DE102018115944A1

DE102018115944A1 - Luftausströmer für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018115944A1
Application number: DE102018115944.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Demerath
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-02
Also published as: WO2020009910A1; EP4279832A2; EP3817934A1; EP4279832A3; EP3817934B1

Abstract

Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung, wobei eine Gehäusewand des Gehäuses einen Luftkanal für von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung entlang einer Hauptstromrichtung strömende Luft begrenzt, weiter umfassend mindestens ein stromaufwärts der Austrittsöffnung in dem Luftkanal angeordnetes Luftleitelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand im Bereich der Austrittsöffnung mindestens einen unter einem Winkel in den Luftkanal ragenden Vorsprung ausbildet, so dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals in Hauptstromrichtung verkleinert, wobei das mindestens eine Luftleitelement zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist und dazu ausgebildet ist, zumindest in einer der Endstellungen die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in Richtung des mindestens einen Vorsprungs zu richten

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung, wobei eine Gehäusewand des Gehäuses einen Luftkanal für von der Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung entlang einer Hauptstromrichtung strömende Luft begrenzt, weiter umfassend mindestens ein stromaufwärts der Austrittsöffnung in dem Luftkanal angeordnetes Luftleitelement.
Derartige Luftausströmer dienen der Zufuhr insbesondere von Frischluft in einen Fahrzeuginnenraum. Die Luftströmung fließt dabei über die Eintrittsöffnung in den durch die Gehäusewand begrenzten Luftkanal, durch diesen hindurch und schließlich durch die Austrittsöffnung in den Innenraum eines Fahrzeugs, beispielsweise eines PKW oder LKW. Der Luftstrom folgt dabei grundsätzlich einer Hauptstromrichtung, welche insbesondere parallel zu einer Längsachse des Gehäuses verlaufen kann. Eine Ablenkung des Luftstroms von der Hauptstromrichtung erfolgt bei bekannten Luftausströmer durch ein oder mehrere Luftleitelemente, beispielsweise verschwenkbare Luftleitlamellen. Zur Ablenkung der Luft von der Hauptstromrichtung kann, neben den Luftleitelementen, auch das den Luftkanal begrenzende Gehäuse dienen.
So sind Luftausströmer bekannt, deren Gehäusewände bogenförmig aufeinander zu laufen, wobei ein durch ein Luftleitelement auf die bogenförmige Gehäusewand gerichteter Luftstrom der Bogenform folgt und somit eine entsprechende Ablenkung erfährt. Derartige Luftausströmer sind beispielsweise bekannt aus DE 20 2015 102 026 Ul, DE 20 2013 012 285 U1 und DE 10 2017 111 011 A1 . Aufgrund der bogenförmigen Ausgestaltung der Gehäusewand sind derartige Luftausströmer jedoch recht aufwendig in der Herstellung, insbesondere im Wege des Kunststoff-Spritzgussverfahrens.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Luftausströmer der eingangs genannten Art bereitzustellen, der bei einfacher Herstellung eine ausreichende Luftablenkung gewährleistet.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Für einen Luftausströmer der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass die Gehäusewand im Bereich der Austrittsöffnung mindestens einen unter einem Winkel in den Luftkanal ragenden Vorsprung ausbildet, so dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals in Hauptstromrichtung verkleinert, wobei das mindestens eine Luftleitelement zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist und dazu ausgebildet ist, zumindest in einer der Endstellungen die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in Richtung des mindestens einen Vorsprung zu richten.
Erfindungsgemäß verläuft die den Luftkanal begrenzende Gehäusewand also nicht bogenförmig, sondern in einem Winkel. Die Gehäusewand weist also zumindest eine Ecke auf. In anderen Worten bildet der mindestens eine Vorsprung einen ersten Teil der Gehäusewand, welcher in einem Winkel zu einem an den ersten Teil stromaufwärts angrenzenden zweiten Teil der Gehäusewand angeordnet ist. Der mindestens eine Vorsprung ragt dabei derart in den Luftkanal hinein, dass die Querschnittsfläche des Luftkanals sich in Hauptstromrichtung verkleinert. Das mindestens eine Luftleitelement ist in dem Luftkanal verstellbar angeordnet, so dass durch eine entsprechende Positionierung des Luftleitelements die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung zu dem Vorsprung hin gerichtet werden kann. Das mindestens eine Luftleitelement kann dabei den Luftstrom von der Hauptstromrichtung insbesondere in eine zu der Hauptstromrichtung senkrechten Richtung ablenken, also dem Luftstrom eine Richtungskomponente in einer zu der Hauptstromrichtung senkrechten Richtung geben. Hierdurch kann die Richtung des Luftstroms zu dem Vorsprung hin erfolgen. Die den Vorsprung ausbildende Gehäusewand lenkt den Luftstrom dann wiederum in eine andere Richtung ab. Die Erfinder haben hierbei erkannt, dass auch eine einen solchen Vorsprung aufweisende Gehäusewand eine zuverlässige Luftablenkung ermöglicht - ähnlich der durch eine bogenförmige Gehäusewand erfolgenden Luftablenkung. Dies liegt daran, dass in dem durch die Gehäusewand gebildeten Vorsprung ein Luftpolster aus einem oder mehreren Luftwirbeln entsteht. Die durch das mindestens eine Luftleitelement in Richtung des Vorsprungs gerichtete Luftströmung wird aufgrund der sich in dem Vorsprung ausbildenden Luftpolster ähnlich geleitet, wie beim Auftreffen auf eine bogenförmige Gehäusewand, jedoch wird durch den erfindungsgemäßen Vorsprung ein größerer Ablenkwinkel der austretenden Luft erreicht. Folglich leitet der erfindungsgemäße Luftausströmer die durch den Luftkanal strömende Luft effektiver ab. Ein Luftausströmer mit einem erfindungsgemäßen Vorsprung ist jedoch einfacher herzustellen, da keine Wölbung in dem Gehäuse ausgebildet werden muss. Gerade bei der Herstellung im Spritzguss, insbesondere im Kunststoffspritzguss, kann eine Herstellung des Gehäuses des Luftausströmers im einfachsten Fall sogar mit nur einem einzigen Spritzgusswerkzeug erfolgen. Auch falls eine Herstellung mit mehreren Spritzgusswerkzeugen erfolgt, so ist zumindest das Zusammenfügen der so entstandenen Gehäuseteile einfacher, da keine bogenförmige Gehäusewand abgebildet werden muss.
