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Die
Erfindung betrifft einen Defroster für ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil,
eine Instrumententafel und ein Steuerungsgerät für einen Defroster.
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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
1 zeigt eine Instrumententafel
mit Defrostleisten, wie sie aus dem Stand der Technik, nämlich der
US 4,646,879 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 A 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 Ausströmens ist
jedoch konstruktiv aufwendig und erzeugt wegen der ungünstigen
Führung
des Luftkanals starke Strömungsgeräusche.
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Dem
gegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Defroster
für ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil,
eine Instrumententafel und ein Steuerungsgerät für einen Defroster zu schaffen.
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Durch
die Erfindung wird ein Defroster für ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil
geschaffen, der eine Blende zur Abdeckung seiner Austrittsöffnung bei
ausgeschalteter Defrost-Funktion aufweist. Durch einen Antrieb des
Defrosters kann die Blende nach Abschalten der Defrost-Funktion über die
Austrittsöffnung
bewegt werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine im wesentlichen
translatorische Bewegung der Blende.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung hat der Defroster ein Defrost-Gitter. Das Defrost-Gitter
lässt bei
geöffneter
Blende den Luftstrom in den Kraftfahrzeug-Innenraum durch, verhindert
aber, dass Gegenstände
in die Austrittsöffnung
hineinfallen können.
Bei ausgeschalteter Defrost-Funktion wird die Blende über das
Defrost-Gitter verfahren, um dieses abzudecken. Ebenso verhält es sich,
wenn der Defroster Defrost-Rippen anstelle eines Defrost-Gitters
aufweist.
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Durch
die Abdeckung der Austrittsöffnung mit
der Blende, wenn die Defrost-Funktion
ausgeschaltet ist, werden bei ausgeschalteter Defrost-Funktion Reflektionen
auf der Windschutzscheibe verhindert. Insbesondere werden auch Reflektionen,
die durch das Defrost-Gitter oder die Defrost-Rippen bedingt sind,
verhindert. Dadurch ist eine bessere Sicht des Fahrers und damit
eine erhöhte
Fahrzeugsicherheit erzielbar.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Blende plattenförmig ausgebildet. Alternativ kann
die Blende auch rollladenförmig,
jalousieförmig oder
teleskopartig ausgebildet sein. Als weitere Alternative ist eine
Ausführung
als Stoffbahn denkbar, die wie ein Rollo (ähnlich der Sonnenblenden in
den hinteren Seitenscheiben/Heckscheibe eines Autos) bewegt wird.
Dies hat folgende Vorteile: a) Eine seitlich geführte und gezogene/geschobene
Stoffbahn hat keine Lamellen; dementsprechend sind die Reflektionen
auf der Scheibe weiter reduziert. b) Weiterhin kann der Stoff luftdurchlässig gestaltet
werden. c) Der Stoff kann sämtliche
Farben einer I-Tafel abbilden. Da heute fast alle Autos einen Pollenfilter
haben, ist die Verschmutzungsgefahr der Stoffbahn gering. Daher
können
auch helle Stoffe eingesetzt werden. Bei Fahrzeugen ohne Pollenfilter
sind wegen der Verschmutzungsgefahr dunkle Stoffe für die Stoffbahn
bevorzugt.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Blende zweiteilig ausgeführt. In diesem Fall ist der
Antrieb vorzugsweise zur gegenläufigen
Bewegung der beiden Blendenteile ausgebildet.
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Zum
Antrieb der Blende eignen sich beispielsweise ein Elektromotor oder
ein Piezo-Motor. Der Einsatz eines Piezo-Motors ist besonders vorteilhaft,
da er einen niedrigen Energieverbrauch hat und besonders kostengünstig herstellbar
ist. Ein mit einem Piezo-Motor realisierter Stellantrieb für die Blende
kann im wesentlichen geräuschlos
und exakt arbeiten. Ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise eines
Piezo-Motors. Ein solcher Piezo-Motor ist beispielsweise aus der
DE 102 27 509 A1 an
sich bekannt.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung dient ein sogenanntes Formgedächtniselement (aus sog. Smart
Materials) zum Antrieb der im wesentlichen translatorischen Öffnungs-
und/oder Schließbewegung
der Defrostleiste. Z.B. 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 einem Defroster, der eine Austrittsöffnung für einen Luftstrom aufweist,
die durch eine Blende abdeckbar ist. Durch einen Antrieb kann die
Blende bei ausgeschalteter Defrost-Funktion über die Austrittsöffnung bewegt
werden, so dass störende
Reflektionen an der Windschutzscheibe bei ausgeschalteter Defrost-Funktion
verringert oder vermieden werden können.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Blende luftdurchlässig, so dass bei ausgeschalteter
Defrost-Funktion Luft durch die Blende hindurch in den Kraftfahrzeug-Innenraum
strömen kann.
