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Die
Erfindung betrifft ein Außenspiegelgehäuse für
ein Kraftfahrzeug.
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Es
ist bekannt, dass sich die Art der Formgebung und Anordnung eines
Außenspiegelgehäuses auf den Luftwiderstand auswirkt,
indem der Luftwiderstandsbeiwert des Kraftfahrzeugs erhöht
wird; ferner verursachen die Außenspiegelgehäuse
während der Fahrt Windgeräusche. Der Effekt kommt
umso stärker zum Tragen, wenn, wie etwa bei Omnibussen oder
Lastwagen, mehrere, zumeist recht große Außenspiegel
an dem Kraftfahrzeug montiert sind, um dem Fahrer eine bessere Sicht
entlang seines Fahrzeugs zu dem rückwärtigen Verkehr
zu ermöglichen und den toten Winkel möglichst
zu minimieren.
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Ein
Außenspiegel zur Verringerung der Windgeräusche
und mit verbesserten aerodynamischen Eigenschaften ist in der
EP 17 87 862 A1 offenbart,
dessen Gehäuse zur Ablenkung eines Luftstroms mit mehreren
wellenförmigen Vertiefungen oder Wölbungen versehen
ist, die sich im Wesentlichen ausgehend von einem oberen Frontabschnitt des
Außenspiegelgehäuses über den oberen Wandabschnitt
desselben erstrecken. Die Wölbungen bzw. Vertiefungen verlaufen
dabei entweder parallel oder divergierend, gerade oder gekrümmt,
und weisen immer die gleiche Breite auf.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, ein
Außenspiegelgehäuse bereitzustellen, dessen Luftwiderstandsbeiwert
deutlich gegenüber dem Stand der Technik gesenkt ist und das
auch zum Einsatz an Lastkraftfahrzeugen geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Außenspiegelgehäuse mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der
Vorrichtung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Außenspiegelgehäuse,
das an einem Kraftfahrzeug angeordnet werden kann. Es verfügt über
eine gewölbte Rückwand, die in Bezug auf eine
Anordnung an dem Kraftfahrzeug durch einen oberen und einen unteren Randabschnitt, sowie
einen zu dem Kraftfahrzeug weisenden inneren und einen von dem Kraftfahrzeug weg
weisenden äußeren Randabschnitt berandet wird,
so dass eine Art Schale entsteht, in der ein Rückspiegel
angeordnet werden kann. An der äußeren Oberfläche
des Gehäuses, die entsprechend von den Randabschnitten
und der Rückwand gebildet wird, ist eine Oberflächenstruktur
eingebracht, die durch Vertiefungen gestaltet wird. Die Vertiefungen verlaufen
mit sich verjüngender Breite von dem inneren und dem äußeren
Randabschnitt in Richtung einer Vertikalachse der gewölbten
Rückwand, weitere Vertiefungen verlaufen von dem oberen,
beziehungsweise dem unteren Randabschnitt ebenfalls mit sich verjüngender
Breite in Richtung einer horizontalen Achse der gewölbten
Rückwand.
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Als
die Vertikal- und die Horizontalachsen, in deren Richtungen sich
die Vertiefungen der Randabschnitte verjüngen, werden vorteilhaft
Staupunktlinien gewählt. Diese markieren jeweils Bereiche
des Außenspiegelgehäuses, an denen bestimmte Strömungsbedingungen
herrschen: So sind die horizontalen Staupunktlinien solche, an denen
die gewölbte Wandung von der im Wesentlichen senkrecht
zur Luftströmung stehenden Wandung in die parallel zur
Luftströmung liegende Randabschnitte übergeht,
und die Staupunktlinie, an der die Luftstromlinien senkrecht auf
das Außenspiegelgehäuse treffen, entspricht der
vertikalen Achse.
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Die
Vertiefungen der Oberflächenstruktur haben eine Tiefe,
die sich gleich bleibend über die gesamte Länge
einer Vertiefung halten kann, alternativ ist es auch möglich,
dass die Vertiefungen eine sich in Richtung der vertikalen Staupunktlinie
oder der horizontalen Staupunktlinie verringernde Tiefe aufweisen.
