DE202015102127U1 - Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges mit: – einem Verteilergehäuse (1, 1a, 1b) aufweisend wenigstens einen Luftführungskanal (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) zur Führung des Luftstroms (L2, L3), und – einem innerhalb des Luftführungskanals (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) angeordneten Stellglied (4) in Form einer Luftklappe für die Verteilung und/oder Drosselung des Luftstroms (L2, L3), und – einer drehbar gelagerten Welle (5, 5’, 5’’), wobei das Stellglied (4) an der Welle (5, 5’, 5’’) angeordnet und mittels einer Drehung der Welle (5, 5’, 5’’) verstellbar ist, und – einem mit der Welle (5, 5’, 5’’) verbundenen Verstellantrieb (6), wobei das Stellglied (4) mittels des Verstellantriebs (6) über die Drehung der Welle (5, 5’, 5’’) in zueinander entgegengesetzte Richtungen (R1, R2) zwischen einer ersten Endposition (E1) und einer zweiten Endposition (E2) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (5, 5’, 5’’) zwischen dem Verstellantrieb (6) und dem Stellglied (4) ein erstes von der Welle (5, 5’, 5’’) abstehendes Anschlagelement (7) und wenigstens ein zweites von der Welle (5, 5’, 5’’) abstehendes Anschlagelement (8) angeordnet ist und, dass für jedes der Anschlagelemente (7, 8) wenigstens zwei voneinander beabstandete Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) an dem Verteilergehäuse (1, 1a) und/oder an dem Verstellantrieb (6), insbesondere an dem Gehäuse (6a) des Verstellantriebs (6), vorgesehen sind, wobei die Anschlagelemente (7, 8) und ihre jeweiligen Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) so ausgebildet sind und derart zusammenwirken, dass in den jeweiligen Endpositionen (E1, E2) des Stellglieds (4) das erste Anschlagelement (7) und das wenigstens zweite Anschlagelement (8) gleichzeitig an einem ihrer Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) anliegen und infolgedessen das Stellglied (4) von einem auf die Welle (5, 5’, 5’’) einwirkenden Drehmoment des Verstellantriebes (6) entkoppelt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges mit einem Verteilergehäuse aufweisend wenigstens einen Luftführungskanal zur Führung des Luftstromes, und mit einem innerhalb des Luftführungskanals angeordneten Stellglied in Form einer Luftklappe für die Verteilung und / oder Drosselung des Luftstromes, und mit einer drehbar gelagerten Welle, wobei das Stellglied an der Welle angeordnet und mittels einer Drehung der Welle verstellbar ist, und mit einem mit der Welle verbundenen Verstellantrieb, wobei das Stellglied mittels des Verstellantriebs über die Drehung der Welle in zueinander entgegengesetzte Richtungen zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verlagerbar ist.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystems eines Kraftfahrzeugs ist dem Dokument DE 100 55 023 B4 zu entnehmen. Innerhalb der dort offenbarten Vorrichtung sind Stellglieder in Form von Luftklappen vorgesehen, die an einer drehbar gelagerten Welle angeordnet sind. Das von der Welle beabstandete Ende der Luftklappe kann hierbei an zwei voneinander unterschiedlichen Anschlägen anschlagen, die somit eine erste Endposition und eine zweite Endposition des Stellgliedes bzw. der Luftklappe definieren.
