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Die Erfindung betrifft eine Luftversorgungseinrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der gattungsbildenden
US 6,062,635 A ist bereits eine Luftversorgungseinrichtung zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeuges mit einem in einem Fahrzeuginnenraum anordenbaren Dachhimmel bekannt, auf dessen dem Fahrzeugdach zugeordneter Dachhimmeloberseite wenigstens ein mit einer Belüftungsquelle koppelbarer Luftverteilerkanal angeordnet ist, der sich wenigstens über einen Teilbereich der Dachhimmeloberseite erstreckt und diese überdeckt. Im überdeckten Dachhimmeloberseitebereich als Überdeckungsbereich ist wenigstens eine Luftausströmerdüse im Dachhimmel für einen Luftdurchtritt in den Fahrzeuginnenraum hinein vorgesehen.
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Konkret ist hier ein eine U-Form aufweisender Luftverteilerkanal entlang eines fondseitigen hinteren Dachhimmelrandbereichs auf der Dachhimmeloberseite angeordnet. Dieser Luftverteilerkanal wird über eine seitliche hintere Vertikalsäule mit Luft beaufschlagt, um die Luft über den Luftverteilerkanal zu den einzelnen Ausströmdüsen, die in den Fahrzeuginnenraum hinein ausströmen, zu verteilen.
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Aus der
DE 689 18 500 T2 ist eine Kraftfahrzeug-Karosserieanordnung zur Aufnahme von Einschnapp-Befestigern eines modularen Dachhimmels bekannt.
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Weiter ist aus der
DE 29 14 552 A1 eine Luftversorgungseinrichtung in Verbindung mit einem Fahrzeug-Dachhimmel für einen Pkw bekannt, bei der in den Dachhimmel eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Vertiefung eingearbeitet ist. In diese Vertiefung wird von der Dachhimmeloberseite her ein Luftverteilerkanal eingesetzt, der durch sich entlang der rückwärtigen Säulen erstreckende Luftkanäle mit Luft versorgt wird. Im Dachhimmel sind im Bereich des Luftkanals entsprechende Ausströmöffnungen eingesetzt.
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Aus der
DE 42 37 344 A1 ist ein Dachhimmel für einen Pkw bekannt, der ein mehrschichtiges Verkleidungselement mit einer verformbaren mittleren Trägerschicht aus geschäumten Kunststoff umfasst, mit beidseitig der Trägerschicht angeordneten weiteren ebenfalls verformbaren Schichten und mit einer zum Fahrzeuginnenraum weisenden Dekorschicht. Auf der im Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite des Dachhimmels ist ein mehrschichtiges Kammerelement mit einer verformbaren mittleren Trägerschicht aus geschäumten Kunststoff mit beidseitig der Trägerschicht angeordneten weiteren ebenfalls verformbaren Schichten angeordnet. Das Kammerelement ist an Flanschbereichen mit dem Dachhimmel verbunden und begrenzt gemeinsam mit dem Dachhimmel eine oder mehrere Luftkammern. Die Luftkammern münden in Luftöffnungen, die im Dachhimmel ausgespart sind.
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Aus der
DE 198 32 738 A1 ist ferner ein Dachhimmel für einen Pkw bekannt, der eine Luftverteilkammer aufweist, die mit einer sich in Richtung der Flächenausdehnung des Dachhimmels flächig erstreckenden Luftaustrittswand an den Fahrgastraum angrenzt. Diese Luftaustrittswand ist mit einer Vielzahl von fein verteilten Durchbrüchen perforiert, durch welche die der Luftverteilkammer von der Luftversorgungseinrichtung zugeführte Luft mit im Wesentlichen flächenhaft ausgedehnten Luftfronten in den Fahrgastraum eintritt. Die Luftzufuhr erfolgt dabei über die Hohlräume der C-Säule oder A-Säule.
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Die oben angeführten Dachhimmelaufbauten und Luftversorgungseinrichtungen zur Belüftung und Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums sind allesamt für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Pkw's, Vans, mit hohem Ausstattungskomfort und hoher Ausstattungsqualität gedacht, die zudem auch einen optisch ansehnlichen Gesamteindruck vermitteln sollen. Deshalb sind die technischen Lösungen zur Erfüllung dieser Ansprüche insgesamt relativ aufwendig in Herstellung und Montage, zum Beispiel durch die säulenseitige Luftzuführung zu den auf der Dachhimmeloberseite angeordneten Luftverteilerkanälen, was sich wiederum in den Kosten für diese Luftversorgungseinrichtungen niederschlägt. Für Einsatzfälle in Nutzfahrzeugen, wie zum Beispiel Bussen, die beispielsweise als Transportfahrzeuge im rauen Handwerksbereich und/oder zum Personentransport eingesetzt werden, sind trotz des bestehenden Wunsches nach einer Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums diese hochwertigen und anmutenden Luftversorgungseinrichtungen nicht erforderlich, da zu teuer und werden daher vom Kunden weniger nachgefragt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftversorgungseinrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, zu entwickeln, mit der eine Innenraumbelüftung und -klimatisierung auf einfache, preiswerte und funktionssichere Art und Weise möglich ist und die ferner auch mit geringem Montageaufwand montierbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß Anspruch 1 ist der Dachhimmel durch eine flexible, ebene und vorzugsweise dimensionsstabile Platte als Basisplatte aus einem Karton- und/oder Papp- und/oder Holzfaser- und/oder Kunststoffmaterial gebildet. Zusätzlich oder alternativ ist der wenigstens eine Luftverteilerkanal aus einem flexiblen und vorzugsweisen formstabilen Karton- und/oder Papp- und/oder Holzfaser- und/oder Kunststoffmaterial hergestellt, der mit der Basisplatte so verbunden ist, dass ein wenigstens in Teilbereichen flexibler Luftverteilerkanal-Basisplatten-Verbund ausgebildet ist.
