DE10154542A1

DE10154542A1 - Regeleinrichtung

Info

Publication number: DE10154542A1
Application number: DE2001154542
Authority: DE
Inventors: Matthias Funk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-15
Also published as: FR2831858A1; FR2831858B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Innenraumtemperaturregelung eines Kraftfahrzeugs, mit einer zum Inneraum 8 des Kraftfahrzeugs gerichteten Frontblende 9, in der durchgehende Zuluftöffnungen 10 ausgebildet sind. Im Abstand ist hinter der Frontblende 9 eine Leiterplatte 3 angeordnet, die elektronische Bauteile trägt und eine Luftdurchtrittsöffnung 4 aufweist, die in einen mit der Leiterplatte 3 verbundenen Temperatursensor 13 ragt. Zwischen der Frontblende 9 und der Leiterplatte 3 ist eine Luftführung angeordnet, die den Bereich der Zuluftöffnungen 10 und der Luftdurchtrittsöffnung verbindet. Auf der der Luftführung abgewandten Seite der Leiterplatte 3 ist ein elektromotorisch antreibbarer Lüfter 5 angeordnet, durch den über die Luftdurchtrittsöffnung 4, die Luftführung und die Zuluftöffnungen 10 der Frontblende 9 Luft aus dem Inneraum 8 des Kraftfahrzeugs ansaugbar ist. Die Luftführung ist ein separater Luftführungskanal 12 aus einem gummielastischen Werkstoff, der mit seinem radial umlaufenden Mündungsbereich 14 und 15 an der Frontblende 9 und an der Leiterplatte 3 unter Vorspannung in Anlage ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich eine Regeleinrichtung zur Innenraumtemperaturregelung eines Kraftfahrzeugs, mit einer zum Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichteten Frontblende, in der durchgehende Zuluftöffnungen ausgebildet sind, mit einer im Abstand hinter der Frontblende angeordneten Leiterplatte, die elektronische Bauteile trägt und eine Luftdurchtrittsöffnung aufweist, in die ein mit der Leiterplatte verbundener Temperatursensor ragt, mit einer zwischen der Frontblende und der Leiterplatte angeordneten, den Bereich der Zuluftöffnungen mit der Luftdurchtrittsöffnung verbindenden Luftführung, sowie mit einem auf der der Luftführung abgewandten Seite der Leiterplatte angeordneten, elektromotorisch antreibbaren Lüfter, durch den über die Luftdurchtrittsöffnung, die Luftführung und die Zuluftöffnungen der Frontblende Luft aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs ansaugbar ist.
Bei einer derartigen Regeleinrichtung ist es bekannt einen ringförmigen Stutzen einteilig mit der Frontblende auszubilden, der die Luftführung bildet und stirnseitig mit seinem Öffnungsrand an der Leiterplatte in Anlage ist.
Aufgrund von Herstellungstoleranzen ist diese Anlage des Öffnungsrandes an der Leiterplatte nicht dicht, so dass nicht nur Luft über die Luftdurchtrittsöffnungen aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs sondern auch Luft über die zwischen dem Öffnungsrand und der Leiterplatte gebildeten Spalte von dem Lüfter angesaugt wird. Diese über die Spalte angesaugte Luft kann insbesondere durch auf der Leiterplatte angeordnete, wärmeproduzierende Leistungselektronikelemente eine erheblich höhere Temperatur besitzen, als die aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angesaugte Luft. Damit entspricht die Temperatur des an dem Temperatursensor vorbeigeführten Luftgemischs nicht der Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs, so dass keine korrekte Regelung dieser Innenraumtemperatur erfolgen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die auf einfache Art eine korrekte Erfassung der Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Luftführung ein separater Luftführungskanal aus einem gummielastischen Werkstoff ist, der mit seinen radial umlaufenden Mündungsbereichen an der Frontblende und an der Leiterplatte unter Vorspannung in Anlage ist oder der an der Frontblende oder Leiterplatte angeformt und an Leiterplatte oder Frontblende unter Vorspannung in Anlage ist.
Durch die Anlage der elastischen Mündungsbereiche unter Vorspannung an Frontblende und Leiterplatte können trotz größerer möglicher Herstellungstoleranzen keine Spalte an diesen Stellen entstehen, durch die Luft angesaugt werden kann. Damit wird ausschließlich Luft aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs an dem Temperatursensor vorbeigeführt, so dass dieser die korrekte Innenraumtemperatur erfaßt und die Regeleinrichtung eine korrekte Temperaturregelung durchführen kann.
