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Die Erfindung betrifft einen Lufteinlasskanalstutzen einer Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlagenbaugruppe mit einer einen ringförmigen Grundkörper aufweisenden Dichtung sowie eine Lufteinlassbaugruppe für eine Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage mit einer in einem Karosseriebauteil ausgebildeten Lufteinlassöffnung.
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Aus dem Stand der Technik sind Lufteinlasskanalstutzen für Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlagen bekannt, die mit ringförmigen Dichtungen an einer Lufteinlassöffnung in einem Karosseriebauteil des Fahrzeugs anliegen. Derartige Lufteinlassbaugruppen haben die Lufteinlassöffnungen an unbeweglichen Karosseriebauteilen angeordnet, um eine notwendige Dichtheit des Lufteinlasskanals insbesondere zum Motorraum zu gewährleisten. Eine Anordnung der Lufteinlassöffnungen an beweglichen Karosseriebauteilen, beispielsweise an Motorhauben, ist nicht vorgesehen, da die bekannten Dichtungen hierfür keinen ausreichenden Toleranzausgleich ermöglichen.
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Aus der
WO 2007/067108 A1 ist eine Dichtungsvorrichtung zur Abdichtung zwischen einem Luftkanal und einem in den Luftkanal eingesteckten Luftauslass bekannt. Durch die beschriebene Abdichtung kann eine Schaumstoffdichtung vermieden werden. Schaumstoffdichtungen sind empfindlich und reißen bei der Montage schnell aus. Auch altern Schaumstoffdichtungen vergleichsweise schnell und verspröden im Laufe der Zeit. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lufteinlasskanalstutzen und eine Lufteinlassbaugruppe für einen Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage bereitzustellen, der einen großen Toleranzausgleich zum Karosseriebauteil ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lufteinlasskanalstutzen einer Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlagenbaugruppe gelöst, in welchen lösbar ein motorhaubenseitiger Kanalhals einschiebbar ist, mit einer einen ringförmigen Grundkörper aufweisenden Dichtung, wobei der ringförmige Grundkörper eine Axialrichtung definiert und ein axial vorderes Ende aufweist, an dem eine erste elastische Dichtlippe angeordnet ist. Die Dichtlippe erstreckt sich in Umfangsrichtung geschlossen über den gesamten Umfang des Grundkörpers, in radialer Richtung nach innen und in Richtung zum axial hinteren Ende. Eine derartige Dichtlippe ermöglicht einen großen Toleranzausgleich zum motorhaubenseitigen Kanalhals. Der Toleranzausgleich wird sowohl in axialer Richtung als auch in einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung ermöglicht. Das vordere Ende ist das stromaufwärtige Ende des Grundkörpers.
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Eine zweite elastische Dichtlippe ist am vorderen axialen Ende des ringförmigen Grundkörpers angeordnet, welche sich in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise in radialer Richtung nach außen und in axialer Richtung nach vorne erstreckt. Auf diese Weise wird eine zweite Abdichtungsstelle zum gleichen Bauteil oder zu einem unterschiedlichen Bauteil ermöglicht.
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Beispielsweise sind die erste und die zweite Dichtlippe so angebracht, dass sie unabhängig voneinander elastisch deformierbar sind und/oder dass die Dichtlippen einstückig ineinander übergehen. Auf diese Weise wird einerseits eine unabhängige Funktion der Dichtlippen und andererseits eine kompakte Ausführungsform und einfache Ausgestaltung ermöglicht.
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Ein großer Toleranzbereich wird erreicht, wenn das Verhältnis der radialen Abmessung einer Aufnahmeöffnung des ringförmigen Grundkörpers für den Kanalhals zur entsprechenden Innenabmessung der ersten elastischen Dichtlippe zwischen 1,2 und 2 liegt.
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Beispielsweise ist der ringförmige Grundkörper zylindermantelförmig ausgebildet.
