-
Die Erfindung betrifft eine Windleiteinrichtung für einen offenen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Derartige Windleiteinrichtungen für offene Personenkraftwagen, insbesondere für Cabriolets, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die jeweilige Windleiteinrichtung weist ein zwischen einer eingefahrenen Stellung und wenigstens einer Windleitstellung gegenüber einem Windschutzscheibenrahmen des jeweiligen offenen Personenkraftwagen verstellbares, in der eingefahrenen Stellung und in der Windleitstellung relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen fixierbares beziehungsweise arretierbares sowie eigensteifes Windleitelement und ein flexibles und luftdurchlässiges und beispielsweise als Netz ausgebildetes Flächenelement auf, welches in der Windleitstellung zwischen dem Windleitelement und dem Windschutzscheibenrahmen aufgespannt ist.
-
Außerdem offenbart die
DE 10 2007 039 986 A1 ein Windleitsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem zu öffnenden Verdeck, einer Windschutzscheibe, welche in einem Rahmen der Karosserie vorgesehen ist und mit einer Windleitvorrichtung an einer obersten Querverbindung des Rahmens.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in eine Windleiteinrichtung der eingangs genannten Art eine zusätzliche Funktion zu integrieren.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Windleiteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um eine Windleiteinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das beispielsweise als eigensteife Lamelle ausgebildete Windleitelement bei einem Verlagern, das heißt bei einem Öffnen und/oder Schließen, eines Verdecks des offenen Personenkraftwagens in eine von der eingefahrenen Stellung und von der Windleitstellung unterschiedliche Schutzstellung relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen bewegbar und relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen in der Schutzstellung fixierbar beziehungsweise arretierbar ist, wobei das Windleitelement in der Schutzstellung einen größeren Winkel mit der Fahrzeuglängsrichtung einschließt als in der Windleitstellung. Mit anderen Worten, sowohl in der Windleitstellung als auch in der Schutzstellung schließt das Windleitelement, insbesondere eine zum Leiten beziehungsweise Führen von in Fahrzeuglängsrichtung vorne nach hinten strömendem Fahrtwind ausgebildete Windleitfläche des Windleitelements, mit der Fahrzeuglängsrichtung einen Winkel ein, welcher in der Windleitstellung einen ersten Wert und in der Schutzstellung einen gegenüber dem ersten Wert größeren zweiten Wert aufweist. Dies bedeutet, dass das Windleitelement, insbesondere die auch als Leitfläche bezeichnete Windleitfläche, in der Schutzstellung stärker beziehungsweise steiler im Wind steht als in der Windleitstellung, sodass das Windleitelement in der Schutzstellung gegenüber der Windleitstellung Luft, die beispielsweise bei eine Vorwärtsfahrt des offenen Personenkraftwagen in Form von Fahrtwind von vorne nach hinten strömt, stärker beziehungsweise weiter nach oben ableitet.
-
Im Vergleich zu herkömmlichen Windleiteinrichtungen ist somit in die erfindungsgemäße Windleiteinrichtung eine Zusätzliche Funktion in Form des Abweisens des Fahrtwindes während der Verdeckfunktion integriert. Die hierzu geeignete, erfindungsgemäße Windleiteinrichtung ist dabei eine Vorrichtung, die deutliche Ähnlichkeit mit bereits zum Einsatz kommenden Windleiteinrichtung hat und daher effektiv in die vorhandene Konstruktion durch deren Modifikation integriert werden könnte. Ohne eine bereits vorhandene Vorrichtung an einem Fahrzeug könnte die zu erfindungsgemäße Funktion auch in einem einzelnen steuerbaren Flügel am oberen Dachrahmen dargestellt werden.
