DE102019003570A1

DE102019003570A1 - Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019003570A1
Application number: DE102019003570.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Plocher; Benno Stamp; Christoph Menzel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-05-22
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-11-26
Also published as: WO2020234031A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftauslasseinheit (1) für eine Fahrzeuglüftung eines Fahrzeugs (2), umfassend ein Gehäuse (5) und mindestens ein flexibles Luftleitelement (6).Erfindungsgemäß ist das Gehäuse (5) gekrümmt ausgebildet und das mindestens eine flexible Luftleitelement (6) weist in einer Neutralstellung (N) eine gekrümmte Form auf und ist, ausgehend von der Neutralstellung (N), in mindestens eine geringer gekrümmte Stellung (G) und in mindestens eine stärker gekrümmte Stellung (S) verformbar.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2) mit mindestens einer solchen Luftauslasseinheit (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 40 12 359 A1 beschrieben, ein Belüftungsgitter bekannt. Das Belüftungsgitter enthält ein inneres Gehäuseteil in einer Luftkanal-Ummantelung, durch das Luft strömt. Im Gehäuseteil bzw. Luftkanal sind mehrere Luftleitplatten angeordnet, die biegbar sind, so dass deren beide Endstücke im Wesentlichen kreuzweise zur Luftströmungsrichtung verlaufen. Im Luftkanal ist ein Verbindungselement vorhanden, das die stromaufwärtigen Enden der Luftleitplatten untereinander verbindet und Drehungen dieser Verbindungsteile relativ zueinander beschränkt. Ein Betätigungsglied dient dazu, die Luftleitplatten zu biegen, um die Luftströmungsrichtung nach Wunsch einzustellen. Eine Übertragungswelle dient der Übertragung einer Antriebskraft vom Betätigungsglied auf das Verbindungselement. Um eine Drehung des Verbindungselements um die Übertragungswelle bei einem Handhaben des Betätigungsgliedes zu verhindern, heben sich die Drehmomente des Verbindungselements um die Übertragungswelle herum im Wesentlichen gegeneinander auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung und ein Fahrzeug mit einer solchen verbesserten Luftauslasseinheit anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs, welche insbesondere zum Belüften, Heizen und/oder Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums, insbesondere eines Fahrgastraums, vorgesehen ist, umfasst ein Gehäuse und mindestens ein flexibles Luftleitelement, d. h. mindestens ein elastisch verformbares, insbesondere biegbares, Luftleitelement.
Erfindungsgemäß ist das Gehäuse gekrümmt ausgebildet. Insbesondere bildet ein Innenraum des Gehäuses einen gekrümmt ausgebildeten Luftströmungskanal. D. h. eine durch eine Lufteintrittsöffnung des Gehäuses aufgespannte Ebene und eine durch eine Luftaustrittsöffnung des Gehäuses aufgespannte Ebene sind nicht parallel zueinander ausgerichtet, sondern in einem Winkel größer 0° und kleiner 180° zueinander ausgerichtet, beispielsweise in einem Winkel von 45° bis 135°, insbesondere in einem Winkel von 90° oder ca. 90°. Dadurch wird eine Umlenkung eines das Gehäuse durchströmenden Luftstroms erreicht.
Das mindestens eine flexible Luftleitelement, welches insbesondere im gekrümmten Bereich des Gehäuses, insbesondere des Luftströmungskanals, angeordnet ist und sich beispielsweise über den gesamten gekrümmten Bereich erstreckt, weist in einer Neutralstellung eine gekrümmte Form auf und ist, ausgehend von der Neutralstellung, in mindestens eine geringer gekrümmte Stellung und in mindestens eine stärker gekrümmte Stellung verformbar. Die Krümmung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes ist dabei insbesondere entsprechend der Krümmung des Gehäuses, insbesondere des Luftströmungskanals im Gehäuse, ausgerichtet, d. h. insbesondere in dieselbe Richtung, wobei eine Stärke der Krümmung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes von einer Stärke der Krümmung des Gehäuses, insbesondere des Luftströmungskanals im Gehäuse, abweichen kann, insbesondere aufgrund der Veränderung der gekrümmten Stellung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes.
Mittels der erfindungsgemäßen Luftauslasseinheit ist durch die Veränderung der Krümmung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes eine Luftaustrittsrichtung der Luftströmung veränderbar, wobei durch die erfindungsgemäße Lösung größere Ablenkungswinkel der Luftströmung erreicht werden und somit insbesondere eine größere Veränderung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht ist.
