-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeuglüfter, umfassend:
- - mindestens ein ausrichtbares Ablenkelement, um eine Luftströmung, die aus dem Belüfter austritt, in eine gewünschte Richtung zu lenken und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Ausrichtung des ausrichtbaren Ablenkelements, die Steuervorrichtung umfassend einen Steuerstab.
-
Ein Belüfter umfasst ausrichtbare Ablenkelemente, um die Luftströmung zu lenken, die aus dem Kanal des Belüfters austritt. Jedes ausrichtbare Ablenkelement ist generell aus einer Klappe umfassend zwei Leitflächen der Luft gebildet. Der Raum zwischen zwei Luftleitflächen von zwei benachbarten, einander zugewandter Klappen bildet einen Durchgangsquerschnitt für die Luft, die aus dem Belüfter austritt.
-
Generell wird die Ausrichtung der Klappen durch einen Steuerstab gesteuert, der mechanisch mit jeder Klappe verbunden ist.
-
Der Steuerstab ist in der Regel im Innern des Kanals des Belüfters installiert und in Bezug auf diesen beweglich. Die Verschiebung des Steuerstabs auf dem Kanal bewirkt die gleichzeitige Drehung aller Klappen.
-
An dem äußeren Rand von jeder Klappe ist ein Verbindungsstab installiert, der jede Klappe mit dem Steuerstab verbindet und folglich die Leitflächen der Luft reduziert. Der Steuerstab ist an dem Verbindungsstab von jeder Klappe befestigt und durchquert daher die Durchgangsquerschnitte der Luft. Dadurch werden die Durchgangsquerschnitte der Luft reduziert und erhöht somit den Druckverlust, was die Leistung des Belüfters reduziert.
-
Um die Druckverluste zu begrenzen, kann der Steuerstab außerhalb des Belüftungskanals installiert sein. Der Steuerstab ist durch Verbindungsstäbe, die an der Oberseite jeder Klappe befestigt sind, mit den Klappen verbunden. Aussparungen in der Oberseite des Kanals des Belüfters ermöglichen den Durchgang der Verbindungsstäbe und deren Verstellung beim Verschieben des Steuerstabs.
-
Das Vorhandensein dieser Aussparungen führt jedoch zu einem Verlust der Dichtigkeit des Kanals des Belüfters. Dies kann zu Luftlecks und Geräuschproblemen führen.
-
Außerdem nehmen die neuen Funktionen, die in den Armaturenbrettern der Fahrzeuge installiert werden, wie z. B. die Installation von immer größeren Bildschirmen, immer mehr Platz in Anspruch. Folglich wird der Raum für das Belüftungssystem immer mehr eingeschränkt. Die Installation des Steuerstabs außerhalb des Kanals weist jedoch auch den Nachteil auf, viel Platz zu benötigen.
-
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung für die Steuerung der ausrichtbaren Klappen eines Belüfters für Fahrzeug vorzuschlagen, die die Druckverluste reduziert und gleichzeitig eine gute Abdichtung des Kanals des Belüfters gewährleistet und dabei platzsparend ist.
-
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung einen Belüfter für Fahrzeug, wobei das eine von dem Ablenkelement oder dem Stab mindestens einen Magneten und das andere von dem Ablenkelement oder dem Stab mindestens einen Metalleinsatz umfasst, wobei der Magnet im Wesentlichen gegenüber dem Metalleinsatz platziert ist, sodass eine Verstellung des Steuerstabs die Ausrichtung des ausrichtbaren Ablenkelements durch magnetisches Zusammenwirken zwischen dem Magneten und dem Einsatz ändert.
-
In dem Fall von mindestens einem Magneten und einem Metalleinsatz, die einander gegenüberliegend an dem Steuerstab und an einem Ablenkelement installiert sind, sind der Steuerstab und das ausrichtbare Ablenkelement nicht mechanisch verbunden, und die Ausrichtung des Elements erfolgt durch magnetisches Zusammenwirken zwischen dem Stab und dem Ablenkelement erreicht.
