JP2013503786A - アーチ形の空気ノズル - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車に設けられる暖房設備、空調設備および送風設備のための、空気流をガイドする空気ノズルであって、少なくとも１つのハウジングを備え、空気変向板が取り付けられた軸を備え、軸を調節するための回動駆動装置を備えているものに関する。構造的に高い自由度を実現するために、空気ノズルのハウジングが湾曲した縦長の構造を有する空気流出通路を備えているか、またはそのような空気流出通路がハウジングに取り付けられており、軸は、フレキシブルな軸または継手軸であり、空気変向板が軸と一緒に回動するように、空気変向板は、軸に定位置にまたはルーズであるが相対回動不能に取り付けられている。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の構成を有する、空気流をガイドするための空気ノズルに関する。

空気ノズルは、空気流を所定の位置または空間にガイドするために、たとえば暖房設備、空調設備または送風設備に組み込まれたノズルである。このために空気ノズルは、多くの場合空気ノズルの背面に取り付けられた空気供給チューブまたは空気供給管路に接続されている。空気ノズルは、空気変向手段、たとえば板群を備えており、空気変向手段は、所望の方向にガイドを行う。空気変向手段は、空気流方向の調節を実現するために可動に取付可能である。通常、このような空気ノズルには、駆動装置、たとえば空気変向手段を調節するための手動または電気式の調節ホイールまたはモータが取り付けられており、駆動装置（調節ホイールまたはモータ）を介して、空気変向手段が調節される。空気変向手段を有しておらず、グリッド構造を備えた１つの空気ノズル開口または空気ノズルをカバーするために設けられたその他の複数の空気通流開口を備えた空気ノズルの構成も存在する。公知の空気ノズルは、直線状のまたは丸みを帯びた構造を有している。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第２０２００４００６２５７号明細書において、真っ直ぐに延びる角張ったハウジング内に設けられた空気ノズルが記載されている。空気変向手段は、楕円形または円形の複数の板であるかまたは自由な形状を有する板である。板は、相互に平行に定位置の軸上に傾斜姿勢で配置されているので、軸が回動すると、空気流れ方向が変化する。同様のノズル構成は、米国特許第５１８８５６１号明細書において公知である。

背景技術から出発して、本発明の課題は、特に自動車に設けられる暖房設備、空調設備および送風設備のための空気ノズルを改良して、様々な状態の面に使用可能であり、空気ノズルが取り付けられるべき壁の様々な状態の形状を考慮した、比較的高い構造自由度を提供するようにすることであり、しかも安価に製造可能であるのが望ましい。

この課題は、本発明において請求項１の特徴部に記載された構成を有する空気ノズルにより解決される。別の態様や構成については、従属請求項に詳しく記載している。

本発明によれば、空気流出通路は、縦長で湾曲した任意のあらゆる構造を有することができ、しかもフレキシブルな軸または継手軸に相対回動不能に取り付けられるかまたは長手方向で所定の角度で傾転可能に支承された空気変向板を備えることができる。もちろんフレキシブルな軸は、空気流出通路の長さにわたって分配して配置された支承部により支持することができる。空気流出通路は、それ程長く形成されてない場合には、支承部による支持が不要である。空気流出通路がたとえば１５ｃｍ〜２０ｃｍの長さを有している場合には、軸を少なくとも側方（端）で支持するだけでなく、別の支承部により、たとえば中央部分で追加的に支持するのが望ましい。したがって適切な支承箇所を通路に設ける必要がある。

通路は、通常、開いた空気流出通路であってよいので、空気変向板は完全に視認される。通路は、カバーもしくは絞りを備えてもよく、カバーもしくは絞りは、たとえばリブを備えており、これによりデザインが決定される。カバーは、空気流出を所望に実現するために、孔付きの面から成るかまたはその他の貫通部が設けられた面を備えてよい。通路自体は、空気変向板の曲率半径に相応に適合されたシェル形状を有することができる。また通路は、所望に空気流出を実現するために、板の最大幅に対して極端に狭く構成しないことが望ましい。

