DE4430484A1 - Bedienschalter für eine Heizungs- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bedienschalter für eine Heizungs- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Sollwertsteller zur Verstellung eines mehrstufigen Gebläses zwischen einer Nullposition und einer Maximalposition, sowie mit einem Schalt­ glied zur Aktivierung eines Kältemittelkreislaufes.

Bei Personenkraftwagen mit einer Heizungs- und Klimaanlage ist es bekannt, im Innenraum im Bereich des Armaturenbrettes einen Bedienschalter für die Heizungs- und Klimaanlage vorzusehen, der zum einen ein Stellelement zum Betätigen eines mehrstufigen Gebläses und zum anderen ein Schaltelement zum Ein- und Aus­ schalten des Kältemittelkreislaufes zur Kühlung des Innenraumes aufweist. Beim Stand der Technik sind dies getrennte Schalter, wobei die Schaltvorrichtung zur Bedienung des Gebläses entspre­ chend der DE 42 17 037 C1 ausgebildet ist. Bei dieser Schalt­ vorrichtung sind das Stellelement und der Schalter für das Ge­ bläse räumlich voneinander getrennt, wobei der Schalter im Be­ reich des Gebläsemotors angeordnet ist und mittels einer gelen­ kigen mechanischen Verbindung mit dem Stellelement gekoppelt ist.

Aus der DE 92 04 214 U1 ist eine weitere Schalteinrichtung für ein Gebläse einer Belüftungsvorrichtung eines Personenkraft­ wagens bekannt, bei der die Verstellung des mehrstufigen Ge­ bläses mittels eines linear verschiebbaren Stellelementes er­ folgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bedienschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der sowohl für eine Heizungsanlage als auch für eine mit einem Kältemittelkreislauf versehene Klimaanlage einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sollwertsteller und das Schaltglied in einem gemeinsamen Bedienbauteil integriert sind, das in zwei unterschiedlichen Bewegungsfreiheitsgraden verstellbar ist, von denen einer der Verstellung des Gebläses und der andere der Aktivierung des Kältemittelkreislaufes zu­ geordnet sind. Dadurch wird lediglich ein einziges Bauteil be­ nötigt, um sowohl das Gebläse als auch den Kältemittelkreislauf zu aktivieren. Ist ein Kraftfahrzeug lediglich mit einer Hei­ zungsanlage, d. h. ohne einen zusätzlichen Kältemittelkreislauf, versehen, so ist in einfacher Weise der eine Freiheitsgrad des Bedienbauteiles nicht belegt. Dasselbe Bedienbauteil kann daher sowohl für den Bedienschalter einer Heizungsanlage als auch für den Bedienschalter einer mit einem zusätzlichen Kältemittel­ kreislauf versehenen Heizungs- und Klimaanlage verwendet wer­ den. Beim Stand der Technik werden hingegen je nachdem, ob ein zusätzlicher Kältemittelkreislauf vorgesehen ist oder nicht, unterschiedliche Ausführungen von Bedienschaltern in das Kraft­ fahrzeug eingebaut.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienbauteil mit einer mechanischen Zwangsführung versehen, die bei einer Verstellung des Bedienbauteiles zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes in der Nullposition des Gebläses eine gleichzeitige Verstellung des Bedienbauteiles in eine erste Gebläsestufe bewirkt. Die Verknüpfung dieser beiden Funktionen in der Nullposition des Gebläses ist zweckmäßig, da ein Betrieb des Kompressors für den Kältemittelkreislauf ohne das Laufen des Gebläses zu einem Ver­ eisen des Verdampfers führen würde. Beim Stand der Technik wird hierzu ein zusätzlicher Verkabelungsaufwand betrieben, der bei dem erfindungsgemäßen Bedienschalter entfällt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienbauteil als Schiebe-Drehknopf ausgebildet, der für eine Verstellung des Gebläses linear verschiebbar sowie zur Aktivierung des Kälte­ mittelkreislaufes drehbar gelagert ist. Dies stellt eine beson­ ders einfache und zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung dar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schiebe-Dreh­ knopf in radialem Abstand zu seiner Drehachse eine elektrische Kontaktfläche auf, die bei einer Verdrehung des Schiebe-Dreh­ knopfes mit ortsfesten, einem Stromkreis des Kältemittelkreis­ laufs zugeordneten und zur Linearbewegung des Schiebedrehknop­ fes parallelen elektrischen Kontaktschienen kontaktierbar ist. Bei einem Verdrehen des Schiebe-Drehknopfes gerät daher die elektrische Kontaktfläche auf den Kontaktschienen zur Anlage und überbrückt diese, wodurch der Stromkreis zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes geschlossen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Schiebe- Drehknopf eine Kurvenfläche vorgesehen, die derart relativ zu einer ortsfesten Anlagefläche positioniert und gekrümmt ist, daß eine Drehung des Schiebe-Drehknopfes zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes in der Nullposition des Gebläses eine Linearverschiebung des Schiebe-Drehknopfes in die erste Ge­ bläsestufe bewirkt. Dadurch wird in einfacher mechanischer Weise die notwendige Zwangsverknüpfung erzielt, die ein Ver­ eisen des Verdampfers verhindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an einer Gehäuse­ wand des Bedienschalters eine Symbolanzeige für die Signalisie­ rung eines aktivierten Kältemittelkreislaufes vorgesehen, die bei einer Durchleuchtung mittels eines Leuchtelementes sichtbar ist. In weiterer Ausgestaltung ist das Leuchtelement an den Stromkreis zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes ange­ schlossen. Falls das Kraftfahrzeug daher lediglich eine Hei­ zungsanlage ohne zusätzlichen Kältemittelkreislauf aufweist, so wird in einfacher Weise die Symbolanzeige nicht beleuchtet, wo­ durch sie auch nicht sichtbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienbauteil für eine Aktivierung des Kältemittelkreislaufes linear ver­ schiebbar sowie zur Verstellung des Gebläses drehbar gelagert. Diese Ausgestaltung ist die Umkehrfunktion zu der oben genann­ ten Ausgestaltung und weist eine platzsparende und einfache Realisierung der Doppelfunktion des Bedienbauteils auf.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich­ nungen dargestellt ist.

