DE102008036888A1 - Anordnung wenigstens eines Leitelements zur Verringerung des Luftwiderstands an einem Fahrzeug - Google Patents

Anordnung wenigstens eines Leitelements zur Verringerung des Luftwiderstands an einem Fahrzeug Download PDF

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Jochen Dr.-Ing. Bisinger
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D35/00Vehicle bodies characterised by streamlining
    • B62D35/001For commercial vehicles or tractor-trailer combinations, e.g. caravans

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung wenigstens eines Leitelements (14) zur Verringerung des Luftwiderstands an einem Fahrzeug (12), insbesondere an einem Lastkraftwagen, bei welcher das wenigstens eine Leitelement (14) im Bereich wenigstens einer Klappe (16), einer Tür oder dergleichen angeordnet ist, wobei zumindest ein Teilbereich des Leitelements (14) zur Freigabe einer Öffnungsbewegung der Klappe (16), Tür oder dergleichen aus einer Leitstellung in eine Freigabestellung und zurück bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung wenigstens eines Leitelements zur Verringerung des Luftwiderstands an einem Fahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Eine derartige Anordnung ist dabei beispielsweise bereits aus der DE 299 22 043 U1 als bekannt zu entnehmen und umfasst ein an einer hinteren Dachkante eines Fahrzeugs im Bereich einer als Hecktür ausgebildeten Klappe festgelegtes Leitelement, welches in Strömungsrichtung in einem vorbestimmten Winkel zwischen 5 und 15 Grad nach unten gerichtet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich dabei insbesondere um ein Nutzfahrzeug wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Anhänger. Das Leitelement wirkt als Strömungsführungsfläche und leitet die während der Fahrt auf der Oberseite des Fahrzeugs auftretende Luftströmung in das Unterdruckfeld im Heckbereich des Fahrzeugs, wodurch die Sogwirkung der Luftströmung reduziert und der Luftwiderstand des Fahrzeugs entsprechend verringert wird.
  • Als nachteilig an der bekannten Anordnung ist dabei der Umstand anzusehen, dass das Leitelement relativ kurz ausgebildet werden muss, um zu verhindern, dass die Klappe des Fahrzeugs beim Öffnen an das Leitelement anstößt und damit nicht oder nicht mehr vollständig geöffnet werden kann. Aufgrund dieser Einschränkung ermöglicht die bekannte Anordnung jedoch nur eine vergleichsweise kleine Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine stärkere Verringerung des Luftwiderstands eines Fahrzeugs ermöglicht, dabei ein Öffnen einer Klappe des Fahrzeugs jedoch nicht behindert.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine Anordnung wenigstens eines Leitelements an einem Fahrzeug, welche eine stärkere Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs ermöglicht ohne dabei ein Öffnen einer Klappe des Fahrzeugs zu behindern, ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass zumindest ein Teilbereich des Leitelements zur Freigabe einer Öffnungsbewegung der Klappe, Tür oder dgl. aus einer Leitstellung in eine Freigabestellung und zurück bewegbar ist. Dies erlaubt es im Gegensatz zum Stand der Technik das Leitelement unabhängig vom zum Öffnen der Klappe benötigten Raum zu dimensionieren, da der Öffnungsbereich der Klappe bei Bedarf freigegeben werden kann. Dadurch kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung eine verbesserte Leitwirkung und ein entsprechend reduzierter Luftwiderstand des Fahrzeugs mit den damit verbundenen Vorteilen wie geringerer Kraftstoffbedarf, geringere Lärmemission, geringere Verschmutzung und erhöhte Verkehrssicherheit aufgrund geringerer Spritzwasserverwirbelung erzielt werden. Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung, das Leitelement nicht nur wie bisher bekannt an einem hinteren Dachbereich sondern beispielsweise auch an vorderen oder seitlichen Bereichen des Fahrzeugs anzuordnen, wodurch eine weitere vorteilhafte Verringerung des Luftwiderstands gegeben ist.
  • Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass das Leitelement an einem Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist. Dies erlaubt bei geringen Herstellungs- und Montagekosten eine signifikante Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs, da die Sogwirkung des über das Fahrzeug geleiteten Luftstroms entsprechend reduziert werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Leitelement im Bereich eines Portals der Klappe, Tür oder dgl. angeordnet ist. In Abhängigkeit der jeweiligen Ausgestaltung des Fahrzeugs bzw. der Klappe – beispielsweise als eigensteife Karosserie oder als flexible Planenabdeckung – kann das Leitelement dadurch variabel an der Karosserie im Bereich des Portals oder an der Klappe selbst angeordnet werden.
  • Besonders einfach und kostengünstig kann die Bewegbarkeit des Leitelements aus der Leit- in die Freigabestellung und zurück dadurch gewährleistet werden, dass das Leitelement zumindest teilweise aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material besteht. Das Material ist dabei natürlich so zu wählen, dass es bei den auftretenden Strömungskräften im Wesentlichen formfest bleibt, beim Bewegen der Klappe aber elastisch verformbar und damit aus der Leitstellung in die Freigabestellung und zurück bewegbar ist.
  • Ist das Leitelement bzw. dessen bewegbarer Teilbereich statt aus einem elastisch verformbaren aus einem eigensteifen Material, beispielsweise einem Hartkunststoff oder einem Blech, gefertigt, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements mittels einer zugeordneten Schwenkeinrichtung gegenüber der Klappe verschwenkbar ist. Dabei kann die Kinematik der Verschwenkbewegung zumindest des Teilbereichs des Leitelements besonders einfach dadurch an die jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten angepasst werden, dass die Schwenkeinrichtung ein Gelenk, insbesondere ein Mehrgelenk umfasst.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements mittels einer zugeordneten Schiebeeinrichtung gegenüber der Klappe verschiebbar ist. Dabei kann zusätzlich ein Arretierungsmittel vorgesehen sein, mittels welchem zumindest der Teilbereich des Leitelements in der Leit- und/oder in der Freigabestellung festlegbar ist.
  • Um die relative Position der Leitstellung und/oder der Freigabestellung in Abhängigkeit der konstruktiven Gegebenheiten einfach, kostengünstig und präzise definieren zu können, hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass zumindest dem Teilbereich des Leitelements ein Anschlag zugeordnet ist, mittels welchem dessen Bewegbarkeit zu begrenzen ist.
  • Die Bewegung der Klappe, Tür oder dgl. kann besonders komfortabel dadurch freigegeben werden, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements mit der Klappe, Tür oder dgl. gekoppelt ist. Beim Öffnen der Klappe kann dadurch zumindest der Teilbereich des Leitelements automatisch mitbewegt und in die Freigabestellung bewegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ebenfalls vorgesehen sein, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements aufgrund der Kopplung beim Schließen der Klappe automatisch mitbewegt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopplung mittels eines Mitnehmerelements bewerkstellig ist. Ein derartiges Mitnehmerelement stellt ein konstruktiv einfaches, robustes und kostengünstiges Mittel dar, um die gewünschte Kopplung zu bewerkstelligen. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt dass das Mitnehmerelement einen Einlaufkeil und/oder ein Federelement und/oder ein Spannband und/oder eine Strebe umfasst. Das Mitnehmerelement kann demnach mit anderen Worten in Abhängigkeit der jeweiligen konstruktiven Erfordernisse ein elastisches, nachgiebiges oder eigensteifes Bauteil umfassen, wodurch die Kopplung mit der Klappe, Tür oder dgl. des Fahrzeugs flexibel und kostengünstig zu bewerkstelligen ist.
