DE10214475A1 - Fahrzeug mit einem verlagerbaren Heckspoiler - Google Patents

Fahrzeug mit einem verlagerbaren Heckspoiler

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Abstract

Es ist ein Heckspoiler für Personenkraftwagen bekannt, der geschwindigkeitsabhängig aus einer Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung verlagerbar ist. In der Ruhestellung ist der Heckspoiler oberflächenbündig in eine Heckklappe eingelassen, in der ausgefahrenen Gebrauchsstellung erzeugt er einen aerodynamischen Abtrieb. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einem verlagerbarem Heckspoiler zu schaffen, der sich optisch besonders vorteilhaft an das Fahrzeug anfügt. Kerngedanke der Erfindung ist es, dass der Heckspoiler (5, 35) und eine angrenzende Heckklappe (1, 31) vollständig mit einem flexiblen und elastischen Material (9) überspannt ist, das die Außenhaut bildet. Zwischen dem verfahrbaren Heckspoiler (5) und der angrenzenden Heckklappe (1) befindet sich ein Spalt (10). Bei bekannten Heckspoileranordnungen muss dieser Spalt (10) aufwendig abgedichtet werden und stört das optische Erscheinungsbild. Durch die Überspannung des Heckspoilers (5) und der angrenzenden Heckklappe (3) mit dem flexiblen und elastischen Material (9) ist weder eine Dichtung erforderlich noch wird das optische Erscheinungsbild durch einen sichtbaren Spalt (10) getrübt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem verlagerbarem Heckspoiler gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Es ist ein Heckspoiler für Personenkraftwagen bekannt, der geschwindigkeitsabhängig aus einer Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung verlagerbar ist. In der Ruhestellung ist der Heckspoiler oberflächenbündig in eine Heckklappe eingelassen, in der ausgefahrenen Gebrauchsstellung erzeugt er einen aerodynamischen Abtrieb.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeug mit einem verlagerbarem Heckspoiler zu schaffen, der sich optisch besonders vorteilhaft an das Fahrzeug anfügt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Ein Fahrzeug hat einen Heckspoiler, der zwischen einer Ruhestellung und einer Gebrauchsstellung verlagerbar ist. Kerngedanke der Erfindung ist es, dass der Heckspoiler und eine angrenzende Heckklappe vollständig mit einem flexiblen und elastischen Material überspannt sind, das die Außenhaut bildet. Zwischen dem verfahrbaren Heckspoiler und der Heckklappe befindet sich ein Spalt. Bei bekannten Heckspoileranordnungen muss dieser Spalt aufwendig abgedichtet werden und stört das optische Erscheinungsbild. Durch die Überspannung des Heckspoilers und der angrenzenden Heckklappe mit dem flexiblen und elastischen Material ist weder eine Dichtung erforderlich noch wird das optische Erscheinungsbild durch einen sichtbaren Spalt getrübt. Das flexible und elastische Material bildet die Außenhaut und deckt den Spalt ab, sodass kein Wasser in diesen Spalt eindringen kann bzw. durch diesen Spalt keine Geräusche oder Luftverwirbelungen entstehen können. Die Oberflächengüte und Lackierung der unter dieser Außenhaut liegenden Karosserie- und Heckspoilerteile muss nur wesentlich geringeren Anforderungen gerecht werden, da sie anders als bei bekannten Karosserie- und Heckspoilerteilen nicht die optisch sichtbare Außenhaut bilden. Dadurch können diese Teile nun mit geringerem Aufwand und damit mit geringeren Kostenimplikationen produziert werden.
  • Idealerweise markieren sich unabhängig von der Stellung des Heckspoilers keine Randabschnitte des Heckspoilers sichtbar in der Außenhaut aus dem flexiblen und elastischen Material. Der Höhensprung zwischen dem Heckspoiler in der Gebrauchsstellung und der angrenzenden Heckklappe wird optisch sehr ansprechend durch einen kontinuierlichen Übergangsbereich von der Außenhaut, die darüber gespannt ist, aufgelöst. Wenn der Heckspoiler aus seiner einen Endlage in seine andere Endlage verlagert wird, muss gewährleistet sein, dass das flexible und elastische Material, das darüber gespannt ist, auch in ausreichendem Maße dehnbar ist, sodass es diese Verlagerung auch bei großen Wegen mitmachen kann und dennoch keine Falten wirft.
