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Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Luftleitvorrichtungen zur Beeinflussung einer die Kraftfahrzeugkarosserie um- und/oder durchströmenden Luftströmung sind bekannt. So werden Luftleitvorrichtungen im Frontbereich der Kraftfahrzeugkarosserie eingesetzt, wobei sie eine definierte Luftströmung im Frontbereich der Kraftfahrzeugkarosserie realisieren lassen, die beispielsweise einer Anströmung eines Kühlaggregates des Kraftfahrzeugs oder einer Kühlung von Bremsen des Kraftfahrzeugs dient.
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Bekannt ist Strömungskanäle der Luftleitvorrichtungen in dem Frontbereich mit einer Lamellenanordnung, bevorzugt einer bewegbaren Lamellenanordnung, zu bestücken, damit die durch eine im Frontbereich ausgebildete Eintrittsöffnung der Kraftfahrzeugkarosserie mit Hilfe der Luftleitvorrichtung veränderbar, somit regelbar ist. Damit kann ein Strömungsquerschnitt des Strömungskanals mit Hilfe der Lamellenanordnung geändert werden, damit beispielsweise ein Luftwiderstandsbeiwert und ein vom Luftwiderstandsbeiwert abhängiger Energiebedarf des Kraftfahrzeugs reduziert werden kann, welcher beispielsweise zu einer vergrößerten Reichweite des Kraftfahrzeugs führt. Einzelne Lamellen der Lamellenanordnung sind mit Hilfe einer gemeinsamen Schubstange verbunden, welche üblicherweise in axialer Richtung bewegt wird, um eine gemeinsame Drehbewegung der Lamellen zu initiieren. Die Lamellen sind drehbar in einem Rahmen der Lamellenanordnung aufgenommen. Möglich ist eine entlang einer Drehachse der Lamellen auftretenden Deformation des Rahmens, beispielsweise während einem Zusammenbau oder im Betrieb, welcher zu stabilisieren ist.
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Aus der Patentschrift
EP 2 335 963 B1 ist eine Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, deren Lamellenanordnung verstellbare horizontal ausgerichtete Lamellen in einem Rahmen bewegbar ausgebildet ist. Der Rahmen besitzt mehrere sich entlang einer Karosseriehochachse der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckende Stege, welche einer drehbaren Lagerung der Lamellen dienen.
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Der Patentschrift
US 10,1144,378 B2 kann eine Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs entnommen werden, welche ein Frontteil mit einer zentralen Lufteinlassöffnung besitzt, wobei in der Lufteinlassöffnung mehrere, sich entlang einer Karosseriehochachse der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckende Stützstreben angeordnet sind.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Lamellenanordnung mit zumindest zwei Lamellen, welche um ihre Drehachse in einem Rahmen der Luftleitvorrichtung verdrehbar gelagert angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist zur Vermeidung einer Deformation der Lamellenanordnung diese zumindest eine Abstützelement auf, welches sich entlang der Drehachse erstreckend ausgebildet ist. Eine Deformation der Lamellenanordnung durch beispielsweise ein durch Krafteinwirkung auf den Rahmen realisiertes Zusammendrücken oder Einfallens des Rahmens kann sowohl bei der Montage der Lamellenanordnung in die Kraftfahrzeugkarosserie auftreten, als auch im Betrieb des Kraftfahrzeugs aufgrund von Strömungskräften. Ein Vorteil ist die Herbeiführung einer Formstabilität des Rahmens mit Hilfe des Abstützelementes, damit eine Deformation vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ist eine Formstabilität gegen ein Auseinanderfallen der Lamellenanordnung vor ihrem Einbau in die Karosserie. Insgesamt ist damit die Luftleitvorrichtung gesichert betriebsstabil.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Lamellen vertikal angeordnet, wobei ihre Drehachse sich entlang einer Karosseriehochachse erstreckend ausgebildet ist.
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Eine einfache drehbare Lagerung der Lamelle ist erzielt, sofern das Abstützelement die Drehachse aufnehmend angeordnet ist, und/oder die Lamelle sich am Abstützelement abstützend ausgebildet ist.
