DE4012215C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung, insbesondere für eine Lüftungs- oder Klimaanlage für Fahrzeuge, gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Eine durch Mercedes-Benz-Fahrzeuge der Baureihe R 129 bekannte, jedoch druckschriftlich nicht belegbare Klappenanordnung mit gegenläufig schwenkenden Klappen dieser Art ist in einem Luft­ führungsgehäuse einer Klimaanlage angeordnet. Die beiden Klap­ pen sind durch eine zwischen den Klappen mittig angebrachte Trennwand gegeneinander abgeschottet. Die Klappen können aus einer Schließposition, in welcher sie an horizontalen Klappen­ anschlägen anliegen und jeweils einen Luftmischraum von einem Verteilerraum trennen, stufenlos bis zu einer maximalen Offen­ stellung geschwenkt werden, wobei die Schwenkrichtungen der Klappen zueinander gegensinnig sind. Aus Platzgründen ist das Koppelgestänge im Innern des Luftführungsgehäuses angeordnet, was eine Öffnung in der Trennwand erfordert, die vorzugsweise in den Bereich der oberhalb der Mischräume liegenden Verteiler­ räume gelegt ist. Um diese Öffnung möglichst klein zu halten, ist die Schwenkgeometrie der Klappen so festgelegt, daß die Endlagen jedes bei Klappenschwenkung auf einer Kreisbahn sich bewegenden Gestänge-Gelenkpunktes an einer jeden Klappe in deren beiden Endstellungen auf einer senkrecht zur Trennwand verlaufenden Geraden liegen. Bei dieser Schwenkgeometrie kommt es allerdings zu einem Gleichlauffehler zwischen den Klappen, so daß bei einer gewünschten Leckluft- oder Zwischenstellung der Klappen ungleich große Luftmengen in die beiden Verteilerräume eingesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klappenanordnung mit gegenläufigen Klappen der eingangs genannten Art so verbessern, daß über den gesamten Schwenkbereich ein Gleichlauf der Klappen sichergestellt ist, d. h. das Schwenken der angetriebenen Klappe um einen bestimmten Schwenkwinkel jeweils die gekoppelte Klappe um einen betragsmäßig gleich großen Schwenkwinkel verstellt.

Die Aufgabe ist bei einer Klappenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gestänge-Gelenkpunkte an den Klappen greift in jeder Verstellage der Klappen das Koppelgestänge mit gleichem Hebelarm an jeder Klappe an. Beim Drehen oder Schwenken der angetriebenen Klappe wird dieser Hebelarm oder Wirkabstand bei jeder Klappe gleichmäßig vergrößert oder verkleinert. Damit wird ein Übersetzungsverhältnis 1 : 1 erzielt, was den beabsichtigten Gleichlauf der beiden Klappen sicherstellt.

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

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Koppelgestänge von einer dreifach abgewinkelten Stange gebildet, die bei in maximaler Öffnungsstellung sich befindlichen Klappen mit ihrer ersten Abwinklung nahe der Schwenkachse der gekoppelten Klappe, mit ihrer zweiten, gleichsinnigen Abwinklung etwa in der Mitte zwischen den beiden Schwenkachsen und mit ihrer zu den beiden anderen gegensinnigen dritten Abwinklung etwa im Gelenkpunkt der angetriebenen Klappe liegt. Der Gelenkpunkt der angetriebenen Klappe ist oberhalb deren Schwenkachse und der Gelenkpunkt der gekoppelten Klappe unterhalb deren Schwenkachse angeordnet. Eine solche Ausbildung ermöglicht die Unterbringung des Koppelgestänges auf engstem Raum, wobei gleichzeitig der notwenige Durchbruch in einer zwischen den Klappen angeordneten Trennwand zum Durchführen der Stange nur relativ klein bemessen werden muß.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung trägt die Stange an ihrem der angetriebenen Klappe zugekehrten Ende einen Gewindeabschnitt, der in einem Drehkörper verschraubt ist. Der Drehkörper liegt mit einem Ringflansch in einem vertikalen Schlitz einer etwa waagerecht angeordneten Haltegabel ein, die ihrerseits mit zwei seitlich vorstehenden Drehzapfen in Bohrungen einer aus zwei im Parallelabstand verlaufenden Stegen gebildeten Klappenlasche drehbar gehalten ist. Dadurch wird eine Justiermöglichkeit für die gekoppelte Klappe geschaffen, deren relative Lage zu der angetriebenen Klappe in einem weiten Bereich verstellt werden kann. In allen Justierlagen ist dabei der Gleichlauf der Klappen sichergestellt.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist der Drehkörper zum Einschrauben des Gewindeabschnitts der Stange eine konzentrische Innengewindebohrung auf, die in dem zur dritten Abwinklung der Stange hin weisenden Mündungsbereich abgesetzt ist und einen größeren Bohrungsdurchmesser aufweist. Dieser Absatz ermöglicht einen größeren Justierbereich, da in der Endphase der Justierung die dritte Abwinklung der Stange in diesen eintreten kann, ohne die Verstellbewegung der Stange im Drehkörper zu behindern.

