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Die Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-192615 , eingereicht am 30. September 2015, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis aufgenommen ist.
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Die Erfindung betrifft Fahrzeugwindgeräusche mindernde Aufbauten zum Unterdrücken von Windgeräuschen, die in der Nähe von A-Säulen auftreten.
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Ein Fahrzeug, z. B. ein Automobil, hat eine Frontscheibe, die an der oberen Vorderfläche einer Fahrzeugkabine vorgesehen ist, und A-Säulen, die an den Gegenseiten der Frontscheibe in Breitenrichtung vorgesehen sind. Die A-Säulen sind zusammen mit der Frontscheibe von den unteren Enden zu den oberen Enden nach hinten geneigt, und Seitenfenster liegen hinter den A-Säulen. Ein sich in Breitenrichtung einer Fahrzeugkarosserie erstreckender Windlauf ist an der Unterkante der Frontscheibe angeordnet. Dieser Windlauf dient zum Abführen von Regenwasser, das von der Frontscheibe herabtropft, zur Außenseite des Fahrzeugs und auch zum Einleiten von Außenluft in die Fahrzeugkabine. Sie dazu beispielsweise die
JP-8-127365A .
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Der Windlauf ist zwischen der Frontscheibe und einer Fronthaube angeordnet. Seit einigen Jahren werden hauptsächlich Windlaufteile bzw. Windläufe vom Rinnentyp anstelle von Windläufen vom Kastentyp verwendet. Normalerweise wird ein Windlauf durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellt und hat eine im Querschnitt U-förmige oder V-förmige Rinne direkt unter der Frontscheibe. Die entgegengesetzten Enden der Rinne liegen an den Innenseiten der Frontkotflügel in Breitenrichtung. Die Rinne ist von der Mitte zur linken und rechten Seite nach hinten gekrümmt, um sich in Draufsicht an die gekrümmte Unterkante der Frontscheibe anzupassen. Siehe dazu beispielsweise die
JP-2000-280934A .
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Fährt ein Automobil, werden die Geräusche des Motors, der Reifen und des Winds zu Störgeräuschen für einen Fahrzeuginsassen und führen zu weniger Bequemlichkeit für den Fahrzeuginsassen. Insbesondere treten Windgeräusche in der Nähe der A-Säulen (die nachstehend einfach „Windgeräusche” genannt werden) in Bereichen nahe den Köpfen der Fahrzeuginsassen auf dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz auf und senken dadurch den Komfort im Automobil. Erzeugt werden Windgeräusche durch Luft, die an der Vorderfläche der Frontscheibe entlang strömt und dann von den A-Säulen nach hinten strömt. Insbesondere die an der Vorderfläche der Frontscheibe entlang strömende Luft wird zu einem Vertikalwirbel, der zur Mitte der Fahrzeugkarosserie unmittelbar nach Trennung von den Hinterkanten der A-Säulen herumströmt und mit Luft kollidiert, die längsseits der A-Säulen strömt, was Windgeräusche erzeugt.
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Die Lautstärke von Windgeräuschen hat eine positive Korrelation mit der Luftmenge, die von den A-Säulen nach hinten strömt. In einem mit dem o. g. Windlauf ausgerüsteten Automobil steigt die Lautstärke von Windgeräuschen infolge einer Zunahme der unter den A-Säulen strömenden Luftmenge. Insbesondere wird ein Teil von Luft, die an der Vorderfläche der Fronthaube entlang strömt, in einen Rinnenraum des Windlaufs eingeblasen und strömt anschließend durch den nach hinten gekrümmten Rinnenraum in Breitenrichtung. Die zu den der Breite nach entgegengesetzt liegenden Enden des Rinnenraums strömende Luft ändert ihre Richtung und strömt durch Kollidieren mit den Innenseitenflächen der Frontkotflügel in Breitenrichtung nach oben, bewegt sich über die Frontkotflügel, strömt in Breitenrichtung an der Vorderfläche der Frontscheibe entlang und vereinigt sich mit dem unter den A-Säulen strömenden Luftstrom. Dadurch steigt die Luftmenge, die sich von den unteren Hinterkanten der A-Säulen trennt, so dass der zuvor beschriebene Vertikalwirbel größer wird, was zu höherer Lautstärke von Windgeräuschen führt.
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Erwünscht ist, einen Fahrzeugwindgeräusche mindernden Aufbau bereitzustellen, der einen Rinnenraum eines Windlaufs durchströmende Luft daran hindern kann, sich mit dem Luftstrom in der Nähe von A-Säulen zu vereinen, um Windgeräusche zu reduzieren.
