DE19701499C1 - Belüftungsdüse für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsdüse für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Belüftungsdüse dieser Art (DE 20 12 000 C3) weist das gemeinsame Betätigungsglied zur Einstellung sowohl der Luftklappe als auch der Luftleitlamellen ein konisch verjüngtes mit willen versehenes Bedienorgan auf das mit einem Teilkugelabschnitt in einem schalenförmigen Lagerelement des Düsengehäuses allseits beweglich aufgenommen ist. Das von den Rillen abgekehrte Ende des Bedienorgans ist über ein Universalgelenk mit dem einen Ende einer Welle gekoppelt, deren anderes Stirnende allseits bewegbar in einer Aufnahme im Gehäuse gehalten ist. Das Universalgelenk gestattet eine allseitige Auslenkbewegung von Bedienorgan und Welle gegenüber der Fluchtlinie ihrer Achsen und gleichzeitig eine drehfeste Verbindung zwischen Bedienorgan und Welle. Auf der Welle sitzt ein Antriebsritzel, das mit den Zähnen eines Zahnsegments kämmt, das seinerseits bei Rotation der Welle die Luftklappe um eine im Düsengehäuse festgelegte Schwenkachse schwenkt. Auf dem zwischen dem schalenförmigen Lagerelement und dem Universalgelenk befindlichen Abschnitt des Bedienorgans sitzt eine Buchse die mit der Koppelstange für die Luftleitlamellen verbunden ist. Wird das Bedienorgan in Horizontalrichtung geschwenkt, so verschiebt die über die Buchse längsverschobene Koppelstange die hinteren Enden der Luftleitlamellen, wodurch die Luftleitlamellen um ihre vertikalen Schwenkachsen schwenken und einen Anstellwinkel zu der Vertikalebene einnehmen. Durch Drehen des Bedienorgans wird die Welle um ihre Achse gedreht, und das mitdrehende Antriebsritzel verstellt über das Zahnradsegment den Anstellwinkel der Luftklappe, so daß ein mehr oder weniger großer Luftdurchtrittsquerschnitt der Lufteintrittsöffnung für den Luftstrom freigegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsdüse der eingangs genannten Art bei gleicher Funktionalität und gleichem Bedienkomfort konstruktiv zu vereinfachen, um die Fertigungskosten zu senken.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Belüftungsdüse hat den Vorteil, daß die Kardanwelle ein robustes, konstruktiv einfaches Bauteil ist, das in miniaturisierter Ausführung mit einem Durchmesser kleiner als der eines Pfennigstücks recht preiswert hergestellt werden kann, da keine kugeligen, kalottenförmigen oder sphärischen Bauteile oder Bauteilflächen vorhanden sind und weitgehend nur eine Drehbearbeitung mit etwas Fräseinsatz erforderlich ist. Teure Konstruktionselemente, wie universalgelenk und Kugel- oder Schalenlager im Gehäuse mit axial wirkenden Einspannfedern entfallen. Zur Lagerung der Kardanwelle reichen einfache Zapfenlager aus, die ebenfalls nur drehbearbeitet werden müssen. Der bei solchen Belüftungsdüsen durch die Einknopfbedienung gegebene Bedienungskomfort bleibt ungeschmälert erhalten.

Durch die Anordnung der miniaturisierten Kardanwelle zentral innerhalb der Luftein- und Luftaustrittsöffnung des Düsengehäuses wird bei großem Luftdurchtrittsquerschnitt eine sehr kompakte Bauweise der Belüftungsdüse erreicht die einen nur geringen Einbauraum im Fahrzeug benötigt. Die Luftaustrittsöffnung mit dem Luftleitlamellen-Gitter und dem zentral angeordneten Bedienknopf vermitteln in Einbaulage im Innenraum des Fahrzeugs ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild, so daß die erfindungsgemäße Belüftungsdüse auch als gestalterisches Element in das Design des Armaturenbretts mit einbezogen werden kann. Das kreisrunde Düsengehäuse gibt die Möglichkeit die Belüftungsdüse so einzubauen, daß ihre Luftleitlamellen wahlweise horizontal oder vertikal ausgerichtet sind und so eine entsprechend gewünschte Luftströmungsrichtung realisieren.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belüftungsdüse mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht einer Belüftungsdüse für ein Fahrzeug,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 der Belüftungsdüse in Einbaulage im Fahrzeug.

