DE19928834A1 - Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einer Kurvenscheibe (18), die wenigstens zwei jeweils eine Steuerkurve (22 und 24) bildende Führungen (34 und 40) aufweist, zur Führung von Betätigungshebeln (26, 28, 30) für die Klappen (12, 14, 16), wobei die Betätigungshebel (26, 28, 30) über Führungsszapfen (36, 38) in der jeweiligen Führung geführt sind. Um eine verbesserte Stellvorrichtung, mit der insbesondere mehrere Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei die Stellvorrichtung einfach und entsprechend kostengünstig aufgebaut sein soll, bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Steuerkurven (22 und 24) auf derselben Seite (44) der Kurvenscheibe (18) angeordnet sind und sich kreuzen. Im Kreuzungsbereich wird einer der Hebel über einen zweiten, nur dort in einer Hilfsführung zum Einsatz kommenden Führungszapfen geführt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer
Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Stellvorrichtung ist aus der EP 0 337 382 bekannt. Dieses
Dokument zeigt beispielsweise eine Stellvorrichtung für wenigstens
drei Klappen mit einer Kurvenscheibe, die auf jeder ihrer Seiten jeweils eine
eine Steuerkurve bildende Führung aufweist. In der einen Steuerkurve ist
ein Betätigungshebel für eine erste Klappe geführt und in der anderen
Steuerkurve auf der anderen Seite sind phasenverschoben
zwei Betätigungshebel für die zweite und dritte Klappe geführt. Diese
Stellvorrichtung hat den Nachteil, dass die zweite und dritte Klappe
phasenverschoben die gleiche Bewegung beschreiben, da ihre
Betätigungshebel in derselben Steuerkurve geführt sind. Diese Kopplung
von zwei Klappen kann zu Komforteinschränkungen für die
Fahrzeuginsassen führen. Auch ist durch die Kopplung das
Bedienschalterdesign nicht frei wählbar.
Aus der DE 197 16 229 ist eine Stellvorrichtung bekannt, bei der
drei Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dazu sind
zwei Kurvenscheiben vorgesehen, die miteinander gekoppelt sind. Die erste
Kurvenscheibe weist eine erste Steuerkurve für die erste Klappe und die
zweite Kurvenscheibe zwei Steuerkurven für die zweite und die dritte Klappe
auf. Diese Stellvorrichtung beansprucht sehr viel Bauraum. Weiter müssen
die gekoppelten Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Lagerplatte
gehalten werden, was aufwendig und somit teuer ist. Durch die zusätzliche
Reibung im Antrieb und Lagerung der zweiten Kurvenscheibe erhöhen sich
die Bedienkräfte. Auch wird durch eine zweite Kurvenscheibe die Hysterese
vergrößert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
eine verbesserte Stellvorrichtung bereitzustellen, mit der insbesondere
mehrere Klappen unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei die
Stellvorrichtung einfach und entsprechend kostengünstig aufgebaut sein
sollte.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stellvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß befinden sich auf derselben Seite einer Kurvenscheibe
zwei Steuerkurven, die sich kreuzen. Dadurch können auf engstem Raum
zwei Steuerkurven vorgesehen sein zur unabhängigen Steuerung zweier
Klappen. Soll eine weitere dritte Klappe angesteuert werden, kann auf der
anderen Seite der Kurvenscheibe eine weitere Steuerkurve vorgesehen
sein. Auch könnte auf jeder der Seiten jeweils zwei sich kreuzende
Steuerkurven vorgesehen sein, so dass dann insgesamt vier Klappen
unabhängig voneinander ansteuerbar wären. Die erfindungsgemäße
Stellvorrichtung ist aufgrund ihres einfachen Aufbaus sehr kostengünstig
und, da nur eine Kurvenscheibe vorgesehen ist, ist die Hysterese für jede
Luftklappe entsprechend gering.
Bevorzugt weisen die sich kreuzenden Steuerkurven eine unterschiedliche
Höhe auf. Dann ist zumindest der Führungszapfen, der in der tiefer
liegenden Steuerkurve geführt ist, auch im Kreuzungsbereich sicher geführt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die
Kurvenscheibe auf ihrer ersten Seite wenigstens eine erste Steuerkurve für
eine erste Klappe und auf ihrer zweiten Seite die zwei sich kreuzenden
Steuerkurven auf, für jeweils die zweite und dritte Klappe. Auf der zweiten
Seite der Kurvenscheibe ist wenigstens eine zusätzliche Führung
vorgesehen zur Führung eines Betätigungshebels, dessen Führungszapfen
den Kreuzungsbereich durchläuft. Hierdurch ist eine kompakte Stellvor
richtung zur unabhängigen Steuerung dreier Klappen bereitgestellt. In einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung könnte anstelle der zusätzlichen
Führung auch eine Zwangsmitnahme für den entsprechenden
Betätigungshebel vorgesehen sein, mit der sichergestellt ist, daß der den
Kreuzungsbereich durchlaufende Führungszapfen in der zugehörigen
Steuerkurve verbleibt.