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Ein derartiger einfacher konstruktiver Aufbau einer Luftversorgungseinrichtung erlaubt eine besonders kostengünstige Lösung, insbesondere für im Dienstleistungsbereich eingesetzte Nutzfahrzeuge, die mit einem geringen Innenausstattungskomfort ausgestattet werden sollen. So kann zum Beispiel ein derartiger flexibler Luftverteilerkanal-Basisplatten-Verbund auf einfachste Weise schnell vom Werker in die geeignete, zum Beispiel auch gebogene Endposition gebracht werden, so dass auch der Montageaufwand hier erheblich reduziert werden kann. Zudem ist ein derartiger Aufbau auch sehr gewichtsgünstig, insbesondere zum Beispiel dann, wenn der Luftverteilerkanal aus einem Kunststoffschaum, vorzugsweise einem Polyethylen-Schaum hergestellt ist. Derartige Luftverteilerkanäle können auch vorteilhaft tiefgezogen werden. Neben den zuvor genannten Vorteilen weist ein derartiger Aufbau der Luftverteilerkanäle aber auch noch eine gute termische Isolation gegen ein warmes Dach auf, hat eine sehr gute Flexibilität und gute akustische Eigenschaften. Insbesondere bei einem Dachhimmel, der durch die flexible Basisplatte hergestellt ist, ergibt sich hier somit ein preiswerter Aufbau, der zwar in Verbindung mit einer Fahrzeugklimatisierung nicht den höchsten Ansprüchen, insbesondere im Hinblick auf Ausstattungskomfort und Innenraumdesign, genügt, der aber auf zweckmäßige und funktionsgerichtete Art und Weise eine Fahrzeugklimatisierung auch in solchen Fahrzeuginnenräumen ermöglicht, wie sie zum Beispiel in Verbindung mit Nutzfahrzeugen und/oder Kombifahrzeugen als Dienstleistungs- und/oder Montagefahrzeugen Verwendung finden können. In eine derartige Basisplatte können zudem in entsprechende Ausstanzungen auch die Luftausströmer direkt eingeklippst werden, und dies ohne aufwendige Befestigungstechnik. Unter dimensionsstabil wird dabei ein Aufbau verstanden, der auch im zum Beispiel gebogenen Zustand seine im Grundzustand vorgegebenen Außenkonturen im Wesentlichen ohne plastische Verformung beibehält.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 weist die Luftversorgungseinrichtung einen im Fahrzeuginnenraum verlaufenden Luftführungskanal auf, der sich im montierten Zustand mit einer Luftführungskanal-Längsseite entlang einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Basisplattenunterseite erstreckt. Dabei ist dieser sich längs entlang der Basisplattenunterseite erstreckende Luftführungskanal einerseits mittelbar oder unmittelbar mit der Belüftungsquelle und andererseits mittels wenigstens einem Luftführungskanal-Anschlusselement mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einem Luftverteilerkanal auf der Basisplattenoberseite gekoppelt. Ein derartiger Aufbau einer Luftversorgungseinrichtung erlaubt eine besonders kostengünstige Lösung, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die mit einem geringeren Innenausstattungskomfort ausgestattet werden sollen, da eine derartig aufgebaute Luftversorgungseinrichtung einfachst aufgebaut werden kann und damit auch schnell und kostengünstig im Fahrzeug montiert werden kann. D. h., dass bei dieser erfindungsgemäßen Lösung der Luftführungskanal vom Fahrzeuginnenraum aus sichtbar bleibt, so dass zum Beispiel keine aufwendigen und damit kostenintensiven konstruktiven Lösungen erforderlich sind, um die Luftführung zu den Luftverteilerkanälen verdeckt zu gestalten. Besonders preisgünstig ist ein Luftführungskanal sowie gegebenenfalls damit gekoppelte Luftkanalelemente als einstückiges Kunststoffblasteil herstellbar, die vorzugsweise zwecks der optischen Anmutung genarbt sein können. Als Kunststoff eignet sich hier insbesondere Polypropylen. Derartige hohle Luftführungen können somit einstückig ausgeführt werden, im Gegensatz zu Spritzgussteilen, bei denen ein Querschnitt in der Regel mindestens aus zwei Bauteilen zusammengesetzt werden muss. Durch die Ausführung als Blasformteile werden damit teure Aufbauten und auch Dichtigkeitsprobleme vermieden. Zudem können in Verbindung mit einem Blasformprozess auch die Befestigungselemente zur Festlegung des Luftführungskanals, wie zum Beispiel Schnellverbindungen, auf einfache Weise integral ausgebildet werden. Insgesamt wird daher hier ein Aufbau erhalten, der auf einfache und preiswerte Weise eine Klimatisierung von Fahrgasträumen auch für weniger hochwertige Fahrzeuginnenraumausstattungen ermöglicht, wie dies zum Beispiel für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge im Dienstleistungsbereich (Lieferwagen, Busse, etc.) erforderlich ist.
