DE102014003140B4

DE102014003140B4 - Air damper arrangement for a vehicle

Info

Publication number: DE102014003140B4
Application number: DE102014003140.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Mies; Thomas Wiacker
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2034-03-05
Also published as: DE102014003140A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftklappenanordnung (1) für ein Fahrzeug zum Regulieren des Zustroms von Luft mit wenigstens einer in einem Strömungskanal (2) angeordneten und ein erstes und ein zweites Klappenelement (3.1, 4.1; 3.2, 4.2) aufweisende Luftklappe (3, 4), wobei zum Öffnen des Strömungskanals (2) das zweite Klappenelement (3.2, 4.2) in einer ersten Stellung (I) an dem ersten Klappenelement (3.1, 4.1) anliegt und zum Schließen des Strömungskanals (2) das zweite Klappenelement (3.2, 4.2) aus der ersten Stellung (I) in eine zweite Stellung (II) verschwenkbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Luftklappe (3, 4) in der ersten Stellung (I) des zweiten Klappenelementes (3.2, 4.2) einen Profilquerschnitt aufweist, welcher mit einer Profilnase (3.11, 4.11) und einer ersten und zweiten Profilseite (3.12, 4.12) ausgebildet ist, das erste Klappenelement (3.1, 4.1) mit der entgegen der Strömungsrichtung (L) gerichteten Profilnase (3.11, 4.11) und der ersten Profilseite (3.12, 4.12) des Profilquerschnittes ausgebildet ist, wobei die erste Profilseite (3.12, 4.12) ein erstes strömungsoptimiertes Profil aufweist, und das zweite Klappenelement (3.2, 4.2) mit der zweiten Profilseite (3.21, 4.21) des Profilquerschnittes ausgebildet ist, wobei die zweite Profilseite (3.21, 4.21) ein zweites strömungsoptimiertes Profil aufweist.The invention relates to an air flap arrangement (1) for a vehicle for regulating the inflow of air with at least one air flap (3, 4) arranged in a flow channel (2) and having a first and a second flap element (3.1, 4.1; 3.2, 4.2) , whereby the second flap element (3.2, 4.2) rests in a first position (I) on the first flap element (3.1, 4.1) to open the flow channel (2) and the second flap element (3.2, 4.2) is used to close the flow channel (2) can be pivoted from the first position (I) into a second position (II). According to the invention it is provided that the air flap (3, 4) in the first position (I) of the second flap element (3.2, 4.2) has a profile cross-section, which with a profile nose (3.11, 4.11) and a first and second profile side (3.12, 4.12 ) is formed, the first flap element (3.1, 4.1) is formed with the profile nose (3.11, 4.11) directed against the flow direction (L) and the first profile side (3.12, 4.12) of the profile cross-section, the first profile side (3.12, 4.12) has a first flow-optimized profile, and the second flap element (3.2, 4.2) is formed with the second profile side (3.21, 4.21) of the profile cross-section, the second profile side (3.21, 4.21) having a second flow-optimized profile.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftklappenanordnung für ein Fahrzeug zum Regulieren des Zustroms von Luft mit wenigstens einer in einem Strömungskanal angeordneten und ein erstes und ein zweites Klappenelement aufweisende Luftklappe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an air flap arrangement for a vehicle for regulating the flow of air with at least one air flap arranged in a flow channel and having a first and a second flap element according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit einer verstellbaren Luftklappenanordnung in Form eines Kühlergrills an der Frontseite auszustatten, um dessen Durchströmung mit Kühlluft in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors variieren zu können. Derartige Luftklappenanordnungen weisen in der Regel mehrere Luftklappen auf, die bedarfsmäßig geöffnet oder geschlossen werden können.It is known to equip motor vehicles with an adjustable air flap arrangement in the form of a radiator grille on the front side in order to be able to vary the flow of cooling air through it as a function of the operating state of the internal combustion engine. Such air flap arrangements generally have a plurality of air flaps which can be opened or closed as required.

Eine gattungsbildende Luftklappenanordnung ist aus der DE 10 2011 089 275 A1 bekannt, die mindestens eine Luftklappe mit einem ersten Klappenelement und einem zweiten Klappenelement aufweist, wobei das zweite Klappenelement in einer ersten Stellung, in der die Luftklappenanordnung geöffnet ist, an dem ersten feststehenden Klappenelement anliegt. Zum Schließen der mehrere Luftklappen aufweisenden Luftklappenanordnung werden die zweiten Klappenelemente um eine Drehachse derart verschwenkt, dass deren Rückseiten an den ersten Klappenelementen anliegen und deren Vorderseiten an den Vorderseiten der ersten Klappenelemente der benachbarten Luftklappen anliegen. Die Drehachse eines zweiten Klappenelementes verläuft dabei außerhalb desselben.A generic air damper arrangement is from DE 10 2011 089 275 A1 known, which has at least one air flap with a first flap element and a second flap element, wherein the second flap element in a first position in which the air flap arrangement is open, rests against the first fixed flap element. To close the air flap arrangement having a plurality of air flaps, the second flap elements are pivoted about an axis of rotation such that their rear sides rest against the first flap elements and their front sides rest against the front sides of the first flap elements of the adjacent air flaps. The axis of rotation of a second flap element runs outside the same.

