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Die
Erfindung betrifft eine Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug.
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Aus
der Druckschrift
DE
34 05 107 A1 ist eine Abdeckung für Kühler von Kraftfahrzeugen bekannt.
Mittels dieser Abdeckung kann die dem Kühler zugeführte Kühlluft gesteuert werden. Hierzu
ist eine ein Abschattungselement bildende Jalousie vorgesehen, die
aus zueinander beweglichen Lamellen gebildet ist. Die Lamellen weisen
an ihren bezogen auf die Ausziehrichtung der Jalousie seitlichen
Enden Ausnehmungen auf, in die ein Antriebsritzel eingreifen kann,
mittels dessen die Jalousie von einer Welle abgewickelt bzw. auf
diese Welle aufgewickelt werden kann. Des Weiteren ist die Jalousie
in einem von der Welle abgewickelten Bereich in seitlichen Führungen geführt.
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Aus
der Druckschrift
DE
696 09 044 T2 ist ein Lamellenstore bekannt, der aus zueinander
beweglichen Lamellen gebildet ist, die jeweils in ihren Stirnseiten
Stifte aufweisen, die in Führungsbahnen geführt sind
und mit denen zum Antrieb ein Antriebsritzel in Eingriff gebracht
werden kann.
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Aus
der Druckschrift
DE G 8628
V/68b ist ein aus Lamellen gebildeter Rollladen bekannt,
bei dem die Lamellen an ihren Stirnseiten jeweils einen Aufsatz
aufweisen, der mit einem Verbindungszapfen und einem Verbindungs-
und Führungszapfen versehen
ist. Der jeweilige Verbindungszapfen ist über ein jeweiliges Verbindungselement
mit einem Lagerabschnitt des Verbindungs- und Führungszapfens einer benachbarten
Lamelle verbunden.
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Rolloeinrichtungen
sind bei Kraftfahrzeugen aus der Praxis bekannt und werden bisher
im Wesentlichen zum Abschatten von Fahrzeugöffnungen, wie Dachausschnitten
genutzt. In der Regel umfasst eine derartige Rolloeinrichtung ein
flächiges
Abschattungselement, das in Ausziehrichtung flexibel ausgebildet
ist und die Fahrzeugöffnung
wahlweise verschließt
oder zumindest teilweise freigibt. Zum Zurückziehen weisen bekannte Rolloeinrichtungen
häufig
eine Rückholfeder
auf, mittels derer eine Wickelwelle in Aufwickelrichtung vorgespannt
ist. Ein Antrieb zum Ausziehen des Abschattungselementes in Abschattungsstellung
arbeitet dann gegen die Kraft der Wickelfeder. Um eine möglichst
konstante Federkraft über
den Ausziehweg des Abschattungselementes zu erreichen, ist eine
bestimmte Mindestlänge
der Feder erforderlich. Derartige Federn sind aber teuer, verursachen
unerwünschte
Geräusche
und neigen auch zum Brechen.
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Des
Weiteren ist es aus der Praxis bekannt, zur Realisierung eines Kühlluftmanagements
in einem Kraftfahrzeug bugseitig eines Kühlers eine Regelung zur Zufuhr
von Luft vorzusehen, welche den Kühler anströmt. Bekannte Vorrichtungen
dieser Art umfassen beispielsweise verschwenkbare Lamellen oder
Klappen, in Abhängigkeit
von deren Anstellwinkel die auf den Kühler treffende Luftmenge einstellbar ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
mit einer verbesserten Führung
eines Abschattungselements zu schaffen.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die
Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird mithin
eine Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug vorgeschlagen, die ein Abschattungselement umfasst,
das eine Fahrzeugöffnung
wahlweise verschließt
oder zumindest teilweise freigibt und das in Ausziehrichtung zumindest
bereichsweise flexibel ausgebildet ist. An seinen seitlichen Rändern weist
das Abschattungselement jeweils eine sich über dessen Länge erstreckende,
drucksteife Führungseinrichtung
auf, an der ein Antriebsrad angreift. Durch diese Ausgestaltung
kann die Rolloanordnung einfach durch Reversieren der Drehrichtung
des Antriebsrads sowohl in Schließstellung als auch in Freigabestellung
verfahren werden. Es ist damit keine weitere Rückzieheinrichtung wie eine
Wickelfeder oder dergleichen erforderlich. Vielmehr kann der die
Antriebsräder
antreibende Antrieb sowohl zum Schließen als auch zum Öffnen des
Abschattungselementes genutzt werden. Da an beiden seitlichen Rändern des
Abschattungselementes jeweils ein Antriebsrad angreift, ist ein
Auftreten des sogenannten Schubladeneffekts auch im Wesentlichen
ausgeschlossen.