  • Dabei ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Mitnehmerelement einen komprimierbaren Hohlraum umfasst, welcher mit einem Medium befüllt ist. Als Medium können dabei sowohl gasförmige als auch flüssige bzw. gelartige Medien vorgesehen sein. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements mittels des Mediums in die Leitstellung zu bewegen ist. Der Hohlraum kann somit als Energiespeicherelement verwendet werden und zumindest den Teilbereich des Leitelements in die Leitstellung drücken bzw. in dieser halten. Ebenfalls denkbar ist es natürlich, dass der Hohlraum dazu verwendet wird, zumindest den Teilbereich des Leitelements in die Freigabestellung zu bewegen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
  • 1 Einen Heckbereich eines Fahrzeugs mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung in perspektivischer Ansicht;
  • 2 einen Heckbereich eines Fahrzeugs mit der Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht;
  • 3a ein teilweise aus einem elastischen Materialgefertigte Leitelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Schrägansicht;
  • 3b ein aus einem elastischen Material gefertigtes Leitelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Schrägansicht;
  • 3c ein aus einem elastischen Material gefertigtes Leitelement in geschnittener Seitenansicht;
  • 4a–c eine Öffnungsbewegung einer Klappe eines mit der Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel versehenen Fahrzeugs in perspektivischer Schrägansicht;
  • 5a eine perspektivische Detailansicht der Klappe sowie der Anordnung während der Öffnungsbewegung gemäß 4a–c von schräg unten;
  • 5b eine perspektivische Detailansicht der geöffneten Klappe sowie der in die Freigabestellung bewegten Leitelemente gemäß 4c und 5a;
  • 6 schematische Schnittansichten von oben eines Leitelements, welches über ein Mitnehmerelement mit einer Klappe gekoppelt ist, wobei verschiedene Bewegungszustände während des Öffnens der Klappe dargestellt sind;
  • 7 schematische Schnittansichten von oben eines Leitelements, welches über ein Mitnehmerelement gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel mit der Klappe gekoppelt ist;
  • 8 eine perspektivische Schrägansicht eines Heckbereichs eines Fahrzeugs, wobei die Klappe mittels eines als Einlaufkeil ausgebildeten Mitnehmerelements mit dem dachseitigen Leitelement gekoppelt ist;
  • 9a–c schematische seitliche Schnittansichten alternativer Kopplungsformen zwischen der Klappe und dem dachseitigen Leitelement gemäß 8;
  • 10a eine ausschnittsweise und perspektivische Schrägansicht des Heckbereichs gemäß 8;
  • 10b eine schematische seitliche Schnittansicht eines dachseitig angeordneten, klappbaren Leitelements;
  • 10c eine schematische Schnittansicht von oben eines Leitelements und einer Klappe;
  • 11a eine schematische Perspektivansicht eines Heckbereichs eines Fahrzeugs mit einem über ein Mehrgelenk mit der Klappe gekoppelten Leitelement;
  • 11b eine schematische und ausschnittsweise Schnittansicht der Anordnung gemäß 11a von oben;
  • 12a eine schematische Schnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels der Mehrgelenk-Kopplung;
  • 12b die Anordnung gemäß 12a, wobei das Leitelement aus der Leitstellung bewegt ist;
  • 13 eine schematische Schnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mehrgelenk-Kopplung, wobei zusätzlich ein Federelement vorgesehen ist;
  • 14 eine perspektivische Ansicht eines Heckbereichs eines Fahrzeugs mit einem weiteren Ausführungsbeispiel von Mitnehmerelementen, mittels welchen Leitelemente und Klappen gekoppelt sind;
  • 15a–d eine Öffnungsbewegung der Klappe gemäß 14 in schematischen Schnittansichten von oben;
  • 16 eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schwenkeinrichtung bewegbares Leitelement;
  • 17 eine schematische Darstellung der zum Öffnen der Klappe erforderlichen Bewegungsabfolge gemäß 16;
  • 18 eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schiebeeinrichtung bewegbares Leitelement;
  • 19 eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schiebeeinrichtung bewegbares Leitelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 20 eine schematische Schnittansicht von oben auf ein Leitelement mit einem Hohlraum;
  • 21 eine schematische Schnittansicht eines Leitelements mit einem einen Hohlraum umfassenden Mitnehmerelement von oben; und
  • 22a–c schematische Schnittansichten des Ablaufs der Öffnungsbewegung der Klappe gemäß 21 von oben.
