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Die Erfindung betrifft eine Außenhauteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem flächenhaften, flexibel biegbaren und elastischen Oberflächenelement einer Außenhaut, das zumindest abschnittsweise über mindestens zwei Auflageelemente einer Komponente des Kraftfahrzeugs spannbar oder gespannt ist, und mit mindestens einer Einstelleinheit, durch die zumindest ein Abschnitt des Oberflächenelements von einer unausgelenkten Grundstellung, in der das Oberflächenelement im wesentlichen eben über die mindestens zwei Auflageelemente der Komponente gespannt ist, in eine bezüglich der unausgelenkten Grundstellung ausgelenkte Funktionsstellung überführbar ist, in der zumindest ein Abschnitt des Oberflächenelements quer oder schräg zur Spanneben der Grundstellung bewegt ist, sowie ein Verfahren zum Einstellen einer Außenhaut.
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Es sind Außenhauteinrichtungen bei Kraftfahrzeugen bekannt, die beispielsweise ein Element einer Luftleiteinrichtung bilden, um die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten zu beeinflussen. Hierbei werden Oberflächenelemente bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit aus einer unausgelenkten Grundstellung in eine ausgelenkte Funktionsstellung bewegt.
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Eine derartige Außenhauteinrichtung ist bekannt aus
DE 199 42 061 A1 , bei der die Außenhauteinrichtung durch eine mit Luftdruck arbeitende Einstelleinheit von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung überführbar ist.
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Darüber hinaus sind Außenhauteinrichtungen bekannt, bei denen die Einstelleinheiten mechanische Komponenten umfassen.
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Bei den bekannten Außenhauteinrichtungen hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die pneumatische oder mechanische Einstelleinheit eine Vielzahl von Bauteilen umfasst, die das Gewicht des Kraftfahrzeugs erhöhen und oft einen komplexen Aufbau aufweisen, der einen erhöhten Wartungsbedarf zur Folge hat.
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Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine eingangs genannte Außenhauteinrichtung vorzuschlagen, die einfach baut und gewichtsreduziert ausgebildet ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Außenhauteinrichtung dadurch gelöst, dass die Einstelleinheit mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares erstes Einstellmittel umfasst, das an oder in dem Oberflächenelement angeordnet ist, und dass die Einstelleinheit mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares zweites Einstellmittel umfasst, das ortsfest relativ zur Komponente festgelegt ist.
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Bei der Außenhaut kann es sich beispielweise um eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs handeln. Darüber hinaus kann die Außenhaut die Oberfläche eines beliebigen Gegenstands umfassen. Unter Außenhaut wird jegliche Art von Oberfläche verstanden, die einen Gegenstand nach außen hin begrenzt.
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Dadurch, dass die Einstelleinheit ein magnetisches oder magnetisierbares erstes Einstellmittel und mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares zweites Einstellmittel umfasst, ist das Oberflächenelement durch die vorherrschenden Magnetkräfte von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionssstellung überführbar. Hierdurch ist eine kompakte und bauteilreduzierte Ausgestaltung der Außenhauteinrichtung realisierbar.
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Es sind Ausführungsformen der Außenhauteinrichtung denkbar, bei denen das magnetisierbare erste Einstellmittel und/oder das magnetisierbare zweite Einstellmittel eine Magnetspule umfassen, die bei Stromfluß durch das Einstellmittel magnetisch wirkt oder bei denen das magnetische erste Einstellmittel und/oder das magnetische zweite Einstellmittel einen Permanentmagneten umfasst, der magnetisches Material, insbesondere ein ferromagnetisches Metall, umfasst.
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Wenn sowohl das erste Einstellmittel als auch das zweite Einstellmittel eine Magnetspule umfassen, ist die Einstelleinheit im unbestromten Zustand der Einstellmittel nicht magnetisch wirksam. Hierdurch ist die Anzahl von magnetischen Feldern, die am Kraftfahrzeug wirken, reduziert.
