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Die Erfindung betrifft einen Diffusor eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug mit einem Diffusor.
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Aus der Praxis sind Kraftfahrzeuge bekannt, die im Heckbereich, nämlich im heckseitigen Bereich eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs, einen Diffusor aufweisen. Über einen Diffusor im heckseitigen Bereich des Unterbodens kann die Luftströmung zur Verringerung des Luftwiderstands bzw. zur Verringerung des sogenannten c
W-Werts des Kraftfahrzeugs gezielt beeinflusst werden.
DE 10 2010 036 446 A1 und
DE 10 2017 104 913 A1 offenbaren jeweils Kraftfahrzeuge mit im heckseitigen Bereich eines Unterbodens angeordneten Diffusoren.
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Zur weiteren gezielten Beinflussung des sogenannten cW-Werts eines Kraftfahrzeugs ist es wünschenswert, einen Diffusor zu verlagern. Hierdurch kann insbesondere bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen die Reichweite derselbe vergrößert werden.
DE 10 2016 104 934 A1 ,
WO 2019 / 229 200 A1 und
DE 11 2019 005 188 T5 offenbaren Diffusoren von Kraftfahrzeugen, die schwenkbar oder klappbar sind.
WO 2022/081 692 A1 offenbart einen Diffusor eines Kraftfahrzeugs, der relativ zu einer heckseitigen Stoßstange translatorisch in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlagerbar ist.
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Es besteht Bedarf an einem Diffusor eines Kraftfahrzeugs, dessen Diffusorblatt in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs einfach und zuverlässig verlagert werden kann, um den Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs gezielt zu beeinflussen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Diffusor eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Diffusor zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Diffusor gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Diffusor weist eine Montagebaugruppe auf, über die der Diffusor an einem Karosserierohbau des Kraftfahrzeugs montierbar ist.
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Der erfindungsgemäße Diffusor weist ferner ein Diffusorblatt auf, das relativ zu einem Unterboden des Kraftfahrzeugs in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlagerbar ist.
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Der erfindungsgemäße Diffusor weist ferner eine Antriebseinheit und zu beiden Seiten der Montagebaugruppe angeordente, zwischen die Antriebseinheit und das Diffusorblatt gekoppelten Mehrgelenke auf, die eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit in eine Verlagerungsbewegung des Diffusorblatts umsetzen. Jedes der Mehrgelenke des erfindungsgemäßen Diffusors weist einerseits ein zwei Hebel umfassendes Dreigelenk und anderseits ein zwei Hebel umfassendes Viergelenk auf, wobei ein erster Hebel des Dreigelenks an einer Antriebswelle der Antriebseinheit und ein zweiter Hebel des Dreigelenks an einem der Hebel des Viergelenks gelenkig angreift, und wobei die beiden Hebel des Viergelenks einerseits an der Montagebaugruppe und andererseits an dem Diffusorblatt gelenkig angreifen.
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Das Diffusorblatt des erfindungsgemäßen Diffusors kann einfach und zuverlässig in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlagert werden, insbesondere während der Fahrt des Kraftfahrzeugs. Die Verlagerung des Diffusorblatts des erfindungsgemäßen Diffusors wird über die Antriebseinheit desselben und die Mehrgelenke desselben bereitgestellt. Zwischen die Antriebseinheit und den Diffusor ist zu beiden Seiten der Montagebaugruppe jeweils ein Mehrgelenk angeordnet, wobei das jeweilige Mehrgelenk ein jeweiliges Viergelenk und ein jeweiliges Dreigelenk umfasst, die zwischen die Antriebseinheit und das Diffusorblatt gekoppelt sind. Dies erlaubt eine besonders einfache und zuverlässige Verlagerung des Diffusorblatts insbesondere während der Fahrt des Kraftfahrzeugs.
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Vorzugsweise greifen die beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks des erfindungsgemäßen Diffusors mit einem ersten Ende an der Montagebaugruppe vorzugsweise unmittelbar gelenkig an, wobei die beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks mit einem zweiten Ende an dem Diffusorblatt des erfindungsgemäßen Diffusors mittelbar oder unmittelbar gelenkig angreifen, und wobei der zweite Hebel des jeweiligen Dreigelenks des erfindungsgemäßen Diffusors mit einem ersten Ende an einem Abschnitt eines der beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks vorzugsweise unmittelbar gelenkig angreift, der zwischen den beiden Enden des jeweiligen Hebels des jeweiligen Viergelenks angeordnet ist. Vorzugsweise greift der erste Hebel des jeweiligen Dreigelenks des erfindungsgemäßen Diffusors mit einem ersten Ende an der Antriebswelle der Antriebseinheit vorzugsweise unmittelbar gelenkig an, wobei der erste Hebel des jeweiligen Dreigelenks mit einem zweiten Ende an einem zweiten Ende des zweiten Hebels des jeweiligen Dreigelenks vorzugsweise unmittelbar gelenkig angreift. Diese Ausgestaltung der Viergelenke und Dreigelenke und damit der zwischen die Antriebseinheit und das Diffusorblatt gekoppelten Mehrgelenke ist besonders bevorzugt, um eine einfache und zuverlässige Verlagerung des Diffusorblatts in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs insbesondere während der Fahrt desselben zu ermöglichen.
