DE102016014132A1

DE102016014132A1 - Auslassvorrichtung

Info

Publication number: DE102016014132A1
Application number: DE102016014132.8A
Authority: DE
Inventors: Zakaria BENCHIKHI
Original assignee: Faurecia Automotive Industrie SAS
Current assignee: Adler Pelzer France Grand Est SAS
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2036-11-26
Also published as: DE102016014132B4

Abstract

Auslassvorrichtung (1) zur Belüftung eines Fahrzeuginneren durch eine Luftströmung, die Auslassvorrichtung (1) aufweisend:ein Gehäuse (H) mit einer inneren Oberfläche (10a), die einen Auslassabschnitt (14) und eine entgegen gesetzt zu der Lufteinlass-Mündung (11) gelegene Lufteinlass-Mündung (11) bildet,eine Strömungsführungs-Vorrichtung (40), die mit einer sich quer zu der axialen Richtung (X) erstreckenden Rotationsachse (Y) einen dem Gehäuse (H) angelenkt ist,zwei Betätigungsteile (60, 70), von denen jedes ein elektro-aktives Material aufweist und von denen jedes mit deren ersten Enden einen dem Gehäuse (H) und mit deren zweiten Enden einen der Führungsvorrichtung (40) fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslassvorrichtung zur Ventilation von Luft in einem Fahrzeuginneren.
Aus der US 20140357138 A1 ist eine Belüftung bekannt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Auslassvorrichtung zur Zirkulation von Luft in einem Fahrzeuginneren bereitzustellen, die durch eine relativ einfache Bauweise gebildet ist und, die unterschiedliche Gestaltungen erlaubt.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen formuliert.
Nach der Erfindung wird eine Auslassvorrichtung zur Belüftung eines Fahrzeuginneren durch eine Luftströmung bereitgestellt, die Auslassvorrichtung aufweisend:

- ein Gehäuse mit einer inneren Oberfläche, die einen Auslassabschnitt mit einer Luftauslass-Mündung und eine Lufteinlass-Mündung bildet, wobei das Gehäuse eine Referenz-Strömungsrichtung, die von der Lufteinlass-Mündung zu der Luftauslass-Mündung verläuft, bereitstellt,
- eine Strömungsführungs-Vorrichtung, die einen Strömungsführungs-Körper aufweist, wobei die Strömungsführungs-Vorrichtung innerhalb des Gehäuses zwischen der Luftauslass-Mündung und der Lufteinlass-Mündung angeordnet ist,
- eine Drehlagerung, die den Strömungsführungs-Körper an dem Gehäuse unter Bereitstellung einer sich quer zur Referenz-Strömungsrichtung erstreckenden Rotationsachse anlenkt,
- zwei Betätigungsteile, von denen jedes ein elektro-aktives Material aufweist und elektrische Verbindungsstellen zur Bereitstellung elektrischer Leistung an jeden der Betätigungsteile aufweist, wobei die Betätigungsteile mit ihren ersten Enden an dem Gehäuse und mit ihren zweiten Enden an der Strömungsführungs-Vorrichtung fixiert sind, so dass das erste Betätigungsteil und/oder das zweite Betätigungsteil ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper ausübt, wenn elektrische Leistung an zumindest einer der Betätigungsteile bereitgestellt wird.

Das Gehäuse stellt eine Referenz-Strömungsrichtung bereit, die von der Lufteinlass-Mündung zu der Luftauslass-Mündung verläuft. Die Referenz-Strömungsrichtung kann insbesondere von dem Flächenschwerpunkt der Lufteinlass-Mündung zu dem Flächenschwerpunkt der Luftauslass-Mündung verlaufen.
Insbesondere haben die Betätigungsteile eine längliche Gestalt. Hierin hat der Ausdruck „länglich“ die Bedeutung, dass ein Teil in einer ersten oder Längsrichtung bis zum einem Längenbetrag verläuft, der zumindest zweimal und insbesondere fünfmal größer ist als der Betrag einer Erstreckung des Teils in einer Richtung, die quer zur ersten oder Längsrichtung verläuft. Bei Betätigung eines Betätigungsteils mit länglicher Gestalt ist die Veränderung des Betätigungsteils in der Längsrichtung des Betätigungsteils ist zumindest zweimal größer als die Veränderung in einer Richtung, die quer zur Längsrichtung verläuft. Jedes Betätigungsteil hat Endabschnitte, die an Enden liegen, die zueinander entgegen gesetzt gelegen sind. Die Längsachse eines Betätigungsteils kann derart definiert werden, dass diese auf der kürzesten Verbindungslinie zwischen den Enden eines jeweiligen Betätigungsteils gelegen ist.
Die Betätigungsteile müssen nicht zueinander identisch sein. Die Betätigungsteile können unterschiedliche Gestalt haben und können insbesondere als Stange, als Band oder als Seil geformt sein. Weiterhin können die Betätigungsteile ein elektro-aktives Material aufweisen und speziell aus einem elektro-aktiven Material bestehen. Die Betätigungsteile weisen zusätzlich jeweils elektrische Verbindungsstellen zur Bereitstellung elektrischer Leistung an jedes der Betätigungsteile auf. Generell können die Betätigungsteile als steife Teile oder als flexible Teile gebildet sein. Hierin bedeutet „steif“, dass sich ein Teil nicht verbiegt, wenn es betätigt wird oder wenn eine Kraft in einer Längsrichtung ausgeübt wird. Ein flexibles Teil kann sich verbiegen, wenn eine Druckkraft in einer Längsrichtung ausgeübt wird. In dem Fall, dass ein Betätigungsteil verwendet wird, das sich bei dessen Beaufschlagung mit einer elektrischen Spannung verlängert, ist ein Betätigungsteil vorzugsweise steif.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Auslassvorrichtung ist das erste Betätigungsteil und das zweite Betätigungsteil derart ausgeführt sind, dass das erste Betätigungsteil ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper in dem Fall ausübt, in dem eine elektrische Leistung dem ersten Betätigungsteil zugeführt wird, wobei das Drehmoment entgegen gesetzt zu dem Drehmoment wirkt, das auf den Strömungsführungs-Körper durch das zweite Betätigungsteil in dem Fall ausgeübt wird, dass elektrische Leistung dem zweiten Betätigungsteil zugeführt wird. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass bei dieser durch zwei ähnlich Betätigungsteile, z.B. zwei Betätigungsteile, die sich bei Beaufschlagung derselben mit einer elektrischen Spannung kontraktieren, sowohl ein im Uhrzeigersinn und als auch ein entgegen gesetzt des Uhrzeigesinns wirkendes Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper ausgeübt werden kann.
Die Auslassvorrichtung nach der Erfindung kann einen Strömungsseparierungs-Körper aufweisen, der als ein Verdrängungskörper ausgeführt sein kann, so dass relativ kleine Drehbewegungen der Strömungsführungs-Vorrichtung ausreichen, um eine Änderung der Richtung der aus der Auslassöffnung herausströmenden Luftströmung zu erreichen.
Hierin bedeutet der Ausdruck „elektro-aktives Material“ ein Material, das in dem Fall, dass zumindest teilweise als eine „elektro-aktive Komponente“ oder in einer „elektro-aktiven Komponente“ ausgeführt ist, die Erstreckung der Komponente verändert, wenn die Komponente, z.B. auf entgegen gesetzt zueinander gelegenen Randabschnitten oder entgegen gesetzt zueinander gelegenen Oberflächen der Komponente, mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird.
Nach der Erfindung, werden als elektro-aktives Material elektro-aktive Polymere, insbesondere dielektrische elektro-aktive Polymere, verwendet. Ein Betätigungsteil, das solche Polymere aufweist, kann die Funktion eines künstlichen Muskels haben. Die Betätigungsteile können als Kondensator aufgeführt sein, das ein di-elektrisches Polymer, insbesondere ein dielektrisches Elastomer, zwischen Elektroden aufweist. Wenn einem solchen elastischen Material elektrische Leistung zugeführt wird, insbesondere wenn die Elektroden mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden, zieht sich das Dielektrikum in der Richtung des elektrischen Felds zusammen und erweitert sich in der anderen Richtung. Das Dielektrikum kann beispielsweise ein Acrylband oder ein Silikonband sein. Andere elektro-aktive Materialien sind beispielsweise piezoelektrische Materialien, insbesondere piezoelektrische Polymere wie PVDF und PVDF-basierte Ko-Polymere.
Ein Betätigungsteil kann als ein flacher Film eines dielektrischen Elastomers ausgeführt sein, das Elektroden aufweist, die an zueinander entgegen gesetzt gelegenen Enden gelegen sind. Bei dieser Ausführungsform ist das Betätigungsteil ein flexibles Teil. Der Film kann eine rechteckige Gestalt, vorzugsweise eine Länge, die viel größer als die Breite ist, haben. Der Film kann anisotrop sein, so dass die Verlängerung oder Verkürzung eines Betätigungsteils in unterschiedlichen Richtungen in der Erstreckungsebene des Films verschieden ist.
Ein Betätigungsteil kann auch durch Aufrollen eines derartigen Films hergestellt sein. Solch eine Gestalt einer der Betätigungsteile kann in jeder der Ausführungsformen einer Auslassvorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. Solch ein Betätigungsteil hat die Gestalt eines Rohres oder einer Rohrschale oder eines Schlauchs aus einem elektro-aktiven Material. Bei dieser Gestalt eines Betätigungsteils umläuft der Film oder die Platte aus einem elektro-aktiven Material die Längsachse des jeweiligen Betätigungsteils. Insbesondere ein steifes längliches Betätigungsteil kann auf diese Weise ausgeführt sein. Der Film kann aufgerollt sein, so dass die Rolle ein hohles Zentrum aufweist, dass sich in die Richtung erstreckt, in die sich das Betätigungsteil bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängert. Insbesondere verlängert sich das Betätigungsteil in dem Fall, dass eine elektrische Spannung angelegt wird. Sowohl der obere als auch der untere Teil eines rohrförmigen Aktuators kann einen Deckel, insbesondere einen elektrisch leitfähigen Deckel zum Anlegen einer elektrischen Spannung an die metallisierten Oberflächen eines Films aufweisen. Das hohle Zentrum der Rolle kann eine Feder zur Einrichtung einer vorbestimmten Länge des Aktuators in dem Fall, in dem keine Spannung anliegt, aufweisen. Die Feder ist derart geformt und angeordnet, dass die Federkraft entlang der Längsachse des Betätigungsteils wirkt. Ein Betätigungsteil kann auch als ein Stapel von dielektrischen, durch Elektroden getrennte Platten realisiert sein. Solch ein Aktuator drückt sich typischerweise in der Längsrichtung bei Anlegen einer elektrischen Spannung durch jede der dielektrischen Schichten des Stapels zusammen.