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Sofern bei der Verbindung zwischen der Lamelle und dem Abstützelement und/oder der Verbindung des Abstützelementes mit dem Rahmen Verbindung in Form von Schnappverbindungen herangezogen werden, kann eine kostengünstige Herstellung der Luftleitvorrichtung erzielt werden, da Schnappverbindungen grundsätzlich eine kostengünstige Montage besitzen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen:
- 1 in einer Vorderansicht eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs in einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Schließposition,
- 2 in einer Vorderansicht die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs im ersten Ausführungsbeispiel in einer Öffnungsposition,
- 3 in einer Explosionsdarstellung die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 4 in einer Prinzipdarstellung eine Lagerstellenanordnung einer Lamellenanordnung der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung,
- 5 in einer Explosionsdarstellung eine Lagerstelle der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung,
- 6 in einem Schnitt entlang einer Drehachse einer Lamelle der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung eine obere Lagerstelle der Lagerstellenanordnung,
- 7 in einem Schnitt entlang der Drehachse der Lamelle der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung eine untere Lagerstelle der Lagerstellenanordnung,
- 8 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung in der Öffnungsposition,
- 9 in einer weiteren perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung in der Öffnungsposition,
- 10 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung, und
- 11 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung in einem teilmontierten Zustand.
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Eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie 2 eines Kraftfahrzeugs 3 in einem ersten Ausführungsbeispiel ist wie in den 1 und 2 in einer Vorderansicht abgebildet ausgeführt, wobei sie in 1 in einer Schließposition und in 2 in einer Öffnungsposition illustriert ist. Die Luftleitvorrichtung 1 ist in einer Eintrittsöffnung 4 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 aufgenommen und weist in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Lamellenanordnung 5 mit vier Lamellen 6 auf.
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In 3 ist die Lamellenanordnung 5 der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel illustriert, welches sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Anzahl der Lamellen 6, im zweiten Ausführungsbeispiel sind sechs Lamellen 6 der Lamellenanordnung 5 zugeordnet, unterscheidet. Die Lamellen 6 sind miteinander mit Hilfe einer Schubstange 7, synchron verstellbar ausgebildet und weisen jeweils eine Achse 8 auf, mit der sie bewegbar an der Schubstange 7 angebunden sind.
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Eine Bewegung der Lamellen 6 ist prinzipiell eine Rotationsbewegung oder eine Schwenkbewegung um ihre Drehachse 9, welche in ihrer Achse 8 liegt. Die Lamellen 6, die üblicherweise und im vorliegenden Ausführungsbeispiel überwiegend plattenähnlich ausgeführt sind, sind an ihrem ersten Ende 10 und an ihrem vom ersten Ende 10 abgewandt ausgebildeten zweiten Ende 11 drehbar in einem Rahmen 12 der Lamellenanordnung 5 gelagert. In diesem Rahmen 12 sind die Lamellen 6 drehbar aufgenommen.
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Die Drehbewegung, welche die Lamellen 6 synchron ausführbar ausgebildet sind, wird von einem Aktuator 13 der Luftleitvorrichtung 1, wie er in den 8, 9 und 11 illustriert ist, auf eine der Lamellen 6 eingeleitet und mit Hilfe der Schubstange 7 auf die übrigen Lamellen 6 übertragen.
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Zur Vermeidung einer Deformation der Lamellenanordnung 5 aufgrund von insbesondere entlang der Drehachse 9 auf die Lamellenanordnung 5 wirkenden Kräften F ist der Lamellenanordnung 5 zumindest ein Abstützelement 14 zugeordnet, in den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind zwei Abstützelemente 14 vorgesehen, welches sich entlang der Drehachse 9 erstreckend ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass das Abstützelement 14 sich zwischen einem oberen Rahmenelement 15 des Rahmens 12 und einem dem oberen Rahmenelement 15 gegenüberliegenden unteren Rahmenelement 16 des Rahmens 12 erstreckend angeordnet ist, wobei die beiden Rahmenelemente 15, 16 mit Hilfe von zwei Seitenelementen 31 einen über seinem Umfang geschlossenen Rahmen 12 ausgebildet.
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Zur verbesserten Erläuterung ist ein kartesisches Koordinatensystem eingeführt, welches eine Karosserielängsachse X, eine Karosseriequerachse Y und eine Karosseriehochachse Z kennzeichnet. Es ist somit erkennbar, dass in den vorliegenden Ausführungsbeispielen die Lamellen 6 sich entlang der Karosseriehochachse Z erstreckend ausgerichtet sind. Des Weiteren ist das oberen Rahmenelement 15 entlang der Karosseriehochachse Z betrachtet über dem unteren Rahmenelement 16 liegend angeordnet. Das heißt mit anderen Worten, dass die Lamellen 6 vertikal angeordnet sind, wobei ihre Drehachse 9 sich entlang der Karosseriehochachse Z erstreckend ausgebildet ist.
