DE102008029884B4

DE102008029884B4 - System für die Festlegung von Zwischenstellung eines beweglichen Spoilers für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008029884B4
Application number: DE102008029884A
Authority: DE
Inventors: Sven Asendorf; Peter Biecker
Original assignee: HS Genion GmbH
Current assignee: Paragon GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2028-06-25
Also published as: DE102008029884A1

Abstract

System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug in einer bestimmten Position bestehend aus einem Spoiler mit einem zugeordneten Getriebe (2), das so ausgebildet ist, dass der Spoiler in eine vorbestimmte Position bringbar ist, wobei das Getriebe (2) über eine Welle (3) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (4) vorgesehen sind, die eine Verdrehung der Welle (3) aus ihrer zu der bestimmten Position des Spoilers gehörenden Stellung heraus verhindern.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind seit langem Spoiler bekannt, die beispielsweise im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs ab einer gewissen Geschwindigkeit ausfahren und ihre Spoilerfunktion entfalten.
Aus der DE 28 51 639 A1 ist z. B. ein derartiges Spoilersystem bekannt, das sowohl im Front- als auch im Heckbereich eines Fahrzeugs angebracht werden kann und schwenkbare Luftleitvorrichtungen enthält, die, unter anderem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise von einem Elektromotor über ein Kurbelgestänge verstellt werden können.
Aus der DE 35 12 378 C2 ist ein aerodynamischer Zusatz für ein Kraftfahrzeug bekannt, der eine Steuereinrichtung zum Verstellen des Spoilers in verschiedene Stellungen umfasst, die auf das Fahrzeug einwirkende Umgebungsbedingungen, wie Straßenoberflächenreibung und Seitenwind, berücksichtigt.
Ein Beispiel für einen Antrieb eines in verschiedenen Stellungen einsetzbaren Spoilers ist der in der DE 103 48 284 A1 angegebene Stellantrieb. Bei diesem Stellantrieb wird die Kraft eines Elektromotors überein Untersetzungsgetriebe auf einen Spindeltrieb übertragen, der die Stellkraft schließlich auf den Spoiler überträgt. Diese Lösung ermöglicht eine stufenlose Verstellung des Spoilers sowie eine sichere Festlegung des Spoilers in jeder vorgesehenen Stellung. Die Lösung hat jedoch zwei entscheidende Nachteile. Zum einen besteht dieser Stellantrieb aus vielen Einzelteilen, was zu einer hohen Fehleranfälligkeit führt. Zum anderen zeigt er aufgrund der Ausführung mit Winkelgetriebe und Spindel einen schlechten Wirkungsgrad.
Die Spoilerfunktion kann insbesondere dann bei höheren Geschwindigkeiten notwendig sein, wenn aufgrund der Fahrzeuggeometrie die Anpressdrücke im Heckbereich zu gering sind und aufgrund der Außenkontur der Karosserie sich ein Auftrieb ausbildet, der dazu führt, dass der Anpressdruck im Heckbereich noch weitergehend reduziert wird.
Die Vermeidung dieses negativen Effekts, der auch die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges beeinträchtigt und somit ein erhöhtes Gefahrenpotential darstellt, wird durch die Anbringung eines Spoilers, vorzugsweise im Heckbereich erzielt. Der technische Effekt eines Spoilers liegt in einer Luftleitfunktion über die der Anpressdruck, insbesondere im Heckbereich erhöht wird.
Aufgrund der einwirkenden Kräfte auf den Spoiler ist es daher notwendig, den Spoiler mit mechanischen Mitteln abzustützen. Um ein derartiges Abstützen zu realisieren, bedarf es aufgrund der auf den Spoiler wirkenden Luftkräfte einer bestimmten Geometrie, insbesondere wenn der Spoiler von einer Ruhestellung ohne wesentliche Spoilerfunktion in eine Funktionsposition gebracht werden soll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein System zur Befestigung eines Spoilers bereit zu stellen, wobei der Spoiler von einer Ruheposition in eine Funktionsposition zu bringen ist.
Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße System zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug in einer bestimmten Position besteht aus einem Spoiler mit einem zugeordneten Getriebe, das so ausgebildet ist, dass der Spoiler in eine vorbestimmte Position bringbar ist, wobei das Getriebe über eine Welle angetrieben wird und Mittel vorgesehen sind, die eine Verdrehung der Welle aus ihrer zu der bestimmten Position des Spoilers gehörenden Stellung heraus verhindern.
Vorteilhafterweise verfügt das Mittel über formschlüssige Eingriffsbereiche, die an der Welle oder am Getriebe angeordnet sind. Mit diesen Mitteln wird erfindungsgemäß eine Verdrehung der Welle aus einer bestimmten Position verhindert, so dass der Spoiler stets in der vorbestimmten Position verbleibt, auch wenn der Spoiler aufgrund äußerer Kräfte, beispielsweise durch manuelles Aufbringen von Kraft oder durch einen erhöhten Winddruck dazu bestrebt wäre, seine Position zu ändern.
Die vorliegende Erfindung entfaltet ihre Vorteile insbesondere bei Fahrzeugen bei denen im Heckbereich ein Spoiler, beispielsweise bei einer bestimmten Geschwindigkeit in eine vorbestimmte Position ausfährt. Besonders vorteilhaft sind Spoiler, die bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedliche Positionen einnehmen können, um den Anpressdruck im Heckbereich den Gegebenheiten optimal anzupassen.
