DE102018108812A1

DE102018108812A1 - Luftausströmer für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018108812A1
Application number: DE102018108812.4A
Authority: DE
Inventors: Joachim PESTKE
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2019-10-17
Also published as: KR20190120073A; CN110370894A; US20190315200A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung und einer durch eine Gehäuseaustrittswand begrenzten Austrittsöffnung, wobei zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung ein Luftkanal für einen von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung strömenden Luftstrom definiert ist, weiter umfassend in dem Gehäuse verstellbar angeordnete Luftleitelemente zum Ablenken des Luftstroms, wobei die Luftleitelemente mindestens zwei Luftleitschalen umfassen, die zum Ablenken des Luftstroms in dem Gehäuse zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegbar gelagert sind, wobei die mindestens zwei Luftleitschalen zumindest in einer Stellung entgegen der Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen durch die Gehäuseaustrittswand verdeckt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung und einer durch eine Gehäuseaustrittswand begrenzten Austrittsöffnung, wobei zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung ein Luftkanal für einen von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung strömenden Luftstrom definiert ist, weiter umfassend in dem Gehäuse verstellbar angeordnete Luftleitelemente zum Ablenken des Luftstroms.
Mit derartigen Luftausströmern wird dem Innenraum von Fahrzeugen, wie PKW oder LKW, Frischluft zugeführt. Dazu weisen die Luftausströmer ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung für Frischluft auf. Das Gehäuse besitzt weiterhin eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Austrittsöffnung. Zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung ist ein Luftkanal für den Luftausströmer durchströmende und in den Fahrzeuginnenraum zu leitende Luft gebildet. In dem Gehäuse, insbesondere dem Luftkanal, sind bei bekannten Luftausströmern Luftleitelemente, wie beispielsweise Luftleitlamellen, zwischen zwei Endstellungen bewegbar, beispielsweise verschwenkbar, angeordnet. Durch Verstellen der Luftleitelemente kann der Luftstrom in gewünschter Weise abgelenkt werden.
Luftausströmer sind beispielsweise bekannt aus DE 10 2006 032 587 B4 , DE 10 2013 209 430 B3 , DE 10 2014 101 315 A1 oder DE 10 2014 221 641 A1 .
Ein Nachteil bekannter Luftausströmer liegt darin, dass die in dem Luftkanal angeordneten Luftleitelemente, wie Luftleitlamellen, den für die Luft zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitt beschränken. Dies gilt insbesondere im Bereich der Endstellungen der Luftleitelemente. Es kann zu Beschränkungen des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitts von mehr als 20% kommen. Darüber hinaus besteht aus Designgründen teilweise der Wunsch, die Austrittsöffnungen der Luftausströmer in das Gesamt-I-Tafel-Design harmonisch als schlitzförmige Öffnungen so zu integrieren, dass die Funktionselemente der Luftausströmer, insbesondere die Lamellen, aus dem Fahrzeuginnenraum nicht direkt erkennbar sind.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Luftausströmer der eingangs genannten Art bereitzustellen, der bei maximiertem Strömungsquerschnitt für Luft eine möglichst große Designfreiheit erlaubt.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Für einen Luftausströmer der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass die Luftleitelemente mindestens zwei Luftleitschalen umfassen, die zum Ablenken des Luftstroms in dem Gehäuse zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegbar gelagert sind, wobei die mindestens zwei Luftleitschalen zumindest in einer Stellung entgegen der Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen durch die Gehäuseaustrittswand verdeckt sind.
Der Luftausströmer wird in einem Fahrzeug, wie einem PKW oder LKW, eingesetzt. Der Eintrittsöffnung des Gehäuses wird Frischluft zugeführt, die durch das Gehäuse hindurch zur Austrittsöffnung und über diese in den Fahrzeuginnenraum gelangt. In an sich bekannter Weise sind in dem Gehäuse zwischen zwei Endstellungen verstellbare Luftleitelemente angeordnet, durch deren Verstellen der in den Fahrzeuginnenraum geleitete Luftstrom in gewünschter Weise abgelenkt werden kann. Die Austrittsöffnung ist durch eine Gehäuseaustrittswand begrenzt. Sie kann durch eine Blende des Gehäuses gebildet sein.
Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Luftleitschalen in dem Gehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung verstellbar angeordnet. Die Luftleitschalen können dabei gegebenenfalls auch Zwischenstellungen zwischen den Endstellungen einnehmen. Es können insbesondere genau zwei Luftleitschalen vorgesehen sein. Sie können identisch ausgebildet sein, und lediglich gespiegelt zueinander angeordnet sein. Sie können in gleicher Weise bewegbar sein, wiederum insbesondere lediglich gespiegelt zueinander. Die Luftleitschalen sind schalenförmig ausgebildet. Sie können zum Beispiel Zylinderschalen sein. Es sind aber auch andere Krümmungsgeometrien denkbar, beispielsweise eine kegelförmige oder parabelförmige Krümmung. Die Krümmungsgeometrie kann insbesondere von der Öffnungsgeometrie des Luftausströmers abhängen. So können beispielsweise kegelförmige Krümmungen bei einem sich verjüngenden Öffnungsspalt eingesetzt werden. Allgemein gesagt können die Luftleitschalen eine stetig gekrümmte Form besitzen. Die konkaven Seiten der mindestens zwei Luftleitschalen sind dabei einander zugewandt. Die konvexen Seiten der Luftleitschalen sind gegenüberliegenden Innenseiten des Gehäuses zugewandt. Die Längsachsen der Luftleitschalen können insbesondere senkrecht zur Strömungsrichtung des Luftstroms durch das Gehäuse verlaufen. Im in einem Fahrzeug montierten Zustand kann diese Längsachse zum Beispiel in horizontaler Richtung verlaufen. Die Luftleitschalen sind insbesondere permanent gekrümmt. Sie werden in ihrer Form zum Leiten des Luftstroms also nicht verändert. Werden die Luftleitschalen in dem Gehäuse zwischen ihren Endstellungen bewegt, ändert sich der durch sie gebildete Strömungskanal für durch das Gehäuse strömende Luft. Dadurch wird die Luft in gewünschter Weise aus ihrer Hauptströmungsrichtung abgelenkt. Beispielsweise kann durch eine Bewegung der Luftleitschalen im in einem Fahrzeug montierten Zustand der Luftstrom nach oben oder nach unten abgelenkt werden. Die Richtung und der Winkel der Luftablenkung werden durch die Position bzw. Bewegungsstellung und Krümmung der Luftleitschalen, insbesondere am Abströmpunkt, also dem Bereich unmittelbar vor der Austrittsöffnung, vorgegeben.
Die mindestens zwei Luftleitschalen befinden sich zumindest in einer ihrer Stellungen entgegen der Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen in einem durch die Gehäuseaustrittswand verdeckten Bereich. Sie sind also aus dem Fahrzeuginnenraum gesehen hinter der Gehäuseaustrittswand angeordnet und durch diese verdeckt. In einer Richtung von der Austrittsöffnung zur Eintrittsöffnung gesehen sind die Luftleitschalen somit aus dem Fahrzeuginnenraum heraus nicht sichtbar. Insbesondere befinden sie sich nicht in dem durch den Querschnitt der Austrittsöffnung gebildeten Strömungskanal. Dieser Strömungskanal wird somit durch die Luftleitschalen nicht gestört. Es ist so möglich, die Luftleitschalen derart auszubilden, dass sie als bewegliche Gehäusewandung wahrgenommen werden, nicht jedoch als im Strömungskanal befindliche Luftleitelemente. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Luftausströmer in das Gesamt-I-Tafel-Design eines Fahrzeugs harmonisch als schlitzförmige Öffnung integriert werden, so dass die Funktionselemente der Luftausströmer, insbesondere die Luftleitschalen, zumindest in einer Stellung, vorzugsweise einer Endstellung, die gleichzeitig eine Neutralstellung sein kann, aus dem Fahrzeuginnenraum nicht direkt erkennbar sind. Weiterhin befinden sich die Luftleitschalen insbesondere in jeder Stellung in Strömungsrichtung der Luft gesehen stromauf der Austrittsöffnung. Indem die Luftleitschalen eine schalenförmige Kontur besitzen, wird außerdem eine besonders gleichmäßige, wirbelreduzierte und damit auch geräuschreduzierte Strömungsumlenkung bei gleichzeitig hohem möglichen Luftablenkwinkel ermöglicht. Dies gilt insbesondere bei flachen, insbesondere schlitzförmigen Austrittsöffnungen. Die Designfreiheit der Ausströmeröffnungen innerhalb des 1-Tafel Gesamtdesigns wird so maximiert. Ein Stören des Luftstroms wird durch die Anordnung und Ausbildung der Luftleitschalen minimiert. Insbesondere bleibt der für die Luft zur Verfügung stehende Strömungskanal in sämtlichen Bewegungszuständen der Luftleitschalen weitgehend offen. Die bei konventionellen Luftleitlamellen mit zunehmender Luftablenkung zunehmende Schließung des Strömungskanals kann erfindungsgemäß weitgehend vermieden werden. Damit wird auch ein geringerer Luftdruckabfall im Luftausströmer erreicht. Durch geeignete Ausgestaltung der Luftleitschalen kann ein Trichtereffekt für die durchströmende Luft und damit eine Zentrierung des Luftstroms erreicht werden. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Luftleitschalen sich im Zuge ihrer Verstellbewegung soweit aneinander annähern können, dass die Austrittsöffnung durch diese verschlossen und der Luftstrom ins Fahrzeuginnere somit unterbunden werden kann. Zusätzliche Verschlusselemente wären dann nicht erforderlich.
