(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に空気分配フラップ（１２）を制御するための、回転軸（１８）と、前記回転軸（１８）を囲む外周面（２０）とを有する、車両換気および／または空調ユニット（１０）の制御要素（１６）であって、
前記囲んでいる外周面（２０）上に、前記制御要素（１６）は、少なくとも１つのガイドリブ（２６）を有し、前記ガイドリブは、前記外周面（２０）との関係において、半径方向に突出し、且つ、前記制御要素（１６）を、軸方向前側領域および軸方向後側領域（４０，４２）に分割するとともに、
前記空気分配フラップ（１２）は、前記ガイドリブ（２６）に結合しており、前記ガイドリブ（２６）は、前記軸方向において変化する幅（ｂ）を有し、特に、前記ガイドリブ（２６）の前記幅（ｂ）は、前記ガイドリブ（２６）の軸方向位置に依存し、
前記制御要素（１６）が回転した際に、前記空気分配フラップ（１２）に結合される出力要素（２２）の２つのカム（３６）の間の距離（ａ１、ａ２）の変化を吸収して、前記２つのカム（３６）が前記ガイドリブ（２６）の軸方向側面（２９）に滑らかに接触し続けることにより、前記出力要素（２２）と前記ガイドリブ（２６）との間の遊びのない係合を実現する、
ことを特徴とする制御要素。
【請求項２】
前記制御要素（１６）は、一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の制御要素。
【請求項３】
前記軸方向前側領域および軸方向後側領域（４０，４２）は、特定領域の関連する軸方向端部から見て、それぞれアンダーカットなしで軸方向に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の制御要素。
【請求項４】
少なくとも１つの軸方向端面（２８）が設けられ、前記端面は、少なくとも１つのガイドジオメトリ（３０）、特に溝付きガイドを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御要素。
【請求項５】
前記ガイドリブ（２６）は、前記制御要素（１６）の外周全体に沿って閉じるように延びることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の制御要素。
【請求項６】
前記外周面（２０）は、円筒形、好ましくは円形の円筒形に形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の制御要素。
【請求項７】
前記制御要素（１６）は、射出成形複合体であり、前記射出成形複合体の分離面（２５）は、前記ガイドリブ（２６）内で延びることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御要素。
【請求項８】
車両換気および／または空調ユニット（１０）の少なくとも１つの空気分配フラップ（１２）の制御アセンブリ（１４）であって、
請求項１乃至７のいずれかに記載の制御要素（１６）と、前記制御要素（１６）の前記少なくとも１つのガイドリブ（２６）に結合される少なくとも１つの出力要素（２２）と、を有する、制御アセンブリ。
【請求項９】
前記出力要素（２２）は、支点を中心に回転可能に取り付けられると共に前記制御要素（１６）の前記ガイドリブ（２６）に作用するレバーであり、前記ガイドリブ（２６）の軸方向位置の変化は、前記レバーの回転を引き起こすことを特徴とする請求項８に記載の制御アセンブリ。
【請求項１０】
前記出力要素（２２）は、前記ガイドリブ（２６）と接し且つ前記ガイドリブ（２６）に沿ってスライドする少なくとも１つのカム（３６）を有することを特徴とする請求項８または９に記載の制御アセンブリ。
【請求項１１】
前記出力要素（２２）は、２つのカム（３６）を有し、２つの前記カム（３６）の間に前記ガイドリブ（２６）が配置されることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の制御アセンブリ。
【請求項１２】
前記カム（３６）は、回転可能に形成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の制御アセンブリ。
【請求項１３】
