-
Die Erfindung betrifft einen Luftauslass einer lüftungstechnischen Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Fahrzeug mit einer derartigen Lüftungsanlage.
-
Um den Volumenstrom und die Richtung eines Luftstromes für beispielsweise die Belüftung bzw. Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraumes in geeigneter Weise einstellen zu können, ist aus der
WO 2011/032694 A1 ein Luftauslass mit einem Luftausströmer, hier als Dralleinrichtung bezeichnet, bekannt, die innerhalb eines Luftführungskanals verschwenkbar angeordnet ist. Hierbei ist die Dralleinrichtung in eine relativ aufwändig herzustellende kugelförmige Erweiterung der Wand des Luftführungskanals in Richtung des Luftstromes zum Fahrzeuginnenraum hin gerichtet eingebracht. Über Details der Schwenklagerung schweigt sich diese Druckschrift aus. Die Dralleinrichtung weist eine zentrische Nabe auf, die über eine Tragkonstruktion mit einem Gehäuse der Dralleinrichtung verbunden ist und von diesem in Position gehalten wird. Überdies umfasst die Dralleinrichtung eine Verstellachse mit Betätigungselement. Die Dralleinrichtung umfasst ferner ein in der Nabe drehbar gelagertes und sich von der Nabe radial erstreckendes erstes Luftleitelement, das durch Drehen der Verstellachse verstellbar ist, sowie wenigstens ein in der Nabe drehbar gelagertes und sich von der Nabe radial erstreckendes zweites Luftleitelement. Das erste Luftleitelement weist an seinem der Nabe abgewandten Ende ein Zahnsegment auf, das in ein Zahnsegment eines um die Verstellachse drehbaren Zahnkranzes eingreift und mit diesem zusammenwirkt. Auch das zweite Luftleitelement weist an seinem der Nabe abgewandten Ende ein Zahnsegment auf, das ebenfalls in ein Zahnsegment des Zahnkranzes eingreift und mit diesem zusammenwirkt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftauslass einer lüftungstechnischen Anlage mit einem in demselben schwenkbar angeordneten Luftausströmer zu schaffen, der seinerseits bei Beibehaltung der Vorteile des Standes der Technik im Hinblick auf denselben eine vereinfachte Schwenklagerung aufweist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit einem derartigen Luftauslass bereitzustellen.
-
Ausgehend von einem Luftauslass einer lüftungstechnischen Anlage, mit einem Luftführungskanal und einem in demselben schwenkbar angeordneten Luftausströmer, der seinerseits ein ringförmiges Gehäuse sowie eine zentrale Nabe aufweist, wobei die Nabe mittels einer Mehrzahl über den Umfang derselben verteilt angeordneter Radialstege mit dem ringförmigen Gehäuse fest verbunden ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Luftausströmer unter Vermittlung eines zentralen Kugelgelenks mit einer Kugelgelenkpfanne und einem in derselben gelagerten Kugelgelenkkopf im Luftführungskanal schwenkbar angeordnet ist.
-
Die Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik gemäß
WO 2011/032694 A1 dahingehend, dass eine relativ aufwändig herzustellende kugelförmige Erweiterung der Wand des Luftführungskanals einhergehend mit einer formkomplementären Außenkontur des Gehäuses des Luftausströmers zur schwenkbaren Lagerung desselben innerhalb des Führungskanals nunmehr entbehrlich ist und statt dessen ein einfach und kostengünstig herzustellendes zentrales Kugelgelenk Anwendung findet. Die Außenkontur des Gehäuses des Luftausströmers ist somit in weiten Grenzen unabhängig von der Innenkontur des Luftführungskanals ausbildbar.
