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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung und eine Luftleitvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung für zumindest ein verstellbares Luftleitelement eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Verstellung eines Luftleitelements, wobei die Antriebseinrichtung zumindest einen Antriebsmotor und zumindest eine Lenkeranordnung umfasst, wobei die Lenkeranordnung mittels des Antriebsmotors antreibbar ist, wobei die Lenkeranordnung einen von dem Antriebsmotor antreibbaren Antriebshebel und eine Stellhebelanordnung umfasst, wobei die Stellhebelanordnung mittels des Antriebsmotors und des Antriebshebels zwischen einer Aktivierungsstellung und einer Ruhestellung bewegbar ist.
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Derartige Antriebseinrichtungen bzw. Luftleitvorrichtungen sind hinreichend bekannt und werden regelmäßig an Kraftfahrzeugen eingesetzt. Die Luftleitelemente können beispielsweise als Spoiler oder als ein Windschild ausgebildet und in einem Frontbereich oder einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs an Karosserieteilen oder Verkleidungselementen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Antriebseinrichtung dient dann dazu, das Windschild oder den Spoiler, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, relativ zu einer Karosserie zu verstellen. So kann mittels der Antriebseinrichtung ein Spoiler aus einer Ruhestellung an einer Fahrzeugkarosserie in eine Aktivierungsstellung und zurück bewegt werden. In der Aktivierungsstellung übt der Spoiler dann eine aerodynamische Wirkung auf das Fahrzeug aus, beispielsweise die Erzeugung eines erhöhten Anpressdrucks des Fahrzeugs auf einen Fahrbahnuntergrund.
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Die Antriebseinrichtung weist zur Verstellung des Luftleitelements bzw. Spoilers regelmäßig Hebel bzw. Lenker auf, die über Trägerlenker verschwenkbar sind und so eine gewünschte Bewegung des Luftleitelements zwischen der Ruhestellung und der Aktivierungsstellung ermöglichen. Eine entsprechende Luftleitvorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 2 091 806 B1 bekannt. Weiter umfasst die Antriebseinrichtung regelmäßig auch einen Antriebsmotor, über den die Hebel bzw. Lenker in der gewünschten Weise verschwenkt werden können. Ein derartiger Schwenkantrieb ist beispielsweise aus der
DE 10 2014 002 455 B4 bekannt.
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Nachteilig bei den bekannten Antriebseinrichtungen bzw. Luftleitvorrichtungen ist, dass eine aerodynamisch wirksame Fläche eines Luftleitelements beschränkt ist, insbesondere durch benachbarte Karosserieelemente oder das Fahrzeugdesign betreffende Vorgaben. So sollte ein Luftleitelement in der Ruhestellung möglichst vollständig in der Fahrzeugkarosserie integriert sein und in der Aktivierungsstellung eine größtmögliche aerodynamische Wirkung entfalten können. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Antriebseinrichtungen ist darüber hinaus eine Anordnung von Hebeln bzw. Lenkern möglichst einfach aufgebaut, so dass in der Aktivierungsstellung ein Spoiler möglicherweise nicht in der günstigsten aerodynamischen Position angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für ein Luftleitelement, eine Luftleitvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung sowie ein Verfahren zur Verstellung eines Luftleitelements vorzuschlagen, mit der bzw. dem eine verbesserte aerodynamische Wirkung erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für zumindest ein verstellbares Luftleitelement einer Luftleitvorrichtung eines Kraftfahrzeuges umfasst zumindest einen Antriebsmotor und zumindest eine Lenkeranordnung, wobei die Lenkeranordnung mittels des Antriebsmotors antreibbar ist, wobei die Lenkeranordnung einen von dem Antriebsmotor antreibbaren Antriebshebel und eine Stellhebelanordnung umfasst, wobei die Stellhebelanordnung mittels des Antriebsmotors und des Antriebshebels zwischen einer Ruhestellung und einer Aktivierungsstellung bewegbar ist, wobei die Stellhebelanordnung aus einem viergliedrigen Koppelgetriebe mit vier Drehgelenken gebildet ist, wobei das Koppelgetriebe zumindest einen oberen Trägerlenker zur Anordnung eines Luftleitelements und zwei Kurbellenker umfasst, wobei ein Schublenker der Stellhebelanordnung an einem der Kurbellenker angreift und mit diesem über ein fünftes Drehgelenk gekoppelt ist, wobei der Schublenker mit dem Antriebshebel verbunden ist, wobei der obere Trägerlenker einen Lenkerfortsatz ausbildet, der mit einem sechsten Drehgelenk an einen Schwingenlenker der Stellhebelanordnung gekoppelt ist, wobei der Schwingenlenker mit einem siebten Drehgelenk mit einem Führungslenker der Stellhebelanordnung, der an einem achten Drehgelenk fixiert ist, verbunden ist, wobei eine Drehung des Antriebshebels ein Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers bewirkt.
