DE4238679A1

DE4238679A1 - Luftleiteinrichtung mit Staudruckklappe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4238679A1
Application number: DE4238679A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Barwig; Rudolf Schuetz
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-05-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung mit Staudruckklappe, insbesondere für Lüfterhauben oder Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-A1 24 39 033 ist bekannt, eine Luftleiteinrichtung zwi schen Kühler und Ventilator eines Kraftfahrzeuges mit zusätzlichen Öffnungen zu versehen, die durch federbelastete Staudruckklappen verschlossen werden. Diese Staudruckklappen werden bei höheren Fahr geschwindigkeiten durch den Fahrtwind selbsttätig geöffnet. Nachtei lig ist beim Stand der Technik, daß die federbelasteten Klappen aus mindestens drei Teilen bestehen, erstens die Staudruckklappen, zwei tens mindestens eine Rückstellfeder und drittens mindestens ein Haltestift. Diese Teile müssen einzeln gefertigt und anschließend an der Luftleiteinrichtung montiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Luftleiteinrichtung mit Staudruckklappe so zu verbessern, daß die Anzahl der Bauteile verringert und die Montage vereinfacht wird.

Die Lösung der Aufgabe ist eine Luftleiteinrichtung gemäß dem An spruch 1, bei der die Staudruckklappe und die Rückstellfeder ein stückig hergestellt sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer solchen Luftleiteinrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 aufgezeigt. Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftleiteinrich tung erlaubt eine besonders einfache und schnelle Montage der Stau druckklappe in den Lagern der Wandteile. Hierbei müssen keine Ein zelteile, wie z. B. Federn oder Haltestifte vormontiert werden, wo raus eine beträchtliche Kostenreduzierung resultiert. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß als Werkstoff für die ein stückig angeformte Rückstellfeder überraschenderweise ein Glasfaser kunststoff besonders geeignet ist.

Nach Anspruch 2 ist die Luftleiteinrichtung aus einem Spritzguß kunststoff hergestellt, wobei zur Lagerung der Staudruckklappen in den Wandteilen Lager angeformt sind. Die Lager sind so gestaltet, daß sie aus zwei Lagerhälften bestehen, die sich nicht überdecken, so daß zur Herstellung der Wandteile ein zweiteiliges Spritzwerkzeug ohne zusätzliche Schieber benutzt werden kann. Die untere Lager hälfte ist hierbei als flacher Lagerbock ausgebildet, während die obere Lagerhälfte halbkreisförmig ausgebildet ist, so daß ein einge legter Lagerzapfen in axialer Richtung verschieblich, in radialer Richtung unverschieblich gelagert ist. Der Vorteil dieser Ausgestal tung besteht darin, daß die Staudruckklappe, die beispielsweise mit tels Lagerzapfen in die Lager der Luftleiteinrichtung eingesetzt ist, frei um die Mittelachse der Lagerzapfen gedreht werden kann und thermische Ausdehnungen der Staudruckklappe in Achsrichtung durch ein Verschieben der Lagerzapfen in den Lagern ausgeglichen werden können. Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung der Luftleiteinrich tung nach Anspruch 2 ist, daß die Lager nach dem Spritzvorgang nicht nachbearbeitet werden müssen.

Nach Anspruch 3 ist die Rückstellfeder als Torsionsstabfeder ausge führt und einstückig an die Staudruckklappe angeformt. Dabei wird für die Staudruckklappe und die Torsionsstabfeder der gleiche Werk stoff verwendet. Es kommt vorzugsweise ein Glasfaserkunststoff zum Einsatz, der der Torsionsstabfeder die gewünschte Federsteifigkeit verleiht. Die Federsteifigkeit kann darüber hinaus noch durch die Länge und den Durchmesser der Torsionsstabfeder beeinflußt werden. Die Torsionsstabfeder ist so an die Staudruckklappe angeformt, daß ihre Mittelachse mit der Drehachse der Staudruckklappe überein stimmt.

