DE10111400A1 - Stellantrieb für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Stellantrieb für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen in einem Kraftfahrzeug

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Abstract

Es wird ein Stellantrieb für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Dieser Stellantrieb weist die folgenden Komponenten auf: DOLLAR A - eine von einem Elektromotor angetriebene Antriebswelle (5) zur Klappenverstellung, DOLLAR A - eine Leiterplatte (7) mit konzentrisch auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordneten Schleifbahnen (1, 2, 3), DOLLAR A - einen mit der Antriebswelle (5) verdrehfest verbundenen, sämtlichen Schleifbahnen zugeordneten Schleifer (6), der für jeden Kreisring einen Schleifkontakt (6A-6D) aufweist, wobei die Versorgung des Elektromotors (15) gesteuert über den Schleifer (6) und die Schleifbahnen (1, 2, 3) erfolgt. DOLLAR A Ein hohes Maß an Funktionalität bei gleichzeitig kompakter Bauweise wird durch die Verschachtelung der Schleifbahnen (1, 2, 3) erreicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen in einem Kraftfahrzeug. Der Stellantrieb weist eine von einem Elektromotor angetriebene Abtriebswelle zur Verstellung der Klappe(n), eine Leiterplatte mit konzentrisch auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordneten Schleifbahnen und einen mit der Abtriebswelle verdrehfest verbundenen, sämtlichen Schleifbahnen zugeordneten Schleifer auf. Dabei erfolgt die Versorgung des Elektromotors gesteuert über den Schleifer und die Schleifbahnen, wodurch die Abtriebswelle in mindestens zwei Drehwinkelstellungen verfahrbar ist.
Ein derartiger Stellantrieb ist aus der EP 0414 941 A1 bekannt. Der dort offenbarte Stellantrieb umfasst zwei zueinander korrespondierende Leiterplatten (sogenannte Codierscheiben) mit jeweils im BCD-Code, codierten Schleifbahnen. Die erste Codierscheibe ist einem Drehschalter zugeordnet, über den die gewünschte Drehwinkelposition eingestellt und eine entsprechende Codierung der Codescheibe mittels eines mit dem Drehschalter verdrehfest verbundenen Schleifers vorgenommen wird. Die zweite Codierscheibe ist der Abtriebswelle zugeordnet, mit der ein Schleifer verdrehfest verbunden ist. Die Bestromung des Elektromotors erfolgt über einen Komparator, der überprüft, ob die eingestellte Codierung der Codierscheibe des Drehschalters mit der aktuellen Codierung der Codierscheibe der Abtriebswelle übereinstimmt. Im Falle der Nichtübereinstimmung wird der Elektromotor bestromt.
Dieser Stellantrieb hat den Nachteil, dass er sehr aufwendig und damit teuer ist, da er zwei Codierscheiben und einen Komparator zur Ansteuerung des Elektromotors benötigt. Darüber hinaus erfordert dieser Stellantrieb aufgrund der zweiten Codierscheibe insgesamt relativ viel Bauraum, der bei Anwendungen in einem Kraftfahrzeug oftmals nicht zur Verfügung steht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen einfach, kompakt und kostengünstig aufgebauten Stellantrieb zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Stellantrieb mindestens eine 1. Schleifbahn bestehend aus mindestens zwei leitend miteinander verbundenen Schleifbahnabschnitten aufweist, die auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind, wobei der innere und der äußere Schleifahnabschnitt sich winkelmäßig überlappen oder zumindest winkelmäßig unmittelbar aneinander angrenzen.
Komplementär zur 1. Schleifbahn weist der Stellantrieb mindestens eine 2. Schleifahn bestehend aus mindestens zwei leitend miteinander verbundenen Schleifahnabschnitten auf, die auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind, wobei die Schleifahnabschnitte sich winkelmäßig überlappen oder zumindest winkelmäßig unmittelbar aneinander angrenzen.
Dabei überlappt nun der innere Schleibahnabschnitt der 1. Schleifahn in einem gewissen Winkelbereich mit dem äußeren Schleifahnabschnitt der 2. Schleifahn. Zusätzlich überlappt der innere Schleitbahnabschnitt der 2. Schleifahn mit dem äußeren Schleitbahnabschnitt der 1. Schleifahn in einem gewissen Winkelbereich.
