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Dokumentenidentifikation DE19810176B4 03.01.2008
Titel Kurvenscheibengetriebe mit Antriebswelle
Anmelder Valeo Klimasysteme GmbH, 96476 Rodach, DE
Erfinder Fuhrmann, Lutz, Dipl.-Ing., 96479 Weitramsdorf, DE
Vertreter COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & SOZIEN, 40237 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 10.03.1998
DE-Aktenzeichen 19810176
Offenlegungstag 16.09.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse F16H 25/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60H 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F16H 53/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F16H 25/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F16H 1/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F16H 25/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kurvenscheibengetriebe mit einem Gehäuse und wenigstens einer, an einer Antriebswelle drehfest angeordneten Kurvenscheibe, die mindestens eine Steuerkurve aufweist. Derartige Kurvenscheibengetriebe werden z.B. in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Luftverteilungsklappen in einem Heiz-/Klimagerät zu steuern.

Hierbei ist eine Kurvenscheibe des Kurvenscheibengetriebes mittels einer Antriebswelle drehverstellbar, so daß z.B. die Bewegung eines in der Steuerkurve formschlüssig einliegenden Eingriffselementes z.B. mittels weiterer Hebel zur Steuerung von Klappen oder Ventilen umgesetzt wird.

Der Antrieb bekannter Kurvenscheibengetriebe erfolgte bislang unter Verwendung einer 90° Umlenkung der antreibenden Drehmomente in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung der Kurvenscheibe.

Aufgrund der vorgegebenen Einbaulage der verschiedensten Bedienelemente im Armaturenbrett eines Fahrzeuges war aufgrund des starr gewählten Antriebes auch die Einbaulage des Kurvenscheibengetriebes im Fahrzeuginneren fest vorgegeben, was eine variable und vielseitige Anordnung des Getriebes verbietet.

Ein solches Kurvenscheibengetriebe mit starrer Antriebswelle zeigt z.B. die DE 39 42 208 A1.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kurvenscheibengetriebe zu schaffen, das an verschiedenen Positionen des Kraftfahrzeuges sowie in beliebigen Einbaulagen montierbar ist und dennoch über die fest vorgegebene Einbaulage der Bedienelemente angetrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem erfindungsgemäßen Kurvenscheibengetriebe an der Antriebswelle zum Antreiben eine flexible Welle befestigt ist. Durch den Einsatz dieser flexiblen Welle kann erreicht werden, daß das Kurvenscheibengetriebe bei Drehung eines Bedienelementes vom Fahrzeuginneren aus an beliebigen Positionen im Fahrzeug und unter den verschiedensten Einbaulagen antreibbar ist. Durch die Flexibilität der Welle bleibt gewährleistet, daß das am Bedienelement angewendete Drehmoment zur Verstellung des Kurvenscheibengetriebes aus allen denkbaren Richtungen direkt in die Antriebswelle des Kurvenscheibengetriebes eingeleitet werden kann.

Als vorteilhaft wird es empfunden, wenn an der Antriebswelle des Kurvenscheibengetriebes nicht nur eine Kurvenscheibe, sondern mindestens eine weitere Kurvenscheibe befestigt ist. In diesem Fall kann nicht nur eine Luftverteilungsklappe, sondern z.B. auch in Abhängigkeit von dieser Klappe eine weitere Klappe geregelt werden.

Ebenfalls ist es denkbar, daß die an der Antriebswelle angeordneten Kurvenscheiben nicht nur eine Steuerkurve, sondern sogar mehrere Steuerkurven aufweisen. Die einzelnen Steuerkurven könnten dabei unabhängig voneinander auf einer Oberfläche der Kurvenscheibe oder auch getrennt voneinander auf der Ober- und Unterseite der Kurvenscheibe angebracht sein. Somit wäre es ebenfalls möglich, in Abhängigkeit voneinander mehrere verschiedene Elemente einer Heiz-/Klimaanlage zu steuern.