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Vorzugsweise weist die Montagebaugruppe des erfindungsgemäßen Diffusors einen mittleren Montageträger und zu beiden Seiten desselben jeweils eine Montagekonsole aufweist, wobei die beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks des erfindungsgemäßen Diffusors einerseits an den Montagekonsolen der Montagebaugruppe unmittelbar und andererseits an dem Diffusorblatt des erfindungsgemäßen Diffusors mittelbar oder unmittelbar gelenkig angreifen. Über den Montageträger und die Montagekonsolen der Montagebaugruppe ist der Diffusor an dem Karosserierohbau montierbar. Die Hebel des jeweiligen Viergelenks greifen gelenkig an den Montagekonsolen sowie am Diffusorblatt am. Das Diffusorblatt des erfindungsgemäßen Diffusors ist einfach und zuverlässig in Fahrzeuglängsrichtung verlagerbar.
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Vorzugsweise weist die jeweilige Montagekonsole eine Nut oder Ausnehmungen auf, in welche die beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks hineinragen und in welcher sich in die Nut oder Ausnehmungen hineinragende Enden der Hebel des jeweiligen Viergelenks bei der Verlagerung des Diffusorblatts in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs zwischen Endanschlägen bewegen. Die Nut oder Ausnehmungen der jeweiligen Montagekonsole weist bzw. weisen im Bereich der Endanschläge eine geringere Breite auf als zwischen den Endanschlägen, wobei die Breite der Nut oder Ausnehmungen der jeweiligen Montagekonsole im Bereich der Endanschläge derart bemessen ist, dass die jeweilige Montagekonsole die beiden Hebel des jeweiligen Viergelenks im Bereich der Endanschläge in Fahrzeugquerrichtung stützt. In der Endposition des Diffusorblatts stellen die Nuten oder Ausnehmungen der Montagekonsolen eine Stabilisierung des Diffusors in Fahrzeugquerrichtung bereit, um in Fahrzeugquerrichtung die Steifigkeit des Diffusors zu erhöhen.
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Vorzugsweise liegen im Bereich der Endanschläge Längsachsen der beiden Hebel des jeweiligen Dreigelenks aufeinander. Dann, wenn im Bereich der Endanschläge die Längsachsen der Hebel des jeweiligen Dreigelenks aufeinanderliegen, entsprechen die Endlagen in Bezug von auf das Diffusorblatt von außen einwirkenden äußeren Kräften einer Totpunktlage, wodurch eine zusätzliche Verriegelung für das Diffusorblatt in der jeweiligen Endstellung bzw. im Bereich des jeweiligen Endanschlags bereitgestellt wird.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht von oben auf einen erfindungsgemäßen Diffusor in einer eingefahrenen Stellung;
- 2 eine perspektivische Ansicht von oben auf den erfindungsgemäßen Diffusor in einer ausgefahrenen Stellung;
- 3 die perspektivische Ansicht der 1 ohne Montageträger;
- 4 die perspektivische Ansicht der 2 ohne Montageträger;
- 5 ein Detail der 3;
- 6 ein Detail der 4;
- 7 das Detail der 5 in Seitenansicht;
- 8 das Detail der 6 in Seitenansicht;
- 9 eine Alternative zum Detail der 5, 7;
- 10 eine Alternative zum Detail der 6, 8.
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Die Erfindung betrifft einen Diffusor 10 eines Kraftfahrzeugs, der im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs im Bereich eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, insbesondere im Schnittstellenbereich zwischen einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs und einer Heckverkleidung des Kraftfahrzeugs.
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Der erfindungsgemäße Diffusor 10 verfügt über eine Montagebaugruppe 11. Über die Montagebaugruppe 11 ist der Diffusor 10 an einem Karosserierohbau (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs montierbar.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Montagebaugruppe 11 einen mittleren Montageträger 12 sowie zu beiden Seiten dieses Montageträgers 12 Montagekonsolen 13 auf. Über den Montageträger 12 und die zu beiden Seiten des mittleren Montageträgers 12 angeordneten Montagekonsolen 13 ist der Diffusor 10 letztendlich am Karosserierohbau montierbar.
