DE4302504C1 - Air control device for heating, air-conditioning or ventilation systems in road vehicles - has air guide channel in which is pivotable air valve for controlling air throughput cross-section - Google Patents
Air control device for heating, air-conditioning or ventilation systems in road vehicles - has air guide channel in which is pivotable air valve for controlling air throughput cross-sectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftsteuervorrichtung, insbesondere für Heiz- oder Klimaanlagen oder Belüftungssystem in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an air control device, especially for heating or air conditioning systems or Ventilation system in motor vehicles, according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Luftsteuervorrichtung für eine Heiz- oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen (DE 32 39 046 C2) ist die Luftklappe am Ende des Luftführungskanals angeordnet, und je nach Schwenkstellung verschließt sie die Stirnseite des Luftführungskanals oder gibt diese teilweise oder vollständig frei. Die Stellstange ist als Spindel und das Stellglied als reversibler Getriebemotor ausgebildet, der zum Verschwenken der Luftklappe in die eine oder andere Schwenkrichtung die Stellstange in Drehung mit unterschiedlichem Drehsinn versetzt. Diese Luftsteuervorrichtung ist wenig kompakt und benötigt relativ viel Bauraum.In a known air control device for a heating or Air conditioning of motor vehicles (DE 32 39 046 C2) is the Air flap arranged at the end of the air duct, and each after swivel position, it closes the front of the Air duct or partially or completely free. The control rod is as a spindle and the actuator as Reversible geared motor designed for pivoting the air flap in one or the other swivel direction Rotating control rod with different directions of rotation transferred. This air control device is not very compact and requires a relatively large amount of installation space.
Bei einer ebenfalls bekannten Luftsteuervorrichtung für ein Belüftungssystem eines Kraftfahrzeugs (DE 23 18 522 A1) ist die Luftklappe um eine mittig angeordnete Schwenkachse im Kanalinnern an einer beliebigen Stelle angeordnet. Die hier über ein einachsiges Gelenk an der Luftklappe angreifende Stellstange ist nach unten durch die Kanalwand hindurch nach außen geführt und endseitig mit einem Handknopf versehen. Zum Betätigen der Luftklappe ist die Stellstange mittels des Handknopfes durch Ziehen oder Schieben in die eine oder andere Richtung längszuverschieben. Bei dieser Luftsteuervorrichtung verläuft die Stellstange quer durch den Luftführungskanal, wodurch zusätzliche Strömungswiderstände und Luftgeräusche hervorgerufen werden.In a likewise known air control device for a Ventilation system of a motor vehicle (DE 23 18 522 A1) the air flap about a centrally arranged pivot axis in the Channel interior arranged at any point. This one attacking the air flap via a uniaxial joint Control rod is down through the channel wall guided on the outside and provided with a button on the end. To the Actuating the air flap is the control rod using the Hand button by pulling or pushing in one or to shift the other direction. At this Air control device runs the control rod across the Air duct, creating additional flow resistance and air noise are caused.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftsteuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die aufgrund ihrer Kompaktheit wenig Einbauraum benötigt und die der Luftströmung in allen Luftklappenstellungen keinen oder einen nur geringen zusätzlichen Strömungswiderstand entgegensetzt und damit auch Luftgeräusche vermeidet.The invention has for its object a To create air control device of the type mentioned, which requires little installation space due to its compactness and that of the air flow in all air flap positions or only a small additional flow resistance opposed and thus also avoids air noise.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is through the features of Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Luftsteuervorrichtung hat den Vorteil, daß der Stellantrieb für die Luftklappe zum weitaus größten Teil in dem Luftführungskanal integriert ist und somit über den Luftführungskanal selbst hinaus kein nennenswerter Einbauraum im Kraftfahrzeug benötigt wird. Gleichzeitig wird aufgrund der durch die konstruktive Gestaltung des Stellantriebs erzwungenen "räumlichen" Bewegung der Stellstange beim Schwenken der Luftklappe sichergestellt, daß der Stellantrieb immer im "Windschatten" der Luftklappe liegt. Somit werden zusätzliche Strömungswiderstände vermieden und auch zusätzliche Luftgeräusche unterbunden.The air control device according to the invention has the advantage that the actuator for the air damper is by far the largest Part is integrated in the air duct and thus over the air duct itself is not worth mentioning Installation space in the motor vehicle is required. At the same time due to the constructive design of the Actuator forced "spatial" movement of the Adjusting rod when swiveling the air flap ensures that the actuator is always in the "slipstream" of the air damper lies. Thus there are additional flow resistances avoided and additional air noise prevented.
