-
Die
Erfindung betrifft einen Lufteintritt für eine Heizungs- oder Klimaanlage
eines Kraftfahrzeugs mit einem Ansauggehäuse, in dem eine Frischluftöffnung sowie
eine Umluftöffnung
vorgesehen sind, sowie mit einem Luftklappenkörper, der zum Absperren der
Frischluftöffnung
oder der Umluftöffnung
in dem Ansauggehäuse
beweglich gelagert ist.
-
Ein
solcher Lufteintritt ist aus der
DE
42 28 866 bekannt. in Gehäuse des Lufteintritts ist halbkugelartig
gestaltet und weist zwei kugelsegmentartig ausgeschnittene Strömungsöffnungen
auf, die einander gegenüberliegen
und von denen eine als Frischluftöffnung und die andere als Umluftöffnung dienen. Die
Frischluftöffnung
und die Umluftöffnung
sind alternativ durch einen Luftklappenkörper absperrbar, der entsprechend
einer Viertelkugel gewölbt
ist. Der Luftklappenkörper
ist um seine Kugelachse schwenkbeweglich in dem Gehäuse gelagert.
Der bekannte Luftklappenkörper
weist ausschließlich
Absperrfunktionen auf, wobei das gleichzeitige Absperren sowohl
der Frischluft- als auch der Umluftöffnung nicht möglich ist.
-
Aus
der
DE 4214862 C1 ist
eine FahrzeugKlimatisierungsanlage mit einer Frischluft-Umluft-Weiche bekannt, wobei
die Umschaltklappe die Gestalt eines Kreiszylindersektor besitzt.
-
Aus
der
DE 44 14 036 A1 ist
ein weiterer Lufteintritt für
eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei
der zusätzlich
zu den genannten Absperrfunktionen einer Frischluft- und einer Umluftöffnung eine
ergänzende
Stauluftregelung erzielbar ist. Dazu sind in dem Ansauggehäuse des
Lufteintrittes zwei Luftklappenkörper
vorgesehen, die jeweils entsprechend einer Viertelkugel schalenförmig gewölbt sind
und die koaxial zueinander in dem Ansauggehäuse gelagert sind. Beide Luftklappenkörper sind
teilweise unabhängig
voneinander beweglich. Aufgrund des Vorhandenseins von zwei Luftklappenkörpern wird
für die
Stauluftregelung eine relativ
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Lufteintritt der eingangs genannten
Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine Stauluftregelung
sowie eine gleichzeitige Absperrung der Frischluft- und der Umluftöffnung ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die Frischluftöffnung und
die Umluftöffnung – in Bewegungsrichtung
des Luftklappenkörpers
gesehen – unmittelbar
zueinander benachbart im Ansauggehäuse angeordnet sind, und daß der Luftklappenkörper sich – in Bewegungsrichtung
gesehen – aus
drei aneinanderschließenden
Abschnitten zusammensetzt, von denen zwei benachbarte Schließabschnitte
vollflächig
gestaltet und ein dritter Strömungsabschnitt
mit einer großflächigen Aussparung
versehen sind, wobei die Größe jedes
Abschnittes sowie der Aussparung auf die Größe der Frischluftöffnung und
der Umluftöffnung
abgestimmt ist. Dabei ist der Luftklappenkörper vorzugsweise als rotationssymmetrisch
gestalteter und entsprechend ausgesparter Körper vorgesehen. In gleicher
Weise kann jedoch ein schieberförmiger,
eben oder gekrümmt
verlaufender Luftklappenkörper
vorgesehen sein, wobei auch die Frischluftöffnung und die Umluftöffnung korrespondierend angeordnet
sein müssen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird
lediglich ein einzelner Luftklappenkörper benötigt, der dennoch zum einen
eine Stauluftregelung und zum anderen eine doppelte Absperrfunktion
sowohl für
die Frischluftöffnung
als auch für
die Umluftöffnung
ermöglicht.
