DE19511134C1 - Klimaanlage für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Klimaanlage dieser Art (DE 32 05 174 A1) werden die verschiedenen Luftklappen im Klimakasten durch separat angebaute Servomotoren gesteuert, die in Nähe der jeweiligen Luftklappe montiert werden und deren Antriebselemente an die Luftklappe angekoppelt sind. Die Ankopplung kann dabei über ein Hebelgestänge oder, wie in der DE 36 07 144 A1 beschrieben ist, auch über einen Zahnstangentrieb erfolgen.

Bei Klimaanlagen mit hohem Klimakomfort, die eine Vielzahl, von z. B. mehr als 10 Luftklappen im Klimakasten aufweisen, erfordert die Einzelmontage der Servomotoren einen erheblichen Zeitaufwand, was sich in den Herstellungskosten niederschlägt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art hinsichtlich der erforderlichen Montagezeit zu verbessern, die deutlich gesenkt werden soll.

Die Aufgabe ist bei einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage hat den Vorteil, daß die Gehäuseunterteile der Servomotoren bereits in dem aus Kunststoff gefertigten Klimakasten integriert sind und die Gehäuseoberfläche nach Einsetzen der Antriebselemente mit den Gehäuseunterteilen, vorzugsweise werkzeuglos, schnell verspannbar sind. Damit kommt ein wesentlicher Teil der Montagearbeit, nämlich die Befestigung der Servomotor-Gehäuse am Klimakasten, in Wegfall, was zu erheblichen Einsparungen an Fertigungszeit und damit an Fertigungskosten führt.

Wenn der Klimakasten mit einer maximalen Anzahl von Gehäuseunterteilen ausgestattet wird, so kann er universell für alle Klimaanlagen eingesetzt werden, auch in solchen, die mit nur wenigen Luftklappen das Raumklima beeinflussen. Es werden dann nur diejenigen Gehäuseunterteile mit Antriebselement und Gehäuseoberteil bestückt, denen tatsächlich eine Luftklappe zugeordnet ist. Der gleiche Klimakasten kann somit je nach Bedarf mit einer unterschiedlichen Anzahl von Luftklappen und Servomotoren ausgerüstet werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Darstellung einer Klimaanlage mit Klimakasten.

Fig. 2 einen Längsschnitt eines am Klimakasten angeordneten Servomotors.

Fig. 3 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 eines Servomotors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 ohne eingesetzte Membran.

Die in Fig. 1 ausschnittsweise perspektivisch dargestellte Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug weist einen Klimakasten 10 auf, in dem eine Mehrzahl von in Lagerstellen schwenkbar angeordneten Luftklappen zum Steuern von Luftströmen integriert ist. Jeder Luftklappe ist ein Servomotor zugeordnet, der bei entsprechender Ansteuerung die zugeordnete Luftklappe in der gewünschten Weise schwenkt und damit einen mehr oder weniger großen Luftdurchtrittsquerschnitt freigibt oder verschleißt.

In Fig. 2 sind ein Servomotor 11 und ein Luftführungskanal 12 im Klimakasten 10 im Schnitt dargestellt. Der Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals 12 kann durch die Luftklappe 13 beeinflußt werden, die in mit 14 und 15 symbolisch angedeuteten Lagerstellen an gegenüberliegenden Kanalwänden schwenkbeweglich gehalten ist. Der Servomotor 11, der hier als Unterdrucksteller ausgebildet ist, weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, das aus einem Gehäuseunterteil 16 und einem Gehäuseteil 17 besteht. Das Gehäuseunterteil 16 aller Servomotoren 11 ist am aus Kunststoff gefertigten Klimakasten 10 einstückig angeformt. Da bei Komfort-Klimaanlagen eine Vielzahl von Luftklappen 13 zur Beeinflussung der Luftströme vorgesehen werden, sind am Klimakasten 10, wie dies in Fig. 1 illustriert ist, eine Vielzahl von Gehäuseunterteilen 16 angeformt. Die Gehäuseunterteile 16 sind dabei als Schalen ausgebildet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Gehäuseoberteile 17 als haubenförmige Kunststoffdeckel ausgeführt, die sich auf dem Schalenstirnrand aufsetzen und mit Rastnasen 18 Rastvorsprünge 19 übergreifen, die an den Gehäuseunterteilen 16 radial abstehen und an diesen einstückig angeformt sind. Soll ein Gehäuseunterteil 16 mit einem Antriebselement des Servomotor 11 belegt werden, so wird zunächst das Antriebselement in das Gehäuseunterteil 16 eingesetzt und mit der Luftklappe 13 gekoppelt. Nach Komplettierung des Servomotors 11 wird das haubenförmige Gehäuseoberteil 17 auf das Gehäuseunterteil 16 aufgesetzt und durch leichten Axialdruck mit diesen ohne Montagewerkzeug verrastet.