Bevorzugt ist je Kreuzungsbereich wenigstens eine zusätzliche Führung
vorgesehen, so dass jeder Betätigungshebel in jeder Stellung der
Kurvenscheibe, also insbesondere auch dann, wenn ein Führungszapfen in
einem Kreuzungsbereich sich befindet, eine sichere Führung gewährleistet.
Dabei weist der Betätigungshebel, dessen Führungszapfen eine Kreuzung
durchläuft, einen zusätzlichen Zapfen auf, der in der zusätzlichen Führung
führbar ist.
Zum Antrieb der Kurvenscheibe ist vorteilhafterweise auf der ersten Seite
ein mit der Kurvenscheibe verbundenes Zahnrad vorgesehen, das bevorzugt
als Kegelzahnrad oder als Kronenzahnrad ausgebildet ist und in die
Kurvenscheibe einsetzbar und mit dieser verbindbar ist. Besonders
bevorzugt ist dabei das Zahnrad in die Kurvenscheibe einklipsbar, so dass
auf der Seite, auf der das Kegelzahnrad nicht angeordnet ist, eine
Steuerkurve sehr nah an der Rotationsachse der Kurvenscheibe
vorbeiführbar ist, so dass die Kurvenscheibe äußerst kompakt und klein
ausgelegt werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung mit
drei Klappen;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 1;
Fig. 3 die Stellvorrichtung aus Fig. 1 in einer anderen
Winkeleinstellung;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 3;
Fig. 5 die Stellvorrichtung in der Winkelstellung gemäß Fig. 3,
ohne den Betätigungshebel für die zweite Klappe;
Fig. 6 eine Detailansicht der Stellvorrichtung aus Fig. 5.
Eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung 10 für eine erste Klappe 12, eine
zweite Klappe 14 und eine dritte Klappe 16 einer Belüftungs-, Heizungs-
oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges weist eine Kurvenscheibe 18 auf,
die insgesamt drei Steuerkurven 20, 22 und 24 aufweist zur Führung von
Betätigungshebeln 26, 28 und 30, über die die Klappen 12, 14 und 16
betätigbar sind.
Der erste Betätigungshebel 26 ist in einer die erste Steuerkurve 20
bildenden Führung 32 mit seinem nicht dargestellten Führungszapfen
geführt.
Der zweite Betätigungshebel 28 ist in einer die zweite Steuerkurve 22
bildenden Führung 34 geführt, wobei ein zweiter Führungszapfen 36 des
zweiten Betätigungshebels 28 in der Steuerkurve 22 geführt ist.
Der dritte Betätigungshebel 30 weist einen Führungszapfen 38 auf, der in
einer die dritte Steuerkurve 24 bildenden Führung 40 geführt ist.
Die erste Steuerkurve 20 ist auf einer ersten Seite 42 der Kurvenscheibe 18
und die zweite und dritte Steuerkurve 22 und 24 sind auf der anderen,
zweiten Seite 44 der Kurvenscheibe 18 angeordnet. Die Steuerkurven 22
und 24 kreuzen sich, so dass zwei Kreuzungsbereiche 46 und 48 vorliegen.
Der dritte Führungszapfen 38 weist eine Länge L auf, die in etwa der Tiefe
der nutartigen Führung 40 entspricht und der zweite Führungszapfen 36
weist eine geringere Länge als der dritte Führungszapfen 38 auf.
Gleichzeitig ist in den Kreuzungsbereichen 46 und 48 die zweite
Steuerkurve 22 mit einer geringeren Tiefe ausgebildet als die dritte
Steuerkurve 24, so dass im Kreuzungsbereich der dritte Führungszapfen 38
und damit der dritte Betätigungshebel 30 beim Durchlaufen der
Kreuzungsbereiche 46 und 48 immer in der tieferen Führung 40 sicher
geführt ist.
Der kürzere, zweite Führungszapfen 36 jedoch ist in den
Kreuzungsbereichen 46 und 48 nicht eindeutig geführt und könnte im
ungünstigen Fall von der einen Steuerkurve in die andere gelangen.
Damit der Führungszapfen 36 jedoch immer in der zweiten Steuerkurve 22
bleibt, weist der zweite Betätigungshebel 28 einen zusätzlichen
Führungszapfen 50 auf, der fast beim gesamten Bewegungsablauf beim
Drehen der Kurvenscheibe 18 frei ist und nur dann durch eine zusätzliche
Führung 52 geführt wird, wenn der Führungszapfen 36 den ersten
Kreuzungsbereich 46 durchläuft (Fig. 3 und 4). Gleiches gilt beim Duchlaufen
des zweiten Kreuzungsbereiches 48, währenddessen der Führungszapfen in
einer weiteren zusätzlichen Führung 54 geführt wird. Dadurch ist sicher
gestellt, dass der Führungszapfen 36 in den Kreuzungsbereichen 46 und 48
sicher geführt ist und beim Überqueren der dritten Steuerkurve 24 wieder in
die zweite Steuerkurve 22 eintritt.