Wie bereits erwähnt, kann die Austrittsöffnung des Gehäuses flach, insbesondere schlitzförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise kann die Austrittsöffnung ein Verhältnis Länge zu Höhe von 1,7:1, vorzugsweise 2,5:1, weiter vorzugsweise 5:1, weiter vorzugsweise 9:1, weiter vorzugsweise 22:1, aufweisen.
Die Luftleitschalen können beispielsweise durch ein Bedienelement manuell zwischen ihren Endstellungen bewegbar sein. Es wäre jedoch auch denkbar, dass zur Bewegung der Luftleitschalen ein separater Antrieb, zum Beispiel ein elektromotorischer Antrieb, vorgesehen ist.
Zur Absicherung des Luftkanals gegen unbefugten Zugriff bzw. gegen ein unbeabsichtigtes Einklemmen von Fingern zum Beispiel bei einer Reinigung und zur Absicherung gegen unsachgemäße Benutzung kann die Austrittsöffnung beispielsweise durch eine Gitterstruktur verschlossen sein. Ein solches Ausströmgitter kann als separates Bauteil an dem Gehäuse befestigt sein oder auch einstückiger Bestandteil des Gehäuses bzw. einer Blende des Gehäuses sein. Es sind beliebige Ausgestaltungen des Gitters denkbar, zum Beispiel als Spritzgussgitter, Streckmetallgitter, Drahtgitter oder textiles Gitter oder dergleichen.
Gemäß einer Ausgestaltung können die mindestens zwei Luftleitschalen unabhängig voneinander zwischen ihren Endstellungen bewegbar sein. Hierdurch wird eine besonders große Flexibilität bei der Luftablenkung erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können sich die mindestens zwei Luftleitschalen bei ihrer Bewegung aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung jeweils in Richtung der Eintrittsöffnung des Gehäuses, also von der Austrittsöffnung weg bewegen. Hierdurch wird das Stören des Luftstroms bei der Luftablenkung weiter minimiert. Insbesondere werden auf diese Weise Engstellen im Strömungsverlauf reduziert bzw. vermieden. Dies gilt insbesondere, wenn die Luftleitschalen bei ihrer Verstellung jeweils auch in Richtung der jeweils anderen Luftleitschale bewegt werden.
Die mindestens zwei Luftleitschalen können jeweils in ihrer ersten Endstellung durch die Gehäuseaustrittswand verdeckt sein. Sie werden dann also aus dieser hinter der Gehäuseaustrittswand befindlichen ersten Endstellung zum Ablenken des Luftstroms in ihre zweite Endstellung bewegt, gegebenenfalls unter Einnahme von Zwischenstellungen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Luftstrom bei in ihrer ersten Endstellung befindlichen mindestens zwei Luftleitschalen durch die mindestens zwei Luftleitschalen nicht abgelenkt wird. In dieser ersten Endstellung wird der Luftstrom also nicht in seiner Richtung gegenüber seiner Hauptströmungsrichtung abgelenkt. Er tritt in seiner durch die Verbindung zwischen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung des Gehäuses vorgegebenen Richtung aus dem Gehäuse in den Fahrzeuginnenraum aus. Beispielsweise kann der Luftstrom im in einem Fahrzeug montierten Zustand in horizontaler Richtung in den Fahrzeuginnenraum austreten. Die erste Endstellung bildet somit eine Neutralstellung der Luftleitschalen. Die Luftleitschalen können den Luftstrom, wie bereits erwähnt, in dieser ersten Endstellung zentrieren, in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung. Die zweite Endstellung kann dann eine Stellung für eine maximale Luftstromablenkung bilden. Wiederum sind zwischen den Endstellungen selbstverständlich auch Zwischenstellungen möglich.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zum Ablenken des Luftstroms in einer ersten Richtung eine erste der mindestens zwei Luftleitschalen aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung verstellt wird, während eine zweite der mindestens zwei Luftleitschalen in ihrer ersten Endstellung bleibt, und dass zum Ablenken des Luftstroms in einer zweiten Richtung eine zweite der mindestens zwei Luftleitschalen aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung verstellt wird, während die erste der mindestens zwei Luftleitschalen in ihrer ersten Endstellung bleibt. Der Luftstrom wird durch die in die zweite Endstellung bewegte Luftleitschale in Richtung der in der ersten Endstellung verbleibenden Luftleitschale abgelenkt. Diese Luftleitschale wird durch den abgelenkten Luftstrom druckbelastet. Von dieser Luftleitschale wird der Luftstrom dann durch ihre Krümmung bedingt zur Austrittsöffnung hin abgelenkt. Dies kann insbesondere wieder von dieser Luftleitschale weg erfolgen. An der in die zweite Endstellung bewegten Luftleitschale kann ein Totströmungsgebiet vorliegen. Es ergibt sich eine besonders gute Fokussierung und Ablenkung des Luftstroms. Bei einer Änderung der Ablenkungsrichtung der Luft kann immer die Neutralstellung der Luftleitschalen durchlaufen werden. Alternativ wäre es selbstverständlich auch denkbar, dass beide Luftleitschalen gleichzeitig bewegt werden.