Durch die Doppelfunktion von Luftführungskanal und Dichtelement werden keine zusätzlichen dichtenden Bauteile benötigt, so dass die Einrichtung bauteilarm ist und nur wenige Montageschritte bei ihrem Zusammenbau benötigt.
In einfacher Weise kann zur Herstellung der dichtenden Anlage der Luftführungskanal unter Vorspannung zwischen der Frontblende und der Leiterplatte angeordnet sein.
Eine besonders sichere Abdichtung wird erreicht, wenn Mündungsbereiche des Luftführungskanals von Teilen der Frontblende gegen die Leiterplatte beaufschlagt sind oder wenn Mündungsbereiche des Luftführungskanals von Teilen der Leiterplatte gegen die Frontblende beaufschlagt sind.
Zur Erhöhung der Elastizität und damit der Dichtwirkung können Mündungsbereiche des Luftführungskanals Dichtlippen aufweisen, mit denen sie an der Frontblende und/oder an der Leiterplatte in Anlage sind.
Ebenfalls zur einfachen Erhöhung der Dichtwirkung und gleichzeitigen korrekten Positionierung dient es, wenn Mündungsbereiche des Luftführungskanals in an Frontblende und/oder Leiterplatte ausgebildeten Schlitzen unter Vorspannung eingepreßt sind.
Zur Vereinfachung der Montage beim Zusammenbau der Regeleinrichtung können Frontblende und/oder Leiterplatte hervorstehende Positionierzapfen aufweisen, die in entsprechende Positionierausnehmungen des Luftführungskanals hineinragen.
Über die Funktionen der Luftführung und Abdichtung hinaus wird noch eine dritte Funktion durch ein einziges Bauteil erfüllt, wenn der Luftführungskanal einen oder mehrere radial außerhalb des an der Leiterplatte anliegenden Mündungsbereichs sich erstreckende Schaltbereiche aufweist, in denen Tastmatten ausgebildet sind, die von in der Frontblende angeordneten Bedienelementen beaufschlagbar und durch die auf der Leiterplatte angeordnete Schalter betätigbar sind, so dass keine separat zu montierenden Kontakt- und Federelemente erforderlich sind.
Dabei können die Schaltmatten elastisch verformbare Schaltdome sein.
Zur Herstellung des Schaltkontakts können die Tastmatten auf ihrer der Leiterplatte zugewandten Seite Kontaktflächen aufweisen, die bei Beaufschlagung und elastischer Verformung der Tastmatte durch das Bedienelement auf Schalterkontakten der Schalter zur Auflage gelangen.
Eine weitere Funktion durch ein einziges Bauteil ohne das Erfordernis eines besonderen Montageschritts wird erfüllt, wenn der Luftführungskanal radial außerhalb seines an der Leiterplatte anliegenden Mündungsbereichs in den Schaltbereichen und/oder in Beleuchtungsbereichen einen oder mehrere Lichtschächte aufweist, die sich zur Frontblende hin erstrecken, wobei auf der Leiterplatte hinter den Lichtschächten Lichtquellen und an der Frontblende die Mündung der Lichtschächte überdeckende Anzeigefenster angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt einer Seitenansicht einer Regeleinrichtung
Fig. 2 einen Querschnitt einer Draufsicht der Regeleinrichtung nach Fig. 1 entlang der Linie A-A
Fig. 3 eine Seitenansicht der Regeleinrichtung nach Fig. 1 bei entfernter Frontblende
Fig. 4 eine Ansicht des Luftführungskanals der Regeleinrichtung nach Fig. 1
Fig. 5 eine Seitenansicht des Luftführungskanals nach Fig. 4
Fig. 6 eine Rückansicht des Luftführungskanals nach Fig. 4
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 6
Fig. 9 das vergrößerte Detail "D" aus Fig. 7
Fig. 10 das vergrößerte Detail "E" aus Fig. 4
Fig. 11 das vergrößerte Detail "F" aus Fig. 4
Fig. 12 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie G-G in Fig. 10.
Die in den Figuren dargestellte Regeleinrichtung besitzt ein kastenartiges Gehäuse 1, dessen Öffnung 2 zur Seite eines Innenraums 8 eines Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Vor dieser Öffnung 2 ist eine Leiterplatte 3 angeordnet, die eine Luftdurchtrittsöffnung 4 aufweist, hinter der im Inneren des Gehäuses 1 ein elektromotorisch antreibbarer Lüfter 5 angeordnet und an der Leiterplatte 3 befestigt ist.
Der Lüfter 5 besitzt einen Elektromotor 6, der ein Gebläserad 7 drehbar antreibt.
Zum Innenraum 8 des Kraftfahrzeugs hin wird die Öffnung 2 des Gehäuses 1 und die Leiterplatte 3 von einer topfartigen Frontblende 9 abgedeckt, die in ihrem vorderen, unteren Bereich durchgehende Zuluftöffnungen aufweist.