Der Stellantrieb wirkt direkt auf die Luftklappe ein, ist reibungsarm und läßt eine oder zwei Sperrstellungen zu. Der Kraftangriff an der Stellklappe erfolgt zwischen den beiden Lagerstellen, so daß diese gleichmäßig belastet werden, was verschleißmindernd wirkt und eine gleichmäßige, bessere An lage der Luftklappe mit ihren in Schließstellung dichtenden Bereichen und/oder Dichtungen an zugeordneten Anschlägen und/oder Dichtungen des Luftführungskanals erlaubt.The actuator acts directly on the air flap low friction and allows one or two locking positions. Of the Force is applied to the valve between the two Bearings so that they are evenly loaded, what has a wear-reducing effect and an even, better quality position of the air flap with its sealing in the closed position Areas and / or seals on assigned stops and / or Seals of the air duct are allowed.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Luftsteuervorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention Air control device with appropriate training and Embodiments of the invention are in the further Claims specified.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. It demonstrate:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Luftsteuervorrichtung für eine Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß Linie I-I in Fig. 2, Fig. 1 is a longitudinal section of an air control device for an air conditioner of a vehicle according to line II in Fig. 2,
Fig. 2 eine Ansicht der Luftsteuervorrichtung in Richtung Pfeil II in Fig. 1, Fig. 2 is a view of the air control device in the direction of arrow II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Verstellwegdiagramm der Luftklappe der Luftsteuervorrichtung nach Fig. 1 und 2. Fig. 3 is a Verstellwegdiagramm the air flap of the air control device according to Fig. 1 and 2.
Die in Fig. 1 und 2 in verschiedenen Ansichten skizzierte Luftsteuervorrichtung für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs weist einen Luftführungskanal 10 mit einer darin um eine zur Kanalachse 11 rechtwinklige Schwenkachse 12 schwenkbaren Luftklappe 13 und einen Stellantrieb 14 zum Schwenken der Luftklappe 13 auf. Die Luftklappe 13 ist einstückig mit einer Welle 15 ausgebildet, die in zwei jeweils in einer Kanalwand 103, 104 (Fig. 2) angeordneten Lagerstellen 16, 17 aufgenommen ist. In ihrer Schließstellung liegt die Luftklappe 13 an zwei an den Kanalwänden 101, 102 (Fig. 1) ausgebildeten Anschlägen 18, 19 an, wobei sie zur Kanalachse 11 geneigt ist und mit dieser einen spitzen Winkel einschließt, der etwa bei 70° liegt.The air control device for an air conditioning system of a motor vehicle outlined in different views in FIGS. 1 and 2 has an air duct 10 with an air flap 13 pivotable therein about a pivot axis 12 perpendicular to the duct axis 11 and an actuator 14 for pivoting the air flap 13 . The air flap 13 is formed in one piece with a shaft 15 , which is received in two bearing points 16 , 17 each arranged in a channel wall 103 , 104 ( FIG. 2). In its closed position, the air flap 13 bears against two stops 18 , 19 formed on the channel walls 101 , 102 ( FIG. 1), wherein it is inclined to the channel axis 11 and forms an acute angle with it, which is approximately 70 °.
Der Stellantrieb 14 weist eine Stellstange 20 auf, die einerseits über ein erstes Kugelgelenk 21 im Abstand von der Luftklappen-Schwenkachse 12 an der Luftklappe 13 angreift und andererseits über ein zweites Kugelgelenk 22 mit einem Schwenkhebel 23 verbunden ist. Der Schwenkhebel 23 ist um eine im Axialabstand von der Luftklappen-Schwenkachse 12 angeordnete Schwenkachse 24 schwenkbar, wobei die Schwenkachse 24 so ausgerichtet ist, daß sie einerseits rechtwinklig zur Luftklappen-Schwenkachse 12 und andererseits unter einem spitzen Winkel geneigt zur Kanalachse 11 verläuft. Bevorzugt ist der zwischen Schwenkhebel- Schwenkachse 24 und Kanalachse 11 eingeschlossene Neigungswinkel identisch dem bei geschlossener Luftklappe 13 zwischen dieser und der Kanalachse 11 eingeschlossenen Neigungswinkel, so daß die Schwenkhebel-Schwenkachse 24 parallel zu der in Schließstellung befindlichen Luftklappe 13 verläuft. Schwenkhebel 23 und Stellstange 20 sind so bemessen, daß sie in der Schließstellung