-
Die Windleitstellung wird optimiert für komfortable Luftdurchströmung des Fahrgastraumes, die Schutzstellung wird optimiert für bestmögliche (voraussichtlich geringste) Windlast für das Verdeck während der Verdeckfunktion. Die Schutzstellung ist zwar vermutlich steiler als die Windleitstellung und leitet den Fahrtwind mit einer harten Fläche anstelle des Netzes. Welches Setup für die Schutzstellung am besten ist, muss jedoch im Windkanalversuch oder über Berechnung ermittelt werden. Gegebenenfalls sind auch zwei verschiedene Setups für „Verdeck öffnen“ und „Verdeck schließen“ sinnvoll.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Während das beispielsweise als Cabrio-Verdeck ausgebildete Verdeck des offenen Personenkraftwagens geöffnet oder geschlossen wird, ist eine Geschwindigkeit, mit welcher der Personenkraftwagen während des Öffnens beziehungsweise Schließens vorwärts höchstens gefahren werden kann, auf einen gegenüber Null größeren Maximalwert begrenzt, um eine aus der Vorwärtsfahrt resultierende und auf das sich schließende beziehungsweise öffnende Verdeck wirkende Windlast hinreichend gering zu halten und so Beschädigungen des Verdecks zu vermeiden. Da das Windleitelement der erfindungsgemäßen Windleiteinrichtung während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verdecks die Schutzstellung einnimmt, wird bei einer Vorwärtsfahrt des offenen Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten strömender Fahrtwind mittels des sich in der Schutzstellung befindenden Windleitelements, welches zumindest in der Schutzstellung als Spoiler fungiert, in Fahrzeughochrichtung nach oben abgelenkt beziehungsweise abgeleitet und somit zumindest überwiegend um das sich öffnende beziehungsweise sich schließende Verdeck herumgeleitet beziehungsweise von dem Verdeck fern gehalten. Dadurch kann eine während der Vorwärtsfahrt auf das sich öffnende beziehungsweise schließende Verdeck wirkende Windlast besonders gering gehalten werden, sodass der Maximalwert besonders groß eingestellt werden kann beziehungsweise sodass der offenen Personenkraftwagen während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verdecks mit einer besonders hohen Geschwindigkeit vorwärts gefahren werden kann, ohne dass es zu Beschädigungen kommt.
-
Die Schutzstellung ist somit eine von der eingefahrenen Stellung und von der Windleitstellung unterschiedliche Verdeck-Hilfsstellung, in die das als Windabweiser fungierende Windleitelement bewegt, insbesondere gefahren, wird, insbesondere bevor das Verdeck geöffnet beziehungsweise geschlossen wird. Während des Öffnens beziehungsweise Schließens befindet sich das Windleitelement vorzugsweise in der Schutzstellung, sodass mittels des Windleitelements während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verdecks Luft so abgeleitet wird, dass das Öffnen beziehungsweise Schließen der Verdecks nicht oder nur unwesentlich behindert wird.
-
Gegenüber der Schutzstellung steht das Windleitelement, insbesondere dessen Leitfläche, in der Windleitstellung flacher im Wind, sodass in der Windleitstellung mittels des Windleitelements eine besonders vorteilhafte Zugfreihaltung des Innenraums des Personenkraftwagens gewährleistet werden kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Vorderansicht eines offenen Personenkraftwagens mit einer erfindungsgemäßen Windleiteinrichtung;
- 2 eine schematische Seitenansicht der Windleiteinrichtung; und
- 3 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des offenen Personenkraftwagens, während sich dessen Verdeck öffnet oder schließt.
-
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und perspektivischen Vorderansicht einen auch aus 3 ausschnittsweise erkennbaren offenen Personenkraftwagen 10, welches beispielsweise als Cabriolet ausgebildet ist. Der Personenkraftwagen 10 weist einen als selbsttragende Karossiere ausgebildeten und auch als Rohbau bezeichneten Aufbau 12 und ein Verdeck 14 auf, welches relativ zu dem Aufbau 12 zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verlagerbar ist. Das Verdeck 14 kann als Stoffverdeck oder aber als eigensteifes Verdeck mit mehreren, eigensteifen und relativ zueinander verschwenkbaren Verdeckelementen ausgebildet sein.
