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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, insbesondere für eine Heizanlage
mit Belüftung und/oder
Klimatisierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, von der Art,
die einen Handwähler,
der drehbar auf eine Schalttafel montiert und zur Betätigung eines
Steuerhebels bestimmt ist, und einen Zeiger aufweist, der sich bei
der Drehung des Wählers vor
einer synoptischen Anzeige der Schalttafel bewegt.
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Im
allgemeinen ist der Zeiger fest mit dem Wähler verbunden, wobei letzterer
sich in einem vorbestimmten Winkelbereich verschwenken kann. Das manuell
auf den Knopf des Wählers
ausgeübte
Moment muss groß genug
sein, um den Seilzug zu betätigen,
welcher die Verlagerung der Klappen eines Luftverteilers hervorruft,
wobei dieser Seilzug am Hebel verankert ist, der über den
Wähler
betätigt
wird. Der Winkelbereich des Wählers
ist kleiner als eine Umdrehung, damit keine Verwechslung beim Ablesen
des Luftverteilmodus auftritt, der durch die Stellung des Zeigers
angezeigt wird.
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Dadurch,
dass die über
das Seil ausgeübten Kräfte zum
Verlagern der Klappen relativ groß sein können, hat der Knopf des Verteilers
einen entsprechenden Durchmesser, um der Bedienperson zu gestatten,
ein ausreichendes Moment aufzubringen. Dieser Durchmesser liegt
im allgemeinen über
5 cm und die Schalttafel ist entsprechend bemessen. Ferner ist der
Knopf des Wählers
so aufgebildet, dass er ein gutes manuelles Greifen gestattet.
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Die
Fahrzeughersteller verlangen jedoch immer mehr, Schalttafeln in
einem DIN-Format herzustellen, das dem aktuellen Format von Autoradios entspricht.
Diese Schalttafeln haben eine Vorderseite mit geringer Höhe, was
dazu führt,
einen Wählerknopf
mit geringem Durchmesser zu verwenden. Die Bedienung des Steuerhebels über einen
den Zeiger tragenden Wählerknopf
mit geringem Durchmesser bringt jedoch Probleme hinsichtlich der
Ergonomie mit sich. Die Drehweite des Knopfes, die im allgemeinen
auf 270° begrenzt
ist, erfordert viel Kraft bei der Bedienung, die bei einem Knopf
mit geringem Durchmesser nicht einfach aufzubringen ist.
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Eine
Lösung
besteht darin, den Winkelverlagerungsweg des Wählerknopfs merklich zu erhöhen, indem
zum Bedienen des Steuerhebels eine Kinematik mit einem größeren Untersetzungsverhältnis verwendet
wird. Auf diese Weise wird die Betätigungskraft auf einen größeren Abstand
verteilt. Der Knopf ist leichter zu bedienen, muss jedoch über einen
größeren Winkelbereich
gedreht werden. In diesem Fall ist jedoch die Ortung der Stellung
des Systems über einen
Zeiger in direkter Verbindung mit dem Steuerknopf unmöglich.
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Die
Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Steuervorrichtung der
oben erwähnten
Art vorzuschlagen, bei welcher der Winkelverlagerungsweg des Wählerknopfs
merklich erhöht
ist, um einen Knopf mit geringem Durchmesser verwenden zu können und
dabei ein bequemes Ablesen der Angabe des Zeigers zu ermöglichen.
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Gemäß der Erfindung
wird deren Aufgabe dadurch gelöst,
dass der Zeiger von einer Buchse getragen wird, die koaxial zur
Drehachse des Wählers liegt,
wobei die Buchse mit dem Steuerhebel über eine Kinematik verbunden
ist, die ein Untersetzungsverhältnis
aufweist, das geringer ist als das Untersetzungsverhältnis der
Kinematik, die den Wähler
mit dem Steuerhebel verbindet.
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Somit
ist der Winkelverlagerungsweg des Zeigers kleiner als der Winkelverlagerungsweg
des Wählers.
