CN111634172A - 用于机动车辆的风道组件、通风系统、以及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风道组件(12)、尤其用于机动车辆，所述风道组件包括：‑风道(10)，所述风道具有用于引导气流的内腔(22)，‑至少一个柔性叶片(18)，所述至少一个柔性叶片至少部分地布置在所述风道(10)的内腔(22)中，‑附接至所述至少一个叶片(18)的后端(28)的致动元件(26)，所述致动元件被配置为至少在第一位置与第二位置之间使所述至少一个叶片(18)横向于所述气流屈曲，使得所述叶片(18)在所述第一位置和所述第二位置上不同地引导所述气流。本发明还涉及一种用于机动车辆的通风系统以及一种机动车辆。

Description

用于机动车辆的风道组件、通风系统、以及机动车辆

技术领域

本发明涉及一种风道组件、尤其用于机动车辆。本发明还涉及一种用于机动车辆的通风系统以及一种机动车辆。

背景技术

风道组件布置在机动车辆中，用于向其内部、尤其是乘客舱提供气流。通过风道组件，机动车辆的内部可以被供以新鲜和/或温度经调整的空气。例如，风道组件可以是车辆的通风系统或气候控制系统的一部分。

向内部提供气流可以提高乘客的舒适度。为了进一步增强乘客的舒适度，可以提供气流强度和方向调整的装置。然而，提供用于影响气流的此类装置可能需要大量的零件，特别是可移动的零件，从而导致高成本。进一步，例如用空气单元组件的叶片来影响气流可能会在气流中产生紊流和/或不想要的噪声源。这种紊流可能被感知为可听到的噪声，从而降低了乘客的舒适度。进一步，紊流和流动分离对应于气流能量损失，从而导致效率损失。相应地，进入车辆内部的空气量可能会因为例如流动的重定向而减少。这可以通过提供更强的流动发生器和/或更大的初始气流来补偿。然而，这种补偿可能会增加系统成本、重量、和/或能量消耗、以及产生的噪声。

例如，US 5,238,448描述了一种空调格栅，所述空调格栅包括内箱，所述内箱具有位于吹风管道内的开口，风穿过所述开口吹出。在所述风道中，提供了多个可弯曲的风向偏转板，使其端部可以大体上延伸穿过吹风方向。所述风向偏转板的上游端通过连接构件连接。提供了操作构件以使风向偏转板弯曲。这种空调格栅需要布置在箱体内的大量的活动件。相应地，所述格栅的制造和维修都很昂贵。进一步，可靠性可能很低。特别地，气流特性、包括整个调整范围内的均匀可调性和楔形空腔的创建并不令人满意。此外，位于风吹过的开口中的许多零件可能会引起大量的紊流，从而增加整体的噪声和能量损失。

发明内容

本发明的任务是提供一种改进的风道组件、通风系统以及机动车辆，以缓解或克服现有技术中存在的问题。优选地，本发明降低了机动车辆的通风噪声，和/或提高了效率和实用性，和/或提供了优化的气流特性。

本发明的第一方面涉及一种风道组件、尤其用于机动车辆。所述风道组件可以包括风道，所述风道具有用于引导气流的内腔。进一步，所述风道组件可以包括至少一个柔性叶片并且还可以包括附接至所述至少一个叶片的后端的致动元件，所述至少一个柔性叶片至少部分地布置在所述风道的内腔中，所述致动元件被配置为至少在第一位置与第二位置之间使所述至少一个叶片基本上横向于优选地新的中性气流屈曲，使得所述叶片在所述第一位置和所述第二位置上不同地(即，在尤其是除了中性方向之外的不同方向上)引导所述气流。

特别地，流过风道的空气没有被引导改变流动方向，这可以被认为具有中性流动方向。在叶片的中性位置上，(一个或多个)叶片基本上平行于所述中性流动方向。

所述至少一个叶片的这种屈曲被理解为包括弯曲所述至少一个叶片，使得所述叶片的至少一部分、尤其是后端(即，相对于气流处于下游的一端)被定位在侧面或从其中性位置横向移位。在这个屈曲位置上，气流可以被引导到与中性方向不同的方向上。

然而，风道组件还可以被认为是不包括风道，而只是通过在风道内屈曲而将叶片布置成可调整所需的任何部件。

通过将致动元件附接在叶片的下游部分处、例如在后端处，致动元件可以是特别小的和/或流线型的。这还可以允许简单的构造和/或可以使致动元件操作简单、高效。例如，致动元件可以被布置在风道组件的出口处并且因此可以仅延伸短的距离而进入内腔。优选地仅远至达到叶片的后端。相应地，由于致动元件而引入气流中的紊流可以减到最少。进一步，例如通过横向于(例如中性)气流移动致动元件而在叶片的后端致动叶片可以使得叶片的曲形的形状不会造成急剧的压力梯度。曲形的形状还可以被称为弯曲的形状。例如，这种成曲形或弯曲导致逐渐重定向气流的曲形的形状，从而再次使紊流最小，尤其是如果流动保持附着。总之，关于例如噪声产生和通风效率，叶片的柔性结构还可以优于刚性叶片。

在风道组件的进一步替代性或附加的优选实施例中，所述风道组件包括引导元件，所述引导元件被附接至所述至少一个叶片的前端并且被配置为允许所述至少一个叶片的前端优选地基本上平行于所述气流而移动，同时还优选地基本上防止所述至少一个叶片的前端横向于所述气流而移动。而且，可以允许叶片相对于引导元件的移动，所述引导元件可以相对于风道固定在适当的位置。无论叶片、尤其是叶片的后端的位置如何，在前端处设置引导元件可以使前端总是与气流基本上对准。相应地，曲形的形状总是诱导气流沿着叶片在气流方向上逐渐改变方向，从而再次使分离流和紊流最小。进一步，可以避免流动冲击在表面上产生严重噪声。由于在不同位置上屈曲时有不同曲率，引导元件可以允许补偿叶片在风道的轴向方向上的长度变化，这优选地对应于中性方向和/或气流的流动方向(即中性方向)。优选地，引导元件允许叶片的前端基本上在例如中性气流方向上滑动移动，并且进一步优选地，防止前端横向于所述方向移动。

