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Die
Erfindung betrifft einen Luftausströmer für Fahrzeuge, insbesondere zum
Einbau in Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Derartige
Luftausströmer
beschreiben beispielsweise die
JP 2004098762 A oder die
DE 103 52 721 A1 , bei denen
zum Abbau von Aufprallenergie bei zum Beispiel einem Kopfaufprall
eines Insassen Sollbruchstellen am Gehäuse des Luftausströmers vorgesehen
sind. Die im Gehäuse
angeordneten Lamellen können
sich mit dem Gehäuse
in der Aufschlagrichtung verlagern.
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Aus
der
DE 10 2006
006 375 A1 ist eine Fluidleiteinrichtung für Fahrzeuge
bekannt, die ein lamellenartiges Luftleitelement aufweist, das flexibel ausgebildet
ist, um eine Biegeelastizität
aufzuweisen, so dass das Luftleitelement mittels einer Verstelleinrichtung
in seiner Profilform verstellt werden kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Luftausströmer für Fahrzeuge derart weiterzubilden,
dass dieser mit baulich einfachen Mitteln universeller einsetzbar
und einen zuverlässigen
Abbau von Aufprallenergie in gegebenenfalls unterschiedlichen Aufprallrichtungen
ermöglicht.
Ferner wird eine vorteilhafte Verwendung des Luftausströmers angegeben.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
dass die Lamellen des Luftausströmers
wenigstens abschnittsweise nachgiebig, zum Beispiel in sich nachgiebig
ausgeführt
sind, und zwar dergestalt, dass der nachgiebige Lamellenbereich
bei einer vorgegebenen definierten Kraftbeaufschlagung, insbesondere bei
einem crashbedingten Anprall eines Fahrzeuginsassen, in einem definierten
Maße verformbar
ist und/oder bricht, wobei die wenigstens eine Lamelle mit wenigstens
einer Sollbruchstelle versehen ist. Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Lösung ist
der Luftausströmer
in beliebigen Anordnungen einbaubar und trotzdem stets in der Lage,
Aufprallenergie wirksam abzubauen. Durch die erfindungsgemäß definierte
nachgiebige Ausbildung der Lamellen ist in jedem Falle vermieden,
dass die Lamellen insbesondere in ihrer Längsausrichtung das Gehäuse des Luftausströmers versteifen
und somit keinen gezielten Energieabbau ermöglichen. Dabei ist es unerheblich,
ob die Lamellen als Einheit in einem schwenkbaren Zwischengehäuse (gemäß vorgenanntem
JP Abstract) fest angeordnet oder unmittelbar einzeln schwenkbar
im Gehäuse
des Luftausströmers
(
DE 103 52 721 A1 )
gelagert sind. Alternativ oder zusätzlich zur Ausgestaltung der
Lamelle mit wenigstens einer Sollbruchstelle zur Ausbildung der Nachgiebigkeit
kann vorgesehen sein, die Lamelle wenigstens abschnittsweise aus
einem bei einer definierten Kraftbeaufschlagung elastisch oder plastisch
verformbaren Material auszubilden.
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Besonders
vorteilhaft ist die wenigstens eine Lamelle mit wenigstens einem,
im Wesentlichen quer zu einer definierten Belastungsrichtung und/oder
mit wenigstens einem sich im Wesentlichen in Ausströmrichtung
erstreckenden oder in einem definierten Winkel gegen die Ausströmrichtung
geneigten, bevorzugt geradlinig ausgebildeten Längsschnitt ausgebildet, der
sich lediglich über
einen Teilbereich der Lamelle bis zu einer Sollbruchstelle erstreckt.
Grundsätzlich
kann ein derartiger Längsschlitz
aber auch krummlinig ausgebildet sein. Ein derartiger Längsschlitz
lässt sich
fertigungstechnisch besonders einfach und funktionssicher herstellen.
Gemäß einer weiteren
besonders bevorzugten Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, dass
sich der Längsschlitz
von einem in Ausströmrichtung
gesehen rückseitigen
Ende der Lamelle nach vorne in Richtung zu einem vorderen Ende der
Lamelle erstreckt. Derartige ausgebildete Längsschlitze sind somit in Einbaulage
nicht sichtbar und bewirken trotzdem eine konstruktiv vorgegebene
Nachgiebigkeit, die durch die Länge
und Ausbildung der Längsschlitze
baulich einfach steuerbar ist.
