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Die Erfindung betrifft eine Luftauslassanordnung für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige Luftauslassanordnungen sind aus dem Serienbau von Personenkraftwagen hinlänglich bekannt. Eine solche Luftauslassanordnung weist einen ersten Luftführungskanal mit einer ersten Luftauslassöffnung sowie wenigstens einen zweiten Luftführungskanal mit einer zweiten Luftauslassöffnung auf. Der zweite Luftführungskanal ist dabei vom ersten Luftführungskanal wenigstens bereichsweise fluidisch getrennt.
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Die Luftführungskanäle sind von Luft durchströmbar, wobei die die Luftführungskanäle jeweils durchströmende Luft über die entsprechenden Luftauslassöffnungen aus den jeweiligen Luftführungskanälen aus- und in einen Innenraum des Personenkraftwagens einströmen kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Luft durch die Luftführungskanäle in unterschiedliche Teilbereiche des Innenraums zu leiten.
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Die Luftführungskanäle mit den jeweiligen Luftauslassöffnungen werden üblicherweise auch als Luftausströmer oder als Luftdüsen bezeichnet, wobei sie nicht unbedingt nach Art einer Düse mit sich verjüngendem, von der Luft durchströmbarem Strömungsquerschnitt zum Beschleunigen der Luftströmung ausgebildet sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftauslassanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Bedienbarkeit der Luftauslassanordnung geschaffen ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Luftauslassanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Luftauslassanordnung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, welche eine besonders vorteilhafte Bedienbarkeit aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass den Luftführungskanälen jeweils ein Klappenelement zugeordnet ist. Das jeweilige Klappenelement ist dabei zwischen wenigstens einer, einen von Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt des diesem Klappenelement zugeordneten Luftführungskanals zumindest in einem Teilbereich fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Strömungsquerschnitt in dem Teilbereich freigebenden Offenstellung bewegbar. Die Klappenelemente sind dabei mit einem den Klappenelementen gemeinsamen Betätigungselement gekoppelt und über das Betätigungselement bewegbar.
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Dies bedeutet, dass die Bewegbarkeit der Klappenelemente durch das Betätigungselement zusammengeführt ist, so dass zum Bewegen der jeweiligen Klappenelemente das Betätigungselement zu bewegen ist. Durch Bewegen des Betätigungselements ist es somit möglich, sowohl den Strömungsquerschnitt des ersten Luftführungskanals auch als den Strömungsquerschnitt des zweiten Luftführungskanals einzustellen und auf diese Weise einen jeweiligen Volumenstrom der Luft durch den entsprechenden Luftführungskanal bedarfsgerecht zu variieren.
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Die erfindungsgemäße Luftauslassanordnung ist als seitliche Luftauslassanordnung des Kraftwagens besonders vorteilhaft verwendbar, welche im Bereich einer Seitenscheibe, d. h. beispielsweise in Fahrzeughochrichtung nach unten und/oder in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne an die entsprechende Seitenscheibe anschließend, angeordnet ist. Dabei ist vorzugsweise eine der Luftauslassöffnungen der Seitenscheibe zugewandt, d. h. auf die Seitenscheibe ausgerichtet, während die andere Luftauslassöffnung auf einen Sitzplatz für einen Fahrzeuginsassen ausgerichtet ist. Dadurch ist durch die eine Luftauslassöffnung und ihren zugeordneten Luftführungskanal ein sogenannter Defrosterauslass geschaffen, mittels welchem die Seitenscheibe zumindest im Wesentlichen direkt mit Luft beaufschlagbar und dadurch beispielsweise von einem Beschlag und/oder von Vereisung zu befreien ist. Die andere Luftausströmöffnung und der ihr zugeordnete Luftführungskanal dienen als Luftausströmer, über welchen ein Fahrzeuginsasse zumindest im Wesentlichen direkt mit Luft beaufschlagt und damit klimatisiert werden kann.
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Durch die entsprechende Bewegbarkeit der Klappenelemente ist dabei eine besonders komfortable und bedarfsgerechte Bedien- und Einstellbarkeit geschaffen, um die Luft bedarfsgerecht auf die entsprechenden Luftführungskanäle und ihre Luftauslassöffnungen aufzuteilen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Stellglied, insbesondere ein Elektromotor, vorgesehen, mittels welchem zum Bewegen der Klappenelemente das Betätigungselement antreibbar ist. Durch die Kopplung der Klappenelemente mit dem Betätigungselement, welches beispielsweise als Betätigungsscheibe ausgebildet ist, können beide Klappenelemente mittels des einen Stellglieds bewegt werden. Dadurch kann ein separates Stellglied zum jeweiligen Bewegen der Klappenelemente vermieden werden. Dies hält das Gewicht, die Kosten und den Bauraumbedarf der Luftauslassanordnung gering.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Schnittansicht einer Luftauslassanordnung für einen Kraftwagen, mit zwei Luftführungskanälen, welche jeweilige Luftauslassöffnungen aufweisen, wobei den Luftauslasskanälen jeweils ein bewegbares Klappenelement zugeordnet ist und wobei die Klappenelemente mit einem den Klappenelementen gemeinsamen Betätigungselement zum Bewegen der Klappenelemente gekoppelt sind; und
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2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bewegbarkeit der Klappenelemente.
