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Die Erfindung betrifft einen Lastenträger für Fahrzeuge, insbesondere zum Transport von Fahrrädern am Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen.
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Lastenträger werden fest von außen an Fahrzeugen befestigt, typischerweise im Heckbereich. Als Anbauteile haben sie wesentlichen Einfluss auf die Aerodynamik der Fahrzeugkarosserien, die hinsichtlich eines minimalen Luftwiderstands optimiert sind. Die Lastenträger führen bei der Fahrt zu Verwirbelungen hinter dem Fahrzeug und vergrößern auf diese Weise dessen Luftwiderstand. Dies geht einher mit einem erhöhten Kraftstoffverbrauch, was wiederum höhere Kosten und höhere Emissionen mit sich bringt.
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Typischerweise werden derartige Lastenträger nur sporadisch zum Tragen von Lasten, wie beispielsweise Fahrrädern, benutzt. Sie verbleiben dennoch oft auch in der Zeit der Nichtbenutzung am Fahrzeug. Der vergrößerte Luftwiderstand tritt somit neben den Zeiten der tatsächlichen Benutzung auch in den oftmals häufigeren Phasen der Nichtbenutzung auf.
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Aus dem Stand der Technik sind einige Lösungen bekannt, die Lastenträger und insbesondere darauf positionierbare Lasten abdecken bzw. vor Witterungseinflüssen schützen: Die
DE 103 06 116 A1 offenbart eine Abdeckeinrichtung, mit der ein am Heck eines Fahrzeugs angebrachter Lastenträger wenigstens teilweise abgedeckt werden kann, sodass der optische Eindruck des Fahrzeugs verbessert wird. Die Abdeckeinrichtung umfasst eine wannenförmige Abdeckkappe, die mittels eines Scharniers schwenkbar ist, sodass der Lastenträger wahlweise freigegeben oder überdeckt werden kann. An der dem Scharnier gegenüberliegenden Seite der Abdeckeinrichtung ist ein Verriegelungsmechanismus angeordnet. Der Lastenträger kann dabei ein Fahrradträger mit teleskopierbaren Tragschienen sein.
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Die
DE 10 2011 121 417 A1 offenbart eine Geräteschutzhülle für Geräte, insbesondere für Fahrräder, auf einem Lastenträger eines Kraftfahrzeugs. Diese weist einen mit dem Lastenträger verbindbaren Bodenbereich und eine Schutzabdeckung mit einer Beladeöffnung für das Gerät auf. Letztere ist wiederum mit einer Beladeabdeckung abdeckbar. Die Schutzabdeckung ist mittels eines Reißverschlusses mit der Beladeabdeckung verbunden. Weiterhin weist die Schutzabdeckung einen zweiten Reißverschluss auf, mittels dessen weiteres Abdeckmaterial zwecks Vergrößerung der Geräteschutzhülle freigegeben werden kann.
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Die
DE 298 23 930 U1 beschreibt eine Abdeckvorrichtung für einen Kraftfahrzeug-Fahrradträger, mit welcher die Fahrräder gegen Umwelteinflüsse wie Regen oder Spritzwasser geschützt werden können. Die Abdeckvorrichtung umfasst ein Gestell zur Anordnung an einem Fahrzeug bzw. an einem daran befestigten Fahrradträger und eine Plane zur Befestigung an dem Gestell. Die Plane bildet dabei obere, untere und seitliche Abdeckungen des Fahrradträgers aus. Das Gestell, welches die mechanische Stabilität der Abdeckvorrichtung gewährleistet, bildet je einen Rahmen für die obere, untere und seitliche Abdeckungen. Die Plane kann mittels Spannseilen am Gestell befestigt werden. Die Abdeckvorrichtung kann geöffnet und in der geöffneten Position fixiert werden, um auf diese Weise ein Positionieren bzw. Befestigen der Fahrräder zu erleichtern.
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Die
DE 10 2010 054 686 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Einstellen aerodynamischer Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs, mit einer Rahmeneinrichtung, an der mindestens ein aerodynamisch wirksames Wandelement angeordnet ist, und mit mindestens einem Körper, der zumindest in eine erste Richtung, die durch eine erste Ebene verläuft, bewegbar und /oder ausdehnbar ist. Die Rahmeneinrichtung umfasst eine Trageeinrichtung, insbesondere einen Lastenträger für Fahrräder und/oder Skier oder einen Lastenträger für eine Transportbox, wobei der Körper insbesondere an der Trageeinrichtung der Rahmeneinrichtung angeordnet ist.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind nicht in der Lage, eine wesentliche Verringerung des durch den jeweiligen Lastenträger verursachten Luftwiderstandes zu erzielen, und/oder sie erschweren einen Zugriff auf den Lastenträger und dessen aufgenommene Last.
