DE10352721A1 - Luftkanal für Belüftungsanlagen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftkanal (1) für Belüftungsanlagen von Kraftfahrzeugen mit zwei durch Ineinanderschieben aneinander angeschlossenen Kanalabschnitten (2 und 3) und einem an einem (2) der Kanalabschnitte angebrachten Schiebeanschlag (2.1), an welchem sich der andere Kanalabschnitt (3) in Einschieberichtung abstützt und durch welchen die Einschubtiefe begrenzt ist. Um den Schiebeanschlag bei größeren Belastungen in Einschieberichtung nachgiebig zu gestalten, ist der Schiebeanschlag (2.1) am zugeordneten Kanalabschnitt (2) in Einschieberichtung über eine Sollbruchstelle (2.4) lösbar angebracht, wobei die Sollbruchstelle (2.4) so ausgebildet ist, dass sie bei Überlast durch eine definierte Mindestkraft bricht.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Luftkanal für Belüftungsanlagen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die DE 197 48 998 C1 zeigt einen Luftkanal einer Kraftfahrzeugbelüftungseinrichtung, welcher zwei aneinander angeschlossene Luftkanalabschnitte aufweist. Einer der Luftkanalabschnitte ist zum lagesicheren Anschluß mit seiner inneren Wand in den anderen Luftkanalabschnitt eingesteckt. Zur Begrenzung der Einstecktiefe weist dieser Luftkanalabschnitt an seiner äußeren Wandung einen als Schiebeanschlag dienenden Kragen auf, an welchem sich der zugeordnete Luftkanalabschnitt bei tieferem Einschieben in Einschubrichtung abstützt.
• Aufgabe der Erfindung ist es einen Luftkanal zu schaffen, der besonders crashsicher gestaltet ist.
• Gelöst wird die Erfindung durch einen Luftkanal mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Der Schiebeanschlag kann dabei beispielsweise wandartig, block- oder stiftförmig ausgebildet sein. Der Schiebeanschlag ist über eine Sollbruchstelle mit dem zugeordneten Kanalabschnitt verbunden. Dabei ist die Sollbruchstelle so ausgebildet, dass bei Belastung des Schie beanschlags über eine Mindestkraft hinaus, diese bricht, so dass der Schiebeanschlag vom Kanalabschnitt gelöst wird. Dadurch kann der eingeschobene Kanalabschnitt in den anderen Kanalabschnitt eintauchen, so dass sich der Luftkanal in dieser Richtung nachgiebig verhält. Eine Blockbildung des Luftkanals bei Crashbeanspruchung ist somit vermieden. Der Schiebeanschlag kann beispielsweise in einem einfachen Aufbau des Luftkanals durch den quer zur Kanalerstreckung verlaufenden Wandbereich einer am Ende des Kanalabschnitts angeordneten den anderen Kanalabschnitt umfassenden Auftulpung gebildet sein.
• Um eine gute Überströmung der Trennstelle der beiden Kanalabschnitte zu erreichen, ist bei einer besonderen Ausführungsform des Luftkanals der Schiebeanschlag an der Außenumfangsseite des eingeschobenen Luftkanalabschnitts angebracht. Die Bauteilkanten des Anschlags liegen dadurch nicht in der Luftströmung. Der Schiebeanschlag kann nach aussen hin steil von der Wand des eingeschobenen Kanalabschnitts abragen, wodurch insbesondere eine nahe an der Kanalwand angeordnete Sollbruchstelle durch die vergrößerte Kerbwirkung gut bricht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der die Luft zuführende Kanalabschnitt eingesteckt und der die Luft abführende Kanalabschnitt den anderen Kanalabschnitt umfasst, so dass die Luftströmung abströmend über die innenliegende Bauteilkante des Kanalabschnitts streicht und nicht auf diese Kante aufläuft. Dadurch ergibt sich insbesondere eine geräuschliche Verbesserung des durchströmten Luftkanals.