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Wenn mindestens ein Einstellmittel eine Magnetspule und mindestens ein Einstellmittel einen Permanentmagneten umfasst, kann das den Permanentmagneten umfassende Einstellmittel einfach und kostengünstig ausgebildet sein. Hierbei ist es denkbar, dass das erste Einstellmittel, das im oder am Oberflächenelement angeordnet ist, die Magnetspule umfasst und das zweite Einstellmittel den Permanentmagneten. Solchenfalls ist in dem Oberflächenelement eine Leitstruktur zum Verbinden des ersten Einstellmittels mit einer elektrischen Energiequelle ausbildbar. Umgekehrt ist es denkbar, dass das erste Einstellmittel den Permanentmagneten umfasst und dass das zweite Einstellmittel die Magnetspule umfasst.
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Darüber hinaus kann bei einem Ausführungsbeispiel sowohl das erste Einstellmittel als auch das zweite Einstellmittel einen Permanentmagneten umfassen. Solchenfalls ist das erste Einstellmittel permanent am zweiten Einstellmittel festgelegt.
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Das erste Einstellmittel und/oder das zweite Einstellmittel lassen sich einfach und kostengünstig ausbilden, wenn das erste Einstellmittel und/oder das zweite Einstellmittel einen Metallstreifen, einen Metallkern, Metallpulver und/oder Metallpartikel umfasst.
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Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das erste Einstellmittel lösbar an dem Oberflächenflächenelement angeordnet ist, insbesondere mittels einer Klettverbindung, wenn das erste Einstellmittel unlösbar an dem Oberflächenflächenelement angeordnet ist, beispielsweise angeklebt oder angespritzt, und/oder wenn das erste Einstellmittel unlösbar in das Oberflächenflächenelement eingebracht ist, beispielsweise eingegossen, eingewebt oder mittels 3D-Druckverfahren.
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Wenn das erste Einstellmittel beispielsweise in das Oberflächenelement eingegossen, eingewebt oder mittels 3D-Druckverfahren eingebracht ist, sind das Oberflächenelement und das erste Einstellmittel vormontierbar. Hierdurch ist die Montage der Außenhauteinrichtung beschleunigt und erleichtert.
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Das Oberflächenelement kann ein beliebiges Material umfassen, sofern dieses die Eigenschaft, flexibel biegbar und elastisch zu sein, aufweist. Solchenfalls lässt sich das Oberflächenelement einfach und kostengünstig bereitstellen, wenn das flächenhafte, flexibel biegbare und elastischen Oberflächenelement ein Textil, einen Kunststoff und/oder ein Metall umfasst, insbesondere, wenn das Oberflächenelement eine Folie aus thermoplastischen Polyurethan umfasst.
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Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform der Außenhauteinheit eine Mehrzahl von ersten Einstellmitteln, die einem gemeinsamen zweiten Einstellmittel zuordenbar sind oder eine Mehrzahl von zweiten Einstellmitteln, die einem gemeinsamen ersten Einstellmittel zuordenbar sind, vorgesehen.
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Wenn die Außenhauteinrichtung eine Mehrzahl von ersten Einstellmitteln umfasst, kann die Außenhaut in Gänze durch ihre einzelnen, flächenhaften, flexibel biegbaren und elastischen Oberflächenelemente eine besondere Struktur einnehmen. Beispielsweise kann die Außenhaut eine Golfballoptik umfassen, wodurch die Oberfläche des Kraftfahrzeugs bezüglich ihrer aerodynamischen Eigenschaften verbessert ist.
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Umgekehrt ist es denkbar, dass einem ersten Einstellmittel eine Mehrzahl von zweiten Einstellmitteln gegenübersteht. Dieses kann sich beispielsweise dann als vorteilhaft erweisen, wenn das erste Einstellmittel beispielsweise durch ein Metallpulver und/oder durch Metallpartikel gebildet ist, die in dem Oberflächenelement homogen oder inhomogen verteilt angeordnet sind. Hierdurch lässt sich ebenfalls eine bestimmte Oberflächenstruktur, beispielsweise Golfballoptik, herstellen.
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Um das mindestens eine erste Einstellmittel und/oder das mindestens eine zweite Einstellmittel ansteuern zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Außenhauteinrichtung mindestens eine Steuereinheit und mindestens eine der Steuereinheit funktional zuordenbare oder zugeordnete Stromeinheit umfasst, durch die mindestens eines des mindestens einen ersten Einstellmittels und/oder mindestens eines des mindestens einen zweiten Einstellmittels mit Strom durchfließbar ist, wobei die Stromeinheit durch ein manuell betätigbare Eingabeelement oder durch die Steuereinheit bei Vorliegen einer Ansteuerbedingung ansteuerbar ist.
