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Die
Erfindung betrifft eine Windleiteinrichtung für einen offenen
Personenkraftwagen mit einer im Bereich einer Scheibeneinfassung,
insbesondere eines Windschutzscheibenrahmens, angeordneten Luftleiteinrichtung,
mittels welcher ein eine ursprüngliche Vorzugsrichtung
aufweisender Luftstrom leitbar ist.
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Bei
offenen Kraftwagen besteht die allgemein bekannte Problematik bei
offener Fahrt, dass ein über die freiliegenden Berandungskanten
des Fahrgastraums in einer ursprünglichen Vorzugsrichtung
strömender Luftstrom zu Zuglufterscheinungen führen
kann, welche von den Sitzinsassen als lästig empfunden
werden. Dabei bildet der überströmende Luftstrom
beispielsweise im Bereich hinter dem offenen Fahrgastraum eine Rückströmung
von Luft in Richtung der Sitzinsassen, welche im Bereich des Kopfes,
der Schultern und des Nackens die Sitzinsassen beeinträchtigt.
Aus diesem Grund werden heute üblicherweise Windschotts
eingesetzt, die dieses Rückströmen von Luft zumindest
reduzieren.
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Des
Weiteren sind bereits Luftleiteinrichtungen beispielsweise im Bereich
eines Dachquerträgers des Windschutzscheibenrahmens bekannt,
welche eine Lamelle aufweisen, mittels welcher die ursprüngliche
Vorzugsrichtung des überströmenden Luftstroms
nach oben abgewiesen werden kann. Hierdurch soll die Rückströmung
von Luft in Richtung der Sitzinsassen reduziert werden.
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Die
DE 39 25 809 A1 zeit
einen Personenkraftwagen in Cabriobauweise bei dem ein Strömungskanal
vorgesehen ist, mit dem Luft von außen, vorzugsweise durch
die Stirnseite des Cockpits, in den Innenraum des Fahrgastraums
geleitet werden kann.
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Die
DE 199 55 712 B4 zeit
eine ausfahrbaren Windabweiser zur Beeinflussung der Luftströmung im
Bereich eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches.
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Die
große Druckdifferenz im vorderen Bereich des Fahrgastraums
zwischen diesem und der Umgebung kann durch diese Maßnahmen
nicht ausreichend reduziert werden, sodass weiterhin störende
Luftströmungen aus einem hinteren Fahrzeugbereich in dem
Fahrgastraum wahrnehmbar sind.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Windleiteinrichtung
für einen offenen Personenkraftwagen zur Verfügung
zu stellen, die die Druckunterschiede zwischen dem Fahrgastraum und
der Umgebung unter Vermeidung von die Sitzinsassen des Fahrgastraums
störenden Luftströmungen besser ausgleichen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Windleiteinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen
angegeben.
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Um
eine Windleiteinrichtung für einen offenen Personenkraftwagen
zu schaffen, mittels welcher die Druckdifferenz zwischen der Fahrerkabine und
der Umgebung reduziert und somit der Komfort der offen fahrenden
Passagiere erhöht werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass wenigstens ein Mittel der Luftleiteinrichtung vorgesehen ist, mittels
welchem der zunächst in ursprünglicher Vorzugsrichtung
strömende Luftstrom im Bereich einer Scheibeneinfassung,
insbesondere eines Windschutzscheibenrahmens, quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung
in Richtung eines Fahrgastraums des Personenkraftwagens umgeleitet
wird.
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Unter
Vorzugsrichtung ist die hauptsächliche Richtung der das
bewegte Fahrzeug in Längsrichtung, d. h. über
die Motorhaube und die Windschutzscheibe überströmenden
Luft zu verstehen. Ursprüngliche Vorzugsrichtung bezeichnet
die Vorzugsrichtung der Luft unmittelbar vor dem Umleiten durch die
vorgesehene Leiteinrichtung.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Luft aus Bereichen hoher Strömungsgeschwindigkeiten,
wie sie insbesondere im Bereich der Scheibeneinfassung vorliegen,
entlang eines Druckgradienten in den Fahrgastraum geführt
werden kann, um dadurch die Druckdifferenz zwischen der Umgebung
und dem Fahrgastraum zu verkleinern. Die Luft wird dabei in Bereichen,
in denen die Passagiere nicht durch den Luftstrom gestört
werden, gezielt in den vorderen Bereich des Fahrgastraums geleitet.
