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Die Erfindung betrifft eine Belüftungssteuervorrichtung einer Heizungs- und/oder Klimaanlage, hiernach kurz Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
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Die
EP 0 979 744 A1 zeigt eine Belüftungssteuervorrichtung für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs umfassend:
- mindestens eine Luftverteilungsklappe zur Steuerung von Luftströmen; eine Kurvenscheibe mit
- mindestens einer Führungskurve, welche mit der Luftverteilungsklappe wirkverbunden ist zur Einstellung der Klappenstellung in Abhängigkeit der vorgebbaren Drehstellung der Kurvenscheibe, und
- mit einem mechanischen Endanschlag, welcher mit einem mechanischen Gegenanschlag zusammenwirkt;
- wobei der mechanische Gegenanschlag beweglich gelagert und mittels eines weiteren Stellantriebs betätigbar ist, welcher Gegenanschlag wahlweise in eine Wirkstellung, in welcher der Endanschlag der Kurvenscheibe an mechanischen Gegenanschlag anschlagen kann, oder in eine Neutralstellung bringen kann, in welcher der Endanschlag der Kurvenscheibe nicht an mechanischen Gegenanschlag anschlagen kann. Vier Luftstromregelklappen einer Kfz-Klimaanlage werden durch einen Verbindungsmechanismus gemäß der EP 0 979 744 A1 synchron gesteuert. Im Belüftungsmodus eines maximal kühlen Zustands kann eine ausreichende Menge an gekühlter Luft durch eine Belüftungsöffnung in den Fahrzeuginnenraum geblasen werden. Im Belüftungsmodus eines halbwarmen Zustands werden gekühlte Luft und erwärmte Luft effektiv gemischt, bevor sie in die Fahrzeugkabine geblasen werden. In einem zweistufigen Modus des halbwarmen Zustands können die Passagiere in der Fahrzeugkabine eine sogenannte „Unterseiten-Wärme- und Oberseiten-Kälte“-Klimatisierung genießen, bei der der untere Teil der Fahrzeugkabine angemessen erwärmt und der obere Teil der Fahrzeugkabine angemessen gekühlt wird.
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Es soll gemäß der
JP H10- 47 449 A verhindert werden, dass sich die Drehwelle einer Klappe verformt oder bricht, selbst bei wiederholter Rückstellung ihres Antriebsmechanismus zum Ausgleich von Fehlern in der Position der Klappe, indem ein Schrittmotor als Antriebsquelle für die Klappe verwendet wird. Ein Antriebsmechanismus soll geeignet sein, eine Klappe und einen Klappenhebel zu drehen, in den eine Drehwelle der Klappe eingesetzt ist, indem ein Eingriffsteil eines Antriebshebels, der an einem Motoraktuator gelagert ist, in Eingriff mit einem Führungsloch in dem Klappenhebel gebracht wird und bewirkt, dass das Eingriffsteil auf den Umfang des Führungslochs drückt, während es sich bei der Drehbewegung des Antriebshebels daran entlang bewegt. Der Antriebsmechanismus ist an seinem Gehäuse mit einem Stopper zur Begrenzung der Position des Antriebshebels versehen. Der Anschlag befindet sich an einer Stelle, die verhindert, dass der am Anschlag anliegende Eingriffsteil des Antriebshebels mit dem Ende des Führungslochs in Berührung kommt. Bei der Rückstellung des Antriebsmechanismus soll somit verhindert werden, dass der Anschlag eine Last aufnimmt, um den Klappenhebel vor einer vom Antriebshebel auf ihn wirkenden Last zu schützen.
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Um die Kosten der Klimaanlage insgesamt zu minimieren, werden oft mehrere Klappen in der Vorrichtung zur Belüftungssteuerung gemeinsam über die gleiche sogenannte Modescheibe, d.h. eine mechanische Kurvenscheibe, und den mittels des gleichen mit der Kurvenscheibe verbundenen Stellantriebs gesteuert. Der Antrieb ist typischerweise ein Elektromotor oder auch ein von Hand einstellbarer Drehknopf.
