DE102019218512A1

DE102019218512A1 - Air control element

Info

Publication number: DE102019218512A1
Application number: DE102019218512.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Grove
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Spoiler (2) oder Flügel, mit einem ersten Schalenelement (6) und mit einem zweiten Schalenelement (8), wobei das erste und das zweite Schalenelement (8) derart ausgebildet und aneinander angeordnet sind, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Schalenelement (6,8) ein Hohlraum (9) ausgebildet ist, wobei zur Versteifung des Luftleitelements (1) ein in dem Hohlraum (9) angeordnetes Strukturteil (7) mit zumindest einem der Schalenelemente (6,8) fest verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass das Strukturteil (7) sich wellenförmig in dem Hohlraum (9) erstreckend ausgebildet ist.The invention relates to an air guide element (1) for a motor vehicle, in particular a spoiler (2) or wing, with a first shell element (6) and with a second shell element (8), the first and second shell elements (8) being designed in this way and attached to one another are arranged so that a cavity (9) is formed between the first and the second shell element (6, 8), with a structural part (7) arranged in the cavity (9) with at least one of the shell elements ( 6.8) is firmly connected. It is provided that the structural part (7) is designed to extend in the shape of a wave in the cavity (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Spoiler oder Flügel, mit einem ersten Schalenelement und mit einem zweiten Schalenelement, wobei das erste und das zweite Schalenelement derart ausgebildet und aneinander angeordnet sind, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Schalenelement ein Hohlraum ausgebildet ist, wobei zur Versteifung des Luftleitelements ein in dem Hohlraum angeordnetes Strukturteil mit zumindest einem der Schalenelemente fest verbunden ist.The invention relates to an air guide element for a motor vehicle, in particular a spoiler or wing, with a first shell element and with a second shell element, the first and second shell elements being designed and arranged on one another in such a way that a cavity is formed between the first and second shell elements , wherein a structural part arranged in the cavity is firmly connected to at least one of the shell elements to stiffen the air guide element.

Versteifte Luftleitelemente für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift DE 38 38 866 A1 ein Anbauteil, insbesondere Spoiler, für ein Kraftfahrzeug mit einem Träger, welcher aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen gebildet ist. Um die Biegefestigkeit zu erhöhen, weisen die Halbschalen Verstärkungsgurte mit nach innen gebauten Stegen auf. Die Offenlegungsschrift DE 101 15 569 A1 offenbart eine Dachelement für ein Fahrzeug, bei welchem eine Oberschale und eine Unterschale mit einem Verstärkungsmaterial hinterspritzt sind. Die Offenlegungsschrift DE 43 20 982 A1 offenbart eine Spoileranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer als Fangband ausgebildeten Spoilereinlage.Stiffened air guiding elements for motor vehicles are known in principle from the prior art. For example, the laid-open specification discloses DE 38 38 866 A1 an add-on part, in particular a spoiler, for a motor vehicle with a carrier which is formed from two half-shells connected to one another. In order to increase the flexural strength, the half-shells have reinforcement belts with webs built inwards. The disclosure document DE 101 15 569 A1 discloses a roof element for a vehicle, in which an upper shell and a lower shell are back-molded with a reinforcing material. The disclosure document DE 43 20 982 A1 discloses a spoiler arrangement for a motor vehicle with a spoiler insert designed as a tether.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Luftleitelement zu schaffen, das insbesondere eine Möglichkeit zur mechanisch stabilen und materialsparenden Versteifung des Luftleitelements ermöglichtThe invention is based on the object of creating an improved air guiding element which, in particular, enables the possibility of mechanically stable and material-saving stiffening of the air guiding element