Hierin bedeutet der Ausdruck „entlang“ im Zusammenhang mit Angaben zu einer ersten Richtung oder ersten Achse in Bezug auf eine Referenzrichtung oder Referenzachse generell, dass die erste Richtung oder erste Achse lokal mit einem maximalen Winkel von 45 Grad und vorzugsweise mit einem maximalen Winkel von 22,5 Grad von der Referenzrichtung oder Referenzachse abweicht.
Hierin bedeutet der Ausdruck „quer“ im Zusammenhang mit Angaben zu einer ersten Richtung oder ersten Achse in Bezug auf eine Referenzrichtung oder Referenzachse generell, dass die erste Richtung oder erste Achse lokal mit einem Winkel zwischen 45 und 135 Grad und vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 67,5 Grad und 112,5 Grad von der Referenzrichtung oder Referenzachse abweicht.
Hierin ist der Endabschnitt des Auslassabschnitts des Kanals der Auslassvorrichtung insbesondere definiert, dass dieser eine Länge entlang einer Gehäuse-Achse hat, die insbesondere zwischen 1/20 und 1/2 der Länge des Auslassabschnitts beträgt.
Weiterhin ist hierin generell die Richtung oder Referenzrichtung einer Komponente oder eines Kanals oder Kanalabschnitts, z.B. eines Endabschnitts des Auslass-Strömungskanals, die Richtung der Verbindungslinie der Mittelpunkte der kleinsten Querschnitte, die entlang einer Hauptrichtung, z.B. eine Längsrichtung, eine Referenz-Strömungsrichtung oder eine Gehäuse-Achse, zeigen. Hierin sind die Umfangsabschnitte der Querschnitte so definiert, dass diese in einer Referenzrichtung, z.B. einer Verkleidungsteil-Referenzrichtung, einer Referenz-Strömungsrichtung oder einer Gehäuse-Achse gesehen hintereinander liegen. In dem Fall, dass diese Verbindungslinie eine gekrümmte Linie ist, wird eine gerade Linie verwendet, für die das integral der Abstände zu der Verbindungslinie ein Minimum ist.
Nach der Erfindung kann die Auslassvorrichtung optional derart ausgeführt sein, dass die Position des Schnittpunktes oder der Schnittlinie von Luftströmungen, die an der Auslassvorrichtung an der Auslassöffnung austreten, außerhalb der Auslassvorrichtung in einer Distanz von der Luftauslass-Mündung liegt. Weiterhin, in dieser Kombination oder per se, kann der Schnittpunkt oder die Schnittlinie in einem Abstand von der Luftauslass-Mündung liegen, der vorzugsweise maximal die zehnfache Länge der kürzesten Linie durch den Mittelpunkt der Auslassöffnung quer zu der Richtung des Auslassabschnitts des Gehäuses an der Luftauslass-Mündung.
Hierin definiert der Ausdruck „neutrale Drehstellung“ eines Führungskörpers eine Drehstellung, bei der der jeweilige Führungskörper keine oder eine minimale Abweichung einer Einlass-Strömung generiert.
Die Auslassvorrichtung zur Belüftung eines Fahrzeuginneren ist geeignet zur Ausrichtung und Regulierung einer Luftströmung. Die Luftströmung kann eine Strömung einer klimatisierten Luft, z.B. einer Luftströmung sein, die erwärmt, gekühlt, befeuchtet und/oder getrocknet ist, bevor diese in das Innere des Fahrzeugs eintritt.
Wo auf eine Achse in Verbindung mit einer Achsenlagerung Bezug genommen wird, können auch andere Typen von Gelenken angewendet werden, die eine Drehung des Strömungsführungs-Körpers erlaubt. Z.B. kann ein „Living Hinge“ angewendet werden, das aus demselben Material wie der Strömungsführungs-Körper gebildet ist.
An Stellen, an denen Bezug auf eine Befestigungsvorrichtung genommen wird, ist eine Vorrichtung gemeint, die die Befestigung einer spezifischen Vorrichtung, z.B. eines Betätigungsteils, an ein Bauteil der Auslassvorrichtung, z.B. ein Gehäuse, gemeint. Eine Befestigungsvorrichtung kann eine Ausnehmung in dem Bauteil mit einem Klebstoff sein.
Die vorhergehenden und andere Gegenstände und Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren beschrieben, die zeigen:

- 1 eine Ausführungsform der Auslassvorrichtung nach der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung, wobei die Auslassvorrichtung einen Luftströmungskanal und eine Strömungsführungs-Vorrichtung und zwei Betätigungsteile aufweist, die mit dieser verbunden sind, um den Verstellzustand oder die Drehstellung des Strömungsführungs-Körpers einzustellen,
- 2 eine teilweise perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform der Auslassvorrichtung der 1,
- 3 eine schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 1 in der Richtung der Rotationsachse gesehen, wobei der Strömungsführungs-Körper in einer neutralen Stellung gezeigt ist,
- 4 die schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 3, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem ersten Verstellzustand gezeigt ist,
- 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung mit einer Variante der Betätigungsteile und deren Verbindung zu der Strömungsführungs-Platte, wobei der Strömungsführungs-Körper in einer neutralen Stellung gezeigt ist,
- 6 die schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 5, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem ersten Verstellzustand gezeigt ist,
- 7 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung mit einer Variante der Betätigungsteile, die mit dem Lagergehäuse verbunden sind, wobei der Strömungsführungs-Körper in einer neutralen Stellung gezeigt ist,
- 8 die schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 7, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem ersten Verstellzustand gezeigt ist,
- 9 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung mit einer Variante der Betätigungsteile und deren Verbindung zu dem Lagergehäuse, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem ersten Verstellzustand gezeigt ist,
- 10 die schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 9, wobei der Strömungsführungs-Körper in einer neutralen Stellung gezeigt ist,
- 11 die schematische Querschnittsdarstellung der Strömungsführungs-Vorrichtung nach der 9, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem zweiten Verstellzustand gezeigt ist,
- 12 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung mit einer Variante der Betätigungsteile und deren Verbindung zu dem Lagergehäuse, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem neutralen Verstellzustand gezeigt ist,
- 13 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung mit einer Variante der Betätigungsteile und deren Verbindung zu dem Lagergehäuse, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem neutralen Verstellzustand gezeigt ist,
- 14 und 15 schematische Querschnittsdarstellungen der Betätigungsteile in der Ausführungsform der 13,
- 16 eine schematische Vorderansicht einer an Ausführungsform der Luftauslass-Mündung der Auslassvorrichtung,
- 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Auslassvorrichtung, wobei die Strömungsführungs-Vorrichtung eine längliche Luftauslass-Mündung aufweist,
- 18 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Strömungsführungs-Vorrichtung, in dem Fall, dass in der Richtung der Rotationsachse gesehen, wobei der Strömungsführungs-Körper eine Mehrzahl von Strömungsführungs-Platten aufweist, wobei der Strömungsführungs-Körper in einer neutralen Stellung gezeigt ist,
- 19 die Darstellung der 18, wobei der Strömungsführungs-Körper in einem ersten Verstellzustand gezeigt ist.

Ein Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1 zur Belüftung eines Fahrzeuginneren INT nach der Erfindung ist in der 1 gezeigt. Die Auslassvorrichtung 1 weist ein Gehäuse H mit einer Gehäusewand 10 auf, die sich entlang einer axialen Richtung X des Gehäuses H erstreckt und, die eine innere Gehäuse-Oberfläche 10a aufweist. Die innere Gehäuse-Oberfläche 10a begrenzt einen Kanal C, der eine Lufteinlass-Mündung 11 und eine, entlang der axialen Richtung X gesehen, entgegen gesetzt zu der Lufteinlass-Öffnung 11 gelegene Luftauslass-Mündung 12 aerodynamisch verbindet. Die axiale Richtung X kann insbesondere die Gehäuse-Achse sein, die als die Mittelachse des Kanals definiert sein kann. Hierin wird auch eine Referenz-Strömungsrichtung F definiert, sich zwischen der Lufteinlass-Öffnung 11 und einer Luftauslass-Öffnung 12. In einem Kanal, der einen kreisförmigen Querschnitt ausbildet, kann die axiale Richtung X und die Referenz-Strömungsrichtung F zusammenfallen.
Die Auslassvorrichtung 1 weist einen Einlassabschnitt 13 des Kanals C mit einer Einlassabschnitt-Oberfläche 13a der inneren Gehäuse-Oberfläche 10a und einen Auslassabschnitt 14 des Kanals C mit einer Auslassabschnitt-Oberfläche 14a der inneren Gehäuse-Oberfläche 10a auf, die in Bezug auf die axiale Richtung X des Gehäuses H mit der Einlassabschnitt-Oberfläche 13a verbunden ist. In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umläuft die Einlassabschnitt-Oberfläche 13a und die Auslassabschnitt-Oberfläche 14a die Gehäuse-Achse X. Der Einlassabschnitt 13 ist durch die Einlassabschnitt-Oberfläche 13a begrenzt. Der Auslassabschnitt 14 ist durch die Auslassabschnitt-Oberfläche 14a begrenzt. In der Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1 der 1 ist die Einlassabschnitt-Oberfläche 13a durch Wandabschnitte gebildet, die entlang der Gehäuse-Achse X gesehen parallel zueinander verlaufen und der Auslassabschnitt 14 ist durch, in der Gehäuse-Achse X gesehen, konkave Oberflächen gebildet.
Innerhalb des Gehäuses H ist eine Strömungsführungs-Vorrichtung G angeordnet. Die innere Gehäuse-Oberfläche 10a ist als innere Luftleit- Oberfläche gebildet, die sich geschlossen um die Gehäuse-Achse X erstreckt und die von der Strömungsführungs-Vorrichtung G beabstandet und dieser zugewandt ist. Die Strömungsführungs-Vorrichtung G ist zur Führung und insbesondere zur Ablenkung der Einlass-Strömung F1 vorgesehen. Die Strömungsführungs-Vorrichtung G weist einen Strömungsführungs-Körper mit zueinander entgegen gesetzt orientierten Strömungsoberflächen 41, 42 auf.