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Durch das Vorsehen einer Steuereinheit lassen sich die einzelnen Einstellmittel zusammen oder unabhängig voneinander ansteuern. Hierdurch werden durch die Stromeinheit eines oder mehrere der Einstellmittel mit Strom durchflossen, um das jeweilige erste Einstellmittel von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung zu überführen.
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Die Ansteuerbedingung kann beispielsweise das Starten des Kraftfahrzeugs umfassen oder bestimmte Fahrzeugparameter, wie Geschwindigkeit, Fahrmodus, beispielsweise Sportmodus, umfassen. Wenn die Auslösebedingung beispielsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs umfasst, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Steuereinheit bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h oder größer, die Stromeinheit zum Überführen des ersten Einstellmittels von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung ansteuert.
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Ergänzend oder alternativ hierzu kann ein manuell betätigbares Eingabeelement vorgesehen sein, durch das ein Benutzer die Außenhauteinrichtung manuell ansteuern und betätigen kann.
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Durch die Steuereinheit kann eine Auslenkung des ersten Einstellmittels von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung eingestellt werden. Dieses ist einfach erzielbar, in dem die Stromstärke und hierdurch die Stärke des Magnetfelds durch die Steuereinheit vorgegeben wird.
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Die Außenhauteinrichtung lässt sich einfach und kostengünstig ausbilden, wenn die Außenhauteinrichtung mindestens ein Anschlagmittel umfasst, das zwischen mindestens einem ersten Einstellmittel und mindestens einem zweiten Einstellmittel anordenbar ist und das eine Bewegung in die ausgelenkte Funktionsstellung begrenzt.
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Durch das Anschlagmittel muss die Auslenkung des ersten Einstellmittels in der ausgelenkten Funktionsstellung bezüglich der unausgelenkten Grundstellung nicht fortwährend durch die Steuereinheit reguliert werden. Hierdurch ist durch das Vorsehen des Anschlagmittels der Überführungsweg von Grundstellung und Funktionsstellung vorgegeben und begrenzt.
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In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Oberflächenelement, die Einstelleinheit und/oder das Anschlagmittel ein Funktionselement des Kraftfahrzeugs bilden und/oder einem Funktionselement zugeordnet sind.
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Wenn das Oberflächenelement, die Einstelleinheit und/oder das Anschlagmittel ein Funktionselement des Kraftfahrzeugs bilden, kann beispielsweise durch die Außenhauteinrichtung eine aerodynamisch ausgebildete Oberfläche gebildet sein. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Oberflächenelement, die Einstelleinheit und/oder das Anschlagmittel im Zusammenwirken wie ein Lautsprecher wirken und ein Akustikelement des Kraftfahrzeugs darstellen können.
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Wenn das Oberflächenelement, die Einstelleinheit und/oder das Anschlagmittel einem Funktionselement zugeordnet sind, können diese derart ausgebildet sein, dass sich das Funktionselement des Kraftfahrzeugs bei dessen Betrieb, bzw. bei dessen Betätigen freigeben. Beispielsweise kann das Funktionselement eine Türgriffvorrichtung umfassen, die durch das Oberflächenelement, die Einstelleinheit und/oder durch das Anschlagmittel bündig mit dem Oberflächenelement abschließt und hierdurch eine aerodynamisch optimierte Außenfläche des Kraftfahrzeugs umfasst.
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Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Funktionselement beispielsweise eine Luftführungseinrichtung des Kraftfahrzeugs umfasst, wodurch das Oberflächenelement und das Anschlagmittel einen Hohlraum, insbesondere einen Kanal dieses Funktionselement umschließen, der durch Überführen des Oberflächenelements von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung verschließbar oder zumindest im Durchmesser reduzierbar ist.
