LUFTKANALANORDNUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Die Erfindung betrifft eine Luftkanalanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem rohrförmigen Luftkanal, wobei der Luftkanal im Querschnitt zumindest zweiteilig ausgebildet ist und dazu ein erstes Kanalelement und ein zweites Kanalelement aufweist.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Luftkanalanordnung.

Luftkanalanordnungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise sind in den vorbekannten Luftkanalanordnungen schallabsorbierende Materialien eingefügt, um einen Schallpegel der durch den Luftkanal strömenden Luft zu verringern, und damit Geräusche und Lärmbelästigungen für einen Benutzer der Luftkanalanordnung zumindest stark zu mindern. So ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 102017218935 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers für ein gasführendes Bauteil bekannt, bei dem eine schallabsorbierende Matte in einen Wandabschnitt des Schalldämpfers eingegossen wird. Die Position der Matte wird also bereits bei der Herstellung der Wandung festgelegt.

Die DE 202017 102348 U1 zeigt einen Luftkanal mit einem ersten Formelement, das eine erste Auflagefläche aufweist, mit einem zweiten Formelement, das eine zweite Auflagefläche aufweist, wobei die erste Auflagefläche derart mit der zweiten Auflagefläche verbunden ist, dass das erste Formelement und das zweite Formelement einen Hohlraum bilden, und mit einem Stützelement, das zumindest abschnittsweise in dem Hohlraum angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Luftkanalanordnung zu schaffen, die bei weiterhin optimalen Schallabsorptionseigenschaften einfach herstellbar und flexibel anordenbar ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Luftkanalanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass das zweite Kanalelement ein aus einem schallabsorbierenden Vliesmaterial gebildetes Vlieselement ist, und dass das zweite Kanalelement an das erste Kanalelement angeschweißt oder angeklebt ist. Durch die Verwendung des Vlieselements als zweites Kanalelement und durch das Verschweißen oder Verkleben mit dem ersten Kanalelement ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Auslegung und/oder Optimierung der Schallabsorption und der Luftführung des Luftkanals geschaffen. Insbesondere ist das Vlieselement als zweites Kanalelement vorteilhaft getrennt von dem ersten Kanalelement dimensioniert, um eine festgelegte Schallabsorptionscharakteristik, insbesondere eine vorgegebene Mindestverringerung des Luftschalls, zu erreichen. Das erste Kanalelement ist dann vorzugsweise auf eine vorteilhafte Luftführung hin optimiert. Insbesondere ist das erste Kanalelement als Sichtelement ausgeführt, weist also im eingebauten Zustand einer einem Benutzer zugewandte Sichtseite auf. Vorzugsweise sind die beiden Kanalelemente jeweils einstückig ausgebildet. Die beiden Kanalelemente sind insbesondere getrennt voneinander hergestellt und erst bei oder kurz vor der Montage, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, miteinander verschweißt oder verklebt. So ist eine besonders flexible Anordnung der Kanalelemente gewährleistet. Insbesondere erstrecken sich beide Kanalelemente entlang des Verlaufs des Luftkanals, sodass entlang des gesamten Verlaufs des Luftkanals eine Schallabsorption erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Kanalelement eine höhere Steifigkeit als das zweite Kanalelement aufweist, insbesondere aus einem Material mit einer höheren Steifigkeit gebildet ist. Durch die höhere Steifigkeit des ersten Kanalelements gegenüber dem zweiten Kanalelement ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, die Luftführung durch das erste Kanalelement und/oder die Steifigkeit des Luftkanals sowie der Luftkanalanordnung festzulegen. Die höhere Steifigkeit wird insbesondere durch das Material erreicht, alternativ oder zusätzlich durch die geometrische Form des ersten Kanalelements, beispielsweise durch Krümmungen, Bögen, Sicken oder Knicke im Verlauf des ersten Kanalelements, sowie durch Verstrebungen oder Vorsprünge an dem ersten Kanalelement. Vorzugsweise ist das erste Kanalelement zumindest weitgehend unelastisch ausgebildet. Beispielsweise ist das erste Kanalelement aus einem Kunststoffpolymer, aus faserverstärktem Kunststoff, aus Carbon oder Carbonfasern, oder aus Metall, beispielsweise Aluminium, gebildet. Insbesondere ist das Vlieselement als zweites Kanalelement elastisch verformbar oder biegeschlaff ausgebildet.