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Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lastenträger für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zur Verfügung zu stellen, die auf einfache und kostengünstige Weise den während der Fahrt auftretenden Luftwiderstand verringern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Lastenträger für Fahrzeuge gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug gemäß Anspruch 9. Ausgestaltungen des Lastenträgers sind in den Unteransprüchen 2-8 angegeben, und eine Ausgestaltung des Fahrzeugs ist in Unteranspruch 10 angegeben.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein Lastenträger für Fahrzeuge, insbesondere zum Transport von Fahrrädern an einem Kraftfahrzeug, der ein an einem Heckbereich eines Fahrzeugs befestigbares Gestell zur Aufnahme zu transportierender Lasten umfasst. Am Gestell sind dabei mehrere, vom Gestell im Wesentlichen in eine Erstreckungsrichtung weg weisende Befestigungseinrichtungen mit Befestigungspunkten zur mechanischen Fixierung des Lastenträgers am Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet. Der Lastenträger umfasst wenigstens ein und insbesondere wenigstens zwei flächig ausgebildete Strömungsleitelemente. Das jeweilige Strömungsleitelement weist eine der Seite der Anordnung der Befestigungseinrichtungen zugewandte erste Kante auf, welche entlang der Erstreckungsrichtung näher an den Befestigungseinrichtungen angeordnet ist als das Gestell.
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Die Lasten, beispielsweise Fahrräder, können direkt am Gestell oder an daran angeordneten oder anzuordnenden Trageinrichtungen befestigt werden. Der Lastenträger kann zu diesem Zweck eine herauf- bzw. herunterklappbare Lastaufnahmeeinrichtung umfassen, beispielsweise mit Fahrradschienen, welche gelenkig mit dem Gestell verbunden ist. Typischerweise wird diese zur Benutzung in eine horizontale, heruntergeklappte Position verbracht. Selbstverständlich können Mittel zur Fixierung der genannten Positionen vorhanden sein.
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Die Erstreckungsrichtung der Befestigungseinrichtungen ist im montierten Zustand des Lastenträgers an einem Fahrzeug insbesondere die Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Demnach weisen die Befestigungseinrichtungen vom Gestell des Lastenträgers in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorwärts, um bei einer Position des Lastenträgers hinter dem Heckbereich des Fahrzeugs an dem Heckbereich angeordnet zu werden. Typischerweise sind wenigstens drei und insbesondere vier Befestigungseinrichtungen angeordnet. Allerdings ist auch die Anordnung von zwei oder mehr als vier Befestigungseinrichtungen nicht ausgeschlossen.
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Die Befestigungseinrichtungen sind insbesondere zur Befestigung des Gestells an einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs eingerichtet. Somit ist der Lastenträger fest mit dem Heck eines Fahrzeugs, insbesondere mit einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, verbindbar. Typischerweise sind derartige Lastenträger zur Anordnung an Fahrzeugen vorgesehen, die einen im Wesentlichen vertikalen Heckbereich aufweisen, so wie beispielsweise Kleinbusse, Reisemobile oder Caravans.
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Die Strömungsleitelemente sind an den Außenseiten am Gestell angeordnet und dienen somit als seitliche Verkleidungen des Gestells und ggf. daran angeordneter weiterer Elemente zur Aufnahme von Lasten. Sie sind insbesondere als freistehende und ggf. selbsttragende Flächenelemente ausgestaltet. Strömungsleitelemente sind insbesondere flache ebene Elemente, deren Dicke beispielsweise weniger als 1/10 ihrer Länge und/oder Breite ist.
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Die ersten Kanten der Strömungsleitelemente sind insbesondere derart positioniert, dass sie bei Anordnung des Lastenträgers an einem Fahrzeug im Wesentlichen der Kontur des Heckbereichs des Fahrzeugs folgen bzw. parallel zu dieser verlaufen und beispielsweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Dabei können die ersten Kanten im Wesentlichen in den durch die rechts und links gelegenen Außenseiten des Fahrzeugs definierten Ebenen liegen. Die ersten Kanten sind dabei die am nächsten an den Befestigungseinrichtungen befindlichen Bereiche des jeweiligen Strömungsleitelements. Sie können selbstverständlich abgerundet oder gebogen sein. Insbesondere begrenzen sie die Strömungsleitelemente in Richtung auf das Fahrzeug.
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Die ersten Kanten verlaufen entlang der Erstreckungsrichtung betrachtet näher an den Befestigungseinrichtungen zur Anbindung des Lastenträgers an das Fahrzeug als das Gestell, beispielsweise näher an den Befestigungspunkten der Befestigungseinrichtungen. Die Befestigungspunkte sind beispielsweise die am weitesten vom Gestell entfernten Punkte der Befestigungseinrichtungen und können sich demzufolge in montiertem Zustand des Lastenträgers am Fahrzeug in einer gemeinsamen Ebene mit dem Heck des Fahrzeugs befinden. Der Abstand zwischen den Befestigungseinrichtungen und der ersten Kante ist in Erstreckungsrichtung demnach kleiner als der Abstand zwischen den Befestigungseinrichtungen und dem Gestell. Im befestigten Zustand des Lastenträgers am Fahrzeug ist die erste Kante somit in Seitenansicht in Fahrtrichtung weiter vorn gelegen als das Gestell. Mit anderen Worten erstreckt sich das Strömungsleitelement in Fahrtrichtung über das Gestell hinaus. Es überlagert somit das Gestell und die zwischen Gestell und Heckbereich, insbesondere Heckklappe, des Fahrzeugs befindliche Lücke zumindest teilweise und insbesondere im Wesentlichen vollständig bzw. deckt sie ab. Typischerweise erstreckt sich das Strömungsleitelement dabei über die gesamte Höhe des Gestells. Mit anderen Worten wird der Zwischenraum zwischen Heckbereich des Fahrzeugs und Gestell des Lastenträgers seitlich verkleidet. Dies verhindert die Wirbelbildung bzw. vergleichmäßigt den Nachlauf, was den Luftwiderstand des Fahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Lastenträger wesentlich verringert. Dabei kann jedoch ein Spalt zwischen Fahrzeug und Strömungsleitelement verbleiben.