Die Strömungsführungs-Vorrichtung G weist einen Strömungsführungs-Körper 40 auf, der wie in der 1 gezeigt insbesondere als eine Führungsplatte ausgeführt sein kann. Bei einer Ausführungsform kann der Strömungsführungs-Körper 40 die Form eines Flügels mit gewölbten Oberflächen, die eine Sehnenrichtung der gewölbten Strömungsführungs-Vorrichtung G definiert. Der Strömungsführungs-Körper 40 weist ein erstes Ende 43a und ein entgegen gesetzt zu dem ersten Ende 43a orientiertes zweites Ende 43b auf. Wie in der 1gezeigt kann des Führungskörpers in dem Gehäuse H derart angeordnet sein, dass, beispielsweise in einer neutralen Stellung des Strömungsführungs-Körpers, das erste Ende der Lufteinlass-Mündung 11 zugewandt ist. Alternativ dazu kann der Strömungsführungs-Körper 40 in dem Gehäuse H derart angeordnet sein, so dass das erste Ende 43a der Luftauslass-Mündung 12 zugewandt ist.
Die Auslassvorrichtung 1 weist eine Drehlagerung 50 auf, die unter Bereitstellung einer Rotationsachse Y den Strömungsführungs-Körper 40 an dem Gehäuse H anlenkt, wobei sich die Rotationsachse Y quer zu der Referenz-Strömungsrichtung F oder der axialen Richtung X des Gehäuses H erstreckt.
Die Drehlagerung 50 kann eine an dem Führungskörper 40 angeschlossene Lagerachse 44 und ein an dem Gehäuse H befestigtes Lagergehäuse 53 aufweisen, wobei die Lagerachse 44 drehbar in dem Lagergehäuse 53 aufgenommen ist. Wie in der 1 gezeigt, kann die Rotationsachse an dem zweiten Ende 43b des Führungskörpers 40 ausgebildet sein. Die Lagerachse 44 und des Führungskörpers 40 können als ein Stück ausgebildet sein. Das Lagergehäuse 53 kann an dem Gehäuse H oder Gehäusewand 10 mittels einer Lagergehäuse-Befestigungsvorrichtung befestigt sein. In der Ausführungsform der 2 weist die Lagergehäuse-Befestigungsvorrichtung Lagerstangen 51, 52 auf, die mit jeweiligen ersten Enden an zueinander entgegen gesetzt gelegenen Seiten der Oberfläche 10a angeschlossen sind und die sich zu einem zentralen Bereich des Querschnitts des Gehäuses H, in dem das Lagergehäuse 53, an dem die zweiten Enden der Lagerstangen 51, 52 angeschlossen sind, angeordnet ist. Umgekehrt kann die Lagerachse 44 an dem Gehäuse H angeschlossen sein und eine Lagergehäuse 53 kann an dem Führungskörper 40 ausgebildet sein, wobei die Lagerachse drehbar in dem Lagergehäuse aufgenommen ist, so dass sich der an dem Lagergehäuse angeschlossene Führungskörper in Bezug auf das Gehäuse H drehen kann.
Die Anlenkung der Strömungsführungs-Vorrichtung 40 an dem Gehäuse H kann auch auf andere Weise realisiert sein. Beispielsweise kann das Lagergehäuse direkt an dem Gehäuse H ohne Lagerstangen befestigt sein. Die Auslassvorrichtung kann Befestigungsvorrichtungen 91, 92 aufweisen, von denen jede an dem Gehäuse H befestigt ist und eine Drehlagerung bereitstellt. Bei diesem Beispiel können die Lagerachsen an dem Strömungsführungs-Körper 40 gebildet sein und insbesondere an Randabschnitten des Führungskörpers 40, die nahe der jeweiligen Befestigungsvorrichtung 91, 92 liegen und sich zu der jeweiligen Befestigungsvorrichtung 91, 92 erstrecken, so dass zwei Teil-Drehlagerungen vorgesehen sind, die die Drehlagerung des Führungskörpers 40 bilden. In einer Variante dieses Beispiels können die Lagerachsen an oder auf dem Gehäuse H, insbesondere an entgegen gesetzt zueinander gelegenen Bereichen der Oberfläche des Gehäuses und Befestigungsvorrichtungen, von denen jede eine Drehlagerung bereitstellt, an dem Führungskörper 40 gebildet oder angebracht sein.
Generell kann das Lagergehäuse an dem Strömungsführungs-Körper 40 angeschlossen oder befestigt sein, während die Lagerachse an dem Gehäuse H angeschlossen oder befestigt ist oder das Lagergehäuse kann an dem Gehäuse H angeschlossen oder befestigt sein, während die Lagerachse an dem Führungskörper 40 angeschlossen oder befestigt ist.
Bei einer weiteren, in der 2 gezeigten Ausführungsform kann die Drehlagerung derart realisiert sein, dass der Strömungsführungs-Körper 40 an einem Strömungsseparierungs-Körper 30 angelenkt ist, der innerhalb dem Kanal C und, in der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen, hinter dem Führungskörper 40 gelegen ist. Wie in der 2 gezeigt kann der Führungskörper 40 und das Lagergehäuse 53 als ein Stück mit dem Strömungsseparierungs-Körper 30 gebildet sein. In dieser Ausführungsform ist der Strömungsseparierungs-Körper 30 an dem Gehäuse H oder der Gehäusewand 10 durch die Befestigungsstangen 51, 52 aufweisende Lagergehäuse-Befestigungsvorrichtung befestigt. Alternativ dazu oder zusätzlich kann der Strömungsseparierungs-Körper 30 direkt an dem Gehäuse H oder der Gehäusewand 10 befestigt sein, wobei das Lagergehäuse 53 ein Teil ist, das von dem Strömungsseparierungs-Körper 30 getrennt ist, oder der Strömungsseparierungs-Körper kann an dem Lagergehäuse 53b befestigt sein oder mit diesem als ein Stück gebildet sein.
Die Drehlagerung 50 erlaubt eine Auslenkung oder Drehung des Strömungsführungs-Körper 40 in Bezug auf das Gehäuse innerhalb des Kanals C. Das Drehen des Strömungsführungs-Körpers 40 erlaubt, insbesondere in Kombination mit einem Strömungsseparierungs-Körper 30, die Veränderung des Luftströmungsvolumens in spezifischen Richtungen. Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform kann das Volumen der Luftströmung, in der Strömungsrichtung F gesehen, entlang der rechten Seite des Strömungsseparierungs-Körpers 30 und entlang der linken Seite des Strömungsseparierungs-Körpers 30 durch Veränderung der Position des Strömungsführungs-Körpers variiert werden. Beispielsweise kann der Kanal, der durch die linke Seite des Strömungsseparierungs-Körpers und die diesem zugewandte innere Gehäuse-Oberfläche 10a gebildet wird, vollständig geschlossen werden und die Einlass-Luftströmung tritt durch die Auslassöffnung über den Kanal, der durch die rechte Seite des Strömungsseparierungs-Körpers und die innere Gehäuse-Oberfläche gebildet ist, aus.
Die Auslassvorrichtung 1 weist zwei Betätigungsteile 60, 70 auf. Die Betätigungsteile 60, 70 können ein elastisches Band oder eine elastische Folie, insbesondere ein polymerisches Band oder eine polymerische Folie, aufweisen. Die Betätigungsteile sind vorzugsweise derart angeordnet, dass jedes der Betätigungsteile den Strömungsführungs-Körper in eine unterschiedliche Richtungen um die Drehlagerung 50 dreht, in dem Fall, dass das Betätigungsteil und insbesondere das Band oder die Folie sich kontrahiert. Mehrere Ausführungsformen erlauben ein derartiges Drehen. Einige dieser werden hierin diskutiert. Bei spezielleren Ausführungsformen sind die zwei Betätigungsteile von der Art, dass diese sich verkürzen, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Der Fachmann wird andere Ausführungsformen finden, die zu demselben Resultat führen. Insbesondere findet der Fachmann dazu ähnliche Ausführungsformen, die Betätigungsteile verwenden, die sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängern. Bei Ausführungsformen, bei denen sich ein Aktuator bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängert und dadurch die Führungsvorrichtung bewegt, ist solch ein Betätigungsteil vorzugsweise als steifes Teil gebildet. Weitere Ausführungsformen der Erfindung können sowohl ein Betätigungsteil, das sich verkürzt, und ein Betätigungsteil, das sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängert, aufweisen. Ein erstes Betätigungsteil 60 weist einen erster Endabschnitt oder ein erstes Ende 61 und einen zweiten Endabschnitt oder ein entgegen gesetzt zu dem ersten Ende 61 gelegenes zweites Ende 62 auf. Das erste Betätigungsteil 60, das vorzugsweise ein längliches Betätigungsteil ist, erstreckt sich von dem ersten Ende 61 zu dem zweiten Ende 62 in einer ersten Längsrichtung L60. Weiterhin weist ein zweites Betätigungsteil 70, das auch vorzugsweise ein längliches Betätigungsteil ist, einen ersten Endabschnitt oder ein erstes Ende 71 und einen entgegen gesetzt zu dem ersten Ende gelegenen zweiten Endabschnitt oder Ende 72 auf. Das zweite Betätigungsteil 70 erstreckt sich von seinem ersten Ende 71 zu seinem zweiten Ende 72 in einer zweiten Längsrichtung L70. Die Endabschnitte 61, 62, 71, 72 können sich über ein Viertel der ganzen Länge der Betätigungsteils 60 oder 70 in ihrer jeweiligen Längsrichtung L60, L70 erstrecken. Insbesondere sind die Endabschnitte kleiner und können in der Gehäusewand sowohl direkt als auch über Befestigungsvorrichtungen eingebaut sein.
Jedes der Betätigungsteile 60, 70 weist ein elektro-aktives Material auf oder ist aus diesem gebildet. Dadurch kann die Länge jedes der Betätigungsteile 60, 70 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an zwei, voneinander in der jeweiligen Längsrichtung L60 bzw. L70 beabstandeten, elektrischen Verbindungsstellen (nicht gezeigt) des ersten oder zweiten Betätigungsteils 60, 70 verkürzt werden. Vorzugsweise sine die elektrischen Verbindungsstellen der Betätigungsteile 60, 70 in den Endabschnitten 61, 62, 71, 72 der jeweiligen Betätigungsteile 60, 70 gelegen. Alternativ dazu können die Betätigungsteile von einer Art sein, bei der sich deren Längen bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängern. Bei dieser letzteren Ausführungsform sind die Betätigungsteile vorzugsweise als starre Teile gebildet.
