DE102010004560A1

DE102010004560A1 - Personenkraftfahrzeug mit heckseitiger Luftleitvorrichtung

Info

Publication number: DE102010004560A1
Application number: DE102010004560A
Authority: DE
Inventors: Okan 73760 Gönüldinc
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: US8215703B2; US20110169298A1; CN202038381U; DE102010004560B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Personenkraftfahrzeug (1) mit einer als Flügel (8) oder Spoilerblatt ausgebildeten Luftleitvorrichtung (8), die im Heck (2) des Fahrzeugs (1) gelagert und relativ zum Heck (2) mittels eines Ausstellers (7) verfahrbar ist, der im Bereich der Unterseite der Luftleitvorrichtung (8) mit dieser verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist bei diesem Fahrzeug vorgesehen, dass die Luftleitvorrichtung (8) im Bereich des Ausstellers (7) auf deren Unterseite mit einem Kragen (14) versehen ist, der von der Luftleitvorrichtung (8) weg gerichtet ist und den Aussteller (7) umschließt, wobei der Kragen (14) einen strömungsgünstiges Profil aufweist.
Bei einem solchen Fahrzeug ist das der Luftleitvorrichtung zugewandte Ende des Ausstellers kaschiert und es erfolgt bei ausgefahrener Luftleitvorrichtung in diesem Bereich des Ausstellers eine optimale Umströmung des Ausstellers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Personenkraftfahrzeug mit einer als Flügel oder Spoilerblatt ausgebildeten Luftleitvorrichtung, die im Heck des Fahrzeugs gelagert und relativ zum Heck mittels eines Ausstellers verfahrbar ist, der im Bereich der Unterseite der Luftleitvorrichtung mit dieser verbunden ist.
Ein solcher Flügel bzw. ein solches Spoilerblatt ist aus einer eingefahrenen Positionen bei Erreichen einer erhöhten Geschwindigkeit des Personenkraftfahrzeuges ausfahrbar. Der bewegliche Flügel bzw. Spoiler kann hierbei überdies schwenkbar sein. Ein solches, offenliegendes Gelenk ist jedoch bezüglich Design und Aerodynamik problematisch. Dies gilt auch bei einer unmittelbaren Lagerung des Flügels bzw. Spoilerblatts im Aussteller der bzw. das bei ausgefahrener Stellung umströmt wird.
Bei ausgefahrener Luftleitvorrichtung sieht man zum Teil das Gelenk bzw. den Verbindungsbereich von Aussteller und Luftleitvorrichtung. Grundsätzlich sind Bauteile, die der Verbindung von Aussteller und Luftleitvorrichtung dienen, im Sichtbereich unerwünscht, da diese Bauteile weder die stilistischen noch die aerodynamischen Anforderungen erfüllen. Da die Gestaltung der Bauteile aufgrund deren technischer Funktion weitgehend vorgegeben ist, sind große Modifikationen für das Design und für die Aerodynamik kaum darstellbar. Es werden mit großen Anstrengungen kleine Optimierungen durchgeführt, wie z. B. eine besondere, nicht auffällige Farbgebung des Ausstellers bzw. des Gelenks oder aber das Verkleiden der Bauteile mittels eines Faltenbalgs.
Ein Personenkraftfahrzeug der eingangs genannten Art ist aus der DE 197 41 321 A1 bekannt. Dort ist mit dem Aussteller ein Befestigungsteil verbunden, das einen rohrförmigen Abschnitt und einen sich hieran anschließenden plattenförmigen Abschnitt aufweist. Der rohrförmige Abschnitt ist mit dem Aussteller verschraubt und es dienen weitere Schrauben dem Verbinden des plattenförmigen Abschnitts mit einer Gewindeplatte, die in den Heckflügel des Personenkraftwagens eingebettet ist.
Die Lagerung der Luftleitvorrichtung bei diesem Personenkraftfahrzeug ist recht komplex gestaltet; dies aufgrund der Ausbildung des Heckflügels mit eingebetteter Gewindeplatte und der besonderen Gestaltung des Befestigungsteils, die nur eine starre, somit nicht gelenkige Lagerung des Flügels bzw. Spoilers im Aussteller ermöglicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Personenkraftfahrzeug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass das der Luftleitvorrichtung zugewandte Ende des Ausstellers kaschiert ist und, bei ausgefahrener Luftleitvorrichtung, in diesem Bereich des Ausstellers eine optimale Umströmung des Ausstellers erfolgt.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Luftleitvorrichtung im Bereich des Ausstellers auf deren Unterseite mit einem Kragen versehen ist, der von der Luftleitvorrichtung weggerichtet ist und den Aussteller umschließt, wobei der Kragen ein strömungsgünstiges Profil aufweist.