  • Zum Antrieb bzw. zur Verstellung des Stellgliedes werden üblicherweise Verstellantriebe (aufweisend z.B. Servomotoren) verwendet. Im Rahmen der Gleichteilestrategie von Kraftfahrzeugherstellern ist es wünschenswert, dass für eine Vielzahl von Vorrichtungen ein und derselbe Typ eines Verstellantriebes verbaut wird. Dies hat jedoch zur Folge, dass ein derartiger Verstellantrieb so ausgelegt sein muss, dass er auch extreme Lasten bzw. Drehmomente für sehr große Stellglieder oder für eine Vielzahl von Stellgliedern aufbringen muss, die für eine durchschnittliche Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges üblicherweise deutlich zu groß dimensioniert sind. Infolge besteht die Gefahr, dass das Stellglied bzw. die Luftklappe gemäß einer Vorrichtung des Stands der Technik aufgrund des hohen Drehmoments des Verstellantriebes über den Anschlag hinaus verdreht und infolge die Funktion der Vorrichtung bzw. die Luftklappe selbst geschädigt ist. Ein Ansatz zur Lösung des Problems besteht in der Verwendung von weggesteuerten Verstellantrieben, die entsprechend bei Erreichen der jeweiligen Endpositionen selbsttätig abschalten. Eine derartige Steuerung des Verstellantriebes ist jedoch sehr aufwendig und teuer und widerspricht zudem dem Wunsch eine einheitliche Steuerung des Verstellantriebs für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzen zu können, da die Verfahrwege verschiedener Vorrichtungen nicht einheitlich sind. Ein weiterer Ansatz besteht darin, den Motor des Verstellantriebes bei Überschreiten eines definierten Stromverbrauchs, wie er üblicherweise bei dem Erreichen der Endpositionen des Stellgliedes aufgrund des Blockierens des Verstellantriebes auftritt, abzuschalten. Problematisch ist hierbei jedoch, dass das Stellglied dann weiterhin unter einer hohen Anpressspannung an dem Anschlag anliegt. Da derartige Stellglieder bzw. Luftklappen in der Regel aufgrund ihrer komplexen Geometrie aus einem Kunststoffmaterial im Spritzguss hergestellt werden, führt diese Anpressspannung, insbesondere bei erhöhten Temperaturen wie z.B. bei Standzeiten des Kraftfahrzeuges und starker Einstrahlung von Sonnenlicht, zum Fließen des Kunststoffmaterials des Stellgliedes, so dass dieses irreversibel plastisch verformt wird und infolgedessen die Funktion gestört bzw. dauerhaft beschädigt ist. Um einem derartigen Effekt entgegenzuwirken, muss die Luftklappe infolge aus einem hochwertigen, temperaturbeständigen Kunststoffmaterial gebildet und zudem mit einer Vielzahl von Versteifungsrippen geometrisch verstärkt werden. Entsprechende Kunststoffmaterialien sind jedoch zum einen sehr teuer und lassen sich zum anderen in der Regel nur schlecht verarbeiten. Verstärkungsrippen führen ferner dazu, dass aufgrund der an den Rippen auftretenden Verwirbelungen des Luftstromes störende Luftgeräusche von der Vorrichtung erzeugt werden und in den Innenraum des Kraftfahrzeuges gelangen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik so auszubilden, dass geringere Anforderungen an die Ausgestaltung und den Werkstoff des Stellgliedes gestellt werden können und gleichzeitig auf eine aufwendige Steuerung des Verstellantriebes verzichtet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges gelöst mit:
    • – einem Verteilergehäuse aufweisend wenigstens einen Luftführungskanals zur Führung des Luftstrom, und
    • – einem innerhalb des Luftführungskanals angeordneten Stellglied in Form einer Luftklappe für die Verteilung und / oder Drosselung des Luftstroms, und
    • – einer drehbar gelagerten Welle, wobei das Stellglied an der Welle angeordnet und mittels einer Drehung der Welle verstellbar ist, und
    • – einem mit der Welle verbundenen Verstellantrieb, wobei das Stellglied mittels des Verstellantriebes über die Drehung der Welle in zueinander entgegengesetzten Richtungen zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verlagerbar ist,
    wobei erfindungsgemäß an der Welle zwischen dem Verstellantrieb und dem Stellglied ein erstes von der Welle abstehendes Anschlagelement und wenigstens ein zweites von der Welle abstehendes Anschlagelement angeordnet ist, und dass
    für jedes der Anschlagelemente wenigstens zwei voneinander beabstandete Gegenanschläge an dem Verteilergehäuse und / oder an dem Verstellantrieb, insbesondere an dem Gehäuse des Verstellantriebs, vorgesehen sind,
    wobei die Anschlagelemente und ihre jeweiligen Gegenanschläge so ausgebildet sind und derart zusammenwirken, dass in den jeweiligen Endpositionen des Stellglieds das erste Anschlagelement und das wenigstens zweite Anschlagelement gleichzeitig an einem ihrer Gegenanschläge anliegen und infolgedessen das Stellglied von einem auf die Welle einwirkenden Drehmoment des Verstellantriebes entkoppelt ist.
