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Die
Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für ein Cabriolet-Fahrzeug, mit
einem im Wesentlichen in Querrichtung des Cabriolet-Fahrzeugs verlaufenden
Luftleitelement nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten
Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Cabriolet-Fahrzeug.
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Eine
gattungsgemäße Luftleitvorrichtung und
ein mit einer solchen Luftleitvorrichtung ausgestattetes Cabriolet-Fahrzeug
ist aus der
EP 0 895 889
B1 bekannt. In einer der dort beschriebenen Ausführungsformen
dieser Luftleitvorrichtung ist das Luftleitelement über zwei
Lenker mit dem Rahmen der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verbunden, um
zwischen der aktiven und der inaktiven Stellung hin- und herbewegbar
zu sein. Allerdings ist diese Lösung
wenig praxistauglich, da die bei entsprechenden Geschwindigkeiten
entstehenden sehr hohen Winddrücke
das Luftleitelement ständig
zwischen der aktiven und der inaktiven Stellung bewegen und dabei
gegebenenfalls beschädigen
würden.
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Eine ähnliche
Vorrichtung ist in der
DE
38 33 046 A1 beschrieben. Hierbei ist eine Hebeeinrichtung für das Luftleitelement
vorgesehen, welches ebenfalls zwei Lenker aufweist, von denen der
hintere mittels einer Gewindespindel beweglich ist. Dabei handelt
es sich jedoch um eine relativ aufwändige Konstruktion, die außerdem einen
sehr hohen Platzbedarf innerhalb des Karosserieteils, in diesem
Fall eines Dachquerträgers,
erfordert.
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Bezüglich weiterer
derartiger Luftleitvorrichtungen für Cabriolet-Fahrzeuge wird
außerdem
auf die
DE 42 39 428
A1 und die
DE
197 05 682 A1 verwiesen. Hierbei handelt es sich allerdings
um Lösungen,
die für
den praktischen Einsatz nicht tauglich sind.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftleitvorrichtung
für ein
Cabriolet-Fahrzeug zu schaffen, welche eine einfache Konstruktion aufweist,
nur einen geringen Platzbedarf erfordert und die Aerodynamik des
Fahrzeugs, an dem sie angebracht ist, in möglichst geringem Maße beeinflusst.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch
die wenigstens zwei erfindungsgemäß ausgebildeten Gelenkscharniere
ergibt sich in der aktiven Position des Luftleitelements eine sehr
steife Verbindung desselben mit dem Karosserieteil, so dass das
Luftleitelement auch relativ hohen Winddrücken ausgesetzt werden kann.
Diese Steifigkeit wird durch den gegenüber dem Karosserieteil verriegelbaren
Stützhebel
erheblich verbessert, da dieser die auf die beiden Kniehebel wirkende
Kraft gegenüber dem
starren Karosserieteil unten abstützt.
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Die
Gelenkscharniere weisen dabei eine sehr kompakte Konstruktion auf,
die in der aktiven Stellung des Luftleitelements nur sehr geringe
aerodynamische Einflüsse
besitzt und in der inaktiven Position, in der das Luftleitelement
benachbart zu dem Karosserieteil angeordnet ist, einen sehr geringen Raumbedarf
zwischen dem Karosserieteil und dem Luftleitelement erfordern. Des
Weiteren können
die Gelenkscharniere sowie das Luftleitelement harmonisch in das
Gesamtdesign eines Fahrzeugs integriert werden und werden damit
nicht als störend
angesehen.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung
kann die Luftleitvorrichtung so eingestellt werden, dass auf der
hinteren Sitzreihe eines mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ausgestatteten
Cabriolet-Fahrzeugs nur eine sehr geringe Windströmung herrscht
und es auch bei höheren
Geschwindigkeiten problemlos möglich
ist, auf der hinteren Sitzreihe Personen zu befördern.
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Wenn
eine automatisierte Verstellung des Luftleitelements erreicht werden
soll, so kann in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen sein, dass jedes Gelenkscharnier ein Betätigungselement
aufweist, welches an wenigstens einem der Hebel angreift.
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Besonders
zu bevorzugen ist hierbei, wenn das Betätigungselement über den
Stützhebel
an der dritten Drehachse angreift. In diesem Zusammenhang kann auf
zusätzliche
Verriegelungselemente verzichtet werden, wenn der Stützhebel
mittels des Betätigungselements
verriegelbar ist.
