DE3148962C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellmechanismus für Luftklappen in einem Heizungsgehäuse für Kraftfahr­ zeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 27 57 651 ist ein derartiger Stellmech­ anismus für Luftklappen bekannt, mittels dessen die Lufttemperatur für jede Fahrzeugseite separat einstel­ bar ist. Dieser Effekt wird durch ein erstes Betäti­ gungselement, das beide Klappenhälften in eine gemein­ same Grundstellung schwenkt, in Verbindung mit einem zweiten Betätigungselement erreicht, das eine Klappen­ hälfte relativ zur anderen bewegt.

Falls aus irgendeinem Grunde die Temperatur beispiels­ weise für die Fahrerseite geändert wird, muß, um eine erwünschte Temperaturdifferenz zwischen Fahrer- und Beifahrerseite aufrecht zu erhalten, ein separater Einstellungsvorgang für die Beifahrerseite durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungs­ gemäßen Stellmechanismus derart weiterzubilden, daß eine Temperaturverstellung für eine Seite unter Kon­ stanthaltung der eingestellten Temperaturdifferenz zwischen Fahrer- und Beifahrerseite zu einer entsprechen­ den Temperaturverstellung auf der anderen Seite führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Hiermit ist es möglich, bei einer Änderung von die Temperatur im Fahrzeuginnenraum beeinflussenden Para­ metern durch einen einzigen Betätigungsvorgang die vor der Änderung herrschenden Verhältnisse wiederherzu­ stellen, selbst falls vorher unterschiedliche Ver­ hältnisse auf Fahrer- und Beifahrerseite erwünscht waren. Bei erwünschter Änderung der Temperatur im Fahrzeug­ innenraum ist eine Umstellung unter Beibehaltung des für Fahrer- und Beifahrerseite als sinnvoll erachteten Unterschieds möglich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich gemäß Patentanspruch 2.

Zu der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt einer Klimaanlage in Luftmi­ scherbauart, mit einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel eines Stellmechanismus;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Verbindungsmecha­ nismus des Stellmechanismus;

Fig. 3 eine Draufsicht auf wesentliche Teile des Stellmechanis­ mus;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Stellmechanismus in zerlegtem Zustand; und

Fig. 5 ein Diagramm der Temperaturkenn­ linien der Klimaanlage.

Fig. 1 zeigt eine Klimaanlage in Luft­ mischerbauart mit einer Kühlvorrichtung 2 und einer Heizvorrich­ tung 3, die stromab eines Gebläses 1 hintereinander angeord­ net sind. Innerhalb eines Heizungsgehäuses 4 befindet sich ein einziges Heizelement 6 der Heizvorrichtung 3, für das eine Trennwand 5 vorgesehen ist. Dem einzigen Heizelement 6 ist eine Luftklappe zugeordnet, die in eine Hauptmischklappe 7 für die rechte Seite und eine Nebenmischklappe 8 für die linke Seite unterteilt ist und zum Mischen der Luft dient. Der Kanal, in dem ein bestimmter Luftzustand hergestellt wird, ist stromab der Haupt- und der Nebenmischklappe 7, 8 in einen rechten Kanal 9 für die rechte Seite und einen linken Kanal 10 für die linke Seite unter­ teilt.

In Fig. 1 ist der rechte Kanal 9 ein Hauptsystem, der linke Kanal 10 ein Nebensystem.

Die in der unteren Hälfte von Fig. 1 gezeigte Klimaanlagen­ baugruppe ist wie eine herkömmliche Klima­ anlage in einem Armaturenbrett 11 angeordnet. Ein Temperatur­ steuerhebel eines herkömmlichen Stellmechanismus 12 für ei­ ne Heizvorrichtung dient beim dargestellten Ausführungsbei­ spiel als Hauptschalter 13, mittels dessen die Ausströmlufttemperatur der gesamten Klimaanlage gesteuert wird. Getrennt davon ist ein Nebenhebel 14 für einen Fahrzeugsitz auf der linken Seite, beispielsweise den Bei­ fahrersitz, vorgesehen, mittels dessen lediglich die Aus­ strömlufttemperatur für diesen Sitz, d. h. den Beifahrersitz, gesteuert wird.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Temperierung der Aus­ strömluft mittels einer Hauptsteuerung und einer Nebensteuerung erfolgt, befindet sich im Heizungs­ gehäuse 4 ein Verbindungsmechanismus 15. Der Hauptschalter 13 und der Nebenhebel 14 sind über ein Kabel 16 bzw. 17 mit dem Verbindungsmechanismus 15 verbunden. Sowohl die Hauptmischklappe 7 für die rechte Seite als auch die Nebenmischklappe 8 für die linke Seite werden durch Betätigung des Hauptschalters 13 in Öffnungsrichtung oder Schließrichtung ver­ stellt. Die Nebenmischklappe 8, die zum Nebensystem für die linke Seite ge­ hört, wird durch Betätigung des Nebenhebels 14 relativ zur Hauptmischklappe 7 in Öffnungsrich­ tung oder in Schließrichtung so gedreht, daß in der jeweili­ gen Öffnungsstellung der Hauptmischklappe 7 inner­ halb eines durch einen Doppelpfeil angedeuteten Stellbereichs G (siehe Fig. 2) ein bestimmter Schwenkwinkel zur Hauptmischklappe 7 besteht.

