DE102018110399A1

DE102018110399A1 - Entlüftungsanordnung für ein fahrzeug mit geräuschdämpfungsklappe

Info

Publication number: DE102018110399A1
Application number: DE102018110399.9A
Authority: DE
Inventors: Alejandro Chavez Martinez; Alberto Naim Karam Marroquin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2018-04-30
Publication date: 2018-11-08
Also published as: CN108790701A; US20180319253A1

Abstract

Entlüftungsanordnungen zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums und Fahrzeuge mit einer derartigen Entlüftungsanordnung sind vorgesehen. Eine exemplarische Entlüftungsanordnung öffnet und schließt einen Fahrzeuginnenraum, sodass Luft im Fahrzeuginneren aus dem Fahrzeuginnenraum austreten kann. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet eine Strukturplatte, die den Innenraum des Fahrzeugs begrenzt. Die Strukturplatte definiert eine Öffnung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum und einem Fluidpfad ermöglicht. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet ferner eine Geräuschdämpfungsklappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken und in eine offene Position zu bewegen, die den Durchfluss des Fluids durch die Öffnung ermöglicht. Darüber hinaus beinhaltet die Entlüftungsanordnung ein Druckbegrenzungsventil, das sich an einem Ende des Fluidpfads befindet und für das selektive Öffnen und Schließen der Fluidverbindung zwischen dem Fluidpfad und einer äußeren Umgebung außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert ist.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Entlüftungsanordnungen für Druckbegrenzungsventile in Fahrzeugen, insbesondere auf die Geräuschdämpfung dieser Entlüftungsanordnungen.
Kraftfahrzeuge beinhalten eine Karosserie, die einen Innenraum definiert, zum Beispiel einen Kabinenraum oder einen Kofferraum. Der Innenraum kann durch eine Klappe, wie beispielsweise eine Tür, ein Fenster, ein Gatter oder einen Kofferraumdeckel verschlossen werden. Die Klappe und/oder die Karosserie sind mit Dichtungen versehen, um den Verschluss der Klappe gegen die Karosserie dicht abzudichten, damit kein Schmutz, Wasser und/oder Lärm in den Innenraum des Fahrzeugs eindringen kann. Diese Dichtungen verhindern auch, dass beim Schließen der Klappe Luft entweicht, was zu einem Anstieg des Luftdrucks im Innenraum des Fahrzeugs führt. Der erhöhte Luftdruck im Innenraum widersteht dem Schließen der Klappe und erhöht damit den Kraftaufwand zum Schließen der Klappe.
Um den Aufbau des Luftdrucks im Innenraum des Fahrzeugs beim Schließen der Klappe zu vermindern, kann ein Fahrzeug mit einer Öffnung und einem in der Öffnung befindlichen Druckbegrenzungsventil ausgestattet sein. Das Druckbegrenzungsventil kann sich bei einem erhöhten Luftdruck im Innenraum des Fahrzeugs öffnen, um Luft im Innenraum entweichen zu lassen, wodurch der Luftdruck im Innenraum des Fahrzeugs verringert und der Aufwand zum Schließen der Klappe verringert wird.
Darüber hinaus kann ein Fahrzeug mit einem Druckbegrenzungsventil den Luftstrom aus der Fahrzeugkabine zur Steigerung des Fahrgastkomforts beeinflussen. Da ein Klimasystem Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs ansaugt und die Luft in die Fahrzeugkabine einleitet, kann eine Entlüftung durch das Druckbegrenzungsventil erforderlich sein, um eine ordnungsgemäße Zirkulation zu erreichen und den Druckaufbau in der Kabine zu reduzieren.
Beim Öffnen eines Druckbegrenzungsventils kann Lärm von außen durch die Öffnung eindringen. Um das Eindringen von Lärm und äußeren Elementen in die Kabine zu reduzieren, können Druckbegrenzungsventile so klein wie möglich ausgeführt werden, was die Geschwindigkeit begrenzt, mit der das Druckbegrenzungsventil den Druck ausgleichen kann.
Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums vorzusehen, sodass Luft aus dem Fahrzeuginnenraum austreten kann. Darüber hinaus ist es wünschenswert, eine derartige Entlüftungsanordnung mit einer zusätzlichen Geräuschdämpfungsklappe auszustatten, um den Lärm beim Betreten der Fahrzeugkabine zu reduzieren. Weiterhin werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und der Einführung.