Die in Fig. 1 in Draufsicht und in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellte Belüftungsdüse für ein Fahrzeug weist ein rundes, zweiteiliges Düsengehäuse 12 auf, das in Einbaulage der Belüftungsdüse im Fahrzeug vom Innenraum des Fahrzeugs her in den Mündungsabschnitt eines Luftführungskanals 10 im Armaturenbrett 11 des Fahrzeugs eingesetzt ist. Der in Einbaulage vordere Gehäuseteil 13 des Düsengehäuses 12 setzt sich aus einem vorderen zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 131 und einen sich daran einstückig anschließenden, konusförmigen, hinteren Gehäuseabschnitt 132 zusammen. Zur Festlegung des Düsengehäuses 12 im Armaturenbrett 11 trägt der vordere Gehäuseabschnitt 131 einen außen umlaufenden Befestigungsflansch 133, der auf dem Mündungsrand des Luftkanals 10 aufliegt und mittels einer Abdeckung 15 festgespannt ist. Der hintere Gehäuseteil 14 des Düsengehäuses 12 ist an den hinteren Gehäuseabschnitt 132 des vorderen Gehäuseteils 13 koaxial angesetzt und an diesem befestigt. Am hinteren Gehäuseteil 14 ist eine Lufteintrittsöffnung 16 und eine koaxiale Lagerbuchse 17 ausgebildet. Die Lufteintrittsöffnung 16 ist mit einer zweiflügeligen Luftklappe 18 verschließbar, deren beide Klappenflügel 181 und 182 auf einer im hinteren Gehäuseteil 14 gehaltenen Schwenkachse 19 drehbeweglich sitzen. Vom vorderen zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 131 des vorderen Gehäuseteils 13 wird eine Luftaustrittsöffnung 20 definiert, in der ein Gitter aus fünf Luftleitlamellen 21 angeordnet ist, die im Parallelabstand zueinander verlaufen (Fig. 1). Die mittlere Luftleitlamelle 21a liegt dabei mit der Achse des Düsengehäuses 12 in einer Ebene. Wie in Fig. 2 verdeutlicht ist, ist jede Luftleitlamelle 21 mit zwei endseitig vorstehenden Schwenkzapfen 22 in Bohrungen 23 im vorderen Gehäuseabschnitt 131 schwenkbar gelagert. Alle Luftleitlamellen 21 sind durch die Koppelstange 24 zur gemeinsamen Schwenkbewegung miteinander verbunden, wobei die Koppelstange 24 an der Rückseite der Luftleitlamellen 21 angreift, beispielsweise mit jeweils einer Ausnehmung von der Hinterkante der Luftleitlamelle 21 her diese beidseitig übergreift. Durch Schwenken der Luftleitlamellen 21 läßt sich die Austrittsrichtung des aus der Luftaustrittsöffnung 20 austretenden Luftstroms einstellen.

Zur gemeinsamen Betätigung der Luftklappe 18 und der Luftleitlamellen 21 ist ein gemeinsames Betätigungsglied 25 vorgesehen, das durch Drehen um seine mit der Gehäuseachse fluchtenden Längsachse eine Schwenkung der Klappenflügel 181, 182 und durch eine seitliche Schwenkung in Richtung der Koppelstange 24 ein Kippen der Luftleitlamellen 21 um deren Schwenkzapfen 22 bewirkt. Das Betätigungsglied 25 ist als miniaturisierte Kardanwelle 26 mit zwei durch ein Kardangelenk 27 miteinander verbundenen Wellenabschnitten 261, 262 ausgebildet, deren Durchmesser weniger als halb so groß wie der Durchmesser eines Pfennigstückes ist. Der vordere Wellenabschnitt 261 ist durch eine Ausnehmung 28 in der mittleren Luftleitlamelle 21 und durch eine Ausnehmung 29 in der Koppelstange 24 hindurchgeführt, wobei die Koppelstange 24 durch eine hintere Aussparung 32 in der mittleren Luftleitlamellen 21a hindurchläuft. Die Ausnehmungen 28 und 29 umschließen den Wellenabschnitt 261 mit geringem Radialspiel. Auf das von dem Kardangelenk 27 abgekehrte freie Stirnende des Wellenabschnitts 261 ist ein Drehknopf 30 aufgesteckt und mittels einer Madenschraube 31 drehfest und axial unverschiebbar auf dem Wellenabschnitt 261 befestigt. Der Drehknopf 30 ist dabei teilweise in eine vordere Aussparung 33 der mittleren Luftleitlamelle 21a eingesenkt, so daß er nur teilweise über die vordere Umrißlinie der mittleren Luftleitlamelle 21a vorsteht.