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In
einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass in einem mittleren Bereich des Luftleitelements
ein weiteres Gelenkscharnier angeordnet ist. Eine derartige Weiterbildung
trägt erheblich
zur Erhöhung
der Steifigkeit der Verbindung zwischen dem Luftleitelement und
dem Karosserieteil in der aktiven Stellung des Luftleitelements
bei.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann des weiteren
vorgesehen sein, dass der Stützhebel
des in dem mittleren Bereich des Luftleitelements angeordneten Gelenkscharniers
in Fahrtrichtung des Cabriolet-Fahrzeugs auf der den Stützhebeln
der in den seitlichen Bereichen angeordneten Gelenkscharniere gegenüberliegenden
Seite angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr gute
Abstützung
der auf das Luftleitelement einwirkenden Kräfte, wenn sich dieses in sei ner
aktiven Position befindet und ein sehr hoher Winddruck an demselben
ansteht.
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Ein
Cabriolet-Fahrzeug mit einer an einem Karosserieteil desselben angebrachten,
erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung
ist in Anspruch 10 angegeben.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf das Cabriolet-Fahrzeug aus 1;
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3 eine
Seitenansicht des Luftleitelements in seiner inaktiven Position;
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4 eine
Seitenansicht des Luftleitelements aus 3 in seiner
aktiven Position;
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5 eine
schematisierte Draufsicht auf das Luftleitelement der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung;
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6 ein
in einem seitlichen Endbereich des Luftleitelements angeordnetes
Gelenkscharnier der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung in
der inaktiven Position des Luftleitelements;
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7 das
Gelenkscharnier aus 6 in der aktiven Position des
Luftleitelements;
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8 ein
in einem mittleren Bereich des Luftleitelements angeordnetes Gelenkscharnier
der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung
in der inaktiven Position des Luftleitelements; und
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9 das
Gelenkscharnier aus 8 in der aktiven Position des
Luftleitelements.
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In
den 1 und 2 ist auf äußerst schematische Weise ein
Cabriolet-Fahrzeug 1 dargestellt, welches eine Karosserie 2 aufweist.
In einem Innenraum 3 des Cabriolet-Fahrzeugs 1 befinden
sich eine vordere Sitzreihe 4 und eine hintere Sitzreihe 5.
Die Karosserie 2 umfasst unter anderem einen ein Karosserieteil 6 bildenden
Windschutzscheibenrahmen 6a, in dem in an sich bekannter
Weise eine Windschutzscheibe 7 aufgenommen ist. An der
Oberseite des Windschutzscheibenrahmens 6a ist eine Luftleitvorrichtung 8 angebracht,
welche nachfolgend näher
beschrieben wird.
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Die
Luftleitvorrichtung 8 soll dazu dienen, den über die
Windschutzscheibe 7 strömenden Fahrtwind
so zu leiten, dass auf der hinteren Sitzreihe 5 des mit
der Luftleitvorrichtung 8 ausgestatteten Cabriolet-Fahrzeugs 1 nur
eine sehr geringe Strömung
herrscht, wodurch sich auf der hinteren Sitzreihe 5 befindliche
Passagiere auch bei höheren
Geschwindigkeiten nicht vom Fahrtwind gestört fühlen. Selbstverständlich wäre die Luftleitvorrichtung 8 auch
bei Cabriolet-Fahrzeugen 1 einsetzbar, die lediglich die
vordere Sitzreihe 4 aufweisen.
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In
den 3 und 4 ist erkennbar, dass die Luftleitvorrichtung 5 zu
diesem Zweck ein Luftleitelement 9 aufweist, welches zwischen
einer in 3 dargestellten inaktiven und
einer in 4 dargestellten aktiven Position
verstellbar ist. In der inaktiven Position ist das Luftleitelement 9 benachbart
zu dem Windschutzscheibenrahmen 6a angeordnet bzw. liegt
an demselben an, wohingegen das Luftleitelement 9 in der
aktiven Position von dem Windschutzscheibenrahmen 6a beabstandet
ist, um die anströmende
Luft so umzuleiten, dass sie erst hinter der hinteren Sitzreihe 5 wieder
auf die Karosserie 2 trifft. Die inaktive Position kann
auch als untere Position und die aktive Position kann als obere
Position des Luftleitelements 6 bezeichnet werden. Der
Windschutzscheibenrahmen 6a ist im vorliegenden Fall so ausgebildet,
dass er durch das Luftleitelement 9 in dessen inaktiver
Position nach oben abgeschlossen ist.
