DE4334535C1 - Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftdüsen-Verkleidungsteil- Einheit für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1, insbesondere auf eine Armaturenbretteinheit mit integrierter Belüftungs- und Entfrostungsdüse.

Aus den Druckschriften DE-GM 18 69 272, DE-OS 16 30 684 und DE-PS 14 55 772 sind derartige Einheiten bekannt, wobei die Luftdüse jeweils entlang des unterseitigen Bereichs einer Windschutzscheibe zwischen dieser und einer gegenüberliegenden Armaturenbrettwandung des Fahrzeugs als Verkleidungsteil angeordnet und wenigstens teilweise mit dem Armaturenbrett integriert ausgebildet ist. Bei diesen bekannten Anordnungen sind Luftleitelemente in Form von Regelklappen vorgesehen, mit denen sowohl der Düsenaustrittsquerschnitt wie auch die Luft­ strömung der am Düsenaustritt austretenden Luft veränderbar ist, wobei die Regelklappen um eine mittige Längsachse ver­ schwenkbar sind, die etwa mittig innerhalb des Düsenaustritts verläuft.

Die Beeinflussung der Strömungsrichtung durch Luftleitelemente hat den Zweck, die Luft wahlweise entweder in Richtung Scheibe zur Erfüllung einer Entfrostungsfunktion oder nach schräg oben in Richtung Fahrzeuginnenraum zur Erfüllung einer Belüftungs­ funktion für die Fahrzeuginsassen ausströmen zu lassen. Die symmetrische Anordnung der Luftklappen gemäß der DE-PS 14 55 772 ergibt hierbei für beide Anwendungsfälle eine abgesehen von der Strömungsrichtung gleiche Strömungscharakteristik für die beiden Funktionen. Die in der DE-OS 16 30 284 vorgesehene Luft­ leitklappe dient in der Belüftungsfunktion als Umlenkelement, das durchschnittsverengend in den Düsenaustritt eingreift und hinterströmt wird, wobei die Luftleitklappe in dieser Stellung die der Armaturenbrettwandung gegenüberliegende Luftkanal­ begrenzungsfläche bildet. Ein derartiges Hinterströmen der stromaufwärts gelegenen Kante tritt auch bei der in dem DE-GM 18 69 272 offenbarten Regelklappe beim Verschwenken der Ent­ frostungs- in die Belüftungsstellung auf, wodurch düsenaus­ trittsseitige Strömungsturbulenzen, die häufig zu einer uner­ wünschten Geräuschbildung führen, auftreten können.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Schaffung einer Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit der eingangs genannten Art zugrunde, die eine gute Luftströmungsführung sowohl in einer Scheibenentfrostungsfunktion als auch in einer Innenraumbelüf­ tungsfunktion bietet.

Dieses Problem wird durch eine Luftdüsen-Verkleidungsteil- Einheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Bildung des Luftleitelements als am verkleidungsteilseitigen Düsenaustrittsrand angeordneter, beweglicher Strömungsabriß­ kantensteg macht es möglich, diesen zum einen in eine Anstell­ position, in der dessen strömungsabwärts gelegene Endkante als Abrißkante und der Steg damit als Leitelement zur Bewirkung eines gezielten Luftstroms entlang der Scheibe dient, und zum anderen in eine Diffusorposition zu bringen, in der die Luft mit großem Strömungsquerschnitt diffus ausströmbar ist. Da­ durch, daß die strömungsaufwärts gelegene Stegkante in jeder Stegstellung einen wenigstens gleich großen Abstand von der Scheibe aufweist wie der verkleidungsteilseitige Düsenaus­ trittsrand, ist gewährleistet, daß diese Kante nicht in den Strömungskanal eingreift, was entsprechende Turbulenzeffekte verhindert und eine weitgehend laminare Strömung gewährleistet.

Eine konstruktiv einfach zu realisierende Anordnung ist durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 gegeben, durch die der Strömungsabrißkantensteg mittels Verschwenkung anstell­ bar oder umlegbar ist.