Weiterhin ist auch aus der DE 10 2011 004 169 A1 eine Luftklappenanordnung mit mehreren Luftklappen bekannt, bei der jede Luftklappe aus einem ersten und zweiten Klappenelement derart aufgebaut ist, dass sowohl das erste als auch das zweite Klappenelement jeweils zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung verschwenkbar ist, wobei die beiden Klappenelemente im aneinander liegenden Zustand ein geschlossenes Flügelprofil, insbesondere ein konvexes symmetrisches Flügelprofil bilden.Furthermore, from the DE 10 2011 004 169 A1 an air flap arrangement with several air flaps is known, in which each air flap is constructed from a first and second flap element in such a way that both the first and the second flap element can each be pivoted between an open and a closed position, the two flap elements being in contact with one another Form closed wing profile, in particular a convex symmetrical wing profile.

Die DE 200 21 023 U1 beschreibt einen verschließbaren Kühlergrill für ein Fahrzeug mit Sichtlamellen, wobei zwischen diesen Sichtlamellen mittels Jalousielamellen verschließbare Zwischenräume bestehen. Diese Jalousielamellen weisen quer zur Anströmrichtung verlaufende erste und zweite Längsränder auf, wobei die einen Längsränder jeweils an einer zugeordneten Sichtlamelle befestigt sind. Ausgehend von dem mit der Sichtlamelle verbundenen Längsrand folgt zuerst eine erste harte Zone, darauffolgend eine als Biegezone ausgebildete weiche Zone und schließlich eine zweite harte Zone. Mittels der Biegezone lassen sich die Jalousielamellen in eine Richtung quer zur Anströmrichtung mittels Stellmittel verlagern. Die Sichtlamellen weisen bezogen auf die Anströmrichtung eine konvexe Form auf, wobei bei geöffnetem Kühlergrill die Jalousielamellen unter Anpassung an die konvexe Form der Sichtlamellen an denselben ohne Bildung eines geschlossenen Profils anliegen und dabei zwischen den Sichtlamellen Durchlasskanäle für die Kühlluft freigeben. Zum Schließen dieser Durchlasskanäle wird mittels Verstellmittel die zweite harte Zone der Jalousielamellen in den Bereich der Durchgangskanäle verschwenkt, wobei die Biegezone einer Jalousielamelle als Scharnier dient. Dabei verbleibt die erste harte Zone einer Jalousielamelle anliegend an der zugeordneten Sichtlamelle.the DE 200 21 023 U1 describes a closable radiator grille for a vehicle with visual lamellas, with gaps that can be closed by means of louvre blades exist between these visual louvres. These louvre blades have first and second longitudinal edges running transversely to the direction of flow, the one longitudinal edges each being attached to an associated viewing lamella. Starting from the longitudinal edge connected to the sight lamella, a first hard zone follows first, then a soft zone designed as a bending zone and finally a second hard zone. By means of the bending zone, the blind slats can be shifted in a direction transverse to the direction of flow by means of adjusting means. The louvres have a convex shape in relation to the direction of flow, with the louvre louvres resting against the convex shape of the louvres without forming a closed profile when the radiator grille is open and opening up passages for the cooling air between the louvres. To close these passage channels, the second hard zone of the blind slats is pivoted into the area of the passage channels by means of adjusting means, the bending zone of a blind slat serving as a hinge. The first hard zone of a blind slat remains in contact with the associated visual slat.