-
Dadurch kann der Steuerstab außerhalb des Kanals installiert werden, ohne dass Aussparungen in dem Kanal gebildet werden müssen. Die Abdichtung des Belüfters ist garantiert.
-
Ferner erstreckt sich kein Steuerelement in den Kanal, was die Druckverluste minimiert und eine optimierte Leistung des Belüfters bietet.
-
Der Belüfter gemäß der Erfindung kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen, die einzeln oder in jeder technisch möglichen Kombination auftreten können:
- - die Verstellung des Steuerstabs ändert schrittweise die Ausrichtung des ausrichtbaren Ablenkelements zwischen zwei Endpositionen.
- - das Ablenkelement erstreckt sich in einen Kanal, der eine Einlassfläche der Luftströmung und eine Auslassfläche der Luftströmung definiert. Der Steuerstab ist verstellbar auf dem Kanal montiert.
- - der Steuerstab ist in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Kanals verschiebbar auf dem Kanal montiert.
- - das Ablenkelement ist drehbar in dem Kanal montiert, wobei die Verschiebeverstellung des Steuerstabs auf dem Kanal die Drehverstellung des Ablenkelements bewirkt.
- - die Drehachse des Ablenkelements ist im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Kanals und zu der Verschieberichtung des Steuerstabs auf dem Kanal.
- - das Ablenkelement ist durch eine Klappe gebildet ist, umfassend zwei Leitflächen der Luft, wobei sich der Metalleinsatz an einem Rand der Klappe erstreckt, der die zwei Leitflächen verbindet.
- - der Belüfter umfasst mindestens zwei Ablenkelemente, jedes umfassend mindestens einen Metalleinsatz bzw. mindestens einen Magneten, und den Steuerstab, umfassend mindestens zwei Magnete bzw. zwei Metalleinsätze aufweist, wobei jeder Magnet im Wesentlichen gegenüber einem Metalleinsatz platziert ist, wobei die Verstellung der Ablenkelemente durch den Steuerstab synchronisiert wird.
- - die Anzahl von Magneten ist gleich wie die Anzahl ausrichtbarer Ablenkelemente.
- - das Ablenkelement erstreckt sich in einen Kanal, der eine Einlassfläche der Luftströmung und eine Auslassfläche der Luftströmung definiert, wobei der Steuerstab außerhalb des Kanals installiert ist.
-
Die Erfindung hat auch ein Fahrzeug umfassend einen Belüfter zum Gegenstand.
-
Die Erfindung wird bei Lesen der folgenden Beschreibung besser verstanden, die nur ein nicht einschränkendes Beispiel darstellt und unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erfolgt, in denen:
- - [1] 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Belüfters gemäß der Erfindung ist, wobei die Ablenkelemente des Belüfters in einer ersten Endposition ausgerichtet sind;
- - [2] 2 eine Querschnittsansicht entlang der Achse A des Belüfters von 1 ist, wobei die Ablenkelemente in einer mittleren Position ausgerichtet sind;
- - [3] 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Ablenkelements des Belüfters gemäß der Erfindung ist;
- - [4] 4 eine schematische Draufsicht auf den Belüfter von 1 ist, wobei die Ablenkelemente in einer mittleren Position angeordnet sind;
- - [5] 5 eine schematische Draufsicht auf den Belüfter von 1 ist, wobei die Ablenkelemente in einer zweiten Endposition ausgerichtet sind.
-
Der in 1 veranschaulichte Belüfter 2 ist beispielsweise ein Fahrzeugbelüfter, insbesondere ein Kraftfahrzeugbelüfter.
-
Der Belüfter 2 ist konfiguriert, um eine Luftströmung f aus einem Fahrzeugbelüftungssystem, z. B. in den Fahrzeuginnenraum, auszustoßen. Der Belüfter 2 umfasst einen Kanal 4 für den Durchgang der Luftströmung F und mindestens ein ausrichtbares Ablenkelement 6, dessen Ausrichtung, gesteuert durch einen Steuerstab 8, es ermöglicht, die aus dem Belüfter 2 austretende Luftströmung F zu lenken.