-
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
-
Danach ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung die Kugelgelenkpfanne durch die Nabe des Luftausströmers gebildet, wogegen der Kugelgelenkkopf an einem oder mehreren von radial außen nach radial innen des Luftführungskanals gerichteten und zentral zusammengeführten Haltestegen ausgebildet ist. Alternativ kann der Kugelgelenkkopf auch durch die Nabe des Luftausströmers gebildet und die Kugelgelenkpfanne an einem oder mehreren von radial außen nach radial innen des Luftführungskanals gerichteten und zentral zusammengeführten Haltestegen ausgebildet sein. Diese Ausführungsvarianten der Schwenklagerung sind besonders einfach in der Herstellung sowie funktionssicher. Vorteilhaft sind die Haltestege luftzuströmungsseitig des Luftausströmers, d. h., im sowieso vorhandenen freien Bauraum des Luftführungskanals an der Wandung desselben angeordnet. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Haltestege samt Kugelgelenkkopf oder Kugelgelenkpfanne einstückig mit dem Luftführungskanal ausgebildet. Dieser besteht überwiegend aus Kunststoff und kann bezüglich seiner erfindungsgemäßen Struktur mit Haltestegen und Kugelgelenkkopf oder Kugelgelenkpfanne einfach und kostengünstig nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt werden. Weiter vorteilhaft ist der Kugelgelenkkopf in der Kugelgelenkpfanne reibgelagert, wodurch ermöglicht ist, dass infolge Haftreibung zwischen Kugelgelenkkopf und Kugelgelenkpfanne die Kugelgelenkpfanne mit angeschlossenem Luftausströmer in einer eingestellten Schwenkstellung verharrt bzw. fixiert ist. Um die Montage des Luftausströmers zu vereinfachen, ist die Kugelgelenkpfanne elastisch ausgebildet und im montierten Zustand des Kugelgelenkkopfes gegen denselben derart vorgespannt, dass zwar eine manuelle Schwenkbewegung erlaubt, jedoch infolge Haftreibung die besagte Fixierung des Kugelgelenkkopfes in der gewählten Schwenkstellung innerhalb der Kugelgelenkpfanne gewährleistet ist. Um den Luftausströmer bezüglich Luftströmungsrichtung, -intensität und -art, nämlich lineare Luftströmung oder Luftströmungsverwirbelung, einstellen zu können, ist luftabströmungsseitig des Luftausströmers an der Nabe desselben eine Handhabe drehbar befestigt, die ihrerseits mit schwenkbar am Luftausströmer angeordneten Luftleitelementen wirkverbunden ist. Vorteilhaft sind hierbei die Luftleitelemente jeweils an einer sich radial von der Nabe zum ringförmigen Gehäuse erstreckenden ersten oder zweiten Schwenkachse befestigt, wobei die erste Schwenkachse einenends ein Zahnrad oder ein Zahnradsegment aufweist, das in einen Zahnkranz oder Zahnkranzabschnitt eines am ringförmigen Gehäuse gleitgelagerten Zahnrings eingreift und anderenends an der Nabe drehbar gelagert ist, und wobei wenigstens eine der Schwenkachsen als zweite Schwenkachse ausgebildet ist, die anderenends ebenfalls ein Zahnrad oder ein Zahnradsegment aufweist, welches in einen Zahnkranz oder Zahnkranzabschnitt der an der Nabe drehbar befestigten Handhabe eingreift.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit zumindest einem Luftauslass der vorbeschriebenen Art.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Sie ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
-
1 ein mit zumindest einem erfindungsgemäßen Luftauslass ausgestattetes Fahrzeug in einer Seitenansicht,
-
2 eine perspektivische Teilschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Luftauslasses mit einem Luftführungskanal und einem Luftausströmer,
-
3 eine Ansicht auf den Luftauslass nach 2 entgegen der Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen,
-
4 eine Teilansicht des Luftauströmers des Luftauslasses in Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen,
-
5 eine perspektivische Seitenansicht des Luftausströmers nach 4,
-
6 die Einzelheit „Z” nach 4, und
-
7 die Einzelheit „Y” nach 4.
