DE19548593A1 - Mechanisches Bewegungsumwandlungsorgan - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Bewegungsum­ wandlungsorgan mit einem Drehbewegungsanschluß und einem mit dem Drehbewegungsanschluß bewegungsgekoppelten Linearbewe­ gungsanschluß, so daß durch das Organ eine Drehbewegung in eine Linearbewegung oder umgekehrt umgewandelt werden kann.

Ein solches Organ eignet sich z. B. dazu, eine Betätigungs­ drehbewegung eines Bedienknopfes am Bediengerät einer Hei­ zungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges in eine Linear­ bewegung umzuwandeln, die dann von einem Bowdenzug zu einem Stellelement der Heizungs- oder Klimaanlage, wie einer Luft­ klappe, übertragen wird, um das Stellelement entsprechend der jeweiligen Bedienknopfstellung zu positionieren. Bekannte me­ chanische Bewegungsumwandlungsorgane für diesen Verwendungs­ zweck sind beispielsweise in Form einer Kurvenscheibe, eines Zahnsegmentes oder einer Schnecke und einem jeweils angekop­ pelten Hebel oder in Form eines Zahnrades mit angekoppelter Zahnstange in Gebrauch. Problematisch ist bei diesen bekann­ ten Anordnungen, daß sie meist ein großes Spiel besitzen, häufig nicht alle Abgangsrichtungen für das die Linearbewe­ gung weiterübertragende Element, wie einen Bowdenzug, möglich sind und ein relativ hoher Platzbedarf besteht. Zudem kann die Ankopplung eines Hebels an eine Kreisbogenbewegung zu ei­ ner unerwünschten Kreisbewegung eines angekoppelten Bowden­ zugs führen.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel­ lung eines mechanischen Bewegungsumwandlungsorgans der ein­ gangs genannten Art mit geringem Platzbedarf, geringem Spiel und hoher Stabilität bei vergleichsweise wenig Materialein­ satz zugrunde, das zudem weitestgehend beliebige Abgangsrich­ tungen für ein an den Linearbewegungsanschluß angekoppeltes Linearbewegungsübertragungselement erlaubt und Kreisbewe­ gungskomponenten desselben vermeidet.