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Zur
Verstellung des Luftleitelements 9 zwischen der aktiven
und der inaktiven Position dient eine Verstelleinrichtung 10,
welche in 5 sehr schematisch angedeutet
ist. Die Verstelleinrichtung 10 weist zwei in beiden in
Querrichtung des Cabriolet-Fahrzeugs 1 betrachtet seitlichen
Endbereichen des Luftleitelements 9 angeordnete, lediglich
gestrichelt gezeichnete Gelenkscharniere 11 und ein in
einem mittleren Bereich des Luftleitelements 9 gegensinnig
zu den beiden seitlichen Gelenkscharnieren 11 angeordnetes
Gelenkscharnier 12 auf, welche nachfolgend unter Bezugnahme
auf die 6, 7, 8 und 9 näher beschrieben
werden.
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In 6 ist
eines der beiden in den seitlichen Endbereichen des Luftleitelements 9 angeordneten Gelenkscharniere 11 in
der mit der inaktiven Position des Luftleitelements 6 korrespondierenden
Stellung dargestellt. Da das in dem gegenüberliegenden seitlichen Endbereich
angeordnete Gelenkscharnier 11 einen identischen Aufbau
aufweist, gilt die nachfolgende Beschreibung für diese beiden Gelenkscharniere 11.
Das Gelenkscharnier 11 weist einen ersten Kniehebel 13,
der an einer ersten Drehachse 14 drehbar mit dem Windschutzscheibenrahmen 6a verbunden
ist, und einen zweiten Kniehebel 15 auf, der an einer zweiten
Drehachse 16 drehbar mit dem Luftleitelement 9 verbunden
ist. Des Weiteren ist der erste Kniehebel 13 mit dem zweiten
Kniehebel 15 an einer dritten Drehachse 17 drehbar
verbunden. An der dritten Drehachse 17 greift ein Stützhebel 18 an,
der an dem Windschutzscheibenrahmen 6a verschieblich gelagert
ist. Die dritte Drehachse 17 bildet also einen gemeinsamen
Drehpunkt des ersten Kniehebels 13, des zweiten Kniehebels 15 und
des Stützhebels 18.
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Zur
verschieblichen Lagerung des Stützhebels 18 weist
der Windschutzscheibenrahmen 6a eine Führungsbahn 19 auf,
in der ein Vorsprung 20 geführt ist, der sich an dem der
dritten Drehachse 17 gegenüberliegenden Ende des Stützhebel 18 befindet.
Die Führungsbahn 19 könnte beispielsweise
in der Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein, es
kommen jedoch auch andere, aus dem allgemeinen Stand der Technik
bekannte Führungen
in Frage: Durch die Führungsbahn 19 ergibt
sich eine Führung
des der dritten Drehachse 17 gegenüberliegenden Endes des Stützhebels 18 in
horizontaler Richtung.
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An
dem Stützhebel 18 ist
ein Betätigungselement 21 angebracht,
welches über
den Stützhebel 18 an
der dritten Drehachse 17 zwischen den beiden Kniehebeln 13 und 15 angreift.
Durch Betätigung
des Betätigungselements 21,
welches im vorliegenden Fall als Pneumatikzylinder 21a ausgebildet
ist, wird der Stützhebel 18 entlang
der Führungsbahn 19 in der
mit "x" bezeichneten Fahrtrichtung
des Cabriolet-Fahrzeugs 1 bewegt, und zwar bis zu einem Punkt,
an dem die dritte Drehachse 17 die mit 17' bezeichnete
Position gemäß 7 einnimmt.
Durch diese Bewegung werden die beiden Kniehebel 13 und 15 gegeneinander
verdreht, wobei der erste Kniehebel 13 durch seine Verbindung
mit dem starren Windschutzscheibenrahmen 6a an der ersten Drehachse 14 lediglich
um die erste Drehachse 14 verdreht wird, wohingegen der
zweite Kniehebel 15 auch in z-Richtung verschoben wird.
Die zweite Drehachse 16 zwischen dem zweiten Kniehebel 15 und
dem Luftleitelement 9 befindet sich somit in einer in z-Richtung
nach oben verschobenen, mit 16' bezeichneten Lage, die der ausgefahrenen
bzw. aktiven Position des Luftleitelements 9 entspricht.