• Bei einer Ausführungsform des Luftkanals ist eine Schiebeanschlag vorgesehen, welcher einen am äußeren Umfang der Wand des eingeschobenen Kanalabschnitts umlaufenden, von diesem abragenden Kragen bildet, welcher, insbesondere wenn er geschlossen umlaufend ausgebildet ist und der andere Kanalab schnitt eine mit dem Verlauf des Kragens auf der äußeren Wandung des Kanalabschnittes korrespondierende Beschnittkontur aufweist, eine gute Abstützung des anderen Kanalabschnittes in Einschieberichtung ermöglicht. Weiterhin kann ein auf dem Großteil des äußeren Umfangs umlaufender Kragen als Anlage für eine dort vorgesehene Dichtung, wie beispielsweise einen Schaumstoffring dienen. Der Kragen ist dabei zur Lagesicherung des aufgesteckten Kanalquerschnitts quer zur Erstreckungsrichtung des Luftkanals von der Endkante des eingesteckten Kanalabschnitts entfernt angeordnet, so daß sich die ineinandergesteckten Wände der Kanalabschnitte aneinander abstützen können.
• Eine besondere Ausgestaltung des Luftkanals weist am an der Kanalwand nach außen abstehenden Kragen eine Perforation aus schlitzförmigen Durchbrüchen auf, wobei sich die Schlitze entlang des Ansatzes des Kragens entlang der Kanalwand erstrecken. Der durch die Schlitze reduzierte Anbindungsquerschnitt des Kragens an der Kanalwand bildet die konstruktiv vorgesehene Sollbruchstelle des Schiebeanschlags. Die Perforation ist insbesondere im am Kragen der Kanalwandung ansetztenden Schieber eines Spritzgußwerkzeugs einfach vorzusehen. An den Übergängen von Anbindungsquerschnitt des Kragens zum Schlitz der Perforation ergibt sich ein durch die hohe Kerbwirkung gut funktionierender Riss- beziehungsweise Bruchansatz beim Versagen der Sollbruchstelle.
• Um eine bis zum Versagen der Sollbruchstelle relativ steife Anbindung des Kragens zu erreichen, ist bei einer Ausgestaltung des Luftkanals eine im Bereich des Ansatzes des Kragens an der Kanalwand eine reduzierte Wandstärke des Kragens vorgesehen. Diese ist beispielsweise durch eine entlang des Ansatzes des Kragens umlaufende Kerbnut gegeben.
• Bei einer besonderen Ausführung des Luftkanals ist die Mindestkraft, welche zum Bruchversagen der Sollbruchstelle führt, durch konstruktive und/oder versuchsseitige Auslegung der Perforation oder der Wandstärkenreduzierung auf die Anforderungen, die an die Abstützung gestellt werden, einstellbar. Die Abmessungen und Ausbildung der Perforation oder der Wandstärkenreduzierung können dabei so verändert werden, das eine zur Abstützung der Bauteile in Einschieberichtung vorzusehende Kraft, welche beispielsweise zur Abstützung einer dort vorgesehenen elastischen Dichtung bei den dort auftretenden Bauteil- und Lagetoleranzen notwendig ist, nicht zum Versagen der Sollbruchstellen führt, während bei einem definierten Ereignis, wie beispielsweise ein Kopfaufprall auf Luftkanalteile, wie er in Crashzertifizierungen vorgesehen ist, zum Bruchversagen der Sollbruchstellen führt und damit der Schiebeanschlag vom zugeordneten Kanalabschnitt gelöst ist.
• Eine Ausführung des Luftkanals weist einen Kanalabschnitt auf, der Teil eines am Fahrzeuginnenraum angeordneten Ausströmers der Fahrzeugbelüftungseinrichtung ist. Dabei bietet eine erfindungsgemäße Ausführung des Luftkanals insbesondere für Ausströmer im Mittelbereich des Fahrzeugs die Möglichkeit den Ausströmer lagesicher und gleichzeitig nachgiebig an einer Luftzuführung anzuschließen.
• Beim Anschluß eines Luftkanals an Klimaanlagen ist eine erfindungsgemäße Ausführung des Luftkanals besonders vorteilhaft. Dabei weist der Luftkanal den zum Klimakasten gehörigen Kanalabschnitt und den daran angeschlossene Kanalabschnitt auf. Der Klimakasten bildet ein relativ steifes, in der Fahrzeugmitte unmittelbar hinter der Instrumententafel angeordnetes Bauteil, welches insbesondere in Kopfaufprallzonen keine steifen verblockten Zonen bilden darf. In unmittelbarer Nähe zur Instrumententafel angeschlossene Luftkanäle, wie beispielsweise die Mitteldüse des Fahrzeugs sind dadurch crashweich anschließbar.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Kombinationen von Merkmalen der Unteransprüche, sowie aus der Zeichnung und deren Beschreibung.
