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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleiteinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Kraftfahrzeugkarosserien mit einer Luftleiteinheit sind bekannt. Es handelt sich bei der Kraftfahrzeugkarosserie insbesondere um eine Kraftfahrzeugkarosserie, deren Luftleiteinheit ein Luftleitelement in Form eines bewegbaren, so genannten Heckflügels aufweist. Der Heckflügel ist mit Hilfe einer Verstelleinheit bewegbar an der Kraftfahrzeugkarosserie aufgenommen, und kann damit relativ zur Kraftfahrzeugkarosserie unterschiedliche Positionen zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition einnehmen. In der ersten Endposition ist der Heckflügel bündig mit der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet, wobei er in der zweiten Endposition maximal von der Kraftfahrzeugkarosserie beabstandet ist. Mit Hilfe des Heckflügels sind insbesondere Abtrieb und Luftwiderstandsbeiwert der Kraftfahrzeugkarosserie veränderbar. Zur Aufnahme des Heckflügels ist im Heckbereich der Kraftfahrzeugkarosserie ein Aufnahmeraum ausgebildet, in die der Heckflügel in seiner ersten Endposition aufgenommen werden kann. Des Weiteren ist in diesem Aufnahmeraum die Verstelleinheit mit ihrer, den Heckflügel bewegenden und stabilisierenden Kinematik aufgenommen.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2008 036 188 B4 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, wobei die Kraftfahrzeugkarosserie einen bewegbaren Heckflügel aufweist, deren Verstelleinheit an einem Trägerteil aufgenommen ist. Das Trägerteil ist mit einer Heckverkleidung der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden, wodurch es zur Erhöhung einer Steifigkeit der Heckverkleidung beiträgt.
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Die Offenlegungsschrift
FR 2 874 579 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugkarosserie, welche einen bewegbaren Heckflügel aufweist. Ein Heckinnenraum ist mit Hilfe eines schalenförmigen Abdeckelementes gegenüber dem Heckflügel überwiegend abgedeckt, wobei das Abdeckelement mit einem angrenzenden Karosserieelement ein geschlossenes Profil bildet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleiteinheit bereitzustellen, wobei eine Grauzone der Kraftfahrzeugkarosserie insbesondere bei angestelltem Luftleitelement abdeckt wird, bei gleichzeitiger Herbeiführung einer verbesserten Stabilität eines das Luftleitelement aufnehmenden Karosserieabschnitts.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleiteinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleiteinheit weist ein Luftleitelement der Luftleiteinheit auf, welches mit der Kraftfahrzeugkarosserie bündig positionierbar ist. Das Luftleitelement ist bewegbar mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden, wobei in der Kraftfahrzeugkarosserie ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des im Heckbereich der Kraftfahrzeugkarosserie angeordneten Luftleitelementes ausgebildet ist. Die Luftleiteinheit umfasst eine Verstelleinheit mit einem Stellelement, mit dessen Hilfe das Luftleitelement bewegbar ist. Das Stellelement ist an einem Trägerelement der Kraftfahrzeugkarosserie fixiert angeordnet. Das Luftleitelement ist in einem Heckbereich der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet. Erfindungsgemäß ist das Trägerelement zur Versteifung eines den Aufnahmeraum bildenden Heckdeckels des Heckbereichs in Form eines Torsionsprofils ausgebildet. Der Vorteil des als Torsionsprofil ausgebildeten Trägerelements ist somit in der Optimierung der Steifigkeit des Heckdeckels zu sehen. Des Weiteren kann eine Gewichtsreduktion des Trägerelementes und somit der gesamtem Kraftfahrzeugkarosserie herbeigeführt werden, da das Trägerelement in Verbindung mit dem Heckdeckel seine volle Funktion entwickeln kann und somit daher zur Erfüllung seiner Tragfunktion nicht zwingend bereits singulär, d.h. ohne seine Anbindung an den Heckdeckel, eine die Tragfunktion erfüllende Festigkeit aufweisen muss.
