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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Kraftfahrzeugbauteile, wie beispielsweise Kraftfahrzeugklimaanlagen dienen dazu, die dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges zuzuführende Luft zu erwärmen und/oder zu kühlen. Die Kraftfahrzeugklimaanlage weist hierzu ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse aus Kunststoff auf und innerhalb des Gehäuses ist eine Heizeinrichtung und ein Kältemittelverdampfer angeordnet. Mittels eines Gebläses wird die Luft durch wenigstens einen von dem Gehäuse begrenzten Luftkanal geleitet und strömt an einer Luftauslassöffnung des Gehäuses aus. Anschließend ist die gekühlte und/oder erwärmte Luft durch wenigstens einen Luftkanal zu jeweils einer Luftdüse zu leiten. Die Luftdüse leitet dabei die gekühlte und/oder erwärmte Luft in den Innenraum des Kraftfahrzeuges ein. Der wenigstens eine Luftkanal ist dabei von einer Kanalwandung begrenzt und im Allgemeinen unterhalb einer Instrumententafel des Kraftfahrzeuges angeordnet und/oder befestigt.
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Zur Herstellung oder Ausbildung der Kanalwandung des Luftkanales zum Leiten der Luft von der Luftauslassöffnung an dem Gehäuse zu der Luftdüse gibt es verschiedene Verfahren zur Herstellung und Ausbildungsarten für die Kanalwandung. Beispielsweise kann die Kanalwandung aus zwei mittels Spritzgießen hergestellten im Wesentlichen im Querschnitt U-förmigen Halbschalen ausgebildet sein, die jeweils eine Nut-Federverbindung aufweisen. Mittels der Nut-Federverbindungen können die beiden Halbschalen zu dem Luftkanal verbunden werden. Abweichend hiervon können auch mittels Blasformen hergestellte Kanalwandungen an dem Gehäuse und an der Luftdüse befestigt werden. Die Instrumententafel weist dabei im Regelfall auch Aussteifungsrippen an der Innenseite auf. Durch das zusätzliche Befestigen einer Wandung an jeweils zwei Rippen der Instrumententafel kann zusätzlich in einer weiteren Variante die Kanalwandung des Luftkanales hergestellt werden. Dabei bilden in dieser Ausgestaltung die Instrumententafel und die beiden Rippen der Instrumententafel einen Teil der Kanalwandung des Luftkanales. Nachteilig ist dabei, dass z. B. bei hohen Temperaturen, sofern beispielsweise die Sonne auf die Instrumententafel scheint, sich die durch den Luftkanal geleiteten Luft stark erwärmt vor dem Ausströmen an der Luftdüse.
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Die
DE 196 33 600 B4 zeigt ein Armaturenbrett mit einem Trägerteil, welches zur Befestigung in einem vorderen Bereich einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist und rahmenartig oder gitterartig gestaltet ist, wobei die Oberfläche des Armaturenbretts zu mindestens ein in seinen äußeren Bereich von dem Trägerteil gespanntes Tuch aufweist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Kraftfahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, bei der ein Luftkanal zum Leiten der Luft von einer Luftauslassöffnung der Kraftfahrzeugklimaanlage zu einer Luftdüse kostengünstig mit einem geringen Gewicht bei einer guten thermischen Isolierung ausgebildet ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend ein Gehäuse, ein Gebläse, eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, wenigstens eine Luftauslassöffnung, wenigstens eine Luftdüse zum Ausleiten der Luft in einen Innenraum eines Kraftfahrzeuges, wenigstens einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Luftkanal mit wenigstens eine Kanalwandung zum Leiten der Luft von der wenigstens einen Luftauslassöffnung zu der wenigstens einen Luftdüse, wobei die Dichte der wenigstens einen Kanalwandung weniger als 0,5 kg/dm3, 0,3 kg/dm3 oder 0,2 kg/dm3 oder 0,05 kg/dm3 bis 0,15 kg/dm3 beträgt. In vorteilhafter Weise weist damit die wenigstens eine Kanalwandung ein sehr geringes Gewicht oder eine sehr geringe Masse auf, so dass dadurch an dem Kraftfahrzeug aufgrund der wenigstens einen Kanalwandung nur eine sehr geringe zusätzliche Masse auftritt. Ferner weist die wenigstens eine Kanalwandung aufgrund der geringen Dichte bzw. geringen Masse eine gute thermische Isolation auf, so dass dadurch die aus der wenigstens einen Luftauslassöffnung an dem Gehäuse austretende Luft mit der im Wesentlichen gleichen Temperatur an der Luftdüse in den Innenraum des Kraftfahrzeuges eingeleitet werden kann.
