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TECHNISCHES GEBIET
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Dieses Dokument betrifft im Allgemeinen das Kraftfahrzeugausstattungsgebiet und insbesondere ein Lüftungsgitter für eine Heizungs-, Lüftungs- und Klima-(HLK-)Anlage, die mindestens eine faltbare Lamelle und mindestens eine Wandklappe enthält, um eine verbesserte Luftstromsteuerung und -leistung bereitzustellen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Es ist im Fachgebiet allgemein bekannt, Lüftungsgitter mit einstellbaren Lamellen bereitzustellen, um es zu ermöglichen, die Verteilung von Luft aus einer HLK-Anlage in einem Kraftfahrzeug zu steuern.
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Dieses Dokument betrifft ein neues und verbessertes Lüftungsgitter, das mindestens eine faltbare Lamelle und mindestens eine Wandklappe enthält, die durch ein Gestänge miteinander verbunden sind, um eine koordinierte Bewegung bereitzustellen. Vorteilhafterweise stellt das neue Lüftungsgitter eine Anzahl an Vorzügen und Vorteilen bereit, einschließlich, ohne unbedingt darauf beschränkt zu sein, (a) einer besseren Richtungssteuerung des Luftstroms, um Zielbereiche in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs zu erreichen, (b) dass ein ungesteuerter Luftstrom am Gitterauslass deutlich verringert wird sowie (c) dass es einem Luftstrom ermöglicht wird, in einem breiteren Winkel gelenkt zu werden als dies mit statischen Lamellen und einem starren Gehäuse, wie sie bei Lüftungsgittern nach dem Stand der Technik genutzt werden, möglich ist.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß den hierin beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein neues und verbessertes Lüftungsgitter bereitgestellt. Dieses Lüftungsgitter umfasst eine Stütze, mindestens eine faltbare Lamelle, die durch einen ersten Drehzapfen mit der Stütze verbunden ist, und eine Klappe, die durch einen zweiten Drehzapfen mit der Stütze verbunden ist. Der erste Drehzapfen kann eine erste Schwenkachse definieren und der zweite Drehzapfen kann eine zweite Schwenkachse definieren, wobei die erste Schwenkachse parallel zur zweiten Schwenkachse ist.
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Das Lüftungsgitter kann ferner ein Gestänge beinhalten, das die mindestens eine faltbare Lamelle mit der Klappe verbindet, um die Bewegung der mindestens einen faltbaren Lamelle und der Klappe zu koordinieren. Dieses Gestänge kann ein gelenkiges Gestänge sein. Ein derartiges gelenkiges Gestänge kann ein erstes Glied, das durch ein erstes Drehgelenk mit der mindestens einen faltbaren Lamelle verbunden ist, ein zweites Glied, das durch ein zweites Drehgelenk mit der Klappe verbunden ist, und ein drittes Drehgelenk, das das erste Glied mit dem zweiten Glied verbindet, beinhalten.
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Die mindestens eine faltbare Lamelle kann einen Lamellenkörper aufweisen, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und eine Scharnierverbindung, die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet, beinhaltet. Die Scharnierverbindung kann eine Scharnierachse definieren und die Scharnierachse kann parallel zur ersten Schwenkachse und zur zweiten Schwenkachse sein.
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Der zweite Abschnitt kann gegenüberliegende Führungsstifte beinhalten und die Stütze kann gegenüberliegende gebogene Führungsbahnen beinhalten. Die gegenüberliegenden Führungsstifte können in den gegenüberliegenden gebogenen Führungsbahnen gleiten. Die Stütze kann gegenüberliegende gebogene Scharnierbahnen beinhalten und die Scharnierverbindung kann gegenüberliegende Scharnierstifte beinhalten, die in den gegenüberliegenden gebogenen Scharnierbahnen gleiten. Die gegenüberliegenden gebogenen Führungsbahnen können einen ersten Krümmungsradius R1 aufweisen und die gegenüberliegenden gebogenen Scharnierbahnen können einen zweiten Krümmungsradius R2 aufweisen, wobei R1 > R2.
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Das Lüftungsgitter kann ferner eine zweite Klappe beinhalten, die durch einen dritten Drehzapfen mit der Stütze verbunden ist. Darüber hinaus kann das Lüftungsgitter ein zweites Gestänge beinhalten, das die mindestens eine faltbare Lamelle mit der zweiten Klappe verbindet, um die Bewegung der zweiten Klappe mit der mindestens einen faltbaren Lamelle zu koordinieren. Das zweite Gestänge kann ein zweites Gelenkgestänge sein, das ähnlicher Konstruktion wie das erste Gelenkgestänge ist.