In der Neutralstellung ist die Luftaustrittsrichtung beispielsweise parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs, welche einer Fahrtrichtung bzw. einer X-Richtung einer X-Achse eines dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems entspricht, ausgerichtet. In der geringer gekrümmten Stellung weicht die Luftaustrittsrichtung hiervon beispielsweise nach oben ab und in der stärker gekrümmten Stellung nach unten oder umgekehrt. Es handelt sich dann bei dem mindestens einen flexiblen Luftleitelement um ein Horizontalluftleitelement. Bei einer anderen Einbaulage der Luftauslasseinheit kann die Luftaustrittsrichtung alternativ beispielsweise in der geringer gekrümmten Stellung zu einer Fahrzeugseite und in der stärker gekrümmten Stellung zur anderen Fahrzeugseite hiervon abweichen, so dass das mindestens eine flexible Luftleitelement dann ein so genanntes Vertikalluftleitelement wäre.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insbesondere eine veränderte Position der Luftauslasseinheit in einer Instrumententafel des Fahrzeugs und eine andere Dimensionierung der Luftauslasseinheit. Dies ist beispielsweise aufgrund einer zunehmenden Anzahl und Größe von Displays in der Instrumententafel bei neueren Fahrzeugen erforderlich, da dann bisherige Positionen für die Luftauslasseinheit nicht mehr verwendet werden können.
Die erfindungsgemäße Luftauslasseinheit ist beispielsweise an einer tiefen Position im Fahrzeug anordbar, insbesondere an einer tieferen Position als bisher verwendete Luftauslasseinheiten, beispielsweise an einer tiefliegenden Position unter einem mittigen Zentraldisplay. Dies ist mit bisher bekannten Luftauslasseinheiten nicht möglich, da diese tiefliegende Position aufgrund eines geringen Ablenkungswinkels einen gerichteten Luftstrom zum Kopf eines Fahrzeuginsassen erschwert. Durch die erfindungsgemäße Lösung und die dadurch erreichte optimierte Umlenkung der Luftströmung, insbesondere durch den ermöglichten größeren Ablenkungswinkel der Luftströmung, insbesondere nach oben, wird eine Luftaustrittsrichtung erreicht, die auch bei einer solch tief angeordneten Einbauposition der Luftauslasseinheit den gerichteten Luftstrom zum Kopf des Fahrzeuginsassen ermöglicht.
Bei einem tiefliegenden Einbau einer aus dem Stand der Technik bekannten Luftauslasseinheit im Fahrzeug ist zudem ein erhöhter Bauraumbedarf für Luftzuführkanäle zum Gehäuse der Luftauslasseinheit notwendig. Auch dies wird durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden.
Die erfindungsgemäße Luftauslasseinheit ist insbesondere bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs, d. h. der X-Richtung des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems, bauraumsparend ausgebildet, da das mindestens eine flexible Luftleitelement der Krümmung des Gehäuses, insbesondere des durch den Innenraum des Gehäuses gebildeten gekrümmten Luftströmungskanals, formfolgend ausgebildet ist und somit insbesondere entsprechend formfolgend in einen Radius übergeht. Des Weiteren wird, wie oben bereits beschrieben, insbesondere durch das mindestens eine formfolgende flexible Luftleitelement eine effektive gerichtete Luftströmungsumlenkung erreicht, bei dem oben beschriebenen Einbau insbesondere in Z-Richtung des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems. Die Z-Richtung verläuft parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs und somit parallel zu einer Z-Achse des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems. Eine Y-Richtung und somit eine Y-Achse des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems verläuft entsprechend parallel zu einer Querachse des Fahrzeugs. Zudem ermöglicht der durch die erfindungsgemäße Lösung erreichte große Abstrahlwinkel, d. h. Ablenkungswinkel der Luftströmung, und die entsprechende Luftaustrittsrichtung die Luftströmungslenkung in Richtung Kopf des Fahrzeuginsassen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass ein effektiver Querschnitt der Luftauslasseinheit, unabhängig von der jeweiligen Stellung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes und somit unabhängig von der jeweiligen Luftaustrittsrichtung der Luftströmung, stets gleich ist. Im Gegensatz dazu wird bei aus dem Stand der Technik bekannten Lamellendüsen in maximal ausgelenkten Positionen von als Lamellen ausgebildeten Luftleitelementen ein Teil der Luftströmung versperrt, wodurch sich der effektive Querschnitt verringert.
In einer möglichen Ausführungsform ist das mindestens eine flexible Luftleitelement in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet. Dabei ist vorteilhafterweise eine gesamte Wandung des Gehäuses starr ausgebildet, d. h. dessen Krümmung ist nicht veränderbar. Dies ermöglicht beispielsweise eine besonders einfache Ausbildung des Gehäuses und eine besonders einfache Montage im Fahrzeug, da bewegliche Teile, insbesondere in Form des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes, im Innenraum des Gehäuses angeordnet sind.
In einer möglichen Ausführungsform bildet das mindestens eine flexible Luftleitelement einen Wandungsabschnitt des Gehäuses. Dadurch sind beispielsweise keine zusätzlichen flexiblen Luftleitelemente im Innenraum des Gehäuses erforderlich, sondern die Luftströmungsumlenkung erfolgt allein durch die Krümmung des Gehäuses, welche nun durch das mindestens eine flexible Luftleitelement, welches einen Wandungsabschnitt des Gehäuses bildet, veränderbar ist, zumindest abschnittsweise veränderbar ist.