Es kann zur weiter verbesserten Ablenkung und Fokussierung vorgesehen sein, dass sich ein der Austrittsöffnung zugewandtes vorderes Ende der mindestens zwei Luftleitschalen bei ihrer Bewegung aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung jeweils der in ihrer ersten Endstellung bleibenden Luftleitschale annähert.
Das der Austrittsöffnung zugewandte vordere Ende der mindestens zwei Luftleitschalen kann sich nach einer weiteren Ausgestaltung in der ersten Endstellung dicht benachbart zu der Gehäuseaustrittswand befinden. Es kann sich insbesondere unmittelbar benachbart zu einer der die Austrittsöffnung definierenden Kanten der Gehäuseaustrittswand befinden. Auf diese Weise wird verhindert, dass Luft zwischen die Luftleitschale und die Innenseite der Gehäuseaustrittswand gelangen kann. Dies könnte zu unerwünschten Verwirbelungen führen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mit einem der Austrittsöffnung zugewandten vorderen Ende der mindestens zwei Luftleitschalen jeweils ein erstes Ende eines ersten Schleppluftleitelements schwenkbar verbunden ist, wobei die ersten Schleppluftleitelemente bei einer Bewegung der mindestens zwei Luftleitschalen mitgeschleppt werden. Über die endseitige Verbindung sind die ersten Schleppluftleitelemente mit den Luftleitschalen schwenkbar verbunden. Bei einer Bewegung der Luftleitschalen wird das jeweilige Schleppluftleitelement mitgezogen und somit ebenfalls bewegt.
Mit einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der ersten Schleppluftleitelemente kann nach einer weiteren Ausgestaltung jeweils mindestens ein zweites Schleppluftleitelement mit einem ersten Ende schwenkbar verbunden sein. Wird eine Luftleitschale zwischen ihrer ersten und zweiten Endstellung bewegt, werden die entsprechenden Schleppluftleitelemente mitgeschleppt bzw. geschoben. Dabei sind sowohl die Luftleitschalen als auch die Schleppluftleitelemente in entsprechenden Führungskurven des Gehäuses geführt. Die Schleppluftleitelemente sind dabei derart angeordnet, dass sich insbesondere bei in der zweiten Endstellung befindlicher Luftleitschale der abgelenkte Luftstrom an die mit dieser Luftleitschale verbundenen Schleppluftleitelemente anlegt. Durch Nutzen des sogenannten Coanda-Effekts kann eine Vergrößerung des Ablenkwinkels und eine weiter verbesserte Luftströmung erreicht werden. Gleichzeitig sorgt die insbesondere nicht durch Luft durchströmbare Verbindung der verkettet angeordneten Luftleitschalen und Schleppluftleitelemente für eine optimierte, laminare, wirbelreduzierte und damit auch geräuschoptimierte Luftströmung. Die Schwenkverbindung zwischen den Luftleitschalen und den Schleppluftleitelementen bzw. zwischen den Schleppluftleitelementen kann beispielsweise durch sogenannte Zweikomponentenrollos, bestehend aus Hart- und Weichkomponenten, textile Scharniere, oder dergleichen strömungsdichte Verbindungen realisiert werden.
Gemäß einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung zur Beruhigung der Luftströmung kann sich ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende der zweiten Schleppluftleitelemente bei in der zweiten Endstellung befindlicher Luftleitschale jeweils dicht benachbart zu der Gehäuseaustrittswand befinden. Es kann sich insbesondere unmittelbar benachbart zu einer der die Austrittsöffnung definierenden Kanten der Gehäuseaustrittswand befinden. Auf diese Weise wird wiederum verhindert, dass Luft zwischen die Schleppluftleitelemente und die Innenseite der Gehäuseaustrittswand gelangen kann, was anderenfalls zu unerwünschten Verwirbelungen führen könnte.
Die Gehäuseaustrittswand kann eine gekrümmte Form besitzen. Ihre Krümmung kann an die Krümmung der zweiten Schleppluftleitelemente angepasst sein. Beispielsweise kann die Krümmung der Gehäuseaustrittswand kreisbogenförmig sein. Die Krümmung der Gehäuseaustrittswand kann gemeinsam mit den in der Kette der Austrittsöffnung nächsten, vordersten Schleppluftleitelementen eine gemeinsame gekrümmte Fläche bilden, an die sich die strömende Luft noch besser anlegt.
