DE19615223A1 - Luftströmungsbeeinflussungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftströmungsbeeinflussungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gattungsgemäße Einrichtungen sind beispielsweise bekannt geworden aus der DE-39 08 612-C2 und der DE-39 27 217-C2 (beide B60H1/34). Im Rahmen einer Belüftungs­ einrichtung für Kraftfahrzeuge wird dort beschrieben, wie durch ein blendenartig ausge­ bildetes Verschlußteil Luftausströmöffnungen verschlossen werden können, ohne daß die Harmonie und Ästhetik der Innenraumverkleidung unangenehm beeinflußt wird.

Nachteilig bei der Einrichtung gemäß der erstgenannten Schrift ist jedoch die Tatsache, daß zur Einstellung der Luftausströmeinrichtung ein hinter der Blende liegender Faltenbalg über einen zusätzlichen Hebelmechanismus manipuliert werden muß, der seinerseits wieder aus der die Blende aufnehmenden Instrumententafel heraussteht und damit besonders bruchgefährdet ist. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung kann darin gesehen werden, daß die im wesentlichen durch den Verstellhebel und durch den damit zusammenwirkenden - den Faltenbalg umgreifenden - Ring gebildete Verstelleinrichtung nur eine sehr grobe Einstellung des Luftstromes ermöglicht, weil der flexibel ausgeführte Faltenbalg über längere Betriebsdauern hinweg in Bezug auf eine bestimmte Verstellhebelstellung nicht eindeutig reproduzierbar in bestimmte Luftleitstellungen bewegt werden kann. Zudem ist durch ständige Balgbewegungen mit einem frühzeitigen Ausfall des Faltenbalgs zu rech­ nen, insbesondere auch im Zusammenhang mit Alterungserscheinungen beim Werkstoff.

Auch für die Einrichtung gemäß der DE-39 27 217-C2 sind Verstelleinrichtungen not­ wendig, die außerhalb des Luftkanalquerschnittes liegen. Dies hat zur Folge, daß selbst bei vollständig geschlossener Blende noch Verstellelemente zur Beeinflussung der Luft­ strömung von außen sichtbar sind und ggf. auch störend bzw. verschmutzungsanfällig her­ vorstehen.

Als gattungsbildend kann auch eine Luftleitdüse angesehen werden, wie sie in der DE-37 31 104-A1 (B60H 1/34) offenbart ist. Wesentlicher Bestandteil dieser Luftströmungsbe­ einflussungseinrichtung ist ein zylinderartiges Gehäuse mit einer Mantelfläche, durch die mittels einer Schwenkbewegung der Luftaustrittsbereich der Luftleitdüse zumindest teil­ weise abschließbar ist. Durch die Drehbewegung tritt das Gehäuse allerdings aus der Kontur einer die Luftleitdüse beinhaltenden Armaturentafel heraus. Unter ästhetischen Gesichtspunkten kann dies teilweise als störend empfunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Luftströmungsbeeinflussungs­ einrichtungen unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Einrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspru­ ches 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Er­ findung.

Erfindungsgemäß werden also Funktionselemente wie Luftleitschaufeln, Verschlußteil und Bedienelement zur Verstellung des Verschlußteiles einem drehbaren Plattenkörper mit Stirnwandteilen zugeordnet, die eine im wesentlichen polygonartige Kontur aufweisen. Dieser käfigartige Aufbau ist außerdem mit Führungsmitteln versehen, die mit entsprechend ausgebildeten Führungsmitteln eines den Plattenkörper aufnehmenden Gehäuses zusammenwirken. Der Plattenkörper kann auch als Träger für wenigstens ein weiteres Bedienelement zur Verstellung von Luftleitelementen genutzt werden, die ihrerseits eben­ falls vom Plattenkörper gehalten werden. Für dessen bevorzugten Einsatz in Belüftungs­ systemen von Kraftfahrzeugen ergibt sich somit in vorteilhafter Weise ein Funktionsmodul, das als kompletter Vormontagesatz in den Ausströmungsbereich eines Belüftungskanals integriert werden kann.