-
Der Kanal 4 weist einen Lufteinlass 10, durch den die Luftströmung f in den Belüfter 2 eintritt, und einen Luftauslass 12, durch den die Luftströmung F aus dem Belüfter 2 austritt, auf. Der Einlass 10 ist somit mit dem Belüftungssystem des Fahrzeugs angeschlossen, und der Luftauslass 12 mündet beispielsweise in den Innenraum des Fahrzeugs, zum Beispiel in ein Verkleidungselement davon, wie ein z. B. Armaturenbrett, eine Mittelkonsole, eine Türverkleidung oder dergleichen. Der Kanal 4 ist durch eine oder mehrere Wände begrenzt. Wenn der Kanal 4 von einer Wand begrenzt ist, ist sein Querschnitt zum Beispiel kreisförmig oder oval. Wenn der Kanal 4, wie es in den Figuren dargestellt ist, von vier Wänden begrenzt ist, weist er einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf.
-
Der Kanal 4 erstreckt sich entlang Längsachse A zwischen dem Lufteinlass 10 und dem Luftauslass 12. Die Richtung der in den Kanal eintretenden Luftströmung f ist im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A des Kanals 4 und senkrecht zu einer Querachse B des Kanals 4, die im Wesentlichen senkrecht zu einer gegenüberliegenden Wand oder Wänden des Kanals 4 ist.
-
Das ausrichtbare Ablenkelement 6 ist schwenkbar um eine Drehachse C montiert. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Belüfter 2 eine Vielzahl von Ablenkelementen, die in dem Kanal 4 verteilt sind. In dieser Ausführung umfasst der Belüfter 2 somit mindestens zwei Ablenkelemente 6. Die ausrichtbaren Ablenkelemente 6 sind schwenkbar um zueinander parallele Drehachsen C montiert. Die Ablenkelemente 6 sind beispielsweise gleichförmig nebeneinander in dem Kanal in Querrichtung B verteilt. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ablenkelementen 6 liegt z. B. zwischen 5 und 20 mm.
-
Jedes ausrichtbare Ablenkelement 6 weist beispielsweise die Form einer ausrichtbaren Klappe auf. Die Drehachse C erstreckt sich zum Beispiel entlang einer der Seitenränder 7 der Klappe oder zwischen den zwei gegenüberliegenden Seitenränder 7 der Klappe, insbesondere in der Nähe der Mitte der Klappe.
-
Jedes ausrichtbare Ablenkelement 6 erstreckt sich von einer Wand des Kanals 4 zu der gegenüberliegenden Wand des Kanals 4, wobei seine Drehachse C im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse A des Kanals 4 ist.
-
Vorzugsweise sind die ausrichtbaren Ablenkelemente 6 im Inneren des Kanals 4 in der Nähe des Luftauslasses montiert; die Drehachsen C sind senkrecht zu der Querachse B des Kanals 4 und sind entlang der Querachse B des Kanals 4 verteilt. Als Variante sind die Drehachsen der ausrichtbaren Ablenkelemente 6 parallel zu der Querachse B des Kanals 4 und in einer Richtung senkrecht zu der Querachse B des Kanals 4 und zu der Längsachse A verteilt.
-
Die zwei gegenüberliegenden Seiten von jedem ausrichtbaren Ablenkelement 6 bilden jeweils eine Leitfläche 14 für die Luftströmung F, die den Kanal 4 durchquert. Das heißt, dass die aus dem Belüfter austretende Luftströmung im Wesentlichen in der Ebene ausgerichtet ist, in der sich die Leitfläche 14 erstreckt. Durch Ändern der Ausrichtung der Ablenkelemente 6 in dem Kanal 4 wird also auch die Ausrichtung der aus dem Belüfter austretenden Luftströmung F geändert. Der Raum zwischen zwei Leitflächen 14 von zwei benachbarten, gegenüberliegenden Ablenkelementen 6 bildet somit einen Durchgangsquerschnitt 16, der die Luftströmung F in die gewünschte Richtung leitet.
