-
Die
Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
Eine
derartige Luftleiteinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 103 09 369 A1 bekannt
und dient in diesem Falle als im Bedarfsfall ausstellbarer Heckspoiler,
der die Straßenlage
des betreffenden Fahrzeugs verbessert. Dieser Heckspoiler umfasst eine
Trägerplatte,
an der ein Antriebsmotor angeordnet ist und an dem sich bezogen
auf die Fahrzeugquerrichtung beidseits Gelenkanordnungen abstützen, die
mit einem Spoilerelement verbunden sind. Die Trägerplatte dient im Wesentlichen
dazu, die Luftleiteinrichtung als Einheit in einer korrespondierenden
Aufnahme des betreffenden Kraftfahrzeugs montieren zu können, so
dass die Luftleiteinrichtung fahrzeugherstellerseitig mit geringem
Zeitaufwand montiert werden kann. Der Antriebsmotor treibt die Gelenkanordnungen
an, die jeweils mehrere Lenker aufweisen, deren Position zum Verstellen
des Spoilerelementes durch Betätigung
des Antriebsmotors verändert wird.
Die Bewegungsbahn des Spoilerelementes bei dem Ausstellvorgang ist
durch die Ausbildung der Lenker und deren Anordnung zueinander vorgegeben.
Die Lenkeranordnung und deren Antrieb erfordert eine Vielzahl von
Bauteilen, die die Herstellung der Luftleiteinrichtung aufwendig
und teuer macht.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten
Gattung ausgeführte
Luftleiteinrichtung zu schaffen, die sich durch einen kompakten
Aufbau mit einem geringen Bauteilaufwand auszeichnet.
-
Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die
Luftleiteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Der
Kern der Erfindung liegt mithin darin, die Trägerplatte in der Weise als
Stanzblech auszuführen,
dass an ihr einstückig
Führungsbahnen
bzw. -kulissen ausgeformt sind, welche beim Verstellen des Spoilerelementes
dessen Bewegungsbahn vorgeben, da in ihnen die in der Regel in Fahrzeugquerrichtung
beidseits angeordneten Ausstellhebel geführt sind. Es sind mithin keine
separaten, von der Trägerplatte
unabhängigen
Führungseinrichtungen für die Ausstellhebel
erforderlich, die bei der Montage der Luftleiteinrichtung mit der
Trägerplatte
verbunden werden müssten.
Auch muss der Bewegungspfad des Spoilerelements bei dessen Verstellen
nicht durch eine spezielle Auslegung eines Mehrlenkersystems vorgegeben
werden. Vielmehr ist die Trägerplatte
so ausgelegt, dass sie ohne zusätzliches Koppelgetriebe
oder dergleichen die Bewegung des Spoilerelementes beschreiben kann.
-
Durch
die Integration der Führungsbahnen
in das Trägerteil
kann eine Reduzierung der Kosten bei der Herstel lung der Luftleiteinrichtung
erreicht werden. Die zumindest eine Führungsbahn kann nämlich durch
einen einfachen Stanz- und Umformvorgang in die Trägerplatte
eingebracht werden. In der Führungsbahn
kann wiederum ein einfaches als Gleitstein ausgebildetes Gleit-
oder Führungselement
geführt
sein, welches in üblicher
Weise aus POM oder dergleichen ausgeführt sein kann und somit zu
einer kostengünstigen
Herstellung der erfindungsgemäß ausgelegten
Luftleiteinrichtung beiträgt.
-
Des
Weiteren ist an dem Stanzblech vorzugsweise eine Antriebsbahn zur
Führung
eines mittels des Antriebsmotors angetriebenen Gleit- bzw. Antriebselements
einstückig
ausgebildet, das mit dem Ausstellhebel wirkverbunden ist.
-
Auch
die Führung
dieses Gleitelementes kann also direkt an der Trägerplatte ausgebildet sein, ohne
hierzu kostenintensive Bauteile wie Gewindespindeln zur Führung einer
Spindelmutter oder dergleichen zu benötigen. Die Antriebsbahn wird
bei dem an der Tragplatte durchgeführten Stanz- und Umformprozess in einem Zuge mit
ausgeformt.