Nach Anspruch 4 sind an die Staudruckklappe zwei Lagerzapfen ein stückig angeformt, wobei die Staudruckklappe und die Lagerzapfen aus dem gleichen Material, vorzugsweise einem Glasfaserkunststoff, be stehen. Durch diese Form der Ausgestaltung wird eine Montage der Staudruckklappe in die Lager der Luftleiteinrichtung vereinfacht. So kann die Staudruckklappe einfach in gabelförmige Lager eingeclipst werden oder, bei einer Ausgestaltung der Lager nach Anspruch 2, zu erst in ein Lager eingeführt, in axialer Richtung in dem Lager ver schoben, in das zweite Lager eingeführt und in eine Mittellage zwi schen den beiden Lagern zurückgeschoben und dort fixiert werden.

Nach Anspruch 5 sind an die Staudruckklappe zwei Lagerzapfen und eine Rückstellfeder, die als Torsionsstabfeder ausgeführt ist, ein stückig angeformt. Hierbei ist die Torsionsstabfeder zwischen den beiden Lagerzapfen angeordnet, wobei die Mittelachse der Torsions stabfeder auf der Drehachse, die durch die beiden Lagerzapfen defi niert ist, liegt. Die Torsionsstabfeder ist mit einem Ende mit der Staudruckklappe einstückig verbunden, während das andere Ende frei und mit einer Spannvorrichtung versehen ist. Die Staudruckklappe wird in vorbeschriebener Weise in den Lagern der Wandteile der Luft leiteinrichtung gelagert. Bei einer Ausführung der Lager nach An spruch 2 wird die Staudruckklappe mit Hilfe der Torsionsstabfeder mittig zwischen den Lagern fixiert. Hierzu wird das freie Ende mit seiner Spannvorrichtung in eine geeignete Aufnahmevorrichtung in den Wandteilen eingesetzt. Die Torsionsstabfeder dient somit zum einen zur Erzeugung der Rückstellkraft, die die Staudruckklappe im ge schlossenen Zustand hält, und zum anderen der Festlegung der Stau druckklappe in axialer Richtung.

Nach Anspruch 6 ist die Rückstellfeder der Staudruckklappe als Tor sionsstabfeder ausgeführt und zwischen den beiden Lagerzapfen der Staudruckklappe angeordnet, wobei aber beide Enden der Torsionsstab feder mit der Staudruckklappe einstückig verbunden sind. In der Mitte der Torsionsstabfeder ist eine Spannvorrichtung angeformt, die sowohl der Vorspannung der Torsionsstabfeder als auch der Fixierung der Staudruckklappe in Axialrichtung dient. Diese Ausgestaltung der Torsionsstabfeder ist besonders vorteilhaft, wenn die Staudruckk lappe sehr lang ausgeführt ist, oder wenn sehr große Rückstellkräfte erforderlich sind.

Nach Anspruch 7 ist die Spannvorrichtung der Torsionsstabfeder in Form eines Spannbolzens realisiert, der einstückig an die Torsions stabfeder angeformt ist. Der Winkel zwischen dem Spannbolzen und der Schließfläche der Staudruckklappe beträgt weniger als 90°. Im einge bauten Zustand wird dieser Winkel auf 90° verdreht, wodurch eine Vorspannung der Torsionsstabfeder erfolgt. Somit kann die Vorspann kraft, mit der die Staudruckklappe im geschlossenen Zustand gehalten wird, bereits während der Fertigung der Staudruckklappe vorgegeben werden. Eine Veränderung der auf die Staudruckklappe wirkenden Schließkraft durch eine fehlerhafte Montage ist somit ausgeschlos sen.

Nach Anspruch 8 sind an dem Spannbolzen ein Anschlag und eine Rast nase angeformt. Sie dienen der Lagefixierung des Spannbolzens in ei ner Aufnahmeöffnung in einem Wandhalter der Luftleiteinrichtung.