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Dadurch, dass die Stellhebelanordnung aus einem viergliedrigen Koppelgetriebe mit vier Drehgelenken gebildet ist, wird es möglich, ein an dem oberen Trägerlenker befestigbares Luftleitelement parallel oder in einer Kurvenbahn relativ zu einem Karosserieelement des Fahrzeugs zu verschwenken. Unter einem viergliedrigen Koppelgetriebe wird ein räumliches Getriebe verstanden, welches zumindest vier Drehgelenke aufweist. Die Drehgelenke sind in Art einer Kette bzw. Viergelenkkette untereinander mittels Schwingen, Lenkern oder indirekt über weitere Bauteile miteinander verbunden. Erfindungsgemäß umfasst das Koppelgetriebe zwei Kurbellenker, die jeweils an dem oberen Trägerlenker angeordnet sind. Ein Schublenker der Stellhebelanordnung greift dabei an einem der Kurbellenker an, wobei der Schublenker derart mit dem Antriebshebel verbunden ist, dass eine durch den Antriebsmotor bewirkte Bewegung des Antriebshebels eine Bewegung des Schublenkers bewirkt, die sich auf die beiden Kurbellenker und den oberen Trägerlenker überträgt. Weiter ist an dem oberen Trägerlenker ein Lenkerfortsatz ausgebildet bzw. der obere Trägerlenker derart über einen der Kurbellenker hinaus verlängert, dass er ein Drehgelenk, über das der betreffende Kurbellenker mit dem oberen Trägerlenker verbunden ist, überragt. An dem Lenkerfortsatz des oberen Trägerlenkers ist nun ein Schwingenlenker angeordnet und über ein Drehgelenk mit dem Lenkerfortsatz verbunden. Der Schwingenlenker ist seinerseits über ein weiteres Drehgelenk mit einem Führungslenker verbunden, wobei der Führungslenker an einem Festlager bzw. Drehgelenklager schwenkbar gelagert ist. Der Führungslenker begrenzt nun über eine so ausgebildete kinematische Kette mittels des Schwingenlenkers und des Lenkerfortsatzes eine Bewegung des viergliedrigen Koppelgetriebes. Eine Länge der jeweiligen Lenker und eine Position der Drehgelenke an den Lenkern sind dabei so bemessen, dass eine Bewegung des viergliedrigen Koppelgetriebes in der gewünschten Weise von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung und zurück möglich ist. Da der Schwingenlenker und der Führungslenker stets zusammen mit dem viergliedrigen Koppelgetriebe bewegt werden, ergibt sich nunmehr die Möglichkeit, an den Schwingenlenker und/oder den Führungslenker weitere Luftleitelemente zu koppeln, die geeignet sind, eine aerodynamisch wirksame Fläche einer Luftleitvorrichtung zu vergrößern.
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Der Schwingenlenker und der Lenkerfortsatz können jeweils einen zweiten Kurbellenker ausbilden, die den Schwingenlenker und den Lenkerfortsatz über das sechste Drehgelenk hinaus verlängern, wobei der zweite Kurbellenker des Schwingenlenkers mit einem neunten Drehgelenk an einen zweiten Trägerlenker zur Anordnung eines zweiten Luftleitelements und der zweite Kurbellenker des Lenkerfortsatzes mit einem zehnten Drehgelenk an einen zweiten Schwingenlenker gekoppelt sein kann, wobei der zweite Trägerlenker über ein elftes Drehgelenk an den zweiten Schwingenlenker gekoppelt sein kann und so ein zweites Koppelgetriebe ausbilden kann, wobei dann eine Drehung des Antriebshebels ein gleichzeitiges Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers und des zweiten Trägerlenkers bewirkt. Insbesondere dadurch, dass dann der Schwingenlenker und der Lenkerfortsatz über das sechste Drehgelenk hinaus verlängert sind, ergibt sich die Möglichkeit, mit verhältnismäßig geringem konstruktivem Aufwand ein zweites Luftleitelement an die Antriebseinrichtung zu koppeln. Insbesondere ist es dann lediglich erforderlich, den zweiten Schwingenlenker an die Verlängerung des Lenkerfortsatzes bzw. den zweiten Kurbellenker über das Drehgelenk zu koppeln. Der zweite Trägerlenker kann in einer besonders einfachen Ausführungsform durch das zweite Luftleitelement ausgebildet werden. Die so ausgebildete Antriebseinrichtung ermöglicht es dann, zwei Luftleitelemente in der Ruhestellung am Fahrzeug zu verwahren und in der Aktivierungsstellung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet in einem Abstand von einer Fahrzeugkarosserie zu positionieren. Durch die Verwendung zweier Luftleitelemente wird es möglich, eine aerodynamisch wirksame Fläche prinzipiell zu verdoppeln, wodurch eine entsprechend verbesserte Wirkung der betreffenden Luftleitvorrichtung erzielt werden kann.