Indem in geeigneter Weise Untersetzungsverhältnisse für die Kinematiken gewählt werden, kann
die Betätigungskraft über einen
größeren Abstand
verteilt und ein Wählerknopf
mit kleinem Durchmesser verwendet werden und dabei die Winkelverlagerungsweite
des Zeigers begrenzt werden.
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Vorzugsweise
weist die Buchse ein erstes Ritzel auf und ist drehbar auf die Schalttafel
montiert, wobei
- – der Wähler eine Welle aufweist, die
die Buchse koaxial durchquert und ein zweites Ritzel aufweist,
- – das
erste Ritzel und das zweite Ritzel in einen ersten bzw. einen zweiten
Zahnsektor eingreifen, die fest mit dem Steuerhebel verbunden und
auf die Schwenkachse des Steuerhebels zentriert sind, und
- – die
Untersetzungsverhältnisse
zwischen den Ritzeln und ihren Sektoren so berechnet sind, dass
die Schwenkweite des Zeigers geringer ist als die Schwenkweite des
Wählers.
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Das
Untersetzungsverhältnis
zwischen dem zweiten Ritzel und dem zweiten Sektor ist groß genug
gewählt,
um die Betätigungskraft
auf einen größeren Winkelverlagerungsweg
des Wählers
zu verteilen. Dieser Winkelverlagerungsweg kann größer als
eine Umdrehung sein.
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Vorzugsweise
ist der Steuerhebel schwenkbar auf die Schalttafel montiert.
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Vorteilhaft
liegt die Schwenkachse des Steuerhebels parallel zur Achse der Buchse.
In diesem Fall sind die Ritzel Stirnräder.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich beim Lesen der
nachfolgenden Beschreibung, die sich beispielhaft versteht und auf
die beigefügten
Zeichnungen bezieht, worin zeigt:
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1 eine
teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung,
die auf eine Schalttafel einer Heizanlage mit Belüftung und/oder
Klimatisierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs montiert ist,
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2 einen
Schnitt entlang einer Ebene, die durch die Schwenkachsen des Wählers und
des Steuerhebels der Vorrichtung aus 1 verläuft,
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht der Steuervorrichtung aus 1,
und
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4 eine
weitere perspektivische Explosionsansicht der Steuervorrichtung
aus 1 unter einem anderen Winkel.
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Die
Zeichnungen zeigen schematisch eine Schalttafel 1 einer
Heizanlage eines Fahrzeugs, die eine vordere Wandung 2 enthält, welche
ein Gehäuse 3 verschließt. Die
Wandung 2 und das Gehäuse 3 enthalten
jeweils eine Kreisbohrung 4 bzw. 5, die einander
gegenüberliegen
und zum Montieren einer drehbaren Steuervorrichtung 10 bestimmt
sind, welche einen Steuerhebel 11 betätigen soll.
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Die
vordere Wandung 2 weist um die Bohrung 4 herum
eine synoptische Anzeige 6 auf, die beispielsweise durch
Siebdruck hergestellt ist und vor der sich ein Zeiger 7 bei
Drehung der Steuervorrichtung 10 bewegt. Die Stellung des
Zeigers an der synoptischen Anzeige ermöglicht es, den Heizmodus der
Anlage abzulesen.
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Das
Gehäuse 3 weist
an seiner Hinterseite 8 einen Zapfen 9 mit einer
Achse 12 auf, die parallel zur Achse 13 der Bohrungen 4 und 5 verläuft und
zu letzterer zwecks Montage des Hebels 11 versetzt ist, wobei
dieser ein Ansatzstück 14 zum
Verankern eines Seilzugs für
die Verlagerung der Klappen eines Luftverteilers enthält.
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Die
Bohrung 5 ist an der Endfläche 15a eines ringförmigen Stutzens 15 vorgesehen,
der sich an der Fläche 8 des
Gehäuses 3 koaxial
zur Achse 13 erstreckt. Dieser Stutzen 15 weist
eine Aussparung 16 auf, die dem Zapfen 9 entgegengesetzt
ist.