Fig. 1 bis 3 zeigen in perspektivischer Darstellung eine Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Bedienschalters, bei dem sich das gemeinsame, linear verschiebliche und drehbewegliche Bedienbauteil in drei unterschied­ lichen Positionen befindet, und

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild der Schaltungsanordnung für den Bedienschalter nach den Fig. 1 bis 3.

Ein Bedienschalter (1) nach den Fig. 1 bis 3 wird in nicht dar­ gestellter Weise in ein Armaturenbrett eines Personenkraft­ wagens eingebaut, der entweder mit einer Heizungsanlage oder mit einer kombinierten Heizungs- und Klimaanlage, d. h. mit einem zusätzlichen Kältemittelkreislauf, versehen ist. Der Be­ dienschalter (1) ist aus Kunststoff hergestellt und weist eine Frontplatte (2) auf, die eine Bedienfrontseite im Innenraum des Personenkraftwagens darstellt. Bei der Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 ist für eine verbesserte Übersichtlichkeit ledig­ lich eine untere Hälfte der Frontplatte (2) dargestellt. Die Frontplatte (2) weist nämlich einen Längsschlitz (13) auf, der in den dargestellten Zeichnungen aufgeschnitten ist. In diesem Längsschlitz (13) ist ein als gemeinsames Bedienbauteil dienen­ der Schiebe-Drehknopf (3) angeordnet, der zum einen in Richtung des Pfeiles (14) entlang des Längsschlitzes (13) linear ver­ schiebbar und zum anderen um eine zu dem Längsschlitz (13) und zur Frontplatte (2) lotrechte Drehachse (4) drehbar gelagert ist. Der Schiebe-Drehknopf (3) weist einen zur Bedienseite herausragenden Bediengriff (5) auf, der den Kopf eines in einem Lagerbock (12) Drehbeweglich eingebetteten, nicht näher be­ zeichneten Halses des Schiebe-Drehknopfes (3) bildet. Der Lagerbock (12) dient als Schlitten für die Längsverschiebung des Schiebe-Drehknopfes (3) in Richtung des Pfeiles (14) ent­ lang des Längsschlitzes (13). Auf der dem Bediengriff (5) rela­ tiv zur Drehachse (4) gegenüberliegenden Seite schließt an den Hals ein von der Drehachse (4) radial abragender Kontaktfuß (6) an, der in radialem Abstand zur Drehachse (4) eine parallel zur Drehachse (4) angeordnete, als Kontaktfläche dienende Kontakt­ platte (10) aufweist. Die Kontaktplatte (10) ist elektrisch leitend. Der Kontaktfuß (6) weist außerdem einen relativ zur Drehachse (4) diametral gegenüberliegenden Kurvennocken (7) auf, der einstückig mit dem Kontaktfuß (6) ist. Der Kurven­ nocken (7) weist etwa Halbkreisscheibenform auf, dessen Symme­ trieachse in radialem Abstand zur Drehachse (4) parallel zu dieser verläuft. Der ein einstückiges Bauteil darstellende Schiebe-Drehknopf (3) weist daher auf der Bedienseite der Frontplatte (2) einen Bediengriff (5), den durch die Front­ platte (2) hindurchragenden Hals sowie die hinter der Rückseite der Frontplatte (2) anschließenden Teile, nämlich den Kontakt­ fuß (6) einschließlich der Kontaktplatte (10) und den Kurven­ nocken (7) auf.

