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Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Insbesondere bei Fahrzeugen mit Fließheck besteht das Problem, dass die über die Fahrzeugkarosserie strömende Luftströmung im Heckbereich nach unten gerichtet ist und somit zu einem relativ hohen Luftwiderstand und zu einer erhöhten Auftriebskraft im Bereich der Hinterachse führt.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Luftleitvorrichtungen, auch als Flügel oder Spoiler bezeichnet, vorzusehen, um die Luftströmung insbesondere bei Sportwagen vorteilhaft zu beeinflussen und die Aerodynamik der Fahrzeugkarosserie zu verbessern. Es ist ebenfalls bekannt, solche Luftleitvorrichtungen motorisch bewegbar auszubilden, um die Luftleitvorrichtung nur im Bedarfsfalle, d.h. beim Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit, auszustellen und in Funktion zu nehmen (im Folgenden auch als Wirkstellung bezeichnet), während bei langsamer Fahrt bzw. bei Stillstand des Fahrzeugs die Luftleitvorrichtung in eine unauffällige Ruhestellung verfahren wird, in welcher die Linien und somit die Ästhetik des Fahrzeugs durch die Luftleitvorrichtung nicht störend beeinträchtigt werden.
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Bei der Ausgestaltung solcher Luftleitvorrichtungen besteht stets das Problem, dass einerseits die Größe der Luftleitvorrichtungen möglichst klein sein soll, damit die äußere Formgebung des Fahrzeugs nicht zu stark beeinträchtigt wird, während andererseits die positive Wirkung der Luftleitvorrichtung auf die Aerodynamik des Fahrzeugs mit zunehmender Größe der Luftleitvorrichtungen verbessert werden kann.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche eine Verbesserung der Aerodynamik des Fahrzeugs, insbesondere bei Fahrzeugen mit Fließheck, ermöglicht und mit welcher gleichzeitig ein ästhetisch ansprechendes äußeres Erscheinungsbildes des Fahrzeugs ohne dominierende Luftlenkaufbauten realisierbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug, welche Luftleitvorrichtung zwei zur Fahrzeuglängsachse symmetrisch angebrachte seitliche Luftleitelemente umfasst, wobei die seitlichen Luftleitelemente jeweils zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verfahrbar sind und wobei die seitlichen Luftleitelemente zur Überführung zwischen der Ruhestellung und der Wirkstellung jeweils entlang eines Bewegungspfades linear verschiebbar sind.
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Die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Luftleitvorrichtung, insbesondere zusätzlich zu einem mittigen Hauptluftleitelement, zwei separate seitliche Luftleitelemente aufweist. Die Baugröße der beiden separaten Luftleitelemente kann somit derart klein gewählt werden, dass sie in der Ruhestellung die Formgebung des Fahrzeugs möglich wenig stören, während sich in der ausgefahrenen Wirkstellung die positiven Wirkungen der beiden seitlichen Luftleitelemente auf die Aerodynamik des Fahrzeugs summieren. Besonders vorteilhaft ist, dass die beiden seitlichen Luftleitelemente aufgrund ihrer seitlichen Anordnung zusätzlich zu einer mittig angeordneten Hauptluftleitvorrichtung des Fahrzeugs realisieren lassen, wodurch die Aerodynamik des Fahrzeugs zusätzlich verbessert werden kann. Die seitlichen Luftleitelemente sind vorteilhafterweise linear verschiebbar ausgebildet, wodurch die Handhabung und die Integration der Luftleitelemente in die Fahrzeugkarosserie erheblich vereinfacht wird. Zudem kann die Stabilität der seitlichen Luftleitelemente in der Wirkstellung erhöht werden, so dass auch bei hoher Geschwindigkeit eine effektive Ablenkung der Luftströmung erzielbar ist und ein hoher Anpressdruck über die Luftleitvorrichtungen auf das Fahrzeug ausgeübt werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Bewegungspfad wenigstens eine Richtungskomponente aufweist, welche parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Die seitlichen Luftleitelemente lassen sich somit von der Ruhestellung insbesondere entgegen der Hauptfahrtrichtung des Fahrzeugs nach hinten in die Wirkstellung verfahren. Auf diese Weise wird eine effektive Strömungsumlenkung im Heckbereich des Fahrzeugs erzielt, wobei gleichzeitig genügend Bauraum für ein mittig angebrachtes Hauptluftleitelement verbleibt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden seitlichen Luftleitelemente jeweils mittels einer Führungseinrichtung gelagert und zwischen der Wirkstellung und der Ruhestellung verfahrbar