CN109204584A - 具有导流密封元件的尾部扩散器单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾部扩散器单元(14)，其具有：基部元件(16)，该基部元件能够位置固定地安装在车辆(10)的车身上，可移动的扩散器元件(18)，以及驱动装置(28)，利用该驱动装置使得该扩散器元件(18)能够相对于该基部元件(16)在两个端部位置之间移动，其中，该扩散器元件(18)被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有两个固定侧壁(24)、一个固定后壁(22)和一个固定底部(20)。本发明还涉及一种具有上述尾部扩散器单元(14)的车辆(10)。

Description

具有导流密封元件的尾部扩散器单元

技术领域

本发明涉及一种尾部扩散器单元，其具有：能够位置固定地安装在车辆的车身上的基部元件、可移动的扩散器元件、以及驱动装置，利用该驱动装置能够使扩散器元件相对于基部元件在两个端部位置之间移动。

此外，本发明涉及一种具有这种尾部扩散器单元的车辆。

背景技术

尾部扩散器是在车辆尾部区域中的车辆车身下侧的空气动力学元件。尾部扩散器在此通常能够移动，使其相对于车道表面的角度和/或距离能够改变。由此，通过在车辆下侧流动的气流对车辆施加力。因此，通过尾部扩散器可以实现在车辆下沉力以及空气阻力方面对机动车行驶性能的影响。

就此而言，例如从DE 10 2011 103 787 A1已知一种具有空气引导装置的车辆。车辆在下侧的尾部区域处在尾侧、在后轮后方包括固定在车身上的基部。空气引导装置被固定在安装于车身上的基部上并且包括在车辆横向方向上延伸的引导元件，借助于在静止位置与运行位置之间的致动机构能够调节该引导元件。

此外，从DE 10 2013 105 842 A1已知一种具有尾部扩散器的特别有利的机动车。在机动车尾部，在底部区域中安排有扩散器，该扩散器具有该底部的固定的前部扩散器部分以及该底部的相邻接的、可向下折叠的后部扩散器端部。扩散器端部部分也可以由单独的元件构成并放置到底部上。通过该扩散器端部部分在向上折叠位置和向下折叠位置的移位，能够对应地获得下沉力/上升力作用以及空气阻力作用。

发明内容

从上述现有技术出发，因此本发明的基本目的在于给出上述类型的尾部扩散器单元和车辆，该尾部扩散器单元和车辆可以实现减少摩擦损失以及改善行驶时的地面附着力并且易于实施。

该目的的解决方案是根据本发明通过下述1和10的特征来实现的。在下述2-9中给出本发明的有利设计方案。

1.一种尾部扩散器单元(14)，其具有：

基部元件(16)，该基部元件能够位置固定地安装在车辆(10)的车身上，

可移动的扩散器元件(18)，以及

驱动装置(28)，利用该驱动装置使得该扩散器元件(18)能够相对于该基部元件(16)在两个端部位置之间移动，

其特征在于，

该扩散器元件(18)被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有两个固定侧壁(24)、一个固定后壁(22)和一个固定底部(20)。

2.根据上述1所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

导流密封元件(26，30)具有多件式结构，该多件式结构具有至少两个可弹性变形的元件(32，34，36)和至少一个安排在所述可弹性变形的元件之间的不可变形元件(38，40)。

3.根据上述2所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)被设计为薄膜铰链。

4.根据前述1-3之一所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少50％上延伸，优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少75％上延伸，进一步优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少85％上延伸，并且特别优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少90％上延伸。

5.根据前述1-4之一所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该导流密封元件(26，30)被实施为可弹性变形的密封元件(26，30)。

6.根据前述1-5之一所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)被设计为导流铰链元件，该导流铰链元件能够将该基部元件(16)与该扩散器元件(18)枢转地连接。

7.根据前述1-6之一所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该尾部扩散器单元(14)具有导流密封元件(26，30)，该导流密封元件在该基部元件(16)与该扩散器元件(18)之间形成流体密封。

8.根据前述1-7之一所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该扩散器元件(18)具有U形的基本形状，并且该密封元件(26，30)在该扩散器元件(18)处安排在该扩散器元件的侧支脚之间的连接区域的内侧。

9.根据前述8所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该扩散器元件(18)能够沿着在所述侧支脚之间的连接区域的内侧枢转。

10.一种具有根据前述1-9之一所述的尾部扩散器单元(14)的车辆(10)。

由此，根据本发明给出了一种尾部扩散器单元，其具有：能够位置固定地安装在车辆的车身上的基部元件、可移动的扩散器元件、以及驱动装置，利用该驱动装置使扩散器元件能够相对于基部元件在两个端部位置之间移动，其中，该尾部扩散器单元具有导流密封元件，该导流密封元件在基部元件与扩散器元件之间形成流动意义上的密封。