Vorzugsweise verläuft gemäß Anspruch 3 die strömungsabwärts ge­ legene Stegkante in der Diffusorposition des Abrißkantenstegs im wesentlichen bündig zum angrenzenden Bereich der Verklei­ dungsteilwandung, so daß der dadurch erzielte glatte Übergang die Luft ungehindert vorbeiströmen läßt.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der sich in Strömungsrichtung anschließende Bereich der Verklei­ dungsteilwandung in vorteilhafter Weise zur Beeinflussung der Luftströmungscharakteristik einbezogen, wenn sich der Strö­ mungsabrißkantensteg in der Diffusorposition befindet, indem er sich in Richtung der Scheibe, jedoch mit einem in Strömungs­ richtung zunehmenden Abstand zu derselben erstreckt und dadurch eine Diffusorbegrenzungsfläche, d. h. im Zusammenwirken mit der Scheibe einen Strömungskanal mit sich erweiterndem Strömungs­ querschnitt, bildet. In Weiterbildung dieser Maßnahme schließt diese so gebildete Diffusorbegrenzungsfläche in Strömungsrich­ tung mit einer Strömungsabrißkante ab, die beispielsweise im Fall, daß das Verkleidungsteil durch ein Armaturenbrett gebil­ det ist, verhindert, daß die Luft zu direkt in den Gesichts­ feldbereich vorn sitzender Fahrzeuginsassen bläst.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeich­ nungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Luftdüse für eine Luftdüsen-Armaturenbrett-Einheit eines Kraftfahr­ zeuges,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine hinter einer Windschutzscheibe montierte Luftdüsen-Arma­ turenbrett-Einheit mit der Luftdüse von Fig. 1 in einer Entfrostungsstellung,

Fig. 3 der Querschnitt gemäß Fig. 2, jedoch mit der Düse in einer Belüftungsstellung, und

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf die Luftdüsen-Arma­ turenbrett-Einheit der Fig. 2 und 3.

Die in Fig. 1 gezeigte Luftdüse (1) besitzt zwei Lufteintritts­ öffnungen (17, 18) und einen längsverlaufenden, durchgehenden Düsenaustritt (20), dessen effektive Breite mittels eines Strömungsabrißkantenstegs (6) einstellbar ist. Querverlaufende Luftführungslamellen (8) sorgen für einen gleichmäßigen Luft­ austritt, der von den beiden Eintrittsöffnungen (17, 18) heran­ strömenden Luft.

Die Luftdüse (1) wird in den vorderseitigen, oberen Bereich eines ein Verkleidungsteil darstellenden Armaturenbretts (3) integriert und fahrzeuginnenseitig im unteren Bereich einer Windschutzscheibe (2) angeordnet, wie dies in Fig. 2, die den montierten Zustand zeigt, genauer zu erkennen ist. Die Luftdüse (1) endet in einem Düsenaustritt (20), der von zwei längsver­ laufenden Düsenaustrittsrändern (15, 16) längsseitig begrenzt ist. Dabei liegt der eine Düsenaustrittsrand (15) an der Wind­ schutzscheibe (2) an, wobei die zugehörige Luftdüsenwandung in diesem endseitigen Bereich im wesentlichen parallel zur Scheibe (2) verläuft. Der andere Düsenaustrittsrand (16) schließt bün­ dig an eine abgerundet verlaufende Armaturenbrettwandung (10) an, welche die Armaturenbrettoberseite bildet. An diesem arma­ turenbrettseitigen Düsenaustrittsrand (16) ist der bewegliche Strömungsabrißkantensteg (6) als Luftleitelement in nicht näher gezeigter Weise dergestalt angeordnet, daß seine angrenzende Längskante (22) bündig an den armaturenbrettseitigen Düsen­ austrittsrand (16) anschließt und um eine entlang dieser Längs­ kante (22) verlaufende Schwenkachse (23) schwenkbeweglich gehalten ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Stellung des schwenkbeweglichen Strö­ mungsabrißkantenstegs (6) entspricht einer Anstellposition (6a), in der die der Schwenkachse (23) gegenüberliegende, strömungsabwärts gelegene Stegkante (21) über die Armaturen­ brettoberseite (10) hinaus zur Windschutzscheibe (2) hin vor­ steht. Der Strömungsabrißkantensteg (6) bildet in dieser Stel­ lung eine im wesentlichen parallel zur Windschutzscheibe (2) verlaufende Verlängerung des armaturenbrettseitigen Düsenaus­ trittsrandes (16), wobei zwischen der freien Längskante (21) des Strömungsabrißkantenstegs (6) und der Windschutzscheibe (2) ein Düsenaustrittsschlitz (7) gebildet wird, dessen in diesem Fall geringe effektive Breite gleich groß oder etwas geringer als der Abstand (a) der angelenkten Steglängskante (22) zur Windschutzscheibe (2) ist, der dem Abstand des armaturenbrett­ seitigen Düsenaustrittsrandes (16) von der Scheibe (2) ent­ spricht. Durch diese Anordnung wird die einströmende Luft (19) zunächst innerhalb der Düse (1) derart umgelenkt, daß sie pa­ rallel zur Windschutzscheibe (2) strömend den Düsenaustritt (20) verläßt, woraufhin sie durch die Anstellung des Abrißkan­ tenstegs (6) als sauber gebündelte, gerichtete Strömung (4) alle Bereiche der Windschutzscheibe (2) erreichend aus dem Dü­ senaustrittsschlitz (7) ausströmt. Dabei ist auch von Vorteil, daß der scheibenseitige Düsenaustrittsrand (15) direkt an die Scheibe (2) anschließt, so daß die Luft schon in unmittelbarer Nähe der Scheibe (2) die Düse (1) verläßt, wobei der Strömungs­ abrißkantensteg (6) im weiteren dafür sorgt, daß die Strömung auf die Scheibe gerichtet bleibt. Die geringe Breite des Düsen­ austrittsschlitzes (7) bewirkt eine vergleichsweise hohe Strö­ mungsgeschwindigkeit. Durch die Anstellung des Abrißkantenstegs (6) wird daher die für eine Entfrostungsfunktion geforderte Luftströmungscharakteristik erzielt.