Zweckmäßigerweise ist das Mittel mit der Welle operativ verbunden. Um die Position des Mittels auf der Welle oder dem Getriebe bestimmen zu können, ist zumindest ein Sensor vorgesehen, der so ausgebildet ist, um die Position des Mittels eindeutig bestimmen zu können. Erfindungsgemäß kann der Sensor auf der Welle, im Getriebe, im Aktuator oder einer anderen geeigneten Position angeordnet sein, um die Position des Spoilers zumindest mittelbar aus der Position des Mittels oder des Aktuators bestimmen zu können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Spoiler über ein Getriebe, beispielsweise ein Kurbelgetriebe angetrieben. Zweckmäßigerweise weist das Getriebe als Mittel zur Verdrehverhinderung der Welle eine Sperrklinke auf, die in eine Scheibe mit Nut eingreift, die ihrerseits fest auf der Antriebswelle angeordnet ist.
Es sind jedoch auch andere Getriebearten verwendbar, die die Kräfte aufnehmen können, die durch den erhöhten Luftdruck auf den Spoiler wirken und auf das Fahrzeugschassis weiterzuleiten sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung misst der Sensor den Winkel der Verdrehung der Welle und ist so in der Lage, eine bestimmte Stellung des Spoilers eindeutig zu detektieren und sofern gewünscht, in dieser bestimmten Stellung zu arretieren. Hierzu kann es erfindungsgemäß sinnvoll sein, die Scheibe als Zahnscheibe auszubilden, in die die Sperrklinke eingreift. Ein wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Möglichkeit, eine Vielzahl von Spoilerstellungen individuell einstellen zu können.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Sensor mit dem Antriebsmotor verbunden und dazu in der Lage, den jeweiligen Drehwinkel präzise zu messen. Sobald ein bestimmter Drehwinkel vom Sensor gemessen wird, wird der Antriebsmotor gestoppt und die Sperrklinke dazu veranlaßt, beispielsweise über eine Federvorspannung in den Nuten einzugreifen, um ein weiteres Verdrehen zu verhindern.
Erfindungsgemäß ist es beispielsweise möglich, einen Spoiler in drei oder mehr unterschiedlichen Stellung zu arretieren. Mit dieser Option kann unterschiedlichen nationalen Gesetzgebungen Rechnung getragen werden, in denen beispielsweise die Ausstellhöhe des Spoilers reguliert ist. Es kann aber auch erfindungsgemäß sinnvoll sein, für unterschiedliche Fahrwerkabstimmungen unterschiedliche Spoilerausstellhöhen zu bestimmen. Während es bei einem Fahrzeugtyp sinnvoll sein kann, den Spoiler aufgrund eines sportlich angestimmten Fahrwerks eher weiter auszufahren, um den Anpressdruck gerade bei Beschleunigungsfahrten zu erhöhen, kann es bei einem konventionellen Fahrwerk eher wünschenswert sein, beispielsweise auch aus ästhetischen Gründen, den Spoiler nur leicht auszufahren.
Bei Fahrzeugen, die ein einstellbares Fahrwerk aufweisen, können alle Spoilerstellungen wählbar sein, um das gesamte Spektrum von Ausstellhöhen auszunutzen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Zustand;
2 eine perspektivische Darstellung einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Zustand;
3 eine perspektivische Darstellung einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem dritten Zustand.
1 zeigt eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem geschlossenen Zustand, bei dem der Spoiler (nicht dargestellt) keine Spoilerfunktion entfaltet. In diesem Zustand ist das System 1 sehr raumsparend durch das Getriebe 2, das als Kurbelgestänge ausgebildet ist. In dieser Stellung kann die in der Scheibe 5 eingebrachte Nut 6 ohne Arretierung durch die Sperrklinke 7 vorliegen. Es ist aber auch möglich, dass auch in dieser Ruhestellung gemäß 1 die Welle arretiert wird, in dem die Sperrklinke 7 in eine Nut 6 eingreift. Das System wird zweckmäßigerweise durch eine Steuerung 8 gesteuert, um beispielsweise die Sperrklinke 7 über eine Aktuator aus der Arretierung zu lösen oder zu arretieren.
2 zeigt die besondere Ausführungsform gemäß 1 in einer Position, in der das Getriebe arretiert und somit der Spoiler (nicht dargestellt) ebenfalls arretiert ist. Hierzu wird über die Steuerung 8 die Sperrklinke 7 in Richtung des Pfeils A verschoben, so dass die Sperrklinke 7 in die Nut 6 der Scheibe 5 eingreift. Mit dieser Arretierung wird die Welle 3 an einer Drehung in beide Richtungen gehindert, so daß der Spoiler (nicht dargestellt) in einer bestimmten Position verharrt. Das Getriebe 2 wird hierzu ebenfalls über die Arretierung der Welle 3 an einer Positionsänderung gehindert.
3 zeigt schließlich einen geöffneten Zustand des Systems 1, bei der der Spoiler (nicht dargestellt) im Begriff ist, auf eine noch größere Ausstellhöhe gebracht zu werden. Dieser Zustand wird dann erreicht, wenn die Welle 3 noch weiter im Uhrzeigersinn rotiert und die Sperrklinke 7 über die Steuerung 8 aktiviert in die Nut 6 der Scheibe 5 eingreift. In dieser nicht dargestellten Position wäre der Spoiler (nicht dargestellt) vollständig ausgefahren und arretiert.
Bezugszeichenliste

