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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftklappe für eine Luftklappenanordnung einer Fahrzeugfront, einen Aktor für eine Luftklappe, und ein System mit einer Luftklappe und einem Aktor.
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Luftklappen und Luftklappenanordnungen im Allgemeinen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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So zeigt beispielsweise die
DE 10 2016 224 846 A1 ein Luftklappensystem für die Steuerung des Luftzutritts in ein Kraftfahrzeug. Das Luftklappensystem umfasst einen Stellantrieb, mindestens eine Gruppe von Luftklappen, von denen jede zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verschwenkbar angeordnet, mittels einer Feder in eine erste Drehrichtung beaufschlagt und vom Stellantrieb gegen die Federbeaufschlagung in eine zur ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung verschwenkbar sind.
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Zu unterscheiden sind dabei grundsätzlich zwei Systeme von Luftklappen. Bei dem einen System ist eine, im Wesentlichen um eine Fahrzeugbreitenrichtung drehbare Luftklappe vorgesehen, um einen Lufteinlass für einen Motorraum an der Fahrzeugfront in Fahrzeughöhenrichtung vollständig zu verschließen.
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Bei den anderen Systemen ist eine Luftklappe vorgesehen, die im Wesentlichen um eine Fahrzeugbreitenrichtung drehbar gelagert ist, um von einer geschlossenen in eine offene Stellung bewegt zu werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft erstere Systeme. Dabei weist eine solche Luftklappe zumindest zwei Stellungen auf. In einer geschlossen Stellung blockiert sie einen Lufteinlass für einen Motorraum an der Fahrzeugfront und in einer offenen Stellung gibt sie den Lufteinlass frei. Die Luftklappe ist durch eine Drehbewegung um eine Drehachse mittels einem zur Drehachse verbindbaren Aktors von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung drehbar.
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In der geschlossenen Stellung der Luftklappe strömt eine Luft, die in einem Fahrbetrieb die Fahrzeugfront anströmt, nicht in einen sich in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Fahrzeugfront befindlichen Motorraum.
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Dadurch wird ein Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs im Vergleich zu einer geöffneten Stellung, bei dem die anströmende Luft zur Kühlung eines Motors in den Motorraum geleitet wird, reduziert.
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Die eingangs beschriebene Luftklappe muss bei modernen Fahrzeugen jedoch auch Zwischenstellungen, d.h. Stellungen zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung, anfahren können.
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Das heißt, die Luftklappe wird nicht nur in die Zustände vollständig offen oder vollständig geschlossen gefahren, sondern muss z.B. auch auf 10% offen gefahren und dort gehalten werden können.
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In diesem Öffnungszustand, z.B. 10%, der Luftklappe kann es strömungsbedingt und durch das Toleranzspiel der Lagerungen von Luftklappen in Luftklappensteuerungen zu ungewollten Schwingungen der Luftklappen kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher ein System bereitzustellen, das unter anderem ausgestaltet ist, diese Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, insbesondere eine Luftklappe bereitzustellen, die das Toleranzspiel im Antrieb der Luftklappen reduziert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach wird die Aufgabe gelöst durch eine Luftklappe für eine Luftklappenanordnung einer Fahrzeugfront. Die Luftklappe weist eine Frontfläche und eine Seitenfläche mit einer Kulissenführung auf. Die Luftklappe blockiert in einer geschlossenen Stellung einen Lufteinlass der Fahrzeugfront durch die Frontfläche und gibt in einer offenen Stellung den Lufteinlass frei. Die Luftklappe ist durch eine Drehbewegung um eine Drehachse mittels einem in der Kulissenführung führbaren Mitnehmer eines Aktors von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung drehbar. Die an der Seitenfläche der Luftklappe angeordnete Kulissenführung weist eine Verjüngung auf, sodass die Kulissenführung und der Mitnehmer im Bereich der Verjüngung im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Die Verjüngung kann auch als eine Verengung bezeichnet werden. Die Verjüngung kann sich in einem Bereich einer vorbestimmten Länge zwischen zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten Enden der Kulissenführung erstrecken. Eine Länge der Verjüngung kann dem Bereich der Kulissenführung entsprechen.