Durch die einen Vorsprung ausbildende Gehäusewand verläuft die Gehäusewand stufenartig. Insbesondere kann die Gehäusewand mehrere derartige, aufeinanderfolgende Vorsprünge aufweisen. Die Gehäusewand kann somit treppenartig verlaufen. Der mindestens eine Vorsprung kann sich insbesondere über die gesamte Länge der Austrittsöffnung erstrecken. Der Luftausströmer kann insbesondere ein länglicher Luftausströmer sein, das Gehäuse des Luftausströmers kann also länger sein als hoch. Insbesondere die Austrittsöffnung kann eine längliche Austrittsöffnung sein, kann also eine größere Länge als eine Höhe aufweisen. Das mindestens eine Luftleitelement kann sich hierbei insbesondere entlang der gesamten Länge des Luftausströmers durch den Luftkanal erstrecken. In einem in ein Fahrzeug eingebauten Zustand kann dabei die Länge des Luftausströmers bzw. der Austrittsöffnung insbesondere entlang der Horizontalen verlaufen, während die Höhe entlang der Vertikalen verläuft. Das Luftleitelement kann insbesondere eine Luftleitlamelle sein. Es können insbesondere mehrere, beispielsweise zwei, an gegenüberliegenden Gehäusewänden ausgebildete Vorsprünge vorgesehen sein. Die Querschnittsfläche des Luftkanals kann sich somit in Hauptstromrichtung von zwei entgegengesetzten Seiten her verkleinern. Das mindestens eine Luftleitelement kann dann insbesondere dazu ausgebildet sein, in einer ersten Endstellung die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in Richtung eines ersten der beiden Vorsprünge zu richten und in einer zweiten Endstellung die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in Richtung eines zweiten der beiden Vorsprünge zu richten. Natürlich kann das mindestens eine Luftleitelement auch in jede beliebige Zwischenstellung zwischen den beiden Endstellungen verstellt werden, wobei der Luftstrom dann zwei beidseitig des Luftleitelements entlangströmende Teilströme ausbildet. Jede Stellung des Leitelements kann dabei einen anderen Austrittswinkel des Luftstroms aus der Austrittsöffnung bewirken.
Nach einer Ausgestaltung ragt der mindestens eine Vorsprung unter einem Winkel von 40° bis 120°, bevorzugt 60° bis 100°, besonders bevorzugt 90°, in den Luftkanal hinein. Der Vorsprung bildet also einen Teil der Gehäusewand, welcher mit einem stromaufwärts angrenzenden Teil der Gehäusewand einen Winkel von 40° bis 120°, bevorzugt 60° bis 100°, besonders bevorzugt 90°, einschließt. Bei einem Winkel kleiner 90° ragt der Vorsprung entsprechend entgegen der Hauptstromrichtung in den Luftkanal und bei einem Winkel größer 90° in Hauptstromrichtung. In dem genannten Winkelbereich erfolgt eine besonders zuverlässige und stabile Ausbildung von Strömungswirbeln in dem Vorsprung. Dies gilt insbesondere für den Winkelwert von 90°.
Nach einer Ausgestaltung weist der Luftkanal eine rechteckige Querschnittsfläche auf, wobei einander gegenüberliegende, den Luftkanal begrenzende Gehäusewände im Bereich der Austrittsöffnung jeweils einen unter einem Winkel den Luftkanal ragenden Vorsprung ausbilden. Das Gehäuse kann folglich rechteckig ausgebildet sein. Wie bereits eingangs erwähnt, können mehrere Vorsprünge vorgesehen sein. Bei dieser Ausgestaltung weisen mindestens zwei einander gegenüberliegende Gehäusewände im Bereich der Austrittsöffnung jeweils einen unter einem Winkel in den Luftkanal ragenden Vorsprung auf. Der Luftkanal kann sich somit von zwei gegenüberliegenden Seiten entlang der Hauptstromrichtung verengen. Das mindestens eine Luftleitelement kann dabei dazu ausgebildet sein, in beiden Endstellungen die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in Richtung jeweils eines der Vorsprünge zu richten, wie ebenfalls eingangs erwähnt. Hierdurch kann eine zuverlässige Luftablenkung durch das Gehäuse in zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgen - bei einem im Fahrzeug eingebauten Zustand des Luftausströmers beispielsweise nach oben und nach unten. Natürlich kann auch hier durch eine Positionierung des mindestens einen Luftleitelements zwischen den beiden Endstellungen der Austrittswinkel des Luftstroms aus der Austrittsöffnung beliebig geändert werden.