Die Ausbildung des Verbindungsmechanismus 15 wird im einzel­ nen anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert.

Der Hauptschalter 13 ist mittels des Kabels 16 und eines Stiftes 22 mit einem Haupthebel 18 gekoppelt, der derart mit einer Hauptwelle 19 verbunden ist, daß der Haupt­ hebel 18 um die Achse der Hauptwelle 19 schwenkbar ist, an der die Hauptmischklappe 7 befestigt ist.

Die Hauptmischklappe 7 ist mittels des Haupthebels 18 um die Achse der Hauptwelle 19 zwischen einer Stellung A, in der die Hauptmischklappe 7 vollständig "offen" ist, und einer Stellung B, in der die Hauptmischklappe 7 vollständig "geschlossen" ist, schwenkbar. Der Haupthebel 18 ist in seiner der Stellung A zugeordneten Stellung mit 18 a und in seiner der Stellung B zugeordneten Stellung mit 18 b bezeichnet.

Der Nebenhebel 14 ist mittels des Kabels 17 und mittels eines Stiftes 23 mit einem Kupplungshebel 20 ge­ koppelt, der derart auf einem Lagerzapfen 21 gelagert ist, daß er um die Achse des Lagerzapfens 21 verschwenkt werden kann. Ein Verbindungsglied 25 ist an seinem einen Ende mit­ tels eines Stiftes 24 mit dem zum Stift 23 entgegengesetz­ ten Ende des Kupplungshebels 20 verbunden. An seinem anderen Ende weist das Verbindungsglied 25 einen Stift 26 auf, der gleitend verschiebbar in ein im Haupthebel 18 ausgebildetes Langloch 27 eingesetzt ist. Dabei ist der Stift 26 am Haupthebel 18 festgeklemmt; diese Klemmstellung kann der Stift 26 an beliebiger Stelle innerhalb des Langlochs 27 einnehmen. Eine Stange 28 ist mit ihrem einen Ende am Stift 26 schwenkbar gelagert.

Die Nebenmischklappe 8 ist mit einer Hohlwelle 29 verbunden, in die die Hauptwelle 19 eingesetzt ist. Somit ist die Hohlwelle 29 koaxial zur Achse der Hauptwelle 19 drehbar. An einem Ende der Hohlwelle 29 ist ein Hebelarm 30 befestigt. Die Stange 28 steht an ihrem anderen Ende in Eingriff mit einem Loch 31, das im Hebelarm 30 ausgebildet ist.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung des Verbin­ dungsmechanismus 15 werden, wenn der Haupthebel 18 um die Achse der Hauptwelle 19 verschwenkt wird, zugleich mit der Hauptmisch­ klappe 7 die Hohlwelle 29 und die Nebenmisch­ klappe 8 gemeinsam geschwenkt, und zwar über den Stift 26, die Stange 28 und den Hebelarm 30.

Die Nebenmischklappe 8 kann auf gleiche Weise wie die Hauptmisch­ klappe 7 zwischen der Stel­ lung A, die vollständiger Öffnung entspricht, und der Stel­ lung B, die vollständigem Schließen entspricht, gedreht bzw. geschwenkt werden. Entsprechend dem Schwenkbereich der Nebenmischklap­ pe 8 kann der Hebelarm 30 in einem durch einen Doppelpfeil gezeigten Bereich H geschwenkt werden.

