DE102020210029A1

DE102020210029A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020210029A1
Application number: DE102020210029.2A
Authority: DE
Inventors: Jochen Schaudt; Ralf Rein; Thomas Frey; Nico Held
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-10
Also published as: US20220041036A1; CN114060592A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (1), insbesondere für eine Klappe (3) einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebshebel (5), einem Abtriebshebel (6) und mit einer Verbindungsstange (7), wobei der Antriebshebel (5) bezüglich einer ersten Achse (8) verdrehbar anordenbar ist und mit einem antreibenden Element (4) verbindbar ist, wobei der Abtriebshebel (6) bezüglich einer zweiten Achse (9) verdrehbar anordenbar ist und mit einem anzutreibenden Element (3) verbindbar ist, wobei die Verbindungsstange (7) mit dem Antriebshebel (5) und mit dem Abtriebshebel (6) gelenkig verbunden ist, wobei die Verbindungsstange (7) mit dem Antriebshebel (5) und/oder mit dem Abtriebshebel (6) mittels eines Filmscharniers (12) verbunden ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Klappe einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs oder für ein anderes bewegbares Element.
Hintergrund der Erfindung
Im Stand der Technik sind Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen Klappen mittels einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Viergelenkkette von einem Antriebsmotor oder einem Bowdenzug angetrieben werden. Dabei wird zwischen einem Antriebshebel, welcher mit dem Antriebsmotor drehmomentübertragend verbunden ist und einem Abtriebshebel, welcher mit der zu verdrehenden Klappe drehmomentübertragend verbunden ist, eine Verbindungsstange eingesetzt, welche mit dem Antriebshebel einerseits und mit dem Abtriebshebel andererseits über eine Gelenkverbindung verbunden ist. Dabei wird die Verbindungsstange entweder mittels Kugelkopfverbindungen oder mittels Zapfenverbindungen an dem jeweiligen Antriebshebel bzw. Abtriebshebel gelenkig angebunden. Diese Arten von Verbindungen erlauben ein schnelles und unkompliziertes Verbinden der Verbindungsstange an den jeweiligen Antriebshebel bzw. Abtriebshebel, so dass in der Montage zeiteffektiv gearbeitet werden kann.
Allerdings zeigt sich bei dieser Art der Verbindung auch, dass das Spiel in den Gelenken zwischen dem Antriebshebel und der Verbindungsstange sowie zwischen dem Abtriebshebel und der Verbindungsstange sich nachteilig auf die Stellgenauigkeit der zu bewegenden Klappe auswirkt, was zu einer erhöhten Hysterese führt. Auch zeigt sich, dass die Verwendung der drei Bauteile, Antriebshebel, Abtriebshebel und Verbindungsstange, entsprechende Kosten aufgrund der Lagerhaltung und Logistik nach sich zieht.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Klappe einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs oder anderweitig, zu schaffen, welche gegenüber den Drehmomentübertragungsvorrichtungen im Stand der Technik hinsichtlich der Stellgenauigkeit und auftretenden Hysterese verbessert ist und auch hinsichtlich der Kosten verbessert ist und optional auch eine vereinfachte automatisierte Montage ermöglicht ist. Auch ist es die Aufgabe, eine Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche hinsichtlich etwaiger Hysteresen in der Betätigungsmechanik sowie im Hinblick auf die Kosten und die Automatisierungsfähigkeit der Montage verbessert ist.
Die Aufgabe zu der Drehmomentübertragungsvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Klappe einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebshebel, einem Abtriebshebel und mit einer Verbindungsstange, wobei der Antriebshebel bezüglich einer ersten Achse verdrehbar anordenbar ist und mit einem antreibenden Element verbindbar ist, so dass es ein Drehmoment abnehmen kann, wobei der Abtriebshebel bezüglich einer zweiten Achse verdrehbar anordenbar ist und mit einem anzutreibenden Element verbindbar ist, so dass es ein Drehmoment abgeben kann, wobei die Verbindungsstange mit dem Antriebshebel und mit dem Abtriebshebel gelenkig verbunden ist, wobei die Verbindungsstange mit dem Antriebshebel und/oder mit dem Abtriebshebel mittels eines Filmscharniers verbunden ausgebildet ist. Durch das Vorsehen des zumindest einen Filmscharniers kann die Hysterese deutlich reduziert bzw. vermieden werden und gleichzeitig wird die Anzahl der zu verbauenden Teile reduziert, was die Kosten senkt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verbindungsstange mit dem Antriebshebel und mit dem Abtriebshebel jeweils mittels eines Filmscharniers verbunden ausgebildet ist. Durch das Vorsehen der beiden Filmscharniere wird die Hysterese deutlich reduziert bzw. vermieden und gleichzeitig wird die Anzahl der zu verbauenden Teile reduziert, was die Kosten senkt. Der Antriebshebel, der Abtriebshebel und die Verbindungsstange sind als ein Teil ausgebildet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsstange und der Antriebshebel einteilig ausgebildet sind oder die Verbindungsstange und der Abtriebshebel einteilig ausgebildet sind oder die Verbindungsstange, der Antriebshebel und der Abtriebshebel einteilig ausgebildet sind. Damit wird die Anzahl der verwendeten Teile entsprechend reduziert, was die Kosten senkt, insbesondere Montage- und Logistikkosten und es erlaubt eine automatisierte Montage, weil eine Verbindung unterschiedlicher Einzelteile durch die einteilige Ausbildung entfällt. Auch wird die Produktqualität erhöht, weil ein unbeabsichtigtes Lösen von Einzelteilen durch die einteilige Ausbildung vermieden wird.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die nicht als Filmscharnier ausgebildete Verbindung zwischen der Verbindungsstange und dem Antriebshebel oder mit dem Abtriebshebel als formschlüssige Verbindung ausgeführt ist, wie beispielsweise als Kugelkopf-, Zapfen-, Bajonett-, Clips- oder Steckverbindung ausgebildet ist. Dadurch lässt sich ergänzend eine vereinfachte Montage erreichen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Verbindungsstange und/oder der Antriebshebel und/oder der Abtriebshebel als Kunststoffteile, insbesondere als Spritzgussteile, hergestellt sind. Dadurch lässt sich eine effektive Herstellung und einteilige Ausbildung erreichen, insbesondere wenn das integrierte Teil aus einem Spritzgussverfahren herstellbar ist.
Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn der Antriebshebel eine Aufnahme und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden einer Antriebswelle eines antreibenden Elements aufweist. So kann eine einfache Verbindung durch Einstecken oder Aufstecken etc. durchgeführt werden, was den Montageprozess erleichtert und dadurch auch Kosten spart.
Gemäß einem besonders effektiven Ausführungsbeispiel ist das antreibende Element ein Aktuator, ein Schrittverstellmotor, ein Elektromotor, ein Bowdenzug etc. ist. Dadurch können insbesondere eine effektive Ansteuerung und positionsgenaue Betätigung vorgenommen werden oder es kann eine kostengünstige Betätigung vorgenommen werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn der Abtriebshebel eine Aufnahme und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden mit einem anzutreibenden Element aufweist, insbesondere mit einer Klappe, einem Wasserventil, einem Leitteil oder einem anderen anzutreibenden beweglichen Bauteil etc. So kann eine einfache Verbindung durch Einstecken oder Aufstecken etc. durchgeführt werden, was den Montageprozess erleichtert und dadurch auch Kosten spart.
Die Aufgabe zu der Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe zur Steuerung eines Luftstroms in einem Luftkanal und mit einem Antriebsmotor zur Betätigung der Klappe, wobei eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Antriebshebel, einem Abtriebshebel und mit einer Verbindungsstange ausgebildet ist, wobei der Antriebshebel bezüglich einer ersten Achse verdrehbar angeordnet und mit dem Antriebsmotor verbunden ist, wobei der Abtriebshebel bezüglich einer zweiten Achse verdrehbar angeordnet und mit der Klappe verbunden ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
Figurenliste
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 1, wie sie beispielsweise bei einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage 2 eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist. Dabei dient die Drehmomentübertragungsvorrichtung der Betätigung einer Klappe 3 oder eines sonstigen anzutreibenden Elements 3 mittels eines antreibenden Elements 4. Das antreibende Element 4 ist vorzugsweise ein Elektromotor, ein Pneumatikstellglied, ein Hydraulikstellglied etc.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 1, insbesondere für eine Klappe 3 einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage 2 eines Kraftfahrzeugs, weist einen Antriebshebel 5, einen Abtriebshebel 6 und eine Verbindungsstange 7 auf.
Der Antriebshebel 5 ist bezüglich einer ersten Achse 8 verdrehbar anordenbar und mit dem antreibenden Element 4 verbindbar. Dabei zeigt die 1 nur schematisch die verdrehbare Anordnung bezüglich der Achse 8.
Der Abtriebshebel 6 ist bezüglich einer zweiten Achse 9 verdrehbar anordenbar und mit einem anzutreibenden Element 3 verbindbar. Dabei zeigt die 1 nur schematisch die verdrehbare Anordnung bezüglich der Achse 9.
Die Verbindungsstange 7 ist mit dem Antriebshebel 5 und mit dem Abtriebshebel 6 gelenkig verbunden. Dazu ist jeweils ein Verbindungsgelenk 10, 11 vorgesehen.
Gemäß der Erfindung ist die Verbindungsstange 7 mit dem Antriebshebel 5 und/oder mit dem Abtriebshebel 6 mittels eines Filmscharniers 12 verbunden ausgebildet. Entsprechend ist das Verbindungsgelenk 10 und/oder das Verbindungsgelenk 11 bzw. sind die Verbindungsgelenke 10, 11 als Filmscharnier 12 bzw. als Filmscharniere 12 ausgebildet. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbindungsstange 7 mit dem Antriebshebel 5 und mit dem Abtriebshebel 6 jeweils mittels eines Filmscharniers 12 verbunden ausgebildet.
Durch diese Gestaltung können die Verbindungsstange 7 und der Antriebshebel 5 einteilig ausgebildet sein oder es können die Verbindungsstange 7 und der Abtriebshebel 6 einteilig ausgebildet sein oder es können die Verbindungsstange 7, der Antriebshebel 5 und der Abtriebshebel 6 zusammen einteilig ausgebildet sein.