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Der Luftverteilerkanal weist vorteilhaft im Querschnitt ein nach unten offenes U-förmiges Profil auf, vorzugsweise ein sogenanntes hutförmiges Profil mit Befestigungsflanschen an den freien Enden, so dass der überdeckte Basisplattenoberseitenbereich Bestandteil der oberseitigen Luftführung ist. Ein derartiger Luftverteilerkanal kann auf einfache Weise schnell und funktionssicher durch Kleben und/oder Verschmelzen und/oder Tackern und/oder Schweißen mit der Dachhimmeloberseite verbunden werden.
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Weiter kann das wenigstens eine Luftführungskanal-Anschlusselement durch entsprechende Anschlusselement-Aussparungsöffnungen in der Basisplatte vorzugsweise formschlüssig und/oder dicht hindurchgeführt und mit dem Luftverteilerkanal gekoppelt sein. Derartige Anschlusselement-Aussparungsöffnungen können in der Basisplatte beispielsweise auf einfache Weise durch Ausstanzen gebildet sein.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, die eine einfache und schnelle Montage des Belüftungssystems ermöglicht, kann der Luftführungskanal mittels wenigstens einer Schnellverbindung an der Basisplatte und damit am Dachhimmel lösbar verrastet und/oder verriegelt werden. Beispielsweise können als Schnellverbindungen eine Rastverbindung und/oder eine Steckverbindung und/oder eine Schiebeverbindung vorgesehen sein. Eine besonders vorteilhafte, kostengünstige und funktionssichere Schnellverbindung stellt gemäß einer konkreten Ausführungsform die Anbindung des Luftführungskanals an der Basisplatte mittels wenigstens einer Steck- und Schiebeverbindung dar. Diese Steck- und Schiebeverbindung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass am Luftführungskanal zur Ausbildung der jeweiligen Steck- und Schiebeverbindung ein Bolzen vorgesehen ist, der einen Bolzensteg und einen demgegenüber breiteren Bolzenkopf aufweist, wobei der Bolzen mit dem Bolzenkopf durch eine basisplattenseitige Bolzenaufnahme einer schlüssellochartigen Basisplattenausnehmung, an die sich ein gegenüber dem Bolzenkopf schmaler und von den Abmessungen her in etwa an den Bolzensteg angepasster nutenförmiger Schlitzbereich anschließt, steckbar ist. Dadurch wird erreicht, dass anschließend der Bolzen mit seinem Bolzensteg vorzugsweise unter Herstellung eines Klemmschlusses und/oder eines Formschlusses von der Bolzenaufnahme ausgehend in den Schlitzbereich eingeschoben werden kann, so dass der Bolzenkopf in seiner Verschiebeendposition die Basisplattenausnehmung im Schlitzbereich hintergreift. Im Rahmen der Montage braucht daher von dem Werker nur der Luftführungskanal angesetzt, eingesteckt und dann in die Endposition verschoben werden, um diesen an der Basisplatte und damit am Dachhimmel festzulegen.
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Zur Erhöhung der Funktionssicherheit dieser Steck- und Schiebeverbindung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass im Bereich des Bolzens ferner wenigstens eine Fixiernase ausgebildet ist. Diese ist nach einer Überführung des Bolzens in dessen Verschiebeendposition so in den Bereich der Basisplattenausnehmung, vorzugsweise in den Bereich der Bolzenaufnahme, zum Beispiel einschiebbar und/oder einschwenkbar ist, dass die Fixiernase im Zusammenwirken mit einem angrenzenden basisplattenausnehmungsseitigen Gegenelement, das vorzugsweise durch einen Öffnungsrandbereich gebildet ist, ein Verschieben des Bolzens und damit des Luftführungskanales blockiert. Im Rahmen der Demontage kann eine derartige Verriegelung auf einfache Weise wieder durch zum Beispiel Ausschwenken gelöst werden.
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Grundsätzlich kann eine Steck- und Schiebeverbindung an einem Außenwandbereich des Luftführungskanals beabstandet von dem wenigstens einem Luftführungskanal-Anschlusselement angeordnet sein. Eine vorteilhafte Funktionsintegration ergibt sich jedoch, wenn die Steck- und Schiebeverbindung an dem Luftführungskanal im Bereich des Luftführungskanal-Anschlusselementes ausgebildet ist.