Wenn das Kabel 16 durch Betätigung des Hauptschalters 13 in seiner Längs­ richtung vor- und zurückbewegt wird, wird der Haupthebel 18 um die Achse der Hauptwelle 19 verschwenkt bzw. gedreht, und zwar maximal bis in die strichpunktiert gezeigten Stellungen 18 a bzw. 18 b. Dadurch wird die Hauptmischklappe 7 ent­ sprechend zwischen der Stellung A und der Stellung B gedreht. Da die durch den Kanal 9 für die rech­ te Seite strömende Luft vollständig durch das Heizelement 6 strömt, wenn die Hauptmischklappe 7 die Stellung A einnimmt, wird diese Luft auf die höchste Temperatur er­ wärmt. Da die durch den Kanal 9 für die rechte Seite strö­ mende Luft, das Heizelement 6 nicht durchströmt, wenn die Hauptmischklappe 7 die Stellung B ein­ nimmt, wird diese Luft dann am wenigsten, d. h. auf die nied­ rigste Temperatur, erwärmt.

Wie Fig. 1 zeigt, strömt die durch den Kanal 9 für die rechte Seite strömende Luft in den Ausströmrichtungen D _R , V _R und H _R aus. Wenn das Kabel 17 durch Betätigung des Nebenhebels 14 in seiner Längsrichtung vor- und zurückbewegt wird, wird der Stift 23 des Kupplungshebels 20 in einem durch einen Doppelpfeil an­ gedeuteten Bereich C (siehe Fig. 2) verstellt, und zwar zwischen einer der maximalen Öffnung zugeordneten Stellung U über eine der mittleren Öffnung zugeordneten Stellung N und einer der minimalen Öffnung zugeordneten Stellung D. Zugleich wird der Stift 24 in einem durch einen Doppelpfeil bezeichneten Be­ reich E zwischen einer der maximalen Öffnungen zugeordneten Stel­ lung U und einer der minimalen Öffnung zugeordneten Stellung D um die Achse des Lagerzapfens 21 bewegt. Wenn der Stift 24 auf diese Weise um den Lagerzapfen 21 bewegt wird, wird da­ bei das Verbindungsglied 25 entsprechend bewegt, wie dies im folgenden beschrieben wird.

Da das Verbindungsglied 25 an seinem anderen Ende durch den Eingriff zwischen dem Stift 26 und dem Langloch 27 im Haupthebel 18 eingeschränkt ist und da der Stift 26 in ei­ nem durch einen Doppelpfeil angedeuteten Bereich F innerhalb des Langlochs 27 des Haupthebels 18 zwischen einer der minimalen Öffnung entsprechenden Stellung D über eine der mittleren Öffnung entsprechende Stellung N und einer der maxima­ len Öffnung entsprechenden Stellung U bewegbar ist, wird das Verbindungs­ glied 25 in eine durch die Doppelpfeile der Bereiche E und F bestimmten Richtung bewegt. Wenn der Stift 26 im Bereich F zwischen den Stellungen D und U bewegt wird, wird somit der Hebelarm 30 von der Stange 28, die an ihrem einen Ende in Eingriff mit dem Loch 31 im Hebelarm 30 steht, gedreht bzw. verschwenkt, und zwar in dem durch einen Doppelpfeil gezeig­ ten Stellbereich G zwischen einer Stellung D und einer Stellung U sowie durch eine Stellung N.

Wenn der Hebelarm 30 die der mittleren Öffnung entsprechende Stel­ lung N einnimmt, ist die Nebenmischklappe 8, die über die Hohlwelle 29 mit dem Hebelarm 30 verbunden ist, im gleichen Ausmaß geöffnet wie die Hauptmischklappe 7. Wenn der Hebelarm 30 die der maximalen Öffnung entspre­ chende Stellung U einnimmt, ist dagegen die Nebenmischklappe 8 weiter geöffnet als die Hauptmischklappe 7. Wenn jedoch der Hebelarm 30 die der minimalen Öffnung ent­ sprechende Stellung U einnimmt, ist die Nebenmischklappe 8 weniger als die Hauptmischklappe 7 geöffnet. Der Dreh- bzw. Schwenkbereich der Nebenmischklappe 8 relativ zur Hauptmischklappe 7 ist durch die Länge des Langloches 27 im Haupthebel 18 bestimmt, in dem der Stift 26 verschoben werden kann, wobei der durch das Langloch 27 verlaufende Stift 26 im Langloch 27 an jeder gewünschten Stelle aufgrund eines Klemmeingriffs festsitzt, sofern nicht der Nebenhebel 14 betätigt wird.