总之，用于屈曲叶片的引导元件和致动元件的组合可以是在机械上简单的。例如，引导元件可以被布置在固定位置处，从而允许易于优化其形状和位置以使紊流最少。进一步，固定的引导件是简单且可靠的。致动元件可以被配置为仅沿单一轴线横向地移动，例如横向于、尤其垂直于流动和/或在叶片的弯曲方向上。再次，用于致动元件的力学可以是简单的，例如仅需要简单的引导结构、比如引导凹槽。相应地，对致动元件的致动以及用于其致动的规定(比如手柄)可以是简单的。不需要用于枢转运动和/或多轴运动的复杂的铰链和轴承。当移动致动元件时由于叶片的屈曲而在叶片的中心与致动元件之间的距离变化可以通过引导元件来补偿。例如，如果叶片的中心和致动元件由于叶片的屈曲而移动得更近，那么叶片可以仅简单地沿着引导元件滑动以补偿这种距离变化。

致动元件可以被配置为通过致动元件的移动而使叶片屈曲。屈曲还可以被称为弯曲。致动元件可以是电动或手动致动的。对于手动致动，致动元件可以包括手柄，所述手柄位于风道外侧、例如在风道的出口的前方。在这种情况下，由于只需要在风道中进行短的延伸，所以将致动元件附接在后端是特别有益的。

风道组件可以包括多个叶片。因此，在本文中，“叶片”可以涉及仅一个叶片和/或若干叶片，除非说明书的相关部分明确描述或需要若干叶片。

气流可以由流动发生器(比如鼓风机)和/或由车辆的速度产生。气流可以顺着风道的内腔。因此，至少在任何叶片的上游的区段中，气流可以基本上与风道的纵向方向和/或中间轴线相对应。这可以被称为中性流动方向。气流的不同引导可以优选地对应于气流方向的变化，尤其是在离开出口时或仅在出口之前(例如上游)。另外或可替代地，例如通过增加叶片的两个位置之一的流动阻力，气流的引导还可以调整强度、速度和/或气流的总量。然而，优选地，气流阻力在叶片的两个位置和优选地所有位置上是基本上相等的，这可以有利于通风效率。

叶片的前端和后端可以由气流的流动方向限定。相应地，前端可以背离出口，后端朝向出口。前端可以包括叶片的前缘，后端包括后缘。前端可以在后端的上游。叶片的相应端可以被理解为叶片的某个区域或区段并且可能不一定局限于最外端、例如边缘。例如，后端和/或前端可以各自与沿着纵向延伸从叶片的对应边缘朝向中心延伸最高达5％、10％、15％或25％的区段相关。

优选地，叶片至少部分地或完全布置在内腔中。每个叶片的后缘还可以部分地延伸超过风道的出口并且因此在出口处形成格栅。叶片因此还可以防止物体在出口处进入风道。叶片可以被配置为扁平的片件或板件。特别地，叶片可以足够薄以便在不同位置之间容易地屈曲。特别地，叶片可以被布置成延伸横过内腔至风道的相反侧。优选地，叶片的与风道的(一个或多个)壁相邻的薄端可以至少在叶片的一个位置或所有位置上与壁齐平或非常靠近。例如用刷子或其他密封区段可以密封薄端处的任何剩余间隙。

致动元件可以被配置为可在第一位置与第二位置之间移动，这对应于叶片的第一位置和第二位置。特别地，叶片的两个位置之间的移动可以仅是平移，从而导致用于致动元件的简单力学和/或引导结构。相比之下，叶片在第一位置与第二位置之间的移动可能需要平移运动和/或枢转运动。然而，此类运动的力学可以容易地通过叶片的屈曲(例如形状变化)和通过优选地在引导元件中前端处的平移运动的引导附接来提供。

优选地，叶片被布置在风道的区域中/出口处，使得气流离开风道的方向可以容易地受到至少一个叶片的位置的影响。叶片的每一个位置可以对应于叶片被屈曲所成的不同形状。这可以包括不同的弯曲半径或屈曲半径、以及叶片的后端和前端两者的不同位置。至少一个位置可以是中性位置。在这个位置上，优选地，叶片具有内部张力，因而不会被屈曲。屈曲可以被理解为与将张力引入叶片中的叶片的仅一个区段的移动相对应。叶片的每个位置也可以对应于引导元件内和/或相对于引导元件的不同位置。

叶片可以包括柔性材料，尤其是弹性材料，特别是橡胶弹性材料。柔性材料可以允许叶片在第一位置与第二位置之间屈曲而不损坏叶片。叶片的至少一个区段可以是柔性的，例如柔性中间区段。优选地，完整的叶片是柔性的并且由单一材料制成，尤其是易于制造和/或改进的功能。然而，叶片还可以包括至少一个铰链(比如形成柔性部分的薄膜铰链)并且以其他方式包括刚性零件。例如，叶片可以由柔性塑料材料制成，尤其是在非常薄的叶片或橡胶(尤其是薄的橡胶状片材)的情况下。通过致动元件来屈曲叶片可能导致部分地弯曲叶片。

引导元件可以被布置在风道的内腔中。引导元件可以被配置为在叶片上游的流动引导件、尤其是整流器，从而进一步减少紊流和噪声。致动元件可以至少部分地、优选地完全布置在风道的内腔中。

在第一位置与第二位置之间和/或超过第一位置和第二位置可以存在若干位置。特别地，叶片可以被移动，从而在这些位置之间不断地弯曲到其他位置，以允许微调气流。叶片可以沿着基本上横向于叶片的空气引导表面、例如横向于其主要延伸部的线屈曲。叶片的屈曲方向可以与第一位置与第二位置之间的假想直线相对应，尤其是与第一位置和第二位置上的叶片的后端和/或后缘的中心之间的直线相对应。屈曲方向对于每个叶片可以是相同的或至少平行的。屈曲方向优选地与致动元件的移动方向、与每个叶片的后端和/或后缘移动相对应。致动元件和叶片优选地至少间接地彼此附接，优选地每个叶片附接至致动元件，使得致动元件的平移运动被诱导到并且导致叶片在附接点上的对应平移运动。