Die dem Innenraum 8 des Kraftfahrzeugs zugewandte, mit den Zuluftöffnungen 10 versehene Wand 11 der Frontblende 9 erstreckt sich im Abstand zur Leiterplatte 3. Dieser Abstand wird durch einen Luftführungskanal 12 überbrückt, durch den der Bereich der Zuluftöffnungen 10 der Frontblende 9 mit der Luftdurchtrittsöffnung 4 der Leiterplatte 3 verbunden wird.
Bei Betrieb des Lüfters 5 wird von diesem Luft über die Luftdurchtrittsöffnung 4, den Luftführungskanal 12 und die Zuluftöffnungen 10 aus dem Innenraum 8 angesaugt und in das Gehäuse 1 geblasen, aus dem sie über nicht dargestellte Luftaustrittsöffnungen austreten kann. Dieser angesaugte Luftstrom streicht an einem in der Luftdurchtrittsöffnung 4 angeordneten und durch elektrische Leitungen mit der Leiterplatte 3 verbundenen Temperatursensor 13 entlang, so dass dieser über die angesaugte Luft die Lufttemperatur im Innenraum 8 des Kraftfahrzeugs erfassen kann. Aufgrund dieser erfaßten Temperatur wird die Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs durch eine nicht dargestellte Einheit geregelt.
Der eine radial umlaufende Mündungsbereich 14 des Luftführungskanals 12 liegt an der Frontblende 9 und der andere Mündungsbereich 15 des Luftführungskanals 12 liegt an der Leiterplatte 3 an. Durch die Elastizität des aus gummielastischem Werkstoff bestehenden Luftführungskanals 12 ist dieser unter Vorspannung zwischen Frontblende 9 und Leiterplatte 3 eingesetzt.
Um bei der Montage den Luftführungskanal 12 genau positionieren zu können, ist an der Frontblende 9 ein Positionierzapfen 16 angeordnet, der in eine entsprechende Positionierausnehmung 17 etwa gleichen Querschnitts unter Vorspannung hineinragt.
Wie insbesondere in den Fig. 1, 3, 7, 9, 10 und 12 zu sehen ist, ist der Mündungsbereich 14 mit einer Dichtlippe 18 versehen, die etwa U-förmig die Öffnung des Luftführungskanals 12 umschließt und mit Vorspannung in einem entsprechenden Schlitz 19 in der Frontblende 9 hineinragt.
Im Bereich der Dichtlippe 18 ist der Mündungsbereich 14 zwischen der Frontblende 9 und der Leiterplatte 3 eingeklemmt.
Die Leiterplatte 3 erstreckt sich außerhalb des Mündungsbereichs 15 zu beiden Seiten des Luftführungskanals 12 seitlich weiter und trägt dort eine nicht dargestellte Schaltung mit elektrischen Bauteilen. Auf der dem Innenraum 8 zugewandten Seite sind auf der Leiterplatte 3 mehrere nicht dargestellte Schalterkontakte und Leuchtdioden 24 als Lichtquellen angeordnet.
Entsprechend den Schalterkontakten und Leuchtdioden besitzt der Luftführungskanal 12 mit ihm einteilig ausgebildet radial außerhalb des an der Leiterplatte 3 anliegenden Mündungsbereichs 15 sich nach rechts und links erstreckende bandartige Schalt- und Beleuchtungsbereiche 20, die an der Leiterplatte 3 anliegen. Diese Schalt- und Beleuchtungsbereiche 20 weisen ebenfalls Positionierausnehmungen 17' auf, in die entsprechende Positionierzapfen 16' der Frontblende 9 hineinragen.
Über den nicht dargestellten Schalterkontakten der Leiterplatte 3 sind in den Schalt- und Beleuchtungsbereichen 20 zum Innenraum 8 ragende Schaltdome 21 ausgebildet, die von nicht dargestellten, in der Frontblende 9 angeordneten und von einer Person im Innenraum 8 betätigbaren Bedienelementen beaufschlagbar sind. Dadurch werden sie entgegen ihrer elastischen Schnappkraft mit ihren auf ihrer der Leiterplatte 3 zugewandten Seite angeordneten Kontaktflächen 22 zur Anlage auf die Schalterkontakte bewegt und schließen dort eine Kontaktverbindung.
Bei Beendigung der Betätigung eines Bedienelements wird dieses von dem sich mit seiner Schnappkraft wieder in seine Ausgangsstellung bewegenden Schaltdom 21 ebenfalls in seine Ausgangsstellung bewegt und die Kontaktverbindung wieder unterbrochen.
Weiterhin weisen die Schalt- und Beleuchtungsbereiche 20 durchgehende Lichtschächte 23 auf, in deren der Leiterplatte 3 zugewandte Öffnungen die Leuchtdioden 24 ragen und deren der Frontblende 9 zugewandte Mündungen an nicht dargestellten Anzeigefenstern in der Frontblende 9 anliegen. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Öffnung
3 Leiterplatte
4 Luftdurchtrittsöffnung
5 Lüfter
6 Elektromotor
7 Gebläserad
8 Innenraum
9 Frontblende
10 Zuluftöffnungen
11 Wand
12 Luftführungskanal
13 Temperatursensor
14 Mündungsbereich
15 Mündungsbereich
16 Positionierzapfen
16 Positionierzapfen
17 Positionierausnehmung
17 Positionierausnehmung
18 Dichtlippe
19 Schlitz
20 Schalt- und Beleuchtungsbereich
21 Schaltdome
22 Kontaktfläche
23 Lichtschächte
24 Leuchtdioden