Nach einer Ausgestaltung ist der mindestens eine Vorsprung durch eine die Austrittsöffnung begrenzende Blende gebildet. Eine solche Blende dient beim im Fahrzeug eingebauten Zustand des Luftausströmers dem Abschluss des Luftausströmers in Richtung des Fahrzeuginnenraums. Die Blende kann beispielsweise auf einen Gehäusegrundkörper aufgesteckt oder eingesteckt oder in anderer Weise mit diesem verbunden sein. Der Vorsprung kann hierbei durch sich unter einem Winkel voneinander forterstreckende Blendenabschnitte gebildet sein. Auch kann der mindestens eine Vorsprung durch Anordnung der Blende an dem Gehäusegrundkörper gebildet sein. Der Vorsprung bzw. der zwischen Blende und Gehäusegrundkörper eingeschlossene Winkel kann also erst durch Verbinden der Blende mit dem Gehäusegrundkörper entstehen. Die Herstellung einer solchen Blende und eines Gehäusegrundkörper ist, gerade im Spritzgussverfahren, besonders einfach, da weder Gehäusegrundkörper noch die Blende Hinterschnitte bilden, wodurch ein Entformen einfacher wird.
Nach einer Ausgestaltung bildet die Gehäusewand im Bereich des mindestens einen Luftleitelements mindestens eine Ausbuchtung, so dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals in Hauptstromrichtung erweitert. Die mindestens eine Ausbuchtung kann hierbei ebenfalls zur Luftlenkung dienen bzw. die durch das mindestens eine Luftleitelement erfolgte Ablenkung des Luftstroms unterstützen. Insbesondere kann auch die mindestens eine Ausbuchtung der Gehäusewand dazu beitragen, die durch den Luftkanal strömende Luft in Richtung des mindestens einen Vorsprungs zu richten. Insbesondere können mehrere Ausbuchtungen vorgesehen sein, ausgebildet insbesondere durch gegenüberliegende Gehäusewände. Die Gehäusewand kann im Bereich der Ausbuchtung beispielsweise bogenförmig verlaufen. Dies erschwert die Herstellung des Luftausströmers nicht, da die Gehäusewand stromabwärts liegend nicht bogenförmig sondern aufgrund des Vorsprungs winkelförmig ausgebildet ist. Zumindest bei der Ausgestaltung mit der mit einem Gehäusegrundkörper verbindbaren Blende kann auch eine solche bogenförmige Ausbuchtung im Spritzguss einfach hergestellt werden.
Nach einer Ausgestaltung verläuft die mindestens eine Ausbuchtung winkelförmig. Die mindestens eine Ausbuchtung kann also ebenfalls unter einem Winkel verlaufen anstatt bogenförmig, entsprechend dem erläuterten Vorsprung. Die mindestens eine Ausbuchtung kann somit durch zwei aneinandergrenzende Teile der Gehäusewand gebildet sein, wobei die beiden Teile der Gehäusewand zwischen sich einen Winkel von beispielsweise 80° bis 120°, bevorzugt 90°, einschließen. Auch im Bereich der mindestens einen Ausbuchtung können sich somit die eingangs erwähnten Luftpolster bilden und zu einer entsprechenden Ablenkung des Luftstroms führen.
Nach einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Luftleitelement genau ein Luftleitelement, insbesondere genau eine Luftleitlamelle. Es kann sich folglich um einen Ein-Lamellen-Luftausströmer handeln. Das Luftleitelement kann sich hierbei insbesondere über die gesamte Länge des Luftausströmers durch den Luftkanal erstrecken, wie oben bereits erläutert. Die erfindungsgemäße Luftführung über den mindestens einen Vorsprung ist gerade bei einem solchen Ein-Lamellen-Luftausströmer besonders vorteilhaft, da hier in der Endstellung eine zuverlässige Ablenkung des Luftstroms zu dem mindestens einen Vorsprung erfolgen kann. Dies gilt insbesondere für den Fall zweier Vorsprünge, die an gegenüberliegenden Gehäusewänden ausgebildet sind, wobei eine Luftablenkung durch das mindestens eine Luftleitelement dann in beiden Endstellungen zu jeweils einem der Vorsprünge erfolgen kann.