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In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie ist das Trägerelement in Form einer Grauzonenabdeckung ausgebildet, wobei es den Aufnahmeraum unterhalb des Luftleitelementes zumindest in Richtung einer Karosseriequerachse der Kraftfahrzeugkarosserie und in Richtung einer Karosserielängsachse der Kraftfahrzeugkarosserie bedeckend ausgestaltet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass das Trägerelement sich quer über den gesamten Aufnahmeraum hinweg erstreckt, damit ein zwischen dem Heckdeckel und dem Trägerelement ausgebildeter Aufnahmeteilraum gegenüber der Umgebung abgedeckt ist. Dies ist insbesondere bei ausgefahrenem bzw. teilweise ausgefahrenem Luftleitelement notwendig, damit eine Verschmutzung der Verstellvorrichtung, insbesondere des Stellelementes und der Kinematik unterbunden werden kann. Des Weiteren ist die Grauzonenabdeckung vorteilhaft für eine designtechnische Gestaltung der Kraftfahrzeugkarosserie. Das heißt mit anderen Worten, dass der unterhalb des Luftleitelementes ausgebildete Aufnahmeteilraum, nicht oder nur noch teilweise von der Grauzonenabdeckung freigegeben ist, wie es für eine optische Gestaltung resp. das gewünschte Design der Kraftfahrzeugkarosserie gewünscht wird. Dennoch bleibt die Tragfunktion des als Grauzonenabdeckung ausgebildeten Trägerelements vollständig erhalten. Oberhalb des Trägerelementes, das heißt mit anderen Worten, auf der von dem Aufnahmeteilraum abgewandt ausgebildeten Seite, ist weiterhin hinreichend Platz zur Aufnahme des Luftleitelementes ausgebildet.
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Das Trägerelement kann zumindest an seiner der Umgebung zugewandt ausgebildeten Oberfläche optisch ansprechend gestaltet werden. Beispielsweise kann zumindest die Oberfläche durch Pulverbeschichtung oder Lackierung oder Ähnlichem optisch aufgewertet werden bei gleichzeitiger Beibehaltung der Tragfunktion des Trägerelementes, insbesondere der Verstellvorrichtung.
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Zur weiteren Steigerung der Steifigkeit des Heckdeckels ist das Trägerelement an dem Heckdeckel fixiert aufgenommen ist. Das heißt mit anderen Worten, dass es zumindest an einer Stelle mit dem Heckdeckel fest verbunden ist, wobei es sich bei der Verbindung um eine Form-Kraftschlussverbindung und/oder stoffschlüssige Verbindung handeln kann. Auch eine reine Formschlussverbindung kann die Steigerung der Steifigkeit des Heckdeckels erhöhen, wie ebenso eine reine Kraftschlussverbindung. Der Vorteil ist in einer gesicherten Herbeiführung der Steigerung der Steifigkeit des Heckdeckels zu sehen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie sind Anbindungsstellen des Trägerelementes an die Kraftfahrzeugkarosserie in einem Nichtsichtbereich der Kraftfahrzeugkarosserie positioniert. Der Nichtsichtbereich ist der Bereich der Kraftfahrzeugkarosserie, der bei vollständig zusammengebauter Kraftfahrzeugkarosserie für den Betrachter von Außen und ohne Demontage von Bauteilen nicht sichtbar ist. Das heißt, dass insbesondere auch bei vollständig angestelltem bzw. ausgefahrenem Luftleitelement die Anbindungsstellen des Trägerelementes an die Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere an einer Außenwandung des Heckdeckels, für den Betrachter nicht sichtbar sind. Dies kann insbesondere vorteilhaft mit Hilfe des Torsionsprofils des Trägerelementes realisiert werden, da insbesondere Endbereiche resp. Enden des Trägerelementes, die zur zumindest kontaktierenden Verbindung mit der Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen sind, entsprechend angestellt und/oder abgewinkelt ausgebildet werden können, so dass diese in dem Nichtsichtbereich zu liegen kommen.