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In
weiterer Ausgestaltung ist es dabei vorteilhaft, dass das Mittel
der Luftleiteinrichtung als ein im Wesentlichen quer zur ursprünglichen
Vorzugsrichtung verlaufender Leitbereich eines Luftleitelements ausgebildet
ist, welches sich an einen im Wesentlichen in ursprünglicher
Vorzugsrichtung verlaufenden Leitbereich des Luftleitelements anschließt.
Somit ist bevorzugt eine im Wesentlichen L-förmige bzw.
winkelförmige Querschnittform des Luftleitelements geschaffen.
Durch die Ausbildung des Leitbereichs quer zur ursprünglichen
Vorzugsrichtung kann die normalerweise über das Fahrzeug
hinweg bzw. seitlich am Fahrzeug vorbeiströmende Luft bereits
kurz hinter der Scheibeneinfassung in den Fahrgastraum geleitet
werden. Durch den in ursprünglicher Vorzugsrichtung verlaufenden
Leitbereich kann dabei die Menge der Luft, die normalerweise in
den Bereichen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten über
das Kraftfahrzeug hinweg bzw. an diesen vorbeiströmen,
aufgefangen und zum quer zur Hauptstromrichtung ausgebildeten Leitbereich
des Luftleitelements weiter geleitet werden. Somit können
auch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft im Bereich
der seitlichen Scheibeneinfassung bzw. der seitlichen A-Säulen
dazu genutzt werden, um die Druckdifferenz zwischen dem Fahrgastraum
und der Umgebung zu vermindern. Dies trägt zur Minimierung
der Druckdifferenz zwischen dem Fahrgastraum und der Umgebung und
dadurch zur Reduktion eines störenden Luftstroms von hinten
auf die Fahrgäste bei.
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Es
ist zudem vorteilhaft, wenn sich an den im Wesentlichen quer zur
ursprünglichen Vorzugsrichtung verlaufenden Leitbereich
ein weiterer, im Wesentlichen in ursprünglicher Vorzugsrichtung
verlaufender Leitbereich des Luftleitelements anschließt. Hierdurch
wird unter Bildung einer U-Form erreicht, dass die Luft entlang
eines Druckgradienten zudem direkt entlang einer inneren Scheibeneinfassung
in Richtung der Windschutzscheibe in vordere Bereiche des Fahrgastraumes
geleitet wird, um störende Luftströme auf die
Passagiere zu vermeiden.
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In
einer besonderen Ausführungsform weist das Mittel der Luftleiteinrichtung
eine Einströmöffnung in den Windschutzscheibenrahmen
und eine Ausströmöffnung aus dem Windschutzscheibenrahmen
heraus auf, wodurch der Luftstrom quer zu seiner ursprünglichen
Vorzugsrichtung in Richtung des Fahrgastraums des Personenkraftwagens
leitbar ist. Hierdurch strömt Luft aus den Bereichen der
Umgebung mit sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten entlang
eines Druckgradienten in die Fahrerkabine. Es brauchen keine zusätzlichen
quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung verlaufenden Leitbereiche ausgebildet
werden. Somit ist in einfacher Weise ein Druckausgleich bereits
im Bereich des Windschutzscheibenrahmens möglich.
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In
weiterer Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass das Mittel der Luftleiteinrichtung
ein Luftleitelement umfasst, mittels welchem der Luftstrom in Richtung
der Einströmöffnung leitbar ist. Die Menge der durch
die Einströmöffnung strömenden Luft wird
hierdurch vergrößert und der Druckgradient zwischen Fahrerkabine
und Umgebung in der Folge besser ausgeglichen.
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Wenn
das Mittel der Luftleiteinrichtung wenigstens ein Luftleitelement
umfasst, mittels welchem ein aus der wenigstens einen Ausströmöffnung
austretender Luftstrom in Richtung des Fahrgastraums weiter leitbar
ist, wird zudem eine Reduzierung der Druckdifferenz in direkt hinter
dem Windschutzrahmen liegenden Bereichen gewährleistet.
Dies ist besonders günstig, da auch eventuell störende
Luftströmungen vom Windschutzrahmen in Richtung der Fahrgäste
vermieden werden.
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Die
Ein- und Austrittsquerschnitte können über die
Bereite der Luftleiteinrichtung variieren. Zusätzlich kann
eine Reduzierung der Höhe im Mittenbereich förderlich
genutzt werden, um einströmender Luft von hinten entgegen
zu wirken, indem die Luftleiteinrichtung überströmende,
nicht quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung umgelenkte
Luft direkt in den Bereich zwischen den beiden Vordersitzen gleitet
wird.
