Регулировочная система воздуховыпускного устройства

Регулировочная система воздуховыпускного устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к регулировочной системе воздуховыпускного устройства для автомобиля.

В области автомобильной техники воздуховыпускного устройства применяются для кондиционирования воздуха в салоне автомобиля и являются известными в разных вариантах осуществления. Воздуховыпускные устройства, как правило, содержат корпус, в котором расположены регулируемые воздушные заслонки. В данном случае воздушные заслонки выполнены в виде клапанных заслонок или направляющих пластин, при этом с помощью клапанных заслонок может задаваться объемный расход, и с помощью направляющих пластин может задаваться направление воздушного потока, выходящего из воздуховыпускного устройства.

Регулировка воздушных заслонок обычно выполняется с помощью регулировочной системы, которая входит в зацепление с воздушными заслонками и который может приводиться в действие вручную человеком, находящимся в транспортном средстве, или электрически с помощью электрического привода. В EP 1520738 раскрыта регулировочная система, предназначенная для воздуховыпускного устройства, выполненная, например, в виде зубчатого механизма. Регулировочная система имеет ведущее зубчатое колесо, которое приводится в движение с помощью электрического привода и которое на первом участке движения кинематически связано с выходным зубчатым колесом, соединенным с направляющими пластинами, и на втором участке движения кинематически связано с выходным зубчатым колесом, соединенным с клапанными заслонками. Регулировка клапанных заслонок и направляющих пластин осуществляется посредством вращения ведущего зубчатого колеса. В центральном положении ни одно из двух выходных зубчатых колес не является кинематически связанным с входным зубчатым колесом. Начиная от центрального положения и в зависимости от направления вращения ведомого зубчатого колеса, происходит прохождение первого или второго участка движения, и при этом происходит регулировка или клапанных заслонок, или направляющих пластин. Если зубья выходных зубчатых колес не находятся в зацеплении с зубьями ведущего зубчатого колеса, соответствующее выходное зубчатое колесо зафиксировано посредством направляющего элемента, образованного на торце ведущего зубчатого колеса, чтобы препятствовать вращению, при этом каждое из выходных зубчатых колес имеет противодействующий направляющий элемент, примыкающий к его торцу, причем указанный противодействующий направляющий элемент в каждом случае взаимодействует с направляющим элементом.

Недостаток регулировочной системы воздуховыпускного устройства этого вида, предназначенного для автомобиля, заключается в том, что регулировочная система является сложным и дорогостоящим в изготовлении вследствие сложного выполнения ведущего зубчатого колеса и двух выходных зубчатых колес.

В связи с вышеуказанным целью настоящего изобретения является создание регулировочной системы воздуховыпускного устройства для автомобиля, который может быть изготовлен простым и экономичным способом.

Эта цель достигается с помощью регулировочной системы воздуховыпускного устройства, имеющего признаки, изложенные в независимом пункте формулы изобретения.

Регулировочная система воздуховыпускного устройства имеет приводное устройство, которое приводится в действие с помощью электрического привода и которое взаимодействует с по меньшей мере одной клапанной заслонкой и с по меньшей мере одной направляющей пластиной.

В соответствии с изобретением приводное устройство состоит из кулисы клапанных заслонок, кулисы направляющих пластин, кулисного камня и держателя кулисного камня, при этом держатель кулисного камня имеет по меньшей мере один первый участок вращательного движения и один второй участок вращательного движения. При этом длина и положение участков вращательного движения по отношению друг к другу могут задаваться в зависимости от требования.

Держатель кулисного камня может быть выполнен дисковидным и может приводиться в движение, например, непосредственно электрическим приводом. В качестве альтернативного решения держатель кулисного камня может образовывать выходное зубчатое колесо зубчатого механизма, ременной передачи или цепной передачи.

Кулисный камень расположен эксцентрично на торце дисковидного держателя кулисного камня, при этом кулисный камень может представлять собой штифт, который закреплен на держателе кулисного камня посредством винтового, клеевого или сварного соединения. Вследствие эксцентричного расположения кулисного камня на держателе кулисного камня и вращения держателя кулисного камня кулисный камень перемещается по круговой траектории и, в зависимости от того, какой участок вращательного движения держателя кулисного камня проходится, находится в кулисе клапанных заслонок или в кулисе направляющих пластин.