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In einer Ausgestaltung sind zwei Strömungsleitelemente in einem Winkel von höchstens 20° und insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Sie sind beabstandet voneinander angeordnet und/oder liegen derart in den durch die Außenseiten des Fahrzeugs definierten Ebenen, dass ihre Konturen als Verlängerungen der Außenseiten des Fahrzeugs beschrieben werden können.
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Mit anderen Worten bildet sich zwischen Gestell des Lastenträgers und Heck des Fahrzeugs eine Lücke aus, die auf zumindest einer Seite von einem Strömungsleitelement im Wesentlichen bzw. vollständig abgedeckt wird, sodass Verwirbelungen der Luftströmung am Heckbereich des fahrenden Fahrzeugs verringert werden. Typischerweise sind zwei Strömungsleitelemente rechts und links an gegenüberliegenden Seiten des Gestells angeordnet.
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Auf diese Weise verläuft in einem an ein Fahrzeug montierten Zustand des Lastenträgers die erste Kante dichter am Fahrzeug, an dem der Lastenträger angeordnet ist, als das Gestell des Lastenträgers. So können durch das jeweilige flächige Strömungsleitelement Verwirbelungen des Fahrtwindes, die durch den Lastenträger verursacht werden, unterbunden bzw. minimiert werden. Aufgrund dessen, dass am Lastenträger angeordnete Lasten, wie zum Beispiel Fahrräder, an wenigstens einer Seite und/oder oben über das Fahrzeug hinausragen, sind in einigen Ausführungsformen Verwirbelungen während der Nutzung des Lastenträgers häufig nicht zu verhindern. Im häufigen Fall, dass ein Lastenträger ungenutzt am Fahrzeug angeordnet ist, sind allerdings mit dem erfindungsgemäßen Lastenträger wesentliche Einsparungen möglich.
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Demgegenüber sind allerdings auch Ausführungsformen möglich, die eine weitergehende Verkleidung, ggf. unter Einbeziehung auf dem Lastenträger angeordneter bzw. anzuordnender Lasten, ermöglichen. Die Strömungsleitelemente können sich demnach auch derart entgegen der Fahrtrichtung erstrecken, dass sie den gesamten Lastenträger, ggf. auch im heruntergeklappten Zustand, überdecken.
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In einer Ausgestaltung des Lastenträgers sind die Befestigungseinrichtungen im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, und die erste Kante ist entlang der Erstreckungsrichtung näher an der Ebene angeordnet als das Gestell.
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Insbesondere sind dabei wenigstens drei Befestigungseinrichtungen vorhanden, die eine Ebene im Raum eindeutig definieren. Die Ebene kann durch den Anbindungsbereich am Fahrzeug, also beispielsweise durch die Heckklappe, verlaufen. Es ist insbesondere gemeint, dass die Ebene durch die am weitesten vom Gestell weg weisenden Punkte definiert wird. Der Abstand zwischen der Ebene der Befestigungseinrichtungen und der ersten Kante ist in Erstreckungsrichtung demnach kleiner als der Abstand zwischen der Ebene und dem Gestell.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Lastenträger ein erstes Strömungsleitelement und ein zweites Strömungsleitelement. Die beiden Strömungsleitelemente weisen jeweils im Wesentlichen eine Viereckform auf und sind jeweils durch zweite Kanten begrenzt. Dabei sind die ersten Kanten und die zweiten Kanten in der Viereckform benachbart, und der Lastenträger weist ein flächig ausgebildetes drittes Strömungsleitelement auf. Das dritte Strömungsleitelement ist dabei zwischen den zweiten Kanten des ersten und des zweiten Strömungsleitelements angeordnet und insbesondere in einem Winkel von 70° bis 100° zum ersten und/oder zum zweiten Strömungsleitelement ausgerichtet.
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Die jeweiligen ersten und zweiten Kanten bilden benachbarte Kanten der im Wesentlichen viereckigen Form. Es ist nicht ausgeschlossen, dass zwischen den benachbarten Kanten des Vierecks ein Bereich einer anderen Kante angeordnet ist, so dass sich die ersten und zweiten Kanten nicht direkt kontaktieren.
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Die zweiten Kanten können im Wesentlichen entlang der Erstreckungsrichtung ausgerichtet sein und demnach im Wesentlichen horizontal verlaufen. Sie begrenzen im eingebauten Zustand des Lastenträgers die jeweiligen Strömungsleitelemente zumindest nach oben hin. Mit anderen Worten sind wenigstens die jeweiligen Oberkanten gemeint. Die Kanten können dabei einen kurvigen oder gebogenen Verlauf aufweisen. Typischerweise sind die ersten und zweiten Strömungsleitelemente im Wesentlichen im gleichen Winkel in Bezug zum Gestell des Lastenträgers bzw. zum Fahrzeug angeordnet, sodass auch der jeweilige Winkel zum dritten Strömungsleitelement gleich ist. Beispielsweise können dies jeweils rechte Winkel sein.