der Luftklappe 13 eine Strecklage einnehmen, in welcher sie miteinander fluchten. Die Schwenkbarkeit des Schwenkhebels 23 wird durch zwei Drehzapfen 25, 26 realisiert, die auf der Ober- und Unterseite des Schwenkhebels 23 rechtwinklig so abstehen, daß die Zapfenachsen mit der Schwenkhebel-Schwenkachse 24 fluchten. Die Drehzapfen 25, 26 sind in einem Lagerbock 27 drehbar aufgenommen, der auf der in Luftströmungsrichtung (Pfeil 28) gesehenen Rückseite der Luftklappe 13 an der Kanalseitenwand 103 befestigt ist (Fig. 2). Der Lagerbock 27 ist dabei symmetrisch zur Kanalachse 11 angeordnet und seine Abmessungen sind nicht größer gehalten als der Durchmesser der Drehwelle 15 der Luftklappe 13 (Fig. 1). Entsprechend der sehr nahen Anordnung des Lagerbocks 27 an der Kanalseitenwand 103 ist das Kugelgelenk 21 zwischen Stellstange 20 und Luftklappe 13 auch seitlich versetzt zur Luftklappenmitte und weist den gleichen Abstand von der Kanalseitenwand 103 auf, wie die Schwenkhebel-Schwenkachse 24.The actuator 14 has an actuating rod 20 which on the one hand engages the air flap 13 via a first ball joint 21 at a distance from the air flap pivot axis 12 and on the other hand is connected to a swivel lever 23 via a second ball joint 22 . The pivot lever 23 is pivotable about a pivot axis 24 arranged at an axial distance from the air flap pivot axis 12 , the pivot axis 24 being oriented such that it extends on the one hand at right angles to the air flap pivot axis 12 and on the other hand inclines at an acute angle to the channel axis 11 . Preferably, the inclination angle included between the pivot lever pivot axis 24 and the channel axis 11 is identical to the inclination angle enclosed between the latter and the duct axis 11 when the air flap 13 is closed, so that the pivot lever pivot axis 24 runs parallel to the air flap 13 in the closed position . Swivel lever 23 and adjusting rod 20 are dimensioned such that they assume a stretched position in the closed position of the air flap 13 , in which they are aligned with one another. The pivotability of the pivot lever 23 is realized by two pivot pins 25, 26 which protrude at right angles on the top and bottom of the pivot lever 23 such that the pivot axes are aligned with the pivot lever pivot axis 24 . The pivots 25 , 26 are rotatably received in a bearing block 27 which is fastened to the channel side wall 103 on the rear side of the air flap 13, as seen in the air flow direction (arrow 28 ) ( FIG. 2). The bearing block 27 is arranged symmetrically to the channel axis 11 and its dimensions are not kept larger than the diameter of the rotary shaft 15 of the air flap 13 ( FIG. 1). In accordance with the very close arrangement of the bearing block 27 on the channel side wall 103 , the ball joint 21 between the actuating rod 20 and the air flap 13 is also laterally offset from the center of the air flap and is at the same distance from the channel side wall 103 as the pivot lever pivot axis 24 .
Zum Stellantrieb 14 gehört ferner ein Stellglied 30, das von Hand betätigt oder motorisch angetrieben sein kann und parallel zum Luftführungskanal 10 in die eine oder andere Längsrichtung verschiebbar ist, sowie ein starr mit dem Schwenkhebel 23 gekuppelter Ausleger 29, der mit seinem freien Ende an das Stellglied 30 angelenkt ist. Der Ausleger 29 liegt in der Schwenkhebelebene und schließt mit dem Schwenkhebel 23 einen stumpfen Winkel ein. Er ist durch eine Öffnung 31 in der Kanalseitenwand 103 aus dem Luftführungskanal 10 nach außen geführt. Die lichte Weite der Öffnung 31 ist durch den erforderlichen Schwenkweg des Auslegers 29 festgelegt.The actuator 14 also includes an actuator 30 , which can be operated by hand or driven by a motor and can be displaced parallel to the air duct 10 in one or the other longitudinal direction, as well as a boom 29 rigidly coupled to the pivoting lever 23 , which has its free end connected to the Actuator 30 is articulated. The boom 29 lies in the level of the swivel lever and includes an obtuse angle with the swivel lever 23 . It is led out of the air duct 10 through an opening 31 in the duct side wall 103 . The clear width of the opening 31 is determined by the required swivel path of the boom 29 .
