AT9506U1 - DISCONNECTING WING FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Abtriebsflügel für ein Kraftfahrzeug (1), dessen Anstellwinkel sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit einstellt, der sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und mit dem Fahrzeugköper (1) beweglich verbunden ist. Um die Abtriebskraft den fahrdynamischen Erfordernissen anzupassen und einen sanften Übergang von der angestellten Position bei Kurvenfahrt in die neutrale Stellung bei höherer Geschwindigkeit zu erreichen, ist der Abtriebsflügel (5) an zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten jeweils höhenverstellbaren Punkten (10, 12) mit dem Fahrzeug (1) verbunden. Ein durch den Staudruck gegen die Kraft einer Feder (21; 41) verschiebbarer Schieber (14) wirkt dergestalt auf den vorderen (12) der beiden beabstandeten Punkte (10, 12) ein, dass dieser (12) bei steigender Geschwindigkeit abgesenkt wird, wobei der Abtriebsflügel (5) im hinteren Punkt (10) verschwenkt wird. Bei hoher Geschwindigkeit senkt sich der hintere (10) der beiden Punkte.The invention relates to an output wing for a motor vehicle (1), the angle of attack adjusts depending on the speed, which extends in the vehicle transverse direction and is movably connected to the vehicle body (1). In order to adapt the output force to the driving dynamics requirements and to achieve a smooth transition from the salaried position when cornering in the neutral position at higher speed, the output vane (5) at two spaced in the vehicle longitudinal direction spaced from each other height adjustable points (10, 12) with the vehicle (1) connected. A slide (14) displaceable by the back pressure against the force of a spring (21; 41) acts on the front (12) of the two spaced points (10, 12) so that this (12) is lowered as the speed increases the output vane (5) in the rear point (10) is pivoted. At high speed, the rear (10) of the two points lowers.
Description
2 AT 009 506 U12 AT 009 506 U1
Die Erfindung betrifft einen Abtriebsflügel für ein Kraftfahrzeug, dessen Anstellwinkel sich geschwindigkeitsabhängig einstellt, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und mit dem Fahrzeugköper beweglich verbunden ist. Derartige Abtriebsflügel werden bisweilen fälschlich als „Spoiler“ bezeichnet, welche zum Unterschied von einem Abtriebsflügel den Zweck haben, ein Ablösen der Strömung zu bewirken. Abtriebsflügel werden in der Regel nur bei Wettbewerbsfahrzeugen oder deren Imitationen angebracht, entweder am Bug und/oder über der Hinterachse, je nach fahrdynamischen Erfordernissen.The invention relates to a driven wing for a motor vehicle, the angle of attack adjusts speed-dependent, which extends in the vehicle transverse direction and is movably connected to the vehicle body. Such output blades are sometimes falsely referred to as "spoiler", which, unlike a driven wing have the purpose of causing a separation of the flow. Output wings are usually mounted only on competition vehicles or their imitations, either at the bow and / or on the rear axle, depending on the driving dynamics requirements.
Abtriebsflügel entfalten ihre Wirkung erst bei ausreichend schneller Umströmung, bei ausreichender Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Die Abtriebskraft nimmt überproportional mit der Geschwindigkeit zu, ist aber mit der Tragfähigkeit der Bereifung des Fahrzeuges begrenzt. Mit steigender Geschwindigkeit nimmt aber auch der Luftwiderstand zu, was Motorleistung verbraucht beziehungsweise die erreichbare Geschwindigkeit herabsetzt. Die Abtriebskraft verbessert die Bodenhaftung des Fahrzeuges und wird vor allem bei Kurvenfahrt benötigt, bei Geradeausfahrt mit sehr hoher Geschwindigkeit viel weniger. Die Abtriebskraft wird also nur in dem Geschwindigkeitsbereich gebraucht, in dem mittelschnelle bis schnelle Kurven gefahren werden.Output wings develop their effect only at sufficiently fast flow, with sufficient speed of the vehicle. The output force increases disproportionately with the speed, but is limited by the load capacity of the tires of the vehicle. With increasing speed but also increases the air resistance, which consumes engine power or reduces the achievable speed. The downforce improves the grip of the vehicle and is needed especially when cornering, much less when driving straight ahead at very high speed. The output power is therefore needed only in the speed range in which medium-fast to fast corners are driven.