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In einer Ausführungsform sind die zweiten Kanten in einem in der Ebene der jeweiligen Strömungsleitelementen gemessenen Winkel von höchstens 20° zur Erstreckungsrichtung ausgerichtet. Das bedeutet, dass das dritte Strömungsleitelement in dem genannten Winkel zur Horizontalen geneigt ist. In einer weiteren Ausführungsform sind die zweiten Kanten in einem senkrecht zur Ebene der jeweiligen Strömungsleitelemente gemessenen Winkel von höchstens 20° zur Erstreckungsrichtung ausgerichtet. Dabei kann das dritte Strömungsleitelement beispielsweise in rückwärtiger Richtung spitz zulaufen und somit trapezförmig ausgestaltet sein.
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Das dritte Strömungsleitelement ist somit im Bereich der Oberkanten der ersten und zweiten Strömungsleitelemente angeordnet und liegt zwischen diesen. Es verkleidet somit das Gestell wenigstens teilweise nach oben hin bzw. deckt dieses ab. Es ergibt sich durch das erste, zweite und dritte Strömungsleitelement in rückwärtiger Ansicht eines den erfindungsgemäßen Lastenträger aufweisenden Fahrzeugs die Form eines umgedrehten U. Dabei liegt die zweite Kante des dritten Strömungsleitelements typischerweise im Wesentlichen in der durch die Oberseite des Fahrzeugs definierten Ebene.
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Auch das dritte Strömungsleitelement hat eine den Befestigungseinrichtungen bzw. der durch die Befestigungseinrichtungen definierten Ebene zugewandte erste Kante, welche entlang der Erstreckungsrichtung näher an den Befestigungseinrichtungen verläuft als das Gestell. Auch das dritte Strömungsleitelement ist am Gestell angeordnet.
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Die beschriebene dreiseitige Anordnung von Strömungsleitelementen, welche auch als Attika bezeichnet wird, hat den Vorteil, dass eine sehr weitgehende Verringerung der Turbulenzen möglich ist. Weiterhin ermöglicht sie eine ansprechende und aufgeräumte optische Anmutung des Lastenträgers.
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In einer Ausgestaltung ist das dritte Strömungsleitelement mit dem ersten und dem zweiten Strömungsleitelement mechanisch verbunden oder verbindbar und insbesondere einteilig mit diesen hergestellt.
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Insbesondere ist das dritte Strömungsleitelement mit seinen im Wesentlichen entlang der Erstreckungsrichtung ausgerichteten, rechts und links liegenden Außenkanten in den jeweiligen Bereichen der Oberkanten der ersten und zweiten Strömungsleitelemente mit diesen verbunden oder verbindbar. Dabei bilden die jeweiligen ersten Kanten der drei Strömungsleitelemente insbesondere eine zusammenhängende, in einer Ebene liegende Kante aus, die, wie beschrieben, die Form eines umgedrehten U haben kann. Die genannte Ebene kann dabei parallel zu oder in der durch die Befestigungseinrichtungen definierten Ebene verlaufen.
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Mit anderen Worten wird eine zusammenhängende Attika zur Verfügung gestellt. Dies hat den Vorteil, dass Verwirbelungen in den Bereichen der zweiten Kanten weitergehend verringert werden können und somit die Turbulenz weiterhin verringert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Lastenträger ein flächig ausgebildetes viertes Strömungsleitelement, welches zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsleitelement angeordnet ist und in einem Winkel von 70° bis 100° zu diesen ausgerichtet ist. Insbesondere ist das vierte Strömungsleitelement um eine senkrecht zur Erstreckungsrichtung verlaufende erste Drehachse schwenkbar.
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Das vierte Strömungsleitelement verläuft dabei im befestigten Zustand des Lastenträgers am Fahrzeug quer, ist also horizontal ausgerichtet. Es kann dabei das erste und zweite Strömungsleitelement kontaktieren und diese ggf. miteinander verbinden. Alternativ kann es derart ausgestaltet sein, dass keine Berührung zum ersten oder zweiten Strömungsleitelement realisiert wird. Typischerweise ist das vierte Strömungsleitelement zum Beispiel bei Nichtbenutzung und/oder zur Platzersparnis herauf- oder herunterklappbar. Es kann selbstverständlich geeignete Mittel aufweisen, um es in den genannten Positionen zu fixieren. Die erste Drehachse verläuft insbesondere in einer oder parallel zu einer das vierte Strömungsleitelement begrenzenden Kante.
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Typischerweise ist das vierte Strömungsleitelement dabei unterhalb der zweiten Kanten, nämlich der Oberkanten, des ersten und zweiten Strömungsleitelements angeordnet, sodass es im Flächenbereich, also zwischen Ober- und Unterkanten, oder im Bereich der Unterkanten der jeweiligen Strömungsleitelemente positioniert ist. Die Ober-bzw. Unterkanten beziehen sich dabei auf Positionen von begrenzenden Kanten der jeweiligen Strömungsleitelemente im montierten Zustand des Lastenträgers am Fahrzeug. Das vierte Strömungsleitelement kann im Wesentlichen parallel zum dritten Strömungsleitelement ausgerichtet sein.