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Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Längsschlitz, im Querschnitt
in Schlitzhochachsenrichtung gesehen, mit einem definierten Winkel
gegen eine definierte Belastungsrichtung und/oder gegen die Lamelienhochachsenrichtung
geneigt bzw. schräg
verlaufend ausgebildet ist. Durch eine derartige schräge Schlitzausbildung
tritt in dem verbleibenden Lamellenquerschnitt nach einer Lamellenverformung
eine zusätzliche
Torsionsspannung auf, die durch die Verschiebung der geschlitzten
Lamellenteile zueinander entsteht. Diese Torsionsspannung führt dann
in Verbindung mit der durch die Kraftbeaufschlagung ohnehin vorhandenen
Biegespannung zu einem gewünschten
frühzeitigen
Versagen bzw. Brechen der Lamelle. Insbesondere können die
Längsschlitze
zur Erzeugung einer Abweisfunktion bei in der Schwenkachse der Lamellen
gerichteter Aufschlagsbelastung schräg ausgebildet sein. Durch die
Abweisfunktion ist ein gezielter Sollbruch der Lamellen nicht nur
bei einer frontal auf die Lamellen gerichteter Aufschlagsbelastung,
sondern insbesondere auch bei seitlicher Belastung im Wesentlichen
in der Schwenkachse der Lamellen gewährleistet.
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Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die wenigstens
eine Lamelle mit wenigstens einer im Wesentlichen quer zu einer definierten
Belastungsrichtung und/oder mit wenigstens einer im Wesentlichen parallel
zur Ausströmrichtung
der Luft verlaufenden, materialschwächenden, bevorzugt geradlinig
ausgebildeten Nut versehen sein. Bevorzugt sind die materialschwächenden
Nuten jeweils an der Außenseite
des gekrümmten
Bereiches der Lamellen ausgebildet, während der innenliegende Bereich
insbesondere als Filmgelenk oder als Sollbruchstelle mit einer definierten
Nachgiebigkeit ausgelegt sein kann.
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Ein
besonders gezieltes Aus- bzw. Verformen der Lamellen kann mit einer
Ausgestaltung realisiert werden, bei der die wenigstens eine Lamelle
in Richtung positiver oder negativer Lamellenhochachse und/oder
in Ausströmrichtung
der Luft gesehen gekrümmt
ist. Insbesondere ist eine derartige Krümmung dabei über die
gesamte Erstreckungsrichtung gesehen mit einem Krümmungsmaximum
in einem mittleren Lamellenbereich ausgebildet. Mit einer derartigen
Krümmung
wird somit nahezu ohne baulichem Mehraufwand erreicht, dass die
Lamellen bei einer im Wesentlichen in deren zum Beispiel Längserstreckung
wirkenden Aufprallenergie sich gezielt ausbiegen bzw. verformen
können.
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Wie
bereits zuvor geschildert, kann der Luftausströmer eine in eine Öffnung eines
Innenverkleidungsteils eines Fahrzeuges einsetzbares Gehäuse aufweisen,
in dem mittelbar oder unmittelbar mehrere, bevorzugt um eine Schwenkachse
verschwenkbare bzw. verstellbare, Lamellen angeordnet sind. Besonders
bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der auch das Gehäuse wenigstens
abschnittsweise dergestalt nachgiebig ausgebildet ist, dass der
nachgiebige Gehäusebereich
bei einer vorgegebenen definierten Kraftbeaufschlagung, insbesondere
bei einem crashbedingten Anprall eines Fahrzeuginsassen, in einem
definierten Maße
verformbar ist und/oder bricht. Damit lässt sich ein besonders gezielter
Energieabbau bei einem Anprall an- bzw. auf den Luftausströmer realisieren.
