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Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer für eine Belüftungsanlage eines Fahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Luftausströmern zum Führen eines Luftstromes in den Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs bekannt und die bspw. in Heizungs- Lüftungs- und/oder Klimaanlagen eingesetzt werden. Die Luftausströmer, auch Luftdüsen genannt sind in einem Luftkanal der Instrumententafel eingebaut und weisen wenigstens ein Bedienelement auf, mit welchem eine gewünschte Stellung einer Horizontal- und/oder einer Vertikallamelle einstellbar ist. Des Weiteren ist ein zusätzliches Bedienelement vorgesehen, mit welchem die Luftzufuhr in den Luftausströmern unabhängig von der Zusammenstellung geregelt werden kann.
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So ist aus der
DE 10 2011 050 435 A1 ein Luftausströmer mit wenigstens einer Horizontallamelle, wenigstens einer Vertikallamelle und einer Schließeinrichtung zum Einstellen des Luftvolumenstroms bekannt. Zum Verstellen der Horizontallamelle, der Vertikallamelle und der Schließeinrichtung ist nur ein einziges mit denselben gekoppelten Bedienelement erforderlich, wobei das Bedienelement auf einer Horizontallamelle angeordnet ist. Mittels eines Getriebes wird die Drehbewegung des Bedienelementes über eine mit dem Bedienelement drehfest verbundenen Achse auf die Schließeinrichtung übertragen, wobei das Bedienelement über ein Kardangelenk mit der Achse verbunden ist, so dass ein Auslenken des Bedienelementes in Fahrzeughochrichtung ein Verstellen der Horizontallamellen und ein Auslenken des Bedienelementes in Fahrzeugquerrichtung ein Verstellen der Vertikallamellen bewirkt.
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Die bei diesem bekannten Luftausströmer gemäß der
DE 10 2011 050 435 A1 sichtbaren Horizontallamellen führen zu geringen Differenzierungsmöglichkeiten bei deren Gestaltung. Außerdem führt die sichtbare Schrägstellung der Horizontallamellen bei verschiedenen Ausströmern mit unterschiedlichen Schwenkstellungen der Horizontallamellen zu einem unharmonischen Erscheinungsbild.
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Des Weiteren ist aus der
DE 20 2016 002 951 U1 ein Luftausströmer mit einem Ausströmergehäuse bekannt, welches an einer Luftaustrittsöffnung ein Ausströmelement und auf der gegenüberliegenden Lufteintrittsöffnung eine Drosselklappe zum Einstellen des Luftvolumenstroms aufweist. Das Ausströmelement ist in der Art eines Speichenkranzes mit einer kreisrunden Geometrie ausgebildet und weist einen der Innengeometrie des Ausströmergehäuses entsprechenden ringförmigen Kranzabschnitt auf, von welchem sich mehrere Stege radial nach innen erstrecken, wo sie über eine als Gegenlager ausgebildete Nabe des Kranzabschnittes miteinander verbunden sind. In diesem Gegenlager ist ein in jedwede Richtung gegenüber dem Ausströmelement verschwenkbares Bedienelement gelagert, welches einerseits mit einem Luftleitelement schwenkgekoppelt und andererseits mit der Drosselklappe drehgekoppelt ist. Dieses Luftleitelement ist als Einsatz mit einer gewölbten Außenfläche an einem korrespondierend ausgestalteten Wölbungsabschnitt einer Innenwand des Ausströmergehäuses schwenkbar gelagert und von außen gesehen hinter dem Ausströmelement in dem Ausströmergehäuse angeordnet. Durch die Kopplung des Bedienelementes mit dem Luftleitelement wird durch eine Schwenkbewegung des Bedienelementes relativ zum Ausströmelement eine gleichartige Schwenkbewegung des Luftleitelementes relativ zum Ausströmergehäuse realisiert. Dadurch dass das Luftleitelement in Längsrichtung versetzt zum Ausströmelement im Inneren des Ausströmergehäuses angeordnet ist, ergibt sich bis auf eine variable Stellung des Bedienelementes ein im Wesentlichen gleichbleibendes Erscheinungsbild des Luftausströmers, wobei das Luftleitelement durch das Ausströmelement zumindest bereichsweise verdeckt ist. Nachteilig ist hierbei, dass mit einem solchen Luftleitelement mit zylinderförmigen Außenkontur keine Ausströmer mit einem rechteckförmigen Luftkanal realisierbar ist.
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Einen Luftausströmer mit einem Bedienelement zum Steuern eines Luftstromes ist auch aus der
DE 20 2015 102 026 U1 bekannt. Dieser bekannte Luftausströmer weist einen rückseitigen Lufteintrittsabschnitt, einen vorderseitigen Luftaustrittsabschnitt und einen dazwischen liegenden Mittelabschnitt auf, welcher ausgehend vom Luftaustrittsabschnitt und ausgehend vom Lufteintrittsabschnitt bogenförmige Bereiche aufweist, die sich ausgehend vom Luftaustrittsabschnitt und ausgehend vom Lufteintrittsabschnitt vergrößern. Im Bereich des Mittelabschnittes ist eine erste Lamelle angeordnet, die um eine mittig im Mittelabschnitt verlaufende Drehachse mittels eines Bedienelementes verschwenkbar ist, wobei diese erste Lamelle gegenläufig zu einer Verstellbewegung des Bedienelementes zum Ablenken des Luftstromes verschwenkbar ist. Um bspw. den Luftstrom aus dem Luftausströmer nach unten abzulenken, wird das Bedienelement nach unten bewegt, wodurch die erste Lamelle derart nach oben verschwenkt wird, dass durch einen oberen bogenförmigen Bereich des Mittelabschnittes der über die erste Lamelle abgelenkte Luftstrom umgelenkt und dabei entlang des bogenförmigen Bereichs strömt. Die Krümmung des bogenförmigen Bereichs bewirkt dabei eine Ablenkung des ausströmenden Luftstromes nach unten. Entsprechendes gilt bei einem Verschwenken des Bedienelementes nach oben.