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Luftleitelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Luftleitelement weist zur Versteifung ein in dem Hohlraum angeordnetes Strukturteil auf, welches sich wellenförmig in dem Hohlraum erstreckend ausgebildet ist. Die wellenförmige Ausbildung des Strukturteils ermöglicht eine besonders materialsparende Herstellung, sowie gleichzeitig eine hohe mechanische Stabilität. Durch die erfindungsgemäße Wellenform des Strukturteils werden von außen auf das Luftleitelement einwirkende Kräfte vorteilhaft über das gesamte Luftleitelement verteilt, sodass eine andernfalls von den Kräften hervorgerufene mechanische Deformation des Luftleitelements zumindest weitestgehend vermieden wird. Gleichzeitig ermöglicht die Wellenform im Vergleich zu einer Versteifung mittels beispielsweise eines Hartschaumkerns eine bauraum- und gewichtssparende Versteifung bei zumindest gleicher Stabilität. Zusätzlich verbleiben in dem Hohlraum nutzbare Zwischenräumen, in welchen weitere Elemente des Luftleitelements angeordnet werden können. Das erfindungsgemäße Strukturteil hat ferner den Vorteil, dass die Versteifung mit relativ geringfügigem Aufwand realisierbar ist, da auf ein aufwändiges Ausschäumen des Hohlraums oder Hinterspritzen der Schalenelemente verzichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Strukturteil ermöglicht somit eine stabile, kostengünstige und aufwandsarme Versteifung bei gleichzeitiger Einsparung von Bauraum und Gewicht. Das erfindungsgemäße Luftleitelement hat ferner den Vorteil, dass die Schalenelemente verschiedenfarbig, dabei insbesondere zueinander unterschiedlich, ausführbar sind. Vorzugsweise ist eine zweifarbige Ausführung vorgesehen. Beispielsweise ist das erste Schalenelement schwarz gefärbt, währen das zweite Schalenelement rot gefärbt ist. Auch andere Farbkombinationen sind optional möglich. Insbesondere weist jedes der Schalenelemente ebenfalls mehrere Farben, beispielsweise ein mehrfarbiges Streifenmuster, auf. Alternativ sind die Schalenelemente gleichfarbig ausgeführt. Die Färbung der Schalenelemente ist vorzugsweise durch einfaches Lackieren, Sprayen oder andere Methoden zur Färbung realisiert. Insbesondere ist eine Färbung mittels des ausgewählten Werkstoffs des jeweiligen Schalenelements vorgesehen. So ist beispielsweise das erste Schalenelement aus einem schwarzen Kunststoff gefertigt, während das zweite Schalenelement aus einem roten Kunststoff gefertigt ist.The object is achieved by an air guiding element with the features of claim 1. The air guiding element according to the invention has a structural part arranged in the cavity for stiffening, which is designed to extend in the shape of a wave in the cavity. The wave-shaped design of the structural part enables particularly material-saving production and, at the same time, high mechanical stability. Due to the wave shape of the structural part according to the invention, forces acting on the air guiding element from the outside are advantageously distributed over the entire air guiding element, so that mechanical deformation of the air guiding element otherwise caused by the forces is at least largely avoided. At the same time, compared to a stiffening by means of a rigid foam core, for example, the wave shape enables a stiffening that saves space and weight with at least the same stability. In addition, usable intermediate spaces remain in the cavity, in which further elements of the air guiding element can be arranged. The structural part according to the invention also has the advantage that the stiffening can be implemented with relatively little effort, since complex foaming of the cavity or back-molding of the shell elements can be dispensed with. The structural part according to the invention thus enables stable, cost-effective and low-cost stiffening while at the same time saving installation space and weight. The air guide element according to the invention also has the advantage that the shell elements can be designed in different colors, in particular different from one another. A two-tone design is preferably provided. For example, the first shell element is colored black, while the second shell element is colored red. Other color combinations are also possible as an option. In particular, each of the shell elements also has several colors, for example a multi-colored striped pattern. Alternatively, the shell elements are designed in the same color. The coloring of the shell elements is preferably realized by simply painting, spraying or other methods of coloring. In particular, coloring by means of the selected material of the respective shell element is provided. For example, the first shell element is made from a black plastic, while the second shell element is made from a red plastic.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eines der Schalenelemente wannenförmig ausgebildet, sodass, bei einer Anordnung der Schalenelemente aneinander in vorteilhafter Weise zwischen den Schalenelementen der Hohlraum gebildet wird, in welchem das erfindungsgemäße Strukturteil angeordnet ist. Um eine mechanisch stabile Anordnung der Schalenelemente aneinander zu gewährleisten, sind die beiden Schalenelemente vorzugsweise mittels einer Verrastung miteinander formschlüssig verbunden. Die Verrastung ist bevorzugt lösbar ausgebildet, sodass die Schalenelemente bei Bedarf wieder voneinander getrennt werden können. Bevorzugt sind die Schalenelemente zusätzlich durch eine Verschraubung miteinander verbunden, um die Rastverbindung zu fixieren. Optional ist die Verschraubung als Alternative zu der Rastverbindung vorgesehen. Durch diese mechanisch stabile und reversible Verbindung der Schalenelemente miteinander ist eine besonders feste Verbindung und eine einfache Trennung der Schalenelemente voneinander gewährleistet, um einen einfachen Austausch beschädigter Elemente des Luftleitelements zu ermöglichen. Das Luftleitelement ist vorzugsweise als ein an einem Kraftfahrzeug montierter oder montierbarer Spoiler oder Flügel ausgebildet.According to a preferred development of the invention, at least one of the shell elements is trough-shaped, so that when the shell elements are arranged on one another, the cavity in which the structural part according to the invention is arranged is advantageously formed between the shell elements. In order to ensure a mechanically stable arrangement of the shell elements on one another, the two shell elements are preferably connected to one another in a form-fitting manner by means of latching. The latching is preferably designed to be detachable, so that the shell elements can be separated from one another again if necessary. The shell elements are preferably also connected to one another by a screw connection in order to fix the latching connection. The screw connection is optionally provided as an alternative to the snap-in connection. This mechanically stable and reversible connection of the shell elements to one another ensures a particularly firm connection and simple separation of the shell elements from one another, in order to enable damaged elements of the air guide element to be exchanged easily. The air guide element is preferably designed as a spoiler or wing mounted or mountable on a motor vehicle.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturteil nicht nur mit einem, sondern mit beiden Schalenelementen des Luftleitelements fest verbunden. Hierdurch wird die Stabilität der Versteifung des Luftleitelements zusätzlich gesteigert. Das Strukturteil ist hierbei bevorzugt mit den Schalenelementen kraft-, form- oder stoffschlüssig verbunden. Die Art der Verbindung des Strukturteils mit den Schalenelementen ist vorzugsweise hierbei jeweils unterschiedlich oder gleichartig ausgeführt. Beispielsweise ist das Strukturteil mit dem ersten Schalenelement verklebt, wohingegen das Strukturteil mit dem zweiten Schalenelement verschraubt ist. Insbesondere sind mehrere Verbindungsarten angewendet, wodurch die Robustheit der Verbindung des Strukturteils mit den Schalenelemente gesteigert wird.According to a preferred development of the invention, the structural part is firmly connected not only to one but to both shell elements of the air guiding element. This additionally increases the stability of the stiffening of the air guiding element. The structural part is here preferably with the Shell elements connected positively, positively or with a material fit. The type of connection between the structural part and the shell elements is preferably designed differently or in the same way. For example, the structural part is glued to the first shell element, whereas the structural part is screwed to the second shell element. In particular, several types of connection are used, which increases the robustness of the connection between the structural part and the shell elements.