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Im Bereich der Verjüngung kann die Höhe der Kulissenführung im Vergleich zur restlichen Kulissenführung abnehmen. Dabei kann ein Maß, insbesondere ein Innenmaß, der Kulissenführung in Breitenrichtung der Kulissenführung abnehmen.
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Denkbar ist, dass die Kulissenführung als ein Durchgangsloch in der Seitenfläche der Luftklappe ausgeführt ist.
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Dadurch, dass bei der oben beschriebenen Luftklappe die an der Seitenfläche der Luftklappe angeordnete Kulissenführung eine Verjüngung in der Form aufweist, dass die Kulissenführung und der Mitnehmer im Bereich der Verjüngung im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen, kann der Mitnehmer im Bereich der Verjüngung fixiert werden.
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Genauer gesagt kann von der Kulissenführung eine Druckkraft auf den Mitnehmer ausgewirkt werden. Diese Druckkraft erzeugt in Abhängigkeit der jeweiligen Materialien des Mitnehmers und der Seitenfläche der Luftklappe eine Reibkraft einer bestimmten Höhe zwischen dem Mitnehmer und der Kulissenführung. Die Reibkraft und die Druckkraft fixieren den Mitnehmer im Bereich der Verjüngung an der Kulissenführung der Luftklappe.
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Durch die Fixierung des Mitnehmers an der Luftklappe durch die Verjüngung können ungewollte Schwingungen, u.a. hervorgerufen durch eine die Luftklappe anströmende Luft und durch ein Toleranzspiel von Lagerungen von Luftklappen, insbesondere in Zwischenstellungen der Luftklappe, die sich zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung der Luftklappe befinden, vermieden werden.
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Die Seitenfläche der Luftklappe kann im Bereich der Verjüngung federnd ausgeführt sein.
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Mit dem Federbereich in bzw. an der Kulissenführung kann erreicht werden, dass die Luftklappe im Zwischenbereich der Kulissenführung so fest bzw. ohne Spiel gelagert ist, dass damit einem Flattern der Luftklappe(n) auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten bei Zwischenstellungen der Luftklappe(n) entgegengewirkt werden kann.
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Federnd kann vorliegend bedeuten, dass die Seitenfläche der Luftklappe zumindest im Bereich der Verjüngung der Kulissenführung eine elastische Deformation in solch einem Maße erlaubt, wie dies nötig ist, damit der steif ausgeführte und sich folglich im Wesentlichen nicht deformierende Mitnehmer in der Kulissenführung die Verjüngung passieren kann.
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Mit anderen Worten, bei der federnden Ausführung kann die Verjüngung ein geringeres Innenmaß aufweisen als ein Außenmaß des Mitnehmers.
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Wird die Luftklappe um deren Drehachse gedreht, kann der Mitnehmer in der Kulissenführung in den Bereich der Verjüngung gleiten.
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Durch die federnde Ausführung dieses Bereichs kann der Mitnehmer die Kulissenführung im Bereich der Verjüngung angelangt zur Seite drücken und durch den Bereich der Verjüngung gleiten.
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Verlässt der Mitnehmer den Bereich der Verjüngung so geht dieser wieder auf sein Ausgangsmaß, d.h. auf das oben beschriebene Innenmaß, zurück.
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Die Seitenfläche der Luftklappe kann im Bereich der Verjüngung eine Ausnehmung aufweisen, sodass die Seitenfläche der Luftklappe im Bereich der Verjüngung federnd ausgeführt ist.
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Die Ausnehmung kann beispielsweise als Durchgangsloch ausgeführt sein.
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Denkbar ist, dass die Ausnehmung in einem Bereich ausgebildet ist, der so beabstandet von dem Bereich der Verjüngung angeordnet ist, dass zwischen der Ausnehmung und der Verjüngung eine Wand ausgebildet ist.