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Gemäß einem zusätzlichen Aspekt kann ein Verfahren zum Verteilen von Luft aus einem Lüftungsgitter als die folgenden Schritte umfassend beschrieben werden: (a) Schwenken einer ersten faltbaren Lamelle um eine erste Schwenkachse, (b) Schwenken einer Wandklappe um eine zweite Schwenkachse und (c) Falten der faltbaren Lamelle um eine Scharnierachse.
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Das Verfahren kann ferner den Schritt des gemeinsamen Schwenkens der faltbaren Lamelle und der Wandklappe um parallele Schwenkachsen beinhalten. Darüber hinaus kann das Verfahren den Schritt des Vergrößerns des Winkelbereichs der Luftverteilung aus dem Lüftungsgitter durch sowohl Schwenken als auch Falten der faltbaren Lamelle beinhalten. Des Weiteren kann das Verfahren auch den Schritt des Kippens eines ersten Abschnitts der faltbaren Lamelle um die erste Schwenkachse durch einen Bogen und das Überdrehen eines zweiten Abschnitts der faltbaren Lamelle über diesen Bogen hinaus beinhalten. Das Verfahren kann auch den Schritt des Verlagerns der Scharnierachse um die erste Schwenkachse, wenn die faltbare Lamelle um die erste Schwenkachse geschwenkt wird, beinhalten.
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In der folgenden Beschreibung sind mehrere bevorzugte Ausführungsformen des Lüftungsgitters und des zugehörigen Verfahrens zum Verteilen von Luft aus einem Lüftungsgitter gezeigt und beschrieben. Wie zu erkennen sein sollte, sind andere verschiedene Ausführungsformen des Lüftungsgitters und des zugehörigen Verfahrens möglich, und ihre mehreren Details sind in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten modifizierbar, ohne von dem Lüftungsgitter und dem Verfahren, wie sie in den folgenden Patentansprüchen dargelegt und beschrieben sind, abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und Beschreibungen ihrem Wesen nach als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungsfiguren, die hier aufgenommen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen verschiedene Aspekte des Lüftungsgitters und des Verfahrens zum Verteilen von Luft aus einem Lüftungsgitter dar und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien derselben zu erläutern.
- 1 ist eine detaillierte perspektivische Ansicht des Lüftungsgitters.
- 2 ist eine detaillierte perspektivische Ansicht einer faltbaren Lamelle des in 1 dargestellten Lüftungsgitters.
- Die 3a-3c sind eine Reihe von schematischen Draufsichten, die die faltbaren Lamellen und die Wandklappen des Lüftungsgitters in drei verschiedenen Positionen darstellen.
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- 4a ist eine schematische Darstellung des ungesteuerten Luftstroms, der charakteristisch ist für ein Lüftungsgitter nach dem Stand der Technik, das keine faltbare Lamelle und keine Wandklappe beinhaltet.
- 4b ist eine Ansicht ähnlich wie 4a, stellt aber den gesteuerten Luftstrom dar, der von dem Lüftungsgitter erzeugt wird, das Gegenstand dieses Dokuments ist und das mindestens eine faltbare Lamelle und eine Wandklappe zum Bereitstellen einer zusätzlichen Steuerung des Luftstroms aus dem Lüftungsgitter enthält.
- 5 ist eine schematische Darstellung des breiteren Luftverteilungswinkels, der durch Nutzung des neuen und verbesserten Lüftungsgitters, das Gegenstand dieses Dokuments ist, im Gegensatz zum in 4a dargestellten Lüftungsgitter nach dem Stand der Technik, das statische Lamellen enthält, erzielt wird.
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Nun wird detailliert auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen des Lüftungsgitters und des zugehörigen Verfahrens zum Verteilen von Luft aus einem Lüftungsgitter, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungsfiguren dargestellt sind, Bezug genommen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nun wird auf die 1, 2 und 3a-3c Bezug genommen, die das neue und verbesserte Lüftungsgitter 10 darstellen. Dieses Lüftungsgitter 10 beinhaltet eine Stütze 12, die eine obere Wand 14, eine untere Wand 16, eine erste Seitenwand 18 und eine zweite Seitenwand 20 aufweist, die einen Lüftungsgitterauslass definieren. Das Lüftungsgitter 10 beinhaltet einen ersten Satz Lamellen 21, die vom durch das Glied 25 mit den Lamellen verbundenen Aktuator 23 gesteuert werden. Dieser erste Satz Lamellen 21 kann nach oben oder nach unten geneigt sein, um einen Luftstrom in einer ersten, und in der dargestellten Ausführungsform vertikalen, Richtung zu steuern.