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Die
Steuervorrichtung 10 enthält eine ringförmige, zylindrische
Buchse 20, die im Durchmesser im wesentlichen gleich dem
Durchmesser der Bohrung 4 ist und die an einem Ende einen
Kragen 21 aufweist, an dem der Zeiger 7 ausgebildet
ist, und die am anderen Ende ein erstes Ritzel 22 enthält. Die Länge der
Buchse 20 ist so berechnet, dass in deren Montagestellung
an der Schalttafel 1 das erste Ritzel 22 im ringförmigen Stutzen 15 aufgenommen
ist und der Kragen 21 sich am Umfang der Bohrung 4 abstützt. Der
Innendurchmesser des Stutzens 15 ist im wesentlichen gleich
dem Durchmesser der Bohrung 4, damit das erste Ritzel 22, das
im Außendurchmesser
gleich dem der Buchse 20 ist, ohne übermäßiges Spiel um die Achse 13 in
dem Stutzen 15 verschwenkt werden kann.
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Die
Steuervorrichtung 10 enthält ferner einen drehbaren Wähler 30.
Dieser Wähler 30 enthält eine Welle 31,
die im Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Bohrung 5 ist.
Die Welle 31 weist an einem ihrer Enden ein zweites Ritzel 32 auf, dessen
Außendurchmesser
gleich dem Durchmesser der Welle 31 ist, und am anderen
Ende einen Bedienknopf 33, dessen Durchmesser geringfügig größer ist
als der Durchmesser der Bohrung 4, wobei ein Abschnitt 34 dieses
Bedienknopfs 33 in einer ringförmigen Nut 23 mit
der Achse 13 aufgenommen ist, die im Kragen 21 ausgeführt ist.
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Der
Durchmesser der Welle 31 und der Bohrung 5 ist
kleiner als der Innendurchmesser der Buchse 20 und die
Länge der
Welle 31 ist größer als
die Länge
der Buchse 20.
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Die
Welle 31 erstreckt sich koaxial zur Achse 13 in
der Buchse 20. Die Länge
der Welle 31 ist derart, dass das zweite Ritzel 32 an
der Endfläche 15a des
Stutzens 15 hervortritt, wenn der Wähler 30 an der Buchse 20 montiert
ist, wobei letztere auch am Gehäuse 1 montiert
ist.
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Der
Wähler 30 wird
einerseits über
die Endfläche 15a des
Stutzens 15 und andererseits über die Nut 23 des
Kragens 21 der Buchse 20 koaxial zur Schwenkachse 13 gehalten.
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Die
Buchse 20 wird durch Zusammenwirken der Buchse 20 mit
dem Rand der Bohrung 4 und dadurch, dass das erste Ritzel 22 ohne übermäßiges Spiel
in dem Stutzen 15 aufgenommen ist, koaxial zur Schwenkachse 13 gehalten.
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Der
Hebel 11 weist an seiner der Fläche 8 des Gehäuses 3 gegenüberliegenden
Seite 40 einen ersten Zahnsektor 41 und einen
zweiten Zahnsektor 42 auf, die koaxial zu seiner Schwenkachse 12 verlaufen
und entlang dieser Schwenkachse 12 versetzt sind.
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Der
erste Zahnsektor 41 kämmt
mit dem ersten Ritzel 22 der Buchse 20 durch die
Aussparung 16 des Stutzens 15 hindurch, wobei
diese Aussparung 16 entsprechend bemessen ist.
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Der
zweite Zahnsektor 42 kämmt
mit dem zweiten Ritzel 32 des Wählers 30.
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Der
Radius des zweiten Zahnsektors 42 ist größer als
der Radius des ersten Zahnsektors 41 und die Differenz
zwischen diesen beiden Radien ist gleich der Differenz zwischen
den Radien des ersten und des zweiten Ritzels 22, 32.