在风道组件的进一步优选实施例中，所述风道组件包括多个柔性叶片，所述多个柔性叶片被布置成彼此间隔开并且各自至少部分地布置在所述风道的内腔中，优选地其中，所述叶片被布置成彼此平行和/或保持彼此的相对距离，尤其是在第一位置和第二位置上沿着叶片的所有纵向位置上。这种风道组件、尤其是引导元件可以实现气流的更好的重定向。优选地，正是引导元件或前缘与流动的对准阻止了前缘的分离，从而实现流动的更好的重定向。平行布置和/或保持相对距离对于紊流可能是有益的，尤其是由于最外侧的叶片与风道的相应壁之间的距离可以保持越过叶片/风道的纵向长度和/或保持与任何两个叶片之间的距离相等。这种益处可以被认为是缺乏楔形腔；这对于刚性叶片是不可避免的。有利地并且优选地，由于不同叶片之间的根据其位置产生的距离变化引起喷嘴效应，所以不会使流动加速或减速。这种喷嘴效应也可以称为喷射效应。在屈曲过程中，叶片可以保持其相对距离。特别地，每个叶片的屈曲可以与每个位置上的所有其他叶片的屈曲基本上相同，并且组件可以被配置成使得所有叶片总是一起屈曲。对于叶片来说，彼此平行可以是指叶片具有基本上平行的空气引导表面。优选地，每个叶片可以具有相同的形状和/或构造，尤其是在中性非弯曲位置上。优选地，在致动元件的移动过程中，每个叶片沿同一方向屈曲，和/或每个叶片的屈曲与其他叶片基本上相同。优选地，每个叶片被布置在风道中的同一纵向轴向位置，例如后端和/或前端定位处于风道的同一纵向轴向位置。这防止或减少一个叶片撞击另一个叶片产生分离流的可能性，这可能以其他方式增加噪声和降低效率。优选地，每个叶片引导气流、尤其是一起在同一方向上引导。根据风道的结构，叶片可以具有不同的形状(例如不同的长度)并且因此不同地屈曲或弯曲。而且，不同的引导元件或不同地定位的引导元件可以针对不同的叶片设置，这因而还可以不同地屈曲或弯曲。

在风道组件的进一步优选实施例中，多个叶片中的每一个叶片将其相应前端附接至相应引导元件。这种附接或其他布置可以导致多个叶片中的每一个叶片在其相应前端受到相应引导元件的约束，特别是在横向于纵向方向的方向上。相应地，每个引导元件可以是小的且流线型的。每个引导元件优选地被配置为允许对应叶片的前端基本上平行于气流移动，同时基本上防止对应叶片的前端横向于气流移动。为每个叶片提供对应的导向元件可以使导向元件简单可靠。优选地，引导元件等距地间隔开，尤其是在横向于气流的方向上。每个引导元件可以与其他引导元件相同，从而减少了不同零件所需的数量。

在风道组件的进一步优选实施例中，多个叶片中的每一个叶片将其相应后端附接至致动元件。因此，可能只需要一个单一共用致动元件来屈曲多个叶片。进一步，这种单一致动元件可以确保每个叶片总是屈曲到相同位置以进行均匀流引导。例如，一个共用致动元件可以被配置为在横向于气流的方向上至少在相应第一位置与相应第二位置之间同时屈曲多个叶片，从而使得多个叶片在第一位置和第二位置上不同地引导气流。总之，强而有效的流动引导可以通过少量可移动的零件和简单的致动力学而实现。

在风道组件的进一步优选实施例中，致动元件被配置为允许每个叶片的后端优选地横向于气流屈曲，同时还优选地基本上防止每个叶片的后端在平行于气流的方向上、例如在气流的中性方向上移动。这可以促进使用简单的引导元件。进一步，这种构造可以使后缘总是处于风道中同一轴向位置(例如，在中性气流的方向上看到的位置)，从而防止延伸超过风道的出口。换言之，叶片的后端优选地基本上在一个平面内移动并且优选地在一个维度内移动。由这种致动元件的致动、例如移动引起的叶片的前端的任何轴向运动可以通过前端处的引导元件来补偿。即，前端可以由引导元件引导以允许在所述轴向方向上移动。

在风道组件的进一步优选实施例中，叶片和/或致动元件被布置在风道的出风口处。设有致动元件和/或叶片的出口还可以被称为调风口、尤其是可调整的调风口。出口可以位于或构成风道的下游侧的内腔的一端。出口可以被配置为将流过风道的空气释放到机动车辆的内部。利用这些叶片，通过调整叶片的位置，可以优选地影响离开出口的空气的方向。

在风道组件的进一步优选实施例中，风道的壁包括至少一个孔口或凹部或其他引导或位置结构，致动元件可以至少部分地移动到所述结构内和/或沿着所述结构移动以使叶片在第一位置与第二位置之间屈曲。这可以允许更紧凑的构造，同时不抑制叶片的屈曲范围和因此空气引导性能。致动元件优选地与每个位置上(尤其是在末端相反的第一位置和第二位置上)的凹陷或孔口齐平。例如，孔口或凹部的截面可以与致动元件的截面相对应，其中，两个截面横向于、尤其是垂直于致动元件的移动方向。相应地，在致动元件可以穿过风道的情况下，减少了在内腔的边界处的空气紊流。优选地，凹部或孔口布置在风道的出口处。孔口或凹部或其他引导或位置结构可以由包层元件(比如出口包层元件)单独或与风道的其他壁部分一起形成。在包层元件仍然形成内腔或风道的其他壁部分的内腔的延伸部的情况下，包层元件可以被理解为是风道壁。孔口还可以由两个间隔开的风道壁元件形成。凹部可以是内部和/或面向内腔的。例如，凹部可以是风道的具有更大直径的区段或截面。由于孔口或凹部或其他引导或位置结构，致动元件在致动叶片的位置之间的叶片时可以部分地移出或超出风道的内腔。孔口可以形成为台阶或槽缝，尤其是与致动元件的形状相对应的台阶或槽缝。孔口和/或凹部可以被配置为不影响风道的有效内腔。

在风道组件的进一步优选实施例中，引导元件被配置为套筒结构，叶片的前端分别容纳在套筒结构中，和/或通过所述套筒结构引导叶片。引导元件还可以被称为护罩，尤其是如果被配置为套筒。引导元件可以形成用于接纳对应叶片的开口。当叶片在叶片的位置之间屈曲时，叶片可以沿风道的轴向方向、尤其是纵向方向、和/或气流的优选地中性流动方向在引导元件的开口内滑行或滑动。优选地，壳体元件尽可能与每个相应叶片的空气流动方向齐平，以使紊流最少。

