Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BALL-AND-SOCKET JOINTED AIR FLAP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/065772
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas flap device (1) having a ball-and-socket joint (5) provided between the actuator (4) and the gas flap (3). Said ball-and socket joint (5) has a spherical head (5.1) which is received in a multiple socket (6). An undercut portion is provided in the socket (6) and encloses the spherical head (5.1) beyond 180°. The various parts of the joint (6) are swiveled to one another in such a manner that the socket (6) can be closed once the spherical head (5.1) has been inserted. The joint (6) is positively locked with the adjacent receiving element (4.1) via a fastening element (7).

Inventors:
BUETER HERMANN (DE)
BUTZ HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/013444
Publication Date:
August 05, 2004
Filing Date:
November 28, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
BUETER HERMANN (DE)
BUTZ HANS (DE)
International Classes:
F02D9/10; F02D11/04; F16K1/22; (IPC1-7): F02D11/04; F02D9/10; F16K31/00; F16C11/06
Foreign References:
DE4302504C11994-06-09
EP0211736A11987-02-25
FR2420685A11979-10-19
US3299721A1967-01-24
DE1775764A11971-10-14
Attorney, Agent or Firm:
Schrauf, Matthias (Intellectual Property Management IPM - C106, Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Gasklappenvorrichtung (1) für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer mindestens ein Stellteil (3.1) aufweisenden Gasklappe (3), das über mindestens ein Stellglied (2) mit mindestens einem Stellantrieb (4) verbunden ist, wobei das Stellglied (2) über ein Kugelkopfgelenk (5) mit dem Stellantrieb (4), mit dem Stellteil (3.1) und/oder mit der Gasklappe (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelkopfgelenk (5) einen aus Kunststoff oder aus Metall gebildeten Kugelkopf (5.1) und eine den Kugelkopf (5.1) aufnehmende aus Kunststoff oder aus Metall gebildete mehrteilige Kugelkopfpfanne (6) aufweist.
2. Gasklappenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkopfpfanne (6) einen ersten Teil (6.1) und einen zweiten Teil (6.2) aufweist, wobei der erste Teil (6.1) und der zweite Teil (6.2) gelenkig oder schwenkbar verbunden sind.
3. Gasklappenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkopfpfanne (6) einen Befestigungsteil (7) aufweist, der drehfest mit einem Aufnahmeteil (4.1) des Stellantriebs (4), des Stellteils (3. 1) und/oder der Gasklappe (3) verbindbar ist.
4. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (7) und das Aufnahmeteil (4.1) drehfest verbindbar sind, wobei das Befestigungsteil (7) mindestens einen elastischen Schenkel (7.1) aufweist, der mit dem Aufnahmeteil (4.1) verrastbar ist.
5. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (6.1) und der zweite Teil (6.2) der Kugelkopfpfanne (6) über ein Filmscharnier (6.5) verbunden sind.
6. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkopfpfanne (6) eine Hinterschneidung (6.6) aufweist und den Kugelkopf (5.1) zwischen 180 ° und 330 °, insbesondere zwischen 250 ° und 300 ° umschließt.
7. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (6.1) und der zweite Teil (6.2) der Kugelkopfpfanne (6) jeweils mindestens einen elastischen Schenkel (7.1) aufweisen, die im montierten Zustand eine mit Bezug zur Teilungsebene (6.4) der Kugelkopfpfanne (6) gegenüberliegende, die Kugelkopfpfanne (6) verschließende Stellung aufweisen.
8. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gasklappen (3) unmittelbar oder über ein Stellteil (3.1) mit einer gemeinsamen Stellleiste (7) verbunden sind, wobei die Stellleiste (7) mit dem Stellglied (2) und/oder dem Stellantrieb (4) in Wirkverbindung steht.
9. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellleiste (8) aus Kunststoff gebildet ist, wobei zwischen der Stellleiste (8) und der Gasklappe (3) oder dem Stellteil (3.1) ein aus Kunststoff gebildetes Drehlager (9) vorgesehen ist.
10. Gasklappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Gleitlager ausgebildete Drehlager (9) ein in der Stellleiste (8), der Gasklappe (3) und/oder dem Stellteil (3.1) verrastbares Sicherungsteil (9.1) mit mindestens einer senkrecht zu einer Lagerachse (9.4) wirkenden Anschlagfläche (9.2) aufweist.
Description:
LUFTKLAPPE MIT KUGELKOPFGELENK Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasklappenvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer mindestens ein Stellteil aufweisenden Gasklappe, das über mindestens ein Stellglied mit mindestens einem Stellantrieb verbunden ist, wobei das Stellglied über ein Kugelkopfgelenk mit dem Stellantrieb, mit dem Stellteil und/oder mit der Gasklappe verbunden ist.

