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Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Luftleitvorrichtung, insbesondere eines Lufteinlasses, für ein Kraftfahrzeug.
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Derartige Vorrichtungen werden in Kraftfahrzeugen zur bedarfsgerechten Zu- bzw. Abfuhr von Kühlluft zu Wärmetauschern oder Motoren oder zur Zufuhr von Verbrennungsluft zu einer Brennkraftmaschine verwendet.
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Die gattungsbildende
CH 213 356 A zeigt eine Einrichtung zur Lüftung des Motorraumes von Fahrzeugen mit Heckmotor, bei der die Öffnungen für den Kühllufteintritt in einem aufklappbaren Motordeckel vorgesehen sind. Der Deckel kann dabei in Form einer Klappe ausgebildet sein, die in mehr oder weniger offene Lagen zur Mitte des Fahrzeugs hin verstellt werden kann. Nachteilig an der gezeigten Einrichtung ist die Anbringung der Öffnungen in einem aufklappbaren Motordeckel, wodurch aufgrund der strömungstechnischen Gegebenheiten in diesem Bereich des Fahrzeugs nur relativ wenig Luft in den Kühllufteintritt einströmen kann. Weiterhin besteht die Gefahr, dass bei einer geöffneten Klappe im Stand Verunreinigungen in den Motorraum eindringen können und dort Schaden anrichten.
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Die
CH 217 911 A zeigt eine seitlich angeordnete, nach außen aufklappbare Luftleitvorrichtung mit einer vertikalen Drehachse, die nur über einen Verdeckmechanismus betätigbar ist. Auch hier erweist sich das strömungstechnische Verhalten als ungünstig.
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In der
DE 195 28 302 A1 und der
DE 197 15 352 A1 werden aus einer Vielzahl von Lamellen bestehende Luftleitvorrichtungen offenbart. Nachteilig bei diesem Lamellenaufbau ist die bei hohen Belastungen störungsanfällige Mechanik.
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In der
JP 57-048 123 U und der
FR 2 851 959 A1 werden aufklappbare Luftleitvorrichtungen offenbart, die im geöffneten Zustand den Luftwiderstand erhöhen.
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Die
EP 1420971 B1 offenbart ein Motorfahrzeug mit einem Lufteinlass, der mindestens eine Ablenkvorrichtung umfasst, welche mit einer oder mehreren Wänden versehen ist, um damit Luft durch eine Öffnung in der Karosserie des Motorfahrzeugs zu fördern. Die Ablenkvorrichtung ist an mindestens einem Glied des Motorfahrzeugs angelenkt und durch mindestens einen Motor um eine Achse drehbar, um die Größe der Öffnung zu verändern. In geschlossener Position fluchtet die Ablenkvorrichtung mit der Karosserie, während die Ablenkvorrichtung in einer geöffneten Position aus der Karosserie des Motorfahrzeugs heraus verschwenkbar ist. Als Nachteil ist jedoch zu nennen, dass die Ablenkvorrichtung in der geöffneten Position ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt, da scharfkantige Teile aus der Karosserie ausgefahren werden und somit leichter mit Passanten in Berührung kommen können. Darüber hinaus verursacht die Ablenkvorrichtung in geöffneter Position einen deutlich höheren Luftwiderstand, als dies in der geschlossenen Position der Fall ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die gute aerodynamische Eigenschaften besitzt, kein unangemessenes Sicherheitsrisiko darstellt und möglichst wenig Verunreinigungen in das Innere des Kraftfahrzeugs gelangen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist eine Klappe auf, die in einer Geschlossenstellung im Wesentlich bündig mit einer umliegenden Außenverkleidung der Karosserie des Kraftfahrzeugs abschließt und in einer Offenstellung einseitig zur Mitte des Kraftfahrzeugs hin um eine Drehachse verschwenkt ist, wobei die Drehachse an einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorne liegenden Abschnitt der Klappe ausgebildet ist und wobei die Klappe seitlich an dem Kraftfahrzeug angeordnet und durch Mittel zum Bewegen zwischen der Geschlossenstellung und der Offenstellung verschwenkbar ist, wobei die Drehachse bei einem Verschwenken der Klappe parallel verschiebbar ist, so dass eine translatorische Verschiebung der Klappe erfolgt.
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Dadurch kann zusätzlich zur rotatorischen Bewegung der Klappe um die Drehachse auch eine translatorische Verschiebung der Klappe, vorzugsweise zur Mitte des Kraftfahrzeugs hin, erfolgen.