在风道组件的进一步优选实施例中，风道是矩形风道，尤其是所述风道的内腔是矩形的，和/或出风口是矩形出风口。优选地，风道至少在叶片的轴向区域内为矩形。因而，叶片的形状可以容易地与内腔的形状相对应，尤其是每个叶片基本上完全沿着其完整的纵向长度从壁的相对两侧延伸出并且在这两侧之间延伸。相应地，叶片的边缘可以与风道的相邻壁齐平，这可以使紊流最少。由于通过引导元件和致动元件将叶片保持在风道中，所以叶片可以与叶片位置中的每一个叶片位置齐平，如上所述。

在风道组件的进一步优选实施例中，在第一位置与第二位置之间的屈曲限定屈曲方向，并且沿着所述屈曲方向在每一侧上最靠近风道的壁的相应叶片使其后端在第一位置和第二位置中的一个位置上与风道的(侧)壁优选地接触或接近。换言之：至少在一个位置上，最靠近风道一侧的叶片可以基本上与风道的壁齐平，其主要区段或其完整的引导表面、尤其是位于相应引导元件外部的部分处于所述位置。这种设计可以去除与刚性叶片常见搭配的楔形腔，从而将小间隙和加速流速减到最小，同时使可用的内腔截面最大。进一步，最靠近壁的最外侧叶片还可以或者可替代地界定内腔宽度和/或可用风道的内腔。这可以允许风道的有效宽度保持恒定，而不论叶片的位置。

特别地，由于在风道的壁的两侧上的台阶特征，最靠近所述壁的叶片中的至少一个叶片可以在所有屈曲位置上与壁的相邻上游部分齐平。确切地，这种齐平度可以是指叶片前缘和/或引导元件的内表面与台阶上游的壁的连接处。

通常有两个叶片最靠近风道的相对侧壁，每侧各有一个。屈曲方向可以与直线相对应，尤其是在每个位置上将叶片的后缘连接起来的直线。优选地，所述线垂直于叶片的表面。相应地，屈曲方向可以与致动元件的运动轴线相对应。屈曲方向可以被称为屈曲轴线。叶片的后端的屈曲可以限定屈曲方向。屈曲方向可以是在叶片相应的第一位置与第二位置之间将最靠近致动元件的叶片的每一端连接起来的直线。优选地，在屈曲方向上的一个叶片(例如左叶片)搁置在或靠近第一位置上的壁，同时在屈曲方向上最靠近壁的叶片中的另一个叶片(例如右叶片)至少部分地、尤其在后端与壁间隔开。相比之下，所述一个叶片(例如最左侧的叶片)的后端在第二位置上与壁间隔开，同时另一个叶片(例如最右侧的叶片)的后端在第二位置上搁置在壁上或靠近壁。对于上述构造，风道壁还可以用作停止部来限制叶片的屈曲范围，而不需要附加零件和/或致动元件的运动限制。优选地，引导元件外侧的完整叶片接触或接近两个位置中的一个位置上的壁并且与其他位置、尤其是第二位置上的壁间隔开。这种接触可以与壁上的齐平相对应。叶片与壁接触可以形成内腔的齐平边界，其中风道的零件在纵向方向上相邻。

在风道组件的进一步优选实施例中，叶片中最靠近风道的壁的至少一个叶片在后端与壁接触的位置上与所述壁的相邻上游部分齐平。特别地，引导元件外侧的叶片的前端是齐平的。再次，可以通过这种设计使紊流和因此噪声减至最小。例如，壁可以包括凹部和/或台阶以允许叶片齐平。优选地，叶片在搁置于壁上的位置上嵌套在凹部和/或台阶上。优选地，相应的引导元件嵌套在凹部和/或台阶上。可替代地或另外，一个引导元件、以及至少其前端与壁齐平，如上所述。可以在内腔中的气流方向上限定齐平。

在风道组件的进一步优选实施例中，第一位置与第二位置之间的屈曲限定屈曲方向，并且在屈曲方向上最靠近风道的壁的至少一个叶片形成风道的内腔的边界。例如，叶片的区段至少部分地限定内腔，而不是风道的径向向外的相邻壁区段。优选地，沿着屈曲方向在两端上的叶片界定内腔。对内腔的界定在本文中可以被理解为至少相应的叶片在风道的轴向方向上和/或沿内部周向方向延伸。这种设计可以允许在叶片的每个位置上提供内腔的恒定截面面积，尤其是在最靠近壁的叶片的运动与共用致动元件同步的情况下。

在屈曲方向上，最靠近壁的叶片的引导元件可能较短。这些引导元件还可以与风道的壁的上游区域(例如区段)齐平，优选地还嵌套在凹部、孔口和/或台阶中。

在风道组件的进一步优选实施例中，风道在叶片的后端的轴向区域中向外扩张。扩张部可以是风道的壁的曲形的区域。扩张部可以被限定为在下游方向上直径逐渐增加。直径增加可以顺着逐渐增加的半径。如果在屈曲方向上最靠近风道的壁的叶片如上述设计，那么这种设计是尤其有益的。扩张部可以与屈曲的叶片的曲率相对应，从而实现紧凑的设计并且不限制叶片在壁上的直线位置。例如，当在叶片的位置之间屈曲叶片时，扩张部可以在曲率上与叶片的屈曲部分相对应。扩张部的半径可以被配置为与叶片的半径相对应，尤其是与叶片搁置在壁上时在叶片的相应位置上最靠近壁的叶片相对应。扩张部可以与最外侧的叶片的位置中的一个位置相对应，使得这个叶片坐落于风道壁扩张区域和/或与扩张区域齐平。优选地，扩张部还在风道的纵向方向上形成出口或轴向端区域。扩张部优选地仅设置在叶片的屈曲方向上布置的壁上，例如在横向于叶片延伸的壁上。例如，如果叶片可以在左右方向上屈曲，那么可以扩张叶片左侧和右侧的壁，但不能扩张叶片上侧或下侧的壁。