少なくとも１つのさらなる出力要素（２４）が設けられ、前記出力要素は、前記制御要素（１６）の軸方向端面（２８）上で、ガイドジオメトリ（３０）と結合されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の制御アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１乃至７のいずれかに記載の制御要素（１６）、および／または、請求項８乃至１３のいずれかに記載の制御アセンブリ（１４）、を有する車両換気および／または空調ユニット（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に空気分配フラップを制御するための、車両換気および／または空調ユニットの制御要素であって、回転軸と、回転軸の周りを囲む外周面とを有する制御要素に関する。本発明は、さらに、車両換気および／または空調ユニットの少なくとも１つの空気分配フラップの制御アセンブリ、ならびに車両換気および／または空調ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両換気および／または空調ユニットの空気分配フラップは、車両換気および／または空調ユニット内の気流、例えば、空気冷却および加熱要素への気流、又は、空気混合および分配チャンバの空気流出開口を通る気流を制御し、その空気流出開口は、車両内の様々な換気ダクトへとつながる。
【０００３】
制御要素の囲み外周面において、空気分配フラップ用の既知の制御アセンブリは、溝を有し、この溝に、制御要素により制御される出力要素が係合することができる。外周面内の溝は、軸方向に見て、アンダーカットを形成し、アンダーカットは、複雑な製造プロセスに繋がり、アンダーカット用に、例えば、可動の金型部品を有する金型が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、空気分配フラップを制御するための、車両換気および／または空調ユニットの制御要素であって、簡単且つ経済的な方法で製造することができる制御要素を提供すること、並びに、対応する制御アセンブリおよび車両換気および／または空調ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明によれば、本タイプの制御要素により達成され、ここで、囲んでいる外周面上に、制御要素は、少なくとも１つのガイドリブを有し、ガイドリブは、外周面との関係において、半径方向に突出し、制御要素を、軸方向前側領域および軸方向後側領域に分割する。半径方向内側に向けられた溝とは対照的に、半径方向に突出するガイドリブは、アンダーカット自体は形成せず、従って、簡単な方法で製造することができる。制御要素は、従って、外周上に突出するリブを有するドラムの形状となる。
【０００６】
制御要素は、好ましくは、一体に形成される。この方法では、制御要素の製造の間、異なる部品のための設置ステップを必要としない。
【０００７】
好適には、軸方向前側領域および軸方向後側領域は、いずれの場合も、特定領域の関連する軸方向端部から見て、アンダーカットなしで軸方向に形成される。制御要素は、従って、簡単な方法で、例えば、２つの半金型を有する金型により、製造することができ、２つの半金型は、互いに軸方向に配置され、且つそれぞれアンダーカットを有さず、且つ制御要素の２つの軸方向領域に割り当てられる。
【０００８】
複数の出力要素を独立して制御可能とするために、少なくとも１つの軸方向端面が設けられ、例えば、その端面は、少なくとも１つのガイドジオメトリ、特に溝付きガイドを有する。外周面上のガイドリブに加えて、第２のガイドジオメトリは、従って、軸方向端面上に設けられる。異なる空間配置は、制御要素により制御される出力要素が必要とする構造空間を、分離することを可能とする。
【０００９】
ガイドリブは、制御要素の外周全体に沿って閉じるように延びることができる。制御要素は、従って、連続する周期的制御を可能とすることができる。
【００１０】
外周面は、円筒形、好ましくは円形（circularly）の円筒形に形成することができる。
【００１１】
制御要素をプラスチック製とすることにより、容易な組み立ておよび経済的な製造が可能となる。
【００１２】
例えば、制御要素は、射出成形複合体とすることができ、射出成形複合体の分離面は、ガイドリブ内で延びる。
【００１３】
ガイドリブは、軸方向において一定の幅を有することができる。このことは、簡素な実施形態を可能にし、特に、軸方向に線形に移動可能な出力要素が、ガイドリブによりガイドされることを意図する場合に好適である。
【００１４】
あるいは、ガイドリブは、軸方向において変化する幅を有することができ、特に、ガイドリブの幅は、ガイドリブの軸方向位置に依存する。ガイドリブは、これにより、出力要素の遊びのないガイディングのために、最適に形成することができる。これは、特に、回転軸を中心として回転可能な出力要素が、ガイドリブによりガイドされることを意図する場合に利点となる。
【００１５】
上記の目的は、車両換気および／または空調ユニットの少なくとも１つの空気分配フラップの制御アセンブリであって、上述の制御要素と、制御要素の少なくとも１つのガイドリブに結合される少なくとも１つの出力要素と、を有する制御アセンブリによって、さらに達成される。
【００１６】
例えば、出力要素は、支点を中心に回転可能に取り付けられると共に制御要素のガイドリブに作用するレバーとすることができ、ガイドリブの軸方向位置の変化は、レバーの回転を引き起こす。
【００１７】
出力要素は、ガイドリブと接している少なくとも１つのカムを有することができる。