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Wie oben beschrieben, kann federnd ausgeführt vorliegend bedeuten, dass die Seitenfläche der Luftklappe zumindest im Bereich der Verjüngung der Kulissenführung eine elastische Deformation in solch einem Maße erlaubt, wie dies nötig ist, damit der steif ausgeführte und sich folglich im Wesentlichen nicht deformierende Mitnehmer in der Kulissenführung die Verjüngung passieren kann.
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Ist nun zwischen der Verjüngung und der Ausnehmung die oben beschriebene Wand ausgebildet und weist die Verjüngung ein geringeres Innenmaß bzw. Ausgangsmaß auf als ein Außenmaß des Mitnehmers, kann der Mitnehmer, wenn er sich im Bereich der Verjüngung befindet, die Wand nach außen in die Ausnehmung drücken.
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Der Mitnehmer kann so in der Kulissenführung durch den Bereich der Verjüngung gleiten.
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Verlässt der Mitnehmer den Bereich der Verjüngung, so kann sich die Wand aufgrund einer Elastizität eines die Wand bildenden Materials von der Ausnehmung zurück in die Kulissenführung bewegen, d.h. so zurückstellen, dass die Verjüngung wieder deren Ausgangsmaß aufweist.
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Je nach Wahl der Materialien im Bereich der Verjüngung und insbesondere der Wand kann eine auf den Mitnehmer wirkende Federkraft eingestellt werden. Zu beachten ist dabei, dass eine relativ hohe Federkraft Schwingungen im System zuverlässiger vermeidet als eine vergleichsweise dazu geringe Federkraft aber auch dazu führt, dass der Aktor größere Kräfte aufbringen muss, um den Mitnehmer durch den Bereich der Verjüngung zu bewegen.
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Daher sollte die Federkraft so gewählt werden, dass zwar eine ausreichende Fixierung des Mitnehmers an der Luftklappe durch die Verjüngung und damit ungewollte Schwingungen, u.a. hervorgerufen durch eine die Luftklappe anströmende Luft und durch ein Toleranzspiel von Lagerungen von Luftklappen, insbesondere in Zwischenstellungen der Luftklappe, vermieden werden können, aber dafür kein zu großer bzw. starker Aktor benötigt wird.
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Die Kulissenführung kann einen ersten Endanschlag für den Mitnehmer in einem ersten an die Verjüngung angrenzenden Bereich aufweisen, in dem der Mitnehmer in der geschlossenen und der offenen Stellung anordenbar ist.
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Die Kulissenführung kann einen zweiten Endanschlag für den Mitnehmer in einem an die Verjüngung angrenzenden zweiten Bereich aufweisen, in dem der Mitnehmer in einer Stellung anordenbar ist, in der die Luftklappe im Wesentlichen zur Hälfte geöffnet ist.
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Durch Vorsehen des ersten und/oder zweiten Endanschlags kann der Aktor den Mitnehmer in vordefinierte Positionen verfahren, in denen der Aktor in der Kulissenführung fixiert ist.
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Die Endanschläge müssen dabei nicht zwangsweise getroffen werden. Denkbar ist dabei, dass die Luftklappe regelmäßig in einen auf die Luftklappe wirkenden Endanschlag fährt. Die Kulissenführung kann dort jedoch noch offen sein, um nicht überbestimmt zu sein oder vorzeitig zu klemmen.
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Der zweite Endanschlag kann für den Mitnehmer weiter von der Drehachse entfernt angeordnet sein als der erste Endanschlag und die Verjüngung kann sich von dem ersten zu dem zweiten Endanschlag erstrecken.
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Befindet sich die Verjüngung zwischen den zwei Endanschlägen kann eine Fixierung des Mitnehmers über die gesamte Länge der Kulissenführung erreicht werden, sodass die Luftklappe im Wesentlichen in jede Position auf einer Bewegungsbahn von der geschlossenen in die offenen Stellung verfahren werden und dort im Wesentlichen schwingungsfrei gehalten werden kann.
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Die Drehachse der Luftkappe kann im Wesentlichen in Fahrzeugbreitenrichtung verlaufen.