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturteil mit den Schalenelementen jeweils an nur einer Stelle verbunden. Dies ermöglicht eine konstruktiv besonders einfache und dabei kosten- und materialsparende Verbindung. Dadurch, dass das Strukturteil mit den Schalenelementen jeweils an nur einer Stelle verbunden ist, kann die Verbindung zudem ohne größeren Aufwand wieder gelöst werden, sodass das Strukturteil bei Bedarf besonders einfach entnommen und ausgetauscht werden kann. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturteil mit den Schalenelementen jeweils an mehreren Stellen fest verbunden. Hierdurch ist eine mechanisch besonders stabile und robuste Versteifung des Luftleitelements gewährleistet. Insbesondere ist hierfür das Strukturteil an jedem seiner Wellenberge mit dem ersten Schalenelement, und an jedem seiner Wellentäler mit dem zweiten Schalenelement verbunden. Hierdurch ist insbesondere entlang der Längserstreckung des Luftleitelements eine insbesondere gleichmäßige Verteilung von Verbindungsstellen zwischen den Schalenelementen und dem Strukturteil gewährleistet, wodurch die Stabilität der Versteifung weiter gesteigert wird.According to a preferred development of the invention, the structural part is connected to the shell elements at only one point. This enables a connection that is particularly simple in terms of construction and at the same time cost-effective and material-saving. Because the structural part is connected to the shell elements at only one point, the connection can also be released again without great effort, so that the structural part can be particularly easily removed and replaced if necessary. According to a particularly preferred development of the invention, the structural part is firmly connected to the shell elements in each case at several points. This ensures a mechanically particularly stable and robust stiffening of the air guide element. In particular, for this purpose the structural part is connected to the first shell element at each of its wave crests and to the second shell element at each of its wave troughs. This ensures a particularly uniform distribution of connection points between the shell elements and the structural part, particularly along the longitudinal extent of the air guiding element, which further increases the stability of the stiffening.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturteil derart ausgebildet und in dem Hohlraum angeordnet, dass sich das Strukturteil zumindest im Wesentlichen parallel zu dem ersten und dem zweiten Schalenelement durch den Hohlraum verlaufend erstreckt. Mit anderen Worten ist das Strukturteil hinsichtlich seiner räumlichen Erstreckung derart ausgebildet und dimensioniert, dass seine räumliche Erstreckung zumindest im Wesentlichen der räumlichen Erstreckung des Hohlraums entspricht. Das Luftleitelement ist hierdurch besonders effektiv vor Deformation geschützt, da der Hohlraum aufgrund des Strukturteils nicht durch beispielsweise von außen einwirkende Kräfte deformiert, insbesondere komprimiert werden kann.According to a preferred development of the invention, the structural part is designed and arranged in the cavity in such a way that the structural part extends at least essentially parallel to the first and second shell elements through the cavity. In other words, with regard to its spatial extension, the structural part is designed and dimensioned in such a way that its spatial extension at least essentially corresponds to the spatial extension of the cavity. The air guide element is thereby protected particularly effectively against deformation, since the cavity due to the structural part cannot be deformed, in particular compressed, by forces acting from outside, for example.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich das Strukturteil in Längserstreckung des Luftleitelements wellenförmig erstreckt. Die Längserstreckung entspricht insbesondere der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise Hauptluftströmungsrichtung des durch das Luftleitelement zu beeinflussenden Luftstroms. Die auf das Luftleitelement insbesondere in Längsrichtung einwirkenden Kräfte werden hierdurch besonders effektiv abgeleitet, sodass eine besonders stabile Versteifung des Luftleitelements gewährleistet ist. Optional ist vorgesehen, dass sich das Strukturteil alternativ oder zusätzlich in Quer- oder Vertikalerstreckung des Luftleitelements wellenförmig erstreckt. Vorzugsweise erfolgt hierbei die Auswahl der wellenförmigen Erstreckungsrichtung des Strukturteils in Abhängigkeit jener Erstreckungsrichtung des Luftleitelements, aus welcher die größten auf das Luftleitelement einwirkenden Kräfte zu erwarten sind.According to a preferred development of the invention, it is provided that the structural part extends in a wave-like manner in the longitudinal extension of the air guiding element. The longitudinal extent corresponds in particular to the direction of travel of the motor vehicle or the main air flow direction of the air flow to be influenced by the air guide element. The forces acting on the air guiding element, in particular in the longitudinal direction, are thereby diverted particularly effectively, so that a particularly stable stiffening of the air guiding element is ensured. It is optionally provided that the structural part, alternatively or additionally, extends in a wave-like manner in the transverse or vertical extension of the air guiding element. In this case, the wave-shaped extension direction of the structural part is preferably selected as a function of that extension direction of the air guiding element from which the greatest forces acting on the air guiding element are to be expected.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturteil zumindest im Wesentlichen sinuswellenförmig erstreckend ausgebildet ist. Wellenberge und - täler einer Sinusform sind für gewöhnlich abgerundet ausgebildet, wodurch bei einer derartigen Ausbildung des Strukturteils die auf das Luftleitelement einwirkenden Kräfte besonders gut abgeleitet und verteilt werden. Die Versteifung ist dadurch in der Lage, auch überdurchschnittlich große Kräfte effektiv kompensieren zu können. Optional ist vorgesehen, dass das Strukturteil sich zumindest im Wesentlichen rechteckwellenförmig, dreieckswellenförmig oder sägezahnwellenförmig, oder auch in einer Kombination davon, erstreckend ausgebildet ist.According to a preferred development of the invention, it is provided that the structural part is designed to extend at least essentially in the shape of a sinusoidal wave. Wave peaks and valleys of a sinusoidal shape are usually rounded, so that with such a design of the structural part, the forces acting on the air guiding element are diverted and distributed particularly well. As a result, the stiffener is able to effectively compensate for forces that are above average. It is optionally provided that the structural part is designed to extend at least essentially in the shape of a square wave, triangle wave or sawtooth wave, or also in a combination thereof.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturteil aus einem metallischen Werkstoff, einem kohlenstoffbasierten Werkstoff, einem Faserverbundwerkstoff, Kunststoff/-Harz oder Keramik oder einer Kombination davon, gefertigt ist. Bevorzugt ist das Strukturteil aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Metallische Werkstoffe bieten eine hohe mechanische Stabilität, sind verhältnismäßig einfach zu verarbeiten und vergleichsweise günstig. Insbesondere wird hierfür ein Leichtmetall mit geringem Gewicht, wie beispielsweise Aluminium, verwendet. Auch andere metallische Werkstoffe und Legierungen sind optional vorgesehen. Alternativ werden vorzugsweise kohlenstoffbasierte Werkstoffe, Faserverbundwerkstoffe, Kunststoffe/-Harze, Keramik oder eine Kombination der genannten Werkstoffe verwendet.According to a preferred development of the invention it is provided that the structural part is made of a metallic material, a carbon-based material, a fiber composite material, plastic / resin or ceramic or a combination thereof. The structural part is preferably made from a metallic material. Metallic materials offer high mechanical stability, are relatively easy to process and are comparatively inexpensive. In particular, a light metal with a low weight, such as aluminum, is used for this purpose. Other metallic materials and alloys are also optionally provided. Alternatively, carbon-based materials, fiber composite materials, plastics / resins, ceramics or a combination of the materials mentioned are preferably used.