Кулиса клапанных заслонок и кулиса направляющих пластин опосредствованно или непосредственно соединены с клапанной заслонкой, соответственно, направляющей пластиной. Кулиса клапанных заслонок и кулиса направляющих пластин имеют каждая прорезь или паз, открытые концы которых ориентированы таким образом относительно круговой траектории кулисного камня, что кулисный камень, перемещающийся по своей круговой траектории, может находиться в прорези или в пазу кулисы клапанных заслонок или кулисы направляющих пластин.

Во время работы нахождение кулисного камня в кулисе клапанных заслонок или в кулисе направляющих пластин зависит от того, какой участок вращательного движения держателя кулисного камня проходится. На первом участке вращательного движения кулисный камень входит в кулису клапанных заслонок и поворачивает кулису клапанных заслонок и соединенную с ней клапанную заслонку бесступенчато (плавно) между открытым положением и закрытым положением. Поворот направляющей пластины осуществляется таким же образом во время прохождения второго участка вращательного движения держателя кулисного камня, и кулисный камень входит в кулису направляющих пластин.

За счет такого выполнения регулировочной системы она может быть выполнена простым и экономичным способом, так как отдельные компоненты регулировочной системы являются простыми в изготовлении. При этом регулировочная система не содержит таких зубчатых колес, процесс изготовления которых являлся бы сложным и дорогим.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения первый и второй участки вращательного движения не перекрывают друг друга, так что при прохождении соответствующих участков вращательного движения регулируются либо клапанные заслонки, либо направляющие пластины. Таким образом, кулиса воздушных заслонок может быть выполнена независимо от кулисы направляющих пластин, в результате чего упрощается изготовление и выполнение кулис.

Приводное устройство, предпочтительно, выполнено в виде передачи. Приводное устройство представляет собой, например, одноступенчатую цилиндрическую зубчатую передачу и имеет ведущее зубчатое колесо и выходное зубчатое колесо, при этом ведущее зубчатое колесо приводится в движение с помощью электрического привода через приводной вал, а выходное зубчатое колесо служит в качестве держателя кулисного камня. Благодаря передаче в качестве электрического привода может применяться обычный электрический двигатель, при этом относительно низкая скорость поворота клапанных заслонок, соответственно, направляющих пластин может настраиваться посредством выбранного передаточного отношения.

Каждая из кулису клапанных заслонок и кулисы направляющих пластин, предпочтительно, имеет прорезь, в которую входит соответствующий кулисный камень. В качестве альтернативного решения, каждая из кулисы клапанных заслонок и кулисы направляющих пластин может иметь паз, в котором может входить кулисный камень. Таким образом, кулиса может быть изготовлена простым и экономичным способом. При этом прорезь или паз могут иметь любую форму, в результате чего обеспечивается возможность оказания динамического влияния на поворот клапанных заслонок, соответственно, направляющих пластин.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения держатель кулисного камня имеет направляющий элемент, который проходит в аксиальном направлении от торца держателя кулисного камня и посредством периферийной поверхности действует как направляющая для кулисы клапанных заслонок и кулисы направляющих пластин в случае не входящего в них кулисного камня. Каждая из кулисы клапанных заслонок и кулисы направляющих пластин имеет ответный направляющий элемент, который взаимодействует с направляющим элементом. Таким образом, поворот клапанной заслонки, соответственно, направляющей пластины может быть заблокирован от поворота даже тогда, когда кулисный камень не находится в кулисе клапанных заслонок или кулисе направляющих пластин.

Ось вращения клапанной заслонки, предпочтительно, ориентирована параллельно оси вращения направляющей пластины. Вследствие этого приводное устройство может быть выполнено простым способом и с малым количеством компонентов, так как приводное устройство воздействует на кулису клапанных заслонок и кулису направляющих пластин в одной общей плоскости и отклонение силы в другую плоскость не требуется. В соответствии с другим вариантом ось вращения клапанной заслонки ориентирована перпендикулярно оси вращения направляющей пластины.