Nach einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Luftleitelement mindestens ein erstes Luftleitelement, dass die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in eine senkrecht zu der Hauptstromrichtung verlaufende ersten Richtung ablenkt, wobei mindestens ein zweites Luftleitelement stromaufwärts oder stromabwärts oder oberhalb oder unterhalb des ersten Luftleitelements vorgesehen ist, zur Ablenkung der durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung in eine zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung. Es können folglich ein oder mehrere zweite Luftleitelemente zum einen stromaufwärts oder stromabwärts des mindestens einen ersten Luftleitelements vorgesehen sein zur Ablenkung der Luft entlang einer anderen Achse. Auch können ein oder mehrere solche zweite Luftleitelemente oberhalb oder unterhalb des ersten Luftleitelements vorgesehen sein, also auf gleicher Stromposition senkrecht zur Hauptstromrichtung versetzt zu dem ersten Luftleitelement. Im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand des Luftausströmers kann das mindestens eine zweite Luftleitelement die durch den Luftkanal strömende Luft beispielsweise zu den Seiten ablenken, während das mindestens eine erste Luftleitelement die Luft nach oben und unten ablenken kann. Das mindestens eine zweite Luftleitelement kann beispielsweise eine Luftleitlamelle sein. Insbesondere können mehrere zweite Luftleitelemente, beispielsweise Luftleitlamellen, vorgesehen sein, deren Bewegung beispielsweise über eine Koppelstange synchronisiert werden kann. Mit Ablenkung in einer zu der Hauptstromrichtung senkrecht verlaufenden Achse ist hierbei gemeint, dass der Luftstrom eine Richtungskomponente in dieser senkrechten Richtung erfährt, wie oben erwähnt.
Nach einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Luftleitelement in einer Entfernung von der Austrittsöffnung angeordnet, die der Höhe der Luftaustrittsöffnung mindestens entspricht. Das mindestens eine Luftleitelement ist nach dieser Ausgestaltung derart weit stromaufwärts von der Austrittsöffnung angeordnet, wie die Austrittsöffnung hoch ist. Die Höhe der Luftaustrittsöffnung bezeichnet dabei insbesondere bei einem im Fahrzeug horizontal eingebauten Luftausströmer die Erstreckung der Luftaustrittsöffnung entlang der Vertikalen. Bei einem im Fahrzeug vertikal eingebauten Luftausströmer bezeichnet die Höhe entsprechend die Erstreckung der Luftaustrittsöffnung entlang der Horizontalen. Eine solche Anordnung des mindestens einen Luftleitelements ist insbesondere bei einem, oben erläuterten, länglichen Luftausströmer bevorzugt. Durch eine solche Anordnung ist das mindestens eine Luftleitelement bei einem Blick durch die Austrittsöffnung in den Luftkanal hinein nicht oder zumindest kaum erkennbar.
Insbesondere die Bewegung des mindestens einen Luftleitelements bleibt somit im Wesentlichen verborgen. Dies ist optisch ansprechend.
Nach einer Ausgestaltung ist stromabwärts des mindestens einen Luftleitelements eine in dem Luftstrom stehende Prallplatte angeordnet. Die Prallplatte kann beispielsweise eine im Wesentlichen flache Platte oder eine konvex oder konkav gewölbte Platte sein. Die Prallplatte ist insbesondere angrenzend an das mindestens eine Luftleitelement angeordnet. Die Prallplatte unterstützt zum einen die durch das mindestens eine Luftleitelement hervorgerufene Luftablenkung des durch den Luftkanal strömenden Luftstroms. Zur verbesserten Luftablenkung kann die Prallplatte insbesondere eine konvex gewölbte Platte sein, deren Wölbung entgegen der Hauptstromrichtung gerichtet ist. Darüber hinaus verdeckt die Prallplatte das mindestens eine Luftleitelement zumindest teilweise, insbesondere vollständig, sodass bei einem Blick durch die Austrittsöffnung in den Luftkanal hinein das mindestens eine Luftleitelement kaum oder gar nicht erkennbar ist. Insbesondere kann die Prallplatte einen U-förmigen Verlauf aufweisen, wobei der gewölbte Fuß der U-förmig verlaufenden Prallplatte entgegen der Hauptstromrichtung zu dem mindestens einen Luftleitelement zeigt und die Schenkel der U-förmig verlaufenden Prallplatte im Wesentlichen in Hauptstromrichtung verlaufen, bevorzugt parallel zueinander und/oder zu gegenüberliegenden Gehäusewänden. Sollten oben erläuterte zweite Luftleitelemente stromabwärts des mindestens einen ersten Luftleitelements vorgesehen sein, so können diese insbesondere jeweils beidseitig zwischen den Schenkeln der U-förmig verlaufenden Prallplatte und der gegenüberliegenden Gehäusewand angeordnet sein. U-förmig verlaufend bedeutet hierbei, dass eine Außenkontur der Prallplatte eine U-Form aufweist. Die U-förmig verlaufende Prallplatte kann hierbei grundsätzlich auch auf der dem gewölbten Fuß gegenüberliegenden Seite geschlossen sein. Hierdurch wird eine besonders effiziente und effektive Luftlenkung erreicht.