  • 1 zeigt einen Heckbereich 10 eines Fahrzeugs 12 mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung von Leitelementen 14a–c zur Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs 12 in perspektivischer Ansicht. Das obere Leitelement 14c ist dabei an einer Dachkante des Fahrzeugs 12 festgelegt, die beiden seitlichen Leitelemente 14a, b jeweils an den einen Laderaum 18 verschließenden Klappen 16a, b. Das obere Leitelement 14c ist entlang der Fuge zwischen beiden Klappen 16a, b geteilt, so dass jedes Teilstück gemeinsam mit der jeweiligen Klappe 16a, b verschwenkt werden kann. Aufgrund der starren seitlichen Leitelemente 14a, b ist jedoch der maximale Öffnungswinkel der Klappen 16a, b auf etwa 180° beschränkt, da die Leitelemente 14a, b danach gegen die Außenhaut des Fahrzeugs 12 stoßen und ein weiteres Aufschwenken verunmöglichen.
  • 2 zeigt einen Heckbereich 10 eines mit der Anordnung zur Verringerung des Luftwiderstands gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgestatten Fahrzeugs 12 in perspektivischer Ansicht. Die Anordnung umfasst dabei drei Leitelemente 14a–c, welche im Bereich eines Portals 20 von hinteren Klappen (nicht abgebildet) angeordnet sind und jeweils zumindest teilweise zur Freigabe einer Öffnungsbewegung der Klappen aus der gezeigten Leitstellung in eine die Öffnungsbewegung freigebende Freigabestellung und zurück zu bewegen sind. Bei den Klappen kann es sich beispielsweise um schwenkbare Hecktüren handeln, so dass mit Hilfe der gezeigten Anordnung im Gegensatz zum Stand der Technik Türöffnungswinkel bis etwa 270° erzielbar sind. Gleichzeitig können die Leitelemente 14a–c jedoch mit wesentlich größeren Leitflächen ausgebildet werden, so dass eine signifikante Verringerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs 12 erzielt wird. Anstelle von Klapptüren können natürlich auch Rolltüren, Planen oder dergleichen vorgesehen sein. Bei dem Fahrzeug 12 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um einen Lastkraftwagen. Grundsätzlich eignet sich die Anordnung jedoch für die unterschiedlichsten Fahrzeugtypen, so dass beispielsweise auch Anhänger, Auflieger oder dergleichen vorgesehen sein können.
  • Die 3a–c zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Leitelementen 14 für Anordnungen zur Verringerung des Luftwiderstands eines Fahrzeugs 12, welche alle zumindest teilweise aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material gefertigt sind, um zumindest teilweise zwischen der jeweils gezeigten Leitstellung und einer Freigabestellung bewegt werden zu können. Alle gezeigten Leitelemente 14 können dabei sowohl im Bereich einer Dachkante als auch in seitlichen Bereichen von Fahrzeugen 12 bzw. Portalen 20 von Klappen, Türen oder dgl. angeordnet werden und erlauben Klappenöffnungswinkel von weit über 180°. Die Anordnung des wenigstens einen Leitelements 14 ist zudem nicht als auf Heckbereiche 10 von Fahrzeugen 12 beschränkt anzusehen.
  • 3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Leitelements 14, welches eine Leitfläche 22 sowie einen diese abstützenden Stützbereich 24 umfasst. Dabei ist die Leitfläche 22 aus einem eigensteifen Material, beispielsweise einem Glasfasermatten-Thermoplast oder einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, gefertigt, während der Stützbereich 24 aus einem formfesten Elastomer besteht, welcher die teilweise Bewegbarkeit des Leitelements 14 gewährleistet.
  • 3b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leitelements 14 mit einer Leitfläche 22 und einem Stützbereich 24, welche im Gegensatz zum vorherigen Beispiel beide aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material gefertigt sind.
  • 3c zeigt ein Leitelement in geschnittener Seitenansicht, dessen Stützbereich 24 aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material, insbesondere einem Integralschaum oder Schaumstoff, gefertigt ist. Die Leitfläche 22 besteht vorliegend aus einer den darunter liegenden Stützbereich 24 schützenden Lackfolie.