在风道组件的进一步优选实施例中，致动元件和各自相应的叶片在各自相应的叶片的后端处连接，使得各自相应的叶片的相应后端可以相对于致动元件枢转。枢转附接可以允许在不同位置之间屈曲时补偿后缘的取向变化。例如，在一个位置上，叶片的后缘可以面向与风道的纵向轴线对齐的方向，同时在另一位置上与纵向轴线形成角度。由于枢转附接，即使叶片在一个方向上强烈屈曲，叶片后缘的张力也可以是低的。致动元件和各自叶片的附接可以被配置为当在相应的第一位置与第二位置之间屈曲时和/或当在第一位置与第二位置之间移动致动元件时允许后端与致动元件之间的相对旋转。叶片可以各自通过具有一个自由度的轴承附接至致动元件，自由度是旋转自由度。旋转轴线可以横向于致动元件的移动方向和/或叶片的屈曲方向。组件的上述设计可以允许叶片的后缘与致动元件一起在屈曲方向上移动，同时围绕相应的附接元件旋转，尤其是围绕基本上垂直于屈曲轴线的轴线和/或致动元件的移动方向旋转。旋转轴线可以与相应叶片的空气引导表面中的至少一个空气引导表面平行。优选地，叶片附接至致动元件是由致动元件的(一个或多个)杆或销元件提供的，所述杆或销元件被接纳在相应叶片的后端上的凹部或孔口(比如盲孔或通孔)内。这种附接制造起来简单、可靠且具有成本效益。

在风道组件的进一步优选实施例中，致动元件的至少一个区段与风道的相邻壁齐平，优选地接纳在风道和/或出口的壁上的凹槽中。再次，可以通过这种设计来减少紊流。相应地，致动元件的内表面可以被布置在与风道壁的相邻区段相同的平面内，因此也限制风道的内腔。优选地，凹槽在与叶片的屈曲方向和/或致动元件的移动方向平行的方向上延伸。例如，凹槽可以被布置在横向于所述方向的壁侧上和平行于所述方向延伸的壁侧上。凹槽还可以提供用于致动元件的移动的引导件。特别地，沿着致动元件的屈曲方向和/或移动方向延伸的致动元件的任何部分都可以被接纳在凹槽中和/或可以是齐平的。这个部分可以是将叶片的后端彼此连接的杆元件，其中，对于每个叶片优选地通过横向于杆元件的另一个杆来提供附接。接纳在凹槽中的致动元件的任何部分都可以布置在内腔的外侧和/或完全布置在凹槽中。优选地，致动元件具有阶梯结构，其中两个相对的杆在屈曲方向上延伸。这些杆可以被接纳在凹槽中并且用于引导致动元件移动以屈曲叶片。这两个相对的杆可以通过各自用于附接叶片的另外的杆来连接。这些另外的杆可以延伸穿过叶片的后端。致动元件可以包括位于叶片之间用作格栅的附加杆，格栅防止小物体落入风道中。因此，致动元件可以在风道的出口处提供格栅结构。

本发明的第二方面涉及一种用于机动车辆的通风系统，所述通风系统包括根据本发明的第一方面的风道组件。由于根据本发明的第二方面的通风系统包括根据本发明的第一方面的风道组件，所以第一方面的改进、特征和实施例可以被认为是本发明的第二方面的实例和实施例，反之亦然。通风系统可以包括用于控制通风系统的设置的控制装置，比如鼓风机操作、气流的温度和/或加热和/或冷却操作、和/或风道组件的叶片的位置。特别地，通风系统可以被配置为用于机动车辆的气候控制系统，包括根据本发明的第一方面的风道组件。

本发明的第三方面涉及一种机动车辆、尤其是汽车，所述机动车辆包括根据本发明的第一方面的风道组件和/或根据本发明的第二方面的通风系统。由于根据本发明的第三方面的机动车辆包括根据本发明的第一方面的风道组件和/或根据本发明的第二方面的通风系统，所以第一方面和第二方面的改进、特征和实施例可以被认为是本发明的第三方面的实例和实施例，反之亦然。

附图说明

这项技术的其他特征将在考虑上述信息以及、或者结合具体实施方式、摘要、附图和权利要求书时显现出来。在附图中通过举例而非限制的方式来示出本技术，其中相同的附图标记指代相同的元件，其中包括：

图1示出了风道组件的示意性截面视图。

图2示出了根据图1的风道组件的叶片的致动。

图3示出了根据图1的风道组件的部分截面视图，示出了致动元件如何布置在风道组件的风道内。

图4示出了根据图1的风道组件的叶片中的一个叶片的某一位置的另一个截面视图，其中所述叶片部分地搁置在风道的壁的一个区段上。

图5示出了根据图1的风道组件的出口的透视图。

具体实施方式

图1示出了用于汽车的风道组件12沿风道10的纵向方向的截面视图，其中纵向方向用箭头14示出。风道10具有矩形截面形状，如可以从图5的透视图中看到的，这个图还示出了风道10的出口16。气流(例如由汽车的鼓风机产生)在沿着箭头14朝向风道10的出口16的方向上流过风道10的内腔22。

进一步，组件12包括多个柔性叶片18。叶片18在与风道10的纵向轴线垂直的方向上按固定间隔布置。每个叶片18都是由柔性材料(例如薄的橡胶片)制成的，或者形成为薄的塑料板。目前，如还可以从图2和图3的透视截面视图中看到的，叶片18在图1的平面上向上和向下延伸并且基本上沿着图1的风道10的纵向方向延伸。

每个叶片18分别布置在引导元件20中。引导元件20允许各自相应的叶片18沿风道10的纵向方向进行平移运动，如箭头14所示，同时防止每个前端24横向于纵向方向的移动。相应地，叶片18可以在引导元件20中向前和向后滑动，引导元件例如形成为护罩。引导元件20基本上与位于引导元件20外部的叶片18的一部分齐平。

叶片18可以在若干位置之间屈曲，以使布置在引导元件20外部的叶片18的气流引导表面与穿过风道10的内腔22的气流成某一角度弯曲。例如，图1示出了每个叶片18的中性位置，其中气流在通过叶片18时可能只是平直地流动。然而，叶片18还可以屈曲到图1的平面中向左或向右弯曲的位置。这些位置各自在图1中用虚线示出。如可以从图5中看到的，将叶片18弯曲到这样的位置会使气流在离开出口16时向左或向右偏转。相应地，风道组件12提供了按照汽车乘客的要求调整气流方向的装置。

每个叶片附接有后端28至致动元件26。致动元件26布置在风道10的出口16处，并且在图1的平面中可以从左向右移动，反之亦然，如箭头30所示。如也可以从图1中看到的，致动元件26的移动方向与每个叶片的后端28的屈曲方向相对应。