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Insbesondere besteht die wenigstens eine Kanalwandung wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Schaummaterial.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Luftauslassöffnung an dem Gehäuse ausgebildet.
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Zweckmäßig ist der wenigstens eine Luftkanal mit der wenigstens einen Kanalwandung, insbesondere aus dem Schaummaterial, flexibel und/oder biegbar. Bei der Montage der Kraftfahrzeugklimaanlage kann damit der wenigstens eine Luftkanal beispielsweise zur Befestigung an der Instrumententafel gebogen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung beträgt die Dichte der wenigstens einen Kanalwandung wenigstens 0,05 kg/dm3 oder 0,1 kg/dm3.
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In einer Variante beträgt die Dicke der Kanalwandung zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 5 mm.
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In einer ergänzenden Ausführungsform ist der wenigstens eine Luftkanal an einer Instrumententafel des Kraftfahrzeuges befestigt ist oder befestigbar.
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Vorzugsweise besteht die wenigstens eine Kanalwandung wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Kunststoff, vorzugsweise PP und/oder PE.
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In einer Variante umfasst die Luftdüse einen Grundkörper und/oder eine Blende und die wenigstens eine Kanalwandung ist an dem Grundkörper und/oder an der Blende mit einem Fixierungsring, insbesondere einem Kabelbinder, befestigt.
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Zweckmäßig umfasst die Luftdüse einen Drehring und der Drehring ist an dem Grundkörper und/oder der Blende drehbar gelagert.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die wenigstens eine Luftdüse wenigstens ein Luftleitelement, vorzugsweise mehrere Luftleitelemente, zur Steuerung der Richtung der aus der wenigstens einen Luftdüse austretenden Luft.
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Insbesondere umfasst die wenigstens eine Luftdüse eine Schließklappe zum Öffnen und Schließen der wenigstens einen Luftdüse.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Luftfilter und/oder die Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst einen Kältemittelverdampfer zum Kühlen einer einem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft und/oder die Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst wenigstens einen Gehäuseluftkanal, wobei der wenigstens eine Gehäuseluftkanal vorzugsweise von dem Gehäuse begrenzt ist und vorzugsweise der wenigstens eine Gehäuseluftkanal in die wenigstens eine Luftauslassöffnung mündet.
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Zweckmäßig umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage ein Fixierungsmittel zur Befestigung der wenigstens einen Kanalwandung des Luftkanales an der Luftdüse.
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Zweckmäßig ist das wenigstens eine Fixierungsmittel als eine Verrastung und/oder Verschweißung und/oder Verklebung und/oder eine Einklemmung und/oder als ein Fixierungsring ausgebildet.
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In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung der wenigstens einen Kanalwandung an der Instrumententafel auf.
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In einer weiteren Variante ist die Kanalwandung an der Armaturentafel mit Schweißen, Kleben oder Heißnieten befestigt.
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In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das wenigstens eine Befestigungsmittel als ein Rastelement, z. B. eine Rastlasche, ausgebildet, welche an der Instrumententafel einrastbar ist.
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Zweckmäßig ist das wenigstens eine Befestigungsmittel als eine Klammer zur Verrastung, als Klebung oder als eine Anschweißung an der Instrumententafel ausgebildet.