-
3 zeigt eine zwischen der Offenstellung und der Schließstellung des Verdecks 14 liegende Zwischenstellung des Verdecks 14, welches beispielsweise bei einer Bewegung aus der Offenstellung in die Schließstellung sowie bei einer Bewegung aus der Schließstellung in die Offenstellung in die Zwischenstellung kommt.
-
Der offene Personenkraftwagen 10 weist darüber hinaus einen beispielsweise durch den Aufbau 12 gebildeten Windschutzscheibenrahmen 16 auf, welcher vorliegend als Querträger beziehungsweise Querholm ausgebildet ist und eine Scheibenöffnung 18 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung nach oben begrenzt. In Fahrzeugquerrichtung nach außen ist die Scheibenöffnung 18 durch Karosseriesäulen in Form von A-Säulen 20 des Aufbaus 12 begrenzt. Der Personenkraftwagen 10 weist darüber hinaus eine in die Scheibenöffnung 18 eingesetzte Windschutzscheibe 22 auf.
-
Der Personenkraftwagen 10 umfasst darüber hinaus eine Windleiteinrichtung 24, welche ein als eigensteife Lamelle ausgebildetes, eigensteifes Windleitelement 26 umfasst. Das Windleitelement 26 ist über eine Hebelanordnung 28 an dem Windschutzscheibenrahmen 16 gelenkig angebunden und kann somit relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 bewegt werden. Insbesondere ist das Windleitelement 26 zwischen einer eingefahrenen Stellung E und einer Windleitstellung W gegenüber dem Windschutzscheibenrahmen 16 verstellbar und sowohl in der eingefahrenen Stellung E als auch in der Windleitstellung W relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 fixierbar.
-
Außerdem umfasst die Windleiteinrichtung 24 ein flexibles und luftdurchlässiges Flächenelement, welches vorliegend als luftdurchlässiges Netz 30 (1) ausgebildet ist. Das Netz 30 ist beispielsweise einerseits an dem Windschutzscheibenrahmen 16 und andererseits an dem Windleitelement 26 gehalten und mit dem Windleitelement 26 mit bewegbar, sodass das Netz 30 in der Windleitstellung W zwischen dem Windleitelement 26 und dem Windschutzscheibenrahmen 16 aufgespannt ist. In der Windleitstellung W gewährleistet die Windleiteinrichtung 24 eine besonders gute Zugfreihaltung des Innenraums 32 des offenen Personenkraftwagens 10, sodass übermäßige Luftströmungen im Innenraum 32 vermieden werden.
-
Das Öffnen und Schließen des Verdecks 14 wird auch als Verdeckablauf bezeichnet. Der Verdeckablauf kann dabei durchgeführt werden, während der Personenkraftwagen 10 vorwärts gefahren wird. Mit anderen Worten kann das Verdeck 14 geöffnet und geschlossen werden, während der Personenkraftwagen 10 vorwärts gefahren wird.
-
Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, kann das Verdeck 14 während einer Vorwärtsfahrt des Personenkraftwagens 10 geöffnet und geschlossen werden. Um dabei jedoch eine auf das Verdeck 14 während des Öffnens beziehungsweise Schließens wirkende Windlast, die aus Fahrtwind und somit aus Luft resultiert, der beziehungsweise die bei der Vorwärtsfahrt in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten strömt, hinreichend gering halten zu können, um Beschädigungen des Verdecks 14 vermeiden zu können, ist eine Geschwindigkeit, mit welcher der Personenkraftwagen 10 während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verdecks 14 vorwärts gefahren werden kann, auf einen Maximalwert begrenzt. Der Maximalwert wird auch als maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet.