Nach einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Luftleitelement mindestens eine gegenüber dem Luftstrom verschwenkbar im Gehäuse gelagerte Luftleitlamelle. Die mindestens eine Luftleitlamelle kann nach einer weiteren Ausgestaltung zur verschwenkbaren Lagerung im Gehäuse eine an einem stromabwärts liegenden Lamellenende oder eine an einem stromaufwärts liegenden Lamellenende angeordnete Lagerwelle aufweisen. Grundsätzlich kann die mindestens eine Luftleitlamelle jedoch auch durch eine sich beispielsweise mittig durch die Luftleitlamelle erstreckende Lagerwelle im Gehäuse gelagert sein.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist das mindestens eine Luftleitelement mindestens eine senkrecht zu der Hauptstromrichtung verschiebbare Luftleitlamelle. Die Luftleitlamelle ist nach dieser Ausgestaltung nicht verschwenkbar sondern entlang zumindest einer Achse senkrecht zu der Hauptstromrichtung verschiebbar. Auch kann die Luftleitlamelle in einer Ebene senkrecht zu der Hauptstromrichtung verschiebbar ausgebildet sein. Eine Ablenkung des Luftstroms von der Hauptstromrichtung erfolgt hierbei durch teilweise Abdeckung des Strömungsquerschnitts durch die Luftleitlamelle. Die verschiebbare Luftleitlamelle kann beispielsweise eine ebene Platte bilden. Bevorzugt kann die Luftleitlamelle jedoch eine abgerundete Form, beispielsweise eine gegenüber der Hauptstromrichtung konvexe Wölbung, aufweisen. Dies bedeutet, dass die Wölbung der konvexen Luftleitlamelle entgegen die Hauptstromrichtung zeigt. Dies verringert den Strömungswiderstand gegenüber der Plattenform.
Nach einer Ausgestaltung ist an einem stromabwärts liegenden Lamellenende der mindestens einen Luftleitlamelle ein Dekorelement angeordnet. Das Dekorelement kann beispielsweise eine Verchromung oder eine Beleuchtung sein. Das Dekorelement kann hierbei bei einem Blick durch die Austrittsöffnung in den Luftkanal sichtbar sein. Insbesondere, wenn die Luftleitlamelle über eine an dem stromabwärts liegenden Lamellenende angeordnete Lagerwelle gelagert ist, erscheint die Luftleitlamelle auch bei einem Verschwenken um ihre Lagerwelle im Wesentlichen unbewegt. Dies ist optisch ansprechend. Bei dieser Ausgestaltung sollte entsprechend beispielsweise keine Prallplatte vorgesehen sein, um das Lamellenende nicht zu verdecken.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist im Bereich der Austrittsöffnung eine sich insbesondere über die gesamte Breite der Austrittsöffnung erstreckende Bedienleiste vorgesehen mit einem Bedienelement zum Verstellen des mindestens einen Luftleitelements. Das Bedienelement kann dabei insbesondere mittig auf der Bedienleiste gelagert sein. Das Bedienelement kann mit einer sich entlang der Bedienleiste erstreckenden Drehwelle verbunden sein, welche an zumindest einem Ende ein Zahnrad aufweist, das mit einem Zahnrad des mindestens einen Luftleitelements in Eingriff steht. Somit kann durch ein Verschwenken des Bedienelements um die Drehwelle das mindestens eine Luftleitelement verschwenkt werden, insbesondere in entgegengesetzter Richtung. Alternativ zu der Bedienleiste kann jedoch auch ein außerhalb der Austrittsöffnung angeordnetes Bedienelement vorgesehen sein, beispielsweise ein Bedienrad. Weiterhin kann das Bedienelement auf der Drehwelle oder gemeinsam mit dieser entlang der Bedienleiste verschiebbar ausgebildet sein, wobei über einen Koppelmechanismus die Schiebebewegung in eine Verstellbewegung eines oder mehrerer eventuell vorgesehener zweiter Luftleitelemente übersetzt wird.
Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren erläutert.

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Luftausströmers in einer ersten Ausgestaltung,
2 den Luftausströmer aus 1 ohne Gehäuseoberteil,
3 eine Schnittansicht durch den Luftausströmer der 1 entlang der Hauptstromrichtung ohne zweite Luftleitelemente,
4 den Luftausströmer aus 2 mit anderweitig ausgelenkten Luftleitelementen,
5 den Luftausströmer aus 3 mit wie in 4 ausgelenktem ersten Luftleitelement,
6, 7 Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Luftausströmers gemäß einer zweiten Ausgestaltung mit und ohne Prallplatte,
8 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Luftausströmers gemäß einer dritten Ausgestaltung,
9 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Luftausströmers gemäß einer vierten Ausgestaltung,
10 einen erfindungsgemäßen Luftausströmer gemäß einer fünften Ausgestaltung,
11 einen erfindungsgemäßen Luftausströmer gemäß einer sechsten Ausgestaltung,
12, 13 Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Luftausströmers gemäß einer siebten Ausgestaltung.

Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen Im Folgenden gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
Die 1 bis 5 zeigen einen erfindungsgemäßen Luftausströmer 10 gemäß einer ersten Ausgestaltung. Der Luftausströmer 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit einem Gehäusegrundkörper 13 und einer Blende 14. Der Gehäusegrundkörper 13 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in ein Gehäuseunterteil 13a und ein von dem Gehäuseunterteil 13a lösbares Gehäuseoberteil 13b unterteilt. Eine - in diesem Ausführungsbeispiel zu dem Gehäuseoberteil 13b gehörige - Gehäusewand 16 sowie eine der Gehäusewand 16 gegenüberliegende Gehäusewand 18 begrenzen einen Luftkanal 20 für von einer Eintrittsöffnung 22 zu einer Austrittsöffnung 24 entlang einer Hauptstromrichtung H strömende Luft. Die Austrittsöffnung 24 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine sich über die gesamte Breite der Austrittsöffnung 24 erstreckende Bedienleiste 26 zweigeteilt. Die Bedienleiste 26 verfügt über ein Bedienelement 28, welches über eine innerhalb der Bedienleiste 26 verlaufende Drehwelle 30 mit einem ersten Luftleitelement 40 und mehreren zweiten Luftleitelementen 50 in Verbindung steht. Das erste Luftleitelement 40 und die zweiten Luftleitelement 50 sind hierbei als verschwenkbare Luftleitlamellen ausgebildet. Die zweiten Luftleitelemente sind in den Schnittansichten der 3 und 5 fortgelassen.