Gegenüber dem
Stand der Technik wird somit trotz funktionaler Verbesserung ein äußerst einfacher
Aufbau beibehalten, der den Herstellungs-, Montage- und Reparaturaufwand
erheblich reduziert.
-
In
Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftklappenkörper auf einer Kreisbahn um
eine Symmetrieachse drehbeweglich gelagert und weist einen rotationssymmetrisch
gestalteten Mantel auf, der über ein
Drittel des überstrichenen
Umfangs der Kreisbahn ausgespart ist, und die Frischluftöffnung und die
Umluftöffnung
sind jeweils konzentrisch zu einem durch die Symmetrieachse geschnittenen
Kreismittelpunkt der Kreisbahn und in Umfangsrichtung der Kreisbahn
aneinander anschließend
angeordnet, wobei die Frischluftöffnung
und die Umluftöffnung
in Umfangsrichtung der Kreisbahn sich jeweils etwa über ein
Drittel des überstrichenen
Umfangs der Kreisbahn erstrecken. Bei dieser Ausgestaltung ist der
Luftklappenkörper
vorzugsweise halbkugelartig oder hohlzylindrisch gestaltet. Diese
Ausgestaltung ermöglicht
einen besonders platzsparenden, kompakten Aufbau, wobei der Luftklappenkörper jeweils – wie dies
auch bei dem aus dem Stand der Technik bekannten, gewölbten Luftklappenkörper der
Fall ist, als Hohlkörper
gestaltet ist. Neben der kompakten Anordnung ergibt sich insbesondere
durch die halbkugelartige Form auch eine hohe Stabilität des Luftklappenkörpers. Auch
das die Frischluftöffnung
und die Umluftöffnung
aufweisende Ansauggehäuse
ist aufgrund seiner korrespondierend gewölbten Form ebenfalls sehr stabil
gestaltet.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftklappenkörper glockenartig
gestaltet, wobei er einen umlaufenden Führungsrand aufweist, der in einer
kreisförmigen
Führungsbahn
des Ansauggehäuses
geführt
ist. Durch die Glockenform ist eine besonders einfache und robuste
Lagerung des Luftklappenkörpers
innerhalb des Ansauggehäuses
erzielbar. Vor zugsweise weist auch das Ansauggehäuse im Bereich des Luftklappenkörpers eine
korrespondierende Form auf.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen der untere Glockenrand
und die Führungsbahn zueinander
korrespondierende Führungsprofilierungen
auf, die als gemeinsame Labyrinthdichtung gestaltet sind. Dadurch
wird im Bereich der Führung und
Stützung
des Luftklappenkörpers
gleichzeitig auch ohne zusätzliche
Dichtelemente eine Abdichtung nach außen erzielt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der untere Glockenrand
mit mehreren, über
seinen Umfang verteilt angeordneten Wälzelementen zur reibungsarmen
Abstützung
auf der Führungsbahn versehen.
Dadurch wird eine leichtgängige
Drehbeweglichkeit des Luftklappenkörpers erzielt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind den korrespondierenden
Führungsprofilierungen
mechanische Codierungen zur Sicherung des Luftklappenkörpers in
geöffneten
und geschlossenen Endpositionen der Frischluft- und der Umluftöffnung zugeordnet.
Dadurch wird ein vereinfachtes Anfahren der jeweiligen Endpositionen
ermöglicht,
ohne daß hierzu
für die
Steuerung eines Antriebs des Luftklappenkörpers ein erhöhter Aufwand
erforderlich ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die mechanischen Codierungen
drei gleichmäßig über den
Umfang der Führungsbahn
verteilt angeordnete, vertiefte oder erhöhte Raststellen auf, denen
drei korrespondierende Stützelemente
am Führungsrand
des Luftklappenkörpers
zugeordnet sind, und der Luftklappenkörper ist von der Führungsbahn des
Ansauggehäuses
weg axial – auf
die Symmetrieachse bezogen – um
einen Betrag beweglich gelagert, der wenigstens der Höhenerstreckung
der Raststellen entspricht. Dadurch werden formschlüssig wirksame
Rastpositionen für
die Endpositionen des Luftklappenkörpers relativ zu der Frischluftöffnung und
der Umluftöffnung
geschaffen.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Antrieb zur Drehbewegung
des Luftklappenkörpers
im Bereich einer Glockenspitze des Luftklappenkörpers am Ansauggehäuse positioniert.