Aufrund der engen Verhältnisse in einem Kraftfahrzeug kann es aus Platzgründen unmöglich sein, das antreibende Drehmoment mittels der flexiblen Welle direkt in die Antriebswelle der Kurvenscheibe einzuleiten. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn an der Kurvenscheibe koaxial ein erstes Zahnrad befestigt ist, das von einem zweiten Zahnrad angetrieben ist, welches mit einer zur Antriebswelle parallel versetzten zweiten Welle verbunden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn von der zweiten Welle eine flexible Welle zum Antrieb abgeht. Sollte also aus Platzgründen die direkte Einleitung des antreibenden Drehmoments in die Antriebsachse des Kurvengetriebes nicht möglich sein, so erlaubt die erwähnte Konstruktion die Einleitung des antreibenden Drehmoments in das Kurvenscheibengetriebe parallel zur Hauptantriebswelle.

Durch das von der flexiblen Welle in die zweite Welle eingeleitete Drehmoment wird demnach zunächst ein Zahnrad in Bewegung gesetzt, welches das Zahnrad antreibt, das koaxial an der Kurvenscheibe befestigt ist. Hierdurch wird das antreibende Drehmoment wieder auf die Hauptantriebswelle des Kurvenscheibengetriebes übertragen.

Häufig wird das Kurvenscheibengetriebe im Kraftfahrzeug seitlich am Heiz-/Klimagerät angebracht. Bei dieser Anordnung liegt die Antriebsachse des Kurvenscheibengetriebes quer zur Fahrtrichtung und somit üblicherweise auch quer zur Drehachse der sich im Armaturenbrett befindlichen Verstellelemente. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die flexible Welle, die zum Antrieb des Kurvenscheibengetriebes eingesetzt wird, um 90° gebogen ist. Diese Welle stellt damit die Verbindung zwischen der Drehachse, des Bedienelementes und der Antriebsachse des Kurvenscheibengetriebes her.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kurvenscheibengetriebes steht das erste Zahnrad, das sich koaxial zur Kurvenscheibe befindet, mit dem zweiten Zahnrad über ein Verbindungselement, insbesondere ein drittes Zahnrad oder einen Zahnriemen, in Verbindung. Hierdurch ist es dann z.B. möglich den Abstand der beiden Achsen des Kurvenscheibengetriebes räumlich weiter voneinander zu entfernen, ohne hierbei die Durchmesser der antreibenden Zahnräder vergrößern zu müssen.

Als Verbindungselement zwischen den beiden Zahnrädern, werden dann einfacherweise ein oder mehrere Zahnräder eingesetzt, bzw. wird auf die Verwendung eines übertragenden Zahnriemens zurückgegriffen. In dieser Ausgestaltung ist es auch möglich, auf die Verwendung von Zahnrädern zu verzichten und statt dessen Antriebsräder einzusetzen, die die Verwendung eines Keilriemens gestatten.

Weiterhin ist es als Vorteil anzusehen, wenn die verwendeten Zahnräder, die die Drehmomente zwischen den beiden Antriebswellen übertragen, unterschiedliche Durchmesser aufweisen. So kann sowohl eine Untersetzung, als auch eine Übersetzung des Getriebemechanismuses realisiert werden. In diesem Fall ist es dann möglich, daß z.B. eine nur geringfügige Drehung am Bedienelement im Fahrzeuginneren eine große Drehung der Kurvenscheibe des Kurvenscheibengetriebes hervorruft. Im umgekehrten Fall ist es dann ebenso denkbar, daß eine große Drehung am Bedienelement eine nur sehr kleine Drehung am Getriebe erzeugt.

Entsprechend der genannten Konstruktionen ist ein vielseitiger und flexibler Einsatz des erfindungsgemäßen Kurvenscheibengetriebes im Kraftfahrzeug gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Abbildungen dargestellt. Es zeigen:

1 eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kurvenscheibengetriebes mit zwei möglichen parallelen Antriebswellen-Positionen und flexiblen Wellen zur Einleitung des Drehmoments.

2 eine Unteransicht des erfindungsgemäßen Kurvenscheibengetriebes mit Blick auf die das Drehmoment übertragenden Zahnräder.