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Die Drehbewegung, um die Luftklappe von der geschlossenen in die offene Stellung zu bewegen, kann ein Drehen der Luftklappe um die in Fahrzeugbreitenrichtung verlaufende Drehachse in Fahrzeughöhenrichtung nach oben umfassen.
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In der geschlossenen Stellung der Luftklappe kann die Drehachse der Luftklappe dann an einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Ende der Seitenfläche der Luftklappe angeordnet sein. Die Frontseite der Luftklappe kann dann eine die Luftklappe in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne abschließende, insbesondere gekrümmte, Fläche sein. Eine solche Luftklappe kann als schaufelförmig bezeichnet werden.
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Ferner wird ein Aktor mit einem Mitnehmer bereitgestellt. Der Mitnehmer ist ausgestaltet, in der an der Seitenfläche eine Luftklappe, insbesondere der oben beschriebenen Luftklappe aufweisend die Verjüngung, angeordneten Kulissenführung geführt zu werden. Der Mitnehmer ist federnd ausgeführt.
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Wie oben beschrieben, kann die Seitenfläche der Luftklappe zumindest im Bereich der Verjüngung der Kulissenführung federnd ausgeführt sein.
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Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, den Mitnehmer federnd auszuführen. Federnd bezogen auf den Mitnehmer kann vorliegend bedeuten, dass dieser eine elastische Deformation in solch einem Maße erlaubt, wie dies nötig ist, damit der Mitnehmer in der Kulissenführung die Verjüngung passieren kann.
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Durch die federnde Ausführung des Mitnehmers kann eine Fixierung des Mitnehmers in der Kulissenführung, insbesondere im Bereich der Verjüngung, erreicht werden.
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Das oben zur Luftklappe Beschriebene gilt analog auch für den Aktor und umgekehrt.
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Ferner wird ein System aufweisend die oben beschriebene Luftklappe und einen Aktor, insbesondere den oben beschriebenen Aktor, bereitgestellt. Der Aktor weist einen Mitnehmer auf, der in der an der Seitenfläche der Luftklappe angeordneten Kulissenführung aufweisend die Verjüngung geführt wird. Der Aktor ist ausgestaltet, die Luftklappe durch eine Drehbewegung um deren Drehachse mittels des in der Kulissenführung geführten Mitnehmers von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung und in zumindest eine sich zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung befindliche Zwischenstellung der Luftklappe zu drehen. Der Mitnehmer befindet sich in der zumindest einen Zwischenstellung der Luftklappe im Bereich der Verjüngung der Kulissenführung in dem der Mitnehmer und die Kulissenführung im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Das oben zur Luftklappe und zum Aktor Beschriebene gilt analog auch für das System und umgekehrt.
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Ferner kann eine Fahrzeugfront aufweisend das oben beschriebene System bereitgestellt werden.
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Bei der Fahrzeugfront handelt es sich um einen Bereich des Fahrzeugs, der in Fahrzeuglängsrichtung vor einer Antriebseinheit des Fahrzeugs, insbesondere eines Motors, angeordnet ist.
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Das oben zur Luftklappe, zum Aktor und zum System Beschriebene gilt analog auch für die Fahrzeugfront und umgekehrt.
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Ferner kann ein Fahrzeug aufweisend die oben beschriebene Fahrzeugfront bereitgestellt werden. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln. Das Fahrzeug kann eine Antriebseinheit aufweisen, wobei die Antriebseinheit insbesondere einen Verbrennungsmotor aufweisen kann.
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Das oben zur Luftklappe, zum Aktor, zum System und zur Fahrzeugfront Beschriebene gilt analog auch für das Fahrzeug und umgekehrt.
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Ferner wird ein Aktor für eine Luftklappe einer Luftklappenanordnung einer Fahrzeugfront bereitgestellt. Die Luftklappe weist eine Frontfläche und eine Seitenfläche mit einem Mitnehmer auf. Die Luftklappe blockiert in einer geschlossenen Stellung einen Lufteinlass der Fahrzeugfront durch die Frontfläche und gibt in einer offenen Stellung den Lufteinlass frei.