Zur Lagerung des Schiebe-Drehknopfes (3) ist der blockförmige Lagerbock (12) vorgesehen, der in der Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 ebenfalls aufgeschnitten gezeigt ist. Tatsächlich um­ schließt der Lagerbock (12) den Hals des Schiebe-Drehknopfes (3) vollständig und liegt sowohl mit einer Oberseite als auch mit der gegenüberliegenden Unterseite an jeweils einer Wandung des Längsschlitzes (13) gleitweglich an.

An der Rückseite der Frontplatte (2) sind ortsfest zwei zum Längsschlitz (13) sowie zueinander parallele Kontaktschienen (11) vorgesehen, die auf einem mit der Rückseite der Front­ platte (2) starr verbundenen Auflageblock angebracht sind. Der Auflageblock (9) und damit auch die beiden Kontaktschienen (11) sind derart koordiniert zu dem Schiebe-Drehknopf (3) angeord­ net, daß eine Verschwenkung des Schiebe-Drehknopfes (3) um die Drehachse (4) in Richtung des Pfeiles (15) zu einer Kontaktie­ rung der Kontaktplatte (10) mit den beiden Kontaktschienen (11) führt. Abstand und Breite der beiden Kontaktschienen (11) sind so an die Länge der Kontaktplatte (10) angepaßt, daß diese beide Kontaktschienen (11) überdeckt und damit elektrisch über­ brückt. Der Schiebedrehknopf (3) ist in dem Längsschlitz (13) in Richtung des Pfeiles (14) längsverschiebbar zwischen einer in den Fig. 1 und 2 dargestellten Nullposition über mehrere Stufen bis in eine Maximalposition und zurück. Die Länge der Kontaktschienen (11) und damit auch die Länge des Auflage­ blockes (9) sind so bemessen, daß ein Verdrehen des Schiebe- Drehknopfes (3) um die Drehachse (4) in jeder Verschiebeposi­ tion des Schiebe-Drehknopfes (3) zu einer Kontaktierung der Kontaktplatte (10) mit den beiden Kontaktschienen (11) führt.

Auf einer relativ zum Auflageblock (9) gegenüberliegenden Seite des Schiebe-Drehknopfes (3) ist an der Rückseite der Front­ platte (2) ein würfelförmiger Anlageblock (8) vorgesehen, der starr mit der Frontplatte (2) verbunden ist und somit ortsfest angeordnet ist. Der Anlageblock (8) bildet das Gegenstück zu dem Kurvennocken (7), um eine gewisse Zwangsführung des Schiebe-Drehknopfes (3) in seiner Nullposition zu erreichen. Wird nämlich der Schiebe-Drehknopf (3) in seiner Nullposition nach Fig. 1 im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles (15) ver­ dreht, so kommt der Kurvennocken (7) an einer dem Kurvennocken (7) zugewandten Anlagefläche des Anlageblocks (8) zur Anlage (Fig. 2) und übt bei einer weiteren Verdrehung in Richtung des Pfeiles (15) bis in die Position nach Fig. 3 aufgrund der Exzentrizität des Kurvennocken (7) relativ zur Drehachse (4) eine Kraft auf den Schiebe-Drehknopf (3) in Richtung des Pfei­ les (14) (Fig. 1) aus. Der Schiebe-Drehknopf (3) wird daher durch die Verdrehung aus einer Position nach Fig. 3 zwangs­ läufig in Richtung des Pfeiles (14) im Längsschlitz linear ver­ schoben. Der Kurvennocken (7) ist so dimensioniert, daß der Schiebe-Drehknopf (3) aus der Nullposition nach Fig. 1 bei einem Verdrehen des Schiebe-Drehknopfes (3) um 180° bis in eine erste Stufe in Richtung des Pfeiles (14) im Längsschlitz (13) längsverschoben wird.