根据本发明，此外给出了一种具有这样的尾部扩散器单元的车辆。

因此，本发明的基本构思是：在根据本发明的尾部扩散器单元中，通过利用密封元件来封闭在基部元件与扩散器元件之间所产生的间隙，在基部元件与扩散器元件之间提供特别好的流动意义上的过渡。由此，在尾部扩散器单元的区域中实现了改善的空气引导，这改善了具有这种尾部扩散器单元的车辆的空气阻力。结果，可以以较小的耗费来改善车辆的行驶特性。另外，减少空气阻力有助于减少能耗。因此，例如可以在具有燃烧发动机的车辆中降低燃料消耗。从预定的燃料储备或预定的电池容量来看，也能够改善车辆的行动半径。

尾部扩散器单元是这样一种组件，该组件通常在车辆的尾部区域中安装在该车辆的下侧。基部元件在此附接至车辆，即，附接至车辆的车身。在此，原则上可以自由选择基部元件附接的设计方案和类型。基部元件在此可以构成车辆车身的一部分。即使基部元件和扩散器元件在安装前作为独立部件提供，通过安装也使得尾部扩散器单元形成为功能单元。对应地，密封元件也可以单独安装。不需要在安装至车辆之前预先安装尾部扩散器单元。

扩散器元件相对于基部元件并因此相对于车辆的车身是可移动的，以便如上所述地通过调节扩散器元件来影响车辆的行驶特性。例如，这一方面涉及车辆离地间隙的增大，如在城市中在以通常较低的速度驾驶时，离地间隙的增大大体上是有利的。通过增加车辆的离地间隙通常能够防止由于道路损坏、路边停车或类似情况造成的损伤。扩散器元件在此处于缩回状态中。另一方面，扩散器元件可以转换为伸出状态。与缩回状态相比，在伸出状态下，在扩散器元件与车道表面之间的距离减小。这减少了空气摩擦，最终也导致消耗减少。此外，还可以在车辆尾部产生下沉力，由此可以附加地改善在加速和弯道行驶时的行驶行为(高速时的行驶动态)。原则上，在缩回状态与伸出状态之间的中间状态也是可能的。

驱动装置实现使扩散器元件在缩回状态与伸出状态之间运动，缩回状态和伸出状态在这里限定了扩散器元件运动的终止位置。为此，驱动装置一方面固持在扩散器元件上并且另一方面固持在基部部件上或直接固持在车辆的车身上。根据一种有利的实施方式，该驱动装置被实施为使得扩散器元件相对于基部部件枢转，其中枢转轴通常横向于车辆的纵向方向并因此横向于车辆的行驶方向延伸。替代性地或此外，驱动装置可以被实施成使得扩散器元件以不同的方式相对于基部部件运动和/或例如通过拉出扩散器元件或将扩散器元件推到一起而改变该扩散器元件的形状。

导流密封元件可以不同地实施，如下面示例性地解释的。原则上，多个单独密封元件也可以被安排成使其共同形成该密封元件。通过密封元件也在基部部件与扩散器元件之间的过渡区域中实现了对车辆车身下侧的密封。除了改善的气流外，这种密封还可以防止湿气和污垢进入车身中。

在本发明的有利的设计方案中，密封元件被设计为导流铰链元件，该导流铰链元件将基部元件与扩散器元件可枢转地连接。因此，可以与将扩散器元件固持在密封元件中一体地提供密封功能。原则上，也可以将密封元件仅部分地设计为铰链元件。由此没有限制扩散器元件相对于基部元件的另外的移动方向。

在本发明的有利设计方案中，密封元件被设计为薄膜铰链。薄膜铰链容易制造、具有小的重量，并且可以以原则上任意的尺寸、尤其是以原则上任意的宽度来制造。薄膜铰链提供了良好的可移动性，其中，同时确保了基部元件与扩散器元件之间的密封。

在本发明的有利的设计方案中，该密封元件在该扩散器元件的整个宽度的至少50％上延伸，优选在该扩散器元件的整个宽度的至少75％上延伸，进一步优选地在该扩散器元件的整个宽度的至少85％上延伸，并且特别优选地在该扩散器元件的整个宽度的至少90％上延伸。密封元件被实施得越宽，空气阻力减小得越多，从而原则上密封元件的尽可能大的宽度是优选的。然而，出于在结构方面的原因可能有利的是：基部元件和扩散器元件例如在它们之间的过渡处具有枢转轴，但是该枢转轴并不在扩散器元件的整个宽度上延伸。因此，可以利用密封元件来密封共用的枢转轴的区域。