空気ノズルのハウジングは、典型的な形状に構成されていて、車両の壁、たとえばダッシュボードの裏側の空間内を延在していて、背面側で空気供給管路に接続されている。正面側では、空気流出通路は、直接に成形することができる。空気流出通路は、たとえばプラスチックまたは金属から成る個々の構成要素として製作して、ハウジングと結合することができる。ハウジング自体には、調節ホイールを介して空気供給を調節するために、通常、閉鎖フラップが設けられている。そのようなハウジングは、一般的に、プラスチックから製作されているが、原則として、別の作用材料、たとえば金属または木材から製作することもできる。このことは空気流出通路にも当てはまる。

さらに横断面形状だけでなく横断面内法も任意に選択することができる。この場合、たとえば一区分は比較的大きな内法を有し、別の一区分は比較的小さな内法を有することができる。これらの区分に空気変向板が設けられると、空気変向板の直径は、内法に応じて適合させることができる。側方の支持を保証するために、端面が空気流出通路の内側面に少なくとも点状に当接するように、直径を内法に適合させることができる。

フラップの騒音を防止するために、空気変向板は、空気流出通路に設けられたリブとカバーまたは絞りに設けられたリブとから形成されるリング状のガイド軌道に沿ってガイドしながらこのガイド軌道に当て付けることができる。一方では、空気変向板に１つの支承切欠を半径方向に形成することができ、切欠でもって空気変向板は、リブに被せ嵌められ、回動に際してガイドされる。また空気変向板の少なくとも片面にガイド要素を設けてもよく、たとえば空気変向板がプラスチックからなる場合には射出成形してもよく、ガイド要素は、少なくとも１つのガイド溝を備えており、ガイド溝は、リブ構造体の円弧状のガイドに係合する。これにより同時に軸が追加的に支持される。別の支持部は不要であり、それも軸が極めて長く構成されている場合でも不要である。精確なガイドを達成するために、空気変向板の両側に１８０°ずらして配置された２つのガイド要素を設けることもでき、ガイド要素は、縁部から軸線に対して平行に傾斜延在範囲の奥行き（深さ）の一部にわたって延在している。このようなガイド要素は、ガイド溝でもって、相並んで位置する２つのガイドにそれぞれ係合する。

空気流出通路は、任意の２次元的または３次元的なアーチ形状を有してよい。たとえばＬ字、Ｓ字または波形の形状が実現可能である。さらに空気流の変向に関する所望の作用を損なうことなく、ダッシュボードの３次元的な膨らみに適合させることもできる。このことは、側方でノズルのハウジングから空気供給が行われるような空気流出通路と同様に、ハウジングに直角に取り付けられた空気流出通路にも当てはまる。

軸の回動駆動装置として、典型的な構成では、調節ホイールまたは操作ホイールは、側方で、空気流出通路に取り付けることができる。空気流出通路は、両側でノズルのハウジングに延在して配置することができるが、片側でもよい。このような配置は、本発明による、内側に位置するフレキシブルな軸を有する空気流出通路の構成の実現を許容するものである。もちろん軸に電動モータ式の駆動装置を連結することもでき、駆動装置は、左回動または右回動により空気流出通路の所望の調節を実現するために、たとえばキーを介して切換制御される。軸に設けられた空気変向板は、回動に際して、実質的に揺動式に変向を行う。空気流出通路は、球状の区分を並べた列から構成してもよく、その際、連続して延びるフレキシブルな軸に、空気変向板が、対称的または非対称的に配置されており、空気変向板は、それぞれ閉じた外側の球構造を形成する。この場合空気流出開口を備えたカバーが設けられており、変向手段が通路から突出する場合、カバーは、球形状に適合させることができる。

一般的に、軸は、ストッパにより角度を制限することができる。軸は、非制限に回動するように構成することもできる。したがってたとえば９０°、１８０°または２７０°の回動を実現するか、もしくは３６０°回動またはそれを超える回動が実現され、所望に空気変向を調節することができる。回動角度が制限されている場合、調節は、左回動および右回動により所望に変化させることができる。空気変向板および／または調節ホイールは、好適には形状結合で軸に取り付けられている。空気変向板および／または調節ホイールは、摩擦力結合により、たとえば係止ばねにより軸に保持してもよい。いずれの場合でも、これらの構成要素は、相対回動不能に軸に保持する必要がある。