Des Weiteren offenbart die DE 195 16 942 A1 einen Kühlergrill eines Fahrzeugs mit einer Luftdurchtrittsöffnung. Diese Luftdurchtrittsöffnung ist in Fahrzeughochrichtung in drei Kammern unterteilt, in denen jeweils am Boden ein unsymmetrisches Faltenbalgelement als expandierbares Element befestigt ist. Dieses Faltenbalgelement weist jeweils nur an der der Lufteintrittsseite abgewandten Seite Falten auf, wobei eine obere glatte Abschlusswand dieses Faltenbalgelementes aus einer wenig geneigten Lage um ein vorderes Gelenk derart aufwärts verschwenkbar ist, dass sie an die obere Kammerwand angepresst wird und dabei die Kammer der Luftdurchtrittsöffnung schließt. Hierzu sind die Faltenbalgelemente der drei Kammern mit einer Pumpe verbunden, die den Faltenbalgelementen Luft zuführen oder aus diesen Luft absaugen kann. Damit können die Faltenbalgelemente expandiert oder evakuiert werden, um so die drei Kammern vollständig oder teilweise zu verschließen. Als expandierbares Element kann auch ein schlauchartiges Element in diesen Kammern eingesetzt werden, welches im entspannten Zustand eine flache Linsenform aufweist und so weit expandierbar ist, dass es sich an die zugehörige obere Abschlusswand einer Kammer anlegen kann. In Fahrtrichtung vor diesem expandierbaren Element ist eine verschwenkbare Klappe befestigt, die beim Aufblasen des expandierbaren Elementes von diesem aus einer wenig geneigten Lage in eine vertikale Lage verschwenkt wird, in der die Kammer verschlossen ist.Furthermore, the DE 195 16 942 A1 a radiator grille of a vehicle with an air passage opening. This air passage opening is divided into three chambers in the vertical direction of the vehicle, in each of which an asymmetrical bellows element is attached to the floor as an expandable element. This bellows element only has folds on the side facing away from the air inlet side, an upper smooth end wall of this bellows element being pivotable upwards from a slightly inclined position around a front joint in such a way that it is pressed against the upper chamber wall and thereby closes the chamber of the air passage opening . For this purpose, the bellows elements of the three chambers are connected to a pump that can supply air to the bellows elements or suck air out of them. In this way, the bellows elements can be expanded or evacuated in order to completely or partially close the three chambers. As an expandable element, a hose-like element can also be used in these chambers, which in the relaxed state has a flat lens shape and is expandable to such an extent that it can lie against the associated upper end wall of a chamber. In front of this expandable element in the direction of travel, a pivotable flap is attached which, when the expandable element is inflated, is pivoted by the latter from a slightly inclined position into a vertical position in which the chamber is closed.

Schließlich ist aus der DE 832 818 B eine Luftklappenanordnung bekannt, die ein mit Schlitzen versehenes Gitter umfasst, wobei die Gitterelemente strömungslinienförmig ausgebildet und die Schlitze mit verschwenkbaren Luftklappen verschließbar sind.Finally from the DE 832 818 B an air flap arrangement is known which comprises a grille provided with slits, the grille elements being designed in the shape of a flow line and the slits being closable with pivotable air flaps.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Luftklappenanordnung anzugeben.Based on this prior art, the object of the invention is to specify an improved air flap arrangement.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Luftklappenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an air flap arrangement with the features of claim 1.

Eine solche Luftklappenanordnung für ein Fahrzeug zum Regulieren des Zustroms von Luft mit wenigstens einer in einem Strömungskanal angeordneten und ein erstes und ein zweites Klappenelement aufweisende Luftklappe, wobei

- zum Öffnen des Strömungskanals das zweite Klappenelement in einer ersten Stellung an dem ersten Klappenelement anliegt und zum Schließen des Strömungskanals das zweite Klappenelement aus der ersten Stellung in eine zweite Stellung verschwenkbar ist,
- die Luftklappe in der ersten Stellung des zweiten Klappenelementes einen geschlossenen Profilquerschnitt aufweist, welcher mit einer Profilnase und einer ersten und zweiten Profilseite ausgebildet ist,
- das erste Klappenelement mit der entgegen der Strömungsrichtung gerichteten Profilnase und der ersten Profilseite des Profilquerschnittes ausgebildet ist, wobei die erste Profilseite ein erstes strömungsoptimiertes Profil aufweist,
- das zweite Klappenelement mit der zweiten Profilseite des Profilquerschnittes ausgebildet ist, wobei die zweite Profilseite ein zweites strömungsoptimiertes Profil aufweist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- das zweite Klappenelement randseitig mit einer Schwenkachse schwenkverbunden ist, wobei die Schwenkachse benachbart zum freien Ende der Profilnase des ersten Klappenelementes angeordnet ist, und
- der Profilquerschnitt der Luftklappe als konvexes und halbsymmetrisches Profil ausgebildet ist.