Dieses Problem wird durch ein mechanisches Bewegungsumwand­ lungsorgan mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Or­ gan beinhaltet eine Walze als drehbewegliches Element und ein Schiebeelement als Linearbewegungselement, wobei Walze und Schiebeelement mittels zusammenwirkender Führungselemente me­ chanisch so gekoppelt sind, daß sich beim Drehen der Walze das Schiebeelement linear in Axialrichtung bewegt, was da­ durch erreicht wird, daß die zusammenwirkenden Führungsele­ mente eine mit einer Axialrichtungs- und einer Umfangsrich­ tungskomponente verlaufende Führungsbahn am Walzenmantel de­ finieren. Durch diese Art der Bewegungsumwandlung zwischen Rotations- und Linearbewegung benötigt das so aufgebaute Or­ gan nur relativ wenig Einbauraum, und es besitzt bei ver­ gleichsweise wenig Materialeinsatz eine hohe Stabilität. Durch passende Wahl der axialen Steigung der von den zusam­ menwirkenden Führungselementen von Walze und Schiebeelement definierten Führungsbahn läßt sich jede gewünschte Überset­ zung zwischen der Drehbewegung und der Linearbewegung ein­ stellen. Außerdem läßt sich dieses Organ mit nur geringem Spiel, insbesondere auch bei Bewegungsumkehr, bauen, und es sind nahezu beliebige Abgangsrichtungen für den Linearbewe­ gungsanschluß am Schiebeelement möglich, wozu an diesem An­ schluß bei Bedarf zusätzlich ein geeignetes bewegungsumlen­ kendes Element, wie ein Kegelzahnrad oder eine Gelenkwelle, angeordnet sein kann. Da das Schiebeelement des Bewegungsum­ wandlungsorgans selbst bereits eine reine Linearbewegung aus­ führt, werden unerwünschte Kreisbewegungen oder ähnliche ge­ krümmte Bewegungskomponenten für ein angekoppeltes Linearbe­ wegungsübertragungselement, wie einen Bowdenzug, verhindert. Das Organ ist zur Bewegungsübertragung in beiden Richtungen verwendbar, d. h. zur Umwandlung einer einwirkenden Drehbewe­ gung in eine Linearbewegung oder umgekehrt einer einwirkenden Linearbewegung in eine Drehbewegung.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung hinsichtlich der Führungselementkopplung zwischen Schie­ beelement und Walze angegeben. Dabei greifen ein oder mehrere Führungszapfen in eine jeweilige korrespondierende Nut am Walzenmantel ein, wobei die Nut z. B. als den Walzenmantel durchbrechender Schlitz oder als den Walzenmantel nicht durchbrechende Rinne gestaltet sein kann. Je nachdem, ob der als Teil des Schiebeelementes vorgesehene Zylindermantel koa­ xial von der Walze aufgenommen wird oder umgekehrt die Walze umgibt, befindet sich die Rinne dann an der Innen- oder der Außenseite des Walzenmantels.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 verläuft die Führungsbahn am Walzenmantel als umlaufend geschlossene Man­ telkurve, oder es sind mehrere, in Umfangsrichtung parallel versetzt angeordnete Führungsbahnabschnitte vorgesehen. Zu diesem Zweck können z. B. in eine oder mehrere Nuten vorzugs­ weise mehrere, in Umfangsrichtung äquidistant am Zylinderman­ tel des Schiebeelementes angeordnete Führungszapfen eingrei­ fen. Dies ergibt eine sehr gleichmäßige Kraftbelastung des Walzenmantels und des Schiebeelement-Zylindermantels während der Bewegungsumwandlung.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 sind zur axialbeweglichen Führung des Schiebeelementes am Grundkörper zwei zusammenwirkende Führungselemente vorgesehen, die eine axial verlaufende Führungsbahn definieren, welche in wenig­ stens einem ihrer beiden Endbereiche in Umfangsrichtung L-förmig abgebogen verläuft. Durch diese abgebogene Gestaltung des Führungsbahnendbereichs wird dort eine Verriegelung ge­ genüber einer Linearbewegungsrückwirkung erzielt, d. h. das durch Drehen der Walze in diese verriegelte Endstellung ver­ brachte Schiebeelement kann durch Gegendrücken an seinem Li­ nearbewegungsanschluß nicht mehr zurückgeschoben werden, vielmehr ist dies erst nach einem gegensinnigen Drehen der Walze möglich.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 dient ein jeweiliger Führungszapfen am Schiebeelement gleichzeitig zur axialbeweglichen Führung desselben am Grundkörper und zur Bewegungsankopplung an die Walze, so daß zur Erfüllung dieser beiden Führungsfunktionen für das Schiebeelement keine sepa­ raten Führungszapfen benötigt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 realisiert ein Bewegungsumwandlungsorgan, bei dem zwei parallele Linear­ bewegungen mit einer Drehbewegung gekoppelt sind. Dadurch können z. B. mittels einer einzigen, einwirkenden Drehbewegung gleichzeitig zwei Linearbewegungen bereitgestellt werden, oh­ ne daß sich der Platzbedarf für das Organ durch die Hinzunah­ me der zweiten Linearbewegung merklich erhöht. Durch entspre­ chende Gestaltung der beiden Walzen-Schiebeelement-Führungs­ bahnen können die Übersetzungen zwischen der Drehbewegung und der jeweiligen Linearbewegung in beliebiger, gewünschter Wei­ se, insbesondere auch unterschiedlich voneinander, einge­ stellt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hier­ bei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Bedienelement zur Ansteue­ rung einer Luftklappe einer Heizungs- oder Klimaanla­ ge eines Kraftfahrzeuges mit einem mechanischen Bewe­ gungsumwandlungsorgan zur Umwandlung einer Dreh- in eine Linearbewegung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht längs der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung der Abwicklung des Mantels einer für das Bewegungsumwandlungsorgan der Fig. 1 und 2 ver­ wendbaren Walze mit zwei getrennten, in Umfangsrich­ tung parallel versetzten Führungsschlitzen,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3 für eine modifizier­ te Walzenmantelgestaltung mit einer umlaufend ge­ schlossenen Führungsnut,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 eines gegenüber dem­ jenigen der Fig. 1 und 2 modifizierten Bewegungsum­ wandlungsorgans,

Fig. 6 eine Variante des in Fig. 1 gezeigten Bedienelemen­ tes, bei der die Axialrichtung des Bewegungsumwand­ lungsorgans senkrecht zur Drehachse eines Betäti­ gungsknopfes liegt,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Variante des Be­ dienelementes von Fig. 1, bei der das Bewegungsum­ wandlungsorgan zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in zwei getrennte Linearbewegungen eingerichtet ist, und

Fig. 8 eine Längsschnittansicht längs der Linie VII-VII von Fig. 7.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bedienelement dient zur Ansteuerung einer nicht gezeigten Luftklappe einer Hei­ zungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges über einen Drehknopf (1) und beinhaltet ein mechanisches Bewegungsum­ wandlungsorgan (2), das die Rotationsbewegung des Drehknopfs (1) in eine Linearbewegung umwandelt, die über einen ange­ schlossenen Bowdenzug (3) zu der Luftklappe zwecks drehknopf­ stellungsabhängiger Positionierung derselben weitergeleitet wird. Der Drehknopf (1) ist an der Gehäusevorderwand (4) ei­ nes ansonsten nicht weiter gezeigten Bediengerätes der Hei­ zungs- oder Klimaanlage angeordnet und greift mit einem mit­ tig angeformten Wellenstummel (1a) durch eine vorderseitige Ausnehmung (4a) der Vorderwand (4) hindurch.

