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Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lufteinlass zur Beaufschlagung eines Aggregats des Kraftfahrzeugs mit Luft.
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Derartige Luftleitvorrichtungen werden in Kraftfahrzeugen zur bedarfsgerechten Zu- bzw. Abfuhr von Luft, insbesondere von Kühlluft bzw. erwärmter Abluft eines Aggregats des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einem Motor, einem Getriebe, einem Wärmetauscher oder einer Leistungselektronik, verwendet.
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Die gattungsbildende
EP 1420971 B1 offenbart ein Motorfahrzeug mit einem Lufteinlass, der mindestens eine Ablenkvorrichtung umfasst, welche mit einer oder mehreren Wänden versehen ist, um damit Luft durch eine Öffnung in der Karosserie des Motorfahrzeugs zu fördern. Die Ablenkvorrichtung ist an mindestens einem Glied des Motorfahrzeugs angelenkt und durch mindestens einen Motor um eine Achse drehbar, um die Größe der Öffnung zu verändern. In geschlossener Position fluchtet die Ablenkvorrichtung mit der Karosserie, während die Ablenkvorrichtung in einer geöffneten Position aus der Karosserie des Motorfahrzeugs heraus verschwenkbar ist.
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Die
CH 173950 zeigt eine Luftkühleinrichtung an Kraftwagen mit luftgekühltem Heckmotor, wobei in der Oberwandung des hinteren Wagenkastens Einlassöffnungen für die Kühlluft des Heckmotors vorgesehen sind. Die Einlassöffnungen werden von Klappen abgedeckt, die um ihre Hinterkante schwenkbar sind, um die anströmende Kühlluft zu sammeln und durch einen Führungskanal dem Motor zuzuleiten.
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Nachteilig an dem genannten Stand der Technik ist, dass die aus starren Wandungen bestehenden Klappen bzw. kastenförmigen Ablenkvorrichtungen sehr unflexibel in Bezug auf nötige Wechsel der aerodynamischen Eigenschaften sind. So sind durch ein Verschwenken der Vorrichtungen lediglich die von der Luft anströmbaren Querschnittsflächen veränderbar, nicht aber deren konkrete geometrische Form. Jedoch ist es unter anderem wünschenswert beispielsweise bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Luftbedarf oder Außentemperaturen ebenso unterschiedlich konturierte Ablenkvorrichtungen zu verwenden, um eine optimale Beaufschlagung der Aggregate mit Luft zu gewährleisten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine verstellbare Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer weitestgehend variablen Geometrie bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug hat eine Ablenkeinrichtung, die einer Öffnung in einem Karosserieelement des Kraftfahrzeugs zugeordnet und durch Mittel zum Bewegen zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegbar ist, wobei die Ablenkeinrichtung in der Offenstellung eine maximale Durchströmung der Öffnung und in der Geschlossenstellung eine minimale oder keine Durchströmung der Öffnung mit Luft zulässt und wobei die Ablenkeinrichtung als eine Vielzahl von im Wesentlichen in Strömungsrichtung der Luft verlaufenden und nebeneinander angeordneten Lamellen ausgebildet ist.
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Indem die Ablenkeinrichtung, welche die Öffnung in dem Karosserieelement abdeckt, von den Mitteln zum Bewegen der Abdeckeinrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegt werden kann, können verschieden große Luftvolumen durch die Öffnung geleitet werden. Insbesondere entspricht das Luftvolumen in der Offenstellung dem mit der konkreten geometrischen Ausgestaltung maximal erreichbaren Luftvolumen, während in der Geschlossenstellung ein beliebiges minimales Luftvolumen, vorzugsweise kein Luftvolumen, durch die Öffnung strömen kann. Indem die Ablenkeinrichtung aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lamellen besteht, die im Wesentlichen entlang der Strömungsrichtung der Luft ausgerichtet sind, kann durch eine individuelle Bewegung der Lamellen durch die Mittel zum Bewegen eine variable Außenkontur der Ablenkeinrichtung dargestellt werden. So sind innerhalb der Systemgrenzen beispielsweise beliebig breite oder hohe Querschnittsflächen einstellbar, die zu einer idealen Beaufschlagung der entsprechenden Aggregate mit Luft, wie beispielsweise Wärmetauschern oder Motoren, beitragen. Dabei kann die Ablenkeinrichtung entweder zur Be- oder Entlüftung dienen.