軸が空気変向板と共に射出成形法でプラスチックから製作される場合、空気変向板および軸は、２成分射出成形法で製作する際に異なるプラスチックから一度に製作可能である。軸および空気変向板の特別な製造も可能である。そのあとで空気変向板は、相応に被せ嵌めて取り付ける必要がある。もちろん空気変向板は、楕円に形成してもよいし、自由な形状を有してもよい。空気変向板の形状は、壁に対する衝突が生じないように、通路の横断面設計に際してその都度考慮する必要がある。所定の空気渦流形成を達成するために、空気変向板は、フラットな、湾曲した、波形のまたは膨らんだ構成で形成することができる。

一般的に、空気変向板は、真っ直ぐな姿勢で、軸に、つまり９０°の位置で取り付けることができるが、傾斜位置で取り付けてもよい。さらに空気変向板は、対称的または非対称的に軸に取り付けてもよい。相応に通路は、適切な膨らみまたは幅の適合を有するだけでよい。傾斜位置の配置は好適であり、軸の回動により空気流の方向が常に変向可能である。さらに空気変向板は、規則的または不規則的な間隔を置いて、軸の長手方向で傾転可能で相対回動不能に取り付けることができる。間隔は、たとえば約６ｍｍ〜約１８ｍｍであってよい。傾斜角度は、たとえば３０°〜８０°であってよい。傾斜角度が４５°である場合、通路の湾曲部分にも直線的な配置が得られる。空気変向板が長手方向に傾転可能に軸に配置されていて、ガイド要素がガイドに作用しない場合には、さらに結合要素または連行要素を介して、空気変向板の角度が調節可能である。たとえば空気変向板の角度は、引張力を及ぼすことにより、弾性的な支承部に対して調節可能である。引張力は、たとえばチェンまたは連結部材を介して、周方向軌道に沿って延在する軸カムを備えた連行ホイールに伝達される。連行ホイールは、調節ホイールと同期的に作動させられる。連行ホイールは、湾曲した循環走行軌道を有しており、これにより回動範囲内で様々な傾斜位置が実現される。

軸自体は、たとえばプラスチックまたはゴムから、もしくはプラスチックケーブルまたはワイヤケーブルから、もしくはスチールコアを備えたプラスチックケーブルから形成することができる。好適には、高い極断面係数を有するフレキシブルなプラスチック材料が用いられる。さらに軸は、継手軸であってよい。継手軸は、個々の構成要素から成り、その端部に、自在（カルダン）継手または球継手が取り付けられており、自在継手または球継手は、後続の構成要素と結合されているので、そこに空気変向板を取り付けることができる。少なくとも軸は、透光性および／または光導波性の材料から成ってよく、光源から端面を介してたとえば光が入射可能である。このために光源は、ハウジングまたは外側の通路壁に取り付けられる。光源は、光が軸に入射するように位置付けされている。これにより格別な光学的な効果が得られる。軸がたとえばコーティングされている場合、軸は、光導波性であり、光の出射を許容せず、空気変向板が取り付けられた箇所で部分的に光が出射可能である場合、光は、空気変向板の面、リング縁または外側の周面から出射可能である。製造に際してたとえばポリカーボネートプラスチックが用いられる場合、周面を介して光が所望に出射可能である。ここでも格別な視覚効果が実現可能である。

以下に、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳説する。

操作ホイールの所定の回動位置で、フレキシブルな軸を有するフラット形送風装置として構成された本発明による空気ガイド通路を示す図である。 軸が回動して空気変向板が相応に方向付けされた、図１の湾曲した空気流出通路を示す図である。 図１および図２に示す装置の個々の構成要素を示す分解図である。

図１、２および図３には、アーチ形の空気ノズル１を例示しており、空気ノズル１は、主にアーチ形の空気流出通路５から成っており、空気流出通路５は、横断面で矩形の内側構造を有している。図３の下側から看取されるように、空気流出通路５には、リブ７が取り付けられており、リブ７は、円弧状の構造を有している。リブ７は、フレキシブルな軸４上に配置された複数の空気変向板３の相互間隔に相当する間隔を置いて取り付けられている。前記リブ７と重なり合うように、空気流出通路５に対応して、リブ７を備えたカバー６が配置されている。これらのリブ７は、空気流出通路５とカバー６とを組み合わせたあとで、円形のガイドを形成する。そのような送風装置の形状は、実質的に任意の形状であってよい。たとえば送風装置は、図示のように、簡単な湾曲（アーチ）を有してよく、送風装置の形状は、比較的強い曲率、Ｌ字、Ｓ字ならびに別のあらゆる自由な形状であってよい。通路５は、３次元的に方向付けされた長手方向延伸形状を有してもよい。