Die Fig. 3 zeigt im Schnitt der Fig. 2 dieselbe Luftdüsen- Armaturenbrett-Einheit, wobei jedoch der Strömungsabrißkanten­ steg (6) von der Anstellposition (6a) der Fig. 2 in eine Diffusorposition (6b) verschwenkt wurde. In dieser Stellung (6b) befindet sich die freie, der angelenkten Stegkante (22) gegenüberliegende Stegkante (21) bündig zum in Strömungs­ richtung anschließenden Bereich der Armaturenoberseite (10). Während in der Anstellposition (6a) des Strömungsabrißkanten­ stegs (6) der Armaturenbrettoberseite (10) keine wesentliche Strömungsleitfunktion zukam, bildet sie nun in der Diffusor­ position (6b) des Abrißkantenstegs (6) eine der Windschutz­ scheibe (2) gegenüberliegende Begrenzungsfläche (10) derart, daß sich dazwischen ein Diffusor (11) bildet. Hierbei ist die Armaturenbrettoberseite (10) in Strömungsrichtung von der freien Stegkante (21) des Abrißkantenstegs (6) an gegenüber der Windschutzscheibe (2) zurückweichend ausgebildet, so daß sich der Durchtrittsquerschnitt des Strömungskanals erweitert. Als oberseitigen Abschluß weist die Armaturenbrettoberseite (10) eine Abrißkante (12) auf, an der die Armaturenbrettoberseite (10) in den Armaturenbrettfrontbereich (24) übergeht. Der Ab­ stand dieser Armaturenbrett-Abrißkante (12) zur Windschutz­ scheibe (2) bildet den Austrittsquerschnitt (13) des Diffusors (11).

Das Umlegen des Strömungsabrißkantenstegs (6) in die Diffusor­ position (6b) bewirkt zum einen einen glatten Übergang zwischen dem armaturenbrettseitigen Düsenaustrittsrand (16) und der Armaturenbrettoberseite (10) und zum anderen eine allmähliche Verbreiterung des Düsenaustrittsschlitzes (7) in Strömungsrich­ tung, wobei sich der Strömungsquerschnitt stetig von der engsten Stelle im Bereich des armaturenbrettseitigen Düsenaus­ trittsrandes (16) mit dem Abstand (a) zur Scheibe (2) in Strö­ mungsrichtung durch die Gestaltung der Armaturenbrettoberseite (10) bis zum Diffusoraustrittsquerschnitt (13) hin stetig erweitert.

Die einströmende Luft (19) wird daher in dieser Stegstellung zunächst ebenfalls innerhalb der Luftdüse (1) parallel zur Windschutzscheibe (2) verlaufend umgelenkt und gelangt aufgrund des umgelegten Strömungsabrißkantenstegs (6) gleichförmig in den sich erweiternden Bereich zwischen Windschutzscheibe (2) und Armaturenbrettoberseite (10), so daß sich die Strömung ver­ langsamt. Die im hinteren Bereich der Armaturenbrettoberseite (10) angeformte und stilistisch integrierte Armaturenbrett- Abrißkante (12) verhindert, daß die Luft den vorn sitzenden Fahrzeuginsassen direkt in den Gesichtsbereich bläst. Durch den weitestgehend glatten, bündigen Verlauf der strömungskanal­ begrenzenden Flächen wird eine weitgehend laminare, geräusch­ arme Luftströmung erzielt. Der sich in den Innenraum hinein erweiternde Diffusor (11) mit großem Austrittsquerschnitt (13) ergibt einen hohen Luftdurchsatz bei geringer Strömungsge­ schwindigkeit, d. h. geringer Zugneigung, wie dies für eine Innenraumbelüftungsfunktion erwünscht ist. Im Zusammenspiel mit der geeignet gegenüber der Windschutzscheibe (2) gewinkelt verlaufenden Armaturenbrettoberseite (10) lassen sich optimale, fast ideal diffuse Abströmverhältnisse bei sehr großem Aus­ trittsquerschnitt (13) realisieren. Gleichzeitig wird die Wind­ schutzscheibe (2) noch in einem für die meisten Fälle aus­ reichenden, reduzierten Maße mit Luft, z. B. zur Beschlagfrei­ haltung, beaufschlagt.