In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Luftauslasseinheit mehrere flexible Luftleitelemente. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle flexiblen Luftleitelemente im Innenraum des Gehäuses angeordnet sind, oder es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eines der flexiblen Luftleitelemente einen Wandungsabschnitt des Gehäuses bildet und die anderen flexiblen Luftleitelemente im Innenraum des Gehäuses angeordnet sind. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass mehrere der flexiblen Luftleitelemente jeweils einen Wandungsabschnitt des Gehäuses bilden und die anderen flexiblen Luftleitelemente im Innenraum des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch kann beispielsweise die Luftströmungsumlenkung weiter optimiert werden.
Zur Veränderung der Krümmung des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes ist vorteilhafterweise ein Stellglied vorgesehen, welches linear bewegbar ist und mit dem mindestens einen oder mit dem jeweiligen flexiblen Luftleitelement verbunden ist. Bei mehreren flexiblen Luftleitelementen ist vorteilhafterweise jedem der flexiblen Luftleitelemente ein eigenes Stellglied auf die beschriebene Weise zugeordnet.
Die Linearbewegung des Stellglieds erfolgt beispielsweise in Luftströmungsrichtung, insbesondere in Luftströmungsrichtung der in das Gehäuse über dessen Lufteintrittsöffnung eintretenden und noch nicht umgelenkten Luftströmung. Entsprechend der Anordnung und Ausrichtung der Luftauslasseinheit im Fahrzeug erfolgt die Linearbewegung des Stellgliedes beispielsweise parallel zur Z-Achse des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems, insbesondere bei einer mittels der Luftauslasseinheit aufgrund deren Anordnung und Ausrichtung im Fahrzeug ermöglichten Veränderung der Luftaustrittsrichtung nach oben und nach unten, oder die Linearbewegung des Stellgliedes erfolgt beispielsweise parallel zur Y-Achse des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems, insbesondere bei einer mittels der Luftauslasseinheit aufgrund deren Anordnung und Ausrichtung im Fahrzeug ermöglichten Veränderung der Luftaustrittsrichtung zur jeweiligen Fahrzeugseite, d. h. nach links und nach rechts. Das mindestens eine flexible Luftleitelement kann somit durch die oben beschriebene Linearbewegung des Stellgliedes in Z-Richtung und zurück bzw. in Y-Richtung und zurück mehr oder weniger gekrümmt werden, d. h. aus der Neutralstellung in die mindestens eine geringer gekrümmte Stellung und in die mindestens eine stärker gekrümmte Stellung bewegt werden.
Beispielsweise wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse nach unten eine Druckbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung stärker gekrümmt wird, d. h. einen geringeren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht oder umgekehrt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse nach oben eine Zugbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht oder umgekehrt.
Entsprechend der Ausbildung der Luftaustrittseinheit sind auch die umgekehrten Richtungen möglich. Dann wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse nach unten eine Zugbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird beispielsweise eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht oder umgekehrt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse nach oben eine Druckbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung stärker gekrümmt wird, d. h. einen kleineren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht oder umgekehrt.
In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Linearbewegung des Stellglieds beispielsweise schräg zur Luftströmungsrichtung, insbesondere schräg zur Luftströmungsrichtung der in das Gehäuse über dessen Lufteintrittsöffnung eintretenden und noch nicht umgelenkten Luftströmung. Entsprechend der Anordnung und Ausrichtung der Luftauslasseinheit im Fahrzeug erfolgt die Linearbewegung des Stellgliedes beispielsweise schräg zur Z-Achse und X-Achse, insbesondere bei einer mittels der Luftauslasseinheit aufgrund deren Anordnung und Ausrichtung im Fahrzeug ermöglichten Veränderung der Luftaustrittsrichtung nach oben und nach unten, oder die Linearbewegung des Stellgliedes erfolgt beispielsweise schräg zur Y-Achse und X-Achse, insbesondere bei einer mittels der Luftauslasseinheit aufgrund deren Anordnung und Ausrichtung im Fahrzeug ermöglichten Veränderung der Luftaustrittsrichtung zur jeweiligen Fahrzeugseite, d. h. nach links und nach rechts. Das mindestens eine flexible Luftleitelement kann somit durch die oben beschriebene Linearbewegung des Stellgliedes mehr oder weniger gekrümmt werden, d. h. aus der Neutralstellung in die mindestens eine geringer gekrümmte Stellung und in die mindestens eine stärker gekrümmte Stellung bewegt werden.
Beispielsweise wird durch die Linearbewegung in die eine Richtung eine Druckbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung stärker gekrümmt wird, d. h. einen geringeren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht oder umgekehrt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung in die andere Richtung eine Zugbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist. Dadurch wird eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht oder umgekehrt.