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Die Stellhebelanordnung kann zur synchronen oder sequentiellen Betätigung der Luftleitelemente ausgebildet sein. So kann vorgesehen sein, dass die betreffenden Luftleitelemente bzw. der obere Trägerlenker und der zweite Trägerlenker stets gleichzeitig bewegt werden, wenn die Antriebseinrichtung von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung und zurück bewegt wird. Alternativ ist es auch möglich, mit der Antriebseinrichtung die Luftleitelemente sequentiell zu betätigen; das heißt, dass zunächst nur eins der Luftleitelemente, beispielsweise das Luftleitelement oder das zweite Luftleitelement, von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung bewegt wird, bevor das Luftleitelement bzw. das zweite Luftleitelement von der jeweiligen Ruhestellung in die Aktivierungsstellung oder zurück bewegt wird. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass das Luftleitelement oder das zweite Luftleitelement von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung bewegt wird und das Luftleitelement bzw. das zweite Luftleitelement, welches bis dahin noch nicht bewegt wurde, während dieser Bewegung dann ebenfalls von der jeweiligen Ruhestellung in die Aktivierungsstellung und zurück bewegt wird.
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Zwischen dem Führungslenker und dem Schwingenlenker kann eine Längsführung ausgebildet sein, wobei das siebte Drehgelenk entlang der Längsführung bewegbar sein kann. Die Längsführung kann dann zur Realisation einer sequentiellen Betätigung der Luftleitelemente genutzt werden. Durch die Längsführung wird es möglich, eine Bewegung der Antriebseinrichtung zunächst nur auf das erste Koppelgetriebe oder das zweite Koppelgetriebe derart wirken zu lassen, dass dieses von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung bewegt wird. Beispielsweise kann dann das Luftleitelement zunächst unbewegt bleiben, während das zweite Luftleitelement bereits bewegt wird. Die Längsführung kann durch jede erdenkliche Art einer Führung an dem Schwingenlenker oder dem Führungslenker ausgebildet sein. Wesentlich ist hier, dass das siebte Drehgelenk relativ zum Schwingenlenker oder relativ zum Führungslenker an der Längsführung bewegbar ausgebildet ist.
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Der Schwingenlenker kann an die Längsführung gekoppelt sein, und ein in dem Führungslenker ausgebildetes Langloch kann die Längsführung ausbilden. Eine Längsführung ist so besonders kostengünstig und einfach realisierbar. Beispielsweise kann an dem siebten Drehgelenk ein Zapfen ausgebildet sein, der in das Langloch eingreift und so eine Bewegung des siebten Drehgelenks entlang des Langlochs ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Langloch einer Form des Führungslenkers folgt. Der Führungslenker kann vorzugsweise gerade ausgebildet sein, kann jedoch auch mit einem Radius oder einer Kurve ausgebildet sein.
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An der Längsführung kann eine Rasteinrichtung ausgebildet sein, wobei das siebte Drehgelenk an der Rasteinrichtung zumindest in der Aktivierungsstellung und nach einer Bewegung aus der Ruhestellung in einer Raststellung arretierbar sein kann und aus der Raststellung für eine Bewegung in die Ruhestellung freigebbar sein kann. Durch die Rasteinrichtung wird es möglich, an einer geeigneten Stelle der Längsführung, beispielsweise an deren Ende, den Schwingenlenker relativ zum Führungslenker so zu fixieren, dass das siebte Drehgelenk nicht mehr entlang der Längsführung verschiebbar ist. Die Rasteinrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Raststellung in der Ruhestellung und/oder der Aktivierungsstellung des Luftleitelements erreicht ist. Letztendlich kann die Rasteinrichtung bei einer Bewegung des Luftleitelements aus der Aktivierungsstellung und/oder der Ruhestellung in die Ruhestellung bzw. die Aktivierungsstellung das siebte Drehgelenk wieder freigeben. Die Arretierung und Freigabe in der Raststellung kann sich aus einer Bewegungsrichtung der Antriebseinrichtung von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung und zurück ergeben.