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Der aus der
DE 20 2015 102 026 U1 bekannte Luftausströmer weist im Lufteintrittsabschnitt mindestens eine orthogonal zur ersten Lamelle verlaufende verschwenkbare zweite Lamelle auf, welche ebenso mit dem Bedienelement gekoppelt ist.
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Nachteilig an einem solchen aus der
DE 20 2015 102 026 U1 bekannten Luftausströmer ist, dass mit einem solchen quer zur Strömungsrichtung verlaufenden zylinderförmigen Luftkanal die darin schwenkbar angeordnete erste Lamelle für den Benutzer sichtbar ist und damit das Erscheinungsbild eines solchen Luftausströmers immer von der Schwenkstellung der ersten Lamelle abhängt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung einen weiteren Luftausströmer für eine Belüftungsanlage eines Fahrzeugs mit einem kompakten Aufbau anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Luftausströmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solcher Luftausströmer für Heizungs-, Kühlungs- oder Belüftungsvorrichtungen in Fahrzeugen weist folgende Komponenten auf:
- - ein Ausströmergehäuse mit einem vorderseitigen Luftaustrittsabschnitt und einem rückseitigen Lufteintrittsabschnitt und einem dazwischen liegenden Mittelabschnitt, wobei über den Lufteintrittsabschnitt ein Luftstrom in einer axialen Strömungsrichtung in das Ausströmergehäuse geführt ist,
- - wenigstens ein im Mittelabschnitt angeordnetes Luftleitelement, welches zur Lenkung der Austrittsrichtung des aus dem Ausströmergehäuse austretenden Luftstromes um eine Schwenkachse aus einer neutralen Schwenkstellung in eine Ablenkstellung schwenkbar ist,
- - wenigstens eine an dem Luftaustrittsabschnitt innenseitig angeordnete Prallfläche, welche gegenüber der axialen Strömungsrichtung mit einem stumpfen Prallflächenwinkel derart geneigt ist, dass der in einer Ablenkstellung des Luftleitelementes abgelenkte Luftstrom an der Prallfläche in dessen Austrittsrichtung umlenkbar ist, und
- - ein manuelles Bedienelement, welches zum Verstellen des wenigstens einen Luftleitelementes mit demselben gekoppelt ist.
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Bei diesem erfindungsgemäßen Luftausströmer wird kein aus dem Stand der Technik bekanntes Ablenkprinzip mittels verstellbaren Lamellen am Luftaustrittsabschnitt verwendet, sondern es werden innenseitig an dem Luftaustrittsabschnitt angeordnete Prallflächen verwendet, um den mittels des mindestens einen Luftleitelements in Richtung einer Prallfläche gerichteten Luftstromes an dieser Prallfläche in eine durch die Schwenkstellung des Luftleitelements vorgegebene Austrittsrichtung aus dem Luftausströmer austreten zu lassen. Damit lässt sich der Luftausströmer kompakt aufbauen oder der aufgrund des verwendeten Ablenkprinzips eingesparte Bauraum für eine weitere Ablenkung des Luftstromes in eine andere Ablenkrichtung mittels Lamellen in bekannter Weise verwenden.
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Nach einer besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist an einer Luftaustrittsöffnung des Luftaustrittsabschnittes ein Luftaustrittsgitter vorgesehen, wobei das Bedienelement zentrisch an dem Luftaustrittsgitter angeordnet ist. Damit kann anstelle von verschwenkbaren Lamellen im Bereich des Luftaustrittsabschnittes ein solches als Designgitter dienendes Luftaustrittsgitter angeordnet werden, um einen hochwertigen Designeindruck des Luftausströmers zu realisieren.
