DE19845455C2 - Device for actuating an air flow control element of a ventilation, heating or air conditioning system of a motor vehicle - Google Patents

Device for actuating an air flow control element of a ventilation, heating or air conditioning system of a motor vehicle

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DE19845455C2 DE1998145455 DE19845455A DE19845455C2 DE 19845455 C2 DE19845455 C2 DE 19845455C2 DE 1998145455 DE1998145455 DE 1998145455 DE 19845455 A DE19845455 A DE 19845455A DE 19845455 C2 DE19845455 C2 DE 19845455C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Luftstromsteuer­ elements einer Lüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahr­ zeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for actuating an air flow control elements of a ventilation, heating or air conditioning system of a motor vehicle Stuff according to the preamble of claim 1.

Zur Betätigung einer Luftklappe einer Lüftungs-, Heizungs- oder Klima­ anlage eines Kraftfahrzeuges sind elektrische Stellmotoren oder mecha­ nische Antriebe, wie Bowdenzüge oder biegsame Übertragungswellen bekannt. Die Betätigung mittels elektrischer Stellmotoren ist relativ kosten­ aufwendig, weshalb in kostengünstigen Klimaanlagen; deren Luftklappen nicht automatisch, sondern manuell verstellbar sind, mechanische Betäti­ gungsvorrichtungen eingesetzt werden. Neben Bowdenzugvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der EP 0 830 961 A2 bekannt sind und deren Montage relativ aufwendig sein kann, werden auch Betätigungsvorrich­ tungen eingesetzt, bei der eine Drehbewegung von dem Drehknopf der Bedieneinheit über eine Übertragungswelle auf die Luftklappe übertragen wird. Druckschriftlicher Stand der Technik ist hierzu nicht bekannt. Der Drehknopf und die Übertragungswelle sind dabei fest miteinander verbun­ den, so daß die Drehbewegung unmittelbar auf die Übertragungswelle und von der Übertragungswelle, beispielsweise über ein Getriebe, auf die Luft­ klappe übertragen wird. Da in der Regel keine lineare Verbindung zwischen dem Drehknopf und der Luftklappe möglich ist, sind die bekannten Über­ tragungswellen biegsam ausgebildet, so daß sie in einem gebogenen Ver­ lauf im Bereich der Anlage geführt ein können. Nachteilig an diesen bekann­ ten Betätigungsvorrichtungen ist, daß sie eine relativ große Hysterese auf­ weisen, da die Wellen aufgrund ihrer Biegsamkeit nur eine geringe Tor­ sionssteifigkeit aufweisen. Aufgrund der großen Hysterese ist eine exakte Positionierung der Luftklappen über das Bediengerät nur unzureichend möglich.For actuating an air damper of a ventilation, heating or air conditioning A motor vehicle is equipped with electric servomotors or mecha African drives, such as Bowden cables or flexible transmission shafts known. The actuation by means of electric servomotors is relatively expensive expensive, which is why in inexpensive air conditioning systems; their air flaps are not adjustable automatically, but manually, mechanical actuation devices are used. In addition to Bowden cable devices, as they are known for example from EP 0 830 961 A2 and their Assembly can be relatively expensive, also actuating device lines used, in which a rotary movement of the rotary knob Transfer the control unit to the air damper via a transmission shaft becomes. The state of the art in print is not known. The The rotary knob and the transmission shaft are firmly connected to each other the, so that the rotational movement directly on the transmission shaft and from the transmission shaft, for example via a gearbox, to the air flap is transmitted. As a rule, there is no linear connection between  the rotary knob and the air flap are possible, the well-known about Support shafts are flexible so that they are in a curved ver run in the area of the facility. A disadvantage of this ten actuators is that they have a relatively large hysteresis point because the waves are only slightly gate due to their flexibility have stiffness. Due to the large hysteresis is an exact Insufficient positioning of the air flaps on the control unit possible.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Betätigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art bereit­ zustellen, die eine geringe Hysterese aufweist, so daß eine exaktere Posi­ tionierung der Luftklappe mittels des Bedienelements möglich ist und dadurch stets die am Bedienelement eingestellte Position der Luftklappe von dieser auch eingenommen wird, so daß die Einstellbarkeit der Lüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage verbessert und damit der Komfort für den Fahr­ zeuginsassen und Bediener der Anlage erhöht ist.Starting from this prior art, it is the object of the invention an improved actuator of the generic type ready to deliver, which has a low hysteresis, so that a more precise Posi tion of the air flap is possible using the control element and thereby always the position of the air flap on the control element this is also taken so that the adjustability of the ventilation, Heating or air conditioning improved and thus the comfort for the driver witness occupants and operators of the system is increased.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a device with the features of Claim 1.