Darüber hinaus weist der Schleifer für jeden Kreisring einen Schleifkontakt auf.
In jeder Winkelstellung der Abtriebswelle sind zumindest zwei Schleifahnen leitend mit einem Schleifkontakt des Schleifers verbunden. Der Schleifer selbst ist wiederum über eine zusätzliche Schleifahn oder direkt mit der Masseanschlussleitung des Elektromotors verbunden. Die andere Anschlussleitung ist dauerhaft mit der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeuges verbunden. Selbstverständlich können die Anschlussleitungen des Elektromotors auch vertauscht sein. In Abhängigkeit davon, welche Schleifahn geschaltet mit Masse verbunden wird, wird die Abtriebswelle in verschiedene Drehwinkelstellungen verfahren. Eine zweite Leiterplatte mit Schleifahnen nur zur Codierung der Sollvorgabe und eine Komparator wie im Stand der Technik gemäß EP 0414 941 A1 entfällt. Die Ansteuerung (gesteuerter Stromfluß) des Elektromotors erfolgt unmittelbar über die Schleifahnen, welche die Stromschaltfunktionen direkt ohne weitere Logik übernehmen. Durch die Verschachtelung der Schleifahnen und die Aufteilung einer Schleifahn mit verschiedenen leitend miteinander verbundenen Schleifahnabschnitten auf unterschiedliche Kreisringe, wird insgesamt eine kompakte Bauweise ermöglicht. Dabei wird durch die gegenseitige Überlappung der Schleifbahnabschnitte unterschiedlicher Schleifbahnen sichergestellt, dass in jeder Stellung zumindest eine Schleifahn mit einem Schleifkontakt leitend verbunden ist, wodurch jederzeit das Verfahren von einer Winkelstellung in eine andere ermöglicht wird. Die Zahl der Schleifbahn-Kreisringe, die zur Realisierung von zwei oder mehr Drehwinkelstellungen und zur ständigen Anbindung des Schleifers an eine Anschlussleitung des Elektromotors benötigt werden, kann durch die erfindungsgemäße Verschachtelung und Überlappung der Schleifbahnen und Schleifbahnabschnitte reduziert werden. Dabei bedeutet jeder nicht notwendige Kreisring eine deutliche Bauraumverkleinerung.
Erfindungsgemäß können zum Beispiel 4 funktionell notwendige Schleifbahnen (drei für die wahlweise Massebeschaltung zum Ansteuern von drei Winkelstellungen und eine für eine permanente Verbindung des Schleifers mit dem Masseanschluss der Elektromotors) auf nur drei Kreisringen untergebracht werden.
Allgemein ist es mit dem erfindungsgemäßen Stellantrieb möglich, (n + 1) notwendige Schleifbahnen auf der Leiterplatte durch n Schleifbahn-Kreisringe darzustellen.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der Leiterplatte mit den Schleifbahnen und der Abtriebswelle mit dem Schleifer,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Leiterplatte und der Abtriebswelle mit Schleifer im zusammengebauten Zustand,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schleifer,
Fig. 4 eine Schleifbahnanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Schleifbahnanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 6 die Schleifbahnanordnung der zweiten Ausführungsform in einer ersten Drehwinkelstellung,
Fig. 6A eine Schleifbahnanordnung gemäß Fig. 6, jedoch in einer anderen Drehwinkelstellung,
Fig. 7 eine Schleifbahnanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung der Leiterplatte (7) mit den darauf angeordneten Schleifbahnen (1, 2,3) und der Abtriebswelle (5) mit dem Schleifer (6) gezeigt. Die Abtriebswelle (5) weist ein Zahnrad auf, über das die Abtriebswelle (5) durch Getriebezahnräder (nicht dargestellt) oder unmittelbar durch die Antriebswelle eines Elektromotors (15) angetrieben wird. Dabei wird die Abtriebswelle (5) durch eine zentrale Aussparung in der Leiterplatte (7) geführt. Mit der Abtriebswelle (5) ist ein Schleifer (6) verdrehfest verbunden, der mit seinen Schleifkontakten (6A-6D) über die Schleifbahnen (1, 2, 3) schleift, wobei die Schleifkontakte federnd gegen die Schleifbahnen gedrückt werden. Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Schleifer (6) ist für die Schleifbahnanordnung gemäß Fig. 5 ausgebildet. Dabei ist jedem Schleifbahn-Kreisring ein Schleifkontakt zugeordnet. Um die Sicherheit der Kontaktierung zu erhöhen, besteht jeder Schleifkontakt aus zwei federnden Schleifkontaktelementen.