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Weiter kann der Luftführungskanal nach Herstellung der Schnellverbindung mit der Basisplatte zudem auch mittels wenigstens einem Fixierelement, zum Beispiel einer Fixierschraube an der Basisplatte noch fixiert werden. Dieses Fixierelement ist vorzugsweise im Bereich eines der Belüftungsquelle gegenüberliegenden freien Luftführungskanalendes vorgesehen. Auch damit kann die Funktionssicherheit im Rahmen der Befestigung des Luftführungskanals an der Basisplatte nochmals erheblich erhöht werden.
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Insbesondere zur Abdichtung des Anschlusselement-Aussparungsöffnungsbereiches an der Basisplatte, aber auch zur Herstellung eines klapperfreien Aufbaus kann eine um das Luftführungskanal-Anschlusselement ringförmig herumgeführte Dichtung vorgesehen sein, die im montierten Zustand einerseits an einem basisplattenunterseitigen Aussparungsöffnungsrandbereich und andererseits an einem entsprechend zugeordneten Luftführungskanalbereich, der vorzugsweise durch einen Außenwandbereich des Luftführungskanals gebildet ist, dicht verpresst anliegt.
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Das wenigstens eine Luftführungskanal-Anschlusselement ist bevorzugst durch einen Anschlussstutzen ausgebildet, der vom Luftführungskanalseitenwandbereich wegragt.
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Als bevorzugte Geometrie kann zum Beispiel ein rechteckförmiger Querschnitt vorgesehen sein.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist ein Luftührungskanal vorgesehen, der sich im Fahrzeuginnenraum an der Basisplattenunterseite randseitig im dachholmnahen Bereich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Die Anordnung kann dabei bevorzugt im Fahrzeugfondbereich erfolgen. Mit einem derartigen seitlich im Fahrzeuginnenraum liegendem Luftührungskanal wird erreicht, dass die im Fahrzeuginnenraum vorhandene Ladehöhe und/oder der Kopffreiraum zwischen einem Fahrzeuginsassen und der Basisplatte durch den an der Basisplattenunterseite verlaufenden Luftführungskanal nicht reduziert wird. Denn durch die seitliche Anordnung des Luftführungskanals ist sichergestellt, dass dieser außerhalb des diesbezüglich relevanten Bereiches verläuft.
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Bevorzugt erstreckt sich dabei dieser im Fahrzeuginnenraum seitlich am Rand angeordnete Luftführungskanal bis in etwa in den Bereich einer Vertikalsäule und ist mittels einer dort angeordneten Belüftungsquelle, zum Beispiel einem Gebläse gekoppelt. Gemäß einer konkreten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich der Luftführungskanal im Fahrzeugfondbereich eines Kombi- oder Nutzfahrzeuges bis in etwa zu einer D-Säule erstreckt und mit einer dort im Bereich der D-Säule angeordneten Gebläseeinrichtung gekoppelt ist. Gegebenenfalls kann hier in Abhängigkeit von einem Radstand der Luftführungskanal mittelbar mittels wenigstens einem sich entlang der Vertikalsäule und/oder aber auch noch einen Dachholmendbereich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Luftkanalelement mit der Belüftungsquelle gekoppelt sein. Dadurch wird ein einfach aufgebautes Belüftungssystem zur Klimatisierung eines Fahrgastraumes, insbesondere in einem Fondbereich eines Nutzfahrzeuges oder aber auch eines Kombifahrzeuges geschaffen. Dies insbesondere auch dann, wenn das die Belüftungsquelle mit dem Luftführungskanal verbindende Luftkanalelement an der Säule mittels wenigstens einer Rast- und/oder Schiebe- und/oder Steckverbindung als Schnellverbindung verrastet wird. Beispielsweise können hier am Luftkanalelement Kunststoff-Ausformungen vorgesehen sein, die Ausnehmungen in der Säule hintergreifen. Ein derartiges Kunststoff-Luftkanalelement ist einfach und preisgünstig herstellbar und erlaubt somit eine einfache Montage und einen insgesamt funktionssicheren Aufbau.
