DE19634255A1 - Belüftungseinrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer in einem Ausströmergehäuse einer Luftleitdüse angeordneten, durch Drehen eines Betätigungsrades verstellbaren Absperrklappe, wobei die Absperrklappe um eine zu einer Drehachse des Betätigungsrades parallele Schwenkachse verschwenkbar und durch einen Schwenkhebel mit dem Betätigungsrad gekoppelt ist.

Derartige Belüftungseinrichtungen bestehen zumeist aus einem oder mehreren Belüftungskanälen, in welche die zur Belüftung des Fahrgastraums vorgesehene Frischluft oder Warmluft über eine verschließbare Frischluft. bzw. Warmlufteintrittsöffnung eintritt und mit oder ohne Unterstützung eines zwischengeschalteten Gebläses zu den Luftleitdüsen geführt wird, die gewöhnlich im Bereich einer Instrumententafel angeordnet sind, und die bei einem firmeninternen, in einem Teil der im Handel befindlichen Fahrzeuge der Anmelderin verwirklichten Stand der Technik aus einem mit horizontal verstellbaren Lamellen versehenen und vertikal verschwenkbar im Ausströmergehäuse gelagerten Einsatz, der hinter dem Einsatz angeordneten Absperrklappe und dem seitlich neben dem Einsatz positionierten Betätigungsrad für die Absperrklappe bestehen, wobei der Einsatz dazu dient, die aus der Luftleitdüse austretende Luft im Fahrgastraum in die gewünschte Richtung zu lenken, während sich mit Hilfe des Betätigungsrades die Stellung der Absperrklappe und damit die durch das Ausströmergehäuse austretenden Luftmenge regeln läßt. Zur Umwandlung der Drehbewegung des Betätigungsrades in eine Schwenkbewegung der Absperrklappe findet dort ein Schwenkhebel Verwendung, der als getrenntes Bauteil ausgebildet und mit seinem einen Stirnende am Betätigungsrad und mit seinem anderen Stirnende an der Absperrklappe angelenkt ist, wobei er klappenseitig auf einem zur Schwenkachse der Absperrklappe parallelen, axial über die Absperrklappe überstehenden und in einer Kulissenführung des Ausströmergehäuses geführten Mitnehmerzapfen eingerastet ist.

Die Absperrklappe ist bei diesem Stand der Technik an einem Teil ihrer in der Schließstellung gegen einen Klappensitz des Ausströmergehäuses anliegenden Rändern mit aufgeklebten Schaumstoffdichtlippen versehen.

Da das aus der Absperrklappe, dem Schwenkhebel und dem Betätigungsrad zusammengesetzte Luftmengenregelsystem aus insgesamt drei getrennten Bauteilen besteht, macht es neben einem relativ zeit- und arbeitsaufwendigen Zusammenbau auch die Herstellung einer entsprechenden Anzahl von Werkzeugen und die Lagerhaltung einer entsprechenden Anzahl von Teilen erforderlich, wodurch insgesamt die Kosten für die Fertigung und Montage der Luftleitdüse und damit auch der Belüftungseinrichtung relativ hoch sind.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungseinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sich die Absperrklappe einfach und mit geringen Kosten herstellen und montieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Danach zeichnet sich die Belüftungseinrichtung dadurch aus, daß der Schwenkhebel einstückig mit der Absperrklappe verbunden ist und vorzugsweise bei der Herstellung der Klappe durch Spritzgießen aus Kunststoff als integrierter Bestandteil der Klappe an diese angeformt bzw. angespritzt wird. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, infolge der Einsparung des getrennten Schwenkhebels zum einen die Anzahl der benötigten Teile zu verringern und zum anderen die Montage der Absperrklappe zu vereinfachen, da zwischen dem Betätigungsrad einerseits und der Absperrklappe andererseits nur noch an einer Stelle eine Verbindung hergestellt werden muß. Als weiterer Vorteil werden außerdem die Fertigungstoleranzen kleiner.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist sowohl beim Öffnen und beim Schließen der Absperrklappe die Drehrichtung des Betätigungsrades zur Schwenkrichtung der Absperrklappe entgegengesetzt, das heißt bei einer Drehung des Betätigungsrades im Uhrzeigersinn dreht sich die Absperrklappe entgegen dem Uhrzeigersinn und umgekehrt. Da eine derartige entgegengesetzte Bewegung bei einem einstückig mit der Absperrklappe verbundenen Schwenkhebel und einem ebenfalls einstückig ausgebildeten Betätigungsrad nur dann möglich ist, wenn sich der Schwenkhebel und das Betätigungsrad im Verlauf der Bewegung im wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung des Betätigungsrades bzw. zur Schwenkrichtung der Absperrklappe unter Aufrechterhaltung ihres gegenseitigen Eingriffs gegeneinander verschieben können, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß entweder der Schwenkhebel oder das Betätigungsrad ein Langloch aufweisen, in dem ein in axialer Richtung über das jeweils andere Teil überstehender Mitnehmerzapfen geführt ist, und dessen Längsachse bei einer Anbringung im Schwenkhebel bevorzugt im wesentlichen radial zur Schwenkachse der Absperrklappe ausgerichtet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Schwenkhebel bei am weitesten geöffneter Absperrklappe etwa in Richtung der Drehachse des Betätigungsrades, während er bei geschlossener Absperrklappe einen Winkel zwischen 30 und 50 Grad und vorzugsweise von etwa 40 Grad mit einer von der Drehachse und der Schwenkachse aufgespannten Ebene einschließt.