Nach Anspruch 9 ist die Schließfläche der Staudruckklappe mit einem gummielastischen Material umspritzt. Dies ist insbesondere dann er forderlich, wenn an die Dichtwirkung der Staudruckklappe erhöhte An forderungen gestellt werden. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß keine einzelne Dichtung an der Staudruckklappe oder an einem Wandteil montiert werden muß.

Nach Anspruch 10 sind an die Staudruckklappe Anschlagrippen ange formt, die ein Überdrehen der Torsionsstabfeder verhindern und einen maximalen Öffnungswinkel der Staudruckklappe fest vorgeben. Beson ders vorteilhaft ist dabei, daß der Öffnungswinkel auf die maximale Verdrehbarkeit der Torsionsstabfeder abgestimmt werden kann. Eine fehlerhafte Einstellung des Öffnungswinkels, der zu einem Bruch der Torsionsstabfeder führen könnte, ist somit ausgeschlossen.

Nach Anspruch 11 wird die Staudruckklappe mit axialem Spiel in den Lagern der Wandteile gelagert und mit Hilfe der Torsionsstabfeder in Achsrichtung fixiert. Dabei wird der Spannbolzen der Torsionsstabfe der in eine Bohrung des Wandteils eingefügt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß sich die Staudruckklappe in axialer Richtung aus dehnen kann, wodurch Längenänderungen, die aufgrund der Tempera turänderungen auftreten, kompensiert werden. Ein Verspannen oder Verklemmen der Staudruckklappe in den Lagern ist somit ausgeschlos sen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Staudruckklappe nach Anspruch 12 verlaufen die Ausformschrägen etwa parallel zu der Mit telachse des Spannbolzens. Dadurch kann zur Herstellung eine Spritz gußform benutzt werden, die aus nur zwei Formhälften besteht und keinerlei zusätzliche Schieber aufweist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Staudruckklappe eingebaut in ein Wandteil,