【００１８】
出力要素と制御要素との間の最適な結合は、２つのカムを有する出力要素であって、２つのカムの間にガイドリブが配置される出力要素によって可能となる。
【００１９】
制御要素と出力要素との間の摩擦は、カムが回転可能に形成されることにより、減少される。例えば、カムは、回転可能に取り付けることができ、または、回転可能なスリーブを備えることができ、これにより、カムは、ガイドリブに沿って横方向にロールすることができる。
【００２０】
好ましくは、少なくとも１つのさらなる出力要素が設けられ、その出力要素は、制御要素の軸方向端面上で、ガイド要素と結合されている。２つの出力要素は、従って、軸方向端面上のガイドリブまたはガイドジオメトリを介し、互いに独立して制御することができる。一方では端面上、他方では外周面上での、異なるジオメトリ配置のために、出力要素は、互いに妨害することなく、複数の位置を採用することができる。
【００２１】
本発明は、上述の制御要素、および／または、上述の制御アセンブリを有する車両換気および／または空調ユニットをさらに備える。
【００２２】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の説明から、および参照される図面から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、２つの空気分配フラップ用の、本発明に係る制御アセンブリを有する、本発明に係る車両空調ユニットの詳細図を示す。
【図２】図２は、図１に係る車両空調ユニットの、本発明に係る制御アセンブリの斜視図を示す。
【図３】図３は、図２からの制御アセンブリの出力要素の斜視図を示す。
【図４】図４は、第１の状態にある、図２からの制御アセンブリの側面図を示す。
【図５】図５は、第１の状態にある、図２からの制御アセンブリの上面図を示す。
【図６】図６は、第２の状態にある、図２からの制御アセンブリの側面図を示す。
【図７】図７は、第２の状態にある、図２からの制御アセンブリの上面図を示す。
【図８】図８は、本発明に係る制御要素のさらなる実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、２つの空気分配フラップ１２を有する、車両換気および／または空調ユニット１０、以下では省略して車両空調ユニット１０、の詳細図を示す。２つの空気分配フラップ１２は、制御アセンブリ１４により作動される。制御アセンブリ１４は、１つだけの空気分配フラップ１２、または、２つを超える空気分配フラップ１２を制御することも可能である。しかし、制御アセンブリ１４は、好適には、コンパクトに形成され、複数の空気分配フラップ１２を制御することができ、それは、車両空調ユニット内の利用可能な構造空間は、通常は制限されるからである。
【００２５】
制御アセンブリ１４は、回転軸１８と、回転軸１８の周りを囲む外周面２０と、を有する単体の制御要素１６と、２つの出力要素２２，２４とを備え、２つの出力要素２２，２４は、制御要素１６に結合されると共に制御要素１６により制御される。制御要素１６は、駆動装置（図示せず）によって、制御要素１６の回転軸１８を中心に回転させることができる。
【００２６】
制御要素１６は、複数の部品から組み立てる方法で構成することも可能である。特に、制御要素１６は、モジュール式に構成することができ、よって、モジュールとしての複数の制御要素を接続して、通常の制御要素を形成することができる。
【００２７】
２つの空気分配フラップ１２には、それぞれ、出力要素２２，２４が割り当てられている。空気分配フラップ１２は、形状嵌合する方法で、直接、特定の出力要素２２，２４に結合される。出力要素２２，２４を、歯車装置を介して空気分配フラップに結合することも可能である。あるいは、出力要素２２，２４は、直接、空気分配フラップ１２上に形成することもできる。
【００２８】
示される実施形態において、制御要素１６は、２つの軸方向端面２８および円形の円筒形表面領域を有する実質的に円形の円筒形状を有し、円形の円筒形表面領域は、外周面２０を形成する。しかし、制御要素１６は、一般的な円筒形状を有すること、または、例えば、円錐または切頭円錐の形状に形成されることも可能である。
【００２９】
外周面２０上に、制御要素１６は、外周面２０との関係において半径方向に突出するガイドリブ２６を有する。ガイドリブは、軸方向側面２９と、上側外周面２７とを有する。ガイドリブは、軸方向に幅ｂを有し、その幅は、軸方向において、２つの軸方向側面２９の間の間隔に対応する（図５を参照）。
【００３０】
ガイドリブ２６は、外周面を、軸方向において、２つの離間された境界面２１に分割し、２つの離間された境界面２１は、ガイドリブ２６の軸方向側面２９と、制御要素１６の軸方向端面２８との間に位置する。
【００３１】
