DE102022112916A1

DE102022112916A1 - Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022112916A1
Application number: DE102022112916.0A
Authority: DE
Inventors: Dominik Beierl
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einem Karosserieteil (6) angeordneten Trägerteil (18), an dem ein Luftleitelement (22) durch eine Antriebsanordnung (24) mit mindestens einem zu betätigenden Koppelorgan (20) antreibbar vorgesehen ist, die derart am Trägerteil (18) angeordnet ist, dass das Luftleitelement (22) von einer eingefahrenen Grundposition bis hin zu einer ausgefahrenen Maximalposition überführbar ist, wobei mindestens eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem mindestens einen Koppelorgan (20) in Wirkverbindung steht, wobei die mindestens eine Antriebseinrichtung ein elektrischer Aktuator ist, der mit dem Koppelorgan (20) verbunden ist, wobei das Koppelorgan (20) mindestens einen Koppelorganschenkel (26, 28) aus einer Elastomerwerkstoffzusammensetzung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einem Karosserieteil angeordneten Trägerteil, an dem ein Luftleitelement durch eine pneumatische Antriebsanordnung mit mindestens einem zu betätigenden Koppelorgan antreibbar vorgesehen ist, die derart am Trägerteil angeordnet ist, dass das Luftleitelement von einer eingefahrenen Grundposition bis hin zu einer ausgefahrenen Maximalposition überführbar ist, wobei mindestens eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem mindesten einen Koppelorgan in Wirkverbindung steht.
Gattungsgemäße Luftleitanordnungen sind aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 112 514 A1 und aus der US-amerikanischen Patentschrift US 4,904,016 B bekannt. Hierbei besitzt die Luftleitanordnung ein sich im Fahrzeugbug in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes, als Frontspoiler ausgebildetes, Luftleitelement, dass von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Maximalposition und vice versa überführbar ist, um in jeder Betriebssituation eine optimale aerodynamische Wirkung, insbesondere hinsichtlich der Abtriebwerte des Kraftfahrzeuges zu erzielen. Die US-amerikanische Patentschrift US 4,904,016 B offenbart hierbei eine Luftleitanordnung mit einem Koppelorgan mit zwei starren Koppelelementen, die in einem Gelenkpunkt verdrehbar miteinander verbunden sind. Diese Luftleitanordnung weist den Nachteil auf, dass das Luftleitelement im ausgefahrenen Zustand beim Auftreffen auf ein Hindernis nachhaltig beschädigt wird. Aus der DE 10 2011 514 A1 ist dahingegen eine Luftleitanordnung bekannt, bei der eine elastische Spoilerlippe über pneumatische Koppelorgane ein- bzw. ausfahrbar ist. Diese Luftleitanordnung weist durch die Ausführung des Luftleitelementes und der Koppelorgane im Zusammenspiel eine Elastizität auf, die es dem Luftleitelement ermöglich Hindernissen bis zu einem gewissen Grad nachzugeben und auf diese Weise eine nachhaltige Beschädigung der Luftleianordnung zu vermeiden. Nichtsdestotrotz ist eine derartige Anordnung teuer und aufwendig in der Herstellung und in der Montage. Zudem sind die pneumatischen Koppelorgane an sich empfindlich für Beschädigungen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile auf möglichst kostengünstige und einfache Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die mindestens eine Antriebseinrichtung ein elektrischer Aktuator ist, der mit dem Koppelorgan verbunden ist, wobei das Koppelorgan mindestens einen Koppelorganschenkel aus eine Elastomerwerkstoffzusammensetzung aufweist. Hierdurch ist es möglich eine einfache und damit kostengünstige Antriebseinrichtung einzusetzen und dennoch eine hohe Flexibilität der Luftleitanordnung, insbesondere hinsichtlich zu überfahrener Hindernisse, zu gewährleisten
In besonders vorteilhafter Weise ist der mindestens eine Koppelorganschenkel aus unterschiedlichen Schichtelementen aufgebaut. Hierdurch kann eine optimale Flexibilität bei hoher Steifigkeit gewährleistet werden. Hierbei sind in vorteilhafter Weise Gummi, Kohlefaser und Polyesterharz als Schichtelemente einsetzbar.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Koppelorgan durch mindestens zwei Koppelorganschenkel ausgebildet, die durch ein Gelenkorgan miteinander verbunden sind und wobei zumindest einer der Koppelorganschenkel aus der Elastomerwerkstoffzusammensetzung hergestellt ist.
Alternativ kann das Koppelorgan einstückig ausgebildet sein und das Gelenkorgan als Festkörpergelenk ausgebildet sein. Auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise kann hierbei das Festkörpergelenk durch eine Querschnittsverringerung hergestellt sein. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist hierbei dadurch gegeben, dass das Koppelorgan im ausgefahrenen Zustand V-förmig ausgebildet ist und der Verbindungspunkt der beiden Koppelorganschenkel das Festkörpergelenk ausbildet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Befestigungsanordnung für das Luftleitelement in der Ruheposition vorgesehen. Die Befestigungsanordnung kann zum Beispiel eine Clips- oder Magnetverbindungseinrichtung aufweisen. Bei einem einstückigen Koppelorgan könnte dies dann unter Vorspannung in der Ruheposition gelagert sein. Die Antriebseinrichtung müsste dann lediglich die Verbindungeinrichtung lösen und das Koppelorgan würde dann das Ausfahren in die jeweiligen Betriebssituationen des Luftleitelements unterstützen.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Luftleitelement als Frontspoiler ausgebildet.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Frontbereiches eines Kraftfahrzeuges,
2 eine Schnittansicht eines ausgefahrenen Luftleitelemetes einer Luftleitanordnung, und
3 eine Schnittansicht des eingefahrenen Luftleitelemetes einer Luftleitanordnung.