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt einer Luftdüse in einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,
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2 eine Seitenansicht der Luftdüse gemäß 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 eine perspektivische Ansicht der Luftdüse gemäß 2 und
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4 einen schematisierten, stark vereinfachten Längsschnitt der Luftdüse in einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Eine nicht dargestellte Kraftfahrzeugklimaanlage weist ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse aus thermoplastischem Kunststoff auf. Innerhalb des Gehäuses der Kraftfahrzeugklimaanlage ist ein Gebläse, eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der Luft und ein Kältemittelverdampfer zum Kühlen der Luft angeordnet. Das Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage begrenzt Gehäuseluftkanäle und innerhalb der Gehäuseluftkanäle sind unter Anderem ein Luftfilter, die Heizeinrichtung und der Kältemittelverdampfer angeordnet. Dabei mündet wenigstens ein Gehäuseluftkanal zu einer Luftauslassöffnung an dem Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage und die aus der wenigstens einen Luftauslassöffnung ausströmende, gekühlte oder erwärmte Luft wird durch einen Luftkanal 2 mit wenigstens einer Kanalwandung 3 von dem Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage zu einer Luftdüse 1 geleitet. Die Luftdüse 1 ist an einem Innenraum des Kraftfahrzeuges angeordnet und durch die Luftdüse 1 strömt die Luft gekühlt und/oder erwärmt in den Innenraum des Kraftfahrzeuges ein.
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Die Dichte der Kanalwandung 3 des Luftkanales 2 von der Luftauslassöffnung an dem Gehäuse zu der Luftdüse 1 beträgt ungefähr 0,1 kg/dm3. Dadurch ist die Dichte oder die Masse der Kanalwandung 3 des Luftkanales 2 wesentlich leichter als die Dichte von normalem, nicht geschäumtem Kunststoff, welche eine Dichte zwischen 0,9 kg/dm3 und 1,2 kg/dm3 aufweist. Die Kanalwandung ist somit aus einem Schaummaterial oder einem Schaumkunststoff, z. B. PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen), ausgebildet. Dadurch weist in besonders vorteilhafter Weise die Kanalwandung 3 des Luftkanales 2 eine geringe Dichte und damit auch eine geringe Masse auf und verfügt zusätzlich über eine gute thermische Isolation. Für einen Schaumkanal mit z. B. doppelter Wandstärke wie ein konventioneller Kanal bei ca. 1/10 der Dichte des geschäumten Materials ergibt bis zu 1/5 Gewicht einer heutigen Lösung, was eine erhebliche Gewichtseinsparung bedeutet. Dadurch kann die Luft aus der Luftdüse 1 mit der im Wesentlichen gleichen Temperatur aus der Luftdüse 1 austreten, mit der die Luft aus der Luftauslassöffnung an dem Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage ausströmt. Ferner ist die Kanalwandung 3 biegbar und elastisch, so dass dadurch bei der Montage des Luftkanales 2 eine flexible Befestigung und Anordnung unterhalb einer Instrumententafel des Kraftfahrzeuges möglich ist.
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In 1 ist ein erstes und zweites Ausführungsbeispiel einer Luftdüse 1 dargestellt. Unterhalb einer fiktiven Trenngeraden 17 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Luftdüse 1 dargestellt und oberhalb der fiktiven Trenngeraden 17 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Luftdüse 1 dargestellt. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Luftkanal 2 von der Kanalwandung 3 aus dem Schaummaterial aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Dichte von ca. 0,1 kg/dm3 gebildet oder begrenzt. Die Luftdüse 1 umfasst einen Grundkörper 4, eine Blende 5 und einen Drehring 5 (1 bis 3). Die Blende 5 kann dabei auch von einer Instrumententafel 12 gebildet sein. Der Drehring 5 ist drehbar an dem Grundkörper 4 befestigt und der Grundkörper 4 ist an der Blende 5 bzw. der Instrumententafel 12 fixiert. An einem hinteren Endbereich des Grundkörpers 4 ist die Kanalwandung 3 aus dem Schaummaterial aus Kunststoff mittels eines als Kabelbinders 8 ausgebildeten Fixierungsringes 7 befestigt. Als Leitklappen 10 ausgebildete Luftleitelemente 9 dienen dazu, die Ausströmrichtung der aus der Luftdüse 1 austretenden Luft zu steuern und/oder zu regeln. Dabei sind die beiden Luftklappen 10 um eine mittige, nicht in 1 und 2 dargestellte Schwenkachse verschwenkbar, wobei diese Schwenkachse senkrecht auf der Zeichenebene von 1 steht. Ferner können die Leitklappen 10 aufgrund der Befestigung an dem Drehring 6 auch um eine Rotationsachse verschwenkt werden, welche der Trenngeraden 17 entspricht, d. h. parallel zu der Zeichenebene von 1 ausgerichtet ist. Bei der Montage der Kanalwandung 3 bzw. des Luftkanales 2 kann somit die Kanalwandung 3 sehr einfach und zügig bei der Montage mittels des Kabelbinders 8 an dem Grundkörper 4 der Luftdüse 1 befestigt werden.