-
Die
Antriebsbahn liegt in der Regel in einer im Wesentlichen horizontalen
Ebene der Trägerplatte,
wohingegen die mindestens eine Führungsbahn für den Ausstellhebel
in einem als Abkantung ausgebildeten, laschenartigen Endabschnitt
der Trägerplatte
ausgebildet ist, der im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.
-
Das
in der Führungsbahn
verschiebbare und mittels des Antriebsmotors angetriebene Gleitelement
kann verschiedenartig angetrieben sein. Beispielsweise erfolgt der
Antrieb mittels eines Seilzugsystems oder alternativ auch mittels
eines sogenannten Wendelkabelantriebs, bei welchem ein mit Draht umwickeltes,
drucksteifes Antriebskabel mit dem Gleitelement verbunden ist, das
zwischen einem von dem Antriebsmotor angetriebenen Antriebritzel
und dem betreffenden Gleitelement in einem Führungsrohr geführt ist.
Das Antriebsritzel greift an den Drahtwicklungen des Wendelkabels
an, so dass bei einer Betätigung
des Antriebsmotors dem in der Führungsbahn
geführten
Gleit- bzw. Antriebselement eine Verschiebebewegung aufgezwungen
wird.
-
Wenn
der Kopplungsmechanismus zwischen dem insbesondere als Elektromotor
ausgeführten
Antriebsmotor und dem Gleitelement aus einem Seilzugsystem gebildet
ist, sind bei einer zweckmäßigen Ausführungsform
der Luftleiteinrichtung nach der Erfindung an dem Stanzblech Ausnehmungen
zur Lagerung von Umlenkrollen des Seilzugsystems einstückig ausgeformt.
Diese werden bei dem an der Tragplatte durchgeführten Stanz- und Umformprozess
in einem Zuge mit ausgeformt.
-
Bei
einer speziellen Ausführungsform
der Luftleiteinrichtung nach der Erfindung ist das Seilzugsystem
derartig ausgebildet, dass es eine von dem an dem Stanzblech fixierten
Antriebsmotor angetriebene Wickelrolle umfasst, die zwei Wickelspuren
umfassen kann, denen jeweils ein Ende einer Seilanordnung zugeordnet
ist. Die Seilanordnung kann insbesondere aus drei Einzelseilen zusammengesetzt sein.
Diese Lösung
bietet sich insbesondere an, wenn die Luftleiteinrichtung an beiden
Seiten des Spoilerelementes jeweils einen Ausstellhebel umfasst,
der jeweils in einer an dem Stanzblech ausgeformten Führungsbahn
bzw. Kulissenbahn geführt
ist und mittels eines in einer ebenfalls an dem Stanzblech ausgeführten Antriebsbahn
geführten
Gleit- bzw. Antriebelementes
verstellt wird. Das erste Einzelseil ist dann zwischen der Wickelrolle
und einem ersten Gleitelement gespannt, das zweite Einzelseil ist
zwischen den beiden Gleitelementen gespannt und das dritte Einzelseil
ist zwischen dem zweiten Gleitelement und der Wickelrolle gespannt.
Durch die Ausführung
der Seilanordnung mit mehreren Einzelseilen kann zum einen eine
hinreichende Spannung der Seilanordnung und zum anderen auf einfache Weise
ein gegebenenfalls erforderlicher vertikaler Versatz einzelner Seilanordnungsabschnitte
zueinander realisiert werden.
-
Um
eine gleichsinnigen Antrieb der Gleitelemente zu erreichen, ist
die Seilanordnung zweckmäßigerweise
derartig an den Umlenkrollen umgelenkt, dass in einer Projektion
auf das Stanzblech ein Seilkreuzungspunkt resultiert. Die Seilanordnung
beschreibt dann im weitesten Sinne die Ziffer 8.
-
Um
eine gegebenenfalls mit der Betriebszeit erfolgende Längung der
Seile der Seilanordnung ausgleichen zu können bzw. die Seile straff
halten zu können,
sind die Gleitelemente vorzugsweise jeweils mit Federeinrichtungen
versehen, an denen die Seile gelagert sind.
-
Die
Kopplung des in der Antriebsbahn geführten Gleitelementes mit dem
zugeordneten Ausstellhebel erfolgt bei einer speziellen Ausführungsform
der Luftleiteinrichtung nach der Erfindung derart, dass an dem Gleitelement
ein Steuerhebel angelenkt ist, der mit seinem dem Gleitelement abgewandten
Ende an einen diesem Ausstellhebel zugeordneten Gleitstein angelenkt
ist, der in der betreffenden, an dem Stanzblech ausgebildeten Führungsbahn
verschiebbar ist. Der schwenkbare Steuerhebel kann so der Bewegung
des Gleitsteins in der gegebenenfalls gekrümmten Führungsbahn folgen.