KURZDARSTELLUNG
Entlüftungsanordnungen zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums und Fahrzeuge mit einer derartigen Entlüftungsanordnung sind vorgesehen. Eine exemplarische Entlüftungsanordnung öffnet und schließt einen Fahrzeuginnenraum, sodass Luft im Fahrzeuginneren aus dem Fahrzeuginnenraum austreten kann. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet eine Strukturplatte, die den Innenraum des Fahrzeugs begrenzt. Die Strukturplatte definiert eine Öffnung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum und einem Fluidpfad ermöglicht. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet ferner eine Geräuschdämpfungsklappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken und in eine offene Position zu bewegen, die den Durchfluss des Fluids durch die Öffnung ermöglicht. Darüber hinaus beinhaltet die Entlüftungsanordnung ein Druckbegrenzungsventil, das sich an einem Ende des Fluidpfads befindet und für das selektive Öffnen und Schließen der Fluidverbindung zwischen dem Fluidpfad und einer äußeren Umgebung außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert ist.
Eine weitere Ausführung der Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums zum Ermöglichen des Ausströmens von Luft im Fahrzeuginnenraum aus dem Fahrzeuginnenraum beinhaltet eine Strukturplatte, die den Fahrzeuginnenraum begrenzt. Die Strukturplatte definiert eine Öffnung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum und einem Fluidpfad ermöglicht. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet auch eine geräuschdämpfende Klappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken, die in eine Zwischenposition bewegbar ist, welche einen ersten Fluidstrom durch die Öffnung ermöglicht, wenn der Luftdruck innerhalb des Innenraums auf einem ersten erhöhten Niveau ist, und in eine offene Position bewegbar ist, welche einen zweiten Fluidstrom durch die Öffnung ermöglicht, wenn der Luftdruck innerhalb des Innenraums auf einem zweiten erhöhten Niveau größer ist als das erste erhöhte Niveau, wobei die zweite Fluidströmungsrate größer ist als das erste erhöhte Niveau.
Ein exemplarisches Fahrzeug beinhaltet eine Innenkabine, die durch Strukturplatten begrenzt ist und eine Öffnung aufweist. Das Fahrzeug beinhaltet zudem eine Klappe zum Verschließen der Öffnung. Das Fahrzeug beinhaltet weiterhin eine Öffnung, die konfiguriert ist, um den Luftstrom während des Schließens der Klappe aus der Innenkabine austreten zu lassen. Darüber hinaus beinhaltet das Fahrzeug eine Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen des Fahrzeuginnenraums, sodass die Luft im Fahrzeuginnenraum aus dem Fahrzeuginnenraum austreten kann. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet eine geräuschdämpfende Klappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken und in eine offene Position zu bewegen, die den Durchfluss des Fluids durch die Öffnung ermöglicht. Die Entlüftungsanordnung beinhaltet weiterhin ein Druckbegrenzungsventil, das sich an einem Ende des Fluidpfads befindet und für das selektive Öffnen und Schließen der Fluidverbindung zwischen dem Fluidpfad und einer äußeren Umgebung außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert ist.
Figurenliste
Die vorliegende Thematik wird im Folgenden in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und worin:

1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugabschnitts mit einer Entlüftungsanordnung gemäß einer Ausführungsform hierin ist;
2 eine schematische Ansicht der Entlüftungsanordnung von 1 gemäß einer Ausführungsform hierin ist;
die 3-5 Vorderansichten der Ausführungsformen der Klappe aus der Entlüftungsanordnung von 2 sind; sie sind in der Regel von vorne zu sehen;
Die 6-8 Querschnittsansichten der Ausführungsformen der jeweiligen Klappen aus den 3-5 sind;
die 9-11 Querschnittsansichten einer exemplarischen Klappe sind, die an einem Fahrzeugpanel montiert ist und die Bewegung der Klappe zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position veranschaulicht; und
12 eine perspektivische Ansicht eines Druckbegrenzungsventils der Entlüftungsanordnung von 2 gemäß einer Ausführungsform hierin ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll den hierin beanspruchten Gegenstand in keiner Weise einschränken. Darüber hinaus besteht keinerlei Verpflichtung zur Einschränkung auf eine der im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellten Theorien.