Auf das freie Ende des Wellenstummels (1a) ist drehfest eine Walze (5) des Bewegungsumwandlungsorgans (2) mit einer ge­ schlossenen vorderen Stirnseite (5a) aufgesetzt. Am gegen­ überliegenden Stirnende (5b) ist die Walze (5) offen. Die Walze (5) ist drehbeweglich in eine Hülse (6) eingefügt, die unter Bildung eines Grundkörpers für das Bewegungsumwand­ lungsorgan (2) starr mit der Gehäusevorderwand (4) verbunden ist und senkrecht von der Rückfläche (4b) derselben absteht. Mittels radial nach außen überstehenden Ringflanschen (7a, 7b) an beiden Stirnseiten ist die Walze (5) gegen jegliche Axialbewegung gesichert in der Grundkörperhülse (6) drehbe­ weglich gehalten. Der Wellenstummel (1a) bildet damit einen Drehbewegungsanschluß des Bewegungsumwandlungsorgans (2) . Die Walze (5) ihrerseits nimmt in ihrem Inneren ein Schiebe­ element in Form eines zylindrischen Schlittens (8) auf, der auf halber Höhe seines Zylindermantels (8a) einen Halteboden (8b) aufweist, von dem zur offenen Seite der Walze (5) hin ein Drahthalteglied (8c) absteht. Das Drahthalteglied (8c) hält das eine Ende des Drahtes (3a) des Bowdenzugs (3) und bildet damit einen Linearbewegungsanschluß des Bewegungsum­ wandlungsorgans (2). Der Bowdenzugmantel ist an diesem Bow­ denzugende über einen Feststellbolzen (9) an einer Bowdenzug­ halterung (10) festgelegt, die starr an die Grundkörperhülse (6) angebunden ist.

Zur Umwandlung der Drehbewegung der Walze (5) in eine axiale Linearbewegung des Schlittens (8) sind an letzterem zwei Füh­ rungszapfen (8d, 8e) vorgesehen, die in Umfangsrichtung um 180° versetzt von seinem Zylindermantel (8a) auf Höhe seines Haltebodens (8b) radial nach außen abstehen und durch eine als Walzenmantelschlitz (11) mit Axialrichtungs- und Umfangs­ richtungskomponente gestaltete Führungsnut am Walzenmantel (5c) hindurchgreifen sowie in eine jeweilige, als axial ver­ laufender Grundkörperhülsenschlitz (12a, 12b) gestaltete Füh­ rungsnut an der Grundkörperhülse (6) eingreifen. Der jeweili­ ge Führungszapfen (8d, 8e) des Schlittens (8) bildet damit einerseits mit dem Führungsschlitz (11) des Walzenmantels (5c) ein erstes zusammenwirkendes Führungselementpaar, das eine erste Führungsbahn definiert, sowie andererseits mit dem jeweiligen Grundkörperhülsenschlitz (12a, 12b) ein zweites zusammenwirkendes Führungselementpaar, das eine zweite Füh­ rungsbahn definiert. Der jeweilige Führungsbahnverlauf ent­ spricht somit dem Verlauf des jeweiligen Führungsschlitzes (11; 12a, 12b).