Das Personenkraftfahrzeug weist somit im Verbindungsbereich von Aussteller und Luftleitvorrichtung, insbesondere bei Verwendung eines Gelenkes zwischen Aussteller und Luftleitvorrichtung, einen Kragen auf, der einerseits diesen Verbindungsbereich umschließt und damit abdeckt, andererseits, aufgrund der Gestaltung des den Verbindungsbereich umschließenden Kragens und der Gestaltung des Kragens, eine strömungsgünstige Anströmung im Verbindungsbereich von Luftleitvorrichtung und Aussteller bei ausgefahrener Luftleitvorrichtung zu verzeichnen ist. Dieser Kragen, worunter durchaus auch eine Lippe verstanden wird, ermöglicht eine besonders gute Umströmung der Luftleitvorrichtung im Bereich der Anbindung des Ausstellers an den Flügel bzw. das Spoilerblatt.
Außerdem kann mit diesem Kragen ein eventuell vorhandenes Gelenk zusätzlich kaschiert werden. Dieses Gelenk ermöglicht insbesondere eine Winkelverstellung von Flügel bzw. Spoilerblatt.
Besonders vorteilhaft ist die Gestaltung des erfindungsgemäßen Personenkraftfahrzeuges bei einem Gelenk, das in das Profil des Flügels bzw. Spoilerblatts versenkt wird. Hier wird der vorhandene Bauraum für die Unterbringung des Gelenks verwendet. Dieses Konzept ist sowohl bei einem geschlossenen Flügel bzw. Spoilerblatt als auch bei einer Mehrschalenlösung, insbesondere Zwei-Schalen-Lösung von Flügel bzw. Spoilerblatt einsetzbar.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Aussteller im Bereich einer nach unten offenen Vertiefung der Luftleitvorrichtung in dieser gelagert ist. Diese Vertiefung dient insbesondere der Unterbringung des Gelenks.
Der Kragen kann ein Teil mit dem Flügel bzw. Spoilerblatt bilden oder als separates Bauteil am Flügel bzw. Spoilerblatt angebracht sein.
Vorzugsweise entspricht der Querschnitt der nach unten offenen Vertiefung dem Außenquerschnitt des Kragens. Ist zudem die Außenkontur des Kragens geringfügig kleiner bemessen als die Innenkontur der Vertiefung, kann der Kragen mit geringem Spiel in die Vertiefung eingesteckt und mit dieser verbunden werden. Eine angepasste Querschnittsgestaltung von Vertiefung und Kragen ist zudem bei einer einteiligen Gestaltung von Flügel bzw. Spoilerblatt und Kragen von Vorteil. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der jeweilige Kragen über seine Länge, insbesondere gerade Länge einen konstanten Querschnitt aufweist. Bei dieser Gestaltung lässt sich der Kragen besonders einfach und kostengünstig herstellen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kragen einen tropfenförmigen Querschnitt aufweist. Diese Querschnittsgestaltung gewährleistet eine besonders gute Umströmung des Flügels bzw. Spoilerblatts im Bereich der Anbindung des Ausstellers zum Flügel bzw. Spoilerblatt in deren ausgefahrener Stellung. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Kragens in Anströmrichtung des Kragens zunächst erweiternd, anschließend verjüngend ausgebildet. Das Strömungsprofil des Kragens entspricht somit annähernd demjenigen eines symmetrischen Flugzeugflügels.
Besonders einfach und kostengünstig lässt sich der Kragen herstellen, wenn er durch ein Rohr gebildet ist. Dabei kann der Kragen einstückig mit dem Flügel bzw. Spoilerblatt ausgeführt sein, indem beispielsweise der Kragen vom Flügel bzw. Spoilerblatt abgestellt ist, oder der Kragen kann als separates Teil vorgesehen sein, beispielsweise als Clipsteil. Der Kragen kann als Blechteil oder als Kunststoffteil ausgeführt sein.
