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Die
Erfindung betrifft eine Defrostleiste für ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil,
eine Instrumententafel und ein Steuerungsgerät für eine Defrost-Funktion.
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Aus
dem Stand der Technik sind Defroster bekannt, die eine oder mehrere
Defrostleisten aufweisen. Die Defrostleisten sind üblicherweise
in der Nähe
einer Windschutzscheibenwurzel angeordnet, um bei eingeschalteter
Defrost-Funktion
die Windschutzscheibe mit einem Luftstrom zu beaufschlagen.
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Die
DE 199 36 387 A1 und
die
DE 103 33 700
B3 A beschreiben Ausströmer,
die vorgesehen sind, ein Scheibe in einem Kraftfahrzeug mit Luft
zu beaufschlagen. Dabei umfasst der Ausströmer jeweils ein Gitter mit
verschwenkbaren Rippen, um die durch den Ausströmer geleitete Luftmenge zu
regulieren. Die
DE
199 41 414 A1 beschreibt einen Luftauslaß mit einem
Lüftergitter,
wobei das Lüftergitter schwenkbar
ist, um die durch den Luftauslaß geleitete
Luft entweder auf die Windschutzscheibe oder in den Fahrgastraum
des Fahrzeugs zu lenken.
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Die
1 zeigt
eine Instrumententafel mit Defrostleisten, wie sie aus dem Stand
der Technik, nämlich
der
US 4,646,879 A bekannt
ist. Die Instrumententafel
100 hat drei Defrostleisten
102,
die jeweils ein Defrost-Gitter aufweisen. Die Defrostleisten sind
jeweils leicht gekrümmt
und entlang einer vorderen Begrenzung der Instrumententafel
104 angeordnet.
Im eingebauten Zustand der Instrumententafel
100 bildet
die Begrenzung
104 die Windschutzscheibenwurzel. Die Instrumententafel
100 hat
ferner einen Bereich
106 für die Aufnahme eines Kombi-Instruments.
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Ein
Nachteil bei solchen vorbekannten Instrumententafeln ist, dass Reflektionen
und Spiegelungen der Defrostleisten an der Windschutzscheibe auftreten
können,
die die Sicht beeinträchtigen.
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Zur
Lösung
dieses Problems schlägt
die
JP 113 48 602
AA vor, einen Ausströmer
für die
Defrost-Funktion an einer vom Kraftfahrzeug-Innenraum her wenig
sichtbaren Stelle anzuordnen, so dass Reflektionen auf der Windschutzscheibe
reduziert werden. Eine solche Anordnung des Ausströmers ist
jedoch konstruk tiv aufwendig und erzeugt wegen der ungünstigen
Führung
des Luftkanals starke Strömungsgeräusche.
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Der
Erfindung liegt dem gegenüber
die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Defrostleiste, eine Instrumententafel
und ein Steuerungsgerät
zu schaffen.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den
Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Bevorzugte Ausfüh rungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung schafft eine Defrostleiste für ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil,
die zumindest eine geschlossene Seite und zumindest eine offene
Seite zum Durchlass eines Luftstroms aufweist. Die Defrostleiste
kann um ihre Längsachse
gedreht werden.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Defrostleiste bei abgeschalteter Defrost-Funktion
mit einer ihrer geschlossenen Seiten eine Öffnung in der Instrumententafel,
die zur Aufnahme der Defrostleiste dient, abdecken kann. Bei eingeschalteter
Defrost-Funktion wird die Defrostleiste so gedreht, dass sie mit
ihren offenen Seite zu der Öffnung
in der Instrumententafel ausgerichtet wird, so dass die Defrostleiste
von dem Luftstrom durchströmt
werden kann. Bei abgeschalteter Defrost-Funktion ist die Defrostleiste
also im wesentlichen unsichtbar, da sie mit einer ihrer geschlossenen
Seiten die Öffnung
in der Instrumententafel abdeckt. Insbesondere sind in der Defrostleiste
angeordnete Defrost-Rippen oder ein Defrost-Gitter bei abgeschalteter
Defrost-Funktion vom Fahrzeug-Innenraum her nicht sichtbar, so dass
die entsprechenden Reflektionen auf der Windschutzscheibe nicht entstehen
können.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Defrostleiste im wesentlichen quaderförmig ausgebildet,
wobei die geschlossenen Seiten und die offenen Seiten im wesentlichen
die gleiche Größe und den
gleichen Umriss haben. Alternativ kann die Defrostleiste auch einen
dreieckigen Querschnitt haben, wobei z. B. zwei der Seiten offen
und eine der Seiten geschlossen ist.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung dient ein Elektromotor zum Antrieb der Defrostleiste. Der
Elektromotor wird von einer Steuerung angesteuert. Zur Einschaltung
der Defrost-Funktion wird der Elektromotor so angesteuert, dass
die Defrostleiste mit einer ihrer offenen Seiten nach oben gedreht
wird, so dass Luft durch die Defrostleiste und die Öffnung in
der Instrumententafel in den Kraftfahrzeug-Innenraum strömen kann.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung dient ein Piezo-Motor zum Antrieb der Defrostleiste.