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Vorteilhaft kann ebenso zur Vermeidung der Sichtbarkeit zwischen dem Luftleitelement und der Anbindungsstelle ein die Anbindungsstelle abdeckendes Deckelement ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie ist das Trägerelement, welches sich in Richtung einer Karosserielängsachse erstreckt, an seinem einem Fahrgastraum der Kraftfahrzeugkarosserie zugewandt ausgebildeten ersten Ende mit dem Heckdeckel mit Hilfe eines Befestigungsmittels verbunden, und an seinem vom ersten Ende abgewandt ausgebildeten zweiten Ende in Richtung der Karosserielängsachse und/oder in Richtung einer Karosseriehochachse an der Kraftfahrzeugkarosserie abstützend ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass mit Hilfe des Torsionsprofils des Trägerelementes zur Herbeiführung der Steifigkeit des Heckdeckels nicht zwingend beide Enden des Trägerelementes mit dem Heckdeckel fest verbunden sein müssen, da sich eines der beiden Enden am Heckdeckel abstützt und somit eine hinreichende Steifigkeit des Heckdeckels herbeigeführt ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Auflageelement zwischen dem Trägerelement und dem Luftleitelement vorgesehen. Dieses Auflageelement ist bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt, damit es leicht und kostengünstig bereitgestellt werden kann. Das Auflageelement weist neben seiner designtechnischen Funktion auch eine das Trägerelement schützende Funktion auf, da es dieses insbesondere an dessen dem Leitelement zugewandt ausgebildeten Elementfläche vollständig bedeckend ausgebildet ist. Vorteilhaft kann das Auflageelement kostengünstig optisch gestaltet werden, bspw. durch eine entsprechende Farbgebung und/oder Oberflächenstruktur.
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Das am Trägerelement aufgenommene Stellelement ist bevorzugt mit Hilfe eines Trägerarms am Trägerelement aufgenommen, so dass Schwingungen des Trägerelementes nicht oder nur gering auf die Kraftfahrzeugkarosserie übertragen werden können. Ebenso werden Schwingungen der Kraftfahrzeugkarosserie im Betrieb derselben nicht oder nur gering auf das Stellelement übertragen. Somit ist ein gesicherter Betrieb des Stellelementes herbeigeführt. Bevorzugt ist am Trägerarm ein Dämpferelement aufgenommen.
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Zur Gewichtsreduktion der Kraftfahrzeugkarosserie ist das Trägerelement zudem zur Abstützung einer Kinematik der Verstellvorrichtung ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, es dient zusätzlich zur Halterung des Stellelements auch der Abstützung der Kinematik, mit der das Leitelement in seine entsprechende Positionen gebracht und gehalten wird. Da insbesondere im Fahrbetrieb große Kräfte auf das Leitelement und somit auf die Kinematik und das Stellelement wirken, können diese aufgrund der Abstützung der Kinematik am Trägerelement bauraumoptimierter und/oder leichter ausgebildet werden, da auf das Leitelement wirkende Kräfte durch die Abstützung auch vom Trägerelement aufgenommen werden können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleiteinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel mit demontiertem Luftleitelement,
- 2 die Kraftfahrzeugkarosserie gem. 1 in einem Längsschnitt entlang der Schnittlinie II-II,
- 3 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit eingefahrenem Luftleitelement,
- 4 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie gem. 3 mit ausgefahrenem Luftleitelement,
- 5 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung die Kraftfahrzeugkarosserie gem. 3 mit demontiertem Luftleitelement, und
- 6 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung ein Trägerelement der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie.