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Die Rasteinrichtung kann durch eine Blattfeder ausgebildet sein, wobei die Blattfeder einen Vorsprung ausbilden kann, an dem das siebte Drehgelenk an einem Ende der Längsführung arretierbar und freigebbar sein kann. Mit einer Blattfeder ist eine Rasteinrichtung besonders einfach ausbildbar, wobei die Blattfeder entlang der Längsführung so angeordnet sein kann, dass die Blattfeder zumindest abschnittsweise entlang der Längsführung eine Federkraft auf das siebte Drehgelenk bewirkt. Die Blattfeder kann beispielsweise unter Ausbildung einer Vorspannung stets an dem siebten Drehgelenk oder einem daran ausgebildeten Vorsprung oder dergleichen anliegen. Die Blattfeder kann dann ihrerseits einen Vorsprung ausbilden, beispielsweise bezogen auf eine Längserstreckung der Blattfeder entlang der Längsführung eine an der Blattfeder ausgebildete Nase oder einen U-förmigen Bogen der Blattfeder, die vom siebten Drehgelenk überwunden wird bzw. in dem das siebte Drehgelenk formschlüssig verrastet. Die Nase und/oder der U-förmige Bogen können so ausgebildet sein, dass in der Raststellung eine Bewegung des siebten Drehgelenks entlang der Längsführung nicht mehr möglich ist. Zur Freigabe des siebten Drehgelenks kann durch eine Bewegung der Antriebseinrichtung eine Bewegung der Blattfeder derart bewirkt werden, dass die Blattfeder von dem siebten Drehgelenk wegbewegt wird, so dass der U-förmige Bogen und/oder die Nase der Blattfeder von dem siebten Drehgelenk leicht überwunden werden kann bzw. können. Die Blattfeder kann zu diesem Zweck einen Fortsatz oder einen weiteren Bogen ausbilden, der mit Bauteilen der Antriebseinrichtung oder der Luftleitelemente bei der betreffenden Bewegung derart in Kontakt gelangt, dass eine Bewegung der Blattfeder entgegen einer Federkraft bewirkt wird.
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Das erste Koppelgetriebe und das zweite Koppelgetriebe können derart ausgebildet sein, dass bei der Bewegung von der Ruhestellung in die Raststellung allein der zweite Trägerlenker bewegbar ist und bei einer Bewegung von der Raststellung in die Aktivierungsstellung der obere Trägerlenker und der zweite Trägerlenker bewegbar sind und umgekehrt. Beispielsweise können dann bei der Bewegung von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung zunächst das zweite Luftleitelement relativ zu einer Fahrzeugkarosserie ausgefahren und nachfolgend das zweite Luftleitelement und das Luftleitelement gemeinsam ausgefahren werden. Insbesondere ist es dann auch möglich, in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit eine zwei- oder mehrstufige Relativposition der Luftleitelemente zur Fahrzeugkarosserie vorzusehen.
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Der zweite Kurbellenker des Schwingenlenkers und der zweite Trägerlenker können jeweils einen dritten Kurbellenker ausbilden, wobei der dritte Kurbellenker den zweiten Kurbellenker des Schwingenlenkers über das neunte Drehgelenk hinaus und der dritte Kurbellenker den zweiten Trägerlenker über das elfte Drehgelenk hinaus verlängern kann, wobei der dritte Kurbellenker des zweiten Kurbellenkers des Schwingenlenkers über ein zwölftes Drehgelenk an einem dritten Trägerlenker zur Anordnung eines dritten Luftleitelements gekoppelt sein kann und der dritte Kurbellenker des zweiten Trägerlenkers über ein dreizehntes Drehgelenk mit einem dritten Schwingenlenker gekoppelt sein kann, wobei der dritte Trägerlenker über ein vierzehntes Drehgelenk an den dritten Schwingenlenker gekoppelt sein kann und dann so ein drittes Koppelgetriebe ausbildet, wobei eine Drehung des Antriebshebels ein gleichzeitiges Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers, des zweiten Trägerlenkers und des dritten Trägerlenkers bewirken kann. Durch eine einfache Verlängerung des zweiten Kurbellenkers über das neunte Drehgelenk hinaus und eine Verlängerung des zweiten Trägerlenkers über das elfte Drehgelenk hinaus ist es ermöglicht, allein mit dem dritten Schwingenlenker das dritte Koppelgetriebe mit einfachen Mitteln auszubilden. Der dritte Trägerlenker kann beispielsweise auch durch ein drittes Luftleitelement ausgebildet werden. Das dritte Luftleitelement kann dann ebenfalls entsprechend dem Luftleitelement und dem zweiten Luftleitelement bewegbar sein. Insgesamt kann so prinzipiell eine aerodynamisch wirksame Fläche der Luftleitelemente verdreifacht werden.
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Die Stellhebelanordnung kann zur Betätigung jedes weiteren Luftleitelements jeweils zwei weitere Lenker aufweisen. Zur Bildung weiterer Koppelgetriebe, die zur Positionierung von Luftleitelementen dienen können, ist es lediglich erforderlich, ausgehend von dem ersten Koppelgetriebe zwei Lenker des ersten Koppelgetriebes zu verlängern und mit den zwei weiteren Lenkern zu ergänzen, um ein weiteres Koppelgetriebe zu erhalten. Eine Antriebseinrichtung zur Betätigung mehrerer Luftleitelemente ist so besonders einfach ausbildbar.
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Die Stellhebelanordnung zur Betätigung weiterer Luftleitelemente kann daher weitere Koppelgetriebe aufweisen.
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Der Antriebsmotor kann ein Elektromotor sein, dessen Antriebswelle mit dem Antriebshebel verbunden sein kann. Der Elektromotor kann über ein Getriebe, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, mit der Antriebswelle verbunden sein.