Dadurch wird eine unmittelbare Übertragung
der Antriebskraft auf den Luftklappenkörper erzielt.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
-
1 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines Lufteintrittes,
-
2a bis 2e schematisch
in einer Draufsicht die verschiedenen Luftleitfunktionen des Lufteintrittes
nach 1,
-
3 einen
Schnitt durch einen Teil des Lufteintrittes nach 1,
aus dem die Lagerung und der Antrieb des Luftklappenkörpers erkennbar
ist,
-
4 in
perspektivischer Darstellung einen weiteren Luftklappenkörper für einen
dem Lufteintritt nach den 1 bis 3 ähnlichen
Lufteintritt,
-
5 in
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt des Luftklappenkörpers nach 4 im
Bereich der Schnittebene V-V von 4,
-
6 in
vergrößerter Darstellung
die Antriebsübertragung
auf einen Luftklappenkörper
nach den 1 bis 3 oder nach
den 4 und 5,
-
7 eine
Führungsbahn
im Bereich des Ansauggehäuses
des Lufteintrittes zur Lagerung eines unteren Glocken randes des
Luftklappenkörpes nach
den 1 bis 3 oder 4,
-
8 eine
weitere Ausführungform
eines Lufteintrittes,
-
9 einen
Luftklappenkörper
für den
Lufteintritt nach 8 und
-
10 einen
weiteren Luftklappenkörper
für eine
weitere Ausführungsform
eines Lufteintrittes.
-
Ein
Lufteintritt nach den 1-3 ist für die Anordnung
in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei der Lufteintritt in an
sich bekannter Weise einer Heizungs- oder Klimaanlage des Kraftfahrzeugs
zugeordnet ist. Der Lufteintritt 1 weist ein Ansauggehäuse 2 auf,
das aus einem glockenartigen Ansaugaufsatz, der einstückig aus
Kunststoff hergestellt ist, und aus einem oberen Flächenabschnitt
eines Heizungsgehäuses
G, der nicht näher
bezeichnet ist und eine Abströmöffnung A
zu einem Gebläse
der Heizungs- oder Klimaanlage bildet, zusammengesetzt ist. An dem
Ansaugaufsatz des Ansauggehäuses 2 ist
ein Frischluftstutzen 3 sowie ein Umluftstutzen 4 angeordnet,
wobei der Frischluftstutzen 3 mit einer Kraftfahrzeugaußenseite
für die
Ansaugung von Frischluft verbunden ist. Der Umluftstutzen 4 ist
mit entsprechenden Luftleitkanälen
verbunden, die in die Fahrgastzelle münden. Das Ansauggehäuse 2 entspricht
dem dargestellten Zustand einer Einbauposition, so daß der Frischluftstutzen 3 schräg nach oben ragt.
Der glockenartige Ansaugaufsatz des Ansauggehäuses 2 ist nach unten
hin offen gestaltet, wobei der Ansaugaufsatz 2 mit dieser
offenen Unterseite auf einen korrespondierenden Einstrittsstutzen
des oberen Flächenabschnittes
des Heizungsgebläses
G der Heizungs- oder Klimaanlage aufgesetzt ist. In dem Heizungsgehäuse G ist
das entsprechende Gebläse
vorgesehen, das die Ansaugwirkung für die Frischluft erzielt.