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In einer bevorzugten Ausführung fluchten die Lamellen in der Geschlossenstellung mit dem Karosserieelement. Dadurch ergibt sich in der Geschlossenstellung ein besonders geringer Luftwiderstand, da sich die Lamellen nicht über die Kontur des Karosserieelements hinaus erstrecken.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Lamellen in der Offenstellung durch die Mittel zum Bewegen aus dem Karosserieelement heraus verschoben. Die Verschiebung kann dabei sowohl in das Kraftfahrzeug hinein, als auch aus dem Kraftfahrzeug hinaus erfolgen. Dabei erfolgt die Verschiebung vorzugsweise senkrecht zu dem Karosserieelement. Weiterhin kann ein Endanschlag in der Offenstellung vorgesehen sein, der die maximale Öffnungsweite der Lamellen definiert.
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In einer bevorzugten Ausführung werden die einzelnen Lamellen durch die Mittel zum Bewegen über eine unterschiedlich große Öffnungsweite verschoben, insbesondere gestaltet sich die Öffnungsweite von innen nach außen abnehmend.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Lamellen an ihrer in Strömungsrichtung hinten liegenden Seite angelenkt. Dadurch bilden die Lamellen einen Lufteinlass.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Mittel zum Bewegen als eine drehbare Nockenwelle ausgebildet, wobei jeder Nocken mit mindestens einer Lamelle in Kontakt steht. Durch ein entsprechend ausgeformtes Nockenprofil kann eine besonders variable Verschiebung der Lamellen in Abhängigkeit des Drehwinkels der Nockenwelle erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Mittel zum Bewegen als linear verschiebbarer Kamm ausgebildet, der die Lamellen trägt. Auf diese Weise kann eine Bewegung der Lamellen besonders einfach und kostengünstig realisiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung ist der verschiebbare Kamm über ein Scherengelenk mit einem Rotationsantrieb verbunden. Indem der verschiebbare Kamm über ein Scherengelenk mit einem Rotationsantrieb verbunden ist, kann die Linearbewegung des Kamms mit einem möglichst geringen Platzbedarf dargstellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung weist die Nockenwelle oder der verschiebbare Kamm ein wellenförmiges Höhenprofil auf. Dadurch kann die von innen nach außen abnehmende Öffnungsweite der Lamellen besonders einfach erzeugt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung liegen die Lamellen in der Geschlossenstellung auf einem festen Kamm auf. Bei Verwendung eins konturierten, verschiebbaren Kamms wird zur gleichmäßigen Ablage der Lamellen in der Geschlossenstellung ein in der Regel gerader, fester Kamm genutzt.
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In einer bevorzugten Ausführung wird die in die Öffnung einströmende Luft von einem Abschirmelement um die Mittel zum Bewegen herumgeleitet. Das Abschirmelement vermindert durch das umleiten der Luft eine Verschmutzung der Mechanik der Mittel zum Bewegen.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die Lamellen in einer Rahmenvorrichtung angeordnet und durch diese voneinander beabstandet. Dadurch kann die Luft zwischen den Lamellen hindurchfließen, was zu einer aerodynamischen Stabilisierung des Fahrzeugs und einer verminderten Aufnahme von Verunreinigungen aus der Luft durch die Lamellen beiträgt.
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In einer bevorzugten Ausführung ist das Karosserieelement als Heckklappe ausgebildet.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Darin zeigen:
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1 eine Außenansicht des Kraftfahrzeugs mit Lamellen in Offenstellung;
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2 die als Nockenwelle ausgebildeten Mittel zum Bewegen;
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3 die als Kämme ausgebildeten Mittel zum Bewegen.
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Gemäß 1 besteht eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug aus einem flächigen Karosserieelement 3, wie einer Heckklappe, in dem eine Öffnung 2 eingebracht ist, die von einer Ablenkeinrichtung 1 überdeckt wird.
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Durch die Öffnung 2 kann Luft in einen darunter liegenden Aggregateraum einströmen. Die Ablenkeinrichtung 1 kann zwischen einer Offenstellung, bei der eine maximale Öffnungsweite A der Ablenkeinrichtung 1 vorliegt, und einer Geschlossenstellung, bei der die Ablenkeinrichtung 1 die Öffnung 2 vollständig verschließt, durch Mittel zum Bewegen der Ablenkeinrichtung 1 verschoben werden. Die Ablenkeinrichtung 1 ist als eine Vielzahl von in Strömungsrichtung der Luft S verlaufenden Lamellen 6 ausgebildet, die an der in Strömungsrichtung S hinten liegenden Seite an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angelenkt sind, so dass sich ein Lufteinlass bildet. Die in der Öffnung 2 vorgesehen Mittel zum Bewegen werden von einem Abschirmelement 7 abgedeckt, welches den Luftstrom um die Mittel zum Bewegen herumleitet und zudem den Blick von außen auf die Mittel zum Bewegen versperrt.