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Um Bauraum für weitere Komponenten, wie bspw. von Lamellen zu schaffen ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
- - der Mittelabschnitt mit wenigstens einer in axialer Strömungsrichtung verlaufenden inneren Umfangsfläche ausgebildet ist, und
- - die innere Umfangsfläche luftaustrittsabschnittsseitig in die Prallfläche weitergeführt ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
- - zur Kopplung des Bedienelementes mit dem wenigstens einen Luftleitelement eine Kopplungswelle vorgesehen ist,
- - die Kopplungswelle einenends über eine Kugelkulissen-Anordnung mit dem wenigstens einen Luftleitelement zur Umsetzung einer Drehbewegung der Kopplungswelle in eine Schwenkbewegung des Luftleitelementes gekoppelt ist, und
- - die Kopplungswelle andernends über ein Schwenklager derart mit dem Bedienelement gekoppelt ist, dass durch horizontales oder vertikales Schwenken des Bedienelementes die Kopplungswelle verdrehbar ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind zwischen dem Luftaustrittsabschnitt und dem mindestens einen Luftleitelement schwenkbare Schwenklamellen angeordnet, wobei deren Schwenkachsen senkrecht zur Schwenkachse des wenigstens einen Luftleitelementes ausgerichtet ist und das Bedienelement mit den Schwenklamellen zum Verschwenken derselben gekoppelt ist. Hierbei ist vorzugsweise die Kopplung des Bedienelementes mit den Schwenklamellen mittels eines Schwenklagers derart ausgebildet, dass durch horizontales oder vertikales Schwenken des Bedienelementes die Schwenklamellen verschwenkbar sind.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich, wenn
- - der Lufteintrittsabschnitt mit einer verschwenkbaren Luftzufuhrklappe zum Einstellen des Luftvolumenstroms ausgebildet ist, und
- - das Bedienelement zum Einstellen des Luftvolumenstroms mit der Luftzufuhrklappe gekoppelt ist.
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Damit kann mit einem einzigen Bedienelement sowohl der Luftvolumenstrom als auch das zumindest einen Luftleitelement und gegebenenfalls auch die Schwenklamellen eingestellt werden.
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Vorzugsweise ist zur Kopplung des Bedienelementes mit einer solchen Luftzufuhrklappe eine Steuerwelle vorgesehen, wobei die Steuerwelle einenends drehfest mit dem Bedienelement verbunden ist und die Steuerwelle andernends derart mit der Luftzufuhrklappe gekoppelt ist, dass durch ein Drehen der Steuerwelle die Luftzufuhrklappe verschwenkbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erfindungsgemäße Luftausströmer mit einem Mittelabschnitt ausgebildet ist, welcher eine rechteckförmige Innenkontur aufweist. Vorzugsweise ist hierbei auch der Luftaustrittsabschnitt mit einer rechteckförmigen Luftaustrittsöffnung ausgebildet, insbesondere kann eine solche Luftaustrittsöffnung sehr lang in Fahrzeugquerrichtung im Vergleich zu deren Höhe in Fahrzeughochrichtung ausgeführt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Luftausströmers gemäß der Erfindung mit einem Luftleitelement in einer neutralen Schwenkstellung,
- 2 eine schematische Darstellung des Luftausströmers nach 1 mit dem Luftleitelement in einer einen Luftstrom ablenkenden Schwenkstellung,
- 3 eine schematische Darstellung des Luftausströmers nach 1 mit dem Luftleitelement in einer weiteren den Luftstrom ablenkenden Schwenkstellung,
- 4 eine schematische Schnittdarstellung des Schnittes I-I des Luftausströmers gemäß 1,
- 5 eine perspektivische Gesamtdarstellung des Luftausströmers nach 1, und
- 6 eine Explosionsdarstellung des Luftausströmers nach 5.
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Der in den 1 bis 6 dargestellte erfindungsgemäße Luftausströmer 1 für eine Heizungs-, Kühlungs- oder Belüftungsvorrichtung in einem Fahrzeug umfasst in Ausströmergehäuse 2, welches aus einem Luftaustrittsabschnitt 2.1 mit einer Luftaustrittsöffnung 2.10, einem Lufteintrittsabschnitt 2.2 mit einer Lufteintrittsöffnung 2.20 und einem Mittelabschnitt 2.3, welcher sich zwischen dem Luftaustrittsabschnitt 2.1 und dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 befindet, aufgebaut ist.
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In dem Mittelabschnitt 2.3 ist eine Luftleitelementeanordnung 3 mit mehreren Luftleitelementen 3.1, 3.2 und 3.3 um eine Schwenkachse 3.0 schwenkbar angeordnet, wobei die Schwenkachse 3.0 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) orientiert ist, so dass die Luftleitelementeanordnung 3 aus einer neutralen Schwenkstellung I entsprechend der Darstellung nach 1 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) in eine Ablenkstellung II1 (vgl. 2) bzw. in entgegengesetzter Richtung in eine Ablenkstellung II2 (vgl. 3) verschwenkbar ist. Damit bildet das Ausströmergehäuse 2 einen Luftkanal 2.0, welcher sich ausgehend von der Lufteintrittsöffnung 2.20 des Lufteintrittsabschnittes 2.2 über den Mittelabschnitt 2.3 und den Luftaustrittsabschnitt 2.1 erstreckt, so dass ein der Lufteintrittsöffnung 2.20 in axialer Strömungsrichtung R zugeführter Luftstrom L durch diesen Luftkanal 2.0 strömt und als unabgelenkter Luftstrahl L (vgl. 1) oder als abgelenkter Luftstrahl L2 (vgl. 2 und 3) über die Luftaustrittsöffnungen 2.10 das Ausströmergehäuse 2 verlässt. Hierbei bezieht sich die axiale Strömungsrichtung R auf die in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gerichtete Längsachse A des Ausströmergehäuses 2, d. h. die Strömungsrichtung des dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 und damit auch dem Mittelabschnitt 2.3 zugeführten Luftstromes L entspricht der Richtung der Längsachse A.