Vorteilhaft sollten die Vertiefungen wenigstens eine Tiefe im Bereich
von 0,5 bis 7,0 mm haben, eine größere Tiefe von über
1 mm, insbesondere von 2 m wird bevorzugt.
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Das
erfindungsgemäße Außenspiegelgehäuse
verfügt ferner über Befestigungsmittel, damit es
an einem Hohlrohrspiegelhalter, insbesondere zur Montage an einem
Lkw oder Omnibus befestigt werden kann. Weitere Befestigungsmittel
sind vorgesehen, damit ein Spiegel in dem schalenartigen Außenspiegelgehäuse
befestigt werden kann. Schließlich können in weiteren
Alternativen Befestigungsmitteln vorgesehen sein, die es erlauben,
das Außenspiegelgehäuse zur vorteilhaften Nachrüstung
auf ein bereits an einem Kraftfahrzeug oder Lastkraftwagen bestehendes
Außenspiegelgehäuse zu montieren.
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Diese
und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung
unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.
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Der
Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung
der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des
Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen,
die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können
mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Erfindung.
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Dabei
zeigen:
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1 Eine
Vorderansicht auf ein Außenspiegelgehäuse eines
Lastkraftwagens,
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2 eine
Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Außenspiegelgehäuses,
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3a die
Ansicht aus 2 mit Luftströmungslinien,
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3b eine
Draufsicht auf das erfindungsgemäße Außenspiegelgehäuse,
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3c eine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Außenspiegelgehäuses,
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4 einen
schematischen Querschnitt durch die Vertiefungen des erfindungsgemäßen
Außenspiegelgehäuses,
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5 eine
Draufsicht auf ein an einem Halter angeordnetes Außenspiegelgehäuse,
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6 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Außenspiegelgehäuses, das an einer Fahrerkabine
eines Lastkraftwagens angeordnet ist,
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7 eine
Rückansicht auf ein erfindungsgemäßes
Außenspiegelgehäuse mit den darin angeordneten
Befestigungsmitteln,
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8 eine
schematische Rückansicht einer Anordnung von zwei an einem
Halter befestigten Außenspiegelgehäusen.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Außenspiegelgehäuse
für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Außenspiegelgehäuse
eines Lastkraftwagens oder Omnibusses.
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Das
Spiegelgehäuse wird dabei mit einer besonderen Form ausgebildet,
so dass sein Luftwiderstand des Spiegelgehäuses verringert
wird und damit bessere Luftwiderstandsbeiwerte erreicht werden können,
wodurch einerseits der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann und
die Windgeräusche minimiert werden.
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Als
Materialien für das erfindungsgemäße Spiegelgehäuse
kommen alle auf dem Markt erhältlichen Materialien von
Kunststoff bis hin zu Chrom oder Karbon in Frage.
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Ein
erfindungsgemäßes Außenspiegelgehäuse
kennzeichnet sich durch die Form und die Anordnung einer Vielzahl
von Vertiefungen, die, da sie mit nicht vertieften Materialabschnitten
alternieren, in der Querschnittsansicht ein Wellenmuster zeigen.
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In 1 ist
ein Außenspiegelgehäuse für einen Lastkraftwagen
dargestellt, das an einem Hohlrohrhalter 7 befestigt ist.
Wie 1 zeigt, hat das Außenspiegelgehäuse
eine gewölbte Rückwand 10, die in Bezug
auf eine Anordnung an dem Kraftfahrzeug durch einen oberen und einen
unteren Randabschnitt 12, 12' und einen zu dem
Kraftfahrzeug weisenden inneren und einen von dem Kraftfahrzeug
weg weisenden äußeren Randabschnitt 11, 11' berandet wird,
zwischen denen ein Rückspiegel angeordnet ist. „Innen” ergibt
sich hier bereits logisch durch die Halterung 7 für
das Gehäuse, die natürlich zum Fahrzeug hin weist.