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Entsprechend einer konkreten Ausgestaltung erstreckt sich der auf der Basisplattenoberseite angeordnete wenigstens eine Luftverteilerkanal über die Basisplatte zwischen gegenüberliegenden Fahrzeugseiten in Fahrzeugquerrichtung, höchst bevorzugt in einem unverstärktem Fahrzeugdachbereich, d. h. beabstandet von den Dachspriegeln. Dadurch wird ein Dachhimmelaufbau möglich, der möglichst viel Ladehöhe und Kopffreiheit im Fahrzeuginnenraum ermöglicht. Zudem ergeben sich hier durch den Verlauf in Fahrzeugquerrichtung gute Ergebnisse im Hinblick auf eine gleichmäßige Fahrzeugklimatisierung in diesem Fahrzeugbereich. Besonders bevorzugt sind in einem Fondbereich auf der Basisplattenoberseite wenigstens zwei Luftverteilerkanäle vorgesehen, die beabstandet voneinander und in etwa parallel zueinander ausgerichtet sind und in Fahrzeugquerrichtung zwischen gegenüberliegenden Fahrzeugseiten auf der Basisplattenoberseite verlaufen. Jeder dieser separaten Luftverteilerkanäle ist mittels einem separaten Luftführungskanal-Anschlusselement mit dem Luftführungskanal strömungsverbunden. Hierdurch wird eine vorteilhafte Konstruktion geschaffen, die einfachst zu realisieren ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Luftversorgungseinrichtung, wobei die Einzelteile in einer Explosionsdarstellung gezeigt sind,
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2 eine schematische, perspektivische Darstellung der Luftversorgungseinrichtung im montierten Zustand,
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3 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Luftverteilerkanal,
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4 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Teilbereiches der Luftversorgungseinrichtung, wobei die Montage von Luftausströmerdüsen gezeigt ist,
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5 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Teilbereichs der Luftversorgungseinrichtung, wobei die Montage eines Luftkanalelements gezeigt ist,
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6 eine schematische Schnittdarstellung durch das Luftkanalelement,
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7 eine schematische Ansicht eines Teilbereichs der Luftversorgungseinrichtung, wobei ein erster Montageschritt zur Anbringung eines Luftführungskanals gezeigt ist,
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8 eine schematische Ansicht analog 7, wobei der zweite Montageschritt zur Anbringung des Luftführungskanals gezeigt ist,
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9 und 10 schematische Detailansichten der Herstellung einer Steck- und Schiebeverbindung des Luftführungskanals an einem Dachhimmel,
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11 eine schematische Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal im montierten Zustand im Bereich der Steck- und Schiebeverbindung,
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12 eine schematische, perspektivische Detaildarstellung eines Luftführungskanal-Anschlusselements im montierten Zustand,
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13 eine schematische Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal im Bereich des Luftführungskanal-Anschlusselements im montierten Zustand, und
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14 eine schematische Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal im Bereich einer Fixierschraube.
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In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Luftversorgungseinrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, wobei die Einzelteile der Luftversorgungseinrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung angeordnet sind. Die Luftversorgungseinrichtung umfasst einen Luftführungskanal 2, der über als Anschlussstutzen ausgebildete Luftführungskanal-Anschlusselemente 3 mit Luftverteilerkanälen 4 gekoppelt werden kann. Den beiden Luftverteilerkanälen 4 sind Luftausströmerdüsen 5 zugeordnet, die im montierten Zustand der Luftversorgungseinrichtung 1 an einer Dachhimmelunterseite eines Dachhimmels 6 einem Fahrzeuginnenraum 7 zugewandt angeordnet sind. Für die Ankopplung der Luftversorgungseinrichtung 1 an eine hier nicht mit dargestellte Belüftungsquelle 8 ist ein Luftkanalelement 9 vorgesehen, wobei hier zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten des Luftkanalelements 9 und 9' gezeigt sind. Das Luftkanalelement 9' besteht aus zwei Einzelteilen, so dass damit in Abhängigkeit beispielsweise eines Radstandes eines Fahrzeuges, in das die Luftversorgungseinrichtung 1 montiert wird, eine einfache und flexible Ankopplung der Belüftungsquelle 8 an den Luftführungskanal 2 mittels dem Luftkanalelement 9 oder 9' hergestellt werden kann. Der Dachhimmel 6 kann zum Beispiel für eine einfache und kostengünstige Ausführungsvariante durch eine flexible, plane und dimensionsstabile Holzfaserplatte gebildet sein, in die Ausnehmungen einerseits als Luftausströmerdüse-Ausnehmungen 10 und andererseits als Dachhimmelausnehmungen 11, die für die Herstellung einer Steck- und Schiebeverbindung bei der Montage des Luftführungskanals 2 Verwendung finden, gestanzt sind. Zudem sind Anschlusselement-Aussparungsöffnungen 17 im Dachhimmel 6 vorgesehen. Zur Vereinfachung der Montage des Dachhimmels 6 ist dieser bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt. Am Luftführungskanal 2 sind Bolzen 12 vorgesehen, mit denen im Zusammenwirken mit den Dachhimmelausnehmungen 11 Steck- und Schiebeverbindungen zur Montage des Luftführungskanals 2 am Dachhimmel 6 hergestellt werden können.