ガイドリブ２６は、一体の制御要素１６を、軸方向前側領域４０と、軸方向後側領域４２とに分割する（図１を参照）。軸方向前側領域および軸方向後側領域４０，４２は、それぞれ、特定の領域の対向する軸方向端部から見て、アンダーカットなしで軸方向に形成される。
【００３２】
ガイドリブ２６は、制御要素１６の外周全体に沿って閉じるように延びる。従って、無限の周期的制御が可能となる。
【００３３】
あるいは、ガイドリブ２６を、閉じないよう、且つ、例えば、制御要素１６の外周に沿ったセクション内のみで延びるようにすることが可能である。制御要素１６の外周に沿って、好ましくは異なるセクションにおいて延びる複数のガイドリブ２６を設けることも可能である。
【００３４】
図２は、制御要素１６と、第１の出力要素２２と、を有する制御アセンブリ１４の斜視図を示し、ここで、図２で前方を向く軸方向端面２８は、空気分配フラップ１２に割り当てられた軸方向端面２８に対応する。明瞭にするために、図２では、第２の出力要素２４は示していない。
【００３５】
溝付きガイドの形状のガイドジオメトリ３０が、軸方向端面２８上に設けられる。溝付きガイドは、一体の制御要素の軸方向端面２８上に形成されており、且つ、従って、制御要素１６の特定の軸方向領域の対向する軸方向端部から見て、アンダーカットなしで軸方向に形成される。
【００３６】
複数のガイドジオメトリ３０を、軸方向端面上に設けることも可能である。様々なガイドジオメトリは、互いに離れて延びることができ、または、互いに交差することができる。さらに、複数の出力要素２４を設けることもでき、それらの出力要素は、同一または異なるガイドジオメトリ３０に結合される。
【００３７】
図１で明らかなように、第２の出力要素２４は、制御要素１６の軸方向端面２８上で、ガイドジオメトリ３０内のガイド延長部３２と係合される。
【００３８】
制御要素１６が回転される場合、ガイド延長部３２は、ガイドジオメトリ３０によって同時に動かされ、従って、制御要素１６からの力および動作は、出力要素２４へ、そして出力要素２４から関連する空気分配フラップ１２へ伝達される。
【００３９】
示される実施形態において、出力要素２４は、空気分配フラップ１２に回転動作を伝達するレバーの形状になっている。
【００４０】
ガイドジオメトリ３０は、閉じるように延びるガイドスロットにより形成され、ここで、制御要素１６の各角度位置に、対応する空気分配フラップ１２の特定の角度位置が割り当てられ、無限の周期的制御が可能である。
【００４１】
あるいは、ガイドジオメトリ３０は、閉じないように延びることもできる。例えば、ガイドジオメトリ３０は、線形に延びるガイドスロットによって形成することができる。
【００４２】
制御要素が例えば連続して１つの回転方向に回転される周期的制御の代替案として、非周期的、すなわち、制御要素が、両方の回転方向に、例えば特定の角度範囲内で、交互に変わるように回転される反転制御を提供することもできる。
【００４３】
第１の出力要素２２を、図３に詳細図で示す。出力要素２２は、回転軸３４を中心として回転可能に、且つ、レバーの形態で取り付けられる。
【００４４】
出力要素２２は、レバーアームの端部に、２つのカム３６を有し、２つのカム３６の間に、ガイドリブ２６を収容することができる。２つのカム３６は、ガイドリブ２６の周りに係合し、いずれの場合も、ガイドリブ２６の軸方向側面２９を押しつける。境界面２１によって定義される、ガイドリブ２６の側面２９と制御要素１６の軸方向端面２８との間の間隔は、少なくとも出力要素２２のカム３６の直径に対応する。
【００４５】
しかし、境界面２１によって定義される間隔は、出力要素２２のカム３６の直径よりも大きく、または小さくすることも可能である。
【００４６】
出力要素２２のレバーアームは、制御要素１６に関する接平面内に配置され、ここで、出力要素２２の回転軸３４は、制御要素の回転軸１８に垂直な面内に配置される。
【００４７】
図示される実施形態において、出力要素２２は、単体で形成され、且つ例えば、射出成形によりアンダーカットなしに製造される。あるいは、出力要素２２は、２つ以上の部品から組み立てて形成することもできる。
【００４８】
カム３６は、回転可能に形成することも可能である。この目的で、例えば、回転可能なスリーブを、カム上に設けることができ、または、カムを出力要素２２のレバーアーム上に回転可能に取り付けることができる。カムは、これにより、ガイドリブ２６に沿ってロールすることができ、制御要素１６と出力要素２２との間の摩擦は低減される。
【００４９】
回転軸１８を中心として制御要素１６が回転すると、力及び動きは、ガイドリブ２６を介して、出力要素２２と、関連する空気分配フラップ１２とに対して伝達される。レバーの形の出力要素２２は、外周面２０上で、ガイドリブ２６の外形に対応する、軸方向における異なる角度位置をとる。図示される実施形態において、回転動作は、従って、出力要素２２と、出力要素２２に接続される空気分配フラップ１２とに伝達される。
【００５０】
あるいは、線形動作可能な出力要素２２が設けられた実施形態が可能であり、その出力要素は、制御要素１６の回転動作を、出力要素２２の線形動作に変換する。