  • Aufgrund der Tatsache, dass die erfindungsgemäß an der Welle angeordneten Anschlagelemente mit Gegenanschlägen an dem Verteilergehäuse und / oder dem Verstellantrieb zusammenwirken, und diese Anschlagelemente entlang der Welle zwischen dem Verstellantrieb und dem Stellglied angeordnet sind, liegt in den jeweiligen Endpositionen kein Drehmoment mehr an dem Stellglied an, da dieses über die Anschläge bzw. Gegenanschläge ausgeleitet wird. So ist es möglich, über den gleichzeitigen Anschlag der Anschlagelemente an deren jeweiligen Gegenanschlägen zum Zeitpunkt des Erreichens der jeweiligen Endpositionen des Stellgliedes die Welle unterhalb der Anschlagelemente, und somit das Stellglied, von dem Drehmoment des Verstellantriebes zu entkoppeln und infolge die auf das Stellglied einwirkenden Kräfte zu minimieren. Die Erfindung ermöglicht es daher eine Vorrichtung anzugeben, die mit deutlich überdimensionierten Verstellantrieben zuverlässig arbeiten kann.
  • Die Welle kann mehrteilig ausgebildet sein. Die Welle kann hierbei eine Hauptwelle und wenigstens eine mit der Hauptwelle verbundene Zwischenwelle aufweisen. Eine Mehrteiligkeit erhöht die Flexibilität im Hinblick auf den Zusammenbau der Vorrichtung. Die Anschlagelemente können einstückig mit der Zwischenwelle verbunden sein. Das Stellglied kann bevorzugt an der Hauptwelle angeordnet sein.
  • Die Welle und/oder die Hauptwelle und/oder die Zwischenwelle kann zumindest im Bereich der Anschlagelemente und/oder zumindest im Bereich des Verstellantriebes als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet sein. Die Außenverzahnung kann hierbei durch eine beliebige Anzahl von Verzahnungen gebildet sein. Typische Anzahlen von Verzahnungen liegen zwischen zwei und zwölf Verzahnungen.
  • Bevorzugt weist der Verstellantrieb eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnten Antriebsnabe auf und ist über die Antriebsnabe mit der Welle und/oder der Hauptwelle und/oder der Zwischenwelle verbunden.
  • Der Verstellantrieb kann eine von dem Verstellantrieb abstehende außenverzahnte Antriebswelle aufweisen, wobei die Antriebswelle die Zwischenwelle bildet und die Hauptwelle eine innenverzahnte Antriebswellenaufnahme aufweist, wobei die Hauptwelle über diese Antriebswellenaufnahme mit der Zwischenwelle und dem Verstellantrieb verbunden ist. Die Außenverzahnung kann hierbei durch eine beliebige Anzahl von Verzahnungen gebildet sein. Typische Anzahlen von Verzahnungen liegen zwischen zwei und zwölf Verzahnungen.
  • Bevorzugt sind die Anschlagelemente an einem separaten Trägerteil angeformt und über das Trägerteil mit der Welle und/oder der Hauptwelle und/oder der Zwischenwelle verbunden.
  • Das Trägerteil kann bevorzugt eine kreisförmige Geometrie aufweisen, wobei die Anschlagelemente radial von dem Trägerteil nach außen abstehen.