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In 2 ist die Luftversorgungseinrichtung 1 im montierten Zustand in einem Fahrzeug 13 schematisch und perspektivisch dargestellt. Die dargestellte Blickrichtung entspricht einer Ansicht vom Fahrzeuginnenraum 7 schräg nach oben in Richtung einem Dachholm 14 des Fahrzeugs 13. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist vom Fahrzeug 13 nur ein Seitenteil 15 mit dem entsprechenden Dachholm 14 gezeigt. An einer D-Säule 16 des Fahrzeugs 13 ist vertikal ausgerichtet das Luftkanalelement 9 das mit der hier nicht mit dargestellten Belüftungsquelle 8 gekoppelt ist, angeordnet, das im Bereich des Dachholms 14 mit dem Luftführungskanal 2 strömungsmäßig gekoppelt ist. Der Luftführungskanal 2 verläuft an der Dachhimmelunterseite des Dachhimmels 6 in Fahrzeuglängsrichtung, wobei die Luftführungskanal-Anschlusselemente 3 durch die Anschlusselement-Aussparungsöffnungen 17 im Dachhimmel 6 hindurchragen. Der Luftführungskanal 2 ist seitlich im Fahrzeug 13 im Bereich des Dachholmes 14 angeordnet, so dass durch den innerhalb des Fahrzeuginnenraums 7 angeordneten Luftführungskanal 2 die Ladehöhe bzw. die Kopffreiheit des Fahrzeuginnenraums 7 in den dafür relevanten Bereichen, insbesondere im Bereich der Fahrzeuglängsmitte, nicht eingeschränkt wird. An der Dachhimmeloberseite des Dachhimmels 6 sind die beiden Luftverteilerkanale 4 jeweils in Fahrzeugquerrichtung über die gesamte Fahrzeugbreite verlaufend angeordnet, wobei die Luftverteilerkanäle 4 so auf der Dachhimmeloberseite angeordnet sind, dass die Luftausströmerdüse-Ausnehmungen 10 durch die Luftverteilerkanäle 4 überdeckt sind. An einem Ende des Luftführungskanals 2, das dem Anschlussende mit dem Luftkanalelement 9 gegenüberliegt, ist eine Fixierschraube 18 vorgesehen, die eine Sicherung für den Luftführungskanal 2 im montierten Zustand zusätzlich zu der Steck- und Schiebeverbindung zwischen Luftführungskanal 2 und Dachhimmel 6 ausbildet. Mit Pfeilen 19 ist der Luftströmungsweg in 2 eingezeichnet. Von der hier nicht mit dargestellten Belüftungsquelle 8 kommend strömt die Luft im Bereich der D-Säule 16 durch das Luftkanalelement 9 vertikal nach oben und wird im Bereich des Dachholms 14 in den Luftführungskanal 2 umgelenkt. Durch den Luftführungskanal 2 strömt die Luft in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend jeweils zu den Luftführungskanal-Anschlusselementen 3 und von diesen in die zugeordneten Luftverteilerkanäle 4. Durch die Luftverteilerkanäle 4 wird der Luftstrom auf die gesamte Fahrzeugbreite verteilt und kann durch die Luftausströmerdüsen 6 in den Fahrzeuginnenraum 7 ausströmen.
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In 3 ist eine schematische Schnittdarstellung durch einen Luftverteilerkanal 4 gezeigt. Der Luftverteilerkanal 4 weist dabei im Querschnitt gesehen einen nach unten offenes hutförmiges Profil mit Befestigungsflanschen 20 auf, wobei die Befestigungsflansche 20 auf der Dachhimmeloberseite des Dachhimmels 6 durch Kleben und/oder Verschmelzen und/oder Tackern und/oder Schweißen angebunden sind. Somit bildet die Dachhimmeloberseite einen Wandbereich des Luftverteilerkanals 4, so dass der Luftverteilerkanal 4 als einfaches Bauteil beispielsweise durch Tiefziehen kostengünstig hergestellt werden kann.
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In 4 ist schematisch und perspektivisch ein Teilbereich der Luftversorgungseinrichtung 1 gezeigt, wobei hier nur die Montage der Luftausströmerdüsen 5 am Dachhimmel 6 erläutert werden soll. Auf der Dachhimmeloberseite des Dachhimmels 6 sind die beiden Luftverteilerkanäle 4 im Bereich der Luftausströmerdüse-Ausnehmungen 10 montiert, so dass die Luftausströmerdüsen 5 vom Fahrzeuginnenraum 7 aus einfach in die Luftausströmerdüse-Ausnehmungen 10 eingeklipst werden können. Grundsätzlich können die Luftausströmerdüsen 5 auch durch eine Schraubverbindung bzw. durch eine Verklebung am Dachhimmel 6 montiert werden. Im seitlichen Randbereich des Dachhimmels 6, der dem Dachholm 14 zugeordnet ist, sind zudem die weiteren Ausstanzungen im Dachhimmel 6 zu erkennen, nämlich in Fahrtrichtung von vorne nach hinten eine Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17, eine Dachhimmelausnehmung 11, eine Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17, die mit einer Dachhimmelausnehmung 11 kombiniert ist, und im Bereich der D-Säule 16 nochmals eine Dachhimmelausnehmung 11.