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturteil und die Schalenelemente jeweils aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind. Dies ermöglicht eine Einsparung von Gewicht und Herstellungskosten bei gleichzeitiger hoher mechanischer Stabilität des Luftleitelements. Beispielsweise ist das Strukturteil aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, wohingegen die Schalenelemente beispielsweise aus einem kohlenstoffbasierten Werkstoff gefertigt sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Schalenelement ebenfalls aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind. So ist beispielsweise das erste Schalenelement aus einem kohlenstoffbasierten Werkstoff gefertigt, während das zweite Schalenelement aus einem Kunststoff gefertigt ist. Hierdurch werden weitere Einsparungen hinsichtlich Kosten, Gewicht und Herstellungsaufwand des Luftleitelements erreicht. Alternativ sind das Strukturteil und die Schalenelemente aus den gleichen Werkstoffen gefertigt. Vorzugsweise erfolgt hierbei die Auswahl der verwendeten Werkstoffe für das Strukturteil und die Schalenelemente in Abhängigkeit der physikalischen Anforderungen an das Luftleitelement.According to a preferred development of the invention it is provided that the structural part and the shell elements are each made of different materials. This enables weight savings and manufacturing costs to be saved with a simultaneous high mechanical stability of the air guiding element. For example, the structural part is made of a metallic material, whereas the shell elements are made, for example, of a carbon-based material. In particular, it is provided that the first and the second shell element also consist of different Materials are made. For example, the first shell element is made from a carbon-based material, while the second shell element is made from a plastic. This achieves further savings in terms of costs, weight and manufacturing effort for the air guide element. Alternatively, the structural part and the shell elements are made from the same materials. The materials used for the structural part and the shell elements are preferably selected as a function of the physical requirements for the air guide element.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturteil zumindest eine Aussparung und/oder zumindest ein Halteelement als Kabelführung für zumindest ein durch das Strukturteil verlaufendes Kabel aufweist. Die vorteilhafte Kabelführung ermöglicht dabei einen besonders einfachen Zugriff und Austausch des Kabels, wobei weiterhin lästige Störgeräusche und Beschädigungen vermieden werden. Wie eingangs erwähnt, ermöglicht die wellenförmige Ausbildung des Strukturteils eine Anordnung weiterer Elemente in den nutzbaren Zwischenräumen des Hohlraums. Beispielsweise weist das Luftleitelement eine dritte Bremsleuchte auf, wobei das der Bremsleuchte zugeordnete Kabel zumindest bereichsweise durch den Hohlraum des Luftleitelements, insbesondere durch die Zwischenräume, entlang des Strukturteils geführt wird. Hierdurch wird verhindert, dass das Kabel lose in dem Hohlraum liegt und herumgeschleudert wird, wodurch Beschädigungen des Kabels oder der Bremsleuchte sowie lästige Störgeräusche vermieden werden.According to a preferred development of the invention it is provided that the structural part has at least one recess and / or at least one holding element as a cable guide for at least one cable running through the structural part. The advantageous cable routing enables particularly easy access and replacement of the cable, while annoying interfering noises and damage are also avoided. As mentioned at the outset, the wave-shaped design of the structural part enables further elements to be arranged in the usable intermediate spaces of the cavity. For example, the air guide element has a third brake light, the cable assigned to the brake light being guided at least in some areas through the cavity of the air guide element, in particular through the spaces, along the structural part. This prevents the cable from lying loosely in the cavity and being thrown around, thereby avoiding damage to the cable or the brake light and annoying noise.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturteil mit einem der Schalenelemente mittels zumindest einer Befestigungsschraube verbunden ist, die durch das Strukturteil in Richtung des Schalenelements hindurchgeführt ist. Hierdurch ist eine besonders einfache, reversibel gestaltete und mechanisch stabile Verbindung des Strukturteils mit dem Schalenelement ermöglicht. Bevorzugt ist das Strukturteil hierbei mit dem näher an dem Kraftfahrzeug angeordneten Schalenelement mittels der Befestigungsschraube verbunden. Bevorzugt weisen hierfür das Strukturteil und das Schalenelement jeweils eine Öffnung auf, um die Befestigungsschraube durch das Strukturteil insbesondere in Richtung des Schalenelements hindurch zu führen. Der Durchmesser der Öffnung ist vorzugsweise nur minimal größer als der Durchmesser eines Gewindeabschnitts der Befestigungsschraube, dabei jedoch kleiner als der Durchmesser eines Kopfes der Befestigungsschraube. Dadurch ist die Befestigungsschraube durch die Öffnungen hindurchführbar und in ein Gewinde außerhalb des Luftleitelements einschraubbar, wobei durch das Einschrauben der Befestigungsschraube in das Gewinde auch das Strukturteil mit dem Schalenelement kraftschlüssig verbunden wird. Die Öffnung des Strukturteils und des Schalenelements selbst weisen hierbei jedoch kein Gewinde auf.According to a preferred development of the invention it is provided that the structural part is connected to one of the shell elements by means of at least one fastening screw which is passed through the structural part in the direction of the shell element. This enables a particularly simple, reversibly designed and mechanically stable connection of the structural part to the shell element. In this case, the structural part is preferably connected to the shell element arranged closer to the motor vehicle by means of the fastening screw. For this purpose, the structural part and the shell element each have an opening in order to guide the fastening screw through the structural part, in particular in the direction of the shell element. The diameter of the opening is preferably only slightly larger than the diameter of a threaded section of the fastening screw, but smaller than the diameter of a head of the fastening screw. As a result, the fastening screw can be passed through the openings and screwed into a thread outside the air guiding element, with the structural part also being non-positively connected to the shell element by screwing the fastening screw into the thread. However, the opening of the structural part and of the shell element itself do not have a thread in this case.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine Befestigungsschraube derart weit aus dem Schalenelement hervorsteht, dass sie zur Befestigung des Luftleitelements an dem Kraftfahrzeug in ein Gewinde eines Trägerteils und/oder ein Gewinde des Kraftfahrzeugs einschraubbar ist. Vorzugsweise dient die Befestigungsschraube dabei nicht nur, wie vorstehend erwähnt, zur Verbindung des Strukturteils mit dem Schalenelement, sondern insbesondere auch zur Montage des Luftleitelements an dem Kraftfahrzeug. Dadurch ist eine besonders einfache Konstruktion des Luftleitelements sowie gleichzeitig eine einfache Montage an dem Kraftfahrzeug gewährleistet. Vorzugsweise wird dabei auf eine weitere Verbindung des Strukturteils mit dem Schalenelement, beispielsweise mittels einer Klebeverbindung, verzichtet. Hierdurch werden die Herstellungskosten des Luftleitelements weiter verringert sowie eine konstruktiv einfache, dabei vor allem aber reversible Verbindungen des Strukturteils mit dem Schalenelement gewährleistet. Wie zuvor bereits erörtert, ermöglicht eine reversible Verbindung des Strukturteils mit dem Schalenelement einen besonders einfachen Austausch von beschädigten Elementen des Luftleitelements. Die zusätzliche Möglichkeit, durch diese Verbindung auch das Luftleitelement an dem Kraftfahrzeug montieren zu können, gewährleistet weiterhin eine besonders einfache Montage des Luftleitelements.According to a preferred development of the invention it is provided that at least one fastening screw protrudes from the shell element to such an extent that it can be screwed into a thread of a carrier part and / or a thread of the motor vehicle to fasten the air guide element to the motor vehicle. The fastening screw is preferably used not only, as mentioned above, to connect the structural part to the shell element, but in particular also to mount the air guide element on the motor vehicle. This ensures a particularly simple construction of the air guide element and, at the same time, simple assembly on the motor vehicle. A further connection of the structural part to the shell element, for example by means of an adhesive connection, is preferably dispensed with. This further reduces the manufacturing costs of the air guide element and ensures a structurally simple, but above all reversible connection of the structural part to the shell element. As already discussed above, a reversible connection of the structural part to the shell element enables damaged elements of the air guiding element to be exchanged particularly easily. The additional possibility of being able to mount the air guiding element on the motor vehicle by means of this connection also ensures particularly simple assembly of the air guiding element.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen