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Indem die Klappe in der Geschlossenstellung bündig mit der umliegenden Außenverkleidung der Karosserie abschließt und in der Offenstellung um eine Drehachse einseitig zur Mitte des Kraftfahrzeugs verschwenkbar ist, ergeben sich besonders gute aerodynamische Eigenschaften, da keine Teile der Luftleitvorrichtung direkt im Fahrtwind stehen, sondern von diesem nur überstrichen werden. Die entstehenden Druckverhältnisse in der Luftleitvorrichtung sorgen hierbei für die entsprechende Zu- bzw. Abfuhr von Luft. Dadurch besteht auch kein erhöhtes Sicherheitsrisiko für Passanten, da die Luftleitvorrichtung in allen Stellungen nicht über die Außenverkleidung der Karosserie hinausragt. Weiterhin ist durch die seitliche Anordnung der Luftleitvorrichtung gewährleistet, dass möglichst wenig Verschmutzungen in die Luftleitvorrichtung eindringen können. Dies ist besonders bei abgestelltem Kraftfahrzeug mit der Klappe in Offenstellung von Bedeutung.
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In einer bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zum Bewegen eine Kulissenführung, wobei ein Antrieb an der Klappe so angreift, dass mindestens ein ortsfest an der Klappe angeordneter Bolzen in der Kulissenführung verschiebbar ist. Durch eine derartige Kulissenführung kann auf besonders einfache Art und Weise eine Kombination aus rotatorischer und translatorischer Öffnungsbewegung erreicht werden. Zudem wird hier keine Befestigung der Drehachse benötigt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zum Bewegen einen Antrieb mit einem translatorisch bewegbaren Koppelelement, welches an der Klappe angreift.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zum Bewegen einen Drehhebel und einen Kniehebel, wobei der Drehhebel an dem in Fahrtrichtung vorne liegenden Abschnitt und der Kniehebel an dem in Fahrtrichtung hinten liegenden Abschnitt der Klappe angelenkt ist. Der Kniehebel ist einseitig drehfest mit einem rotierenden Antrieb verbunden. Mit einem Drehhebel und einem Kniehebel kann eine Kombination aus translatorischer und rotatorischer Bewegung der Klappe besonders robust dargestellt werden, da die Drehachse der Klappe durch den Drehhebel festgelegt ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zum Bewegen ein Mehrgelenkscharnier, vorzugsweise ein Viergelenkscharnier.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zum Bewegen einen an der Drehachse angreifenden rotierenden Antrieb. Durch die Verzahnung des Drehachse mit einem Rotationsantrieb kann eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Luftleitvorrichtung besonders günstig und platzsparend realisiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung kann durch die Klappe ein Strömungspfad durch den Lufteinlass zu einem Motor oder Wärmetauscher geöffnet oder geschlossen werden kann. Dadurch kann je nach aktuellem Kühlleistungsbedarf der im Fahrzeug verwendeten Aggregate eine gezielte Beaufschlagung mit Kühlluft aus der Luftleitvorrichtung erfolgen. Zudem ist eine Bewegung der Klappe aufgrund einer Eingabe des Fahrers möglich.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Darin zeigen:
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1 eine Ansicht der Klappe in Geschlossenstellung;
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2 eine Schnittansicht der Luftleitvorrichtung mit Betätigung der Klappe durch ein Koppelelement;
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3 eine Schnittansicht der Luftleitvorrichtung mit Betätigung der Klappe durch eine Kulissenführung;
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4 eine Schnittansicht der Luftleitvorrichtung mit Betätigung der Klappe durch Knie- und Drehhebel.
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Gemäß 1 hat eine als Lufteinlass ausgebildete Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Klappe 1, die seitlich an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise in Fahrtrichtung F vor einem hinteren Radhaus, angeordnet ist. Die selbe Anordnung kann auch symmetrisch auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftfahrzeugs angebracht werden. Die Klappe 1 ist um eine vertikale Drehachse A, die in einem in Fahrtrichtung F vorne liegenden Abschnitts 1a der Klappe 1 angeordnet ist, zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung verschwenkbar, wobei die Klappe 1 in der Offenstellung in Richtung des Zentrums des Kraftfahrzeugs verschwenkt ist und so den Lufteinlass öffnet. In der dargestellten Geschlossenstellung schließt die Klappe 1 im Wesentlichen bündig mit einer Außenverkleidung 2 der Karosserie des Kraftfahrzeugs ab, so dass keine Luft durch den Lufteinlass zu einem dahinter liegenden Wärmetauscher oder Motor gelangen kann.