In der Darstellung in Fig. 1 und 2 nimmt die Luftklappe 13 ihre Schließstellung ein und sperrt den Luftführungskanal 10 vollständig ab. Zum teilweisen oder vollständigen Freigeben des Luftdurchtrittquerschnittes im Luftführungskanal 10 ist das Stellglied 30 in Richtung Pfeil 32 in Fig. 2 zu verschieben. Dadurch wird der Ausleger 29 und damit der Schwenkhebel 23 um die Schwenkhebel-Schwenkachse 24 um den Winkel ϕ verschwenkt. Über die Stellstange 20 und die beiden Kugelgelenke 21, 22 wird die Luftklappe 13 um einen Verstellwinkel ψ (Fig. 1) verschwenkt und gibt einen entsprechenden Kanalquerschnitt für die Luftströmung frei. Der Zusammenhang zwischen dem Schwenkwinkel ϕ des Schwenkhebels 23 und des Verstellwinkels ψ der Luftklappe 13 ist im Diagramm der Fig. 3 dargestellt. Bei einer Verschwenkung des Schwenkhebels von etwa 90° hat die Luftklappe 13 ihre maximale Öffnungsstellung erreicht und gibt den vollen Luftdurchtrittsquerschnitt im Luftführungskanal 10 frei. Bei der Verstellbewegung der Luftklappe 13 führt die Stellstange 20 eine "räumliche" Schwenk-Drehbewegung aus. Der gesamte Stellantrieb 14, soweit er im Luftführungskanal 10 angeordnet ist, bleibt dadurch in jeder Schwenkstellung der Luftklappe 13 im strichpunktiert angedeuteten "Windschatten" der Luftklappe 13. Wesentlich dafür ist auch, daß das das zweite Kugelgelenk 22 tragende Ende des Schwenkhebels 23 nicht wesentlich über die Abmessungen des Lagerbocks 27 bzw. dem Durchmesser der Drehwelle 15 der Luftklappe 13 übersteht. Die Lage von Schwenkhebel 23 und Stellstange 20 bei nahezu voll geöffneter Luftklappe 13 ist in Fig. 2 strichliniert eingezeichnet. Das Kugelgelenk 21 zwischen Schwenkhebel 23 und Luftklappe 13 hat dabei den Weg s zurückgelegt.In the illustration in FIGS. 1 and 2, the air flap 13 assumes its closed position and completely blocks the air duct 10 . To partially or completely release the air passage cross section in the air duct 10 , the actuator 30 is to be moved in the direction of arrow 32 in FIG. 2. As a result, the boom 29 and thus the pivot lever 23 are pivoted about the pivot lever pivot axis 24 by the angle ϕ. The air flap 13 is pivoted by an adjustment angle ψ ( FIG. 1) via the adjusting rod 20 and the two ball joints 21 , 22 and releases a corresponding channel cross section for the air flow. The relationship between the swivel angle ϕ of the swivel lever 23 and the adjustment angle ψ of the air flap 13 is shown in the diagram in FIG. 3. When the pivoting lever is pivoted by approximately 90 °, the air flap 13 has reached its maximum open position and releases the full air passage cross section in the air duct 10 . During the adjustment movement of the air flap 13 , the actuating rod 20 executes a "spatial" swiveling rotary movement. The entire actuator 14 , insofar as it is arranged in the air duct 10 , thereby remains in each pivoted position of the air flap 13 in the "slipstream" of the air flap 13, indicated by dash-dotted lines. It is also essential that the end of the pivot lever 23 carrying the second ball joint 22 does not protrude significantly beyond the dimensions of the bearing block 27 or the diameter of the rotary shaft 15 of the air flap 13 . The position of pivot lever 23 and actuating rod 20 when the air flap 13 is almost fully open is shown in broken lines in FIG. 2. The ball joint 21 between the pivot lever 23 and the air flap 13 has traveled the path s.
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftklappe (13) mit einer Drehwelle (15) in zwei jeweils in einer Kanalwand (103, 104) des Luftführungskanals (10) angeordneten Lagerstellen (16, 17) aufgenommen ist und
daß die Abmessung des Lagerbocks (27) in Erstreckungsrichtung der Schwenkhebel-Schwenkachse (24) nicht oder nur wenig größer ist als der Durchmesser der Drehwelle.3. Device according to claim 2,
characterized,
that the air flap ( 13 ) with a rotary shaft ( 15 ) in two in a channel wall ( 103 , 104 ) of the air duct ( 10 ) arranged bearing points ( 16 , 17 ) is received and
that the dimension of the bearing block ( 27 ) in the direction of extension of the pivot lever pivot axis ( 24 ) is not or only slightly larger than the diameter of the rotary shaft.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftklappe (13) in ihrer Schließstellung unter einem spitzen Winkel zur Kanalachse (11) mit gegenüberliegenden Klappenseiten an jeweils einem Anschlag (18, 19) anliegt und
daß die Schwenkachse (24) des Schwenkhebels (23) etwa parallel zu der in Schließstellung befindlichen Luftklappe (13) ausgerichtet ist.6. The device according to claim 5,
characterized,
that the air flap ( 13 ) is in its closed position at an acute angle to the channel axis ( 11 ) with opposite flap sides against one stop ( 18 , 19 ) and
that the pivot axis ( 24 ) of the pivot lever ( 23 ) is aligned approximately parallel to the air flap ( 13 ) in the closed position.
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| DE19934302504 DE4302504C1 (en) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | Air control device for heating, air-conditioning or ventilation systems in road vehicles - has air guide channel in which is pivotable air valve for controlling air throughput cross-section |
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