In Fig. 4 ist eine Schleifbahnanordnung für eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellantriebs gezeigt. In dieser Ausführungsform kann die Antriebswelle (5) in zwei Drehwinkelstellungen (P1, P2) verfahren werden. Es sind zwei konzentrisch zueinander angeordnete Kreisringe vorhanden, auf denen drei Schleifbahnen (1, 2, 4) verschachtelt angeordnet sind. Wird die 1. Schleifbahn (1) über das Schaltelement (14) auf Masse gelegt so wird der Elektromotor (15) solange bestromt, bis die Abtriebswelle (5) - und der damit fest verbundene Schleifer (6) - die Drehwinkelposition (P1) erreicht hat. Wird die 2. Schleifbahn (1) über das Schaltelement (14) auf Masse gelegt, so wird der Elektromotor (15) solange bestromt, bis die Abtriebswelle (5) die Drehwinkelposition (P2) erreicht hat. Die zusätzliche Schleifbahn (4) ist über eine Leiterbahn (92) dauerhaft mit dem Masseanschluss (15B) des Elektromotors (15) verbunden. Über die ebenfalls auf der Leiterplatte (7) angeordnete Leiterbahn (92) und eine entsprechende Steckbuchse (13) ist die andere Anschlussleitung (15A) des Elektromotors (15) dauerhaft mit der Bordnetzspannung (UB) des Fahrzeuges verbunden. Die erste und die zweite Schleifbahn (1, 2) sind ebenfalls über Leiterbahnen (81, 82) mit Steckbuchsen (10, 11) verbunden, die über das schematisch dargestellte Schaltelement (14) wahlweise mit Masse verbindbar sind.
Die erste Schleifbahn (1) weist zwei leitend miteinander verbundene Schleifbahnabschnitte (1A, 1C) auf, und zwar einen inneren Schleifbahnabschnitt (1A) und einen äußeren Schleifbahnabschnitt (1C), die jeweils auf dem inneren Kreisring und dem äußeren Kreisring liegen. Dabei überlappen sich der innere und der äußere Schleifbahnabschnitt (1A, 1C) dieser Schleifbahn (1) in einem bestimmten Winkelbereich, wobei der Überlappungsbereich der Breite eines leitenden Übergangssteges zwischen den beiden Schleifbahnabschnitten (1A, 1C) entspricht.
Die Schleifbahnabschnitte und der Übergangssteg sind vorzugsweise einstückig als leitende Schicht galvanisch strukturiert auf die Leiterplatte aufgebracht. Alternativ dazu ist es auch möglich, die auf verschiedenen Kreisringen liegenden Schleifbahnabschnitte einer Schleifbahn durch rückseitig angeordnete Verbindungselemente (z. B. eine Drahtbrücke) leitend miteinander zu verbinden.
Die zweite Schleifbahn (2) weist zwei leitend miteinander verbundene Schleifbahnabschnitte (2A, 2C) auf, und zwar wieder einen inneren Schleifbahnabschnitt (2A) und einen äußeren Schleifbahnabschnitt (2C), die jeweils auf dem inneren Kreisring und dem äußeren Kreisring liegen. Dabei überlappen sich der innere und der äußere Schleifbahnabschnitt (2A, 2C) dieser Schleifbahn (2) in einem bestimmten Winkelbereich, wobei auch hier der Überlappungsbereich der Breite eines leitenden Übergangssteges zwischen den beiden Schleifbahnabschnitten (2A, 2C) entspricht.