Das flexible Luftleitelement ist vorteilhafterweise schwenkbar, insbesondere in Krümmungsrichtung schwenkbar, am Stellglied gelagert, so dass die durch die Linearbewegung des Stellgliedes verursachte Krümmung des flexiblen Luftleitelementes nicht behindert wird. Das Stellglied ist beispielsweise an einem Endbereich des flexiblen Luftleitelementes angeordnet, welcher der Lufteintrittsöffnung des Gehäuses zugewandt ist. Beispielsweise ist es im Bereich der Lufteintrittsöffnung angeordnet.
Das Stellglied oder das jeweilige Stellglied ist zu dessen Linearbewegung beispielsweise mit einem Aktor, auch als Aktuator bezeichnet, und/oder mit einer manuellen Betätigungseinheit gekoppelt. Mittels des Aktors, insbesondere mittels eines elektrischen Aktors, beispielsweise umfassend einen Elektromotor, kann eine komfortable Verstellung der Luftaustrittsrichtung erreicht werden. Zudem ist dadurch beispielsweise auch eine automatische Verstellung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht. Mittels der manuellen Betätigungseinheit wird auf einfache und kostengünstige Weise und ohne zusätzliche Bauteile, welche ein zusätzliches Gewicht bedeuten und einen zusätzlichen Bauraum erfordern, eine manuelle Verstellung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht.
Bei mehreren flexiblen Luftleitelementen kann beispielsweise ein gemeinsamer Aktor und/oder eine gemeinsame manuelle Betätigungseinheit für die mehreren flexiblen Luftleitelemente vorgesehen sein oder für jedes flexible Luftleitelement kann ein eigener Aktor und/oder eine eigene manuelle Betätigungseinheit vorgesehen sein. Durch einen gemeinsamen Aktor und/oder eine gemeinsame manuelle Betätigungseinheit wird eine gleichzeitige gemeinsame Verstellung der flexiblen Luftleitelemente ermöglicht. Ist für jedes flexible Luftleitelement ein eigener Aktor und/oder eine eigene manuelle Betätigungseinheit vorgesehen, so wird dadurch beispielsweise eine besonders fein abgestimmte Verstellung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht.
Insbesondere dann, wenn der gemeinsame Aktor und/oder die gemeinsame manuelle Betätigungseinheit für die mehreren flexiblen Luftleitelemente vorgesehen ist, sind die Stellglieder der flexiblen Luftleitelemente beispielsweise mit einer Koppelstange miteinander verbunden. Dadurch wird auf besonders einfache Weise eine Kraftübertragung vom Aktor und/oder von der manuellen Betätigungseinheit auf die flexiblen Luftleitelemente ermöglicht.
Ein luftaustrittsöffnungsseitiges Ende des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes ist vorteilhafterweise schwenkbar, insbesondere in Krümmungsrichtung schwenkbar, gelagert. Dadurch wird die Veränderung der Krümmung des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes ermöglicht.
Beispielsweise ist an einer Luftaustrittsöffnung mindestens ein weiteres Luftleitelement an dem mindestens einen flexiblen Luftleitelement oder an mindestens einem der mehreren flexiblen Luftleitelemente, insbesondere am mittleren flexiblen Luftleitelement, angeordnet, welches senkrecht zu einer luftaustrittsöffnungsseitigen Stirnkante dieses flexiblen Luftleitelementes ausgerichtet ist. Vorteilhafterweise sind mehrere solcher weiteren Luftleitelemente entsprechend angeordnet. Dadurch wird eine weitere Einstellung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht, bei einer Einstellung der Luftaustrittsrichtung durch die flexiblen Luftleitelemente nach oben und unten somit eine Einstellung der Luftaustrittsrichtung mittels der weiteren Luftleitelemente, welche dann so genannte Vertikalluftleitelemente wären, nach links und rechts, und bei einer Einstellung der Luftaustrittsrichtung durch die flexiblen Luftleitelemente nach links und rechts somit eine Einstellung der Luftaustrittsrichtung mittels der weiteren Luftleitelemente, welche dann so genannte Horizontalluftleitelemente wären, nach oben und unten.
Das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement ist beispielsweise aus einer dünnen Folie ausgebildet. Insbesondere ist das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement aus Kunststoff ausgebildet, beispielsweise aus Polypropylen oder Polycarbonat oder aus einem thermoplastischen Elastomer. Eine Struktursteifigkeit des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sich das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement unter Krafteinwirkung elastisch verformen lässt und unter Einwirkung der Schwerkraft eine ausreichende Formstabilität aufweist, d. h. nicht bereits allein durch den Einfluss der Schwerkraft verformt wird.