Die Ecken und Kanten, die zwischen der gewölbten Rückwand 10,
dem oberen, dem unteren, dem inneren und dem äußeren
Randabschnitt 11, 11', 12, 12' und
den Gehäuserändern vorliegen, sind abgerundet.
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Die
seitlichen Randabschnitte 11, 11' und der obere
und untere Randabschnitt 12, 12' bilden kleine Flächen
aus, die, je nach Positionierung am Fahrzeug, in Richtung der Luftströmung
verlaufen. Die dargestellte Wandung 10 kann zwar plan sein,
wird jedoch, um einen besseren Luftwiderstandbeiwert zu erhalten,
gewölbt verlaufen. So ergeben sich die Staupunktlinien
S1, S2: Staupunktlinie S1 markiert den Bereich des Außenspiegelgehäuses,
an dem die gewölbte Wandung von der im wesentlichen senkrecht
zur Luftströmung stehenden Wandung in die parallel zur
Luftströmung liegenden Randabschnitte übergeht,
und die Staupunktlinie S2 ist die Linie, an der die Luftstromlinien
senkrecht auf das Außenspiegelgehäuse treffen.
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2 zeigt
nun, dass die gewölbte Rückwand 10 samt
der Randabschnitte 11, 11', 12, 12' an einer äußeren
Oberfläche eine Oberflächenstruktur mit Vertiefungen 2, 2' aufweist.
Die Vertiefungen 2' erstrecken sich von dem inneren und
dem äußeren Randabschnitt 11, 11' mit
einer sich in Richtung einer durch die gewölbte Rückwand 10 verlaufenden
Staulinie S2 verjüngenden Breite und die Vertiefungen 2 des
oberen und des unteren Randabschnitts 12, 12' verlaufen
mit sich verjüngender Breite in Richtung der entsprechenden
Staulinien S1. Dabei ist die gesamte äußere Oberfläche
des Gehäuses 1 mit den Vertiefungen bedeckt.
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Es
ist wichtig, dass Vertiefungen 2', die sich von dem inneren
und dem äußeren Randabschnitt 11, 11' in
Richtung S2 erstrecken, nicht symmetrisch verlaufen, sondern in
Bezug zu der vertikalen Staupunktlinie S2 angeordnet
werden. An dieser Stelle treffen von beiden Seitenrandabschnitten 11, 11' kommend
die Vertiefungen mit minimaler Breite aufeinander. Sich gegenüber
liegende Vertiefungen 2' können einander berühren.
Die Verjüngungen der Vertiefungen 2, 2' verlaufen
vorteilhaft kontinuierlich.
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In 2 ist
ein Außenspiegelgehäuse 1 mit einer von
einer Mittelachse nach links versetzten vertikalen Staupunktlinie
S2 dargestellt, was bedeutet, dass dieses
Spiegelgehäuse 1 zur Anordnung auf der linken
Fahrzeugseite – vom Fahrer aus gesehen – vorgesehen
ist.
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Ein
für die rechte Fahrzeugseite vom Fahrer aus betrachtet
vorgesehenes Außenspiegelgehäuse würde
entsprechend eine nach rechts versetzte vertikale Staupunktlinie
aufweisen. Diese muss nicht den gleichen Versatz aufweisen, da ein
rechter Rückspiegel häufig mit einer anderen Neigung
am Kraftfahrzeug angeordnet wird als ein linker Rückspiegel. Die
Rillenmuster, respektive das von den Vertiefungen gebildete Muster
des erfindungsgemäßen Spiegelgehäuses
kann dabei spiegelsymmetrisch gestaltet sein; die Anzahl der Vertiefungen
und nicht vertieften Abschnitte hängt lediglich von der
Größe des Spiegels ab.
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Je
größer das Spiegelgehäuse ist, desto mehr
Rillen wird es aufweisen. So kann beispielsweise das Außenspiegelgehäuse
eines Hauptspiegels für einen Transporter mit den Maßen
175 mm Breite und 355 mm Länge, siehe 2,
an den oberen und unteren Seitenrandabschnitten 4 drei
kleine Vertiefungen aufweisen, während der mittlere Wandabschnitt 5 fünf
Vertiefungen 2', jeweils vom inneren und äußeren
Randabschnitt 11, 11' her kommend, aufweist.