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Der Aktor ist mittels eines Verbindungselements mit einer Kulissenführung, in der der Mitnehmer führbar ist, so zu der Luftklappe verbindbar, dass die Luftklappe durch eine Drehbewegung um eine Drehachse von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung drehbar ist.
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Die am Verbindungselement des Aktors angeordnete Kulissenführung weist eine Verjüngung auf, sodass die Kulissenführung und der Mitnehmer im Bereich der Verjüngung im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Das heißt, die oben mit Bezug zur Luftklappe beschriebene Kulissenführung anstatt in der Luftklappe auch aktorseitig vorgesehen sein. Die Luftklappe wiest dann einen Mitnehmer auf, der in der Führung des Aktors geführt werden kann.
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Damit können die gleichen Vorteile erreicht werden, wie oben mit Bezug zur Luftklappe beschrieben. Zudem gilt das oben mit Bezug zur Luftklappe, insbesondere betreffend die Kulissenführung, analog auch für den Aktor mit der Kulissenführung.
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Das oben zur zum System, zur Fahrzeugfront und zum Fahrzeug Beschriebene gilt analog auch für den Aktor mit der Kulissenführung und umgekehrt.
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Denkbar ist auch, dass der Mitnehmer an der Luftklappe zusätzlich oder alternativ federnd ausgeführt ist.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 bis 3 beschrieben.
- 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Luftklappe.
- 2 zeigt eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung einer Bewegungsbahn der Luftklappe aus 1 und eines Mitnehmers eines Aktors bei einer Verstellung von einer geschlossenen in eine offene Stellung.
- 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Luftklappe gemäß der Ausführungsform.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Luftklappe 1.1. 2 zeigt eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung einer Bewegungsbahn der Luftklappe 1.1 aus 1 und eines herkömmlichen Mitnehmers 1.21 eines Aktors 1.2 bei einer Verstellung der Luftklappe 1.1 von einer geschlossenen in eine offene Stellung.
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Ferner ist in 1 und 2 ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, wobei X die Fahrzeuglängsrichtung, Y die Fahrzeugbreitenrichtung und Z die Fahrzeughöhenrichtung angibt.
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Die in 1 dargestellte Luftklappe 1.1 weist eine Frontfläche 1.11 und eine Seitenfläche 1.12 mit einer Kulissenführung 1.13 auf.
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Die Luftklappe 1.1 blockiert in einer geschlossen Stellung einen Lufteinlass einer Fahrzeugfront (nicht dargestellt) durch die Frontfläche 1.11 und gibt in einer offenen Stellung den Lufteinlass frei.
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Dazu wird die Luftklappe 1.1, wie in 2 durch den Pfeil angedeutet, durch eine Drehbewegung um eine in Fahrzeugbreitenrichtung Y verlaufende Drehachse 1.14 der Luftklappe 1.1 mittels einem in der Kulissenführung 1.13 führbaren Mitnehmers 1.21 eines Aktors 1.2 von der geschlossenen Stellung 3 in die offene Stellung 4 in Fahrzeughöhenrichtung Z nach oben gedreht.
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Dabei ist ein Drehpunkt bzw. eine in Fahrzeugbreitenrichtung Y verlaufende Drehachse 1.22 des Aktors 1.2 relativ zu einem Drehpunkt bzw. der Drehachse 1.14 der Frontklappe 1.1 in Fahrzeuglängsrichtung X weiter vorne angeordnet, sodass für den zur Drehachse 1.22 des Aktors 1.2 verbundenen Mitnehmer 1.21 ein engerer bzw. kleinerer Drehradius 1.23 resultiert als für die den Drehradius 1.18 aufweisende Luftklappe 1.1.
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Deswegen ist es nötig, die Kulissenführung 1.13 in der Seitenfläche 1.12 der Luftklappe 1.1 vorzusehen, die den Längenunterschied der zwei verschieden großen Drehradien 1.18, 1.23 ausgleicht, d.h. eine Bewegung des Mitnehmers 1.21 relativ zur Seitenfläche 1.12 bei der Drehbewegung der Luftklappe 1.1 ermöglicht.