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Die
Mittel der Luftleiteinrichtung können dabei in die Scheibeneinfassung
integriert sein. Dadurch ist eine reibungslose Funktion der Windleiteinrichtung
für den offenen Personenkraftwagen gewährleistet.
Auch wird eine große Stabilität der Luftleitelemente
bezüglich ihrer Anordnung im Bereich der Scheibeneinfassung
sichergestellt.
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Es
ist auch möglich, dass die Mittel der Luftleiteinrichtung
separat angeordnet sind. Dies ermöglicht eine größere
Variabilität in der Auswahl der Bereiche der Scheibeneinfassung,
an der die hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten ausgenutzt
werden sollen, um die Druckdifferenz zwischen dem Fahrgastraum und
der Umgebung zu minimieren. Des Weiteren ist so eine nachträgliche
Ausstattung des offenen Personenkraftwagens mit der erfindungsgemäßen
Windleiteinrichtung möglich.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung sind die Luftleitelemente beweglich
ausgebildet und/oder ist die mittels der Luftleitelemente korrespondierende,
wenigstens eine Einströmöffnung bzw. Ausströmöffnung verschließbar.
Hierdurch kann die Menge des bereits kurz hinter der Scheibeneinfassung
in den Fahrgastraum geleiteten Luftstroms gegebenenfalls vom Benutzer
reguliert werden. Es ist also eine Regulation als direkte Reaktion
auf wahrgenommene, störende Luftzüge von hinten
möglich.
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Des
Weiteren ist es denkbar, die Einlassseite der Luftleiteinrichtung
in Form von NACA-Lufteinlässen auszubilden.
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In
einer besonderen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße
Windleiteinrichtung im Bereich eines Dachquerträgers oder
einer jeweiligen A-Säule angeordnet.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; Diese zeigen in:
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1:
eine seitliche Schnittansicht des oberen Endes eines Windschutzscheibenrahmens
eines offenen Personenkraftwagens mit einer Luftleiteinrichtung,
mittels welcher ein eine Vorzugsrichtung aufweisender Luftstrom
leitbar ist, wobei wenigstens ein Mittel der Luftleiteinrichtung
vorgesehen ist, welches als im Wesentlichen quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung
verlaufender Leitbereich ausgebildet ist, der sich an einen im Wesentlichen
in ursprünglicher Vorzugsrichtung verlaufenden Leitbereich
des Luftleitelements anschließt und mittels welchem der
Luftstrom im Bereich der Scheibeneinfassung, insbesondere des Windschutzscheibenrahmens
quer zu seiner ursprünglichen Vorzugsrichtung in Richtung
des Fahrgastraums des Personenkraftwagens leitbar ist;
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2:
eine seitliche Schnittansicht des oberen Endes des Windschutzscheibenrahmens
des offenen Personenkraftwagens analog zu 1 mit einer
alternativen Ausführungsform der Luftleiteinrichtung, bei
welcher sich zur Bildung einer U-Form des Leitelements an den im
Wesentlichen quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung verlaufender
Leitbereich ein weiteren Leitbereich anschließt, welcher
im Wesentlichen in ursprünglicher Vorzugsrichtung verläuft;
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3:
eine seitliche Schnittansicht des oberen Endes des Windschutzscheibenrahmens
des offenen Personenkraftwagens analog zu den 1 und 2 mit
einer alternativen Ausführungsform der Luftleiteinrichtung,
welche wenigstens eine Einströmöffnung in den
Windschutzscheibenrahmen hinein und wenigstens eine Ausströmöffnung
aus dem Windschutzscheibenrahmen heraus aufweist, wodurch der Luftstrom
quer zu seiner ursprünglichen Vorzugsrichtung in Richtung
des Fahrgastraums des Personenkraftwagens leitbar ist.
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In 1 ist
in einer seitlichen Schnittansicht das obere Ende eines Windschutzscheibenrahmens 17 eines
offenen Personenkraftwagens im Bereich eines Dachquerträgers 16 dargestellt.
Man erkennt den oberen Bereich einer Windschutzscheibe 14,
die an dem in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden, dort als Scheibeneinfassung
dienenden Dachquerträger 16 endet und somit einen
Fahrgastraum 10 des offenen Personenkraftwagens nach oben
hin begrenzt. Ein hier nicht dargestelltes Dach erstreckt sich von
einem hinteren Fahrzeugbereich 20 ausgehend bis an den
Dachquerträger 16 heran.