  • Das Trägerteil kann eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme aufweisen und über diese Aufnahme mit der Welle und/oder der Hauptwelle und/oder der Zwischenwelle verbunden sein.
  • Das Stellglied kann wenigstens ein Dichtelement zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses aufweisen. Für den Fall, dass das Stellglied als ein Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist, kann das Dichtelement bevorzugt im Mehrkomponenten-Spritzguss einstückig mit dem Stellglied verbunden sein.
  • Die Welle und/oder die Hauptwelle und/oder die Zwischenwelle ist / sind bevorzugt in wenigstes einem in dem Verteilergehäuse ausgebildeten Lager drehbar gelagert.
  • Die Anschlagelemente und die Gegenanschläge können in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein.
  • Das erste Anschlagelement und seine jeweiligen Gegenanschläge können in einer ersten Ebene und das zweite Anschlagelement und seine jeweiligen Gegenanschläge können in einer von der ersten Ebene verschiedenen zweiten Ebene angeordnet sein. Insbesondere für den Fall, dass das Stellglied einen sehr großen Verstellwinkel überstreichen muss, kann es sinnvoll sein, das erste Anschlagelement und seine jeweiligen Gegenanschläge in einer zu dem zweiten Anschlagelement und seinen jeweiligen Gegenanschlägen verschiedenen Ebene anzuordnen, um somit den Drehwinkel vergrößern zu können. Für den Fall, dass neben dem ersten Anschlagelement und dem wenigstens zweiten Anschlagelement ein drittes oder eine Vielzahl von weiteren Anschlagelementen vorgesehen sind, kann ebenfalls durch eine Trennung der jeweiligen Ebenen von Anschlagelementen und ihren jeweiligen Gegenanschlägen der Drehwinkel des Stellgliedes ausreichend groß gewählt werden.
  • Das Verteilergehäuse ist bevorzugt aus wenigstens zwei Teilsegmenten gebildet. Die beiden Teilsegmente können über Rast- und / oder Schnappverbindungen oder stoffschlüssig (z.B. über eine Klebe- oder Schweißverbindung) miteinander verbunden sein. Die zwei Teilsegmente können insbesondere im Spritzgussverfahren aus einem polymeren Werkstoff hergestellt sein. Der polymere Werkstoff kann Polyolefine wie Polypropylen oder Polyethylen oder Polyamid oder Polycarbonat oder Kombinationen der vorgenannten Werkstoffe aufweisen. Der polymere Werkstoff kann ferner eine Partikelverstärkung, insbesondere eine Verstärkung mit Talkum, aufweisen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen erläutert. Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Explosionsdarstellung einer Vorrichtung zur Luftstromverteilung;
  • 2 eine dreidimensionale Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Luftstromverteilung;
  • 3a, 3b, 3c eine Vorrichtung zur Luftstromverteilung im Längsquerschnitt;
  • 4 bis 6 verschiedene Varianten der Verbindung von Welle und Verstellantrieb.