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In dieser Ausgestaltung kann eine gegebenenfalls vorhandene Lastaufnahmeeinrichtung, beispielsweise umfassend Fahrradschienen zur Aufnahme von Fahrrädern, dazu eingerichtet sein, auch bei Nichtbenutzung zwecks Strömungsoptimierung bzw. Widerstandsverringerung in einer horizontalen Position zu verbleiben. Das vierte Strömungsleitelement kann dabei direkt am Gestell oder an einer daran angeordneten Lastaufnahmeeinrichtung angeordnet sein. Es kann mit der Lastaufnahmeeinrichtung und/oder unabhängig von dieser schwenk- bzw. klappbar sein. Dabei kann es beispielsweise auf Höhe der Ober- bzw. Unterseite eines entsprechenden Fahrradträgers angeordnet sein. Damit ist auch im heruntergeklappten Zustand der Lastaufnahmeeinrichtung eine wesentliche Reduktion der Turbulenzen möglich.
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Das in dieser Ausgestaltung beschriebene vierte Strömungsleitelement, welches auch als Turbulenzplatte bezeichnet werden kann, hat den Vorteil, dass es den Nachlauf des Fahrzeuges, insbesondere den oberen und unteren Wirbel, dahingehend beeinflusst, dass der Luftwiderstand noch weitergehend verringert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Lastenträger ein flächig ausgebildetes fünftes Strömungsleitelement, welches, insbesondere mittig, zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsleitelement angeordnet ist und in einem Winkel von höchstens 20° zum ersten sowie zum zweiten Strömungsleitelement ausgerichtet ist. Insbesondere ist das fünfte Strömungsleitelement um eine senkrecht zur Erstreckungsrichtung verlaufende zweite Drehachse schwenkbar.
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Das fünfte Strömungsleitelement ist demnach im montierten Zustand des Lastenträgers am Fahrzeug im Wesentlichen vertikal angeordnet. In einer Ausführungsform kann es dabei parallel zum ersten bzw. zum zweiten Strömungsleitelement ausgerichtet sein. Insbesondere kann es derart angeordnet sein, dass es im Wesentlichen senkrecht auf dem vierten Strömungsleitelement steht.
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Die zweite Drehachse verläuft insbesondere in einer oder parallel zu einer das fünfte Strömungsleitelement begrenzenden Kante. Typischerweise ist die zweite Drehachse somit senkrecht zur ersten Drehachse des vierten Strömungsleitelements ausgerichtet, falls vorhanden. Mit dieser ist das fünfte Strömungsleitelement beispielsweise bei Nichtbenutzung und/oder zur Platzersparnis schwenkbar, insbesondere seitlich wegklappbar.
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Analog zum vierten Strömungsleitelement kann auch das fünfte Strömungsleitelement am Gestell oder an einer entsprechenden Lastaufnahmeeinrichtung angeordnet sein.
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Das fünfte Strömungsleitelement, welches auch als Finne bezeichnet wird, bringt den Vorteil mit sich, dass Verwirbelungen im Nachlauf des Fahrzeugs noch weiter reduziert werden können.
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In einer Ausführungsform sind das erste und zweite Strömungsleitelement und insbesondere auch das dritte, vierte und/oder fünfte Strömungsleitelement, soweit vorhanden, aus Kunststoff oder Laminat hergestellt.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Strömungsleitelemente trotz der erforderlichen Steifigkeit bzw. mechanischen Stabilität als leichte Bauteile ausgeführt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest eines der Strömungsleitelemente, insbesondere das vierte und/oder das fünfte Strömungsleitelement, Löcher auf und ist insbesondere nach Art eines Lochblechs oder Gitters ausgeführt.
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Es ist dabei insbesondere eine Vielzahl von Löchern in der Fläche des jeweiligen Strömungsleitelements angeordnet und im Wesentlichen über die gesamte Fläche des jeweiligen Strömungsleitelements verteilt. Die Löcher, typischerweise als Durchgangslöcher ausgestaltet, dienen der Energiedissipation der durch die Luftströmung erzeugten Verwirbelungen und haben den Effekt, dass größere Wirbel in kleinere Wirbel umgewandelt werden. Weiterhin erlauben sie Gewichtseinsparungen der jeweiligen Strömungsleitelemente. Neben der Ausführung als Lochblech können die genannten Strömungsleitelemente als Sieb ausgestaltet sein bzw. ein Sieb umfassen. Die Größe der Löcher beträgt insbesondere zwischen 0,5 mm und 5 mm im Durchmesser.
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Das vierte und/oder fünfte Strömungsleitelement kann beispielsweise aus Blech, insbesondere aus sogenanntem Lochblech, hergestellt sein. Dies bringt den Vorteil einer kostengünstigen und leichten Bauweise mit sich. Weiterhin ergeben sich durch die Verringerung von aus der Anströmung resultierenden Belastungsspitzen durch die Löcher Vorteile hinsichtlich der mechanischen Stabilität der flächigen Elemente und/oder der Anbindungsbereiche.
