DE102011121909A1

DE102011121909A1 - Adjustable car body element for altering aerodynamics of motor vehicle, has outer surface changeable relative to car body up to maximum deflection by using adjusting device depending on speed of motor vehicle

Info

Publication number: DE102011121909A1
Application number: DE102011121909A
Authority: DE
Inventors: Edgar Lossnitzer; Daniel Labbe
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27

Abstract

The adjustable car body element (10) has an outer surface changeable relative to a car body (12) up to a maximum deflection by using an adjusting device depending on speed of a motor vehicle (5). The adjusting device is provided with an electric, pneumatic or hydraulic adjusting drive. The outer surface is designed as a smooth or structured fabric-reinforced membrane made of a thermoplastic or an elastomer-material. The membrane has one or more chambers, which are changeable in shapes using the adjusting device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Karosserieelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere auf ein verstellbares Karosserieelement zur Veränderung der Aerodynamik.The invention relates to a body element for a motor vehicle, in particular to an adjustable body element for changing the aerodynamics.

Heutige Kraftfahrzeug werden bezüglich ihrer Aerodynamik bekanntermaßen optimiert, um sowohl eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs durch Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwerts als auch eine Verbesserung der Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs durch Erhöhung des Anpressdrucks zu erreichen. Derartige Optimierung stehen jedoch immer in Konkurrenz zum optischen Eindruck des Kraftfahrzeugs Styling beziehungsweise Design, der mit einem möglichst geringen Luftwiderstandsbeiwert in Einklang gebracht werden muss, wodurch Kompromisse eingegangen werden müssen.Today's motor vehicles are known to be optimized in terms of their aerodynamics to achieve both a reduction in fuel consumption by improving the drag coefficient and improving the driving characteristics of the motor vehicle by increasing the contact pressure. Such optimization, however, always compete with the visual impression of the motor vehicle's styling or design, which must be reconciled with the lowest possible coefficient of drag, which means that compromises have to be made.

Eine Möglichkeit die Außenkontur eines Fahrzeuges zu verändern, wird in der DE 3630645 C2 beschrieben. In dieser Druckschrift ist eine flexibel verformbare Membran gezeigt, die an einer Karosserie und/oder dem Unterboden der Karosserie angeordnet ist und bei Stillstand oder Rückwärtsfahrt die Außenkontur des Fahrzeuges nicht verändert. Abhängig von dem durch die Fahrgeschwindigkeit erzeugten Staudruck dehnt sich die Membran jedoch aus, um so die Außenkontur des Fahrzeuges zu optimieren.One way to change the outer contour of a vehicle is in the DE 3630645 C2 described. In this document, a flexible deformable membrane is shown, which is arranged on a body and / or the underbody of the body and does not change the outer contour of the vehicle when stationary or reversing. Depending on the back pressure generated by the driving speed, however, the diaphragm expands so as to optimize the outer contour of the vehicle.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, weitere Alternativen zur Verbesserung der Aerodynamik eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die darüber hinaus einen kostengünstigeren Aufbau ermöglichen.An object of the invention is to provide further alternatives for improving the aerodynamics of a motor vehicle, which also allow a more cost-effective structure.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is solved by the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. These can be combined in a technologically meaningful way. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

Ein erfindungsgemäßes Karosserieelement zur Befestigung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs weist eine Außenwand auf, die in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mittels einer Stelleinrichtung bis zu einer maximalen Auslenkung relativ zur Karosserie veränderbar ist, wobei die maximale Auslenkung einstellbar ist.An inventive body element for attachment to a body of a motor vehicle has an outer wall which is variable depending on a driving speed of the motor vehicle by means of an adjusting device up to a maximum deflection relative to the body, wherein the maximum deflection is adjustable.