Die zeigt ein Kurvenscheibengetriebe mit einem Gehäuse 1. Das Kurvenscheibengetriebe besitzt eine Antriebswelle 2, an der drehfest zwei Kurvenscheiben 3 und 5 befestigt sind. Jede der Kurvenscheiben 3 und 5 hat hierbei wenigstens eine Steuerkurve. Im vorliegenden Fall ist es somit möglich, über die beiden Kurvenscheiben 3 und 5 in Abhängigkeit voneinander z.B. mehrere Luftverteilungsklappen oder aber auch eine Temperaturklappe oder ein Wasserventil zu steuern.

Direkt oben an der Antriebswelle 2 wird das antreibende Drehmoment, was z.B. beim Bedienelement im Fahrzeuginneren aufgewendet wird, über eine flexible Welle 4 in die Antriebswelle 2 eingeleitet. Für den Fall, daß aus Platzgründen eine direkte Einleitung des Drehmoments in die Antriebswelle 2 nicht möglich ist, weist das dargestellte Kurvenscheibengetriebe an der Kurvenscheibe 3 ein koaxial befestigtes Zahnrad 6 auf, das von einem zweiten Zahnrad 7 angetrieben wird welches mit einer zur Antriebswelle 2 parallel versetzten zweiten Welle 8 verbunden ist.

In diesem Fall ist es möglich, über eine flexible Welle 9 das antreibende Drehmoment direkt in die besser zugängliche Welle 8 einzuleiten und die hierdurch hervorgerufene Bewegung des Zahnrades 7 mittels des Zahnrades 6 auf die Antriebswelle 2 zu übertragen. Wie bereits vorangehend erwähnt, ist es möglich, den Abstand der beiden Antriebswellen 2 und 8 zu vergrößern und dann die Verbindung der Zahnräder 7 und 6, z.B. über einen Zahnriemen zu realisieren.

In der 2 ist eine Ansicht von unten auf das erfindungsgemäße Kurvenscheibengetriebe dargestellt. Hier ist zu erkennen, daß an der Kurvenscheibe 3, die an der Antriebswelle 2 drehfest angeordnet ist, koaxial ein Zahnrad 6 befestigt ist, wobei dessen Zähne direkt in die Zähne eines zweiten Zahnrades eingreifen, welches mit der zur Antriebswelle 2 parallel versetzten zweiten Welle 8 verbunden ist.

Da die beiden Zahnräder 6 und 7 gleiche Durchmesser und dementsprechend gleiche Zahnanzahl aufweisen, wird die Bewegung des angetriebenen Zahnrades 7 1:1 auf das Zahnrad 6 übertragen. Wie bereits vorangehend erwähnt, ist es ebenso möglich, die Durchmesser der Zahnräder unterschiedlich zu wählen, wodurch eine Übersetzung oder auch Untersetzung des Getriebes mit den vorangenannten Vorteilen ermöglicht wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das das Kurvenscheibengetriebe umgebende Gehäuse 1 in der Ansicht der 2 nicht dargestellt.


Anspruch[de]
Kurvenscheibengetriebe mit einem Gehäuse (1) und wenigstens einer an einer Antriebswelle (2) drehfest angeordneten Kurvenscheibe (3), die mindestens eine Steuerkurve aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (2) zum Antreiben eine flexible Welle (4) befestigt ist. Kurvenscheibengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (2) mindestens eine weitere Kurvenscheibe (5) befestigt ist. Kurvenscheibengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kurvenscheibe (3) koaxial ein erstes Zahnrad (6) befestigt ist, das von einem zweiten Zahnrad (7) angetrieben ist, welches mit einer zur Antriebswelle (2) parallel versetzten zweiten Welle (8) verbunden ist. Kurvenscheibengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der zweiten Welle (8) eine flexible Welle (9) abgeht. Kurvenscheibengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Welle (4, 9) um 90° gebogen ist. Kurvenscheibengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (6) mit dem zweiten Zahnrad (7) über ein Verbindungselement, insbesondere ein drittes Zahnrad oder einen Zahnriemen, in Verbindung steht. Kurvenscheibengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (6, 7) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.






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