DE10362008B4 - Outlet with swivel drive - Google Patents
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Abstract
Ausströmer für ein Fahrzeug
mit
– einem
Stellelement (104) für
eine Luftausströmung,
– einem
Schwenkantrieb für
das Stellelement, wobei der Schwenkantrieb ein Antriebselement (108;
110, 112) mit einem stabförmigen
Torsionsbereich (114, 116) hat, und der stabförmige Torsionsbereich einen
temperaturinduzierbaren Formänderungseffekt
aufweist.Vent for a vehicle with
An actuating element (104) for an air outflow,
- A pivot drive for the actuator, wherein the pivot drive has a drive element (108, 110, 112) with a rod-shaped torsion region (114, 116), and the rod-shaped torsion region has a temperature-inducible deformation effect.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ausströmer für ein Fahrzeug, insbesondere zur Belüftung, Heizung und/oder Klimatisierung der Fahrgastzelle, sowie eine Instrumententafel, einen Dachhimmel, ein Innenverkleidungsteil und eine Mittelkonsole.The The present invention relates to a vents for a vehicle, in particular for ventilation, Heating and / or air conditioning of the passenger compartment, as well as an instrument panel, a headliner, an interior trim part and a center console.
Ausströmer sind für den Einsatz in Fahrzeugen verschiedenster Art bekannt. Sie ermöglichen einen Eintritt von Frisch-, Heiz- und/oder Kühlluft in einen Fahrzeuginnenraum. Üblicherweise haben vorbekannte Ausströmer ein um eine oder mehrere Achsen verdrehbares Luftaustrittselement mit Durchlässen. Durch die Ausrichtung des Luftaustrittselements lässt sich die Richtung der Luftströmung wählen.Are outlets for the Use in vehicles of various kinds known. they allow an entry of fresh, heating and / or cooling air in a vehicle interior. Usually have previously known outlets a rotatable about one or more axes air outlet element with passages. By aligning the air outlet element can be the direction of the air flow choose.
Aus
der
Aus
der
Vorbekannte
Luftausströmer
werden im Allgemeinen manuell eingestellt. Es gibt jedoch auch Ausströmer im Bereich
der Oberklasse, die mittels eines Stellantriebs betätigt werden.
Beispielsweise sind aus der
Ein Nachteil vorbekannter Luftausströmer zur Erzeugung eines diffusen Strömungsfeldes ist, dass das Strömungsfeld nicht hinreichend diffus ist, d. h. noch als gerichtetes Strömungsfeld wahrnehmbar ist, und/oder das der konstruktive Aufwand für die Erzeugung des diffusen Strömungsfeldes relativ hoch ist.One Disadvantage of prior art air vent for Generation of a diffuse flow field is that flow field is not sufficiently diffuse, d. H. still as a directional flow field is perceptible, and / or that the constructive effort for the production of the diffuse flow field is relatively high.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Ausströmer für ein Fahrzeug zu schaffen, sowie eine verbesserte Instrumententafel, einen Dachhimmel, ein Innenverkleidungsteil, und eine Mittelkonsole mit Belüftungsfunktion.Of the Invention is therefore based on the object, an improved vent for a vehicle as well as an improved instrument panel, a headliner, an interior trim part, and a center console with ventilation function.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The The objects underlying the invention are each with the Characteristics of the independent claims solved.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Ausströmer für ein Fahrzeug geschaffen, der zumindest ein Stellelement für eine Luftaustrittsöffnung aufweist, und einen Schwenkantrieb für das Stellelement. Der Schwenkantrieb hat ein Antriebselement mit einem Formgedächtniseffekt. Wenn der Formgedächtniseffekt des Antriebselements z. B. durch ein Steuergerät ausgelöst wird, erzeugt das Antriebselement aufgrund seiner Formänderung z. B. ein Drehmoment, welches auf das Stellelement wirkt.By the present invention provides a vents for a vehicle, the at least one actuator for an air outlet has, and a pivot drive for the actuator. The rotary actuator has a drive element with a shape memory effect. When the shape memory effect of the drive element z. B. is triggered by a control unit, generates the drive element due to its shape change z. B. a torque which acts on the actuator.