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Die
Führungseinrichtungen,
die einstückig mit
dem flächigen
Bereich des Abschattungselementes oder auch als separate, mit dem
flächigen
Bereich des Abschattungselementes verbundene Bauteile ausgebildet
sein können,
sind bei der Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung jeweils in einer Schiene, insbesondere einer
Nut einer Seitenwand geführt.
In den Schienen, deren Formgebung den Verfahrweg des Abschattungselements
vorgibt, kann dieses bedarfsabhängig
verschoben werden, und zwar einfach durch Antreiben der Antriebsräder.
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Die
Schienen bzw. Nuten umfassen bei einer speziellen Ausführungsform
der Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung jeweils einen Abschattungsabschnitt, der entlang
der Fahrzeugöffnung
angeordnet ist, und einen Stauabschnitt, welcher sich an den Abschattungsabschnitt
anschließt und
in welchem die jeweilige Führungseinrichtung des
Abschattungselementes bei geöffneter
Fahrzeugöffnung
eingreift. Die Schienen bzw. Nuten erstrecken sich mithin bei dieser
Ausführungsform über den
gesamten Verfahrweg des Abschattungselementes bzw. definieren diesen.
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Bei
einer besonders stauraumgünstigen Ausführungsform
der Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung weist der Stauabschnitt mindestens einen gebogenen
oder auch spiralförmigen Abschnitt
auf.
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Die
Führungseinrichtungen
des Abschattungselementes umfassen jeweils Führungsstifte, die am Rand des
Abschattungselementes angeordnet sind und quer zur Ausziehrichtung
ausgerichtet sind und deren freien Enden jeweils in der betreffenden Nut
geführt
sind. Die Führungsstifte,
die insbesondere im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind, können in
einfacher Weise Krümmungen
der Schienen bzw. Nuten folgen und so ein Verklemmen des Abschattungselementes
bei dessen Verfahren weitgehend verhindern.
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Jede
Lamelle ist mit zweien der Führungsstifte
versehen, welche jeweils über
ein schwenkbar gelagertes Verbindungselement mit einem Führungsstift
einer benachbarten Welle verbunden sind. Das Verbindungselement
ist beispielsweise ein Plättchen oder
eine Blechlasche mit zwei Bohrungen bzw. Ausnehmungen, die jeweils
von einem der Führungsstifte
benachbarter Lamellen durchgriffen sind und die mithin entsprechend
Gliedern einer Rollenkette ausgebildet sind. Die Führungseinrichtungen
des Abschattungselementes sind dann nach Art einer Kette aufgebaut,
wobei die einzelnen Kettenglieder jeweils einen Führungsstift
und das Verbindungselement oder einen Führungsstift und die Stirnseite
einer Lamelle umfassen. Mit einer solchen Kette kann das Abschattungselement
besonders platzsparend gerollt werden. Krümmungen in den Schienen können also
kleine Krümmungsradien
haben.
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Um
den Reibungswiderstand der Führungsstifte
zu minimieren, können
diese jeweils mit einer insbesondere aus Kunststoff gefertigten
Rolle versehen sein, die in der betreffenden Nut läuft und
die stirnseitige Umfangsfläche
des jeweiligen Führungsstiftes
bildet.
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Das
Abschattungselement ist aus Lamellen gebildet, die zueinander beweglich
sind.
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Beispielsweise
sind die Lamellen bzw. Leisten aus einem Werkstoff wie GFK gefertigt,
der eine hohe Eigensteifigkeit hat.
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Um
ein Durchströmen
des Abschattungselementes im Bereich von zwischen den einzelnen
Lamellen angeordneten Schlitzen zu verhindern, kann das aus den
Lamellen gebildete Abschattungselement zumindest einseitig mit einem
Stoff oder einer Folie hinterfüttert
sein. Der Stoff wirkt dann im Übergangsbereich
zwischen zwei benachbarten Lamellen als Gelenk.
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Zur
Fixierung der Führungsstifte
an den Lamellen können
diese beidseits jeweils ein Endstück aufweisen, das Bestandteil
der Führungseinrichtung ist.
Damit ist es möglich,
eine Kette bestehend aus den Endstücken, den Verbindungselementen
und den Führungsstiften
aufzubauen und anschließend diese
Kette im Bereich der Endstücke
jeweils mit einer Leiste bzw. Lamelle zu verbinden. Im einfachsten Falle
ist das Endstück
aus einer Kappe gebildet, die auf ein Ende der Lamelle aufgesteckt
ist.