Gemäß der Erfindung wird ein Karosserieelement geschaffen, bei dem entgegen den bekannten Systemen ein möglichst geringer Luftwiderstandsbeiwert in Einklang mit Designanforderungen gebracht werden kann. Durch flexible beziehungsweise verformbare Elemente an der Karosserie und an einem Unterboden sind Angleichungen an einen idealen Konturbereich zur cw-Wertreduzierung möglich. Diese flexiblen Elemente können aktiv oder passiv in Funktion treten und somit im Hochgeschwindigkeitsbereich eine ”ideal Kontur” ermöglichen. Vorteil ist, dass im Stand und Betrieb im Stadtbereich die ästhetischen Designziele beibehalten werden können. Erst bei hohen Geschwindigkeiten dienen Veränderungen durch die Karosserieelemente zur cw-Reduzierung. Dies hat den Vorteil, dass eine Gewichtsreduzierung im Vergleich zu einem herkömmlichen Spoiler erreicht wird, wobei die gleichen positive Eigenschaften wie ein Spoiler hervorgerufen werden ohne jedoch dessen negativen Eigenschaften bezüglich des optischen Eindrucks des Fahrzeugs hervorzurufen. Es ist ein Einsatz an jeder Stelle des Fahrzeugs und für beliebige Fahrzeugtypen denkbar. Regulierbarkeit erfolgt über die Stelleinrichtung nach Geschwindigkeit und Gegenwind.According to the invention, a body element is provided in which contrary to the known systems the lowest possible drag coefficient can be brought into line with design requirements. By flexible or deformable elements on the body and on a subfloor adjustments to an ideal contour area for cw value reduction are possible. These flexible elements can take active or passive function and thus enable an "ideal contour" in the high-speed range. The advantage is that in the state and operation in the city area, the aesthetic design goals can be maintained. Only at high speeds are changes made by the body elements to cw reduction. This has the advantage that a weight reduction is achieved compared to a conventional spoiler, whereby the same positive properties as a spoiler are caused without, however, causing its negative properties with respect to the visual impression of the vehicle. It is an application at any point of the vehicle and conceivable for any type of vehicle. Adjustability is via the adjusting device for speed and headwind.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung ein elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Stellantrieb.According to one embodiment of the invention, the adjusting device is an electric, pneumatic or hydraulic actuator.

Ein Stellantrieb gemäß dieser Ausführungsform ist auf einfache Weise realisierbar und kann beispielsweise mit einem Geschwindigkeitsmesser verbunden sein, um die Veränderung der Karosserieform zu bewirken.An actuator according to this embodiment is easily realized and may for example be connected to a speedometer to effect the change of the body shape.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung ein Elektromotor, ein mittels eines Reifendruckluftsystems betätigter Pneumatik-Antrieb oder ein mittels einer Spritzwasserpumpe der Scheibenwaschanlage betätigter Hydraulik-Antrieb.According to a further embodiment of the invention, the adjusting device is an electric motor, a pneumatic drive actuated by means of a tire pressure air system or a hydraulic drive actuated by means of a spray water pump of the windscreen washer system.

In dieser Ausführungsform werden Komponenten verwendet, die ohnehin bei Kraftfahrzeugen vorhanden sind. So sind beispielsweise manche Kraftfahrzeuge mit einem Kompressor anstelle eines Reserverads ausgestattet. Dieser kann einen Druckluftbehälter befüllen. Des Weiteren kann Flüssigkeit der Scheibenwaschanlage zur hydraulischen Steuerung verwendet werden, wobei das Scheibenwasser nach der Nutzung wieder in einen entsprechenden Behälter zurückfließen kann. Folglich ist in Verbindung mit den beschriebenen Karosserieelementen lediglich ein Ventil nötig, um eine Veränderung der Karosserieform zu bewirken. Dies ist insbesondere für Karosserieelemente am Fahrzeugheck von Vorteil, wodurch die Spritzwasserpumpe der Heckscheibenwaschanlage die benötigte zusätzliche Funktion unterstützt.In this embodiment, components are used which are already present in motor vehicles. For example, some motor vehicles are equipped with a compressor instead of a spare tire. This can fill a compressed air tank. Furthermore, washer fluid can be used for hydraulic control, with the disc water returning to a suitable container after use. Consequently, in connection with the body elements described only one valve is necessary to effect a change in the body shape. This is particularly advantageous for body parts on the rear of the vehicle, whereby the spray water pump of the rear window washer system supports the additional function required.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Außenfläche als eine elastische Membran ausgeführt.According to a further embodiment of the invention, the outer surface is designed as an elastic membrane.