Die hierin vorgesehenen Ausführungsformen ermöglichen den Luftstrom aus einer Fahrzeugkabine durch eine Öffnung, wenn der Luftdruck innerhalb der Kabine höher ist als der Luftdruck des das Fahrzeug umgebenden Raums. So kann beispielsweise ein Luftstrom aus der Kabine auftreten, wenn eine Öffnung des Fahrzeugs mit einer Klappe verschlossen wird, d. h. beim Schließen der Klappe. Beim Schließen der Klappe kann der Luftdruck in der Kabine deutlich ansteigen und die Luftströmung aus der Öffnung kann mit einer hohen Strömungsrate erfolgen. Zudem kann ein Luftstrom aus der Kabine auftreten, wenn klimatisierte oder erwärmte Luft in die Kabine eingeführt wird, beispielsweise bei einem HLK-System. Durch das Einbringen von Luft in die Kabine über das HLK-System kann der Luftdruck in der Kabine leicht ansteigen und der Luftstrom aus der Öffnung kann im Vergleich zum hohen Volumenstrom beim Schließen der Klappe reduziert werden. In beiden Fällen kann ein Druckbegrenzungsventil geöffnet werden, um den Luftstrom aus der Kabine zu ermöglichen.
Wie hierin beschrieben, ist eine Geräuschdämpfungsklappe vorgesehen, um das Eindringen von Lärm in die Kabine beim Öffnen des Druckbegrenzungsventils zu reduzieren. Die Klappe ermöglicht den Luftaustritt aus der Kabine bei einem hohen Volumenstrom und einem reduzierten Volumenstrom, da die Klappe durch den Luftstrom aus der Kabine passiv aus einer geschlossenen Position in eine geöffnete oder leicht geöffnete Position bewegt wird. Die Klappe schließt automatisch beim Stopp des Luftstroms. Infolgedessen kann die Klappe eine akustische Isolierung der Kabine bewirken.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Fahrzeugs 20. Das Fahrzeug 20 beinhaltet mindestens eine Öffnung 21, die von einer oder mehreren Fahrzeugstrukturplatten 22 umgeben ist, wie beispielsweise Wände 24, Dach 26 und Boden 28. Das Fahrzeug 20 beinhaltet weiterhin eine Klappe 30, d. h. eine Tür, ein Gatter, eine Heckklappe, ein Fenster o. ä. zum wahlweisen Schließen der Öffnung 21. In 1 wird die Klappe 30 geöffnet, um einen Innenraum oder eine Kabine 32 des Fahrzeugs 20 darzustellen. Die Klappe 30 kann geschlossen werden, um den Innenraum 32 von der äußeren Umgebung oder Atmosphäre 34, d. h. dem das Fahrzeug 20 umgebenden Außenbereich 34, zu isolieren.
Wie in 1 dargestellt, ist das Fahrzeug 20 weiterhin mit einer Entlüftungsanordnung 40 versehen, die es ermöglicht, dass Luft innerhalb des Innenraums 32 des Fahrzeugs 20 bei einem erhöhten Luftdruck aus dem Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 austritt, beispielsweise wenn eine Klappe 30 geschlossen ist (und alle anderen Klappen 30 zuvor geschlossen sind) oder wenn ein Luftstrom durch eine Klimaanlage oder Heizeinheit in den Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 geleitet wird, wenn alle Klappen 30 geschlossen sind. Das Fahrzeug 20 ist mit einer Öffnung 42 durch eine Strukturplatte 22, wie beispielsweise der Wand 24, ausgebildet. Die Entlüftungsanordnung 40 ist zum Öffnen und Schließen der fließenden Verbindung durch die Öffnung 42 vorgesehen. Obwohl 1 die Entlüftungsanordnung 40 und die Öffnung 42 in der Wand 24 an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 20 darstellt, können die Entlüftungsanordnung 40 und die Öffnung 42 an jeder geeigneten Stelle im Fahrzeug 20 angeordnet werden, um eine fließende Verbindung zwischen dem Innenraum 32 und dem Außenraum 34 herzustellen.
2 vermittelt eine schematische Darstellung des Fahrzeuges 20 und der Entlüftungsanordnung 40 von 1. In 2 und wie vorstehend beschrieben, beinhaltet das Fahrzeug 20 eine Öffnung 21, die über eine Klappe 30 verschlossen wird. Die Öffnung 21 erstreckt sich durch die Strukturplatte 22 und durch die Außenplatte 44. An bestimmten Stellen können die Strukturplatte 22 und die Außenplatte 44 integral oder einheitlich, d. h. aus einem gleichen oder gemeinsamen Element gebildet sein oder verschiedene Elemente in direktem Kontakt miteinander sein. An weiteren Stellen können die Strukturplatte 22 und die Außenplatte 44 voneinander getrennt sein. So wird beispielsweise in 2 ein Zwischenraum oder Strömungspfad 33 zwischen der Strukturplatte 22 und der Außenplatte 44 definiert.