1 ein vorteilhaftes Luftleitelement in einer perspektivischen Darstellung,
2 das Luftleitelement aus 1 in einer Explosionsdarstellung,
3 das Luftleitelement aus 1 in einer Längsschnittdarstellung und
4 eine Draufsicht auf das Luftleitelement.

The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. To show

1 an advantageous air guide element in a perspective view,
2 the air control element 1 in an exploded view,
3rd the air control element 1 in a longitudinal section and
4th a plan view of the air guide element.

1 zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung ein vorteilhaftes Luftleitelement 1, das als Spoiler 2 für ein hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Dazu weist das Luftleitelement 1 eine Breite B auf, die zumindest im Wesentlichen der Breite des Kraftfahrzeugs entspricht, sowie eine Länge L, die sich im montierten Zustand in Längserstreckung des Kraftfahrzeugs erstreckt und die Länge der Wirkfläche des Luftleitelements 1 definiert. Das Luftleitelement 1 weist dabei an seiner Oberseite 3 die luftleitende Wirkfläche 4 auf, die zur Fahrstabilisierung des Kraftfahrzeugs dient. Eine Unterseite 5 des Luftleitelements 1 ist dem Kraftfahrzeug zugeordnet, um insbesondere auf das Kraftfahrzeug aufgelegt zu werden. 1 shows an advantageous air guide element in a simplified perspective illustration 1 that as a spoiler 2 is designed for a motor vehicle not shown here. To this end, the air guiding element 1 a width B which at least essentially corresponds to the width of the motor vehicle, and a length L which extends in the assembled state in the longitudinal extension of the motor vehicle and the length of the effective surface of the air guiding element 1 Are defined. The air control element 1 points at its top 3rd the air-conducting effective surface 4th on, which is used to stabilize the driving of the motor vehicle. A bottom 5 of the air control element 1 is assigned to the motor vehicle, in particular to be placed on the motor vehicle.

