DE102009035362A1 - Strömungsleitmechanismus für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungsleitmechanismus (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: ein Trägerbauteil (12), eine relativ zum Trägerbauteil (12) zur Veränderung eines Strömungsquerschnitts (Q) in einer Öffnungsrichtung (O) sowie in einer der Öffnungsrichtung (O) entgegengesetzten Schließrichtung (S) verstellbare Luftdurchlasseinrichtung (16), eine Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26), die mit der Luftdurchlasseinrichtung (16) bewegungsübertragend gekoppelt oder koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, die Luftdurchlasseinrichtung (16) wenigstens in Öffnungsrichtung (O) zu verstellen, eine Steuereinrichtung (34) zur Ansteuerung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) und eine Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) mit einem thermomechanischen Aktuator (29), der thermisch mit einem vorbestimmten Fahrzeugbereich (22), vorzugsweise einem Fahrzeugmotor oder einem Kühlkreislauf, koppelbar oder gekoppelt ist, und der dazu ausgebildet ist, dann, wenn eine Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) höher ist als eine vorgegebene Schwellentemperatur (Ts), die Luftdurchlasseinrichtung (16) in Öffnungsrichtung (O) zu verstellen oder in einer Stellung zu halten, bei welcher der Strömungsquerschnitt (Q) im Vergleich zu Stellungen der Luftdurchlasseinrichtung (16) bei Temperaturen unterhalb der Schwellentemperatur (Ts) vergrößert ist, wobei der thermomechanische Aktuator (29) der Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) dann, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungsleitmechanismus für ein Kraftfahrzeug, wobei der Strömungsleitmechanismus ein Trägerbauteil umfasst, eine relativ zum Trägerbauteil zur Veränderung eines Strömungsquerschnitts in einer Öffnungsrichtung sowie in einer der Öffnungsrichtung entgegengesetzten Schließrichtung verstellbare Luftdurchlasseinrichtung, eine Normalbetrieb-Stellvorrichtung, die mit der Luftdurchlasseinrichtung bewegungsübertragend gekoppelt oder koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, die Luftdurchlasseinrichtung wenigstens in Öffnungsrichtung zu verstellen, eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung und eine Notbetrieb-Stellvorrichtung mit einem thermomechanischen Aktuator, der thermisch mit einem vorbestimmten Fahrzeugbereich, vorzugsweise einem Fahrzeugmotor oder einem Kühlkreislauf, koppelbar oder gekoppelt ist, und der dazu ausgebildet ist, dann, wenn eine Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs höher ist als eine vorgegebene Schwellentemperatur, die Luftdurchlasseinrichtung in Öffnungsrichtung zu verstellen oder in einer Stellung zu halten, bei welcher der Strömungsquerschnitt im Vergleich zu Stellungen der Luftdurchlasseinrichtung bei Temperaturen unterhalb der Schwellentemperatur vergrößert ist.
  • Um wärmeempfindliche Komponenten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere den Kraftfahrzeugmotor, vor Überhitzung zu schützen, ist es bekannt, Strömungsleitmechanismen an solchen Kraftfahrzeugen vorzusehen, insbesondere verstellbare Luftdurchlasseinrichtungen wie Luftklappen oder Jalousien, welche beispielsweise von elektromechanischen Aktuatoren wie Schrittmotoren in Öffnungs- und Schließrichtung verstellt werden können.
  • Dabei nimmt der von Luft durchströmbare Strömungsquerschnitt einer der Luftdurchlasseinrichtung zugeordneten, an dem Trägerbauteil oder dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Durchgangsöffnung ab, wenn die Luftdurchlasseinrichtung in Schließrichtung verstellt wird, und der Strömungsquerschnitt nimmt zu, wenn die Luftdurchlasseinrichtung in Öffnungsrichtung verstellt wird.
  • Die Ansteuerung solcher Luftdurchlasseinrichtungen durch elektromechanische Aktuatoren ist z. B. aus der DE 10 2005 048 451 A1 sowie aus der DE 198 04 427 A1 bekannt.