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Der Volumenstrom des in den Lufteintrittsabschnitt 2.2 eintretenden Luftstromes L wird durch eine verschwenkbare Luftzufuhrklappe 9 gesteuert, die zwischen einer neutralen Schwenkstellung III, in welcher der maximale Volumenstrom zur Verfügung steht, und einer den Lufteintrittsabschnitt 2.2 verschließenden Schwenkstellung IV verschwenkbar ist. In den 1 bis 3 ist die Luftzufuhrklappe 9 in deren neutralen Schwenkstellung III dargestellt, während in 2 die geschlossene Schwenkstellung IV nur angedeutet ist. Diese Luftzufuhrklappe 9 wird mittels eines Getriebes 9.0, bspw. einem Kegelrad-Getriebe angetrieben, welches mit einem Bedienelement 5 mittels einer Steuerwelle 10 verbunden ist.
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Der über die Lufteintrittsöffnung 2.20 dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 zugeführte Luftstrom L strömt in axialen Strömungsrichtung R in den Mittelabschnitt 2.3 des Ausströmergehäuses 2 und trifft dort am lufteintrittsabschnittsseitigen Ende des Mittelabschnittes 2.3 auf die Luftleitelementeanordnung 3. Diese Luftleitelementeanordnung 3 besteht aus wenigstens einem Luftleitelement 3.1, 3.2 oder 3.3.
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In den 1 bis 6 ist die Luftleitelementeanordnung 3 mit fünf Luftleitelementen 3.1, 3.2 und 3.3 aufgebaut. Hierbei sind um ein zentrales Luftleitelement 3.1, welches mit der Längsachse A fluchtet und durch welches stromabwärtsseitig bezüglich des Luftstromes L die Schwenkachse 3.0 geführt ist, in Fahrzeughochrichtung beidseitig jeweils parallel ein Luftleitelement 3.2 und ein Luftleitelement 3.3 angeordnet. Eine solche Luftleitelementeanordnung 3 ist als walzenförmige Anordnung entsprechend von 6 oder kugelförmige Anordnung ausführbar, wodurch sich für die Luftleitelementeanordnung 3 in der x-z-Ebene eine kreisförmige Einhüllende K ergibt. Mit dem Verschwenken der Luftleitelementeanordnung 3 um die Schwenkachse 3.0 werden damit gleichzeitig alle Luftleitelemente 3.1, 3.2 und 3.3 gleichsinnig verschwenkt, wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist.
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In der neutralen Schwenkstellung I der Luftleitelementeanordnung 3 gemäß 1 ist zu erkennen, dass die Luftleitelemente 3.1, 3.2 und 3.3 mit deren stromabwärtsseitigen Kanten derart ausgeführt sind, dass in der x-y-Ebene eine Einhüllende K1 mit einer in Strömungsrichtung R gesehen konkaven Kontur ergibt. Die stromaufwärtsseitigen Kanten der Luftleitelemente 3.1, 3.2 und 3.3 bilden dagegen eine Einhüllende K2 mit einer entgegen der Strömungsrichtung R gesehen konvexen Kontur.
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In Strömungsrichtung R des Luftstromes L gesehen sind nach der Luftleitelementeanordnung 3, also am luftaustrittsabschnittseitigen Ende des Mittelabschnittes 2.3 Schwenklamellen 8 angeordnet, die jeweils mittels einer in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schwenkachse 8.0 schwenkbar sind. Die Richtung dieser Schwenkachse 8.0 verläuft daher senkrecht zur Schwenkachse 3.0 der Luftleitelemente 3.1, 3.2 und 3.3, so dass ein durch den Luftkanal 2.0 geführter Luftstrom L mittels der Schwenklamellen 8 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) verschwenkbar ist. Aus der Schnittansicht gemäß 4 ist zu erkennen, dass für den Luftausströmer 1 vier Schwenklamellen 8 vorgesehen sind.
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Die Luftaustrittsöffnung 2.10 des Luftaustrittsabschnittes 2.1 wird von einem Luftaustrittsgitter 6 verschlossen, welches entgegen der Strömungsrichtung R gesehen etwas konkav ausgebildet werden kann.
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Das Verstellen sowohl der Luftleitelementeanordnung 3 und der Schwenklamellen 8 als auch der Luftzufuhrklappe 9 erfolgt mittels des Bedienelementes 5, welches zentral bezüglich der Luftaustrittsöffnung 2.10 in entgegengesetzter Strömungsrichtung R gesehen vor dem Luftaustrittsgitter 6 angeordnet ist, so dass es manuell betätigbar ist. Die Kopplung dieses Bedienelementes 5 mit der Luftzufuhrklappe 9 über das Getriebe 9.0, der Luftleitelementeanordnung 3 und mit den Schwenklamellen 8 sowie dessen Anordnung an dem Luftaustrittsgitter 6 wird anhand der 4 erläutert.
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Zunächst soll die Ablenkung des dem Luftkanal 2.0 des Ausströmergehäuses 2 zugeführten Luftstromes L in Fahrzeughochrichtung mittels der Luftleitelementeanordnung 3 erläutert werden. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Luftzufuhrklappe 9 in deren neutralen Schwenkstellung III verschwenkt ist und dadurch der maximale Volumenstrom des zugeführten Zuluftstroms L zur Verfügung steht.