Der hintere Wellenabschnitt 262 der Kardanwelle 26 ist in der am hinteren Gehäuseteil 14 ausgebildeten Lagerbuchse 17 gelagert und über ein Kegelradgetriebe 34 mit der Luftklappe 18 gekoppelt. Hierzu weist der hintere Wellenabschnitt 262 eine an seinem von dem Kardangelenk 27 abgekehrten Stirnende mündende, koaxiale Sackbohrung 35 auf, in die ein Antriebsritzel 36 mit einem koaxialen Ritzelzapfen 361 eingesteckt und mittels einer Klemmschraube 37 darin drehfest und axial unverschieblich befestigt ist. Mit einem durchmessergrößeren Zapfenabschnitt ist der Ritzelzapfen 361 in der Lagerbuchse 17 drehend gelagert. Am Antriebsritzel 36 ist eine Kegelradverzahnung 362 ausgebildet, die mit zwei kegelstumpfförmigen Abtriebsritzeln 38 kämmt, deren untereinander fluchtenden Achsen rechtwinklig zur Achse des Antriebsritzel 36 ausgerichtet sind. Die beiden Abtriebsritzel 38 sitzen frei drehend auf der Schwenkachse 19 der Luftklappe 18 und sind jeweils mit einem der beiden Klappenflügel 181, 182 drehfest verbunden. In Fig. 2 ist nur ein Abtriebsritzel 38 zu sehen.

Wird der Drehknopf 30 des Betätigungsglieds 25 gedreht, so werden über das Antriebsritzel 36 die beiden Abtriebsritzel 38 gedreht und schwenken ihrerseits die beiden Klappenflügel 181, 182 gegensinnig, so daß sie sich aufeinander zu- oder voneinander wegbewegen. Der Schwenkbereich eines jeden Klappenflügels 181, 182 ist in Fig. 2 mit den Pfeilen 41, 42 gekennzeichnet. In der in Fig. 2 ausgezogen dargestellten Lage der Klappenflügel 181, 182 ist die Lufteintrittsöffnung 16 vollständig verschlossen, und in der in Fig. 2 strichliniert eingezeichneten Schwenklage der Klappenflügel 181, 182 ist die Lufteintrittsöffnung 16 für den Lufteintritt aus dem Luftkanal 10 maxial geöffnet. Mit entsprechenden Zwischenstellungen der beiden Klappenflügel 181, 182 kann der aus der Belüftungsdüse ausströmende Luftstrom mengenmäßig dosiert werden.

Wird der Drehknopf 30 des Betätigungsglieds 25 in Fig. 1 nach rechts oder links, also in Richtung der Längsachse der Koppelstange 24 geschwenkt, so wird die Koppelstange 24 verschoben und schwenkt, da sie an der Hinterkante der Luftleitlamellen 21 angreift, alle Luftleitlamellen 21 um einen gleichen Winkel um ihre Schwenkzapfen 22. Der Grad der Kippneigung der Luftleitlamellen 21 bestimmt das Maß der Ablenkung des aus der Belüftungsdüse austretenden Luftstroms von der koaxialen Ausströmrichtung. Das Kardangelenk 27 ermöglicht dabei in jeder Schwenkstellung der Luftleitlamellen 21 eine Betätigung der Luftklappe 18 durch Drehen des Drehknopfes 30.