  • In Strömungsleitmechanismen, die in den Druckschriften DE 32 11 793 A1 , DE 20 2005 010 683 U1 , DE 34 38 709 C1 sowie DE 100 26 047 A1 beschrieben sind, umfassen die Normalbetrieb-Stellvorrichtungen dahingegen jeweils einen mit dem Fahrzeugmotor oder Kühlkreislauf thermisch gekoppelten thermomechanischen Aktuator, etwa ein Dehnstoffelement oder ein Bimetallelement. Auf diese Weise kann die Luftdurchlasseinrichtung besonders einfach in Abhängigkeit von der Temperatur des vor Überhitzung zu schützenden, vorbestimmten Fahrzeugbereichs verstellt werden, ohne dass ein Steuergerät benötigt wird.
  • Schließlich ist aus der Druckschrift DE 102 18 700 A1 ein gattungsgemäßer Strömungsleitmechanismus bekannt, bei welchem in einem aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilhebeln gebildeten Hebel, der zur Bewegungs- und Kraftübertragung von einem elektromechanischen Aktuator als der Normalbetrieb-Stellvorrichtung zu der Luftdurchlasseinrichtung dient, eine durch ein Schmelzglied in einer vorgespannten Stellung fixierte Feder als Notbetrieb-Stellvorrichtung integriert ist. Die durch das Schmelzglied arretierte vorgespannte Feder überbrückt das Gelenk der Teilhebel, welches durch das Schmelzglied ebenfalls arretiert ist. Dann, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs höher ist als die vorgegebene Schwellentemperatur, schmilzt das Schmelzglied auf, gibt das Gelenk zur Bewegung frei, und die Feder, die somit nicht mehr in der vorgespannten Stellung fixiert ist, treibt die Teilhebel zur Relativbewegung um ihr gemeinsames Gelenk an und verstellt die Luftdurchlasseinrichtung somit in Öffnungsrichtung.
  • Die vorgegebene Schwellentemperatur kann dabei deutlich über den üblichen Betriebstemperaturen des vorbestimmten Fahrzeugbereichs im Normalbetrieb liegen und so gewählt sein, dass dann, wenn die Temperatur des Fahrzeugbereichs unterhalb der Schwellentemperatur liegt, keine oder zumindest keine erheblichen Beschädigungen des Fahrzeugbereichs aufgrund von Überhitzung zu erwarten sind.
  • Eine solche Notbetrieb-Stellvorrichtung gewährleistet, dass auch bei einem Defekt der Normalbetrieb-Stellvorrichtung die Luftdurchlasseinrichtung in Öffnungsrichtung verstellt und damit der vorbestimmte Fahrzeugbereich zuverlässig vor Überhitzungsschäden geschützt werden kann
  • Ein wesentlicher Nachteil der im Stand der Technik bekannten Lehre besteht darin, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung bei einer Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung den thermomechanischen Aktuator der Notbetrieb-Stellvorrichtung auch im Normalbetrieb stets mitbewegen und damit eine größere Kraft aufbringen muss, als es zum Verstellen der Luftdurchlasseinrichtung notwendig wäre. Daher müssen verhältnismäßig große, schwere und entsprechend teure Aktuatoren in den Normalbetrieb-Stellvorrichtungen der bekannten Strömungsleitmechanismen verwendet werden
  • Ein weiterer Nachteil des bekannten Strömungsleitmechanismus liegt darin, dass dann, wenn die Schwellentemperatur einmal überschritten wurde, weder die Normalbetrieb-Stellvorrichtung, noch die Notbetrieb-Stellvorrichtung ohne zusätzliche Reparaturmaßnahmen wieder betriebsfähig sind.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den aus dem Stand der Technik bekannten Strömungsleitmechanismus so weiter zu entwickeln, dass im Normalbetrieb, also unterhalb der vorgegebenen Schwellentemperatur, weniger Kraft zum Verstellen der Luftdurchlasseinrichtung eingesetzt werden muss.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der thermomechanische Aktuator der Notbetrieb-Stellvorrichtung dann, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs niedriger als die Schwellentemperatur ist, von der Luftdurchlasseinrichtung bewegungs- und kraftübertragungsmäßig entkoppelt ist.
  • Aufgrund dieser Entkopplung muss die Normalbetrieb-Stellvorrichtung, die unterhalb der vorgegebenen Schwellentemperatur für eine Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung unter normalen Betriebsbedingungen sorgt, weder gegen eine Haltekraft der Notbetrieb-Stellvorrichtung arbeiten, noch die Normalbetrieb-Stellvorrichtung mitbewegen.