Sämtliche Funktionselemente können darüber hinaus aus einem identischen Werkstoff, vorzugsweise einem spritzfähigen Kunststoff, gefertigt werden, so daß eine kostengünstige Herstellung und auch Entsorgung gewährleistet ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß zur Behe­ bung von eventuell im Betrieb aufgetretenen Schäden an Funktionselementen zu Repa­ raturzwecken nicht auf die Instrumententafel eingewirkt werden muß. Durch Entnahme des gesamten Funktionsmoduls kann mit dann verbesserter Zugänglichkeit abseits von der Instrumententafel die Reparatur vorgenommen werden oder durch Einsatz eines neuen Plattenkörpers die Funktionstüchtigkeit des Belüftungssystems wiederhergestellt werden. Für die Verstellung von Luftleitschaufeln zur Umlenkung des Luftstroms in vertika­ ler und horizontaler Richtung können dem Plattenkörper Verstellmechanismen zugeordnet werden, wie sie für starre oder halbbewegliche Luftausströmer bereits allgemein bekannt sind. Die bewährte Technik kann also problemlos in die erfindungsgemäße Einrichtung integriert werden.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigt

Fig. 1 als Bestandteil einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einer perspektivischen Ansicht einen Plattenkörper in einer Offenstellung,

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung den Plattenkörper in einer Schließstellung,

Fig. 3 für die in Fig. 1 dargestellte Offenstellung die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Querschnitt,

Fig. 4 für die Ansicht gemäß Fig. 3 die Schließstellung,

Fig. 5 einen Plattenkörper mit auf der Oberfläche besonders ausgebildetem Verschlußteil.

In allen Figuren weisen gleichen Bauteile die gleiche Bezifferung auf.

Fig. 1 zeigt in grob schematischer Darstellung ein Düsengehäuse 1 mit einer hier einem nicht weiter dargestellten Fahrzeuginnenraum zugewandten Austrittsöffnung 2 und einer Eintrittsöffnung 3, die einem hier ebenfalls hier nicht weiter dargestellten Ende eines Luft­ kanals zugeordnet ist. Dieser Luftkanal ist Bestandteil eines Belüftungssystems für den Fahrzeuginnenraum. Um eine Drehachse 4 ist in dem Düsengehäuse 1 ein insgesamt mit 5 bezeichneter Drehkäfig verschwenkbar. Wesentliche Bestandteile des Drehkäfigs 5 sind ein das Verschlußteil bildender Plattenkörper 6 sowie daran angeformte Stirnwandteile 7 und 8. Die Außenkonturen der Stirnwände 7 und 8 sind nach außen ausgebaucht, weisen also in Bezug auf die Drehachse 4 eine konvexe Krümmung auf. Auch der Plattenkörper 6 ist kon­ vex gekrümmt und paßt sich somit harmonisch zwischen die ebenfalls gekrümmten und nach vorn gerichteten Außenkanten 9 und 10 des Düsengehäuses 1 ein.

Anstelle einer konvexen Krümmung kann zur Anpassung an den jeweiligen Schalttafel­ schnitt auch eine konkave Krümmung vorgesehen werden. Wichtig in beiden Fällen ist jedoch, daß die Eckpunkte des Dreiecks gleichmäßig verteilt sind, also jeweils einen Winkelabstand von 120° aufweisen.

Horizontal ausgerichtete Luftleitschaufeln 11 und vertikal ausgerichtete Luftleitschaufeln 12 sind an den Stirnwänden 7, 8 bzw. an dem Plattenkörper 6 befestigt und über einen Be­ dienknopf 13 gemeinsam verstellbar. Die gemeinsame Verstellung von Horizontal- und Vertikalschaufeln in starr angeordneten Düsengehäusen ist prinzipiell bekannt und wird deshalb nicht näher erläutert. Weiterer Bestandteil des Düsengehäuses 1 ist noch eine Anströmwand 14, die dafür sorgt, daß die aus dem Luftkanal eingebrachte Luftströmung nicht zwischen Düsengehäuse 1 und Plattenkörper 6 gelangen kann, sondern vollständig durch den Drehkäfig 5 hindurch in das Innere des Fahrzeugs transportiert wird.