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Die Antriebseinrichtung kann den Antriebsmotor und zwei Lenkeranordnungen umfassen. Prinzipiell ist es möglich, dass die Antriebseinrichtung allein den Antriebsmotor und eine Lenkeranordnung aufweist. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn nahe von äußeren Enden des betreffenden Luftleitelements jeweils eine Lenkeranordnung vorgesehen ist. Die Antriebswelle kann dann gleichzeitig mit den jeweiligen Antriebshebeln der Lenkeranordnungen verbunden sein. Gleichwohl ist es möglich, dass bei mehreren Lenkeranordnungen für jede der Lenkeranordnungen ein eigener Antriebsmotor vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung zur Verstellung eines Luftleitelements an einem Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung sowie mindestens ein Luftleitelement auf, das zwischen einer Aktivierungsstellung und einer Ruhestellung verstellbar ist. Je nach Anzahl der von der Antriebseinrichtung verwirklichten Koppelgetriebe kann die Luftleitvorrichtung weitere an den Koppelgetrieben angeordnete Luftleitelemente aufweisen, die zwischen einer Ruhestellung und einer Aktivierungsstellung verstellbar sind.
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Die Luftleitvorrichtung kann zwei, drei, vier oder mehr Luftleitelemente umfassen, die unterschiedlich groß sein können. Die Luftleitelemente können derart übereinander am Fahrzeug angeordnet sein, dass eine Größe einer aerodynamisch wirksamen Fläche von dem obersten Luftleitelement zu dem untersten Luftleitelement zunimmt. Gleichwohl ist es auch möglich, die Luftleitelemente in etwa gleich groß auszubilden.
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Die Luftleitelemente können in der Ruhestellung ineinander angeordnet sein und ein gemeinsames Luftleitelement ausbilden. So kann in einer Oberseite des unteren bzw. ersten Luftleitelements eine Ausnehmung ausgebildet sein, in die sich das auf das untere Luftleitelement folgende Luftleitelement einfügt. Die Luftleitelemente können so besonders platzsparend an dem Fahrzeug verwahrt werden. Je nachdem, wie die Luftleitelemente von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung bewegt werden, kann es auch vorgesehen sein, zunächst das gemeinsame Luftleitelement zu bewegen, bevor das darauffolgende Luftleitelement bewegt wird.
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Die Luftleitelemente können im Querschnitt derart gewölbt ausgebildet sein oder in der Aktivierungsstellung einen derart gewölbten Querschnitt ausbilden, dass bei einer Querströmung ein Abtrieb erzeugbar ist. Die Luftleitelemente können in Art eines Flügels mit einem konkaven Querschnitt ausgebildet sein.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer Luftleitvorrichtung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verstellung eines Luftleitelements an einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung umfasst die Antriebseinrichtung zumindest einen Antriebsmotor und zumindest eine Lenkeranordnung, wobei der Antriebsmotor einen Antriebshebel und eine Stellhebelanordnung der Lenkeranordnung antreibt, wobei die Stellhebelanordnung mittels des Antriebsmotors und des Antriebshebels zwischen einer Aktivierungsstellung und einer Ruhestellung bewegt wird, wobei die Stellhebelanordnung aus einem viergliedrigen Koppelgetriebe mit vier Drehgelenken gebildet ist, wobei das Koppelgetriebe zumindest einen oberen Trägerlenker zur Anordnung eines Luftleitelements und zwei Kurbellenker umfasst, wobei ein Schublenker der Stellhebelanordnung an einem der Koppellenker angreift und mit diesem über ein fünftes Drehgelenk gekoppelt ist, wobei der Schublenker mit dem Antriebshebel verbunden ist, wobei der obere Trägerlenker einen Lenkerfortsatz ausbildet, der über ein sechstes Drehgelenk an einen Schwingenlenker der Stellhebelanordnung gekoppelt ist, wobei der Schwingenlenker über ein siebtes Drehgelenk mit einem Führungslenker der Stellhebelanordnung, der an einem achten Drehgelenk fixiert ist, verbunden ist, wobei durch eine Drehung des Antriebshebels ein Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers bewirkt wird.