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In der Patentschrift
DE 195 28 714 C1 wird bspw. vorgeschlagen, zwei Mischklappen der Temperaturmischung mit einer einzigen Kurvenscheibe zu steuern.
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Neben der Temperaturmischung ist es auch bekannt, in der Belüftungssteuervorrichtung die eigentlichen Luftverteilungsklappen mit einer einzigen Kurvenscheibe und einem einzigen Stellantrieb zu steuern. Die Luftverteilungsklappen sind entsprechenden Luftkanälen zugeordnet und leiten die Luftströme, die jeweils über entsprechende Düsen bspw. im Fußbereich (Floor), in der Front des Armaturenbretts (Panel) und unterhalb der Windschutzscheibe (Defrost) ausgebracht werden sollen.
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Die Offenlegungsschrift
DE 38 13 116 A1 betrifft eine solche Belüftungssteuervorrichtung mit einer Kurvenscheibe, die als Besonderheit eine einzige durchgehende Führungskurve für drei Klappen aufweist und speziell für eine Betätigung mit einem von Hand einstellbaren Drehknopf geeignet ist und eventuell auch mit einem kostenaufwendigen Servomotor betrieben werden könnte.
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Auf der Kurvenscheibe („Modescheibe“) befindet sich jedoch bei einer modernen Belüftungssteuervorrichtung in der Regel für jede Klappe eine jeweils eigene Führungskurve welche, typischerweise über einen Hebel- oder Gestänge-Strang, mit der jeweiligen Klappe wirkverbunden ist, um die Klappe einzustellen. Die Führungskurven sind üblicherweise so gestaltet, dass für die Luftverteilung Einstellmodi vorgesehen sind, die gewünschte, festgelegte Kombination der Luftverteilungsströme vorgeben und zwar in einer typischen wiederkehrenden Abfolge. Eine typische wiederkehrende Abfolge ist zum Beispiel: (A) Luftverteilung nur zum Fußbereich „Floor“ <-> (B) Luftverteilung zum Armaturenbrett & Fußbereich „Panel & Floor“ <-> (C) Luftverteilung nur zum Armaturenbrett „Panel“ <-> (D) Luftverteilung zu Windschutzscheide und Armaturenbrett „Defrost & Panel“ <-> (E) Luftverteilung nur zur Windschutzscheibe „Defrost“ <-> (F) Luftverteilung zu Windschutzscheibe und Fußbereich „Defrost & Floor“.
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Zur Kosteneinsparung wird zum Antrieb der Kurvenscheibe oft ein günstiger Stellantrieb ohne absolutes Feedback der Position, d.h. ohne absolute Drehwinkel-Rückmeldung, bspw. ein Schrittmotor (auch „Steppermotor“) oder ein bürstenloser Gleichstrom-Motor mit Pulszähler (sog. „DC-Pulsecount-Motoren“) eingesetzt. Um die Steuerung mittels eines solchen Motors zu ermöglichen, wird eine definierte Referenzposition benötigt. Diese ist erforderlich zur Bestimmung der Stellung der Kurvenscheibe während dem Betrieb.