In der DE 103 20 865 A1 wird dieses Problem angesprochen und eine Lösung vorgeschlagen, die ohne einen fremdgesteuerten Aktuator auskommt. Dort ist ein um eine Querachse gegen die Kraft einer Feder verschwenkbarer Flügel mit weiteren Flügeln kombiniert, deren Luftwiderstand ein Verschwenken der gesamten Flügelanordnung bewirken. Dadurch soll der angestellte Abtriebsflügel bei sehr hoher Geschwindigkeit wieder in die auftriebslose Stellung zurückschnappen. Wie, ist anhand der Beschreibung nicht erkennbar. Jedenfalls aber würde ein plötzlicher Übergang von einer Stellung in die andere einen instabilen Fahrzustand hervorrufen, was nicht sein darf.In DE 103 20 865 A1, this problem is addressed and proposed a solution that does not require an externally controlled actuator. There, a pivotable about a transverse axis against the force of a spring wing is combined with other wings whose air resistance cause a pivoting of the entire wing assembly. As a result, the employee employed output wing at a very high speed to snap back into the buoyancy-free position. How, is not apparent from the description. In any case, a sudden transition from one position to another would cause an unstable driving condition, which should not be.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine technisch realisierbare Konstruktion zu schaffen, die einen sanften Übergang von der angestellten in die neutrale Stellung bei höherer Geschwindigkeit sicherstellt, wobei die jeweiligen Geschwindigkeitsbereiche anpassbar sind.It is therefore an object of the invention to provide a technically feasible construction which ensures a smooth transition from the salaried to the neutral position at a higher speed, the respective speed ranges being adaptable.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass der Abtriebsflügel an zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten jeweils höhenverstellbaren Punkten mit dem Fahrzeug verbunden ist. Die zwei Punkte können auch jeweils beiderseits des Flügels sein. So ist Vergrößerung und Zurücknahme des Anstellwinkels entkoppelt, ersteres erfolgt über den einen Punkt, zweiteres über den anderen. Dadurch können die Organe für die Vergrößerung und für die Zurücknahme des Anstellwinkels jeweils voneinander unabhängig den fahrdynamischen Erfordernissen entsprechend ausgelegt sein.According to the invention this is achieved in that the output wing is connected to two spaced apart in the vehicle longitudinal direction from each other height adjustable points with the vehicle. The two points can also be on both sides of the wing. Thus, enlargement and retraction of the angle of attack is decoupled, the former takes place over one point, the second over the other. As a result, the organs for the enlargement and for the withdrawal of the angle of attack can be designed independently of each other according to the driving dynamics requirements.
Dabei ist die Aufgabenverteilung vorzugsweise so getroffen, dass ein auf den Staudruck ansprechender Schieber vorgesehen ist, der auf den vorderen der beiden beabstandeten Punkte dergestalt einwirkt, dass dieser bei steigendem Staudruck abgesenkt wird, wobei der Abtriebsflügel im hinterem Punkt verschwenkt wird (Anspruch 2), und dass der Schieber bei weiter ansteigendem Staudruck auf den hinteren der beiden beabstandeten Punkte dergestalt einwirkt, dass dieser ebenfalls abgesenkt wird (Anspruch 3), wodurch der Anstellwinkel zurückgenommen wird und die Abtriebskraft wieder kleiner wird.The task distribution is preferably made so that a responsive to the back pressure slide is provided, which acts on the front of the two spaced points such that it is lowered with increasing back pressure, the output wing is pivoted at the rear point (claim 2), and that the slider with further increasing back pressure on the rear of the two spaced points acts in such a way that it is also lowered (claim 3), whereby the angle of attack is withdrawn and the output force is smaller again.