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Der Diffusor 10 verfügt über ein Diffusorblatt 14. Das Diffusorblatt 14 weist einen sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckenden mittleren Abschnitt 14a sowie in Fahrzeugquerrichtung Y gesehen zu beiden seiten des mittleren Abschnitts 14a seitliche Abschnitte 14b auf, die sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung Z erstrecken. Das Diffusorblatt 14 ist in Fahrzeuglängsrichtung X relativ zu einem Unterboden des Kraftfahrzeugs verlagerbar.
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Die eigentliche Strömungsführungsfläche des Diffusorblatts 14 wird von einer Unterseite des mittleren Abschnitts 14a bereitgestellt. Auch die nach außen gerichteten Flächen der seitlichen Abschnitte 14b des Diffusorblatts 14 dienen der Strömungsführung, insbesondere verhindern diese sich ausgehend vom mittleren Abschnitt 14a nach oben erstreckenden Abschnitte 14b des Diffusorblatts 14, dass Luft auf die Oberseite des mittleren Abschnitts 14a gelangt. Die seitlichen Abschnitte 14b des Diffusorblatts 14 werden auch als Winglets bezeichnet.
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Der Diffusor 10 verfügt weiterhin über eine Antriebseinheit 15, die insbesondere als Antriebsmotor ausgeführt ist. In 1, 2 ist die Antriebseinheit 15 vom mittleren Montageträger 12 verdeckt. In 3, 4 ist die Antriebseinheit 15 bei nicht gezeigtem Montageträger 12 sichtbar.
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Zu beiden Seiten der Montagebaugruppe 11 sind Mehrgelenke 16 angeordnet, die zwischen die Antriebseinheit 15 und das Diffusorblatt 14 gekoppelt sind, um die Antriebsbewegung der Antriebseinheit 15 in eine Verlagerungsbewegung des Diffusorblatts 14 in Fahrzeuglängsrichtung X umzusetzen. 5 und 6 zeigen jeweils perspektivische Ansichten eines Mehrgelenks 16, wobei jedes Mehrgelenk 16 einerseits ein zwei Hebel 17, 18 aufweisendes Dreigelenk 19 und andererseits ein ebenfalls zwei Hebel 20, 21 aufweisendes Viergelenk 22 umfasst.
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Ein erster Hebel 17 des jeweiligen Dreigelenks 19 greift mit einem ersten Ende 17a an einer Antriebswelle 23 der Antriebseinheit 15 vorzugsweise unmittelbar gelenkig an. Der erste Hebel 17 des jeweiligen Dreigelenks 19 kann auch als Antriebshebel oder Antriebslenker bezeichnet werden.
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Ein zweiter Hebel 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 greift mit einem ersten Ende 18a an einem ersten Hebel 20 des Viergelenks 22 vorzugsweise unmittelbar gelenkig an. Der zweite Hebel 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 kann auch als Koppelhebel oder Koppellenker bezeichnet werden.
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Einander zugewandte zweite Enden 17b, 18b der beiden Hebel 17, 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 sind untereinander vorzugsweise unmittelbar gelenkig verbunden.
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Die beiden Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 greifen einerseits mit ersten Enden 20a, 21a an der Montagebaugruppe 11, nämlich an der jeweiligen Montagekonsole 13, vorzugsweise unmittelbar gelenkig an, gegenüberliegende zweite Enden 20b, 21b dieser Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 greifen entweder unmittelbar am Diffusorblatt 14 oder mittelbar über eine jeweilige Schiene 24 am Diffusorblatt 14 an.
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Demnach sind im Bereich beider Enden 20a, 20b, 21a, 21b der beiden Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 Gelenke ausgebildet, sodass die Hebel 20, 21 das jeweilige Viergelenk 22 bereitstellen.
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Ebenso sind im Bereich beider erster Enden 17a, 18a der Hebel 17, 18 des jeweilige Dreigelenks 19 Gelenke ausgebildet, wobei die Hebel 17, 18 an einander zugewandten Enden 17b, 18b gelenkig miteinander verbunden sind, sodass dieselben dann das jeweilige Dreigelenk 19 ausbilden.
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Wie oben ausgeführt, greift demnach der erste Hebel 17 des jeweiligen Dreigelenks 19 mit einem ersten Ende 17a an der Antriebswelle 23 der Antriebseinheit 15 gelenkig an. Mit dem gegenüberliegenden Ende 17b greift der erste Hebel 17 des jeweiligen Dreigelenks 19 an einem zugewandten zweiten Ende 18b des zweiten Hebels 18 des jeweiligen Drehgelenks 19 gelenkig an. Das erste Ende 18a dieses zweiten Hebels 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 greift an einem Abschnitt des ersten Hebels 20 des jeweiligen Viergelenks 22 an, der zwischen den Enden 20a, 20b dieses Hebels 20 angeordnet ist. Die Enden 20a, 20b, 21a, 21b der beiden Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 greifen gelenkig einerseits an der jeweiligen Montagekonsole 13 und andererseits entweder am Diffusorblatt 14 oder über die Schiene 24 am Diffusorblatt 14 an.