Auch die ersten und/oder zweiten Schleppluftleitelemente können Schleppluftleitschalen, also schalenförmige Schleppluftleitelemente, sein. Wiederum kann es sich zum Beispiel um Zylinderschalen handeln. Die konkaven Seiten der Schleppluftleitschalen können wiederum einander paarweise zugewandt sein. Die Längsachsen der Schleppluftleitschalen können wiederum senkrecht zur Strömungsrichtung des Luftstroms durch das Gehäuse verlaufen, im in einem Fahrzeug montierten Zustand können sie zum Beispiel in horizontaler Richtung verlaufen. Auch die Schleppluftleitschalen sind insbesondere permanent gekrümmt, werden also in ihrer Form zum Leiten des Luftstroms nicht verändert.
Zur Führung der Luftleitschalen bzw. der Schleppluftleitelemente kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Luftleitschalen und/oder die ersten und/oder zweiten Schleppluftleitelemente jeweils über seitliche Zapfen in Führungsnuten des Gehäuses geführt sind. Jede Luftleitschale bzw. jedes Schleppluftleitelement kann mindestens vier einander paarweise gegenüberliegende seitliche Zapfen aufweisen. Die Zapfen können jeweils im Bereich der Enden der Luftleitschalen bzw. Schleppluftleitelemente angeordnet sein. Durch diese Ausgestaltung wird eine besonders sichere Führung der Bewegung erreicht.
In Strömungsrichtung stromauf der mindestens zwei Luftleitschalen kann zum Ablenken des Luftstroms mindestens ein weiteres Luftleitelement in dem Gehäuse zwischen zwei Endstellungen bewegbar gelagert sein. Das mindestens eine weitere Luftleitelement kann mindestens eine um eine Schwenkachse zwischen zwei Endstellungen schwenkbar gelagerte Luftleitlamelle sein. Die Schwenkachse kann im in einem Fahrzeug montierten Zustand beispielsweise in vertikaler Richtung verlaufen. Es kann sich bei der mindestens einen Luftleitlamelle also um eine Vertikallamelle handeln. Es können mehrere weitere Luftleitelemente, beispielsweise Luftleitlamellen, vorgesehen sein. Diese können in an sich bekannter Weise über mindestens eine Koppelstange miteinander gekoppelt sein, so dass sie synchron zueinander bewegt werden. Die weiteren Luftleitelemente lenken den Luftstrom insbesondere in einer anderen Richtung ab als die Luftleitschalen, zum Beispiel in einer Richtung senkrecht hierzu. Während im in einem Fahrzeug montierten Zustand die Luftleitschalen den Luftstrom beispielsweise nach oben und nach unten ablenken können, können die weiteren Luftleitelemente den Luftstrom beispielsweise in seitlicher Richtung ablenken. Auch die weiteren Luftleitelemente können beispielsweise über Lagerzapfen direkt im Gehäuse schwenkbar gelagert sein. Die Bewegung der weiteren Luftleitelemente kann über manuelle Bedienelemente, wie Bedienräder, Schiebegriffe oder dergleichen oder durch separaten Antrieb, beispielsweise elektromotorischen Antrieb, erfolgen. Dies ist an sich bekannt.
Eine den Luftleitschalen zugewandte Vorderseite des mindestens einen weiteren Luftleitelements kann eine gekrümmte Form besitzen. Die Krümmung kann an die Krümmung der Luftleitschalen angepasst sein. Die Luftleitschalen können sich dann in ihrer zweiten Endstellung dicht benachbart zu der gekrümmten Vorderseite des mindestens einen weiteren Luftleitelements befinden.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, wie einen PKW oder LKW, mit einem darin montierten erfindungsgemäßen Luftausströmer.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 einen erfindungsgemäßen Luftausströmer in einer Schnittansicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel in einem ersten Betriebszustand,
2 die Darstellung aus 1 in einem zweiten Betriebszustand,
3 die Darstellung aus 1 in einem dritten Betriebszustand,
4 einen erfindungsgemäßen Luftausströmer in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem ersten Betriebszustand,
5 die Darstellung aus 4 in einem zweiten Betriebszustand,
6 die Darstellung aus 4 in einem dritten Betriebszustand, und
7 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 6.

Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
Der in 1 gezeigte Luftausströmer weist ein Gehäuse 10 auf mit einer Eintrittsöffnung 12 und einer Austrittsöffnung 14, die durch eine Gehäuseaustrittswand 16 begrenzt wird. Zwischen der Eintrittsöffnung 12 und der Austrittsöffnung 14 ist ein Luftkanal für einen durch das Gehäuse 10 entlang einer Hauptströmungsrichtung strömenden Luftstrom 18 definiert. Der Luftausströmer wird in einem Fahrzeug, wie einem PKW oder LKW, verbaut und leitet Frischluft in das Fahrzeuginnere.