Die passend zu den sich diametral gegenüberliegenden Füh­ rungszapfen (8d, 8e) des Schlittens (8) in Umfangsrichtung um 180° versetzt angeordneten beiden Führungsschlitze (12a, 12b) der Grundkörperhülse (6) schließen jeweils an ihrem dem Dreh­ knopf (1) abgewandten Endbereich mit einem in Umfangsrichtung L-förmig abbiegenden Ende (12c) ab. Die L-förmige Abbiegung erfolgt in diejenige Richtung, in die der in den jeweiligen Schlitz (12a, 12b) eingreifende Führungszapfen (8d, 8e) bei der Bewegung zu dieser Endstellung hin durch die vom Drehen am Drehknopf (1) verursachte Rotation der Walze (5) gedrückt wird. Sobald der in den jeweiligen Grundkörperhülsenschlitz (12a, 12b) eingreifende Schlittenführungszapfen (8d, 8e) durch das entsprechende Drehen der Walze (5) diese Endstel­ lung im abgebogenen Schlitzende (12c) erreicht hat, ist eine Verriegelung dergestalt erreicht, daß ein Gegendrücken, bei­ spielsweise verursacht durch eine Druckkraftrückwirkung über den Bowdenzugdraht (3a), von der Grundkörperhülse (6) aufge­ fangen werden kann, ohne daß der Schlitten (8) in die Walze (5) hinein verschoben wird. Erst wenn die Walze (5) anschlie­ ßend in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, gelangen die Schlittenführungszapfen (8d, 8e) aus den abgewinkelten Schlitzenden (12c) der Grundkörperhülsenschlitze (12a, 12b) heraus, wonach bei Weiterdrehen der Walze (5) der Schlitten (8) wieder axial in die Walze (5) hineinbewegt wird. Die axial verlaufenden Grundkörperhülsenschlitze (12a, 12b) ver­ hindern jegliche Drehbewegung des Schlittens (8). Die zwei sich diametral gegenüberliegenden Schlittenführungszapfen (8d, 8e) ermöglichen mit den zugehörigen Führungsschlitzen (11, 12a, 12b) eine gleichmäßige Kraftübertragung zwischen der Walze (5) bzw. der Grundkörperhülse (6) und dem Schlitten (8), wodurch einseitige Kraftbelastungen und damit einherge­ hende höhere Reibungsverluste vermieden werden.

Der Verlauf des Führungsschlitzes (11) am Walzenmantel (5c) mit Axialrichtungs- und Umfangsrichtungskomponente, wie in Fig. 1 gestrichelt schematisch angedeutet, setzt die Rotati­ onsbewegung der Walze (5) in die Linearbewegung des Schlit­ tens (8) um. Beispielhaft sind zwei mögliche Gestaltungen für den oder die Führungsschlitze am Walzenmantel (5c), ggf. für eine gegenüber den Fig. 1 und 2 passend modifizierte Walzen- Schlitten-Anordnung, in den Fig. 3 und 4 bei jeweils abgewic­ keltem Walzenmantel dargestellt. Die Gestaltung gemäß Fig. 3 eignet sich unmittelbar für das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Bewegungsumwandlungsorgan (2). In diesem Fall beinhaltet der Walzenmantel (5c) zwei voneinander in Umfangsrichtung um 180° parallel versetzte Führungsschlitze (11b, 11c), die aus stückweise linearen Abschnitten unterschiedlicher axialer Steigung zur Erzielung eines gewünschten, drehstellungsabhän­ gigen Übersetzungsverhältnisses zwischen Drehbewegung und Li­ nearbewegung zusammengesetzt sind. Die beiden Führungsschlit­ ze (11b, 11c) kreuzen sich nicht, was Führungsproblemen der durchgreifenden Schlittenführungszapfen (8d, 8e) vorbeugt, und erstrecken sich jeweils über einen Drehwinkel von etwas weniger als 180°. Die Endbegrenzungen der Führungsschlitze (11b, 11c) definieren jeweilige Endanschläge, so daß sich diese Gestaltungsvariante für Anwendungsfälle eignet, bei de­ nen gewünscht wird, daß der Drehknopf (1) zwischen zwei an­ schlagbegrenzten Endstellungen verdreht werden kann, die im gezeigten Beispiel um einen Drehwinkel von knapp unter 180° auseinanderliegen. Je geringer jeweils die Axialrichtungskom­ ponente und je größer gleichzeitig die Drehrichtungskomponen­ te der Führungsschlitze (11b, 11c) am Walzenmantel (5c) ist, um so geringer ist die Amplitude der Linearbewegung bei gege­ benem Drehwinkel der Rotationsbewegung. Entsprechend umge­ kehrt ist jeweils das Verhältnis der zur Linearbewegung ei­ nerseits und zur Drehbewegung andererseits gehörigen Betäti­ gungskräfte. Bei Bedarf kann zur weiteren Änderung des Über­ tragungsverhältnisses ein mechanisches Übersetzungsgetriebe zwischen den Drehknopf (1) und die Walze (5) eingefügt sein.