  • Die 4a–c zeigen exemplarisch verschiedene Bewegungszustände einer Öffnungsbewegung einer Klappe 16b eines mit der Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel versehenen Fahrzeugs 12 in perspektivischer Schrägansicht. 4a zeigt dabei die beiden im Heckbereich 10 angeordneten Klappen 16a, b in der Schließstellung. Die drei Leitelemente 14a–c befinden sich jeweils in der den Luftwiderstand verringernden Leitstellung. In 4b sind das obere Leitelement 14c sowie das der sich öffnenden Klappe 16b zugeordnete Leitelement 14b aus der in 4a gezeigten Leitstellung in jeweilige, die Öffnungsbewegung der Klappe 14b freigebende Freigabestellungen bewegt. Das Leitelement 14c ist dazu nach oben verschwenkt, während das Leitelement 14b nach außen geklappt ist, an der Außenseite der Klappe 16b anliegt und im Folgenden mit dieser mitbewegt wird. 4c zeigt schließlich die annähernd vollständig geöffnete Klappe 16b. Ebenfalls erkennbar ist das nach oben in die Freigabestellung geklappte Leitelement 14c.
  • 5a zeigt eine perspektivische Detailansicht der Klappe 16b sowie der Anordnung, insbesondere des Leitelements 14b, während der Öffnungsbewegung gemäß 4a–c von schräg unten. Dabei ist insbesondere im Detail Va ein Anschlag 26b erkennbar, über welchen die Leitstellung des Leitelements 14b definiert wird. Der Anschlag 26 stützt sich dazu an der Karosserie, einem Stoßfänger oder dgl. des Fahrzeugs 12 ab. Entsprechendes gilt für das Leitelement 14a bzw. die Klappe 16a.
  • 5b zeigt eine perspektivische Detailansicht der geöffneten Klappe 16b sowie des in die Freigabestellung bewegten Leitelements 14b gemäß 4c und 5a. Das Detail Vb hebt dabei das an der Klappe 16b anliegende und mit dieser mitbewegte Leitelement 14b hervor. Ebenfalls erkennbar ist der Anschlag 26b des Leitelements 14b. Um die Leitelemente 14a, b beim Schließen der Klappen 16a, b automatisch zurückzubewegen, sind die Leitelemente 14a, b über zugeordnete Mitnehmerelemente 28a, b mit den Klappen 16a, b gekoppelt. Im Detail Vc ist dabei das Mitnehmerelement 28a erkennbar, welches im vorliegenden Fall ein federbelastetes Spannband umfasst und das Leitelement 14a in die gezeigte, mittels des Anschlags 26a definierten Leitstellung bewegt bzw. in dieser hält.
  • 6 zeigt schematische Schnittansichten von oben eines Leitelements 14b, welches über ein Mitnehmerelement 28b mit einer Klappe 16b eines Fahrzeugs 12 gekoppelt ist, wobei verschiedene Bewegungszustände während des Öffnens der Klappe 16b dargestellt sind. Dabei ist die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12 mittels des Pfeils FR gekennzeichnet. Das Mitnehmerelement 28b umfasst im vorliegenden Beispiel ein flexibles Spannband. Wie erkennbar ist, hält das Mitnehmerelement bei geschlossener Klappe 16b das Leitelement 14b in der Leitstellung. Beim Öffnen der Klappe 16b erschlafft das Mitnehmerelement 28b, so dass das Leitelement 14b in der Folge auf der Klappe 16b aufliegt und mit dieser in die Offen- bzw. Freigabestellung bewegt wird. Beim Schließen der Klappe 16b erfolgt hingegen eine Bewegungskopplung mit dem Leitelement 14b, so dass dieses automatisch mit der Klappe 16b in die Leitstellung zurückbewegt wird.
  • 7 zeigt schematische Schnittansichten von oben eines Leitelements 14b, welches über ein Mitnehmerelement 28b gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel mit der Klappe 16b gekoppelt ist. Das Mitnehmerelement 28b ist dabei als eigensteife Strebe ausgebildet, so dass das Leitelement 14b beim Öffnen der Klappe 16b über das Mitnehmerelement 28b mitbewegt wird. Sobald das Leitelement 14b an der Karosserie des Fahrzeugs 12 anliegt, wird das Mitnehmerelement 28b an einem Ende ausgehängt, so dass die Klappe 16b vollständig in ihre Offenstellung bewegt werden kann.