Such an air flap arrangement for a vehicle for regulating the flow of air with at least one air flap arranged in a flow channel and having a first and a second flap element, wherein

- to open the flow channel, the second flap element rests in a first position on the first flap element and to close the flow channel the second flap element can be pivoted from the first position into a second position,
- the air flap in the first position of the second flap element has a closed profile cross-section, which is formed with a profile nose and a first and second profile side,
- The first flap element is designed with the profile nose directed against the flow direction and the first profile side of the profile cross-section, the first profile side having a first flow-optimized profile,
the second flap element is designed with the second profile side of the profile cross-section, the second profile side having a second flow-optimized profile, is characterized according to the invention in that
the second flap element is pivotally connected to a pivot axis at the edge, the pivot axis being arranged adjacent to the free end of the profile nose of the first flap element, and
- The profile cross-section of the air flap is designed as a convex and semi-symmetrical profile.

Eine solche erfindungsgemäße Luftklappenanordnung weist im vorderen Bereich besonders gute aerodynamische Eigenschaften auf, da das mit einem strömungsoptimierten Profil ausgebildete erste Klappenelement von dem Profilquerschnitt sowohl die Profilnase als auch die erste Profilseite dieses Profilquerschnittes bildet und sich daher in diesem Bereich eine laminare Strömung mit minimalem Widerstand ausbilden kann. Das zweite Klappenelement, welches ebenso mit einem strömungsoptimierten Profil ausgebildet ist, legt sich in seiner ersten Stellung an das erste Klappenelement an, so dass ein flächenschlüssiger Übergang zur Profilnase entsteht und die derart aneinander liegenden beiden Klappenelemente zusammen einen strömungsoptimierten Profilquerschnitt bilden. In diesem Zustand der beiden Klappenelemente wird der in den Strömungskanal fließenden Luft nur wenig Widerstand entgegengesetzt. An einem strömungsoptimierten Profil sollen die Turbulenzen minimiert sein, also möglichst wenig Druckverlust an den Luftklappen auftreten. Als strömungsoptimiertes Profil wäre auch ein Tragflächenprofil verwendbar.Such an air flap arrangement according to the invention has particularly good aerodynamic properties in the front area, since the first flap element formed with a flow-optimized profile of the profile cross-section forms both the profile nose and the first profile side of this profile cross-section and therefore a laminar flow with minimal resistance is formed in this area can. The second flap element, which is also designed with a flow-optimized profile, rests against the first flap element in its first position, so that a surface-fitting transition to the profile nose is created and the two flap elements lying against one another together form a flow-optimized profile cross-section. In this state of the two flap elements, there is little resistance to the air flowing into the flow channel. In a flow-optimized profile, the turbulence should be minimized, i.e. there should be as little pressure loss as possible at the air flaps. A wing profile could also be used as a flow-optimized profile.

Damit liegt ein insgesamt einfacher konstruktiver Aufbau der erfindungsgemäßen Luftklappenanordnung vor.This results in an overall simple structural design of the air flap arrangement according to the invention.

Da der Profilquerschnitt der Luftklappe als konvexes und halbsymmetrisches Profil ausgebildet ist, wird durch die unterschiedliche Konvexität der beiden Klappenelemente in einer Richtung eine Auftriebskraft erzeugt, die dazu genutzt werden kann, den Anpressdruck des Fahrzeugs auf die Fahrbahn zu erhöhen.Since the profile cross-section of the air flap is designed as a convex and semi-symmetrical profile, the different convexity of the two flap elements in one direction generates a lift force that can be used to increase the pressure of the vehicle on the roadway.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt das zweite Klappenelement in seiner zweiten Stellung randseitig an einem ersten Klappenelement einer benachbarten Luftklappe an. Damit wird der Strömungskanal der Luftklappenanordnung geschlossen, so dass keine Luft in der Luftklappenanordnung, bspw. in einen Fahrzeugkühler, einen Bremsluftkanal oder einen Diffusor strömen kann.According to an advantageous embodiment of the invention, in its second position, the second flap element rests on the edge against a first flap element of an adjacent air flap. This closes the flow channel of the air flap arrangement so that no air can flow into the air flap arrangement, for example into a vehicle radiator, a brake air duct or a diffuser.

Weiterhin ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Klappenelement mit einem gegenüber der Luftströmung positiven oder negativen Anstellwinkel angeordnet ist. Damit wird das laminare Anströmverhalten der in den Fahrzeugkühler einströmenden Luft im vorderen Bereich des ersten Klappenelementes verbessert.Furthermore, in a preferred development of the invention it is provided that the first flap element is arranged with a positive or negative angle of attack with respect to the air flow. This improves the laminar flow behavior of the air flowing into the vehicle radiator in the front area of the first flap element.