  • Eine derartige Entkopplung lässt sich auf einfache Weise dadurch realisieren, dass Kraftübertragungswege zwischen der Normalbetrieb-Stellvorrichtung und der Luftdurchlasseinrichtung sowie zwischen der Notbetrieb-Stellvorrichtung und der Luftdurchlasseinrichtung zumindest teilweise parallel zueinander angeordnet sind.
  • So kann zur Bewegungs- und Kraftübertragung zwischen den Stellvorrichtungen und der Luftdurchlasseinrichtung ein gemeinsames Getriebe vorgesehen sein, wobei die Kraftübertragungswege zwischen der Normalbetrieb-Stellvorrichtung und dem Getriebe sowie zwischen der Notbetrieb-Stellvorrichtung und dem Getriebe parallel angeordnet sind. Alternativ können Stellglieder der Normal- und der Notbetriebstellvorrichtung direkt oder jeweils über separate, den einzelnen Stellvorrichtungen zugeordnete Getriebe mit der Luftdurchlasseinrichtung bewegungs- und kraftübertragend gekoppelt sein.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass dann, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs höher ist als die vorgegebene Schwellentemperatur, die Normalbetrieb-Stellvorrichtung und die Notbetrieb-Stellvorrichtung gemeinsam die Luftdurchlasseinrichtung verstellen. Dabei besteht allerdings die Gefahr, dass in diesem Fall bei hohen Temperaturen die Normalbetrieb- und die Notbetrieb-Stellvorrichtung einander behindern, sofern die Normalbetrieb- und die Notbetrieb-Stellvorrichtung nicht so eingestellt sind, dass sie für Temperaturen oberhalb der Schwellentemperatur die Luftdurchlasseinrichtung jeweils in die gleiche Position verstellen. Und selbst wenn eine derartige Einstellung anfänglich vorhanden ist, besteht die Gefahr, dass sie mit fortgesetzter Dauer des Kraftfahrzeug-Betriebs und der damit verbundenen mechanischen und sonstigen Belastungen verloren geht.
  • Daher ist es bevorzugt, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung entkoppelt ist, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs höher ist als die vorgegebene Schwellentemperatur. In diesem Fall wird für Temperaturen oberhalb der Schwellentemperatur die Luftdurchlasseinrichtung ausschließlich von der Notbetrieb-Stellvorrichtung verstellt.
  • Um diese bevorzugte Entkopplung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung von der Luftdurchlasseinrichtung zu bewirken, kann vorgesehen sein, dass die Notbetrieb-Stellvorrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest im Falle eines Defekts der Normalbetrieb-Stellvorrichtung diese bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung zu entkoppeln, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs die vorgegebene Schwellentemperatur überschreitet.
  • Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Notbetrieb-Stellvorrichtung bei der Entkopplung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung von der Luftdurchlasseinrichtung eine Verbindung wie beispielsweise einen Verbindungssteg zwischen der Normalbetrieb-Stellvorrichtung und der Luftdurchlasseinrichtung, ggf. an einer Sollbruchstelle, zerstört. In diesem Fall ist ein erneuter Einsatz der Normalbetrieb-Stellvorrichtung ohne weitere Reparaturmaßnahmen allerdings nicht möglich. Eine solche Entkopplung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn bei defektfreiem Normalbetrieb vorgesehen ist, dass die Luftdurchlasseinrichtung im Falle von Temperaturen oberhalb der Schwellentemperatur von der Normalbetrieb- und der Notbetrieb-Stellvorrichtung gemeinsam verstellt wird, da in diesem Fall eine Entkopplung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung ohnehin nur im Falle eines Defekts diese Vorrichtung notwendig ist.
  • Für Strömungsleitmechanismen, bei denen für Temperaturen oberhalb der Schwellentemperatur die Normalbetrieb-Stellvorrichtung von der Luftleiteinrichtung bewegungs- und kraftübertragend entkoppelt ist, ist es dahingegen bevorzugt, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung die Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung im Normalbetrieb wieder übernehmen kann, wenn der vorbestimmte Fahrzeugbereich nach einem Überschreiten der Schwellentemperatur so weit abgekühlt, dass die Temperatur die vorgegebene Schwellentemperatur wieder unterschreitet. Auf diese Weise werden die oben angesprochenen Reparaturmaßnahmen vermieden.