-
Der
glockenförmige
Ansaugaufsatz des Ansauggehäuses 2 ist
mit seinem unteren Rand 8 fest mit einer korrespondierenden
Randprofilierung des Heizungsgehäuses
G im Bereich des Eintrittsstutzens verbunden, wobei der untere Rand 8 eine
gabelartige Profilierung 9 aufweist, die einen umlaufenden
und nach oben abragenden Steg der Randprofilierung des Heizungsgehäuses fest übergreift.
Die Öffnung
des Heizungsgehäuses
G zur Verbindung des Lufteintrittes mit dem Gebläse innerhalb des Heizungsgehäuses ist
in 3 nicht erkennbar, da der Schnitt im Bereich des
Eintrittsstutzens in nachfolgend näher beschriebener Weise innerhalb
einer Führungsbahn
dieses Eintrittsstutzens verläuft.
Innerhalb des Ansauggehäuses 2 ist
ein Luftklappenkörper 10 um
eine vertikale Symmetrieachse S in Pfeilrichtung D drehbeweglich
gelagert. Der Luftklappenkörper 10 weist
entsprechend der Gestaltung des Ansauggehäuses 2 Glockenform
auf, wobei sich ein Mantel des glockenförmigen Luftklappenkörpers 10 entsprechend
der Darstellung des Luftklappenkörpers 10a nach 4 lediglich über zwei
jeweils einen Schließabschnitt
darstellende Drittel des Umfangs des Luftklappenkörpers 10 erstreckt.
Ein einen Strömungsabschnitt
definierendes Drittel des Mantels des Luftklappenkörpers 10 ist
mit einer anhand der 2a bis 2e lediglich
schematisch dargestellten Aussparung 13 entsprechend der
Aussparung 13a nach 4 versehen,
wobei sich die Aussparung 13, wie aus den 2a bis 2e erkennbar ist, über einen
Winkel α von
120° (entsprechend
der Darstellung nach 4) erstreckt. Ebenfalls entsprechend 4 erstreckt
sich die Aussparung 13 wie auch die Aussparung 13a nicht
bis in den Bereich eines unteren Randes 14, 14a des
Luftklappenkörpers 10, 10a.
Der untere Glockenrand 14, 14a ist zur Erzielung
einer ausreichenden Stabilität
sowie einer einwandfreien Führung
des Luftklappenkörpers 10, 10a vielmehr
umlaufend fortgeführt.
Die Außenfläche des
Mantels des Luftklappenkörpers 10 verläuft unmittelbar
parallel zur Innenwandung des Ansauggehäuses 2, so daß sich bereits
durch die entsprechenden Formen der Innenwandung des Ansauggehäuses 2 und
der Außenfläche des
Mantels des Luftklappenkörpers 10 eine
relativ gute Dichtheit zwischen den beiden Teilen ergibt.
-
Der
Luftklappenkörper 10 ist
mit seinem unteren Glockenrand 14 in nachfolgend näher beschriebener
Weise in Führungsprofilierungen 15 der
Führungsbahn
des Ansauggehäuses 2 im
Bereich des Eintrittsstutzens des Heizungsgehäuses geführt. Dabei sind die Führungsprofilierungen 15 im
Bereich des Heizungsgehäuses
als den unteren Glockenrand 14 zu beiden Seiten flankierende
Schenkel gestaltet, wodurch sich eine Labyrinthdichtung ergibt.
Der untere Glockenrand 14 stützt sich in der Führungsbahn des
Eintrittsstutzens des Heizungsgehäuses ab und ist mittels der
Führungsprofilierungen 15 um
die Symmetrieachse S innerhalb des Ansauggehäuses 2 drehbeweglich
gelagert. Die Glockenform ist beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 sowohl
beim Ansauggehäuse
als auch beim Luftklappenkörper 10 halbkugelartig
gestaltet. Beim Ausführungsbeispiel
nach 4 weist der Luftklappenkörper 10a eine kegelartige
Glockenform auf. Entsprechend ist auch das Ansauggehäuse für diesen
Luftklappenkörper 10 kegelartig
gestaltet.