Gemäß einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Stellantrieb zur Verstellung der zweiten Klappenelemente vorgesehen, wobei der Stellantrieb derart ausgebildet ist, dass die zweiten Klappenelemente aus der ersten Stellung I oder der zweiten Stellung II asynchron verschwenkbar sind. Vorzugsweise ist dabei der Stellantrieb derart ausgebildet, dass die zweiten Klappenelemente in der Reihenfolge ihrer Anordnung asynchron verschwenkbar sind. Damit kann der Lufteintritt in den Strömungskanal des Kühlergrills stufenlos geschlossen oder geöffnet werden.According to a final advantageous embodiment of the invention, an actuator for adjusting the second flap elements is provided, the actuator being designed such that the second flap elements can be pivoted asynchronously from the first position I or the second position II. The actuator is preferably designed in such a way that the second flap elements can be pivoted asynchronously in the order in which they are arranged. This allows the air inlet into the flow channel of the radiator grille to be closed or opened steplessly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer Luftklappenanordnung gemäß der Erfindung im offenen Zustand, und
2 eine schematische Schnittdarstellung der Luftklappenanordnung nach 1 im geschlossenen Zustand.

The invention is described in detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1 a schematic sectional view of an air flap arrangement according to the invention in the open state, and
2 a schematic sectional view of the air flap arrangement according to FIG 1 when closed.

Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Y-Schnitt einer als Kühlergrill ausgebildeten Luftklappenanordnung 1 eines Kühlers für ein Fahrzeug. Die 1 zeigt den offenen Zustand des Kühlergrills 1, so dass Luft in den Kühler einströmen kann, während 2 den das Einströmen von Luft verhindernden geschlossenen Zustand des Kühlergrills 1 zeigt.the 1 and 2 each show a Y-section of an air flap arrangement designed as a radiator grille 1 a radiator for a vehicle. the 1 shows the open state of the radiator grille 1 so that air can flow into the radiator while 2 the closed state of the radiator grille preventing the inflow of air 1 shows.

Der Kühlergrill 1 gemäß den 1 und 2 umfasst einen Rahmen 6, der einen Strömungskanal 2 des Kühlergrills 1 definiert. In diesem Strömungskanal 2 sind mehrere Luftklappen 3, 4 und 5 angeordnet, die jeweils aus zwei Klappenelementen, nämlich einem ersten Klappenelement 3.1, 4.1 und 5.1 und einem zweiten Klappenelement 3.2, 4.2 und 5.2 aufgebaut sind. Dabei sind diese ersten Klappenelemente 3.1, 4.1 und 5.1 feststehend innerhalb des Rahmens 6 montiert und damit auch feststehend im Strömungskanal 2 angeordnet. Dabei verlaufen diese ersten Klappenelemente 3.1, 4.1 und 5.1 nicht waagerecht, sondern weisen gegenüber der Waagerechten einen kleinen positiven Anstellwinkel α auf. Natürlich können auch andere Anstellwinkel realisiert werden. Die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 sind gegenüber dem ersten Klappenelement 3.1, 4.1 und 5.1 jeweils schwenkbar in dem Strömungskanal 2 angeordnet.The grille 1 according to the 1 and 2 includes a frame 6th holding a flow channel 2 of the grille 1 Are defined. In this flow channel 2 are several air flaps 3 , 4th and 5 arranged, each consisting of two flap elements, namely a first flap element 3.1 , 4.1 and 5.1 and a second flap member 3.2 , 4.2 and 5.2 are constructed. These are the first flap elements 3.1 , 4.1 and 5.1 fixed within the frame 6th mounted and therefore also fixed in the flow channel 2 arranged. These first flap elements run in the process 3.1 , 4.1 and 5.1 not horizontally, but rather have a small positive angle of incidence α compared to the horizontal. Of course, other angles of attack can also be implemented. The second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 are opposite the first flap element 3.1 , 4.1 and 5.1 each pivotable in the flow channel 2 arranged.

Im offenen Zustand des Strömungskanals 2 des Kühlergrills 1 befinden sich nach 1 die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 in einer ersten Stellung I, in der sie zusammen mit dem ersten Klappenelement 3.1, 4.1 und 5.1 eine Luftklappe 3, 4 und 5 des Kühlergrills 1 bilden. In diesem Zustand I der zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 weisen die Luftklappen 3, 4 und 5 einen geschlossenen Profilquerschnitt auf, der einem strömungsoptimierten Profil, bspw. einem Tragflächenprofil entspricht. Damit stellen diese Luftklappen 3, 4 und 5 nur einen geringen Widerstand für die Luftströmung L dar, an denen nur ein geringer Druckverlust auftreten kann.In the open state of the flow channel 2 of the grille 1 are located after 1 the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 in a first position I, in which it is together with the first flap element 3.1 , 4.1 and 5.1 an air damper 3 , 4th and 5 of the grille 1 form. In this state I the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 point the air flaps 3 , 4th and 5 a closed profile cross-section, which corresponds to a flow-optimized profile, for example an airfoil profile. With this, these air flaps provide 3 , 4th and 5 represent only a small resistance for the air flow L, at which only a small pressure loss can occur.