Das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement kann beispielsweise eine Oberfläche aufweisen, die eine Reduzierung einer Geräuschentwicklung, insbesondere verursacht durch die daran entlangströmende Luftströmung, begünstigt. Eine solche Oberfläche ist beispielsweise eine poröse Oberfläche.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst mindestens eine solche Luftauslasseinheit. Dadurch werden die oben bereits geschilderten Vorteile erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung,
2 schematisch eine Draufsicht auf eine Luftaustrittsöffnung einer Luftauslasseinheit,
3 schematisch eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer Neutralstellung,
4 schematisch eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine erste Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung,
5 schematisch eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine zweite Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung,
6 schematisch eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung in einer Neutralstellung,
7 schematisch eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine erste Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung,
8 schematisch eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine zweite Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung,
9 schematisch eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Luftauslasseinheit für eine Fahrzeuglüftung in einer Neutralstellung,
10 schematisch eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine erste Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung, und
11 schematisch eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Luftauslasseinheit in einer in eine zweite Ausströmungsrichtung ausgerichteten Stellung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 bis 11 zeigen drei Ausführungsformen einer Luftauslasseinheit 1 für eine Fahrzeuglüftung eines Fahrzeugs 2, insbesondere für eine Heizungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs 2, welche insbesondere zum Belüften, Heizen und/oder Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums, insbesondere eines Fahrgastraums, vorgesehen ist. In 1 ist das Fahrzeug 2 schematisch stark vereinfacht dargestellt. Die 1 und 3 bis 11 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung der Luftauslasseinheit 1, im dargestellten Beispiel eine Schnittdarstellung entlang einer Schnittebene, welche parallel zu einer X-Z-Ebene eines dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems verläuft, wobei eine X-Achse X des dreidimensionalen Fahrzeugkoordinatensystems einer Längsrichtung und somit einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 entspricht, d. h. parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs 2 ausgerichtet ist, eine Y-Achse Y einer Querrichtung des Fahrzeugs 2 entspricht, d. h. parallel zu einer Querachse des Fahrzeugs 2 ausgerichtet ist, und eine Z-Achse Z einer Hochrichtung des Fahrzeugs 2 entspricht, d. h. parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs 2 ausgerichtet ist. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Luftaustrittsöffnung 3 der Luftauslasseinheit 1, von einem Innenraum, insbesondere Fahrgastinnenraum, des Fahrzeugs 2 aus gesehen. Die Luftaustrittsöffnung 3 ist beispielsweise in einer Instrumententafel 4 des Fahrzeugs 2 positioniert.
Die Luftauslasseinheit 1 umfasst in allen dargestellten Ausführungsformen ein Gehäuse 5 und mindestens ein flexibles Luftleitelement 6, d. h. mindestens ein elastisch verformbares, insbesondere biegbares, Luftleitelement 6. In der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 5 und in der zweiten Ausführungsform gemäß den 6 bis 8 umfasst die Luftauslasseinheit 1 mehrere solche flexible Luftleitelemente 6.
Das Gehäuse 5 ist in allen Ausführungsformen gekrümmt ausgebildet. Insbesondere bildet ein Innenraum des Gehäuses 5 einen gekrümmt ausgebildeten Luftströmungskanal 7. D. h. eine durch eine Lufteintrittsöffnung 8 des Gehäuses 5 aufgespannte Ebene und eine durch die Luftaustrittsöffnung 3 des Gehäuses 5 aufgespannte Ebene sind nicht parallel zueinander ausgerichtet, sondern in einem Winkel größer 0° und kleiner 180° zueinander ausgerichtet, im dargestellten Beispiel in einem Winkel von 90° oder ca. 90°. Dadurch wird eine Umlenkung einer das Gehäuse 5 durchströmenden Luftströmung L erreicht.
Das flexible Luftleitelement 6 oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 ist insbesondere im gekrümmten Bereich des Gehäuses 5, insbesondere des Luftströmungskanals 7, angeordnet. Es weist in einer Neutralstellung N eine gekrümmte Form auf. Die Neutralstellung N ist in 1 und 3 mittels durchgezogener Linien für die erste Ausführungsform dargestellt. Für die zweite Ausführungsform ist die Neutralstellung N in 6 und für die dritte Ausführungsform in 9 dargestellt.
Ausgehend von dieser Neutralstellung N ist das flexible Luftleitelement 6 oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 in mindestens eine geringer gekrümmte Stellung G und in mindestens eine stärker gekrümmte Stellung S verformbar. Die geringer gekrümmte Stellung G ist in 1 für die beiden äußeren flexiblen Luftleitelemente 6 und in 4 für alle flexiblen Luftleitelemente 6 der ersten Ausführungsform durch langgestrichelte Linien dargestellt und für die zweite Ausführungsform in 8 und für die dritte Ausführungsform in 11 gezeigt. Die stärker gekrümmte Stellung S ist in 1 für die beiden äußeren flexiblen Luftleitelemente 6 und in 5 für alle flexiblen Luftleitelemente 6 der ersten Ausführungsform durch kurzgestrichelte Linien dargestellt und für die zweite Ausführungsform in 7 und für die dritte Ausführungsform in 10 gezeigt.