Erfindungsgemäß ist das Betätigungselement, also der Drehknopf an dem Bediengerät, und die Übertragungswelle durch ein Übersetzungsgetriebe gekoppelt und die Übertragungswelle und das Luftstromsteuerelement, also die Luftklappe, durch ein Untersetzungsgetriebe gekoppelt. Dadurch wird eine geringe Drehbewegung des Betätigungselements in eine große Dreh­ bewegung der Übertragungswelle übersetzt und von dieser durch das Untersetzungsgetriebe wieder in eine geringere Drehbewegung des Steuer­ elements weiterübersetzt. Da die Übertragungswelle bei einer geringen Drehbewegung des Drehknopfes und der Luftklappe eine große Drehbewe­ gung ausübt, also die Drehzahl der Übertragungswelle erheblich höher ist als die des Betätigungselements und der Luftklappe wird bei einer Dreh­ bewegung auf die Welle ein entsprechend geringes Drehmoment ausgeübt, so daß die elastische Verformung aufgrund der auftretenden Drehmomente erheblich kleiner ausfällt als bei den bekannten Betätigungsvorrichtungen mit Übertragungswelle. Die Hysterese ist damit um ein Vielfaches verringert, so daß die Luftklappe über das Betätigungselement trotz des Antriebes mit einer Übertragungswelle exakt positionierbar ist.According to the actuating element, that is, the rotary knob on the HMI device, and the transmission shaft through a transmission gear coupled and the transmission shaft and the air flow control, so the air damper, coupled by a reduction gear. This will a small rotary movement of the actuating element in a large rotation movement of the transmission wave and translated by this through the Reduction gear back into a lesser rotary motion of the steering elements further translated. Because the transmission wave at a low Rotary movement of the rotary knob and the air flap a large rotary movement exercise, so the speed of the transmission shaft is significantly higher than that of the actuator and the air damper at one turn a correspondingly low torque is exerted on the shaft, so that the elastic deformation due to the occurring torques turns out significantly smaller than in the known actuators  with transmission shaft. The hysteresis is reduced many times over, so that the air flap with the actuator despite the drive a transmission shaft can be positioned exactly.

Vorteilhafterweise ist das Übersetzungsgetriebe ein Schneckengetriebe mit vorzugsweise mehrgängiger Schnecke, da ein Schneckengetriebe bessere Eigenschaften bezüglich der Selbsthemmung aufweist als ein Stirn- oder Kegelradgetriebe. Die einmal mit dem Betätigungselement positionierte Luftklappe kann sich dann, beispielsweise aufgrund eines auftretenden Luft­ druckes oder dergleichen, nicht selbsttätig bewegen.The transmission gear is advantageously a worm gear with preferably multi-flight worm, because a worm gear better Has self-locking properties as a forehead or Bevel gear. The one positioned with the actuator Air damper can then, for example, due to air occurring pressure or the like, do not move automatically.

In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist das Übersetzungs­ getriebe zwischen dem Betätigungselement und der Übertragungswelle ein Zahnradgetriebe.In a simple embodiment of the invention, the translation gear between the actuator and the transmission shaft Gear transmission.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit besonderem Vorteil bei bieg­ samen Übertragungswellen einsetzbar, da in der erfindungsgemäßen Aus­ gestaltung auf die Übertragungswelle nur relativ geringe Drehmomente wir­ ken, so daß selbst bei biegsamen Übertragungswellen eine exakte Positio­ nierung des Luftstromsteuerelements mittels des Betätigungselements mög­ lich ist.The device according to the invention is particularly advantageous for bending Seed transmission waves can be used because in the Aus according to the invention design on the transmission shaft only relatively low torques ken, so that even with flexible transmission waves an exact position nation of the air flow control element possible by means of the actuating element is.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment Reference to the drawing explained in detail.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Betätigen eines Luftstromsteuerelements 12, das als Luftklappe einer Lüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges ausge­ bildet ist. Die Vorrichtung 10 weist ein Betätigungselement 14, beispiels­ weise einen Drehknopf 16 eines nicht näher dargestellten Bediengerätes der Lüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage auf. Über ein Übersetzungsgetriebe 18 ist der Drehknopf 16 mit einer vorzugsweise biegsamen Übertragungs­ welle 20 gekoppelt, die wiederum über ein Untersetzungsgetriebe 22 mit der Luftklappe 12 gekoppelt ist. The only figure of the drawing shows a device 10 according to the invention for actuating an air flow control element 12 which is formed as an air flap of a ventilation, heating or air conditioning system of a motor vehicle. The device 10 has an actuating element 14 , for example, a knob 16 of an operating device of the ventilation, heating or air conditioning system, not shown. Via a transmission gear 18 , the rotary knob 16 is coupled to a preferably flexible transmission shaft 20 , which in turn is coupled to the air flap 12 via a reduction gear 22 .