-
Um nun den Maximalwert besonders groß einstellen zu können, ist das eigensteife Windleitelement 26 beim Verlagern, das heißt bei dem Verdeckablauf in eine von der eingefahrenen Stellung E und von der Windleitstellung W unterschiedliche Schutzstellung S relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 bewegbar und relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 in der Schutzstellung S fixierbar. In der Windleitstellung W ist das Windleitelement 26 in Fahrzeughochrichtung weiter oben angeordnet als in der eingefahrenen Stellung E und in Fahrzeughochrichtung nach oben hin weiter von dem Windschutzscheibenrahmen 16 beabstandet als in der eingefahrenen Stellung E. Auch in der Schutzstellung S ist das Windleitelement 26 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in Fahrzeughochrichtung weiter oben angeordnet als in der eingefahrenen Stellung E, wobei das Windleitelement 26 in der Schutzstellung S zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in Fahrzeughochrichtung nach oben hin weiter von dem Windschutzscheibenrahmen 16 beabstandet ist als in der eingefahrenen Stellung E. Dabei steht das Windleitelement 26 in der Schutzstellung stärker beziehungsweise steiler im Wind als in der Windleitstellung W, sodass - wie in 3 durch einen Pfeil 34 veranschaulicht ist - mittels des sich in der Schutzstellung S befindenden Windleitelements 26 während der Vorwärtsfahrt des Personenkraftwagens 10 in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten strömende und durch den Pfeil 34 veranschaulichte Luft beziehungsweise Fahrtwind besonders weit in Fahrzeughochrichtung nach oben umgeleitet und dabei zumindest überwiegend um das sich öffnende, beziehungsweise schließende Verdeck 14 herumgeleitet und somit von dem Verdeck 14 zumindest im Wesentlichen fern gehalten werden kann. In der Folge kann die Windlast, die bei dem Verdeckablauf und während der Vorwärtsfahrt des Personenkraftwagens 10 auf das Verdeck 14 wirkt, besonders gering gehalten werden, sodass der Personenkraftwagen 10 während des Verdeckablaufs mit einer besonders hohen Fahrgeschwindigkeit vorwärts gefahren werden kann.
-
Aus 2 ist erkennbar, dass das Windleitelement 26 sowohl in der Windleitstellung W als auch in der Schutzstellung S einen Winkel mit der Fahrzeuglängsrichtung einschließt. Der Winkel weist dabei in der Windleitstellung W einen ersten Wert und in der Schutzstellung S einen gegenüber dem ersten Wert größeren zweiten Wert auf, da das Windleitelement 26 in der Schutzstellung S steiler beziehungsweise stärker im Wind steht als in der Windleitstellung W. Nach Abschluss des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verdecks 14 kann das Windleitelement 26 aus der Schutzstellung S in die Windleitstellung W bewegt werden und somit für eine hinreichende Zugfreihaltung im Innenraum 32 sorgen. Die eingefahrene Stellung E ist somit beispielsweise eine Ausgangsstellung, in der sich das Windleitelement 26 befindet, wenn das Verdeck 14 geschlossen ist. Vor und/oder während des Öffnens des Verdecks 14 wird das Windleitelement 26 aus der eingefahrenen Stellung E zunächst in die Schutzstellung S bewegt und verbleibt in der Schutzstellung S, während sich das Verdeck 14 öffnet beziehungsweise schließt. Nach Abschluss des Öffnens beziehungsweise Schließens wird - wie zuvor beschrieben - das Windleitelement 26 aus der Schutzstellung S in die Windleitstellung W bewegt. Wird daraufhin beispielsweise das Verdeck 14 wieder geschlossen, so wird zuvor und/oder währenddessen das Windleitelement 26 aus der Windleitstellung W in die Schutzstellung S bewegt. Nach Abschluss des Schließens des Verdecks 14 wird das Windleitelement 26 aus der Schutzstellung S wieder in die eingefahrene Stellung E bewegt. Die Windleitstellung ist bei geöffnetem Verdeck optional. D.H. wie in aktuellen Fahrzeugen kann per Knopfdruck zwischen den Stellungen E und W gewählt werden.