2 zeigt das Luftleitelement 1 in einer vereinfachten Explosionsdarstellung. Dabei ist zu erkennen, dass das Luftleitelement 1 ein erstes Schalenelement 6, ein Strukturteil 7 und ein zweites Schalenelement 8 aufweist. Das Schalenelement 6 weist dabei die zuvor bereits genannte Wirkfläche 4 auf, während das zweite Schalenelement 8 die dem Kraftfahrzeug zugewandte Unterseite 5 des Luftleitelements 1 bildet. Beide Schalenelemente sind vorliegend wannenförmig ausgebildet, um im montierten Zustand einen Hohlraum zwischen sich auszubilden. 2 shows the air control element 1 in a simplified exploded view. It can be seen that the air guide element 1 a first shell element 6th , a structural part 7th and a second shell element 8th having. The shell element 6th has the previously mentioned active area 4th on, while the second shell element 8th the underside facing the motor vehicle 5 of the air control element 1 forms. In the present case, both shell elements are trough-shaped in order to form a cavity between them in the assembled state.

3 zeigt dazu in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus 1 das Luftleitelement 1 im montierten Zustand. Dabei ist zu erkennen, dass das Schalenelement 6 im montierten Zustand auf dem Schalenelement 8, insbesondere auf Randbereichen des Schalenelements 8 aufliegt, sodass zwischen den beiden Schalenelementen 6, 8 aufgrund deren jeweiligen wannenförmigen Ausbildung ein Hohlraum 9 gebildet ist. In diesem Hohlraum 9 ist im montierten Zustand das Strukturteil 7 angeordnet. 3rd shows in a simplified longitudinal section along the section line AA from 1 the air control element 1 in the assembled state. It can be seen that the shell element 6th in the assembled state on the shell element 8th , in particular on the edge areas of the shell element 8th so that between the two shell elements 6th , 8th a cavity due to their respective trough-shaped design 9 is formed. In this cavity 9 is the structural part in the assembled state 7th arranged.

Wie in 2 gezeigt und im Schnitt von 3 erkennbar, erstreckt sich das Strukturteil 7 wellenförmig durch den Hohlraum 9 zwischen den beiden Schalenelementen 6, 8. Dabei weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Strukturteil 7 drei Wellenberge 10, die dem Schalenelement 6 zugewandt sind, und vier Wellentäler 11, die dem Schalenelement 8 zugeordnet sind, auf. Wie in 2 ersichtlich, erstreckt sich die Wellenform des Strukturteils 7 über dessen gesamte Breite. Dabei ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Strukturteil 7 mit den Wellentälern 11 auf dem Schalenelement 8 aufliegt und insbesondere an jedem Wellental 11 mit dem Schalenteil 8 durch eine Verklebung 12 fest mit dem Schalenelement 8 verbunden ist. Optional ist das Strukturteil 7 auch mit dem Schalenelement 6 an dem jeweiligen oder zumindest an einigen der Wellenberge 10 durch eine Verklebung verbunden. Optional ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem vorgesehen, dass zwischen zumindest einem der Wellenberge 10 und dem Schalenelement 6 ein streifenförmiges Elastomerelement 13 angeordnet und vorzugsweise sowohl mit dem Strukturteil 7 als auch mit dem Schalenelement 6 verklebt oder verbunden ist und als Dämpfungselement dient.As in 2 shown and in section of 3rd recognizable, the structural part extends 7th undulating through the cavity 9 between the two shell elements 6th , 8th . According to the present exemplary embodiment, the structural part 7th three wave crests 10 that the shell element 6th facing, and four wave troughs 11 that the shell element 8th are assigned to. As in 2 can be seen, extends the waveform of the structural part 7th across its entire width. It is provided according to the present embodiment that the structural part 7th with the wave troughs 11 on the shell element 8th and especially on every wave trough 11 with the shell part 8th by gluing 12th firmly to the shell element 8th connected is. The structural part is optional 7th also with the shell element 6th on the respective or at least on some of the wave crests 10 connected by a bond. According to the present exemplary embodiment, it is optionally also provided that between at least one of the wave crests 10 and the shell element 6th a strip-shaped elastomer element 13th arranged and preferably both with the structural part 7th as well as with the shell element 6th is glued or connected and serves as a damping element.

4 zeigt eine vorteilhafte Draufsicht auf das Luftleitelement 1, wobei hier das Schalenelement 6 fehlt, sodass das in dem Schalenelement 8 einliegende Strukturteil 7 von oben sichtbar ist. Das Strukturteil 7 weist außerdem bevorzugt eine Vielzahl von Stützstegen 14 auf, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen hier nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind, die sich im Wesentlichen quer zur Breite B des Strukturteils 7 beziehungsweise des Luftleitelements 1 und damit im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des wellenförmigen Verlaufs des Strukturteils 7 erstrecken. Dabei erstrecken sich die Stützstege 14 derart durch die Wellenberge 10 und Wellentäler 11, dass sie den Abstand benachbarter Wellenberge 10 beziehungsweise benachbarter Wellentäler 12 jeweils überbrücken und in der Höhe nicht über die Wellenberge 10 oder Wellentäler 11 hinaus vorstehen. Vorteilhafterweise sind zumindest einige der Stützstege 14 schräg zueinander verlaufend ausgebildet, wie insbesondere in 4 gezeigt. 4th shows an advantageous plan view of the air guide element 1 , with the shell element here 6th missing, so that in the shell element 8th inset structural part 7th visible from above. The structural part 7th also preferably has a plurality of support webs 14th , of which, for the sake of clarity, only a few are provided here with a reference number which is essentially transverse to the width B of the structural part 7th or the air guide element 1 and thus essentially parallel to the longitudinal extension of the undulating course of the structural part 7th extend. The support webs extend here 14th like that through the wave crests 10 and wave troughs 11 that they are the distance between neighboring wave crests 10 or neighboring wave troughs 12th bridge in each case and not over the wave crests in height 10 or wave troughs 11 protrude out. At least some of the support webs are advantageous 14th designed to run obliquely to one another, as in particular in 4th shown.