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Der ringförmige Grundkörper kann starr ausgeführt sein, wobei vorzugsweise die Dichtlippen durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren integral am Grundkörper ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine hohe Formstabilität des Lufteinlasskanalstutzens erreicht, während gleichzeitig ein einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren des Lufteinlasskanalstutzen ermöglicht wird.
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Zur einfachen Anbringung des Lufteinlasskanalstutzens an einer Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage kann der ringförmige Grundkörper an einem hinteren axialen Ende eine Befestigungsgeometrie zur Halterung an einem Luftzufuhrkanal angeformt haben.
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Eine erfindungsgemäße Lufteinlassbaugruppe für eine Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage umfasst eine in einem Karosseriebauteil, insbesondere in einer Motorhaube, ausgebildete Lufteinlassöffnung und einen Lufteinlasskanal, der in einem frei auskragenden Kanalhals endet, und einen oben beschriebenen Lufteinlasskanalstutzen, der an der Fahrzugbelüftungs- oder -klimaanlage befestigt ist, wobei die Lufteinlassöffnung mit der Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage lösbar verbunden ist und der Kanalhals in den Lufteinlasskanalstutzen ragt und die Dichtung an dem Kanalhals anliegt. Auf diese Weise kann die Lufteinlassbaugruppe Toleranzen zwischen dem Karosseriebauteil mit der Lufteinlassöffnung und dem Lufteinlasskanalstutzen ausgleichen, wodurch beispielsweise ein Vorsehen der Lufteinlassöffnung an einem beweglichen Karosseriebauteil, beispielsweise der Motorhaube oder einer Fronthaube, ermöglicht wird.
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Vorzugsweise ist das Karosseriebauteil mit der Lufteinlassöffnung zwischen einer ersten Position, in welcher der Kanalhals in den Lufteinlasskanalstutzen ragt, und einer zweiten Position, in welcher der Kanalhals vom Lufteinlassstutzen getrennt ist, beweglich. Die Dichtung des Lufteinlasskanalstutzens ermöglicht einen Toleranzausgleich, der insbesondere eine Kippbewegung des Karosseriebauteils ermöglicht.
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Die erste elastische Dichtlippe des Lufteinlasskanalstutzens kann sich in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen über den gesamten Umfang des Kanalhalses des Lufteinlasskanals, in radialer Richtung nach innen und in axialer Richtung zum axial hinteren Ende erstrecken, wobei die erste elastische Dichtlippe in der ersten Position des Karosserieteils im Wesentlichen an der Außenseite des Kanalhalses anliegt, was für eine gute Abdichtung sorgt.
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Das Karosseriebauteil kann einen Fortsatz aufweisen, welcher in der ersten Position des Karosseriebauteils vertikal über dem Lufteinlasskanal angeordnet ist und den Lufteinlasskanalstutzen zumindest teilweise abdeckt. Auf diese Weise kann am Karosseriebauteil entlang vertikal nach unten laufendes Wasser am Fortsatz abtropfen, ohne in den Bereich der Dichtung zu gelangen.
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Insbesondere ist der Kanalhals im eingebauten Zustand horizontal verlaufend.
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Der Lufteinlasskanalstutzen kann eine zweite Dichtlippe aufweisen, welche an der vertikal oberen Seite des Lufteinlasskanalstutzens angeordnet ist und in der ersten Position des Karosseriebauteils zumindest teilweise durch den Fortsatz abgedeckt wird und/oder dichtend an dem Karosseriebauteil anliegt. Somit kann die zweite Dichtlippe einerseits als Wasserableitungsbauteil verwendet werden und alternativ oder zusätzlich eine Abdichtungsfunktion erfüllen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine erfindungsgemäße Lufteinlassbaugruppe in einer Vertikalschnittansicht;
- - 2 eine Detailansicht der Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 mit räumlich getrenntem Karosseriebauteil und Lufteinlasskanalstutzen;
- - 3 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 in einer ersten axialen Toleranzposition;
- - 4 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 in einer zweiten axialen Toleranzposition;
- - 5 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 in einer ersten vertikalen Toleranzposition;
- - 6 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 in einer zweiten vertikalen Toleranzposition;
- - 7 eine Detailansicht der Lufteinlassbaugruppe gemäß 1 entlang der Schnittebene VII-VII;
- - 8 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 7, wobei das Karosseriebauteil in einer ersten seitlichen Toleranzposition angeordnet ist; und
- - 9 die Lufteinlassbaugruppe gemäß 7, wobei das Karosseriebauteil in einer zweiten seitlichen Toleranzposition angeordnet ist.