-
An jedem ausrichtbaren Ablenkelement 6 ist ein Metalleinsatz 18 montiert. Der Metalleinsatz 18 ist z. B. auf das Ablenkelement 6 geklebt oder geklammert oder von diesem umspritzt.
-
Wie es in 3 veranschaulicht ist, erstreckt sich der Metalleinsatz 18 z. B. über einen oberen Rand 20 des ausrichtbaren Ablenkelements 6, die die zwei Leitflächen 14 verbindet. Wie es in 3 dargestellt ist, erstreckt sich der obere Rand 20 beispielsweise im Wesentlichen senkrecht zu dem Rand 7, entlang dessen sich die Drehachse C erstreckt. Der Metalleinsatz 18 erstreckt sich in der Nähe des Seitenrands 7 der Klappe, die dem Rand 7 gegenüberliegt, entlang dessen sich die Drehachse C erstreckt. Bei einer Drehachse C, die sich zwischen den Seitenrändern der Klappe erstreckt, ist der Metalleinsatz in einem gewissen Abstand von der Drehachse C positioniert, sodass eine Hebelwirkung geschaffen wird.
-
Als Variante erstreckt sich der Metalleinsatz 18 z. B. über einen unteren Rand des ausrichtbaren Ablenkelements 6.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform, insbesondere wenn die Drehachse des ausrichtbaren Ablenkelements 6 parallel zu der Querachse B des Kanals 4 ist, erstreckt sich der Metalleinsatz 18 als Variante über einen Seitenrand des ausrichtbaren Ablenkelements 6. Der Metalleinsatz 18 ist somit in der Nähe einer oberen Wand 22 des Kanals 4 positioniert und ist von der Drehachse C beabstandet, sodass eine Verstellung des Metalleinsatzes 18 eine Drehung des Ablenkelements 6 bewirkt. Die Metalleinsätze 18 der verschiedenen Ablenkelemente 6 sind im Wesentlichen entlang der Querrichtung ausgerichtet.
-
Der Steuerstab 8 ist beweglich an dem Kanal 4 und insbesondere an der oberen Wand 22 des Kanals 4 montiert, wie es in 2 veranschaulicht ist. Der Steuerstab 8 erstreckt sich gegenüber den Metalleinsätzen 18 der Ablenkelemente, sodass sich der Steuerstab 8 und die Metalleinsätze 18 auf beiden Seiten der oberen Wand 22 erstrecken.
-
Wie es in 1 dargestellt ist, ist der Steuerstab 8 gerade und erstreckt sich entlang einer Achse D. Insbesondere erstreckt sich der Steuerstab 8 entlang einer Achse D, die senkrecht zu der Drehachse C von jedem ausrichtbaren Ablenkelement 6 und zu der Längsachse A des Kanals 4 ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Achse D parallel zu der Querrichtung B. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die Achse D senkrecht zu der Querachse B.
-
Der Steuerstab 8 ist vorzugsweise außerhalb des Kanals 4 installiert.
-
Der Steuerstab 8 ist entlang seiner Achse D verschiebbar montiert, wobei die Verschiebung des Steuerstabs 8 entlang der Achse D die Ausrichtung der ausrichtbaren Ablenkelemente 6 steuert, wie es jetzt beschrieben wird.
-
Der Steuerstab 8 umfasst mindestens einen Magneten 24. Insbesondere umfasst der Steuerstab 8 so viele Magnete 24, wie Ablenkelemente 6 und somit Metalleinsätze 18 vorhanden sind. Die Magnete sind dann z. B. entlang der Achse D gleichförmig an dem Steuerstab 8 verteilt. Jeder Magnet 24 wird z. B. auf den Steuerstab 8 geklebt oder geklammert oder ist davon umspritzt.