  • Beispielsweise kann ein Stellglied der Normalbetrieb-Stellvorrichtung überwindbar mit der Luftdurchlasseinrichtung unmittelbar oder mittelbar verrastet sein, etwa mit dem Getriebe. Zusätzlich oder alternativ kann die Luftdurchlasseinrichtung unmittelbar oder mittelbar über das Getriebe durch ein Vorspannmittel, etwa eine Federeinrichtung in Schließrichtung vorgespannt sein. Dann kann ein bloßer Anlageeingriff der Normalbetrieb-Stelleinrichtung mit der Luftdurchlasseinrichtung ausreichen, da die Normalbetrieb-Stelleinrichtung, wiei auch die Notbetrieb-Stelleinrichtung, lediglich eine in Öffnungsrichtung gegen die Vorspannkraft des Vorspannmittels wirkende Verstellkraft bereitstellen muss. Die Verstellkraft in Schließrichtung kann dann nämlich von dem Vorspannmittel bereitgestellt werden.
  • Daher ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung die Normalbetrieb-Stellvorrichtung dazu ausgebildet, in eine bewegungs- und kraftübertragungsmäßige Kopplung mit der Luftdurchlasseinrichtung einzutreten, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs die vorgegebene Schwellentemperatur unterschreitet.
  • Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Notbetrieb-Stellvorrichtung bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung zu entkoppeln, wenn die Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs die vorgegebene Schwellentemperatur überschreitet.
  • Auf diese Weise können sowohl die Normalbetrieb-Stellvorrichtung als auch die Notbetrieb-Stellvorrichtung wiederholt eingesetzt werden, auch wenn die vorgegebene Schwellentemperatur mehrmals überschritten und wieder unterschritten wird.
  • Bevorzugt kann der mechanische Aktuator der Notbetrieb-Stellvorrichtung ein Dehnstoffelement oder einen Bimetallstreifen umfassen, wobei diese Elemente einfach im Aufbau, kostengünstig und dazu in der Lage sind, die zur Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung benötigten Kräfte sicher aufzubringen.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beiliegenden 1 bis 4 dargestellt ist.
  • Es stellen dar:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Strömungsleitmechanismus eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bei einer Temperatur deutlich unterhalb der Schwellentemperatur,
  • 2 den Gegenstand von 1 bei einer etwas höheren Temperatur, jedoch unterhalb der Schwellentemperatur,
  • 3 den Gegenstand von 1 bei Erreichen der Schwellentemperatur und
  • 4 den Gegenstand von 3 im Falle eines Defekts der Normalbetrieb-Stellvorrichtung.
  • Bei allen Figuren handelt es sich um stark schematisierte und vereinfachte Darstellungen, die insbesondere nicht maßstabsgetreu sind.
  • Der in den 1 bis 4 dargestellte, erfindungsgemäße Strömungsleitmechanismus 10 umfasst ein Trägerbauteil 12 in Form eines Abschnitts einer Karosserie eines nur angedeuteten Kraftfahrzeugs 13 sowie eine in einer Durchgangsöffnung 14 des Trägerbauteils 12 angeordnete Luftdurchlasseinrichtung 16 in Form einer Luftklappe 18.
  • Die Luftdurchlasseinrichtung 16 ist um eine Achse 20 schwenkbar an dem Trägerbauteil 12 angebracht, so dass sie in einer Öffnungsrichtung O und in einer Schließrichtung S verstellbar ist, welche in den Figuren durch geschwungene Pfeile angedeutet sind.
  • Im vorliegenden Fall ist aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Luftklappe 18 bezüglich der Achse 20 für eine frontal (in Richtung L) auf das Fahrzeug auftreffende Strömung der Strömungsquerschnitt Q der Durchgangsöffnung 14 auf zwei gleich große Teil-Strömungsquerschnitte Q/2 verteilt.
  • Wird die Luftklappe 18 in Öffnungsrichtung O bewegt, so vergrößert sich der Strömungsquerschnitt Q, so dass insbesondere im Fahrbetrieb Luft von der Umgebung 15 des Fahrzeugs 13 in das Fahrzeuginnere 17 geleitet werden kann, um einen in der Figur nur schematisch angedeuteten Fahrzeugbereich 22 vor Überhitzung zu schützen. Bei diesem Fahrzeugbereich 22 kann es sich beispielsweise um den Fahrzeugmotor handeln.