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Das Lüftungsgitter 10 beinhaltet auch einen zweiten Satz Lamellen, um einen Luftstrom und eine Verteilung in einer zweiten, und in der dargestellten Ausführungsform horizontalen, Richtung zu steuern. Dieser zweite Satz Lamellen umfasst mindestens eine faltbare Lamelle und insbesondere beinhaltet die dargestellte Ausführungsform drei faltbare Lamellen 22, 24, 26. Diese faltbaren Lamellen 22, 24, 26 sind über eine Spurstangenbaugruppe 29 so miteinander verbunden, dass sie durch Greifen und Betätigen des Aktuators 31 gemeinsam bewegt werden können (siehe 3a). Wie in 2 detailliert dargestellt, weist jede faltbare Lamelle 22, 24, 26 einen Lamellenkörper, einschließlich eines ersten Abschnitts 28, eines zweiten Abschnitts 30 und einer Scharnierverbindung 32, die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet, auf.
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Insbesondere beinhaltet jeder erste Abschnitt 28 ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 36 und jeder zweite Abschnitt 30 beinhaltet ein proximales Ende 38 und ein distales Ende 40. Eine Scharnierverbindung 32 verbindet das zweite Ende 36 des ersten Abschnitts 28 mit dem proximalen Ende 38 des zweiten Abschnitts 30. Ein erster Drehzapfen 42 ist am ersten Ende 34 des ersten Abschnitts 28 bereitgestellt. Der erste Drehzapfen 42 beinhaltet gegenüberliegende Drehbolzen, die eine erste Schwenkachse P1 definieren. Ebenso definiert die Scharnierverbindung 32 eine Scharnierachse H, die parallel zur ersten Schwenkachse P1 ist.
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Der zweite Abschnitt 30 beinhaltet gegenüberliegende Führungsstifte 44 und die Stütze 12 beinhaltet gegenüberliegende gebogene Führungsbahnen 46 in der oberen Wand 14 und der unteren Wand 16. Die gegenüberliegenden Führungsstifte 44 gleiten in den gegenüberliegenden gebogenen Führungsbahnen 46, während die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 zwischen der in 3a dargestellten ersten Endposition, der in 3c dargestellten zweiten Endposition und der in 3b dargestellten Zwischen- oder Mittelposition verlagert werden.
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Wie näher dargestellt, beinhaltet die Stütze 12 auch gegenüberliegende gebogene Scharnierbahnen 48 in der oberen Wand 14 und der unteren Wand 16. Die Scharnierverbindung 32 beinhaltet gegenüberliegende Scharnierstifte 50, die in den gegenüberliegenden gebogenen Führungsbahnen 48 gleiten, während die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 zwischen den drei in den 3a-3c dargestellten Positionen verlagert werden. Hier sei darauf hingewiesen, dass die gegenüberliegenden gebogenen Führungsbahnen 46 einen ersten Krümmungsradius R1 aufweisen und dass die gegenüberliegenden gebogenen Scharnierbahnen 48 einen zweiten Krümmungsradius R2 aufweisen, wobei R1 > R2. Somit werden die Scharnierverbindung 32 und die Scharnierachse H um die erste Schwenkachse P1 verlagert, während die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 zwischen den drei in den 3a-3c dargestellten Positionen verlagert werden. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, stellt dies den faltbaren Lamellen 22, 24, 26 eine Überdrehung bereit, die den Winkelbereich der Luftverteilung aus dem Lüftungsgitter 10 effektiv vergrößert.
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Wie in den 3a-3c am besten dargestellt, kann eine Klappe, in Form einer ersten Wandklappe 54, über einen zweiten Drehzapfen 56, der durch zwei gegenüberliegende Drehbolzen gebildet ist, die eine zweite Schwenkachse P2 definieren, mit der Stütze 12 verbunden sein. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Schwenkachse P1 parallel zur zweiten Schwenkachse P2 und zur Scharnierachse H. Die 3a-3c stellen eine Ansicht von einem Ende dieser Achsen P1, P2 und H aus bereit. Der zweite Drehzapfen 56 ist am stromaufwärtigen Ende 58 der ersten Wandklappe 54 in einem in der ersten Seitenwand 18 gebildeten Entlastungshohlraum 60 bereitgestellt.