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In 5 ist schematisch und perspektivisch ein Teilbereich der Luftversorgungseinrichtung 1 gezeigt, wobei hier die Montage des Luftkanalelements 9 gezeigt werden soll. An der im montierten Zustand der D-Säule 16 zugewandten Wandseite des Luftkanalelements 9 sind Kunststoff-Ausformungen 21 angeordnet, denen an der D-Säule 16 entsprechende Ausnehmungen 22 zugeordnet sind. So kann das Luftkanalelement 9 einfach in die Belüftungsquelle 8 entsprechend eingesteckt werden und zudem mit den Kunststoff-Ausformungen 21 in die zugeordneten Ausnehmungen 22 an der D-Säule 16 eingeklipst werden. Somit kann das Luftkanalelement 9 schnell und einfach, aber trotzdem funktionssicher an der D-Säule 16 montiert werden. Mit Pfeilen 23 ist die entsprechende Montagefolge in 5 eingezeichnet.
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In 6 ist eine schematische Schnittdarstellung durch das Luftkanalelement 9 im Bereich der Kunststoff-Ausformung 21 im montierten Zustand gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass die Kunststoff-Ausformung 21 so gebildet ist, dass im montierten Zustand ein Hintergreifen der Kunststoff-Ausformung 21 in der Ausnehmung 22 erfolgt. Damit ist das Luftkanalelement 9 auch während des Fahrbetriebs sicher an der D-Säule 16 gehalten.
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In 7 und 8 sind die Montageschritte zur Montage des Luftführungskanals 2 am Dachhimmel 6 gezeigt. Zuerst wird der Luftführungskanal 2 mit einem Ende in das Luftkanalelement 9 eingeführt (Pfeil 24) und anschließend wird der Luftführungskanal 2 in Richtung Dachholm 14 verschwenkt (Pfeil 25). Beim Verschwenken des Luftführungskanal 2 greifen die Luftführungskanal-Anschlusselemente 3 in die entsprechend zugeordneten Anschlusselement-Aussparungsöffnungen 17 und die Bolzen 12 in die entsprechend zugeordneten Dachhimmelausnehmungen 11 ein. Zur Fertigstellung der Steck- und Schiebeverbindung wird der Luftführungskanal 2 anschließend in Richtung Luftkanalelement 9 verschoben, wie dies in 8 gezeigt ist (Pfeil 26). Somit ist die Steck- und Schiebeverbindung zur Montage des Luftführungskanals 2 am Dachhimmel 6 hergestellt. Für eine zusätzliche Fixierung kann die Fixierschraube 18, die im Endbereich des Luftführungskanals 2 angeordnet ist, eingeschraubt werden.
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In den 9 und 10 ist beispielhaft die Herstellung einer Steck- und Schiebeverbindung in Detailansichten erläutert. Durch das während der Montage des Luftführungskanals 2 erfolgte Einschwenken (Pfeil 25 in 7) wird der Bolzen 12 in die entsprechend zugeordnete Dachhimmelausnehmung 11 eingesteckt. Der Bolzen 12 besteht dabei aus einem Bolzensteg 27 und einer dem gegenüber breiteren Bolzenkopf 28. Die Dachhimmelausnehmung 11 ist schlüssellochartig ausgebildet und weist eine Bolzenaufnahme 29 und einen daran anschließenden, schmaler ausgeführten und von den Abmessungen her in etwa dem Bolzensteg 27 angepassten nutenförmigen Schlitzbereich 30 auf. Durch das Einschwenken des Luftführungskanals 2 ragt der Bolzen 12 mit dem Bolzenkopf 28 im Bereich der Bolzenaufnahme 29 durch den Dachhimmel 6 hindurch und anschließend wird durch das Verschieben des Luftführungskanals 2 (Pfeil 26 in 8) der Bolzen 12 in Richtung Schlitzbereich 30 der Dachhimmelausnehmung 11 verschoben (Pfeil 31 in 9), so dass der Bolzenkopf 28 in seiner Verschiebeendposition die Dachhimmelausnehmung 11 im Schlitzbereich 30 hintergreift. Die Verschiebeendposition ist in 10 dargestellt. Mit einer solchen Steck- und Schiebeverbindung ist einfach und funktionssicher die Montage des Luftführungskanals 2 am Dachhimmel 6 möglich.
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In 11 ist eine schematische Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal 2 im Bereich des Bolzens 12 im montierten Zustand gezeigt. Dabei ist das Hintergreifen des Bolzenkopfes 28 im Schlitzbereich 30 der Dachhimmelausnehmung 11 zu erkennen.