Eine Membran, welche sich mit Hilfe der Stelleinrichtung aufblasen bzw. ausdehnen lässt, kann an geeigneten Stellen beispielsweise als Ersatz für einen Spoiler oder als Unterbodenverkleidung am Fahrzeug montiert werden. Die Membran umfasst einen Hohlraum und mehrere Lufteinlässe. Durch die Stelleinrichtung wird der Hohlraum mit Wasser, Luft oder dergleichen gefüllt, wodurch sich die Membran aufweitet. Die Membran selbst ist aus einem elastischen Material, welches sich bis zu einem gewissen Grad dehnen lässt und dabei nicht reißt. Die Membran ist in ihrer maximalen Ausdehnung regulierbar. Die Grundform der Membran ist so gestaltet, dass die Form je nach montierter Position der der Karosserie gleicht. Somit übernimmt die Membran letztlich bei hohen Geschwindigkeiten die Funktion/Vorteile, die u. a. durch einen Spoiler erzeugt werden und beseitigt gleichzeitig dessen Nachteile (optische Dominanz und zusätzliches Gewicht). Je nach Geschwindigkeit lässt sich die Ausdehnung der gesamten Membran und somit die Größe der entstehenden Außenkonturveränderung regeln. Bei steigender Fahrgeschwindigkeit wird der Druck auf die Membran erhöht und folglich dehnt sich die Membran aus und bildet eine vorgegebenen idealen Außenkontur aus, die den Fahrtwind in einer ”optimale laminaren Strömung” kanalisiert. Dagegen reduziert sich bei Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Membran wieder, so dass sich die idealisierte Außenkontur ihrer alten Form nähert. In Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs oder bei Stillstand des Fahrzeugs ist die Membran ungefüllt bzw. in ihrem Grundzustand. A membrane which can inflate or expand with the aid of the adjusting device can be mounted at suitable locations, for example, as a replacement for a spoiler or as an underbody covering on the vehicle. The membrane comprises a cavity and several air inlets. By the adjusting device, the cavity is filled with water, air or the like, whereby the membrane expands. The membrane itself is made of an elastic material that can be stretched to some degree and does not tear. The membrane is adjustable in its maximum extent. The basic shape of the membrane is designed so that the shape of the body is similar depending on the mounted position. Thus, the membrane ultimately takes over the function / advantages at high speeds, which are generated inter alia by a spoiler and at the same time eliminates its disadvantages (optical dominance and additional weight). Depending on the speed, the extent of the entire membrane and thus the size of the resulting outer contour change can be regulated. As the driving speed increases, the pressure on the diaphragm is increased and consequently the diaphragm expands and forms a predetermined ideal outer contour, which channels the airstream in an "optimal laminar flow". On the other hand, reducing the vehicle speed reduces the membrane again, so that the idealized outer contour approaches its old shape. In reverse movement of the vehicle or at standstill of the vehicle, the membrane is unfilled or in its ground state.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die elastische Membran in Form eines Schlauchs ausgeführt.According to a further embodiment of the invention, the elastic membrane is designed in the form of a tube.

Eine schlauchförmige Membran kann sich an vielen Stellen des Fahrzeugs angeordnet werden. So ist es beispielsweise möglich bereits vorhandene Spalte in der Karosserie mit dem erfindungsgemäßen Karosserieelement zu bestücken. Selbstverständlich ist es ebenso denkbar, an ausgewählten Stellen zusätzliche Ausbuchtungen zu schaffen, in die die schlauchförmige Membran unauffällig eingebracht wird.A tubular membrane can be arranged in many places of the vehicle. For example, it is possible to equip existing gaps in the body with the body element according to the invention. Of course, it is also conceivable to create additional bulges at selected locations, in which the tubular membrane is inconspicuously introduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Außenfläche als eine glatte oder auch texturierte Membran, die über textile Einlagen verstärkt ist. Dieser Verbund weist in seiner entsprechenden Nutzung eine oder mehrere Kammern auf, die mittels der Stelleinrichtung in ihrer Form veränderbar sind.According to a further embodiment of the invention, the outer surface is a smooth or textured membrane which is reinforced by textile inserts. In its corresponding use, this composite has one or more chambers which can be changed in their shape by means of the adjusting device.

Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für eine Montage auf einem Fahrzeugdach, das dann im Aussehen einem Stoffverdeck eines Cabrios entspricht. Durch die Kammern kann der Luftwiderstandsbeiwert entsprechend optimiert werden.This embodiment is particularly suitable for mounting on a vehicle roof, which then corresponds in appearance to a fabric hood of a convertible. Through the chambers of the drag coefficient can be optimized accordingly.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die maximale Auslenkung der Außenwand im Bereich von 1 cm bis 40 cm, vorzugsweise zwischen 2 cm und 15 cm, einstellbar.According to a further embodiment of the invention, the maximum deflection of the outer wall in the range of 1 cm to 40 cm, preferably between 2 cm and 15 cm, adjustable.

Die Auslenkung kann mittels der Stelleinrichtung reguliert werden. Typischerweise werden nur kleine Auslenkungen benötigt, um den gewünschten Effekt auf den Luftwiderstandsbeiwert zu erreichen. Zwar hängen die benötigten Auslenkungen von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Position des Karosserieelements am Fahrzeug ab, sie betragen jedoch üblicherweise einige Zentimeter.The deflection can be regulated by means of the adjusting device. Typically, only small deflections are needed to achieve the desired drag coefficient effect. Although the required deflections depend on the speed of the vehicle and the position of the body element on the vehicle, they are usually a few centimeters.

Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug mit einem Karosserieelement wie oben beschrieben angegeben, bei dem das Karosserieelement im Frontbereich der Karosserie, vorzugsweise auf einer Motorhaube angeordnet ist.Furthermore, a motor vehicle is specified with a body element as described above, in which the body element is arranged in the front region of the body, preferably on a bonnet.

Ein Karosserieelement im Frontbereich der Karosserie kann beispielsweise durch mechanisches Aufstellen mittels eines kleinen Elektromotors gebildet werden, so dass ab einer definierten Geschwindigkeit das Karosserieelement nach oben verfährt. Demgemäß wird eine Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwerts erreicht.A body element in the front region of the body can be formed, for example, by mechanical erection by means of a small electric motor, so that the body element moves upwards at a defined speed. Accordingly, an improvement of the drag coefficient is achieved.

Außerdem wird ein Kraftfahrzeug mit einem Karosserieelement wie oben beschrieben angegeben, bei dem das Karosserieelement im Heckbereich der Karosserie, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten einer Heckklappe, angeordnet ist.In addition, a motor vehicle is specified with a body element as described above, in which the body element in the rear region of the body, preferably on two opposite sides of a tailgate, is arranged.

Diese Ausführungsform ist insbesondere bei sogenannten Kombinationskraftwagen von Vorteil, da bei diesen Fahrzeugmodellen aufgrund des direkten Übergangs des Dachs zur Heckklappe häufig zusätzliche aerodynamische Anstrengungen unternommen werden müssen, um den Luftwiderstandsbeiwert zu senken. Da zusätzliche Spoiler unter ästhetischen Gesichtspunkten häufig unerwünscht sind, kann gemäß der Erfindung ein schlauchartiges Karosserieelement eingesetzt werden, das erst ab einer entsprechenden Geschwindigkeit sichtbar ist.This embodiment is particularly advantageous in so-called combination motor vehicles, since in these vehicle models due to the direct transition of the roof to the tailgate often additional aerodynamic effort must be made to reduce the drag coefficient. Since additional spoilers are often undesirable from an aesthetic point of view, a hose-like body element can be used according to the invention, which is only visible from a corresponding speed.

Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einem Karosserieelement wie oben beschrieben angegeben, bei dem das Karosserieelement im Dachbereich der Karosserie, vorzugsweise in der Mitte oder an zwei gegenüberliegenden Längsseiten, angeordnet ist.Furthermore, a motor vehicle is specified with a body element as described above, in which the body element in the roof region of the body, preferably in the middle or on two opposite longitudinal sides, is arranged.

Dabei kann ein mechanisches Aufstellen oder ein Aufblasen zur Verstellung des Karosserieelements erfolgen, so dass der Luftwiderstandsbeiwert entsprechend verändert wird. Es ist vorgesehen, sowohl ein oder mehrere tropfenförmige Karosserieelemente in der Mitte des Daches zu bilden als auch schmale Karosserieelemente an der Dachreling anzubringen. Des Weiteren kann das Karosserieelement am Ende des Dachs als Spoiler ausgebildet sein.In this case, mechanical erection or inflation for adjustment of the body element can take place, so that the coefficient of air resistance is changed accordingly. It is intended to form both one or more teardrop-shaped body elements in the middle of the roof as well as to attach narrow body elements to the roof rail. Furthermore, that can Body element at the end of the roof to be designed as a spoiler.