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Befindet sich gemäß 1 die Luftleitelementeanordnung 3 in deren neutralen Schwenkstellung I wird der Luftstrom L ohne Ablenkung entlang den Luftleitelementen 3.1, 3.3 und 3.3 geführt und verlässt mit gleicher Strömungsrichtung R die Luftaustrittsöffnung 2.10, wenn sich die Schwenklamellen 8 in deren neutralen Schwenkstellung befinden, so dass der austretende Luftstrom L in Strömungsrichtung R auch in Fahrzeugquerrichtung nicht abgelenkt wird. Eine Schwenkstellung der Schwenklamellen 8 außerhalb der neutralen Schwenkstellung führt lediglich zu einer Ablenkung des Luftstroms L in Fahrzeugquerrichtung.
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Das Bedienelement 5 ist derart mit der Luftleitelementeanordnung 3 gekoppelt, dass mit dem Verschwenken des Bedienelementes 5 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung, Schwenkrichtung H1, vgl. 1 bis 3) die Luftleitelementeanordnung 3 gegensinnig aus der neutralen Schwenkstellung I in die Ablenkstellung II1 oder II2 verschwenkt wird. Nach 2 wird das Bedienelement 5 in Fahrzeughochrichtung nach oben verschwenkt, wodurch die Luftleitelementeanordnung 3 in entgegengesetzter Richtung nach unten in die Ablenkstellung II1 verschwenkt wird. Wird dagegen umgekehrt das Bedienelement 5 nach 3 nach unten verschwenkt, wird die Luftleitelementeanordnung 3 in umgekehrter Richtung nach oben in die Ablenkstellung II2 verschwenkt.
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Der Mittelabschnitt 2.3 ist in dem Bereich zwischen der Luftleitelementeanordnung 3 und dem Luftaustrittsabschnitt 2.1 mit einer den Luftkanal 2.0 jeweils in Fahrzeughochrichtung begrenzenden inneren Umfangsfläche 2.31 und 2.32 ausgebildet, welche in Strömungsrichtung R ausgerichtet sind. Luftaustrittsabschnittsseitig gehen die beiden Umfangsflächen 2.31 und 2.32 jeweils in eine Prallfläche 4.1 und 4.2 über, die gegenüber der axialen Strömungsrichtung R und damit auch gegenüber jeweils den beiden inneren Umfangsflächen 2.31 und 2.32 in der x-z-Ebene mit einem stumpfen Prallflächenwinkel α geneigt sind (vgl. 1). Hierbei sind die beiden Prallflächen 4.1 und 4.2 in Fahrzeugquerrichtung gerichtet.
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Bei einem Verschwenken des Bedienelementes 5 gemäß 2 nach oben wird die Luftleitelementeanordnung 3 in entgegengesetzter Richtung nach unten in die Ablenkstellung II1 verschwenkt, so dass der aus dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 austretende Luftstrom L von den Luftleitelementen 3.1, 3.2 und 3.3 nach unten in Richtung der unteren inneren Umfangsfläche 2.32 und der unteren Prallfläche 4.2 als Luftstrom L1 abgelenkt wird und an der unteren inneren Umfangsfläche 2.32 in Richtung der unteren Prallfläche 4.2 strömt. Aufgrund der Neigung der unteren Prallfläche 4.2 mit dem Prallflächenwinkel α gegenüber der unteren inneren Umfangsfläche 2.32 wird der Luftstrom L1 nach oben als Luftstrom L2 in eine Austrittsrichtung R1 über die Luftaustrittsöffnung 2.10 aus dem Ausströmergehäuse 2 gelenkt.
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Dagegen wird bei einem Verschwenken des Bedienelementes 5 gemäß 3 nach unten die Luftleitelementeanordnung 3 in entgegengesetzter Richtung nach oben in die Ablenkstellung II2 verschwenkt, so dass der aus dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 austretende Luftstrom L von den Luftleitelementen 3.1, 3.2 und 3.3 nach oben in Richtung der oberen inneren Umfangsfläche 2.31 und der oberen Prallfläche 4.1 als Luftstrom L1 abgelenkt wird und an der oberen inneren Umfangsfläche 2.31 in Richtung der oberen Prallfläche 4.1 strömt. Aufgrund der Neigung der oberen Prallfläche 4.1 mit dem Prallflächenwinkel α gegenüber der oberen inneren Umfangsfläche 2.31 wird der Luftstrom L1 nach unten als Luftstrom L2 in eine Austrittsrichtung R2 über die Luftaustrittsöffnung 2.10 aus dem Ausströmergehäuse 2 gelenkt.
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Der Luftaustrittsabschnitt 2.1 mit den innenseitigen Prallflächen 4.1 und 4.2 ist als Steg ausgebildet, so dass der innere Abstand a der beiden inneren Umfangsflächen 2.31 und 2.32 auf eine öffnungsweite b der Luftaustrittsöffnung 2.10 in Fahrzeughochrichtung verkleinert wird.
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Ausgehend von dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 weisen die obere und untere innere Umfangsfläche 2.31 und 2.32 jeweils einen bogenförmigen Abschnitt 2.30 auf, die an die kreisförmige Einhüllende K des Luftleitelementes 3 angepasst sind.