Die Gehäusewände 16, 18 bilden jeweils im Bereich der Austrittsöffnung 24 einen unter einem Winkel in den Luftkanal 20 ragenden Vorsprung 32 bzw. 34 aus. Es ist erkennbar, dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals 20 in Hauptstromrichtung H durch die aufeinander zulaufenden Vorsprünge 32, 34 verkleinert. Der Vorsprung 32 ist hierbei an der Blende 14 ausgebildet, nämlich durch sich unter einem Winkel A voneinander forterstreckende Blendenabschnitte. Der Vorsprung 32 steht damit auch zu einem Teil 17 der Gehäusewand 16 des Gehäusegrundkörpers 13 in dem Winkel A. Der Vorsprung 34 wird durch Anordnung der Blende 14 an dem Gehäusegrundkörper 13 ausgebildet und steht zu einem Teil 19 der Gehäusewand 18 des Gehäusegrundkörpers 13 in einem Winkel B. Natürlich kann die Blende auch derart ausgestaltet sein, dass beide Vorsprünge 32, 34 unter den Winkeln A, B durch Anordnung der Blende 14 an dem Gehäusegrundkörper 13 ausgebildet werden. Der Winkel A kann insbesondere identisch zu dem Winkel B sein. Vorliegend sind die Winkel größer 90°.
Das Luftleitelement 40 ist zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar, von denen eine in 5 dargestellt ist. In dieser Endstellung lenkt das Luftleitelement 40 die entlang der Hauptstromrichtung H durch den Luftkanal 20 strömende Luft in einer Richtung senkrecht zu der Hauptstromrichtung H nach oben ab, wie an den schwarzen Pfeillinien ersichtlich. Diese Ablenkung wird zudem durch eine Prallplatte 42 unterstützt, welche fix innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. Der Luftstrom trifft anschließend auf eine Ausbuchtung 36 der Gehäusewand 16 und fließt in Richtung des Vorsprungs 32. Das Luftleitelement 40 richtet die durch den Luftkanal strömende Luft somit von der Hauptstromrichtung H in Richtung des Vorsprungs 32. Aufgrund des Luftstroms bildet sich in dem mit dem Bezugszeichen A gekennzeichneten Winkelbereich ein Luftpolster aus Luftverwirbelungen, welches den Luftstrom schließlich zu der Austrittsöffnung 24 ablenkt. Das Luftpolster wirkt hierbei ähnlich wie eine bogenförmig ausgebildete Gehäusewand, wobei jedoch durch die erfindungsgemäßen Vorsprünge ein größerer Ablenkwinkel der austretenden Luft und damit eine effektivere Luftablenkung erreicht wird. Der erfindungsgemäße Luftausströmer lässt sich jedoch einfacher herstellen, da eben keine bogenförmige Gehäusewand ausgebildet werden muss. Der erfindungsgemäße Luftausströmer kann beispielsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigt sein, wobei der Gehäusegrundkörper 13 und die Blende 14 separat gefertigt und anschließend miteinander verbunden werden können. Die Prallplatte 42 kann hierbei auch als Sichtschutz dienen und den Blick durch die Austrittsöffnung 24 auf das Luftleitelement 40 verdecken. Hierzu trägt jedoch bereits die Bedienleiste 26 bei.
Die in 5 dargestellte Position des Luftleitelements 40 ist auch in 4 erkennbar. Ausgehend von einer in den 2 und 3 gezeigten Neutralstellung, in welcher das Luftleitelement 40 den Luftstrom im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, kann das Luftleitelement 40 durch ein Verkippen des Bedienelements 28 um seine Drehwelle nach unten in die in den 4 und 5 dargestellte, nach oben zeigende Position verstellt werden. Hierbei kämmt ein endseitig der Drehwelle 30 außerhalb des Gehäuses 12 angeordnetes Zahnrad 44 mit einem Zahnrad 46, welches mit einem Zapfen 39 des Luftleitelements 40 in Eingriff steht. Das Luftleitelement 40 wird durch ein Verkippen des Bedienelements 28 somit in entgegengesetzter Richtung um die Drehachse des Zahnrads 46 verkippt, wobei der Zapfen 39 in einer C-förmigen Gehäuseöffnung 15 entlangläuft. Die zweiten Luftleitelemente 50 werden durch ein Verschieben des Bedienelements 28 gemeinsam mit der Drehwelle 30 entlang der Achse der Drehwelle 30 verstellt. Hierbei greift ein Kopplungsmechanismus 52 in eines der zweiten Luftleitelemente 50 ein, welches derart verschwenkt wird, dass eine Luftablenkung in der entsprechenden seitlichen Richtung erfolgt. Die Bewegung der Luftleitelemente 50 ist über eine Koppelstange 54 gekoppelt.