Die Verwendung eines Piezo-Motors hat den Vorteil eines besonders
niedrigen Energieverbrauchs und der besonders kostengünstigen
Herstellung. Ein mit einem Piezo-Motor realisierter Stellantrieb
für die
Drehung der Defrostleiste hat den weiteren Vorteil, dass er im wesentlichen
geräuschlos
und exakt arbeitet. Ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise
eines solchen Motors. Ein entsprechender Piezo-Motor ist beispielsweise
aus der
DE 102 27 509
A1 bekannt.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung dient ein sogenanntes Formgedächtniselement (aus sog. Smart
Materials) zum Antrieb der Drehbewegung der Defrostleiste. Ferner
können
in der Defrostleiste Lamellen angeordnet sein, deren Öffnungs-
bzw. Schließstellung
durch solche Formgedächtniselemente
bestimmt wird.
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Entsprechende
Legierungen werden auch als Shape-Memory-Alloys (SMA) bezeichnet.
Beispiele hierfür
sind die Legierungen NiPi- und NiTiPb. Weitere Formgedächtnislegierungen
sind aus ”Legierungen
mit Formgedächtnis”, Dieter
Stöckel,
Erhard Hornbogen, Expert-Verlag, 1988, ISBN 3-8169-0323-1 bekannt.
Alternativ oder zusätzlich können auch
leitfähige
Kunststoffe, wie sie aus dem Gebiet der Polyelectronics bekannt
sind, eingesetzt werden. Aus solchen Formgedächtnislegierungen können Torsionsstäbe gefertigt
werden, die als Antriebselement dienen können.
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Bei
dem Formgedächtniseffekt
handelt es sich um einen reversiblen Effekt. Hierzu kann ein Einwege-Effekt
mit einer zusätzlichen
mechanischen Rückstelleinrichtung
verwendet werden. Dieser reversible Effekt beruht darauf, dass so
genannte Memory-Legierungen im martensitischen Zustand eine wesentlich
geringere Festigkeit aufweisen als in der Hochtemperatur-Phase.
Durch Er wärmen
wird also die Formänderung
des Antriebselements in die Hochtemperaturform, z. B. durch Einschalten
eines elektrischen Stromes oder durch Beaufschlagung mit warmer
Gebläseluft
bewirkt. Nach Abschalten des Stroms nimmt das Antriebselement nicht
automatisch seine Ausgangsform wieder ein, sondern es wird durch
eine durch geeignete mechanische Mittel aufgebrachte Kraft wieder
in die Ausgangsform zurückgebracht.
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Alternativ
wird ein Material eingesetzt, das einen Zweiwege-Effekt aufweist.
Beim Zweiwege-Effekt ”erinnert” sich das
Material sowohl an die Hochtemperatur- als auch an eine Niedrigtemperaturform. Als
Spezialfall des Zweiwege-Effekts
können
auch Materialien, die einen All-Round-Effekt aufweisen, eingesetzt
werden.
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Der
Einsatz von Materialien mit Formgedächtniseffekt für die Automobiltechnik
ist an sich bekannt aus ”Legierungen
mit Formgedächtnis”, Kapitel 3.8.2,
Seite 92 bis 94, und zwar für
Nebelscheinwerfer mit Steinschlag-Schutzlamellen mit einer Nickel-Titan-Zugfeder
als Memory-Element sowie für temperaturabhängige Stellfunktionen
im Motor-, Getriebe- und Fahrgestellbereich, wie z. B. für Lüfterkupplungen
von Motoren, Drosselvorrichtungen von Einspritzpumpen sowie für Kraftfahrzeuggetriebe
mit verbessertem Schaltverhalten.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Instrumententafel
mit einer Öffnung
zur Aufnahme zumindest einer Defrostleiste, wobei die Defrostleiste
eine offene Seite zum Durchlass eines Luftstroms und eine geschlossene
Seite zur Abdeckung der Öffnung
aufweist. Die Defrostleiste ist in der Öffnung drehbar gelagert. Durch
ein Steuerungsgerät
kann ein Antrieb der Defrostleiste angesteuert werden.