Der Kreuzungsbereich 46 ist in Fig. 6 im Detail näher dargestellt, wobei zwar
der zweite Betätigungshebel 28 nicht dargestellt ist, aber die
Führungszapfen 36 und 50 dargestellt sind und zwar in einer Position, wenn
der zweite Führungszapfen 36 den ersten Kreuzungsbereich 46 durchläuft.
Auf ihrer ersten Seite 42 weist die Kurvenscheibe 18 einen Kurven
scheibenantrieb auf, der ein mit der Kurvenscheibe 18 verbundenes
Zahnrad 60 umfasst, das als Kegelzahnrad ausgebildet ist und das in die
Kurvenscheibe einsetzbar, insbesondere einklipsbar ist und mit dieser dann
fest verbunden ist. Die Klipse sind an den mit den Bezugszeichen 62, 64
und 66 bezeichneten Stellen angeordnet. Durch das auf der ersten Seite 42
angeordnete Kegelzahnrad 60, das ein separtes Teil bildet und in die
Kurvenscheibe 18 eingeklippst ist, können die zweiten und dritten
Steuerkurven 22 und 24, die auf der zweiten Seite 44 der Kurvenscheibe 18
angeordnet sind, sehr nahe an der Rotationsachse 68 vorbeigeführt werden,
was bei einteiliger Ausbildung der Kurvenscheibe mit dem
Kegelzahnradantrieb, nicht möglich wäre.
Die Kurvenscheibe 18 und das Kegelzahnrad 60 können im Spritz
gussverfahren aus Kunststoff hergestellt sein.
Das Kegelzahnrad 60 wird über einen Antrieb 70, dies kann beispielsweise
eine Welle sein, die in geeigneter Weise auf das Kegelzahnrad 60,
möglicherweise über ein Getriebe, wirkt, angetrieben werden.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung könnte die Kurvenscheibe
unmittelbar mit einem Stellmotor antreibbar sein. Auf das Zahnrad könnte
dann verzichtet werden, so daß gegebenenfalls Bauraum eingespart werden
könnte.
Claims (10)
1. Stellvorrichtung für wenigstens drei Klappen einer Belüftungs-,
Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einer
Kurvenscheibe, die wenigstens zwei jeweils eine Steuerkurve bildende
Führungen aufweist, zur Führung von Betätigungshebeln für die
Klappen, wobei die Betätigungshebel über Führungszapfen in der
jeweiligen Führung geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerkurven (22 und 24) auf derselben Seite (44) der Kurvenscheibe
(18) angeordnet sind und sich kreuzen.
2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
sich kreuzenden Steuerkurven (22 und 24) zumindest im
Kreuzungsbereich (46 bzw. 48) eine unterschiedliche Höhe aufweisen
und die beiden den Kreuzungsbereich (46 bzw. 48) durchlaufende
Führungszapfen (36 und 38) unterschiedliche Längen aufweisen.
3. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (18) auf ihrer ersten Seite
(42) wenigstens eine erste Steuerkurve (20) für eine erste Klappe (12)
und auf ihrer zweiten Seite (44) die zwei sich kreuzenden Steuerkurven
(22 und 24) für jeweils die zweite und die dritte Klappe (14 und 16)
aufweist und dass wenigstens eine zusätzliche Führung (52, 54)
vorgesehen ist zur Führung eines Betätigungshebels (28), dessen
Führungszapfen (36) den Kreuzungsbereich (46, 48) durchläuft.
4. Stellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass je
Kreuzungsbereich (46 bzw. 48) wenigstens eine zusätzliche Führung
(52 bzw. 54) vorgesehen ist.
5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Betätigungshebel (28), dessen Führungszapfen (36) eine Kreuzung (46
bzw. 48) durchläuft, einen zusätzlichen Zapfen (50) aufweist, der in der
zusätzlichen Führung (52) führbar ist.
6. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Kurvenscheibenantrieb auf der ersten Seite
(42) angeordnet ist.
7. Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kurvenscheibenantrieb ein mit der Kurvenscheibe (18) verbundenes
Zahnrad (60) aufweist.
8. Stellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zahnrad (60) als Kegel- oder Kronenzahnrad ausgebildet ist und in die
Kurvenscheibe (18) einsetzbar und mit dieser verbindbar ist.
9. Stellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zahnrad (60) in die Kurvenscheibe (18) einklipsbar ist.
10. Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kurvenscheibenantrieb einen unmittelbar auf die Kurvenscheibe
wirkenden Stellmotor aufweist.
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