Um sicherzustellen, daß sich die Absperrklappe beim Drehen des Betätigungsrades um einen Schwenkwinkel bewegt, der im wesentlichen dem Drehwinkel des Betätigungsrades entspricht, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß eine Längsachse des Schwenkhebels einerseits und eine gerade Verbindungslinie zwischen der Drehachse des Betätigungsrades und einer Mittelachse des Mitnehmerzapfens andererseits jeweils etwa gleiche Winkel mit der von der Schwenkachse der Absperrklappe und der Drehachse des Betätigungsrades aufgespannten Ebene einschließen. Außerdem ist zweckmäßig der Abstand zwischen der Drehachse des Betätigungsrades und der Mittelachse des Mitnehmerzapfens im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der Schwenkachse der Absperrklappe und derjenigen Stelle des Langlochs, an der sich der Mitnehmerzapfen befindet, wenn die Absperrklappe in ihrer geschlossenen Stellung gegen den Klappensitz des Ausströmergehäuses anliegt.

Um zu verhindern, daß der vom Gebläse erzeugte Luftdruck die geschlossene Absperrklappe aufdrückt, weist diese zweckmäßigerweise zwei in Bezug zur Schwenkachse nach entgegengesetzten Seiten überstehende, etwa gleich große Flügel auf und ist außerdem in der geschlossenen Stellung arretierbar. Die Arretierung wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß das im Schwenkhebel ausgebildete Langloch an seinem dem freien Ende des Schwenkhebels zugewandten Ende abgeknickt ist, so daß der Mitnehmerzapfen im abgeknickten Teilstück festgehalten wird, nachdem er eine zwischen diesem Teilstück und dem Rest des Langlochs angeordnete und durch die Knickstelle gebildete Schwelle überwunden hat.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Schwenkhebel radial über einen zur Schwenkachse koaxialen Wellenteil der Absperrklappe übersteht, der bei einer Luftleitdüse mit zwei getrennten, nebeneinander angeordneten Luftaustrittsöffnungen zwei Klappenteile verbindet, die jeweils einen Luftkanal der Luftleitdüse verschließen. Vorzugsweise umgreift der Schwenkhebel dabei den Wellenteil, um die Stabilität der einstückigen Verbindung zwischen dem Schwenkhebel und der Absperrklappe zu vergrößern.

Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung der Herstellungskosten besteht gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung darin, daß nicht nur der Schwenkhebel sondern auch dessen gegen den Klappensitz anliegende Dichtlippen aus einem durch Spritzgießen formbaren thermoplastischen Elastomer bestehen, wobei sie bevorzugt in einem auf das gemeinsame Spritzgießen der Absperrklappe und des Schwenkhebels folgenden Fertigungsschritt im gleichen Formwerkzeug an den Rändern der Flügel der Absperrklappe angespritzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderseitenansicht einer Luftleitdüse einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung mit zwei getrennten, nebeneinander angeordneten Luftaustrittsöffnungen;

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Luftleitdüse entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Absperrklappe der Luftleitdüse.