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In 4 ist in einer Prinzipdarstellung eine Lagerstellenanordnung 17 zur Herbeiführung einer Verbindung der Lamelle 6 mit dem Rahmen 12 illustriert. Prinzipiell sind zwei Lagerstellen, eine obere Lagerstelle 18 und eine untere Lagerstelle 19 zur drehbaren Lagerung der Lamelle 6 ausgebildet. Sofern die Lamelle 6 sich am Abstützelement 14 abstützend ausgeführt ist, ist zwischen dem Abstützelement 14 und der Lamelle 6 die obere Lagerstelle 18 sowie die untere Lagerstelle 19 ausgebildet, wobei die Lagerstelle 18; 19 ein erstes Lagerelement 23 und ein zweites Lagerelement 24 aufweist. Das erste Lagerelement 23 ist dem Abstützelement 14 und das zweite Lagerelement 24 der Lamelle 6 zugeordnet, wobei die Lagerstelle 18; 19 zur rotationssicheren und verliergesicherten Aufnahme des zweiten Lagerelementes 24 durch das erste Lagerelement 23 ausgebildet ist.
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Die obere Lagerstelle 18 dient des Weiteren einer Herstellung einer Verbindung des Stützelementes 14 mit dem oberen Rahmenelement 15 und die untere Lagerstelle 19 dient des Weiteren einer Herstellung einer Verbindung des Stützelementes 14 mit dem unteren Rahmenelement 16.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass in den vorliegenden Ausführungsbeispielen die Achse 8 der Lamelle 6 geteilt ist in ein erstes Achsenelement 20, welches der oberen Lagerstelle 18 zugeordnet ist, und in ein zweites Achsenelement 21, welches der unteren Lagerstelle 19 zugeordnet ist. Ebenso könnte die Achse 8 auch einstückig ausgeführt sein und sich von der ersten Lagerstelle 18 zur zweiten Lagerstelle 19 erstrecken.
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Das Abstützelement 14 ist bevorzugt über eine entlang der Karosseriequerachse Y ausgebildete Erstreckung des Rahmens 12 so anzuordnen, dass eine gleichmäßige Kraftaufnahme bei auftretenden Kräften F erfolgen kann. Des Weiteren ist das Abstützelement 14 zur Abstützung der Lamelle 6 ausgeführt, wobei die Drehachse 9 der Lamelle 6 vom Abstützelement 14 aufgenommen wird.
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Das Abstützelement 14, welches in Form einer Stange ausgeführt ist, und bevorzugt einen aerodynamisch geformten Querschnitt besitzt, kann unmittelbar in den Rahmen 12 eingesteckt werden, es kann jedoch auch auf den Rahmen 12 klemmartig aufgesetzt werden. Das heißt, dass das Abstützelement 14 unabhängig vom Rahmen 12 ausgebildet ist und mit diesem verbindbar ist. Beide Möglichkeiten sind in den 3 und 8 bis 11 abgebildet, und sie können quasi nebeneinander im Rahmen 12 ausgebildet sein. Oder mit anderen Worten gesagt, es kann sowohl das Abstützelement 14 in eingesteckter Form als auch das Abstützelement 14 in aufgesteckter Form dem Rahmen 12 zugeordnet sein.
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In den 5 bis 7 sind die Lagerstellen 18, 19 abgebildet, wobei in 5 die untere Lagerstelle 19 in einer Explosionsdarstellung illustriert ist, in 6 in einem Schnitt entlang der Drehachse 9 der Lamelle 6 die obere Lagerstelle 18 und in 7 in einem Schnitt entlang der Drehachse 9 der Lamelle 6 die untere Lagerstelle 19 abgebildet sind.
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Zur Montage der Lamellenanordnung 5 weisen das obere Rahmelement 15 und das untere Rahmenelement 16 Aufnahmeöffnungen 22 auf, die einer Aufnahme der Achse 8 und auch zur Aufnahme des Abstützelementes 14 dienen.