-
Die
Führungsbahn
für den
Ausstellhebel und der Steuerhebel sind zur Sicherung der Wirkstellung des
Spoilerelementes vorzugsweise so ausgebildet, dass der Steuerhe bel
beim Verstellen des Spoilerelementes in seiner Wirkstellung eine
Totpunktlage überfährt und
eine Endlagenverriegelung realisiert ist. Damit ist gewährleistet,
dass ein durch die anströmende
Luft oder dergleichen auf das Spoilerelement ausgeübter, in
Einfahrrichtung des Spoilerelementes gerichteter Druck kein Rückstellen
des Spoilerelementes in dessen Ruhestellung bewirken kann.
-
Bei
einer speziellen Ausführungsform
der Luftleiteinrichtung nach der Erfindung kann die Trägerplatte
auch ein Karosseriestrukturelement bilden bzw. ein solches ersetzen,
welches aus Steifigkeits- und/oder Stabilitätsgründen des betreffenden Karosseriebereichs
eingesetzt werden muss. Insbesondere kann die Trägerplatte ein Innenblech eines
Kofferraumdeckels bzw. einer sonstigen Heckklappe eines Kraftfahrzeugs
bilden, wobei dann die Luftleiteinrichtung in dem Kofferraumdeckel
bzw. der Heckklappe integriert ist. Im eingefahrenen Zustand, d.h.
in Ruhestellung, fluchtet dann das Spoilerelement vorzugsweise im
Wesentlichen übergangsfrei
mit den angrenzenden Karosseriebereichen.
-
Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
einer Luftleiteinrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigt:
-
1 eine
perspektivische Unteransicht eines Fahrzeugkofferraumdeckels mit
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Luftleiteinrichtung, deren Spoilerelement in Ruhestellung ist;
-
2 eine 1 entsprechende
Ansicht bei ausgestelltem Spoilerelement;
-
3 eine
perspektivische Draufsicht auf die Luftleiteinrichtung in Alleinstellung
bei eingefahrenem Spoilerelement;
-
4 eine 3 entsprechende
Ansicht bei ausgestelltem Spoilerelement;
-
5 eine
perspektivische Unteransicht der Luftleiteinrichtung ohne Darstellung
des Spoilerelementes;
-
6 eine
vergrößerte Darstellung
eines Anlenkbereichs eines Ausstellhebels bei eingefahrenem Spoilerelement;
-
7 eine 6 entsprechende
Ansicht bei ausgestelltem Spoilerelement;
-
8 eine
vergrößerte Ansicht
eines Steuerhebels vor Erreichen von dessen Totpunktlage;
-
9 den
Steuerhebel nach Überfahren
der Totpunktlage;
-
10 eine
weitere Ansicht des Steuerhebels nach Überfahren der Totpunktlage;
und
-
11 eine
Wickelrolle eines Seilzugsystems der Luftleiteinrichtung.
-
In
den 1 und 2 ist ein Kofferraumdeckel 10 eines
ansonsten nicht näher
dargestellten Kraftfahrzeugs dargestellt, der in seinem heckseitigen Endbereich
mit einer gegebenenfalls modulartig ausgebildeten Luftleiteinrichtung 12 nach
der Erfindung versehen ist.
-
Die
Luftleiteinrichtung 12, die in den 3 bis 11 in
Alleinstellung dargestellt ist, umfasst ein Spoilerelement bzw.
Spoilerblatt 14, das zur Verbesserung der Straßenlage
des betreffenden Kraftfahrzeugs geschwindigkeitsabhängig aus
der in 1 dargestellten Ruhestellung in die in 2 dargestellte Wirkstellung ausgestellt
werden kann. Das Spoilerelement 14 ist an die bei dem betreffenden
Fahrzeug vorliegenden aerodynamischen Verhältnisse angepasst.
-
Die
Luftleiteinrichtung 12 umfasst des Weiteren eine als Stanzblech
ausgebildete Trägerplatte 16, die
nach einem Stanz- und Umformprozess hergestellt ist und über Verschraubungen
an dem Kofferraumdeckel 10 fixiert ist und ein Deckelinnenblech bildet.