Dieser Profilquerschnitt der Luftklappen 3, 4 und 5 besteht aus einer Profilnase sowie sich daran anschließenden ersten und zweiten Profilseite. Dabei bildet das erste Klappenelement 3.1, 4.1 und 5.1 sowohl diese Profilnase 3.11, 4.11 und 5.11 als auch die an diese Profilnase sich anschließende erste Profilseite 3.12, 4.12 und 5.12 aus. Das Profil der Luftklappen 3, 4 und 5 wird durch das zweite Klappenelement 3.2, 4.2 und 5.2 vervollständigt, welches die zweite Profilseite 3.21, 4.21 und 5.21 bildet. An der Profilhinterkante des Profilquerschnittes liegen die beiden Klappenelemente 3.1, 4.1 und 5.1 sowie 3.2, 4.2 und 5.2 randseitig aneinander. Dabei ist die erste Profilseite 3.12, 4.12 und 5. 12 mit einem ersten strömungsoptimierten Profil und die zweite Profilseite 3.21, 4.21 und 5.21 mit einem zweiten strömungsoptimierten Profil ausgebildet, wobei das erste und zweite Profil unterschiedlich sind. Die Konvexität des zweiten Profils der zweiten Profilseite 3.21, 4.21 und 5.21 ist stärker als diejenige des ersten Profils der ersten Profilseite 3.12, 4.12 und 5.12. Dadurch dass sich das erste Klappenelement 3.1, 4.1 und 5.1 in z-Richtung nach oben und das zweite Klappenelement 3.2, 4.2 und 5.2 in z-Richtung nach unten gerichtet ist, ergibt sich in Summe eine nach unten in z-Richtung wirkende Auftriebskraft, die die Fahrzeugkarosserie auf die Fahrbahn drückt.This profile cross-section of the air flaps 3 , 4th and 5 consists of a profile nose and an adjoining first and second profile side. The first flap element forms 3.1 , 4.1 and 5.1 both this profile nose 3.11 , 4.11 and 5 .11 as well as the first profile side adjoining this profile nose 3.12 , 4.12 and 5 .12 off. The profile of the air flaps 3 , 4th and 5 is through the second flap element 3.2 , 4.2 and 5.2 completes the second profile page 3.21 , 4.21 and 5.21 forms. The two flap elements are located on the rear edge of the profile cross-section 3.1 , 4.1 and 5.1 as 3.2 , 4.2 and 5.2 edge to each other. This is the first profile page 3.12 , 4.12 and 5. 12 with a first flow-optimized profile and the second profile side 3.21 , 4.21 and 5 .21 formed with a second flow-optimized profile, the first and second profile being different. The convexity of the second profile of the second profile side 3.21 , 4.21 and 5 .21 is stronger than that of the first profile of the first profile side 3.12 , 4.12 and 5.12. As a result, the first flap element 3.1 , 4.1 and 5.1 in the z-direction upwards and the second flap element 3.2 , 4.2 and 5.2 is directed downwards in the z-direction, there is a total of a downward buoyancy force acting in the z-direction, which presses the vehicle body onto the roadway.

Die in den Strömungskanal 2 eintretende Luftströmung L trifft auf eine durch die Profilnase 3.11 und die erste Profilseite 3.12 geschaffene einheitliche Oberfläche, so dass hierdurch an dieser Luftklappe 3 eine laminare Strömung erzeugt wird. Das freie Ende der Profilnase 3.11 geht nahezu flächenschlüssig in die zweite Profilseite 3.21 des zweiten Klappenelementes 3.2 über, so dass auch in diesem Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Klappenelement 3.1 und 3.2 im Wesentlichen eine laminare Strömung entsteht. Entsprechendes gilt auch für die weiteren Luftklappen 4 und 5.The one in the flow channel 2 incoming air flow L meets one through the profile nose 3.11 and the first profile page 3.12 created uniform surface, so that as a result of this air flap 3 a laminar flow is generated. The free end of the profile nose 3.11 goes almost flush into the second profile side 3.21 of the second flap element 3.2 over, so that also in this transition area between the first and second flap element 3.1 and 3.2 essentially a laminar flow is created. The same applies to the other air flaps 4th and 5 .