-
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Magneten 24 liegt zum Beispiel zwischen 3 und 20 mm.
-
Die Magnete 24 sind derart platziert, dass jeder Metalleinsatz 18 eines ausrichtbaren Ablenkelements 6 in dem Magnetfeld eines Magneten 24 ist. Wie es in 2 veranschaulicht ist, ist somit jeder Magnet 24 vorzugsweise im Wesentlichen gegenüber einem Metalleinsatz 18 eines Ablenkelements 6 platziert, der in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Achse C ausgerichtet werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Magneten 24 im Wesentlichen gleich wie der Abstand zwischen den Drehachsen C von zwei benachbarten Ablenkelementen. Das Magnetfeld eines Magneten 24 ist angeordnet, um eine Verstellung des entsprechenden Metalleinsatzes 18 zu bewirken, wenn der Magnet 24 verstellt wird, wodurch das ausrichtbare Ablenkelement 6 durch Bewegen des Magneten 24 ausgerichtet werden kann.
-
Der Abstand zwischen einem Magneten 24 und dem entsprechenden Metalleinsatz 18 ist z. B. zwischen 1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mm. Dieser Abstand umfasst die Stärke der oberen Wand 22 des Kanals 4 und das Spiel im Betrieb. Die Stärke der oberen Wand 22 des Kanals 4 liegt zum Beispiel zwischen 1,2 und 2,5 mm.
-
Wie es in 1 und 2 veranschaulicht ist, führt die Verschiebung des Steuerstabs 8 entlang der Achse D in einer ersten Richtung zu einer Verstellung der Magnete 24 und damit zu einer Drehung der Ablenkelemente 6 um ihre Drehachse C in dieser ersten Richtung aufgrund der Verstellung des Magnetfelds von jedem Magneten 24 in die erste Richtung. Jeder Metalleinsatz 18 wird somit durch das Magnetfeld des entsprechenden Magneten 24 in die erste Richtung angezogen, was bewirkt, dass jedes Ablenkelement 6 entlang der Achse schwenkt und sich somit in die erste Richtung ausrichtet. Die Ausrichtung der Ablenkelemente 6 erfolgt somit durch magnetisches Zusammenwirken zwischen dem Magneten 24 und dem Metalleinsatz 18, ohne mechanische Verbindung zwischen den Ablenkelementen 6 und dem Steuerstab 8.
-
Die Ablenkelemente 6 werden durch die Verschiebung des Steuerstabs 8 in die erste Richtung in einer einzigen Bewegung in die erste Richtung angetrieben. Die Verstellung der Ablenkelemente 6 wird daher durch den Steuerstab 8 synchronisiert.
-
Die Ausrichtung der Ablenkelemente 6 in die erste Richtung führt zu einer Veränderung der Form der Durchgangsquerschnitte 16.
-
Die Luftströmung f, die senkrecht zu der Querachse B des Kanals 4 durch den Lufteinlass 10 eintritt, wird dann im Innern der Durchgangsquerschnitte 16 und in die erste Richtung geleitet, wie es durch die Pfeile F in 1 dargestellt ist. Die Luftströmung F, die durch den Luftauslass 12 aus dem Kanal 4 austritt, ist in eine Richtung ausgerichtet, die mit der Längsachse A einen Winkel θ zwischen 90 und 0° bildet. Der Winkel θ ist definiert als der Winkel zwischen der Austrittsrichtung der Luftströmung F und der Längsachse A.
-
Wie es in 5 veranschaulicht ist, bewirkt die Verschiebung des Steuerstabs 8 entlang der Achse D in eine zweite Richtung, die der ersten entgegengesetzt ist, das Schwenken der Ablenkelemente 6 in diese zweite Richtung. Die Luftströmung F, die durch den Luftauslass 12 aus dem Kanal 4 austritt, ist in eine Richtung ausgerichtet, die mit der Längsachse A einen Winkel θ zwischen 0 und -90° bildet.
