DE102014225819A1 - Air supply adjusting device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Luftzufuhreinstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine insbesondere angetriebene drehbare Klappe, die in einem Luftdurchgang angeordnet ist und an einer Trägerstruktur gelagert ist, wobei die Luftzufuhreinstellvorrichtung einen Verriegelungsmechanismus aufweist, durch den die Klappe in einer Stellung gegen eine Drehbewegung verriegelbar ist. Der Verriegelungsmechanismus weist ein mittels eines Linearantriebs angetriebenes Verriegelungselement zum Verriegeln und Entriegeln der Klappe auf.According to the present invention, an air supply adjusting device for a motor vehicle has a particularly driven rotary flap disposed in an air passage and supported on a support structure, the air supply adjusting device having a locking mechanism by which the flap is lockable in a position against rotational movement. The locking mechanism comprises a linearly driven by a locking element for locking and unlocking the flap.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftzufuhreinstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer drehbaren Klappe, die in einem Luftdurchgang angeordnet ist und an einer Trägerstruktur gelagert ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Luftzufuhreinstellvorrichtung.The present invention relates to an air supply adjusting device for a motor vehicle having a rotatable flap disposed in an air passage and supported on a support structure, and a motor vehicle having such an air supply adjusting device.
Es ist bekannt, zur Regelung einer Luftzufuhr zu einem Kühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs schwenkbare Klappen vorzusehen, mittels derer eine Luftmenge eingestellt werden kann, die dem Kühler zuführbar ist. Beispielsweise ist eine derartige Luftzufuhreinstellvorrichtung im Bereich eines sogenannten Kühlergrills, d. h. hinter dem Kühlergrill oder in dem Kühlergrill integriert, angeordnet. Ein Zweck dieser Luftzufuhreinstellvorrichtung ist, durch ein Schließen der Klappe einen Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs und damit einen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs zu verringern. Ferner ist es damit möglich, einen Wärmeverlust des Kraftfahrzeugs bei geschlossenen Klappen vorteilhaft zu verringern. Bei einem Kühlluftbedarf werden die schwenkbaren Klappen geöffnet.It is known to provide for controlling an air supply to a radiator of an internal combustion engine of a motor vehicle pivotable flaps, by means of which an amount of air can be adjusted, which is fed to the radiator. For example, such Luftzufuhreinstellvorrichtung is in the range of a so-called grille, d. H. behind the radiator grille or integrated in the radiator grille arranged. A purpose of this Luftzufuhreinstellvorrichtung is to reduce air resistance of the motor vehicle and thus fuel consumption of the motor vehicle by closing the flap. Furthermore, it is thus possible to advantageously reduce heat loss of the motor vehicle when the flaps are closed. If there is a need for cooling air, the hinged flaps are opened.
Beispielsweise ist aus der
Bei den in der
Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Luftzufuhreinstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer drehbaren Klappe sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Luftzufuhreinstellvorrichtung zu schaffen, bei der ein ungewünschtes Drehen der Klappe mit einfachen Mitteln zuverlässig verhindert ist.Thus, it is the object of the present invention to provide a Luftzufuhreinstellvorrichtung for a motor vehicle with a rotatable flap and a motor vehicle with such a Luftzufuhreinstellvorrichtung, in which an unwanted rotation of the flap is reliably prevented by simple means.
Diese Aufgabe wird durch eine Luftzufuhreinstellvorrichtung gelöst, die die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.This object is solved by an air supply adjusting device having the features of claim 1. Further advantageous features are mentioned in the dependent claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Luftzufuhreinstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine insbesondere angetriebene drehbare Klappe, die in einem Luftdurchgang angeordnet ist und an einer Trägerstruktur gelagert ist, wobei die Luftzufuhreinstellvorrichtung einen Verriegelungsmechanismus aufweist, durch den die Kappe in einer Stellung gegen eine Drehbewegung verriegelbar ist. Der Verriegelungsmechanismus weist ein mittels eines Linearantriebs angetriebenes Verriegelungselement zum Verriegeln und Entriegeln der Klappe auf.According to the present invention, an air supply adjusting device for a motor vehicle has a particularly driven rotatable flap disposed in an air passage and supported on a support structure, the air supply adjusting device having a locking mechanism by which the cap is lockable in a position against rotational movement. The locking mechanism comprises a linearly driven by a locking element for locking and unlocking the flap.