-
Um
eine reibungsarme Drehbewegung des unteren Glockenrandes 14, 14a in
den Führungsprofilierungen
der Führungbahn
des Eintrittsstutzens des Heizungsgehäuses zu ermöglichen, ist der untere Glockenrand 14, 14a mit
drei gleichmäßig über seinen
Umfang verteilten nutartigen Ausnehmungen 22 versehen,
in den jeweils ein als Wälzelement
dienendes Rollenpaar 21 derart drehbeweglich einrastbar
ist, daß der
Luftklappenkörper 10, 10a auf
diesen Rollen innerhalb der Führungsprofilierungen 15 der Führungsbahn
geführt
ist. Hierzu wird ergänzend
auf die 5 und 7 verwiesen.
In 7 ist auch die das Ansaugghäuse mit dem Gebläseraum innerhalb des
Heizungsgehäuses
G verbindende Abströmöffnung A
erkennbar.
-
Um
eine sichere Positionierung des Luftklappenkörpers 10, 10a in
jeweils vollkommen geschlossenen oder vollkommen geöffneten
Endpositionen der Frischluftöffnung
oder/und der Um luftöffnung 7 zu
ermöglichen,
ist dem unteren Glockenrand 14, 14a des Luftklappenkörpers 10a und
der Führungsbahn
des Heizungsgehäuses
G eine mechanische Codierung, die durch die als Stützelemente
gestalteten, paarweisen Rollenelemente 21 einerseits sowie am
Grund der Führungsbahn
vorgesehen und nach oben abragende Anlaufnasen 23 andererseits
gebildet sind. Analog zu den Rollenelementen 21 sind drei als
Raststellen dienende Anlaufnasen 23 gleichmäßig über den
Umfang der Führungsbahn
verteilt vorgesehen, die derart positioniert sind, daß der Luftklappenkörper 10, 10a jeweils
Endpositionen einnimmt, sobald die Rollenelemente 21 mit
den Anlaufnasen 23 in Berührung gelangen. Diese Endpositionen
sind bei der schematischen Darstellung nach den 2a bis 2e in
den durch die 2a, 2c und 2e dargestellten
Positionen erreicht. Dabei überdeckt
jeweils einer der drei durch den Luftklappenkörper 10 gebildeten
Abschnitte 11, 12, 13 die jeweilige Frischluftöffnung 6 oder
Umluftöffnung 7 vollständig. Der
Abschnitt 13 ist – wie
bereits beschrieben worden ist – als
Aussparung gestaltet. Sobald die Rollenelemente 21 an den
Anlaufnasen 23 anlaufen, ergibt sich ein formschlüssiger Widerstand, der
nur überwunden
werden kann, wenn die Rollenelemente 21 sich über die
Anlaufnasen 23 (entsprechend der Darstellung nach 8)
bei der weiteren Drehbewegung hinwegbewegen. Dazu muß der Luftklappenkörper 10, 10a im
Ansauggehäuse 2 nach oben
ein axiales Spiel aufweisen. Dieses axiale Spiel muß wenigstens
der Höhe
H der Anlaufnasen 23 entsprechen. Aus diesem Grund ist
in dem Ansauggehäuse
ein nicht näher
bezeichneter Dom vorgesehen, in den eine Glockenspitze des Luftklappenkörpers 10, 10a hineinragt.
Ein oberes Ende der Glockenspitze ist mit einem Antriebsritzel 17, 17a versehen,
auf das ein elektromotorischer Antrieb 19, 20 zur Erzielung
der Drehbewegung D des Luftklappenkörpers 10 einwirkt.