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Mit anderen Worten, die Luftklappe 1.1 wird mit einem Mitnehmer 1.21 des Aktors 1.2, insbesondere aufweisenden einen Stellmotor, angesteuert. Um Drehmomente am Aktor 1.2 zu verringern oder den Antrieb der Luftklappe 1.1 nicht kongruent mit der Drehachse 1.22 des Aktors 1.2 setzen zu müssen, wird am Hebelarm des Aktors 1.2 oder, wie vorliegend der Fall, klappenseitig eine Kulissenführung 1.13 eingesetzt, um einen Ausgleich für Winkel oder Positionsabweichung der beiden Achsen 1.14, 1.22 zu erzeugen.
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Dabei weist die Kulissenführung 1.13 zur Fixierung des Mitnehmers 1.21 einen ersten Endanschlag 1.16 für den Mitnehmer 1.21 an einem Ende davon auf, in dem der Mitnehmer 1.21 in der geschlossenen und der offenen Stellung 3,4 angeordnet ist.
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Ferner weist die Kulissenführung 1.13 zur Fixierung des Mitnehmers 1.21 einen zweiten Endanschlag 1.17 für den Mitnehmer 1.21 an ihrem anderen Ende auf, in dem der Mitnehmer 1.21 in einer Stellung 5 angeordnet ist, in der die Luftklappe 1.1 im Wesentlichen zur Hälfte geöffnet ist.
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Aufgrund der Anordnung der Drehachse 1.22 und 1.14 relativ zueinander, ist der zweite Endanschlag 1.17 für den Mitnehmer 1.21 weiter von der Drehachse 1.14 entfernt angeordnet als der erste Endanschlag 1.16.
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Wie Eingangs beschrieben ist es jedoch bei modernen Fahrzeugen nötig, eine Luftklappe auch in Zwischenstellungen, d.h. Stellungen zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung, in der ein Mitnehmer nicht an einem Endanschlag einer Kulissenführung fixiert ist, anzufahren und die Luftklappe dort halten zu können.
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In solch einer Zwischenstellung kommt es bei herkömmlichen Luftklappen, wie der in 1 dargestellten Luftklappe 1.1, strömungsbedingt und durch das Toleranzspiel der Lagerungen von der Luftklappe 1.1 in der Luftklappensteuerung oftmals zu ungewollten Schwingungen der Luftklappe 1.1.
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Um dies zu vermeiden schlägt die Erfindung eine in 3 dargestellte Luftklappe 1 vor. In 3 ist die erfindungsgemäße Luftklappe 1 gemäß der Ausführungsform in einer schematischen Seitenansicht dargestellt.
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Ferner ist in 3, wie auch in 1 und 2, ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, wobei X die Fahrzeuglängsrichtung, Y die Fahrzeugbreitenrichtung und Z die Fahrzeughöhenrichtung angibt.
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Die Luftklappe 1 weist eine Frontfläche 11 und eine Seitenfläche 12 mit einer an der Seitenfläche 12 angeordneten Kulissenführung 13 auf.
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Die Luftklappe 1 blockiert in einer geschlossenen Stellung 3 (s. 2) einen Lufteinlass der Fahrzeugfront durch die Frontfläche 11 und gibt in einer offenen Stellung 4 (s. 2) den Lufteinlass frei.
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Durch eine Drehbewegung um eine Drehachse 14, die an einem in Fahrzeuglängsrichtung X hinteren Ende der schaufelförmigen Luftklappe 1 ausgebildet ist, ist die Luftklappe 1 mittels einem in der Kulissenführung 13 führbaren Mitnehmers 21 eines Aktors 2 von der geschlossenen Stellung 3 in die offene Stellung 4 drehbar.
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Insofern entspricht der Aufbau der erfindungsgemäßen Luftklappe 1 dem oben mit Bezug zu 1 und 2 beschriebenen Aufbau der herkömmlichen Luftklappe 1.1.