Bei dem als Unterdrucksteller ausgebildeten Servomotor 11 gemäß Fig. 2 besteht das Antriebselement aus einem Kolben 20 und einer mit dem Kolben 20 starr verbundenen Kolbenstange 21, die über ein Kugelgelenk 22 an die Luftklappe 13 angekoppelt ist, so daß eine axiale Verschiebebewegung von Kolben 20 und Kolbenstange 21 in Pfeilrichtung 23 in Fig. 2 eine Schwenkbewegung der Luftklappe 13 in ihren Lagerstellen 14, 15 in Pfeilrichtung 24 bewirkt. Die Kolbenstange 21 ist auf ihrer dem Boden des Gehäuseunterteils 16 zugekehrten Unterseite fest mit einer Membran 25 verbunden, die von dem Gehäuseoberteil 17 über eine Spannplatte 26 randseitig in einer Nut 27 festgespannt ist, die in dem Schalenstirnrand des Gehäuseunterteils 16 umlaufend ausgebildet ist. Die Membran 25 schließt das Gehäuseoberteil 17 luftdicht von dem Gehäuseunterteil 16 ab. Der Kolben 20 wird von einer Rückstellfeder 28 in einer unteren Endstellung gehalten, in welcher sich die Membran 25 auf am Boden des Gehäuseunterteils 16 ausgebildeten Rippen 29 auflegt. Die Rippen 29 verhindern ein Festsaugen der Membran 25 am Gehäuseunterteil 16, das im übrigen eine zentrale Durchtrittsöffnung 30 für die Kolbenstange 21 trägt. Im Gehäuseoberteil 17 ist ein Anschlußstutzen 31 für eine Saug- oder Unterdruckleitung angeformt. Der über die Saugleitung im Gehäuseoberteil 17 erzeugte Unterdruck bewirkt eine Bewegung der Membran 25 mit Kolben 20 und Kolbenstange 21 gegen die Vorspannung der Rückstellfeder 28 in Fig. 2 nach oben und damit ein Schwenken der Luftklappe 13 in Richtung Freigabe eines größeren Luftdurchtrittsquerschnitts im Luftführungskanal 12.

In Fig. 3 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Servomotors 11 dargestellt, der wiederum als Unterdrucksteller ausgebildet ist. Abweichend von dem zuvor beschriebenen Servomotor 11 erfolgt hier die Kopplung des Antriebselements mit der Luftklappe nicht durch ein Kugel- oder Schwenkgelenk, sondern durch einen Zahnstangentrieb, wobei ein auf der Schwenkachse der Luftklappe drehfest sitzendes Ritzel 32 mit einer Zahnleiste 33 kämmt, die mit dem Kolben 20′ des Unterdruckstellers verbunden ist. In gleicher Weise wie bei dem Unterdrucksteller in Fig. 2 ist der Kolben 20′ mit einer Unterdruckmembran 25′ verbunden, die randseitig in der im Schalenstirnrand des Gehäuseunterteils 16′ umlaufenden Nut 27 von dem auf das Gehäuseunterteil 16′ aufgeclipsten Gehäuseoberteil 17′ festgespannt ist. Auf die Bezeichnung der Rastelemente zur Clipsverbindung von Gehäuseunterteil 16′ und Gehäuseoberteil 17′ ist in Fig. 3 verzichtet. Der Anschlußstutzen 31′ für die Unterdruckleitung ist am Gehäuseunterteil 16′ angeformt, und die Rückstellfeder 28 für den Kolben 20′ stützt sich am Grund des Gehäuseunterteils 16′ ab.

Wird im Gehäuseunterteil 16′ ein Unterdruck generiert, so bewegt sich der Kolben 20′ mit der Membran 25′ in Fig. 3 nach links, und über die Zahnleiste 33 wird das Ritzel 32 gedreht. Über das Ritzel 32 wird die hier nicht zu sehende Luftklappe 13 im Luftführungskanal geschwenkt.

Claims (4)

1. Klimaanlage für Fahrzeuge mit einem Klimakasten, mit mehreren im Klimakasten in Lagerstellen schwenkbar angeordneten Luftklappen zum Steuern von Luftströmen und mit Servomotoren zum Einstellen der Luftklappen, die ein aus Unter- und Oberteil bestehendes zweiteiliges Gehäuse und ein im Gehäuse aufgenommenes, mit jeweils einer Luftklappe gekoppeltes Antriebselement aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß am Klimakasten (10) eine Mehrzahl von Gehäuseunterteilen (16; 16′) in lagegerechter Zuordnung zu im Klimakasten (10) vorgesehene Luftklappen-Lagerstellen (14, 15) einstückig angeformt sind und daß die Gehäuseoberteile (17; 17′) an den Gehäuseunterteilen (16; 16′) verspannbar ausgebildet sind.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseunterteile (16; 16′) als Schalen und die Gehäuseoberteile (17; 17′) als haubenförmige Kunststoffdeckel ausgebildet sind, die auf den Schalenstirnrand dicht aufsitzen und mit Rastnasen (18) an den Schalen angeformte radiale Rastvorsprünge (19) übergreifen.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2 mit als Unterdruckelemente ausgebildeten Servomotoren, dadurch gekennzeichnet, daß im Schalenstirnrand der Gehäuseunterteile (16; 16′ eine umlaufende Nut (27) zum randseitigen Einlegen einer Unterdruckmembran (25; 25′) eingeformt ist.

4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseoberteil (17) oder im Gehäuseunterteil (16′) ein Anschlußstutzen (31; 31′) für eine Saugleitung angeformt ist.