Zwischen dem oberen Stirnende des Antriebsritzels 17, 17a und
der geschlossenen Oberseite des Domes ist ein Federelement in Form einer
Druckfeder 18 vorgesehen, das die Glockenspitze zur Führungsbahn
hin nach unten belastet. Die Bewegung des Luftklappenkörpers 10 beim Überrollen
der Anlaufnasen 23 durch die Rollenelemente 21 er folgt
somit entgegen der Federkraft der Druckfeder 18. Da die Überwindung
der Anlaufnasen 23 auch für den Antrieb 19, 20 eine
erhöhte
Antriebskraft erfordert, kann der Anstieg dieser Antriebskraft mittels entsprechender
elektrischer Steuerungen gemessen und ausgewertet werden, so daß der Luftklappenkörper 10 in
den jeweiligen Endpositionen gestoppt werden kann.
-
Der
Antrieb 19, 20 weist einen direkt am Ansauggehäuse 2 angeflanschten
Elektromotor 20 auf, der mittels eines Antriebszahnrades 19 mit
dem Antriebsritzel 17 kämmt.
Dazu ist in dem Dom des Ansauggehäuses 2 eine Nut vorgesehen, über die
das Antriebszahnrad 19 in Pfeilrichtung (6)
mit dem Antriebsritzel 17 verbindbar ist.
-
Bei
allen Ausführungsbeispielen
ist zwischen dem Luftklappenkörper 10, 10a und
dem Ansauggehäuse 2 eine
zusätzliche
Dichtungsanordnung 10a vorgesehen, die in Form von Elastomer- oder Schaumstreifen
umlaufend um die Aussparung 13, 13a, (4)
herumgeführt
ist und darüberhinaus
umlaufend oberhalb des unteren Glockenrandes 14 um den
Luftklappenkörper 10a gelegt
ist. Die Positionierung der Dichtungsanordnung 16, 16a relativ
zum Ansauggehäuse 2 ist
ergänzend
noch aus 3 erkennbar.
-
Der
Lufteintritt nach den 8 und 9 entspricht
im wesentlichen den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei funktionsgleiche
Bauteile ergänzend
mit dem Buchtaben b bei Zuordnung gleicher Bezugszeichen versehen
worden sind. Der Lufteintritt gemäß den 8 und 9 weist
jedoch eine äußerst flache
Glockenform auf, wobei sowohl das Ansauggehäuse wie auch der Luftklappenkörper 10b entsprechend
flacher gestaltet sind. Da alle Elemente und Abschnitte dieses Lufteintrittes
im übrigen Aufbau
und Funktion der zuvor beschriebenen Lufteintritte entsprechen,
wird für
eine nähere
Erläuterung
auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
verwiesen.
-
In 10 ist
ein Luftklappenkörper 10c dargestellt,
der eine relativ hohe und einer Zylinderform angenäherte Glockenform
aufweist. In strichpunktierten Darstellungen sind zudem andere mögliche Glockenformen
aufgeführt.
In gestrichelter Darstellung ist ergänzend noch die Kegelform eines
Luftklappenkörpers
dargestellt, wie er anhand des Luftklappenkörpers nach 4 beschrieben
worden ist. Der Luftklappenkörper 10c weist
einen unteren Glockenrand 14c sowie eine mit einem Antriebsritzel 17c versehene
Glockenspitze auf, deren Aufbau und Funktion den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen entspricht.
Wie aus den 2a bis 2e erkennbar ist,
kann der Luftklappenkörper 10 in
verschiedenen Stellungen sowohl zum Absperren der Frischluftöffnung 6 und/oder
der Umluftöffnung 7 als
auch zur Stauluftregelung eingesetzt werden. Eine solche Stauluftregelung
ist vorteilhaft, um unabhängig
von der Geschwindigkeit der Außenluft
und damit abhängig
von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an der Öffnung des
Eintrittsstutzens des Heizungsgehäuses G einen gleichbleibenden
Staudruck und damit gleichbleibende Strömungsverhältnisse zu erzielen.