• In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Luftkanal dargestellt. Dabei zeigen:
• 1 eine Schnittdarstellung quer zur Erstreckung eines Luftkanals und
• 2 eine Ansicht auf einen der Kanalabschnitte in Erstreckungsrichtung des Luftkanals.
• 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Luftkanals 1 quer zu dessen Erstreckung, wobei der Luftkanal 1 die beiden Kanalabschnitte 2 und 3 aufweist. Der Kanalabschnitt 2 ist der in dieser Bauteilanordnung luftzuführende Kanalabschnitt, dessen Luftstrom an der Anschlußstelle an den luftabführenden Kanalabschnitt 3 übergeben wird. Um ein möglichst strömungsgünstiges Überstreichen von Körperkanten durch den Luftstrom zu erreichen ist der luftzuführende Kanalabschnitt 2 innenliegend im luftabführenden Kanalabschnitt 3 eingesteckt. Die Durchströmung erfolgt somit in Einsteckrichtung. Am äusseren Umfang des eingesteckten Kanalabschnitts 2 ist ein Schiebeanschlag 2.1 einstückig angeformt. Der Schiebeanschlag 2.1 ist als wandförmiger Kragen ausgebildet, welcher steil von der äußeren Begrenzung der Wand des Kanalabschnitts 2 abragt. Am Ansatz des Schiebeanschlags 2.1 an der Wand des Kanalabschnitts 2 ist die Wand des Schiebeanschlags 2.1 durch eine schlitzförmige Perforation 2.2 unterbrochen. Zwischen den Perforationsschlitzen sind als Sollbruchstellen wirksame restliche Anbindungsquerschnitte des Schiebeanschlags 2.1 an der Wand des Kanalabschnitts 2 angeordnet. Weiterhin weist der Schiebeanschlag 2.1 an seinem äußeren Umfang einen quer zur eigenen Erstreckung und parallel zur Wand des Kanalabschnitts 2 ausgerichteten Aufnahmekragen 2.3 auf, durch welchen die zwischen Wand des Kanalabschnitts 2, Schiebeanschlag 2.1 und Aufnahmekragen 2.3 angeordnete Schaumgummidichtung 5 nach aussen abgestützt und gehalten ist.
• An der Schaumgummidichtung 5 stützt sich entgegen der Einsteckrichtung des Kanalabschnitts 2 in den Kanalabschnitt 3 an der ihm zugewandten freien Fläche der Dichtung 5 die Endkante des Kanalabschnitts 3 ab und drückt die Dichtung 5 zur Erreichung einer ausreichenden Dichtwirkung zusammen. Der Kanalabschnitt 3 bildet das Gehäuse eines zum Fahrzeuginnenraum hin gerichteten Luftausströmers. Dieser weist zur Einstellbarkeit der Ausströmungsrichtung Horizontallamellen 3.2 und Vertikallamellen 3.3 auf. Auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite bildet der Kanalabschnitt 3 einen Abschlussrahmen 3.1 mit welchem er in die Oberfläche eines Verkleidungsteils 4, in diesem Fall die Instrumententafel des Fahrzeugs, eingelassen ist. Die an der Anschlussstelle zum Kanalabschnitt 2 aufgenommene Luft leitet der Kanalabschnitt 3 als Ausströmer dem dortigen Fahrzeuginnenraum zu. Im Kanalabschnitt 3 kann zur Regulierung der Luftmenge weiterhin eine Absperrklappe untergebracht sein.