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1 zeigt eine Luftauslassanordnung 10 für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem ersten Luftführungskanal 12 und mit einem zweiten Luftführungskanal 14. Die Luftführungskanäle 12, 14 zweigen von einem dritten Luftführungskanal 16 ab, von welchem den dritten Luftführungskanal 16 durchströmende Luft in den ersten Luftführungskanal 12 und/oder in den zweiten Luftführungskanal 14 überströmen kann. Die Luftführungskanäle 12, 14, 16 sind vorliegend durch ein einstückiges und beispielsweise aus einem Kunststoff gebildetes Leitungselement 18 gebildet. Das Leitungselement 18 ist dabei einer Klimatisierungseinrichtung des Kraftwagens zugeordnet. Die Klimatisierungseinrichtung umfasst auch eine Gebläseeinrichtung mit wenigstens einem Lüfterelement, mittels welchem Luft durch die Luftführungskanäle 12, 14, 16 förderbar ist.
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Die fluidisch voneinander getrennten Luftführungskanäle 12, 14 weisen eine jeweilige Luftauslassöffnung 21, 22 auf, über welche sie in einen Innenraum des Kraftwagens münden. Dies bedeutet, dass die die Luftführungskanäle 12, 14 jeweilig durchströmende Luft – wie in 1 durch Richtungspfeile 24 angedeutet ist – aus den Luftführungskanälen 12, 14 über die Luftauslassöffnungen 21, 22 aus- und in den Innenraum einströmen kann.
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Wie 1 ferner zu entnehmen ist, verlaufen die Luftführungskanäle 12, 14 und somit jeweilige Strömungsrichtungen der Luft schräg zueinander, so dass die Luft über die Luftführungskanäle 12, 14 in jeweilige, unterschiedliche Teilbereiche des Innenraums führbar ist.
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Durch den Luftführungskanal 12 und dessen Luftauslassöffnung 21 ist ein sogenannter Defroster-Luftauslass gebildet, welcher auf eine Seitenscheibe einer Seitentür des Kraftwagens gerichtet ist. Dies bedeutet, dass die Seitenscheibe über den Luftführungskanal 12 und dessen Luftauslassöffnung 21 direkt mit Luft beaufschlagbar ist, um so die Seitenscheibe beispielsweise von einem Beschlag und/oder von einer Vereisung zu befreien.
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Im Gegensatz dazu ist durch den Luftführungskanal 14 und dessen Luftauslassöffnung 22 ein sogenannter Anström-Luftauslass geschaffen, welcher zumindest im Wesentlichen auf einen durch eine Sitzanlage des Kraftwagens gebildeten Sitzplatz für einen Fahrzeuginsassen gerichtet ist. Dies bedeutet, dass der Fahrzeuginsasse über den Anström-Luftauslass zumindest im Wesentlichen direkt mit Luft beaufschlagbar und dadurch entsprechend klimatisierbar ist. Die Luft wird dabei mittels des Lüfterelements zunächst durch den Luftführungskanal 16 gefördert, von welchem die Luft auf die Luftführungskanäle 12, 14 aufgeteilt werden kann.
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Um die den Luftführungskanal 16 durchströmende Luft bedarfsgerecht auf die Luftführungskanäle 12, 14 auf- und somit bedarfsgerecht der Seitenscheibe und/oder dem Sitzplatz zuzuteilen, ist dem ersten Luftführungskanal 12 ein erstes Klappenelement 26 und dem zweiten Luftführungskanal 14 ein zweites Klappenelement 28 zugeordnet. Die Klappenelemente 26, 28 sind um jeweilige Schwenkachsen 30, 32 relativ zum Leitungselement 18 zwischen einer jeweiligen Schließstellung und einer jeweiligen Offenstellung stufenlos verschwenkbar. Durch dieses Verschwenken sind jeweilige, von Luft durchströmbare Strömungsquerschnitte der Luftführungskanäle 12, 14 variabel einstellbar.