Das Luftleitelement 40 kann auch in eine nicht dargestellte zweite Endstellung verstellt werden, in welcher der Luftstrom von der Hauptstromrichtung nach unten über eine Ausbuchtung 37 der Gehäusewand 18 zu dem Vorsprung 34 geleitet wird. Hierbei bildet sich in dem durch das Bezugszeichen B gekennzeichneten Winkelbereich ein entsprechendes Luftpolster, was zu einer Ablenkung des Luftstroms in Richtung der unteren Hälfte der zweigeteilten Austrittsöffnung 24 führt.
Die in den 6 bis 13 gezeigten Luftausströmer unterscheiden sich von dem Luftausströmer der 1 bis 5 insbesondere darin, dass der Gehäusegrundkörper 13 einteilig gefertigt ist. Dies kann insbesondere in einem (Kunststoff-)Spritzgussverfahren geschehen. Anschließend wird mit dem Gehäusegrundkörper 13 die Blende 14 verbunden, wobei hierdurch die Vorsprünge 32, 34 sowie die entsprechenden Winkel A, B zwischen Blende 14 und den Gehäusewandteilen 17, 19 der Gehäusewände 16, 18 ausgebildet werden, wie oben erläutert. Die zweiten Luftleitelemente sind hierbei nicht dargestellt.
Das in den 6 und 7 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel zudem darin, dass keine Bedienleiste vorgesehen ist. Zudem sind die Vorsprünge 32, 34 in jeweils einem 90°-Winkel zu dem Gehäusewandteil 17 bzw. dem Gehäusewandteil 19 ausgebildet. Die Vorsprünge 32, 34 ragen also unter einem Winkel von 90° in den Luftkanal 20. In 7 ist zudem eine konkave Prallplatte 42' vorgesehen, deren Wölbung in Richtung des Luftleitelements 40 zeigt. Die Prallplatte 42' dient hierbei zum einen der unterstützenden Ablenkung des Luftstroms und zum anderen dem Verdecken des Luftleitelements 40. Das Luftleitelement 40 ist somit von der Austrittsöffnung 24 in den Luftkanal 20 hineinblickend kaum zu erkennen, was optisch ansprechend ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Luftausströmers aus 8 unterscheidet sich von den vorherigen Ausgestaltungen insbesondere darin, dass die Gehäusewände 16, 18 im Bereich des Luftleitelements 40 jeweils eine winkelförmige Ausbuchtung 36', 37' aufweisen. Die Gehäusewände verlaufen dort also stufenförmig. Der Winkel in der Gehäusewand 16 ist in 8 mit C bezeichnet. Dies bedeutet, dass die Gehäusewand 16 bzw. 18 einen stufenartigen Knick aufweist und in Hauptstromrichtung sich die Querschnittsfläche des Luftkanals 20 erweitert. Ein Luftstrom wie in 8 gezeigt, kann somit auch in dem Winkelbereich C ein Luftpolster aus Luftverwirbelungen ausbilden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Luftausströmers aus 9 unterscheidet sich von den vorherigen Ausgestaltungen darin, dass mehrere erste Luftleitelemente 40 vorgesehen sind. Die Luftleitelemente 40 sind hierbei jeweils über an stromabwärts liegenden Lamellenenden angeordnete Lagerwellen 41 am Gehäuse gelagert.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftausströmers aus 10 unterscheidet sich von der Ausgestaltung aus 9 dadurch, dass die Lagerwellen 41 der Luftleitelemente 40 jeweils an stromaufwärts liegenden Lamellenenden angeordnet sind.
11 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftausströmers ohne eine Ausbuchtung der Gehäusewände 16, 18 im Bereich des Luftleitelements 40. Dieses Gehäuse kann grundsätzlich mit einem einzigen Spritzgusswerkzeug hergestellt werden. Auch hier erfolgt jedoch in der erfindungsgemäßen Weise die Ausbildung von Luftpolstern an den Vorsprüngen 32, 34 in der bereits erläuterten Weise.
Die 12 und 13 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftausströmers, wobei hier als Luftleitelement 40' keine um eine Achse verschwenkbare Luftleitlamelle sondern eine senkrecht zu der Hauptstromrichtung verschiebbar ausgebildete Luftleitlamelle vorgesehen ist. In 12 ist das Luftleitelement 40' in einer Neutralstellung gezeigt. Hierbei strömt die durch den Luftkanal 20 fließende Luft aus der Austrittsöffnung 24 entlang der Hauptstromrichtung. Aufgrund der dargestellten Luftführung können sich auch hier Luftpolster in den Winkelbereichen A, B der Vorsprünge 32, 34 bilden. In 13 ist das Luftleitelement 40' in einer Endstellung gezeigt, in welcher das Luftleitelement 40' die durch den Luftkanal strömende Luft von der Hauptstromrichtung H in Richtung des Vorsprungs 32 ablenkt. Abweichend von der hier dargestellten ebenen Plattenform kann das Luftleitelement 40 insbesondere eine abgerundete Form, beispielsweise eine entgegen der Hauptstromrichtung konvexe Wölbung, aufweisen. Dies verringert den Strömungswiderstand gegenüber der Plattenform.