軸４は、一方では、一方の端部でもって、支承ピン１３（支承ピン１３は一方の端壁に突出するように設けられている）に取り付けられていて、他方では、他方の端壁に設けられた支承受け部１５に嵌め込まれていて、支承受け部１５内に固定して保持されている。軸４は、本態様では、高い極断面係数を有するフレキシブルなプラスチック材料から成っているので、軸４は、破損することなくねじることが可能であり、その際、同時に比較的高い形状安定性を有しているにもかかわらず湾曲を維持する。支承受け部１５としてΩ支承部が設けられており、Ω支承部は、好適には操作ホイールもしくは調節ホイール２を収容する。操作ホイール２は、軸４と固く結合されている。操作ホイール２が回動すると軸４も共に回動することが判る。空気流を変向するための空気変向板３は、個別に軸に被せ嵌めることができ、しかしまた空気変向板３は、多成分射出成形法で軸４と共に製作することもできる。個々の空気変向板３は、リブ７により形成されるガイドの直径に適合する直径を有している。さらに空気変向板３は、一方の側では右向きに、他方の側では左向きに１８０°ずらして配置されたガイド要素８を備えており、このガイド要素８は、空気変向板に射出成形されている。ガイド要素８は、支承溝１６を備えており、支承溝１６でもって、ガイド要素８は、リブ７により形成された隣接するガイドに被せ嵌められている。これにより各空気変向板３は常にガイドされるようになっている。空気変向板３の直径がガイド直径に適合されていて、それも、軸４が回動する際に空気変向板３が外側の縁部でもってガイドに沿って転動するように適合されている場合には、ガイド要素は原則的に省略してもよい。

追加的に空気変向板３にガイド切欠１４を設けてもよく、ガイド切欠１４も同様にリブ７のガイドに嵌め込むことができるので、空気変向板は、４５°の傾斜位置（姿勢）でガイドに沿ってガイドされている。空気変向板３は、たとえば形状結合（形状結合とは、嵌め合いまたは噛み合いなどの部材相互の形状関係による結合を意味する）で取り付けられているので、空気変向板３の傾斜角度は、湾曲部分において、軸４が回動する際に自動的にその都度の位置に適合されている。

通常、調節ホイール２またはモータ駆動装置は、軸４の任意の箇所に設けることができるか、または中間伝動装置を介して軸４と協働することができる。複数の調節ホイールまたは操作ホイール２を設けてもよい。同様に電子駆動装置を制御するためのキーを、空気流出通路５に対してずらして空間の壁に取り付けてもよい。

本態様では、回動運動を制限するストッパが設けられていないので、調節ホイール２は３６０°を超えて回動することができる。これに応じて軸４上に斜めに取り付けられた空気変向板３の傾斜位置および姿勢が繰り返される。カバー６は、絞りとして構成されている。カバー６は、係止舌片１１により、空気流出通路５の側壁において係止突起１０に後方から係合するように取り付けられている。図１および図２には、閉じた状態のユニットを示している。図１において回動位置が看取され、ここではガイド要素８が認められる。図２において調節ホイール２の回動による回動姿勢が看取され、ここでは完全に別の回動位置における空気変向板３の傾斜姿勢が示されている。

１ アーチ形の空気ノズル、 ２ 回動駆動装置／調節ホイール、 ３ 空気変向板、 ４ 軸、 ５ アーチ形の空気流出通路、 ６ カバー、 ７ リブ、 ８ ガイド要素、 １０ 係止突起、 １１ 係止舌片、 １３ 支承ピン、 １４ ガイド切欠、 １５ ガイド受け部、 １６ 支承溝

Claims (19)

