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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslassvorrichtung für einen Auslass einer Luftströmung in den Innenraum eines Fahrzeugs sowie ein Dachausströmsystem mit zumindest einer solchen Auslassvorrichtung.
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Es ist bekannt, dass Fahrzeuge Auslassvorrichtungen aufweisen, um Luftströmung in den Innenraum eines Fahrzeugs einbringen zu können. Dies dient der Belüftung und der Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs. Bekannte Auslassvorrichtungen werden auch als Luftausströmer bezeichnet und sind üblicherweise an vielen Stellen im Innenraum des Fahrzeugs platziert. Viele von diesen Auslassvorrichtungen dienen dabei dem direkten oder indirekten Anströmen der Person bzw. der Insassen im Fahrzeug. Um bei bekannten Auslassvorrichtungen den Luftstrom adaptieren bzw. variieren zu können, sind üblicherweise Klappensysteme vorgesehen, welche eine Beeinflussungsrichtung für die Luftströmung zur Verfügung stellen und variieren können. Damit kann an den einzelnen Luftauslässen bekannter Lösungen die Ausrichtung des Luftstroms, mit welcher er die Auslassvorrichtung verlässt, variiert und angepasst werden.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass eine Vielzahl von Auslassvorrichtungen mit relativ geringen Querschnitten die Luftströmung in den Innenraum des Fahrzeugs führt. Die geringen Strömungsquerschnitte führen wiederum dazu, dass bei großer Luftmenge eine hohe Luftgeschwindigkeit der Luftströmung entsteht. Diese hohe Luftströmung mit hoher Geschwindigkeit führt in manchen Situationen dazu, dass die Luftströmung als unangenehm in Form von Zugluft von den Insassen des Fahrzeugs wahrgenommen wird. Darüber hinaus führt die hohe lokale Strömung dazu, dass Temperaturunterschiede im Fahrzeug bestehen bleiben und sich nur langsam über die Konvektion innerhalb des Innenraums des Fahrzeugs ausgleichen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Belüftung eines Innenraums eines Fahrzeugs mit geringem Zug der Luftströmung oder sogar zugluftfrei gewährleisten zu können.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Auslassvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Dachausströmsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dachausströmsystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß ist eine Auslassvorrichtung für den Auslass einer Luftströmung in den Innenraum eines Fahrzeugs ausgebildet. Hierfür weist die Auslassvorrichtung einen Luftkanal zur Führung der Luftströmung mit einer Auslassöffnung zum Auslass der Luftströmung auf. Am Luftkanal ist ein Abdeckmittel befestigt, welches in einer Abdeckposition die Auslassöffnung abdeckt sowie in wenigstens einer Freigabeposition freigibt. Weiter weist das Abdeckmittel einen Grundkörper mit zumindest einem flexiblen Biegeabschnitt auf für eine elastische Verformung des Grundkörpers zur Bewegung zwischen der Abdeckposition und der wenigstens einen Freigabeposition. Dabei ist das Abdeckmittel mit einem Stellmittel verbunden für die Durchführung dieser Bewegung zwischen der Abdeckposition und der wenigstens einen Freigabeposition.
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Eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung basiert also auf dem grundsätzlichen Problem der Belüftung des Innenraums des Fahrzeugs. Auch mit der erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung soll eine Luftströmung in den Innenraum eines Fahrzeugs eingebracht werden. Im Gegensatz zu den bekannten Auslassvorrichtungen erfolgt jedoch keine Beeinflussung der Strömungsrichtung der Luftströmung in der Auslassvorrichtung, sondern vielmehr nur eine Anpassung des Volumenstroms der Luftströmung. So ist im einfachsten Fall die Auslassöffnung mit dem Abdeckmittel abgedeckt, sodass in der Abdeckposition keine oder nur eine minimale Luftströmung aus der Auslassöffnung austreten kann. In der wenigstens einen Freigabeposition ist die Auslassöffnung geöffnet, sodass Luftströmung den Luftkanal verlassen kann und damit eine Belüftung des Innenraums durchführen kann. Selbstverständlich sind grundsätzlich auch zwei oder mehr Freigabepositionen oder sogar eine kontinuierliche Bewegung zwischen einer einzigen Abdeckposition und einer Vielzahl von ineinander übergehenden Freigabepositionen im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.