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Formgedächtniseffekt durch Beaufschlagung des Antriebselements durch einen elektrischen Strom und die Aufgrund des Stromfluß stattfindende Erwärmung, eine Stahlung, Ultraschall oder einen anderen Energieeintrag induziert.To a preferred embodiment of Invention is the shape memory effect by applying the drive element by an electric Electricity and the current flowing due to the current flow, a Radiation, ultrasound or other energy input induced.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere lamellenförmige Stellelemente in einer Rahmenstruktur angeordnet. Dies ermöglicht es, eine großflächige Luftaustrittsfläche zu schaffen, beispielsweise in einer Instrumententafel, in einem Dachhimmel, in einem Innenverkleidungsteil oder in einer Mittelkonsole in einem Fahrzeug.To a preferred embodiment of Invention are several lamellar Control elements arranged in a frame structure. This makes it possible to create a large surface air outlet area, For example, in an instrument panel, in a headliner, in an interior trim part or in a center console in one Vehicle.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stellelement an einem Steg schwenkbar oder drehbar befestigt. Vorzugsweise dient zur schwenkbaren Befestigung des Stellelements an dem Steg eine Schnappverbindung aus Kunststoff.To a further preferred embodiment the invention, the actuator is pivotable on a web or rotatably mounted. Preferably serves for the pivotal attachment of the adjusting element on the web a snap connection made of plastic.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch das Antriebselement an dem Steg befestigt. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Antriebselements an dem Steg durch zwei elektrisch leitfähige Schnappverbindungen, über die ein Strom durch zumindest einen Teilbereich des Antriebselements fließen kann. Durch Einschalten des elektrischen Stroms und die damit verbundene Temperaturerhöhung kann in diesem Fall der temperaturinduzierbare Formgedächtniseffekt des Antriebselements ausgelöst werden.To a further preferred embodiment the invention, the drive element is attached to the web. Preferably, the attachment of the drive element takes place on the Bridge by two electrically conductive Snap connections, over a current through at least a portion of the drive element flow can. By switching on the electrical power and the associated Temperature increase can in this case, the temperature-inducible shape memory effect of the drive element triggered become.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Antriebselement einen stabförmigen Torsionsbereich, der den Formgedächtniseffekt aufweist. Bei Auslösung des Formgedächtniseffekts verdrehen sich die gegenüberliegenden Endbereiche des stabförmigen Torsionsbereichs um einen bestimmten Winkel. Damit verbunden ist die Erzeugung eines Drehmoments, welches für den Schwenkantrieb des Stellelements genutzt wird.According to a further preferred embodiment of the invention, the drive element has a rod-shaped torsion region, the Formge has memory effect. When the shape memory effect is triggered, the opposite end portions of the rod-shaped torsion portion rotate by a certain angle. This is associated with the generation of a torque which is used for the rotary actuator of the actuating element.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Antriebselement einen Schenkel, der z. B. im Wesentlichen senkrecht auf dem stabförmigen Torsionsbereich steht, und über den das Drehmoment auf das Stellelement übertragen wird. Der Schenkel ist beispielsweise mit einer Schnappverbindung mit dem Stellelement verbunden.To a further preferred embodiment the invention, the drive element has a leg, the z. B. is substantially perpendicular to the rod-shaped torsion, and over the torque is transmitted to the actuator. The thigh is for example with a snap connection with the actuator connected.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Antriebselement einen weiteren Schenkel, der im Wesentlichen senkrecht auf dem stabförmigen Torsionsbereich steht. Dieser Schenkel dient zur Aufnahme des erzeugten Drehmoments und bildet vorzugsweise an dem Steg einen Anschlag.To a further preferred embodiment the invention, the drive element has a further leg, the is substantially perpendicular to the rod-shaped torsion. This Leg serves to absorb the generated torque and forms preferably at the bridge a stop.