Zur Realisierung eines diffusen oder semi-diffusen Belüftungsfelds
kann die Blende porös
ausgebildet sein und oder auf der Blende verteilt angeordnete Luftdurchlassöffnungen
aufweisen.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Steuerungsgerät für einen
Defroster. Durch das Steuerungsgerät wird der Antrieb für die Blende angesteuert,
um die Blende nach Abschalten der Defrost-Funktion über die
Austrittsöffnung
des Defrosters zu bewegen, bzw. um die Blende beim Einschalten der
Defrost-Funktion von der Austrittsöffnung zu entfernen. Vorzugsweise
kann über
das Steuerungsgerät
neben der Defrost-Funktion auch eine Belüftungs- oder Klimatisierungsfunktion gewählt werden. In
diesem Fall kann das Steuerungsgerät Gebläsemittel so ansteuern, dass
die luftdurchlässige
Blende mit einem Luftstrom beaufschlagt wird. Dadurch kann bei ausgeschalteter
Defrost-Funktion
ein diffuses oder semi-diffuses Belüftungsfeld in dem Kraftfahrzeug-Innenraum erzeugt
werden.
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Im
weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Instrumententafel mit einem Defroster, wie sie aus dem Stand der
Technik bekannt ist,
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2 eine
Instrumententafel mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Defrosters,
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3 eine
Schnittansicht der Instrumententafel der 2,
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Instrumententafel,
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5 eine
Detailansicht des Defrosters der Instrumententafel der 4,
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6 eine
alternative Ausführungsform
des Defrosters der 5,
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7 eine
alternative Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Instrumententafel,
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8 eine
Ausführungsform
für einen
Antrieb der Instrumententafel der 7.
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Die 2 zeigt
eine Instrumententafel 200 mit einem Defrost-Gitter 203 eines
Defrosters. Das Defrost-Gitter 203 befindet sich in einer
Austrittsöffnung 201 und
lässt einen
Luftstrom in den Kraftfahrzeug-Innenraum durch. Das Defrost-Gitter 203 vermeidet,
dass Gegenstände
von dem Kraftfahrzeug-Innenraum in den Luftkanal des Defrosters
gelangen können.
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Das
Defrost-Gitter 203 ist nahe einer vorderen Begrenzung 204 der
Instrumententafel, das heißt nahe
der Windschutzscheibenwurzel angeordnet. Bei eingeschalteter Defrost-Funktion
kann so aus dem Defroster ausströmende
Luft auf die Windschutzscheibe gelangen.
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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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Der
Defroster hat eine Blende 202. Die Blende 202 dient
dazu, das Defrost-Gitter 203 bei
ausgeschalteter Defrost-Funktion abzudecken, um so störende Reflektionen
auf der Windschutzscheibe zu vermeiden. Bei eingeschalteter Defrost-Funktion
gibt die Blende 202 das Defrost-Gitter 203 frei,
so dass Luft aus dem Defroster auf die Windschutzscheibe strömen kann.
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Die
Blende 202 ist in Pfeilrichtung 207 verschiebbar.
Bei eingeschalteter Defrost-Funktion wird die Blende 202 vorzugsweise
in einen Bereich unterhalb der Instrumententafeloberfläche der
Instrumententafel 200 verschoben, so dass sie vom Kraftfahrzeug-Innenraum
nicht oder kaum wahrnehmbar ist. Beim Ausschalten der Defrost-Funktion
wird die Blende aus dieser Position heraus über das Defrost-Gitter 203 gefahren,
so dass dieses möglichst vollständig überdeckt
wird. Die 2 zeigt eine Momentaufnahme
der Blende 202 beim Aus- bzw. Abschalten der Defrost-Funktion,
wenn die Blende 202 in Pfeilrichtung 207 bewegt
wird.