Bezugszeichenliste

10: Luftausströmer
12: Gehäuse
13: Gehäusegrundkörper
13a: Gehäuseunterteil
13b: Gehäuseoberteil
14: Blende
15: Gehäuseöffnung
16, 18: Gehäusewände
17, 19: Gehäusewandteile
20: Luftkanal
22: Eintrittsöffnung
24: Austrittsöffnung
26: Bedienleiste
28: Bedienelement
30: Drehwelle
32, 34: Vorsprünge
36, 37: Ausbuchtungen
36', 37': Ausbuchtungen
39: Zapfen
40, 40': erste Luftleitelemente
41: Lagerwellen
42, 42': Prallplatten
44: Zahnrad
46: Zahnrad
50: zweite Luftleitelemente
H: Hauptstromrichtung
A, B, C: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202015102026 [0003]
DE 202013012285 U1 [0003]
DE 102017111011 A1 [0003]

Claims

Luftausströmer für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (12) mit einer Eintrittsöffnung (22) und einer Austrittsöffnung (24), wobei eine Gehäusewand (16, 18) des Gehäuses (12) einen Luftkanal (20) für von der Eintrittsöffnung (22) zu der Austrittsöffnung (24) entlang einer Hauptstromrichtung (H) strömende Luft begrenzt, weiter umfassend mindestens ein stromaufwärts der Austrittsöffnung (24) in dem Luftkanal (20) angeordnetes Luftleitelement (40, 40'), dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (16, 18) im Bereich der Austrittsöffnung (24) mindestens einen unter einem Winkel (A, B) in den Luftkanal (20) ragenden Vorsprung (32, 34) ausbildet, so dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals (20) in Hauptstromrichtung (H) verkleinert, wobei das mindestens eine Luftleitelement (40, 40') zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist und dazu ausgebildet ist, zumindest in einer der Endstellungen die durch den Luftkanal (20) strömende Luft von der Hauptstromrichtung (H) in Richtung des mindestens einen Vorsprungs (32, 34) zu richten.
Luftausströmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung (32, 34) unter einem Winkel von 40° bis 120°, bevorzugt 60° bis 100°, besonders bevorzugt 90°, in den Luftkanal (20) hineinragt.
Luftausströmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (20) eine rechteckige Querschnittsfläche aufweist, wobei einander gegenüberliegende, den Luftkanal (20) begrenzende Gehäusewände (16, 18) im Bereich der Austrittsöffnung (24) jeweils einen unter einem Winkel in den Luftkanal (20) ragenden Vorsprung (32, 34) ausbilden.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung (32, 34) durch eine die Austrittsöffnung (24) begrenzende Blende (14) gebildet ist.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (16, 18) im Bereich des mindestens einen Luftleitelements (40, 40') mindestens eine Ausbuchtung (36, 36', 37, 37') ausbildet, so dass sich die Querschnittsfläche des Luftkanals (20) in Hauptstromrichtung (H) erweitert.
Luftausströmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausbuchtung (36', 37') winkelförmig verläuft.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Luftleitelement (40, 40') genau ein Luftleitelement (40, 40') ist, insbesondere genau eine Luftleitlamelle.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Luftleitelement (40, 40') mindestens ein erstes Luftleitelement ist, das die durch den Luftkanal (20) strömende Luft von der Hauptstromrichtung (H) in eine senkrecht zu der Hauptstromrichtung (H) verlaufende erste Richtung ablenkt, wobei mindestens ein zweites Luftleitelement (50) stromaufwärts oder stromabwärts oder oberhalb oder unterhalb des ersten Luftleitelements (40, 40') vorgesehen ist, zur Ablenkung der durch den Luftkanal strömenden Luft von der Hauptstromrichtung (H) in eine zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Luftleitelement (40, 40') in einer Entfernung von der Austrittsöffnung (24) angeordnet ist, die der Höhe der Luftaustrittsöffnung (24) mindestens entspricht.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des mindestens einen Luftleitelements (40, 40') eine in dem Luftstrom stehende Prallplatte (42, 42') angeordnet ist.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Luftleitelement mindestens eine gegenüber dem Luftstrom verschwenkbar im Gehäuse gelagerte Luftleitlamelle (40) ist.
Luftausströmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftleitlamelle (40) zur verschwenkbaren Lagerung im Gehäuse eine an einem stromabwärts liegenden Luftleitlamellenende oder eine an einem stromaufwärts liegenden Luftleitlamellenende angeordnete Lagerwelle (41) aufweist.
Luftausströmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Luftleitelement mindestens eine senkrecht zu der Hauptstromrichtung verschiebbare Luftleitlamelle (40') ist.
Luftausströmer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einem stromabwärts liegenden Luftleitlamellenende der mindestens einen Luftleitlamelle (40, 40') ein Dekorelement angeordnet ist.
Luftausströmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Austrittsöffnung (24) eine sich insbesondere über die gesamte Breite der Austrittsöffnung (24) erstreckende Bedienleiste (26) vorgesehen ist mit einem Bedienelement (28) zum Verstellen des mindestens einen Luftleitelements (40, 40').