Zur vollständigen Unterbindung der Luftausströmung ist der Plattenkörper 6 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung zu bewegen. Zu diesem Zweck ist als erstes Bedienelement an dem Plattenkörper 6 eine Griffleiste 15 angeformt, die sowohl in der Fig. 1 angezeigten Offen­ stellung als auch in der Fig. 2 dargestellten Schließstellung jeweils gegen einen Anschlag an dem Düsengehäuse 1 festgelegt ist.

Weitere wichtige Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung können Fig. 3 detailliert entnommen werden. So erkennt man dort beispielsweise die Befestigung des vertikalen Luftleitelements 12 auf einem dem Plattenkörper 6 zugeordneten Drehzapfen 16. Das vertikale Luftleitelement 12 weist darüber hinaus eine hier nicht weiter bezifferte Verzah­ nung auf, in die die horizontalen Luftleitelemente hineinragen. Durch Verschiebung des horizontalen Luftleitelementes 12 entlang dem Schiebebolzen 16 gemäß Doppelpfeil A können für die an den Stirnwandteilen 7, 8 angelenkten horizontalen Luftleitelemente 11 unterschiedliche Ausströmwinkel eingestellt werden. Die Verschwenkung der vertikalen Luftleitelemente 12 erfolgt über ein Drehgelenk 17, das ein Bestandteil einer zwischen den Stirnwandteilen verlaufenden Achse ist und damit in hier nicht weiter dargestellter Weise dem Plattenkörper 6 mittelbar zugeordnet ist. Von besonderer Bedeutung ist nun, daß die hier nach außen vorstehenden horizontalen Luftleitelemente 11 einen einheitlichen Abstand zur Außenkontur 18 der Stirnwand 7 aufweisen. Die gleichen Verhältnisse gelten selbstverständlich auch für die Stirnwand 8. Damit stehen die horizontalen Luftleitelemente 11 nicht aus der Kontur des Düsengehäuses 1 hervor. Die erfindungsgemäße Einrichtung fügt sich somit auch bei einem Plattenkörper 6 in Offenstellung harmonisch in die Kontur des umgebenden Gehäuses bzw. der umgebenen Instrumententafel ein. Hervorzuheben ist hier auch, daß der Bedienknopf 13 hinsichtlich seiner nach außen reichenden Ausdehnung hinter einem mit Strichlinien dargestellten Flugkreis 19 zurücksteht. Durch diese Maßnahme ist die vollständige Verschließbarkeit der Luftaustrittsöffnung 2 einerseits und die Eindrehung der Luftleiteinrichtung in dem Düsengehäuse 1 andererseits gewährleistet.

Im Hinblick auf eine besonders wirksame Abdichtung der Luftaustrittsöffnung 2 sind an dem Plattenkörper 6 angeformte Dichtflansche 20, 21 besonders zu beachten. Gegenüber dem Plattenkörper 6 sind sie so weit geneigt, daß ihre äußere Oberfläche an die Kontur des Flugkreises 19 angepaßt werden kann. Diese Maßnahme stellt sicher, daß bei der in der Fig. 2 dargestellten Schließstellung ein in einer Haltenut 22 des Düsengehäuses 1 ein­ gelegter Dichtring satt beaufschlagt wird. Mit der Griffleiste 15 können nicht nur die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Maximalpositionen, sondern auch Zwischenpositionen (sogenannte Schwebestellungen) eingestellt werden. Der Plattenkörper 6 als Verschlußteil kann damit auch als Luftmengenregulator verwendet werden.

Die Verschwenkung des Plattenkörpers 6 um die Drehachse 4 kann durch unterschiedliche Führungsmittelkonfigurationen erreicht werden. Denkbar ist die Anformung von Formflä­ chen im Bereich der Eckpunkte an den Stirnwänden 7 und 8 in der Weise, daß diese Formflächen innerhalb einer hohlzylindrischen Rücksetzung im Düsengehäuse 1 nach Art einer Kreisführung laufen. Alternativ ist auch die Anlenkung über eine Lagerschalen - La­ gerzapfen - Verbindung möglich. Die Funktionselemente Lagerschale und Lagerzapfen können dabei sowohl dem Plattenkörper 6 als auch dem Düsengehäuse 1 zugeordnet sein.