Клапанная заслонка, предпочтительно, расположена выше по потоку от направляющей пластины, вследствие чего обеспечивается, что видимый для пассажира транспортного средства дизайн воздуховыпускного устройства остается практически неизменным при различных положениях клапанной заслонки и направляющей пластины.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения множество клапанных заслонок соединены друг с другом посредством соединительного элемента клапанных заслонок и/или множество направляющих пластин соединены друг с другом посредством соединительного элемента направляющих пластин. При этом, в частности, множество направляющих пластин является преимущественным вследствие того, что воздушный потока, выходящего из воздуховыпускного устройства, лучше направляется. Кулиса клапанных заслонок соединена без возможности проворота с клапанной заслонкой и соединена с другими клапанными заслонками посредством соединительных элементов клапанных заслонок, так что посредством поворота кулисы клапанных заслонок совместно и синхронно поворачиваются все клапанные заслонки. Таким же образом, направляющая пластина соединена без возможности проворота с кулисой направляющих пластин и посредством соединительного элемента направляющих пластин - с другими направляющими пластинами, при этом посредством поворота кулисы направляющих пластин все направляющие пластины совместно поворачиваются.

Изобретение более подробно поясняется с помощью графических материалов, на которых:

на фиг.1 показан схематический вид сверху регулировочного устройства воздуховыпускного устройства;

на фиг.2 показано изображенное на фиг.1 регулировочное устройство воздуховыпускного устройства в первом положении; и

на фиг. 3 показано изображенное на фиг.1 регулировочного устройство воздуховыпускного устройства во втором положении.

На фиг.1 показан схематический вид регулировочной системы 10 воздуховыпускного устройства, имеющей приводное устройство 20, которое выполнено в виде передачи. Приводное устройство 20 имеет ведущее зубчатое колесо 24, которое соединено без возможности проворота с приводным валом 22, приводимым во вращение электрическим приводом. Ведущее зубчатое колесо 24 находится в зацеплении с выходным зубчатым колесом 27 и приводит во его вращение.

На торце выходного зубчатого колеса 27 эксцентрично расположен кулисный камень 30, так что выходное зубчатое колесо 27 служит в качестве держателя 26 кулисного камня. По отношению к кулисному камню 30 выходное зубчатое колесо 27 имеет первый участок 36 вращательного движения, второй участок 38 вращательного движения и средний участок 37 вращательного движения, при этом кулисный камень 30 на первом участке 36 вращательного движения входит в кулису 32 клапанных заслонок, на втором участке 38 вращательного движения - в кулису 34 направляющих пластин и на среднем участке 37 вращательного движения не входит в кулису 32 клапанных заслонок, ни в кулису 34 направляющих пластин.

Кулиса 32 клапанных заслонок соединена с клапанной заслонкой 40 и посредством соединительного элемента 42 клапанных заслонок со второй клапанной заслонкой 43, так что посредством поворота кулисы 32 клапанных заслонок поворачиваются обе клапанные заслонки 40, 43.

Кулиса 34 направляющих пластин соединена с направляющей пластиной 64 и посредством соединительного элемента 62 направляющих пластин с тремя другими направляющими пластинами 60, 66, 68, вследствие чего посредством поворота кулисы 34 направляющих пластин направляющие пластины 60, 62, 66, 68 поворачиваются совместно и синхронно.

Каждая из кулисы 32 клапанных заслонок и кулисы 34 направляющих пластин имеет ответный направляющий элемент 33, 35, который скользит по направляющему элементу 23, образованному на выходном зубчатом колесе 27, когда кулисный камень 30 не находится в кулисе 32 клапанных заслонок, соответственно, кулисе 34 направляющих пластин. Таким образом кулиса 32 клапанных заслонок заблокирована от поворота, когда кулисный камень 30 находится в зацеплении с кулисой 34 направляющих пластин. Когда кулисный камень 30 введен в кулису 32 клапанных заслонок, то ответный направляющий элемент 33 не прилегает к направляющему элементу 23, при этом направляющий элемент 23 имеет выемку 29 для того, чтобы поворот кулисы 32 клапанных заслонок не блокировался направляющим элементом 23.

На фиг.1 показано положение держателя 26 кулисного камня на среднем участке 37 вращательного движения, при этом кулисный камень 30 не входит ни в кулису 32 клапанных заслонок, ни в кулису 34 направляющих пластин. На протяжении среднего участка 37 вращательного движения ответные направляющие элементы 33, 35 прилегают к направляющему элементу 23, вследствие чего кулиса 32 клапанных заслонок и кулисы 34 направляющих пластин установлены с блокированием от вращения посредством направляющего элемента 23, а клапанные заслонки 40, 43 и направляющие пластины 60, 64, 66, 68 ориентированы в направлении воздушного потока. На чертежах направление воздушного потока показано в виде контурной стрелки.