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

Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitt eines Luftführungsgehäuses mit darin integrierter Klappenanordnung,

Fig. 2 einen Längsschnitt der in Fig. 1 rechten Klappe,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Haltegabel an der rechten Klappe in Fig. 1,

Fig. 6 eine Ansicht der Haltegabel in Richtung Pfeil VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Längsschnitt eines Drehkörpers in der Haltegabel in Fig. 1,

Fig. 8 einen Längsschnitt der in Fig. 1 linken Klappe,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8 bei ergänztem Klappenkörper.

Bei dem in Fig. 1 im Längsschnitt ausschnittweise dargestellten Luftführungsgehäuse 10 sind zwei getrennte Luftführungskanäle 11, 12 vorgesehen, die es gestatten, für eine Rechts- Linkstrennung der Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums Luftströme unabhängig voneinander aufzuheizen bzw. zu kühlen. Die beiden Luftführungskanäle 11, 12 sind durch eine Trennwand 13 gegeneinander abgeschottet und durch eine Klappenanordnung in jeweils einen unteren Mischraum 14, 15 und einen oberen Verteilraum 16, 17 unterteilt. Jeder Verteilraum 16, 17 hat eine Mündungsöffnung 18, 19 in der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuginnenraums.

Die Klappenanordnung weist zwei Klappen 21, 22 auf, die in ihrer Schließstellung an horizontalen Klappenanschlägen 20 anliegen und den Verteilraum 16 bzw. 17 gegenüber dem Mischraum 14 bzw. 15 absperren. In ihrer in Fig. 1 dargestellten Endlagen- Offenstellung lassen die Klappen 21, 22 einen maximalen Luftstrom von dem Mischraum 14 bzw. 15 in den Verteilraum 16 bzw. 17 einströmen. Zwischen diesen beiden Endlagen können die Klappen 21, 22 stufenlos eingestellt werden. Hierzu ist jede Klappe 21 bzw. 22 seitlich im Luftführungsgehäuse 10 drehbar gelagert, so daß sie um eine in Fig. 1 mit 23 bzw. 24 gekennzeichnete Schwenkachse schwenkbar sind. Die beiden Schwenkachsen 23, 24 sind parallel zueinander ausgerichtet. Die rechte Klappe 21 wird über einen Hebel 25, der in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur strichpunktiert dargestellt ist, manuell oder mittels eines Antriebsmotors geschwenkt. Die linke Klappe 22 ist mit der rechten Klappe 21 über ein Koppelgestänge 26 so gekoppelt, daß die Schwenkbewegung der rechten Klappe 21 eine gegensinnig verlaufende Schwenkbewegung der anderen Klappe 22 bewirkt. Die Anbindung des Koppelgestänges 26 an die beiden Klappen erfolgt über Gelenkpunkte 27, 28 an jeder Klappe 21, 22, wobei der Gelenkpunkt 27 an der rechten Klappe 21 oberhalb deren Schwenkachse 23 an von der Klappe 21 wegstehenden Klappenlaschen 29 und der Gelenkpunkt 28 an der linken Klappe 22 unterhalb deren Schwenkachse 24 in einer Klappentasche 30 liegt. Um sicherzustellen, daß der Schwenkwinkel der beiden Klappen 21, 22 in allen Schwenkstellungen zwischen den beiden Endlagen der Klappen 21, 22 betragsmäßig gleich groß ist, sind die Gelenkpunkte 27, 28 an den beiden Klappen 21, 22 so festgelegt, daß einerseits der Radius der von ihnen bei Klappenschwenkung beschriebenen Kreisbahn 31, 32 (in Fig. 1 strichliniert dargestellt) gleich groß ist und andererseits eine die beiden Gelenkpunkte 27, 28 verbindende gedachte Wirkgerade 33 (in Fig. 1 strichliniert dargestellt) sich bei Klappenschwenkung um einen etwa auf der Mitte zwischen den Schwenkachsen 23, 24, hier in der Trennwand 13, liegenden gedachten Drehpunkt 34 dreht. In Fig. 1 ist die Lage der Gelenkpunkte 27, 28 in drei verschiedenen Schwenkstellungen der Klappen 21, 22 dargestellt. Dabei ist die Lage der Gelenkpunkte 27, 28 in der Schließstellung der Klappen 21, 22 mit 27′ und 28′ und in einer Leckluft- oder Zwischenlage der Klappen 21, 22 mit 27′′ und 28′′ bezeichnet. In Fig. 1 ist deutlich zu sehen, daß die Wirkgerade 33 bei Schwenkung der Klappen 21, 22 in die beiden genannten Lagen, in welchen sie jeweils die Gelenkpunkte 27′ und 28′ bzw. 27′′ und 28′′ verbindet, um den Drehpunkt 34 schwenkt und ihre mit 33′ und 33′′ gekennzeichnete Lagen einnimmt. Durch diese Festlegung der Gelenkpunkte 27, 28 besitzt das Koppelgestänge 26 ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1, so daß die Schwenkwinkel der beiden Klappen 21, 22 betragsmäßig immer gleich groß sind.