Wie in 2 dargestellt, ist das Fahrzeug 20 mit einer Öffnung 42 durch die Strukturplatte 22 versehen. Die Öffnung 42 ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 32 und dem Zwischenraum 33. Weiterhin ist das Fahrzeug 20 mit einer Öffnung 48 durch die Außenplatte 44 versehen. Die Öffnung 48 ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen dem Zwischenraum 33 und dem Außenraum 34.
Die Öffnungen 42 und 48 können zusammen eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 32 und dem Außenraum 34 bereitstellen. So ist beispielsweise, wie in 2 dargestellt, die Entlüftungsanordnung 40 vorgesehen, um einen Luftstrom in Richtung der Pfeile 51, 52 und 53, aus dem Innenraum 32, durch die Öffnung 42, durch den Zwischenraum 33, durch die Öffnung 48 und in den Außenraum 34 zu ermöglichen. Wie dargestellt, beinhaltet die Entlüftungsanordnung 40 eine Klappe 60 in oder angrenzend an die Öffnung 42 und ein Ventil 80 in oder angrenzend an die Öffnung 48, um den Luftstrom durch die Öffnung 42 bzw. die Öffnung 48 jeweils in Richtung der Pfeile 51, 52 und 53 wahlweise zuzulassen oder zu blockieren.
Die 3-8 veranschaulichen den Aufbau der Ausführungsformen der Klappe 60 der Entlüftungsanordnung 40. Die 3 und 6 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei welcher die Klappe 60 rechtwinklig ist und vier lineare Kanten aufweist. Wie dargestellt, weist die Klappe 60 ein planares oberes Ende 61 und ein planares unteres Ende 62 parallel zum oberen Ende 61, eine planare erste Seite 63 und eine planare zweite Seite 64 parallel zur ersten Seite 63 sowie eine planare Vorderseite 65 und eine planare Rückseite 66 parallel zur Vorderseite 65 auf. Die Klappe 60 beinhaltet eine Begrenzung 67, die einen oberen Abschnitt 68 angrenzend an das obere Ende 61 begrenzt, wobei die Klappe 60 auf eine Strukturplatte des Fahrzeugs 20 geklebt werden kann.
In den Ausführungsformen der 3 und 6 wird die Klappe 60 aus einer einzelnen Materialschicht 71 gebildet. So kann beispielsweise die Klappe 60 aus einer geräuschdämpfenden Materialschicht 71 gebildet werden. Eine exemplarische Schalldämmungsmaterialschicht 71 ist ein Gewebe oder ein Vliesstoff. So kann beispielsweise die Schalldämmungsmaterialschicht 71 eine Kunstfaser sein, wie beispielsweise eine thermoplastische Polymerharzfaser, zum Beispiel eine Polyethylenterephthalat-(PET)-Faser. Eine exemplarische Schalldämmungsmaterialschicht 71 kann jedes geeignete Material umfassen, das zur Geräuschdämpfung ausreicht. Darüber hinaus kann dieses Material leicht, haltbar, hypoallergen und/oder geruchsfrei sein. Beispiele für derartige Materialien werden von Minnesota Mining and Manufacturing Co. (3M), St. Paul, Minnesota, unter dem Markenzeichen THINSULATE verkauft.
Die 4 und 7 veranschaulichen eine Ausführungsform der Klappe 60, bei welcher das obere Ende 61 der Klappe 60 mit einer mittig angeordneten Kerbe 69 versehen ist. Infolgedessen kann der obere Abschnitt 68 der Klappe 60 als aus den verlängerten Abschnitten 68 gebildet angesehen werden, die sich vom Rest der Klappe 60 erstrecken. Verlängerte Abschnitte 68 können auf eine Strukturplatte des Fahrzeugs 20 geklebt werden.
Weiterhin, wie in 7 dargestellt, beinhaltet die exemplarische Klappe 60 die Materialschicht 71, wie vorstehend beschrieben, und eine Materialschicht 72. Die Materialschicht 72 kann ein Barrierematerial, wie beispielsweise Vinyl oder ein Scrim-Material sein. Scrim ist ein leichtes, gewobenes Textil oder Sieb, das als Unterlage für die Materialschicht 71 verwendet werden kann. Die Materialschicht 71 kann mit der Materialschicht 72 verklebt, verbunden oder anderweitig verklebt werden.