Nun überlappt der innere Schleifbahnabschnitt (1A) der 1. Schleifbahn mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) der 2. Schleifbahn in einem gewissen Winkelbereich und der innere Schleifbahnabschnitt (2A) der 2. Schleifbahn ebenfalls mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (1C) der 1. Schleifbahn. Die sich überlappenden Schleifbahnabschnitte unterschiedlicher Schleifbahnen sind durch isolierende Bereiche voneinander getrennt.
Der Schleifer (6) besitzt zwei Schleiferarme, wobei auf dem einen Schleiferarm 2 Schleifkontakte radial fluchtend hintereinander angeordnet sind, während auf dem anderen Schleiferarm nur ein Schleifkontakt (6D) angeordnet ist.
Die Funktionsweise eines Stellantriebs mit dieser Schleifbahnanordnung beim Wechsel von der Drehwinkelposition (P1) in die Drehwinkelposition (P2) ist folgende:
In der Ausgangslage hat der Schleifkontakt (6C) bereits die äußere Schleifbahn (1C) der ersten Schleifbahn (1) verlassen und befindet sich in dem isolierenden "Abschaltbereich" zwischen den äußeren Schleifbahnabschnitten (1C, 2C) der ersten und der zweiten Schleifbahn. Der innere Schleifkontakt (6A) befindet sich auf dem inneren Schleifbahnabschnitt (2A) der zweiten Schleifbahn (2). Wird nun die 2. Schleifbahn (2) über das Schaltelement (14) auf Masse gelegt, so kann über die Schleifbahn (4), den Schleiflcontakt (6D) und den Schleifkontakt (6A) und die Schleifbahn (2) der Motorstrom nach Masse abfließen. Dies hat zur Folge, dass der Elektromotor (15) anläuft und eine Drehung der Abtriebswelle (5)/Schleifers (6) im Uhrzeigersinn bewirkt. Nach einer gewissen Drehung erreichen dann die Schleifkontakte (6A, 6C) den Überlappungsbereich zwischen dem inneren und dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2A, 2C) der zweiten Schleifbahn (2). In diesem Überlappungsbereich ist dann auch der äußere Schleifkontakt (6C) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) in Kontakt, so dass hier die "Übergabe" der Stromführung vom inneren Schleifkontakt (6A) auf den äußeren Schleifkontakt (6C) erfolgt. Im weiteren Verlauf der Drehung verlässt dann der innere Schleifkontakt (6A) den inneren Schleifbahnabschnitt (2A) der zweiten Schleifbahn (2) und geht über einen isolierenden Bereich auf den inneren Schleifbahnabschnitt (1A) der ersten Schleifbahn (1) über. Die erste Schleifbahn ist jedoch in diesem Zustand potentialfrei. Die Drehung (Bestromung des Elektromotors) erfolgt nun solange, bis der äußere Schleifkontakt (6C) den äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) der zweiten Schleifbahn (2) in der Drehwinkelposition (P2) verlassen hat, und in den isolierenden "Abschaltbereich" zwischen dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) und der Schleibahn (4) eintritt. Jetzt ist die Bestromung des Elektromotors unterbrochen, wodurch die Drehbewegung gestoppt wird.
In der Drehwinkelposition (P2) befindet sich der innere Schleifkontakt (6A) auf dem inneren Schleifbahnabschnitt (1A) der ersten Schleifbahn (1). Wird nun die erste Schleifbahn (1) über das Schaltelement (14) an Masse gelegt, so kann über den inneren Schleifkontakt (6A) der Motorstrom fließen und die Drehung der Abtriebswelle (5) im Uhrzeigersinn zurück in die erste Position (P1) erfolgen.
Die Überlappung zwischen den Schleifbahnabschnitten unterschiedlicher Schleifbahnen stellt somit sicher, dass in jeder Stellung zumindest eine Schleifbahn mit einem Schleiflcontakt leitend verbunden ist, so dass die dieser Schleifbahn zugeordnete Drehwinkelposition angefahren werden kann.