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Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;
- 4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Luftleitvorrichtung;
- 5a eine perspektivische Darstellung einer Antriebseinrichtung der Luftleitvorrichtung aus 4 in einer Ruhestellung;
- 5b eine perspektivische Darstellung der Antriebseinrichtung aus 5a in einer Aktivierungsstellung;
- 6a eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 4 in der Ruhestellung;
- 6b eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 4 in der Aktivierungsstellung;
- 7a eine Schnittansicht der Luftleitvorrichtung aus 4 in der Ruhestellung;
- 7b eine Schnittansicht der Luftleitvorrichtung aus 4 in der Aktivierungsstellung;
- 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Luftleitvorrichtung;
- 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Lenkeranordnung der Luftleitvorrichtung aus 8;
- 10 eine perspektivische Darstellung der Lenkeranordnung aus 8;
- 11a eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 8 an einem Fahrzeug in einer Ruhestellung;
- 11b eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 8 nach einem ersten Bewegungsschritt von der Ruhestellung in eine Aktivierungsstellung;
- 11c eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 8 in einem zweiten Bewegungsschritt von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung;
- 11d eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 8 in einem dritten Bewegungsschritt von der Ruhestellung in die Aktivierungsstellung;
- 11e eine Seitenansicht der Luftleitvorrichtung aus 8 in der Aktivierungsstellung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung 10 mit einem hier nicht näher dargestellten Antriebsmotor und einer Lenkeranordnung 11. Die Lenkeranordnung 11 ist mittels des Antriebsmotors antreibbar bzw. bewegbar. Ein Antriebshebel 12 der Lenkeranordnung 11 ist von dem Antriebsmotor bewegbar und mit einer Stellhebelanordnung 13 der Lenkeranordnung 11 gekoppelt. Die Stellhebelanordnung 13 kann dann mittels des Antriebsmotors und des Antriebshebels 12 zwischen einer hier nicht näher dargestellten Ruhestellung und einer ebenfalls nicht näher dargestellten Aktivierungsstellung bewegt werden. Die Stellhebelanordnung 13 ist aus einem viergliedrigen Koppelgetriebe 14 mit einem ersten Drehgelenk 15, einem zweiten Drehgelenk 16, einem dritten Drehgelenk 17 und einem vierten Drehgelenk 18 gebildet. Das erste Drehgelenk 15 und das vierte Drehgelenk 18 sind als Festlager ausgebildet. Das Koppelgetriebe 14 umfasst weiter einen oberen Trägerlenker 19 zur Anordnung eines hier nicht dargestellten Luftleitelements und zwei Kurbellenker 20 und 21. Ein Schublenker 22 der Stellhebelanordnung 13 greift an den Kurbellenker 21 an und ist mit diesem über ein fünftes Drehgelenk 23 gekoppelt. Der Schublenker 22 ist mit dem Antriebshebel 12 verbunden. Der obere Trägerlenker 19 bildet einen Lenkerfortsatz 24 aus, der mit einem sechsten Drehgelenk 25 an einen Schwingenlenker 26 der Stellhebelanordnung 13 gekoppelt ist. Der Schwingenlenker 26 ist weiter über ein siebtes Drehgelenk 27 mit einem Führungslenker 28 der Stellhebelanordnung 13 verbunden. Der Führungslenker 28 ist an einem achten Drehgelenk 29 fixiert, wobei das achte Drehgelenk 29 als ein Festlager ausgebildet ist. Eine Drehung des Antriebshebels 12 bewirkt ein Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers 19, an dem das hier nicht dargestellte Luftleitelement befestigbar ist. Alternativ kann der obere Trägerlenker 19 bzw. der Lenkerfortsatz 24 durch ein Luftleitelement ausgebildet sein.
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Die 2 zeigt eine Antriebseinrichtung 30, bei der ergänzend zur Antriebseinrichtung aus der 1 eine Stellhebelanordnung 31 zweite Kurbellenker 32 und 33 aufweist. Der zweite Kurbellenker 32 verlängert den Schwingenlenker 26 über das sechste Drehgelenk 25 hinaus, und der zweite Kurbellenker 33 verlängert den Lenkerfortsatz 24 ebenfalls über das sechste Drehgelenk 25 hinaus. Der zweite Kurbellenker 32 ist über ein neuntes Drehgelenk 34 an einen zweiten Trägerlenker 35 zur Anordnung eines hier nicht dargestellten zweiten Luftleitelements gekoppelt, und der zweite Kurbellenker 33 ist über ein zehntes Drehgelenk 36 an einen zweiten Schwingenlenker 37 gekoppelt. Der zweite Trägerlenker 35 ist über ein elftes Drehgelenk 38 an den zweiten Schwingenlenker 37 gekoppelt, so dass so ein zweites Koppelgetriebe 39 ausgebildet ist. Eine Drehung des Antriebshebels 12 bewirkt ein gleichzeitiges Anheben oder Absenken des oberen Trägerlenkers 19 und des zweiten Trägerlenkers 35.
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Die 3 zeigt eine Antriebseinrichtung 40 mit einer Stellhebelanordnung 41, die im Unterschied zur Antriebseinrichtung der 2 zwei dritte Kurbellenker 42 und 43 aufweist. Der dritte Kurbellenker 42 verlängert den zweiten Kurbellenker 32 über das neunte Drehgelenk 34 hinaus, und der dritte Kurbellenker 43 verlängert den zweiten Trägerlenker 35 über das elfte Drehgelenk 38 hinaus. Weiter ist der dritte Kurbellenker 42 über ein zwölftes Drehgelenk 44 mit einem dritten Trägerlenker 45 zur Anordnung eines hier nicht dargestellten dritten Luftleitelements gekoppelt und der dritte Kurbellenker 43 über ein dreizehntes Drehgelenk 46 mit einem dritten Schwingenlenker 47 gekoppelt und bildet so ein drittes Koppelgetriebe 48 aus. Der dritte Trägerlenker 45 kann auch durch das hier nicht dargestellte dritte Luftleitelement ausgebildet sein. Eine Drehung des Antriebshebels 12 bewirkt ein gleichzeitiges Anheben oder Absenken des oberen bzw. ersten Trägerlenkers 19, des zweiten Trägerlenkers 35 und des dritten Trägerlenkers 45.