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Luftkanal eine im Querschnitt geschlossene Mantelwand aufweist, die durch die Kanalelemente gemeinsam ausgebildet ist. Durch die durch die Kanalelemente gemeinsam ausgebildete im Querschnitt geschlossene Mantelwand ergibt sich eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur zielgerichteten Beeinflussung der Luftströmung und der Schallabsorptionseigenschaften des Luftkanals.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Kanalelement im Querschnitt eine Bodenwand und zumindest eine von der Bodenwand vorstehende Seitenwand aufweist, wobei die zumindest eine Seitenwand mit dem Vlieselement verschweißt oder verklebt ist. Durch die von der Bodenwand vorstehende Seitenwand des ersten Kanalelements ist vorteilhaft sichergestellt, dass das erste Kanalelement aufgrund seiner geometrischen Form eine inhärente Steifigkeit aufweist. Weiterhin ist eine besonders vorteilhafte und flexible Verbindungsmöglichkeit mit dem Vlieselement gegeben. Insbesondere ist das Vlieselement selbst auch an der Bodenwand angeschweißt oder angeklebt, sodass der Luftkanal insgesamt im Querschnitt dreieckförmig ist.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das erste Kanalelement im Querschnitt zwei beabstandet zueinander von der Bodenwand vorstehende, insbesondere zueinander parallele Seitenwände aufweist, wobei jede der Seitenwände mit dem Vlieselement verschweißt oder verklebt ist. Durch die zwei von der Bodenwand vorstehenden Seitenwände ergibt sich eine vorteilhafte Erhöhung der Steifigkeit des ersten Kanalelements. Sind die beiden Seitenwände zueinander parallel angeordnet, weist das erste Kanalelement im Querschnitt eine hinsichtlich der Steifigkeit besonders vorteilhafte U-Form auf. Vorzugsweise weisen die beiden Seitenwände die gleiche Dimension auf, stehen also beide gleich weit von der Bodenwand vor beziehungsweise weisen die gleiche Längserstreckung auf.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand oder zumindest eine der Seitenwände des ersten Kanalelements in zumindest einem Abschnitt an dem Vlieselement anliegt, und innerhalb des zumindest einen Abschnitts mit dem Vlieselement verschweißt oder verklebt ist. Durch das Anliegen an dem Vlieselement in dem Abschnitt der Seitenwand ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Verschweißen oder Verkleben der Seitenwand mit dem Vlieselement geschaffen. Insbesondere ist in Abhängigkeit von der geometrischen Ausbildung des Abschnitts und des Vlieselements im Bereich des Verschweißens oder Verklebens eine flächige Anbindung des Vlieselements an die Seitenwand realisiert und damit eine Stabilität der Luftkanalanordnung vorteilhaft weiter erhöht. Ebenso ist in Abhängigkeit von der geometrischen Ausbildung das Vlieselement vorzugsweise in mehreren Bereichen innerhalb des Abschnitts mit der Seitenwand verschweißt oder verklebt.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Abschnitt eine von der Bodenwand abgewandten Stirnseite der Seitenwand ist. Durch die Verwendung der von der Bodenwand abgewandten Stirnseite der Seitenwand als Abschnitt ergibt sich eine besonders vorteilhafte Verbindungsmöglichkeit zwischen dem Vlieselement und der Seitenwand.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand oder zumindest eine der Seitenwände des ersten Kanalelements im Querschnitt und/oder im Verlauf zumindest eine Krümmung oder einen Knick aufweist. Durch die Krümmung oder den Knick im Querschnitt und/oder im Verlauf ist zum einen die Steifigkeit des ersten Kanalelements vorteilhaft weiter erhöht und zum anderen eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Beeinflussen der Luftströmung und/oder zum Anpassen an geometrisch vorgegebene Einbausituationen für die Luftkanalanordnung geschaffen.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Vlieselement flächig ausgebildet ist. Durch die flächige Ausbildung des Vlieselements ergibt sich der Vorteil, dass das Vlieselements selbst eine Wand des Luftkanals ausbildet. So ist besonders vorteilhaft sichergestellt, dass das Vlieselement eine ausreichend große Oberfläche aufweist, um das Schallverhalten der Luftströmung zu beeinflussen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Vlieselement im Querschnitt und/oder im Verlauf zumindest eine Krümmung oder einen Knick aufweist. Durch die Krümmung oder den Knick im Querschnitt und/oder im Verlauf ist zum einen die Steifigkeit des zweiten Kanalelements vorteilhaft weiter erhöht und zum anderen eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Beeinflussen der Schallabsorptionseigenschaften und/oder zum Anpassen an geometrisch vorgegebene Einbausituationen für die Luftkanalanordnung geschaffen.