Fig. 2 Schnitt durch eine Staudruckklappe,

Fig. 3 Ausschnitt aus einer Staudruckklappe,

Fig. 4 Ausschnitt aus einer Staudruckklappe,

Fig. 5 Schnitt durch ein Lager eines Wandteils mit Stau druckklappe,

Fig. 6 Schnitt durch ein Lager eines Wandteils ohne Stau druckklappe,

Fig. 7 Lager einer Staudruckklappe und

Fig. 8 Teilansicht eines Wandteils mit zusätzlicher Öff nung, Lagern und Bohrung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Staudruckklappe 2, eingebaut in ein Wandteil 1 einer Luftleiteinrichtung, z. B. einer Lüfterhaube oder einer Klimaanlage. Einstückig mit der Staudruckklappe 2 sind eine Torsionsstabfeder 3, zwei Lagerzapfen 4, 4′ und zwei An schlagrippen 5, 5′ verbunden. Die Staudruckklappe 2 ist mit ihren Lagerzapfen 4, 4′ in Lager 10, 11, 10′, 11′ eingesetzt. In axialer Richtung wird die Staudruckklappe 2 durch einen Spannbolzen 6 fi xiert, der an der Torsionsstabfeder 3 angeformt und in einer Bohrung 12 (siehe Fig. 5) gelagert ist. An den Spannbolzen 6 ist ein Monta gegriff 9 angeformt, der ein Verdrehen und Vorspannen der Torsions stabfeder 3 während der Montage erleichtert. Deutlich gezeigt wird das axiale Spiel zwischen den Lagern 10, 11, 10′, 11′ und den An schlagrippen 5, 5′, die bei dieser Ausführungsform gleichzeitig als Träger für die Lagerzapfen 4, 4′ dienen. Das axiale Spiel ist so be messen, daß während der Montage die Staudruckklappe 2 mit dem Lager zapfen 4′ zuerst in das Lager 10′, 11′ eingesetzt und bis zum An schlag axial eingeschoben wird, anschließend der Lagerzapfen 4 in das Lager 10, 11 eingesetzt und axial eingeschoben wird und zuletzt der Spannbolzen 6 mit Hilfe des Montagegriffs 9 in die Bohrung 12 (Fig. 5) eingesetzt wird. Durch das Einsetzen des Spannbolzens 6 in die Bohrung 12 wird die Staudruckklappe 2 mittig zwischen den Lagern 10, 11, 10′, 11′ fixiert und die Torsionsstabfeder 3 vorgespannt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Staudruckklappe 2 in nicht eingebautem Zustand. Angeformt an die Staudruckklappe 2 ist eine An schlagrippe 5 und die Torsionsstabfeder 3 mit dem Spannbolzen 6. An den Spannbolzen 6 sind eine Rastnase 7, ein Anschlag 8 und der Montagegriff 9 angeformt. Der Spannbolzen 6 ist in einem Winkel α gegenüber der Schließfläche 14 geneigt. Die Ausformschrägen 15 ver laufen parallel zur Mittelachse des Spannbolzens 6, sie sind also ebenfalls um den Winkel α gegenüber der Schließfläche 14 geneigt.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Staudruckklappe 2. Hierbei ist der Spannbolzen 6 wiederum um den Winkel α gegenüber der Schließfläche 14 geneigt. Die Rastnase 7 und der Anschlag 8 laufen nicht um den gesamten Umfang des Spannbolzens 6, sondern sind je weils auf einen kleinen Ausschnitt des Umfangs des Spannbolzens 6 beschränkt. Durch diese Art der Ausführung ist es möglich, eine nur zweiteilige Spritzform zur Herstellung der Staudruckklappe 2 zu be nutzen. An den Spannbolzen 6 ist weiterhin der Montagegriff 9 ange formt. Die Ausformschräge 15 an dem Montagegriff 9 verläuft ebenso wie die übrigen Ausformschrägen 15 an der Staudruckklappe 2 parallel zur Mittelachse des Spannbolzens 6, sie sind also in einem Winkel α gegenüber der Schließfläche 14 geneigt.

Fig. 4 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus einer Staudruckklappe 2. Dabei ist die Anschlagrippe 5 an die Staudruckklappe 2 angeformt. Die Anschlagrippe 5 begrenzt den Öffnungswinkel ß der Staudruck klappe 2. Die Anlagefläche 16 der Anschlagrippe 5 ist entsprechend dem Öffnungswinkel β ebenfalls in dem Winkel ß angeschrägt.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein Lager 10, 11 des Wandteils 1 und die Staudruckklappe 2. Hierbei liegt der Lagerzapfen 4 auf der unteren Lagerhälfte 11 auf und wird von der oberen Lagerhälfte 10 gehalten. Die Fixierung der Staudruckklappe 2 in axialer Richtung erfolgt über den Spannbolzen 6, der in die Bohrung 12 des Wandteils 1 eingesetzt ist, und die Torsionsstabfeder 3, die mit der Stau druckklappe 2 einstückig verbunden ist.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Wandteil 1 mit der Bohrung 12, der unteren Lagerhälfte 11 und der oberen Lagerhälfte 10. Die obere Lagerhälfte 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel halbkreisförmig ausgestaltet. Die untere Lagerhälfte 11 und die obere Lagerhälfte 10 weisen keine Überdeckung auf. Sie können daher in einer nur zweitei ligen Spritzform gefertigt werden.

Fig. 7 zeigt ein Lager der Staudruckklappe 2. Hierbei ist deutlich zu erkennen, daß die obere Lagerhälfte 10 halbkreisförmig ausgebil det ist, während die untere Lagerhälfte 11 eine ebene Form aufweist, also als Lagerbock ausgebildet ist.