In den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform liegen die Betätigungsteile 60, 70, entlang der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen, an einander gegenüber liegenden Seiten der Strömungsführungs-Vorrichtung G, insbesondere an zueinander entgegen gesetzt gelegenen Seiten des Strömungsführungs-Körpers. Zur Drehung des Strömungsführungs-Körpers 40 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den elektrischen Verbindungsstellen des ersten und des zweiten Betätigungsteils 60, 70 sind die Betätigungsteile 60, 70, in Bezug auf die Rotationsachse Y, mit ihren ersten Enden 61, 71 an eine jeweilige der einander gegenüber gelegenen Seiten des Gehäuses H und ihren zweiten Enden 62, 72 auf derselben Seite an der Führungsvorrichtung G fixiert. Die Betätigungsteile 60, 70 liegen an jeweiligen Seiten S60, S70 der Strömungsführungs-Vorrichtung G, die zueinander entgegen gesetzt gelegen sind, wobei die Betätigungsteile 60, 70 mit ihren ersten Enden 61, 71 an eine jeweilige der einander gegenüber gelegenen Seiten des Gehäuses H fixiert sind und mit ihren zweiten Enden 62, 72 an der Führungsvorrichtung G auf derselben Seite einer Ebene durch die Rotationsachse Y und senkrecht zu der Gehäuses Richtung X fixiert sind, in dem Fall, dass sich der Strömungsführungs-Körper wie in den 1 und 2 gezeigt in seiner neutralen Stellung befindet. Die zweiten Enden 62, 72 sind beide an Stellen an der Führungsvorrichtung G angeschlossen, die einen Hebelabstand zu der Rotationsachse Y haben, um ein Drehmoment während dem Zusammenziehen der Betätigungsteile bereitzustellen. Die Hebelabstände, die durch die zweiten Enden 62, 72 bereitgestellt werden, können zueinander identisch oder unterschiedlich zueinander sein. Das elastische Material der Betätigungsteile ist vorzugsweise derart ausgewählt, dass das Spannungsmodul des Materials des ersten Aktuators derart gering ist, dass die elektro-mechanische Kraft des anderen Aktuators groß genug ist, um den ersten Aktuator zu verformen. Beispielsweise werden die Materialeigenschaften derart ausgewählt, dass in dem Fall, dass sich das erste Betätigungsteil aufgrund dem Anlegen einer elektrischen Spannung verkürzt, sich das zweite elastische Betätigungsteil aufgrund der mechanischen Kraft, die durch den ersten Aktuator ausgeübt wird, verlängert.
Bei der Ausführungsform der 1 ist jedes der Betätigungsteile 60, 70 mit ihren ersten Enden 61, 71 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 15, 16 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 62, 72 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 45, 46 des Strömungsführungs-Körper 40 fixiert. Die ersten Befestigungsvorrichtungen 15 und 16 sind an jeweiligen Gehäuseabschnitten des Gehäuses H gelegen, die in Bezug auf eine Ebene durch die Gehäuse-Achse X und der Rotationsachse Y einander gegenüber gelegen sind. Im Detail ist das erste Betätigungsteil 60 mit seinem zweiten Ende 62 an eine zweite Befestigungsvorrichtung 46 der Strömungsführungs-Körper 40 und das zweite Betätigungsteil 70 mit seinem zweiten Ende 72 an eine zweiter Befestigungsvorrichtung 46 des Strömungsführungs-Körpers 40 fixiert. Die zweiten Enden 62, 72 sind beide an dem Führungskörper 40 an Stellen angeschlossen, die einen Hebelabstand D zu der Rotationsachse Y besitzen. Die Hebelabstände, die durch die zweiten Enden 62, 72 bereit gestellt werden, können identisch oder unterschiedlich zueinander sein.
Die Auslassvorrichtung 1 kann generell eine Vorspannvorrichtung 90 aufweisen, die die Strömungsführungs-Vorrichtung G oder den Strömungsführungs-Körper 40 in eine erste Stellung, vorzugsweise eine neutrale Drehstellung, vorspannen. Wie in den 2 gezeigt, kann die Vorspannvorrichtung 90 durch zumindest eine Torsionsfeder 81, 82 realisiert sein. Nach der Ausführungsform der 2 weist die Vorspannvorrichtung 90 zwei Torsionsfedern 81, 82 auf, die sich von der Lagerachse 44 in zueinander gegensätzliche Richtungen erstrecken und die Endstücke 83, 84 aufweisen, die an Befestigungsvorrichtungen 91, 92 des Gehäuses H befestigt sind. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Drehlagerung 50 als Materialgelenk realisiert sein. Auch können andere Typen von Federn angewendet werden, beispielsweise eine Spiralfeder.
Die Auslassvorrichtung 1 kann einen Strömungsseparierungs-Körper 30 aufweisen, der in dem Auslassabschnitt 14 angeordnet ist und vorzugsweise an dem Gehäuse 10 befestigt ist. Wie in den 1 bis 18 gezeigt ist, kann der Strömungsseparierungs-Körper 30 insbesondere als Verdrängungskörper geformt sein, der eine äußere Oberfläche 31 mit zwei zueinander entgegen gesetzt gelegen, gewölbten Oberflächen 31a, 31b hat. Bei der Ausführungsform der 1 und 2 weist der Strömungsseparierungs-Körper 30 eine äußere Oberfläche 30a als Luftleit-Oberfläche des Kanals C auf. Insbesondere ist die Auslassabschnitt-Oberfläche 14a von der äußeren Oberfläche 30a des Strömungsseparierungs-Körpers 30 beabstandet und dieser zugewandt, und liegt die Auslassabschnitt 14 des Kanals C zwischen der Auslassabschnitt-Oberfläche 14a und der äußeren Oberfläche 30a des Strömungsseparierungs-Körpers 30. Weiterhin insbesondere separiert der Strömungsseparierungs-Körper 30 den Kanal C in zwei Kanalabschnitte oder Kanalröhren, wobei ein Kanalrohr durch eine erste Oberfläche 31a oder, in der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen, die rechte Seite des Strömungsseparierungs-Körpers 30 und die dieser zugewandte innere Gehäusewand 10 begrenzt wird, und ein Kanalrohr durch eine zweite Oberfläche 31b oder die linke Seite des Strömungsseparierungs-Körpers 30 und die dieser zugewandte innere Gehäuse-Oberfläche 10a begrenzt wird, wobei die zweite Oberfläche 31b entgegen gesetzt zu der erster Oberfläche 31a orientiert ist.
Insbesondere ist der Strömungsseparierungs-Körper 30 als Verdrängungskörper mit zueinander entgegen gesetzt gelegenen, konvex gewölbten äußeren Oberflächen 31a, 31b der äußeren Oberfläche 31 gebildet, wobei jede der konvexen Wölbungen der äußeren Oberflächen 31a, 31b entlang der Sehnen-Richtung C30 geformt sind. In diesem Fall kann die innere Oberfläche 10a der Gehäusewand 10 in einer konkav gewölbten Weise geformt sein.
Ein Endabschnitt 23 des Auslassabschnitts 14 bildet die Luftauslass-Mündung 12 und bestimmt die Auslass-Strömungsrichtung F2 einer Auslass-Strömung. Im Betrieb tritt eine Einlass-Strömung mit einer Einlass-Strömungsrichtung F1 in den Einlassabschnitt 13 ein, und dadurch tritt eine Auslass-Strömung F2 durch den Auslassabschnitt 14 aus.
Die äußere Oberfläche 31 des Strömungsseparierungs-Körpers 30 ist von der inneren Gehäuse-Oberfläche 10a beabstandet und dieser zugewandt. Die äußere Oberfläche 31 und die innere Gehäuse-Oberfläche 10a bilden den Auslassabschnitt 14. Ein Endabschnitt 23 des Auslassabschnitts 14 bildet die Luftauslass-Mündung 12 und weist zumindest einen ersten Umfangsabschnitt 23a und einen zweiten Umfangsabschnitt 23b auf, die in Bezug auf die Gehäuses-Achse X oder den Strömungsseparierungs-Körper 30 zueinander entgegen gesetzt gelegen sind.
Bei einer Ausführungsform haben der erste Umfangsabschnitt 23a und der zweite Umfangsabschnitt 23b eine Länge in der Gehäuse-Achse X oder der Referenz-Strömungsrichtung F, für die definiert sein kann, dass diese zumindest 1/10 des kleinsten Durchmessers der inneren Luftleit-Oberfläche an der Luftauslass-Öffnung 12 beträgt. Die Richtungen 3a, 3b des ersten Umfangsabschnitts 23a und des zweiten Umfangsabschnitts 23b treffen einander in einem Schnittpunkt oder einer Schnittlinie P, der bzw. die außerhalb des Gehäuses H an der Seite der Luftauslass-Mündung 12 gelegen ist, wobei sich die Linie erstreckt quer zu der Gehäuses-Achse X und entlang der Längs- oder Spannweiten-Richtung S30 des Strömungsseparierungs-Körpers 30 erstreckt. Folglich strömt eine erste Luftströmungs-Komponente 2a in dem Fall, dass eine Einlass-Luftströmung F1 durch die Lufteinlass-Mündung 11 hindurch tritt und sich der Strömungsführungs-Körper 40 in einer neutralen Stellung befindet, durch den ersten Umfangsabschnitt 23a, und strömt eine zweite Luftströmungs-Komponente 2b durch den zweiten Umfangsabschnitt 23b, und die erste Luftströmungs-Komponente und die zweite Luftströmungs-Komponente lenken nach Austritt aus dem Gehäuse H einander ab und bilden abgelenkte Strömungs-Komponenten 2a bzw. 2b. Weiterhin insbesondere resultieren die aufeinander treffenden Luftströmungen in eine Strömung mit der Referenz-Strömungsrichtung F oder entlang der Gehäuse-Achse X. Eine andere Stellung des Strömungsführungs-Körpers resultiert in eine andere Verteilung der Luftströmungen und resultiert in eine dazu unterschiedlich gerichtete Luftströmung in dem Fahrzeuginneren. Das Volumen der Luftströmung, die durch den ersten Umfangsabschnitt 23a und den zweiten Umfangsabschnitt 23b hängt von der Stellung des Strömungsführungs-Körpers 40 ab. Der Strömungsführungs-Körper kann derart gelegen sein, dass einer der Umfangsabschnitte geschlossen ist und dass die Luft nur durch den anderen Umfangsabschnitt strömt.