Alternativ kann der hintere der beiden beabstandeten Punkte mittels einer Feder am Fahrzeug abgestützt sein, welche Feder ab einer bestimmten auf den Abtriebsflügel wirkenden Abtriebskraft ein Absenken des Punktes gestattet, sodass der Anstellwinkel des Abtriebsflügels und damit der von ihm ausgeübte Abtrieb wieder abnimmt (Anspruch 4).Alternatively, the rear of the two spaced points may be supported by means of a spring on the vehicle, which spring allows a lowering of the point from a certain output force acting on the output vane, so that the angle of attack of the output vane and thus the output exerted by it decreases again (claim 4) ,
In Weiterbildung der Erfindung fällt der hintere der beiden beabstandeten Punkte in Fahrzeuglängsrichtung gesehen im Wesentlichen mit dem Angriffspunkt der resultierenden Abtriebskraft zusammen (Anspruch 5). So sind die beiden Bewegungen des Abtriebsflügels weitgehend 3 AT 009 506 U1 entkoppelt. Das bietet bei der Alternative gemäß Anspruch 4 besondere Vorteile. Üblicherweise werden Abtriebflügel an ihren beiden Seiten mit dem Fahrzeugkörper verbunden. Bei Einsatz der Erfindung sind dann beiderseits je ein Paar voneinander beabstandeter Punkte vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abtriebsflügel am Bug des Kraftfahrzeuges angeordnet und die beiden beabstandeten Punkte liegen in der vertikalen Längssymmetriebene des Fahrzeuges (Anspruch 6). Das vereinfacht die Betätigung und lässt der aerodynamischen Gestaltung des Fahrzeuges größere Freiheit.In a further development of the invention, the rear of the two spaced points seen in the vehicle longitudinal direction coincides substantially with the point of application of the resulting output force (claim 5). Thus, the two movements of the output vane are largely decoupled from 3 AT 009 506 U1. This offers particular advantages in the alternative according to claim 4. Usually output wings are connected on both sides with the vehicle body. When using the invention, a pair of spaced-apart points are then provided on both sides. In a preferred embodiment, the output vane is arranged at the bow of the motor vehicle and the two spaced points are in the vertical Längssymmetriebene of the vehicle (claim 6). This simplifies the operation and leaves the aerodynamic design of the vehicle greater freedom.
Eine weitere Verfeinerung der Erfindung besteht darin, dass zwischen dem Fahrzeugkörper und mindestens einem der Punkte ein Dämpfungsglied angeordnet ist (Anspruch 7). Damit kann der Gefahr aerodynamisch erregter Schwingungen entgegengewirkt werden.A further refinement of the invention is that an attenuator is arranged between the vehicle body and at least one of the points (claim 7). Thus, the risk of aerodynamically excited vibrations can be counteracted.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:In the following the invention will be described and explained with reference to figures. They show:
Fig. 1: Ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattetes Fahrzeug in Draufsicht,1 is a vehicle equipped with the device according to the invention in plan view,
Fig. 2: Detail II in Fig. 1, vergrößert,2: detail II in Fig. 1, enlarged,
Fig. 3: Ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt,3 shows a schematic of the device according to the invention in longitudinal section,
Fig. 4: Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt,4 shows an embodiment of the device according to the invention in longitudinal section,
Fig. 5: Ein Diagramm.Fig. 5: A diagram.
In Fig. 1 ist das Fahrzeug insgesamt mit 1 und seine vertikale Symmetrieebene mit 4 bezeichnet. Das Fahrzeug 1 hat Vorderräder 2 und Hinterräder 3. Der erfindungsgemäße Abtriebsflügel 5 ist hier am Bug des Fahrzeuges 1 angebracht.In Fig. 1, the vehicle is generally designated 1 and its vertical plane of symmetry 4. The vehicle 1 has front wheels 2 and rear wheels 3. The output wing 5 according to the invention is mounted here on the bow of the vehicle 1.
Wie in Fig. 2 zu sehen, ist der Abtriebsflügel 5 in Draufsicht leicht gepfeilt, seine Flügelnase 6 und seine Abströmkante 7 sind nach hinten geneigt. Das Fahrzeug wird vom Fahrtwind 8 angeströmt. Dadurch entsteht bei negativer Anstellung des Abtriebsflügel 5 eine Abtriebskraft F, siehe den angedeuteten Profilschnitt. Die Ortskurve der über die Erstreckung des Flügels wirkenden Abtriebskraft ist mit 9 bezeichnet. Für den gesamten Flügel ergibt sich so der Angriffspunkt der resultierenden Abtriebskräfte 10.As can be seen in Fig. 2, the output vane 5 is slightly swept in plan view, its vane 6 and its trailing edge 7 are inclined backwards. The vehicle is streamed by the wind 8. This results in negative employment of the output vane 5, an output force F, see the indicated profile section. The locus of the force acting over the extension of the wing output force is denoted by 9. For the entire wing, this results in the point of application of the resulting output forces 10.
