DE19928834B4

DE19928834B4 - Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19928834B4
Application number: DE19928834.8A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Mayer Michael; Erich Philippin; Chedly Sahraoui
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2019-06-25
Also published as: DE19928834A1

Abstract

Stellvorrichtung (10) wenigstens drei Klappen (12, 14, 16) einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einer Kurvenscheibe (18), die wenigstens zwei jeweils eine Steuerkurve (20, 22, 24) bildende Führungen (32, 34, 40) aufweist, zur Führung von Betätigungshebeln (26, 28, 30) für die Klappen, wobei die Betätigungshebel über Führungszapfen (36, 38) in der jeweiligen Führung geführt sind, wobei die Steuerkurven (22 und 24) auf derselben Seite (44) der Kurvenscheibe (18) angeordnet sind und sich kreuzen, wobei die Kurvenscheibe (18) auf ihrer ersten Seite (42) wenigstens eine erste Steuerkurve (20) für eine erste Klappe (12) und auf ihrer zweiten Seite (44) die zwei sich kreuzenden Steuerkurven (22 und 24) für jeweils die zweite und die dritte Klappe (14 und 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zusätzliche Führung (52, 54) vorgesehen ist zur Führung eines Betätigungshebels (28), dessen Führungszapfen (36) den Kreuzungsbereich (46, 48) durchläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges ist aus der EP 0 337 382 A1 bekannt. Die EP 0 337 382 A1 zeigt beispielsweise eine Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen mit einer Kurvenscheibe, die auf jeder ihrer Seiten jeweils eine eine Steuerkurve bildende Führung aufweist. In der einen Steuerkurve ist ein Betätigungshebel für eine erste Klappe geführt und in der anderen Steuerkurve auf der anderen Seite sind phasenverschoben zwei Betätigungshebel für die zweite und dritte Klappe geführt. Diese Stellvorrichtung hat den Nachteil, dass die zweite und dritte Klappe phasenverschoben die gleiche Bewegung beschreiben, da ihre Betätigungshebel in derselben Steuerkurve geführt sind. Diese Kopplung von zwei Klappen kann zu Komforteinschränkungen für die Fahrzeuginsassen führen. Auch ist durch die Kopplung das Bedienschalterdesign nicht frei wählbar.
Aus der DE 197 16 229 A1 ist eine Stellvorrichtung bekannt, bei der drei Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dazu sind zwei Kurvenscheiben vorgesehen, die miteinander gekoppelt sind. Die erste Kurvenscheibe weist eine erste Steuerkurve für die erste Klappe und die zweite Kurvenscheibe zwei Steuerkurven für die zweite und die dritte Klappe auf. Diese Stellvorrichtung beansprucht sehr viel Bauraum. Weiter müssen die gekoppelten Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Lagerplatte gehalten werden, was aufwendig und somit teuer ist. Durch die zusätzliche Reibung im Antrieb und Lagerung der zweiten Kurvenscheibe erhöhen sich die Bedienkräfte. Auch wird durch eine zweite Kurvenscheibe die Hysterese vergrößert.
Die FR 2 757 240 A1 offenbart eine Kurvenscheibe zur Steuerung zweier verlagerbarer Organe.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Stellvorrichtung bereitzustellen, mit der insbesondere mehrere Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei die Stellvorrichtung einfach und entsprechend kostengünstig aufgebaut sein sollte.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß befinden sich auf derselben Seite einer Kurvenscheibe zwei Steuerkurven, die sich kreuzen. Dadurch können auf engstem Raum zwei Steuerkurven vorgesehen sein zur unabhängigen Steuerung zweier Klappen. Soll eine weitere dritte Klappe angesteuert werden, ist auf der anderen Seite der Kurvenscheibe eine weitere Steuerkurve vorgesehen. Auch könnten auf jeder der Seiten jeweils zwei sich kreuzende Steuerkurven vorgesehen sein, so dass dann insgesamt vier Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar wären. Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ist aufgrund ihres einfachen Aufbaus sehr kostengünstig und, da nur eine Kurvenscheibe vorgesehen ist, ist die Hysterese für jede Luftklappe entsprechend gering.
Bevorzugt weisen die sich kreuzenden Steuerkurven eine unterschiedliche Höhe auf. Dann ist zumindest der Führungszapfen, der in der tiefer liegenden Steuerkurve geführt ist, auch im Kreuzungsbereich sicher geführt.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung weist die Kurvenscheibe auf ihrer ersten Seite wenigstens eine erste Steuerkurve für eine erste Klappe und auf ihrer zweiten Seite die zwei sich kreuzenden Steuerkurven auf, für jeweils die zweite und dritte Klappe. Auf der zweiten Seite der Kurvenscheibe ist wenigstens eine zusätzliche Führung vorgesehen zur Führung eines Betätigungshebels, dessen Führungszapfen den Kreuzungsbereich durchläuft. Hierdurch ist eine kompakte Stellvorrichtung zur unabhängigen Steuerung dreier Klappen bereitgestellt.
Bevorzugt ist je Kreuzungsbereich wenigstens eine zusätzliche Führung vorgesehen, so dass jeder Betätigungshebel in jeder Stellung der Kurvenscheibe, also insbesondere auch dann, wenn ein Führungszapfen in einem Kreuzungsbereich sich befindet, eine sichere Führung gewährleistet.
Dabei weist der Betätigungshebel, dessen Führungszapfen eine Kreuzung durchläuft, einen zusätzlichen Zapfen auf, der in der zusätzlichen Führung führbar ist.
Zum Antrieb der Kurvenscheibe ist vorteilhafterweise auf der ersten Seite ein mit der Kurvenscheibe verbundenes Zahnrad vorgesehen, das bevorzugt als Kegelzahnrad oder als Kronenzahnrad ausgebildet ist und in die Kurvenscheibe einsetzbar und mit dieser verbindbar ist. Besonders bevorzugt ist dabei das Zahnrad in die Kurvenscheibe einklipsbar, so dass auf der Seite, auf der das Kegelzahnrad nicht angeordnet ist, eine Steuerkurve sehr nah an der Rotationsachse der Kurvenscheibe vorbeiführbar ist, so dass die Kurvenscheibe äußerst kompakt und klein ausgelegt werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung mit drei Klappen,
2 einen Querschnitt entlang der Linie B-B aus 1,
3 die Stellvorrichtung aus 1 in einer anderen Winkeleinstellung,
4 einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus 3,
5 die Stellvorrichtung in der Winkelstellung gemäß 3, ohne den Betätigungshebel für die zweite Klappe, und
6 eine Detailansicht der Stellvorrichtung aus 5.

Eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung 10 für eine erste Klappe 12, eine zweite Klappe 14 und eine dritte Klappe 16 einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges weist eine Kurvenscheibe 18 auf, die insgesamt drei Steuerkurven 20, 22 und 24 aufweist zur Führung von Betätigungshebeln 26, 28 und 30, über die die Klappen 12, 14 und 16 betätigbar sind.
Der erste Betätigungshebel 26 ist in einer die erste Steuerkurve 20 bildenden Führung 32 mit seinem nicht dargestellten Führungszapfen geführt.
Der zweite Betätigungshebel 28 ist in einer die zweite Steuerkurve 22 bildenden Führung 34 geführt, wobei ein zweiter Führungszapfen 36 des zweiten Betätigungshebels 28 in der Steuerkurve 22 geführt ist.
Der dritte Betätigungshebel 30 weist einen Führungszapfen 38 auf, der in einer die dritte Steuerkurve 24 bildenden Führung 40 geführt ist.
Die erste Steuerkurve 20 ist auf einer ersten Seite 42 der Kurvenscheibe 18 und die zweite und dritte Steuerkurve 22 und 24 sind auf der anderen, zweiten Seite 44 der Kurvenscheibe 18 angeordnet. Die Steuerkurven 22 und 24 kreuzen sich, so dass zwei Kreuzungsbereiche 46 und 48 vorliegen.
Der dritte Führungszapfen 38 weist eine Länge L auf, die in etwa der Tiefe der nutartigen Führung 40 entspricht und der zweite Führungszapfen 36 weist eine geringere Länge als der dritte Führungszapfen 38 auf. Gleichzeitig ist in den Kreuzungsbereichen 46 und 48 die zweite Steuerkurve 22 mit einer geringeren Tiefe ausgebildet als die dritte Steuerkurve 24, so dass im Kreuzungsbereich der dritte Führungszapfen 38 und damit der dritte Betätigungshebel 30 beim Durchlaufen der Kreuzungsbereiche 46 und 48 immer in der tieferen Führung 40 sicher geführt ist.
Der kürzere, zweite Führungszapfen 36 jedoch ist in den Kreuzungsbereichen 46 und 48 nicht eindeutig geführt und könnte im ungünstigen Fall von der einen Steuerkurve in die andere gelangen.
Damit der Führungszapfen 36 jedoch immer in der zweiten Steuerkurve 22 bleibt, weist der zweite Betätigungshebel 28 einen zusätzlichen Führungszapfen 50 auf, der fast beim gesamten Bewegungsablauf beim Drehen der Kurvenscheibe 18 frei ist und nur dann durch eine zusätzliche Führung 52 geführt wird, wenn der Führungszapfen 36 den ersten Kreuzungsbereich 46 durchläuft (3 und 4). Gleiches gilt beim Durchlaufen des zweiten Kreuzungsbereiches 48, währenddessen der Führungszapfen in einer weiteren zusätzlichen Führung 54 geführt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass der Führungszapfen 36 in den Kreuzungsbereichen 46 und 48 sicher geführt ist und beim Überqueren der dritten Steuerkurve 24 wieder in die zweite Steuerkurve 22 eintritt.
Der Kreuzungsbereich 46 ist in 6 im Detail näher dargestellt, wobei zwar der zweite Betätigungshebel 28 nicht dargestellt ist, aber die Führungszapfen 36 und 50 dargestellt sind und zwar in einer Position, wenn der zweite Führungszapfen 36 den ersten Kreuzungsbereich 46 durchläuft.
Auf ihrer ersten Seite 42 weist die Kurvenscheibe 18 einen Kurvenscheibenantrieb auf, der ein mit der Kurvenscheibe 18 verbundenes Zahnrad 60 umfasst, das als Kegelzahnrad ausgebildet ist und das in die Kurvenscheibe einsetzbar, insbesondere einklipsbar ist und mit dieser dann fest verbunden ist. Die Klipse sind an den mit den Bezugszeichen 62, 64 und 66 bezeichneten Stellen angeordnet. Durch das auf der ersten Seite 42 angeordnete Kegelzahnrad 60, das ein separates Teil bildet und in die Kurvenscheibe 18 eingeklipst ist, können die zweiten und dritten Steuerkurven 22 und 24, die auf der zweiten Seite 44 der Kurvenscheibe 18 angeordnet sind, sehr nahe an der Rotationsachse 68 vorbeigeführt werden, was bei einteiliger Ausbildung der Kurvenscheibe mit dem Kegelzahnradantrieb nicht möglich wäre.
Die Kurvenscheibe 18 und das Kegelzahnrad 60 können im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt sein.
Das Kegelzahnrad 60 wird über einen Antrieb 70, dies kann beispielsweise eine Welle sein, die in geeigneter Weise auf das Kegelzahnrad 60, möglicherweise über ein Getriebe, wirkt, angetrieben.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung könnte die Kurvenscheibe unmittelbar mit einem Stellmotor antreibbar sein. Auf das Zahnrad könnte dann verzichtet werden, so dass gegebenenfalls Bauraum eingespart werden könnte.