Die 5 und 8 veranschaulichen eine Ausführungsform der Klappe 60, bei welcher das obere Ende 61 der Klappe 60 mit seitlichen Kerben 69 versehen ist. Infolgedessen kann der obere Abschnitt 68 der Klappe 60 als aus dem verlängerten Abschnitt 68 gebildet angesehen werden, der sich vom Rest der Klappe 60 erstreckt. Der verlängerte Abschnitt 68 können auf eine Strukturplatte des Fahrzeugs 20 geklebt werden.
Weiterhin, wie in 8 dargestellt, beinhaltet die exemplarische Klappe 60 die Materialschicht 71 und eine Materialschicht 72, wie vorstehend beschrieben, und eine Materialschicht 73. Die Materialschicht 73 kann ein Barrierematerial, wie beispielsweise Vinyl oder ein Scrim-Material sein. Die Materialschicht 73 kann aus dem gleichen Material wie die Materialschicht 72 oder aus einem anderen Material hergestellt sein. Die Materialschicht 71 kann mit der Materialschicht 73 verklebt, verbunden oder anderweitig verklebt werden.
Obwohl die 3-5 die Klappen 60 mit unterschiedlich geformten Randbereichen, d. h. nicht gekerbt, mittig gekerbt oder seitlich gekerbt, und die 6-8 die Klappen 60 mit unterschiedlichen Lagenzahlen veranschaulichen, kann eine exemplarische Klappe 60 aus einer beliebigen Kombination gebildet werden.
Die 9-11 veranschaulichen eine exemplarische Klappe 60, die an einer Fahrzeugstrukturplatte 22 montiert ist. Wie dargestellt, wird der obere Abschnitt 68 der Klappe 60 auf die Fahrzeugstrukturplatte 22 angrenzend an die Öffnung 42 geklebt. Die Klappe 60 ist konfiguriert, um die Öffnung 42 abzudecken, wenn sie sich in einer geschlossenen Position 77 befindet, wie in 9 dargestellt. Insbesondere erstrecken sich das obere Ende 61 und das untere Ende 62 über die oberen und unteren Begrenzungen der Öffnung 42 hinaus. Während das obere Ende 61 immer in Kontakt mit der Fahrzeugstrukturplatte 22 ist, erstreckt sich das untere Ende 62 der Klappe 60 unter die Öffnung 42 und kontaktiert auch die Fahrzeugstrukturplatte 22, wenn sich die Klappe 60 in der geschlossenen Position 77 befindet. Ebenso ist die Klappe 60 (in seitlicher Richtung zwischen den Seiten 63 und 64) breiter als die Öffnung 42, sodass die Seiten 63 und 64 auch die Fahrzeugstrukturplatte 22 kontaktieren, wenn sich die Klappe 60 in der geschlossenen Position 77 befindet.
Die Klappe 60 verfährt passiv von der geschlossenen Position 77 in eine Zwischenposition 78, dargestellt in 10, und in eine geöffnete Position 79, dargestellt in 11. Insbesondere strömt die Luft in Richtung der Pfeile 51 und 52 von einer Position mit einem höheren Druck gegenüber dem Innenraum 32, zu einer Position mit einem geringeren Druck gegenüber dem Zwischenraum 33 oder dem Außenraum 34 und drängt die Klappe 60 von der Öffnung 42 in die geöffnete Position 79.
Wenn der Luftdruck im Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 deutlich höher ist als der Luftdruck im Außenraum 34 des Fahrzeugs 20, beispielsweise wenn eine Klappe 30 geschlossen ist, wird die Klappe 60 schnell aus der geschlossenen Position 77 in die geöffnete Position 79 bewegt, um einen hohen Luftdurchsatz durch die Öffnung 42 zu ermöglichen. Wenn der Luftdruck im Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 etwas höher ist als der Luftdruck im Außenraum 34 des Fahrzeugs 20, beispielsweise wenn klimatisierte oder erwärmte Luft in den Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 eingeleitet wird, kann die Klappe 60 nur in die Zwischenstellung 78, d. h. leicht geöffnet, bewegt werden, was für das Ausströmen der Luft aus dem Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 in Richtung der Pfeile 51 und 52 ausreichend ist. Gleichzeitig deckt die Klappe 60 einen großen Teil der Öffnung 42 ab und sorgt für die Geräuschdämpfung von Schallwellen, die aus dem Außenraum 34 um das Fahrzeug 20 herum in den Zwischenraum 33 eindringen.