1: System
2: Getriebe
3: Welle
4: Mittel
5: Scheibe
6: Nut
7: Sperrklinke
8: Steuerung

Claims

System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug in einer bestimmten Position bestehend aus einem Spoiler mit einem zugeordneten Getriebe (2), das so ausgebildet ist, dass der Spoiler in eine vorbestimmte Position bringbar ist, wobei das Getriebe (2) über eine Welle (3) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (4) vorgesehen sind, die eine Verdrehung der Welle (3) aus ihrer zu der bestimmten Position des Spoilers gehörenden Stellung heraus verhindern.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) über formschlüssige Eingriffsbereiche verfügt und an der Welle (3) angeordnet ist.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) eine Scheibe (5) mit Nuten (6) ist, in die eine Sperrklinke (7) eingreift.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (4) mit der Welle (3) operativ verbunden ist.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für ein Kraftfahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Mittels (4) über mindestens einen Sensor bestimmt wird.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für Kraftfahrzeuge gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor den Winkel der Verdrehung der Welle (3) misst.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für Kraftfahrzeuge gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verdrehung der Welle (3) unmittelbar auf die Ausstellhöhe des Spoilers auswirkt und die Ausstellhöhe des Spoilers individuell einstellbar ist.
System (1) zur Positionsfestlegung eines Spoilers für Kraftfahrzeuge gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Position geschwindigkeitsabhängig oder individuell einstellbar ist.