  • Die Heckklappe besteht in einer günstigen Ausgestaltung aus einer Rohrträgerstruktur. Aufgrund des darüber gespannten flexiblen und elastischen Materials muss die eigentliche Heckklappe nicht flächig ausgeführt sein. Eine Rohrträgerstruktur, die quasi das Skelett bildet, über die das Material gespannt werden kann, ist ausreichend. Eine derartige Rohrträgerstruktur ist vom Gewicht her leichter, als eine konventionelle Heckklappe. Die Rohrträgerstruktur muss nicht unbedingt aus Rohren bestehen. Erfindungsgemäß kann die Rohrträgerstruktur auch aus Stangen oder anderen geeigneten Profilen und Halbzeugen bestehen.
  • Günstigerweise weist die Heckklappe aus einer Rohrträgerstruktur umlaufend einen Verstärkungsrahmen auf. Dieser Verstärkungsrahmen verstärkt zum einen die Heckklappe und ermöglicht zum anderen die Anbindung anderer Baugruppen, wie Scharniere, Schlösser, etc. auf bewährte Weise.
  • Das flexible und elastische Material weist unter Umständen unerwünschterweise ein Relaxationsverhalten auf. Um diese Relaxation kompensieren zu können, ist das flexible und elastische Material idealerweise so auf dem Heckspoiler und auf der Heckklappe befestigt, dass es nachgespannt werden kann. Dazu kann das Material auf der im geschlossenen Zustand der Heckklappe nicht sichtbaren Unterseite des Verstärkungsrahmen an einem umlaufenden Rohr befestigt sein, das über Spannspeichen mit dem Verstärkungsrahmen verbunden ist. Erfindungsgemäß umfasst das Wort Rohr auch Stangen und sonstige Profile. Das Nachspannen des Materials über die Spannspeichen kann entweder permanent automatisch oder in bestimmten Zyklen manuell erfolgen.
  • Die Heckklappe ist vorteilhafterweise eine konventionelle Heckklappe mit einer Aussparung für den Heckspoiler. Durch den im wesentlichen konventionellen karosserieseitigen Bereich unter der Außenhaut können wie bisher auch die Steifigkeits- und damit die Crashanforderungen erfüllt werden. Auch die Anbindung von Scharnieren und eines Schlosses kann so auf bewährte Art und Weise erfolgen. Ein weiterer Vorteil eines solchen Unterbaus besteht darin, dass auch wenn die Außenhaut aufgeschlitzt wird, keine Gegenstände aus dem darunterliegenden Kofferraum entfernt werden können.
  • Der Heckspoiler bildet in einer günstigen Ausgestaltung zumindest teilweise eine Hinterkante der Heckklappe. Zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften eines Fahrzeugs ist insbesondere die Erzeugung eines aerodynamischen Abtriebs an der Hinterachse von Bedeutung. Dafür ist eine scharfe Abrisskante an der Hinterkante der Heckklappe besonders geeignet. Eine solche scharfe Abrisskante lässt sich aber im Blech der Heckklappe nicht bzw. nur äußerst aufwendig darstellen. Dagegen kann ein Heckspoiler, der die Hinterkante der Heckklappe zumindest teilweise bildet, eine derartige scharfe Hinterkante aufweisen. Üblicherweise wird dabei der Heckspoiler nicht nur ausschließlich die scharfe Hinterkante bilden, sondern auch schmale Streifen der beiden daran angrenzenden Bereiche der Heckklappe. In einen solchen Heckspoiler lässt sich auch gut eine Heckleuchte im Bereich der Hinterkante integrieren. Die darüber gespannte Außenhaut muss dann im Bereich der Heckleuchte ausgespart sein.
  • Je nach Heckspoilerstellung unter dem flexiblen und elastischen Material kann das Erscheinungsbild der gesamten Heckklappe erheblich verändert werden. Wenn sich beispielsweise bei niedrigen Geschwindigkeiten der Heckspoiler in einer Ruhestellung befindet, kann die Heckklappe eher rundlich und mit fließenden Konturen erscheinen. Verlagert sich dagegen bei hohen Geschwindigkeiten der Heckspoiler aus der Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung kann das Design der Heckklappe sich zu einem sehr sportlichen Heck mit einer scharfen Abrisskante verändern.
  • Vorteilhafterweise ist das flexible und elastische Material ein Gewebe. Gewebe haben den Vorteil, dass durch die Art und die Dichte der Anordnung der einzelnen Fasern vergleichsweise genau Eigenschaften, wie Elastizität und maximale Dehnung, einstellbar sind.