Die in der Zeichnung dargestellte Luftleitdüse 1 besteht im wesentlichen aus einem Ausströmergehäuse 2, das zwei getrennte, im Bereich einer Instrumententafel 3 nebeneinander in den Fahrgastraum 4 eines Kraftfahrzeugs mündende vordere Luftaustrittsöffnungen 5 aufweist und mit seinem hinteren Ende an einen hinter der Instrumententafel 3 verlegten Belüftungskanal (nicht dargestellt) angeschlossen ist, zwei im Bereich der Luftaustrittsöffnungen 5 im Ausströmergehäuse 2 angeordneten Einsätze 6, mit deren Hilfe die aus dem Ausströmergehäuse 2 austretende Luft im Fahrgastraum 4 in die gewünschte Richtung gelenkt werden kann, sowie einer im hinteren Teil des Ausströmergehäuses 2 schwenkbar angebrachten Absperrklappe 8, die sich zur Regelung der aus den Luftaustrittsöffnungen 5 austretenden Luftmenge durch Drehen eines Betätigungsrades 9 verschwenken läßt, welches in einem schmalen, das Ausströmergehäuse 2 vertikal unterteilenden und zwischen den beiden Luftaustrittsöffnungen 5 angeordneten Gehäuse 10 drehbar gelagert ist, und dessen Vorderseite in den Fahrgastraum 4 übersteht.

Das aus Kunststoff bestehende Ausströmergehäuse 2 ist an einem nicht dargestellten Tragrahmen der Instrumententafel 3 angeschraubt und weist auf den Innenseiten seiner beiden vertikalen Stirnseitenwände 11 nach innen überstehende Schwenkzapfen 12 auf, die jeweils in eine hohlzylindrische Schwenkzapfenaufnahme 13 an den gegenüberliegenden Außenseiten der Stirnwände 14 der Einsätze 6 eingreifen. Zwei weitere, in Schwenkzapfenaufnahmen 13 der Einsätze 6 gehaltene Schwenkzapfen 12 stehen seitlich über das Gehäuse 10 über, so daß die beiden Einsatz 6 im ortsfesten Ausströmergehäuse 2 um eine horizontale Schwenkachse 15 verschwenkbar gehalten werden. Die Montage der Einsätze 6 im Ausströmergehäuse 2 erfolgt von der Vorderseite her durch Einrasten der Schwenkzapfenaufnahmen 13 auf den Schwenkzapfen 12 nach einem elastischen Auseinanderspreizen der Stirnseitenwände 11 des Ausströmergehäuses 2.

Die beiden aus Polypropylen im Mehrkomponentenspritzverfahren hergestellten Einsätze 6 bestehen im wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmenteil 16, das eine Luftleitjalousie 17 umgibt. Die Luftleitjalousie 17 weist eine Mehrzahl durch horizontale Stege 18 verbundene und innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs verschwenkbare vertikale Lamellen 19 auf, deren Drehachsen zur Schwenkachse 15 des Einsatzes 6 senkrecht sind. Zum Verstellen der Lamellen 19 dient jeweils ein über die Vorderseite der Jalousie 17 in Richtung des Fahrgastraums 4 überstehendes Betätigungsrad 20.

Während es die schwenkbare Anbringung des Einsatzes 6 gestattet, die durch den Einsatz 6 und die Jalousie 17 hindurch aus dem Ausströmergehäuse 2 austretende Luft bei Bedarf nach oben oder nach unten zu lenken, erfolgt eine seitliche Ablenkung der Luft durch Schrägstellen der Lamellen 19 mit Hilfe des Betätigungsrades 20.

Die einstückig ausgebildete Absperrklappe 8 (Fig. 3) besteht im wesentlichen aus zwei nebeneinander angeordneten Klappenteilen 22, 23, welche jeweils einen von zwei parallelen, vom hinteren Ende des Ausströmergehäuses 2 zu den Luftaustrittsöffnungen 5 führenden Luftkanälen 24 verschließen, von denen in Fig. 2 nur einer dargestellt ist. Die beiden Luftkanäle 24 weisen übereinstimmende Querschnitte auf, die mit der äußeren Form der Klappenteile 22, 23 im wesentlichen übereinstimmen, so daß die Klappenteile 22, 23 in ihrer geschlossenen Stellung mit einer an ihren oberen und unteren Längsseitenrändern angebrachten Dichtlippe 25, 26 an einem Klappensitz 27 der Luftkanäle 24 an liegen, der von einem nach innen überstehend am Ausströmergehäuse 2 angeformten umlaufenden Steg 28 gebildet wird.