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Eine in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 ausgebildete erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie 1 umfasst eine in einem Heckbereich 2 angeordnete erfindungsgemäße Luftleiteinheit 3. Die Luftleiteinheit 3 ist mit Hilfe einer Verstelleinheit 4 aus einer ersten Betriebsstellung in eine zweite Betriebsstellung verstellbar. Mit Hilfe der Luftleiteinheit 3 können insbesondere ein Luftwiderstandsbeiwert sowie ein Abtrieb der Kraftfahrzeugkarosserie 1 variiert werden. Die Luftleiteinheit 3 umfasst zumindest ein Luftleitelement 5 zur Strömungsführung, welches mit der Verstelleinheit 4 verbunden ist. Das Luftleitelement 5 ist in Form eines Heckflügels ausgebildet und im Weiteren als Flügel bezeichnet. Eine der Umgebung 6 zugewandt ausgebildete Flügeloberfläche 7 des Flügels 4 ist im eingefahrenen Zustand, wie in 2 dargestellt, bündig mit einer Karosserieoberfläche 8 angeordnet, wobei diese Position einer ersten Endposition entspricht.
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Im Heckbereich 2 weist die Kraftfahrzeugkarosserie 1 eine Heckscheibe 9, einen Heckdeckel 10 sowie einen integrierten Stoßfänger 11 auf, die zwischen Seitenwänden 12 der Kraftfahrzeugkarosserie 1 angeordnet sind. Der Heckdeckel 10 ist mit einem Aufnahmeraum 13 ausgestaltet zur Aufnahme der Luftleiteinheit 3.
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Die Verstelleinheit 4 umfasst ein Stellelement 14 in Form eines Stellmotors, der mit einer Kinematik 15 der Verstelleinheit 4 den Flügel 5 in seine entsprechenden Positionen bringbar und stützend ausgebildet ist. Das Stellelement 14 ist an einem Trägerelement 16 fixiert angeordnet.
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Das Trägerelement 16 ist zur Aufnahme sämtlicher Komponenten der Luftleiteinheit 3 ausgebildet und weist insbesondere, da es der Aufnahme des Stellelementes 14 dient, eine insbesonders hinreichend hohe Steifigkeit auf.
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Der Heckdeckel 10 ist gebildet aus einer Innenwandung 17, die eine Abgrenzung des Heckdeckels 10 in Richtung eines Fahrgastraumes 18 bildet. Zur Abgrenzung gegenüber der Umgebung 6 weist der Heckdeckel 10 eine Außenwandung 19 auf. Die Außenwandung 19 ist zur Aufnahme einer Heckleuchte 20 ausgestaltet.
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Das Trägerelement 16 ist als Torsionsprofil ausgebildet, wobei es sich in Richtung einer Karosseriequerachse 21 der Kraftfahrzeugskarosserie 1 im Wesentlichen entlang des Heckdeckels 10 erstreckend ausgebildet ist. In Richtung einer Karosserielängsachse 22 ist das Trägerelement 16 stufenartig ausgestaltet, so dass es sich in Richtung einer Karosseriehochachse 23 erstreckt und zwischen der Außenwandung 19 und dem Trägerelement 16 ein Aufnahmeteilraum 24 ausgebildet ist. In dem Aufnahmeteilraum 24 ist insbesondere das Stellelement 14 angeordnet. Das Stellelement 14 ist mit Hilfe eines Trägerarms 25 am Trägerelement 16 fixiert.
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Das Trägerelement 16 ist an seinem dem Fahrgastraum 18 zugewandt ausgebildeten ersten Ende 26 mit der Außenwandung 19 fest verbunden, wobei eine Versteifung des Heckdeckels 10 und somit der Kraftfahrzeugkarosserie 1 herbeigeführt wird. Das heißt, im Bereich des ersten Endes 26 ist eine Anbindungsstelle 37 des Trägerelementes 16 mit dem Heckdeckel 10 ausgebildet. Die feste Verbindung ist mit Hilfe von Befestigungsmittel 27 in Form von Schrauben realisiert, und stellt somit eine lösbare Form-Kraftschlussverbindung dar. Ebenso könnte das Trägerelement 16 auch nicht lösbar mit der Außenwandung 19 ausgebildet sein, bspw. in Form einer Nietverbindung oder einer stoffschlüssigen Schweißverbindung.