Demzufolge wird die Stellung des Stiftes 26 selbst dann nicht geändert, wenn der Haupthebel 18 gedreht wird, wodurch die Stellung der Nebenmischklappe 8 rela­ tiv zur Hauptmischklappe 7 praktisch nicht ver­ ändert wird, und zwar unabhängig davon, in welche Stellung der Haupthebel 18 gebracht wird, d. h. unabhängig davon, wie weit die Hauptmischklappe 7 geöffnet ist. Wenn die Nebenmischklappe 8 weiter geöffnet ist als die Hauptmisch­ klappe 7, strömt von der durch den Ka­ nal 10 für die linke Seite strömenden Luft ein größerer An­ teil durch das Heizelement 6 als von der durch den Kanal 9 für die rechte Seite strömenden Luft. Demzufolge wird die durch den Kanal 10 für die linke Seite strömende Luft vom Heizelement 6 stärker erwärmt. Die in den Ausströmrichtungen D _L , V _L und H _L in Fig. 1 ausströmende Luft hat somit eine höhere Temperatur als die in den Ausströmrichtungen D _R , V _R und H _R ausströmende Luft, so daß dem Sitz auf der linken Seite, d. h. dem Beifahrersitz, mehr Wärme als dem Sitz auf der rechten Seite, d. h. dem Fahrersitz, zugeführt wird.

Wenn dagegen die Nebenmischklappe 8 weniger geöff­ net ist als die Hauptmischklappe 7, wird entspre­ chend dem Sitz auf der linken Seite, d. h. dem Beifahrersitz, weniger Wärme als dem Sitz auf der rechten Seite, d. h. dem Fahrersitz, zugeführt. Die gesamte Temperaturerhöhung oder -senkung wird jedoch mittels des Hauptschalters 13 gesteuert.

Die Beziehung zwischen der Hauptmischklappe 7 und der Nebenmischklappe 8 ist in einem Kreisbogendia­ gramm wiedergegeben, das rechts unten in Fig. 2 dargestellt ist. Im Schwenkbereich I der Hauptmischklappe 7, der durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, kann der Stift 26 in einem Bereich J bewegt werden, der durch einen Doppel­ pfeil angedeutet ist und durch die Dicke bzw. Breite des Kreisbogens bestimmt ist. Da die Nebenmischklappe 8 in der Position A, die der vollständigen Öffnung entspricht, an einem Klappenanschlag 32 anliegt, der am Heizungsgehäuse 4 ausgebildet ist und die Öffnungsstellung definiert, ist dort die Breite des Kreisbogens durch eine Grenzkurve K (siehe das Kreisbogendiagramm rechts unten in Fig. 2) be­ grenzt, was bedeutet, daß die Nebenmischklappe 8 nicht weiter geöffnet werden kann, als dies der Grenzkurve K entspricht. Auf ähnliche Weise steht die Nebenmischklappe 8 in der Stellung B, die vollständiger Schließung entspricht, in Berührung mit einem Klappenanschlag 33 am Heizungsgehäuse 4, so daß dort die Breite bzw. Dicke des Kreisbogens durch eine Grenzkurve L begrenzt ist und die Nebenmisch­ klappe 8 nicht weiter geschlossen wer­ den kann, als dies der Grenzkurve L entspricht. Eine ähnli­ che Beziehung ist auch in Fig. 5 dargestellt. Fig. 5 gibt die Beziehung zwischen dem Stellweg des Hauptschalters 13, der auf der Abszisse aufgetragen ist, und der Lufttemperatur wieder, die als Ordinate aufgetragen ist. Die Temperatur im Kanal 9 für die rechte Seite ist durch ei­ nen Doppelpfeil M wiedergegeben, und der Bereich der Tempe­ ratur im Kanal 10 für die linke Seite ist in seiner Breite durch einen Doppelpfeil P wiedergegeben. Dieser Bereich ist durch strichpunktierte Kurven eingegrenzt. Die Temperaturen innerhalb des dem Doppelpfeil P zugeordneten Bereiches kön­ nen im Kanal 10 für die linke Seite eingestellt werden.