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Ein Aspekt der Erfindung stellt einen Fahrzeugwindgeräusche mindernden Aufbau für ein Fahrzeug bereit. Das Fahrzeug verfügt über eine Frontscheibe, die über einer Hauptkarosserie vorgesehen ist, eine A-Säule, die von der Hauptkarosserie nach hinten und schräg nach oben ansteigt und eine Seitenkante der Frontscheibe stützt, und einen Windlauf, der unter der Frontscheibe vorgesehen ist und einen Rinnenraum bildet. Der Aufbau weist ein Seitenende des Windlaufs auf, das mit einem Luftstrom-Auslassweg versehen ist, der sich zum Rinnenraum kontinuierlich erstreckt, und eine Öffnung in einer Seitenfläche der Hauptkarosserie hat. Die Öffnung des Luftstrom-Auslasswegs liegt unter einem ansteigenden Anfangsteilstück, an dem die A-Säule beginnt, von der Hauptkarosserie anzusteigen.
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1 bis 7 veranschaulichen ein Beispiel für die Erfindung.
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1 ist eine Gesamtperspektivansicht eines Automobils gemäß einem Beispiel für die Erfindung;
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2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Bereich II in 1;
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3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Bereichs III in 1;
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4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht an der Linie IV-IV in 2;
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5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht an der Linie V-V in 3;
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6 ist eine Draufsicht auf einen relevanten Teil, die den Betrieb gemäß dem Beispiel veranschaulicht; und
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7 ist eine Seitenansicht eines relevanten Teils, die den Betrieb gemäß dem Beispiel veranschaulicht.
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Ein Automobil 1, das als Fahrzeug dient, das mit einem Windgeräusche mindernden Aufbau gemäß einem Beispiel für die Erfindung ausgestattet ist, ist ein Personenkraftwagen vom Typ Limousine und hat eine als Außenschale dienende Hauptkarosserie 10, die aus Frontkotflügeln 2, einer Fronthaube 3, Vordertüren 4, Fondtüren 5 und Heckkotflügeln 6 gemäß 1 gebildet ist. A-Säulen 11, B-Säulen 12 und C-Säulen 13 erstrecken sich von der Hauptkarosserie 10 nach oben, und ein Dach 14 wird durch die oberen Enden der Säulen 11 bis 13 gestützt.
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Die A-Säulen 11 und das Dach 14 stützen Außenkanten einer Frontscheibe 15, die die obere Vorderfläche einer Fahrzeugkabine bildet. Die Frontscheibe 15 hat eine gekrümmte Form, die insgesamt nach hinten geneigt ist, und die A-Säulen 11 sind in Entsprechung zu den geneigten Seitenkanten der Frontscheibe 15 nach hinten geneigt. Die Fronttüren 4 und die Fondtüren 5 stützen jeweils Seitenscheiben 16 und 17 senkrecht beweglich. Ein oberes Teilstück jeder Fronttür 4 hat einen daran angebrachten Türspiegel 18.
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Ein Windlauf 20, der eine sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckende Kunststoff-Spritzgusskomponente ist, ist vor der Unterkante der Frontscheibe 15 angebracht. Gemäß 4 hat der Windlauf 20 eine Rinne 21, die im Querschnitt kreisbogenförmig ist, zum Abführen von Regenwasser, das von der Fronthaube 3 und der Frontscheibe 15 bei Fahrt im Regen fließt. Die Rinne 21 ist von der Mitte zur linken und rechten Seite nach hinten gekrümmt, um sich der gekrümmten Unterkante der Frontscheibe 15 anzupassen. Ein Rinnenraum 22, der im Wesentlichen einen halbkreisförmigen Querschnitt hat, ist zwischen der Rinne 21 und einer Verlängerungslinie L gebildet, die sich von der Fronthaube 3 nach hinten erstreckt.
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Gemäß 2 hat der Windlauf 20 mehrere Außenluft-Einlasslöcher 23 zum Einleiten von Außenluft in die Fahrzeugkabine. Außerdem ist eine Gummidichtung 24, die in engem Kontakt mit der Unterseite der Fronthaube 3 steht, an der Vorderkante des Windlaufs 20 angebracht. Der Windlauf 20 deckt zum Beispiel einen Wischermechanismus (mit einem Wischermotor und Wischerarmen) (nicht gezeigt) ab, der an der Spritzwand angebracht ist.