  • Das flexible und elastische Material ist idealerweise magnetisch beschichtet. Durch die magnetische Beschichtung liegt die Außenhaut haftend am Heckspoiler und an der angrenzenden Heckklappe an, sofern diese aus einem Eisenmetall bestehen. Dadurch kann auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten ein ungewolltes Flattern der Außenhaut verhindert werden.
  • In einer weiteren günstigen Weiterbildung ist das flexible und elastische Material zusätzlich über mindestens eine Stange gespannt, die mit einem Ende am Heckspoiler befestigt ist. Die Stange bewegt sich zwangsweise mit, wenn der Heckspoiler verlagert wird. Sie kann damit neben dem Heckspoiler und der Heckklappe deutlich zur Formgebung der Außenhaut und damit zur optischen Gestaltung beitragen. Dazu kann die Stange auch eine gebogene Form aufweisen, die je nach Heckspoilerstellung das flexible und elastische Material in einer bestimmten Form aufspannt. Damit diese Stange nicht sichtbar ist, wenn der Heckspoiler sich in der Ruhestellung befindet, ist in der Heckklappe eine Vertiefung angeordnet, in der die Stange dann zum Liegen kommt. Diese Vertiefung ist von der Außenhaut überspannt, sodass sie nicht sichtbar ist.
  • Da das eine Ende der Stange fest mit dem Heckspoiler verbunden ist, entstehen beim Verlagern des Heckspoilers Relativbewegungen des anderen Endes der Stange zur Heckklappe. Daher ist dieses andere Ende der Stange günstigerweise mit einem Schlitten verbunden, der auf der Heckklappe verlagerbar ist. Dieser Schlitten soll als rein funktionales Bauteil möglichst nicht sichtbar sein. Dazu befindet sich der Schlitten vorteilhafterweise in einer Vertiefung in der Heckklappe, die von der Außenhaut überspannt ist, sodass sie von außen nicht sichtbar ist.
  • Die Stange kann idealerweise aus einem ähnlichen Material wie Zeltstangen bestehen, wie beispielsweise aus Fiberglas, Aluminium, Verbundmaterialen, Stahl, etc. Derartige Materialen sind leicht, robust, wetterbeständig und dennoch etwas elastisch, sodass die Gefahr eines seitlichen Ausknickens relativ gering ist. Die Stangen weisen günstigerweise eine reibungsarme Beschichtung, wie beispielsweise Teflon auf. Aufgrund der reibungsarmen Beschichtung kann die Außenhaut leicht darüber gleiten, ohne Falten zu werfen. Im Querschnitt kann das Profil rechteckig, rund, oval, tropfenförmig oder L-förmig sein.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
  • Fig. 1 einen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch eine Heckklappe mit einem verlagerbaren Heckspoiler,
  • Fig. 2 eine räumliche Ansicht der Heckklappe mit Heckspoiler von Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht,
  • Fig. 3 eine räumliche Ansicht einer Heckklappe mit einer Rohrträgerstruktur und
  • Fig. 4 eine Detailansicht der Heckklappe aus Fig. 3.
  • Fig. 1 zeigt eine Heckklappe 1 in Schalenbauweise mit einem Innenblech 2 und einem Außenblech 3. Das Außenblech 3 ist im Bereich der Hinterkante 4 ausgespart und durch einen Heckspoiler 5 ersetzt worden. Der Heckspoiler 5 bildet mit einem Stahlblech zum einen die scharfe Hinterkante 4 und zum anderen jeweils einen schmalen Streifen 6 und 7 der an die Hinterkante 4 angrenzenden Bereiche. Der Heckspoiler 5 ist über zwei pneumatische Zylinder 8 aus der Ruhestellung in eine gestrichelt gezeigte Gebrauchsstellung linear verlagerbar. Denkbar wäre auch ein elektrischer oder hydraulischer Antrieb für den Heckspoiler 5. Der gesamte gezeigte Bereich der Heckklappe 1 inklusive dem Heckspoiler 5 ist mit einem elastischen Gewebe 9 überspannt. Es überspannt dabei Spalte 10 zwischen Heckspoiler 5 und Außenblech 3, sodass diese von außen nicht sichtbar sind. Das Gewebe 9 hat eine magnetische Beschichtung, wodurch es auf dem Außenblech 3 der Heckklappe 1 und auf dem Stahlblech 4, 6 und 7 des Heckspoilers 5 soweit als möglich haftend anliegt. Das Gewebe 9 hat außerdem eine Beschichtung auf der sichtbaren Seite, die von der Struktur her wie ein Blech ausschaut. Diese Beschichtung kann entweder exakt die Farbe des restlichen Fahrzeugs aufweisen, oder aber auch bewusst zur Akzentuierung in einer anderen Farbe gehalten sein.