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Im Nachfolgenden wird das zweite, in 1 in der oberen Hälfte dargestellte Ausführungsbeispiel der Luftdüse 1 beschrieben. Dabei werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Kanalwandung 3 ist wesentlich weiter an einem vorderen Endbereich des Grundkörpers 4 an dem Grundkörper 4 mittels des Kabelbinders 8 befestigt. Ferner ist der Grundkörper 4 mit einer Rastnase 13 versehen und mittels der Rastnase 13 kann der Grundkörper 4 an der Instrumententafel 12 bzw. der Blende 5 befestigt werden. Die Kanalwandung 3 ist elastisch dehnbar, so dass dadurch beim Aufschieben der Kanalwandung 3 auf den Grundkörper 4 sich die Kanalwandung 3 elastisch ausdehnt und dadurch eine radiale Vorspannung zwischen der Kanalwandung 3 und dem Grundkörper 4 besteht.
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In 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Luftdüse 1 dargestellt. In der stark schematisierten und vereinfachten Darstellung in 4 ist die Kanalwandung 3 aus dem Schaummaterial mittels des Kabelbinders 8 an der Blonde 5 bzw. der Instrumententafel 12 befestigt. Die Luftdüse 1 weist dabei erste als Leitklappen 10a ausgebildete Luftleitelemente 9a auf zur horizontalen Ablenkung der ausströmenden Luft und Leitklappen 10b als Luftleitelemente 9b zur vertikal unterschiedlichen Ausleitung der Luft aus der Luftdüse. Mittels einer Schließklappe 11 kann die Luftdüse 1 vollständig geschlossen oder geöffnet werden. Die Leitklappen 10a, 10v und die Schließklappe 11 können mittels eine Rändelrades 15 und einer Kinematik 16 bzw. einem Mechanismus 16 in ihrer Positionierung oder Ausrichtung verändert werden bzw. sind veränderbar. Ein nicht dargestellter Grundkörper 4 der Luftdüse in 1 weist Dichtstellen 14, z. B. mittels einer radialen Aufweitung, vorzugsweise ohne Stoßkanten auf, zur zusätzlichen Abdichtung der Kanalwandung 3 an der Luftdüse 1.
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Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklimaanlage 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Kraftfahrzeugklimaanlage 1 weist einen Luftkanal 2 zum Leiten von Luft von einer Luftauslassöffnung zu der Luftdüse 1 auf. Die Kanalwandung 3 des Luftkanales 2 besteht aus einem Schaummaterial als Kunststoff mit einer Dichte von ungefähr 0,1 kg/dm3, so dass dadurch die Kanalwandung 3 des Luftkanales 2 ein sehr geringes Gewicht und außerdem eine gute thermische Isolierung aufweist.
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Im Bereich der Dichtkante 14 können auch zusätzliche elastische Dichtelemente angebracht sein. Diese können entweder radial und/oder axial abdichten und ggf. größere Toleranzen ausgleichen (z. B. durch angebrachte Elastomerelemente oder Schaumstreifen).
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Für die Ausgestaltung nach 4 können auch andere Düsenbauarten eingebracht werden und mit dem vorteilhaften Schaumkanal verbunden werden.
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Auch ist ein Klemmen des Luftkanals von außen am Fixierelement-Zylinder Möglich. Es ist auch ein Klemmen von innen nach außen möglich. Dadurch auch Klemmelement an Düse integrierbar.
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Das Luftkanalende erweitert sich radial, das Ende wird durch elastische Verformung über die Engstelle gezogen und durch die Erweiterung an der Engastelle in seiner Position vorfixiert. Nun kann es auf verschieden Arten fixiert werden.
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Z. B. mittels Heißnieten, mit Tacker-Klammer, Fixierring, Klemmring, radiale Spannfeder oder durch die Düse selbst beim Montieren. Zusätzlich kann das Schaumkanalende noch um eine Kante gelegt werden, Dadurch erhöht sich die Fixierwirkung nach Gesetz der Euler-Eytelwein-Formel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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