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Gemäß 2 hat eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer als Lufteinlass ausgebildeten Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Klappe 1, die um eine Drehachse A zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung verschwenkbar ist, wobei die Drehachse A an einem in Fahrtrichtung F vorne liegenden Abschnitt 1a der Klappe 1 angeordnet ist. An einem Querträger der Karosserie sind Mittel zum Bewegen 4 der Klappe 1 angebracht, wobei die Mittel zum Bewegen 4 einen Antrieb 4a, vorzugsweise einen Linearmotor, und ein Koppelelement 4b umfassen, welches den Antrieb 4a mit dem in Fahrtrichtung F hinten liegenden Abschnitt 1b der Klappe 1 verbindet. Dem Koppelelement 4b wird durch den Antrieb 4a eine translatorische Bewegung auferlegt, die zu einer Verschwenkung der Klappe 1 um die Drehachse A führt. So kann die Klappe 1 aus der Geschlossenstellung, in der diese mit der umliegenden Außenverkleidung 2 der Karosserie bündig abschließt, zum Zentrum des Kraftfahrzeugs hin in eine Offenstellung verbracht werden und umgekehrt.
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Gemäß 3 hat eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer als Lufteinlass ausgebildeten Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Klappe 1, die um eine Drehachse A zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung verschwenkbar ist, wobei die Drehachse A an einem in Fahrtrichtung F vorne liegenden Abschnitt 1a der Klappe 1 angeordnet ist. An einem Querträger der Karosserie sind Mittel zum Bewegen 3 der Klappe 1 angebracht, wobei die Mittel zum Bewegen 3 einen Antrieb 3a, vorzugsweise einen Linearmotor, eine Kulisse 3c mit darin verschiebbar geführten Bolzen 3b und ein Koppelelement 3d umfassen. Das translatorisch bewegbare Koppelelement 3d verbindet den Antrieb 3a mit dem in Fahrtrichtung F hinten liegenden Abschnitt 1b der Klappe 1. Die zwei Bolzen 3b sind ortsfest gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht und in einer vorzugsweise gekrümmten Kulisse 3c geführt, die ortsfest an der Klappe 1 angeordnet ist. Bei einer Verschiebung des Koppelelements 3d verschieben sich somit auch die Bolzen 3b relativ zur Kulisse 3c und legen der Klappe 1 eine rotatorische und translatorische Bewegung auf, bei der sich die Drehachse A mit der Bewegung der Klappe 1 parallel verschiebt. So kann die Klappe 1 aus der Geschlossenstellung, in der diese mit der umliegenden Außenverkleidung 2 der Karosserie bündig abschließt, zum Zentrum des Kraftfahrzeugs hin in eine Offenstellung verbracht werden und umgekehrt.
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Gemäß 4 hat eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer als Lufteinlass ausgebildeten Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Klappe 1, die um eine Drehachse A zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung verschwenkbar ist, wobei die Drehachse A an einem in Fahrtrichtung F vorne liegenden Abschnitt 1a der Klappe 1 angeordnet ist. Die Bewegung der Klappe 1 erfolgt durch Mittel zum Bewegen 5, die einen Drehhebel 5a, einen Kniehebel 5b und einen Antrieb 5c umfassen. Der Antrieb 5c ist als rotatorischer Antrieb ausgebildet und an einem Querträger der Karosserie angeordnet. Der Kniehebel 5b ist an einem Ende drehfest mit der Ausgangswelle des Antriebs 5c und an einem anderen Ende drehfest mit dem in Fahrtrichtung F hinten liegenden Abschnitt 1b der Klappe 1 verbunden. An dem in Fahrtrichtung F vorne liegenden Abschnitt 1a der Klappe 1 ist ein Drehhebel 5a angeordnet, so dass die Klappe 1 bei einer Bewegung des Antriebs 5c eine rotatorische und translatorische Bewegung durchführt, bei der sich die Drehachse A parallel verschiebt. So kann die Klappe 1 aus der Geschlossenstellung, in der diese mit der umliegenden Außenverkleidung 2 der Karosserie bündig abschließt, zum Zentrum des Kraftfahrzeugs hin in eine Offenstellung verbracht werden und umgekehrt.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Drehachse
- F
- Fahrtrichtung
- 1
- Klappe
- 1a
- vorne liegender Abschnitt
- 1b
- hinten liegender Abschnitt
- 2
- Außenverkleidung der Karosserie
- 3
- Mittel zum Bewegen
- 3a
- Antrieb
- 3b
- Bolzen
- 3c
- Kulisse
- 3d
- Koppelelement
- 4
- Mittel zum Bewegen
- 4a
- Antrieb
- 4b
- Koppelelement
- 5
- Mittel zum Bewegen
- 5a
- Drehhebel
- 5b
- Kniehebel
- 5c
- Antrieb