  • 8 zeigt eine perspektivische Schrägansicht eines Heckbereichs 10 eines Fahrzeugs 12, wobei eine Klappe 16a mittels eines als Einlaufkeil ausgebildeten Mitnehmerelements 28a mit dem dachseitigen Leitelement 14c gekoppelt ist. Dabei wird das Leitelement 14c beim Bewegen der Klappe 16a in die gezeigte Offenstellung automatisch mittels des im Detail VIII hervorgehobenen Mitnehmerelements 28a gemäß Pfeil B aus der Leitstellung in die Freigabestellung bewegt.
  • Die 9a–c zeigen schematische seitliche Schnittansichten alternativer Kopplungsformen bzw. Mitnehmerelemente 28 zwischen der Klappe 16a und dem dachseitigen Leitelement 14c gemäß 8. In 9a ist die Klappe 16a über ein als Zugseil ausgebildetes Mitnehmerelement 28a mit dem Leitelement 14c gekoppelt. Beim Öffnen der Klappe 16a (vgl. 8) wird über das Mitnehmerelement 28a und das Umlenkelement 30 eine Zugkraft auf das Leitelement 14c aufgebracht, wodurch dieses automatisch aus der gezeigten Leitstellung in die Freigabestellung bewegt wird. In 9b umfasst das Mitnehmerelement 28a einen an der Klappe 16a angeordneten Einlaufkeil, welcher mit einem am Leitelement 14c angeordneten Einlaufkeil in Wirkverbindung steht. Die Einlaufkeile können dabei beispielsweise aus Polyacetal, einem Kunststoff mit hoher mechanischer Steifigkeit und geringem Eigengewicht, gefertigt sein. Denkbar sind aber auch andere Materialien. In 9c ist das Mitnehmerelement 28a in alternativer Ausgestaltung lediglich an der Klappe 16a angeordnet.
  • 10a zeigt eine ausschnittsweise und perspektivische Schrägansicht des Heckbereichs 10 gemäß 8, wobei ein Teil des Fahrzeugs 12 sowie der Klappe 16a erkennbar sind. Die Klappe 16a ist dabei über ein außenliegendes Scharnier 32 klappbar am Fahrzeug 12 gehalten. Die Leitelemente 14a, c sind vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht abgebildet.
  • 10b zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht des am Dach des Fahrzeugs 10 angeordneten, klappbaren Leitelements 14c (s. 8). Das Leitelement 14c ist dabei mittels des zugeordneten Scharniers 34 aus der gezeigten Leitstellung nach oben klappbar, wodurch die Öffnungsbewegung der Klappe 16a freigeben wird.
  • 10c zeigt eine schematische Schnittansicht von oben des Leitelements 14a und der Klappe 16a. Das Leitelement 14a und die Klappe 16a sind dabei über das gemeinsame Scharnier 34 klappbar. Beim Öffnen der Klappe 16a gemäß Pfeil X wird das Leitelement 14a entsprechend in die Freigabestellung mitbewegt. Das Leitelement 14a ist dabei über ein Federelement 36 kraftbeaufschlagt, so dass es automatisch aus der Freigabestellung zurück in die Leitstellung gedrückt wird. Um eine Beschädigung des Fahrzeugs 12 zu vermeiden, ist ein aus einem Gummi gefertigtes Schutzelement 38 vorgesehen, gegen welches das Federelement 36 bzw. das Leitelement 14a gedrückt werden kann.
  • 11a zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Heckbereichs 10 eines Fahrzeugs 12 mit Leitelementen 14a–c und zwei Klappen 16a, b (s. 11b), wobei die seitlichen Leitelemente 14a, b jeweils über als Mehrgelenk 29 ausgebildete Mitnehmerelemente 28a, b (11b) mit den Klappen 16a, b gekoppelt sind. 11b zeigt dabei in schematischer und ausschnittsweiser Schnittansicht von oben die Klappe 16a gemäß Detail XI (11a) während der Öffnungsbewegung. Durch das Öffnen der Klappe 16a wird das über das Mitnehmerelement 28a gekoppelte Leitelement 14a in die gezeigte Freigabestellung bewegt.