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Die
Ablenkungen eines auf das Außenspiegelgehäuse 1 auftreffenden
Luftstroms mit den Strömunglinien A ist in verschiedenen
Ansichten in den 3a, 3b und 3c dargestellt.
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Trifft
der Luftstrom auf das Außenspiegelgehäuse 1 wird
dieser von den nicht vertieften Abschnitten 3, 3' in
die Vertiefungen 2, 2' umgelenkt und über diese
abgeführt. Dies findet sowohl ausgehend von der vertikalen
Staupunktlinie S2 nach links und rechts statt,
als auch ausgehend von den horizontalen Staulinien S1 nach
oben und unten. Dadurch, dass die Vertiefungen 2, 2' zu
den Randabschnitten 11, 11', 12, 12' des
Spiegelgehäuses 1 hin breiter werden und so der
anströmende Luftstrom A durch die Vertiefungen 11, 11', 12, 12' auf
vorgegebene Weise umgelenkt und geführt wird, weist dieses
Spiegelgehäuse einen deutlich kleineren Luftwiderstandsbeiwert auf
als ein Gehäuse, das ansonsten gleich ist, aber nicht die
erfindungsgemäße Oberflächenstruktur
aufweist.
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Durch
die Anordnung und Form der Vertiefungen 11, 11', 12, 12' kann
der Luftstrom a besser abgeführt werden, so dass mit dem
erfindungsgemäßen Außenspiegelgehäuse
in der dargestellten Ausführungsform als Außenspiegelgehäuse
für ein Lastkraftwagen ein Luftwiderstandsbeiwert (Cw-Wert) von
etwa 0,35 bis 0,45 erreicht werden kann. Herkömmliche LKW-Außenspiegelgehäuse
weisen in etwa einen Cw-Wert von 0,6 bis 0,8 auf.
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Durch
die Senkung des Luftwiderstands kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt
und die Windgeräusche können minimiert werden.
Die zur erfindungsgemäßen Anordnung der verschiedenen
Vertiefungen notwendige Ermittlung der horizontalen und vertikalen
Staupunktlinien kann für alle gängigen Außenspiegelgehäuse
durchgeführt werden, die über eine feste Halterung
fest am Fahrzeug befestigt sind und somit eine definierte Anströmfläche
in Bezug auf das Fahrzeug bilden. Die fahrerabhängige Einstellung
des Rückspiegels erfolgt ohne Änderung der Gehäuseanordnung,
lediglich der Spiegel wird in seinen Neigung in dem Gehäuse
verstellt.
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In 4 ist
ein Querschnitt durch die erfindungsgemäß „wellenförmig” ausgeprägten
nicht vertieften Abschnitte 3, 3' und Vertiefungen 2, 2' dargestellt,
eine maximale Tiefe d der Vertiefungen 2, 2' kann
in einem Bereich von 0,5 mm bis 7 mm, insbesondere in einem Bereich
von 1,0 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt bei 2,0 mm liegen.
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Die
Tiefe der Vertiefungen 2, 2' bleibt in einer Ausführungsform
der Vorrichtung im Verlauf über dem Spiegel immer gleich,
lediglich die Abstände der Wellenberge und Wellentäler
differieren ausgehend von den Staupunktlinien. Eine symmetrische
Wellenform wie in 4 dargestellt, besteht lediglich
an den Stellen, an denen die nicht vertieften Abschnitte 3, 3' und
die Vertiefungen 2, 2' die gleiche Breite aufweisen.
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Alternativ
können die Vertiefungen 2' eine Tiefe d aufweisen,
die sich von dem inneren und dem äußeren Randabschnitt 11, 11' in
Richtung der vertikale Staupunktlinie (S2)
verringert, und/oder die sich von dem oberen und dem unteren Randabschnitt 12, 12' in Richtung
der horizontalen Staupunktlinien S1 verringert.