Bedeutung und Zweck der zuvor beschriebenen Ausgestaltung des Bedienschalters (1) werden nachfolgend insbesondere anhand des Ersatzschaltbildes nach Fig. 4 beschrieben. Der Bedienschalter (1) ist entsprechend dem Ersatzschaltbild nach Fig. 4 verdrah­ tet und angeschlossen. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel dient der Bedienschalter (1) zum einen zur Steuerung eines mehrstufigen Gebläses für die Heizungs- und Klimaanlage, das durch einen Gebläsemotor (18) symbolisiert ist. Zum anderen ist mittels des Bedienschalters (1) ein Kältemittelkreislauf der Heizungs- und Klimaanlage aktivierbar, indem ein Stromkreis eines Verdampferthermostats (17) geschlossen wird. Auf der Frontplatte (2) ist eine Symbolanzeige (25) für den Gebläse­ motor (18) sowie die fünf Gebläsestufen null bis vier vorge­ sehen, die mittels zweier Glühlampen (27) beleuchtbar sind. Außerdem ist für die Aktivierung der Kühlung im Innenraum des Kraftfahrzeuges eine Symbolanzeige (24) in der Frontplatte (2) vorgesehen, die mittels einer Glühlampe (26) durchleuchtbar ist. Solange die Glühlampe (26) nicht brennt, ist die Symbol­ anzeige (24) auf der Frontplatte (2) nicht sichtbar. Um unter­ schiedliche Leistungsstufen des Gebläsemotors (18) einstellen zu können, ist eine Widerstandsgruppe (19) vorgesehen, die vier jeweils einer Gebläsestufe zugeordnete Widerstände (20, 21, 22, 23) aufweist. Bei einer Verschiebung des Schiebe-Drehknopfes (3) in Richtung des Pfeiles (14) und damit entlang des Längs­ schlitzes (13) wird das Gebläse daher in unterschiedlichen Lei­ stungsstufen angetrieben. In der Nullposition des Schiebe-Dreh­ knopfes (3) ist der entsprechende Stromkreis für den Gebläse­ motor (18) nicht geschlossen, so daß sich dieser im Stillstand befindet.

Der Bedienschalter (1) weist vier Anschlüsse zu dem Bordnetz (16) auf. Aus dem Ersatzschaltbild nach Fig. 4 ist erkennbar, daß durch eine Linearverschiebung des Schiebe-Drehknopfes (3) entlang des Längsschlitzes (13) in Richtung des Pfeiles (14) und zurück die verschiedenen Stufen des Gebläsemotors (18) ein­ schließlich seiner Nullstellung aktivierbar sind. Durch ein zu­ sätzliches Verdrehen des Schiebe-Drehknopfes (3) um seine Dreh­ achse (4) in Richtung des Pfeiles (15) wird zudem aufgrund der Überbrückung der Kontaktschienen (11) durch die Kontaktplatte (10) der Stromkreis für den Verdampferthermostat (17) geschlos­ sen, was zu einer Aktivierung des Kältemittelkreislaufes führt. Aufgrund der Zwangsführung durch den Kurvennocken (7) und dem Anlageblock (8) bewirkt ein Verdrehen des Schiebe-Drehknopfes (3) in der Nullposition automatisch eine Linearverschiebung in die erste Leistungsstufe des Gebläsemotors (18), so daß ein Vereisen des Verdampfers wirkungsvoll vermieden wird. Da die Kontaktschienen (11) parallel zu dem Längsschlitz (13) ausge­ richtet sind, bewirkt auch ein weiteres Hochschalten der Ge­ bläsestufen aus der ersten Stufe nach Fig. 3 bis zur maximalen Stufe vier eine gleichbleibende Kontaktierung zwischen der Kontaktplatte (10) und den Kontaktschienen (11), da die Kon­ taktplatte (10) bei einer Verschiebung des Schiebe-Drehknopfes (3) auf den Kontaktschienen entlanggleitet. Der Kältemittel­ kreislauf bleibt daher weiter aktiviert. Ist das Fahrzeug je­ doch nicht mit einer Klimaanlage versehen, so ist kein Ver­ dampferthermostat (17) an den Bedienschalter (1) angeschlossen, wodurch ein Schließen des Stromkreises aufgrund einer Kontak­ tierung zwischen der Kontaktplatte (10) und den Kontaktschienen (11) keinerlei Wirkung hat. Bei einem anderen Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ist vorgesehen, für diesen Fall in den Schiebe-Drehknopf (3) eine einfache Arretierung für die Dreh­ funktion des Schiebe-Drehknopfes (3) einzusetzen, die bei Be­ darf in einfacher Weise wieder entfernt werden kann.