-
1 zeigt zunächst äußerst schematisch ein Fahrzeug 1 in einer Seitenansicht, vorliegend ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenwagens, mit einer den Innenraum des Fahrzeugs 1 bestimmenden Fahrgastzelle 2. Zum Vorderwagen 3 des Fahrzeugs 1 hin ist innerhalb der Fahrgastzelle 2 ein Cockpitmodul angeordnet, in dessen Instrumententafel ein Luftauslass einer lüftungstechnischen Anlage des Fahrzeugs 1 angeordnet ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Gemäß 2 weist der Luftauslass einen Luftführungskanal 4 und einen in demselben schwenkbar angeordneten Luftausströmer 5 auf. Die Wandung 15 des Luftführungskanals 4 weist fahrgastzellenseitig eine hohlkegelförmige Innenkontur 6 auf. D. h., in Strömungsrichtung 7 der Luftströmung gesehen erweitert sich der Luftführungskanal 4 zur Fahrgastzelle 2 hin. Der Luftausströmer 5 weist zunächst ein ringförmiges Gehäuse 9 sowie eine zentrale Nabe 10 auf. Das ringförmige Gehäuse 9 weist eine zur Innenkontur 6 des Luftführungskanals 4 annähernd komplementäre Außenkontur 11 auf. Durch die besondere Ausbildung der Innenkontur 6 des Luftführungskanals 4 ist die Montage des Luftausströmers 5 in den Luftführungskanal 4 von der Fahrgastzelle 2 her erleichtert. Die Nabe 10 ist mittels einer Mehrzahl über den Umfang derselben verteilt angeordneter Radialstege 12 mit dem ringförmigen Gehäuse 9 fest verbunden.
-
Zur schwenkbaren Anordnung und Befestigung des Luftausströmers 5 innerhalb des Luftführungskanals 4 ist ein zentrales Kugelgelenk 13 mit einer Kugelgelenkpfanne 13a und einem in derselben gelagerten Kugelgelenkkopf 13b vorgesehen. Die Kugelgelenkpfanne 13a ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Nabe 10 gebildet, wogegen der Kugelgelenkkopf 10b vorliegend an mehreren von radial außen nach radial innen des Luftführungskanals 4 gerichteten und zentral zusammengeführten Haltestegen 14 desselben ausgebildet ist. Durch die Erfindung mit erfasst ist auch der umgekehrte Fall, bei dem der Kugelgelenkkopf 13b durch die Nabe 10 des Luftausströmers 5 gebildet ist und die Kugelgelenkpfanne 13a an den von radial außen nach radial innen des Luftführungskanals 4 gerichteten und zentral zusammengeführten Haltestegen 14 desselben ausgebildet ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Gemäß 3 sind beispielgebend vier zueinander kreuzförmig angeordnete Haltestege 14 vorgesehen, die ausgehend von der Wandung 15 des Luftführungskanals 4 bzw. in Verlängerung derselben luftzuströmungsseitig des Luftausströmers 5 auf einem Kreisbogen nach radial innen und weiter in Strömungsrichtung 7 gesehen im Zentrum des Luftführungskanals 4 zusammengeführt sind und an ihrem freien Ende besagten Kugelgelenkkopf 13b ausbilden. Bevorzugt sind die Haltestege 14 einstückig mit dem Luftführungskanal 4 und weiter bevorzugt aus einem Kunststoff nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren gefertigt. Statt der vier Haltestege 14 können auch mehr oder weniger als vier, demgemäß auch lediglich ein Haltesteg 14 vorgesehen sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
-
Montiert wird der Luftausströmer 5 innerhalb des Luftführungskanals 4 indem der Kugelgelenkkopf 13b durch eine Öffnung 16 in der Kugelgelenkpfanne 13a hindurch in dieselbe eingesetzt wird. Der Kugelgelenkkopf 13b ist innerhalb der Kugelgelenkpfanne 13a reibgelagert. Zur komfortablen Montage ist die Kugelgelenkpfanne 13a zumindest im Bereich der besagten Öffnung 16 elastisch ausgebildet. Um eine Haftreibung zwischen dem Kugelgelenkkopf 13b und der Kugelgelenkpfanne 13a zu bewirken, die infolge manueller Betätigung des Luftausströmers 5 eine Relativbewegung zwischen dem Kugelgelenkkopf 13b und der Kugelgelenkpfanne 13a bzw. eine Schwenkbewegung erlaubt, jedoch die Fixierung des Kugelgelenkkopfes 13b in der gewählten Schwenkstellung des Luftausströmers 5 innerhalb des Luftführungskanals 4 gewährleistet, ist die Kugelgelenkpfanne 13a gegen den Kugelgelenkkopf 13b vorgespannt ausgebildet. Vorliegend wird besagte Vorspannung mittels eines auf die Kugelgelenkpfanne 13a einwirkenden Spannringes 17 bewirkt (vgl. 2, 4–7).