在本发明的有利设计方案中，导流密封元件被实施为可弹性变形的密封元件。由于可变形性，密封元件可以特别好地密封基部部件与扩散器元件之间的间隙。因此尤其可以实现基部部件与扩散器元件之间的容易实现的密封。例如，密封元件的可变形性可以用于通过在行驶时产生的作用到密封元件上的力来实现使得密封元件特别好地装配到基部元件与扩散器元件之间的间隙中。在本发明的另外的有利设计方案中，导流密封元件被实施为橡胶密封唇。橡胶密封唇是弹性的、具有较小的重量、可以适应不同的结构、并且也可以用作薄膜铰链。

在本发明的有利设计方案中，导流密封元件具有多件式结构，其具有至少两个可弹性变形的元件和安排在其间的至少一个不可变形的元件。这些可弹性变形的元件和该至少一个不可变形的元件在车辆的纵向方向上彼此相继安排。密封元件的这种结构可以实现对车辆尺寸的在很大程度上的匹配。此外，可弹性变形的元件可以实现密封元件的任意的可移动性，由此得到车辆尾部设计的许多自由度。

在本发明的有利设计方案中，扩散器元件被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有两个固定侧壁、一个固定后壁和一个固定底部。通过盒式扩散器元件形成了特别稳定的扩散器元件。扩散器元件的盒式形状在空气动力学上是有利的，因为没有产生泄漏流和回流。由此进一步改善了车辆的空气阻力。另外，与其他扩散器元件相比，盒式扩散器元件具有明显更简单的结构。因此可以省略高耗费的、柔性的折叠壁等。

在本发明的有利设计方案中，扩散器元件具有U形的基本形状，并且密封元件在该扩散器元件处安排在该扩散器元件的侧支脚之间的连接区域的内侧。U形的基本形状是指在与车道基本平行的平面中的形状。例如，这样设计方案可能有利于适应车辆尾部区域中的空间要求，并且可以同时可以提供尽可能大的尾部扩散器。

在本发明的有利设计方案中，该扩散器元件能够沿着在这些侧支脚之间的连接区域的内侧枢转。因此，在侧支脚之间的连接区域的内侧形成枢转轴，基部部件处的扩散器元件可以沿着该枢转轴枢转。枢转轴通常横向于车辆的纵向方向并因此横向于车辆的行驶方向延伸。

附图说明

下面参照优附图借助优选的示例性地阐释本发明，其中下面所示的特征无论是单独地还是组合地都可以构成本发明的一个方面。

在附图中：

图1以从斜下方的视图示出了具有根据第一优选实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的透视图，该尾部扩散器单元具有缩回的扩散器元件，

图2以斜下方的视图示出了具有根据第一实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的透视图，该尾部扩散器单元具有伸出的扩散器元件，

图3示出了具有根据第一实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的示意性侧向剖视图，该尾部扩散器单元具有缩回的扩散器元件，

图4示出了具有根据第一实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的示意性侧向剖视图，该尾部扩散器单元具有伸出的扩散器元件，

图5示出了来自图4的示意性侧向细节视图，其示出了在基部元件与扩散器元件之间的过渡区域中具有密封元件的尾部扩散器单元，

图6以从斜下方的视图示出了具有根据第二实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的透视图，该尾部扩散器单元具有缩回的扩散器元件，

图7以从斜下方的视图示出了具有根据第二实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的透视图，该尾部扩散器单元具有伸出的扩散器元件，图8示出了具有根据第二实施方式的尾部扩散器单元的车辆尾部的示意性侧向剖视图，该尾部扩散器单元具有伸出的扩散器元件，

图9借助具有缩回的扩散器元件的尾部扩散器单元和在行驶期间产生力的车辆尾部的示意性侧向剖视图示出了原理图，以及

图10示出了借助具有伸出的扩散器元件的尾部扩散器单元和在行驶期间产生气流的车辆尾部的示意性侧向剖视图示出了原理图。

具体实施方式

图1至5涉及车辆10，该车辆在其尾部12具有根据本发明的尾部扩散器单元14。

尾部扩散器单元14包括位置固定地安装在车辆10的车身上的基部元件16和可移动的扩散器元件18。基部元件16在此安置在车辆10上，即安置在车辆的车身上。扩散器元件18在此实施例中被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有一个固定底部20、一个固定后壁22和两个固定侧壁24。