In dem Gehäuse 10 sind bei dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Luftleitschalen 20 bewegbar angeordnet. Die Luftleitschalen 20 sind in dem dargestellten Beispiel jeweils zylinderschalenförmig gekrümmt. In 1 ist eine erste Endstellung der Luftleitschalen 20 gezeigt. In dieser ersten Endstellung sind die Luftleitschalen 20 entgegen der Strömungsrichtung der Luft gesehen, in 1 also von rechts nach links gesehen, durch die Gehäuseaustrittswand 16 verdeckt. Der Luftstrom wird in der in 1 gezeigten Neutralstellung durch die Luftleitschalen 20 nicht aus seiner Hauptströmungsrichtung abgelenkt. An ihren beiden Enden besitzen die identisch ausgebildeten und lediglich gespiegelt zueinander angeordneten Luftleitschalen 20 jeweils gegenüberliegend zwei Zapfen 22, die in nicht näher dargestellten Führungsnuten des Gehäuses 10 geführt sind. Auf diese Weise kann die untere Luftleitschale 20 aus der in 1 gezeigten ersten Endstellung in eine in 2 gezeigte zweite Endstellung bewegt werden. Die in 1 obere Luftleitschale 20 kann entsprechend auf diese Weise aus der in 1 gezeigten ersten Endstellung in eine in 3 gezeigte zweite Endstellung bewegt werden. In den 2 und 3 sind die ersten Endstellungen der bewegten Luftleitschalen 20 zur Veranschaulichung noch gestrichelt dargestellt. Wie außerdem anhand des Pfeils 24 in den 2 und 3 jeweils veranschaulicht, werden die Luftleitschalen 20 beim Bewegen in ihre zweite Endstellung jeweils in Richtung der Eintrittsöffnung 12 des Gehäuses 10 bewegt. Wie durch den Pfeil 26 in den 2 und 3 jeweils veranschaulicht, wird das der Austrittsöffnung 14 jeweils zugewandte vordere, in den Figuren rechte Ende der Luftleitschalen 20 bei ihrer Bewegung in die zweite Endstellung jeweils der in ihrer ersten Endstellung bleibenden anderen Luftleitschale 20 angenähert. Weiter ist in den 1 bis 3 zu erkennen, dass sich das der Austrittsöffnung 14 zugewandte vordere Ende der Luftleitschalen 20 in der ersten Endstellung dicht benachbart zu der Gehäuseaustrittswand 16 befindet.
Durch die Verstellbarkeit der Luftleitschalen 20 zwischen ihrer ersten und zweiten Endstellung kann der Luftstrom 18 aus seiner in 1 gezeigten Hauptströmungsrichtung abgelenkt werden, in den 1 bis 3 nach unten ( 2) oder nach oben (3). Erreicht wird dies durch die Form und Position der Luftleitschalen 20. So leitet die in den 2 und 3 jeweils in ihre zweite Endstellung bewegte Luftleitschale 20 den Luftstrom 18 in Richtung der in der ersten Endstellung verbleibenden Luftleitschale 20 ab, so dass diese durch den Luftstrom 18 druckbelastet wird. Aufgrund ihrer Krümmung leitet die in der ersten Endstellung bleibende Luftleitschale 20 den Luftstrom dann wieder entsprechend ihrer Krümmung von ihr weg, in 2 nach unten und in 3 nach oben.
Bei dem Bezugszeichen 28 ist in den 1 bis 3 außerdem eine von mehreren parallel zueinander angeordneten, um eine Schwenkachse 30 schwenkbar an dem Gehäuse 10 gelagerten Luftleitlamellen gezeigt. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, nur eine solche Luftleitlamelle vorzusehen. Die in den 1 bis 3 zu erkennende Luftleitlamelle 28 ist mit den übrigen, in der Zeichenebene dahinter und davor angeordneten Luftleitlamellen 28 beispielsweise über mindestens eine Koppelstange gekoppelt, so dass diese synchron verschwenken. Ein Verschwenken der Luftleitlamellen 28 um die Schwenkachse 30 führt entsprechend zu einer seitlichen Ablenkung des Luftstroms 18. Dies ist an sich bekannt.
In den 1 bis 3 ist außerdem noch zu erkennen, dass die der Austrittsöffnung 14 zugewandte Vorderseite 32 der Luftleitlamelle 28, und die übrigen Luftleitlamellen sind identisch ausgebildet, eine an die Krümmung der Luftleitschalen 20 angepasste gekrümmte Form besitzt. Wie insbesondere in den 2 und 3 zu erkennen, befinden sich die Luftleitschalen 20 in ihrer zweiten Endstellung dicht benachbart zu dieser Vorderseite 32.