  • Die 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges. Das Verteilergehäuse 1 der Vorrichtung besteht aus zwei Teilsegmenten 1a, 1b und weist zwei Luftführungskanäle 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b zur Führung des Luftstromes L2, L3 auf. Die Vorrichtung weist zudem ein innerhalb des Luftführungskanals 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b angeordnetes Stellglied 4 in Form einer Luftklappe für die Verteilung und / oder Drosselung des Luftstroms L2, L3 auf. Ferner ist innerhalb der Vorrichtung eine drehbar gelagerte Welle 5 vorgesehen, wobei das Stellglied 4 an der Welle 5 angeordnet und mittels einer Drehung der Welle 5 verstellbar ist. Die Vorrichtung weist ferner einen mit der Welle 5 verbundenen Verstellantrieb 6 auf, wobei das Stellglied 4 mittels des Verstellantriebs 6 über die Drehung der Welle 5 in zueinander entgegengesetzte Richtungen R1, R2 zwischen einer ersten Endposition E1 und einer zweiten Endposition E2 (vgl. 2 und 3) verlagerbar ist. An der Welle 5 ist zwischen dem Verstellantrieb 6 und dem Stellglied 4 ein erstes von der Welle 5 abstehendes Anschlagelement 7 und wenigstens ein zweites von der Welle 5 abstehendes Anschlagelement 8 angeordnet. Für jedes der Anschlagelemente 7, 8 sind wenigsten zwei voneinander beabstandete Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b an dem Verteilergehäuse 1, 1a vorgesehen. Alternativ oder in Kombination könnten die Gegenanschläge auch an dem Verstellantrieb 6, insbesondere an dem Gehäuse 6a des Verstellantriebes vorgesehen sein. Die zwei voneinander beabstandeten Gegenanschläge 7a, 7b des Anschlagelement 7 könnten beispielhaft an dem Verteilergehäuse 1, 1a und die Gegenanschläge 8a, 8b des zweiten Anschlagelements 8 könnten an dem Gehäuse 6a des Verstellantriebes 6 vorgesehen sein oder umgekehrt. Die Anschlagelemente 7, 8 und ihre jeweiligen Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b sind so ausgebildet und wirken derart zusammen, dass in den jeweiligen Endpositionen E1, E2 des Stellglieds 4 das erste Anschlagelement 7 und das wenigstens zweite Anschlagelement 8 gleichzeitig an einem ihrer Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b anliegen und infolgedessen das Stellglied 4 von einem auf die Welle 5 einwirkenden Drehmoment des Verstellantriebs 6 entkoppelt ist. Die Anschlagelemente 7, 8 sind an einem separaten Trägerteil 10 angeformt und über das Trägerteil 10 mit der Welle verbunden. Die Welle 5 ist im Bereich der Anschlagelemente 7, 8 und im Bereich des Verstellantriebs 6 als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet. Der Verstellantrieb 6 weist eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Antriebsnabe 13 (vgl. auch 4 und 6) auf und ist über die Antriebsnabe 13 mit der Welle 5 verbunden. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Trägerteil 10 eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme 11 auf und ist über diese Aufnahme 11 mit der Welle 5 verbunden. Das Stellglied 4 weist wenigstens ein Dichtelement 4a zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses auf. Die Welle 5 ist in wenigstens einem in dem Verteilergehäuse 1 ausgebildeten Lager 17 drehbar gelagert. Die Anschlagelemente 7, 8 und die Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