In Fig. 4 ist eine Variante dargestellt, bei der ein Walzen­ mantel (5d) vorgesehen ist, in die eine einzige, geschlossen umlaufende, den Walzenmantel (5d) nicht durchbrechende, rin­ nenartige Führungsnut (11a) eingebracht ist, die in der abge­ wickelten Form einen sinusförmigen Verlauf spiegelsymmetrisch zu einer in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Umfangswinkel- Nullinie (13) besitzt. Bei dieser Variante ist dann der zuge­ hörige, in der Walze geführte Schlitten dahingehend modifi­ ziert, daß er nur einen Führungszapfen aufweist, der in die­ sen umlaufenden Führungsschlitz (11a) am Walzenmantel ein­ greift. Diese Variante eignet sich ersichtlich für Anordnun­ gen, die gegenüber denjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch modi­ fiziert sind, daß der Zylindermantel des Schlittens koaxial zwischen Walzenmantel und Grundkörperhülse liegt und mit so­ wohl nach innen als auch nach außen abstehenden Führungszap­ fen mit den korrespondierenden Führungsnuten am Walzenmantel bzw. an der Grundkörperhülse zusammenwirkt. Bei dieser Vari­ ante kann der Drehknopf (1) endlos umlaufen. Dem vollen Hub der Linearbewegung entspricht dabei eine Drehbewegung von 180°.

Eine weitere Variante des Bedienelementes der Fig. 1 und 2, bei welcher der Drehknopf endlos umlaufen kann, ist in Fig. 5 dargestellt, wobei für gegenüber den Fig. 1 und 2 unveränder­ te Bauteile gleiche Bezugszeichen gewählt sind und insoweit auf die obige Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen wer­ den kann. Bei dieser Variante ist eine modifizierte Walze (5′) vorgesehen, die an der Außenseite ihres Walzenmantels mit einer umlaufenden, rinnenartigen, den Walzenmantel nicht durchbrechenden Führungsnut (11d) versehen ist, deren Verlauf demjenigen der Führungsnut (11a) von Fig. 4 entspricht. Das modifizierte Bewegungsumwandlungsorgan beinhaltet außerdem eine Grundkörperhülse (6′), die nur noch einen einzigen axia­ len Grundkörperhülsenschlitz (12′) aufweist. Ein modifizier­ ter, hülsenförmiger Schlitten (8′) umgibt koaxial die Grund­ körperhülse (6′). An seinem Außenumfang weist er ein Draht­ halteglied (8h) auf, welches das eine Ende des Drahtes (3a) des Bowdenzugs (3) hält, der mit seinem Feststellbolzen (9) an einer modifizierten Bowdenzughalterung (10′) festgelegt ist, die in diesem Fall direkt an der Gehäusevorderwand (4) des Bediengerätes der Heizungs- oder Klimaanlage angebracht ist. An der Stelle, an welcher der hülsenförmige Schlitten (8′) außenseitig das Drahthalteglied (8h) aufweist, ist er innenseitig mit einem einzigen, radial nach innen ragenden Führungszapfen (8f) versehen, der durch den axialen Grundkör­ perhülsenschlitz (12′) hindurchgreift und in die umlaufende Führungsnut (11d) der Walze (5′) eingreift. Die Lage des Füh­ rungszapfens (8f) an der Hülsenmantelinnenseite des hülsen­ förmigen Schlittens (8′) gerade an der Stelle, an der außen­ seitig das Drahthalteglied (8h) positioniert ist, bewirkt ein günstiges Kraftübertragungsverhalten, das ungleichmäßige Krafteinwirkungen auf den hülsenförmigen Schlitten (8′) mini­ miert, die ansonsten zu erhöhten Kraftbelastungen des Schlit­ tens (8′) oder zu erhöhten Reibungsverlusten bei dessen Bewe­ gung führen könnten. Durch umlaufendes Drehen des Drehknopfs (1) und damit der Walze (5′) bewegt sich somit der hülsenför­ mige Schlitten (8′) in gewünschter Weise in Axialrichtung vor und zurück.

Als Variante des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels kommt das Einbringen zweier, um einen vorgebbaren Winkel, beispielsweise 180°, gegeneinander in Umfangsrichtung paral­ lel versetzter Führungsnuten am Walzenmantel nach Art der Führungsnut (11d) der Walze (5′) von Fig. 5 in Betracht, wo­ bei dann der hülsenförmige Schlitten mit zwei um einen ent­ sprechenden Winkel in Umfangsrichtung zueinander versetzt an­ geordneten Führungszapfen nach Art des Führungszapfens (8f) von Fig. 5 versehen ist. Passend hierzu ist dann auch die Grundkörperhülse mit zwei axialen Führungsschlitzen versehen, so daß der eine Führungszapfen durch den einen Grundkörper­ hülsenschlitz in die eine Führungsnut der Walze und der ande­ re Führungszapfen durch den anderen Grundkörperhülsenschlitz in die andere Führungsnut der Walze eingreift. Die Tatsache, daß sich die beiden Führungsnuten am Walzenmantel überkreu­ zen, bereitet für das Führen der Schlittenführungszapfen auf­ grund des Bewegungsablaufs und der herrschenden Kräftever­ hältnisse keine merklichen Schwierigkeiten, insbesondere dann nicht, wenn sich die beiden Führungsnuten unter einem ver­ hältnismäßig großen Winkel kreuzen, was jedenfalls dann der Fall ist, wenn die beiden Führungsnuten um etwa 180° oder je­ denfalls um mehr als 90° gegeneinander versetzt sind.