Fig. 8 zeigt eine Teilansicht des Wandteils 1 ohne die Staudruck klappe 2. Hierbei ist deutlich zu erkennen, daß die Bohrung 12 als Langloch ausgeführt ist. Ihre ovale Form erleichtert die Montage des Spannbolzens 6, der bei der Montage in die Bohrung 12 eingeschwenkt wird. Die Rastnase 7 und der Anschlag 8 des Spannbolzens 6 sind so angeformt, daß sie senkrecht zur Drehachse der Staudruckklappe 2 an geordnet sind. Die zusätzliche Öffnung 17 in dem Wandteil 1 wird von einem Dichtrand 13 begrenzt. Dieser Dichtrand 13 dient als Auflage für die Schließfläche 14 der hier nicht dargestellten Staudruck klappe 2.

Claims

1. Luftleiteinrichtung, insbesondere für Lüfterhauben oder Klimaanlagen, mit mindestens einer durch eine Rückstellfeder belasteten Staudruckklappe, die jeweils eine zugeordnete Öff nung in Wandteilen der Luftleiteinrichtung kontrolliert, da durch gekennzeichnet, daß die Staudruckklappe (2) und die Rückstellfeder (3) einstückig aus Glasfaserkunststoff herge stellt sind.

2. Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (1) der Luftleiteinrichtung aus Kunststoff hergestellt sind und Lager (10, 11, 10′, 11′) für die Stau druckklappe (2) aufweisen, wobei jedes Lager (10, 11, 10′, 11′) aus einer oberen (10, 10′) und einer unteren Lagerschale (11, 11′) besteht, die axial gegeneinander versetzt sind und sich nicht überdecken.

3. Luftleiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rückstellfeder (3) als Torsionsstabfeder ausgebildet ist.

4. Luftleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Staudruckklappe (2) zwei Lagerzap fen (4, 4′) einstückig angeformt sind, wobei die Staudruck klappe (2) und die Lagerzapfen (4, 4′) aus dem gleichen Mate rial bestehen.

5. Luftleiteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Torsionsstabfeder (3) zwischen den beiden Lagerzapfen (4, 4′) der Staudruckklappe (2) angeordnet und an einem Ende mit der Staudruckklappe (2) einstückig verbunden, an dem anderen Ende frei und mit einer Spannvorrichtung (6) versehen ist.

6. Luftleiteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Torsionsstabfeder (3) zwischen den beiden Lagerzapfen (4, 4′) der Staudruckklappe (2) angeordnet und an beiden Enden mit der Staudruckklappe (2) fest verbunden ist, wobei in der Mitte der Torsionsstabfeder (3) eine Spannvor richtung (6) angeformt ist.

7. Luftleiteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannvorrichtung als Spannbolzen (6) ausge bildet ist, wobei zwischen dem Spannbolzen (6) und der Schließfläche (14) der Staudruckklappe (2) ein Winkel (α) von weniger als 90° eingeschlossen wird.

8. Luftleiteinrichtung Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spannbolzen (6) zur Lagefixierung ein Anschlag (8) und eine Rastnase (7) angeformt sind.

9. Luftleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudruckklappe (2) an ihrer Schließfläche (14) mit einem gummielastischen Material umspritzt ist.

10. Luftleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Staudruckklappe (2) Anschlagrippen (5, 5′) angeformt sind, die ein Überdrehen der Rückstellfeder (3) verhindern und einen Öffnungswinkel (β) der Staudruckklappe (2) auf einen vorgegebenen Wert begrenzen.

11. Luftleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudruckklappe (2) mit axialem Spiel in den Lagern (10, 11, 10′, 11′) der Wand teile (1) gelagert ist, und daß die axiale Festlegung der Staudruckklappe (2) durch das Fixieren des Spannbolzens (6) der Torsionsstabfeder (3) in einer Bohrung (12) der Wandteile (1) erfolgt.

12. Luftleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudruckklappe (2) Ausformschrägen (15) aufweist, deren Winkel etwa dem Vorspann winkel (α) des Spannbolzens (6) entspricht.