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Zwischen dem Luftleitelement 5 und dem Trägerelement 16 ist ein Auflageelement 28 positioniert, welches bevorzugt als Kunststoffbauteil, und somit leicht und kostengünstig ausgeführt ist und insbesondere eine designtechnische Funktion aufweist.
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Im Bereich der Befestigungsmittel 27 sind Deckelemente 29 ausgebildet, welche mit der Außenwandung 19 fest verbunden sind und einer Bedeckung und einem Schutz der Befestigungsmittel 27 dienen.
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Das als Torsionsprofil ausgebildete Trägerelement 16 ist an seinem dem Stoßfänger 11 zugewandt ausgebildeten zweiten Ende 30 in Richtung des Fahrgastraumes 18 gebogen ausgebildet, wobei es sich im Bereich der Biegung 31 an einem Karosserieprofil 32 der Kraftfahrzeugkarosserie 1, welches zwischen der Heckleuchte 20 und dem Trägerelement 16 angeordnet ist, abstützt. Somit ist auch im Bereich des zweiten Endes 30 eine Anbindungsstelle 37 zwischen dem Heckdeckel 10 und dem Trägerelement 16 durch den abstützenden Kontakt ausgebildet. Diese Anbindungsstelle 37 ist in Richtung der Karosseriehochachse 23 unterhalb einer dem Luftleitelement 5 zugewandt ausgebildeten Trägerfläche 39 des Trägerelementes 16 und somit im Nichtsichtbereich ausgestaltet.
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Zur Sicherung des Trägerelementes 16 an der Außenwandung 19 ist ein Spannelement 33 vorgesehen, welche eine gesicherte Verbindung zwischen der Außenwandung 19 und dem Trägerelement 16 im Bereich des zweiten Endes 30 herstellt. Des Weiteren ist das Auflageelement 28 mit einem weiteren Befestigungsmittel 34 mit der Außenwandung 19 fest verbunden. Somit erstreckt sich das Auflageelement 28 in Richtung der Karosserielängsachse 22 vollständig über das Trägerelement 16 und dient zusätzlich einer Sicherung des Trägerelementes 16 gegen eine Depositionierung.
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In den 3 bis 5 ist die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Auflageelement 28 ist sich auch in Richtung der Karosseriequerachse 21 vollständig über das Trägerelement 16 erstreckend ausgebildet und stellt neben seiner optischen und somit designtechnischen Funktion auch eine Schutzfunktion des Trägerelementes 16 dar, s. 4.
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Da das Trägerelement 16 zur Abdeckung des Aufnahmeraums 13 vorgesehen ist und somit zur Ausbildung des Aufnahmeteilraums 24 beiträgt, weisen das Trägerelement 16 sowie bei Vorliegen des Auflageelementes 28, wie es in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Fall ist, auch das Auflageelement 28 jeweils zwei Durchtrittsöffnungen 35 auf, über die jeweils ein Stellarm 36 der Kinematik 15 aus dem mit Hilfe des Trägerelementes 16 abgedeckten Aufnahmeteilraumes 24 hinausragen kann, damit die Verstelleinheit 4 mit dem Luftleitelement 5 verbunden werden kann.
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In 6 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Ausschnitt des Trägerelementes 16 illustriert. Das Trägerelement 16 ist das Stellelement 14 mit Hilfe des Trägerarms 25 aufnehmend ausgebildet. Die Stellarme 36 weisen jeweils ein Vier-Punkt-Gelenk auf, und stützen sich am Trägerelement 25 an ihren von der Durchtrittsöffnung 35 abgewandt ausgebildeten Armenden 38 ab. Somit dient das Trägerelement 16 zusätzlich der Abstützung der Kinematik 15.
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In einer zweiten Endposition, wie sie prinzipiell in 4 dargestellt ist, schließt der Flügel 5 einen Winkel, welcher kleiner ist als 360° ein, mit der Karosserieoberfläche 8 ein, wobei der Flügel 5 mit Hilfe der Verstelleinheit 4 in diese zweite Endposition gebracht wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008036188 B4 [0003]
- FR 2874579 A1 [0004]