Zur Realisierung des Formgedächtniseffekts des Antriebselements können verschiedene geeignete Technologien zum Einsatz kommen.to Realization of the shape memory effect of Drive elements can various suitable technologies are used.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Formgedächtniseffekt durch Einsatz von Materialien mit Formgedächtniseffekt erreicht. Entsprechende Legierungen werden auch als Shape-Memory-Alloys (SMA) bezeichnet. Beispiele hierfür sind die Legierungen NiPi- und NiTiPb. Weitere Formgedächtnislegierungen sind aus "Legierungen mit Formgedächtnis", Dieter Stöckel, Erhard Hornbogen, Expert-Verlag, 1988, ISBN 3-8169-0323-1 bekannt. Alternativ oder zusätzlich können auch leitfähige Kunststoffe, wie sie aus dem Gebiet der Polyelectronics bekannt sind, eingesetzt werden. Aus solchen Formgedächtnislegierungen können Torsionsstäbe gefertigt werden.To a preferred embodiment of Invention is the shape memory effect achieved by using materials with shape memory effect. Appropriate Alloys are also referred to as shape memory alloys (SMA). Examples of this are the alloys NiPi and NiTiPb. Other shape memory alloys are made of "alloys with shape memory ", Dieter Stöckel, Erhard Hornbogen, Expert-Verlag, 1988, ISBN 3-8169-0323-1 known. Alternatively or In addition, you can also conductive Plastics, as known from the field of polyelectronics are to be used. From such shape memory alloys torsion bars can be made become.
Bei dem Formgedächtniseffekt handelt es sich um einen reversiblen Effekt. Hierzu kann ein Einwege-Effekt mit einer zusätzlichen mechanischen Rückstelleinrichtung verwendet werden. Dieser reversible Effekt beruht darauf, dass so genannte Memory-Legierungen im martensitischen Zustand eine wesentlich geringere Festigkeit aufweisen als in der Hochtemperatur-Phase. Durch Erwärmen wird also die Formänderung des Antriebselements in die Hochtemperaturform, z. B. durch Einschalten eines elektrischen Stromes bewirkt. Nach Abschalten des Stroms nimmt das Antriebselement nicht automatisch seine Ausgangsform wieder ein, sondern es wird durch eine durch geeignete mechanische Mittel aufgebrachte Kraft wieder in die Ausgangsform zurückgebracht.at the shape memory effect it is a reversible effect. This can be a one-way effect with an additional mechanical reset device be used. This reversible effect is based on that called memory alloys in the martensitic state a much lower strength than in the high temperature phase. By heating will So the change in shape the drive element in the high-temperature form, z. B. by switching causes an electric current. After switching off the power decreases the drive element does not automatically return to its original shape but it is applied by a by suitable mechanical means Force returned to its original form.
Alternativ wird ein Material eingesetzt, das einen Zweiwege-Effekt aufweist. Beim Zweiwege-Effekt "erinnert" sich das Material sowohl an die Hochtemperatur- als auch an eine Niedrigtemperaturform. Als Spezialfall des Zweiwege-Effekts können auch Materialien, die einen All-Round-Effekt aufweisen, eingesetzt werden.alternative a material is used which has a two-way effect. The two-way effect "remembers" the material both to the high temperature and to a low temperature form. When Special case of the two-way effect can also be materials that have an all-round effect, are used.
Der
Einsatz von Materialien mit Formgedächtniseffekt für die Automobiltechnik
ist an sich bekannt aus "Legierungen
mit Formgedächtnis", Kapitel 3.8.2,
Seite 92 bis 94, und zwar für
Nebelscheinwerfer mit Steinschlag-Schutzlamellen mit einer Nickel-Titan-Zugfeder als Memory-Element
sowie für temperaturabhängige Stellfunktionen
im Motor-, Getriebe- und Fahrgestellbereich, wie z. B. für Lüfterkupplungen
von Motoren, Drosselvorrichtungen von Einspritzpumpen sowie für Kraftfahrzeuggetriebe
mit verbessertem Schaltverhalten. Aus der
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die vorteilhafte Verwendung von Materialien mit Formgedächtniseffekt zur Realisierung eines Luftausströmers für ein Fahrzeug. Aufgrund der Verwendung von Materialien mit Formgedächtniseffekt kann auf kostengünstige und konstruktive einfache Art und Weise ein großflächiges, diffuses Strömungsfeld geschaffen werden, welches von den Fahrzeuginsassen als besonders angenehm empfunden wird.The present invention enables the advantageous use of shape memory materials for the realization of a Luftausströmers for a vehicle. Due to the Use of shape memory materials can be cost effective and cost effective constructive simple way a large-area, diffuse flow field be created, which of the vehicle occupants as special is pleasant.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind je zwei Antriebselemente mit Einwegeeffekt für einen Schwenkantrieb vorgesehen. In diesem Fall dient eines der Antriebselemente zur Bewegung des Stellelements in eine Öffnungsposition und das andere Antriebselement zur Rückstellung des Stellelements. Bei der Rückstellung wird das zuvor aufgrund des Einwegeeffekts verformte Antriebselement aufgrund der Rückstellung in seine Niedrigtemperaturform zurückgebracht.To a preferred embodiment of Invention are two drive elements with one-way effect for a Swivel drive provided. In this case one of the drive elements serves for moving the control element in an open position and the other Drive element for resetting the Actuating element. At the provision becomes the previously deformed due to the one-way effect drive element due to the provision returned to its low-temperature form.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stellelement in einem Rahmen angeordnet. An dem Rahmen befindet sich zumindest ein Endanschlag, um eine definierte Schließposition des Stellelements zu schaffen. Durch Ansteuerung des Endanschlags gibt dieser eine Schwenkbewegung des Stellelements zur Öffnung der Luftausströmung frei.To a further preferred embodiment According to the invention, the adjusting element is arranged in a frame. At the frame is at least one end stop to a defined closed position to create the actuating element. By controlling the end stop this gives a pivoting movement of the actuating element for opening the air outflow free.