На фиг.2 кулисный камень 30 входит прорезь 48, образованную в кулисе 32 клапанных заслонок, при этом клапанные заслонки 40, 43 показаны в поперечном, соответственно, закрытом положении, которое получено после того, как пройден первый участок 36 вращательного движения держателя кулисного камня. При этом свободное поперечное сечение протекающего потока воздуховыпускного устройства уменьшается по мере продолжающегося движения кулисного камня 30 в прорези 48 до тех пор, пока воздуховыпускное устройство не будет полностью закрыто в конце участка вращательного движения.

На фиг.3 показано прохождение второго участка 38 вращательного движения и вхождение кулисного камня 30 (в зацепление) в кулису 34 направляющих пластин. Для этой цели кулиса 34 направляющих пластин имеет прорезь 50, в которой скользит кулисный камень 30, а кулиса 34 направляющих пластин поворачивается. Посредством поворота кулисы направляющих пластин направляющие пластины 60, 64, 66, 68 синхронно поворачиваются. Таким образом, может настраиваться направление воздушного потока, при этом промежуточные положения на втором участке 38 вращательного движения могут быть также настроены посредством электрического привода.

Возможны также другие конструктивные варианты осуществления, отличные от описанных вариантов, не выходящие за пределы объема защиты, определяемого независимым пунктом формулы изобретения. Например, могут быть выполнены по-другому приводное устройство 20 или кулиса 32 клапанных заслонок, соответственно, кулиса 34 направляющих пластин.

1. Регулировочная система (10) воздуховыпускного устройства для автомобиля, имеющая приводное устройство (20), которое выполнено с возможностью приведения в действие посредством электрического привода (28) и которое воздействует на по меньшей мере одну поворотную клапанную заслонку (40) и по меньшей мере одну поворотную направляющую пластину (64), отличающаяся тем, что приводное устройство (20) имеет установленный с возможностью вращения держатель (26) кулисного камня с эксцентрично расположенным на нем кулисным камнем (30), причем кулисный камень (30) на первом участке (36) вращательного движения держателя (26) кулисного камня находится в кулисе (32) клапанных заслонок, соединенной без возможности проворота с упомянутой по меньшей мере одной клапанной заслонкой (40), и на втором участке (38) вращательного движения держателя (26) кулисного камня - в кулисе (34) направляющих пластин, соединенной без возможности проворота с упомянутой по меньшей мере одной направляющей пластиной (64).

2. Регулировочная система (10) по п.1, отличающаяся тем, что первый участок (36) вращательного движения держателя (26) кулисного камня и второй участок (38) вращательного движения держателя (26) кулисного камня не перекрывают друг друга.

3. Регулировочная система (10) п.1 или 2, отличающаяся тем, что приводное устройство (20) выполнено в виде передачи с ведущим зубчатым колесом (24) и выходным зубчатым колесом (27), причем выходное зубчатое колесо (27) образует держатель (26) кулисного камня, а ведущее зубчатое колесо (24) соединено без возможности проворота с электрическим приводом (28) посредством приводного вала (22).

4. Регулировочная система (10) по п.1, отличающаяся тем, что кулиса (32) клапанных заслонок и кулиса (34) направляющих пластин имеют каждая прорезь (48, 50), в которую входит кулисный камень (30).

5. Регулировочная система (10) по п.1, отличающаяся тем, что держатель (26) кулисного камня имеет кулисный направляющий элемент (23), который взаимодействует с блокированием поворота с ответным направляющим элементом (33) кулисы (32) клапанных заслонок и с ответным направляющим элементом (35) кулисы (34) направляющих пластин.

6. Регулировочная система (10) по п.1, отличающаяся тем, что ось вращения упомянутой по меньшей мере одной клапанной заслонки (40) и ось вращения упомянутой по меньшей мере одной направляющей пластины (64) ориентированы параллельно друг другу.

7. Регулировочная система (10) по п.1 или 6, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна клапанная заслонка (40) расположена выше по потоку от упомянутой перед по меньшей мере одной направляющей пластины (64).

8. Регулировочная система (10) по п.1, отличающаяся тем, что несколько клапанных заслонок (40, 43) посредством соединительного элемента (42) клапанных заслонок и/или несколько направляющих пластин (60, 64, 66, 68) посредством соединительного элемента (52) направляющих пластин соответственно соединены друг с другом, причем кулиса (32) клапанных заслонок соединена без возможности проворота с клапанной заслонкой (40), а кулиса (34) направляющих пластин соединена без возможности проворота с направляющей пластиной (64).