Mit anderen Worten, die Geräuschdämpfungsklappe 60 ist dazu ausgelegt, die Öffnung 42 in der geschlossenen Position 77 abzudecken, ist in die Zwischenposition 78 verschiebbar, wodurch ein erster Fluidstrom durch die Öffnung 42 ermöglicht wird, wenn sich der Luftdruck im Innenraum 32 auf einem ersten erhöhten Niveau befindet, und ist in die geöffnete Position 79 verschiebbar, wodurch ein zweiter Fluidstrom durch die Öffnung 42 ermöglicht wird, wenn der Luftdruck innerhalb des Innenraums 32 auf einem zweiten erhöhten Niveau größer als das erste erhöhte Niveau ist, worin der zweite Fluidstrom größer als der erste Fluidstrom ist.
Die Klappe 60 kann derart versteift sein, dass die Bewegung der Klappe 60 zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position durch Biegen an der Begrenzung 67 wie dargestellt erfolgt. Alternativ kann die Klappe 60 derart flexibel sein, dass ein Biegen entlang der Länge der Klappe 60 anstatt nur an der Begrenzung 67 erfolgt.
Rückblickend auf 2 ist ein exemplarisches Ventil 80 zum selektiven Schließen und Öffnen der Fluidverbindung durch die Öffnung 48 ein Druckbegrenzungsventil. 12 veranschaulicht ein exemplarisches Druckbegrenzungsventil 80. Wie dargestellt, beinhaltet ein exemplarisches Druckbegrenzungsventil 80 ein Gehäuse 82, eine Vielzahl von Schaufeln 84, die schwenkbar an dem Gehäuse 82 befestigt sind, und einen Betätigungsmechanismus 86, der an dem Gehäuse 82 befestigt ist und zum Bewegen der Vielzahl von Schaufeln 84 im Einklang zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position konfiguriert ist. Die veranschaulichte geschlossene Position verhindert eine Fluidverbindung zwischen dem in 2 dargestellten Zwischenraum 33 und dem in den 1 und 2 dargestellten Außenraum 34 um das Fahrzeug 20 herum.
In 12 definiert das Gehäuse 82 eine Vielzahl von Öffnungen 88. Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 82 eine beliebige Anzahl von Öffnungen 88 beinhalten kann, und dass die Vielzahl von Schaufeln 84 eine reziproke Anzahl von Schaufeln 84 beinhaltet. Es ist ebenfalls zu beachten, dass die Öffnungen 88 und die Schaufeln 84 anders dimensioniert und/oder konfiguriert werden können als angegeben, um spezifische Konstruktionsanforderungen und Verpackungseinschränkungen zu erfüllen.
Jeweils eine der Schaufeln 84 ist angrenzend an die Öffnungen 88 angeordnet. Die Schaufeln 84 sind zwischen der geöffneten Position und der geschlossenen Position verschiebbar, um die Fluidverbindung durch die Öffnungen 88 zu öffnen und zu schließen. Das Druckbegrenzungsventil 80 beinhaltet eine Dichtung an mindestens einem der Gehäuse 82 und/oder den Schaufeln 84, um die Schaufeln 84 gegen das Gehäuse 82 dicht abzudichten, wenn sich die Schaufeln 84 in der geschlossenen Position befinden. Die Dichtung kann aus jedem geeigneten Material gefertigt sein, das zur Abdichtung zwischen den Schaufeln 84 und dem Gehäuse 82 geeignet ist, um das Eindringen von Schmutz, Staub, Wasser und Lärm in den Zwischenraum 33 oder Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 zu verhindern, wenn sich die Schaufeln 84 in der geschlossenen Position befinden. Es ist auch zu beachten, dass die Dichtung in jeder geeigneten Form und Konfiguration konfiguriert werden kann, um den Konstruktionsanforderungen und Einschränkungen des Fahrzeugs 20 gerecht zu werden.
Jede der Schaufeln 84 kann um Achsen in Bezug auf das Gehäuse 82 schwenken. Jede Schaufel 84 kann mit dem Gehäuse entlang einer entsprechenden Schwenkachse gekoppelt werden. Die Schaufeln 84 können mit dem Gehäuse 82 in jeder geeigneten Weise schwenkbar gekoppelt werden. Ein Betätigungsmechanismus 86 ist mit mindestens einer der Schaufeln 84 gekoppelt, um die Schaufeln 84 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position zu bewegen. Ein Gestänge kann die Schaufeln 84 derart koppeln, dass sich alle Schaufeln 84 im Einklang zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position bewegen.
Das Gehäuse 82 und die Schaufeln 84 können aus jedem geeigneten Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, einem Verbundwerkstoff, einem Metallmaterial oder einem ähnlichen starren Material gefertigt werden, das geeignet ist, um während des Betriebs eine dichte Abdichtung zwischen den Schaufeln 84 und dem Gehäuse 82 zu gewährleisten.