Claims (7)

1. Belüftungsdüse für Fahrzeuge, mit einem eine Lufteintrittsöffnung und eine dazu koaxiale Luftaustrittsöffnung aufweisenden Düsengehäuse, mit einer um eine gehäusefeste Schwenkachse schwenkbaren, zweiflügeligen Luftklappe zum Verändern des zum Lufteintritt freigegebenen Querschnitts der Lufteintrittsöffnung mit in der Luftaustrittsöffnung im Parallelabstand voneinander angeordneten Luftleitlamellen, die zum Verändern der Richtung des aus der Luftaustrittsöffnung austretenden Luftstroms im Düsengehäuse um ihre Längsachse schwenkbar gehalten und zur gemeinsamen Schwenkung über eine Koppelstange miteinander verbunden sind, und mit einem gemeinsamen Betätigungsglied für Luftklappe und Luftleitlamellen, das so ausgebildet ist, daß durch Drehen um seine Längsachse die beiden Flügel der Luftklappen geschwenkt und durch Schwenken in Längsrichtung der Koppelstange die Luftleitlamellen gekippt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (25) als Kardanwelle (26) mit zwei durch ein Kardangelenk (27) verbundenen Wellenabschnitten (261, 262) ausgebildet ist, daß der eine Wellenabschnitt (262) mittels einer am Düsengehäuse (12) ausgebildeten Lagerbuchse (17) koaxial zur Gehäuseachse gelagert und drehfest mit einem Antriebsritzel (36) eines die Luftklappe (18) schwenkenden Getriebes (34) verbunden ist und daß der andere Wellenabschnitt (261) durch eine Ausnehmung (28, 29) in der Koppelstange (24) und/oder einer Luftleitlamelle (21a), deren Schwenkachse mit der Gehäuseachse in einer Ebene liegt, hindurchgeführt und mit einem Bedienelement (30) versehen ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement als ein auf das von dem Kardangelenk (27) abgekehrte freie Ende des Wellenabschnitts (261) aufgesteckter Drehknopf (30) ausgebildet ist, der drehfest mit dem Wellenabschnitt (261) verbunden ist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (12) zweiteilig ausdebildet ist und einen die Luftaustrittsöffnung (20) mit Luftleitlamellen (21) enthaltenden, in Einbaulage dem Fahrzeuginnenraum zugekehrten vorderen Gehäuseteil (13) und einen die Lufteintrittsöffnung (16) und die Lagerbuchse (17) enthaltenden hinteren Gehäuseteil (14) aufweist, und daß die beiden Gehäuseteile (13, 14) koaxial aufeinandergesetzt und miteinander fest verbunden sind.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Gehäuseteil (13) einen außen umlaufenden Befestidungsflansch (133) zum Einbau des Düsengehäuses (12) in eine fahrzeugseitige Einbauöffnung trägt.

5. Düse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Gehäuseteil (13) sich aus einem vom hinteren Gehäuseteil (14) abgekehrten, zylinderförmigen vorderen Gehäuseabschnitt (131) und einem sich daran einstückig anschließenden, konusförmigen hinteren Gehäuseabschnitt (132) zusammensetzt, an dem der hintere Gehäuseteil (14) angesetzt ist.

6. Düse nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Antriebsritzel (36) verbundene Wellenabschnitt (262) der Kardanwelle (26) eine an seinem von dem Kardangelenk (27) abgekehrten Stirnende mündende, koaxiale Sackbohrung (35) aufweist, daß das Antriebsritzel (36) mit einem einstückigen, koaxialen Ritzelzapfen (361) in die Sackbohrung (35) eingesteckt und darin drehfest und axial unverschieblich festgelegt ist und daß der Ritzelzapfen (361) in der Lagerbuchse (17) drehbar aufgenommen ist.

7. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (38) als Kegelrad eines zwei zusätzliche Abtriebsritzel (38) umfassenden Kegelradgetriebes (34) ausgebildet ist, dessen beide mit dem Antriebsritzel (36) kämmende Abtriebsritzel (38) auf der Schwenkachse (19) der Luftklappe (18) freidrehend sitzen und mit jeweils einem der beiden Klappenflügel (181, 182) der Luftklappe (18) drehfest verbunden sind.