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Eine Zusammenschau der 4 bis 7b zeigt eine Luftleitvorrichtung 49 mit einer Antriebseinrichtung 50 und drei Luftleitelementen 51, 52 und 53 bzw. Spoilern. Die Antriebseinrichtung 50 umfasst zwei Lenkeranordnungen 54 und einen Antriebsmotor 55, der über drehbare Antriebswellen 56 mit der jeweiligen Lenkeranordnung 54 verbunden ist. Die jeweilige Lenkeranordnung 54 umfasst einen Antriebshebel 57, der mit der Antriebswelle 56 drehbar verbunden ist, und eine Stellhebelanordnung 58 entsprechend der Prinzipdarstellung der 3. Insbesondere umfasst die Stellhebelanordnung 58 einen oberen Trägerlenker 59, Kurbellenker 60 und 61, einen Schublenker 62, einen Schwingenlenker 63, einen Führungslenker 64 und einen Lenkerfortsatz 65. Weiter umfasst die Stellhebelanordnung 58 zweite Kurbellenker 66 und 67, einen zweiten Trägerlenker 68, einen zweiten Schwingenlenker 69, dritte Kurbellenker 70 und 71, einen dritten Trägerlenker 72 und einen dritten Schwingenlenker 73.
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Gemäß der Darstellung in den 5a, 6a und 7a befindet sich die Stellhebelanordnung 58 bzw. die Luftleitvorrichtung 49 in einer Ruhestellung 74 und gemäß den Darstellungen in den 5b, 6b und 7b in einer Aktivierungsstellung 75. Die Luftleitelemente 51, 52 und 53 sind unterschiedlich groß ausgebildet und in der Ruhestellung 74 so ineinander angeordnet, dass ein gemeinsames Luftleitelement 76 entsteht.
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Eine Zusammenschau der 8 bis 11e zeigt eine Luftleitvorrichtung 77 mit einer Antriebseinrichtung 78 und Luftleitelementen 79 und 80. Auch hier sind zwei Lenkeranordnungen 81 vorgesehen, die mit einem Antriebsmotor 82 über jeweils Antriebswellen 83 angetrieben werden. Die Luftleitvorrichtung 77 weist weiter einen schalenförmigen Träger 84 auf, der in einer Ausnehmung einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie montiert werden kann. An dem Träger 84 sind der Antriebsmotor 82 sowie die Lenkeranordnungen 81 befestigt. Die Lenkeranordnungen 81 bzw. der Träger 84 werden im Wesentlichen von den hier spoilerartig ausgebildeten Luftleitelementen 79 und 80 bedeckt. Die Lenkeranordnung 81 weist ein U-förmiges Lagerblech 85 auf, an dem die Antriebswelle 83 mit einem Antriebshebel 86 drehbar gelagert ist. Eine Stellhebelanordnung 87 umfasst wie bei der Prinzipdarstellung nach 2 einen oberen Trägerlenker 88, zwei Kurbellenker 89 und 90, einen Schublenker 91, einen Schwingenlenker 92, einen Führungslenker 93, einen Lenkerfortsatz 94, zwei zweite Kurbellenker 95 und 96, einen zweiten Trägerlenker 97 und einen zweiten Schwingenlenker 98. Eine Verbindung zwischen dem oberen Trägerlenker 88 und dem zweiten Kurbellenker 96 ist über das Luftleitelement 79 hergestellt, welches mit diesen über Durchgangsöffnungen 99 verschraubt ist.
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Der Führungslenker 93 und der Schwingenlenker 92 sind hier über eine Längsführung 100 gekoppelt. Die Längsführung ist durch ein Langloch 101 in dem Schwingenlenker 92 ausgebildet, in dem ein siebtes Drehgelenk 102 an dem Schwingenlenker 92 längsbeweglich gehaltert ist. Weiter ist an der Längsführung 100 eine Rasteinrichtung 103 ausgebildet, die ihrerseits aus einer Blattfeder 104 und einem bolzenförmigen Vorsprung 105 an dem siebten Drehgelenk 102 ausgebildet ist. Die Blattfeder 104 ist mit einer Nase 106 und einem U-förmigen Bogen 107 sowie einem gebogenen Fortsatz 108 ausgebildet und fest mit dem Schwingenlenker 92 verschraubt.