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Hierzu ist es bekannt an der Kurvenscheibe einen mechanischen Anschlag vorzusehen, welcher zur Vorgabe einer Referenzposition der Kurvenscheibe mit einem mechanischen Gegenanschlag zusammenwirkt. Dieser Anschlag führt dazu, dass an derjenigen Drehstellung, in der er wirksam ist, kein Übergang zwischen den gewünschten Stellungen möglich ist, da die Kurvenscheibe nicht frei drehbar ist. Wenn zum Beispiel, bei einer gattungsgemäßen Belüftungsvorrichtung mit oben genannten Kombinationen „Floor“ <-> „Panel & Floor“ <-> „Panel“ <-> „Defrost & Panel“ <-> „Defrost“ <-> „Defrost & Floor“, der mechanische Anschlag in Drehrichtung zwischen der Einstellung „Defrost & Floor“ und der Einstellung „Floor“ vorgesehen ist, ist kein unmittelbarer Übergang von „Floor“ zu „Defrost & Floor“ und umgekehrt möglich. Anders ausgedrückt, muss die Kurvenscheibe über sämtliche dazwischen liegenden Einstellungen gefahren werden, d.h. von „Floor“ über „Panel & Floor“, „Panel“, „Defrost & Panel“ und über „Defrost“ um die Position „Defrost & Floor“ zu erreichen. Dies irritiert den Benutzer da für ihn unerwünschtes und unerwartetes Verhalten der Belüftungssteuervorrichtung entsteht. Zudem erhöht sich der Verschleiß, da im Schnitt ein weiterer Einstellweg zurückgelegt werden muss, weil dazwischen liegende nicht gewünschte Einstellmodi passiert werden müssen, um den gewünschten Einstellmodus zu erreichen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Belüftungssteuervorrichtung dahingehend zu verbessern, dass unerwartetes Verhalten vermieden bzw. der Verschleiß verringert werden kann jedoch weiterhin unverändert der Einsatz eines kostengünstigen Antriebs ohne eigene Positionsmessung möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Belüftungssteuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Aufgezeigt wird eine Belüftungssteuervorrichtung für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs, umfassend:
- mindestens eine Luftverteilungsklappe zur Steuerung von Luftströmen;
- eine Kurvenscheibe mit
- mindestens einer Führungskurve, welche mit der Luftverteilungsklappe wirkverbunden ist zur Einstellung der Klappenstellung in Abhängigkeit der durch einen elektrischen Stellantrieb vorgebbaren Drehstellung der Kurvenscheibe, und
- mit einem mechanischen Endanschlag welcher zur Vorgabe einer Referenzposition für den elektrischen Stellantrieb mit einem mechanischen Gegenanschlag zusammenwirkt;
- und umfassend eine weitere Klappe und ein erstes Getriebe zur Betätigung der weiteren Klappe, wobei
der mechanische Gegenanschlag beweglich gelagert und mittels eines weiteren Stellantriebs betätigbar ist, welcher den Gegenanschlag wahlweise in eine Wirkstellung, in welcher der Endanschlag der Kurvenscheibe am mechanischen Gegenanschlag anschlagen kann, oder in eine Neutralstellung bringen kann, in welcher der Endanschlag der Kurvenscheibe nicht am mechanischen Gegenanschlag anschlagen kann, und wobei der weitere Stellantrieb zur Einstellung der weiteren Klappe vorgesehen und hierzu mit dem ersten Getriebe wirkverbunden ist, und wobei ein mit einer Antriebswelle des weiteren Stellantriebs verbundenes zweites Getriebe, zur Betätigung des mechanischen Gegenanschlags vorgesehen ist, und das erste Getriebe derart ausgestaltet ist, dass es über einen Totbereich verfügt, über welchen der weitere Stellantrieb den mechanischen Gegenanschlag betätigt ohne die Klappenstellung der weiteren Klappe zu verändern.
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Das Hauptmerkmal liegt somit in einer Gestaltung, welche es ermöglicht, den zur Bestimmung der Referenzposition erforderlichen Endanschlag immer nur dann wirksam in Anschlag kommen zu lassen, wenn die Bestimmung der Referenzposition tatsächlich gewünscht ist bzw. ausgeführt wird. Dies erfolgt bevorzugt beim Systemstart des Kraftfahrzeugs, bspw. beim Anlassen des PKW. Hierdurch wird weiterhin die Verwendung eines Elektromotors ohne eigene Drehwinkel-Messung, insbesondere ohne absolute Drehwinkel-Rückmeldung ermöglicht, bspw. eines einfachen Schrittmotors oder eines DC-Pulsecount-Motors.