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Über die Mehrgelenke 16 aus den Dreigelenken 19 und Viergelenken 22 kann eine Drehbewegung der Antriebswelle 23 der Antriebseinheit 15 in eine Verlagerungsbewegung des Diffusorblatts 14 umgesetzt werden, um das Diffusorblatt 14 in Fahrzeuglängsrichtung X zu verlagern.
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Wie am besten 5, 6 entnommen werden kann, weist die jeweilige Montagekonsole 13 Ausnehmungen 27 auf, in welche die Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 mit ihren der jeweiligen Montagekonsole 13 zugewandten ersten Enden 20a, 21a hineinragen. Innerhalb dieser Ausnehmungen 27 bewegen sich die Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 bei ihrer Schwenkbewegung, wobei die Ausnehmungen 27 jeweils Endanschläge 28, 29 für die ersten Enden 20a, 21a der Hebel 20, 21 bereitstellen. So liegen in der Relativposition der 5 die beiden Hebel 20, 21 an Endanschlägen 28 und in 6 an Endanschlägen 29 an.
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Im Bereich der Endanschläge 28, 29 weisen die Ausnehmungen 27 der jeweiligen Montagekonsole 13 in Fahrzeugquerrichtung Y gesehen eine geringere Breite auf als zwischen den Endanschlägen 28, 29, um so die Hebel 20, 21 bzw. die ersten Enden 20a, 21a der Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 im Bereich der Endanschläge 28, 29 in Fahrzeugquerrichtung Y zu stützen und zwischen den Endanschlägen 28, 29 eine ungehinderte Bewegung derselben zu ermöglichen. Im Übergangsbereich zu den Endanschlägen 28, 29 kann die jeweilige Ausnehmung 27 der jeweiligen Montagekonsole 13 eine Fase oder einen Einlauftrichter aufweisen, damit der jeweilige Hebel 20, 21 definiert in den breitenreduzierten Bereich der jeweiligen Ausnehmung 27 im Bereich des jeweiligen Endanschlags 28, 29 einfahren kann.
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7, 8 zeigen eine Seitenansicht eines jeweiligen Mehrgelenks 26 in den Endpositionen, in welchen die Hebel 20, 21 des jeweiligen Viergelenks 22 an den Endanschlägen 28 bzw. 29 der jeweiligen Montagekonsole 13 anliegen. In 7 und 8 verlaufen dabei Längsachsen der beiden Hebel 17, 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 schräg zueinander, sodass die Längsachsen der Hebel 17, 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 nicht aufeinanderliegen.
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Demgegenüber zeigen 9, 10 eine Abwandlung, in welcher die Längsachsen der Hebel 17, 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 in den Endlagen aufeinanderliegen. Hierdurch wird eine Endlage in einem sogenannten Totpunkt des jeweiligen Dreigelenks 19 bereitgestellt. Von außen auf das Diffusorblatt 14 einwirkende Kräfte können dann in 9 und 10 keine Verlagerung des Diffusorblatts 14 aus der jeweiligen Endlage heraus bewirken, da bezüglich einer solchen von außen auf das Diffusorblatt 14 einwirkenden Kraft der effektive Hebelarm des jeweiligen Dreigelenks 19 Null beträgt.
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Durch gezielte Abstimmung bzw. Auslegung der Längen der Hebel 17, 18 des jeweiligen Dreigelenks 19 kann entweder die Ausführung der 7, 8 oder die Ausführung der 9, 10 bereitgestellt werden.
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Der Diffusor 10 kann eine Überlastkupplung (nicht gezeigt) aufweisen. Über eine solche Überlastkupplung kann die Antriebseinheit 15 vor Überlastung geschützt werden, nämlich dann, wenn auf das Diffusorblatt 14 im ausgefahrenen Zustand von außen Kräfte einwirkenden, z.B. bei einer ungewollten Kollision des Diffusorblatts 14 beim Auffahren auf einen Schneeberg, Bordstein oder dergleichen sowie in einem Misuse-Full durch z.B. Vandalismus. Eine solche Überlastkupplung kann dann zum Einsatz kommen, wenn die Hebel 17 und 18 nicht in eine Totpunktlage fahren (7, 8). Ein solche Überlastkupplung kann beispielsweise zwischen dem Hebel 17 und der Antriebswelle 23 angeordnet sein. Die beiden Teile sind dann über die Überlastkupplung verbunden, die ab einem gewissen Drehmoment auslöst und die Drehmomentübertragung unterbricht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2010 036 446 A1 [0002]
- DE 10 2017 104 913 A1 [0002]
- DE 10 2016 104 934 A1 [0003]
- WO 2019 / 229 200 A1 [0003]
- DE 11 2019 005 188 T5 [0003]
- WO 2022/081 692 A1 [0003]