当致动元件26向一侧移动时，每个叶片18的后端28将沿同一方向移动，使得叶片18的后端部分沿所述方向屈曲。相应地，在每个叶片18中将形成曲率，如图1中的虚线所示。这种曲率会使气流沿着每个叶片18的表面逐渐重定向，从而重定向气流，同时避免急剧的压力梯度和流动分离。

然而，叶片18沿一个方向屈曲将缩短叶片18在风道10的纵向方向上的延伸。在风道组件12的情况下，这将通过叶片18在引导元件20中朝向叶片的前端处的出口16向前滑动来补偿。相应地，离开出口16的气流方向的可调性机制非常简单。例如，致动元件26只需要沿着箭头30所示的直线移动。不需要至少部分地位于内腔22中的用于多轴运动和/或枢转运动的复杂结构，否则可能导致紊流，乘客可能会认为是不必要的噪声。

例如，致动元件26可以简单地接纳在风道10的壁的引导凹槽32中，如图3所示。这些凹槽32可以允许致动元件沿箭头30的方向滑动，同时在横杆34的内表面与风道10的壁的相邻部分之间保持齐平度。

致动元件26还包括竖杆36。每个竖杆36被接纳在叶片18的通孔中并且将上横杆34和下横杆34连接起来，其中，下和上对应于图3中的较高方向和较低方向或者图1中向上离开纸平面和向下进入纸平面。竖杆36使叶片18的后端28与致动元件26一起沿着箭头30的方向移动。然而，致动元件26与每个叶片18之间的附接允许叶片18的后缘相对于致动元件26枢转。如果致动元件26沿着图2中的箭头40所示的方向移动，那么此类枢转运动在图2中用箭头38示出。这减少了叶片18屈曲时的张力，从而促进致动并且降低叶片18和/或致动元件26的机械故障风险。

图2还用箭头42示出了叶片18如何在护罩状引导元件20内向前和向后滑动，这取决于叶片18被屈曲的位置。这减少了叶片18上的张力，也允许引导元件20和各自的叶片18进行组合，以在风道10的纵向方向或气流的流动方向上与出口16保持相等的距离。

如可以从图3和图5中看到的，竖杆36和横杆34形成致动元件24的简单阶梯状结构。另外，致动元件20包括可选的另外的竖杆44，这些竖杆将两个横杆36相互连接。这些另外的竖杆44用于减小穿过致动元件26以及因此出口16的最小开口，因而防止小物体进入风道10的内腔22。另外的竖杆44还可以被称为格栅杆。总之，致动元件26在出口16处提供格栅结构。

进一步，如可以从图1中看到的，在箭头30所示的屈曲方向的每一端上最靠近风道10的壁的位置存在一个叶片18。例如，在图1的视图中，最左侧的叶片18和最右侧的叶片18离风道10的壁最近。这两个叶片18中的每一个叶片将其相应前端24布置在引导元件20中，所述引导元件比其他引导元件24更短。例如，最左侧的引导元件和最右侧的引导元件20比其他引导元件20向上游延伸得更少。在屈曲方向上的最左侧的引导元件和最右侧的引导元件20(还可以被称为最外侧的引导元件20)的情况下，所述引导元件被布置成与风道10的壁的相邻上游部分齐平。为此，风道的壁在流动方向上具有向外的台阶46，最外侧的引导元件20嵌套在所述台阶中。如可以从图4中看到的，最外侧的引导元件20还可以延伸穿过风道10的壁，从而被部分地布置在内腔22的外侧。齐平设计减小了紊流，从而在降低噪声的同时提高效率。相比之下，另外的引导元件20具有较长的纵向延伸，以便还通过允许更流线型的设计来防止紊流。例如，另外的引导元件20可以在其前端处渐缩。由于在风道10的壁的两侧上的台阶特征46，最靠近所述壁的叶片18中的至少一个叶片可以在所有屈曲位置上与壁的相邻上游部分齐平。确切地，这种齐平度可以是指叶片18前缘24和/或引导元件20的内表面与台阶46上游的壁的连接处。

如也可以从图1中看到的，最外侧的(例如，最左侧的和最右侧的)叶片18在风道10的轴向区段中形成内腔22的边界，其中这些叶片18延伸超过引导元件20。相应地，无论叶片18被屈曲到什么位置，内腔22的截面面积都保持恒定。在图5中用箭头30示出了恒定宽度。相应地，例如，在某些叶片18位置上、在比如最外侧的叶片18的区域的位置上，叶片18不提供局部的流动加速。这种加速可以产生喷射效应，喷射效应可能导致噪声排放增加。进一步，在风道10中在某些叶片18位置上没有形成不允许气流穿其而过的空间，例如被叶片18堵塞。这个空间还可以被称为死区(deadspace)，并且可能由于空腔激励模式而产生噪声。而且，与上述类似，典型地形成在最外侧的叶片与最靠近的风道的壁之间的楔形空腔在内腔22中是避免的，这些区域可以以其他方式产生音调噪声。再次，因而可以减少噪声排放并且组件12可以更紧凑。

出于上述目的，风道10在叶片18的屈曲方向上具有扩张区段48，扩张区段还可以简单地称为扩张部48。这个扩张区段48具有与最外侧的叶片18分别在向左或向右的方向上屈曲时的曲率相对应的半径。相应地，最靠近风道10的壁的最外侧叶片18可以与相应位置上的扩张区段48基本上齐平。这种位置如图4中最左侧的叶片18所示。如可以看到的，叶片18顺着扩张区段48并且基本上形成连续区段至上游相邻壁区段。总之，因此，内腔22的边界在叶片18的每个位置上都非常平滑。特别地，从界定内腔22的风道10的壁到界定内腔22的最外侧叶片18的过渡是平滑的。进一步，甚至在最外侧叶片18的情况下，扩张区段48允许所有叶片18被同等且平行地屈曲。进一步，扩张区段48用作一体式停止部，所述一体式停止部限制致动元件26经由最外侧叶片18的移动范围，从而降低组件12的复杂性。台阶46和扩张区段48一起形成凹部，凹部用于将最外侧叶片18嵌套在叶片屈曲靠在风道10的壁上的位置上。

如可以从图5中看到的，组件12还包括形成出口16的包层的盖元件50。盖元件50可以被配置为附接至风道10并且可以形成汽车的内部车厢的仪表板。风道10和盖元件50可以提供在两者之间的孔口，所述孔口允许致动元件26在移动方向上移动超过内腔22，移动方向例如与附图中的屈曲方向和箭头30以及左右方向相对应。