Für den Fall, dass nicht beide Verbindungsgelenke 10, 11 als Filmscharnier 12 ausgebildet sind, kann das jeweils nicht als Filmscharnier 12 ausgebildete Verbindungsgelenk 10, 11 zwischen der Verbindungsstange 7 und dem Antriebshebel 5 oder mit dem Abtriebshebel 6 als formschlüssige Verbindung ausgeführt sein, wie beispielsweise als Kugelkopf-, Zapfen-, Bajonett-, Clips- oder Steckverbindung, was jedoch in 1 nicht gezeigt ist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verbindungsstange 7 und/oder der Antriebshebel 5 und/oder der Abtriebshebel 6 als Kunststoffteile hergestellt sind, insbesondere als Spritzgussteile oder Strangpressteile etc. Dadurch lässt sich eine effektive Herstellung bei geringen Kosten erreichen, wobei das Filmscharnier 12 bzw. die Filmscharniere 12 in ihrer Wandstärke sehr genau reproduzierbar herstellbar sind, was die Elastizität des Filmscharniers 12 gut definieren lässt.
Die 1 zeigt, dass der Antriebshebel 5 eine Aufnahme 13 und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden einer Antriebswelle 14 des antreibenden Elements 4 aufweist. Dazu kann die Antriebswelle 14 im einfachsten Fall in die Aufnahme 13 eingeführt und durch Formschlussmaßnahmen gesichert werden, um ein Drehmoment übertragen zu können. Als Formschlussmaßnahmen ist in 1 ein etwa sternförmiges Innenprofil 15 zu erkennen, das jedoch auch als Vierkantprofil, oder allgemein als Mehrkantprofil ausgebildet sein kann.
Auch ist der Abtriebshebel 6 derart ausgebildet, dass er eine Aufnahme 16 und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden mit einem anzutreibenden Element 3 aufweist. Dabei kann das anzutreibende Element 3 eine Klappe sein, die mit dem Abtriebshebel 6 verbindbar ist, beispielsweise über eine Steckverbindung. Optional könnte der Abtriebshebel 6 auch einteilig mit der Klappe 3 ausgebildet sein.

Claims

Drehmomentübertragungsvorrichtung (1), insbesondere für eine Klappe (3) einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebshebel (5), einem Abtriebshebel (6) und mit einer Verbindungsstange (7), wobei der Antriebshebel (5) bezüglich einer ersten Achse (8) verdrehbar anordenbar ist und mit einem antreibenden Element (4) verbindbar ist, wobei der Abtriebshebel (6) bezüglich einer zweiten Achse (9) verdrehbar anordenbar ist und mit einem anzutreibenden Element (3) verbindbar ist, wobei die Verbindungsstange (7) mit dem Antriebshebel (5) und mit dem Abtriebshebel (6) gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (7) mit dem Antriebshebel (5) und/oder mit dem Abtriebshebel (6) mittels eines Filmscharniers (12) verbunden ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (7) mit dem Antriebshebel (5) und mit dem Abtriebshebel (6) jeweils mittels eines Filmscharniers (12) verbunden ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (7) und der Antriebshebel (5) einteilig ausgebildet sind oder die Verbindungsstange (7) und der Abtriebshebel (6) einteilig ausgebildet sind oder die Verbindungsstange (7), der Antriebshebel (5) und der Abtriebshebel (6) einteilig ausgebildet sind.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht als Filmscharnier (12) ausgebildete Verbindung zwischen der Verbindungsstange (7) und dem Antriebshebel (5) oder mit dem Abtriebshebel (6) als formschlüssige Verbindung ausgeführt ist, wie beispielsweise als Kugelkopf-, Zapfen-, Bajonett-, Clips- oder Steckverbindung ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (7) und/oder der Antriebshebel (5) und/oder der Abtriebshebel (6) als Kunststoffteile hergestellt sind, insbesondere als Spritzgussteile hergestellt sind.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (5) eine Aufnahme (13) und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden einer Antriebswelle (14) eines antreibenden Elements (4) aufweist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das antreibende Element (4) ein Aktuator, ein Schrittverstellmotor, ein Elektromotor, ein Bowdenzug etc. ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebshebel (6) eine Aufnahme (16) und/oder ein Verbindungselement zum Verbinden mit einem anzutreibenden Element (3) aufweist, insbesondere mit einer Klappe (3).
Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe (3) zur Steuerung eines Luftstroms in einem Luftkanal und mit einem Antriebsmotor zur Betätigung der Klappe (3), wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) vorgesehen ist, gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (1) mit einem Antriebshebel (5), einem Abtriebshebel (6) und mit einer Verbindungsstange (7) ausgebildet ist, wobei der Antriebshebel (5) bezüglich einer ersten Achse (8) verdrehbar angeordnet und mit dem Antriebsmotor verbunden ist, wobei der Abtriebshebel (6) bezüglich einer zweiten Achse (9) verdrehbar angeordnet und mit der Klappe (3) verbunden ist.