sind, wobei die Führungseinrichtungen jeweils eine Schienen- und/oder Kulissenführung umfassen. In vorteilhafter Weise ist durch die Verwendung einer auf Schienen- oder Kulissenführung basierender Führungseinrichtung eine bauraumkompakte, stabile und kostengünstige Realisierung zweier beweglicher seitlicher Führungselement möglich. Vorzugsweise umfassen die Führungseinrichtungen einen Motor, beispielsweise einen Linearmotor, Spindelantrieb oder dergleichen, um die Luftleitelemente aus- und einzufahren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der beiden seitlichen Luftleitelemente in seiner Wirkstellung entlang der Hauptfahrtrichtung des Fahrzeugs hinter seiner Ruhestellung angeordnet ist und/oder wobei jedes der beiden seitlichen Luftleitelemente in seiner Wirkstellung oberhalb seiner Ruhestellung angeordnet ist. Die Luftleitelemente werden somit in der Wirkstellung vorzugsweise nach hinten und gleichzeitig schräg nach oben verfahren. Hierdurch wird eine Anstellung der Luftleitelemente bewirkt, wodurch sich die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert. Vorzugsweise umfassen die beiden seitlichen Luftleitelemente jeweils eine flächiges Flügelelement (auch als Spoiler bezeichnet), welches von oben betrachtet konkav gewölbt ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden seitlichen Luftleitelemente über einen Kopplungsmechanismus derart miteinander mechanisch gekoppelt sind, dass die beiden seitlichen Luftleitelemente nur gemeinsam und synchron zwischen der Ruhestellung und der Wirkstellung verfahrbar sind. Vorzugsweise werden somit beide seitlichen Luftleitelemente stets völlig synchron verfahren, so dass vorteilhafterweise die Entstehung eines Drehmoments um die Längsachse des Fahrzeugs (bei nur einem ausgefahrenen seitlichen Luftleitelement) zu jedem Zeitpunkt vermieden wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleitvorrichtung ferner ein mittig am Fahrzeugheck angebrachtes Hauptluftleitelement umfasst, wobei das Hauptluftleitelement zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verfahrbar ist. Das Hauptluftleitelement umfasst insbesondere einen verfahrbaren Heckspoiler, welcher entlang einer Vertikalrichtung oberhalb der seitlichen Luftleitelemente und entlang einer zur Hauptfahrtrichtung senkrechten Querrichtung zwischen den seitlichen Luftleitelementen angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Luftleitvorrichtung ferner ein mittig am Fahrzeugheck angebrachtes unteres Zentralluftleitelement umfasst, wobei das untere Zentralluftleitelement zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verfahrbar ist, wobei das untere Zentralluftleitelement unterhalb des Hauptluftleitelements angeordnet ist. Das Zentralluftleitelement ist entlang einer Vertikalrichtung unterhalb des Hauptluftleitelements und entlang einer zur Hauptfahrtrichtung senkrechten Querrichtung zwischen den seitlichen Luftleitelementen angeordnet. Durch die Kombination des Hauptluftleitelements mit dem Zentralluftleitelement und den seitlichen Luftleitelementen kann das Hauptluftleitelement kleiner ausgebildet werden, ohne die Aerodynamik des Fahrzeugs zu verschlechtern. Das Hauptluftleitelement und/oder das untere Zentralluftleitelement sind zur Überführung zwischen der Ruhestellung und der Wirkstellung jeweils entlang eines Bewegungspfades vorzugsweise linear verschiebbar, wobei der jeweilige Bewegungspfad wenigstens eine Richtungskomponente aufweist, welche parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Denkbar ist, dass das Hauptluftleitelement und/oder das untere Zentralluftleitelement jeweils mittels einer weiteren Führungseinrichtung gelagert und zwischen der Wirkstellung und der Ruhestellung verfahrbar sind, wobei die weiteren Führungseinrichtungen jeweils eine Schienen- und/oder Kulissenführung umfassen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug aufweisend ein Heck und eine im Bereich des Hecks angeordnete erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Luftleitvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht einer Luftleitvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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In 1 und 2 ist eine schematische Perspektivansicht sowie einer Aufsichtsdarstellung einer Luftleitvorrichtung 1 für ein Fahrzeug 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das teilweise illustrierte Fahrzeug 2 weist ein Heck auf, in dessen Bereich die Luftleitvorrichtung 1 angeordnet ist.