  • Die 2 zeigt eine dreidimensionale Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges mit einem Verteilergehäuse 1 aufweisend wenigstens einen Luftführungskanal 2, 3 zur Führung des Luftstroms L2, L3 und einem innerhalb des Luftführungskanals 2, 3 angeordneten Stellglieds 4 in Form einer Luftklappe für die Verteilung oder Drosselung des Luftstroms L2, L3. Ferner ist eine drehbar gelagerte Welle 5 vorgesehen, wobei das Stellglied 4 an der Welle 5 angeordnet und mittels einer Drehung der Welle 5 verstellbar ist. Ein hier nicht näher dargestellter Verstellantrieb 6 ist mit der Welle 5 verbindbar, wobei das Stellglied 4 mittels des Verstellantriebs 6 über die Drehung der Welle 5 in zueinander entgegengesetzten Richtungen R1, R2 im Uhrzeigersinn / entgegen dem Uhrzeigersinn zwischen einer ersten Endposition E1 und einer zweiten Endposition E2 verlagerbar ist. Aufgrund der Tatsache, dass das Stellglied 4 innerhalb des Luftkanals 2, 3 angeordnet ist, ist dieses in der Draufsichtsdarstellung gemäß der 2 nicht erkennbar. An der Welle 5 ist zwischen dem Verstellantrieb 6 und dem Stellglied 4 ein erstes von der Welle 5 abstehendes Anschlagelement 7 und wenigstens ein zweites von der Welle 5 abstehendes Anschlagelement 8 angeordnet, wobei für jedes der Anschlagelemente 7, 8 wenigstens zwei voneinander beabstandete Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b an dem Verteilergehäuse 1 vorgesehen sind. Die Anschlagelemente 7, 8 und ihre jeweiligen Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b sind so ausgebildet und wirken derart zusammen, dass in den jeweiligen Endpositionen E1, E2 des Stellglieds 4 das erste Anschlagelement 7 und das wenigstens zweite Anschlagelement 8 gleichzeitig an einem ihrer Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b anliegen und infolgedessen das Stellglied 4 von einem auf die Welle 5 einwirkenden Drehmoment des Verstellantriebs 6 entkoppelt ist. Die Anschlagelemente 7, 8 sind an einem separaten Trägerteil 10 angeformt und über das Trägerteil 10 mit der Welle 5 verbunden. Die Welle 5 ist zumindest im Bereich der Anschlagelement 7, 8 und zumindest im Bereich des Verstellantriebs 6 als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet. Das Trägerteil 10 weist eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme 11 auf und ist über diese Aufnahme 11 mit der Welle 5 verbunden. In 2 ist gut zu erkennen, dass die Anschlagelemente 7, 8 und die Gegenanschläge 7a, 7b, 8a, 8b in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
  • Die 3a zeigt die Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach 1 und 2 in einem Längsschnitt, wobei 3b das Stellglied 4 in der Endposition E2 und 3c das Stellglied in Endposition E1 zeigt. Über die drehbar gelagerte Welle 5 ist das an der Welle 5 angeordnete Stellglied 4 mittels einer Drehung der Welle 5 in zueinander entgegengesetzten Richtungen R1, R2 zwischen den vorstehend erwähnten Endpositionen E1 und E2 verlagerbar. In der 3a ist zu erkennen, dass das Verteilergehäuse einen ersten Luftführungskanal 2 zur Führung des Luftstroms L2 und einen zweiten Luftführungskanal 3 zur Führung des Luftstroms L3 aufweist.
  • Die 4 zeigt die in den vorstehenden Figuren verwendete Variante zur Verbindung von der Welle 5 und dem Verstellantrieb 6 sowie der Anordnung der Anschlagelemente 7, 8 an der Welle 5 in einer Explosionsdarstellung. Wie vorstehend bereits erläutert, sind die Anschlagelemente 7, 8 an einem separaten Trägerteil 10 angeformt und über das Trägerteil 10 mit der Welle 5 verbunden, wobei die Welle 5 im Bereich der Anschlagelemente 7, 8 und im Bereich des Verstellantriebes 6 als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet ist. Das Trägerteil 10 weist einen zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme 11 auf und ist über diese Aufnahme 11 mit der Welle 5 verbunden. Der Verstellantrieb 6 weist eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Antriebsnabe 13 auf und ist über die Antriebsnabe 13 mit der Welle 5 verbunden (im Einbauzustand). Das Stellglied 4 weist wenigstens ein Dichtelement 4a zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses 1, 1a, 1b auf.