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Bei
einer einen hohen Kraftschluss zwischen dem Antriebsrad und der
Führungseinrichtung
bereitstellenden Ausführungsform
der Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung ist das Antriebsrad ein Zahnrad. Alternativ ist
es natürlich
auch denkbar, dass das Antriebsrad ein Riemenrad ist, das mit einem
Zahnriemen kämmt,
welcher die Führungseinrichtung
des Abschattungselementes bildet.
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Zweckmäßigerweise
sind die Antriebsräder über eine
Welle miteinander verbunden und mittels eines gemeinsamen Motors
angetrieben. Damit ist gewährleistet,
dass die Antriebsräder
synchron laufen, was wiederum dem sogenannten Schubladeneffekt entgegenwirkt,
und zwar auch bei ungünstigen Kantenlängen des
Abschattungselements.
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Um
den Antriebsmotor möglichst
klein auslegen zu können,
ist es zweckmäßig, wenn
zwischen dem Motor und den Antriebsrädern ein Getriebe zwischengeschaltet
ist. Dieses Getriebe ist zweckmäßigerweise
ein Untersetzungsgetriebe. Das Getriebe umfasst beispielsweise einen
Zahnriemen, der auf zwei Riemenrädern
unterschiedlicher Größe läuft. Denkbar
ist es natürlich
auch, als Getriebe ein Stirnradgetriebe vorzusehen.
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Um
die Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
in einfacher Weise mit einem Fahrzeugaufbau verbinden zu können, ist
es zweckmäßig, wenn
sie ein Gehäuse
aufweist, das mit dem Fahrzeugaufbau verbindbar ist und die Fahrzeugöffnung aufweist.
Das Gehäuse
nimmt zweckmäßigerweise
alle wesentlichen Elemente der Rolloeinrichtung, d. h. das Abschattungselement,
die Führungseinrichtungen,
die Antriebsräder
und den Antriebsmotor auf. Die Rolloeinrichtung bildet dann ein
Modul, das insbesondere am Bug eines Kraftfahrzeugs vor einem Kühler angeordnet
werden kann und mithin eine Kühlluftzufuhrsteuerung
bildet. Alternativ können
die Bauteile der Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung auch direkt an Bauelementen des Fahrzeugaufbaus gelagert
sein.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Kühlluftzufuhrsteuereinrichtung
nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Moduls zur Steuerung einer Kühlerluftzufuhr
mit einem Rollo in Schließstellung;
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2 ein
Gehäuse
des Moduls nach 1 in Alleinstellung;
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3 eine
Ansicht einer Antriebseinheit für das
Rollo des Moduls;
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4 eine
Draufsicht auf eine Seitenwand des Moduls;
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5 das
Zusammenwirken zwischen Rollo und Antriebseinheit; und
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6 einen
Antriebsmotor des Moduls.
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In
der Zeichnung ist eine als Modul ausgebildete Rolloeinrichtung 10 dargestellt,
welche insbesondere bei einem Lastkraftwagen bugseitig eines Motorkühlers angeordnet
ist, um den Kühler
bedarfsabhängig
mit einer erforderlichen zuströmenden Luftmenge
versorgen zu können.
Dadurch können beispielsweise
die Warmlaufphasen des jeweiligen Motors optimiert ausgestaltet
werden.
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Das
die Rolloeinrichtung 10 bildende Modul umfasst ein beispielsweise
aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse 12,
das an seiner Vorderseite mit einer Zuströmöffnung 14 versehen
ist, welche einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat und
sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt.
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Die
Zuströmöffnung 14 ist
durch zwei vertikal ausgerichtete Stege 16 und 18 unterbrochen,
so dass drei Öffnungsabschnitte
vorliegen.
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Des
Weiteren umfasst das Gehäuse
einen im Wesentlichen quaderförmigen
Aufnahmeabschnitt 20 für
ein Abschattungselement 22, das ein Rollo darstellt, sowie
einen Motorabschnitt 24, in welchem ein Elektromotor 26 zum
Antrieb des Abschattungselementes 22 angeordnet ist. Der
Motor 26 kann mit einer Steuereinrichtung verbunden sein,
die dessen Betätigung
in Abhängigkeit
von gemessenen Temperaturen vorgibt.
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Das
Abschattungselement 22 ist aus Lamellen 28 gebildet,
die sich in Fahrzeugquerrichtung erstrecken und aus einem formsteifen
Kunststoff, wie GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff), gebildet
sind. Die einzelnen Lamellen 28 sind gegeneinander um sich
ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Achsen verschwenkbar.
Des Weiteren kann das Abschattungselement 22 an seiner
der Zuströmöffnung 14 abgewandten
Fläche
mit einem nicht näher dargestellten
Stoff oder einer Folie versehen sein, der bzw. die ein Durchströmen des
Abschattungselementes im Übergangsbereich
zwischen den einzelnen Lamellen 28 verhindert.