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1 zeigt eine Lufteinlassbaugruppe 10 einer Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage 100. Die Lufteinlassbaugruppe 10 umfasst ein Karosseriebauteil 12, in dem eine Lufteinlassöffnung 14 ausgebildet ist. Im Bereich der Lufteinlassöffnung 14 weist das Karosseriebauteil 12 einen Lufteinlasskanal 16 auf, der in einem frei auskragenden Kanalhals 18 endet. Das Karosseriebauteil 12 mit dem Lufteinlasskanal 16 ist mit der Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage 100 lösbar verbunden.
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Der Kanalhals 18 ragt in einen Lufteinlasskanalstutzen 20, der an der Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage 100 befestigt ist. Ein Luftzufuhrkanal 22 erstreckt sich vom Lufteinlasskanalstutzen 20 in die Fahrzeugbelüftungs- oder -klimaanlage 100.
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In der gezeigten Ausführungsform ist das Karosseriebauteil 12 eine vertikal ausgerichtete Motorhaube, beispielsweise eines Lkw oder Busses. Das Karosseriebauteil 12 ist beweglich angeordnet, zwischen der in 1 gezeigten ersten Position, in welcher der Kanalhals 18 in den Lufteinlasskanalstutzen 20 ragt, und einer zweiten Position, in welcher der Kanalhals 18 vom Lufteinlasskanalstutzen 20 getrennt ist. Die Motorhaube ist dazu beispielsweise schwenkbar ausgebildet.
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Der Lufteinlasskanalstutzen 20 weist eine Dichtung 24 auf, die einen ringförmigen Grundkörper 26 hat, der zylindermantelförmig ausgebildet ist, d. h. die Seitenflächen des ringförmigen Grundkörpers 26 erstrecken sich parallel zu einer axialen Richtung.
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Der Begriff „ringförmig“ umfasst in diesem Zusammenhang sowohl kreisringförmige Grundkörper als auch andere, in Umfangsrichtung geschlossene Grundkörper, die beispielsweise polygonförmig ausgebildet sind.
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Am axial vorderen, stromaufwärtigen Ende des Grundkörpers 26 ist eine erste elastische Dichtlippe 28 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung geschlossen über den gesamten Umfang des Grundkörpers 26 erstreckt. In radialer Richtung erstreckt sich die erste Dichtlippe 28 nach innen und in Richtung zum axial hinteren, stromabwärtigen Ende. Das axial vordere Ende ist das zum Luftzufuhrkanal 22 entgegengesetzte Ende.
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Eine zweite elastische Dichtlippe 30 ist am vorderen axialen Ende des ringförmigen Grundkörpers 26 angeordnet und erstreckt sich in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise, in radialer Richtung nach außen und in axialer Richtung nach vorne.
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Der ringförmige Grundkörper 26 hat an seinem hinteren axialen Ende eine Befestigungsgeometrie 32 zur Halterung am Luftzufuhrkanal 22 angeformt.
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2 zeigt eine Detailansicht der Lufteinlassbaugruppe 10 mit voneinander beabstandetem Karosseriebauteil 12 und Lufteinlasskanalstutzen 20, d.h. vor dem Schließen der Motorhaube. Der Grundkörper 26 der Dichtung 24 ist in der gezeigten Ausführungsform starr ausgebildet. Die erste und die zweite Dichtlippe 28, 30 sind aus einem elastischen Material gefertigt und durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren integral mit dem Grundkörper 26 ausgebildet.