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Gemäß 2 hat eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Öffnung 2 in einem flächigen Karosserieelement 3, die von einer Ablenkeinrichtung 1 abgedeckt wird. Die Ablenkeinrichtung 1 kann dabei mit variabler Öffnungsweite A durch Mittel zum Bewegen 4 zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung bewegt werden, wobei die Ablenkreinrichtung 1 in der Offenstellung den maximal möglichen Luftstrom durch die Öffnung 2 zulässt und in der Geschlossenstellung die Öffnung 2 vollständig verschließt. Die Ablenkeinrichtung 1 besteht aus einer Vielzahl von parallelen Lamellen 6, die in Strömungsrichtung der Luft S ausgerichtet sind und in einer Rahmenvorrichtung 8 gelagert und geführt sind. Die Rahmenvorrichtung 8 vereinzelt die Lamellen 6 derart, dass Luft zwischen diesen hindurchströmen kann. Die Lamellen 6 sind in Strömungsrichtung S hinten angelenkt, so dass sich ein Lufteinlass bildet, der einen Teil der anströmenden Luft durch die Öffnung 2 in den darunter liegenden Aggregateraum fördert. Mit den einzelnen Lamellen 6 stehen Nocken 4b einer Nockenwelle 4a in Kontakt, indem die Lamellen 6 auf den Nocken 4b aufliegen, wobei die Nockenwelle 4a durch eine Drehbewegung des Antriebs 4c ein Verschwenken der Lamellen 6 senkrecht zum Karosserieelement 3 bewirken. Durch ein entsprechendes Nockenprofil können so verschiedene Öffnungsweiten A und Geometrien der Ablenkeinrichtung 1 dargestellt werden.
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Gemäß 3 besteht eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug aus einer Öffnung 2 in einem Karosserieelement 3, durch die Luft in einen darunterliegenden Aggregateraum gelangen kann. Die Öffnung 2 wird von einer Ablenkeinrichtung 1 abgedeckt, die um eine Öffnungsweite A zwischen einer Geschlossenstellung einer Offenstellung durch Mittel zum Bewegen 5 bewegbar ist, wobei die Ablenkreinrichtung 1 in der Offenstellung einen Luftstrom durch die Öffnung 2 zulässt und in der Geschlossenstellung die Öffnung 2 vollständig verschließt. Die Ablenkeinrichtung 1 besteht aus einer Vielzahl von parallelen Lamellen 6, die in Strömungsrichtung der Luft S ausgerichtet sind und an der in Strömungsrichtung S hinten liegenden Seite an der Karosserie angelenkt sind, so dass sich ein Lufteinlass bildet. Die Mittel zum Bewegen 5 umfassen einen vertikal verschiebbaren Kamm 5a, der ein wellenförmiges Höhenprofil aufweist. Wird der Kamm 5a verschoben, legen sich die Lamellen 6 auf diesem ab und bilden das Wellenprofil nach außen hin sichtbar ab. In der Geschlossenstellung, in der eine flache Ausrichtung der Lamellen 6 zum vollständigen Verschließen der Öffnung 2 nötig ist, liegen die Lamellen 6 auf einem feststehenden, geraden Kamm 5b auf. Der verschiebbare Kamm 5a wird über ein Scherengelenk von einem Rotationsantrieb 5c angetrieben. Die gesamten Mittel zum Bewegen 5 werden von einem Abschirmelement 7 derart abgedeckt, dass sie von außerhalb des Kraftfahrzeugs nicht sichtbar sind und dass einströmende Luft um diese herumgeleitet wird.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Öffnungsweite
- S
- Strömungsrichtung der Luft
- 1
- Ablenkeinrichtung
- 2
- Öffnung
- 3
- Karosserieelement
- 4
- Mittel zum Bewegen
- 4a
- Nockenwelle
- 4b
- Nocken
- 4c
- Rotationsantrieb
- 5
- Mittel zum Bewegen
- 5a
- verschiebbarer Kamm
- 5b
- fester Kamm
- 5c
- Rotationsantrieb
- 6
- Lamellen
- 7
- Abschirmelement
- 8
- Rahmenvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1420971 B1 [0003]
- CH 173950 [0004]