-
Insgesamt ist erkennbar, dass das Windleitelement 26 in der Schutzstellung S als Spoiler fungiert, mittels welchem die auf das Verdeck 14 wirkende Windlast besonders gering gehalten werden kann. Um das Windleitelement 26 komfortabel verstellen zu können, ist beispielsweise wenigstens ein insbesondere als Elektromotor vorgesehener Motor vorgesehen, mittels welchem das Windleitelement 26 zwischen der eingefahrenen Stellung E, der Schutzstellung S und der Windleitstellung W bewegt werden kann.
-
Die Hebelanordnung 28 kann dabei beispielsweise ein Viergelenk bilden, mittels welchem das Windleitelement 26 an dem Windschutzscheibenrahmen 16 angebunden sein kann. Die Hebelanordnung 28 weist wenigstens ein Hebelelement auf, welches einerseits gelenkig mit dem Windschutzscheibenrahmen 16 und andererseits gelenkig mit dem Windleitelement 26 verbunden sein kann. Das Hebelelement ist beispielsweise von dem Motor antreibbar und dadurch relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 verschwenkbar, sodass beispielsweise das Windleitelement 26 über das Hebelelement von dem Motor angetrieben und dadurch relativ zu dem Windschutzscheibenrahmen 16 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden kann. Das von dem Motor antreibbare Hebelelement ist in 1 mit 36 bezeichnet. Die beispielsweise ein Viergelenk bildende Hebelanordnung 28 weist dabei wenigstens ein zweites Hebelelement 38 auf, sodass beispielsweise die Hebelelemente 36 und 38 das Viergelenk bilden. Außerdem ist eine beispielsweise als Feder ausgebildete Federeinrichtung 40 vorgesehen, mittels welcher beispielsweise das Windleitelement 26 aus der Windleitstellung W und/oder aus der Schutzstellung S in die eingefahrene Stellung E bewegbar und in der eingefahrenen Stellung E zu halten ist. Die Feder ist nur beispielhaft gezeigt und kann entfallen beziehungsweise auf andere Weise realisiert werden.
-
Insgesamt ist erkennbar, dass mittels des Windleitelements 26 bei allen Geschwindigkeiten die auf das Verdeck 14 wirkenden Belastungen gering gehalten werden können, woraus eine hohe Lebensdauer des Verdecks und eine geringe Schadenanfälligkeit resultieren. Gleichzeitig kann ein besonders hoher Fahrkomfort realisiert werden, insbesondere bei einer Fahrt mit offenem Verdeck 14.
-
Der Federeinrichtung 40 ist beispielsweise einerseits mit dem Windschutzscheibenrahmen 16 und andererseits mit dem Hebelelement 38 verbunden, sodass die Federeinrichtung 40 beispielsweise gespannt, insbesondere expandiert, wird, wenn das Windleitelement 26 und mit diesem das Hebelelement 38 aus der eingefahrenen Stellung E in die Schutzstellung S beziehungsweise in die Windleitstellung W bewegt wird. Dann stellt die Federeinrichtung 40 eine Federkraft bereit, mittels welcher beispielsweise das Windleitelement 26, insbesondere über das Hebelelement 38, aus der Windleitstellung W beziehungsweise aus der Schutzstellung W zurück in die eingefahrene Stellung E bewegt werden kann.
-
Um die Windlast besonders gering halten zu können, erstreckt sich das Windleitelement 26 in der Schutzstellung S in Fahrzeuglängsrichtung von vorne unten nach hinten oben von dem Windschutzscheibenrahmen 16 weg. Außerdem ist eine in der Windleitstellung W und in der Schutzstellung S in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne weisende Kante K des Windleitelements 26 in der Schutzstellung S in Fahrzeughochrichtung näher an dem Windschutzscheibenrahmen angeordnet als in der Windleitstellung W. Darüber hinaus ist ein sich an die Kante K nach hinten anschließender Teilbereich T des Windleitelements 26 in der Schutzstellung S in Fahrzeuglängsrichtung weiter vorne angeordnet als in der Windleitstellung W, wobei der Teilbereich T in der Windleitstellung W in Fahrzeughochrichtung weiter oben angeordnet ist als in der eingefahrenen Stellung E.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007039986 A1 [0003]