Die beiden Klappenteile 22, 23 bestehen jeweils aus zwei von einer Schwenkachse 30 der Absperrklappe 8 aus nach entgegengesetzten Seiten weisenden flachen Flügeln 31, 32, welche dieselbe Größe aufweisen, so daß sich die vom Staudruck der Luft auf die insgesamt vier Flügel 31, 32 der geschlossenen Absperrklappe 8 ausgeübten Drehmomente im wesentlichen aufheben.

Die Dichtlippen 25, 26 bestehen aus einem thermoplastischen Elastomer, zum Beispiel einem u. a. unter dem Markennamen Hytrel, Pebax bzw. Elastollan vertriebenen thermoplastischen Polyester-, Polyetheramid- oder Polyurethan-Elastomer, der eine relativ geringe Härte aufweist und durch Spritzgießen formbar ist, so daß die Dichtlippen 25, 26 in einem unmittelbar auf ein Spritzgießen der Absperrklappe 8 folgenden Fertigungsschritt an deren Längsseitenrändern angespritzt werden können.

Die beiden Klappenteile 22, 23 sind durch einen zur Schwenkachse koaxialen Wellenteil 34 verbunden, an dem ein mit dem Betätigungsrad 9 gekoppelter Schwenkhebel 35 angeformt ist, dessen freies Ende bei vollständig geöffneter Absperrklappe 8 im wesentlichen in Richtung einer Drehachse 36 des Betätigungsrades 9 ausgerichtet ist, während es bei geschlossener Absperrklappe 8 (Fig. 2) schräg nach vorne in Richtung eines oberen Randes der Luftaustrittsöffnungen 5 weist.

Der in einem gemeinsamen Fertigungsschritt zusammen mit der Absperrklappe 8 aus demselben Kunststoffmaterial gespritzte, radial überstehend am Wellenteil 34 angeformte und mit seinem hinteren Ende den Wellenteil 34 umgreifende Schwenkhebel 35 weist ein Langloch 37 auf, das diesen im wesentlichen parallel zu seinen oberen und unteren Begrenzungsflächen durchsetzt und sich etwa von der Mitte des Schwenkhebels 35 bis in die Nähe seines freien Endes erstreckt, wo es bei gleichbleibender Lochbreite gegenüber einer Längsachse des Schwenkhebels 35 etwas nach hinten abgeknickt ist. Das Langloch 37 des Schwenkhebels 35 dient als Führung für einen Mitnehmerzapfen 38, der in axialer Richtung über einen Ausleger 39 des Betätigungsrades 9 übersteht und in das Langloch 37 eingreift. Um zu verhindern, daß sich der Mitnehmerzapfen 38 aus dem Langloch 37 löst, greift das vordere, den Ausleger 39 überlappende Ende des Schwenkhebels 35 in allen Schwenkstellungen des Auslegers 39 in das schmale Gehäuse 10 ein, in dem das Betätigungsrad 9 drehbar gelagert ist, wobei der Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden vertikalen Wänden 41 des Gehäuses 10 im wesentlichen der Summe der Material stärken des Auslegers 39 und des freien Endes des Schwenkhebels 35 entspricht.

Der abgeknickte Teil des Langlochs 37 ermöglicht es, die Absperrklappe 8 in ihrer vollständig geschlossenen Stellung zu arretieren, um zu verhindern, daß diese durch den Staudruck der Luft bei eingeschaltetem und auf maximale Leistung gestelltem Gebläse infolge eines geringfügig größeren Drehmoments an ihren oberen Flügeln 31 in unerwünschter Weise etwas aufgedrückt wird. Wenn sich der Mitnehmerzapfen 38 im abgeknickten Teil des Langlochs 37 befindet, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei die Dichtlippen 25, 26 der Absperrklappe 8 jeweils gegen den Klappensitz 27 anliegen, muß der Schwenkhebel 35 entgegen dem Uhrzeigersinn geringfügig verschwenkt werden, um es zu ermöglichen, daß der Mitnehmerzapfen 38 eine an der Knickstelle des Langlochs 37 angeordnete Schwelle 40 überwindet. Dazu müssen die Dichtlippen 25, 26 etwas verformt werden, wozu eine Kraft erforderlich ist, welche größer ist als die maximalen betriebsbedingten Kräfte, die einseitig an den oberen Flügeln 31 angreifen, so daß sich die Absperrklappe 8 nicht von selbst aus der dargestellten Stellung herausbewegen kann.