Durch den erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus kann ein ungewünschtes Verdrehen der Klappe durch eine äußere Last, die nicht auf einem Antrieb der Klappe beruht, verhindert werden. Insbesondere kann durch den Verriegelungsmechanismus die Klappe in einer vorgegebenen Stellung gegenüber einer ungewünschten Drehung gesichert werden.By the locking mechanism according to the invention, an undesired rotation of the flap by an external load, which is not based on a drive of the flap can be prevented. In particular, the flap can be secured in a predetermined position against undesired rotation by the locking mechanism.
Die Luftzufuhreinstellvorrichtung mit der drehbaren Klappe kann bevorzugt zur Regelung einer Luftdurchgangsmenge durch den Luftdurchgang angepasst sein. Die Klappe kann dabei in eine Vielzahl von Stellungen drehbar sein. Die Klappe ist dabei mindestens zwischen einer ersten Stellung, bei der ein Luftdurchlass kleiner ist, und einer zweiten Stellung, bei der ein Luftdurchlass größer ist, drehbar.The Luftzufuhreinstellvorrichtung with the rotatable flap may preferably be adapted to control an amount of air passing through the air passage. The flap can be rotatable in a variety of positions. The flap is rotatable at least between a first position, in which an air passage is smaller, and a second position, in which an air passage is larger.
Die Klappe ist bevorzugt mittels eines geeigneten Antriebs angetrieben bzw. antreibbar.The flap is preferably driven or drivable by means of a suitable drive.
Bei der Luftzufuhreinstellvorrichtung ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Verriegelungsmechanismus unabhängig von einem Antrieb zum Drehen der Klappe ausgebildet.In the air supply adjusting device according to a preferred embodiment of the locking mechanism is formed independently of a drive for rotating the flap.
Mit anderen Worten ist ein Verdrehen der Klappe nicht über einen Klappenantrieb selbst sondern über einen separaten, antriebsunabhängigen Verriegelungsmechanismus gesichert bzw. sicherbar.In other words, a rotation of the flap is not secured or securable via a flap drive itself but via a separate, drive-independent locking mechanism.
Somit ist eine Funktion der Verriegelung der Klappe nicht von einer Funktion des Antriebs abhängig.Thus, a function of the locking of the flap does not depend on a function of the drive.
Bevorzugt ist bei der Luftzufuhreinstellvorrichtung der Verriegelungsmechanismus mittels elektrischen Stroms betätigbar und ist dabei entweder stromlos entriegelt oder stromlos verriegelt. Mit anderen Worten ist der Verriegelungsmechanismus ohne eine Zufuhr von Strom entriegelt oder alternativ verriegelt.Preferably, in the Luftzufuhreinstellvorrichtung the locking mechanism by means of electric current can be actuated and is either unlocked unlocked or locked without power. In other words, the locking mechanism is unlocked without a supply of power or alternatively locked.
Hierdurch kann bei einem Stromausfall sicher gestellt sein, dass sich der Verriegelungsmechanismus in der gewünschten Position, nämlich der entriegelten oder der verriegelten Position befindet. Beispielsweise kann dabei die Klappe in einem geschlossenen Zustand stromlos entriegelt oder stromlos verriegelt sein. Alternativ kann die Klappe in einem offenen Zustand durch den Verriegelungsmechanismus entweder stromlos entriegelt oder stromlos verriegelt sein.In this way, it can be ensured in the event of a power failure that the locking mechanism is in the desired position, namely the unlocked or the locked position. For example, the flap can be unlocked in a closed state without current or locked without current. Alternatively, the flap in an open state through the Locking mechanism either unlocked without current or locked without current.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Luftzufuhreinstellvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungselement parallel zu einer Drehachse der Klappe verschiebbar angeordnet. Bevorzugt ist das Verriegelungselement dabei konzentrisch zu der Drehachse der Klappe angeordnet.According to a preferred embodiment of the Luftzufuhreinstellvorrichtung of the present invention, the locking element is arranged parallel to a rotation axis of the flap slidably. Preferably, the locking element is arranged concentrically to the axis of rotation of the flap.