Das Koppelgestänge 26 ist durch einen Durchbruch 39 in der Trennwand 13 hindurchgeführt, der oberhalb der Klappenanschläge 20 zwischen den Verteilräumen 16, 17 liegt. Um diesen Durchbruch 39 möglichst klein zu halten, wird das Koppelgestänge 26 durch eine dreifach abgewinkelte Koppelstange 40 realisiert, deren Abwinklungen so getroffen sind, daß bei maximaler Offenstellung der Klappen 21, 22, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, die erste Abwinklung 36 nahe der Schwenkachse 24 der gekoppelten linken Klappe 22, die zweite Abwinklung 37, die gleichsinnig zur ersten Abwinklung 36 ist, etwa in der Mitte zwischen den Schwenkachsen 23, 24, hier also unmittelbar im Durchbruch 39, und die dritte Abwinklung 38, die gegensinnig zu den beiden anderen Abwinklungen 36, 37 ist, etwa im Gelenkpunkt 27 der angetriebenen rechten Klappe 21 liegt.

Die angetriebene rechte Klappe 21 ist im Detail in den Fig. 2-4 dargestellt. Die plattenförmige Klappe 21 weist eine im Querschnitt U-förmige Vertiefung 41 (Fig. 3) auf, in deren Bereich die nach oben wegstrebenden Klappenlaschen 29 liegen, die von zwei im Parallelabstand angeordneten Stegen 42, 43 gebildet werden. Im Abstand von der Klappenlasche 29 steht von der Klappe 21 nach oben ein Anlenksteg 44 (Fig. 4) vor, an welchem der Hebel 25 gelenkig festgelegt ist. Die beiden Stege 42, 43 weisen koaxiale Bohrungen 45, 46 auf, in welche Drehzapfen 47, 48 eingreifen, die seitlich von einer Haltegabel 49 wegstehen. Die Haltegabel 49 ist in Fig. 5 und 6 im Detail zu sehen. Die im Querschnitt etwa U-förmige Haltegabel 49 trägt etwa mittig einen Querschlitz 50, der die beiden Seitenwände 51, 52 der Haltegabel 49 bis hin zum Steg 53 durchdringt. Dieser Querschlitz 50 dient zur Aufnahme eines Ringbundes 54 eines in Fig. 7 dargestellten Drehkörpers 55, der in die Haltegabel 49 eingelegt wird und mit seinem Ringbund 54 freifliegend im Querschlitz 50 einliegt. Der Drehkörper 55 trägt eine Innengewindebohrung 56, an der sich auf der einen Stirnseite ein Innensechskant 57 und auf der anderen Seite ein Bohrungsabschnitt 58 mit größerem Innendurchmesser anschließt. Der Drehkörper 55 wird auf einen Außengewindeabschnitt 59 der Koppelstange 40 aufgeschraubt, der an dem zu der rechten Klappe 21 weisenden Ende der Koppelstange 35 vorgesehen ist. Dann wird der Drehkörper 55 mit seinem Ringbund 34 in die an den Klappenlaschen 29 drehbar gehaltene Haltegabel 49 eingesetzt.

Durch die Koppelstange 40 wird die Haltegabel 49 in etwa immer waagrecht gehalten, so daß der Drehkörper 55 nicht aus der Haltegabel 49 herausfallen kann.

Die gekoppelte linke Klappe 22 ist in Fig. 8 und 9 im Detail zu sehen, wobei der ergänzte Querschnitt in Fig. 9 die Ausbildung der Klappentasche 30 besonders deutlich erkennen läßt. Diese weist zwei parallele mit Abstand zueinander verlaufende Wände 61,62 auf, in denen koaxiale Bohrungen 63, 64 vorgesehen sind. Die Koppelstange 40 trägt an ihrem zur Anlenkung an der linken Klappe 22 bestimmten Ende ein Auge 65 (Fig. 1), das zwischen die beiden parallelen Wände 61, 62 der Klappentasche 30 eintaucht. Eine nicht gezeigte Steckachse tritt durch die Bohrungen 63, 64 und das Auge 65 hindurch und verbindet die Koppelstange 40 gelenkig mit der linken Klappe 22.