In dem Kanal C und insbesondere innerhalb des Einlassabschnitts 13 ist eine Strömungsführungs-Vorrichtung G angeordnet. Insbesondere bei der Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1, die den Strömungsseparierungs-Körper 30 aufweist, ist der Strömungsführungs-Körper 40 vorzugsweise innerhalb des Einlassabschnitts 13 angeordnet, und ist vorzugsweise der Strömungsseparierungs-Körper 30 innerhalb des Auslassabschnitts 14 angeordnet. Insbesondere weist der Strömungsseparierungs-Körper 30 gewölbte Oberflächen 30a, 30b auf, die zueinander entgegen gesetzt gelegen sind und die eine Sehnen-Richtung des Strömungsseparierungs-Körpers 30 definieren.
Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die Lagerachse 44 an dem zweiten Ende 43b des Führungskörpers 40 gebildet. Die Lagerachse 44 und der Führungskörper 40 können als ein Stück gebildet sein. Die Lagerachse 44 ist drehbar in dem Lagergehäuse 53 aufgenommen, um eine Drehung des Strömungsführungs-Körpers um die Rotationsachse zu erlauben. Bei der Ausführungsform der 1 weist die Auslassvorrichtung 1 oder das Gehäuse H eine Lagergehäuse-Befestigungsvorrichtung in Form der Lagerstangen 51, 52 auf, die mit ihren jeweils ersten Enden an einander gegenüber gelegenen Seiten der Oberfläche 10a angeschlossen sind und die sich zu einem zentralen Bereich des Querschnitts des Gehäuses H erstrecken, in dem das Lagergehäuse 53, an dem die Lagerstangen 51, 52 mit ihren zweiten Enden angeschlossen sind, angeordnet ist. Alternativ dazu kann die Lagerachse an dem ersten Ende 43a der Führungsvorrichtung 40 oder an dem Strömungsseparierungs-Körper ausgebildet sein. Die Anlenkung der Strömungsführungs-Vorrichtung 40 an dem Gehäuse H kann auf andere Weise ohne Lagerstangen realisiert sein. Beispielsweise kann die Lagerachse direkt an dem Gehäuse H angeschlossen sein und kann das Lagergehäuse an dem Führungskörper 40 angeschlossen sein. Solche Ausführungsformen sind vorteilhaft, da die Luftströmung nicht durch zusätzliche Stangen behindert wird.
Dementsprechend übt das erste Betätigungsteil 60 während ihrer Kontraktion ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper 40 aus, das entgegen gesetzt zu dem Drehmoment gerichtet ist, das auf den Strömungseinstellungs-Körper 40 durch das zweite Betätigungsteil 70 während ihrer Verkürzung ausgeübt wird.
Nach einer weiteren, in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1 sind die Betätigungsteile 260, 270 mit ihren ersten Enden 261, 271 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 215, 216 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 262, 272 an dem Lagergehäuse 253 in Bezug auf die Rotationsachse Y auf derselben Seite desselben und an einer Stelle fixiert, die einen Hebelabstand D2 in der Richtung von der Rotationsachse Y zu dem Führungskörper 240 hat. Die Enden 261, 271, 262 und/oder 271 können zur Bereitstellung einer elektrische Spannung an das elektro-aktiv Material elektrische Leitungen aufweisen.
Bei der Ausführungsform der 5 und 6 weist die Führungsvorrichtung G einen Führungskörper 240 und ein Lagergehäuse 253 auf, das an den Führungskörper 240 angeschlossen ist. Eine Lagerachse 244 ist an dem Gehäuse H befestigt, wobei die Lagerachse 244 drehbar von dem Lagergehäuse 253 aufgenommen ist. Eine Lagerungsvorrichtung zur Befestigung der Lagerachse 244 an dem Gehäuse H ist vorgesehen, jedoch nicht gezeigt.
Die Betätigungsteile 260, 270 sind mit ihren ersten Enden 261, 271 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 215, 216 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 262, 272 an eine jeweilige zweiter Befestigungsvorrichtung 245, 246 des Lagergehäuses 253 fixiert. Die zweiten Befestigungsvorrichtungen 245, 246 sind an einer Stelle gelegen, die einen Hebelabstand D2 in der Richtung von der Rotationsachse Y zu dem Führungskörper 240 hat, um ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper relativ zu der Rotationsachse auszuüben.
Wenn der erste Betätigungsteil 260 sich zusammenzieht, wird ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper 40 ausgeübt, das entgegen gesetzt zu dem durch das zweite Betätigungsteil 270 ausgeübte Drehmoment wird, wenn dieses zweite Betätigungsteil sich zusammenzieht. Durch Verkürzung entweder des ersten Betätigungsteils 260 oder des zweiten Betätigungsteils 270 wird der Strömungseinstellungs-Körper 40 verdreht.
Bei der Ausführungsform der 7 und 8 weist die Führungsvorrichtung G einen Führungskörper 340 und ein an den Führungskörper 340 angeschlossenes Lagergehäuse 353 auf. Das Lagergehäuse und die Strömungsführungs-Vorrichtung als ein Stück hergestellt sein, vorzugsweise aus einem Material. Eine Lagerachse 344 an dem Gehäuse H befestigt (nicht gezeigt), wobei die Lagerachse 344 drehbar von dem Lagergehäuse 353 aufgenommen ist. Die Betätigungsteile 360, 370 sind mit ihren ersten Enden 361, 371 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 315, 316 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 362, 372 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 345, 346 des Lagergehäuses 353 fixiert. Die zweiten Befestigungsvorrichtungen 345, 346 sind an einer Stelle gelegen, die einen Hebelabstand D3 in einer Richtung hat, die entgegen der Richtung von der Rotationsachse Y zu dem Führungskörper 340 verläuft. Wie in der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform stellen die Betätigungsteile ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper bereit. Jedoch ist die Drehrichtung bei einem Zusammenziehen eines Betätigungsteils 370 entgegen gesetzt zu der Drehrichtung des Strömungsführungs-Körper 40 während des Zusammenziehens des Betätigungsteils 270 gerichtet. Dasselbe gilt für Betätigungsteile 360 und 260 nach den 7 bzw. 5. Es ist zu verstehen, dass bei einer Ausführungsform mit sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung verlängernden Betätigungsteilen die Drehrichtung des Strömungsführungs-Körpers 40 bei Verlängerung des Betätigungsteils 370 entgegen gesetzt zu der Drehrichtung des Strömungsführungs-Körpers 40 während Verlängerung des Betätigungsteils 270 gerichtet ist.
Bei der Ausführungsform der 9 bis 11 weist die Führungsvorrichtung G einen Strömungsführungs-Körper 440 und eine Lagergehäuse 453 auf, an den Führungskörper 440 angeschlossen ist. Eine Lagerachse 444 ist an dem Gehäuse H gelagert, wobei die Lagerachse 444 von dem Lagergehäuse 453 drehbar aufgenommen ist. Die Betätigungsteile 460, 470 sind mit ihren ersten Enden 461, 471 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 415, 416 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 462, 472 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 445, 446 des Lagergehäuses 453 fixiert. Die Positionen von ersten Befestigungsvorrichtungen 415, 416 liegen in Bezug auf eine Ebene durch die Gehäuse-Achse X und die Rotationsachse Y in Richtungen, die zueinander entgegen gesetzt verlaufen.
Die Auslassvorrichtung 1 nach den 9 bis 11 weist, wie unten beschrieben, eine Vorspannvorrichtung auf, die den Strömungsführungs-Vorrichtung G oder den Strömungsführungs-Körper 40 in eine neutrale Drehstellung oder eine ausgelenkte Drehstellung vorspannt, von der die Betätigungsteile den Strömungsführungs-Körper 40 in eine ausgefahrene oder ausgelenkte Drehstellung drehen. Der Grund liegt darin, dass mit einer maximalen Länge der Betätigungsteile 60, 70 der Strömungsführungs-Körper 440 eine ausgelenkte Drehstellung in Bezug auf das Gehäuses-Achse X oder der Referenz-Strömungsrichtung F einnimmt (9). Deshalb bewirkt eine Kontraktion des ersten Betätigungsteils 460 ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper 440 in derselben Drehrichtung als eine Kontraktion des zweiten Betätigungsteils 470. die Vorspannvorrichtung, wie z.B. in der 2 gezeigt, spannt den Strömungsführungs-Körper 440 in die Drehstellung der 9 vor (eine erste ausgelenkte Stellung). Bei anderen Ausführungsformen kann auf eine Vorspannvorrichtung verzichtet werden, beispielsweise bei Ausführungsformen, die ähnlich zu denen in den 9 bis 11 gezeigten Ausführungsformen sind, bei denen sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung eines der Betätigungsteile 460 verkürzt und sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung das andere Betätigungsteil 470 verlängert.
Bei der Ausführungsform der 9 bis 11 weist die Strömungsführungs-Vorrichtung G einen Führungskörper 440 und ein Lagergehäuse 453 auf, das an dem Führungskörper 440 angeschlossen ist. Eine Lagerachse 444 ist an dem Gehäuses H gelagert, wobei die Lagerachse 444 drehbar von dem Lagergehäuse 451 aufgenommen ist.
Bei der Ausführungsform der 12 weist die Strömungsführungs-Vorrichtung G einen Strömungsführungs-Körper 640 und eine Lagergehäuse 653 auf, das an dem Führungskörper 640 angeschlossen ist. Eine Lagerachse 644 ist an dem Gehäuses H gelagert, wobei die Lagerachse 644 drehbar von dem Lagergehäuse 653 aufgenommen ist. Eine Lagerungsvorrichtung zur Lagerung der Lagerachse 644 an dem Gehäuse H ist vorgesehen, jedoch nicht gezeigt.