Schließlich wird ein Kraftfahrzeug mit einem Karosserieelement wie oben beschrieben angegeben, bei dem das Karosserieelement an einem oder mehreren Kotflügeln der Karosserie angeordnet ist.Finally, a motor vehicle is specified with a body element as described above, in which the body element is arranged on one or more fenders of the body.

Neben der Anbringung an den Kotflügeln können die Karosserieelemente auch an den Türen angeordnet werden, um den gewünschten Effekt zur Reduzierung des Luftwiderstandsbeiwerts zu erreichen.In addition to the attachment to the fenders, the body panels can also be placed on the doors to achieve the desired effect to reduce the drag coefficient.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Some embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer ersten Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, 1 FIG. 2: a body element according to the invention in a first embodiment together with a motor vehicle in a side view, FIG.

2a: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer zweiten Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in euer Heckansicht, 2a a body element according to the invention in a second embodiment together with a motor vehicle in the rear view,

2b: ein Detail aus 2a, 2 B : a detail from 2a .

2c: ein weiteres Detail aus 2a, 2c : another detail 2a .

3: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer dritten Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in einer Draufsicht, 3 FIG. 2: a body element according to the invention in a third embodiment together with a motor vehicle in a plan view, FIG.

4: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer vierten Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in einer Draufsicht, 4 FIG. 2: a body element according to the invention in a fourth embodiment together with a motor vehicle in a plan view, FIG.

5: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer fünften Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, 5 FIG. 2 shows a side view of a body element according to the invention in a fifth embodiment together with a motor vehicle, FIG.

6a: ein erfindungsgemäßes Karosserieelement in einer sechsten Ausführungsform zusammen mit einem Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, 6a FIG. 2: a body element according to the invention in a sixth embodiment together with a motor vehicle in a side view, FIG.

6b: ein Detail aus 6a, 6b : a detail from 6a .

6c: ein weiteres Detail aus 6a, und 6c : another detail 6a , and

7: ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik in einer Seitenansicht. 7 : A motor vehicle according to the prior art in a side view.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

In 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein Kraftfahrzeug 5 weist ein Karosserieelement 10 auf, das im Frontbereich einer Karosserie 12 als Motorhaube angeordnet ist. Das Karosserieelement 10 kann mittels eines Elektromotors (nicht in 1 gezeigt) aufgestellt werden, so dass ab einer definierten Geschwindigkeit das Karosserieelement 10 nach oben verfahren wird. Demgemäß wird eine Verringerung des Luftwiderstands erreicht, wie in 1 anhand des Strömungsprofils 14 mit zum Fahrzeugheck verschobenen Luftwirbeln 16 angedeutet ist.In 1 a first embodiment of the invention is shown. A motor vehicle 5 has a bodywork element 10 on the front of a body 12 is arranged as a bonnet. The bodywork element 10 can by means of an electric motor (not in 1 shown), so that from a defined speed, the body element 10 is moved upwards. Accordingly, a reduction in air resistance is achieved, as in 1 based on the flow profile 14 with shifted air to the rear of the vehicle 16 is indicated.

Bei der in 2a gezeigten Ausführungsform wird das Karosserieelement 10 im Heckbereich der Karosserie 12 jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten einer Heckklappe 14 angeordnet. Die Außenwand 18 des Karosserieelements 10 ist in Form einer elastischen schlauchförmigen Membran ausgeführt. Die Membran des Karosserieelements 10 umfasst einen Hohlraum und mehrere Lufteinlässe. Durch eine Stelleinrichtung wird der Hohlraum mit Wasser, Luft oder dergleichen gefüllt, wodurch sich die Membran aufbläht. Die Membran selbst ist aus einem elastischen Material, welches sich bis zu einem gewissen Grad dehnen lässt und nicht reißen darf. Die Membran des Karosserieelements 10 ist in ihrer maximalen Ausdehnung regulierbar.At the in 2a the embodiment shown is the body element 10 in the rear of the body 12 each on two opposite sides of a tailgate 14 arranged. The outer wall 18 of the bodywork element 10 is designed in the form of an elastic tubular membrane. The membrane of the bodywork element 10 includes a cavity and multiple air inlets. By an adjusting device, the cavity is filled with water, air or the like, whereby the membrane inflates. The membrane itself is made of an elastic material, which can be stretched to a certain extent and must not break. The membrane of the bodywork element 10 is adjustable in its maximum extent.