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Gemäß 3 hat jeder Frontkotflügel 2 ein Luftstrom-Auslassloch 31, das als ovale Öffnung dient, die in Vorwärts-Rückwärts-Richtung lang ist, und zudem mit einer Richtplatte 32 versehen ist, die als rechteckiges Richtbauteil dient, das in Vorwärts-Rückwärts-Richtung lang ist und direkt über dem Luftstrom-Auslassloch 31 angeordnet ist. In Seitenansicht liegt das Luftstrom-Auslassloch 31 im Wesentlichen an derselben Position wie der Rinnenraum 22. Insbesondere liegt das Luftstrom-Auslassloch 31 unmittelbar vor der Basis der A-Säule 11 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung und unter einem ansteigenden Anfangsteilstück, an dem die A-Säule 11 beginnt, von der Hauptkarosserie in Auf-Ab-Richtung anzusteigen. Im Hinblick auf die Richtplatte 32 liegt ihr vorderes Ende im Wesentlichen an derselben Position wie das vordere Ende des Luftstrom-Auslasslochs 31, aber das hintere Ende erstreckt sich weiter nach hinten als das hintere Ende des Luftstrom-Auslasslochs 31. Die Richtplatte 32 ist am Frontkotflügel 2 mit Hilfe eines Kunststoffstifts (nicht gezeigt) angebracht, der in einer Befestigungsfläche vorgesehen ist, so dass die Richtplatte 32 bei Kollision leicht abfällt. Alternativ kann die Richtplatte 32 am Frontkotflügel 2 von seiner Rückseite (Innenseite) befestigt sein, indem zum Beispiel eine Schraube zum Einsatz kommt.
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Ein Luftstrom-Auslasskanal 41, der eine Kunststoff-Spritzgusskomponente ist und als rohrförmiger Luftstrom-Auslassweg dient, ist an jedem der Seitenenden des Windlaufs 20 angeordnet, damit der Rinnenraum 22 und das Luftstrom-Auslassloch 31 im Frontkotflügel 2 miteinander kommunizieren können. Der Luftstrom-Auslasskanal 41 hat ein Innenende (Lufteinlassseite) 41a, das einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt hat und sich zum Rinnenraum 22 kontinuierlich erstreckt, und hat auch ein Außenende (Luftauslassseite) 41b, das einen ovalen Querschnitt hat und sich zum Luftstrom-Auslassloch 31 kontinuierlich erstreckt. Der Luftstrom-Auslasskanal 41 hat eine Querschnittfläche, die mindestens so groß wie die Querschnittfläche des Rinnenraums 22 ist, und hat eine Kanalform, die im Wesentlichen unveränderlich ist. Der Luftstrom-Auslasskanal 41 erstreckt sich querab vom Ende des Windlaufs 20, und das Seitenende des Luftstrom-Auslasskanals 41 ist in das Luftstrom-Auslassloch 31 eingepasst.
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Bewegt sich das Automobil 1 mit der zuvor beschriebenen Konfiguration nach vorn, strömt der Großteil der über die Fronthaube 3 strömenden Luft von der Frontscheibe 15 über das Dach 14 und die A-Säulen 11 nach hinten, und ein Teil der Luft strömt in den Rinnenraum 22 des Windlaufs 20.
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Wie mit Pfeilen in 6 und 7 gezeigt, wird die in Breitenrichtung entlang der Vorderfläche der Frontscheibe 15 zur Hinterkante jeder A-Säule 11 strömende Luft zu einem Vertikalwirbel, der zur Mitte der Fahrzeugkarosserie herumströmt, unmittelbar nachdem er sich von der Hinterkante der A-Säule 11 trennt, und mit der längsseits der A-Säule 11 strömenden Luft so kollidiert, dass er Windgeräusche erzeugt.