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Die 11a bis 11e zeigen eine Abfolge einer Ausfahrbewegung der Luftleitvorrichtung 77 von der in der 11a gezeigten Ruhestellung 109 in eine in der 11e dargestellte Aktivierungsstellung 110. Wie aus der 11b ersichtlich ist, überwindet der Vorsprung 105 die Nase 106 und gelangt, wie in der 11c gezeigt, in den Bogen 107, so dass das siebte Drehgelenk 102 an einem Ende 111 der Längsführung arretiert wird. Eine Bewegung der Stellhebelanordnung 87 über den Antriebshebel 86 bewirkt nun zunächst ein Anheben des Luftleitelements 80 und erst nachfolgend ein Anheben des Luftleitelements 79, wie in den 11d und 11e dargestellt ist. Der Vorsprung 105 befindet sich nun in einer Raststellung 112.
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Bei einer Bewegung von der Aktivierungsstellung 110 zurück in die Ruhestellung 109 gelangt, wie aus den 11c und 11d ersichtlich, der Fortsatz 108 an das Luftleitelement 79, so dass dieser mit fortschreitender Bewegung quer zu dem Langloch 101 nach unten gedrückt wird und den Vorsprung 105 aus dem Bogen 107 freigibt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebseinrichtung
- 11
- Lenkeranordnung
- 12
- Antriebshebel
- 13
- Stellhebelanordnung
- 14
- Koppelgetriebe
- 15
- erstes Drehgelenk
- 16
- zweites Drehgelenk
- 17
- drittes Drehgelenk
- 18
- viertes Drehgelenk
- 19
- oberer Trägerlenker
- 20
- Kurbellenker
- 21
- Kurbellenker
- 22
- Schublenker
- 23
- fünftes Drehgelenk
- 24
- Lenkerfortsatz
- 25
- sechstes Drehgelenk
- 26
- Schwingenlenker
- 27
- siebtes Drehgelenk
- 28
- Führungslenker
- 29
- achtes Drehgelenk
- 30
- Antriebseinrichtung
- 31
- Stellhebelanordnung
- 32
- zweiter Kurbellenker
- 33
- zweiter Kurbellenker
- 34
- neuntes Drehgelenk
- 35
- zweiter Trägerlenker
- 36
- zehntes Drehgelenk
- 37
- zweiter Schwingenlenker
- 38
- elftes Drehgelenk
- 39
- zweites Koppelgetriebe
- 40
- Antriebseinrichtung
- 41
- Stellhebelanordnung
- 42
- dritter Kurbellenker
- 43
- dritter Kurbellenker
- 44
- zwölftes Drehgelenk
- 45
- dritter Trägerlenker
- 46
- dreizehntes Drehgelenk
- 47
- dritter Schwingenlenker
- 48
- drittes Koppelgetriebe
- 49
- Luftleitvorrichtung
- 50
- Antriebseinrichtung
- 51
- Luftleitelement
- 52
- Luftleitelement
- 53
- Luftleitelement
- 54
- Lenkeranordnung
- 55
- Antriebsmotor
- 56
- Antriebswelle
- 57
- Antriebshebel
- 58
- Stellhebelanordnung
- 59
- oberer Trägerlenker
- 60
- Kurbellenker
- 61
- Kurbellenker
- 62
- Schublenker
- 63
- Schwingenlenker
- 64
- Führungslenker
- 65
- Lenkerfortsatz
- 66
- zweiter Kurbellenker
- 67
- zweiter Kurbellenker
- 68
- zweiter Trägerlenker
- 69
- zweiter Schwingenlenker
- 70
- dritter Kurbellenker
- 71
- dritter Kurbellenker
- 72
- dritter Trägerlenker
- 73
- dritter Schwingenlenker
- 74
- Ruhestellung
- 75
- Aktivierungsstellung
- 76
- gemeinsames Luftleitelement
- 77
- Luftleitvorrichtung
- 78
- Antriebseinrichtung
- 79
- Luftleitelement
- 80
- Luftleitelement
- 81
- Lenkeranordnung
- 82
- Antriebsmotor
- 83
- Antriebswelle
- 84
- Träger
- 85
- Lagerblech
- 86
- Antriebshebel
- 87
- Stellhebelanordnung
- 88
- oberer Trägerlenker
- 89
- Kurbellenker
- 90
- Kurbellenker
- 91
- Schublenker
- 92
- Schwingenlenker
- 93
- Führungslenker
- 94
- Lenkerfortsatz
- 95
- zweiter Kurbellenker
- 96
- zweiter Kurbellenker
- 97
- zweiter Trägerlenker
- 98
- zweiter Schwingenlenker
- 99
- Durchgangsöffnung
- 100
- Längsführung
- 101
- Langloch
- 102
- siebtes Drehgelenk
- 103
- Rasteinrichtung
- 104
- Blattfeder
- 105
- Vorsprung
- 106
- Nase
- 107
- Bogen
- 108
- Fortsatz
- 109
- Ruhestellung
- 110
- Aktivierungsstellung
- 111
- Ende
- 112
- Raststellung
- 113
- vierzehntes Drehgelenk