Das Dichtelement 23 ist hinsichtlich seiner äußeren Abmessung und seiner Elastizität so gewählt, daß für eine Verstellung aus der Schließposition heraus nicht spürbar mehr Kraft aufgewendet werden muß als bei einer Verstellung aus einer Schwebeposition heraus. Die in Schließstellung durch die Luftleitelemente 11 und 12 ggf. noch hindurchgelangende Luft sorgt mit ihrem Staudruck ebenfalls für eine dichtende Anlage.

In besonders vorteilhafter Weise sind hier das Düsengehäuse 1 und der Plattenkörper 6 samt eingebauter Funktionselemente zu einem einheitlichen Funktionsmodul zusammenge­ faßt. Das gesamte Düsengehäuse 1 kann also in eine entsprechend vorbereitete Instru­ mententafel komplett eingesetzt werden. Die Erfindung umfaßt allerdings auch solche Ein­ richtungen, bei denen der Instrumententafelkörper bereits zur Aufnahme des Plattenkörpers 6 hergerichtet ist. Dieser würde also direkt in das Ende eines in der Instrumententafel verlaufenden Luftkanals eingepaßt werden. Der Luftkanal selbst wiederum kann entweder integraler Bestandteil des Instrumententafelkörpers sein oder als sogenanntes Einbauteil in einem Instrumententafelkörper befestigt sein.

Ein Vorteil bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist darin zu sehen, daß durch das verhältnismäßig kleine Düsengehäuse 1 eine für die Verdrehbarkeit des Plattenkörpers 6 wichtige Maßgenauigkeit erzeugt werden kann.

Dies gilt insbesondere auch für den Gestaltverlauf von Gegenanschlagflächen 24 und 25, an denen die Griffleiste 15 unter Bildung eines gleichmäßigen Spaltes zur Anlage gebracht werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Frontalansicht auf die in Fig. 3 und 4 dargestellten Verhältnisse. Die in der Zeichnung linke Hälfte entspricht dem Zustand der Einrichtung gemäß Fig. 3. Für den Betrachter sind die Luftleitelemente 11,12 erkennbar. Die Griffleiste 15 (zur Verbesserung der Haptik beispielsweise mit einer Riffelung versehen) befindet sich oben. Demgegenüber zeigt die rechte Hälfte in der Fig. 5 die Griffleiste 15 auf dem unteren Gegenanschlag 25. Der obere Gegenanschlag 24 liegt dann frei und stellt gleichzeitig die obere Grenze für den Plattenkörper 6 dar. Die dem Betrachter nun zugewandte Oberfläche des Plattenkörpers 6 kann auf vielfältige Weise gestaltet werden. So ist bei Kunststoffteilen die Einbringung einer Maserung oder Narbung denkbar. Möglich ist auch die Aufbringung von Dekorteilen oder Kaschierungen, um so beispielsweise ein metallisches Aussehen zu erzeugen. Vorstellbar ist auch die Applikation von Symbolen, die entweder Bedienungshinweise geben oder eine besondere optische Wirkung erzeugen sollen.

Dem Drehkäfig 5 können auf besonders einfache Weise Stellantriebe zugeordnet werden, durch die eine selbsttätige Freigabe oder Unterbindung des Luftstromes möglich ist. Bei­ spielsweise in Verbindung mit der Betätigung eines Gebläseschalters kann elektronisch, pneumatisch oder luftstrombetätigt auf den Drehkäfig eingewirkt werden. In Verbindung mit einer Fahrzeugzentralverriegelung kann automatisch eine Schließbewegung eingeleitet werden. Es wird außerdem ausdrücklich darauf hingewiesen, daß je nach Komfortwunsch beliebig viele Merkmale einzelner Ansprüche miteinander kombiniert werden können.