Je nach Geschwindigkeit lässt sich die Ausdehnung des Karosserieelements 10 und somit die Größe des entstehenden ”Spoilers” regeln.Depending on the speed, the extent of the body element can be 10 and thus regulate the size of the resulting "spoiler".

Bei steigender Geschwindigkeit in der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 4 wird der Druck auf die Membran des Karosserieelements 10 erhöht und folglich dehnt sich die Membran aus bzw. der entstehende Spoiler wird größer. Dagegen zieht sich bei Reduzierung der Geschwindigkeit in der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 5 die Membran des Karosserieelements 10 wieder zusammen, so dass der Spoiler kleiner wird.With increasing speed in the forward movement of the vehicle 4 the pressure on the diaphragm of the bodywork element 10 increases and thus the membrane expands or the resulting spoiler is larger. By contrast, when speed is reduced in the forward motion of the vehicle retires 5 the membrane of the bodywork element 10 Together again, so that the spoiler is smaller.

Dies ist in 2b bzw. 2c gezeigt, in denen das Karosserieelement 10 mit unterschiedlichen Größen dargestellt ist, wobei die maximale Auslenkung 30 in 2c angedeutet ist. In Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 5 oder bei Stillstand des Fahrzeugs ist die Membran, nicht aufgeblassen/gefüllt bzw. in ihrem Grundzustand.This is in 2 B respectively. 2c shown in which the bodywork element 10 shown with different sizes, the maximum deflection 30 in 2c is indicated. In reverse motion of the vehicle 5 or when the vehicle is stationary, the membrane is not inflated / filled or in its ground state.

In 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der das Karosserieelement 10 auf dem Dach des Fahrzeugs 5 angeordnet ist. Die Außenwand 18 des Karosserieelements 10 ist als glatte aber auch texturierte Membrane bzw. ”Verbundmembrane” ausgeführt. Die Membran kann über eine textile Verstärkungen, wie z. B. Fasergelege, Fasergewirke, oder Gewebe, und deren inhärenten Dimensionierungen so ausgeführt werden, dass sie sich entsprechend der geforderten aerodynamischen Idealkonturen anpassen lässt. Dabei kann das Gewebe vollflächig auf dem Dach des Fahrzeugs 5 angebracht werden, wobei in einem gewünschten Bereich keine feste Verbindung zum Dach des Fahrzeugs 5 haben. Folglich wird eine Kammer gebildet, die mittels der Stelleinrichtung in ihrer Form veränderbar sind. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für eine Montage auf einem Fahrzeugdach, bei dem ähnlich wie bei Cabrios eine Gewebestruktur aufgebracht ist. Durch die Kammer kann der Luftwiderstandsbeiwert als Folge des Fahrtwindes 20 entsprechend optimiert werden.In 3 an embodiment is shown in which the body element 10 on the roof of the vehicle 5 is arranged. The outer wall 18 of the bodywork element 10 is designed as a smooth but also textured membrane or "composite membrane". The membrane can over a textile reinforcements, such. As fiber fabric, Fasergewirke, or fabric, and their inherent dimensions are designed so that it can be adjusted according to the required aerodynamic ideal contours. This allows the fabric over the entire surface on the roof of the vehicle 5 be attached wherein in a desired area no firm connection to the roof of the vehicle 5 to have. Consequently, a chamber is formed, which are variable by means of the adjusting device in shape. This embodiment is particularly suitable for mounting on a vehicle roof, in which, similar to convertibles, a fabric structure is applied. Through the chamber, the drag coefficient as a result of the wind 20 be optimized accordingly.