Eine Schwenkachse 3.22, 4.22 und 5.22 ist jeweils durch den entgegen der Luftströmung L gerichtete Randbereich der zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 geführt, so dass die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 um die Schwenkachse 3.21, 4.22 und 5.22 schwenkbar sind.A pivot axis 3.22 , 4.22 and 5 .22 is in each case through the edge region of the second flap elements directed against the air flow L. 3.2 , 4.2 and 5.2 guided so that the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 around the pivot axis 3.21 , 4.22 and 5.22 are pivotable.

Zum Schließen des Kühlergrills 1 werden die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 aus ihrer ersten Stellung I in eine in 2 dargestellte zweite Stellung II verschwenkt. Hierbei werden die zweiten Klappenelemente 3.2 und 4.2 so weit aus der Stellung I verschwenkt, dass der Randbereich der zweiten Klappenelemente 3.2 und 4.2, der mit dem ersten Klappenelement 3.1 und 4.1 die Profilhinterkante bildet, an dem ersten Klappenelement 4.1 und 5.1 der benachbarten Luftklappen 4 und 5 anliegt und dadurch den Raum zwischen den Luftklappen 3 und 4 sowie 4 und 5 schließt. Das zweite Klappenelement 5.2 der Luftklappe 5 wird so weit aus der Stellung I verschwenkt, dass dessen freier Randbereich an dem Rahmen 6 des Kühlergrills 1 anliegt, so dass auch zwischen der Luftklappe 5 und dem Rahmen 6 ein Durchströmen von Luft verhindert wird.To close the radiator grille 1 become the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 from its first position I to an in 2 illustrated second position II pivoted. Here, the second flap elements 3.2 and 4.2 pivoted so far from the position I that the edge area of the second flap elements 3.2 and 4.2 , the one with the first flap element 3.1 and 4.1 forms the trailing edge of the profile on the first flap element 4.1 and 5.1 of the neighboring air flaps 4th and 5 and thereby the space between the air flaps 3 and 4th as 4th and 5 closes. The second flap element 5.2 the air damper 5 is pivoted so far from the position I that its free edge area on the frame 6th of the grille 1 so that also between the air flap 5 and the frame 6th a flow of air is prevented.

Die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 können auch zwischen der ersten Stellung I und der zweiten II Stellung kontinuierlich verstellt werden, so dass der Durchsatz von Luft durch den Strömungskanal 2 zwischen einem Wert Null und einem maximalen Wert bei vollständig geöffneten Kühlergrill 1 geregelt werden kann.The second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 can also be continuously adjusted between the first position I and the second position II, so that the throughput of air through the flow channel 2 between a value of zero and a maximum value with the grille fully open 1 can be regulated.

Auch ist es möglich, die Öffnungsbewegung der zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 aus der ersten Stellung I und der zweiten Stellung II derart zu steuern, dass die zweiten Klappenelemente 3.2, 4.2 und 5.2 hintereinander schließen oder öffnen. Damit kann der Lufteintritt in den Strömungskanal 2 des Kühlergrills 1 stufenlos geschlossen oder geöffnet werden.It is also possible to control the opening movement of the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 to control from the first position I and the second position II in such a way that the second flap elements 3.2 , 4.2 and 5.2 close or open one after the other. This allows air to enter the flow channel 2 of the grille 1 can be closed or opened steplessly.

Damit wird es möglich, die Klappenelemente stufenweise zu öffnen oder zu schließen, also zum Schließen bspw. zuerst das Klappenelement 3.2, anschließend das Klappenelement 4.2 und zuletzt das Klappenelement 5.2 zu verstellen und zum Öffnen in umgekehrter Reihenfolge.This makes it possible to open or close the flap elements in stages, that is to say, for example, to close the flap element first 3.2 , then the flap element 4.2 and finally the flap element 5.2 to adjust and to open in reverse order.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verlaufen die Luftklappen 3, 4 und 5 in waagerechter Richtung. Es ist auch möglich, diese Luftklappen in anderen Richtungen, insbesondere in senkrechter Richtung, also in Fahrzeughochrichtung anzuordnen.In the embodiment described above, the air flaps run 3 , 4th and 5 in the horizontal direction. It is also possible to arrange these air flaps in other directions, in particular in the vertical direction, that is to say in the vertical direction of the vehicle.