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Die
Richtung der Kraftbeaufschlagung ist grundsätzlich abhängig von den jeweiligen konstruktiven
Ausgestaltungen eines Luftströmers
bzw. der Lamellen eines Luftströmers
bzw. auch abhängig vom
jeweiligen Einbauort des Luftausströmers. Besonders bevorzugt wird
der Luftausströmer
jedoch so ausgelegt, dass die Richtung der Kraftbeaufschlagung im
Wesentlichen der quer zur Ausströmrichtung der
Luft verlaufenden Lamellenquerrichtung, insbesondere einer Schwenkachsenrichtung,
und/oder der Ausströmrichtung
entspricht. Damit lassen sich kompakte und im Crash-Fall einfach
zu beherrschende Nachgiebigkeiten im Bereich der Lamellen bzw. im Luftausströmerbereich
umsetzen.
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Eine
besonders bevorzugte Verwendung des Luftausströmers ergibt sich an der Innenverkleidung einer
A-, B- oder C-Säule
der Karosserie oder an einer Instrumententafel eines Personenkraftfahrzeuges,
wobei die Lamellen des Luftausströmers übereinander und im Wesentlichen
in Fahrzeugquerrichtung verlaufend angeordnet sind. Hier wird in
vorteilhafter Weise eine versteifende Wirkung des Luftausströmers bei
einer in Querrichtung des Kraftfahrzeuges auftretenden Aufprallbelastung
vermieden.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die
schematische Zeichnung zeigt in:
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1 eine
Ansicht von innen auf einen in eine Innenverkleidung einer B-Säule der Karosserie von Kraftfahrzeuges
eingebauten Luftausströmer
mit mehreren, schwenkbar gelagerten Lamellen,
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2 einen
senkrechten Längsschnitt
durch den Luftausströmer
gemäß 1 mit
den in Fahrzeugquerrichtung gelagerten, übereinander angeordneten Lamellen,
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3 eine
Draufsicht auf eine der Lamellen des Luftausströmers in Richtung des Pfeiles
X der 2, mit einem schräg verlaufenden Querschlitz,
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4 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles Y der 3 auf die
Rückseite
der Lamelle und auf den Querschlitz,
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5 eine
weitere Draufsicht gemäß Pfeil
X der 2 auf eine alternative Ausführungsform mit zwischen den
Lagerstellen nach oben gekrümmt ausgeführten Lamellen
des Luftausströmers
und einer materialschwächenden
Nut, und
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6 wiederum
eine Ansicht Y der 5 auf die Rückseite der Lamelle.
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In
der 1 ist abschnittsweise eine an eine vordere Türe 10 der
Karosserie eines Kraftfahrzeuges anschließende B-Säule 12 dargestellt,
in deren Innenverkleidung 14 ein Luftausströmer 16 eingesetzt
ist.
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Der
Luftausströmer 16 (2)
weist ein etwa rechteckförmiges
Gehäuse 18 auf,
an dessen Boden oder an eine Querwand (ohne Bezugszeichen) eine Luftzuführleitung
angeschlossen ist.
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In
den im Wesentlichen vertikal verlaufenden Seitenwänden 18a, 18b sind
mehrere, in Hochachsenrichtung übereinander
gestaffelte und in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Lamellen 20 über Gelenkzapfen 22 (vergleiche
auch 3 oder 5) drehbar gelagert, wobei diese
Lamellen 20 hinter vorderen, in Hochachsenrichtung verlaufende
Lamellen 19 angeordnet sind, die analog zu den Lamellen 20
ebenfalls
verschwenkbar im Gehäuse 18 gelagert sein
können.
Die Gelenkzapfen 22 sind dabei in entsprechende Lagerbohrungen (nicht
ersichtlich) der Seitenwände 18a, 18b eingesetzt.
In den 3 und 5 sind ferner mit z die Lamellenhochachsenrichtung,
mit a die Ausströmrichtung
der Luft und mit q die Lamellenquerrichtung bezeichnet.
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Die
die Luftausströmrichtung
im Wesentlichen bestimmenden Lamellen 20 sind um ihre Gelenkzapfen 22 gemeinsam über eine
Stellschiene 24 mit einem Betätigungsgriff (in 1 ersichtlich)
verschwenkbar, wobei die Stellschiene 24 auf Mitnehmerstifte 26 (3 oder 5)
der Lamellen 20 aufgeclipst ist. Mittels dem Betätigungsgriff
sind gegebenenfalls auch die Lamellen 19 verschwenkbar.