Damit der Stromfluss bei der "Übergabe" vom inneren Schleifkontakt auf den äußeren Schleifkontakt im Übergabebereich zwischen dem inneren Schleifbahnabschnitt und dem äußeren Schleifbahnabschnitt einer Schleifbahn nicht unterbrochen wird, sind der innere und der äußere Schleifkontakt vorzugsweise radial fluchtend beabstandet hintereinander angeordnet. Ein gewisser Winkelversatz des inneren gegenüber dem äußeren Schleifkontakt ist jedoch auch möglich, solange nur die "Übergabe" gewährleistet ist.
In den Fig. 5, 6 und 6A ist eine Schleifbahnanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform für den erfindungsgemäßen Stellantrieb gezeigt. Bei dieser Schleifbahnanordnung können drei Drehwinkelpositionen (P1, P2, P3) angefahren werden. Es sind drei konzentrische Kreisringe vorhanden, auf denen vier Schleifbahnen (1, 2, 3, 4) verschachtelt angeordnet sind.
Die erste Schleifbahn (1) weist drei leitend miteinander verbundene Schleifbahnabschnitte (1A, 1B, 1C) auf, und zwar einen inneren Schleifbahnabschnitt (1A), einen mittleren Schleifbahnabschnitt (1B) und einen äußeren Schleifbahnabschnitt (1C), die jeweils auf dem inneren, dem mittleren und dem äußeren Kreisring liegen. Dabei überlappen sich der innere und der mittlere Schleifbahnabschnitt (1A, 1B) dieser Schleifbahn (1) sowie der mittlere und der äußere Schleifbahnabschnitt (1B, 1C) dieser Schleifbahn (1) jeweils in einem bestimmten Winkelbereich, wobei der Überlappungsbereich der Breite eines leitenden Übergangssteges zwischen den jeweiligen Schleifbahnabschnitten (1A, 1B, 1C) entspricht.
Die zweite Schleifbahn (2) weist ebenfalls drei leitend miteinander verbundene Schleifbahnabschnitte (2A, 2B, 2C) auf, und zwar einen inneren Schleifbahnabschnitt (2A), einen mittleren Schleifbahnabschnitt (2B) und einen äußeren Schleifbahnabschnitt (2C), die jeweils auf dem inneren, dem mittleren und dem äußeren Kreisring liegen. Dabei überlappen sich der innere und der mittlere Schleifbahnabschnitt (2A, 2B) dieser Schleifbahn (2) sowie der mittlere und der äußere Schleifbahnabschnitt (2B, 2C) dieser Schleifbahn (2) jeweils in einem bestimmten Winkelbereich, wobei der Überlappungsbereich der Breite eines leitenden Übergangssteges zwischen den jeweiligen Schleifbahnabschnitten (2A, 2B, 2C) entspricht.
Die dritte Schleifbahn (3) weist ebenfalls drei leitend miteinander verbundene Schleifbahnabschnitte (3A, 3B, 3C) auf, und zwar einen inneren Schleifbahnabschnitt (3A), einen mittleren Schleifbahnabschnitt (3B) und einen äußeren Schleifbahnabschnitt (3C), die jeweils auf dem inneren, dem mittleren und dem äußeren Kreisring liegen. Dabei überlappen sich der innere und der mittlere Schleifbahnabschnitt (3A, 3B) dieser Schleifbahn (3) sowie der mittlere und der äußere Schleifbahnabschnitt (3B, 3C) dieser Schleifbahn (3) jeweils in einem bestimmten Winkelbereich, wobei der Überlappungsbereich der Breite eines leitenden Übergangssteges zwischen den jeweiligen Schleifbahnabschnitten (3A, 3B, 3C) entspricht.
Die vierte Schleifbahn (4), welche dauerhaft mit der Masseanschlussleitung des Elektromotors (15) verbunden ist, ist als Kreisringabschnitt auf dem äußeren Kreisring integriert.