Im Betrieb wird das Druckbegrenzungsventil 80 wie vorstehend beschrieben am Fahrzeug 20, in oder angrenzend an die Öffnung 48 befestigt. Die Ruhestellung des Druckbegrenzungsventils 80 ist die geschlossene Position, worin alle Schaufeln 84 gegen das Gehäuse 82 abgedichtet sind, um eine Fluidverbindung vom Außenraum 34 zum Innenraum 32 und Zwischenraum 33 zu verhindern. Durch die Dichtkraft der Schaufeln 84 und des Gehäuses 82 wird ein Einströmen von Luft, Wasser, Schmutz, Staub oder Lärm in das Fahrzeug 20 verhindert.
Bei einem Anstieg des Luftdrucks im Innenraum 32 des Fahrzeugs 20, beispielsweise wenn eine Klappe 30 geschlossen ist oder wenn klimatisierte oder erwärmte Luft in den Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 geleitet wird, öffnet sich das Druckbegrenzungsventil 80. Dadurch können Geräusche aus dem Außenraum 34 um das Fahrzeug 20 herum in den Zwischenraum 33 gelangen. Die Geräuschdämpfungsklappe 60 reduziert den Lärm, der in den Innenraum 32 des Fahrzeuges 20 eingeleitet wird. Weiterhin kann sich die Geräuschdämpfungsklappe 60 automatisch und passiv von der geöffneten Position 79 oder Zwischenposition 78 in die geschlossene Position 77 bewegen, wenn der Luftstrom in Richtung der Pfeile 51-53 reduziert wird. Die Geräuschdämpfungsklappe 60 kann in der Zwischenposition 78, die eine leicht geöffnete Position ist, gehalten werden, wenn der Luftdruck im Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 auf einem etwas höheren Druck als im Außenraum 34 des Fahrzeugs 20 gehalten wird, wie beispielsweise wenn ein konstanter klimatisierter oder beheizter Luftstrom in den Innenraum 32 des Fahrzeugs 20 aufrechterhalten wird. Infolgedessen ist zwar ein Luftstrom in Richtung der Pfeile 51-53 zulässig, die Geräuschdämpfungsklappe 60 verhindert jedoch weitgehend das Eindringen von Lärm in den Innenraum 32 des Fahrzeugs 20.
Die Klappe ist ein einfacher und kostengünstiger Geräuschdämpfer oder Isolator, der im Vergleich zu herkömmlichen Druckbegrenzungsventilen eine höhere Geräuschdämpfung und einen höheren Luftstrom gewährleistet. Eine exemplarische Klappenkonstruktion nutzt eine geschnittene Faser (PET oder andere synthetische Fasern) mit einem Klebstoff, der auf der Fahrzeugstrukturplatte befestigt ist, typischerweise Blech. Die Konstruktion funktioniert so, dass der Luftstrom die Faserklappe anhebt, wenn die Luft zum Druckbegrenzungsventil verdrängt wird. Das Material mit einer geringen Dichte und das daraus resultierende geringe Gewicht der Klappe ermöglicht eine größere Menge an Luftströmung durch die Öffnung in der Fahrzeugstrukturplatte während der Spitzenlast eines erhöhten Luftdrucks, beispielsweise beim Schließen einer Klappe, und die Faserklappe kehrt in die geschlossene Position zurück, wenn keine oder nur eine geringe Luftdruckdifferenz zwischen dem Innenraum und dem Außenraum besteht, d. h. kein Luftstrom aus dem Fahrzeug, wodurch der Innenraum des Fahrzeugs geräuschisoliert wird.
Während mindestens ein exemplarischer Aspekt in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt worden ist, sollte darauf hingewiesen werden, dass eine große Anzahl an Variationen existiert. Es versteht sich weiterhin, dass der exemplarische Aspekt bzw. die exemplarischen Aspekte lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration des offenbarten Gegenstands in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung den Fachleuten eine bequeme Roadmap zur Implementierung eines exemplarischen Aspekts des Gegenstands zur Verfügung stellen. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, die in einem exemplarischen Aspekt beschrieben sind, ohne vom Umfang des Gegenstands abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Claims

Eine Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums, um Luft innerhalb des Fahrzeuginnenraums aus dem Fahrzeuginnenraum austreten zu lassen, wobei die Entlüftungsanordnung Folgendes umfasst: eine Strukturplatte, die den Innenraum des Fahrzeugs begrenzt, wobei die Strukturplatte eine Öffnung definiert, die geeignet ist, eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum und einem Fluidpfad herzustellen; eine Geräuschdämpfungsklappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken und in eine offene Position zu bewegen, die den Durchfluss des Fluids durch die Öffnung ermöglicht; und ein Druckbegrenzungsventil, das sich an einem Ende des Fluidpfads befindet und für das selektive Öffnen und Schließen der Fluidverbindung zwischen dem Fluidpfad und einer äußeren Umgebung außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert ist.
