DE4122675C2 - Bewegungsübertragungsvorrichtung für die Heizanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung zur Umwandlung einer kontinuierlichen Bewegung eines Betätigungsorgans in einer Richtung in eine diskontinuierliche und/oder abwechselnde Schwenkbewegung einer Luftverteilerklappe einer Heiz- oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 34 34 302 C2 bekannt und gestattet insbesondere den Antrieb mehrerer Klappen mit Hilfe nur eines Betätigungsorgans entsprechend einem vorher festgelegten Programm, welches erforderlich ist, um bestimmte Funktionen der Anlage zu gewährleisten, wobei die Bewegung einer der Klappen unterbrochen und/oder in der Richtung geändert werden kann, während eine andere Klappe sich weiter in der gleichen Richtung kontinuierlich verschiebt.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt, bei denen ein Drehnocken einen Schlitz aufweist, der mit einem Zapfen zusammenwirkt, um diesen in eine Bewegung entsprechend einer Ebene zu versetzen, die lotrecht zur Achse des Nockens verläuft, wobei die Bewegung des Zapfens unterbrochen und/oder in der Richtung geändert werden kann, während der Nocken seine Schwenkbewegung ausführt, entsprechend der Ausrich­ tung der verschiedenen Teile des Schlitzes im Verhältnis zur Umfangsrichtung.

Die Nocken dieser bekannten Vorrichtungen haben einen speziellen Grundriß für jede Anwendung und sind von komplizierter und daher teurer Bauweise. Der hohe Kontaktdruck zwischen dem Zapfen und den Kanten des Schlitzes bewirkt einen schnellen Ver­ schleiß und Ungenauigkeit in der Klappenbewegung.

Zweck der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile.

Zu diesem Zweck enthält die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine feste Stütze, einen Wagen, der für eine Gleitbewegung an der festen Stütze entspre­ chend einer kontinuierlichen Bewegung in nur einer Richtung in Übereinstimmung mit der Bewegung des Betätigungsorgans geeignet ist, sowie ein Ritzel, welches sich um eine lotrecht zur Gleitrichtung des Wagens verlaufende feste Achse dreht, drehbeweglich mit der Verteilerklappe verbunden, wobei der Wagen wenigstens eine Zahnstange aufweist, so daß das Ritzel über einen Teil des Wagenhubs angetrieben wird, und Mittel zur Arretierung des Ritzels in seiner Drehbewegung über einen anderen Teil des Wagenhubs, womit die Zahnstange nicht in Eingriff steht.

Der Wagen weist vorteilhafterweise wenigstens zwei Zahnstangen auf, die in der Gleitrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, so daß das Ritzel an zwei in einem Abstand zueinander angeordneten Teilen des Wagenhubs und/oder in der Richtung angetrieben wird, die lotrecht zur Gleitrichtung und zur Ritzelachse verläuft, so daß ein Eingriff mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Bereichen des letzteren zustande kommt und gleich­ zeitig eine Richtungsumkehr der Bewegungsübertra­ gung bewirkt wird.

Die Mittel zur Arretierung des Ritzels in seiner Drehbewegung können wenigstens eine Gleitfläche aufweisen, die mit einer Abflachung des Ritzels zusammenwirkt, wobei die Gleitfläche und die Ab­ flachung im Verhältnis zu den Zahnstangen und zur Verzahnung des Ritzels in der Richtung der Rit­ zelachse versetzt sind.

Die Gleitfläche steht vorteilhafterweise an wenig­ stens einem Ende mit einer Fläche in Verbindung, die im Verhältnis zur Gleitbewegung schräg und zum Zusammenwirken mit der Abflachung geeignet ist, um das Ritzel in eine Winkelstellung zu bringen, wo die Ebene der Abflachung im wesentlichen in diejeni­ ge der Gleitfläche übergeht.

Die Erfindung sieht ebenfalls vor, daß der Wagen einen Längsschlitz aufweist, der die genannte Achse umgibt und dessen einander gegenüberliegende Kanten in einem eingeschnürten Zwischenteil zwei Gleitflä­ chen definieren, die mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Abflachungen zusammenwirken, welche in einem zylindrischen Teil des Ritzels angebracht sind, dessen Durchmesser höchstens der Breite des Schlitzes beiderseits des eingeschnürten Teils entspricht.