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Die Dichtlippen 28, 30 gehen einstückig ineinander über, wodurch die Spritzgussform vereinfacht ausgebildet werden kann.
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Die erste und die zweite Dichtlippe 28, 30 sind so ausgebildet, dass sie unabhängig voneinander elastisch deformierbar sind, wodurch sie unabhängig voneinander ihre Dichtungsfunktion erfüllen können.
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Das Karosseriebauteil 12 weist einen Fortsatz 34 auf, welcher in der ersten Position des Karosseriebauteils 12 vertikal über dem Lufteinlasskanal 16 und von ihm beabstandet angeordnet ist.
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In den 3 und 4 ist eine Detailansicht der Lufteinlassbaugruppe 10 gezeigt, die analog zu 2 dargestellt ist, wobei das Karosseriebauteil 12 in seiner ersten Position gezeigt ist, in der der Kanalhals 18 in den Lufteinlasskanalstutzen 20 ragt, d.h. die Motorhaube ist geschlossen. Die erste elastische Dichtlippe 28 liegt in der ersten Position der Lufteinlassbaugruppe 10 in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen über dem gesamten Umfang des Kanalhalses 18 des Lufteinlasskanals 16 an der Außenseite des Kanalhalses 18 an.
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In 3 ist eine erste Toleranzposition in axialer Richtung gezeigt, in der der Kanalhals 18 nur geringfügig in den Lufteinlasskanalstutzen 20 ragt, aber trotzdem ausreichend abgedichtet ist. In 4 ist eine zweite Toleranzposition gezeigt, in der der Kanalhals 18 vollständig in den Lufteinlasskanalstutzen 20 ragt. Auch hier ist eine ausreichende Dichtungswirkung erreicht.
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In der in 3 gezeigte erste axiale Toleranzposition liegt die erste Dichtlippe 28 dichtend am axialen Ende des Kanalhalses 18 außenseitig dichtend an. Die zweite Dichtlippe 30 erstreckt sich vertikal über dem Lufteinlasskanal 16, wobei das Ende der zweiten Dichtlippe 30 in axialer Richtung unter dem Fortsatz 34 des Karosseriebauteils 12 angeordnet ist. Flüssigkeit, insbesondere Wasser, welches an der Innenseite des Karosseriebauteils 12 entlang vertikal nach unten läuft, tropft somit am Fortsatz 34 ab, auf die äußere Fläche der zweiten Dichtlippe 30 und wird auf diese Weise abgeleitet, sodass keine Flüssigkeit in den Bereich der zweiten Dichtlippe 30 gelangt. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, dass die zweite Dichtlippe 30 dichtend am Karosseriebauteil 12 anliegt.
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4 zeigt die Lufteinlassbaugruppe 10 in einer zweiten axialen Toleranzposition, in der das Karosseriebauteil 12 in axialer Richtung bis zu einem Anschlag in den Lufteinlasskanalstutzen 20 eingeschoben ist. Die erste Dichtlippe 28 liegt wiederum am Kanalhals 18 an der Außenseite dichtend an. Die zweite Dichtlippe 30 ragt wiederum mit ihrem axialen Ende unter den Fortsatz 34 des Karosseriebauteils 12 und liegt zusätzlich dichtend an der Außenseite des Lufteinlasskanals 16 an. Die Dichtlippen 28, 30 sind jeweils elastisch deformiert, wie es in 4 durch die gestrichelten Linien erkennbar ist.