【００５１】
制御要素１６は、射出成形によりプラスチックから一体に製造され、第１に、簡単且つ経済的な方法で製造することができ、第２に、少ない重量を有する。ガイドリブ２６による、アンダーカットのない軸方向前側領域および軸方向後側領域４０，４２の形成によって、スライダ等の、どのような可動部品も必要としない簡素な射出成形金型により、制御要素１６を製造することが可能である。射出成形金型の２つの半金型のそれぞれは、制御要素１６の軸方向前側領域または軸方向後側領域４０，４２に割り当てられる。
【００５２】
射出成形複合体および射出成形金型の分離面２５は、ガイドリブ２６内で延び、図１では点線で示されている。射出成形金型の２つの金型は、従って、ガイドリブ２６の領域内の分離面内で接触する。分離面２５は、均一または不均一な方法で形成することができる。
【００５３】
示される実施形態において、分離面は、制御要素の回転軸１８に垂直な面内に位置する。しかし、分離面２５は、例えば、ガイドリブ２６またはガイドリブ２６の側面の１つの中心線に沿って、異なる面内に位置すること、または、不均一に形成されることも可能である。
【００５４】
示される例において、一体の制御要素１６は、固体部品の形態で示されている。しかし、一体の制御要素１６を、軽量の構造、例えばスケルトン構造で製造することも可能である。
【００５５】
以下、図４〜図７を参照して、制御アセンブリ１４の機能を説明する。
【００５６】
図４および図５は、第１の状態にある、制御要素１６および出力要素２２を有する制御アセンブリ１４を、側面図および上面図で示す。制御アセンブリ１４の第１の状態にて、出力要素２２のカム３６は、ガイドリブ２６上の制御要素１６の第１の外周位置に作用する。制御要素１６の第１の外周位置内で、ガイドリブ２６は、制御要素１６の外周面２０上で軸方向中心に配置される。出力要素２２のレバーアームは、これにより、第１の中心角度位置内にあり、これは破線で示される。
【００５７】
図６および図７は、制御アセンブリ１４を、図４および図５に対応する図で示し、ここで、制御アセンブリ１４は、第２の状態にあり、第２の状態では、制御要素１６は、第１の状態との関係において、回転軸１８を中心として約９０°にわたり回転される。出力要素２２のカム３６は、ガイドリブ２６上の制御要素１６の第２の外周位置に作用し、ガイドリブ２６は、第２の外周位置では、軸方向で制御要素１６の外周面２０の境界側に配置される。この位置では、出力要素２２のレバーアームは、図４に示した位置との関係において、角度αにわたり回転される。
【００５８】
レバーの形態にある出力要素２２が、出力要素２２の回転軸３４を中心として回転された場合、軸方向における２つのカム３６間の有効間隔が変化する。カム３６間の異なる有効間隔をおいたガイドリブ２６の両側で、出力要素２２と２つのカム３６との最適な係合を達成するために、軸方向におけるガイドリブ２６の幅ｂは、ガイドリブ２６の軸方向位置に依存して変化する。ガイドリブの変化幅ｂは、従って、ガイドリブ２６上の出力要素２２の遊びのない係合を可能にする。
【００５９】
あるいは、ガイドリブ２６の幅ｂを、一定とすることも可能である。
【００６０】
さらに、出力要素２２を、ガイドリブの軸方向側面２９と接触させることも可能である。
【００６１】
さらなるガイドジオメトリ３０を、特に溝付きガイドの形態で、一方または両方の端面２８上に設けることも可能である。あるいは、駆動装置への結合を可能にする接続ジオメトリを、一方の端面上に形成することもできる。
【００６２】
図８は、制御要素１６の代わりの実施形態を示し、制御要素１６は、制御要素１６の外周面２０上において、軸方向にオフセットして配置された２つのガイドリブ２６を有する。出力要素２２は、各ガイドリブ２６上に配置される。ガイドリブ２６および出力要素２２の形状および機能は、いずれの場合も、先に示した実施形態と同様である。
【００６３】
制御要素１６は、単体の形態とするか、または２つ以上の部品で構成することができる。例えば、破線の形態で示され且つ分離または接続面を表わす線４４によって図８に示すように、例えば制御要素１６は２つのモジュールからなることができる。２つのモジュールは、それぞれ、第１の実施形態の制御要素１６と同様に形成することができ、制御要素１６の軸方向端面２８を介して互いに接続される。
【００６４】
全ての実施形態において、複数の出力要素２２を、ガイドリブ２６および／またはガイドジオメトリ３０上に設けることも可能である。例えば、さらなる出力要素２２を、特定の角度、例えば１８０°、９０°または６０°により、外周方向にオフセットさせる方法で、ガイドリブ２６上に配置することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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