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In erfindungsgemäßer Ausführung umfasst die Belüftungssteuervorrichtung eine weitere Klappe, insbesondere eine Temperatur- oder Umluftklappe, und ein erstes Getriebe zur Betätigung dieser weiteren Klappe. Der weitere Stellantrieb ist dann zur Einstellung der weiteren Klappe vorgesehen und hierzu mit dem ersten Getriebe wirkverbunden. Mit anderen Worten wird der für die separate Klappe ohnehin ursprünglich vorhandene Antrieb als der weitere Antrieb für den beweglich zustellbaren Gegenanschlag im Sinne der Erfindung genutzt. Somit ist zur Betätigung des Gegenanschlags kostensparend kein zusätzlicher Antrieb vorgesehen.
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In erfindungsgemäßer Ausführung kann ein mit dem weiteren Stellantrieb verbundenes zweites Getriebe, vorzugsweise mit Exzenter-Scheibe, zur Betätigung des mechanischen Gegenanschlags vorgesehen sein. In diesem Fall wird das erste Getriebe gemäß der Erfindung derart ausgestaltet, dass es über einen Totbereich verfügt, über welchen der weitere Stellantrieb den mechanischen Gegenanschlag betätigt, ohne hierbei die Klappenstellung der weiteren Klappe zu verändern. Diese einfache Maßnahme bewirkt, dass die Steuerung der weiteren Klappe, bspw. Temperatur- oder Umluftklappe einerseits, und die Betätigung des Gegenanschlags mittels des gleichen Antriebs andererseits unabhängig voneinander und dennoch mit dem gleichen Antrieb erfolgen können. Eine konstruktiv einfache Ausführung eines entsprechenden Totbereichs ist bspw. möglich, wenn das erste Getriebe ein Gestänge- bzw. Hebeltrieb ist mit einem ersten Hebel an der Welle des weiteren Stellantriebs und einen zweiten Hebel an der Lagerwelle der weiteren Klappe. In diesem Fall kann im zweiten Hebel einfach ein kurvenförmiges Langloch vorgesehen werden, das als Totbereich ein kreisförmiges und zur Welle des Stellantriebs konzentrisches Kurvensegment aufweist, und in welches ein Mitnehmer des ersten Hebels eingreift.
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Alternativ hierzu kann der weiteren Klappe selbst ein Totbereich zugeordnet sein innerhalb dessen die weitere Klappe wirkungslos schwenken kann, d.h. ohne das Mischverhältnis, das durch die weitere Klappe erzielt werden soll, zu verändern. Dies kann konstruktiv einfach erzielt werden, indem der entsprechende Totbereich an einem Bereich eines Luftkanals angeordnet ist, in welchem die weitere Klappe vorgesehen ist. Diese Ausführung eignet sich besonders bei einer Temperaturklappe, die das Mischverhältnis zweier Luftströme unterschiedlicher Temperatur einstellt.
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In einer konstruktiv günstigen Ausführung ist der mechanische Gegenanschlag radial zur Drehachse der Kurvenscheibe verschiebbar gelagert bspw. mittels eines einfachen Gleitlagers. Bevorzugt wird der Gegenanschlag mittels einer Feder in Richtung radial zur Drehachse hin federbelastet. Hierdurch wird erreicht, dass der Gegenanschlag anfänglich d.h. nach Stillstand der Vorrichtung in Wirkstellung ist, da er sich selbsttätig hierhin stellt. Die Federbelastung kann in beliebiger Weise ausgeführt sein. Kostensparend ist insbesondere eine separate Spiralfeder oder eine Kunststofffeder, bspw. einer Blattfeder, welche vorzugsweise einteilig mit dem Gegenanschlag geformt ist. Besonders geeignet für diese Ausführung des beweglichen Gegenanschlags ist eine Gestaltung in welcher der Endanschlag nockenartig radial vom Umfang der Kurvenscheibe hervorsteht. Entsprechend ist keine Führungskurve am Außenumfang vorgesehen, sondern alle Führungskurven sind an oder in einer Seitenfläche der Kurvenscheibe vorgesehen. Äquivalent könnte als Anschlag auch ein axial hervorstehender Stift an der Seitenfläche oder bspw. eine radiale Aussparung im Rand der Kurvenscheibe vorgesehen sein, wenn die Federbelastung entsprechen schnelles Einrasten ermöglicht.