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Die 3 zeigt
eine Draufsicht auf eine der Lamellen 20, in die zu deren
Nachgiebigkeit sowohl in Aufschlagsbelastung von vorne (auf der
Zeichnung 3 von oben) als auch seitlich
(in Richtung der Schwenkachse der Gelenkzapfen 22) ein
Längsschlitz 28 über etwa
2/3 der Längenerstreckung
der Lamellen 20 ausgebildet ist. Der verbleibende, relativ schmale
Abschnitt der Lamellen 20 bildet bei einer höheren Aufschlagsbelastung
eine Sollbruchstelle 29.
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Wie
aus 4 in der Ansicht Y der 3 ersichtlich
ist, ist der Längsschlitz 28 ferner
in einem definierten Winkel α (ca.
45 Grad) zur Schwenkachse 30 der Lamelle 20 derart
geneigt, dass bei Aufprallkräften
im Wesentlichen in Richtung der Schwenkachse 30 (Kraftpfeile
F) auf den Luftausströmer 16 bzw.
auf dessen innere Seitenwand 18b der Längsschlitz 28 eine
Abweisfunktion erfüllt,
die in verstärktem
Maße einen
Sollbruch des übrigen
Abschnittes 29 der Lamelle 20 bewirkt, das heißt, dass
durch die schräge
Anordnung des Längsschlitzes 28 nach
einer Kraftbeaufschlagung in Richtung der Pfeile F zusätzlich eine
Torsionsspannung auftritt, die zusammen mit einer Biegespannung
zum Versagen bzw. Brechen der Lamelle 20 führt.
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Alternativ
können
die Lamellen 20 des Luftausströmers 16 (5 und 6)
zwischen den Gelenkzapfen 22 nach oben (oder gegebenenfalls
nach unten) mit einem definierten Krümmungsradius r gekrümmt ausgeführt sein,
so dass wiederum bei einer Aufschlagsbelastung in Richtung der Schwenkachse 30 (Kraftpfeile
F) die Lamellen 20 entsprechend nachgiebig sind bzw. sich
ausbiegen oder zusammenklappen können.
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Zusätzlich sind
etwa mittig der Lamellen 20 und parallel zur Ausströmrichtung
der Luft bzw. etwa in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufende, materialschwächende
Nuten 32 eingeformt, die die Nachgiebigkeit der Lamellen 20 erhöhen bzw.
in der verringerten Lamellenstärke
eine Sollbruchstelle 33 für die Lamellen 20 definieren.
Die Nuten 32 sind dabei an der Außenseite (auf der Zeichnung 5 und 6 oben)
der Lamellen 20 positioniert; gegebenenfalls können sie
jedoch auch gegenüberliegend
an der Innenseite vorgesehen sein.
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Durch
die gezielte Nachgiebigkeit der Lamellen 20 des Luftausströmers 16 gemäß den 3, 4 oder 5, 6 wird
insbesondere erreicht, dass zum Beispiel bei einem simulierten Kopfaufprall eines
Insassen des Kraftfahrzeuges in Fahrzeugquerrichtung gesetzliche
Anforderungen (zum Beispiel HIC Wert) verbessert erfüllt werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Der
Luftauströmer 16 kann
auch anderer Konstruktion sein. So können die Lamellen 20 auch in
einem Zwischengehäuse
schwenkbar gelagert sein, während
das Zwischengehäuse
zusätzlich über eine
etwa vertikale Schwenkachse mit den Lamellen 20 verschwenkbar
ist.
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Der
Luftausströmer 16 kann
gegebenenfalls auch im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges in horizontaler
oder auch vertikaler Richtung angeordnet sein, wobei die Aufprallrichtung
dann hauptsächlich in
Fahrzeuglängsrichtung
liegt.
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Gegebenenfalls
können
an den Lamellen 20 auch mehrere materialschwächende Mittel
(Nuten 32) oder mehrere Längsschlitze 28 vorgesehen
sein.