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Zur Erläuterung der Kopplung des Bedienelementes 5 mit der Luftleitelementeanordnung 3, den Schwenklamellen 8 und der Luftzufuhrklappe 9 sind in 4 lediglich der Luftaustrittsabschnitt 2.1 und der Mittelabschnitt 2.3 des Ausströmergehäuses 2 des Luftausströmers 1 gemäß den 1 bis 3 sowie die Luftzufuhrklappe 9 mit dem zugehörigen Getriebe 9.0 dargestellt.
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Zum Verschwenken der Luftleitelementeanordnung 3 ist eine als Hohlwelle ausgebildete Kopplungswelle 7 vorgesehen, die einenends über eine Kugelkulissen-Anordnung 7.1 mit der Luftleitelementeanordnung 3 wirkverbunden ist, so dass eine Drehbewegung der Kopplungswelle 7 in eine Schwenkbewegung der Luftleitelementeanordnung 3 umgesetzt wird. Andernends der Kopplungswelle 7 stellt ein Schwenklager 5.1 eine Kopplung zwischen dem Bedienelement 5 und der Kopplungswelle 7 her, so dass ein Verschwenken des Bedienelementes 5 in eine Schwenkrichtung H1 (z-Richtung) eine Drehbewegung der Kopplungswelle 7 entsprechend der Schwenkbewegung erzeugt wird.
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Die Kugelkulissen-Anordnung 7.1 besteht aus einem von der Kopplungswelle 7 senkrecht abstehenden Kugelzapfen 7.10 sowie einer in dem Luftleitelement 3.1 angeordneten Kulisse 7.11. Um eine Drehbewegung der Kopplungswelle 7 in eine Schwenkbewegung des Luftleitelementes 3.1 umzusetzen, befindet sich der Kugelzapfen 7.10 in einem axialen Abstand c von der Schwenkachse 3.0 des Luftleitelementes 3.1. Um eine Schwenkbewegung der Luftleitelementeanordnung 3 gegenüber der Kopplungswelle 7 zu ermöglichen, ist das Luftleitelement 3.1 im Bereich der Kopplungswelle 7 geschlitzt ausgeführt und ist auf einer am Ende der Kopplungswelle 7 ausgebildeten Lagerkugel 7.2 in der Art eines Kugelgelenks mittels einer von dem Luftleitelement 3.1 gebildeten Kugelschale 7.3 schwenkbar gelagert. Da die Luftleitelemente 3.2 und 3.3 starr mit dem Luftleitelement 3.1 verbunden sind, werden mit dem Verschwenken des Luftleitelementes 3.1 auch die Luftleitelemente 3.2 und 3.3 mitverschwenkt.
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Die Schwenklamellen 8 sind jeweils in einer Schwenkachse 8.0 gelagert und mit einer Koppelstange 8.2 schwenkbar gekoppelt. Eine der Schwenklamellen 8.1 ist mit einem Schwenklager 5.2 des Bedienelementes 5 in der Weise gekoppelt, dass die Schwenkbewegung H2 des Bedienelementes 5 in Fahrzeugquerrichtung in eine Schwenkbewegung der Schwenklamellen 8.1 umgesetzt wird.
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Die beiden Schwenkrichtungen H1 und H2 stehen senkrecht aufeinander.
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Eine Drehbewegung des Bedienelementes 5 zum Betätigen der Luftzufuhrklappe 9 wird auf die Steuerwelle 10 übertragen, die in der als Hohlwelle ausgebildeten Kopplungswelle 7 gelagert ist und einenends drehfest mit dem Bedienelement 5 verbunden ist und andernends über das Getriebe 9.0, das bspw. als Kegelgetriebe derart mit der Luftzufuhrklappe 9 gekoppelt ist, dass eine Drehbewegung der Steuerwelle 10 in eine Schwenkbewegung der Luftzufuhrklappe 9 umgesetzt wird.
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Die Übertragung der Schwenkbewegung H1 auf die Kopplungswelle 7 und der Schwenkbewegung H2 auf die Schwenklamellen 8 mittels des Bedienelementes 5 erfolgt in der Art eines Kardangelenkes. Hierzu ist das Bedienelement 5 in einer starr mit dem Luftaustrittsgitter 6 verbundenen Aufnahme 5.0 schwenkbar angeordnet.
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Das Schwenklager 5.1 ist zum Verschwenken der Luftleitelementeanordnung 3 als äußere Teilschale 5.10 des Bedienelementes 5 ausgebildet, die mittels einer senkrecht zur Schwenkrichtung H1 gerichteten Schwenkachse 5.11 in der Aufnahme 5.0 gelagert ist. Über einen Schwenkarm 5.12 dieser äußeren Teilschale 5.10 ist über eine Zahnsegment-Anordnung 5.13 eine Kopplung zur Kopplungswelle 7 realisiert. Die Schwenkbewegung H1 des Bedienelementes 5 wird in eine entsprechende Schwenkbewegung der äußeren Teilschale 5.11 übertragen, deren Schwenkbewegung mittels des Schwenkarmes 5.12 über die Zahnsegment-Anordnung 5.13 in eine Drehbewegung der Kopplungswelle 7 umgesetzt wird.