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Wird
nun der offene Personenkraftwagen in Vorwärtsfahrt bewegt,
so wird die Windschutzscheibe 14 bzw. der Windschutzscheibenrahmen 17 von Luft
in einer Vorzugsrichtung 22 – dargestellt durch zwei
Pfeile im Bereich des Dachquerträgers 16 – überströmt.
Damit ein Teil der Luft, nämlich ein in Vorzugsrichtung 22 den
Dachquerträger 16 überströmender
Luftstrom im Bereich der Scheibeneinfassung bzw. des Windschutzscheibenrahmens 17 quer zu
seiner ursprünglichen Vorzugsrichtung 22 in Richtung
des Fahrgastraums 10 des Personenkraftwagens leitbar ist,
dient eine Luftleiteinrichtung 12, welche gemäß der
in 1 gezeigten Ausführungsform folgendermaßen
gestalt ist:
Die Luftleiteinrichtung 12 umfasst als
Mittel 24, durch welches der Luftstrom im Bereich der Scheibeneinfassung
bzw. des Windschutzscheibenrahmens 17 quer zu seiner ursprünglichen
Vorzugsrichtung 22 in Richtung des Fahrgastraums 10 des
Personenkraftwagens zu leiten ist, einen Leitbereich 26.
Dieser Leitbereich 26 verläuft im Wesentlichen
quer zur ursprünglichen Vorzugsrichtung 22, nämlich
in dieser besonderen Ausführungsform in Fahrzeughochrichtung.
In anderen Ausführungsformen, bei welchen das Leitelement
im Bereich einer A-Säule vorgesehen ist, kann dieser Leitbereich 26 auch
im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufen.
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Des
Weiteren weist der das Mittel 24 der Luftleiteinrichtung 12 einen
Leitbereich 28 auf, der im Wesentlichen in ursprünglicher
Vorzugsrichtung 22 vor dem Leitbereich 26 verläuft.
Zwischen dem Mittel 24 der Luftleiteinrichtung 12 und
dem Dachquerträger 16 ist ein Abstand 32 sichtbar.
Je nach Einstellung dieses Abstands 32 kann die Menge des
Luftstroms variiert werden. Der dynamische Druckanteil der Strömung
im Bereich des Mittels 24 der Luftleiteinrichtung 12 wird
ausgenutzt, um die im Bereich des Windschutzscheibenrahmens 16,
beispielsweise im Bereich des Dachquerträgers 16 oder
einer A-Säule, um die Luft direkt hinter dem Windschutzscheibenrahmen 16 entlang
einer Leitströmungsrichtung 36, wie durch den
entsprechenden Pfeil dargestellt, ins Innere des Fahrgastraumes 10 zu
leiten.
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In 2 ist
wiederum in einer seitlichen Schnittansicht das obere Ende des Windschutzscheibenrahmens 17 im
Bereich des Dachquerträgers 16 analog zu 1 dargestellt.
In 2 ist dabei ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Luftleiteinrichtung 12 erkennbar, bei welchem das Mittel 24 der
Luftleiteinrichtung 12, mittels welchem der Luftstrom im
Bereich der Scheibeneinfassung bzw. des Windschutzscheibenrahmens 17 quer
zu seiner ursprünglichen Vorzugsrichtung 22 in
Richtung des Fahrgastraums 10 des Personenkraftwagens zu
leiten ist, einen weiteren Leitbereich 28 umfasst. Dieser
Leitbereich 28, welcher sich im Wesentlichen in ursprünglicher
Vorzugsrichtung 22 erstreckt, schließt sich unterseitig
an den Leitbereich 26 an, der im Wesentlichen quer zur ursprünglichen
Vorzugsrichtung 22, nämlich in dieser besonderen
Ausführungsform in Fahrzeughochrichtung, verläuft.
Somit weist das Luftleitelement 18 im vorliegenden Fall
eine im Wesentlichen U-förmige Grundkontur auf. Der obere
Schenkel bzw. Leitbereich 28 erstreckt sich dabei im Wesentlichen
oberhalb und der untere Schenkel bzw. Leitbereich 28 erstreckt
sich dabei im Wesentlichen unterhalb des Dachquerträgers 16.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel gibt es den Abstand 32 zwischen
den Leitbereichen 26, 28, 26 des Mittels 24 der
Luftleiteinrichtung 12 und dem Dachquerträger 16.