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Gemäß 6 und 7 strömt die in den Rinnenraum 22 strömende Luft durch den Rinnenraum 22 zu seinen der Breite nach liegenden Enden entlang der Rinne 21, die so gekrümmt ist, dass die entgegengesetzten Enden nach hinten weisen. Nachdem sie in die Luftstrom-Auslasskanäle 41 eingeleitet ist, durchlauft die Luft die Luftstrom-Auslasskanäle 41 und wird aus den Luftstrom-Auslasslöchern 31 abgegeben, die unter den ansteigenden Anfangsteilstücken der A-Säulen 11 liegen. Da in diesem Fall jeder Luftstrom-Auslasskanal 41 eine Querschnittfläche hat, die mindestens so groß wie die Querschnittfläche jedes Endes des Rinnenraums 22 ist, und eine Kanalform hat, die im Wesentlichen unveränderlich ist, erreicht die den Rinnenraum 22 durchströmende Luft das Luftstrom-Auslassloch 31, ohne auf wesentlichen Widerstand zu stoßen. Die Richtplatte 32 kann die aus dem Luftstrom-Auslassloch 31 abgegebene Luft daran hindern, zur darüber liegenden A-Säule 11 zu strömen, so dass die abgegebene Luft zusammen mit der längsseits des Frontkotflügels 2 strömenden Luft nach hinten strömt. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die in den Windlauf 20 strömende Luft mit der Luftströmung in der Nähe der A-Säule 11 vereinigt, wodurch eine Zunahme von Windgeräuschen, die durch einen verstärkten Vertikalwirbel verursacht werden, wirksam unterdrückt werden kann.
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Wie zuvor beschrieben, sind im Fahrzeugwindgeräusche mindernden Aufbau gemäß diesem Beispiel die Seitenenden des Windlaufs 20 mit den Luftstrom-Auslasskanälen 41 versehen, die sich kontinuierlich zum Rinnenraum 22 erstrecken und die die Luftstrom-Auslasslöcher 31 an den Seitenflächen der Frontkotflügel 2 haben, und die Luftstrom-Auslasslöcher 31 liegen unter den ansteigenden Anfangsteilstücken, an denen die A-Säulen 11 beginnen, von der Hauptkarosserie 10 anzusteigen.
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Folglich wird die in Breitenrichtung durch den Rinnenraum 22 des Windlaufs 20 strömende Luft zu den Luftstrom-Auslasskanälen 41 geführt, so dass die Luft von Stellen unter den ansteigenden Anfangsteilstücke der A-Säulen 11 abgegeben werden kann. Dadurch kann die den Rinnenraum 22 des Windlaufs 20 durchströmende Luft daran gehindert werden, sich mit dem Luftstrom unter den A-Säulen 11 zu vereinigen, wodurch sich Windgeräusche mindern lassen.
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Außerdem ist die Querschnittfläche jedes Luftstrom-Auslasskanals 41 mindestens so groß wie die Querschnittfläche jedes Endes des Rinnenraums 22.
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Da somit die den Rinnenraum 22 durchströmende Luft die Luftstrom-Auslasslöcher 31 erreichen kann, ohne auf wesentlichen Widerstand zu stoßen, kann die den Rinnenraum 22 des Windlaufs 20 durchströmende Luft zuverlässiger daran gehindert werden, sich mit dem Luftstrom unter den A-Säulen 11 zu vereinigen.
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Weiterhin sind die Seitenflächen der Hauptkarosserie 10 mit den Richtplatten 32 versehen, die über den Luftstrom-Auslasslöchern 31 liegen und die die aus den Luftstrom-Auslasslöchern 31 abgegebene Luft nach hinten führen.
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Dadurch kann die aus den Luftstrom-Auslasslöchern 31 durch die Richtplatten 32 abgegebene Luft zuverlässiger daran gehindert werden, sich mit dem Luftstrom in der Nähe der A-Säulen zu vereinigen, wodurch sich eine Zunahme von Windgeräuschen wirksam unterdrücken lässt.
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Das zuvor beschriebene Beispiel ist nicht darauf beschränkt, und verschiedene Abwandlungen sind zulässig. Obwohl beispielsweise das zuvor beschriebene Beispiel auf einen Personenkraftwagen vom Typ Limousine angewendet ist, kann das Beispiel alternativ beispielsweise auf ein Automobil vom Typ Van, ein Automobil vom Typ Minivan (sogenannter Kompakt-Van) oder ein Automobil vom Typ Kabriolett angewendet sein. Weiterhin können als Alternative zu der im o. g. Beispiel beschriebenen Anordnung in den Frontkotflügeln die Luftstrom-Auslasslöcher in den A-Säulen, den Vordertüren oder der Fronthaube je nach Unterschieden des Karosserieaufbaus oder der Komponentengrößen angeordnet sein. Zudem kann der Windlauf eine gepresste Komponente sein, z. B. ein Stahlblech, oder kann eine im Querschnitt V-förmige Rinne haben, die einen Rinnenraum mit umgekehrter Dreieckform im Querschnitt bildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-192615 [0001]
- JP 8-127365 A [0003]
- JP 2000-280934 A [0004]