  • In 5 ist als Alternative zu der in 4 beschriebenen Verbindung von Welle, Verstellantrieb und Anschlagelementen 7, 8 eine weitere Variante zur Verwendung in der in 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Die Welle 5 ist mehrteilig ausgebildet und weist eine Hauptwelle 5‘ und eine mit der Hauptwelle 5‘ verbundene Zwischenwelle 5‘‘ auf. Die Zwischenwelle 5‘‘ ist im Bereich der Anschlagelemente 7, 8 und im Bereich des Verstellantriebes 6 als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet. Der Verstellantrieb 6 weist eine von dem Verstellantrieb 6 abstehende außenverzahnte Antriebswelle 15 auf, wobei die Antriebswelle 15 die Zwischenwelle 5‘‘ bildet und die Hauptwelle 5‘ eine innenverzahnte Antriebswellenaufnahme 16 aufweist, wobei die Hauptwelle 5‘ über diese Antriebswellenaufnahme 16 mit der Zwischenwelle 5‘‘ und dem Verstellantrieb 6 verbunden ist. Das Stellglied 4 ist an der Hauptwelle 5‘ angeordnet. Die Anschlagelemente 7, 8 sind an einem separaten Trägerteil 10 angeformt und über das Trägerteil 10 mit der Zwischenwelle 5‘‘ verbunden. Hierzu weist das Trägerteil 10 eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme 11 auf und ist über diese Aufnahme 11 mit der Zwischenwelle 5‘‘ verbunden. Das Stellglied 4 weist wenigstens ein Dichtelement 4a zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses 1, 1a, 1b auf.
  • Die 6 zeigt als eine Alternative zu der in 4 oder 5 beschriebenen Verbindung von Welle, Verstellantrieb und Anschlagelementen 7, 8 eine weitere Variante zur Verwendung in der in 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung.
  • Die Welle 5 ist mehrteilig ausgebildet und weist eine Hauptwelle 5‘ und eine mit der Hauptwelle 5‘ verbundene Zwischenwelle 5‘‘ auf. Die Zwischenwelle 5‘‘ ist im Bereich der Anschlagelemente 7, 8 und im Bereich des Verstellantriebes 6 als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet. Der Verstellantrieb 6 weist eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnten Antriebsnabe 13 auf und ist über die Antriebsnabe 13 mit der Zwischenwelle 5‘‘ und somit auch mit der Hauptwelle 5‘ verbunden. Die Hauptwelle 5‘ weist hierfür eine innenverzahnte Antriebswellenaufnahme 16 auf, wobei die Hauptwelle 5‘ über diese Antriebswellenaufnahme 16 mit der Zwischenwelle 5‘‘ und somit mit dem Verstellantrieb 6 verbunden ist. Das Stellglied 4 ist an der Hauptwelle 5‘ angeordnet. Die Anschlagelemente 7, 8 sind an einem separaten Trägerteil 10 angeformt und über das Trägerteil 10 mit der Zwischenwelle 5‘‘ verbunden. Hierzu weist das Trägerteil 10 eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme 11 auf und ist über diese Aufnahme 11 mit der Zwischenwelle 5‘‘ verbunden. Alternativ können die Anschlagelemente 7, 8 auch einstückig zusammen mit der Zwischenwelle 5‘‘ ausgebildet sein. Das Stellglied 4 weist wenigstens ein Dichtelement 4a zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses 1, 1a, 1b auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10055023 B4 [0002]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Luftstromverteilung in einem Luftführungssystem eines Kraftfahrzeuges mit: – einem Verteilergehäuse (1, 1a, 1b) aufweisend wenigstens einen Luftführungskanal (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) zur Führung des Luftstroms (L2, L3), und – einem innerhalb des Luftführungskanals (2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b) angeordneten Stellglied (4) in Form einer Luftklappe für die Verteilung und/oder Drosselung des Luftstroms (L2, L3), und – einer drehbar gelagerten Welle (5, 5’, 5’’), wobei das Stellglied (4) an der Welle (5, 5’, 5’’) angeordnet und mittels einer Drehung der Welle (5, 5’, 5’’) verstellbar ist, und – einem mit der Welle (5, 5’, 5’’) verbundenen Verstellantrieb (6), wobei das Stellglied (4) mittels des Verstellantriebs (6) über die Drehung der Welle (5, 5’, 5’’) in zueinander entgegengesetzte Richtungen (R1, R2) zwischen einer ersten Endposition (E1) und einer zweiten Endposition (E2) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (5, 5’, 5’’) zwischen dem Verstellantrieb (6) und dem Stellglied (4) ein erstes von der Welle (5, 5’, 5’’) abstehendes Anschlagelement (7) und wenigstens ein zweites von der Welle (5, 5’, 5’’) abstehendes Anschlagelement (8) angeordnet ist und, dass für jedes der Anschlagelemente (7, 8) wenigstens zwei voneinander beabstandete Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) an dem Verteilergehäuse (1, 1a) und/oder an dem Verstellantrieb (6), insbesondere an dem Gehäuse (6a) des Verstellantriebs (6), vorgesehen sind, wobei die Anschlagelemente (7, 8) und ihre jeweiligen Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) so ausgebildet sind und derart zusammenwirken, dass in den jeweiligen Endpositionen (E1, E2) des Stellglieds (4) das erste Anschlagelement (7) und das wenigstens zweite Anschlagelement (8) gleichzeitig an einem ihrer Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) anliegen und infolgedessen das Stellglied (4) von einem auf die Welle (5, 5’, 5’’) einwirkenden Drehmoment des Verstellantriebes (6) entkoppelt ist.