In Fig. 6 ist ein Bedienelement einer Heizungs- oder Klimaan­ lage eines Kraftfahrzeuges gezeigt, das im wesentlichen dem­ jenigen der Fig. 1 und 2 entspricht, wobei für funktionell gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Im Un­ terschied zum Bedienelement der Fig. 1 und 2 ist bei diesem Bedienelement ein Drehknopf (15) vorgesehen, der an ein dem­ jenigen der Fig. 1 und 2 entsprechendes mechanisches Bewe­ gungsumwandlungsorgan (2) nicht direkt, sondern über eine zu­ sätzliche Gelenkwelle (16) angekoppelt ist. In diesem Bei­ spiel ist die den Grundkörper des Bewegungsumwandlungsorgans (2) bildende Hülse (6) nicht direkt an der Rückseite der Ge­ häusevorderwand (4) des zugehörigen Bediengerätes, sondern in nicht weiter gezeigter Weise an anderweitigen Gehäuseteilen desselben dergestalt fixiert, daß die Längsachse des Bewe­ gungsumwandlungsorgans (2) senkrecht zur Drehachse (17) des Drehknopfs (15) liegt. Die dadurch erforderliche Umlenkung der Drehbewegung des Drehknopfs (15) in die Drehbewegung der Walze (5) des Bewegungsumwandlungsorgans (2) wird von der Ge­ lenkwelle (16) bewirkt, die am einen Ende mit einem Wellen­ stumpf (15a) des Drehknopfs (15) und am anderen Ende an ein mit der Walze (5) drehfest gekoppeltes, als Drehbewegungsan­ schluß des Bewegungsumwandlungsorgans (2) dienendes Wellen­ stück (18) gekoppelt ist.

Die solchermaßen umgelenkte Drehknopfrotationsbewegung wird durch das Bewegungsumwandlungsorgan (2) in eine Linearbewe­ gung für den angekoppelten Bowdenzug (3) umgewandelt, wobei in diesem Beispiel die Linearbewegung senkrecht zur Drehachse (17) des Drehknopfs (15) und damit parallel zur Gehäusevor­ derwand (4) des Bediengerätes liegt. Der Vergleich des Aus­ führungsbeispiels von Fig. 6 mit demjenigen der Fig. 1 und 2 zeigt, wie sich auf einfache Weise bei Verwendung des Bewe­ gungsumwandlungsorgans (2) in Verbindung mit einem geeigneten bewegungsumlenkenden Element, wie der Gelenkwelle (16), prak­ tisch jede gewünschte Abgangsrichtung für den Bowdenzug (3) erreichen läßt. Dabei benötigt das Bewegungsumwandlungsorgan (2) nur einen geringen Einbauraum und bietet mit relativ we­ nig Materialeinsatz eine hohe Stabilität sowie ein geringes Spiel bei der Bewegungsumwandlung. Da der Bowdenzug (3) di­ rekt an den axialbeweglich geführten, gegenüber Verdrehung gesicherten Schlitten (8) angekoppelt ist, erfährt er keiner­ lei Kreisbewegungskomponente durch das Bewegungsumwandlungs­ organ (2) während der Bewegungsübertragung.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Bedienelement einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gezeigt, das im Grund­ aufbau demjenigen der Fig. 1 und 2 entspricht und darüber hinaus durch Hinzufügen einer zusätzlichen Walzen-Schlitten- Paarung zur Bereitstellung einer zweiten Linearbewegung ein­ gerichtet ist. Soweit der Aufbau dieses Bedienelementes dem­ jenigen der Fig. 1 und 2 entspricht, sind gleiche Bezugszei­ chen verwendet, und es kann diesbezüglich auf die obige Be­ schreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen werden. Bei dem Be­ dienelement der Fig. 7 und 8 wird ein mechanisches Bewegungs­ umwandlungsorgan (19) verwendet, das aus demjenigen (2) der Fig. 1 und 2 dadurch hervorgeht, daß die Grundkörperhülse (6) des letzteren von einer zweiten Walze (20) koaxial umgeben ist, die an der Grundkörperhülse (6) drehbeweglich und gegen Axialbewegungen gesichert gehalten ist. Die zweite Walze (20) ist ihrerseits von einer axial kürzeren Hülse (21) umgeben, die als ein zweites Schiebeelement, d. h. als ein hülsenförmi­ ger Schlitten fungiert.