Besonders bevorzugt sind zwei parallel zueinander angeordnete Luftkanäle vorgesehen, die durch eine Seitenwand des ersten Kanalelements voneinander abgetrennt sind. Durch das Vorsehen zweier parallel zueinander angeordneter und durch eine Seitenwand voneinander getrennter Luftkanäle ergibt sich eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur zielgerichteten Beeinflussung der Luftströmung. Ebenso sind die beiden Kanäle vorteilhaft materialsparend ausgebildet, weil sie sich jeweils eine Seitenwand teilen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Luftkanälen vorgesehen, die jeweils durch eine Seitenwand voneinander getrennt sind beziehungsweise die sich jeweils eine Seitenwand miteinander teilen.

Das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Luftkanalanordnung aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen

Figuren 1 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele einer vorteilhaften Luftkanalanordnung jeweils in einem Querschnitt. Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils eine Luftkanalanordnung 1 in einem Querschnitt. Die Luftkanalanordnung 1 ist insbesondere in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug anordenbar oder angeordnet. Es sollen im Folgenden zunächst die Gemeinsamkeiten der in den Figuren dargestellten unterschiedlichen Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Gleichartige Komponenten sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Luftkanalanordnung 1 weist zumindest einen rohrförmigen Luftkanal 2 auf. Der Luftkanal 2 ist im Querschnitt zweiteilig ausgebildet und weist dazu ein erstes Kanalelement 3 und ein zweites Kanalelement 4 auf. Der Luftkanal 2 weist außerdem eine im Querschnitt geschlossene Mantelwand auf, die durch die beiden Kanalelemente 3,4 gemeinsam ausgebildet ist.

Das zweite Kanalelement 4 ist ein aus einem schallabsorbierenden Vliesmaterial gebildetes Vlieselement 5. Das Vlieselement 5 ist flächig ausgebildet und weist zumindest zwei Vertiefungen 6 im Querschnitt auf, die jeweils eine Querschnittsschwächungszone 7 ausbilden. Das Vlieselement 5 ist im Bereich der Querschnittsschwächungszonen 7 jeweils mit dem ersten Kanalelement 3 verschweißt, beispielsweise durch Heizelementschweißen, Laserstrahlschweißen oder Infrarotschweißen. Alternativ ist das Vlieselement 5 mit dem Kanalelement 3 verklebt.