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Wie später noch erläutert wird, ist eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung vorzugsweise im System mit einer Vielzahl solcher Auslassvorrichtungen vorgesehen. Somit wird es möglich, einen relativ großen Querschnitt des Luftkanals mit einem relativ großen Querschnitt der Auslassöffnung zu kombinieren, sodass auch große Volumenströme an Luftströmung mit relativ geringen Geschwindigkeiten in den Innenraum des Fahrzeugs eindringen können. Um die Regelbarkeit, Steuerbarkeit bzw. Kontrollierbarkeit der Luftströmung einfach ausgestalten zu können, ist dabei das Abdeckmittel elastisch ausgebildet. Hierfür ist der Grundkörper in zumindest einem Abschnitt mit einem flexiblen Material in Form von dem flexiblen Biegeabschnitt zur Verfügung gestellt. Hier erlaubt eine elastische Verformung des Grundkörpers die Bewegung zwischen der Abdeckposition und der Freigabeposition. Vorzugsweise befindet sich der Grundkörper dabei in der Abdeckposition in der elastisch entspannten Ausgestaltungsform bzw. einer elastisch vorgespannten Form mit einer elastischen Rückstellkraft in Richtung der Abdeckposition. Wird mithilfe des Stellmittels nun der Grundkörper in die Freigabeposition geführt, so entsteht eine elastische Rückstellkraft bzw. steigt die bereits vorhandene Vorspannkraft als elastische Rückstellkraft weiter an. Dies führt dazu, dass das Stellmittel nur in einer Richtung, nämlich in Richtung der Freigabeposition kraftübertragend ausgebildet sein muss. Wie später noch erläutert wird, führt dies zu deutlicher Vereinfachung dieses Stellmittels, zum Beispiel in Form des später noch beschriebenen Seilzuges.
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Die Kombination aus flexiblem Biegeabschnitt mit elastischer Rückstellkraft, dementsprechend einfach ausgebildetem Stellmittel und großflächigen Auslassmöglichkeiten der Auslassöffnung erlaubt es, eine Vielzahl solcher Auslassvorrichtungen an unterschiedlichsten größeren Flächen im Fahrzeug anzubringen. Beispielsweise sind hier die Hutablage, der Dachhimmel, Seitenflächen der Türen oder aber die Fläche zwischen Windschutzscheibe und Bordinstrumenten genannt. Diese Flächen können mit einer Vielzahl solcher Auslassvorrichtungen versehen werden, sodass dementsprechend ein großflächiges Einbringen der Luftströmung zugfrei oder zumindest zugarm ermöglicht wird.
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Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung das Stellmittel, insbesondere in Form eines Seilzugs mit einem Seil an einem Stellabschnitt des Grundkörpers befestigt ist, wobei der Stellabschnitt mit Bezug auf einen Befestigungsabschnitt auf der anderen Seite des flexiblen Biegeabschnitts angeordnet ist. Die Kombination aus Stellabschnitt, Biegeabschnitt und Befestigungsabschnitt erlaubt vorzugsweise in ein und demselben integral ausgestalteten Grundkörper die unterschiedlichen Funktionen einzubinden. Mit dem Befestigungsabschnitt kann reversibel oder irreversibel, zum Beispiel klebend oder mittels Stanzen oder Schrauben, die Befestigung zur Verfügung gestellt werden. Diese Befestigung erfolgt zum Beispiel an der Wandung eines Luftkanals. Im Stellabschnitt erfolgt die Krafteintragung des Seilzugs in Richtung der Freigabeposition. Dieses Stellmittel in Form eines Seilzugs mit einem Seil ist eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltungsform, die möglich wird, da die Rückstellungen in Richtung der Abdeckposition durch die eigenen elastischen Rückstellkräfte des Materials des Grundkörpers zur Verfügung gestellt wird.
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Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung der flexible Biegeabschnitt zumindest teilweise wenigstens eine der folgenden Ausbildungsformen aufweist:
- - Gummiklappe
- - elastischer Scharnierabschnitt
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Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Grundsätzlich sind auch mechanische Scharnierabschnitte mit einer entsprechenden elastischen Rückstellkraft denkbar. Auch geometrische Biegestrukturen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung hier einsetzbar. Entscheidend ist für alle Varianten, dass es sich bei dem flexiblen Biegeabschnitt um einen Abschnitt handelt, welcher bei der Bewegung in die Freigabeposition eine elastische Rückstellkraft in Richtung der Abdeckposition aufbaut.