Die Anlenkung des rechten Endes der Koppelstange 40 an der angetriebenen rechten Klappe 21 mittels Haltegabel 49 und Drehkörper 55 ermöglicht eine Justierung der Stellungen der beiden Klappen 21, 22 zueinander. Dazu wird die angetriebene linke Klappe 22 in eine Endlage, vorzugsweise in die Schließstellung, in welche sie an den Klappenanschlägen 20 anliegt, überführt. Hat dann die rechte Klappe 21 nicht die gleiche Position eingenommen, z. B. liegt sie ihrerseits noch nicht an den zugeordneten Klappenanschlägen 20 an, so kann durch Drehen des Drehkörpers 55 die Klappenlage der rechten Klappe 21 so lange verändert werden, bis sie die gleiche Endlage einnimmt, also ebenfalls an den Klappenanschlägen 20 anliegt. Damit ist die Klappenanordnung justiert und bei Verstellung der rechten Klappe 21 mittels des Hebels 25 wird die linke Klappe 22 um den gleichen Schwenkwinkel gegensinnig verstellt. Infolge des sich an die Innengewindebohrung 56 anschließenden Bohrungsabschnittes 58 mit größerem Bohrungsdurchmesser kann bei Extremverstellung des Drehkörpers 55 die dritte Abwinklung 38 an der Koppelstange 40 in den Drehkörper 55 geringfügig eintauchen, ohne daß eine Verklemmung von Koppelstange 40 und Drehkörper 55 auftritt.

Claims (6)

1. Klappenanordnung, insbesondere für eine Lüftungs- oder Klimaanlage von Fahrzeugen, mit zwei um zueinander parallele Schwenkachsen schwenkbaren Klappen, mit einem zur Klappeneinstellung an einer Klappe angreifenden Stellorgan und mit einem die beiden Klappen koppelnden Gestänge, das über Gelenkpunkte mit den Klappen derart verbunden ist, daß eine Schwenkbewegung der angetriebenen Klappe eine gegensinnige Schwenkbewegung der gekoppelten Klappe bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (27, 28) an den Klappen (21, 22) so festgelegt sind, daß einerseits der Radius der von ihnen bei Klappenschwenkung beschriebenen Kreisbahn (31, 32) gleich groß ist und andererseits eine jeweils die beiden Gelenkpunkte (27, 28) verbindende Wirkgerade (33) sich bei Klappenschwenkung um einen etwa auf der Mitte zwischen den Schwenkachsen (23, 24) liegenden Drehpunkt (34) dreht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkpunkt (27) an der einen Klappe (21) oberhalb deren Schwenkachse (23) an von der Klappe (21) wegstehenden Klappenlaschen (29) und der Gelenkpunkt (28) der anderen Klappe (32) unterhalb deren Schwenkachse (24) in einer Klappentasche (30) liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelgestänge (26) von einer dreifach abgewinkelten Stange (40) gebildet ist, die bei in maximaler Offenstellung sich befindlichen Klappen (21, 22) mit ihrer ersten Abwinklung (36) nahe der Schwenkachse (24) der einen Klappe (22), mit ihrer gleichsinnigen zweiten Abwinklung (37) etwa in der Mitte zwischen den Schwenkachsen (23, 24) und mit ihrer zu den beiden anderen gegensinnigen dritten Abwinklung (38) etwa im Gelenkpunkt (27) der anderen Klappe (21) liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (40) an ihrem der einen, vorzugsweise der angetriebenen, Klappe (21) zugekehrten Ende einen Gewindeabschnitt (59) trägt, der in einen Drehkörper (55) eingeschraubt ist, daß der Drehkörper (55) mit einem Ringflansch (54) in einem von oben eingebrachten Schlitz einer etwa waagerecht angeordneten Haltegabel (49) einliegt und daß die Haltegabel (49) mit zwei seitlich vorstehenden Drehzapfen (47, 48) in Bohrungen (45, 46) der aus zwei im Parallelabstand verlaufenden Stegen (42, 43) gebildeten Klappenlaschen (29) drehbar gehalten ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (55) zum Einschrauben des Gewindeabschnitts (59) der Stange (40) eine konzentrische Innengewindebohrung (56) aufweist, die in dem zur dritten Abwinklung (38) der Stange (40) hin weisenden Mündungsbereich abgesetzt ist und einen größeren Bohrungsdurchmesser aufweist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (40) an ihrem der anderen, vorzugsweise der gekoppelten Klappe (22) zugekehrten Ende ein Auge (65) trägt, das zwischen zwei parallelen Wänden (61, 62) der Klappentasche (30) an der Klappe (22) eintaucht und dort mittels einer Steckachse in Bohrungen (63, 64) in den Wänden (61, 62) drehbar gehalten ist.