Die Krümmung des flexiblen Luftleitelementes 6 oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelements 6 ist dabei insbesondere entsprechend der Krümmung des Gehäuses 5, insbesondere des Luftströmungskanals 7 im Gehäuse 5, ausgerichtet, d. h. insbesondere in dieselbe Richtung, wobei eine Stärke der Krümmung des flexiblen Luftleitelementes 6 oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 von einer Stärke der Krümmung des Gehäuses 5, insbesondere des Luftströmungskanals 7 im Gehäuse 5, abweichen kann, insbesondere aufgrund der Veränderung der gekrümmten Stellung des flexiblen Luftleitelementes 6 oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6.
Mittels dieser Luftauslasseinheit 1 ist durch die Veränderung der Krümmung des flexiblen Luftleitelementes 6 oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 eine Luftaustrittsrichtung der Luftströmung L veränderbar, wobei durch die beschriebene Lösung größere Ablenkungswinkel der Luftströmung L erreicht werden und somit insbesondere eine größere Veränderung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht ist. Die Luftströmung L ist in den 6 bis 11 jeweils durch Pfeile dargestellt.
In der Neutralstellung N ist die Luftaustrittsrichtung in den dargestellten Beispielen parallel zur X-Achse X ausgerichtet. In der geringer gekrümmten Stellung G weicht die Luftaustrittsrichtung hiervon bei der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 5 nach unten ab und in der stärker gekrümmten Stellung S nach oben. In den beiden anderen Ausführungsformen gemäß den 6 bis 11 weicht die Luftaustrittsrichtung in der geringer gekrümmten Stellung G hiervon nach oben ab und in der stärker gekrümmten Stellung S nach unten.
In der ersten und zweiten Ausführungsform gemäß den 1 bis 8 sind die flexiblen Luftleitelemente 6 (1 bis 5) bzw. ist das flexible Luftleitelement 6 (6 bis 8) in einem Innenraum des Gehäuses 5 angeordnet. Dabei ist eine gesamte Wandung des Gehäuses 5 starr ausgebildet, d. h. dessen Krümmung ist nicht veränderbar.
In der dritten Ausführungsform gemäß den 9 bis 11 bildet das flexible Luftleitelement 6 einen Wandungsabschnitt 9 des Gehäuses 5. Es ist damit ebenfalls im gekrümmten Bereich des Gehäuses 5, insbesondere des Luftströmungskanals 7, angeordnet, wobei es einen Wandungsabschnitt 9 dieses gekrümmten Bereichs des Gehäuses 5 und somit des Luftströmungskanals 7 bildet.
Zur Veränderung der Krümmung des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 ist ein Stellglied 10 vorgesehen, welches linear bewegbar ist und mit dem jeweiligen flexiblen Luftleitelement 6 verbunden ist. Die Linearbewegung des jeweiligen Stellglieds 10 erfolgt in der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 5 und in der dritten Ausführungsform gemäß den 9 bis 11 in Luftströmungsrichtung, insbesondere in Luftströmungsrichtung der in das Gehäuse 5 über dessen Lufteintrittsöffnung 8 eintretenden und noch nicht umgelenkten Luftströmung L. Hier erfolgt die Linearbewegung des jeweiligen Stellgliedes 10 somit parallel zur Z-Achse Z, wie durch Bewegungspfeile P dargestellt. Das jeweilige flexible Luftleitelement 6 kann somit durch die oben beschriebene Linearbewegung des Stellgliedes 10 in Z-Richtung und zurück mehr oder weniger gekrümmt werden, d. h. aus der Neutralstellung N in die mindestens eine geringer gekrümmte Stellung G und in die mindestens eine stärker gekrümmte Stellung S bewegt werden.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 5 wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse Z nach unten eine Druckbelastung auf das jeweilige flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N stärker gekrümmt wird, d. h. einen geringeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht wird, wie in 5 gezeigt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse Z nach oben eine Zugbelastung auf das jeweilige flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht wird, wie in 4 gezeigt.
Bei der dritten Ausführungsform gemäß den 9 bis 11 erfolgt die Linearbewegung des Stellgliedes 10 beispielsweise entlang eines feststehenden und nicht flexiblen weiteren Wandungsabschnitts der Wandung des Gehäuses 5. Durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse Z nach unten wird eine Zugbelastung auf das flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht wird, wie in 11 gezeigt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung parallel zur Z-Achse Z nach oben eine Druckbelastung auf das flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N stärker gekrümmt wird, d. h. einen geringeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht wird, wie in 10 gezeigt.