Die zweite, äußere Walze (20) weist auf ihrem Walzenmantel analog zu der innenliegenden Walze (5) einen oder mehrere Führungsschlitze (22) mit Axialrichtungs- und Umfangsrich­ tungskomponente auf. Die Grundkörperhülse (6) ist gegenüber den Fig. 1 und 2 dahingehend modifiziert, daß neben den bei­ den dortigen, im Winkelabstand von 180° angeordneten Füh­ rungsschlitzen (12a, 12b) zwei weitere Führungsschlitze glei­ cher Form vorgesehen sind, so daß vier axial verlaufende Füh­ rungszapfen im äquidistanten Winkelabstand von 90° auf der Grundkörperhülse (6) angeordnet sind, von denen einer (12a) in Fig. 7 und ein weiterer (28) in Fig. 8 gestrichelt ange­ deutet sind. Der hülsenförmige Schlitten (21) besitzt zwei in Umfangsrichtung um 180° versetzt angeordnete, radial nach in­ nen abstehende Führungszapfen (23), von denen einer in Fig. 8 angedeutet ist. Diese Führungszapfen (23) greifen radial nach innen durch den zugehörigen Führungsschlitz (22) der äußeren Walze (20) hindurch und in jeweils einen der beiden zusätz­ lich in die Grundkörperhülse (6) eingebrachten Führungs­ schlitze ein. Auf diese Weise dient die Grundkörperhülse (6) zur Axialbewegungsführung und Verdrehsicherung sowohl für den innenliegenden, zylinderförmigen Schlitten (8) als auch für den äußeren, hülsenförmigen Schlitten (21). Am Außenumfang des hülsenförmigen Schlittens (21) ist ein Halteglied (24) vorgesehen, an welchem der Draht (25a) eines zweiten Bowden­ zugs (25) festgelegt ist, wobei der zweite Bowdenzug (25) und der erste Bowdenzug (3) mit ihren Befestigungsmitteln (9, 26) am bedienelementseitigen Ende an einer gegenüber derjenigen der Fig. 1 und 2 modifizierten Halterung (27) festgelegt sind, die ihrerseits an der Gehäusevorderwand (4) des Bedien­ gerätes angebracht ist.

Die beiden Walzen (5, 20) sind in nicht näher gezeigter Weise bewegungsgekoppelt, z. B. über eine drehfeste Verbindung bei­ der Walzen (5, 20) an ihrem bowdenzugseitigen, offenen Stirn­ ende. Dadurch erzeugt eine Drehung am Drehknopf (1) gleich­ zeitig eine mittels des ersten Bowdenzugs (3) weiterübertra­ gene Linearbewegung des inneren Schlittens (8) und eine über den zweiten Bowdenzug (25) weiterübertragene Linearbewegung des äußeren Schlittens (21). Der zweite Bowdenzug (25) kann dabei zu einer weiteren, nicht gezeigten Luftklappe der Hei­ zungs- oder Klimaanlage zwecks deren Positionierung führen. Mit dem Bedienelement der Fig. 7 und 8 können folglich zwei Luftklappen oder beliebige andere Stellelemente simultan über den einen Drehknopf (1) angesteuert werden. Durch gezielte Gestaltung der Führungsschlitze (11, 22) in den beiden Walzen (5, 20) kann jedes beliebige, gewünschte Übertragungsverhält­ nis für jede der beiden Linearbewegungen unabhängig voneinan­ der realisiert werden, so daß beispielsweise bei gleichem Drehknopf-Drehwinkel die Linearbewegungsauslenkung am einen Bowdenzug größer als am anderen sein kann.

Es versteht sich, daß neben den oben beschriebenen Beispielen weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen mechanischen Bewegungsumwandlungsorgans für den Fachmann realisierbar sind. Neben der beispielhaft beschriebenen Verwendung des Drehbewegungsanschlusses als bewegungseinleitende und des Li­ nearbewegungsanschlusses als bewegungsausleitende Seite ist das Bewegungsumwandlungsorgan auch für Anwendungsfälle mit umgekehrter Bewegungsübertragungsrichtung, d. h. mit bewe­ gungseinleitender Linearbewegung und bewegungsausleitender Drehbewegung, verwendbar. Das Bewegungsumwandlungsorgan kann außer in Heizungs- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen überall dort eingesetzt werden, wo auf wenig Raum mit gerin­ gem Spiel zuverlässig eine Bewegungsumwandlung zwischen einer Drehbewegung und wenigstens einer Linearbewegung gefordert ist.