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Bei einer Montage der Lamellenanordnung 5 werden zuerst die Lamellen 6 in den in diesem Zustand noch flexiblen Rahmen 12 gesteckt, denen kein Abstützelement 14 zugeordnet ist. Daran anschließend wird das Abstützelement 14 montiert, welches zur Stabilität einer Form des Rahmens 12 ausgebildet ist. Das Weiteren dient das Abstützelement 14 einem Zusammenhalt der komplett montierten Lamellenanordnung 5 bevor diese in die Eintrittsöffnung 4 gefügt wird. Nach der Montage des Abstützelementes 14 werden die den Abstützelementen 14 zugeordnete Lamellen 6 mit dem Abstützelement 6 verbunden.
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Zwischen dem Abstützelement 14 und der Lamelle 6 ist die Lagerstelle 18; 19 ausgebildet, wobei die Lagerstelle 18; 19 ein erstes Lagerelement 23 und ein zweites Lagerelement 24 aufweist, wobei das erste Lagerelement 23 dem Abstützelement 14 und das zweite Lagerelement 24 der Lamelle 6 zugeordnet ist, wobei die Lagerstelle 18; 19 zur rotationssicheren und verliergesicherten Aufnahme des zweiten Lagerelementes 24 durch das erste Lagerelement 23 ausgebildet ist.
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Zur Verbindung der Lamelle 6 mit dem Abstützelement 14 weist die Lamelle 6 das zweite Lagerelement 24 in Form eines einseitig geöffneten Ringelementes auf, welches bei der Montage das erste Lagerelement 23 in Form eines Absatzes des Abstützelementes 14 umfassbar, auf diesen Absatz 23 geschoben wird. Der Absatz 23 weist ein Bodenelement 25 auf, welches dem Rahmenelement 15; 16 gegenüberliegend angeordnet ist und zwischen einem Aufnahmeelement 26 des Absatzes 23 und dem Rahmenelement 15; 16 angeordnet ist. Oder mit anderen Worten gesagt ist das Abstützelement 14 im Bereich der Lagerstelle 18; 19 gestuft ausgeführt. Das Aufnahmeelement 26 weist zur Herbeiführung einer gesicherten Verbindung zwei gegenüberliegend ausgebildete parallel angeordnete Elementflächen 27 auf, welche an ihren Enden mit Hilfe von bogenförmig ausgeführten weiteren Elementflächen 28 verbunden sind.
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Somit ist die Lamelle 6 an dem Stützelement 14 gesichert aufgenommen, wobei die beschriebene Verbindung auch als Schnappverbindung bezeichnet werden kann, sofern insbesondere das Ringelement 24 zumindest teilweise elastisch ausgebildet ist, und sich beim Aufschieben auf den Absatz 23 elastisch verformen kann.
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Es sei erwähnt, dass die an dieser Stelle beschriebene Verbindung sowohl an der oberen Lagerstelle 18 als auch an der unteren Lagerstelle 19 ausgebildet sein kann.
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In den beiden 6 und 7 sind die obere Lagerstelle 18 bzw. die untere Lagerstelle 19 in einem Schnitt abgebildet. Das Abstützelement 14 ist formschlüssig in der Aufnahmeöffnung 22 aufgenommen, wobei das oberer Rahmenelement 15 bzw. das untere Rahmenelement 16 jeweils eine Aufnahmenut 29 besitzen, damit das Aufnahmeelement 14 gesichert im Rahmen 12 anordenbar ist.
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Das in aufgesteckter Form oder mit anderen Worten gesagt, das aufsteckbar ausgebildete Abstützelement 14 besitzt an seinen Enden, da es bevorzugt am oberen Rahmenelement 15 und am unteren Rahmenelement 16 aufsteckbar ausgebildet ist, ein Klammerelement 30, welches zur Aufnahme des Rahmenelementes 15; 16 ausgebildet ist. Dieses Klammerelement 30 kann in Form einer Schnappverbindung ausgebildet sein und kann ebenfalls zur gesicherten Halterung in der Aufnahmeöffnung 22 ausgebildet sein, wobei beispielsweise ein nicht näher abgebildeter Stift am Klammerelement 30 dem Rahmenelement 18; 19 gegenüberliegend ausgebildet ist, welcher in die Aufnahmeöffnung 22 eingreift.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2335963 B1 [0004]
- US 101144378 B2 [0005]