Durch die vorteilhafte Ausbildung des Luftleitelements 1 wird erreicht, dass trotz geringen Gewichts und einer einfachen Montage eine hohe Robustheit in Bezug auf ungewollte Deformation der Schalenelemente 6, 8 oder des Luftleitelements 1 insgesamt erreicht wird. Durch den vorteilhaften Verlauf des Strukturteils 7 sowie dessen Anbindung an die Schalenelemente 6, 8 wird das Luftleitelement 1 vorteilhaft versteift, sodass auch höhere von außen auf das Luftleitelement 1 einwirkende Kräfte, wie beispielsweise ein durch hohe Fahrgeschwindigkeiten verursachter Luftdruck oder ein Anpressdruck einer Reinigungseinrichtung, nicht zu einer Verformung des Luftleitelements 1 führen. Darüber hinaus wird durch die vorteilhafte Ausbildung erreicht, dass die Schalenelemente 6 und 8 aus unterschiedlichen Materialien gefertigt und/oder mit unterschiedlichen Farben versehen werden können, was die Individualisierung des Luftleitelements 1 bezüglich unterschiedlicher Randbedingungen vereinfacht. Weil der Hohlraum 9 des Luftleitelements 1 darüber hinaus nicht, wie beispielsweise bei bereits bekannten Luftleitelementen, mit einem Hartschaum oder dergleichen ausgefüllt werden muss, bleibt das Gewicht des Luftleitelements 1 gering und darüber hinaus wird eine zerstörungsfreie Demontage des Luftleitelements 1, beispielsweise zum Austausch beschädigter Elemente des Luftleitelements 1, ermöglicht.Due to the advantageous design of the air guide element 1 it is achieved that, despite the low weight and simple assembly, a high degree of robustness with regard to undesired deformation of the shell elements 6th , 8th or the air guide element 1 overall is achieved. Due to the advantageous course of the structural part 7th as well as its connection to the shell elements 6th , 8th becomes the air control element 1 advantageously stiffened, so that higher ones from the outside on the air guide element 1 Acting forces, such as, for example, an air pressure caused by high driving speeds or a contact pressure of a cleaning device, do not lead to a deformation of the air guiding element 1 to lead. In addition, the advantageous design ensures that the shell elements 6th and 8th made of different materials and / or can be provided with different colors, what the individualization of the air guide element 1 simplified with regard to different boundary conditions. Because the cavity 9 of the air control element 1 In addition, it does not have to be filled with a hard foam or the like, for example in the case of already known air guiding elements, but the weight of the air guiding element remains 1 low and, moreover, a non-destructive dismantling of the air guide element 1 , for example to replace damaged elements of the air guide element 1 , made possible.

Für eine sichere Arretierung des Luftleitelements 1 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Schalenelemente 6 und 8 durch zumindest eine Verrastung 15 formschlüssig lösbar aneinander befestigt sind. Vorliegend weist dazu das Schalenelement 6 zumindest eine elastisch verformbare Rastnase 16 auf, die in eine Rastöffnung 17 des Schalenelements 8 eingeführt ist und damit das Schalenelement 8 formschlüssig hintergreift. Alternativ oder zusätzlich sind die Schalenelemente 6, 8 stoffschlüssig, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen, und/oder kraftschlüssig durch Verschrauben, Verstemmen und/oder Verklemmen miteinander verbunden.For a secure locking of the air control element 1 it is provided according to the present embodiment that the shell elements 6th and 8th by at least one latching 15th are positively releasably attached to one another. In the present case, the shell element has this 6th at least one elastically deformable locking lug 16 on that into a locking opening 17th of the shell element 8th is introduced and thus the shell element 8th positively engages behind. As an alternative or in addition, the shell elements are used 6th , 8th materially connected, for example by gluing or welding, and / or non-positively connected by screwing, caulking and / or clamping.

Vorteilhafterweise weisen das Strukturteil 7 und das Schalenelement 8 miteinander fluchtende Schraubenöffnungen auf, durch welche eine Befestigungsschraube 18 mit einem Schraubenschaft hindurchführbar ist, um die beiden Elemente aneinander zu befestigen. Besonders bevorzugt ist der Schraubenschaft der Befestigungsschraube 18 derart lang gewählt, dass er von der Unterseite 5 des Schalenelements 8 in Richtung des Kraftfahrzeugs vorsteht, sodass mittels der Befestigungsschraube 18 außerdem das Schalenelement 8 und das Strukturteil 7 an dem Kraftfahrzeug verschraubbar sind. Dadurch ist eine einfache Befestigung und Montage des Luftleitelements 1 insgesamt an dem Kraftfahrzeug ermöglicht. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Schraubenöffnung des Schalenelements 8 und/oder des Strukturteils 7 gewindefrei ausgebildet ist, sodass die Befestigungsschraube 18 direkt in ein Schraubgewinde des Kraftfahrzeugs und/oder eines Trägerteils einschraubbar ist, und dadurch das Schalenelement 8 zwischen dem Strukturteil 7 und dem Kraftfahrzeug mittels der Befestigungsschraube 18 verspannt.Advantageously, the structural part 7th and the shell element 8th aligned screw openings through which a fastening screw 18th can be passed through with a screw shaft in order to fasten the two elements to one another. The screw shaft of the fastening screw is particularly preferred 18th chosen so long that it is from the bottom 5 of the shell element 8th protrudes in the direction of the motor vehicle, so that by means of the fastening screw 18th also the shell element 8th and the structural part 7th can be screwed to the motor vehicle. This makes it easy to fasten and assemble the air guide element 1 overall made possible on the motor vehicle. It is provided in particular that the screw opening of the shell element 8th and / or the structural part 7th is designed to be thread-free, so that the fastening screw 18th can be screwed directly into a screw thread of the motor vehicle and / or a carrier part, and thereby the shell element 8th between the structural part 7th and the motor vehicle by means of the fastening screw 18th tense.