  • Die Luftdurchlasseinrichtung 16 ist in 1 in einer Schließstellung dargestellt, in der die Durchgangsöffnung 14 weitgehend verschlossen, der Strömungsquerschnitt Q also minimal ist. Dabei ist auch möglich, allerdings nicht zwingend vorgeschrieben, dass der Strömungsquerschnitt in der Schließstellung bis auf Null verringert sein kann.
  • Die Luftdurchlasseinrichtung 16 ist über ein Getriebe 24 sowohl mit einer Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 als auch mit einer Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 kraft- und bewegungsübertragend koppelbar, so dass die Luftklappe 18 sowohl von der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 als auch von der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 verstellt werden kann.
  • Dabei kann die Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 einen elektromechanischen Aktuator 30 umfassen, der elektrische Steuersignale, die beispielsweise in Abhängigkeit von Erfassungsergebnissen eines nicht dargestellten Temperatursensors im Fahrzeugbereich 22 ausgegeben werden können, von einer über eine Signalleitung 32 mit dem elektromechanischen Aktuator 30 verbundenen Steuereinrichtung 34 in eine Verstellung einer Kolbenstange 36 umsetzt, welche als Ausgangs-Stellglied des Aktuators 30 wirkt. Der elektromechanische Aktuator kann dabei beispielsweise ein Linearmotor oder ein Schrittmotor sein, etwa in Verbindung mit einem Kugelgewindetrieb oder dergleichen. Alternativ sind auch pneumatische oder hydraulische Aktuatoren möglich.
  • Der thermomechanische Aktuator 29 der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28, bei welchem es sich im vorliegenden Fall um einen Bimetallaktuator, ein Dehnstoffelement oder dergleichen handeln kann, ist thermisch mit dem vorbestimmten Fahrzeugbereich 22 gekoppelt und bei diesem Aktuator 28 erfolgt eine Verstellung einer zugehörigen Kolbenstange 38 gemäß einer Temperatur des vorbestimmten Fahrzeugbereichs 22.
  • Das Getriebe 24, welches zur Bewegungs- und Kraftübertragung von den Stellvorrichtungen 26, 28 auf die Luftleiteinrichtung 16 dient, kann im vorliegenden Fall eine erste Hebelstange 40 umfassen, die um eine zur Achse 20 der Luftleiteinrichtung 16 parallel verlaufende Achse 42 schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und kann eine Verbindungsstange 44 umfassen, welche an zwei Verbindungsstellen 44a und 44b jeweils schwenkbar zum einen an der ersten Hebelstange 40 und zum anderen an der Luftklappe 18 angebracht ist.
  • Die Hebelstange 40 weist weiter zwei Eingriffsgeometrien, insbesondere Eingriffsöffnungen 46 und 48 auf, in welche die Kolbenstangen 36 bzw. 38 der Normalbetrieb- bzw. Notbetrieb-Stellvorrichtung 26, 28 eingreifen können, um eine Kopplung zwischen der entsprechenden Stellvorrichtung 26, 28 und dem Getriebe 24 und damit mit der Luftdurchlasseinrichtung 16 herzustellen. Dabei sind die Kraftübertragungswege zwischen Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 und Luftdurchlasseinrichtung 16 sowie Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 und Luftdurchlasseinrichtung 16 bis zum Getriebe 24 funktionell parallel zueinander.
  • Die Eingriffsöffnungen 46 und 48 sowie die Kolbenstangen 46 und 38 können jeweils in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Rastmittel umfassen, welche bei der Kopplung von Kolbenstange 36, 38 und Eingriffsöffnung 46, 48 ineinander einrasten und damit dafür sorgen, dass auch bei einer Einziehbewegung der jeweiligen Kolbenstange 36, 38 eine bewegungsübertragende Kopplung mit dem Getriebe 24 erreicht werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Luftdurchlasseinrichtung 16 auch von einer in den Figuren gestrichelt angedeuteten Feder 45 als Vorspannmittel in Schließrichtung S vorgespannt sein. In diesem Fall kann auf die Rastmittel verzichtet werden.