总之，风道组件12提供用于汽车的通风系统的出口16的调风口，调风口允许乘员根据自己的喜好调整离开出口16的气流的方向，同时避免或者至少减少由于分离流中的涡流、流动对表面的影响、由于小间隙的音调噪声和空腔模式的激发(例如共振)而引起的噪声或者其风险。特别地，由于气流在曲形的叶片18上的逐渐偏转，可以减少由于分离流的噪声。

组件12保持各自柔性叶片18之间以及叶片18与风道10的壁之间的一致间隙，即如果需要的话，所有间隙可以是相等的并且沿着叶片18的整个纵向长度将保持相等。有效内腔22没有膨胀或收缩，并且也不存在根据期望的空气偏转角而改变宽度的间隙。通过减小压力梯度使流动分离减到最小。相应地，沿着组件12、尤其是叶片18的压降是小的，从而增加整体通风效率。这可以允许使用较小的鼓风机或以更少的功率操作鼓风机，从而降低气流产生噪声。可替代地，可以通过通风系统的给定功率向乘客提供更大的气流。进一步，组件12允许将空气更好地分布在乘客车厢中，这意味着需要更少的功率，导致鼓风机噪声的二次降低。

在所示的实例中，柔性叶片18被描述为可以在向左或向右方向上屈曲的竖直叶片。然而，叶片18的空间取向可以自由选择。例如，代替地，叶片18可以水平对齐并且在向上和向下的方向上屈曲。更进一步，在实例中，仅描述了一组叶片，但是本发明可以延伸至2组或更多组叶片，例如，“左/右”组叶片和“上/下”组叶片两者可以在同一个风道中出现并且具有相似的机构，虽然可能会对其中一个叶片组施加一些限制。

叶片18可以由薄的橡胶状材料制成或者由适合弹性弯曲并且恢复到原来形状的材料制成。特别地，叶片18被配置为承受多个屈曲周期。在侧视图中，叶片18是矩形的，将叶片布置在其中的风道10的截面也是矩形的。在竖直方向上，叶片18从风道10的上壁区段延伸到风道10的下壁区段，同时与这些壁区段尽可能齐平，在壁与叶片18之间没有不适当的摩擦。可替代地或另外，可以在壁的上端和下端处布置某种密封件(比如电刷)，以减少与风道10的相应相邻壁之间的间隙。

引导元件20尽可能与叶片18齐平，以防止前缘的除了引导元件20的护罩内的流向方向之外的任何移动。叶片18可以紧密地装配在引导元件20内。在这种情况下，可以加入润滑油(比如机油)以防止过度摩擦和磨损。在叶片18的后端28，致动元件26的阶梯状结构连接至叶片18。致动元件26可以用手或马达移动。致动元件26左侧和右侧的孔允许移动超过内腔22。风道10的上表面和下表面中的凹槽32引导并且限制致动元件26的移动，同时还保持内腔22的齐平的内表面。当阶梯状致动元件26向左或向右移动时，它会拖动柔性叶片18的后端28，考虑到引导元件20对前端24的约束方式，这会导致叶片18弯曲。叶片18在引导元件20上的流向移动将防止叶片材料在叶片18屈曲时过度拉伸，从而延长叶片18的寿命。

风道10在通风调风口的出口16的区域中扩张，以防止形成楔形腔。风道的末端处的柔性叶片18与扩张区段48相符，因为叶片和致动元件26一起在最左侧或最右侧的位置(例如，最屈曲的位置)上移动，同时保持沿叶片18的流向方向的恒定间隙以及叶片之间的恒定间隙。每个相邻叶片18和/或叶片18与风道10和/或出口16之间的多个间隙对于每个叶片18可以是相同的或可以是不同的。然而，无论位置如何，所选的间隙宽度沿叶片18的纵向长度保持恒定。

两个最外侧的叶片18之间的距离确定内腔22的有效宽度，从而确定出口16的有效宽度。无论所期望的气流偏转如何，这个有效宽度将保持不变，因为柔性叶片18总是彼此一致地移动，如叶片的后端28与致动元件28一样。

除了扩张区段48之外，在气流方向上的扩张区段之前的小的、沿气流方向的、后向的台阶46被提供用于在屈曲方向上与最靠近风道10的壁的柔性叶片18相结合，同时保持最外侧的叶片18与上游风道表面之间的齐平表面。在最外侧的叶片18的情况下，引导元件20可以通过台阶46中的孔口形成，以允许相应叶片18在流向方向上进行小的移动。这个孔口可以用作相应最外侧叶片18的引导元件20。与其他引导元件20类似的护罩状结构可以被布置在孔处以提供进一步的引导。

叶片18的后端28与致动元件26之间的连接使得后端28可以各自相对于致动元件26旋转，但基本上不可以相对于致动元件移动。因此，致动元件26的移动迫使叶片18的后端28进行移动。润滑物(比如机油)可以提供给将叶片18和致动元件26连接起来的旋转接头，以减少摩擦、从而减少磨损。

组件12的所有零件均可以采用双部件(2K)成型技术制造。使用2K成型可以促进制造连接和提供多材料零件。

图1草拟了风道组件12的概念的顶视图草图。用虚线示出了叶片18的移动，并且用实线示出了叶片的中性位置。箭头42示出了当叶片18的后缘被从左向右拉时在引导元件20的护罩内所允许的流向移动。示出了风道10的台阶46和扩张部48，其方式为在风道10的边缘处的柔性叶片18在某些位置上符合扩张部48的形状。台阶46允许叶片18的内表面与台阶46上游的风道10表面之间的齐平度。

图2示出了穿过叶片18的3D CAD模型中间的顶部截面的部分等距视图，这突显了护罩状引导元件20和致动元件26的阶梯状结构。可以看出，由于后端28横向于流向方向、尤其是垂直于气流方向的移动，叶片18的前端24如何在流向方向上滑入和滑出护罩。由于紧密配合在护罩内侧，叶片18的前端24在左/右维度和上/下维度上的移动受到限制。即使当叶片18完全屈曲时，所述前端24在引导元件20内部也足够“深”以避免叶片被完全从护罩上移除所造成的潜在故障。换言之，当叶片18的后缘在最下游位置上时，叶片仍保持足够远离引导元件20的最下游点(“入口”)使得防止分离。后端28的移动与致动元件26的阶梯结构一致并且被限制在一个维度上(所示实施例中的左/右)。然而，致动元件26与叶片18之间的连接允许每个叶片18的后缘旋转，以便允许以期望的形状屈曲而不会对叶片18施加不适当的压力。这在图2中明确指出，这个图描绘了穿过叶片18的后端28的销、例如杆36。例如，叶片18可以松散地坐在相应的销上。允许这种旋转但限制二维平移运动的任何其他连接方法也是可行的。