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In 1 ist das mit 26 bezeichnete und dem Luftführungskanal 12 zugeordnete Klappenelement in seiner Schließstellung gezeigt. In 1 ist mit 26' das dem Luftführungskanal 12 zugeordnete und sich in seiner Offenstellung befindende Klappenelement 26 bezeichnet. In der Offenstellung des Klappenelements 26 ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 12 fluidisch maximal freigegeben. In jeweiligen Zwischenstellungen des Klappenelements 26 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 12 gegenüber der Offenstellung verengt. In der Schließstellung des Klappenelements 26 ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 12 maximal verengt. Vorliegend ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 12 in der Schließstellung des Klappenelements 26 vollständig fluidisch versperrt, so dass der Luftführungskanal 12 in der Schließstellung des Klappenelements 26 nicht mehr von Luft durchströmt werden kann.
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Um diese fluidische Versperrung des Luftführungskanals 12 zu realisieren, ist am Klappenelement 26 wenigstens ein Dichtungselement 34 gehalten, welches mit dem Klappenelement 26 mitbewegbar ist und in der Schließstellung des Klappenelements 26 mit am Leitungselement 18 vorgesehenen Wandungsbereichen 20 in Stützanlage kommt. Dadurch ist das Klappenelement 26 gegen das Leitungselement 18 abgedichtet, so dass den Luftführungskanal 16 durchströmende Luft nicht in den Luftführungskanal 12 überströmen kann.
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Mit 28 ist in 1 das sich in seiner Schließstellung befindende Klappenelement bezeichnet, welches dem Luftführungskanal 16 zugeordnet ist. In 1 ist mit 28' das dem Luftführungskanal 14 zugeordnete und sich in seiner Offenstellung befindende Klappenelement 28 bezeichnet. In der Offenstellung des Klappenelements 28 ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 14 maximal freigegeben, während der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 14 in der Schließstellung des Klappenelements 28 fluidisch maximal versperrt ist. In Zwischenstellungen des Klappenelements 28 zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 14 gegenüber der Freigabestellung verengt.
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In der Schließstellung des Klappenelements 28 ist der Strömungsquerschnitt des Luftführungskanals 14 nicht vollständig fluidisch versperrt. Dies bedeutet, dass auch in der Schließstellung des Klappenelements 28 Luft den Luftführungskanal 14 durchströmen kann. Das Klappenelement 28 wirkt hierbei als Drosselklappe zum Einstellen des Volumen- bzw. Massenstroms der den Luftführungskanal 14 durchströmenden Luft, ohne den Luftführungskanal 14 abzudichten und dadurch fluidisch vollständig zu versperren.
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Durch die jeweilige Verschwenkbarkeit der Klappenelemente 26, 28 kann der jeweilige Strömungsquerschnitt der Luftführungskanäle 12, 14 und somit ein jeweiliger Volumen- bzw. Massenstrom der jeweiligen, die Luftführungskanäle 12, 14 durchströmenden Luft bedarfsgerecht und gezielt eingestellt werden.
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Zur Darstellung einer besonders einfachen Bedienbarkeit der Luftauslassanordnung 10 ist ein den Klappenelementen 26, 28 gemeinsames Betätigungselement in Form einer Betätigungsscheibe 36 vorgesehen, welche um eine Schwenkachse 38 relativ zum Leitungselement 18 verschwenkar ist. Die Klappenelemente 26, 28 sind dabei beide mit der Betätigungsscheibe 36 gekoppelt und durch Bewegen, d. h. durch Drehen der Betätigungsscheibe 36 um die Schwenkachse 38 zwischen ihrer jeweiligen Schließstellung und ihrer jeweiligen Offenstellung verstellbar.
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Zum Bewegen des Klappenelements 26 weist die Betätigungsscheibe 36 eine dem Klappenelement 26 zugeordnete Führungskulisse 40 auf, in welche ein mit dem Klappenelement 26 gekoppeltes Führungselement 42 eingreift. Zum Bewegen des Klappenelements 28 weist die Betätigungsscheibe 36 eine dem Klappenelement 28 zugeordnete Führungskulisse 44 auf, in die ein mit dem Klappenelement 28 gekoppeltes Führungselement 46 eingreift. Durch entsprechendes Bewegen, d. h. Verschwenken der Betätigungsscheibe 36 um ihre Schwenkachse 38, wird ein geführtes Verschieben der Führungselemente 42, 46 in der jeweiligen Führungskulisse 40, 44 bewirkt, woraus eine Bewegung des jeweiligen Klappenelements 26, 28 um die jeweilige Schwenkachse 30, 32 resultiert. Dies geht mit einer Verstellung des jeweiligen Strömungsquerschnitts der Luftführungskanäle 12, 14 einher.