• Bei einem Unfallgeschehen kann ein im Fahrzeuginnenraum befindlicher Innsasse beispielsweise mit dem Kopf auf das Verkleidungsteil 4, beziehungsweise den darin eingelassenen Abschlussrahmen 3.1 des Kanalabschnitts 3 aufprallen. Die Nachgiebigkeit des Verkleidungsteils 4 bedingt ein Abtauchen des Ausströmers und damit des Kanalabschnitts 3 in Aufprallrichtung des Insassen im Wesentlichen entgegen der Einsteckungsrichtung des Kanalabschnitts 2, wodurch der Kanalabschnitt 3 auf den Kanalabschnitt 2 geschoben wird. Dabei wird die vor dem Schiebeanschlag 2.1 angeordnete Schaumgummidichtung 5 auf Block zusammengedrückt, so dass die dortige Endkante des Kanalabschnitts 3 am Schiebeanschlag 2.1 über die zusammengedrückte Dichtung 5 zum Anliegen kommt. Ist weiterhin die Aufprallenergie ausreichend groß, erfolgt die Abstützung des Kanalabschnitts 3 am Schiebeanschlag 2.1 maximal mit der Abscherkraft der Sollbruchstellen an dessen Anbindung an der Wand des Kanalabschnitts 2. Eine darüber hinausgehende Belastung bewirkt ein Lösen des Schiebeanschlags 2.1 von der Wand des Kanalabschnitts 2 und dadurch ein Aufschieben des Kanalabschnitts 3 auf den Kanalabschnitt 2.
• 2 zeigt eine Ansicht auf den Kanalabschnitt 2 in Erstreckungsrichtung des Luftkanals 1 mit vom Innenraum des Fahrzeugs abgewandter Blickrichtung. An der äußeren Umfangswand des Kanalabschnitts 2 ist der steil abragende Kragen des Schiebeanschlags 2.1 angeordnet. Der Schiebeanschlag 2.1 bildet einen geschlossen umlaufenden Kragen an dessen äußeren Ende der Abstützkragen 2.3 angeordnet ist, der die äußere Abstützung der in dieser Ansicht nicht dargestellten Dichtung 5 bewirkt. Entlang der Anbindung des Schiebeanschlags 2.1 an der Wand des Kanalabschnitts 2 ist eine Perforation 2.2 aus schlitzförmigen Druchbrüchen durch die Wand des Schiebeanschlags 2.1 vorgesehen. Die zwischen diesen Perforationsschlitzen 2.2 angeordneten restlichen Anbindungsquerschnitte 2.4 dienen bei einer die Mindestabscherkraft überschreitenden Belastung des Schiebeanschlags 2.1 in Einschieberichtung des Kanalabschitts 3 als Sollbruchstellen und werden in diesem Fall abgeschert. Auf diese Weise ist bei einer solchen Belastung der Schiebeanschlag 2.1 vom Kanalabschnitt 2 lösbar.

Claims (8)

1. Luftkanal für Belüftungsanlagen von Kraftfahrzeugen mit zwei durch Ineinanderschieben aneinander angeschlossenen Kanalabschnitten und einem an einem der Kanalabschnitte angebrachten Schiebeanschlag, an welchem sich der andere Kanalabschnitt in Einschieberichtung abstützt und durch welchen die Einschubtiefe begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeanschlag (2.1) am zugeordneten Kanalabschnitt (2) in Einschieberichtung über eine Sollbruchstelle (2.4) lösbar angebracht ist, wobei die Sollbruchstelle (2.4) so ausgebildet ist, dass sie bei Überlast durch eine definierte Mindestkraft bricht.
2. Luftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeanschlag (2.1) an der Außenumfangsseite des eingeschobenen Kanalabschnitts (2) angebracht ist.
3. Luftkanal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeanschlag (2.1) einen am äußeren Umfang des eingeschobenen Kanalabschnitts (2) umlaufenden, von diesem abragenden Kragen bildet.
4. Luftkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (2.4) durch Perforation (2.2), insbesondere schlitzförmige Perforation des Kragens im Bereich Ansatzes zur Wand des Kanalabschnitts (2) gebildet ist.
5. Luftkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle durch eine reduzierte Wandstärke des Kragens im Bereich Ansatzes zur Wand des Kanalabschnitts (2) gebildet ist.
6. Luftkanal nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestkraft durch Auslegung der Perforation oder der reduzierten Wandstärke einstellbar ist.
7. Luftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer (3) der Kanalabschnitte Teil eines am Fahrzeuginnenraum angeordneten Ausströmers ist.
8. Luftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer (2) der Kanalabschnitte Teil des Gehäuses einer Fahrzeugklimaanlage ist.