Nach einer Ausführungsart der Erfindung weist der Wagen wenigstens an einem Teil seiner Länge einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Zahnstangen an den Innenflächen der Schenkel des U vorspringend angeordnet sind und der Schlitz den Boden des U durchquert.

Die feste Stütze kann eine Aufnahmefläche aufwei­ sen, die außerhalb eines die Verteilerklappe enthal­ tenden Gehäuses angeordnet und zur Außenseite dieses Gehäuses hin gerichtet ist, sowie Halte- und Führungsklammern für den Wagen, die im Verhältnis zur Aufnahmefläche vorspringen. Die Aufnahmefläche kann insbesondere zu einer an der Wand des Gehäuses angebrachten Platte gehören.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den beigefüg­ ten Zeichnungen hervor, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Teilansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Teilansicht des Wagens der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab und in der Richtung betrachtet, die derjenigen aus Fig. 1 entgegengesetzt ist und

die Fig. 4 und 5 sind Schnittansichten entlang den Linien 4-4 und 5-5 aus Fig. 3 im gleichen Maßstab wie in den Fig. 1 und 2.

Die dargestellte Vorrichtung enthält eine Platte 1 in Form eines dünnen Blechstreifens, der außen an der Wand eines nicht dargestellten Gehäuses befe­ stigt ist, welches die zu bewegende Klappe enthält. Die Fläche 2 der Platte ist zur Außenseite des Gehäuses gerichtet und bildet eine Aufnahmefläche, an der Halte- und Führungsklammern 3 für die Gleit­ bewegung eines Wagens 4 parallel zur Fläche 2 vorspringen. Zwei dieser Klammern sind in Fig. 1 zu sehen und diese wirken mit den beiden Seitenkan­ ten 5 bzw. 6 des Wagens zusammen. Entsprechende, jedoch nicht dargestellte Klammern sind in einem Abstand von den ersten in Längsrichtung des Wagens vorgesehen.

Der Wagen 4 weist zwei einander gegenüberliegende, parallel verlaufende Außenflächen 7 und 8 auf, wobei die Fläche 7 der Platte 1 zugewandt ist, während die freien Enden der Klammern 3 teilweise die Fläche 8 bedecken. Ausgehend von der Fläche 7 und über einen Teil der Länge ist im Wagen eine Aussparung 9 vorgesehen, die dem genannten Teil einen U-förmigen Querschnitt verleiht, der einen Boden 10 und zwei Schenkel 11 und 12 umfaßt. Über einen Teil der Länge der Aussparung 9 sind in Nähe eines der Enden Zähne 13 zur Bildung einer ersten Zahnstange am Schenkel 12, zum Schenkel 11 hin vorspringend, ausgebildet. Eine entsprechende Zahnstange 14, die in Fig. 3 schematisch darge­ stellt ist, erstreckt sich über den Schenkel 11, in Richtung des Schenkels 12 vorspringend, über einen Teil der Länge der Aussparung 9 in Nähe des gegen­ überliegenden Endes. Zwischen den Zahnstangen 13 und 14 weist ein mittlerer Teil der Länge der Aussparung 9 keinen Zahn auf. Der Boden 10 des Wagens weist einen in Längsrichtung des Wagens verlaufenden Schlitz 15 auf, ohne die Enden der Aussparung 9 zu erreichen. Der Schlitz 15 weist einen im Verhältnis zur restlichen Länge einge­ schnürten mittleren Teil 16 auf.