Die Luft kann nun entlang eines Druckgradienten zwischen des Fahrgastraumes 10 und
der Umgebung 34 entlang der U-Form des Mittels 24 der
Luftleiteinrichtung 12 in einen vorderen Bereich des Fahrgastraumes 10 entlang
einer Leitströmungsrichtung 44 geleitet werden,
wie durch einen Pfeil dargestellt ist.
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Des
Weiteren ist in 2 ein strichlierter Abschnitt 28' des
Mittels 24 gezeigt, wobei durch die strichlierte Struktur 28' eine
Reduzierung der Höhe des Mittels 24 und eine daraus
resultierende Umleitung der Strömung erzielt wird. Diese
Reduzierung der Höhe ist auf einen Bereich ungefähr
in der Mitte des Mittels 24 in Fahrzeugquerrichtung beschränkt, um
in diesem Bereich die Luftströmung so umzuleiten, dass
eine Strömung von vorne erzeugt wird, die auf den Bereich
zwischen den beiden Vordersitzen gerichtet ist. Diese Strömung
soll das Einströmen von Luft bei bewegtem Fahrzeug von
hinten zwischen den Sitzen hindurch verhindern. Diese Ausgestaltung ist
als optional anzusehen, so dass die Erfindung auch ohne das Vorsehen
eines strichlierten Bereichs 28' verwirklicht ist.
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3 zeigt
wiederum in einer seitlichen Schnittansicht das obere Ende des Windschutzscheibenrahmens 17 im
Bereich des Dachquerträgers 16 analog zu den 1 und 2.
Der Dachquerträger 16 ist dabei partiell luftdurchlässig.
Es sind Einströmöffnungen 46 in den Dachquerträger 16 und
Ausströmöffnungen 48 aus dem Dachquerträger 16 heraus
vorhanden. Die Luft kann dadurch aus der Umgebung 34 in
den Fahrgastraum 10 durch den Dachquerträger 16 hindurch
geleitet werden. Das Mittel 24 der Luftleiteinrichtung 12 weist
in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich
zwei in ursprünglicher Vorzugsrichtung 22 des
Luftstroms verlaufende Leitbereiche 28 auf. Dabei ist der
eine Leitbereich 28 oberhalb des Dachquerträgers 16 der
Umgebung 34 zugewandt angeordnet, während der
zweite Leitbereich 28 unterhalb des Dachquerträgers 16,
also dem Fahrgastraum 10 zugewandt angeordnet ist.
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Beide
Leitbereiche 28 sind mit ihrem jeweiligen hinteren Randbereich 50, 52 an
dem Dachquerträger 16 angeordnet. Ihre jeweiligen
vorderen Randbereiche 54, 56 weisen zu dem der
Windschutzscheibe 14 zugeordneten Randbereich 58 des
Dachquerträgers 16 einen Abstand auf. In einer
besonderen Ausführungsform kann die Größe
dieser Abstände zwischen den in ursprünglicher
Vorzugsrichtung 22 ausgerichteten Leitbereichen 28 und
dem der Windschutzscheibe 14 zugeordneten Randbereich 58 des Dachquerträgers 16 durch
eine relative Bewegungsmöglichkeit der Mittel 24 der
Luftleiteinrichtung 12 bezüglich des Dachquerträgers 16 verändert
werden. Die Einströmöffnungen 46 in den
Dachquerträger 16 hinein und Ausströmöffnungen 48 aus
dem Dachquerträger 16 heraus sind somit im vorliegenden
Fall verschließbar. Durch die in 3 gezeigte
besondere Ausgestaltung des Mittels 24 der Luftleiteinrichtung 12 kann
die Luft entlang ihrer Leitströmungsrichtung 60 wie
durch den Pfeil zeichnerisch dargestellt aus der Umgebung 34 entlang
ihres Druckgradienten in den Fahrgastraum 10 des Personenkraftwagens geleitet
werden, ohne dass es zu störenden Strömungen kommt,
die den Komfort der Fahrzeuginsassen beeinträchtigen.
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Innerhalb
des Dachquerträgers 16 können zwischen
den jeweiligen Einströmöffnungen 46 in den
Dachquerträger 16 hinein und Ausströmöffnungen 48 aus
dem Dachquerträger 16 hinaus jeweilige Verbindungskanäle
vorgesehen sein, die ein besonders einfaches Durchströmen
des Dachquerträgers 16 ermöglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3925809
A1 [0004]
- - DE 19955712 B4 [0005]