Dabei überlappen folgende Schleifbahnabschnitte:
  • - der innere Schleifbahnabschnitt (1A) der ersten Schleifbahn (1) mit dem mittleren Schleifbahnabschnitt (3B) der dritten Schleifbahn (3),
  • - der mittlere Schleifbahnabschnitt (3B) der dritten Schleifbahn (1) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) der zweiten Schleifbahn (2),
  • - der innere Schleifbahnabschnitt (2A) der zweiten Schleifbahn (2) mit dem mittleren Schleifbahnabschnitt (1B) der ersten Schleifbahn (1),
  • - der mittlere Schleifbahnabschnitt (1B) der ersten Schleifbahn (1) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (3C) der dritten Schleifbahn (3),
  • - der innere Schleifbahnabschnitt (3A) der dritten Schleifbahn (1) mit dem mittleren Schleifbahnabschnitt (2B) der zweiten Schleifbahn (2),
  • - der mittlere Schleifbahnabschnitt (2B) der zweiten Schleifbahn (2) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (1C) der ersten Schleifbahn (1).
Mit dieser Schleifbahnanordnung ist es möglich, dass aus jeder Drehwinkelposition heraus jede der beiden anderen Drehwinkelpositionen angefahren werden kann:
P1 → P2
P1 → P3
P2 → P1
P2 → P3
P3 → P1
P3 → P2.
Damit ist ein Stellantrieb mit dieser Schleifbahnanordnung sehr flexibel einsetzbar. Außerdem ist die Ansteuerung eines solchen Stellantriebs relativ einfach.
Die Funktionsweise eines Stellantriebs mit dieser Schleifbahnanordnung ist prinzipiell so wie bei der Schleifbahnanordnung gemäß Fig. 4. Der Mechanismus der "Übergabe" der Stromführung zwischen Schleifkontakten, die auf unterschiedlichen Kreisringen liegen, entspricht dem im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschriebenen Mechanismus.
Die isolierenden Bereich zur Unterbrechung der Stromversorgung des Elektromotors befinden sich bevorzugt auf dem äußersten Kreisring. Dadurch wird der Winkelfehler für die einstellbaren Drehwinkelpositionen im Falle von Ungenauigkeiten beim Layout der Schleifbahnabschnitte minimiert.
P1 → P2:
Der Schleifkontakt (6B) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (2B). Wenn die zweite Schleifbahn (2) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P2) verfahren. Die Schleifbahnen (1, 3) sind während des Verfahrens potentialfrei.
P1 → P3:
Der Schleifkontakt (6A) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (3A). Wenn die dritte Schleifbahn (3) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P3) verfahren. Die Schleifbahnen (1, 2) sind während des Verfahrens potentialfrei.
P2 → P1:
Der Schleifkontakt (6A) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (1A). Wenn die erste Schleifbahn (1) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P1) verfahren. Die Schleifbahnen (2, 3) sind während des Verfahrens potentialfrei.
P2 → P3:
Der Schleifkontakt (6B) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (3B). Wenn die dritte Schleifbahn (3) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P3) verfahren. Die Schleifbahnen (1, 2) sind während des Verfahrens potentialfrei.
P3 → P1:
Der Schleifkontakt (6B) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (1B). Wenn die erste Schleifbahn (1) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P1) verfahren. Die Schleifbahnen (2, 3) sind während des Verfahrens potentialfrei.
P3 → P2:
Der Schleifkontakt (6A) befindet sich auf dem Schleifbahnabschnitt (2A). Wenn die zweite Schleifbahn (2) auf Masse gelegt wird, kann der Motorstrom fließen und die Abtriebswelle wird in die Drehwinkelposition (P2) verfahren. Die Schleifbahnen (1,3) sind während des Verfahrens potentialfrei.
In Fig. 7 ist eine Schleifbahnanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform für den erfindungsgemäßen Stellantrieb gezeigt. Auch hier sind drei konzentrische Kreisringe vorhanden, auf denen vier Schleifbahnen (1, 2, 3, 4) verschachtelt angeordnet sind. Da die Verschachtelungstiefe in dieser Ausführungsform geringer ist, können bei dieser Schleifbahnanordnung die drei Drehwinkelpositionen (P1, P2, P3) nur sukzessive angefahren werden:
P1 → P2,
P2 → P3,
P3 → P1.