Das in den 4 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 3. Auch der in den 4 bis 6 gezeigte Luftausströmer weist ein Gehäuse 110 mit einer Eintrittsöffnung 112 und einer durch eine Gehäuseaustrittswand 116 begrenzten Austrittsöffnung 114 für einen Luftstrom 118 auf. Wiederum sind in dem Gehäuse 110 Luftleitschalen 120 zwischen einer in 4 gezeigten ersten Endstellung und einer in 6 für die in den Figuren untere Luftleitschale 120 gezeigten zweiten Endstellung beweglich gelagert. Es sei darauf hingewiesen, dass in den 5 und 6 nur die Bewegung der unteren Luftleitschale 120 dargestellt ist. Die Bewegung der oberen Luftleitschale 120 erfolgt in identischer, lediglich gespiegelter Weise.
Die Luftleitschalen 120 weisen wiederum die bereits zu den 1 bis 3 erläuterten Zapfen 122 an ihren Enden auf, die in entsprechenden Führungsnuten des Gehäuses 110 geführt sind. In der in 5 gezeigten Zwischenstellung zwischen der ersten Endstellung (4) und der zweiten Endstellung (6) sowie in der in 6 gezeigten zweiten Endstellung ist, wiederum durch Pfeile 124 veranschaulicht, zu erkennen, dass die Luftleitschalen 120 bei ihrer Bewegung in die zweite Endstellung jeweils in Richtung der Eintrittsöffnung 112 bewegt werden. Außerdem ist in den 5 und 6 durch die Pfeile 126 veranschaulicht, dass sich das der Austrittsöffnung 114 zugewandte vordere Ende der Luftleitschalen 120 bei ihrer Bewegung in die zweite Endstellung der in der ersten Endstellung bleibenden Luftleitschale 120 annähert. Durch Verstellen der Luftleitschalen 120 in die zweite Endstellung kann der Luftstrom 118 aus seiner Hauptströmungsrichtung abgelenkt werden, wie in den 5 und 6 beispielhaft für eine Ablenkung nach unten gezeigt. In entsprechender Weise kann eine Ablenkung des Luftstroms 118 nach oben durch Bewegen der oberen Luftleitschale 120 in ihre zweite Endstellung erfolgen.
Wiederum sind in den 4 bis 6 stromauf der Luftleitschalen 120 Luftleitlamellen 128 schwenkbar um eine Schwenkachse 130 an dem Gehäuse 110 gelagert. Durch Verschwenken der Luftleitlamellen 128 um ihre Schwenkachsen 130 kann, wie oben zu den 1 bis 3 erläutert, der Luftstrom 118 in seitlicher Richtung abgelenkt werden. In den 4 bis 6 ist außerdem noch bei dem Bezugszeichen 134 eine die Luftleitlamellen 128 zum synchronen Verschwenken koppelnde Koppelstange gezeigt. Auch die Luftleitlamellen 128 der 4 bis 6 weisen eine gekrümmte Vorderkante 132 auf, wie oben zu den 1 bis 3 erläutert.
In der Schnittansicht der 7 ist das Verstellen der Luftleitlamellen 128 dargestellt, wobei die verstellten Positionen der Luftleitlamellen 128 gestrichelt gezeigt sind. Ebenso gestrichelt gezeigt ist die dadurch bedingte Ablenkung des Luftstroms 118 in seitlicher Richtung. Die Bewegung der Luftleitlamellen 128 ist durch Pfeile 142 veranschaulicht.
Im Unterschied zu dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei dem Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 außerdem mit den Luftleitschalen 120 verbundene erste Schleppluftleitelemente 136 und zweite Schleppluftleitelemente 138 vorgesehen. Die ersten und zweiten Schleppluftleitelemente 136, 138 sind in Kettenanordnung mit den jeweils vorderen Enden der Luftleitschalen 120 und miteinander schwenkbar verbunden. Bei einer Bewegung der Luftleitschalen 120 zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung werden die Schleppluftleitelemente 136, 138 mitgeschleppt bzw. mitgeschoben, wie aus einem Vergleich der 4 bis 6 beispielhaft für die untere Luftleitschale 120 und die unteren Schleppluftleitelemente 136, 138 dargestellt. Für die obere Luftleitschale 120 und die oberen Schleppluftleitelemente 136, 138 erfolgt diese Bewegung in entsprechender Weise. Die Schleppluftleitelemente 136, 138 sind ebenfalls schalenförmig ausgebildet. Sie besitzen ebenfalls im Bereich ihrer Enden jeweils paarweise einander gegenüberliegende Führungszapfen, die in entsprechenden Führungsnuten des Gehäuses 110 geführt sind. Die Bewegung der Schleppluftleitelemente 136, 138 ist in den 5 und 6 durch die Pfeile 140 veranschaulicht. Wie insbesondere in 6 zu erkennen, bilden die Schleppluftleitelemente 136, 138 in der zweiten Endstellung der Luftleitschalen 120 gemeinsam mit der in diesem Fall gekrümmt ausgebildeten Gehäuseaustrittswand 116 eine zusammenhängende gekrümmte Fläche, an die sich der Luftstrom 118 in besonders effektiver Weise anlegt.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
12: Eintrittsöffnung
14: Austrittsöffnung
16: Gehäuseaustrittswand
18: Luftstrom
20: Luftleitschalen
22: Führungszapfen
24: Pfeil
26: Pfeil
28: Luftleitlamellen
30: Schwenkachse
32: Vorderseite
110: Gehäuse
112: Eintrittsöffnung
114: Austrittsöffnung
116: Gehäuseaustrittswand
118: Luftstrom
120: Luftleitschalen
122: Zapfen
124: Pfeil
126: Pfeil
128: Luftleitlamellen
130: Schwenkachse
132: Vorderkante
134: Koppelstange
136: Schleppluftleitelemente