Die Trägerplatte 16 umfasst
einen im Wesentlichen an dem Kofferraumdeckel 10 anliegenden,
bei geschlossenem Kofferraumdeckel 10 horizontal ausgerichteten
Abschnitt 20 sowie in Fahrzeugquerrichtung links und rechts
an den Abschnitt 20 angrenzende, vertikale Laschen 22A und 22B,
an welche jeweils ein rechter Ausstellhebel 24A bzw. ein
linker Ausstellhebel 24B über zwei Anlenkpunkte angelenkt ist,
der als Träger
für das
Spoilerelement 14 dient und an seinem der jeweiligen Lasche 22A bzw. 22B abgewandten
Ende mit diesem verschraubt ist.
-
Die
Laschen 22A und 22B sowie die Ausstellhebel 24A und 24B sind
jeweils spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. An den Laschen 22A und 22B ist
jeweils eine Kulissensteuerung ausgebildet. Die Laschen 22A und 22B weisen
hierzu jeweils eine vordere gerade Führungskulisse bzw. -bahn 26A bzw. 26B und
eine hinter Führungskulisse
bzw. -bahn 28A bzw. 28B auf, welche als in Richtung Fahrzeugheck
ansteigende Kurve ausgebildet ist. Die Führungskulissen 26A, 28A, 26B, 28B geben eine
Bewegungsbahn des jeweils zugeordneten Ausstellhebels 24A bzw. 24B und
damit eine Bewegungsbahn des Spoilerelementes 14 bei dessen
Verstellen vor. Die Führungskulissen 26A, 26B, 28A, 28B sind
jeweils einstückig
an der Trägerplatte 16 ausgebildet,
durch Stanzen und Umformen hergestellt und jeweils zur Führung eines
Gleitsteins 27A, 27B, 29A bzw. 29B ausgebil det.
Die Gleitsteine 27A, 27B, 29A und 29B bilden
die Anlenkpunkte des jeweiligen Ausstellhebels 24A bzw. 24B und
sind drehbar an dem jeweiligen Ausstellhebel 24A bzw. 24B befestigt.
-
An
der Trägerplatte 16 sind
des Weiteren in dem Abschnitt 20 so genannte Antriebsbahnen 30A und 30B ausgebildet,
die jeweils einem Ausstellhebel 24A bzw. 24B zugeordnet
sind und die sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. In
den Antriebsbahnen 30A und 30B ist jeweils ein
Gleitelement 32A bzw. 32B in Fahrzeuglängsrichtung
verschiebbar geführt,
das über
einen Steuerhebel 34A bzw. 34B, der an einer Lasche 36A bzw. 36B des
jeweiligen Gleitelementes 32A bzw. 32B angelenkt
ist, mit dem jeweiligen vorderen Gleitstein 29A bzw. 29B und
damit mit dem jeweiligen Ausstellhebel 24A bzw. 24B verbunden
ist.
-
Die
Gleitelemente 32A und 32B sind mittels eines Antriebsmotors 38,
der an der Unterseite der Trägerplatte 16 fixiert
ist und mit einer Spoilersteuerung verbunden ist, antreibbar. Hierzu
treibt der Antriebsmotor 38 eine insbesondere in 11 dargestellte
Wickelrolle 40 an, die Bestandteil eines Seilzugsystems 42 ist
und an der die beiden Enden einer Seilanordnung 44 fixiert
sind. Die Seilanordnung 44 besteht aus drei jeweils aus
einem Drahtgeflecht hergestellten Einzelseilen 46, 48 und 50.
Das Seil 44 ist mit einem Ende an der Wickelrolle 40 fixiert,
an einer hinteren linken Umlenkrolle 52B umgelenkt und
mit seinem der Wickelrolle 40 abgewandten Ende an einer
hier nicht näher
dargestellten Federeinrichtung des Gleitelementes 32B fixiert.
Das Seil 48 ist mit einem Ende ebenfalls an einer Federeinrichtung
des Gleitelementes 32B fixiert, an einer vorderen linken Umlenkrolle 54B und
einer hinteren rechten Umlenkrolle 52A umgelenkt und mit
seinem dem Gleitelement abgewandten Ende an dem rechten Gleitelement 32A bzw.
einer Federeinrichtung des Gleitelementes 32A fixiert.