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In einer zuverlässigen und mechanisch einfachen Gestaltung ist der bewegliche Gegenanschlag am gleichen Gestell gelagert, an dem auch die Kurvenscheibe selbst drehbar gelagert ist, d.h. insbesondere am eigentlichen Gehäuse der Belüftungssteuervorrichtung welches die Luftverteilungsklappe(n) sowie die zugehörigen Luftkanäle enthält.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Diese zeigen:
- 1 a-d: eine schematische Seitenansicht einer erste Ausführung der Belüftungssteuervorrichtung, wobei 1a, 1b, 1c und 1d Momentaufnahmen der Belüftungssteuervorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen illustrieren;
- 2: eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführung der Belüftungssteuervorrichtung; und
- 3: eine Variante zur Bereitstellung eines Totbereichs durch entsprechende Form des Luftkanalbereichs.
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In den Figuren sind identische oder äquivalente Bestandteile der Ausführungen mit identischen Bezugszeichen versehen.
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In den Zeichnungen 1-3 sind diverse an sich bekannte Komponenten zur Erleichterung nicht gezeigt, bspw. das Gehäuse der Belüftungssteuervorrichtung oder die elektrischen Motoren.
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1a-d zeigt eine Kurvenscheibe 1 mit einer Führungskurve 11, welche durch eine entsprechende Leitschiene oder Nut in der Seitenfläche der Kurvenscheibe 1 ausgebildet ist. Die Führungskurve 11 steuert über einen einarmigen Steuerhebel 10, der drehfest an der Lagerwelle einer Luftverteilungsklappe 9 angebracht ist, die Schwenk- bzw. Kippstellung dieser Luftverteilungsklappe 9. Zur Vereinfachung sind nur eine Luftverteilungsklappe 9, eine Führungskurve 11 und ein Steuerhebel 10 gezeigt, wobei in an sich bekannter Weise mehrere solcher Luftverteilungsklappen zur Einstellung der gewünschten Luftströme vorgesehen sind. Die Luftverteilungsklappen werden über die entsprechenden Führungskurven in bzw. an der Kurvenscheibe 1 betätigt, wozu die Welle bzw. Drehachse 12 der Kurvenscheibe 1 mit der Abtriebswelle des eingangs genannten elektrischen Stellantriebs ohne absolute Drehwinkel-Rückmeldung (nicht gezeigt) drehfest gekoppelt ist.
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1a-d zeigen ferner einen an der Kurvenscheibe 1 vorgesehenen mechanischen Endanschlag 21, welcher in Zusammenwirkung mit einem unten näher erläuterten Gegenanschlag 23 eine Referenzposition bzw. Referenzdrehstellung der Kurvenscheibe 1 vorgibt, um deren Steuerung mittels des nicht gezeigten Stellantriebs in bekannter Weise zu ermöglichen. Mit anderen Worten, wenn der Endanschlag 21 am Gegenanschlag 23 anschlägt, ist immer die gleiche vordefinierte Drehwinkelstellung der Kurvenscheibe 1 gegeben. In der gezeigten beispielhaften Ausführung ist der Endanschlag 21 wie ein Nocken ausgebildet und steht radial vom Umfang der Kurvenscheibe 1 hervor, wodurch keine Änderung der Führungskurven 11 an oder in einer Seitenfläche der Kurvenscheibe 1 erforderlich wird. Alternativ kann der Endanschlag auch als Aussparung, bzw. Kerbe im Außenumfang der Kurvenscheibe, oder aber als quer zur Ebene der 1a-d d.h. in Achsrichtung parallel zur Drehachse 12 gerichtet ist.