138: Schleppluftleitelemente
140: Pfeil
142: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006032587 B4 [0003]
DE 102013209430 B3 [0003]
DE 102014101315 A1 [0003]
DE 102014221641 A1 [0003]

Claims

Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (10, 110) mit einer Eintrittsöffnung (12, 112) und einer durch eine Gehäuseaustrittswand (16, 116) begrenzten Austrittsöffnung (14, 114), wobei zwischen der Eintrittsöffnung (12, 112) und der Austrittsöffnung (14, 114) ein Luftkanal für einen von der Eintrittsöffnung (12, 112) zu der Austrittsöffnung (14, 114) strömenden Luftstrom (18, 118) definiert ist, weiter umfassend in dem Gehäuse (10, 110) verstellbar angeordnete Luftleitelemente zum Ablenken des Luftstroms (18, 118), dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) umfassen, die zum Ablenken des Luftstroms (18, 118) in dem Gehäuse (10, 110) zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegbar gelagert sind, wobei die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) zumindest in einer Stellung entgegen der Strömungsrichtung des Luftstroms (18, 118) gesehen durch die Gehäuseaustrittswand (16, 116) verdeckt sind.
Luftausströmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) unabhängig voneinander zwischen ihren Endstellungen bewegbar sind.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) bei ihrer Bewegung aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung jeweils in Richtung der Eintrittsöffnung (12, 112) des Gehäuses (10, 110) bewegen.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) jeweils in ihrer ersten Endstellung durch die Gehäuseaustrittswand (16, 116) verdeckt sind.
Luftausströmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (18, 118) bei in ihrer ersten Endstellung befindlichen mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) durch die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) nicht abgelenkt wird.
Luftausströmer nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ablenken des Luftstroms (18, 118) in einer ersten Richtung eine erste der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung verstellt wird, während eine zweite der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) in ihrer ersten Endstellung bleibt, und dass zum Ablenken des Luftstroms (18, 118) in einer zweiten Richtung eine zweite der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung verstellt wird, während die erste der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) in ihrer ersten Endstellung bleibt.
Luftausströmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein der Austrittsöffnung (14, 114) zugewandtes vorderes Ende der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) bei ihrer Bewegung aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung jeweils der in ihrer ersten Endstellung bleibenden Luftleitschale (20, 120) annähert.
Luftausströmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das der Austrittsöffnung (14, 114) zugewandte vordere Ende der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) in der ersten Endstellung dicht benachbart zu der Gehäuseaustrittswand (16, 116) befindet.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der Austrittsöffnung (14, 114) zugewandten vorderen Ende der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) jeweils ein erstes Ende eines ersten Schleppluftleitelements (136) schwenkbar verbunden ist, wobei die ersten Schleppluftleitelemente (136) bei einer Bewegung der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) mitgeschleppt werden.
Luftausströmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der ersten Schleppluftleitelemente (136) jeweils mindestens ein zweites Schleppluftleitelement (138) mit einem ersten Ende schwenkbar verbunden ist.
Luftausströmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende der zweiten Schleppluftleitelemente (138) bei in der zweiten Endstellung befindlicher Luftleitschale (20, 120) jeweils dicht benachbart zu der Gehäuseaustrittswand (16, 116) befindet.
Luftausströmer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dass die ersten und/oder zweiten Schleppluftleitelemente (136, 138) Schleppluftleitschalen (136, 138) sind.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) und/oder die ersten und/oder zweiten Schleppluftleitelemente (136, 138) jeweils über seitliche Zapfen (22, 122) in Führungsnuten des Gehäuses (10, 110) geführt sind.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung stromauf der mindestens zwei Luftleitschalen (20, 120) zum Ablenken des Luftstroms (18, 118) mindestens ein weiteres Luftleitelement in dem Gehäuse (10, 110) zwischen zwei Endstellungen bewegbar gelagert ist.
Luftausströmer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Luftleitelement mindestens eine um eine Schwenkachse (30, 130) zwischen zwei Endstellungen schwenkbar gelagerte Luftleitlamelle (28, 128) ist.