另外，尾部扩散器单元14包括导流密封元件26，该导流密封元件在基部元件16与扩散器元件18之间形成流体密封。第一实施方式的密封元件26被设计为可弹性变形的密封元件26，该密封元件形成薄膜铰链并且基部元件16与扩散器元件18可枢转地连接。密封元件26基本上在扩散器元件18的整个宽度上延伸，并且在扩散器元件的整个长度上密封在基部元件16与扩散器元件18之间的间隙。

尾部扩散器单元14还包括驱动装置28，利用该驱动装置使得扩散器元件18能够相对于基部元件16并因此相对于车辆10的车身在两个端部位置之间枢转。为此，驱动装置28一方面通过轴承元件44保持在扩散器元件18处并且另一方面保持在车辆10的车身上。在图5中详细示出了安装。

图1和图3示出了处于缩回状态下的扩散器元件18，而图2和4示出了处于伸出状态下的扩散器元件18。如从图9中的原理图示得出的：在缩回状态下，通过气流形成了倾斜向后指向的合成总力42。由此得到了：向下的力分量，该力分量在车辆10的尾部产生下沉力；以及，向后的力分量，该力分量因此使车辆10减速。

如从图10中的原理图示得出的：与缩回状态相比，在伸出状态下，扩散器元件18与车道表面之间的距离减小。气流正好从扩散器元件18旁流过，从而基本上没有更多的力产生并且由此降低了车辆的空气阻力。

图6至图8涉及根据第二实施方式的具有尾部扩散器单元14的车辆10。车辆10和尾部扩散器单元14在主要方面被实施为完全相同或相似，从而这里仅讨论这两个实施方式之间的区别。第二实施方式的未明确描述的特征对应于第一实施方式的特征。

第二实施方式的尾部扩散器单元14还包括位置固定地安装在车辆10的车身上的基部元件16和安置在车辆10的车身上的可移动扩散器元件18。第二实施方式的扩散器元件18也被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有一个固定底部20、一个固定后壁22和两个固定侧壁24。

根据第二实施方式，扩散器元件18具有U形的基本形状，并且密封元件在该扩散器元件处安排在该扩散器元件的侧支脚之间的连接区域的内侧。如上面关于第一实施方式所实施的那样，扩散器元件18可以沿该内侧枢转，其中连接区域的内侧形成枢转轴，基部部件16处的扩散器元件18能够沿着该枢转轴枢转。

另外，第二实施方式的尾部扩散器单元14包括多件式密封元件30。密封元件30对应地具有多件式结构，其具有第一、第二和第三可弹性变形的元件32、34、36以及第一和第二不可变形的元件38、40。可弹性变形的元件32、34、36以及第一和第二不可变形的元件38、40在车辆10的纵向方向上交替地彼此相继安排。第二实施方式的密封元件30的功能与第一实施方式的密封元件26的功能相对应。

Claims (10)

1.一种尾部扩散器单元(14)，其具有：

基部元件(16)，该基部元件能够位置固定地安装在车辆(10)的车身上，

可移动的扩散器元件(18)，以及

驱动装置(28)，利用该驱动装置使得该扩散器元件(18)能够相对于该基部元件(16)在两个端部位置之间移动，

其特征在于，

该扩散器元件(18)被实施为盒式扩散器元件，该盒式扩散器元件具有两个固定侧壁(24)、一个固定后壁(22)和一个固定底部(20)。

2.根据权利要求1所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

导流密封元件(26，30)具有多件式结构，该多件式结构具有至少两个可弹性变形的元件(32，34，36)和至少一个安排在所述可弹性变形的元件之间的不可变形元件(38，40)。

3.根据权利要求2所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)被设计为薄膜铰链。

4.根据权利要求2或3所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少50％上延伸，优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少75％上延伸，进一步优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少85％上延伸，并且特别优选在该扩散器元件(18)的整个宽度的至少90％上延伸。

5.根据权利要求2或3所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该导流密封元件(26，30)被实施为可弹性变形的密封元件(26，30)。

6.根据权利要求2或3所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该密封元件(26，30)被设计为导流铰链元件，该导流铰链元件能够将该基部元件(16)与该扩散器元件(18)枢转地连接。

7.根据权利要求2或3所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该尾部扩散器单元(14)具有导流密封元件(26，30)，该导流密封元件在该基部元件(16)与该扩散器元件(18)之间形成流体密封。

8.根据权利要求2或3所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该扩散器元件(18)具有U形的基本形状，并且该密封元件(26，30)在该扩散器元件(18)处安排在该扩散器元件的侧支脚之间的连接区域的内侧。

9.根据权利要求8所述的尾部扩散器单元(14)，其特征在于，

该扩散器元件(18)能够沿着在所述侧支脚之间的连接区域的内侧枢转。

10.一种具有根据前述权利要求之一所述的尾部扩散器单元(14)的车辆(10)。