Es ist bereits eine Luftsteuervorrichtung insbesondere für Heiz-und Klimaanlagen aus der DE 43 02 504 Cl bekannt.

Hierbei ist innerhalb eines Lüftungskanals eine schwenkbar angeordnete Luftklappe und ein Stellantrieb für die Luftklappe vorgesehen. Zwischen dem Stellantrieb und der Luftklappe ist ein Stellglied vorgesehen, das an seinen Enden jeweils ein Kugelgelenk aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftklappenvorrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache Herstellung und Montage gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Kugelkopfgelenk einen aus Kunststoff oder aus Metall gebildeten Kugelkopf und eine den Kugelkopf aufnehmende, aus Kunststoff oder aus Metall gebildete mehrteilige Kugelkopfpfanne aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass der Kugelkopf durch die mehrteilige Kugelkopfpfanne für die Montage großwinklig eingeschlossen werden kann. Dieser Einschluss des Kugelkopfes gewährleistet große Verstellkräfte, die auch in Richtung des Kugelkopfschaftes bzw. auf Zug ausgerichtet sein können.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Kugelkopfpfanne einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, wobei der erste Teil und der zweite Teil gelenkig oder schwenkbar verbunden sind. Durch die Verschwenkbarkeit kann der Kugelkopf zur Montage in den einen Teil eingesetzt werden und der andere Teil wird einfach entsprechend darüber geklappt, so dass sich eine im Wesentlichen geschlossene Kugelkopfpfanne ergibt.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass die Kugelkopfpfanne einen Befestigungsteil aufweist, der drehfest mit einem Aufnahmeteil des Stellantriebs, des Stellteils und/oder der Gasklappe verbindbar ist. Das durch den Kugelkopf und die Kugelkopfpfanne gebildete Kugelkopfgelenk kann somit in den Kraftfluss integriert werden. Das Befestigungsteil kann hierbei einteilig oder lösbar mit der Kugelkopfpfanne verbunden sein. Der Kugelkopf ist dabei mit seinem Schaft formschlüssig mit dem entsprechend benachbarten Stellglied verbunden.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das Befestigungsteil und das Aufnahmeteil drehfest verbindbar sind, wobei das Befestigungsteil mindestens einen elastischen Schenkel aufweist, der mit dem Aufnahmeteil verrastbar ist. Die Verrastbarkeit gewährleistet eine einfache und schnelle Montage. Das Befestigungsteil wird in das Aufnahmeteil gesteckt, wobei die Steckverbindung für sich drehfest ausgebildet ist, so dass die funktionale Drehbewegung des Kugelkopfgelenks zwischen der Kugelkopfpfanne und dem Kugelkopf erfolgt.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass der erste Teil und der zweite Teil der Kugelkopfpfanne über ein Filmscharnier verbunden sind. Das Filmscharnier lässt sich einfach herstellen und erfüllt für die Montage die erforderliche Elastizität bzw. Festigkeit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass die Kugelkopfpfanne eine Hinterschneidung aufweist und den Kugelkopf zwischen 180 ° und 330 °, insbesondere zwischen 250 ° und 300 ° umschließt. Die Hinterschneidung kann hierbei entsprechend der gewünschten Bewegungsfreiheit des Kugelkopfes in der Kugelkopfpfanne ausgebildet sein.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass der erste Teil und der zweite Teil der Kugelkopfpfanne jeweils mindestens einen elastischen Schenkel aufweisen, die im montierten Zustand eine mit Bezug zu einer Teilungsebene der Kugelkopfpfanne gegenüberliegende, die Kugelpfanne verschließende Stellung aufweisen. Der Befestigungsteil wird hierbei im Wesentlichen durch die beiden elastischen Schenkel gebildet, die in das entsprechend geformte Aufnahmeteil eingesteckt werden. Die Elastizität der Schenkel gewährleistet hierbei das Verrasten nach dem Einstecken und damit eine Zugsicherung für das Kugelkopfgelenk in Richtung des Schaftes des Kugelkopfes.