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Das Schwenklager 5.2 zum Verschwenken der Schwenklamellen 8.1 ist als innere Teilschale 5.20 des Bedienelementes 5 ausgeführt, die in einem Innenraum der äußeren Teilschale 5.10 um eine in der äußeren Teilschale 5.10 senkrecht zur Schwenkrichtung H2 gelagerten Schwenkachse 5.21 schwenkbar ist. Die Schwenkbewegung H2 wird auf ein mit der inneren Teilschale 5.20 verbundenen Zahnsegment 5.22 übertragen, welches mit einem Zahnrad 5.23 kämmt, welches seinerseits mit einem mit der Schwenklamellen 8.1 verbundenen Zahnsegment 5.24 in Wirkverbindung steht. Diese Komponenten 5.22, 5.23 und 5.24 sind derart angeordnet, dass eine Schwenkbewegung des Zahnsegmentes 5.22 in Fahrzeugquerrichtung zu einer Schwenkbewegung der Schwenklamellen 8.1 um deren Drehachse 8.0 und damit auch zu einer Schwenkbewegung der anderen Schwenklamellen 8 führt.
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Das Bedienelement 5 weist einen manuell betätigbaren Drehknopf 5.3 auf, mit welchem eine manuelle Drehbewegung D und die beiden manuellen Schwenkbewegungen in die Schwenkrichtungen H1 und H2 erzeugt werden.
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Der Drehknopf 5.3 besteht aus einem Drehknopfabschnitt 5.30 und einem hohlzylinderförmigen Übertragungsabschnitt 5.31, welcher in den von der inneren Teilschale 5.20 gebildeten Hohlraum ragt und damit eine Wirkverbindung nicht nur zur inneren Teilschale 5.20, sondern auch zur äußeren Teilschale 5.10 hergestellt wird. Eine endseitig der Steuerwelle 10 angeordneter Kugelkopf 10.0 ragt in den hohlzylinderförmigen Übertragungsabschnitt 5.31, wobei in diesem Übertragungsabschnitt 5.31 axial verlaufende Nuten 5.32 eingearbeitet sind, in die Lagerzapfen 10.1 des Kugelkopfes 10.0 zur Drehmomentübertragung eingreifen, wenn der Drehknopf 5.3 manuell gedreht wird, jedoch aufgrund der Nuten 5.32 eine Schwenkbewegung H1 oder H2 dennoch ermöglicht wird.
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Der Luftausströmer 1 gemäß 4 weist einen Mittelabschnitt 2.3 mit einer rechteckförmigen Kontur auf, wie dies insbesondere auch aus 6 ersichtlich ist, so dass der Luftkanal 2.0 im Bereich des Mittelabschnittes 2.3 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) von den inneren Umfangsflächen 2.31 und 2.32 (vgl. 1 bis 3) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) von inneren Umfangsflächen 2.33 und 2.34 begrenzt wird. In Fahrzeugquerrichtung weitet sich der Luftkanal 2.0 in den Luftaustrittsabschnitt 2.1 auf, in dem sich die Umfangsflächen 2.33 und 2.34 mit einem L-förmigen Querschnitt in dem Luftaustrittsabschnitt 2.1 fortsetzt.
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Das Luftaustrittsgitter 6 besteht aus in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Gitterstäben 6.1 und senkrecht hierzu in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Gitterstäben 6.2. Die Gitterstäbe 6.1 sind endseitig mit dem Luftaustrittsabschnitt 2.1 verbunden, während die in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Gitterstäbe 6.2 beabstandet zu den entsprechenden inneren Umfangsflächen 2.31 und 2.32 des Mittelabschnittes 2.3 enden. Die Aufnahme 5.0 des Bedienelementes 5 sind mit den in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Gitterstäben 6.2 verbunden. Dieses Luftaustrittsgitter 6 stellt ein Designelement dar und kann frei gestaltet werden, wobei gleichzeitig ein gut richtbarer und kompakter Luftstrahl aus der Luftaustrittsöffnung 2.10 austritt.
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Das in 6 dargestellte Luftaustrittsgitter 6 ist in Fahrzeughochrichtung mittels Befestigungsstäben 6.3 nach oben und nach unten mit dem Luftaustrittsabschnitt 2.1 verbunden. Bei dieser Ausführung des Luftausströmers 1, welcher in 5 in montiertem Zustand dargestellt ist, wird die Luftaustrittsöffnung 2.10 von einer Blende 11 abgedeckt.
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Neben der rechteckförmigen Form für den Mittelabschnitt 2.3 können auch eine runde oder ovale Form gewählt werden, wobei die rechteckige Form des Luftaustrittsabschnittes 2.1, insbesondere der rechteckförmigen Luftaustrittsöffnung 2.10 beibehalten werden kann.
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Nach 6 kann das Ausströmergehäuse 2 des Luftausströmers 1 aus mehreren Gehäusekomponenten aufgebaut werden. So besteht dieses Ausströmergehäuse 2 aus einem Oberteil 2.4 (1) und einem Unterteil 2.4 (2), die im montierten Zustand den Luftaustrittsabschnitt 2.1 und den Mittelabschnitt 2.3 ohne dessen bogenförmigen Abschnitt 2.30 bilden. Dieser bogenförmigen Abschnitt 2.30 bildet zusammen mit dem Lufteintrittsabschnitt 2.2 eine separate Gehäusekomponente.