-
1 veranschaulicht eine erste Endposition des Steuerstabs 8. Der Winkel θ zwischen der Richtung der Luftströmung F und der Längsachse A erreicht hier sein Maximum.
-
5 veranschaulicht eine zweite Endposition des Steuerstabs 8. Der Winkel θ zwischen der Richtung der Luftströmung F und der Längsachse A erreicht hier sein Minimum.
-
Durch schrittweises Verschieben des Steuerstabs 8 in eine erste oder eine zweite Richtung, die der ersten entgegengesetzt ist, kann der Winkel θ jeden beliebigen Wert zwischen seinem in 1 dargestellten Maximum und seinem in 5 dargestellten Minimum annehmen.
-
Die 2 und 4 veranschaulichen beispielsweise die mittlere Position der ausrichtbaren Ablenkelemente 6. Der Winkel θ ist null. Daher tritt die Luftströmung F in der gleichen Richtung wie die eintretende Luftströmung f aus dem Kanal 4 aus.
-
Dank der Erfindung wird die Ausrichtung von jedem ausrichtbaren Ablenkelement 6 durch die Verschiebung eines Steuerstabs 8 gesteuert. Bei der Verschiebung des Steuerstab 8 ziehen die Magnete 24, die an dem Steuerstab platziert sind, die Metalleinsätze 18 der ausrichtbaren Ablenkelemente 6 durch das Magnetfeld an und zwingen sie, sich in der Verschiebungsrichtung zu drehen.
-
Die Steuerung der Ausrichtung der ausrichtbaren Ablenkelemente 6 erfolgt somit ohne mechanische Verbindung und ohne die Durchgangsquerschnitte 16 der Luftströmung F zu behindern.
-
Dadurch werden Druckverluste reduziert und die Dichtheit des Kanals 4 gewährleistet. Die Erfindung bietet somit den Vorteil, die Leistung des Belüfters 2 zu verbessern.
-
Die erste und die zweite Richtung sind z. B. links und rechts, wie es in den Figuren dargestellt ist, sodass die Luftströmung über die Breite des Fahrzeuginnenraums geleitet wird. In dieser Ausführungsform ist die Drehachse C des Ablenkelements 6 senkrecht zu der Querachse B des Kanals 4.
-
Als Variante sind die erste und die zweite Richtung z. B. nach oben und unten, sodass die Luftströmung entsprechend der Höhe des Fahrgastraums gelenkt wird. In dieser Ausführungsform ist die Drehachse C des Ablenkelements 6 parallel zu der Querachse B des Kanals 4.
-
In einer Ausführungsform umfasst der Belüfter zwei Sätze von Ablenkelementen 6, die senkrecht zueinander sind und sich stromabwärts voneinander in Richtung des Luftströmung in der Nähe des Kanalauslasses erstrecken. Der erste Satz ermöglicht es beispielsweise, die Luftströmung nach links oder rechts zu lenken, während der zweite Satz es ermöglicht, die Luftströmung nach oben oder unten zu lenken. Ein zweiter Steuerstab 8, der den zweiten Satz von Ablenkelementen 6 steuert, ist somit beweglich auf einer der Querflächen des Kanals 4 gegenüber dem zweiten Satz von Ablenkelementen 6 positioniert.
-
Die Verstellung des oder der Steuerstäbe 8 kann mechanisch über einen oder mehrere Knöpfe an der Vorderseite des Belüfters gesteuert werden, die für den Benutzer zugänglich sind, oder sie kann elektronisch gesteuert werden.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Metalleinsätze 18 an dem Steuerstab 8 und die Magnete 24 an den Ablenkelementen 6 montiert. Abgesehen von dieser Umkehrung sind die Struktur und die Funktionsweise des Belüfters 2 in dieser Ausführungsform identisch wie oben beschrieben.