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Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung der flexible Biegeabschnitt sich über den ganzen oder im Wesentlichen den ganzen Grundkörper erstreckt. Dies erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung und reduziert die Komplexität dieses Grundkörpers. Beispielsweise kann der Grundkörper aus einem elastischen Gummimaterial gefertigt sein, sodass jeder Grundkörper für jede Auslassvorrichtung durch ein Schneid- oder Stanzverfahren oder durch ein Prägeverfahren aus einem großen elastischen Basiskörper herausgeschnitten werden kann. Um die weiteren Funktionen des Angreifens am Stellabschnitt oder der Befestigung am Befestigungsabschnitt verbessert zur Verfügung stellen zu können, können hier mechanische Versteifungen, wie Versteifungselemente oder Versteifungsplatten, vorgesehen werden.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung die wenigstens eine Freigabeposition des Abdeckmittels innerhalb des Luftkanals angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Abdeckmittel bei der Bewegung in die Freigabeposition in den Luftkanal hineingezogen wird. Dies hat eine Vielzahl von Vorteilen. Zum einen führt dieses Öffnen nach innen dazu, dass außerhalb der Auslassvorrichtung kein zusätzlicher Bauraum mehr notwendig ist. Weiter ist ein nach innen gerichtetes Abdeckmittel in der Freigabeposition in der Lage, eine Luftströmung innerhalb des Luftkanals durch diese Biegung innen abzulenken und in geführter Weise die Luftströmung aus der Auslassöffnung herausströmen zu lassen. Nicht zuletzt wird in der Abdeckposition der Luftstrom und damit ein entstehender Überdruck im Luftkanal dazu führen, dass das Abdeckmittel in dieser Abdeckposition von innen heraus in diese Abdeckposition gedrückt und somit durch die Luftströmung gesichert wird. Eine zusätzliche Dichtkraft kann damit von innerhalb des Luftkanals auf das Abdeckmittel zur Verfügung gestellt werden.
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Bei der Auslassvorrichtung gemäß dem voranstehenden Absatz bringt es Vorteile mit sich, wenn außerhalb des Abdeckmittels die Auslassöffnung zusätzlich von einem luftdurchlässigen Abdeckmaterial abgedeckt ist. Dadurch, dass nun außerhalb der Auslassvorrichtung kein Bauraum mehr notwendig ist bzw. das Abdeckmittel nicht mehr aus der Auslassvorrichtung herausbewegbar ist, kann hier ein Konstruktionsfreiheitsgrad geschaffen werden. Das Überspannen mit einem luftdurchlässigen Abdeckmaterial kann zum Beispiel mit einem stoffartigen Abdeckmaterial zur Verfügung gestellt sein. Werden die Auslassvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel im Dachhimmel eines Fahrzeugs, der Hutablage oder Seitenverkleidungsflächen eingesetzt, so können hier luftdurchlässige Abdeckmaterialien den Dachhimmel oder die jeweiligen Bestandteile im Innenraum überspannen. Das luftdurchlässige Abdeckmaterial überspannt dabei vorzugsweise zwei oder deutlich mehr Auslassvorrichtungen, sodass die Auslassvorrichtung im Einzelnen nicht erkennbar ist aus dem Innenraum des Fahrzeugs. Darüber hinaus ist auch keine Erkennung des Stellstatus bzw. des Öffnungsstatus der Auslassvorrichtungen bzw. des Abdeckmittels möglich.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Dachausströmsystem für den Auslass einer Luftströmung in den Innenraum eines Fahrzeugs am Dachhimmel des Innenraums, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Dachausströmsystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Auslassvorrichtung erläutert worden sind. Bevorzugt sind im Dachausströmsystem zwei oder deutlich mehr Auslassvorrichtungen angeordnet.
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Ein erfindungsgemäßes Dachausströmsystem lässt sich dahingehend weiterbilden, dass der Luftkanal der zumindest einen Auslassvorrichtung, insbesondere aller Auslassvorrichtungen, als gemeinsame Luftkammer ausgebildet ist. In einem Dachhimmel verbleibt also ein Luftspalt bzw. eine Luftkammer, welche die Zuluft für alle Auslassvorrichtungen zur Verfügung stellen. Diese Luftkammer kann auch als gemeinsames Luftpolster oder als gemeinsamer Luftkanal bezeichnet werden. Die Komplexität in der Zuführung zu den einzelnen Auslassvorrichtungen, insbesondere bei einer Vielzahl von zehn oder deutlich mehr Auslassvorrichtungen, lässt sich auf diese Weise massiv reduzieren, da alle Auslassvorrichtungen nur noch eine gemeinsame Luftkammer ausbilden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Dachausströmsystem zumindest zwei Auslassvorrichtungen mit zumindest zwei Stellmitteln für ein spezifisches Stellen der Auslassvorrichtungen ausgebildet sind. Mit anderen Worten wird es somit möglich, einzelne Zonen im Innenraum des Fahrzeugs mit unterschiedlicher Quantität der Luftströmung zu versorgen. So kann jede Zone der Auslassvorrichtungen ein spezifisches Stellmittel aufweisen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass für jede Auslassvorrichtung ein eigenes Stellmittel vorgesehen ist. So können unterschiedliche Klimazonen im Fahrzeug mit unterschiedlich starker Belüftung einfach und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden.