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Ein Gestänge 66 verbindet die faltbare Lamelle 22 mit der ersten Wandklappe 54, um eine Bewegung der faltbaren Lamellen 22, 24, 26 mit der ersten Wandklappe zu koordinieren. Wie ersichtlich sein sollte, ist das Gestänge 66 ein gelenkiges Gestänge, das ein erstes Glied 68, das durch ein erstes Drehgelenk 70 mit der faltbaren Lamelle 22 verbunden ist, ein zweites Glied 72, das durch ein zweites Drehgelenk 74 mit der Wandklappe 54 verbunden ist, und ein drittes Drehgelenk 76, das das erste Glied 68 mit dem zweiten Glied 72 verbindet, beinhaltet.
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Die dargestellte Ausführungsform des Lüftungsgitters 10 beinhaltet auch eine zweite Wandklappe 78, die über einen dritten Drehzapfen 80, der durch zwei gegenüberliegende Drehbolzen gebildet ist, die eine dritte Schwenkachse P3 definieren, mit der Stütze 12 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform sind die erste Schwenkachse P1, die zweite Schwenkachse P2, die Scharnierachse H und die dritte Schwenkachse P3 alle parallel. Der dritte Drehzapfen 80 ist am stromaufwärtigen Ende 82 der zweiten Wandklappe 78 in einem Entlastungshohlraum 84 in der zweiten Seitenwand 20 bereitgestellt.
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Ein Gestänge 86 verbindet die faltbare Lamelle 26 mit der zweiten Wandklappe 78, um eine Bewegung der faltbaren Lamellen 22, 24, 26 mit der zweiten Wandklappe zu koordinieren. Wie ersichtlich sein sollte, ist das Gestänge 86 ein gelenkiges Gestänge, das ein drittes Glied 88, das durch ein viertes Drehgelenk 90 mit der faltbaren Lamelle 26 verbunden ist, ein viertes Glied 92, das durch ein fünftes Drehgelenk 94 mit der zweiten Wandklappe 78 verbunden ist, und ein sechstes Drehgelenk 96, das das dritte Glied und das vierte Glied verbindet, beinhaltet.
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4a stellt ein Lüftungsgitter LG nach dem Stand der Technik dar, das an Drehzapfen P an der Stütze S montierte statische oder starre Lamellen V aufweist. Wie dargestellt, strömt die Luft A entlang der Stütze S oben in der Zeichnungsfigur ungesteuert aus dem Lüftungsgitter, wenn diese Lamellen V wie gezeigt ausgerichtet sind.
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Wenn hingegen wie in 4b dargestellt die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 des vorliegenden Lüftungsgitters 10 wie dargestellt ausgerichtet sind, wird die erste Wandklappe 54 oben in der Figur aus ihrer Grundposition im Entlastungshohlraum 60 der Seitenwand 18 verlagert und ragt nach außen in Richtung der faltbaren Lamellen hervor, um eine Richtungssteuerung des Luftstroms entlang der Seitenwand der Stütze 12 bereitzustellen. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, die Luft aus dem Lüftungsgitter 10 präziser in Richtung eines gewünschten Ziels zu lenken.
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Wenn die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 in der nach links weisenden ersten Endposition sind, stellt somit, wie in 3a dargestellt, das Gestänge 86 zwischen der faltbaren Lamelle 26 und der zweiten Wandklappe 78 sicher, dass die zweite Wandklappe ausgefahren wird, um den Luftstrom entlang der zweiten Seitenwand 20 nach links zu lenken, während die andere Luft von den faltbaren Lamellen gelenkt wird. Gleichzeitig stellt das Gestänge 66 zwischen der faltbaren Lamelle 22 und der ersten Wandklappe 54 sicher, dass die erste Wandklappe in ihrer Grundposition im Entlastungshohlraum 60 der ersten Seitenwand 18 gehalten wird, um einen gleichmäßigen Luftstrom entlang der ersten Seitenwand bereitzustellen, der durch die faltbare Lamelle 22 nach links gelenkt werden kann.
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Wenn hingegen wie in 3b dargestellt die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 in der in 3b dargestellten Zwischen- oder geraden Luftstromposition sind, stellen die Gestänge 66, 86 sicher, dass die erste Wandklappe 54 und die zweite Wandklappe 78 jeweils in ihrer Grundposition im entsprechenden Entlastungshohlraum 60, 84 der ersten Seitenwand 18 bzw. der zweiten Seitenwand 20 sind, um einen gleichmäßigen geraden Luftstrom entlang dieser zwei Seitenwände über das gesamte Lüftungsgitter 10 hinweg zu ermöglichen.