-
Durch vorstehende Maßnahmen ist es ermöglicht, mittels des schwenkbar angeordneten Luftausströmers 5 den Luftstrom in unterschiedliche Richtungen innerhalb der Fahrgastzelle 2 zu lenken. Des Weiteren ist besagter Luftausströmer 5 jedoch auch derart ausgelegt, dass zum einen der Luftstrom in seiner Intensität und zum anderen in seiner Art, nämlich lineare Luftströmung oder Verwirbelung derselben beeinflussbar ist.
-
Insoweit ist luftabströmungsseitig des Luftausströmers 5 an der Nabe 10 desselben eine von der Fahrgastzelle 2 her betätigbare Handhabe 18 drehbar befestigt, die ihrerseits mit schwenkbar am Luftausströmer 5 angeordneten Luftleitelementen 19 wirkverbunden ist (vgl. insbes. 2 und 3). Gemäß den 2 und 4 weist besagte Handhabe 18 Formschlussmittel 20 in Form von Rastelementen auf, die im montierten Zustand in eine Formschlussaufnahme 21 in Form einer Bohrung der Nabe 10 eingerastet sind.
-
Die Luftleitelemente 19 sind flächenförmig ausgebildet und jeweils an einer sich radial von der Nabe 10 zum ringförmigen Gehäuse 9 erstreckenden ersten oder zweiten Schwenkachse 26, 27 befestigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind acht gleichmäßig über den Umfang des Luftausströmers 5 verteilt angeordnete Luftleitelemente 19 vorgesehen (3 und 4). Sechs der acht Luftleitelemente 19 sind mittels je einer ersten Schwenkachse 26 schwenkgelagert, die ihrerseits einenends ein Zahnrad oder wie vorliegend ein Zahnradsegment 28 aufweist, das in einen Zahnkranz oder wie vorliegend in einen Zahnkranzabschnitt 29 eines in einer ringförmigen Aufnahme 30 des Gehäuses 9 des Luftausströmers 5 gleitgelagerten gezahnten Ringelements 31 eingreift. Anderenends ist die erste Schwenkachse 26 mittels eines Achsstupfes 32 an der Nabe 10 drehbar gelagert (vgl. insbes. 4–7).
-
Die ringförmige Aufnahme 30 ist dabei durch eine zweiteilige Ausbildung des Gehäuses 9 bewirkt, wobei ein erstes luftabströmungsseitig des Luftausströmers 5 angeordnetes Gehäuseteil 9a und ein zweites im Wesentlichen luftzuströmungsseitig des Luftausströmers 5 angeordnetes Gehäuseteil 9b zwischen sich besagte ringförmige Aufnahme 30 für das gleitgelagerte gezahnte Ringelement 31 ausbilden (vgl. insbes. 2 und 5). 5 zeigt dabei der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich das erste Gehäuseteil 9a, welches Rastnasen 33 aufweist, die mit nicht zeichnerisch dargestellten Rastaufnahmen des zweiten Gehäuseteils 9b zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung der Gehäuseteile 9a, 9b untereinander korrespondieren. Wie insbesondere 5 noch zu entnehmen ist, ist besagtes gezahntes Ringelement 31 nicht vollflächig gleitgelagert, sondern lediglich mittels einer geringen Anzahl federelastisch ausgebildeter Zungenelemente 34 mit geringer Aufstandsfläche auf der ringförmigen Aufnahme 30 gleitend abgestützt, wodurch die Gleitreibung gemindert und die Funktionalität der unten näher beschriebenen Kinematik zur Betätigung der Luftleitelemente 19 verbessert ist.