Vorzugsweise ist der Querschnitt des Kragens im Wesentlichen dem Querschnitt des Ausstellers angepasst. Weist der Aussteller im Wesentlichen Kreisquerschnitt auf, ist es demzufolge besonders zweckmäßig, wenn der Aussteller den Kragen mit geringem Spiel im erweiterten Querschnittsbereich des Kragens durchsetzt. Die Querschnittsfläche, die für den Kragen erforderlich ist, ist somit nur unwesentlich größer als die des Ausstellers, abgesehen von der strömungstechnisch besonders bevorzugten Vergrößerung der Querschnittsfläche des Kragens aufgrund dessen aerodynamischer Gestaltung.
Vorzugsweise ist der Aussteller schwenkbar mit der Luftleitvorrichtung, somit dem Flügel bzw. des Spoilerblatt verbunden. Hierbei ist der Aussteller insbesondere mittels eines innerhalb der Vertiefung angeordneten Gelenks mit dem Flügel bzw. dem Spoilerblatt verbunden. Insbesondere wird das Gelenk vollständig von der Vertiefung aufgenommen.
In aller Regel ist das Personenkraftfahrzeug derart gestaltet, dass die Luftleitvorrichtung, somit der Flügel bzw. das Spoilerblatt mittels zweier in Querrichtung des Personenkraftwagens in Abstand zueinander angeordneter Aussteller gelagert ist. Diese Aussteller sind insbesondere in den Endbereichen der Luftleitvorrichtung angeordnet. Die Lagerung der beiden Aussteller in der Luftleitvorrichtung und die Ausbildung der Luftleitvorrichtung mit den in diesem Fall dann vorgesehenen beiden Kragen, die die Aussteller umgeben, entspricht der vorgenannten erfindungsgemäßen Gestaltung und der beschriebenen Weiterbildungen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Personenkraftfahrzeuges im Bereich des Fahrzeughecks, bei ausgefahrener Luftleitvorrichtung,
2 die Luftleitvorrichtung in einer Unteransicht,
3 einen Schnitt durch die Luftleitvorrichtung im Bereich eines Ausstellers sowie durch das der Luftleitvorrichtung zugewandte Ende des Ausstellers.
1 zeigt ein Personenkraftfahrzeug 1 im Bereich dessen Hecks 2. Die Karosserie 3 des Personenkraftfahrzeugs 1 nimmt zwischen einem heckseitigen Stoßfänger 4 und einer Heckklappe 5 einen sich in Querrichtung des Fahrzeuges erstreckenden Heckspoiler 6 auf. Diesen durchsetzen zwei Aussteller 7, die über nicht näher dargestellte, im Heck 2 gelagerte Stellmittel heb- und senkbar sind und somit dem Ausfahren und Einfahren der für die vorliegende Erfindung relevanten Luftleitvorrichtung, bei der es sich um einen Flügel 8 handelt, dienen. In der eingefahrenen, abgesenkten Stellung des Flügels 8 liegt dieser auf dem Heckspoiler 6 auf. Bei Erreichen höherer Geschwindigkeiten des Personenkraftfahrzeugs 1 wird der Flügel 8 in die in 1 veranschaulichte, ausgefahrene und damit angehobene Stellung verfahren. Die Stellmittel zum Verfahren der beiden Aussteller 7 sind nicht mit veranschaulicht.
3 verdeutlicht die Lagerung des Flügels 8 in einem der Aussteller 7, wobei die Lagerung im anderen Aussteller 7 entsprechend erfolgt: Gezeigt ist der Aussteller 7 im Bereich seines oberen Endes, wobei der Aussteller 7 durch ein im Querschnitt kreisförmiges Ausstellerrohr 9, das heb- und senkbar ist, und ein mit diesem verbundenes Gelenk 10 gebildet ist. Dieses Gelenk 10 ist, bezogen auf die normale Fahrtrichtung des Personenkraftfahrzeuges 1, vorne um eine bezüglich des Flügels 8 stationäre Achse 11 im Flügel 8 gelagert und hinten über einen verstellbaren Exzenter 12 gelenkig im Flügel 8 gelagert, so dass sich der Anstellwinkel des Flügels 8 über den Exzenter 12 variieren lässt.