Vorzugsweise besteht der Endanschlag aus einem Material mit einem Formänderungseffekt, insbesondere aus einem Bimetallmaterial oder einem Material mit Formgedächtniseffekt. Dadurch lässt sich die Freigabe der Schwenkbewegung durch Auslösung einer entsprechenden Formänderung des Endanschlags steuern. Alternativ hat der Endanschlag zu seiner Steuerung piezoelektrische Eigenschaften. Ferner kann der Endanschlag auch mit mechanischen Mitteln verschiebbar sein.Preferably, the end stop is made of a material having a shape change effect, in particular a bimetallic material or a shape memory effect material. This allows the release of the pivoting movement by triggering a corresponding change in shape of the end stop control. Alternatively, the end stop has to its control piezoelectric properties. Furthermore, the end stop can also be displaced by mechanical means.
Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Other preferred embodiments the invention with reference to the drawings explained in more detail. It demonstrate:
Die
Die
Die
Antriebselemente
Die
Vorzugsweise
bestehen die Antriebselemente
Das
Antriebselement
Vorzugsweise
sind die Schnapphaken
Entsprechendes
gilt für
das Antriebselement
Auch
die Schnapphaken
Der
Steg
Wenn
das Stellelement
Aufgrund
der dadurch hervorgerufenen Schwenkbewegung wird das Antriebselement
Um
das Stellelement
Die
Der
Schenkel
Die
Der
Ausströmer
Das
Antriebselement
Beispielsweise
hat das Antriebselement
An
der Unterseite des Rahmens
Beispielsweise
bestehen die Endanschläge
Das
Steuergerät
Für den Fall,
dass zwei Antriebselemente
Nachdem
der Einwegeeffekt in dem Torsionsbereich
Vorzugsweise
wird ein Stromkreis über
den Endanschlag
Die
Vorzugsweise
sind die Luftaustrittsfläche
- 100100
- Ausströmervent
- 102102
- Rahmenframe
- 104104
- Stellelementactuator
- 106106
- Stegweb
- 108108
- Antriebselementdriving element
- 110110
- Antriebselementdriving element
- 112112
- Antriebselementdriving element
- 114114
- Torsionsbereichtorsion
- 116116
- Torsionsbereichtorsion
- 118118
- Schwenkrichtungpan direction
- 120120
- SchenkrichtungSchenk direction
- 122122
- Schnapphakensnap hooks
- 124124
- Schnapphakensnap hooks
- 126126
- Schnapphakensnap hooks
- 128128
- Schnapphakensnap hooks
- 130130
- Schnapphakensnap hooks
- 132132
- Schnapphakensnap hooks
- 134134
- Schnapphakensnap hooks
- 136136
- Schenkelleg
- 138138
- Schenkelleg
- 140140
- Schenkelleg
- 142142
- WindschutzscheibeWindshield
- 144144
- Steuergerätcontrol unit
- 146146
- Leitungmanagement
- 148148
- Leitungmanagement
- 150150
- Endanschlagend stop
- 152152
- Endanschlagend stop
- 154154
- Leitungmanagement
- 156156
- Leitungmanagement
- 158158
- Leitungmanagement
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- Leitungmanagement
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- Steuerungsprogrammcontrol program
- 164164
- Schnittstelleinterface
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- LuftaustrittsflächeAir outlet area
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- Oberflächenhautsurface skin
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- Linieline
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