Claims (7)

1. Mechanisches Bewegungsumwandlungsorgan, mit

• - einem Drehbewegungsanschluß (1a) und
• - einem Linearbewegungsanschluß (8c),

gekennzeichnet durch

• - eine mit dem Drehbewegungsanschluß (1a) gekoppelte, an einem Grundkörper (6) drehbeweglich gehaltene Walze (5), die an ihrem Mantel (5c) ein erstes Führungselement (11) aufweist, und
• - ein mit dem Linearbewegungsanschluß (8c) gekoppeltes, an dem Grundkörper axialbeweglich gehaltenes Schiebeelement (8), das ein mit dem ersten zusammenwirkendes, zweites Führungselement (8d, 8e) aufweist, wobei
• - die beiden zusammenwirkenden Führungselemente (8d, 8e; 11) eine am Walzenmantel mit einer Axialrichtungs- und einer Umfangsrichtungskomponente verlaufende Führungsbahn definieren.

2. Bewegungsumwandlungsorgan nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Führungselement der Walze (5) wenigstens eine mit ei­ ner Axialrichtungs- und einer Umfangsrichtungskomponente verlaufende Führungsnut (11) beinhaltet und
• - das Schiebeelement (8) einen innen oder außen an die Wal­ ze koaxial angrenzenden Zylindermantel (8a) aufweist, an dem als das zweite Führungselement wenigstens ein in die jeweilige Führungsnut der Walze eingreifender Führungs­ zapfen (8d, 8e) angeordnet ist.

3. Bewegungsumwandlungsorgan nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden zusammenwir­ kenden Führungselementen (8d, 8e; 11) der Walze (5) und des Schiebeelementes (8) definierte Führungsbahn eine umlaufend geschlossene Bahn (11a) bildet oder aus mehreren, in Umfangs­ richtung parallel versetzten Führungsbahnabschnitten (11b, 11c) besteht.

4. Bewegungsumwandlungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter gekennzeichnet durch zusammenwirkende Führungs­ elemente (8d, 8e; 12a, 12b) am Schiebeelement (8) einerseits und am Grundkörper (6) andererseits zur axialbeweglichen Füh­ rung des Schiebeelementes am Grundkörper, wobei die zusammen­ wirkenden Führungselemente eine axial verlaufende Führungs­ bahn definieren, die in wenigstens einem ihrer beiden Endbe­ reiche in Umfangsrichtung L-förmig abgebogen verläuft.

5. Bewegungsumwandlungsorgan nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Walze (5) koaxial in einer Grundkörperhülse (6) auf­ genommen ist, die wenigstens eine axial verlaufende Füh­ rungsnut (12a, 12b) als Führungselement zur axialbewegli­ chen Führung des Schiebeelementes (8) aufweist, und das Schiebeelement (8) in der Walze mit seinem Zylindermantel (8a) an den Walzenmantel (5c) koaxial angrenzend aufge­ nommen ist, wobei
• - als Führungselement des Schiebeelementes (8) wenigstens ein Führungszapfen (8d, 8e) radial von dessen Zylinder­ mantel (8a) nach außen absteht und durch eine als Füh­ rungsschlitz (11) gestaltete Führungsnut der Walze (5) hindurchgreift sowie in die Führungsnut (12a, 12b) der Grundkörperhülse (6) eingreift.

6. Bewegungsumwandlungsorgan nach Anspruch 5, weiter ge­ kennzeichnet durch

• - ein zweites Walzen-Schiebeelement-Paar, das die Grundkör­ perhülse (6) koaxial umgibt, wobei
• - die zweite Walze (20) drehfest mit der ersten Walze (5) gekoppelt ist und an ihrem Mantel wenigstens einen mit einer Axialrichtungs- und einer Umfangsrichtungskomponen­ te verlaufenden Führungsschlitz (22) aufweist und
• - das zweite Schiebeelement (21) einen zweiten Linearbewe­ gungsanschluß (24) des Bewegungsumwandlungsorgan sowie wenigstens einen radial nach innen ragenden Führungszap­ fen (23) aufweist, der durch den zugehörigen Führungs­ schlitz (22) der zweiten Walze hindurchgreift und in eine ihm zugeordnete, axial verlaufende Führungsnut (28) in der Grundkörperhülse (6) eingreift.