Entlüftungsanordnung nach Anspruch 1, worin ein Ende der Geräuschdämpfungsklappe einen verlängerten Abschnitt aufweist, und worin der verlängerte Abschnitt des Endes der Geräuschdämpfungsklappe an einem Abschnitt der Strukturplatte angrenzend an die Öffnung geklebt ist.
Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, worin die Geräuschdämpfungsklappe durch die aus dem Innenraum strömende Luft passiv aus der geschlossenen Position in die geöffnete Position bewegt wird.
Eine Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen eines Fahrzeuginnenraums, um Luft innerhalb des Fahrzeuginnenraums aus dem Fahrzeuginnenraum austreten zu lassen, wobei die Entlüftungsanordnung Folgendes umfasst: eine Strukturplatte, die den Innenraum des Fahrzeugs begrenzt, wobei die Strukturplatte eine Öffnung definiert, die geeignet ist, eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum und einem Fluidpfad herzustellen; und eine geräuschdämpfende Klappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken, die in eine Zwischenposition bewegbar ist, welche einen ersten Fluidstrom durch die Öffnung ermöglicht, wenn der Luftdruck innerhalb des Innenraums auf einem ersten erhöhten Niveau ist, und in eine offene Position bewegbar ist, welche einen zweiten Fluidstrom durch die Öffnung ermöglicht, wenn der Luftdruck innerhalb des Innenraums auf einem zweiten erhöhten Niveau größer ist als das erste erhöhte Niveau, worin die zweite Fluidströmungsrate größer ist als die erste Fluidströmungsrate.
Entlüftungsanordnung nach Anspruch 4, worin ein Ende der Geräuschdämpfungsklappe einen verlängerten Abschnitt aufweist, und worin der verlängerte Abschnitt des Endes der Geräuschdämpfungsklappe an einem Abschnitt der Strukturplatte angrenzend an die Öffnung geklebt ist.
Entlüftungsanordnung nach Anspruch 4, worin die Geräuschdämpfungsklappe ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweist, worin das obere Ende an der Strukturplatte befestigt ist, worin das untere Ende die Strukturplatte in der geschlossenen Position kontaktiert, und worin das untere Ende in die geöffnete Position angehoben ist.
Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 4, worin die Geräuschdämpfungsklappe passiv zwischen der geschlossenen Position, der Zwischenposition und der geöffneten Position durch die aus dem Innenraum strömende Luft bewegt wird.
Entlüftungsanordnung nach Anspruch 4, worin die Geräuschdämpfungsklappe synthetische Fasern umfasst.
Fahrzeug, umfassend: einen Innenraum, der durch Strukturplatten begrenzt ist und eine Öffnung aufweist; eine Klappe, die zum Schließen der Öffnung konfiguriert ist; eine Öffnung, die konfiguriert ist, um den Luftstrom durch einen Fluidpfad während des Schließens der Klappe aus dem Innenraum austreten zu lassen; und eine Entlüftungsanordnung zum Öffnen und Schließen des Fahrzeuginnenraums, wodurch Luft innerhalb des Fahrzeuginnenraums den Fahrzeuginnenraum verlassen kann, wobei die Entlüftungsanordnung umfasst: eine Geräuschdämpfungsklappe, die konfiguriert ist, um die Öffnung in einer geschlossenen Position abzudecken und in eine offene Position zu bewegen, die den Durchfluss des Fluids durch die Öffnung ermöglicht; und ein Druckbegrenzungsventil, das sich an einem Ende des Fluidpfads befindet und für das selektive Öffnen und Schließen der Fluidverbindung zwischen dem Fluidpfad und einer äußeren Umgebung außerhalb des Fahrzeugs konfiguriert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, worin der Luftdruck im Fahrzeuginnenraum beim Schließen der Klappe auf ein zweites erhöhtes Niveau ansteigt und worin die Geräuschdämpfungsklappe einen zweiten Fluidstrom durch die Öffnung ermöglicht, wenn der Luftdruck im Innenraum auf dem zweiten erhöhten Niveau liegt.