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In 5 ist
die Anordnung eines Außenspiegelgehäuses 1 an
einem Hohlrohrhalter 7 in einer Draufsicht dargestellt.
Die vertikale Staupunktlinie S2 wird als
vorderster Punkt, an dem die Luftströmung auf das Gehäuse
trifft, ersichtlich. Von der Staupunktlinie S2 aus,
in der Draufsicht in 5 hier nicht zu sehen, verbreitern
sich den Vertiefungen 2 nach rechts und links.
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Aufgrund
der geneigten Anordnung des Außenspiegelgehäuse
am Halter 7 in Bezug zu der Fahrerkabine weisen eben der
sich von der Staupunktlinie nach links und rechts erstreckende Abschnitt
des Gehäuses unterschiedliche Flächen auf; die
Vertiefungen sind daher unterschiedlich lang und weisen, wenn am
Rand des Außenspiegelgehäuses unterschiedliche
Breiten auf. Die linke Seiten bietet dem auftreffendem Luftstrom
a eine kleinere Angriffsfläche, die rechte Seite des Spiegelgehäuses
bietet die größere Luftanströmfläche.
Die unteren, nicht zu sehenden Vertiefungen verlaufen parallel zu
den oberen Vertiefungen 2.
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Ein
erfindungsgemäßes Spiegelgehäuse 1 kann,
wie in 6 zu sehen ist, an einem Hohlrohrhalter 7,
wie er bei vielen Lastkraftwagen 20 zum Einsatz kommt,
angeordnet werden.
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Dazu
kann das Außenspiegelgehäuse 1, wie in 7 dargestellt,
in seinem Inneren mit Befestigungsmitteln 6 ausgestattet
sein, mittels denen das Spiegelgehäuse 1 am Hohlrohrhalter 7 (siehe 8) befestigt
werden kann. Hier sind zwei verschieden große Außenspiegelgehäuse 1 dargestellt,
die beide am Hohlrohrhalter 7 mittels Befestigungsmitteln
angeordnet sind. Das so am Hohlrohrhalter 7 befestigte Außenspiegelgehäuse 1 bleibt
fest und ist nicht verstellbar. Ein Spiegel, der in dem Außenspiegelgehäuse
angeordnet ist, kann über entsprechende, bekannte Mechanismen
verstellt werden.
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So
ist es auch möglich, das erfindungsgemäße
Spiegelgehäuse nachzurüsten, indem lediglich das
Spiegelgehäuse ausgetauscht wird. Der Spiegel braucht nicht
ersetzt werden, es wird lediglich ein erfindungsgemäßes
Spiegelgehäuse auf den existierenden Spiegel aufgesetzt
und befestigt. Das Spiegelgehäuse besitzt eine eigene Halterung,
die an der Hohlrohrhalterung befestigt wird.
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Generell
ist auch denkbar, dass ein erfindungsgemäß gestaltetes
Gehäuse auf ein bestehendes Spiegelgehäuse aufmontiert
werden kann.
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Die
erfindungsgemäßen Form- und Anordnungsmerkmale
in Bezug auf die Vertiefungen sind dabei nicht auf Außenspiegelgehäuse
eines Lastkraftwagens begrenzt, sie können für
jeden Fahrzeugtyp bzw. Außenspiegelgehäusetyp,
auch für Personenkraftwagen verwendet werden. Abhängig von
Form und Größe des Außenspiegelgehäuses
variiert vor allem die Anzahl der Vertiefungen bzw. Wölbungen.
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Während
in den 1 bis 3c und 5 und 6 ein
Außenspiegelgehäuse für eine vom Fahrer
aus gesehene linke Kraftfahrzeugseite dargestellt ist, stellt das
Außenspiegelgehäuse in 8 den Außenspiegel
auf der vom Fahrer aus gesehenen rechten Seite dar.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Spiegelgehäuses
kann somit der Luftwiderstandsbeiwert reduziert werden, wodurch
sowohl ein Kraftstoffverbrauch gesenkt als auch Windgeräusche
minimiert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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