Hierdurch kann in der Verriegelung der Klappe besonders einfach beispielsweise gegenüber der Trägerstruktur verriegelt werden und somit eine Drehung der Klappe unterbunden werden.As a result, in the locking of the flap particularly simple, for example, against the support structure are locked and thus rotation of the flap can be prevented.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Linearantrieb zumindest teilweise von der Klappe umgeben. Der Linearantrieb kann also zumindest teilweise in der Klappe integriert sein.According to a preferred embodiment, the linear drive is at least partially surrounded by the flap. The linear drive can therefore be at least partially integrated in the flap.
Hierdurch kann der Verriegelungsmechanismus besonders bauraumoptimiert im Bereich der Drehachse der Klappe angeordnet sein.In this way, the locking mechanism can be arranged particularly space-optimized in the region of the axis of rotation of the flap.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Linearantrieb im Bereich eines Drehlagers der Klappe, d. h. beispielsweise benachbart zu dem Drehlager, angeordnet.According to a preferred embodiment, the linear drive in the region of a pivot bearing of the flap, d. H. for example, adjacent to the pivot bearing arranged.
Das heißt, dass der Linearantrieb an einem Ort angeordnet ist, der leicht zugänglich ist und an dem entsprechende Anschlüsse, beispielsweise für eine Stromzufuhr, bereit gestellt werden können.This means that the linear drive is arranged in a location that is easily accessible and to which appropriate connections, for example for a power supply, can be provided.
Bevorzugt ist der Linearantrieb einschließlich des Verriegelungselements drehfest mit der Klappe gekoppelt, das heißt der Linearantrieb und das Verriegelungselement drehen sich mit der Klappe. Das Verriegelungselement greift dabei in der Verriegelungsposition mit einem trägerstrukturseitigen Element formschlüssig und/oder reibschlüssig ein.Preferably, the linear drive including the locking element is rotatably coupled to the flap, that is, the linear drive and the locking element rotate with the flap. The locking element engages in the locking position with a carrier-structure-side element positively and / or frictionally engaged.
Eine Trägerstruktur kann ein Teil sein, in dem die Klappe gelagert ist. Der Linearantrieb kann ein elektrischer Aktuator, ein magnetischer Aktuator, ein piezokeramischer Aktuator und/oder ein hydraulischer Aktuator sein.A support structure may be a part in which the flap is mounted. The linear drive may be an electric actuator, a magnetic actuator, a piezoceramic actuator and / or a hydraulic actuator.
Der Linearantrieb kann auch ein Aktuator aus einem elektrisch und/oder thermisch aktivierbaren Formgedächtnismaterial sein. Letzterer Aktuator ist besonders einfach und bauraumoptimiert sowie unempfindlich gegenüber Verschmutzung unterbringbar.The linear drive can also be an actuator made of an electrically and / or thermally activated shape memory material. The latter actuator is particularly simple and space-optimized and insensitive to contamination accommodated.
Ein derartiger Aktuator kann aus einem Draht aus einem Formgedächtnismaterial, insbesondere einer Formgedächtnislegierung, bestehen, wobei der Draht durch Fluss von elektrischem Strom durch den Draht in seiner Länge veränderbar ist.Such an actuator may consist of a wire of a shape memory material, in particular a shape memory alloy, wherein the wire is variable in length by flow of electric current through the wire.
Ein derartiger Draht ist leicht und kann einfach in der Klappe bei geringem Bauraumbedarf untergebracht werden.Such a wire is light and can be easily accommodated in the flap with little space requirements.
Ferner kann der Verriegelungsmechanismus einen Gegenaktuator aufweisen, der angepasst ist, das Verriegelungselement in seine Ausgangsposition zurückzubringen. Mit Ausgangsposition ist die ursprüngliche Position bzw. Grundposition gemeint. Die Ausgangsposition kann dabei eine Verriegelungsposition oder eine Entriegelungsposition sein.Further, the locking mechanism may include a Gegenaktuator adapted to return the locking element to its original position. Home position means the original position. The starting position can be a locking position or an unlocking position.
Hierdurch kann das Verriegelungselement einfach zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition hin und her bewegt werden.As a result, the locking element can be easily moved back and forth between the locking position and the unlocking position.
Ein derartiger Gegenaktuator kann eine Federeinrichtung sein. Beispielsweise ist die Federeinrichtung eine Schraubenfeder.Such a Gegenaktuator may be a spring device. For example, the spring device is a helical spring.