1 zeigt einen Frontabschnitt 2 eines Kraftfahrzeuges 4. Der Frontabschnitt 2 weist auf bekannte Weise ein Bugteil 6 auf, an dem zur Optimierung des Fahrverhaltens, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, eine Luftleitanordnung 8 vorgesehen ist. Die Luftleitanordnung 8 erstreckt sich hierbei in Fahrzeugquerrichtung FQ und endet mit seinen freien Enden 10, 12 an Längsabschnitten 14, 16 des Bugteiles 6.
2 zeigt eine Schnittansicht im Bereich der Luftleitanordnung 8 der 1. Am Bugteil 6 ist ein Trägerteil 18 der Luftleitanordnung 8 vorgesehen. An diesem Trägerteil 18 sind mehrere Koppelorgane 20 angeordnet, von denen eins in der Seitenansicht dargestellt ist, die ein Luftleitelement 22 von einer eingefahren Grundposition bis hin zu einer ausgefahrenen Maximalposition überführt. Die Koppelorgane 20 sind hierbei Teil einer elektrischen Antriebsanordnung 24, die zudem ein oder mehrere, nicht weiter dargestellte, elektrische Antriebseinrichtungen aufweist, Die auf das jeweilige Koppelorgan 20 angreifen. Das im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig hergestellte Koppelorgan 20 weist zwei Koppelorganschenkel 26, 28 auf, die miteinander durch ein Gelenkorgan 30 V-förmig verbunden sind. Das Koppelorgan 20 ist hierbei vollständig aus einer Elastomerwerkstoffzusammensetzung hergestellt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterschiedliche Schichtelemente aus Gummi, Kohlefaser und Polyesterharz besitzt. Das Gelenkorgan 30 ist hier als Festkörpergelenk ausgebildet, das auf einfache Weise durch eine Querschnittsverringerung ausgebildet ist. Es sollte deutlich sein, dass das Koppelorgan 20 auf vielfältige Weise ausgebildet sein kann. Insbesondere ist es auch denkbar, dass lediglich ein Koppelorganschenkel 26, 28 aus einer Elastomerwerkstoffzusammensetzung hergestellt ist, um dem Koppelorgan 20 die notwendige Elastizität und Flexibilität zu verleihen. Auch kann das Gelenkorgan 30 beispielsweise als Drehgelenk mit einem Drehwiderstand ausgebildet sein.
Am Bugteil 6 sowie an dem Luftleitelement 22 sind die Koppelorgane 26, 28 mit ihren entgegengesetzten Enden jeweils an einer drehbar gelagerten Welle 32, 34 befestigt, um auf einfache Weise vom ausgefahrenen Maximalposition in die eingefahrene Grundposition überführt werden zu können.
Mit 36 und 38 sind magnetische Elemente als Teil einer Befestigungsanordnung 40 bezeichnet, die in einer eingefahrenen Grundposition des Luftleitelementes 22 eine sichere Fixierung am Trägerteil 18 gewährleisten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011112514 A1 [0002]
US 4904016 B [0002]
DE 102011514 A1 [0002]

Claims

Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einem Karosserieteil (6) angeordneten Trägerteil (18), an dem ein Luftleitelement (22) durch eine Antriebsanordnung (24) mit mindestens einem zu betätigenden Koppelorgan (20) antreibbar vorgesehen ist, die derart am Trägerteil (18) angeordnet ist, dass das Luftleitelement (22) von einer eingefahrenen Grundposition bis hin zu einer ausgefahrenen Maximalposition überführbar ist, wobei mindestens eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem mindestens einen Koppelorgan (20) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebseinrichtung ein elektrischer Aktuator ist, der mit dem Koppelorgan (20) verbunden ist, wobei das Koppelorgan (20) mindestens einen Koppelorganschenkel (26, 28) aus einer Elastomerwerkstoffzusammensetzung aufweist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Koppelorganschenkel (26, 28) aus unterschiedlichen Schichtelementen aufgebaut ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Schichtelement Gummi, Kohlefaser und Polyesterharz einsetzbar sind.
Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelorgan (20) durch mindestens zwei Koppelorganschenkel (26, 28) ausgebildet ist, die durch ein Gelenkorgan (30) miteinander verbunden sind und wobei zumindest einer der Koppelorganschenkel (26, 28) aus der Elastomerwerkstoffzusammensetzung hergestellt ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelorgan einstückig ausgebildet ist und das Gelenkorgan (30) als Festkörpergelenk ausgebildet ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörpergelenk (30) durch eine Querschnittsverringerung hergestellt ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelorgan (20) im ausgefahrenen Zustand V-förmig ausgebildet ist und der Verbindungspunkt der beiden Koppelorganschenkel (26, 28) das Festkörpergelenk (30) ausbildet.
Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungsanordnung (40) für das Luftleitelement (22) in der Ruheposition vorgesehen ist.
Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (22) als Frontspoiler ausgebildet ist.