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Die 3 zeigt
eine schematische Schnittansicht der Instrumententafel 200 der 2.
In der Ausführungsform
der 3 ist die Blende 202 rollladenförmig ausgebildet,
das heißt
die Blende 202 hat zwei oder mehrere Blendensegmente 209,
die relativ zueinander beweglich sind, so dass die Blende 202 entlang
einer Kulissenführung 211 verschoben
werden kann.
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Die 3 zeigt
die Blende 202 bei eingeschalteter Defrost-Funktion. Bei
eingeschalteter Defrost-Funktion befindet sich die Blende 202 unterhalb der
Instrumententafeloberfläche
der Instrumententafel 200, so dass sie vom Kraftfahrzeug-Innenraum her
nicht oder kaum wahrgenommen werden kann. Bei eingeschalteter Defrost-Funktion
strömt
von einem Gebläse 220 in
Pfeilrichtung 222 ein Luftstrom durch das Defrost-Gitter 203.
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Das
Gebläse 220 und
ein Antrieb 216 für
die Blende 202 können
von einer Steuerung 218 angesteuert werden. Über ein
vom Kraftfahrzeug-Innenraum her zugängliches Betätigungselement 208 (vgl. 2)
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 die Blende 202 entlang
der Kulissenführung 211 bewegt
wird, so dass sie eine Austrittsöffnung 201 des
Defrosters verschließt.
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Die
Steuerung 218 kann zum Abschalten der Defrost-Funktion
ein Schaltsignal an das Gebläse 220 abgeben,
um dieses abzuschalten. Alternativ kann die Steuerung 218 das
Gebläse 220 nachregulieren,
um zum Beispiel von der Defrost-Funktion auf eine Klimatisierungs-
oder Belüftungsfunktion überzugehen.
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Alternativ
zu der rollladenförmigen
Ausbildung der Blende 202 kann diese auch plattenförmig ausgebildet
sein. In diesem Fall ist die Bewegung der Blende 202 rein
translatorisch und eine Kulissenführung ist nicht erforderlich.
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Die 4 zeigt
eine Ausführungsform
der Instrumententafel 200 mit mehreren Austrittsöffnungen 201,
die im wesentlichen entlang der Begrenzung 204 der Instrumententafel 200 angeordnet
sind. Die Austrittsöffnungen 201 haben
jeweils eine plattenförmige
Blende 202, die bei ausgeschalteter Defrost-Funktion über die
jeweilige Austrittsöffnung 201 gefahren
werden kann.
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Die 5 zeigt
eine Detailansicht einer Ausführungsform
des Antriebs 216 einer der Blenden 202. Der Antrieb 216 hat
einen Motor 217. Hierbei kann es sich um einen Elektromotor
oder um einen Piezo-Motor handeln. Alternativ kann der Antrieb 216 auch über ein
Formgedächtniselement
verfügen,
das durch seinen Übergang
zwischen einer Hochtemperatur- und einer Niedrigtemperatur-Form
eine Antriebsfunktion realisiert.
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Der
Motor 217 treibt über
eine Antriebswelle 215 ein Zahnrad 230 an, welches
in eine Verzahnung 228 an der Unterseite der Blende 202 eingreift.
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In
der Ausführungsform
der 5 sind in der Austrittsöffnung 201 des Defrosters
Defrost-Rippen 212 angeordnet. Bei eingeschalteter Defrost-Funktion
befindet sich die Blende 202 in der in der 5 gezeigten
Position. Beim Ausschalten der Defrost-Funktion steuert die Steuerung 218 (vgl. 3) den
Antrieb 216 so an, dass die Blende 202 über die Austrittsöffnung 201 bewegt
wird. Dadurch werden die Austrittsöffnung 201 und die
darin befindlichen Defrost-Rippen 212 vom
Kraftfahrzeug-Innenraum her unsichtbar, so dass störende Reflektionen
der Defrost-Rippen 212 auf der Windschutzscheibe vermieden
werden.
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Die 6 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Blende 202. In der Ausführungsform der 6 ist
die Blende 202 luftdurchlässig. Beispielsweise ist die
Blende 202 aus einem luftdurchlässigen, porösen Material hergestellt. Alternativ
oder zusätzlich
kann die Blende 202 Luftdurchlassöffnungen 219 geringen
Querschnitts von z.B. 0,5 bis 3 mm aufweisen.