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Im Unterschied zur herkömmlichen Luftklappe 1.1 weist die erfindungsgemäße Luftklappe jedoch eine Verjüngung 19 auf. Vorliegend weist die an der Seitenfläche 12 der Luftklappe 1 angeordnete Kulissenführung 13 die Verjüngung 19 auf.
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Die Verjüngung 19 ist dabei so dimensioniert bzw. ausgelegt, dass die Kulissenführung 13 und der Mitnehmer 21 im Bereich der Verjüngung 19 im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Genauer gesagt, ist die Seitenfläche 12 der Luftklappe 1 im Bereich der Verjüngung 19 federnd ausgeführt.
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Dazu weist die Seitenfläche 12 der Luftklappe 1 im Bereich der Verjüngung 19, hier oberhalb der Verjüngung 19, eine Ausnehmung 15 auf, sodass die Seitenfläche 12 der Luftklappe 1 im Bereich der Verjüngung 19 federnd ausgeführt ist. Zwischen der Verjüngung 19 und der Ausnehmung 15 ist eine Wand 191 ausgebildet.
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Die Drehachse 14 der Luftklappe 1 verläuft im Wesentlichen in Fahrzeugbreitenrichtung Y. Die Drehbewegung, um die Luftklappe 1 von der geschlossenen in die offene Stellung 3, 4 zu bewegen, entspricht einer oben mit Bezug zu 2 beschriebenen Drehbewegung und umfasst vorliegend ein Drehen der Luftklappe 1 um die in Fahrzeugbreitenrichtung Y verlaufende Drehachse 14 in Fahrzeughöhenrichtung Z nach oben.
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In einer geschlossenen Stellung 3 befindet sich der Mitnehmer 21 des Aktors 2 in einem ersten Endanschlag 16 für den Mitnehmer 21, der in einem in Fahrzeuglängsrichtung X an die Verjüngung 19 angrenzenden Bereich angeordnet ist.
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Wie oben mit Bezug zu 2 beschrieben wandert bzw. gleitet der Mitnehmer 21 des Aktors 2 nun aufgrund der unterschiedlich großen Drehradien 1.18 und 1.23 bei der Drehbewegung zur Verstellung der Luftklappe 1 von der geschlossenen in die offene Stellung 3, 4 in der Kulissenführung 13.
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Zunächst bewegt sich der Mitnehmer 21, wie durch den Pfeil in 3 angedeutet, von dem ersten Endanschlag 16 in Richtung eines zweiten Endanschlags 17, der an einem gegenüberliegenden Ende der Kulissenführung 13 ausgebildet ist, d.h. der zweite Endanschlag 17 für den Mitnehmer 21 ist weiter von der Drehachse 14 entfernt angeordnet als der erste Endanschlag 16 und die Verjüngung 19 erstreckt sich von dem ersten zu dem zweiten Endanschlag 16, 17.
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Für die Bewegung zum zweiten Endanschlag 17 muss der Mitnehmer 21 die Verjüngung 19 passieren. Die Verjüngung 19, die sich wie oben beschrieben vom ersten zum zweiten Endanschlag 16, 17 erstreckt, ist wie ebenfalls oben beschrieben vorliegend federnd ausgeführt.
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Daher kann der hier steif ausgeführte Mitnehmer 21 die zwischen der Verjüngung 19 und der Ausnehmung 15 ausgebildete Wand 191 in Richtung der Ausnehmung 15 bewegen bzw. wegdrücken.
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Die Wand 191 drückt den Mitnehmer 21 wiederum gegen eine ihr gegenüberliegende Innenwand der Kulissenführung 13. Somit ist der Mitnehmer fixiert und der Aktor 2 kann die Drehbewegung stoppen und so die Luftklappe 1 in der Zwischenstellung halten, ohne dass ungewollte Schwingungen auftreten.