Claims (28)

1. Luftströmungsbeeinflussungseinrichtung für ein in einem Gehäuse angeordnetes Belüftungssystem mit Funktionselementen wie

• - wenigstens einem Luftleitelement (11, 12),
• - wenigstens einem den Luftstrom zumindest teilweise unterbindenden oder umleitenden Verschlußteil
• - wenigstens einem ersten Bedienelement zu Verstellung des Verschlußteils dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil als ein verdrehbares Plattenteil mit daran angeformten Stirnwandteilen (7, 8) ist, deren Außenkontur jeweils polygonartig ausgeführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkonturen der Stirnwandteile (7, 8) einen in etwa dreieckigen Verlauf aufweisen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Stirnwandtei­ len (7, 8) Haltemittel zur Befestigung des wenigstens einen Luftleitelementes (11, 12) und erste Führungsmittel, die zur Verstellbarkeit des Plattenkörpers (6) in entspre­ chenden zweiten Führungsmitteln des Gehäuses bewegbar sind, zugeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Plattenkörper (6) ein erstes Bedienelement auf der dem wenigstens einen Luftleitelement abgewandten Seite (Griffleiste 15) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Führungsmittel durch an dem Plattenkörper (6) angeformte Formflächen und die zweiten Füh­ rungsmittel durch an dem Gehäuse angeformte Kreisbahnflächen gebildet sind, die zur Aufnahme des Plattenkörpers (6) hergerichtet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Führungsmittel durch eine Lagerschale bzw. einen Lagerzapfen gebildet sind, und die zweiten Führungsmittel damit zusammenwirkende Lagerschalen bzw. Lagerzapfen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Stirnwandteile (7, 8) in Bezug auf eine Drehachse (4) des Plattenkörpers (6) eine konvexe Krümmung aufweisen.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Stirnwandteile (7, 8) in Bezug auf eine Drehachse (4) des Plattenkörpers (6) eine konkave Krümmung aufweisen.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitelemente (11, 12) zur horizontalen und vertikalen Umlenkung des Luftstromes vorgesehen sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweites Bedienelement zur Verstellung der Luftleitelemente vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungssystem einem Fahrzeug zugeordnet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse Bestandteil einer in dem Fahrzeug angeordneten Instrumententafel ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse eine Ausnehmung vorgesehen ist, in die ein den Plattenkörper (6) verdrehbar aufneh­ mendes Düsengehäuse (1) einsetzbar ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Schließstel­ lung dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Außenwand des Plattenkörpers (6) eine Oberflächengestaltung aufweist, die an die Oberflächengestalt des Gehäuses ange­ paßt ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä­ chengestaltung des Plattenkörpers (6) an die Oberflächengestalt einer Intrumen­ tentafelhaut angepaßt ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bedien­ element (Griffleiste 15) integraler Bestandteil des Plattenkörpers (6) ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Plattenkörper (6), das Luftleitelement (11, 12), und das Bedienelement (Griffleiste 15) aus einem spritzfähigen Kunststoff hergestellt sind.

18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bedienelement (15) als ein Anschlagelement ausgebildet ist, durch das zur Begrenzung der Bewe­ gung des Plattenkörpers (6) wenigstens ein den zweiten Führungsmitteln zugeordne­ tes Gegenanschlagelement (24, 25) beaufschlagbar ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein erstes Ge­ genanschlagelement (24) eine Öffnungsstellung des Plattenkörpers (6) festgelegt ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein zweites Ge­ genanschlagelement (25) eine Schließstellung des Plattenkörpers (6) festgelegt ist.

21. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse oder in dem Düsengehäuse ein Dichtelement (23) angeordnet ist, das zumindest in einer Schließstellung des Plattenkörpers (6) von diesem beaufschlagbar ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse oder in dem Düsengehäuse wenigstens eine das Dichtelement (23) aufnehmende Haltenut (22) angeordnet ist.

23. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenkörper (6) samt Funktionselementen als vormontierbarer Einbausatz ausgebildet ist, der komplett in das Gehäuse einsetzbar ist.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbausatz mit ei­ nem in das Gehäuse einsetzbaren Düsengehäuse (1) zu einem Vormontagesatz zu­ sammengefaßt ist.

25. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Plattenkörper (6) ein Stellantrieb zugeordnet ist.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb elek­ tromotorisch ausgeführt ist.

27. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb mit Energie aus der durchströmenden Luft versorgbar ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb ein pneumatischer Stellmotor ist.