In dieser Position wird der Stützhebel 18 durch
die Verriegelung des Betätigungselements 21 verriegelt,
so dass das Luftleitelement 9 starr und sicher gehalten
ist. Statt der Pneumatikzylinder 21a könnten auch Hydraulikzylinder
oder gegebenenfalls Elekt romotoren als Betätigungselemente 21 eingesetzt
werden. Durch die Verwendung der Betätigungselemente 21 kann
auch ein geschwindigkeitsabhängiges
Ein- und Ausfahren des Luftleitelements 9 ermöglicht werden. In
einer vereinfachten Ausführungsform
der Luftleitvorrichtung 8 könnte auch auf das Betätigungselement 21 verzichtet
werden und es könnte
vorgesehen sein, dass die Luftleitvorrichtung 8 manuell
bedient wird.
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Wenn
in einer nicht dargestellten Ausführungsform der Luftleitvorrichtung 8 auf
das Betätigungselement 21 verzichtet
wird, so sind zusätzliche Verriegelungselemente
zur Verriegelung des Stützhebels 18 erforderlich.
Selbstverständlich
können auch
bei Vorhandensein des Betätigungselements 21 zusätzliche
Verriegelungselemente vorgesehen sein, wenn das Betätigungselement 21 nicht
verriegelt werden kann.
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In
den 8 und 9 ist das in dem mittleren Bereich
des Luftleitelements 9 vorgesehene Gelenkscharnier 12 dargestellt.
Es ist erkennbar, dass das Gelenkscharnier 12 genau spiegelverkehrt
zu den beiden sich in den seitlichen Endbereichen des Luftleitelements 9 befindlichen
Gelenkscharnieren 11 ausgebildet bzw. in Fahrtrichtung „x" betrachtet umgekehrt
zu denselben angeordnet ist, sodass durch die drei zweiten Drehachsen 16 der
drei Gelenkscharniere 11 und 12, an denen das
Luftleitelement 9 angebracht ist, eine Ebene aufgespannt
wird, welche die Lage des Luftleitelements 9 festlegt und
unerwünschte
Bewegungen desselben verhindert. Das Gelenkscharnier 12 weist
somit ebenfalls die beiden Kniehebel 13 und 15 sowie
den Stützhebel 18 und das
Betätigungselement 21 auf.
Allerdings wirkt das Betätigungselement 21 in
der entgegengesetzten Richtung wie das bei den seitlichen Gelenkscharnieren 11 vorgesehene.
Die entgegengesetzt ausgerichtete Anordnung des mittigen Gelenkscharniers 12 im Vergleich
mit den seitlichen Gelenkscharnieren 11 erhöht die Stabilität des Luftleitelements 9 in
seiner aktiven Position erheblich und es können somit wesentlich höhere, durch
den Winddruck erzeugte Kräfte aufgenommen
werden.
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Die
Gelenkscharniere 11 und 12 sind in jeweiligen
Ausnehmungen 22 des Windschutzscheibenrahmens 6 angeordnet,
so dass sie auch in der aktiven Position zumindest teilweise geschützt sind. In
den Ausnehmungen 22 sind insbesondere die Betätigungselemente 21 der
Gelenkscharniere 11 und 12 angeordnet. Wie in 3 und 4 zu
erkennen, sind die Ausnehmungen 22 durch zwei in z-Richtung voneinander
beabstandete Profile 23 und 24 des Windschutzscheibenrahmens 6a gebildet.
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In
der inaktiven Position des Luftleitelements 9 deckt dasselbe
den Windschutzscheibenrahmen 6a nach oben vollständig ab,
so dass die Gelenkscharniere 11 und 12 in dieser
Position von außen nicht
sichtbar sind. Hierbei können
zwischen dem Luftleitelement 9 und der Windschutzscheibe 7 und/oder
zwischen dem Luftleitelement 9 und dem Windschutzscheibenrahmen 6a geeignete
Dichtungen vorgesehen sein, um das Eindringen von Feuchtigkeit in
den Innenraum 3 zu verhindern.
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Aus 3 und 4 geht
außerdem
hervor, dass die Luftleitvorrichtung 8 des weiteren ein
in Fahrtrichtung "x" des Cabriolet-Fahrzeugs 1 hinter dem
Luftleitelement 9 angeordnetes Netz 25 aufweist,
welches den Fahrtwind von dem in Querrichtung des Cabriolet-Fahrzeugs 1 betrachtet
mittleren Bereich desselben abhält
und somit nach außen
ableitet. Dies führt
zu einer weiteren Verringerung des in dem Innenraum 3 des
Cabriolet-Fahrzeugs 1 herrschenden Luftzuges. Das Netz 25 wird
beim Bewegen des Luftleitelements 9 von seiner inaktiven
in seine aktive Position gespannt.