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Der Bolzen 12 kann dabei beabstandet von einem Luftführungskanal-Anschlusselement 3 am Luftführungskanal 2 ausgeführt sein. Des weiteren besteht die Möglichkeit, den Bolzen 12 im Bereich des Luftführungskanal-Anschlusselements 3 anzuordnen, wie dies schematisch und perspektivisch in einer Ansicht von schräg oben in 12 gezeigt ist. Der Luftführungskanal 2 ist dabei im montierten Zustand am Dachhimmel 6 dargestellt, so dass der Bolzenkopf 28 den Schlitzbereich 30 der Dachhimmelausnehmung 11, die in dieser Ausführung mit der Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17 kombiniert ist, hintergreift. Direkt an den Bolzen 12 anschließend ist das Luftführungskanal-Anschlusselement 3 angeordnet, das durch die Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17 hindurchragt und somit eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Luftführungskanal 2 und dem Luftverteilerkanal 4 (hier nicht mit dargestellt) herstellt. Gegenüberliegend zum Bolzen 12 ist am Luftführungskanal-Anschlusselement 3 eine Fixiernase 32 angeordnet, die im montierten Zustand des Luftführungskanals 2 mit dem Öffnungsrandbereich der Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17 zusammenwirkt, so dass ein Verschieben des Luftführungskanals 2 entsprechend blockiert ist. Soll der Luftführungskanal 2 wieder demontiert werden, so kann der Luftführungskanal 2 einfach vom Dachhimmel 6 weg verschwenkt werden, so dass dadurch die Fixiernase 32 vom Öffnungsrandbereich der Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17 mit wegverschwenkt wird. Dadurch ist die Verschiebeblockade, die durch die Fixiernase 32 im montierten Zustand gegeben ist, aufgehoben, so dass der Luftführungskanal 2 zur Auflösung der Steck- und Schiebeverbindung, die durch den Bolzen 12 und die entsprechend zugeordnete Dachhimmelausnehmung 11 gebildet ist, verschoben werden kann. Zudem ist in 12 strichliert eine Dichtung 33 eingezeichnet, die zwischen dem Dachhimmel 6 an der Dachhimmelunterseite und dem Luftführungskanal 2 umlaufend um das Luftführungskanal-Anschlusselement 3 angeordnet ist. Dadurch wird der Anschlussbereich zwischen Luftführungskanal 2 und Luftverteilerkanal 4 abgedichtet, wobei zudem durch die Dichtung 33 eine entsprechende Klapperfreiheit zwischen dem Luftführungskanal 2 und dem Dachhimmel 6 gewährleistet werden kann.
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In 13 ist schematisch eine Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal 2 im Bereich eines Luftführungskanal-Anschlusselements 3 im montierten Zustand gezeigt. Dabei ist die Einbaulage der Dichtung 33 zu erkennen, die zwischen dem Dachhimmel 6 und dem entsprechenden Außenwandbereich des Luftführungskanals 2 dicht verpresst angeordnet ist. Die Dichtung 33 kann dabei entweder am dachhimmelunterseitigen Aussparungsöffnungsrandbereich der Anschlusselement-Aussparungsöffnung 17 oder am Luftführungskanal 2 im Bereich des Luftführungskanal-Anschlusselements 3 um dieses umlaufend vormontiert werden.
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In 14 ist eine schematische Schnittdarstellung durch den Luftführungskanal 2 im Bereich der Fixierschraube 18 im montierten Zustand gezeigt. Als Sicherung der Steck- und Schiebeverbindung, die zwischen dem Luftführungskanal 2 und dem Dachhimmel 6 hergestellt wird, kann die Fixierschraube 18 in den Dachholm 14 eingeschraubt werden. Die Anordnung der Fixierschraube 18 am Luftführungskanal 2 erfolgt dabei vorteilhaft im Endbereich des Luftführungskanals 2, der dem Anschlussbereich zum Luftkanalelement 9 gegenüberliegt (siehe 8).
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Somit ist insgesamt eine Luftversorgungseinrichtung 1 geschaffen, die aus wenigen und kostengünstig herstellbaren Bauteilen besteht. Zudem ist eine einfache Montage der einzelnen Bauteile insbesondere durch Herstellung von Steck- und Schiebeverbindungen möglich. Durch diese erfindungsgemäße einfache Lösung, bei dem der Luftführungskanal 2 und das Luftkanalelement 9 vom Fahrzeuginnenraum 7 aus sichtbar sind, ist eine Luftversorgungseinrichtung 1 insbesondere für Nutzfahrzeuge, die mit einem geringeren Innenausstattungskomfort ausgestattet werden sollen, geschaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftversorgungseinrichtung
- 2
- Luftführungskanal
- 3
- Luftführungskanal-Anschlusselement
- 4
- Luftverteilerkanal
- 5
- Luftausströmerdüse
- 6
- Dachhimmel
- 7
- Fahrzeuginnenraum
- 8
- Belüftungsquelle
- 9/9'
- Luftkanalelement
- 10
- Luftausströmerdüse-Ausnehmung
- 11
- Dachhimmelausnehmung
- 12
- Bolzen
- 13
- Fahrzeug
- 14
- Dachholm
- 15
- Seitenteil
- 16
- D-Säule
- 17
- Anschlusselement-Aussparungsöffnung
- 18
- Fixierschraube
- 19
- Pfeil
- 20
- Befestigungsflansch
- 21
- Kunststoff-Ausformung
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Pfeil
- 24
- Pfeil
- 25
- Pfeil
- 26
- Pfeil
- 27
- Bolzensteg
- 28
- Bolzenkopf
- 29
- Bolzenaufnahme
- 30
- Schlitzbereich
- 31
- Pfeil
- 32
- Fixiernase
- 33
- Dichtung