Das Übersetzungsgetriebe 18 ist gebildet aus einem fest mit dem Drehknopf 16 verbundenen Zahnrad 24 und einem koaxial mit der Übertragungswelle 20 verbundenen Zahnrad 26, das mit dem Zahnrad 24 in Eingriff steht. Das Übersetzungsgetriebe 18 ist derart ausgelegt, daß das Verhältnis zwischen der Drehzahl des Drehknopfs 16 und der Übertragungswellendrehzahl klei­ ner als 1 ist.The transmission gear 18 is formed from a gear 24 which is fixedly connected to the rotary knob 16 and a gear 26 which is connected coaxially to the transmission shaft 20 and which meshes with the gear 24 . The transmission gear 18 is designed such that the ratio between the speed of the rotary knob 16 and the transmission shaft speed is smaller than 1.

Das Untersetzungsgetriebe 22 ist vorzugsweise ein Schneckengetriebe, das eine fest mit der Übertragungswelle verbundene mehrgängige Schnecke 28 aufweist, die in Eingriff steht mit einem Schneckenrad 30, das fest mit einer Lagerwelle 32 der Luftklappe 12 verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe 22 weist ein Verhältnis zwischen der Drehzahl der treibenden Über­ tragungswelle 20 und der Drehzahl der getriebenen Lagerwelle 32 von größer als 1 auf.The reduction gear 22 is preferably a worm gear which has a multi-speed worm 28 which is fixedly connected to the transmission shaft and which is in engagement with a worm wheel 30 which is fixedly connected to a bearing shaft 32 of the air flap 12 . The reduction gear 22 has a ratio between the speed of the driving transmission shaft 20 and the speed of the driven bearing shaft 32 of greater than 1.

Vorzugsweise ist das Schneckengetriebe 22 derart ausgelegt, daß eine Selbsthemmung auftritt, so daß die Luftklappe 12 sich nicht selbsttätig, bei­ spielsweise durch die in der Klimaanlage strömende Luft, verstellen kann.The worm gear 22 is preferably designed in such a way that self-locking occurs so that the air flap 12 cannot adjust itself, for example by the air flowing in the air conditioning system.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Betätigen eines Luftstromsteuerelements (12) einer Lüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einer Übertragungswelle (20), an die ein Betätigungselement (14) und das Steuerelement (12) ankoppelbar sind, so daß durch Drehen der Übertragungswelle (20) mittels des Betätigungselements (14) das Steuerelement (12) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (14) und die Übertragungswelle (20) durch ein Übersetzungsgetriebe (18) und die Übertragungswelle (20) und das Steuerelement (12) durch ein Untersetzungsgetriebe (22) gekop­ pelt sind.1. Device for actuating an air flow control element ( 12 ) of a ventilation, heating or air conditioning system of a motor vehicle with a transmission shaft ( 20 ) to which an actuating element ( 14 ) and the control element ( 12 ) can be coupled, so that by rotating the transmission shaft ( 20 ) by means of the actuating element ( 14 ), the control element ( 12 ) is adjustable, characterized in that the actuating element ( 14 ) and the transmission shaft ( 20 ) by a transmission gear ( 18 ) and the transmission shaft ( 20 ) and the control element ( 12 ) by a reduction gear ( 22 ) are coupled. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (22) ein Schneckengetriebe ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the reduction gear ( 22 ) is a worm gear. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (18) ein Zahnradgetriebe ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission gear ( 18 ) is a gear transmission. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Übertragungswelle (20) biegsam ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission shaft ( 20 ) is flexible.
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