Das erste Betätigungsteil 660 ist mit seinem ersten Ende 661 an eine erste Befestigungsvorrichtung 615 des Gehäuses H und mit seinem zweiten Ende 662 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 645 des Lagergehäuse 653 fixiert. Das zweite Betätigungsteil 670 ist mit seinem ersten Ende 671 an eine erste Befestigungsvorrichtung 616 des Gehäuses H und mit seinem zweiten Ende 672 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 646 des Strömungsführungs-Körpers 640 befestigt. Das erste und zweite Betätigungsteil 660, 670 sind in der Gehäuses-Achse X oder Referenz-Strömungsrichtung F gesehen auf verschiedenen Seiten der Rotationsachse Y gelegen, wenn, wie in der 12 gezeigt, sich der Strömungsführungs-Körper in seiner neutralen Stellung befindet. Auch sind die erste und zweite Befestigungsvorrichtung 615, 645 des ersten Betätigungsteils 660 und die erste und zweite Befestigungsvorrichtung 616, 646 des zweiten Betätigungsteils 670 auf verschiedenen Seiten der Rotationsachse Y gelegen in der Gehäuses-Achse oder Referenz-Strömungsrichtung F gesehen. Wenn folglich das erste Betätigungsteil 660 verkürzt wird, wirkt ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper 640, das entgegen gesetzt zu dem von dem zweiten Betätigungsteil 670 ausgeübten Drehmoment wirkt, wenn dieses zweite Betätigungsteil verkürzt wird. Der Strömungseinstellungs-Körper 40 rotiert aufgrund einer Kontraktion oder Verlängerung einer der Betätigungsteile.
Bei der Ausführungsform der 13 bis 15 weist die Strömungsführungs-Vorrichtung G einen Strömungsführungs-Körper 740 und ein Lagergehäuse 753 auf, der bzw. das an dem Führungskörper 740 angeschlossen ist. Eine Lagerachse 744 ist an dem Gehäuse H gelagert, wobei die Lagerachse 744 drehbar von dem Lagergehäuse 753 aufgenommen ist. Eine Lagerungsvorrichtung zum Lagern der Lagerachse 744 an dem Gehäuses H ist vorgesehen, aber nicht gezeigt.
Das erste Betätigungsteil 760 ist mit seinem ersten Ende 761 an eine erste Befestigungsvorrichtung 615 des Gehäuses H und mit seinem zweiten Ende 762 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 745 des Lagergehäuses 753 verbunden, wobei ein Teil des ersten Betätigungsteils 760 mit dem zweiten Ende 762 auf eine umlaufende Oberfläche 756 des Lagergehäuses 753 aufgerollt ist. Das zweite Betätigungsteil 770 ist mit seinem ersten Ende 771 an eine erste Befestigungsvorrichtung 716 des Gehäuses H und mit seinem zweiten Ende 772 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 746 des Lagergehäuses 753 fixiert, wobei ein Teil des zweiten Betätigungsteils 770, das das zweite Ende 772 aufweist, auf eine umlaufende Oberfläche 757 des Lagergehäuses 753 aufgerollt ist. Das Teil des ersten Betätigungsteils 760 und das Teil des zweiten Betätigungsteils 770 sind auf den Oberflächen 756, 757 des Lagergehäuses 753 in zueinander entgegen gesetzten Drehrichtungen aufgerollt. Folglich wird auf den Strömungsführungs-Körper 740 ein Drehmoment ausgeübt, wenn das erste Betätigungsteil 760 zusammengezogen wird, wobei das Drehmoment entgegen gesetzt zu dem Drehmoment wirkt, das durch Kontraktion des zweiten Betätigungsteils 770 bewirkt wird.
In den 16 und 17 ist ein Abschnitt einer Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1 gezeigt, die ähnlich zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist. In den 1 und 2 hat die Gehäusewand 10 eine mehr oder weniger rohrförmige Gestalt in der axialen Richtung X. Die Ausführungsform der 16 und 17 weist jedoch eine Gehäusewand mit einer inneren Gehäuse-Oberfläche auf, die in der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen einen mehr oder weniger rechtwinkligen Querschnitt hat. Der Kanal 30 ist durch eine untere Wand 811, eine obere Wand 812 und zwei Seitenwände begrenzt, wobei nur eine Seitenwand 801 gezeigt ist. Diese Wände erstrecken sich in der Richtung der Gehäuses-Achse X, um ein Gehäuse mit einer Einlassmündung 11 und einer Auslassmündung 12 bereitzustellen.
Der Strömungsseparierungs-Körper 30 ist innerhalb des Gehäuses gelegen und kann an diese zwei Seitenwände angeschlossen sein, um einen ersten Kanalabschnitt C1 und einen zweiten Kanalabschnitt C2 bereitzustellen. Der Strömungsseparierungs-Körper 30 ist angeschlossen oder angelenkt an zumindest einer der Seitenwände 801. In diesem Fall sind der erste Kanalabschnitt C1 und der zweite Kanalabschnitt C2 Kanalabschnitte, die voneinander getrennt sind. Auch kann der Strömungsseparierungs-Körper 30 an andere Abschnitte des Gehäuses H angeschlossen sein. Der Strömungsseparierungs-Körper 30 hat eine Längs- oder Spannweiten-Richtung L30, die entlang oder in der Richtung der Rotationsachse Y verläuft, und eine Sehnen-Richtung C30, die entlang oder in der Richtung der Gehäuses-Achse X verläuft. Die Längs- oder Spannweiten-Richtung L30 kann hierin als Referenzrichtung auf der Basis der Richtung der Verbindungslinie der Mittelpunkte der kleinsten Querschnitte, die quer zu der Gehäuses-Achse verlaufen, definiert sein.
The untere Wand 811 hat eine innere Oberfläche 811a, die der ersten Oberfläche 31a des Strömungsseparierungs-Körper 30 zugewandt gelegen ist, und die obere Wand 812 hat eine innere Oberfläche 812a, die der zweiten Oberfläche 31b des Strömungsseparierungs-Körpers 30 zugewandt gelegen ist.
Vorzugsweise ist der Strömungsseparierungs-Körper 30 als Verdrängungskörper mit konvex gewölbten äußeren Oberflächen 31a, 31b gebildet, die zueinander entgegen gesetzt gelegen sind, wobei jede der konvexen Wölbungen der äußeren Oberflächen 31a, 31b entlang der Sehnen-Richtung C30 geformt sind. In diesem Fall kann die innere Oberfläche 811a der unteren Wand 811 und die innere Oberfläche 812a der oberen Wand 812 kann in einer konkav gewölbten Weise geformt sein, wobei die Wölbung der inneren Oberfläche 811a entlang der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen in derselben Richtung gewölbt ist wie die äußere Oberfläche 31a, und die Wölbung der inneren Oberfläche 812a ist entlang der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen in derselben Richtung gewölbt wie die äußere Oberfläche 31b.
Der Kanal C erstreckt sich zwischen der Lufteinlass-Mündung 11 und der Luftauslass-Mündung 12. Die Ausführungsform der Auslassvorrichtung 1 der 16 und 17 ist zum Einsetzen oder Integrieren in ein Verkleidungsteil V vorgesehen, das in ein Innenteil INT eines Fahrzeugs, vorzugsweise eine Instrumententafel, installiert ist, wobei das Verkleidungsteil V eine Referenzrichtung LP hat, die durch die Mittelpunkte der kleinsten Querschnitte, die entlang hierin definierten Rotationsachse Y orientiert sind, definiert sind. Wenn die Auslassvorrichtung 1 in ein Verkleidungsteil V eingesetzt oder integriert ist, erstreckt sich der Kanal C oder die Gehäuse-Achse X in eine horizontale Richtung, also senkrecht zu einer Schwerkraftrichtung S, wenn die Auslassvorrichtung 1 in ein Verkleidungsteil V integriert ist. In diesem Fall kann der erste Kanalabschnitt C1 als unterer Kanalabschnitt und der zweite Kanalabschnitt C2 als oberer Kanalabschnitt definiert sein.
Auch kann für das Verkleidungsteil V eine Referenzrichtung LP des Verkleidungsteils V definiert sein, die entlang der Längsrichtung L30 des Strömungsseparierungs-Körpers 30 oder entlang oder in der Richtung der Rotationsachse Y verläuft. Auf diese Weise ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Rotationsachse Y horizontal und senkrecht zu der Richtung S der Schwerkraft angeordnet. Jedoch kann die in der 17 gezeigte Auslassvorrichtung auch derart positioniert sein, dass die Schwerkraft in einer anderen Richtung, beispielsweise in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse, verläuft. Die Auslassvorrichtung kann derart angeordnet sein, dass die durch die Referenz-Strömungsrichtung F und die Rotationsachse gebildete Ebene um die Rotationsachse gegenüber der Horizontalebene geneigt ist, um eine Referenz-Strömungsrichtung bereitzustellen, die nicht horizontal, aber in die Aufwärts- und Abwärts-Richtung gerichtete ist. Generell wird gewürdigt, dass die Auslassvorrichtung derart angeordnet sein kann, dass bei der neutralen Stellung des Strömungsführungs-Körpers die Luftströmung im Inneren eine vorbestimmte Richtung hat.
Die Betätigungsteile 860, 870 sind mit ihren ersten Enden 861, 871 an eine jeweilige erste Befestigungsvorrichtung 815, 816 des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 862, 872 an eine jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 845, 846 des Strömungsführungs-Körpers 840 fixiert, wobei der Strömungsführungs-Körper 840, mittels einer Gelenkvorrichtung 50 an dem Gehäuse H oder an die Strömungsseparierungs-Vorrichtung 30 angelenkt ist. Die Gelenkvorrichtung 50 kann ein Lagergehäuse 53, wie es hierin beschrieben ist, aufweisen. Die Befestigungsvorrichtungen 845, 846 liegen auf zueinander entgegen gesetzt gelegenen Seiten des Strömungsführungs-Körpers 840, aber auf derselben Seite der Ebene durch die Rotationsachse Y, die senkrecht zu der Referenz-Strömungsrichtung verläuft. Die Befestigungsvorrichtungen 845, 846 und somit die zweiten Enden 862, 872 der Betätigungsteile haben einen Hebelabstand in Bezug auf die Rotationsachse Y. Wenn das erste Betätigungsteil 860 zusammengezogen wird, wird ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper 840 bewirkt, das entgegen gesetzt zu dem Drehmoment gerichtet ist, das durch das zweite Betätigungsteil 870 ausgeübt wird, wobei der Strömungseinstellungs-Körper 840 rotiert wird. Bei einer in den 16 und 17 gezeigten Ausführungsform der Auslassvorrichtung, bei der die Dimension des Führungskörpers in der Richtung parallel zu der Rotationsachse viel größer ist als die Dimension des Führungskörpers in der axialen Richtung X des Gehäuses, ist es bevorzugt mehr als zwei Betätigungsteile vorzusehen. Bezug nehmend auf die 17 kann zumindest ein weiteres Paar von Betätigungsteilen, ähnlich den Betätigungsteilen 870 und 860, an der, in der Referenz-Strömungsrichtung F gesehen, rechten Seite des Strömungsführungs-Körpers angeordnet sein.