Anhand von Fig. 2 ist ferner folgendes erkennbar. Wenn der Hauptschalter 13 ausgehend von einem Zustand, in dem die Nebenmischklappe 8 weiter geöffnet ist als die Hauptmischklappe 7, zum weiteren Öffnen der Hauptmischklappe 7 so betätigt wird, daß die Nebenmischklappe 8 in Berührung mit dem Klap­ penanschlag 32 kommt, wird die aufgrund des Kontaktes zwischen der Nebenmischklappe 8 und dem Klappenanschlag 32 auftretende Reaktionskraft über die Hohlwelle 29, den Hebelarm 30, die Stange 28, den Stift 26, das Verbindungs­ glied 25, den Stift 24 , den Kupplungshebel 20, den Stift 23 und das Kabel 16 zum Nebenhebel 14 übertra­ gen, so daß der Nebenhebel 14 in seine Neu­ tralstellung zurückgebracht wird.

Wenn andererseits die Nebenmischklappe 8 weniger als die Hauptmischklappe 7 geöffnet ist und in Berührung mit dem Klappenanschlag 33 tritt, entsteht eine entsprechende Reaktionskraft, die auf ähnliche Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist, übertragen wird, so daß die Nebenmischklappe 8 in ihre Neutralstellung zu­ rückgebracht wird.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung das Hauptsystem auf der Fahrerseite und das Nebensystem auf der Beifahrerseite angeordnet sind, kön­ nen sie auch umgekehrt an­ geordnet sein.

Wie Fig. 1 zeigt, werden die in den Ausströmrich­ tungen D _L und D _R ausströmenden Luftströme zu einem Ent­ eisungsluftstrom in der Ausströmrichtung D zusammengefaßt. Der Enteisungsluftstrom tritt in den Richtungen D ₁, D ₂ und D ₃ aus. Die in der Ausströmrichtung V _R strömende Luft wird als Belüftungsluft für die rechte Seite in den Richtungen V _{R 1} und V _{R 2} abgegeben. Auf ähnliche Weise wird die in der Aus­ strömrichtung V _L strömende Luft als Belüftungsluft für die linke Seite in den Richtungen V _{L 1} und V _{L 2 abgegeben. Die in der Ausströmrichtung H R ausströmende Luft ist die Heizluft für die rechte Seite, und die in der Ausströmrichtung H L strö­ mende Luft ist die Heizluft für die linke Seite, so daß ins­ gesamt die Luft im Fahrzeuginnenraum klimatisiert bzw. ver­ bessert wird.}

Claims (2)

1. Stellmechanismus für Luftklappen in einem Heizungs­ gehäuse für Kraftfahrzeuge, mit einer in eine Haupt­ mischklappe und eine Nebenmischklappe unterteilten Luftklappe, einem mit der Hauptmischklappe verbundenen Hauptschalter und einem mit der Nebenmischklappe ver­ bundenen Nebenhebel, durch den die Nebenmischklappe in einen innerhalb des Stellbereichs beliebigen Schwenk­ winkel relativ zur Hauptmischklappe stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenmischklappe (8) in einer gegenüber der Hauptmischklappe (7) feststell­ baren Schwenklage durch eine Feststelleinrichtung (25, 26, 27) justierbar ist, wobei der Schwenkwinkel bei gleichzeitiger Verstellung von Haupt- (7) und Neben­ mischklappe (8) durch den Hauptschalter (13) konstant einhaltbar ist.

2. Stellmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptmischklappe (7) auf einer Haupt­ welle (19) angeordnet ist, die an einem mit dem Haupt­ schalter (13) gekoppelten Haupthebel (18) um die Achse der Hauptwelle ( 19) drehbar ist, daß der Nebenhebel (14) mit einem Kupplungshebel (20) verbunden ist, wobei der Kupplungshebel (20) auf einem Lagerzapfen (21) drehbar gelagert ist, daß ein Verbindungsglied (25), das an seinem einen Ende mit dem Kupplungshebel (20) verbunden ist, an seinem anderen Ende einen Stift (26) trägt, der gleitend verschiebbar in ein an dem Haupthebel (18) ausgebildetes Langloch (27) eingesetzt ist, wobei der Stift (26) in dem Langloch (27) an beliebiger Stelle festklemmbar ist, und daß der Stift (26) mit dem einen Ende einer Stange (28) im Eingriff steht, die mit ihrem anderen Ende an einem an der Hohlwelle (29) befestigten Hebelarm (30) angeordnet ist, wobei die Hohlwelle (29) mit der Nebenmischklappe (8) fest verbunden ist und mit ihrer Bohrung über der Hauptwelle (19) drehbar gelagert ist.