Ein Ritzel 17 ist am Gehäuse so angebracht, daß es sich um eine feste Achse dreht. Die Verzahnung 18 des Ritzels ist axial zwischen der Platte 1 und dem Boden 10 des Wagens und seitlich zwischen den Schenkeln 11 und 12 desselben angeordnet. Ein fest mit dem Ritzel verbundener Längszapfen 19, der in Fig. 3 mit einem durchbrochenen Strich dargestellt ist, befindet sich im Schlitz 15. Er weist eine kreisförmige Kontur auf, die in die größte Breite des Schlitzes paßt, durchschnitten von zwei einan­ der diametral gegenüberliegenden Abflachungen 20, deren Abstand der Mindestbreite des Schlitzes entspricht, d. h. der Breite im eingeschnürten Bereich 16. Die Verzahnung 18 greift in die Verzahn­ ung eines anderen Ritzels 21 ein, welches ebenfalls so am Gehäuse angebracht ist, daß eine Drehung um eine feste Achse, die parallel zur derjenigen des Ritzels 17 verläuft, stattfindet, und fest verbun­ den mit der anzutreibenden, hier nicht dargestell­ ten Klappe.

Der Wagen 4 ist mit einem nicht dargestellten Betätigungsorgan, z. B. einem Drehknopf oder einem Schieber, verbunden, welches an der Instrumententa­ fel des Fahrzeugs angebracht ist, und zwar mit Hilfe eines Kabels 22, dessen eines Ende bei 23 am Wagen angekoppelt ist. Unter Einwirkung des Kabels 22 kann der Wagen 4 eine Gleitbewegung zwischen zwei Endstellungen ausführen. In einer dieser Endstellungen, die in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich der Teil 19 des Ritzels 17 am rechten Ende (wie in Fig. 1 zu sehen) des Wagenschlitzes 15. In der anderen Endstellung, bei der das rechte Ende des Wagens unter der Bezugszahl 4' mittels strichpunktierter Linie dargestellt ist, befindet sich der Teil 19 des Ritzels am linken Ende des Schlitzes 15. In Nähe dieser Endstellungen steht die Verzahnung des Ritzels mit der Zahnstange 13 oder der Zahnstange 14 in Eingriff. Wenn sich der Wagen, ausgehend von der ersten Stellung, nach rechts bewegt, treibt die Zahnstange 13 das Ritzel zu einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn an, eben­ falls wie in Fig. 1 dargestellt. Die Abflachungen 20 sind so ausgeführt, daß sie, wenn das Ritzel das Ende der Zahnstange 13 erreicht und die Verzahnun­ gen nicht mehr in Eingriff sind, in Längsrichtung des Wagens ausgerichtet sind und sich somit prak­ tisch in den Ebenen der jeweiligen Kanten des eingeschnürten Teils 16 von Schlitz 15 befinden.

Die Länge dieses eingeschnürten Teils ist so be­ schaffen, daß die Abflachungen mit den Kanten in Eingriff treten, unmittelbar nachdem die Verzahnung des Ritzels den Eingriff mit der Zahnstange 13 beendet hat, so daß die zu betätigende Klappe in der Drehbewegung arretiert wird. Eine schräge Eintrittsfläche 24 steht vorteilhafterweise mit wenigstens einer der Kanten des Teils 16 in Verbin­ dung, um so mit der entsprechenden Abflachung zusammenzuwirken und eine einwandfreie Ausrichtung derselben im Verhältnis zur Kante des Schlitzes zu gewährleisten.

Während sich die Gleitbewegung des Wagens fort­ setzt, erreicht der Teil 19 des Ritzels den linken Teil des Schlitzes 15 und die Abflachungen 20 verlassen den Eingriff mit den Kanten des einge­ schnürten Teils 16. Unmittelbar danach gelangt die Verzahnung des Ritzels mit der Zahnstange 14 in Eingriff, was die Drehbewegung des Ritzels gegen den Uhrzeigersinn bis zu einer zweiten Endstellung des Wagens bewirkt.

Der Rücklauf des Wagens aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bestimmt die Bewegungen, die den beschriebenen entgegengesetzt sind, wobei die Ausrichtung des Teils 19 des Ritzels am Eintritt des eingeschnürten Teils des Schlitzes in Form einer schräge Eintrittsfläche 25 ausgeführt ist, die der Eintrittsfläche 24 im Verhältnis zur Länge und zur Breite des eingeschnürten Teils diagonal gegenüberliegt.