Die vierte Schleifbahn (4) die dauerhaft mit dem Masseanschluss des Elektromotors (15) verbunden ist, ist in dieser Ausführungsform als geschlossenen Kreisring ausgebildet, der im Zentrum der Schleifbahnanordnung liegt.

Claims (10)

1) Stellantrieb für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen in einem Kraftfahrzeug mit
einer von einem Elektromotor (15) angetriebenen Abtriebswelle (5) zur Klappenverstellung,
einer Leiterplatte (7) mit konzentrisch auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordneten Schleifbahnen (1, 2, 3),
einem mit der Abtriebswelle (5) verdrehfest verbundenen, sämtlichen Schleifbahnen zugeordneten Schleifer (6), der für jeden Kreisring einen Schleifkontakt (6A-6D) aufweist, wobei
die Versorgung des Elektromotors (15) gesteuert über den Schleifer (6) und die Schleifbahnen (1, 2, 3) erfolgt,
gekennzeichnet durch
mindestens eine 1. Schleifbahn (1) bestehend aus mindestens zwei leitend miteinander verbundenen Schleifbahnabschnitten (1A, 1B, 1C), die auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind, wobei der innere und der äußere Schleifbahnabschnitt (1A, 1B, 1C) sich winkelmäßig überlappen oder zumindest winkelmäßig unmittelbar aneinander angrenzen,
mindestens eine 2. Schleifbahn (2) bestehend aus mindestens zwei leitend miteinander verbundenen Schleifbahnabschnitten (2A, 2B, 2C), die auf Kreisringen mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind, wobei die Schleifbahnabschnitte (2A, 2B, 2C) sich winkelmäßig überlappen oder zumindest winkelmäßig unmittelbar aneinander angrenzen, wobei
der innere Schleifbahnabschnitt (1A) der 1. Schleifbahn (1) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (2C) der 2. Schleifbahn (2) in einem gewissen Winkelbereich überlappt,
der innere Schleifbahnabschnitt (2A) der 2. Schleifbahn (2) mit dem äußeren Schleifbahnabschnitt (1C) der 1. Schleifbahn (1) in einem gewissen Winkelbereich überlappt.
2) Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkontakte (6A-6C) radial fluchtend beabstandet zueinander angeordnet sind.
3) Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet, durch eine zusätzliche konzentrisch zu den anderen Schleifahnen (1, 2, 3) angeordnete Schleifbahn (4), die dauerhaft mit einer Versorgungsanschlussleitung (15B) des Elektromotors verbunden ist, wobei der Schleifer (6) einen zusätzlichen Schleifkontakt (6D) für diese Schleifahn (4) aufweist.
4) Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Schleifkontakt (6D) nicht fluchtend zu den übrigen Schleifkontakten (6A-6C) angeordnet ist.
5) Stellantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche, dauerhaft mit der Versorgungsanschlussleitung (15B) des Elektromotors (15) verbundene Schleifahn (4) auf einem Kreisring der anderen Schleifahnen (1, 2, 3) angeordnet ist.
6) Stellantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche, dauerhaft mit der Versorgungsanschlussleitung (15B) des Elektromotors (15) verbundene Schleifahn (4) als geschlossener Kreisring ausgebildet ist.
7) Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifer (6) selbst unmittelbar mit einer Versorgungsanschlussleitung des Elektromotors verbunden ist.
8) Stellantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf verschiedenen Kreisringen liegenden Schleifahnabschnitte (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C) einer Schleifahn (1, 2, 3) einstückig als leitende Schicht auf der Leiterbahn (7) ausgebildet sind, wobei die Schleifbahnabschnitte durch leitende Übergangsstege miteinander verbunden sind.
9) Stellantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf verschiedenen Kreisringen liegenden Schleitbahnabschnitte (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C) einer Schleifbahn (1, 2, 3) durch rückseitig angeordnete Verbindungselemente leitend miteinander verbunden sind.
10) Stellantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung der Stromversorgung des Elektromotors auf dem äußersten Kreisring isolierenden Bereiche zwischen jeweils zwei auf diesem Kreisring liegenden Schleifbahnabschnitten (1C, 2C, 3C) vorgesehen sind.
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