Die Ausführungsform der Auslassvorrichtung 800 der 16 und 17 weist einen ersten oder oberen Kanalabschnitt C1 und einen zweiten oder unteren Kanalabschnitt C2 auf, die in Bezug auf eine durch die Referenz-Strömungsrichtung F und die Rotationsachse Y geformte Ebene einander gegenüber liegend angeordnet sind, und die in einem Umfangsabstand zueinander in Bezug auf die Gehäuses-Achse X gelegen sind. Folglich strömt, wenn eine Einlass-Luftströmung F1 durch die Lufteinlass-Mündung 11 hindurchtritt, eine erste Luftströmungs-Komponente 3a durch den ersten Kanalabschnitt C1 und eine zweite Luftströmungs-Komponente 3b durch den zweiten Umfangsabschnitt C2, falls keiner der Kanalabschnitte durch den Strömungsführungs-Körper geschlossen ist.
Ein Endabschnitt 823 des Kanals C oder des Gehäuses H, der die Luftauslass-Mündung 12 bildet, weist zumindest einen ersten Umfangsabschnitt 823a und einen zweiten Umfangsabschnitt 823b auf, die in Bezug auf die Ebene durch die Gehäuse-Achse X und die Rotationsachse Y oder in Bezug auf den Strömungsseparierungs-Körper 30 entgegen gesetzt zueinander gelegen sind. Der erste Umfangsabschnitt 823a und der zweite Umfangsabschnitt 823b hat eine Länge in der Richtung der Gehäuses-Achse X oder der Referenz-Strömungsrichtung F, die mit einem Betrag von zumindest 1/10 des kleinsten Durchmessers der inneren Luftleit-Oberfläche an der Lufteinlass-Öffnung 11 definiert sein kann. Die Richtungen 3a, 3b des ersten Umfangsabschnitts 823a und des zweiten Umfangsabschnitts 823b treffen einander in einem Schnittpunkt oder einer Schnittlinie P, der bzw. die außerhalb des Gehäuses H an der Seite der Luftauslass-Mündung 12 gelegen ist, wobei sich die Linie erstreckt quer zu der Gehäuses-Achse X und entlang der Längs- oder Spannweiten-Richtung S30 des Strömungsseparierungs-Körpers 30 erstreckt. Die Längs- oder Spannweiten-Richtung L30 kann hierin als Referenzrichtung auf der Basis der Richtung der Verbindungslinie der Mittelpunkte der kleinsten Querschnitte, die quer zu der Gehäuses-Achse verlaufen, definiert sein. Folglich strömt in dem Fall, dass eine Einlass-Luftströmung F1 durch die Lufteinlass-Mündung 11 hindurchtritt und der Strömungsführungs-Körper 840 in einer neutralen Stellung ist, eine erste Luftströmungs-Komponente 2a durch den ersten Umfangsabschnitt 823a und eine zweite Luftströmungs-Komponente 2b durch den zweiten Umfangsabschnitt 823b. Die erste Luftströmungs-Komponente und die zweite Luftströmungs-Komponente lenken einander ab und bilden eine Luftströmung in das Fahrzeuginnere, die hauptsächlich in eine Richtung parallel zu oder entlang der Referenz-Strömungsrichtung gerichtet ist. Falls sich der Strömungsführungs-Körper in einer anderen Stellung als die neutrale Stellung befindet, kann das Volumen der ersten Luftströmung und der zweiten Luftströmungs-Komponente unterschiedlich sein und die Luftströmung in das Fahrzeuginnere wird relativ zu der durch die Rotationsachse Y und die Gehäuse-Achse gebildeten Ebene aufwärts oder abwärts gerichtet sein.
Aufgrund der konvexen Wölbungen der äußeren Oberflächen 31a, 31b weichen die erste Luftströmungs-Komponente 3a und die zweite Luftströmungs-Komponente 3b voneinander ab und bei Erreichen der maximalen Dicke des Strömungsseparierungs-Körpers 30 laufen diese aufeinander zu.
Die Auslassvorrichtung nach der 16 und 17 kann aufweisen eine Mehrzahl von Betätigungsteilen an jeder Seite des Strömungseinstellungs-Körpers. In den 16 und 17 ist nur ein Satz von Betätigungsteile zu sehen. Ein ähnlicher Satz von Betätigungsteilen kann an der linken Seite der Auslassvorrichtung angeordnet sein. Weiter insbesondere jede der Ausführungsformen der Strömungsführungs-Vorrichtung der 3 bis 15 kann in den Ausführungsformen der Auslassvorrichtung der 17 vorgesehen sein.
Bezüglich der 18 und 19 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die Komponenten mit derselben oder ähnlicher Funktion dieselben Bezugszeichen habe als die Ausführungsform der 1 bis 15.
In dieser Ausführungsform der Auslassvorrichtung 900 weist die Strömungsführungs-Vorrichtung G eine Mehrzahl von Strömungsführungs-Körpern 951, 952, 953, 954, 955 auf, die parallel zueinander in einer Richtung quer zu der Referenz-Strömungsrichtung F angeordnet sind. Die Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 sind in einer Richtung senkrecht zu der Gehäuses-Achse X gesehen hintereinander angeordnet. Jeder der Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 ist mittels einer Drehlagerung 50 in Bezug auf das Gehäuse H gelagert. Spezifisch sind die Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 an dem Gehäuse H durch jeweilige Drehlagerungen 961, 962, 963, 964, 965 angelenkt, von denen jede eine jeweilige Rotationsachse Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 bereitstellt. Die Rotationsachsen sind parallel zueinander in Rotationsachse Richtung Y angeordnet.
Die Auslassvorrichtung 900 und insbesondere die Führungsvorrichtung G weist einen Verstellstab 920 auf, der sich in eine Richtung quer zu der Referenz-Strömungsrichtung F erstreckt. Der Verstellstab 920 liegt in einer Stellung, die einen Hebelabstand zu der Rotationsachse Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 hat. Jeder der Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 ist drehbar mit dem Verstellstab 920 gekoppelt, so dass die Bewegung der Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 direkt miteinander gekoppelt sind.
Die Betätigungsteile 60, 70 weisen auf oder sind hergestellt aus einem elektro-aktiven Material. Zur Bewegung des Verstellstabs 920 und zur Drehung des Führungskörpers 951, 952, 953, 954, 955 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die elektrischen Verbindungsstellen des ersten und des zweiten Betätigungsteils 60, 70, sind die Betätigungsteile 60, 70 mit ihren ersten Enden 61, 71 an eine jeweilige von einander gegenüber liegenden Seiten des Gehäuses H und mit ihren zweiten Enden 62, 72 an Endabschnitten des Verstellstabs 920 angeordnet, die jeweils zu den zweiten Enden 62, 72 gerichtet sind, wobei die Betätigungsteile 60, 70 auf derselben Seite in Bezug auf der Rotationsachse Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 in der Rotationsachse Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 gesehen gelegen sind. Die Betätigungsteile 60, 70 liegen auf jeweiligen Seiten S60, S70 der Strömungsführungs-Vorrichtung G, die entgegen gesetzt zueinander gelegen sind.
Alternativ oder zusätzlich sind die Betätigungsteile 60, 70 mit ihren ersten Enden 61, 71 an der Befestigungsvorrichtung einer jeweiligen von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses H und mit ihren zweiter Enden 62, 72 an dem Führungskörper 951, 955, der der Gehäusewand 10 am nächsten liegt, fixiert.
Bei der Ausführungsform der 18 ist jeder der Betätigungsteile 60, 70 mit seinen ersten Enden 61, 71 an eine jeweiligen erste Befestigungsvorrichtung 915, 916 des Gehäuses H und mit ihren zweiter Enden 62, 72 an jeweilige zweite Befestigungsvorrichtung 955, 956 des Strömungsführungs-Körpers 40 fixiert. Die ersten Befestigungsvorrichtungen 915 und 916 sind an jeweiligen Gehäuseabschnitten des Gehäuses H gelegen, die in Bezug auf eine durch die Gehäuse-Achse X und die Rotationsachse Y3 verlaufende Ebene zueinander entgegen gesetzt gelegen sind. Im Detail ist das erste Betätigungsteil 60 vorzugsweise mit seinen zweiten Ende 62 an eine zweite Befestigungsvorrichtung 955 des Verstellstabs 920 fixiert. Jedoch kann auch das erste Betätigungsteil fixiert sein, insbesondere mit dem zweiten Ende an einem der Führungskörper 951 bis 955. Das zweite Betätigungsteil 70 ist vorzugsweise mit seinem zweiten Ende 572 an eine zweite Befestigungsvorrichtung 956 des Verstellstabs 920 fixiert. Jedoch auch dieses Betätigungsteil 70 kann insbesondere mit dem zweiten Ende an einen der Führungskörper 951 bis 955 fixiert sein. Bei der Ausführungsform der 17 und 18 sind die zweiten Enden 62, 72 an dem Verstellstab 920 oder den Führungskörper 951, 955 angeschlossen, jeweils beide an Stellen, die einen Hebelabstand D zu den Rotationsachsen Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 haben. Die Hebelabstände der zweiten Enden 62, 572 können identisch oder unterschiedlich zueinander sein.
Die Auslassvorrichtung 1 kann generell aufweisen eine Vorspannvorrichtung 90 aufweisen, die die Strömungsführungs-Vorrichtung G oder den Führungskörper 951, 952, 953, 954, 955 in eine erste Stellung, vorzugsweise die neutral Drehstellung vorspannt.
Bei der Ausführungsform der 18 ist der Strömungsseparierungs-Körper oder Verstell-Shutter 930 drehbar zu dem Gehäuse angeordnet. Der Strömungsseparierungs-Körper 930 oder Shutter kann dazu verwendet werden, die Strömung in eine Richtung aus der Zeichnungsebene zu bringen, wobei die Führungskörper dazu angeordnet sind, die Strömung in eine Richtung in der Zeichnungsebene zu bringen. Der Shutter 930 kann auch auf einer anderen Seite des Führungskörpers, vorzugsweise im engen Teil des Gehäuses, vorzugsweise zum Öffnen und Schließen der Mündungs-Einlassöffnung angeordnet sein. Die Drehung des Shutter kann in derselben oder einer ähnlichen Weise erfolgen als die oben beschriebenen Strömungsführungs-Körper.
