DE10012905A1

DE10012905A1 - Dachträger für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10012905A1
Application number: DE2000112905
Authority: DE
Inventors: Anton Lechner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-20

Abstract

Der Dachträger besteht aus wenigstens einem Querträger (1), der sich quer über das Dach (20) eines Fahrzeuges erstreckt. Der Querträger (1) besitzt ein abgerundetes Querschnittsprofil, z. B. eine ovale oder Tropfenform, um möglichst wenig Luftwiderstand und eine nach unten gerichtete aerodynamische Luftkraft zu erzeugen. Zur Befestigung von variablen Lastaufnahmesystemen wie Gerätebox, Skihalter, Fahrradhalter etc. dient eine Nut (2) an der Oberseite des Querträgers. DOLLAR A Um trotz der windschlüpfrigen Form Windgeräusche zu vermeiden, sind an der Ober- und Unterseite Turbulenzzäune (3) oder Strömungsabrißkanten (6) vorgesehen, die sich über die gesamte Länge des Trägers erstrecken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dachträger für Fahrzeuge mit wenigstens einem quer zur Fahrzeuglängsachse quer über das Dach reichenden Querträger zur Aufnahme der auf dem Dach zu transportierenden Lasten oder Lastaufnahmesysteme.

Diese Querträger werden, um den Luftwiderstand gering zu halten, üblicherweise aus einem im Querschnitt abgerundeten rechteckigen oder ovalen Alu-Strangpressprofil hergestellt. Zur Befestigung der verschiedenen Lastaufnahmesysteme wie Gepäckbox, Skihalter oder Fahrradhalter dienen Rillen oder Nuten im Querträger, in denen Befestigungsschrauben oder Gleitmuttern längsverschieblich eingelegt sind. Die abgerundete Form des Querträgers führt zu einer geordneten Umströmung des Profils, wobei auf der Ober- und Unterseite hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden. Dadurch werden in den quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Rillen bzw. Nuten unangenehme Pfeifgeräusche unduziert. Um dies zu verhindern, werden z. B. Kunststoffformteile in die Nut eingelegt, die die Nut abdecken, wo keine Befestigungselemente für das Lastaufnahmesystem benötigt sind. Nachteilig neben der zusätzlichen Kosten für dieses Bauteil ist, daß der Abstand zwischen den Befestigungselementen des Lastaufnahmesystems je nach Trägersystem unterschiedlich ist und daher die Formstücke beim Wechsel des Lastaufnahmesystems immer wieder präzise angepaßt werden müssen.

Des weiteren führt die oben beschriebene abgerundete Form des Querträgers zu instationären Strömungsablösevorgängen hinter dem dicksten Querschnitt und in Folge davon zu den bekannten periodischen niederfrequenten und unangenehmen Luftgeräuschen.

Zur Unterdrückung der Luftgeräusche sind abschnittsweise veränderliche Querschnittsprofile des Querträgers vorgeschlagen worden (DE 40 35 729, DE 41 13 230), wobei diese Querschnittsänderungen mit Hilfe eines eigenen Formteils, z. B. Gumminoppen, erzeugt werden, welches in das Alu-Profil eingelegt wird. Durch diese abschnittsweisen Querschnittsänderungen soll die Umströmung diffuser und damit Geräusche verhindert werden. Nachteilig sind aber auch hier die Kosten eines eigenen Formteils.

Es ist auch bekannt, daß die Fahrstabilität der mit Dachlasten beladenen Fahrzeugen bei hohen Geschwindigkeiten und insbesondere bei Wind stark beeinträchtigt wird. Es ist daher auch Aufgabe der Erfindung, einen Vorschlag zu unterbreiten, die Fahrstabilität des Fahrzeuges durch den Dachträger günstig zu beeinflussen.

Bezüglich der Luftgeräusche wird die Aufgabenstellung erfindungsgemäß dadurch gelöst (siehe Fig. 2), daß das Querträgerprofil 1 auf seiner gesamten Länge an seiner Oberseite vor der Rille bzw. Nut 2 eine scharfkantige Erhöhung 3 (Turbulenzzaun) aufweist, die stromabwärts eine turbulente Wirbelschleppe 4 erzeugt. Dadurch wird die äußere Kante 5 der Nut nur noch turbulent angeströmt und die Windgeräusche verhindert. Außerdem wird die instationäre Strömungsablösung nach dem dicksten Querschnitt und damit periodische, tieffrequente Windgeräusche verhindert.

Windgeräusche, die von der Umströmung der Querträger-Unterseite und der instationären Strömungsablösung nach dem dicksten Querschnitt herrühren, können ebenfalls in gleicher Weise durch einen Turbulenzzaun 3, der zweckmäßigerweise an der dicksten Stelle plaziert ist, oder auch durch eine stromabwärts gelegene Strömungsabrißkante 6 (Fig. 2) vermieden werden.