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Der mechanische Gegenanschlag 23 ist beweglich gelagert und kann dadurch mittels eines weiteren Stellantriebs (nicht gezeigt) von einer in 1a gezeigten wirksamen Stellung in eine unwirksame Stellung gemäß 1 b-d gebracht werden. Der mechanische Gegenanschlag 23 für den Endanschlag 21 kann dadurch selektiv nach Bedarf zugestellt werden. In der unwirksamen Neutralstellung gemäß 1 b-d kann der Endanschlag 21 jedoch nicht am Gegenanschlag 23 anschlagen d.h. die Kurvenscheibe 1 kann frei >360° um die Drehachse 12 gedreht werden. Hierdurch wird ein uneingeschränkter Übergang zwischen allen möglichen Einstellungen der Kurvenscheibe 1 in beide Drehrichtungen gewährleistet, d.h. dass immer mittels des kleinsten Drehwinkels der Drehachse 12 die gewünschte Einstellung angefahren werden kann, wobei weiterhin die Referenzdrehstellung bei Bedarf angefahren werden kann.
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In der gezeigten Ausführung ist der mechanische Gegenanschlag 23 radial zur Drehachse 12 der Kurvenscheibe 1 verschiebbar gelagert. Hierzu ist ein Gleitlager 22 vorgesehen, das entsprechend im bzw. am Gehäuse (nicht gezeigt) der Belüftungssteuervorrichtung angeordnet ist. Dieses Gehäuse bildet auch das Gestell für die Drehachse 12, d.h. es lagert die Kurvenscheibe 1. Der Gegenanschlag 23 ist entsprechend mit einem stiftförmigen bspw. zylindrischen Teil versehen, welches im Gleitlager 22 gleitet und dessen Spitze auch mit dem Endanschlag 21 an der Kurvenscheibe 1 zusammenwirkt.
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Zur Betätigung des zustellbaren Gegenanschlags 23 sind verschiedene Antriebe möglich. So könnte bspw. im Gleitlager 22 ein induktiver Linearantrieb vorgesehen sein, welcher gegen eine Federbelastung den zustellbaren Gegenanschlag 23 nur dann zustellt wenn die Referenzdrehstellung angefahren und/oder bestimmt werden soll.
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In der gezeigten Ausführung wird der Antrieb des zustellbaren Gegenanschlags 23 jedoch anders und in bevorzugter Weise realisiert. In 1a-d ist der Gegenanschlag 23 durch eine einfache Spiralfeder 25 in Richtung Wirkstellung d.h. zur Drehachse 12 hin federbelastet. Die Spiralfeder 25 ist zwischen einem Auflager 4 und dem der Kurvenscheibe 1 gegenüberliegenden Ende des Gegenanschlags 23 eingesetzt. Wie aus 1 a-d ferner ersichtlich, hat der von der Kurvenscheibe 1 abgewandte Bereich des Gegenanschlags 23 eine Aussparung 23a, rein schematisch rechteckig dargestellt, in welcher eine weitere Kurvenscheibe mit Führungskurve am Außenumfang, d.h. eine Exzenterscheibe 5 drehbar angeordnet ist. Die Exzenterscheibe 5 ist auf der Abtriebswelle 13 eines weiteren nicht näher gezeigten Antriebs drehfest angebracht. Ohne Drehmoment an der Kurvenscheibe 1 kann der Gegenanschlag 23 bei geeigneter Form der Exzenterscheibe 5 somit selbsttätig in die Wirkstellung zurückkehren. So kann beim Starten der Vorrichtung, bspw. beim Anlassen eines mit der Belüftungssteuervorrichtung ausgestatteten PKW, die Referenzdrehstellung angefahren werden, ohne dass der weitere Antrieb der Abtriebswelle 13 betätigt werden muss.
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Die Aussparung 23a im Gegenanschlag 23 und die Exzenterscheibe 5 bilden, wie aus dem Vergleich von 1a mit 1b-d hervorgeht, eine Konstruktion, durch welche das wahlweise Zustellen bzw. die Betätigung des verschiebbaren Gegenanschlags 23 mittels des weiteren Antriebs an der Antriebswelle 13 erfolgt.