  • Die sichtbare Außenhaut wird durch das Gewebe 9 gebildet, sodass das darunter liegende Außenblech 3 weder die Oberflächengüte noch die Lackierqualität eines normalen Außenblechs aufweisen muss. Es genügt sogar, wenn das Außenblech 3 zur Verhinderung von Korrosion nur grundiert ist. Desweiteren sind keine aufwendigen Dichtkonzepte erforderlich, um zu verhindern, dass Wasser in die Spalte 10 eindringen kann.
  • Das Außenblech 3 und das Stahlblech 4, 6 und 7 des Heckspoilers 5 sind so gestaltet, dass in jeder Stellung des Heckspoilers 5 das Gewebe 9 so gespannt wird, dass sich keine Kanten in der Außenhaut markieren. Dazu liegt in der Ruhestellung des Heckspoilers 5 das Gewebe 9 oben auf der Heckklappe 1 nur am Außenblech 3 und an der Hinterkante 4 des Heckspoilers 5 an. Der vom Heckspoiler 5 gebildete Streifen 6 wird frei überspannt. Das Gewebe 6 bildet quasi eine Verlängerung des Außenblechs 3 zur Hinterkante 4 hin. In der Gebrauchsstellung des Heckspoilers 5 dagegen liegt das Gewebe 9 an der Hinterkante 4 und dem daran angrenzenden Streifen 6 an. Es überspannt frei den an den Spalt 10 angrenzenden Bereich des Außenblechs 3 und bildet so quasi eine Verlängerung des Streifens 6. Analog verhält es sich auch an der Hinterseite der Heckklappe 1.
  • In Fig. 2 ist die Heckklappe 1 mit dem Heckspoiler 5 in der Gebrauchsstellung ohne die Außenhaut aus dem Gewebe 9 dargestellt. In der Hinterkante 4 des Heckspoilers 5 ist eine Stange 11 aus Teflon geführt, die links und rechts seitlich über den Heckspoiler 5 hinausragt und eine Verlängerung der Hinterkante 4 bildet. Diese Stange 11 ist links und rechts symmetrisch nach vorne gebogen und verläuft flach auf dem Außenblech 3. Da die Stange 11 fest mit dem Heckspoiler 5 verbunden ist, entstehen beim Verlagern des Heckspoilers Relativbewegungen der freien Enden der Stange 11 zum Außenblech 3. Daher sind diese freien Enden der Stange 11 jeweils mit einem Schlitten 12 verbunden, der auf bzw. in der Heckklappe 1 verlagerbar ist. Da die Schlitten 12 optisch nicht gerade eine Zierde sind, sind sie in einer Vertiefung im Außenblech 3 angeordnet. Diese Vertiefungen mit den darin angeordneten Schlitten 12 sind aufgrund der Überspannung der Heckklappe 1 mit dem Gewebe 9 nicht sichtbar. Die Stange 11 dient der Formgebung des Gewebes 9, wenn der Heckspoiler 5 sich nicht in der Ruhestellung befindet. Wie bei einem Zelt spannt die Stange 11 das Gewebe 9 in einer ästhetisch ansprechenden Form auf. Auf diese Weise kann die Heckklappe 1 je nach Stellung des Heckspoilers 5 unterschiedliche Formen annehmen.
  • In der Ruhestellung des Heckspoilers 5 soll die Stange 11 das Gewebe 9 nicht verformen. Dazu ist im Außenblech 3 links und rechts des Heckspoilers 5 jeweils eine Vertiefung vorgesehen, in der die Stange 11 zum Liegen kommt, wenn sich der Heckspoiler 5 in der Ruhestellung befindet. Diese Vertiefungen sind durch das Gewebe 9 überspannt, sodass sie nicht sichtbar sind.
  • Der Heckspoiler 5 wird beim Überschreiten einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ca. 80 km/h aus der Ruhestellung in die Gebrauchsstellung verlagert. Umgekehrt wird er allerdings erst beim Unterschreiten einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ca. 50 km/h wieder eingefahren, da in der dazugehörigen Steuerung eine Schalthysterese berücksichtigt wird.
  • Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführung einer Heckklappe 31 mit einer Rohrträgerstruktur 32 und einem Heckspoiler 35. Die Heckklappe 31 weist neben der Rohrträgerstruktur umlaufend einen Verstärkungsrahmen 33 aus Blech auf. An dem Verstärkungsrahmen 33 ist wie in Fig. 4 dargestellt ein umlaufendes Rohr 34 mit Spannspeichen 36 befestigt. Das Rohr 34 kommt dabei auf der Unterseite des Verstärkungsrahmens 33 zum Liegen. Die Spannspeichen 36 sind in ihrer Länge individuell einstellbar. Das flexible und elastische Material ist über die gesamte Heckklappe 31 gespannt, wird über die Kanten des Verstärkungsrahmens 33 umgelenkt und ist an dem Rohr 34 befestigt.
  • Wenn nun die Vorspannung des Materials teilweise verloren geht, kann es durch die Spannspeichen 36 nachgespannt werden. Dabei wird der Abstand zwischen dem Rohr 34 und dem Verstärkungsrahmen 33 im Bereich der jeweiligen Spannspeiche 36 verändert.
  • Im vorderen Bereich der Heckklappe 31 ist an dem Rohr 34 der U-förmige Heckspoiler 35 mit den beiden freien Enden angelenkt. Durch zwei Stellelemente 38 kann der Heckspoiler 35 um das Rohr 34 aus einer Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung verschwenkt werden. In der Ruhestellung markiert sich der Heckspoiler 35 nicht in dem Material, in der nach oben verschwenkten Gebrauchsstellung dagegen verformt der Heckspoiler 35 deutlich das Material.

Claims (20)

1. Fahrzeug mit einem zwischen einer Ruhestellung und einer Gebrauchsstellung verlagerbarem Heckspoiler, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (5, 35) und eine angrenzende Heckklappe (1, 31) vollständig mit einem flexiblen und elastischen Material (9) überspannt sind, das die Außenhaut bildet.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (5, 35) und die Heckklappe (1, 31) so gestaltet sind, dass sich unabhängig von der Stellung des Heckspoilers (5, 35) keine Randabschnitte des Heckspoilers (5, 35) sichtbar in der Außenhaut aus dem flexiblen und elastischen Material (9) markieren.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckklappe (31) aus einer Rohrträgerstruktur (32) besteht.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckklappe (31) umlaufend einen Verstärkungsrahmen (33) aufweist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible und elastische Material auf der im geschlossenen Zustand der Heckklappe (31) nicht sichtbaren Unterseite des Verstärkungsrahmens (33) an einem umlaufenden Rohr (34) befestigt ist, das über Spannspeichen (36) mit dem Verstärkungsrahmen (33) verbunden ist.
6. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckklappe (1) eine konventionelle Heckklappe mit einer Aussparung für den Heckspoiler (5) ist.
7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (5, 35) Zumindest teilweise eine Hinterkante (4) der Heckklappe (1, 31) bildet.
8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Heckspoiler (5, 35) eine Heckleuchte integriert ist, und die Außenhaut (9) aus dem elastischen und flexiblen Material im Bereich der Heckleuchte ausgespart ist.
9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible und elastische Material ein Gewebe (9) ist.
10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible und elastische Material (9) magnetisch beschichtet ist.
11. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible und elastische Material (9) zusätzlich über mindestens eine Stange (11) gespannt ist, die mit einem Ende am Heckspoiler (5) befestigt ist.
12. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) eine gebogene Form aufweist, die je nach Heckspoilerstellung das flexible und elastische Material (9) in einer bestimmten Form aufspannt.
13. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) in einer Vertiefung in der Heckklappe (3) angeordnet ist, wenn der Heckspoiler (5) sich in der Ruhestellung befindet.
14. Fahrzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende der Stange (11) mit einem Schlitten (12) verbunden ist, der auf der Heckklappe (1) verlagerbar ist.
15. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (12) sich in einer Vertiefung in der Heckklappe (3) befindet.
16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stange (11) links und rechts eine seitliche Fortsetzung der Hinterkante (4) des Heckspoilers (5) bildet.
17. Fahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die im Heckspoiler (5) geführte Stange (11) einteilig ausgeführt ist.
18. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (11) eine reibungsarme Beschichtung aufweist.
19. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (5) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verlagerbar ist.
20. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (5) fremdkraftbetätigt verstellbar ist.
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