Durch die radiale Ausrichtung des klappenseitigen Teils des Langlochs 37 sowie durch in etwa gleiche Winkel zwischen einer von der Schwenkachse 30 der Absperrklappe 8 und der Drehachse 36 des Betätigungsrades 9 aufgespannten Ebene und einer Längsachse des Schwenkhebels 35 einerseits bzw. einer geraden Verbindungslinie zwischen einer Mittelachse des Mitnehmerzapfens 38 und der Drehachse 36 des Betätigungsrades 9 andererseits wird erreicht, daß der Schwenkwinkel der Absperrklappe 8 jeweils in etwa dem Drehwinkel des Betätigungsrades 9 entspricht, so daß sich die aus den Luftaustrittsöffnungen 5 strömende Luftmenge in etwa proportional zum Drehwinkel des Betätigungsrades 9 verändert.

In der geschlossenen Stellung (Fig. 2) ist der Abstand zwischen der Mittelachse des Mitnehmerzapfens 38 einerseits und der Drehachse 36 des Betätigungsrades 9 bzw. der Schwenkachse 30 der Absperrklappe 8 andererseits etwa gleich.

Claims (15)

1. Belüftungseinrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer in einem Ausströmergehäuse einer Luftleitdüse angeordneten, durch Drehen eines Betätigungsrades verstellbaren Absperrklappe, wobei die Absperrklappe um eine zu einer Drehachse des Betätigungsrades parallele Schwenkachse verschwenkbar und durch einen Schwenkhebel mit dem Betätigungsrad gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) einstückig mit der Absperrklappe (8) verbunden ist.

2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) als integrierter Bestandteil an der Absperrklappe (8) angeformt ist.

3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen aus demselben thermoplastischen Kunststoff wie die Absperrklappe (8) bestehenden und in einem Fertigungsschritt an dieser angespritzten Schwenkhebel (35).

4. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) in Bezug zur Schwenkachse (30) im wesentlichen radial ausgerichtet ist.

5. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkrichtung der Absperrklappe (8) und eine Drehrichtung des Betätigungsrades (9) entgegengesetzt sind.

6. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkwinkel der Absperrklappe (8) im wesentlichen gleich einem Drehwinkel des Betätigungsrades (9) ist.

7. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) ein Langloch (37) aufweist, in dem ein starr mit dem Betätigungsrad (9) verbundener Mitnehmerzapfen (38) verschiebbar geführt ist.

8. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch zur Arretierung der geschlossenen Absperrklappe (8) an seinem dem freien Ende des Schwenkhebels (35) zugewandten Ende abgeknickt ist.

9. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) bei am weitesten geöffneter Absperrklappe (8) in etwa in Richtung der Drehachse (36) des Betätigungsrades (9) weist.

10. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) bei geschlossener Absperrklappe (8) einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad mit einer von der Drehachse (36) des Betätigungsrades (9) und der Schwenkachse (35) der Absperrklappe (8) aufgespannten Ebene einschließt.

11. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (38) in axialer Richtung über einen Teil des Betätigungsrades (9) übersteht.

12. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe (8) mindestens an einem Teil ihrer gegen einen Klappensitz (27) des Ausströmergehäuses (2) anliegenden Rändern angespritzte Dichtlippen (25, 26) aufweist.

13. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (25, 26) aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen.

14. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete und durch jeweils einen Klappenteil (22, 23) der Absperrklappe (8) verschließbare Luftkanäle (24), wobei der Schwenkhebel (35) (34) über einen die Klappenteile (22, 23) verbindenden Wellenteil (34) übersteht.

15. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) den Wellenteil (34) umgreift.