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Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen einer Außenhaut, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmalen mit den Schritten:
- a. Ggf. Hinterlegen mindestens einer Ansteuerbedingung;
- b. Ggf. manuelles Betätigen eines Eingabeelements und/oder Feststellen eines Vorliegens einer Ansteuerbedingung durch die Steuereinheit;
- c. Bestromen des ersten Einstellmittels der Einstelleinheit und/oder des zweiten Einstellmittels der Einstelleinheit durch die Stromeinheit zum Überführen des ersten Einstellmittels von der unausgelenkten Grundstellung in die ausgelenkte Funktionsstellung;
- d. Rückführen des ersten Einstellmittels von der ausgelenkten Funktionsstellung in die unausgelenkte Funktionsstellung durch das Oberflächenelement.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Außenhauteinrichtung.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 Eine geschnittene Seitenansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Außenhauteinrichtung mit einem Oberflächenelement in einer unausgelenkten Grundstellung;
- 2 Eine geschnittene Seitenansicht der Außenhauteinrichtung gemäß 1 mit einem Oberflächenelement in einer ausgelenkten Funktionsstellung.
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Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Außenhauteinrichtung für ein Kraftfahrzeug (in den Figuren nicht dargestellt). Die Außenhauteinrichtung 2 umfasst mindestens ein flächenhaftes, flexibel biegbares und elastisches Oberflächenelement 4 einer Außenhaut 6. Das Oberflächenelement 4 ist über mindestens zwei Auflageelemente 8 einer Komponente 10 des Kraftfahrzeugs spannbar.
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Darüber hinaus umfasst die Außenhauteinrichtung 2 eine Einstelleinheit 12, durch die zumindest ein Abschnitt 14 des Oberflächenelements 4 von einer unausgelenkten Grundstellung (1), in der das Oberflächenelement 4 im Wesentlichen eben über die mindestens zwei Auflageelemente 8 der Komponente 10 gespannt ist, in einer bezüglich der unausgelenkten Grundstellung ausgelenkte Funktionsstellung (2) überführbar ist, in der zumindest ein Abschnitt 14 des Oberflächenelements 4 quer oder schräg zur Spannebene der Grundstellung bewegt ist.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel der Außenhauteinrichtung 2 umfasst die Einstelleinheit 12 mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares erstes Einstellmittel 16, das bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Oberflächenelement 4 angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Einstelleinheit 12 ein magnetisches oder magnetisierbares zweites Einstellmittel 18, das ortsfest relativ zur Komponente 10 festgelegt ist.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Außenhauteinrichtung 2, bei der das erste Einstellmittel 16 durch einen Permanentmagneten 20 gebildet ist. Das zweite Einstellmittel 18 ist durch eine Magnetspule 22 gebildet, die durch eine Stromeinheit 24 mit elektrischem Strom bestrombar ist. Das als Permanentmagnet 20 ausgebildete erste Einstellmittel 16 umfasst bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einen Metallkern.
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Darüber hinaus ist das als Permanentmagnet 20 ausgebildete erste Einstellmittel 16 innerhalb des Oberflächenelements 4 angeordnet, beispielsweise eingegossen, eingewebt oder mittels 3D-Druckverfahren.
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Zum Ansteuern der Außenhauteinrichtung 2, insbesondere der Einstelleinheit 12, umfasst die Außenhauteinrichtung 2 eine Steuereinheit 26, die bei Vorliegen einer Ansteuerbedingung die Stromeinheit 24 derart ansteuert, dass diese das als Magnetspule 22 ausgebildete zweite Einstellelement 18 bestromt und hierdurch magnetisiert. Durch das Magnetisieren des zweiten Einstellmittels 18 zieht dieses durch die wirkenden Magnetkräfte das als Permanentmagnet 20 ausgebildete erste Einstellmittel 16 von der unausgelenkten Grundstellung (1) in die bezüglich der unausgelenkten Grundstellung ausgelenkte Funktionsstellung (2).
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Um eine Bewegung des Oberflächenelements 4, insbesondere das im Oberflächenelement 4 angeordneten ersten Einstellmittels 16 zu begrenzen, umfasst die Außenhauteinrichtung 2 ein Anschlagmittel 28, an dem das erste Einstellmittel 16 in der ausgelenkten Funktionsstellung anliegt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Außenhauteinrichtung
- 4
- Oberflächenelement
- 6
- Außenhaut
- 8
- Auflageelement
- 10
- Komponente
- 12
- Einstelleinheit
- 14
- Abschnitt
- 16
- erstes Einstellmittel
- 18
- zweites Einstellmittel
- 20
- Permanentmagnet
- 22
- Magnetspule
- 24
- Stromeinheit
- 26
- Steuereinheit
- 28
- Anschlagmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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