Die Verdrehsicherheit ergibt sich aus dem mehrkantigen Formschluss zwischen dem aus beiden elastischen Schenkeln gebildeten Befestigungsteil und dem Aufnahmeteil.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass mehrere Gasklappen unmittelbar oder über ein Stellteil mit einer gemeinsamen Stellleiste verbunden sind, wobei die Stellleiste mit dem Stellglied und/oder dem Stellantrieb in Wirkverbindung steht. Somit können mehrere Gasklappen gleichzeitig und synchron bewegt werden.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Stellleiste aus Kunststoff gebildet ist, wobei zwischen der Stellleiste und der Gasklappe oder dem Stellteil ein aus Kunststoff gebildetes Drehlager vorgesehen ist. Die Ausbildung aus Kunststoff gewährleistet eine Gewichtsersparnis und eine einfache Herstellung der Gasklappenvorrichtung.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass das als Gleitlager ausgebildete Drehlager ein in der Stellleiste, der Gasklappe und/oder dem Stellteil verrastbares Sicherungsteil mit mindestens einer senkrecht zu einer Lagerachse wirkenden Anschlagfläche aufweist. Das verrastbare Sicherungsteil kann somit einfach in eine entsprechende Lagerbohrung der Stellleiste, der Gasklappe und/oder des Stellteils eingesetzt und gesichert werden. Die Anschlagfläche und die Verrastung des Sicherungsteils bietet einen parallel zum Sicherungsteil, entgegengesetzt wirkenden Formschluss zwischen dem Sicherungsteil einerseits und der Stellleiste, der Gasklappe und/oder des Stellteils andererseits. Die Verrastung ist als Halteteil 9 ausgebildet, das mit Bezug zur Drehachse einen ovalen Querschnitt aufweist und gleichzeitig eine Verdrehsicherung darstellt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.

Dabei zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Stellglieds mit Kugelkopf, Kugelkopfpfanne und Befestigungsteil ; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Gasklappenvorrichtung von unten mit Stellantrieb, Stellglied, Stellteil, Stellleiste und Gasklappen ; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Gasklappenvorrichtung von oben ; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Stellglieds mit Stellleiste und Drehlager ; Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Drehlagers.

Das Stellglied 2 weist zwei Kugelkopfgelenke 5,5'auf. Die Kugelkopfgelenke 5, 5'bestehen aus einem Kugelkopf 5.1 und einer Kugelkopfpfanne 6, die den Kugelkopf 5.1 aufgrund einer Hinterschneidung 6.6 im montierten Zustand um etwa 300 ° umschließt. Der aus Metall gebildete Kugelkopf 5.1 ist hierbei mit seinem Schaft formschlüssig im Stellglied 2 eingegossen. Die Kugelkopfpfanne 6 ist zweiteilig ausgebildet, wobei der erste Teil 6.1 und der zweite Teil 6.2 über ein Filmscharnier 6.5 schwenkbar verbunden sind. Beide Teile 6.1, 6.2 weisen im montierten Zustand eine gemeinsame Teilungsebene 6.4 auf, die im offenen Zustand der Kugelkopfpfanne 6 durch die jeweilige Verschlussfläche 6.4 aufgespannt wird.

Nach dem Einlegen des Kugelkopfes 5.1 in den ersten Teil 6.1 wird die Kugelkopfpfanne 6 durch Verschwenken des zweiten Teils 6.2 verschlossen. Auf der Verschlussfläche 6.4 sind mehrere Sicherungsstifte 6.3 vorgesehen, die in entsprechende Sicherungsbohrungen 6.7 bzw. Vertiefungen eingreifen, so dass eine Relativbewegung der beiden Kugelkopfpfannenteile 6.1, 6.2 im montierten Zustand verhindert wird.

Die Kugelkopfpfanne 6 weist zudem einen Befestigungsteil 7 auf. Der Befestigungsteil 7 besteht im Wesentlichen aus zwei elastischen Schenkeln 7.1, 7.2, die jeweils am ersten Teil 6.1 und am zweiten Teil 6.2 der Kugelkopfpfanne 6 angeordnet sind. Die elastischen Schenkel 7.1, 7.2 sind der Verschlussfläche 6.4 nach ausgerichtet. Im montierten Zustand sind die beiden elastischen Schenkel 7.1, 7.2 mit Bezug zur Teilungsebene 6.4 gegenüberliegend bzw. spiegelsymmetrisch angeordnet. Die elastischen Schenkel 7.1, 7.2 weisen jeweils eine Haltenase 7.3, 7.4 auf, die gemäß Figur 2 mit dem Aufnahmeteil 4.1 verrastet.