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Die 6 zeigt
die Blende 202 bei eingeschalteter Defrost-Funktion. Bei
Abschalten der Defrost-Funktion wird die Blende 202 über die
Austrittsöffnung 201 geschoben,
so dass die Defrost-Rippen 212 im wesentlichen unsichtbar
werden. Aufgrund ihres geringen Durchmessers verursachen die Luftdurchlassöffnungen 219 keine
oder kaum störende Reflektionen
auf der Windschutzscheibe.
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Von
besonderem Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, dass auch bei
ausgeschalteter Defrost-Funktion durch die Blende 202 ein
Luftstrom hindurchtreten kann. Dieser Luftstrom kann bei ausgeschalteter
Defrost-Funktion für
eine Belüftung und/oder
Klimatisierung des Kraftfahrzeug-Innenraums mit einem diffusen oder
semi-diffusen Belüftungsfeld
dienen. Dementsprechend reguliert die Steuerung 218 (vgl. 3)
das Gebläse 220 bei
ausgeschalteter Defrost-Funktion,
um die vor die Austrittsöffnung 201 geschobene
Blende 202 mit einem Luftstrom zur Erzeugung des diffusen
oder semi-diffusen Belüftungsfeldes
zu beaufschlagen.
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Die 7 zeigt
eine Ausführungsform
der Instrumententafel 200 mit einer zweiteiligen Blende 202, 202'. Die Blenden 202, 202' können jeweils
in Pfeilrichtung 207 bzw. 207 verschoben werden,
um entweder das Defrost-Gitter 203 (vgl. 2)
bei eingeschalteter Defrost-Funktion freizugeben oder das Defrost-Gitter 203 bei
ausgeschalteter Defrost-Funktion zu überdecken.
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Die 8 zeigt
eine Ausführungsform
eines Antriebs 216 für
die zweiteilige Blende 202, 202' der 7. Der Antrieb 216 in
der Ausführungsform
der 8 ist ähnlich
zu den Antrieben der 4, 5 und 6.
Die Blende 202' ist
mit einer Zahnstange 232 verbunden. Die Zahnstange 232 liegt
der Verzahnung 228 der Blende 202 gegenüber. Zwischen der
Verzahnung 228 und der Zahnstange 232 ist das Zahnrad 230 angeordnet,
welches sowohl in die Verzahnung 228 als auch in die Zahnstange 232 eingreift.
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Die 8 zeigt
die zweiteilige Blende 202, 202' bei ausgeschalteter Defrost-Funktion, das heißt in einem
geschlossenen Zustand, in dem die Austrittsöffnung 201 des Defrosters
geschlossen ist.
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Bei
Einschalten der Defrost-Funktion steuert die Steuerung 218 (vgl. 3)
den Motor 217 so an, dass diese die Antriebswelle 215 entgegen
dem Uhrzeigersinn dreht. Dadurch treibt das Zahnrad 230 die Blende 202 in
die Pfeilrichtung 207 in Richtung auf die Begrenzung 204 der
Instrumententafel 200 an, wohingegen dasselbe Zahnrad 230 die
Blende 202' in
der entgegengesetzten Richtung 207' antreibt.
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Als
weitere Alternative ist es auch möglich, die Blende teleskopartig
auszubilden. In diesem Fall werden durch einen Antrieb die einzelnen
Teleskopsegmente eingefahren oder ausgefahren, je nach dem, ob die
Defrost-Funktion ein- oder
ausgeschaltet wird.
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- 100
- Instrumententafel
- 102
- Defrost-Leiste
- 104
- Begrenzung
- 106
- Bereich
- 200
- Instrumententafel
- 201
- Austrittsöffnung
- 202,
202'
- Blende
- 203
- Defrost-Gitter
- 204
- Begrenzung
- 206
- Bereich
- 207,
207'
- Pfeilrichtung
- 208
- Betätigungselement
- 209
- Blendensegment
- 211
- Kulissenführung
- 212
- Defrost-Rippe
- 215
- Antriebswelle
- 216
- Antrieb
- 217
- Motor
- 218
- Steuerung
- 219
- Luftdurchlassöffnung
- 220
- Gebläse
- 222
- Pfeilrichtung
- 228
- Verzahnung
- 230
- Zahnrad
- 232
- Zahnstange