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In einer weiteren Ausführungsform beträgt die entlang der Erstreckungsrichtung gemessene Länge des ersten Strömungsleitelements und des zweiten Strömungsleitelements sowie insbesondere die Länge des dritten Strömungsleitelements zwischen 20 cm und 50 cm, insbesondere zwischen 25 cm und 45 cm und weiter insbesondere zwischen 30 cm und 40 cm.
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Die entlang der Erstreckungsrichtung gemessene Länge ist die bei einem am Fahrzeug montierten Lastenträger in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemessene Länge. Insbesondere ist im Falle unterschiedlicher Längen an einem Strömungsleitelement die mittlere Länge des entsprechenden Strömungsleitelements gemeint. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die betreffenden Strömungsleitelemente im Wesentlichen von der durch die Befestigungselemente definierten Ebene derart in rückwärtige Richtung, dass sie das Gestell mindestens teilweise und insbesondere im Wesentlichen vollständig verdecken. Auf diese Weise werden insbesondere im eingeklappten Zustand des Lastenträgers beziehungsweise bei Nichtbenutzung die durch den Lastenträger entstehenden Turbulenzen weitestgehend minimiert.
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Es ergibt sich somit der Vorteil, dass in einer kompakten Bauweise und mit vergleichsweise geringem Materialeinsatz eine weitgehende Minimierung der Turbulenzen bzw. des Luftwiderstandes erreichbar ist.
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Alternativ ist hingegen auch ein Kontakt zwischen den Strömungsleitelementen und dem Fahrzeug denkbar. Hierfür können an den ersten Kanten geeignete Dicht- und Schutzelemente, beispielsweise Gummileisten, vorgesehen werden.
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Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen. Dieses umfasst einen erfindungsgemäßen Lastenträger, welcher am Heckbereich, insbesondere an einer Heckklappe, des Fahrzeugs mechanisch fixiert ist.
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Insbesondere ist das Gestell des Lastenträgers mit den Befestigungseinrichtungen am Heckbereich des Fahrzeugs fixiert. Das Fahrzeug ist dabei typischerweise ein sogenanntes Vollheckfahrzeug, also ein Fahrzeug mit einer im Wesentlichen vertikalen Heckwand, wie zum Beispiel ein Transporter, ein Kleinbus, ein Reisemobil oder ein Caravan.
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In einer Ausgestaltung des Fahrzeugs beträgt der Abstand zwischen der ersten Kante des jeweiligen Strömungsleitelements und dem Heckbereich des Fahrzeugs weniger als 2,5 cm und insbesondere weniger als 1,5 cm. Insbesondere beträgt weiterhin der Abstand des zweiten und/oder dritten Strömungsleitelements zum Heckbereich des Fahrzeugs weniger als 2,5 cm und beispielsweise weniger als 1,5 cm. Typischerweise weist das dritte Strömungsleitelement analog zum ersten und zweiten Strömungsleitelement ebenfalls eine erste Kante auf, die den Befestigungseinrichtungen zugewandt ist. In diesem Fall ist der Abstand der genannten ersten Kante zum Heckbereich des Fahrzeugs gemeint.
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Typischerweise betragen die genannten Abstände jeweils ungefähr 1 cm. Das bedeutet, dass zwischen der Heckklappe und den jeweiligen ersten Kanten der entsprechenden Strömungsleitelemente ein Spalt verbleibt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass es auch bei typischerweise während einer Fahrt auftretenden Vibrationen nicht zu einem Kontakt der Strömungsleitelemente mit der Heckklappe kommt, was zu einer Beschädigung des Lacks führen könnte. Es hat sich gezeigt, dass ein Spalt in der genannten Größenordnung keine wesentliche Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Strömungsleitelemente hinsichtlich der Reduktion des Luftwiderstandes mit sich bringt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
- 1: eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lastenträgers im montierten Zustand an einem Fahrzeug,
- 2: eine perspektivische Darstellung von erfindungsgemäßen Aspekten des Lastenträgers aus 1 im montierten Zustand an dem Fahrzeug,
- 3: eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lastenträgers im montierten Zustand an einem Fahrzeug, sowie
- 4: eine schematische Draufsicht des Lastenträgers im montierten Zustand aus 3.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lastenträgers 10 an einem Fahrzeug 20, hier an einem Transporter-Kraftfahrzeug. Der Lastenträger 10 umfasst ein Gestell 12, welches an einem Heckbereich 22, nämlich an der Heckklappe 24, des Kraftfahrzeugs 20 befestigt ist. An dem Gestell 12 ist eine herauf- bzw. herunterklappbare Lastaufnahmeeinrichtung 19 angeordnet. Diese ist wie dargestellt heruntergeklappt und umfasst mehrere Fahrradschienen 18. Auf einer der Fahrradschienen 18 ist eine Last 16, nämlich ein Fahrrad, angeordnet, sodass es auf die bestimmungsgemäße Weise transportiert werden kann.