  2. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) mehrteilig ausgebildet ist und eine Hauptwelle (5‘) und wenigstens eine mit der Hauptwelle (5‘) verbundene Zwischenwelle (5‘‘) aufweist.
  3. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) und/oder die Hauptwelle (5‘) und/oder die Zwischenwelle (5‘‘) zumindest im Bereich der Anschlagelemente (7, 8) und/oder zumindest im Bereich des Verstellantriebes (6) als außenverzahnte Zahnwelle ausgebildet ist / sind.
  4. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (6) eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnten Antriebsnabe (13) aufweist und über die Antriebsnabe (13) mit der Welle (5) und/oder der Hauptwelle (5‘) und/oder der Zwischenwelle (5‘‘) verbunden ist.
  5. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (6) eine von dem Verstellantrieb (6) abstehende außenverzahnte Antriebswelle (15) aufweist, wobei die Antriebswelle (15) die Zwischenwelle (5‘‘) bildet und die Hauptwelle (5‘) eine innenverzahnte Antriebswellenaufnahme (16) aufweist, wobei die Hauptwelle (5‘) über diese Antriebswellenaufnahme (16) mit der Zwischenwelle (5‘‘) und dem Verstellantrieb (6) verbunden ist.
  6. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagelemente (7, 8) an einem separaten Trägerteil (10) angeformt und über das Trägerteil (10) mit der Welle (5) und/oder der Hauptwelle (5‘) und/oder der Zwischenwelle (5‘‘) verbunden sind.
  7. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (10) eine zu dem entsprechenden Bereich der Zahnwelle korrespondierende innenverzahnte Aufnahme (11) aufweist und über diese Aufnahme (11) mit der Welle (5) und/oder der Hauptwelle (5‘) und/oder der Zwischenwelle (5‘‘) verbunden ist.
  8. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (4) wenigstens ein Dichtelement (4a) zur Abdichtung mit wenigstens einer Innenoberfläche des Verteilergehäuses (1, 1a, 1b) aufweist.
  9. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) und/oder die Hauptwelle (5‘) und/oder die Zwischenwelle (5‘‘) in wenigstes einem in dem Verteilergehäuse (1, 1a, 1b) ausgebildeten Lager (17) drehbar gelagert ist / sind.
  10. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagelemente (7, 8) und die Gegenanschläge (7a, 7b, 8a, 8b) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
  11. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlagelement (7) und seine jeweiligen Gegenanschläge (7a, 7b) in einer ersten Ebene, und das zweite Anschlagelement (8) und seine jeweiligen Gegenanschläge (8a, 8b) in einer von der ersten Ebene verschiedenen zweiten Ebene angeordnet sind.
  12. Vorrichtung zur Luftstromverteilung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergehäuse (1) aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilsegmenten (1a, 1b) gebildet ist.
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