In 4 ist eine zur 3 sehr ähnliche Ausführungsform gezeigt. Hier werden zwei Kammern gebildet, die wiederum mittels der Stelleinrichtung in ihrer Form veränderbar sind. Die Stelleinrichtung kann beispielsweise mittels an der Dachunterstruktur angebrachter Düsen auf Membran/Verbundmembran einwirken. Dazu kann ein Drucklufttank verwendet werden, der in Verbindung mit einem kleinen Kompressors, wie er in einem Fahrzeug ohne Reserverad zu finden ist, entsprechend befüllt wird.In 4 is one to 3 very similar embodiment shown. Here, two chambers are formed, which in turn can be changed in shape by means of the adjusting device. The adjusting device can act on membrane / composite membrane, for example by means of nozzles attached to the roof substructure. For this purpose, a compressed air tank can be used, which is filled in conjunction with a small compressor, as it can be found in a vehicle without a spare wheel, accordingly.

In 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der das Karosserieelement 10 ebenfalls auf dem Dach des Fahrzeugs 5 angeordnet ist. Das Karosserieelement 10 ist an zwei gegenüberliegenden Längsseiten als Dachreling angeordnet. Die maximale Auslenkung der Außenwand 18 ist mittels der Stelleinrichtung 22 im Bereich von einigen Zentimetern, beispielsweise zwischen 1 cm bis 40 cm oder zwischen 2 cm und 15 cm einstellbar. Typischerweise werden nur kleine Auslenkungen benötigt, um den gewünschten Effekt auf den Luftwiderstandsbeiwert zu erreichen.In 5 an embodiment is shown in which the body element 10 also on the roof of the vehicle 5 is arranged. The bodywork element 10 is arranged on two opposite long sides as a roof rail. The maximum deflection of the outer wall 18 is by means of the adjusting device 22 adjustable in the range of a few centimeters, for example between 1 cm to 40 cm or between 2 cm and 15 cm. Typically, only small deflections are needed to achieve the desired drag coefficient effect.

In 6a ist eine Ausführungsform gezeigt, in der das Karosserieelement 10 als Dachspoiler auf dem Dach des Fahrzeugs 5 angeordnet ist.In 6a an embodiment is shown in which the body element 10 as a roof spoiler on the roof of the vehicle 5 is arranged.

Dabei kann das Karosserieelement 10 mechanisches Aufstellen durch einen Elektromotor und eine Hebelmechanik ab einer definierten Geschwindigkeit aufgestellt werden. Ebenso möglich ist ein pneumatisches Aufblasen von Schläuchen als Stellelement 24, die das Karosserieelement 10 aufstellen, oder auch ein Aufblasen des Karosserieelements 10 selbst. Eine exemplarische Ausführungsform mit einem Schlauch als Stellelement 24 ist in 6b gezeigt. Eine Ausführungsform mit mehreren Schläuchen als Stellelement 24 ist in 6c gezeigt.In this case, the body element 10 set up mechanically by an electric motor and a lever mechanism from a defined speed. Also possible is a pneumatic inflation of hoses as an actuator 24 that the bodywork element 10 put up, or even an inflation of the body element 10 itself. An exemplary embodiment with a hose as an actuator 24 is in 6b shown. An embodiment with several hoses as an actuator 24 is in 6c shown.

Im Allgemeinen kann die Stelleinrichtung 22 umfassend den Antrieb 26 und den Stellelement 24, hier exemplarisch ein Membranschlauch, auf unterschiedliche Art bereitgestellt werden, beispielsweise als ein elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Stellantrieb. Die Stelleinrichtung 22 ist mit einem Geschwindigkeitsmesserverbunden, um die Veränderung der Karosserieform in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit zu regeln. Die Stelleinrichtung 22 weist einen Stellantrieb 26 auf, der über eine geeignete Verbindung 28 mit dem Stellelement 24 verbunden ist. Der Stellantrieb kann als ein Elektromotor, als ein mittels eines Reifendruckluftsystems betätigter Pneumatik-Antrieb oder als ein mittels einer Scheibenwaschanlage betätigter Hydraulik-Antrieb ausgeführt sein. Dazu können Komponenten verwendet werden, die ohnehin bei Kraftfahrzeugen 5 vorhanden sind. Des Weiteren kann Flüssigkeit einer Scheibenwaschanlage zur hydraulischen Steuerung verwendet werden, wobei das Scheibenwasser nach Betätigung wieder in einen entsprechenden Behälter zurückfließen kann.In general, the adjusting device 22 comprising the drive 26 and the actuator 24 , Here exemplarily a membrane tube are provided in different ways, for example as an electric, pneumatic or hydraulic actuator. The adjusting device 22 is connected to a speedometer to control the change in body shape depending on the vehicle speed. The adjusting device 22 has an actuator 26 on, over a suitable connection 28 with the actuator 24 connected is. The actuator may be embodied as an electric motor, as a pneumatic drive actuated by a tire pressure air system, or as a hydraulic drive actuated by a windscreen washer. These components can be used, anyway in motor vehicles 5 available. Furthermore, liquid of a windscreen washer system can be used for hydraulic control, whereby the disk water can flow back into a corresponding container after actuation.