Der Bedienschalter (1) ist daher in einfacher Weise sowohl für die kombinierte Funktion eine Heizungs- und Klimaanlage als auch für die ausschließliche Verstellung eines Gebläses einer Heizungsanlage einsetzbar.

Claims (8)

1. Bedienschalter für eine Heizungs- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Sollwertsteller zur Verstellung eines mehrstufigen Gebläses zwischen einer Nullposition und einer Maximalposition sowie mit einem Schaltglied zur Aktivie­ rung eines Kältemittelkreislaufes, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertsteller und das Schaltglied in einem gemeinsamen Bedienbauteil (13) integriert sind, das in zwei unterschied­ lichen Bewegungsfreiheitsgraden (14, 15) verstellbar ist, von denen einer der Verstellung des Gebläses (18) und der andere der Aktivierung des Kältemittelkreislaufes (17) zugeordnet sind.

2. Bedienschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bedienbauteil (13) mit einer mechanischen Zwangs­ führung (7, 8) versehen ist, die bei einer Verstellung des Be­ dienbauteiles (13) zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes (17) in der Nullposition des Gebläses (18) eine gleichzeitige Verstellung des Bedienbauteiles (13) in eine erste Gebläsestufe bewirkt.

3. Bedienschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bedienbauteil als Schiebe-Drehknopf (3) ausgebildet ist, der für eine Verstellung des Gebläses (18) linear verschiebbar sowie zur Aktivierung des Kältemittelkreis­ laufes (17) drehbar gelagert ist.

4. Bedienschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schiebe-Drehknopf (3) in radialem Abstand zu sei­ ner Drehachse (4) eine elektrische Kontaktfläche (10) aufweist, die bei einer Verdrehung des Schiebedrehknopfes (3) mit orts­ festen, einem Stromkreis zur Aktivierung des Kältemittelkreis­ laufes (17) zugeordneten und zur Linearbewegung des Schiebe- Drehknopfes (3) parallelen elektrischen Kontaktschienen (11) kontaktierbar ist.

5. Bedienschalter nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schiebe- Drehknopf (3) eine Kurvenfläche (7) vorgesehen ist, die derart relativ zu einer ortsfesten Anlagefläche (8) positioniert und gekrümmt ist, daß eine Drehung des Schiebedrehknopfes (3) zur Aktivierung des Kältemittelkreislaufes (17) in der Nullposition des Gebläses (18) eine Linearverschiebung des Schiebe-Drehknop­ fes (3) in die erste Gebläsestufe bewirkt.

6. Bedienschalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Gehäusewand (2) des Bedienschalters (1) eine Symbolanzeige (24) für die Sig­ nalisierung eines aktivierten Kältemittelkreislaufes (17) vor­ gesehen ist, die bei einer Durchleuchtung mittels eines Leucht­ elementes (26) sichtbar ist.

7. Bedienschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Leuchtelement (26) an den Stromkreis zur Aktivie­ rung des Kältemittelkreislaufes (17) angeschlossen ist.

8. Bedienschalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienbauteil für eine Aktivierung des Kältemittelkreislaufes linear verschiebbar so­ wie zur Verstellung des Gebläses drehbar gelagert ist.