Der jeweilige Aussteller 7, insbesondere das Gelenk 10 und durchaus auch der obere Endbereich des Ausstellerrohres 9 sind im Bereich einer nach unten offenen Vertiefung 13 des Flügels 8 in diesem gelagert.
Im Bereich des jeweiligen Ausstellers 7 ist der Flügel 8 auf dessen Unterseite mit einem Kragen 14 versehen, der vom Flügel 8 weggerichtet ist und den Aussteller 7 im Bereich seines oberen Endes umschließt, somit das Gelenk 10 und das diesem zugewandte Ende des Ausstellerrohres 9 umschließt. Dieser Kragen 14 weist, wie insbesondere der Darstellung der 2 zu entnehmen ist, ein strömungsgünstiges Profil auf. Konkret weist der Kragen 14 einen tropfenförmigen Querschnitt auf, wobei der Querschnitt des Kragens 14 in Anströmrichtung des Kragens 14 zunächst erweiternd, anschließend verjüngend ausgebildet ist. Der Kragen 14 weist über seine Länge einen konstanten Querschnitt auf. Konkret ist der Kragen 14 als gerades Rohr ausgebildet.
Der Darstellung der 3 ist zu entnehmen, dass der Kragen 14 und der Flügel 8 ein Bauteil bilden, insbesondere als Kunststoffformteil ausgebildet sind.
Der Querschnitt des Kragens 14 ist weitgehend dem Querschnitt des Ausstellerrohrs 9 angepasst. Insbesondere durchsetzt das Ausstellerrohr 9, das im Wesentlichen Kreisquerschnitt aufweist, den Kragen 14 mit geringem Spiel im erweiterten Querschnittsbereich des Kragens 14. Der Kragen 14 umschließt somit das Ausstellerrohr 9 mit minimalem Abstand und verjüngt sich, zur Schaffung des optimalen Strömungsquerschnitts des Kragens 14, vom Ausstellerrohr 9 weg.
Bei dem erfindungsgemäßen Personenkraftfahrzeug 1 ist somit auch bei ausgefahrenem Aussteller 7 das dem Flügel 8 zugewandte Ende des Ausstellers 7 mittels des Kragens 14 kaschiert und es findet eine optimale Umströmung des Kragens 14, somit des Ausstellers 7 statt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19741321 A1 [0004]

Claims

Personenkraftfahrzeug (1) mit einer als Flügel (8) oder Spoilerblatt ausgebildeten Luftleitvorrichtung (8), die im Heck (2) des Fahrzeugs (1) gelagert und relativ zum Heck (2) mittels eines Ausstellers (7) verfahrbar ist, der im Bereich der Unterseite der Luftleitvorrichtung (8) mit dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitvorrichtung (8) im Bereich des Ausstellers (7) auf deren Unterseite mit einem Kragen (14) versehen ist, der von der Luftleitvorrichtung (8) weg gerichtet ist und den Aussteller (7) umschließt, wobei der Kragen (14) einen strömungsgünstiges Profil aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) und die Luftleitvorrichtung (8) ein Bauteil bilden.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussteller (7) im Bereich einer nach unten offenen Vertiefung (13) der Luftleitvorrichtung (8) in dieser gelagert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Vertiefung (13) im Wesentlichen dem Querschnitt des der Vertiefung (13) zugewandten Kragens (14) entspricht.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) über seine Länge, insbesondere gerade Länge, einen konstanten Querschnitt aufweist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) einen tropfenförmigen Querschnitt aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kragens (14) in Anströmrichtung des Kragens (14) zunächst erweiternd, anschließend verjüngend ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) als Rohr ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussteller (7) im Wesentlichen Kreisquerschnitt aufweist und der Aussteller (7) den Kragen (14) mit geringem Spiel im erweiterten Querschnittsbereich des Kragens (14) durchsetzt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussteller (7) schwenkbar mit der Luftleitvorrichtung (8) verbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussteller (7) mittels eines innerhalb der Vertiefung (13) angeordneten Gelenks (10) mit der Luftleitvorrichtung (8) verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Erstreckung der Luftleitvorrichtung (8) in Querrichtung des Personenkraftfahrzeugs (1), zwei Aussteller (7, 7) in Abstand zueinander, insbesondere in den Endbereichen der Luftleitvorrichtung (8) angeordnet sind.