  • 12a und 12b zeigen schematische Schnittansichten von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels der zuvor beschriebenen Kopplung zwischen der Klappe 16a und dem Leitelement 14a mittels des Mehrgelenks 29. Dabei ist insbesondere erkennbar, wie das Leitelement 14a beim Öffnen der Klappe 16a (12b) über das als Mehrgelenk 29 ausgebildete Mitnehmerelement 28a nach außen verschwenkt und damit in die Freigabestellung bewegt wird.
  • 13 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kopplung mittels eines Mehrgelenks 29, wobei das Mitnehmerelement 28a zusätzlich ein Federelement 40 umfasst, mittels welchem das Leitelement 14a aus der Freigabe- in die gezeigte Leitstellung zurückzubewegen ist.
  • 14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Heckbereichs 10 eines Fahrzeugs 12 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel von Mitnehmerelementen 28a, b, mittels welchen die Leitelemente 14a, b und Klappen 16a, b gekoppelt sind. Die Mitnehmerelemente 28a, b umfassen dabei federbelastete Streben, welche in zugeordneten Führungsschienen 42a, b geführt sind. Die Führungsschienen 42a, b sind dabei an den Klappen 16a, b angeordnet bzw. in diese integriert.
  • Die 15a–d zeigen den Ablauf der Öffnungsbewegung der Klappe 16b gemäß 14 in schematischen Schnittansichten von oben. Dazu wird die Klappe 16b gemeinsam mit dem über die eigensteife Strebe des Mitnehmerelements 28b mit ihr gekoppelten Leitelement 14b aufgeklappt, bis das Leitelement 14b an der Karosserie des Fahrzeugs 12 anliegt. Anschließend wird die Strebe des Mitnehmerelements 28 gemäß den Pfeilen Ia und Ib entlang der klappenseitigen Führungsschiene 42b geführt und spannt dabei das Federelement des Mitnehmerelements 28b. Die Offenstellung der Klappe 16b ist in 15d dargestellt. Durch das zwischen der Klappe 16b und dem Leitelement 14b gespannten Federelement kann in Umkehrung des beschriebenen Bewegungsablaufs ein federkraftunterstütztes Schließen der Klappe 16b sowie ein automatisches Nachführen des Leitelements 14b zurück in die in 15a gezeigte Leitstellung erfolgen.
  • 16 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schwenkeinrichtung 44 bewegbares Leitelement 14a. Das Leitelement 14a kann dabei mit Hilfe der Schwenkeinrichtung 44 gemäß Doppelpfeil XVI zwischen der Leitstellung und der Freigabestellung in eine zugeordnete Aufnahme 46 des Fahrzeugs 12 und zurück verschwenkt werden, so dass die Öffnungsbewegung der Klappe 16a freigebbar ist.
  • 17 zeigt eine schematische Darstellung der zum Öffnen der Klappe 16a erforderlichen Bewegungsabfolge gemäß 16. Dazu wird in einem ersten, mit Pfeil XVIIa gekennzeichneten Schritt das Leitelement 14a mit Hilfe der Schwenkeinrichtung 44 verschwenkt. Anschließend kann die freigegebene Klappe 16a in einem zweiten, mit Pfeil XVIIb gekennzeichneten Schritt geöffnet werden. Das Schließen der Klappe 16a bzw. des Leitelements 14a erfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge.
  • 18 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schiebeeinrichtung 48 bewegbares Leitelement 14a. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Schwenkeinrichtung 44 kann das Leitelement 14a bei diesem Beispiel mittels der Schiebeeinrichtung 48 in eine zugeordnete Aufnahme 46 und zurück geschoben werden, um die Öffnungsbewegung einer Klappe (nicht abgebildet) freizugeben.
  • 19 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben auf ein über eine zugeordnete Schwenkeinrichtung 44 bewegbares Leitelement 14 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Schwenkeinrichtung 44 umfasst dabei ein Schubelement 50, mittels welchem in einem ersten Schritt XIXa – analog zu einem Kippfenster – das Leitelement 14 freizugeben ist, welches dann in einem zweiten Schritt XIXb verschwenkt werden kann.
