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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines in den Innenraum
eines Kraftfahrzeuges einzuleitenden Luftstromes gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Einrichtung ist aus der
DE 299 10 199 U1 bekannt. Diese Einrichtung
dient zum richtungsmäßig definierten
Einleiten von temperierter Luft in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges,
wobei die Einrichtung einen eine Vielzahl von Kanälen aufweisenden
Luftleitkörper
aufweist, dessen eine Ende gegenüber
dem anderen Ende verschiebbar ist, so daß die durch die Kanäle strömende Luft
in eine durch die Verschiebung definierte Richtung in den Innenraum
ausströmen
kann. Diese Luftleiteinrichtung befindet sich am fahrzeuginnenraumseitigen
Ende eines Luftführungskanals,
wobei in dem Kanal eine schwenkbare Luftklappe angeordnet ist, um
die Menge der ausströmenden
Luft regeln zu können.
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Nachteilig
an dieser bekannten Einrichtung ist, dass sowohl für die Verformung
des Luftleitkörpers
zur Strömungsrichtungsgebung
als auch für
die Luftklappe zur Einstellung der Luftmenge separate Antriebe,
beispielsweise elektrische Stellmotoren vorgesehen sein müssen. Des
Weiteren ist eine schwenkbare Luftklappe nachteilig, da mit ihr
die Luftmenge nur grob geregelt werden kann, da die Öffnungscharakteristik
einer derartigen Schwenkklappe ungünstig ist. Feineinstellungen
der Luftmenge sind nicht möglich.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass durch die Luftmengenregelung mit der
Schwenkklappe beim Reduzieren der Luftmenge, die in dem Luftleitkörper gebildeten
Kanäle
ungleichmäßig mit
Luft beaufschlagt werden und die ausströmende Luft in ungleicher Menge
aus den einzelnen Kanälen
austritt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
verbesserte Einrichtung zum Steuern eines Luftstromes bereitzustellen, die
insbesondere eine verbesserte Regelung und Einstellung der Luftmenge
ermöglicht
und die dennoch kostengünstig
sein soll.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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In
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Einrichtung ist vorgesehen, dass luftstromseitig vor dem ersten
Luftleitkörper
weitere, zweite Kanäle angeordnet
sind, deren dem ersten Luftleitkörper
zugewandte Enden gegenüber
ihren anderen Enden in Querrichtung verschiebbar sind. Dann können die gegenüberliegenden
Enden der ersten und zweiten Kanäle
gegeneinander verschoben werden, so dass wenn beispielsweise eine
größtmögliche Luftmenge erforderlich
ist, die Enden miteinander fluchten, so dass die Luft durch die
ersten und zweiten Kanäle
ungehindert strömen
kann. Die Luftrichtung kann dann durch gleichzeitiges Verschieben
der gegenüberliegenden
Enden in die gleiche Richtung geändert
werden. Durch Verschieben der gegenüberliegenden Enden der ersten
und zweiten Kanäle
gegeneinander, so dass diese Enden nicht mehr exakt miteinander
fluchten, kann die Luftmenge reduziert werden. Die Richtung der
ausströmenden
Luft kann auch bei reduzierter Luftmenge weiterhin durch gleichzeitiges Verschieben
in eine gemeinsame Richtung beider Enden erreicht werden.
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Wenn
die sich gegenüberliegenden
Enden derart gegeneinander verschoben werden, dass sie nicht mehr überlappen,
ist der Luftstrom durch die Kanäle
vollständig
gesperrt. Zwischen einer vollständigen
Sperrung des Luftstromes und einer maximalen Öffnung der Kanäle kann
jede beliebige Zwischenstellung durch entsprechendes Verschieben der
gegenüberliegenden Enden
der ersten und zweiten Kanäle
eingestellt werden, wobei dies unabhängig von der einzustellenden
Richtung der Luftströmung
geschehen kann.
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Sämtliche
Einstellungen der Luftmenge und der Strömungsrichtung werden somit
ausschließlich durch
entsprechendes Verschieben der gegenüberliegenden Enden der ersten
und zweiten Kanäle
erreicht. Dieses Verschieben kann mit einem einzigen Stellantrieb
mit entsprechender Kinematik, beispielsweise einer Kurvenscheibe
oder dergleichen, erzielt werden.