Obgleich die beschriebene Vorrichtung zwei Zahnstan­ gen aufweist, die einander gegenüberliegenden Bewegungsübertragungsrichtungen entsprechen, kann man auch zwei oder mehr in einem Abstand angeordne­ te Zahnstangen für die gleiche Umkehrrichtung vorsehen, entweder allein oder in Verbindung mit einer oder mehreren Zahnstangen mit Abstand für die entgegengesetzte Umkehrrichtung. Die Zahnstangen können die gleiche oder eine unterschiedliche Länge haben.

Claims (9)

1. Übertragungsvorrichtung zur Umwandlung einer kontinuierlichen Bewegung eines Betätigungsorgans in einer Richtung in eine diskontinuierliche und/ oder abwechselnde Schwenkbewegung einer Luftvertei­ lerklappe einer Heiz- oder Klimaanlage von Kraft­ fahrzeugen, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine feste Stütze (1, 3) aufweist, einen Wagen (4), geeignet für eine Gleitbewegung an der feststehenden Stütze entsprechend einer kontinu­ ierlichen Bewegung und in nur einer Richtung in Übereinstimmung mit der Bewegung des Betätigungs­ organs, sowie ein Ritzel (17), das sich um eine lotrecht zur Gleitrichtung des Wagens angeordnete feststehende Achse dreht, drehbeweglich verbunden mit der Verteilerklappe, wobei der Wagen wenigstens eine Zahnstange (13, 14) aufweist, so daß das Ritzel über einen Teil des Wagenhubs mitgenommen wird, sowie Mittel (16) zur Arretierung des Ritzels in seiner Drehbewegung über einen anderen Teil des Wagenhubs, wo die Zahnstange nicht in Eingriff ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen wenig­ stens zwei Zahnstangen (13, 14) aufweist, die in Gleitrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, so daß das Ritzel über in Abständen angeordnete Teile des Wagenhubs mitgenommen wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen wenigstens zwei Zahnstangen (13, 14) aufweist, die in der Richtung, die lotrecht zur Gleitrichtung und zur Ritzelachse verläuft, einen Abstand zueinander aufweisen, so daß sie mit zwei diametral entgegengesetzten Bereichen des letzteren in Eingriff treten und dabei eine Umkehrung der Richtung der Bewegungsübertragung bewirken.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Arretierung des Ritzels in seiner Drehbewegung wenigstens eine Gleitfläche (16) enthalten, die mit einer Abflachung (20) des Rit­ zels zusammenwirken, wobei die Gleitfläche und die Abflachung im Verhältnis zu den Zahnstangen und zur Verzahnung (18) des Ritzels in Richtung der Achse desselben versetzt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche wenigstens an einem Ende mit einer im Verhältnis zur Gleitbewegung schrägen Fläche (23, 24) in Verbindung steht, die geeignet ist, mit der Ab­ flachung zusammenzuwirken, um das Ritzel in eine Winkelstellung zu bringen, wo die Ebene der Ab­ flachung im wesentlichen in diejenige der Gleitflä­ che übergeht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen einen Längsschlitz (15) aufweist, der die genannte Achse einfaßt und dessen einander gegen­ überliegende Kanten in einem eingeschnürten Zwi­ schenteil (16) zwei Gleitflächen definieren, die mit zwei Abflachungen (20) zusammenwirken, welche einander diametral gegenüberliegen und in einem zylindrischen Teil (19) des Ritzels angebracht sind, dessen Durchmesser höchstens gleich der Breite des Schlitzes beiderseits des eingeschnürten Teils ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen wenig­ stens an einem Teil seiner Länge einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Zahnstangen (13, 14) über die Innenflächen der Schenkel (11, 12) des U vorspringend angeordnet sind und der Schlitz (15) den Boden (10) des U durchquert.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Stütze eine außerhalb eines die Verteiler­ klappe enthaltenden Gehäuses angeordnete und zur Außenseite dieses Gehäuses hin gerichtete Aufnahme­ fläche (2) sowie Halte- und Führungsklammern (3) für den Wagen aufweist, die im Verhältnis zur Aufnahmefläche vorspringen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeflä­ che zu einer an der Gehäusewand angebrachten Platte (1) gehört.