Claims

1. Regeleinrichtung zur Innenraumtemperaturregelung eines Kraftfahrzeugs, mit einer zum Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichteten Frontblende, in der durchgehende Zuluftöffnungen ausgebildet sind, mit einer im Abstand hinter der Frontblende angeordneten Leiterplatte, die elektronische Bauteile trägt und eine Luftdurchtrittsöffnung aufweist, in die ein mit der Leiterplatte verbundener Temperatursensor ragt, mit einer zwischen der Frontblende und der Leiterplatte angeordneten, den Bereich der Zuluftöffnungen mit der Luftdurchtrittsöffnung verbindenden Luftführung, sowie mit einem auf der der Luftführung abgewandten Seite der Leiterplatte angeordneten, elektromotorisch antreibbaren Lüfter, durch den über die Luftdurchtrittsöffnung, die Luftführung und die Zuluftöffnungen der Frontblende Luft aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs ansaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführung ein separater Luftführungskanal (12) aus einem gummielastischen Werkstoff ist, der mit seinen radial umlaufenden Mündungsbereichen (14, 15) an der Frontblende (9) und an der Leiterplatte (3) unter Vorspannung in Anlage ist oder der an der Frontblende oder Leiterplatte angeformt und an Leiterplatte oder Frontblende unter Vorspannung in Anlage ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal (12) unter Vorspannung zwischen der Frontblende (9) und der Leiterplatte (3) angeordnet ist.

3. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mündungsbereiche (15) des Luftführungskanals (12) von Teilen der Frontblende (9) gegen die Leiterplatte (3) beaufschlagt sind.

4. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mündungsbereiche (14) des Luftführungskanals von Teilen der Leiterplatte gegen die Frontblende beaufschlagt sind.

5. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mündungsbereiche (14) des Luftführungskanals (12) Dichtlippen (18) aufweisen, mit denen sie an der Frontblende (9) und/oder an der Leiterplatte in Anlage sind.

6. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mündungsbereiche (14) des Luftführungskanals (9) in an Frontblende (9) und/oder Leiterplatte ausgebildeten Schlitzen (19) unter Vorspannung eingepreßt sind.

7. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Frontblende (9) und/oder Leiterplatte (3) hervorstehende Positionierzapfen (16, 16') aufweisen, die in entsprechende Positionierausnehmungen (17, 17') des Luftführungskanals (12) hineinragen.

8. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal (12) einen oder mehrere radial außerhalb des an der Leiterplatte (3) anliegenden Mündungsbereichs (15) sich erstreckende Schaltbereiche (20) aufweist, in denen Tastmatten ausgebildet sind, die von in der Frontblende (9) angeordneten Bedienelementen beaufschlagbar und durch die auf der Leiterplatte (3) angeordnete Schalter betätigbar sind.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmatten elastisch verformbare Schaltdome (21) sind.

10. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastmatten auf ihrer der Leiterplatte (9) zugewandten Seite Kontaktflächen (22) aufweisen, die bei Beaufschlagung und elastischer Verformung der Tastmatte durch das Bedienelement auf Schalterkontakten der Schalter zur Auflage gelangen.

11. Regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal (12) radial außerhalb seines an der Leiterplatte (3) anliegenden Mündungsbereichs (15) in den Schaltbereichen und/oder in Beleuchtungsbereichen einen oder mehrere Lichtschächte (23) aufweist, die sich zur Frontblende (9) hin erstrecken, wobei auf der Leiterplatte (3) hinter den Lichtschächten (23) Lichtquellen und an der Frontblende (9) die Mündung der Lichtschächte (23) überdeckende Anzeigefenster angeordnet sind.