In der zweiten Ausführungsform gemäß den 6 bis 8 erfolgt die Linearbewegung des Stellglieds 10 schräg zur Luftströmungsrichtung, insbesondere schräg zur Luftströmungsrichtung der in das Gehäuse 5 über dessen Lufteintrittsöffnung 8 eintretenden und noch nicht umgelenkten Luftströmung L, wie ebenfalls durch einen Bewegungspfeil P gezeigt. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Linearbewegung des Stellgliedes 10 in der X-Z-Ebene, schräg zur Z-Achse Z und X-Achse X. Das flexible Luftleitelement 6 kann somit durch die oben beschriebene Linearbewegung des Stellgliedes 10 mehr oder weniger gekrümmt werden, d. h. aus der Neutralstellung N in die mindestens eine geringer gekrümmte Stellung G und in die mindestens eine stärker gekrümmte Stellung S bewegt werden. Durch die Linearbewegung in die eine Richtung wird eine Druckbelastung auf das flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N stärker gekrümmt wird, d. h. einen geringeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach unten erreicht wird, wie in 7 gezeigt. Entsprechend wird durch die Linearbewegung in die andere Richtung eine Zugbelastung auf das mindestens eine flexible Luftleitelement 6 ausgeübt, wodurch es gegenüber der Neutralstellung N geringer gekrümmt wird, d. h. einen größeren Krümmungsradius aufweist, und eine Luftströmungsumlenkung nach oben erreicht wird, wie in 8 gezeigt.
Das jeweilige flexible Luftleitelement 6 ist vorteilhafterweise schwenkbar, insbesondere in Krümmungsrichtung schwenkbar, d. h. in den dargestellten Beispielen um die Y-Achse Y schwenkbar, am Stellglied 10 gelagert, so dass die durch die Linearbewegung des Stellglieds 10 verursachte Krümmung des flexiblen Luftleitelementes 6 nicht behindert wird. Das Stellglied 10 ist beispielsweise an einem Endbereich des flexiblen Luftleitelementes 6 angeordnet, welcher der Lufteintrittsöffnung 8 des Gehäuses 5 zugewandt ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 und im dritten Ausführungsbeispiel gemäß den 9 bis 11 gezeigt. Beispielsweise ist es im Bereich der Lufteintrittsöffnung 8 angeordnet, wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 gezeigt. Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 8 ist das Stellglied 10 in einem der Lufteintrittsöffnung 8 zugewandten Anfangsbereich der Krümmung des Gehäuses 5 angeordnet.
Das Stellglied 10 oder das jeweilige Stellglied 10 ist zu dessen Linearbewegung beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Aktor, auch als Aktuator bezeichnet, und/oder mit einer hier ebenfalls nicht dargestellten manuellen Betätigungseinheit gekoppelt. Bei mehreren flexiblen Luftleitelementen 6 kann beispielsweise ein gemeinsamer Aktor und/oder eine gemeinsame manuelle Betätigungseinheit für die mehreren flexiblen Luftleitelemente 6 vorgesehen sein oder für jedes flexible Luftleitelement 6 kann ein eigener Aktor und/oder eine eigene manuelle Betätigungseinheit vorgesehen sein, um eine separate Ansteuerung der flexiblen Luftleitelemente 6 zu ermöglichen.
Insbesondere dann, wenn der gemeinsame Aktor und/oder die gemeinsame manuelle Betätigungseinheit für die mehreren flexiblen Luftleitelemente 6 vorgesehen ist, sind die Stellglieder 10 der flexiblen Luftleitelemente 6 beispielsweise mit einer hier nicht dargestellten Koppelstange miteinander verbunden. Dadurch wird auf besonders einfache Weise eine Kraftübertragung vom Aktor und/oder von der manuellen Betätigungseinheit auf die flexiblen Luftleitelemente 6 ermöglicht.
Ein luftaustrittsöffnungsseitiges Ende 11 des flexiblen Luftleitelementes 6 oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 ist vorteilhafterweise schwenkbar gelagert, insbesondere in Krümmungsrichtung schwenkbar, d. h. in den dargestellten Beispielen um die Y-Achse Y schwenkbar, wie in den 1 bis 11 schematisch dargestellt. Die schwenkbare Lagerung ist hier jeweils als ein Punkt schematisch dargestellt. Dadurch wird die Veränderung der Krümmung des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 ermöglicht. In der dritten Ausführungsform gemäß den 9 bis 11, bei der das flexible Luftleitelement 6 einen Wandungsabschnitt 9 des Gehäuses 5 bildet, bildet das luftaustrittsöffnungsseitige Ende 11 des flexiblen Luftleitelementes 6 beispielsweise einen Abschnitt eines Öffnungsrandes der Luftaustrittsöffnung 3.
Beispielsweise ist an der Luftaustrittsöffnung 3 mindestens ein weiteres Luftleitelement 12 an dem mindestens einen flexiblen Luftleitelement 6 oder an mindestens einem der mehreren flexiblen Luftleitelemente 6, insbesondere am mittleren flexiblen Luftleitelement 6, angeordnet, welches senkrecht zu einer luftaustrittsöffnungsseitigen Stirnkante dieses flexiblen Luftleitelementes 6 ausgerichtet ist, d. h. in den hier gezeigten Beispielen parallel zur Z-Achse Z, d. h. vertikal, ausgerichtet ist. Vorteilhafterweise sind mehrere solcher weiteren Luftleitelemente 12 entsprechend angeordnet, wie in 2 gezeigt. Dadurch wird eine weitere Einstellung der Luftaustrittsrichtung ermöglicht, bei der hier gezeigten Einstellung der Luftaustrittsrichtung durch die flexiblen Luftleitelemente 6 nach oben und unten somit eine Einstellung der Luftaustrittsrichtung mittels der weiteren Luftleitelemente 12 nach links und rechts.