Im Vergleich zu obigen Ausführungsformen ist ein Kraftfahrzeug 5 nach dem Stand der Technik dargestellt. Man erkennt, dass die Luftwirbel 16 bereits über dem Fahrzeugdach auftreten, was einen erhöhten Luftwiderstand zur Folge hat.Compared to the above embodiments is a motor vehicle 5 represented according to the prior art. One recognizes that the air vortex 16 already appear above the vehicle roof, resulting in increased air resistance.

Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner alter dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.Although some possible embodiments of the invention have been disclosed in the foregoing description, it is to be understood that numerous other variants of embodiments exist through the possibility of combining all of the aforementioned and further known to those skilled in the technical features and embodiments. It is further understood that the embodiments are to be understood as examples only, which in no way limit the scope, applicability and configuration. Rather, the foregoing description would suggest a suitable way for the skilled person to realize at least one exemplary embodiment. It should be understood that in an exemplary embodiment, numerous changes in the function and arrangement of the elements may be made without departing from the scope and equivalents disclosed in the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

55: Kraftfahrzeugmotor vehicle
1010: Karosserieelementbody member
1212: Karosseriebody
1414: Strömungflow
1616: Luftwirbelair vortex
1818: Außenflächeouter surface
2020: Fahrtwindwind
2222: Stelleinrichtungsetting device
2424: Stellelementactuator
2626: Stellantriebactuator
2828: Verbindungconnection
3030: maximale Ausdehnungmaximum extension

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3630645 C2 [0003]

Claims

Body element for attachment to a body ( 12 ) of a motor vehicle ( 5 ), wherein the body element ( 10 ) one by means of an adjusting device ( 22 ) as a function of a driving speed of the motor vehicle ( 5 ) relative to the body ( 12 ) up to a maximum deflection ( 30 ) changeable outer surface ( 18 ), wherein the maximum deflection ( 30 ) is adjustable.

Bodywork element according to claim 1, in which the adjusting device ( 22 ) an electric, pneumatic or hydraulic actuator ( 26 ) having.

Body element according to Claim 2, in which the actuator ( 26 ) Is an electric motor, operated by means of a tire pressure air system pneumatic drive or actuated by a water spray pump hydraulic drive.

Body element according to claim 1 to 3, wherein the outer surface ( 18 ) is designed in the form of an elastic membrane.

A body member according to claim 4, wherein the elastic membrane is in the form of a tube.

Body element according to one of claims 1 to 4, wherein the outer surface ( 18 ) is designed as a smooth or structured textile-reinforced membrane of a thermoplastic or an elastomeric material, which has one or more chambers, which by means of the adjusting device ( 22 ) are variable in shape.

Body element according to one of claims 1 to 6, wherein the maximum deflection ( 30 ) of the outer surface ( 18 ) in the range of 1 cm to 40 cm, preferably between 2 and 15 cm, is adjustable.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) in the front area of the body ( 12 ), is preferably arranged on a hood.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) in the rear area of the body ( 12 ), preferably on two opposite sides of a tailgate, is arranged.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) in the roof area of the body ( 12 ), preferably in the middle or on two opposite longitudinal sides.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) on one or more fenders of the body ( 12 ) is arranged.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) on one or more doors of the body ( 12 ) is arranged.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) on an underbody area of the body ( 12 ) is arranged.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) for closing off discontinuous transitions and gaps, preferably door gaps or tailgate gaps.

Motor vehicle with a bodywork element ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, in which the bodywork element ( 10 ) on a tailgate of the body ( 12 ) is arranged to approach an ideal tail end, preferably in the form of drops.