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Mit dem in den 1 bis 6 dargestellte Luftausströmer 1 ist bis auf die Stellung des Bedienelementes 5 kein optische Unterschied zwischen verschieden eingestellten Luftausströmern sichtbar. Damit liefert ein solches Bedienelement 5 ein optisches Feedback zur eingestellten Richtung, wobei die Steuerung des Volumenstroms unabhängig von der Einstellung der Luftablenkung ist.
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Bei einer besonders flachen und breiten Form des Luftaustrittsabschnittes 2.1, insbesondere der Luftaustrittsöffnung 2.10 kann auf das Luftaustrittsgitter 6 verzichtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftausströmer
- 2
- Ausströmergehäuse
- 2.0
- Luftkanal des Ausströmergehäuses 2
- 2.1
- Luftaustrittsabschnitt des Ausströmergehäuses 2
- 2.10
- Luftaustrittsöffnung des Luftaustrittsabschnittes 2.1
- 2.2
- Lufteintrittsabschnitt des Ausströmergehäuses 2
- 2.20
- Lufteintrittsöffnung des Lufteintrittsabschnittes 2.2
- 2.3
- Mittelabschnitt des Ausströmergehäuses 2
- 2.30
- bogenförmiger Abschnitt des Mittelabschnittes 2.3
- 2.31
- innere Umfangsfläche des Mittelabschnittes 2.3
- 2.32
- innere Umfangsfläche des Mittelabschnittes 2.3
- 2.4(1)
- Oberteil des Ausströmergehäuses 2
- 2.4(2)
- Unterteil des Ausströmergehäuses 2
- 3
- Luftleitelementeanordnung
- 3.0
- Schwenkachse der Luftleitelementeanordnung 3
- 3.1
- Luftleitelement der Luftleitelementeanordnung 3
- 3.2
- Luftleitelement der Luftleitelementeanordnung 3
- 3.3
- Luftleitelement der Luftleitelementeanordnung 3
- 4.1
- Prallfläche
- 4.2
- Prallfläche
- 5
- Bedienelement
- 5.0
- Aufnahme
- 5.1
- Schwenklager
- 5.10
- äußere Teilschale
- 5.11
- Schwenklager der äußeren Teilschale
- 5.12
- Schwenkarm der äußeren Teilschale 5.10
- 5.13
- Zahnsegment-Anordnung
- 5.2
- Schwenklager
- 5.20
- innere Teilschale
- 5.21
- Schwenkachse
- 5.22
- Zahnsegment
- 5.23
- Zahnrad
- 5.24
- Zahnsegment
- 5.3
- Drehknopf
- 5.30
- Drehknopfabschnitt des Drehknopfes 5.3
- 5.31
- Übertragungsabschnitt des Drehknopfes 5.3
- 5.32
- Nuten des Übertragungsabschnittes 5.31
- 6
- Luftaustrittsgitter
- 6.1
- Gitterstäbe des Luftaustrittsgitters 6
- 6.2
- Gitterstäbe des Luftaustrittsgitters 6
- 6.3
- Befestigungsstäbe des Luftaustrittsgitter 6
- 7
- Kopplungswelle
- 7.1
- Kugelkulissen-Anordnung
- 7.10
- Kugelzapfen der Kugelkulissen-Anordnung 7.1
- 7.11
- Kulisse der Kugelkulissen-Anordnung 7.1
- 7.2
- Lagerkugel
- 7.3
- Kugelschale
- 8
- Schwenklamellen
- 8.0
- Schwenkachse
- 8.1
- Schwenklamelle
- 8.2
- Koppelstange
- 9
- Luftzufuhrklappe
- 9.0
- Getriebe
- 10
- Steuerwelle
- 10.0
- Kugelkopf der Steuerwelle 10
- 10.1
- Lagerzapfen des Kugelkopfes 10.0
- 11
- Blende
- I
- neutrale Schwenkstellung der Luftleitelementeanordnung 3
- II1
- Ablenkstellung der Luftleitelementeanordnung 3
- II2
- Ablenkstellung der Luftleitelementeanordnung 3
- III
- neutrale Schwenkstellung der Luftzufuhrklappe 9
- IV
- geschlossene Schwenkstellung der Luftzufuhrklappe 9
- A
- Längsachse des Ausströmergehäuses 2
- a
- Abstand der Umfangsflächen 2.31 und 2.32
- b
- Öffnungsweite der Luftaustrittsöffnung 2.10
- c
- Abstand
- H1
- Schwenkrichtung des Bedienelementes 5
- H2
- Schwenkrichtung des Bedienelementes 5
- L
- Luftstrom
- L1
- von dem Luftleitelement 3 abgelenkter Luftstrom L1
- L2
- von der Prallfläche 4 abgelenkter Luftstrom L2
- R
- axialen Strömungsrichtung des Luftstromes L
- R1
- Richtung des abgelegten Luftstromes L2
- R2
- Richtung des abgelegten Luftstromes L2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011050435 A1 [0003, 0004]
- DE 202016002951 U1 [0005]
- DE 202015102026 U1 [0006, 0007, 0008]