Dieser Angriffspunkt 10 ist gleichzeitig der erste Punkt, in dem der Flügel sich am Fahrzeug 1 gelenkig abstützt. So geht durch ihn in Fahrzeugquerrichtung eine erste Schwenkachse 11. Die davor liegende Flügelnase stützt sich in einem zweiten Punkt 12 gelenkig am Fahrzeug ab. Sie ist dort um eine zweite Schwenkachse 13 drehbar gelagert. Der zweite Punkt 12 ist in geeigneter Weise mit einem Schieber 14 im Bug des Fahrzeuges verbunden, welcher vom Staudruck des anströmenden Fahrtwindes gegen die Kraft einer Feder (21 in Fig. 3) nach hinten gedrückt wird.This point of attack 10 is also the first point in which the wing is articulated on the vehicle 1. Thus, a first pivot axis 11 passes through it in the vehicle transverse direction. The wing nose located in front of it is braced in a second point 12 on the vehicle. It is rotatably mounted there about a second pivot axis 13. The second point 12 is suitably connected to a slider 14 in the bow of the vehicle, which is pressed by the back pressure of the oncoming wind against the force of a spring (21 in Fig. 3) to the rear.
Fig. 3 zeigt ein Schema der die Änderung des Anstellwinkels 24 bewirkenden Kinematik. Der Schieber 14 ist bezüglich des Fahrzeuges 1 gegen die Kraft einer ersten Feder (und eines ersten Dämpfers 22) in Längsrichtung verschiebbar und mit ihm eine erste Führung 20, auf der ein Schuh 23 reitet. Bewegt sich der Schieber 14 nach hinten, so wird der Schuh 23 abwärts gezogen. Der Flügel 5 schwenkt um die erste Achse 11, sodass sich der Anstellwinkel 24 vergrößert. Eine zweite Führung 26 ist am Fahrzeug 1 befestigt. In ihr ist ein Kolben 27 geführt und wird von einer zweiten Feder 29 aufwärts gegen einen Anschlag 28 der zweiten Führung 26 gedrückt. Ein zweiter Dämpfer ist zwischen dem Kolben 27 und dem Fahrzeug 1 vorgesehen, um Flattern des Flügels zu verhindern. Wenn die vom Flügel ausgeübte Abtriebskraft groß genug ist, um die Kraft der zweiten Feder 29 zu überwinden, drückt der Flügel 5 den Kolben 27 gegen die Kraft der zweiten Feder 29 abwärts, wodurch der negative Anstellwinkel 24 abnimmt. Dabei schwenkt der Flügel um die zweite Schwenkachse 13.Fig. 3 shows a scheme of the change of the angle 24 causing kinematic. The slider 14 is relative to the vehicle 1 against the force of a first spring (and a first damper 22) longitudinally displaceable and with it a first guide 20 on which a shoe 23 rides. If the slider 14 moves backwards, the shoe 23 is pulled downwards. The wing 5 pivots about the first axis 11, so that the angle of attack 24 increases. A second guide 26 is attached to the vehicle 1. In her a piston 27 is guided and is pressed by a second spring 29 up against a stop 28 of the second guide 26. A second damper is provided between the piston 27 and the vehicle 1 to prevent flapping of the wing. If the output force exerted by the blade is large enough to overcome the force of the second spring 29, the vane 5 pushes the piston 27 down against the force of the second spring 29, whereby the negative angle of attack 24 decreases. In this case, the wing pivots about the second pivot axis 13.
In einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind die den Teilen 20 bis 30 entsprechenden TeileIn an embodiment according to FIG. 4, the parts 20 to 30 corresponding parts
Claims (7)
Priority Applications (1)
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AT0035606U AT9506U1 (en) | 2006-05-02 | 2006-05-02 | DISCONNECTING WING FOR A MOTOR VEHICLE |
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AT9506U1 true AT9506U1 (en) | 2007-11-15 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014044490A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Mclaren Automotive Limited | Devices for controlling the downforce generated by a vehicle |
-
2006
- 2006-05-02 AT AT0035606U patent/AT9506U1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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MK07 | Expiry |
Effective date: 20160531 |