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Zum
Einschalten der Defrost-Funktion steuert das Steuerungsgerät den Antrieb
so an, dass die Defrostleiste mit ihrer offenen Seite nach oben
gedreht wird, so dass ein Luftstrom durch die Defrostleiste und
die Öffnung
der Instrumententafel hindurchtreten kann. Bei abgeschalteter Defrost-Funktion
steuert das Steue rungsgerät
den Antrieb so an, dass die Defrostleiste mit ihrer geschlossenen
Seite nach oben gedreht wird, so dass die Öffnung in der Instrumententafel
abgedeckt wird. Dadurch werden Reflektionen der Defrostleiste bei
abgeschalteter Defrost-Funktion auf der Windschutzscheibe vermieden.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung hat die Instrumententafel zumindest zwei Defrostleisten,
die einen Winkel einschließen.
Dies ist vor allem für
Kraftfahrzeuge, insbesondere Sportwagen, die eine stark gekrümmte Windschutzscheibe
aufweisen, vorteilhaft. Vorzugsweise haben benachbarte Defrostleisten
einen gemeinsamen Antrieb, der zwischen den Defrostleisten angeordnet
ist.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Steuerungsgerät für eine um
eine Längsachse
drehbare Defrostleiste. Das Steuerungsgerät ist zum Ein- und Ausschalten
einer Defrost-Funktion ausgebildet. Wenn die Defrost-Funktion eingeschaltet
wird, steuert das Steuerungsgerät
einen Antrieb so an, dass die Defrostleiste mit ihrer offenen Seite so
gedreht wird, dass sie einen Luftstrom in den Kraftfahrzeug-Innenraum
durchlassen kann. Beim Ausschalten der Defrost-Funktion steuert das Steuerungsgerät den Antrieb
der Defrostleiste so an, dass die Defrostleiste mit ihrer geschlossenen
Seite eine Öffnung
in der Instrumententafel abdeckt, um so Reflektionen auf der Windschutzscheibe
zu vermeiden.
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Im
weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
aus dem Stand der Technik bekannte Instrumententafel,
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2 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Instrumententafel
bei eingeschalteter Defrost-Funktion,
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3 die
Instrumententafel der 2 bei ausgeschalteter Defrost-Funktion,
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4 eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Defrostleiste,
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5 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Defrostleiste,
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6 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Instrumententafel
mit zwei Defrostleisten,
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7 eine
Ausführungsform
von zwei erfindungsgemäßen Defrostleisten,
die einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.
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Die 2 zeigt
eine Instrumententafel 200 mit einer Öffnung 201 zur Aufnahme
einer Defrostleiste 202. In der Defrostleiste 202 ist
ein Defrost-Gitter 203 angeordnet. Das Defrost-Gitter 203 lässt einen
Luftstrom in den Kraftfahrzeug-Innenraum
durch und vermeidet, dass Gegenstände von dem Kraftfahrzeug-Innenraum in die Öffnung 201 fallen
können.
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Die
Defrostleiste 202 ist im wesentlichen quaderförmig und
in der Öffnung 201 drehbar
gelagert. Die Defrostleiste 202 ist nahe einer vorderen Begrenzung 204 der
Instrumententafel 200, das heißt nahe der Windschutzscheibenwurzel,
angeordnet.
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Die
Instrumententafel 200 hat einen Bereich 206 zur
Aufnahme eines Kombi-Instruments
und ein Betätigungselement 208 zum
Ein- und Ausschalten der Defrost-Funktion.
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Die 2 zeigt
die Instrumententafel 200 bei eingeschalteter Defrost-Funktion. Durch Betätigung des
Betätigungselements 208 lässt sich
die Defrost-Funktion
ausschalten. Daraufhin wird die Defrostleiste 202 um 90° gedreht,
so dass sie mit ihrer geschlossenen Seite die Öffnung 201 abdeckt.
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Die 3 zeigt
die Instrumententafel 200, nachdem die Defrost-Funktion
ausgeschaltet und die Defrostleiste 202 gedreht worden
ist. In dieser Position verdeckt die Defrostleiste 202 mit
ihrer geschlossenen Seite 210 die Öffnung 201 in der
Instrumententafel 200. Dadurch werden Reflektionen insbesondere
des Defrost-Gitters 203 auf der Windschutzscheibe bei abgeschalteter
Defrost-Funktion
verhindert.
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Die 4 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Defrostleiste 202.
In der Ausführungsform
der 4 hat die Defrostleiste 202 Defrost-Rippen 212 anstelle
eines Defrost-Gitters. Wie in der Ausführungsform der 2 und 3 ist
die Defrostleiste 202 nahe der vorderen Begrenzung 204 der
Instrumententafel, das heißt
nahe der Windschutzscheibenwurzel, angeordnet. Die Defrostleiste 202 hat
eine Drehachse 214. Die Drehachse 214 ermöglicht es,
die Defrostleiste 202 um ihre Längsachse zu drehen.