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Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Dachausströmsystem alle Auslassvorrichtungen identisch oder im Wesentlichen identisch sind. Auch hier kann die Komplexität des Systems weiter reduziert und die Kosteneffizienz gesteigert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung in Abdeckposition,
- 2 die Ausführungsform der 1 in Freigabeposition,
- 3 eine Variante eines Dachausströmsystems im Innenraum eines Fahrzeugs,
- 4 die Ausführungsform der 3 in Draufsicht und
- 5 die Ausführungsform der 3 und 4 in Detaildarstellung.
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In den 1 und 2 wird eine Variante einer erfindungsgemäßen Auslassvorrichtung 10 dargestellt. Sie dient der Belüftung eines Innenraums 110 eines Fahrzeugs 100. Von dieser Auslassvorrichtung 10 sind vorzugsweise zwei oder deutlich mehr, also eine Vielzahl von identischen oder im Wesentlichen identischen Auslassvorrichtungen 10 vorgesehen, wie dies später noch mit Bezug auf 4 erläutert wird.
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Hinsichtlich der Funktionsweise wird Bezug genommen auf die 1 und 2. Eine Luftströmung LS soll aus einem Luftkanal 20 in den Innenraum des Fahrzeugs 110 gebracht werden. Dafür wird diese Luftströmung LS im Luftkanal 20 der Auslassvorrichtung 10 bis zu einer Auslassöffnung 22 gefördert. Diese Auslassöffnung 22 ist in 1 in der Abdeckposition AP mit einem Abdeckmittel 30 abgedeckt. Dieses Abdeckmittel 30 blockiert also den Austritt der Luftströmung LS aus der Auslassöffnung 22.
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Um durch diese Auslassöffnung 22 nun eine Belüftung des Innenraums 110 des Fahrzeugs durchzuführen, wird mithilfe eines Stellmittels 40 die Freigabeposition erreicht.
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Das Stellmittel 40 ist hier als Seilzug 42 mit einer Umlenkrolle für ein Seil 44 vorgesehen. Ein in der 4 und 5 erkennbarer Stellantrieb 46 dient dazu, eine Zugkraft von dem Seil 44 auf einen Stellabschnitt 36 des Grundkörpers 32 des Abdeckmittels 30 zu übertragen. Dadurch wird der flexible Biegeabschnitt 34 des Grundkörpers 32 elastisch verformt, sodass sich eine elastische Rückstellkraft in Richtung der Abdeckposition AP aufbaut. Eine beispielhafte Freigabeposition FP wird gemäß der Ausführungsform in 2 erreicht. Am gegenüberliegenden Ende des Grundkörpers 32 bleibt mithilfe des Befestigungsabschnitts 38 eine befestigte Verbindung zur Wandung des Luftkanals 20 für den Grundkörper 32 des Abdeckmittels 30 bestehen. Soll nun die Belüftung wieder reduziert oder sogar gänzlich aufgehoben werden, so wird über den Stellantrieb 46 die Stellkraft über das Seil 44 reduziert bzw. gänzlich aufgehoben. Durch die elastische Rückstellkraft des flexiblen Biegeabschnitts 34 erfolgt eine Zurückbewegung des Grundkörpers 32 in die Abdeckposition gemäß 1.
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In den 1 und 2 ist noch zu erkennen, dass sich das Abdeckmittel 30 in den Innenraum des Luftkanals 20 zur Freigabeposition FP bewegt. Dies ermöglicht es, auf der Außenseite des Abdeckmittels 30 und der Auslassöffnung 22 ein luftdurchlässiges Abdeckmaterial 50, zum Beispiel einen Stoffüberzug, zu spannen, sodass eine Einsichtnahme auf die Auslassvorrichtung 10 unterbunden wird.
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In 3 ist dargestellt, wie eine Vielzahl von Auslassvorrichtungen 10 in einen Dachhimmel 120 im Innenraum 110 eines Fahrzeugs 100 integriert werden kann. Damit ergibt sich ein Dachausströmsystem 200 mit einer Vielzahl von Auslassvorrichtungen 10, wie sie in der 4 dargestellt sind. Alle Luftkanäle 20 dieses Dachausströmsystems 200 werden zu einer gemeinsamen Luftkammer bzw. einem gemeinsamen Luftpolster 210 zusammengefasst.
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4 zeigt, dass eine Vielzahl von einzelnen Stellantrieben 46 nun spezifisch einzelne Auslassvorrichtungen 10 ansteuern kann. Auch in der 5 sind die spezifischen Zuordnungen zwischen einem Stellantrieb 46 und den Seilen 44 zu dem jeweiligen Abdeckmittel 30 dargestellt. Somit wird es möglich, mit jedem Stellantrieb spezifisch einen Teilabschnitt einer Zone im Innenraum 110 des Fahrzeugs 100 zu stellen und damit unterschiedliche Klimatisierungszonen kostengünstig und einfach auszugestalten.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