Eine Feder oder ein Torsionselement kann verwendet werden, um den Strömungsführungs-Körper in eine Startposition zu zwingen. Diese Startposition des Strömungsführungs-Körpers kann beispielsweise dessen neutrale Stellung in der Position sein, in der der Strömungsführungs-Körper in die Referenz-Strömungsrichtung F gerichtet ist. Die Feder oder das Torsionselement kann beispielsweise in der Drehlagerung eingebaut sein.
Generell können die Ausführungsformen der Auslassvorrichtung 1 eine Vorspannvorrichtung 90 (2) aufweisen, die die Strömungsführungs-Vorrichtung G oder den Strömungsführungs-Körper 40 in eine neutrale Drehstellung oder eine ausgelenkte Drehstellung vorspannt, von der die Betätigungsteile den Strömungsführungs-Körper 40 in ausgefahrene oder ausgelenkte Drehstellungen dreht. In den Ausführungsformen, die in den 3 bis 8 gezeigt sind, kann die Startposition des Strömungsführungs-Körpers die neutrale Position, die in den 3, 5, und 7 gezeigt ist, sein. Bei der Ausführungsform, die in den 9 bis 11 gezeigt ist, kann die Startposition die in der 9 gezeigte ausgelenkte Drehstellung sein.
Weiterhin insbesondere kann jede der Ausführungsformen der Strömungsführungs-Vorrichtung, die in den 3 bis 15 gezeigt ist, in der Ausführungsform der Auslassvorrichtung, die in der 18 gezeigt ist, implementiert sein.
Nach der Erfindung kann jede Ausführungsform mit mehreren ersten und mehreren zweiten Betätigungsteilen versehen sein.
Insbesondere bei der Ausführungsform, die in den 9 bis 11 gezeigt ist, ist die Verwendung einer Feder bevorzugt, um den Strömungsführungs-Körper beispielsweise in dessen neutrale Stellung zu zwingen, falls keine elektrische Spannung an dem elektro-aktiven Material anliegt. Die Feder kann ein Torsionsteil der Lagerachse oder eine Spiralfeder sein. Das Torsionsteil kann ein Endstück der Rotationsachse sein, die an dem Gehäuse, entweder direkt oder über eine Befestigungsvorrichtung, angebracht ist. Eine Spiralfeder kann mit einem Endteil an der Lagerachse, der an oder als ein Stück mit dem Strömungsführungs-Körper gebildet ist, und mit dem anderen Endteil an dem Lagergehäuse, an dem Gehäuse H fixiert ist, angebracht sein. Jedoch kann auch in den Ausführungsformen, die in den 3 bis 8 gezeigt sind, die Verwendung einer Feder als Vorspannvorrichtung vorteilhaft sein. Eine Feder, beispielsweise eine Torsionsfeder oder Spiralfeder, wie zuvor genannt, kann den Strömungsführungs-Körper in eine neutrale Position zwingen, sobald die elektrische Spannung abgeschaltet ist. Folglich ist die Startposition des Strömungsführungs-Körpers immer dieselbe. Zusätzlich stellt eine Feder eine gut-definierte Gegenkraft für die Betätigungsteile dar.
Hierin können die Befestigungsvorrichtungen eine elektrische Verbindung aufweisen, die elektrisch mit einer Stromversorgung, die eine elektrische Spannung zur Betätigung der Betätigungsteile bereitstellt, verbunden ist. Eine Kommandierungsvorrichtung kann an die Stromversorgung zum Anlegen einer elektrischen Spannung, insbesondere in unterschiedlicher Stärke oder Zuschnitt, zum Anlegen einer elektrischen Spannung an ein Betätigungsteil gekoppelt sein, um die Länge der jeweiligen Actuatorvorrichtung zu verändern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20140357138 A1 [0002]

Claims

Auslassvorrichtung (1) zur Belüftung eines Fahrzeuginneren durch eine Luftströmung, die Auslassvorrichtung (1) aufweisend: - ein Gehäuse (H) mit einer inneren Oberfläche (10a), die einen Auslassabschnitt (14) mit einer Luftauslass-Mündung (12) und eine Lufteinlass-Mündung (11) bildet, wobei das Gehäuse eine Referenz-Strömungsrichtung (F), die von der Lufteinlass-Mündung (11) zu der Luftauslass-Mündung (12) verläuft, bereitstellt, - eine Strömungsführungs-Vorrichtung (G), die einen Strömungsführungs-Körper (40) aufweist, wobei die Strömungsführungs-Vorrichtung (G) innerhalb des Gehäuses (H) zwischen der Luftauslass-Mündung (12) und der Lufteinlass-Mündung (11) angeordnet ist, - eine Drehlagerung (50), die den Strömungsführungs-Körper (40) einen dem Gehäuse (H) unter Bereitstellung einer sich quer zur Referenz-Strömungsrichtung (F) erstreckenden Rotationsachse (Y) anlenkt, - zwei Betätigungsteile (60, 70), von denen jedes ein elektro-aktives Material aufweist und elektrische Verbindungsstellen zur Bereitstellung elektrischer Leistung einen jeden der Betätigungsteile (60,70) aufweist, wobei die Betätigungsteile (60, 70) mit ihren ersten Enden (61, 71) einen dem Gehäuse (H) und mit ihren zweiten Enden (62, 72) einen der Strömungsführungs-Vorrichtung (G) fixiert sind, so dass das erste Betätigungsteil (60) und/oder das zweite Betätigungsteil (70) ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper (40) ausübt, wenn elektrische Leistung einen zumindest einer der Betätigungsteile (60,70) bereitgestellt wird.
Auslassvorrichtung (1) nach dem Anspruch 1, wobei das erste Betätigungsteil (60) und das zweite Betätigungsteil (70) derart ausgeführt sind, dass das erste Betätigungsteil (60) ein Drehmoment auf den Strömungsführungs-Körper (40) in dem Fall ausübt, in dem eine elektrische Leistung dem ersten Betätigungsteil (60) zugeführt wird, wobei das Drehmoment entgegen gesetzt zu dem Drehmoment wirkt, das auf den Strömungsführungs-Körper (40) durch das zweite Betätigungsteil (70) in dem Fall ausgeübt wird, dass elektrische Leistung dem zweiten Betätigungsteil (70) zugeführt wird.
Auslassvorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das elektro-aktive Material ein elektro-aktives Polymer ist.
Auslassvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betätigungsteile (60, 70) mit ihren ersten Enden (61, 71) einen jeweils gegenüber liegenden Seiten des Gehäuses (H) und mit ihren zweiten Enden (62, 72) einen dem Strömungsführungs-Körper (40) auf derselben Seite in Bezug auf die Rotationsachse (Y) und einen einer Position, die in der ersten Richtung einen Hebelarm zu der Rotationsachse (Y) hat.
Auslassvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drehlagerung (50) weist eine mit dem Strömungsführungs-Körper (40) verbundene Lagerachse (44) und ein einen dem Gehäuse (H) befestigtes Lagergehäuse (53), von dem die Lagerachse (44) aufgenommen ist, auf.
Auslassvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drehlagerung (50) ein mit dem Strömungsführungs-Körper (240) verbundene Lagergehäuse (253) und eine einen dem Gehäuse (H) befestigte Lagerachse (244) von dem die Lagerachse (44) aufgenommen ist, die drehbar in dem Lagergehäuse (253) aufgenommen ist, auf.
Auslassvorrichtung (1) nach dem Anspruch 6, wobei die Betätigungsteile (60, 70) mit ihren ersten Enden (61, 71) einen jeweils einander gegenüber liegenden Seiten des Gehäuses (H) und mit ihren zweiten Enden (62, 72) in Bezug auf die Rotationsachse (Y) auf derselben Seite und einen einer Stelle einen dem Lagergehäuse (253) fixiert sind, die einen Hebelabstand (D2) zu dem Strömungsführungs-Körper (40) in der Richtung von der Rotationsachse (Y) zu Strömungsführungs-Körper (40) hat.
Auslassvorrichtung (1) nach dem Anspruch 6, wobei die Betätigungsteile (60, 70) mit ihren ersten Enden (61, 71) einen jeweils einander gegenüber liegenden Seiten des Gehäuses (H) und mit ihren zweiten Enden (62, 72) in Bezug auf die Rotationsachse (Y) auf derselben Seite und einen einer Stelle einen dem Lagergehäuse (353) fixiert sind, die einen Hebelabstand (D2) in einer entgegengesetzt zu von der Rotationsachse (Y) zu dem Strömungsführungs-Körper (40) verlaufenden Richtung hat.
Auslassvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Positionen von ersten Befestigungsvorrichtungen (415, 416) des Gehäuses (H), einen denen die Enden (415,416) der Betätigungsteile (460,470) fixiert sind, in der Rotationsachse (Y) gesehen in entgegen gesetzt zueinander verlaufenden Richtungen gelegen sind.
Auslassvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die Auslassvorrichtung weiterhin eine Vorspannvorrichtung zur Bewegung des Strömungsführungs-Körpers (40) in eine neutrale Position aufweist.
Auslassvorrichtung nach dem Anspruch 10, wobei die Vorspannvorrichtung eine Feder aufweist, die mit einem Ende einen dem Gehäuse und mit dem anderen Ende einen dem Strömungsführungs-Körper (40) befestigt ist.
Auslassvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führungsvorrichtung (G) eine Mehrzahl von in einer quer zu der Referenz-Strömungsrichtung (F) verlaufenden Richtung nebeneinander angeordneten Strömungsführungs-Körpern (951, 952, 953, 954, 955) aufweist, wobei die Auslassvorrichtung (1) einen sich in einer quer zu der Referenz-Strömungsrichtung (F) verlaufenden Richtung erstreckenden Verstellstab (920) aufweist, wobei jeder der Strömungsführungs-Körper (951, 952, 953, 954, 955) drehbar mit dem Verstellstab (920) gekoppelt ist, wobei die Betätigungsteile (60, 70) mit ihren zweiten Enden (62, 72) einen jeweilige Enden des Verstellstabs (920) befestigt sind.