Da sich Turbulenzzaun 3 als auch Abrißkante 6 über die gesamte Länge des Querträgerprofils erstrecken, können sie vorteilshaft in das Strangpressprofil des Querträgers 1 integriert werden. Es sind also keine kostenerhöhende eigene Bauteile vonnöten. Es ist aber auch darstellbar, daß der Turbulenzzaun aus einem z. B. elastischen, gummiartigen Formteil 8 hergestellt ist, das in eine Nut 9 im Querträgerprofil 1 eingelegt wird, wie es Fig. 4 zeigt. Eine andere beispielshafte Lösung zeigt Fig. 5. Hier wird einfach ein rechteckiges Gummiprofil 10, das als Turbulenzgenerator dient, auf die Oberfläche des Querträgerprofils 1 aufgeklebt. Ebenso ist es in gleicher Weise möglich, ein als Abrißkante ausgebildetes Formteil, z. B. ein einfacher Dreieckskeil, auf die Oberfläche aufzukleben.

Damit hat der Turbulenzzaun neben seiner akustischen Wirkung auch einen rutschhemmenden Effekt, wenn z. B. eine Ladung direkt auf den Querträgern befestigt und transportiert werden soll.

Um die Fahrstabilität zu erhöhen, wird vorgeschlagen, das Querschnittsprofil 1 so auszubilden, daß durch die Umströmung eine nach unten gerichtete aerodynamische Luftkraft entsteht. Dies kann z. B. erreicht werden, wenn das Querschnittsprofil als umgekehrtes Flügelprofil ausgebildet wird, wie es Fig. 2 zeigt. Bei hohen Geschwindigkeiten wird dadurch ein aerodynamischer Abtrieb A erzeugt, der den Achsdruck der Fahrzeuge und damit die Fahrstabilität merklich erhöht. Außerdem hat ein Flügelprofil bzw. Tropfenprofil bekanntlich den geringsten aerodynamischen Formwiderstand. Dadurch werden Luftwiderstand des Dachträgers und Seitenwindkräfte verringert. Es ist aber auch beispielsweise möglich, das Querschnittsprofil aus zwei verschiedenen Ellipsen zu formen, wobei die die obere Ellipse schwächer als die untere Ellipse gewölbt ist, wodurch sich ebenfalls eine aerodynamische Luftkraft erzeugen läßt.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Dachträgers.

Fig. 2 das Querschnittsprofil 1 eines Dachträgers in Form eines umgekehrten Flügelprofils mit einer Befestigungsrille bzw. Nut 2 zur Aufnahme der Befestigungselemente für das variable Lastaufnahmesystem und einem an der Oberseite dieser Nut vorgelagerten und an seiner Unterseite an der dicksten Stelle befindlichen, in die Querschnittsform integrierten Turbulenzgenerator 3 (Turbulenzzaun).

Fig. 3 das Querschnittsprofil 1 in Tropfenform mit einer integrierten Strömungsabrißkante 6 an seiner Unterseite.

Fig. 4 ein Detailausschnitt B aus dem Querschnittsprofil 1 mit einem in dieses Profil integrierte Nut 9 eingelegten elastischen, gummiartigen Formteil 8 als Turbulenzzaun.

Fig. 5 ein Detailausschnitt C aus dem Querschnittsprofil 1 mit einem aufgeklebten Rechteckprofil aus Gummi 10 als Turbulenzzaun.

Claims

1. Dachträger für Fahrzeuge mit wenigstens einem quer über das Dach reichenden Querträger, der Mittel zur Vermeidung von Windgeräuschen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Oberseite oder an Unterseite, oder an Ober- und Unterseite des Querträgers (1) eine Vorrichtung im wesentlichen über die gesamte Länge des Querträgers befindet, die zur Turbulenzerzeugung in der wandnahen Strömungsschicht (4) dient und die als im wesentlichen lotrechte, scharfkantige Profilerhebung (2) ausgebildet ist (Turbulenzzaun).

2. Dachträger für Fahrzeuge mit wenigstens einem quer über das Dach reichenden Querträger, der Mittel zur Vermeidung von Windgeräuschen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich im in Anströmrichtung hinteren Teil des Querschnittsprofils des Querträgers (1) mindestens eine Profilerhöhung (6) befindet, die als Strömungsabrißkante ausgebildet ist, an der die Strömung um den Querträger definiert abreißt.

3. Dachträger für Fahrzeuge mit wenigstens einem quer über das Dach reichenden Querträger, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil (1) des Querträgers so ausgebildet ist, daß durch die Umströmung des Querträgers eine nach unten gerichtete aerodynamische Luftkraft auftritt.

4. Dachträger nach Anspruch 1 oder zwei, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilerhöhungen (3) bzw. (6) aus einem elastischen Formteil (8) gebildet ist, welches in eine Nut (9) im Querträgerprofil eingesetzt ist.

5. Dachträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilerhöhungen (3) bzw. (6) aus einem Formteil (10), welches direkt auf das Querträgerprofil aufgeklebt wird.

6. Dachträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilerhöhung (3) an der Oberseite des Querträgers an dem in Anströmrichtung vorderen Teil angeordnet ist.

7. Dachträger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilerhöhung (3) bzw. (6) in das Profil des Querträgers integriert ist, d. h. Profilerhöhung und Querträger-Querschnittsprofil einteilig sind.

8. Dachträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil des Querträgers in seiner oberen Hälfte stärker gewölbt ist als in seiner unteren.

9. Dachträger nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil die Form eines umgekehrten Tragflügels aufweist.