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Vorteilhafterweise
sind die zweiten Kanäle, wie
bereits die ersten, in einem zweiten Luftleitkörper gebildet.
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Damit
in einfacher Weise alle verschiebbaren Enden der ersten Kanäle und die
gegenüberliegenden
verschiebbaren Enden der zweiten Kanäle jeweils gemeinsam parallel
verschoben werden können,
sind die Enden der ersten bzw. der zweiten Kanäle jeweils über Endplatten miteinander
verbunden.
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In
kostengünstiger
Weise kann der erste bzw. zweite Luftleitkörper mit seinen Endplatten
in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1:
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Steuern
eines Luftstromes;
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2:
einen Querschnitt durch einen Luftleitkörper aus 1;
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3 und 4:
einen Querschnitt eines Teils der Einrichtung zur Darstellung der
Regelung der Luftmenge.
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Eine
in der Zeichnung dargestellte Einrichtung 10 zum Steuern eines Luftstromes
dient zum richtungsmäßig definierten
Einleiten des Luftstromes in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges.
Derartige Einrichtungen sind in der Regel beispielsweise in einer
Instrumententafel des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Einrichtung 10 ist
daher an einem Ende eines in 1 mit gestrichelten
Linien 12 angedeuteten Luftkanals angeordnet. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
hat der Luftkanal einen rechteckigen Querschnitt, wobei andere Querschnitte
möglich sind.
Die Einrichtung 10 weist einen ersten Luftleitkörper 14 auf,
in dem eine Vielzahl von ersten, parallel verlaufenden Kanälen 16 angeordnet
sind. Der erste Luftleitkörper
besteht aus einem verformbaren Material, beispielsweise einem elastischen
Thermoplast.
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An
ihren dem Innenraum zugewandten Enden 18 sind die ersten
Kanäle 16 über eine
innenraumseitige Endplatte 20 miteinander verbunden, wobei
die Endplatte 20 vorzugsweise aus einem formsteifen Material,
beispielsweise Polypropylen, besteht. Aus Gründen der besseren Übersicht
ist in dieser 1 nur einer der ersten Kanäle in drei
verschiedenen Stellungen dargestellt. Auch ist die Endplatte 20 lediglich
angedeutet. Selbstverständlich weist
die Endplatte 20 so viele Öffnungen auf wie erste Kanäle vorhanden
sind.
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An
ihren dem Innenraum abgewandten Enden 22 sind die ersten
Kanäle 16 über eine
zweite Endplatte 24 miteinander verbunden. Die Endplatte 24 ist
in geeigneter, nicht näher
dargestellter Weise in Querrichtung zum Luftkanal 12, beispielsweise
in Richtung der Pfeile 26, verschiebbar gehalten. Durch Verschieben
der zweiten Endplatte 24 kann die Richtung der ausströmenden Luft
definiert werden. In 1 sind zur Verdeutlichung dieses
Sachverhaltes drei Stellungen der ersten Kanäle, die durch Verschieben der
Endplatte 24 erreichbar sind, dargestellt und mit denen
eine Luftausströmrichtung
gemäß den Pfeilen 28 definiert
ist.
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In 1 ist
lediglich die Verschiebung der Endplatte 24 in eine Querrichtung 26 dargestellt.
Es versteht sich, dass die verschiebbare Endplatte 24 auch
in einer zur Richtung 26 orthogonalen Richtung verschiebbar
ist, so dass die ausströmende
Luft in zwei zueinander orthogonalen Richtungen abgelenkt ausströmen kann.
Mittels des ersten Luftleitkörpers 14 kann
somit in der be schriebenen Weise die Luft richtungsmäßig definiert
in den Innenraum eingeleitet werden.