  • Alternativ kann die Luftdurchlasseinrichtung 16 mittelbar über das Getriebe 24 oder unmittelbar durch Vorspannmittel in Schließrichtung vorgespannt sein, so dass eine Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung 16 in Öffnungsrichtung gegen eine Vorspannkraft erfolgt, welche auch bei entsprechender Aktuatorbewegung für eine Rückstellung der Luftdurchlasseinrichtung 16 in Schließrichtung sorgt.
  • Die 1 zeigt den Strömungsleitmechanimus in einem Zustand, bei welchem eine Temperatur T = T1 des vorbestimmten Fahrzeugbereichs 22 weit unterhalb der Schwellentemperatur TS liegt, und eine Kühlung des Fahrzeugbereichs 22 somit nicht notwendig ist. Die Luftklappe 18 befindet sich in der Schließstellung.
  • In diesem Zustand greift die Kolbenstange 36 der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 in die entsprechende Aufnahmeöffnung 46 der Hebelstange 40 ein. Die Kolbenstange 38 des thermomechanischen Aktuators 29 ist dagegen von der Hebelstange 40 und damit auch von der Luftdurchlasseinrichtung 16 bewegungs- oder kraftübertragungsmäßig entkoppelt.
  • Bei niedrigen Temperaturen soll allerdings nicht ausgeschlossen sein, dass auch die Normalbetrieb-Stellvorrichtung von der Luftdurchlasseinrichtung bewegungs- und kraftübertragungsmäßig entkoppelt sein kann, wobei bei steigenden Temperaturen jedoch dafür gesorgt sein muss, dass eine entsprechende Kopplung schnell und zuverlässig hergestellt werden kann, um die Luftdurchlasseinrichtung gemäß dem Kühlbedarf des Fahrzeugbereichs 22 zumindest in Öffnungsrichtung verstellen zu können.
  • 2 zeigt den Gegenstand von 1 bei einer etwas höheren Temperatur T2, die jedoch noch unter der Schwellentemperatur TS liegt. Wie die Figur zeigt, sind sowohl die Kolbenstange 36 der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 als auch die Kolbenstange 38 der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 weiter ausgefahren als in dem in 1 dargestellten Zustand.
  • Die Kolbenstange 36 der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 lenkt damit die Hebelstange 40 um einen Winkel α gegen den Uhrzeigersinn aus der in 1 dargestellten Grundposition aus, was zu einer Verschwenkung der Luftklappe 18 um einen Winkel β aus der in 1 gezeigten Schließstellung führt.
  • In dieser Stellung ist der Strömungsquerschnitt Q deutlich größer als in der zuvor gezeigten Schließstellung und somit kann deutlich mehr Kühlluft zu dem vorbestimmten Fahrzeugbereich 22 gelangen und ihn vor Überhitzung schützen.
  • Auch wenn die Kolbenstange 38 der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 deutlich weiter ausgefahren ist als in 1, reicht dies noch nicht, um eine Kopplung der Kolbenstange 38 mit der entsprechenden Aufnahmeöffnung 48 der Hebelstange 40 herzustellen, so dass eine Ansteuerung der Luftdurchlasseinrichtung 16 ausschließlich über die Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 erfolgt.
  • 3 zeigt den Gegenstand von 2 bei Erreichen einer vorgegebenen Schwellentemperatur TS. Dabei handelt es sich um eine Temperatur, bei welcher der vorbestimmte Fahrzeugbereich 22 unbedingt mit ausreichender Kühlluft versorgt werden sollte, um ein Überhitzen und einen dadurch verursachten Ausfall oder eine Beschädigung zu vermeiden.
  • Bei Erreichen dieser Temperatur greift die Kolbenstange 38 der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 in die entsprechende Aufnahmeöffnung 48 ein, so dass bei einer weiteren Erhöhung der Temperatur die Luftklappe 18 von der Notbetrieb-Stellvorrichtung weiter in die Öffnungsrichtung O verstellt werden kann.
  • Dabei kann es sein, dass der in 3 dargestellte Zustand der Normalbetrieb-Stellvorrichtung dem maximal ausgefahrenen Zustand der Kolbenstange 36 entspricht, so dass bei einer weiteren Temperaturerhöhung die Kolbenstange 36 der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 von der Kolbenstange 38 der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 aus der Aufnahmeöffnung 46 herausgedrückt und damit die Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung 16 entkoppelt wird, so dass in diesem Temperaturbereich (T > TS) eine Verstellung der Luftdurchlasseinrichtung 16 ausschließlich durch die Notbetrieb-Stellvorrichtung 18 erfolgt.