1. 特に自動車に設けられる暖房設備、空調設備および送風設備のための、空気流をガイドする空気ノズルであって、
   少なくとも１つのハウジング（５）を備え、空気変向板（３）が取り付けられた軸（４）を備え、該軸（４）を調節するための回動駆動装置（２）を備えているものにおいて、
   当該空気ノズル（１）の前記ハウジング（５）が湾曲した縦長の構造を有する空気流出通路（５）を備えているか、またはそのような空気流出通路（５）がハウジングに取り付けられており、前記軸（４）は、フレキシブルな軸（４）または継手軸であり、前記空気変向板（３）が前記軸（４）と一緒に回動するように、該空気変向板（３）は、該軸（４）に定位置にまたはルーズであるが相対回動不能に取り付けられていることを特徴とする、空気ノズル。
2. 前記空気流出通路（５）は、長手方向に延在する２次元的なまたは３次元的なＬ字形、波形、Ｓ字形、円形、部分円形の形状またはこれらの形状の少なくとも２つの組み合わせを有している、請求項１記載の空気ノズル。
3. 前記空気流出通路（５）は、可変幅に構成されていて、かつ狭幅な、広幅な、縮小されたまたは拡大された区分を有しており、前記空気変向板は、該空気変向板が支承される区分の寸法に適合されている、請求項１記載の空気ノズル。
4. 前記回動駆動装置（２）として、前記軸（４）上の少なくとも１箇所に調節ホイール（２）が取り付けられているか、または、モータ式、特に電動モータ式の駆動装置が設けられている、請求項１記載の空気ノズル。
5. 前記駆動装置（２）は、無段階式にまたは所定の角度で運動可能でありかつ／または調節可能である、請求項１および３記載の空気ノズル。
6. 前記空気変向板（３）および／または前記調節ホイール（２）は、形状結合および／または摩擦力結合で前記軸（４）に取り付けられている、請求項１記載の空気ノズル。
7. 前記軸（４）は、前記空気変向板（３）および／または前記調節ホイール（２）と共に、射出成形部品として製作されている、請求項１記載の空気ノズル。
8. 前記空気変向板（３）は、丸みを帯びた、楕円の、フラットな、湾曲した、アーチ形のまたは波形の構造に形成されているか、または自由な形状を有している、請求項１記載の空気ノズル。
9. 前記空気変向板（３）は、傾斜姿勢で、前記軸（４）上に取り付けられている、請求項１記載の空気ノズル。
10. 前記空気変向板（３）は、前記軸（４）の長手方向軸線に対して３０°〜８０°の角度の傾斜姿勢で配置されている、請求項９記載の空気ノズル。
11. 前記空気変向板（３）は、規則的または不規則的な相互間隔を置いてそれぞれセンタリングして前記軸（４）に取り付けられているか、または前記軸（４）の長手方向で傾転可能であるが相対回動不能に前記軸（４）に取り付けられている、請求項１記載の空気ノズル。
12. 前記空気変向板（３）は、少なくとも片側に、少なくとも１つの支承溝（１６）を有するガイド要素（８）を備えており、該支承溝（１６）に、前記通路（５）に設けられた、該支承溝（１６）に対応して配置された円弧状のガイド（７）が係合する、かつ／または該支承溝（１６）に、該ガイド（７）と結合された通気性のカバー（６）が係合する、請求項１記載の空気ノズル。
13. 円弧状の前記ガイドは、前記通路（５）に被せ嵌め可能でありかつ該通路（５）に固定可能であるカバー（６）に形成されたリブ（７）と、アーチ形の前記通路（５）に形成されたリブ（７）とから成る、請求項１２記載の空気ノズル。
14. 前記空気変向板（３）に、別の少なくとも１つのガイド要素（８）および／またはガイド切欠（１４）が設けられており、該ガイド要素（８）またはガイド切欠（１４）は、円弧状のガイド（１３）のリブ（７）に係合する、請求項１２記載の空気ノズル。
15. それぞれ少なくとも１つのガイド要素（８）が、前記空気変向板（３）の板面の正面および背面に配置されている、請求項１２記載の空気ノズル。
16. 前記軸（４）は、プラスチックまたはゴムから成るか、もしくはプラスチックケーブルまたはワイヤケーブルである、請求項１記載の空気ノズル。
17. 当該空気ノズル（１）の個々の構成要素は、透光材料および／または光導波材料から成る、請求項１記載の空気ノズル。
18. 当該空気ノズル（１）に、少なくとも１つの照明手段が、光の少なくとも一部が前記軸（４）に入射するように配置されている、請求項１７記載の空気ノズル。
19. 少なくとも前記軸（４）および／または前記空気変向板（３）は、蛍光ポリカーボネート材料（LISA-Material）から成るか、または光が空気変向板（３）の縁部だけで出射するように被覆されている、請求項１７記載の空気ノズル。

Images