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Am Gestell 12 ist ein flächig ausgebildetes erstes Strömungsleitelement 31 angeordnet, welches eine erste Kante 37 aufweist. Diese begrenzt das Strömungsleitelement 31 in Richtung auf das Fahrzeug 20 und weist einen Abstand A1 von ca. 1 cm zur Heckklappe 24 auf. Auf diese Weise folgt die Fläche des ersten Strömungsleitelements 31 im Wesentlichen der Außenkontur des Fahrzeugs 20, an welche sie anschließt. Im dargestellten Fall ist dies die linke hintere Außenseite des Fahrzeugs, welche das Seitenfenster 54 umfasst. Das erste Strömungsleitelement 31 liegt somit im Wesentlichen in der durch die Außenkontur des Fahrzeugs 20 definierten Ebene.
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Am Gestell 12 angeordnet und einstückig mit dem ersten Strömungsleitelement 31 hergestellt ist ein drittes Strömungsleitelement 33 angeordnet. Dieses ist im rechten Winkel zum ersten Strömungsleitelement 31 positioniert und deckt das Gestell 12 nach oben hin ab. Es folgt dabei der Kontur des Fahrzeugdaches bzw. liegt in der durch das Fahrzeugdach definierten Ebene. Ein einstückig mit dem ersten und dritten Strömungsleitelement 31, 33 hergestelltes zweites Strömungsleitelement 32, welches auf der abgewandten rechten Seite des Fahrzeugs 20 angeordnet und im Wesentlichen rechtwinklig zum dritten Strömungsleitelement 33 positioniert ist, ist durch das Fahrrad 16 verdeckt und demnach nicht dargestellt. Dieses ist analog zum ersten Strömungsleitelement 31 ausgestaltet und parallel zu diesem.
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Die zweite Kante 38 des ersten Strömungsleitelements 31, welche dieses nach oben hin begrenzt, ist gleichzeitig eine das dritte Strömungsleitelement 33 seitlich begrenzende zweite Kante 38. Diese ist abgerundet ausgestaltet und erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 20. Demnach ist das dritte Strömungsleitelement 33 zwischen den jeweiligen zweiten Kanten 38, also den Oberkanten, des ersten und des zweiten Strömungsleitelements 31, 32 angeordnet. Die entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 20 gemessene Länge L1 des ersten Strömungsleitelements 31 beträgt ca. 40 cm.
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Es ist ersichtlich, dass das Fahrrad nach oben hin deutlich sowie seitlich ein wenig über die Kontur des Fahrzeugs 20 hinaus ragt. Der Lastenträger 10 ist vergleichsweise hoch im Heckbereich 22 des Fahrzeugs 20 angeordnet, um die Sichtbarkeit der darunterliegenden Heckleuchten 50 sowie des Nummernschilds zu gewährleisten.
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Die heruntergeklappte Lastaufnahmeeinrichtung 19 des Lastenträgers 10 überragt die Strömungsleitelemente 31, 32 und 33 in rückwärtiger Richtung. Es ist ersichtlich, dass die Strömungsleitelemente 31, 32 und 33 das Gestell 12 des Lastenträgers 10 verdecken, bzw. die zwischen diesem und der Fahrzeugkontur befindliche Lücke überdecken, sodass Verwirbelungen und Turbulenzen minimiert werden können.
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2 zeigt den erfindungsgemäßen Lastenträger mit demontiertem ersten, zweiten und dritten Strömungsleitelement 31, 32 und 33. Das Gestell 12 weist vier Befestigungseinrichtungen 14 mit Befestigungspunkten 15 auf, mit denen es an der Heckklappe 24 des Fahrzeugs 20 befestigt ist. Zwei Befestigungseinrichtungen 14 sind jeweils rechts und links oberhalb des Heckfensters 52 angeordnet und greifen in den zwischen Heckklappe 24 und Fahrzeugdach befindlichen Spalt. Zwei weitere Befestigungseinrichtungen 14 sind jeweils rechts und links unterhalb des Heckfensters 52 angeordnet und stützen das Gestell 12 des Lastenträgers 10 im Bereich des zwischen Heckklappe 24 und Heckleuchte 50 befindlichen Spaltes ab.
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Die Befestigungseinrichtungen 14 weisen in eine Erstreckungsrichtung E, die der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 20 entspricht. Die Befestigungspunkte 15 definieren eine Ebene, welche durch die Heckklappe 24 des Fahrzeugs 20 verläuft. Die Strömungsleitelemente 31, 32 und 33 sind derart angeordnet, dass ihre erste Kante 37, die der durch die Befestigungspunkte 15 definierten Ebene zugewandt ist, näher an dieser Ebene verläuft als das Gestell 12.
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Der Lastenträger 10 weist ein flächig ausgebildetes viertes Strömungsleitelement 34 auf, welches in der Ebene der heruntergeklappten Lastaufnahmeeinrichtung 19 bzw. der daran befindlichen Fahrradschienen 18 angeordnet ist. Das vierte Strömungsleitelement 34 ist zwischen den in 2 nicht dargestellten ersten und zweiten Strömungsleitelementen 31, 32 angeordnet und im rechten Winkel zu diesen ausgerichtet. Es verläuft somit entlang der Erstreckungsrichtung E in horizontaler Ausrichtung. Das vierte Strömungsleitelement 34 ist um eine erste Drehachse 41 nach oben hin schwenkbar, welche auf einer das vierte Strömungsleitelement 34 in Richtung auf die Heckklappe 24 begrenzenden Kante verläuft, sodass es bei Nichtbenutzung platzsparend verstaut werden kann. Die erste Drehachse 41 verläuft dabei senkrecht zur Erstreckungsrichtung E.