In der Draufsicht auf die Luftdüsen-Armaturenbrett-Einheit von Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Strömungsabrißkantensteg (6) in mehrere Segmente (14) aufgeteilt ist, die sich zur bedarfsge­ rechten Einstellung einer gewünschten Luftverteilung jeweils individuell in nicht näher gezeigter Weise ansteuern lassen.

Die Ansteuerung zur Verschwenkung des Strömungsabrißkantenstegs (6) bzw. der einzelnen Segmente (14) erfolgt in nicht gezeigter Weise elektrisch, pneumatisch oder mechanisch. Statt des ge­ zeigten, schwenkbeweglichen Strömungsabrißkantenstegs (6) kann alternativ ein versenkbarer Strömungsabrißkantensteg vorgesehen werden, wobei wiederum in jeder Stellung eines derartigen versenkbaren Stegs dessen strömungsaufwärts gewandte Längskante nicht über den armaturenbrettseitigen Düsenaustrittsrand (16) hinaus in den Strömungskanal hineinragt, sondern an diesem bündig verbleibt oder gegenüber diesem zurückgesetzt ist, so daß an dieser Stelle keine Luftstauwirkung eintritt.

Die beschriebene Luftdüsen-Armaturenbrett-Einheit erfüllt in optimaler Weise die Doppelfunktion einer Entfrostung und Beschlagfreihaltung für die Windschutzscheibe eines Kraftfahr­ zeugs einerseits sowie einer Kopfraumbelüftung für die Fahr­ zeuginsassen andererseits, wobei insbesondere die gesetzlichen Vorschriften zur Erfüllung einer Entfrostungsfunktion durch einen stark gerichteten, entlang der Scheibe verlaufenden Luftstrom optimal eingehalten werden sowie eine zugfreie Kopf­ raum-Dauerbelüftung mit einem gleichmäßigen Luftstrom geringer Geschwindigkeit erzielbar ist.

Claims (5)

1. Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit für ein Fahrzeug, bei welcher der Düsenaustritt sich zwischen einer Fahrzeug­ scheibe (2) und einer gegenüberliegenden Verkleidungsteil­ wandung (10) erstreckt und mit einem Luftleitelement versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitelement als am verkleidungsteilseitigen Düsen­ austrittsrand (16) angeordneter, beweglicher Strömungsabrißkan­ tensteg (6) ausgebildet ist, dessen strömungsabwärts gelegene Stegkante (21) einerseits in eine Anstellposition (6a) und andererseits in eine Diffusorposition (6b) bewegbar ist, wobei die strömungsaufwärts gelegene Stegkante (22) in jeder Steg­ stellung einen mindestens gleich großen Abstand (a) zur Scheibe (2) aufweist wie der verkleidungsteilseitige Düsenaustritts­ rand.

2. Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsabrißkantensteg (6) mit seiner strömungsauf­ wärts gelegenen Stegkante (22) im wesentlichen bündig an den verkleidungsteilseitigen Düsenaustrittsrand (16) anschließt und um eine entlang dieser Stegkante (22) verlaufende Achse (23) schwenkbar angeordnet ist.

3. Luftdüsen-Armaturenbrett-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsabwärts gelegene Stegkante (21) in der Dif­ fusorposition (6b) des Strömungsabrißkantenstegs (6) im wesent­ lichen bündig zum angrenzenden Bereich der Verkleidungsteil­ wandung (10) verläuft.

4. Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der sich an den Strömungsabrißkantensteg (6) in Strömungs­ richtung anschließende Bereich der Verkleidungsteilwandung (10) als Diffusorbegrenzungsfläche mit zunehmendem Abstand zur Scheibe (2) ausgebildet ist.

5. Luftdüsen-Verkleidungsteil-Einheit nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung gelegene Abschluß der als Diffusorbegrenzungsfläche fungierenden Verkleidungsteilwandung (10) als Strömungsabrißkante (12) ausgebildet ist.