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Wie ferner aus 1-2 hervorgeht, ist an der Antriebswelle 13 ein Getriebe, insbesondere ein Gelenk- bzw. Hebeltrieb vorgesehen. Dieses Getriebe weist einen ersten einarmigen Hebel 6 auf, der drehfest an die Antriebswelle 13 des weiteren Stellantriebs gekoppelt ist und einen zweiten einarmigen Hebel 7, welcher an der Lagerwelle einer weiteren Klappe 8 drehfest angebracht ist, um die Klappe 8 um diese Lagerwelle zu schwenken, wie aus 1a im Vergleich zu 1c hervorgeht. Hierbei ist zu beachten dass die weitere Klappe 8 eine an sich bekannte und ohnehin bereits in der Belüftungssteuervorrichtung vorgesehene Klappe ist, bspw. eine Temperaturklappe oder eine Umluftklappe. Mit anderen Worten, erlaubt es die vorgeschlagene Konstruktion als Antrieb zur Betätigung des Gegenanschlags 23 die Antriebswelle 13 eines üblicherweise bereits vorhandenen Antriebs auszunutzen, so dass kein zusätzlicher Antrieb erforderlich ist.
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Um diese Synergie auszunutzen ist es vorteilhaft, einen sogenannten Totbereich vorzusehen, in welchem die Betätigung der weiteren Klappe 8 nicht zur Betätigung des Gegenanschlags 23 führt und umgekehrt. Dies wird vorteilhaft mittels eines Totbereichs in einem der Getriebe zur Betätigung der weiteren Klappe 8 bzw. des Gegenanschlags 23 erzielt. 1a-d zeigen eine erste Variante mit entsprechendem Totbereich 17 im Gelenktrieb der Hebel 6, 7. Wie aus 1a verglichen mit 1b hervorgeht, sind die Hebel 6, 7 so ausgebildet, dass der weitere Stellantrieb an der Antriebswelle 13 den mechanischen Gegenanschlag 23 betätigen kann ohne die Klappenstellung der weiteren Klappe 8 zu verändern. Dies wird erzielt durch ein kurvenförmiges Langloch im zweiten Hebel 7, in welches ein Mitnehmer am Abtrieb des ersten Hebels 6 eingreift. Als Totbereich 17 hat das Langloch im zweiten Hebel ein kreisförmiges Kurvensegment das zur Antriebswelle 13 des Stellantriebs konzentrisch ist. In diesem Kurvensegment bzw. Totbereich 17 des Langlochs kann der Mitnehmer des ersten Hebels 6 kein Drehmoment auf den zweiten Hebel 7 bewirken d.h. frei schwenken. Erst wenn die Antriebswelle 13 im Uhrzeigersinn über die Stellung gemäß 1b hinaus bspw. in jene nach 1c-d dreht, greift der Mitnehmer des ersten Hebels 6 im Langloch des zweiten Hebels 7 und schwenkt die Klappe 8.
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Als alternative Gestaltung eines Totbereichs zeigt 3 einen speziell gestalteten Mischbereich bzw. Luftkanalbereich 30 im Gehäuse der Belüftungssteuervorrichtung, zum Mischen von Luft aus einem Kaltluftkanal 31 mit Luft aus einem Warmluftkanal 32. Hierbei ist in Vergrößerung des Schwenkbereichs der Temperaturklappe 38 ein unwirksamer Totbereich 37 im Luftkanal ausgebildet. Innerhalb des Totbereichs 37 kann die Temperaturklappe 38 schwenken ohne das Mischverhältnis von Luft aus den Kanälen 31, 32 in den Austrittskanal 33 zu verändern. Das Winkelmaß dieses Totbereichs 37 entspricht dem erforderlichen Drehwinkel zur Betätigung des Gegenanschlags ggf. mittels Übersetzung reduziert. Mittels einer Ausgestaltung nach 3 kann, im Gegensatz zu 1a-d bereits entwickelte bzw. hergestellte Getriebeteile für die Klappe 38 unverändert weiterverwendet werden.