Das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 ist beispielsweise aus einer dünnen Folie ausgebildet. Insbesondere ist das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 aus Kunststoff ausgebildet, beispielsweise aus Polypropylen oder Polycarbonat oder aus einem thermoplastischen Elastomer. Eine Struktursteifigkeit des mindestens einen oder des jeweiligen flexiblen Luftleitelementes 6 ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sich das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 unter Krafteinwirkung elastisch verformen lässt und unter Einwirkung der Schwerkraft eine ausreichende Formstabilität aufweist, d. h. nicht bereits allein durch den Einfluss der Schwerkraft verformt wird.
Das mindestens eine oder das jeweilige flexible Luftleitelement 6 kann beispielsweise eine Oberfläche aufweisen, die eine Reduzierung einer Geräuschentwicklung, insbesondere verursacht durch die daran entlangströmende Luftströmung L, begünstigt. Eine solche Oberfläche ist beispielsweise eine poröse Oberfläche.
Im Innenraum des Gehäuses 5, insbesondere im Luftströmungskanal 7, insbesondere im nicht gekrümmten Bereich des Gehäuses 5, kann beispielsweise eine Lamelle 13 angeordnet sein. Diese Lamelle 13 ist versteckt im Gehäuse 5 angeordnet, d. h. von außen nicht sichtbar, und wird daher auch als versteckte Lamelle 13 bezeichnet. Bei der Ausrichtung dieses nicht gekrümmten Bereichs des Gehäuses 5 in Z-Richtung, wie hier dargestellt, handelt es sich um eine Vertikallamelle. In den 6 bis 11 ist eine solche Lamelle 13 dargestellt. Diese Lamelle 13 dient beispielsweise einer zusätzlichen Beeinflussung der Luftströmung L. Die Vertikallamelle 13 bzw. die Vertikallamellen 13 dienen zur Links-/Rechtslenkung des Luftstroms an der Luftaustrittsöffnung 3. Diese Lenkung wird durch eine Rotation der einen oder mehreren Vertikallamellen 13 um die y-Achse ermöglicht. Der bevorzugte Rotationswinkel beträgt hier 30 - 45°.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4012359 A1 [0002]

Claims

Luftauslasseinheit (1) für eine Fahrzeuglüftung eines Fahrzeugs (2), umfassend ein Gehäuse (5) und mindestens ein flexibles Luftleitelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass - das Gehäuse (5) gekrümmt ausgebildet ist, - das mindestens eine flexible Luftleitelement (6) in einer Neutralstellung (N) eine gekrümmte Form aufweist, - das mindestens eine flexible Luftleitelement (6), ausgehend von der Neutralstellung (N), in mindestens eine geringer gekrümmte Stellung (G) und in mindestens eine stärker gekrümmte Stellung (S) verformbar ist.
Luftauslasseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine flexible Luftleitelement (6) in einem Innenraum des Gehäuses (5) angeordnet ist oder einen Wandungsabschnitt (9) des Gehäuses (5) bildet.
Luftauslasseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Krümmung des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes (6) ein Stellglied (10) vorgesehen ist, welches linear bewegbar ist und mit dem mindestens einen flexiblen Luftleitelement (6) verbunden ist.
Luftauslasseinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (10) zu dessen Linearbewegung mit einem Aktor und/oder mit einer manuellen Betätigungseinheit gekoppelt ist.
Luftauslasseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein luftaustrittsöffnungsseitiges Ende (11) des mindestens einen flexiblen Luftleitelementes (6) schwenkbar gelagert ist.
Luftauslasseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere flexible Luftleitelemente (6).
Luftauslasseinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Aktor und/oder eine gemeinsame manuelle Betätigungseinheit für die mehreren flexiblen Luftleitelemente (6) vorgesehen ist oder für jedes flexible Luftleitelement (6) ein eigener Aktor und/oder eine eigene manuelle Betätigungseinheit vorgesehen ist.
Luftauslasseinheit (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellglieder (10) der flexiblen Luftleitelemente (6) mit einer Koppelstange miteinander verbunden sind.
Luftauslasseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Luftaustrittsöffnung (3) mindestens ein weiteres Luftleitelement (12) an dem mindestens einen flexiblen Luftleitelement (6) oder an mindestens einem der mehreren flexiblen Luftleitelemente (6) angeordnet ist, welches senkrecht zu einer luftaustrittsöffnungsseitigen Stirnkante dieses flexiblen Luftleitelementes (6) ausgerichtet ist.
Fahrzeug (2), umfassend mindestens eine Luftauslasseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.