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Die Luftleitvorrichtung 1 umfasst zwei zur Fahrzeuglängsachse symmetrisch angebrachte seitliche Luftleitelemente 3, welche jeweils zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung 4 und einer ausgefahrenen Wirkstellung 5 verfahrbar sind. In 1 sind beide möglichen Stellungen, d.h. sowohl die Ruhestellung 4, als auch die Wirkstellung 5 eingezeichnet. Dabei ist jedes der beiden seitlichen Luftleitelemente 3 in seiner Wirkstellung 5 entlang einer Hauptfahrtrichtung 100 des Fahrzeugs 2 hinter seiner Ruhestellung 4 und bezüglich einer zur Hauptfahrtrichtung 100 parallelen Horizontalebene oberhalb seiner Ruhestellung 4 angeordnet.
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Zur Überführung der seitlichen Luftleitelemente 3 zwischen der Ruhestellung 4 und der Wirkstellung 5 sind die beiden Luftleitelemente 4 jeweils entlang eines Bewegungspfades linear verschiebbar sind. Hierfür ist jedes der beiden seitlichen Luftleitelemente 3 auf einer Führungseinrichtung 6 gelagert. Die Führungseinrichtungen 6 umfassen im vorliegenden Beispiel jeweils eine Kulissenführung aufweisend eine karosseriefeste Kulisse 7 mit einer Nut 8, in welcher ein mit dem zugehörigen Luftleitelement 3 verbundener Kulissenstein 9 zwangsgeführt ist. Der Bewegungspfad umfasst wenigstens eine Richtungskomponente, die parallel zur Fahrzeuglängsachse bzw. zur Hauptfahrtrichtung 100 verläuft.
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Denkbar ist, dass die seitlichen Luftleitelemente 3 mittels eines Elektroantriebs in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch zwischen der Ruhestellung 4 und der Wirkstellung 5 verfahren werden. Die beiden seitlichen Luftleitelemente 3 sind dabei insbesondere mechanisch miteinander gekoppelt, so dass sie stets synchron verfahren werden.
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Vorzugsweise umfasst die Luftleitvorrichtung 1 ferner ein mittig am Fahrzeugheck angebrachtes Hauptluftleitelement (aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 und 2 nicht dargestellt). Das Hauptluftleitelement fungiert als zentraler Heckspoiler und ist vorzugsweise ebenfalls zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verfahrbar. Die seitlichen Luftleitelemente 3 sind entlang der Vertikalrichtung vorzugsweise unterhalb des Hauptluftleitelements angeordnet.
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Vorzugsweise umfasst die Luftleitvorrichtung 1 ferner ein mittig am Fahrzeugheck angebrachtes unteres Zentralluftleitelement (aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 und 2 ebenfalls nicht dargestellt), welches unterhalb des Hauptluftleitelements angeordnet ist. Auch das untere Zentralluftleitelement ist zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verfahrbar. Das untere Zentralluftleitelement ist dabei entlang eines zumindest teilweise zur Hauptfahrtrichtung 100 parallelem Bewegungspfades linear verschiebbar. Denkbar ist, dass auch das untere Zentralluftleitelement mittels einer Schienen- und/oder Kulissenführung zwischen der Wirkstellung und der Ruhestellung linear verschiebbar ist.