Vorteilhafterweise weist das Strukturteil 7 außerdem Mittel zum Führen und Arretieren eines Anschlusskabels 19 auf, das beispielsweise zur Elektrifizierung eines an dem Luftleitelement 1 angeordneten Leuchtmittels, wie beispielsweise eine dritte Bremsleuchte, dient. Das Strukturteil 7 weist dazu insbesondere einen in dem Strukturteil ausgebildeten Führungskanal 20 auf, der insbesondere durch zumindest eine Vertiefung und/oder Aussparung in zumindest einem Stützsteg 14 und/oder zumindest einem Wellenberg 10 gebildet ist. Vorzugsweise weist der Führungskanal 20 zusätzlich oder alternativ zumindest ein in einem der Wellentäler 11 angeordnetes Halteelement für das Anschlusskabel 19 auf.The structural part advantageously has 7th also means for guiding and locking a connection cable 19th on, for example, to electrify one on the air guiding element 1 arranged illuminant, such as a third brake light, is used. The structural part 7th has for this purpose in particular a guide channel formed in the structural part 20th on, in particular by at least one depression and / or recess in at least one support web 14th and / or at least one wave crest 10 is formed. The guide channel preferably has 20th additionally or alternatively at least one in one of the wave troughs 11 arranged holding element for the connection cable 19th on.

Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie insbesondere in 3 ersichtlich, die Wellenform des Strukturteils 7 in Längserstreckung des Luftleitelements 1 gesehen im Wesentlichen rechteckförmig ist, ist gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Wellenform sinusförmig, sägezahnförmig oder dreiecksförmig ausgebildet ist. Auch kann sich die Wellenform in ihrem Verlauf von Wellenberg zu Wellental unterscheiden.While according to the present embodiment, as in particular in 3rd can be seen the waveform of the structural part 7th in the longitudinal extension of the air guiding element 1 is essentially rectangular in shape, according to a further exemplary embodiment, not shown here, it is provided that the waveform is sinusoidal, sawtooth-shaped or triangular. The waveform can also differ in its course from wave crest to wave trough.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LuftleitelementAir control element
22: Spoilerspoiler
33: OberseiteTop
44th: WirkflächeEffective area
55: Unterseitebottom
66th: SchalenelementShell element
77th: StrukturteilStructural part
88th: SchalenelementShell element
99: Hohlraumcavity
1010: WellenbergWave mountain
1111: WellentalWave trough
1212th: VerklebungBonding
1313th: ElastomerelementElastomer element
1414th: StützstegSupport web
1515th: VerrastungLatching
1616: RastnaseLocking lug
1717th: RastöffnungLocking opening
1818th: BefestigungsschraubeFastening screw
1919th: AnschlusskabelConnection cable
2020th: FührungskanalGuide channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 3838866 A1 [0002]
DE 10115569 A1 [0002]
DE 4320982 A1 [0002]

Claims

Air guiding element (1) for a motor vehicle, in particular a spoiler (2) or wing, with a first shell element (6) and with a second shell element (8), the first and second shell elements (8) being designed and arranged on one another in such a way that a cavity (9) is formed between the first and the second shell element (6, 8), a structural part (7) with at least one of the shell elements (6, 8) arranged in the cavity (9) to stiffen the air guide element (1) is firmly connected, characterized in that the structural part (7) is designed to extend undulating in the cavity (9).

Air control element after Claim 1 , characterized in that at least one of the shell elements (6, 8) is trough-shaped.

Air guide element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is firmly connected to both shell elements (6, 8).

Air guiding element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is firmly connected to one or to both shell elements (6, 8) in each case at several points.

Air guide element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is designed and arranged in the cavity (9) in such a way that the structural part (7) is at least substantially parallel to the first and second shell elements (6, 8 ) extending through the cavity (9).

Air guiding element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) extends in a wave-like manner in the longitudinal extension of the air guiding element (1).

Air guiding element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is designed to be at least essentially sinusoidal, square wave, triangular wave or sawtooth wave or a combination thereof.

Air guide element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is made of a metallic material, a carbon-based material, fiber composite material, plastic / resin or ceramic or a combination of these.

Air guiding element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) and the shell elements (6, 8) are made from the same or different materials.

Air guide element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) has at least one recess and / or at least one holding element as a cable guide for at least one cable (19) running through the structural part (7).

Air guiding element according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (7) is connected to one of the shell elements (6, 8) by means of at least one fastening screw (18) which is secured by the structural part (7) and the shell element (6, 8) is passed through.

Air control element after Claim 11 , characterized in that at least one fastening screw (18) protrudes from the shell element (6, 8) to such an extent that it can be screwed into a thread of a support part and / or a thread of the motor vehicle for fastening the air guide element (1) to the motor vehicle.