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Wenn die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 in der in 3c dargestellten zweiten Endposition sind, um einen Luftstrom nach rechts zu lenken, stellt das Gestänge 86 sicher, dass die zweite Wandklappe 78 in der Grundposition im Entlastungshohlraum 84 der Seitenwand 20 gehalten wird, um einen gleichmäßigen Luftstrom entlang dieser Seitenwand sicherzustellen, der durch die faltbare Lamelle 26 nach rechts gelenkt werden kann. Gleichzeitig stellt das Gestänge 66 sicher, dass die erste Wandklappe 54 vollständig aus dem Entlastungshohlraum 60 in der ersten Seitenwand 18 ausgefahren wird, sodass die Luft entlang dieser Seitenwand nach rechts gelenkt wird, zusammen mit der anderen Luft, die durch die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 gelenkt wird.
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In Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung umfasst ein Verfahren zum Verteilen von Luft aus dem Lüftungsgitter 10 das Schwenken einer oder mehrerer faltbarer Lamellen 22, 24, 26 um ihre erste Schwenkachse P1, das Schwenken der ersten Wandklappe 54 um ihre zweite Schwenkachse P2, das Schwenken der zweiten Wandklappe 78 um ihre dritte Schwenkachse P3 und das Falten der einen oder mehreren faltbaren Lamellen 22, 24, 26 um ihre Scharnierachse H. Wie vorstehend beschrieben und in den 3a-3c dargestellt, beinhaltet das Verfahren auch das gemeinsame Schwenken der faltbaren Lamellen 22, 24, 26 und der Wandklappen 54, 78 um parallele Schwenkachsen P1, P2, P3.
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Wie in 5 dargestellt, beinhaltet das Verfahren auch das Vergrößern des Winkelbereichs der Luftverteilung aus dem Lüftungsgitter 10 durch sowohl Schwenken als auch Falten der faltbaren Lamellen 22, 24, 26. Insbesondere stellt AD1 den Winkelbereich der Luftverteilung dar, der durch ein Lüftungsgitter nach dem Stand der Technik bereitgestellt wird, etwa wie in 4a dargestellt, das eine Reihe von statischen Lamellen V beinhaltet. AD2 hingegen stellt den vergrößerten Winkelbereich der Luftverteilung dar, der vom Lüftungsgitter 10 bereitgestellt wird, das die faltbaren Lamellen 22, 24, 26 und die Wandklappen 54, 78 beinhaltet. Somit sollte ersichtlich sein, dass das Lüftungsgitter 10 für eine vorgegebene Lüftungsgittergröße verglichen mit einem Lüftungsgitter LG nach dem Stand der Technik, das sich nicht faltende statische Lamellen V enthält, einen breiteren Luftverteilungsbereich bereitstellt. Somit sollte ersichtlich sein, dass das Lüftungsgitter 10 schmaler gefertigt werden kann und dennoch einen gewünschten Winkelbereich der Luftverteilung bereitstellt. Dies schafft Raum auf einer Instrumententafel für andere Komponenten oder Steuerelemente und erhöht die Gestaltungsfreiheit von Konstrukteuren bedeutend. Entsprechend stellt das Lüftungsgitter 10 einen sehr bedeutenden Fortschritt im Fachgebiet dar.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein sollte, kann das Verfahren auch den Schritt des Kippens des ersten Abschnitts 28 einer faltbaren Lamelle 22, 24, 26 um eine erste Schwenkachse A1, wie dargestellt, in einen Bogen A1+ und das Überdrehen eines zweiten Abschnitts 30 der faltbaren Lamelle durch einen Bogen A1 und das Überdrehen eines zweiten Abschnitts 30 der faltbaren Lamelle über diesen Bogen A1 hinaus in einen Bogen A1+ (siehe 3c) beinhalten. Ferner kann das Verfahren den Schritt des Verlagerns der Scharnierachse H um die erste Schwenkachse P1, wenn die faltbare Lamelle 22, 24, 26 um die erste Schwenkachse geschwenkt wird, beinhalten.
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Das Vorstehende wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Es ist nicht dazu vorgesehen, erschöpfend zu sein oder die Ausführungsformen auf die offenbarte genaue Form zu beschränken. Offensichtliche Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der obigen Lehren möglich. Alle derartigen Modifikationen und Variationen liegen im Umfang der angehängten Patentansprüche, wenn diese entsprechend der Breite ausgelegt werden, zu der sie nach Recht, Gesetz und Billigkeit berechtigt sind.