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2 zeigt eine Variante des Getriebes zur Betätigung des Gegenanschlags 23, genauer eine alternative Rückstellfeder. In 2 ist eine Kunststofffeder 27 vom Typ Blattfeder einteilig bzw. einstückig an demjenigen Bauteil angeformt, welches den verschiebbaren Gegenanschlag 23 darstellt. Die Kunststofffeder 27 ist auf entsprechenden Auflagern 4 gelagert, welche am Gehäuse angeformt sind. Durch diese Ausgestaltung wird die Anzahl der Bauteile reduziert, ansonsten entspricht sie jedoch jener aus 1a-d.
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Mittels 1a-d wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gegenanschlags 23 ersichtlich. In Ruhestellung bspw. während des Anlassvorgangs des PKW befindet sich der Gegenanschlag 23 in Wirkstellung gemäß 1a. Der Endanschlag 21 kann somit am Gegenanschlag 23 anschlagen zwecks Ermittlung der Referenzdrehstellung der Kurvenscheibe 1. Während des gewöhnlichen Betriebs der Belüftungssteuervorrichtung wird der Gegenanschlag 23 nicht benötigt und durch Drehen der Antriebswelle 13 mittels der Extzenterscheibe 5 in Neutralstellung gemäß 1b gefahren, wobei aufgrund des Totbereichs 17 keine Veränderung der Klappe 8 erfolgt. Ab der Stellung nach 1b kann der Antrieb mit der Antriebswelle 13 jedoch bestimmungsgemäß genutzt werden, bspw. den Drehwinkelbereich weiter im Uhrzeigersinn zu nutzen, um die Klappe 8 in ihre andere Extremposition nach 1c zu schwenken. Wie unmittelbar aus 1d hervorgeht kann auch die Kurvenscheibe 1 in der Neutralstellung des Gegenanschlags 23 frei um 360° gedreht werden. Es können somit sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn von jeder Belüftungseinstellung aus beide im Drehsinn jeweils nächstliegenden Belüftungseinstellungen eingestellt werden, so dass insgesamt der mittlere Drehweg der Kurvenscheibe 1 und entsprechen der Verschleiß verringert wird.
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Zur Steuerung kann eine Steuerschaltung vorgesehen werden, welche mit dem Stellantrieb zum Drehen der Kurvenscheibe 1 und mit dem weiteren Stellantrieb verbunden ist. Diese Steuerschaltung wird bspw. derart gestaltet, dass sie zur Vorgabe der Referenzposition für den Stellantrieb den mechanischen Gegenanschlag 23 mittels des weiteren Stellantriebs in Wirkstellung bringt und anschließend die Kurvenscheibe 1 mittels des Stellantriebs dreht bis deren Endanschlag 21 mit dem Gegenanschlag 23 zusammenstößt. Diese Position kann die Steuerschaltung dann als Referenzposition des Stellantriebs festlegen für die Einstellung der Stellung der Luftverteilungsklappen 9 beim Betrieb.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kurvenscheibe
- 4
- Auflager
- 5
- Exzenterscheibe
- 6, 7
- Hebel
- 8, 38
- weitere Klappe (Umluft- / Temperaturklappe)
- 9
- Luftverteilungsklappe
- 10
- Steuerhebel
- 11
- Führungskurve
- 12
- Drehachse (am Antrieb)
- 13
- Antriebswelle (am weiteren Antrieb)
- 17, 37
- Totbereich
- 21
- Endanschlag
- 22
- Gleitlager
- 23
- Gegenanschlag
- 23a
- Aussparung
- 25
- Spiralfeder
- 27
- Kunststofffeder
- 30
- Luftkanalbereich
- 31
- Kaltluftkanal
- 32
- Warmluftkanal
- 33
- Austrittskanal