Die oben beschriebene erfindungsgemäße Luftklappenanordnung 1 kann nicht nur als Kühlergrill für einen Fahrzeugkühler eingesetzt werden, sondern ist ebenso geeignet als Bremsluftkanal für die Kühlung einer Bremse im Bereich eines Vorderrades des Fahrzeugs. Auch ein Diffusor kann mit einer solchen erfindungsgemäßen Luftklappenanordnung 1 ausgebildet werden.The air flap arrangement according to the invention described above 1 can not only be used as a radiator grille for a vehicle radiator, but is also suitable as a brake air duct for cooling a brake in the area of a front wheel of the vehicle. A diffuser can also be equipped with such an air flap arrangement according to the invention 1 be formed.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Luftklappenanordnung, Kühlergrill eines FahrzeugsAir flap arrangement, radiator grille of a vehicle
22: Strömungskanal der Luftklappenanordnung 1Flow channel of the air flap arrangement 1
33: Luftklappe der Luftklappenanordnung 1Air flap of the air flap assembly 1
3.13.1: erstes Klappenelement der Luftklappe 3first flap element of the air flap 3
3.113.11: Profilnase des ersten Klappenelementes 3.1 Profile nose of the first flap element 3.1
3.123.12: erste Profilseite des ersten Klappenelementes 3.1 first profile side of the first flap element 3.1
3.23.2: zweites Klappenelement der Luftklappe 3second flap element of the air flap 3
3.213.21: zweite Profilseite des zweiten Klappenelementes 3.2 second profile side of the second flap element 3.2
3.223.22: Schwenkachse des zweiten Klappenelementes 3.2Pivot axis of the second flap element 3 .2
44th: Luftklappe der Luftklappenanordnung 1Air flap of the air flap assembly 1
4.14.1: erstes Klappenelement der Luftklappe 4first flap element of the air flap 4
4.114.11: Profilnase des ersten Klappenelementes 4.1 Profile nose of the first flap element 4.1
4.124.12: erste Profilseite des ersten Klappenelementes 4.1 first profile side of the first flap element 4.1
4.24.2: zweites Klappenelement der Luftklappe 4second flap element of the air flap 4
4.214.21: zweite Profilseite des zweiten Klappenelementes 4.2 second profile side of the second flap element 4.2
4.224.22: Schwenkachse des zweiten Rahmenelementes 4.2 Pivot axis of the second frame element 4.2
55: Luftklappe der Luftklappenanordnung 1Air flap of the air flap assembly 1
5.15.1: erstes Klappenelement der Luftklappe 5first flap element of the air flap 5
5.25.2: zweites Klappenelement der Luftklappe 5second flap element of the air flap 5
66th: Rahmen der Luftklappenanordnung 1Air damper assembly frame 1

Claims

Air flap arrangement (1) for a vehicle for regulating the flow of air with at least one air flap (3, 4) arranged in a flow channel (2) and having a first and a second flap element (3.1, 4.1; 3.2, 4.2), wherein - for When the flow channel (2) is opened, the second flap element (3.2, 4.2) rests in a first position (I) on the first flap element (3.1, 4.1) and, to close the flow channel (2), the second flap element (3.2, 4.2) moves out of the first Position (I) can be pivoted into a second position (II), - the air flap (3, 4) in the first position (I) of the second flap element (3.2, 4.2) has a closed profile cross-section which is provided with a profile nose (3.11, 4.11 ) and a first and second profile side (3.12, 4.12) is formed, - the first flap element (3.1, 4.1) with the profile nose (3.11, 4.11) directed against the flow direction (L) and the first profile side (3.12, 4.12) of the profile cross-section is trained and the first profile side (3.12, 4.12) has a first flow-optimized profile, - the second flap element (3.2, 4.2) is formed with the second profile side (3.21, 4.21) of the profile cross-section and the second profile side (3.21, 4.21) has a second flow-optimized profile characterized in that - the second flap element (3.2, 4.2) is pivotally connected to a pivot axis (3.22, 4.22) at the edge, the pivot axis (3.22, 4.22) adjacent to the free end of the profile nose (3.11, 4.11) of the first flap element ( 3.1, 4.1) is arranged, and - the profile cross section of the air flap (3, 4) is designed as a convex and semi-symmetrical profile.

Air flap arrangement (1) Claim 1 , characterized in that the second flap element (3.2) in its second position (II) rests at the edge on a first flap element (4.1) of an adjacent air flap (4).

Air flap arrangement (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the first flap element (3.1, 4.1) is arranged with a positive or negative angle of attack (α) with respect to the air flow.

Air flap arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an actuator for adjusting the second flap elements (3.2, 4.2) is provided, the actuator being designed such that the second flap elements from the first position (I) or the second Position (II) can be pivoted asynchronously.

Air flap arrangement (1) Claim 4 , characterized in that the actuator is designed to pivot the second flap elements (3.2, 4.2) asynchronously in the order in which they are arranged.

Air flap arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the air flap arrangement (1) is designed for a vehicle radiator or for a brake air duct or for a diffuser.