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Die Funktion der Dichtung 24 ist sowohl in der ersten axialen Toleranzposition als auch in der zweiten axialen Toleranzposition gewährleistet. Es ist somit insbesondere bei einem beweglichen Karosseriebauteil 12 nicht notwendig, dass sich das Karosseriebauteil 12 in der ersten Position immer exakt an der gleichen Position befindet, um eine Dichtung zu gewährleisten. Es können auch andere Toleranzen ausgeglichen werden, beispielsweise Herstellungstoleranzen oder Deformationen, beispielsweise durch Temperaturschwankungen hervorgerufen oder durch äußere Einwirkung.
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Der Toleranzbereich in axialer Richtung ist im Wesentlichen durch die Länge des Kanalhalses 18 sowie die Formgebung des Luftzufuhrkanals 22 beschränkt.
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Ein Toleranzausgleich in radialer, vertikaler Ausrichtung ist in den 5 und 6 dargestellt. 5 zeigt das Karosseriebauteil 12 in einer ersten Toleranzposition, in der das Karosseriebauteil 12 vertikal nach oben positioniert ist, während in 6 das Karosseriebauteil 12 vertikal nach unten verschoben ist.
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Der Toleranzbereich T in radialer Richtung ist einerseits durch den Außendurchmesser Da oder, allgemeiner, die radialen Außenabmessungen des Kanalhalses 18 und andererseits durch die radiale Abmessung der Aufnahmeöffnung A des ringförmigen Grundkörpers 26 für den Kanalhals 18 definiert, gemäß der Formel Da + T = A.
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Die radiale Abmessung der Aufnahmeöffnung A des ringförmigen Grundkörpers 26 entspricht der radialen Innenabmessung, z.B. bei kreisförmigem Querschnitt dem Innendurchmesser Di des ringförmigen Grundkörpers 26 unter Abzug der Materialdicke d der ersten Dichtlippe 28, gemäß der Formel A = Di - 2d.
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Die erste Dichtlippe 28 ist so ausgebildet, dass in allen Toleranzpositionen in radial vertikaler Richtung ein Anliegen der Dichtlippe 28 an der Außenseite des Kanalhalses 18 gewährleistet ist. Die radiale Erstreckung der ersten Dichtlippe 28 ist größer als der Toleranzbereich T in radialer Richtung.
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Vorzugsweise liegt das Verhältnis der radialen Abmessung der Aufnahmeöffnung A des ringförmigen Grundkörpers 26 zum Innendurchmesser Di der ersten Dichtlippe 28 zwischen 1,2 und 2.
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Das Verhältnis der radialen Außenabmessung, z.B. des Außendurchmessers Da des Kanalhalses 18 zur radialen Innenabmessung, z.B. dem Innendurchmesser Di der ersten elastischen Dichtlippe 28 liegt vorzugsweise zwischen 1,1 und 1,5, insbesondere zwischen 1,25 und 1,4.
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Die Deformationen der ersten und zweiten Dichtlippe 28, 30 sind in den 5 und 6 jeweils in gestrichelten Linien gezeigt (Deformation gegenüber der Grundstellung).
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In den 7, 8 und 9 ist jeweils ein horizontaler Schnitt entlang der Schnittebene VII-VII in 1 gezeigt.
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In 7 ist das Karosseriebauteil 12 in der Aufnahmeöffnung des ringförmigen Grundkörpers 26 mittig positioniert. Die 8 und 9 zeigen jeweils maximale Toleranzpositionen des Karosseriebauteils 12 nach links bzw. rechts. Die Funktion der Dichtung 24 zum Toleranzausgleich ist analog zur vertikalen radialen Richtung entsprechend der Beschreibung zu den 5 und 6.
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Die Abmessungen der ersten Dichtlippe 28 in den vertikalen und horizontalen Bereichen kann identisch sein oder unterschiedlich, wobei die Abmessung insbesondere an die geometrische Form der Lufteinlassöffnung 14 bzw. Aufnahmeöffnung des ringförmigen Grundkörpers 26 oder an unterschiedliche Toleranzerfordernisse in verschiedenen Richtungen angepasst ist.