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An
ihren Enden sind die Lamellen jeweils mit einem als Kappe ausgebildeten
Endstück 30 versehen,
das auf das jeweilige Ende der betreffenden Lamelle 28 aufgesteckt
ist und als Sockel für
zwei im Wesentlichen zylindrische Führungsstifte 32 dient, die
jeweils eine Schwenkachse für
die Relativbewegung zwischen den Lamellen 28 definieren
und die in einer eine Schiene bildenden Nut 34 einer Seitenwand 36 des
Gehäuses 12 geführt sind.
Zur Reibungsminimierung sind die Führungsstifte an ihren freien
Enden jeweils mit einer Kunststoffrolle 38 versehen.
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Zur
Verbindung benachbarter Lamellen 28 sind jeweils Plättchen 40 vorgesehen,
die jeweils mit zwei Bohrungen zur schwenkbaren Lagerung jeweils an
einem Führungsstift 32 versehen
sind.
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Die
Führungsstifte 32,
die an beiden Seiten des Abschattungselementes 22 jeweils
eine Führungseinrichtung
bilden und in der Nut 34 geführt sind, wirken mit einem
Zahnrad 42A bzw. 42B zusammen, wobei die beiden
Zahnräder 42A und 42B über eine
Welle 44 zum synchronen Antrieb miteinander verbunden sind.
Die Welle 44 ist wiederum an den Seitenwänden 36A und 36B des
Gehäuses 12 drehbar
gelagert.
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An
der dem Zahnrad 42A abgewandten Seite der Seitenwand 36A sitzt
auf der Welle 44 ein Riemenrad 46, an dem ein
Zahnriemen 48 angreift, welcher mittels des Elektromotors 26 angetrieben
ist. Auf der Antriebswelle des Elektromotors 26 sitzt ein
weiteres Riemenrad 50, dessen Durchmesser geringer ist
als derjenige des Riemenrads 46, so dass ein Untersetzungsgetriebe
gebildet ist.
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Die
Nuten 34 an den Seitenwänden 36A und 36B des
Gehäuses 12 weisen
jeweils einen Abschattungsabschnitt 52 und einen Stauabschnitt 54 auf. Die
Abschattungsabschnitte 52 verlaufen jeweils entlang der
Zuströmöffnung 14 des
Gehäuses 12,
wohingegen die Stauabschnitte 54 außerhalb von deren Bereich liegen.
Des Weiteren umfasst der Stauabschnitt 54 der Nuten 34 gekrümmte bzw.
gebogene Abschnitte, die ein Aufwickeln des Abschattungselementes 22 zulassen.
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Die
vorstehend beschriebene Rolloeinrichtung 10 arbeitet in
nachfolgend beschriebener Weise. Ausgehend von der in 1 dargestellten
Schließstellung
des Abschattungselementes 22, in welcher keine Luft durch
die Rolloeinrichtung 10 zu dem Kühler des betreffenden Kraftfahrzeugs
strömen
kann, wird der Elektromotor 28 betätigt. Dadurch werden die über die
Welle 44 miteinander verbundenen Zahnräder 42A und 42B gedreht,
so dass das mit seinen seitlichen Rändern über die Führungsstifte 32 in die
Zahnräder 42A und 42B eingreifende
Abschattungselement in den Nuten 34 aus dem Abschattungsabschnitt 52 in
den Stauabschnitt 54 verfahren wird. Dadurch wird die Zuströmöffnung 14 zumindest teilweise
freigegeben. Zum Schließen
der Zuströmöffnung 14 wird
der Elektromotor 26 reversiert, d. h. der Drehsinn von
dessen Antriebswelle wird umgedreht. Dadurch wird durch den nun
entgegen gesetzten Drehsinn der Zahnräder 42A und 42B das
Abschattungselement 22 aus den Stauabschnitten 54 in den
Abschattungsabschnitt 52 der Nuten 34 verfahren,
so dass die Zuströmöffnung 14 geschlossen wird.
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- 10
- Rolloeinrichtung
- 12
- Gehäuse
- 14
- Zuströmöffnung
- 16
- Steg
- 18
- Steg
- 20
- Aufnahmeabschnitt
- 22
- Abschattungselement
- 24
- Motorabschnitt
- 26
- Elektromotor
- 28
- Lamelle
- 30
- Endstück
- 32
- Führungsstifte
- 34
- Nut
- 36A,
36B
- Seitenwand
- 38
- Kunststoffrolle
- 40
- Plättchen
- 42A,
42B
- Zahnräder
- 44
- Welle
- 46
- Riemenrad
- 48
- Zahnriemen
- 50
- Riemenrad
- 52
- Abschattungsabschnitt
- 54
- Stauabschnitt