Claims

Stellvorrichtung (10) wenigstens drei Klappen (12, 14, 16) einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einer Kurvenscheibe (18), die wenigstens zwei jeweils eine Steuerkurve (20, 22, 24) bildende Führungen (32, 34, 40) aufweist, zur Führung von Betätigungshebeln (26, 28, 30) für die Klappen, wobei die Betätigungshebel über Führungszapfen (36, 38) in der jeweiligen Führung geführt sind, wobei die Steuerkurven (22 und 24) auf derselben Seite (44) der Kurvenscheibe (18) angeordnet sind und sich kreuzen, wobei die Kurvenscheibe (18) auf ihrer ersten Seite (42) wenigstens eine erste Steuerkurve (20) für eine erste Klappe (12) und auf ihrer zweiten Seite (44) die zwei sich kreuzenden Steuerkurven (22 und 24) für jeweils die zweite und die dritte Klappe (14 und 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zusätzliche Führung (52, 54) vorgesehen ist zur Führung eines Betätigungshebels (28), dessen Führungszapfen (36) den Kreuzungsbereich (46, 48) durchläuft.
Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich kreuzenden Steuerkurven (22 und 24) zumindest im Kreuzungsbereich (46, 48) eine unterschiedliche Höhe aufweisen und die beiden den Kreuzungsbereich (46, 48) durchlaufenden Führungszapfen (36 und 38) unterschiedliche Längen aufweisen.
Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass je Kreuzungsbereich (46, 48) wenigstens eine zusätzliche Führung (52, 54) vorgesehen ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (28), dessen Führungszapfen (36) eine Kreuzung (46, 48) durchläuft, einen zusätzlichen Zapfen (50) aufweist, der in der zusätzlichen Führung (52) führbar ist.
Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurvenscheibenantrieb auf der ersten Seite (42) angeordnet ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenscheibenantrieb ein mit der Kurvenscheibe (18) verbundenes Zahnrad (60) aufweist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (60) als Kegel- oder Kronenzahnrad ausgebildet ist und in die Kurvenscheibe (18) einsetzbar und mit dieser verbindbar ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (60) in die Kurvenscheibe (18) einklipsbar ist.
Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenscheibenantrieb einen unmittelbar auf die Kurvenscheibe wirkenden Stellmotor aufweist.