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Mit anderen Worten, in der Zwischenstellung der Luftklappe 1 befindet sich der Mitnehmer 21 im Bereich der Verjüngung 19 der Kulissenführung 13, in dem der Mitnehmer 21 und die Kulissenführung 13 im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Wird die Luftklappe 1 weiter gedreht erreicht der Mitnehmer 21 den zweiten Anschlag 17 und befindet sich damit in einem an die Verjüngung 19 angrenzenden zweiten Bereich, in dem der Mitnehmer 21 in einer Stellung 5 angeordnet ist (s. 2), in der die Luftklappe 1 im Wesentlichen zur Hälfte geöffnet ist.
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Wird die Luftklappe 1 nochmals weiter gedreht erreicht der Mitnehmer 21 nach wiederholtem Passieren der Verjüngung 19 wieder den ersten Anschlag 16 und befindet sich damit in dem an die Verjüngung 19 angrenzenden ersten Bereich, in dem der Mitnehmer 21 in der offenen Stellung 4 angeordnet ist.
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Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass der Aktor 2 einen Mitnehmer 21 aufweist, der federnd ausgeführt ist. In oben beschriebener Weise kann sich dann der Mitnehmer 21 an den Innenwänden der Kulissenführung 13 abstützen.
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Oben wurde die Kulissenführung als luftklappenseitig ausgebildet beschrieben. Denkbar ist jedoch auch, dass die Kulissenführung aktorseitig bereitgestellt wird und die Luftklappe analog zum oben beschriebenen Aktor 2 einen Mitnehmer 21 aufweist.
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Das heißt, es kann auch ein Aktor 2 für eine Luftklappe 1 einer Luftklappenanordnung einer Fahrzeugfront bereitgestellt werden, der mittels eines Verbindungselements, die eine Kulissenführung aufweist, zu der Luftklappe 1 verbindbar ist.
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In der aktorseitigen Kulissenführung ist ein an der Luftklappe 1 angeordneter Mitnehmer führbar. Genauer gesagt weist die Luftklappe 1 auch hier eine Frontfläche 11 und eine Seitenfläche 12 auf. Anstatt der luftklappenseitigen Kulissenführung 13 ist aber nun ein Mitnehmer an der Seitenfläche 12 der Luftklappe 1 fixiert bzw. angeordnet.
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Die Luftklappe 1 blockiert in einer geschlossenen Stellung einen Lufteinlass der Fahrzeugfront durch die Frontfläche 11 und in einer offenen Stellung 4 gibt sie den Lufteinlass frei.
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Die Luftklappe 1 ist dann in oben beschriebener Wiese durch eine Drehbewegung um die oben beschriebene Drehachse 14 von der geschlossenen Stellung 4 in die offene Stellung 3 drehbar.
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Da die am Verbindungselement des Aktors 2 angeordnete Kulissenführung eine ebenso wie die oben beschriebene luftklappenseitige Kulissenführung eine Verjüngung aufweist, weisen die aktorseitige Kulissenführung und der luftklappenseitige Mitnehmer im Bereich der Verjüngung im Wesentlichen kein Spiel zueinander aufweisen.
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Damit können die gleichen Vorteile wie oben mit Bezug zur Luftklappe 1 beschrieben erreicht werden. Die weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten sind die gleichen wie oben mit Bezug zur Luftklappe 1 beschrieben, sodass nach oben verwiesen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 1.1
- Luftklappe
- 11; 1.11
- Frontfläche
- 12; 1.12
- Seitenfläche
- 13; 1.13
- Kulissenführung
- 14; 1.14
- Drehachse Luftklappe
- 15
- Ausnehmung
- 16; 1.16
- erster Endanschlag
- 17; 1.17
- zweiter Endanschlag
- 18; 1.18
- Drehradius Luftklappe
- 2; 1.2
- Aktor
- 21; 1.21
- Mitnehmer
- 22; 1.22
- Drehachse Aktor
- 23; 1.23
- Drehradius Aktor
- 19
- Verjüngung
- 191
- Wand
- 5
- Stellung, in der die Luftklappe zur Hälfte geöffnet ist
- X
- Fahrzeuglängsrichtung
- Y
- Fahrzeugbreitenrichtung
- Z
- Fahrzeughöhenrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016224846 A1 [0003]