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Weiterhin umfasst der Lastenträger 10 ein mittig senkrecht auf dem vierten Strömungsleitelement 34 stehendes, flächig ausgebildetes fünftes Strömungsleitelement 35. Dieses ist um eine zweite Drehachse 42 schwenkbar, die in im Wesentlichen vertikaler Ausrichtung ebenfalls senkrecht zur Erstreckungsrichtung E angeordnet ist.
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3 zeigt den Heckbereich 22 eines Kraftfahrzeugs 20 mit einem daran angeordneten Lastenträger 10 in einer schematischen Seitenansicht. Unter dem Lastenträger 10 befindet sich die Heckleuchte 50. An der Heckklappe 24 ist mittels Befestigungselementen (nicht dargestellt) das Gestell 12 des Lastenträgers 10 befestigt. Daran ist im herauf- und im heruntergeklappten Zustand die Lastaufnahmeeinrichtung 19 mit den daran angeordneten Fahrradschienen 18 dargestellt. Das Herauf- bzw. Herunterklappen erfolgt dabei entlang der Klapprichtung 60.
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Am Gestell 12 ist ein flächig ausgebildetes erstes Strömungsleitelement 31 angeordnet. Dieses erstreckt sich parallel zur Ansichtsebene. Es wird nach oben und nach unten hin durch zweite Kanten 38 begrenzt, die in einem Winkel α1 bzw. α2 zur Horizontalen ausgerichtet sind. Die genannten Winkel α1 bzw. α2 betragen zwischen 5° und 8°. In Richtung auf das Fahrzeug 20 wird das erste Strömungsleitelement 31 durch seine erste Kante 37 begrenzt. Diese folgt der Kontur der Heckklappe 24 im entsprechenden Bereich und verläuft parallel zu dieser. Dabei bildet sich ein Spalt aus, welcher den Abstand A1 zwischen Heckklappe und erste Kante 37 definiert. Die entlang der Fahrtrichtung gemessene Länge L1 des ersten Strömungsleitelements 31 beträgt ca. 40 cm.
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Es wird ersichtlich, dass das erste Strömungsleitelement 31 wesentliche Teile des Gestells 12 seitlich verdeckt. Auf diese Weise werden Turbulenzen weitgehend verhindert. Im Anschluss an die oben dargestellte zweite Kante 38 ist ein senkrecht zur Betrachtungsebene ausgerichtetes drittes Strömungsleitelement (nicht dargestellt) angeordnet, welches das Gestell 12 nach oben hin verdeckt.
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4 zeigt eine schematische Draufsicht des an einem Fahrzeug 20 befestigten Lastenträgers 10 aus 3. Entlang der Betrachtungsebene verlaufend ist das dritte Strömungsleitelement 33 dargestellt, welches wie beschrieben ebenfalls der Kontur des Fahrzeugs 20, nämlich dessen Daches, folgt. Zwischen seiner dem Fahrzeug zugewandten ersten Kante 37 und der Heckklappe 24 bildet sich ein entsprechender Spalt aus. Der Abstand A3 zwischen den genannten Teilen, also die Breite des Spaltes, beträgt dort
ca. 1 cm.
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Das dritte Strömungsleitelement 33 wird seitlich von den zweiten Kanten 38 begrenzt, in denen sich die jeweils ersten und zweiten Strömungsleitelemente 31, 32 anschließen. Die zweiten Kanten 38 bilden dabei mit der Verlängerung der seitlichen Fahrzeugkonturen einen jeweiligen Winkel β1 bzw. β2 aus. Auch diese Winkel betragen jeweils zwischen 5° und 8°.
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Nach rechts hin, die Strömungsleitelemente entgegen der Fahrtrichtung überragend, ist die Lastaufnahmeeinrichtung 19 mit den Fahrradschienen 18 des Lastenträgers 10 dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lastenträger
- 12
- Gestell
- 14
- Befestigungseinrichtung
- 15
- Befestigungspunkt
- 16
- Last
- 18
- Fahrradschiene
- 19
- Lastaufnahmeeinrichtung
- 20
- Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
- 22
- Heckbereich
- 24
- Heckklappe
- 31
- Erstes Strömungsleitelement
- 32
- Zweites Strömungsleitelement
- 33
- Drittes Strömungsleitelement
- 34
- Viertes Strömungsleitelement
- 35
- Fünftes Strömungsleitelement
- 37
- Erste Kante
- 38
- Zweite Kante
- 41
- Erste Drehachse
- 42
- Zweite Drehachse
- E
- Erstreckungsrichtung
- L1
- Länge
- A1
- Abstand
- A2
- Abstand
- A3
- Abstand
- α1
- Winkel
- α2
- Winkel
- β1
- Winkel
- β2
- Winkel
- 50
- Heckleuchte
- 52
- Heckfenster
- 64
- Seitenfenster
- 60
- Klapprichtung