  • Der erfindungsgemäße Strömungsleitmechanismus 10 ist insbesondere als Fail-Safe-Lösung im Fall eines Defekts der Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26 von Interesse. Wie in 4 illustriert ist, kann auch dann, wenn die Normalbetrieb-Stellvorrichtung 26, etwa aufgrund eines Defekts, in einer beliebigen Position fixiert ist und nicht weiter bewegt werden kann, die Luftdurchlasseinrichtung 16 zuverlässig von der Notbetrieb-Stellvorrichtung 28 in Öffnungsrichtung O verstellt, und damit ein Überhitzen des vorbestimmten Fahrzeugbereichs 22 zuverlässig verhindert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005048451 A1 [0004]
    • - DE 19804427 A1 [0004]
    • - DE 3211793 A1 [0005]
    • - DE 202005010683 U1 [0005]
    • - DE 3438709 C1 [0005]
    • - DE 10026047 A1 [0005]
    • - DE 10218700 A1 [0006]

Claims (7)

  1. Strömungsleitmechanismus (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – ein Trägerbauteil (12) – eine relativ zum Trägerbauteil (12) zur Veränderung eines Strömungsquerschnitts (Q) in einer Öffnungsrichtung (O) sowie in einer der Öffnungsrichtung (O) entgegengesetzten Schließrichtung (S) verstellbare Luftdurchlasseinrichtung (16), – eine Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26), die mit der Luftdurchlasseinrichtung (16) bewegungsübertragend gekoppelt oder koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, die Luftdurchlasseinrichtung (16) wenigstens in Öffnungsrichtung (O) zu verstellen, – eine Steuereinrichtung (34) zur Ansteuerung der Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) und – eine Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) mit einem thermomechanischen Aktuator (29), der thermisch mit einem vorbestimmten Fahrzeugbereich (22), vorzugsweise einem Fahrzeugmotor oder einem Kühlkreislauf, koppelbar oder gekoppelt ist, und der dazu ausgebildet ist, dann, wenn eine Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) höher ist als eine vorgegebene Schwellentemperatur (TS), die Luftdurchlasseinrichtung (16) in Öffnungsrichtung (O) zu verstellen oder in einer Stellung zu halten, bei welcher der Strömungsquerschnitt (Q) im Vergleich zu Stellungen der Luftdurchlasseinrichtung (16) bei Temperaturen unterhalb der Schwellentemperatur (TS) vergrößert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der thermomechanische Aktuator (29) der Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) dann, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) niedriger als die Schwellentemperatur (TS) ist, von der Luftdurchlasseinrichtung (16) bewegungs- und kraftübertragungsmäßig entkoppelt ist.
  2. Strömungsleitmechanismus (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftübertragungswege zwischen der Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) und der Luftdurchlasseinrichtung (16) einerseits sowie zwischen der Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) und der Luftdurchlasseinrichtung (16) andererseits zumindest teilweise parallel zueinander angeordnet sind.
  3. Strömungsleitmechanismus (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung (16) entkoppelt ist, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) höher ist als die vorgegebene Schwellentemperatur (TS).
  4. Strömungsleitmechanismus (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) dazu ausgebildet ist, zumindest im Falle eines Defekts der Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) die Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung (16) zu entkoppeln, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) die vorgegebene Schwellentemperatur (TS) überschreitet.
  5. Strömungsleitmechanismus (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) dazu ausgebildet ist, in eine bewegungs- und kraftübertragungsmäßige Kopplung mit der Luftdurchlasseinrichtung (16) einzutreten, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) die vorgegebene Schwellentemperatur (TS) unterschreitet.
  6. Strömungsleitmechanismus (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Normalbetrieb-Stellvorrichtung (26) dazu ausgebildet ist, die Notbetrieb-Stellvorrichtung (28) bewegungs- und kraftübertragungsmäßig von der Luftdurchlasseinrichtung (16) zu entkoppeln, wenn die Temperatur (T) des vorbestimmten Fahrzeugbereichs (22) die vorgegebene Schwellentemperatur (TS) unterschreitet.
  7. Strömungsleitmechanismus (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermomechanische Aktuator (29) ein Dehnstoffelement oder einen Bimetallstreifen umfasst.
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