-
Die übrigen zwei Luftleitelemente 19 sind jeweils mittels zweiter Schwenkachse 27 im Luftsausströmer 5 schwenkgelagert. Die zweite Schwenkachse 27 unterscheiden sich zur besagten ersten Schwenkachse 26 dahingehend, dass diese anderenends statt eines Achsstummels 32 ebenfalls ein Zahnrad oder wie vorliegend ein Zahnradsegment 35 aufweist, welches in einen Zahnkranz oder wie vorliegend einen Zahnkranzabschnitt 36 der an der Nabe drehbar befestigten Handhabe 18 eingreift (vgl. 4–7).
-
Nachfolgend wird die Kinematik zur Betätigung der Luftleitelemente 19 näher beschrieben. Gesetzt den Fall, die Handhabe 18 wird zur beabsichtigten Verstellung der Anstellung der Luftleitelemente 19 innerhalb des Luftstroms drehbetätigt, so wird über das Zusammenwirken des Zahnkranzabschnitts 36 der Handhabe 18 mit dem Zahnradsegment 35 der zweiten Schwenkachsen 27 eine Schwenkbewegung auf die den zweiten Schwenkachsen 27 zugeordneten Luftleitelemente 19 übertragen. Über das Zahnradsegment 28 der zweiten Schwenkachsen 27 sowie den mit dem Zahnradsegment 28 zusammenwirkenden Zahnkranzabschnitt 29 des gezahnten Ringelements 31 wird die Verstellung auf denselben und in der Folge auch auf die mit diesem wirkverbundenen ersten Schwenkachsen 26 samt deren Luftleitelement 19 übertragen. Die Bewegung aller Luftleitelemente 19 ist vorteilhaft synchronisiert.
-
Der guten Ordnung halber wird schließlich darauf hingewiesen, dass bevorzugt die Nabe 10, die Radialstege 12 und das zweite Gehäuseteil 9b des ringförmigen Gehäuses 9 einstückig aus einem Kunststoff nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren gefertigt sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrgastzelle
- 3
- Vorderwagen
- 4
- Luftführungskanal
- 5
- Luftausströmer
- 6
- hohlkegelförmige Innenkontur (Luftführungskanal 4)
- 7
- Strömungsrichtung
- 9
- Gehäuse
- 9a
- erstes Gehäuseteil
- 9b
- zweites Gehäuseteil
- 10
- Nabe
- 11
- Außenkontur (Gehäuse 9)
- 12
- Radialsteg
- 13
- Kugelgelenk
- 13a
- Kugelgelenkpfanne
- 13b
- Kugelgelenkkopf
- 14
- Haltesteg
- 15
- Wandung (Luftführungskanal 4)
- 16
- Öffnung (Kugelgelenkpfanne 13a)
- 17
- Spannring
- 18
- Handhabe
- 19
- Luftleitelement
- 20
- Formschlussmittel (Handhabe 18)
- 21
- Formschlussaufnahme (Nabe 10)
- 26
- erste Schwenkachse
- 27
- zweite Schwenkachse
- 28
- Zahnradsegment
- 29
- Zahnkranzabschnitt
- 30
- Aufnahme (Gehäuse 9)
- 31
- gezahntes Ringelement
- 32
- Achsstummel
- 33
- Rastnasen
- 34
- Zungenelement
- 35
- Zahnradsegment
- 36
- Zahnkranzabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2011/032694 A1 [0002, 0005]