Gemäß Figur 2 ist ein Stellantrieb 4 über ein Aufnahmeteil 4.1 mit dem Stellglied 2, und das Stellglied 2 über das Stellteil 3.1 mit der Gasklappe 3 mechanisch verbunden. Die weiteren Gasklappen 3', 3''weisen jeweils ein Stellteil 3. 1', 3. 1''auf, wobei alle Stellteile 3.1- 3. 1"über eine Stellleiste 8 mechanisch gekoppelt sind. Die Gasklappen 3-3''weisen hierbei jeweils eine Gasklappenachse 3.2-3. 2''mit Dichtung 3. 3-3. 3"und Distanzstück 3.4-3. 4''auf, die zum einen Teil eines nicht dargestellten Drehlagers sowie Teil einer nicht dargestellten Gasleitung bilden.

Das Stellglied 2 ist hierbei an seinen beiden Enden über die Befestigungsteile 7,7'innerhalb des Aufnahmeteils 4.1 des Stellantriebs 4 und innerhalb des Aufnahmeteils 4. 1'des Stellteils 3.1 angeordnet. Das Aufnahmeteil 4.1 ist vierkantförmig ausgebildet und stellt somit eine Verdrehsicherung zum Befestigungsteil 7 dar, dessen elastische Schenkel 7.1, 7.2 eine entsprechende parallele Ausrichtung aufweisen.

Gemäß Figur 2 kommen die Haltenasen 7.3, 7.4 (Figur 1) an der dem Stellglied 2 gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Aufnahmeteils 4.1, 4. 1'zur Anlage bzw. verrasten dort. Ein Lösen des Aufnahmeteils 4.1, 4. 1'vom Befestigungsteil 7, 7' wird verhindert.

Gemäß Figur 3 ist der Stellantrieb 4 mit einer ersten Stellleiste 8 und einer zweiten nicht dargestellten Stellleiste verbunden. Hierzu weist der Stellantrieb 4 zwei Kugelkopfgelenke 5, 5''zur Verbindung mit jeweils einem Stellglied 2, 2'auf. Das jeweilige Stellglied 2, 2'weist wiederum ein zweites Kugelkopfgelenk 5'auf, das die Verbindung mit dem Stellteil 3.1 der jeweiligen Stellleiste 8 bzw. der Gasklappe 3 bildet. Hierbei ist mindestens ein Stellglied 2 in seiner Länge veränderlich ausgebildet, so dass eine Einstellmöglichkeit der beiden Stellleisten 8 relativ zueinander gewährleistet ist.

Gemäß Figur 4 ist zwischen der Stellleiste 8 und dem Stellteil 3.1 ein aus Kunststoff gebildetes und als Gleitlager ausgebildetes Drehlager 9 vorgesehen. Das Drehlager 9 weist ein an der Stellleiste 8 anschlagendes und im Stellteil 3.1 verrastbares Sicherungsteil 9.1 auf, welches das Drehlager 9 in axiale Richtung zusammenhält.

Gemäß Figur 5 liegt das Sicherungsteil 9.1 über eine Anschlagfläche 9.2 an der Stellleiste 8 und am Stellteil 3.1 an. Hierbei verläuft eine Lagerachse 9.4 in etwa senkrecht zur Anschlagfläche 9.2. An der der Anschlagfläche 9.2 gegenüberliegenden Seite des Sicherungsteils 9.1 weist dieses ein als Klips ausgebildetes Halteteil 9.3 auf, welches ein Lösen des Sicherungsteils 9.1 gemäß Figur 5 nach oben hin aus dem Stellteil 3.1 verhindert. Das Halteteil 9.3 ist mit Bezug zur Drehachse im Querschnitt länglich bzw. oval ausgebildet und stellt somit gleichzeitig eine Verdrehsicherung dar.

Zwischen der Stellleiste 8 und dem Stellteil 3.1 einerseits und zwischen der Stellleiste 8 und dem Sicherungsteil 9.1 andererseits ist eine Labyrinthdichtung vorgesehen, welche von den treppenförmigen Anschlagflächen 9.2, 9. 2'gebildet wird.