Das dritte Seil 50 ist mit einem Ende an einer Federeinrichtung
des Gleitelementes 32A fixiert, an einer vorderen rechten
Umlenkrolle 54A umgelenkt und mit seinem anderen Ende an
der Wickelrolle 40 fixiert.
-
Die
Seilanordnung 44 hat durch die Umlenkung an den Umlenkrollen 52A, 52B, 54A und 54B sowie
die Fixierung an der Wickelrolle 40 einen Kreuzungspunkt 58,
so dass sie im weitesten Sinne projiziert auf die Trägerplatte 16 die
Ziffer 8 beschreibt.
-
Die
Umlenkrollen 52A, 52B, 54A und 54B sind
jeweils an einer Ausnehmung 56A, 56B, 56C bzw. 56D der
Trägerplatte 16 gelagert,
welche ebenfalls jeweils bei dem an der Trägerplatte 16 durchgeführten Stanz-
und Umformprozess hergestellt werden.
-
Die
Wickelrolle 40 weist an ihrem Umfang jeweils eine Wickelspur
für das
an ihr fixierte Seil 46 und eine Wickelspur für das an
ihr fixierte Seil 50 auf.
-
Die
Führungskulissen 26A, 26B, 28A, 28B, die
Antriebsbahnen 30A, 30B und die Steuerhebel 34A und 34B sind
so ausgeführt,
dass die Steuerhebel 34A und 34B beim Verfahren
des Spoilerelementes 14 in seine Wirkstellung eine Totpunktlage überfahren,
so dass die Steuerhebel 34A und 34B die für den Steuerhebel 34B in 9 dargestellte
Stellung erreichen, durch welche das Spoilerelement 14 in seiner
ausgestellten Wirkstellung gesichert ist. In dieser Wirkstellung
nehmen die Gleitelemente 32A und 32B ihre jeweilige
hintere Endstellung in der Antriebsbahn 30A bzw. 30B ein,
so dass sie durch einen auf das Spoilerelement 14 ausgeübten Druck
mittels des jeweils zugeordneten Steuerhebels 34A bzw. 34B in
Richtung Fahrzeugfront und damit gegen den von der Trägerplatte 16 gebildeten
Rand der jeweiligen Antriebsbahn 30A bzw. 30B gedrückt werden. Da
so eine Endlagenverriegelung realisiert ist, kann das Spoilerelement 14 nicht
aus der Wirkstellung in die Ruhestellung niedergedrückt werden.
-
Als
Einklemmschutz und zur Erkennung der Endstellungen der Gleitelemente 32A, 32B in
den Antriebsbahnen 30A, 30B kann der Antriebsmotor 38 des
Weiteren mit einer Hallsensorik versehen sein Alternativ zu dem
Seilzugsystem 42 könnten
die Gleitelemente 32A und 32B auch durch drucksteife,
umwickelte Antriebskabel angetrieben werden, die in Führungsrohren
angeordnet sind und mit einem von dem Antriebsmotor 38 angetriebenen
Ritzel zusammenwirken. Denkbar ist es auch, die Gleitelemente 32A und 32B über Wellen
anzutreiben, die mit Spindeln oder dergleichen zusammenwirken.
-
- 10
- Kofferraumdeckel
- 12
- Luftleiteinrichtung
- 14
- Spoilerelement
- 16
- Trägerplatte
- 20
- Abschnitt
- 22A,
22B
- Lasche
- 24A,
24B
- Ausstellhebel
- 26A,
26B
- Führungskulisse
- 27A,
27B
- Gleitstein
- 28A,
28B
- Führungskulisse
- 29A,
29B
- Gleitstein
- 30A,
30B
- Antriebsbahn
- 32A,
32B
- Gleitelement
- 34A,
34B
- Steuerhebel
- 36A,
36B
- Lasche
- 38
- Antriebsmotor
- 40
- Wickelrolle
- 42
- Seilzugsystem
- 44
- Seilanordnung
- 46
- Seil
- 48
- Seil
- 50
- Seil
- 52A,
52B
- Umlenkrolle
- 54A,
54B
- Umlenkrolle
- 56A,
56B, 56C, 56D
- Ausnehmung
- 58
- Kreuzungspunkt