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Die Führungskulissen 40, 44 können jeweils zumindest bereichsweise bogenförmig bzw. kurvenförmig ausgebildet sein, weswegen die Betätigungsscheibe 36 auch als Kurvenscheibe bezeichnet wird.
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Mittels der Betätigungsscheibe 36 ist somit die jeweilige Verschwenkbarkeit der Klappenelemente 26, 28 zusammengeführt, so dass lediglich ein Stellglied, beispielsweise in Form eines Elektromotors, vorzusehen ist, um beide Klappenelemente 26, 28 über die eine Betätigungsscheibe 36 zu betätigen. Hierzu ist das Stellglied mit der Betätigungsscheibe 36 gekoppelt, so dass das Stellglied die Betätigungsscheibe 36 um die Schwenkachse 38 verschwenken und darüber die Klappenelemente 26, 28 zwischen der jeweiligen Schließstellung und der jeweiligen Offenstellung verstellen kann.
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Wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, ist die Betätigungsscheibe 36 derart ausgebildet, dass die Klappenelemente über die Betätigungsscheibe 36 unabhängig voneinander zwischen der jeweiligen Offenstellung und der jeweiligen Schließstellung bewegbar sind. Dies ist insbesondere in Zusammenschau mit 2 erkennbar. 2 zeigt ein Diagramm 48, auf dessen Abszisse 50 ein die Drehung der Betätigungsscheibe 36 um ihre Schwenkachse 38 charakterisierender Schwenkwinkel aufgetragen ist. Auf der Ordinate 52 des Diagramms 48 ist eine Laufvariable aufgetragen, die eine jeweilige Stellung der Klappenelemente 26, 28 charakterisiert. Dabei ist in 2 die jeweilige Schließstellung der Klappenelemente 26, 28 mit 54 gekennzeichnet, während die jeweilige Offenstellung der Klappenelemente 26, 28 mit 56 gekennzeichnet ist.
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In das Diagramm 48 ist ein erster Verlauf 58 eingetragen, welche die Verstellung des Klappenelements 26 beim Verschwenken der Betätigungsscheibe 36 um ihre Schwenkachse 38 charakterisiert. Ferner ist in das Diagramm 48 ein zweiter Verlauf 60 eingetragen, welcher die Verstellung des Klappenelements 28 beim Verschwenken der Betätigungsscheibe 36 um die Schwenkachse 38 charakterisiert.
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Ausgehend von einer ersten Schwenkstellung 62 der Betätigungsscheibe 36, in welcher sich das Klappenelement 26 in seiner Offenstellung und das Klappenelement 28 in seiner Schließstellung befindet, wird die Betätigungsscheibe 36 nun um ihre Schwenkachse 38 in eine zweite Schwenkstellung 64 der Betätigungsscheibe 36 verschwenkt. Wie anhand der Verläufe 58, 60 zu erkennen ist, verbleibt dabei das Klappenelement 28 in seiner Schließstellung, während das Klappenelement 26 aus seiner Offenstellung in seine Schließstellung bewegt, d. h. geschlossen wird.
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Durch weiteres Bewegen der Betätigungsscheibe 36 in eine dritte Schwenkstellung 66 wird das Klappenelement 28 nun aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung bewegt, während das Klappenelement 26 geschlossen verbleibt. Dies bedeutet, dass in der ersten Schwenkstellung 62 das Klappenelement 26 geöffnet und das Klappenelement 28 geschlossen ist. In der zweiten Schwenkstellung 64 sind beide Klappenelemente 26, 28 geschlossen. In der dritten Schwenkstellung 66 ist das Klappenelement 28 geöffnet und das Klappenelement 26 geschlossen.
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Ist ein Zustand der Luftauslassanordnung 10 gewünscht, in welchem beide Klappenelemente 26, 28 geöffnet sind, so kann – wie in 2 durch einen Bereich 68 der Verläufe 58, 60 angedeutet ist – ein weiterer Bewegungsablauf durch die Betätigungsscheibe 36 realisiert sein. Wird die Betätigungsscheibe 36 ausgehend von ihrer dritten Schwenkstellung 66 in eine vierte Schwenkstellung 70 der Betätigungsscheibe 36 verschwenkt, so wird das Klappenelement 26 wieder in seine Offenstellung bewegt, während das Klappenelement 28 – ausgehend von der dritten Schwenkstellung 66 – in seiner Offenstellung verbleibt. Dies bedeutet, dass in der vierten Schwenkstellung 70 beide Klappenelemente 26, 28 in ihre jeweilige Offenstellung eingestellt sind.