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Der
Radius des zweiten Zahnsektors 42 ist deutlich größer als
der Radius des zweiten Ritzels 32. Das Verhältnis zwischen
diesen beiden Radien kann beispielsweise 6 betragen. In
diesem Fall bewirkt eine Umdrehung des Wählers 30 eine Schwenkbewegung
des Hebels 11 um einen Winkel von 60°.
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Wenn
unter diesen Bedingungen der Radius des ersten Zahnsektors 41 doppelt
so groß ist
wie der des ersten Ritzels 22, bewirkt eine Umdrehung des Wählers 30 eine
Schwenkbewegung des Zeigers 7 um die Achse 13 um
einen Winkel von 120°.
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Das
Verhältnis
zwischen Schwenkweite des Wählers 30 und
Schwenkweite des Zeigers 7 beträgt damit 3. Da die
synoptische Anzeige 6 sich über einen Winkel kleiner als
360° erstreckt,
wird der Wähler 30 so
ausgelegt, dass er bei den beispielhaft festgelegten Untersetzungsverhältnissen über eine Schwenkweite
verschwenkbar ist, die drei Umdrehungen erreichen kann.
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Dadurch,
dass der Radius des zweiten Zahnsektors 42 deutlich größer gewählt ist
als der Radius des zweiten Ritzels 32, kann die zum Betätigen des Seilzugs
erforderliche Kraft auf eine höhere
Anzahl von Umdrehungen des Wählers
verteilt und eine Steuervorrichtung hergestellt werden, die einen Wählerknopf
mit kleinem Durchmesser enthält.
Dadurch kann die synoptische Anzeige auf eine geringe Fläche der
Vorderseite der Schalttafel konzentriert werden, was den Vorteil
mit sich bringt, die Kosten für die
Verkleidung zu senken und die zu beleuchtenden Bereiche zu konzentrieren.
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Die
Untersetzungsverhältnisse
können
so gewählt
sein, dass der Zeiger 7 eine geringe Schwenkweite hat,
die beispielsweise auf 120° begrenzt
ist. Damit kann die synoptische Anzeige auf eine geringe Fläche der
Vorderseite der Schalttafel 1 konzentriert werden, was
auch den Vorteil mit sich bringt, die Kosten für die Verkleidung zu senken
und die zu beleuchtenden Bereiche zu konzentrieren.
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Bei
der oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform sind die Ritzel 22 und 32 Stirnräder. Diese
Ritzel könnten
gegebenenfalls konisch sein, wobei die Zahnsektoren 41 und 42 dann
auch konisch sind und die Schwenkachse 2 des Hebels 11 senkrecht
zur Drehachse 13 des Wählers 30 verläuft, wodurch
der Hebel 11 senkrecht zur Vorderseite angeordnet werden
kann.
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Bei
der oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform ist der Steuerhebel 11 um
eine Achse 12 verschwenkbar gelagert. Der Steuerhebel 11 könnte durch
einen am Gehäuse 3 gleitbeweglich montierten
Schlitten ersetzt sein und zwei Zahnstangen enthalten, welche mit
den Ritzeln 22 und 32 zusammenwirken.
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Die
Kinematikketten könnten
auch mehrfach gestuft sein und aufeinanderfolgende Mehrfachritzel enthalten.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist der Zeiger 7 an dem Kragen 21 der Buchse 20 ausgebildet
und bewegt sich vor der synoptischen Anzeige 6.
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Selbstverständlich könnte der
Zeiger 7 feststehend und an der Vorderwand 2 ausgebildet
sein, während
die synoptische Anzeige 6 durch Siebdruck am Kragen 21 aufgedruckt
wäre, ohne
dabei den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Vorzugsweise
ist die Buchse 20 aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt,
um das Beleuchten des Bedienknopfs 33 durch die direkte
Beleuchtung des Zeigers 7 zu gestatten. In diesem Fall kann
der Zeiger 7 aus einer Aussparung des Kragens 21 oder
aber aus einer Ringlupe gebildet sein.