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Desweiteren
weist die Einrichtung 10 einen zweiten Luftleitkörper 30 auf,
der im wesentlichen identisch zu dem ersten Luftleitkörper ausgebildet
ist und luftstromseitig vor dem ersten Luftleitkörper unmittelbar an diesen
anschließend
in dem Luftkanal 12 angeordnet ist, wobei der zweite Luftleitkörper um 180° verdreht
gegenüber
dem ersten Luftleitkörper angeordnet
ist Der zweite Luftleitkörper 30 weist
also zweite Kanäle 32 auf,
deren den ersten Kanälen 16 zugewandte
Enden 34 über
eine dritte Endplatte 36 miteinander verbunden sind. Die
anderen Enden 38 sind über
eine vierte Endplatte 40 ebenfalls miteinander verbunden,
wobei die Endplatten 36 und 40 aus formsteifen
Material, beispielsweise Polypropylen, bestehen. Die vierte Endplatte 40 ist
wie die erste Endplatte 20 in dem Kanal 12 lagefest
gehalten und die dritte Endplatte 36 ist wie die zweite
Endplatte 24 in Querrichtung zum Luftkanal 12 verschiebbar
gelagert.
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Dabei
sind die beiden Endplatten 24 und 36 unabhängig voneinander
verschiebbar, so dass durch gegeneinander Verschieben der beiden
Endplatten 24 und 36 die Überlappung der Enden 22 der ersten
Kanäle 16 mit
den Enden 34 der zweiten Kanäle 32 definiert einstellbar
ist. Wenn die Enden 22 und 34, wie in 3 dargestellt,
miteinander fluchten, kann eine maximale Luftstrommenge durch die Kanäle 16 und 32 strömen. Wenn
hingegen die Enden 22 und 34 mittels der Endplatten 24 und 36 derart
gegeneinander verschoben sind, wie dies in 4 dargestellt
ist, dass die Enden 34 von der Endplatte 24 verschlossen
werden und die Enden 22 der ersten Kanäle 16 von der Endplatte 36 verschlossen werden,
ist der Luftstrom gesperrt. Über
jede beliebige Zwischenstellung, also teilweise Überlappung der Enden 22 mit
den Enden 34, wie in 3 mit den
gestrichelten Linien 42 dargestellt, kann der Luftstrom kontinuierlich
zwischen einer vollständigen
Absperrung und dem maximalem Luftstrom geregelt werden.
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Damit
eine vollständige
Absperrung des Luftstromes möglich
ist, versteht es sich, dass die Öffnung
der ersten und zweiten Kanäle 16 und 32 im
Bereich 22 und 34 in ihren Ausmaßen derart
gewählt sein
müssen,
dass eine voll ständige
Abdeckung der Enden 22 und 34 möglich ist,
wie in 4 dargestellt. Da die ersten und zweiten Kanäle 16 und 32 an
ihren Enden 18 und 38 möglichst große Öffnungen aufweisen, wie in 1 dargestellt,
müssen
sich die Kanäle in
Richtung auf ihre zweite Endplatte 24 bzw. dritte Endplatte 36 hin
verjüngen.
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Wiederum
aus Gründen
der besseren Übersicht
ist in 1 nur einer der zweiten Kanäle in drei verschiedenen Stellungen
dargestellt. Auch sind die zweiten, dritten und vierten Endplatten
nur unvollständig
dargestellt. Selbstverständlich
müssen
diese Endplatten so viele Öffnungen
aufweisen, wie erste bzw. zweite Kanäle vorhanden sind.
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Wie
bereits beschrieben, sind die beiden Endplatten 24 und 36 in
zwei orthogonale Richtungen, quer zum Luftkanal 12, unabhängig voneinander
verschiebbar, so dass die Luftausströmrichtung 28 definiert
einstellbar ist und in jeder Ausströmrichtung 28 die Luftmenge
ebenfalls einstellbar ist durch entsprechendes Verschieben der beiden
Endplatten 24 und 36 gegeneinander. Dieses kann
durch einen gemeinsamen Stellantrieb, der in der Zeichnung nicht
dargestellt ist, verwirklicht sein, der eine entsprechende Kinematik
aufweist, wie sie dem Fachmann von bekannten Luftausströmern oder
auch Luftklappenansteuerungen von Belüftungsanlagen her bekannt ist.
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Der
erste und/oder zweite Luftleitkörper 14 bzw. 30 kann
in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein, wobei
die eine Komponente eine Weichkomponente ist und den verformbaren
Luftleitkörper 14 bzw. 30 bildet
und die andere Komponente eine Hartkomponente ist, mit der die Endplatten 20 und 24 bzw. 36 und 40 gebildet
werden.