  • 20 zeigt eine schematische Schnittansicht von oben auf ein Leitelement 14 mit einem Hohlraum 52. Das Leitelement 14 ist dabei aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material gefertigt. Der Hohlraum 52 ist mit einem Medium gefüllt, welches in Abhängigkeit der jeweiligen Gegebenheiten gasförmig, flüssig oder gelartig gewählt sein kann. Da Flüssigkeiten nicht komprimierbar sind, kann für den Fall eines flüssigen oder gelartigen Mediums ein über ein zugeordnetes Schlauch-Gestänge 54 geführtes Schlauchsystem (nicht abgebildet) vorgesehen sein, mittels welchem das Medium beim Komprimieren des Hohlraums 52 in einen entsprechende Behälter oder dergleichen geleitet und beim Ausdehnen des Hohlraums 52 aus dem Behälter zurückgeführt werden kann.
  • 21 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Leitelements 14 mit einem einen Hohlraum 52 umfassenden Mitnehmerelement 28 von oben. In Zusammenschau mit 22a–c, welche schematische Schnittansichten des Ablaufs der Öffnungsbewegung der Klappe 16 gemäß 21 von oben zeigen, wird das Funktionsprinzip des gezeigten Mitnehmerelements 28 im Folgenden näher erläutert werden. Dabei wird das Leitelement 14 über das Mitnehmerelement 28 zunächst mit der Klappe 16 mitbewegt bis es an der Außenseite des Fahrzeugs 12 anliegt. Beim weiteren Bewegen der Klappe 16 wird dann der Hohlraum 52 des Mitnehmerelements 28 komprimiert, wodurch die Öffnungsbewegung der Klappe 16 freigegeben wird. Wie bereits erwähnt kann dazu das Medium, mit welchem der Hohlraum 52 gefüllt ist, in Abhängigkeit seines Aggregatzustands in einen entsprechenden Behälter oder dergleichen geleitet werden. Beim Schließen der Klappe kann das Medium dann zurück in den Hohlraum 52 geleitet werden, wodurch eine den Betätigungskomfort erhöhende Rückstellkraft auf die Klappe 16 ausgeübt wird. Das Leitelement 14 wird entsprechend nach dem vollständigen Füllen des Hohlraums 52 zusammen mit der Klappe 16 in die Leitstellung zurückbewegt und aufgrund der Druckbeaufschlagung des Hohlraums 52 in dieser Stellung gehalten.
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 29922043 U1 [0002]

Claims (13)

  1. Anordnung wenigstens eines Leitelements (14) zur Verringerung des Luftwiderstands an einem Fahrzeug (12), insbesondere an einem Lastkraftwagen, bei welcher das wenigstens eine Leitelement (14) im Bereich wenigstens einer Klappe (16), einer Tür oder dgl. angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich des Leitelements (14) zur Freigabe einer Öffnungsbewegung der Klappe (16), Tür oder dgl. aus einer Leitstellung in eine Freigabestellung und zurück bewegbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (14) an einem Heckbereich (10) des Fahrzeugs (12) angeordnet ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (14) im Bereich eines Portals (20) der Klappe (16), Tür oder dgl. angeordnet ist.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (14) zumindest teilweise aus einem formfesten und elastisch verformbaren Material besteht.
  5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements (14) mittels einer zugeordneten Schwenkeinrichtung (44) gegenüber der Klappe (16) verschwenkbar ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (44) ein Gelenk, insbesondere ein Mehrgelenk (29) umfasst.
  7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements (14) mittels einer zugeordneten Schiebeeinrichtung (48) gegenüber der Klappe (16) verschiebbar ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem Teilbereich des Leitelements (14) ein Anschlag (26) zugeordnet ist, mittels welchem dessen Bewegbarkeit zu begrenzen ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements (14) mit der Klappe (16), Tür oder dgl. gekoppelt ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung mittels eines Mitnehmerelements (28) bewerkstelligbar ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (28) einen Einlaufkeil und/oder ein Federelement (36, 40) und/oder ein Spannband und/oder eine Strebe umfasst.
  12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (28) einen komprimierbaren Hohlraum (52) umfasst, welcher mit einem Medium befüllt ist.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teilbereich des Leitelements (14) mittels des Mediums in die Leitstellung zu bewegen ist.
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