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Die
Drehachse 214 ist mit einem Antrieb 216 verbunden.
Der Antrieb 216 hat vorzugsweise entweder einen Elektromotor
oder einen Piezo-Motor. Der Antrieb 216 kann von einer
Steuerung 218 angesteuert werden. Die Steuerung 218 dient
auch zur Ansteuerung eines Gebläses 220.
Die Steuerung 218 kann weitere Funktionen haben, wie zum
Beispiel die Steuerung einer Klimaanlage und/oder anderer Kraftfahrzeug-Funktionen.
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Das
Gebläse 220 ist
mit einem Luftkanal 224 verbunden. Bei eingeschaltetem
Gebläse 220 strömt in Pfeilrichtung 222 ein
Luftstrom zu der Defrostleiste 202. In der in der 4 gezeigten
Position der Defrostleiste 202, die der in 2 gezeigten
Position entspricht, kann der Luftstrom durch die Defrostleiste 202 hindurch
in den Kraftfahrzeug-Innenraum strömen.
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Über ein
vom Kraftfahrzeug-Innenraum her zugängliches Betätigungselement 208 kann
die Steuerung 218 ein Betätigungssignal zum Ein- oder Ausschalten
der Defrost-Funktion empfangen. Nach Empfang eines Betätigungssignals
zum Ausschalten der Defrost-Funktion steuert die Steuerung 218 den Antrieb 216 so an,
dass dieser die Defrostleiste 202 um ca. 90° um die Drehachse 214 dreht,
so dass die geschlossene Seite 210 die Öffnung 201 (vgl. 2 und 3)
in der Instrumententafel verdeckt. Ferner kann die Steuerung 218 aufgrund
der Abschaltung der Defrost-Funktion das Gebläse 220 nachregulieren,
wenn zum Beispiel von der Defrost-Funktion auf eine Klimatisierungs-
oder Belüftungsfunktion übergegangen
wird.
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Die 5 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Defrostleiste 202. Die Defrostleiste 202 hat an
zumindest einer ihrer Querseiten 226 eine Verzahnung 228,
in die ein Zahnrad 230 eingreifen kann. Das Zahnrad 230 ist
auf der Drehachse 214 angeordnet, die hier als Antriebswelle
ausgebildet ist. Die Drehachse 214 ist mit dem Antrieb 216 verbunden, so
dass der Antrieb 216 über
die Drehachse 214 das Zahnrad 230 und damit die
Drehbewegung der Defrostleiste 203 antreiben kann.
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Die 6 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Instrumententafel 200 mit zumindest zwei Öffnungen 201 und 201' für Defrostleisten 202 bzw. 202'. Die Defrostleisten 202 und 202' können konstruktiv ähnlich wie
die Defrostleisten 202 der 2 bis 5 ausgebildet
sein. Die Öffnungen 201, 201' sowie die Defrostleisten 202, 202' schließen einen
Winkel ein, das heißt
die Öffnungen
und die Defrostleisten sind entlang der Begrenzung 204 angeordnet.
Dies ist besonders für
Kraftfahrzeuge mit einer stark gekrümmten Windschutzscheibe vorteilhaft,
insbesondere für
Sportwagen.
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Die 6 zeigt
die Instrumententafel 200 bei ausgeschalteter Defrost-Funktion, in der
die Defrostleisten 202, 202' die Öffnungen 201, 201' mit ihren geschlossenen
Seiten 210 bzw. 210' abdecken.
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Die 7 zeigt
eine Ausführungsform
des Antriebs für
die Defrostleisten 202 und 202'. Der Antrieb 216 ist
unterhalb der Instrumententafel-Oberfläche zwischen den Defrostleisten 202 und 202' angeordnet.
Die Defrostleisten 202 und 202' haben jeweils eine Verzahnung 228 bzw. 228', in die jeweils
ein Zahnrad 230 bzw. 230' auf eine Antriebswelle eingreift,
so wie es auch in der 5 für eine Defrostleiste 202 dargestellt
ist.
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- 100
- Instrumententafel
- 102
- Defrostleiste
- 104
- Begrenzung
- 106
- Bereich
- 200
- Instrumententafel
- 201
- Öffnung
- 202
- Defrostleiste
- 203
- Defrost-Gitter
- 204
- Begrenzung
- 206
- Bereich
- 208
- Betätigungselement
- 210
- geschlossene
Seite
- 212
- Defrost-Rippe
- 214
- Drehachse
- 216
- Antrieb
- 218
- Steuerung
- 220
- Gebläse
- 222
- Pfeilrichtung
- 224
- Luftkanal
- 226
- Querseite
- 228
- Verzahnung
- 230
- Zahnrad