Das erste Kanalelement 3 weist eine Bodenwand 8 und zumindest eine von der Bodenwand 8 im Querschnitt vorstehende Seitenwand 9 auf. Die Seitenwand 9 des ersten Kanalelements 3 liegt in zumindest einem Abschnitt an dem Vlieselement 5 an und ist innerhalb dieses Abschnitts mit dem Vlieselement 5 verschweißt oder verklebt. Der entsprechende Abschnitt ist jeweils auf Höhe der Querschnittsschwächungszone 7 an dem Vlieselement 5 angeordnet.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 weist das erste Kanalelement 3 jeweils im Querschnitt zwei beabstandet zueinander von der Bodenwand 8 vorstehende und zueinander parallele Seitenwände 9 auf, deren von der Bodenwand 8 abgewandten Stirnseiten 10 jeweils die vorstehend beschriebenen Abschnitte sind, und die jeweils auf Höhe einer der Querschnittsschwächungszonen 7 an dem Vlieselement 5 angeordnet und mit dem Vlieselement 5 verschweißt oder verklebt sind.

Die Unterschiede der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 2 zueinander bestehen darin, dass die Seitenwände 9 in der Figur 2 nicht gleich lang ausgebildet sind, und dass das Vlieselement zumindest im Querschnitt zur geometrischen Anpassung an die unterschiedlichen Längen der Seitenwände 9 mehrere, vorliegend drei zumindest annähernd rechtwinklige, also einen Winkel von annähernd 90° einschließende, Krümmungen oder Knicke 11 aufweist. Dies ist beispielsweise für Einbausituationen vorteilhaft, bei denen das erste Kanalelement 3 auf seiner von dem Luftkanal 2 abgewandten Seite der Bodenwand 8 eine für einen Benutzer sichtbare, insbesondere strukturierte, Sichtseite aufweist, und das Vlieselement 5 an einem nicht dargestellten Element angeordnet oder befestigt wird und dazu in seiner Geometrie ebenfalls an das Element angepasst werden muss.

In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist das erste Kanalelement 3 nur eine Seitenwand 9 auf, deren Stirnseite 10 analog mit dem Vlieselement 5 verschweißt oder verklebt ist. Die andere Seitenwand 9 des ersten Kanalelements 3 weist im Querschnitt dann eine, vorliegend ebenfalls zumindest annähernd rechtwinklige, Krümmung oder einen Knick 11 auf, sodass das Vlieselement 5 nicht an der Stirnseite 10 der anderen Seitenwand 9 anliegt, sondern flächig im Bereich nach dem Knick 11. Analog zu der vorstehend beschriebenen Einbausituation ist dies vorteilhaft, um die Sichtseite des ersten Kanalelements 3 geometrisch anzupassen.

Schließlich entspricht das Ausführungsbeispiel der Figur 4 wieder dem Ausführungsbeispiel der Figur 1, mit dem Unterschied, dass bei der in der Figur 4 gezeigten Luftanordnung 1 zwei parallel zueinander angeordnete Luftkanäle 2 vorgesehen sind, die durch eine der Seitenwände 9 des ersten Kanalelements 3 voneinander abgetrennt sind, sich also eine gemeinsame Seitenwand 9 teilen. Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils an den noch freiliegenden Seitenwänden 9 weitere zu den beiden vorhandenen Luftkanälen 2 parallele Luftkanäle 2 vorgesehen.

Die Ausführungsbeispiele sind vorteilhafterweise miteinander kombinierbar. Vorzugsweise weist, gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, auch bei unterschiedlich lang ausgebildeten Seitenwänden 9 zumindest eine der Seitenwände 9 eine Krümmung oder einen Knick 11 in ihrem Querschnitt oder in ihrem Verlauf auf (Kombination der Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 3). Weiter bevorzugt sind gemäß weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen auch die Seitenwände 9 bei mehreren parallel zueinander angeordneten Luftkanälen 2 unterschiedlich lang ausgebildet (Kombination der Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 4), ebenso weist vorzugsweise alternativ oder zusätzlich auch eine der Seitenwände 9 eine Krümmung oder einen Knick 11 in ihrem Querschnitt oder in ihrem Verlauf auf (Kombination der Ausführungsbeispiele der Figuren 3 und 4, oder 2, 3 und 4). Bezugszeichenliste Luftkanalanordnung Luftkanal erstes Kanalelement zweites Kanalelement Vlieselement Vertiefung Querschnittsschwächungszone Bodenwand Seitenwand Stirnseite Knick