图3示出了致动元件26的阶梯结构的侧面截面的部分前/侧视图，并且突显了风道10中的凹槽32或槽缝，所述凹槽或槽缝将致动元件的运动限制在一个维度上。这还允许暴露于气流中的所述零件的表面是齐平的。

图4示出了风道10的端部的台阶46和扩张部48的顶部截面的部分顶视图，其还可以被称为调风口。还描绘了叶片18的边缘和引导元件20的护罩的轮廓。风道10的台阶表面中的孔将允许这个特定叶片18流向移动进入引导元件20的护罩，所述引导元件至少部分地布置在气流的外侧。明确指示了台阶46所允许的齐平度。再次，在叶片19的所示位置上可以看到柔性叶片18符合扩张区段48中的风道10的表面。

图5示出了致动元件26的整体阶梯结构，虽然一些部分可以被隐藏在盖元件50后方。箭头30标记了空气可以离开的调风口出口16的有效宽度。由于致动元件26和叶片18的单边运动，这一宽度将保持恒定。例如通过风道10和盖元件50形成的在风道10的两侧上的孔口允许致动元件26和叶片18的后端28从左到右一致地移动。这些孔口将不会影响气流，因为柔性叶片18限定出口16的有效宽度以及在叶片18的轴向位置上的内腔22。因此，这些孔口将不会产生附加的不必要的噪声。

附图标记列表

10 风道

12 风道组件

14 箭头

16 出口

18 叶片

20 引导元件

22 内腔

24 前端

26 致动元件

28 后端

30 箭头

32 引导凹槽

34 横杆

36 竖杆

38 箭头

40 箭头

42 箭头

44 竖杆

46 台阶

48 扩张区段

50 盖元件

Claims (15)

1.一种风道组件(12)、尤其用于机动车辆，所述风道组件包括：

-风道(10)，所述风道具有用于引导气流的内腔(22)，

-至少一个柔性叶片(18)，所述至少一个柔性叶片至少部分地布置在所述风道(10)的内腔(22)中，

-附接至所述至少一个叶片(18)的后端(28)的致动元件(26)，所述致动元件配置为至少在第一位置与第二位置之间使所述至少一个叶片(18)基本上横向于所述气流屈曲，使得所述叶片(18)在所述第一位置和所述第二位置上不同地引导所述气流。

2.根据权利要求1所述的风道组件(12)，其中，

所述风道组件(12)包括引导元件(20)，所述引导元件附接至、尤其容纳所述至少一个叶片(18)的前端(24)并且配置为允许所述至少一个叶片(18)的前端(24)基本上平行于所述气流而移动，同时基本上防止所述至少一个叶片(18)的前端(24)横向于所述气流而移动。

3.根据权利要求1或2所述的风道组件(12)，其中，

所述风道组件(12)包括多个柔性叶片(18)，所述多个柔性叶片布置成彼此间隔开并且各自至少部分地布置在所述风道(10)的内腔(22)中，优选地，所述叶片(18)布置成彼此平行和/或保持其在所述第一位置和所述第二位置上的相对距离。

4.根据权利要求3的在引用权利要求2时的风道组件(12)，其中

所述多个叶片(18)中的每一个叶片将其相应的前端(24)附接至相应的引导元件(20)。

5.根据权利要求3或4所述的风道组件(12)，其中，

所述多个叶片(18)中的每一个叶片将其相应的后端(28)附接至所述致动元件(26)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的风道组件(12)，其中，所述致动元件(26)配置为允许每个叶片(18)的后端(28)基本上横向于所述气流移动，同时基本上防止每个叶片(18)的后端(28)与所述气流平行地移动，从而使所述叶片(18)屈曲。

7.根据前述权利要求中任一项所述的风道组件(12)，其中，

所述风道(10)的壁包括至少一个孔口或凹部，所述致动元件(26)能够至少部分地移动到所述至少一个孔口或凹部，以使所述叶片(18)在所述第一位置与所述第二位置之间屈曲。

8.根据前述权利要求中任一项所述的风道组件(12)，其中，所述风道(10)是矩形风道，尤其是所述风道(10)的内腔(22)是矩形的，和/或所述出风口(16)是矩形出风口(16)。

9.根据前述权利要求3至8中任一项所述的风道组件(12)，其中，

所述第一位置与所述第二位置之间的屈曲限定屈曲方向，并且沿着所述屈曲方向在每一侧上最靠近所述风道(10)的壁的相应叶片(18)至少使其后端(28)在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置上与所述风道(10)的壁接触。

10.根据权利要求9所述的风道组件(12)，其中，

所述叶片(18)中的最靠近所述风道(10)的壁的至少一个叶片在所述后端与所述壁接触的位置上与所述壁的相邻上游部分齐平。

11.根据前述权利要求2至9中任一项所述的风道组件(12)，其中，

所述第一位置与所述第二位置之间的屈曲限定屈曲方向，并且在所述屈曲方向上最靠近所述风道(18)的壁的至少一个叶片(18)形成所述风道(10)的内腔的边界。

12.根据前述权利要求中任一项所述的风道组件(12)，其中，所述风道(10)在基本上与所述叶片(18)的下游的后端(28)的轴向区域垂直的方向上向外扩张(48)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的风道组件(12)，其中，

所述致动元件(26)和每个相应叶片(18)铰接地连接在每个相应叶片(18)的后端(28)处，使得每个相应叶片(18)的相应后端(28)能够相对于所述致动元件(26)枢转。

14.一种用于机动车辆的通风系统，所述通风系统包括根据前述权利要求所述的风道组件(12)，尤其是用于机动车辆的气候控制系统，所述通风系统包括根据前述权利要求所述的风道组件(12)。

15.一种机动车辆、尤其是汽车，所述机动车辆包括根据权利要求1至13中任一项所述的风道组件(12)和/或根据权利要求14所述的通风系统。

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