Eine derartige Schraubenfeder kann einfach parallel und insbesondere konzentrisch zu einer Drehachse der Klappe bzw. zu einer Verschieberichtung des Verriegelungselements angeordnet sein Dabei kann die Schraubenfeder ebenfalls wie der Linearantrieb in der Klappe, beispielsweie in der Nähe der Drehachse und bevorzugt nahe eines Drehlagers der Klappe, untergebracht sein.Such a helical spring can simply be arranged parallel and in particular concentric to a rotation axis of the flap or to a displacement direction of the locking element. The helical spring can also be accommodated in the flap, for example in the vicinity of the axis of rotation and preferably near a pivot bearing of the flap be.
Die Luftzufuhreinstellvorrichtung kann Bestandteil eines Kühlergrills sein. Damit kann die drehbare Klappe direkt in den Kühlergrill angeordnet sein und einen Luftdurchgang durch den Kühlergrill regeln bzw. steuern. Ebenso kann die Luftzufuhreinstellvorrichtung in einem Bereich zwischen dem eigentlichen Kühlergrill des Kraftfahrzeugs und einem Kühler des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Bevorzugt kann dabei die Luftzufuhreinstellvorrichtung mit der drehbaren Klappe möglichst nahe zu, bzw. unmittelbar hinter dem Kühlergrill angeordnet sein. Je näher die drehbare Klappe zu dem Kühlergrill bzw. zu einer Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist, umso größer ist ein aerodynamischer Effekt der Luftzufuhreinstellvorrichtung bei geschlossener Klappe. Die Luftzufuhreinstellvorrichtung kann auch mehrere nebeneinander oder übereinander angeordnete Klappen aufweisen. Dabei kann jede Klappe einen eigenen Verriegelungsmechanismus aufweisen. Es ist auch möglich, dass die mehreren Klappen miteinander mechanisch gekoppelt sind und der Verriegelungsmechanismus einer Klappe damit für alle Klappen wirkt.The air supply adjustment device may be part of a radiator grille. Thus, the rotatable flap can be arranged directly in the radiator grille and regulate or control an air passage through the radiator grille. Likewise, the Luftzufuhreinstellvorrichtung can be arranged in a region between the actual grille of the motor vehicle and a radiator of the motor vehicle. Preferably, the Luftzufuhreinstellvorrichtung with the rotatable flap as close to, or be arranged directly behind the grille. The closer the rotatable flap is arranged to the radiator grille or to a vehicle outer skin, the greater is an aerodynamic effect of the air supply adjusting device with the flap closed. The Luftzufuhreinstellvorrichtung may also have a plurality of side by side or stacked flaps. Each flap can have its own locking mechanism. It is also possible that the plurality of flaps are mechanically coupled to each other and the locking mechanism of a flap thus acts on all flaps.
Ferner hat erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug bzw. ein Kraftfahrzeugvorderwagen eine wie vorstehend beschriebene Luftzufuhreinstellvorrichtung.Furthermore, according to the invention, a motor vehicle or a motor vehicle front carriage has an air supply adjusting device as described above.
Vorstehend genannte weitere Merkmale der Erfindung können soweit möglich und sinnvoll beliebig miteinander kombiniert werden.The above-mentioned further features of the invention can be combined as far as possible and meaningful with each other.
Es folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren. Below is a brief description of figures.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
Wie in
Die Luftzufuhreinstellvorrichtung weist einen konzentrisch zur Drehachse
Sowohl die Schraubenfeder
Wie in
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt der Linearaktuator in Form des Drahtes
Es ist jedoch grundsätzlich auch eine andere Anordnung möglich, bei der der Linearaktuator bei Aktivierung in die Entriegelungsrichtung des Verriegelungselements wirkt. Ebenso sind andere Linearaktuatoren zum Verschieben des Verriegelungselements möglich. Die Luftzufuhreinstellvorrichtung kann ferner mehrere drehbare Klappen aufweisen, die gekoppelt sind, oder jeweils einen eigenen Verriegelungsmechanismus aufweisen. However, it is also possible in principle another arrangement in which the linear actuator acts when activated in the unlocking of the locking element. Likewise, other linear actuators for moving the locking element are possible. The air supply adjusting device may further comprise a plurality of rotatable flaps, which are coupled, or each having its own locking mechanism.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004026419 A1 [0003, 0004] DE 102004026419 A1 [0003, 0004]
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