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Die Erfindung betrifft einen Windabweiser
für Kraftfahrzeuge
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
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Aus der
DE 40 12 569 C1 ist bereits
ein Windabweiser für
einen Kraftwagen mit einem Windabweiserprofil am vorderen Ende eines
durch einen Schiebedeckel verschließbaren Dachausschnittes bekannt,
wobei das Windabweiserprofil schwenkbar gelagert ist und beim Öffnen des
Daches selbsttätig seine
hochgestellte Betriebsstellung einnimmt. Bei geschlossenem Dach
ist das Windabweiserprofil in seiner versenkten Ruhestellung gehalten
und vollständig
vom Schiebedeckel überdeckt.
Bei geöffnetem
Dach und bestimmten Fahrgeschwindigkeiten können sich infolge einer gleichmäßigen Überströmung der
Dachöffnung
im Fahrzeuginnenraum eines derartigen Kraftwagens pulsierende Luftschwingungen
ausbilden, die sich im Fahrzeuginnenraum in Form von Geräuschen oder
Ohrendruck bemerkbar machen und eine erhebliche Komfortbeeinträchtigung
darstellen. Dieser Effekt wird in der Fachliteratur als „Schiebedachwummern" bezeichnet.
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Zur Verminderung des Wummerns sind
an der Oberseite des Windabweiserprofils über dessen Länge verteilt
erhabene Blöcke
angeordnet, die jeweils ein als Störkörper wirkendes Luftleitelement
bilden. Jeder Störkörper überragt
das Grundprofil des Windabweisers nach oben und bewirkt dadurch
eine Störung
der gleichmäßigen Überströmung der
Dachöffnung,
wodurch die Wummergeräusche
reduziert werden.
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Mit dem bekannten Windabweiser lässt sich bei
einer ausreichenden Höhe
der Störkörper eine wirksame
Reduzierung des Schiebedachwummerns erreichen. Allerdings ist hierzu
bei geschlossenem Dach ein ausreichender Abstand zwischen Windabweiserprofil
und Schiebedeckel notwendig, der einen erheblichen Bauraum in Hochrichtung
erfordert.
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Des weiteren ist aus der
DE 3842676 A1 ein Windabweiser
für einen
Kraftwagen bekannt, der ebenfalls am vorderen Ende eines durch einen Schiebedeckel
verschließbaren
Dachausschnittes angeordnet ist. Der Windabweiser weist ein streifenförmiges Windabweiserprofil
auf, das mit seiner Mittel-Längsachse
in Wagenquerrichtung verläuft
und um seine vordere Kante von einer versenkten Ruhestellung in
eine hochgestellte Betriebsstellung schwenkbewegbar ist. Am Windabweiserprofil
ist spiegelsymmetrisch um die Wagenmitte ein Störkörper angeordnet, der an seinem
unteren Ende schwenkbewegbar nahe der hinteren Kante des Windabweiserprofils
angelenkt ist. Der Störkörper ist bei
geschlossenem Dach zwischen Windabweiser und Schiebedeckel gehalten
und schließt
mit seinen seitlichen Enden im wesentlichen flächenbündig an die Oberseite des Windabweiserprofils
an. Bei geöffnetem
Dach wird der Störkörper über zwei
Drehfedern selbsttätig
in eine das Windabweiserprofil überragende
Gebrauchsstellung hochgeschwenkt.
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Bei diesem Windabweiser entspricht
der maximal mögliche Überstand
des hochgeschwenkten Störkörpers der
Länge des
Windabweiserprofils in Wagenlängsrichtung.
Zur wirksamen Reduzierung der Wummergeräusche ist daher ein sehr breiter Querschnitt
des Windabweiserprofils notwendig, so dass die nutzbare Länge des
Dachausschnittes deutlich reduziert ist. Außerdem ist die schwenkbare
Lagerung des Störkörpers am
Windabweiserprofil konstruktiv aufwändig und somit kosten- und gewichtsintensiv.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Windabweiser für
Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art
dahingehend weiterzuentwickeln, dass unter Beibehaltung einer wirksamen Reduzierung
der Wummergeräusche
eine besonders platzsparende Bauweise des Windabweisers möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere die Erfindung in vorteilhafter
Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil
besteht darin, dass die Wirksamkeit des Störkörpers zur Reduzierung der Wummergeräusche bei
gleichem Überstand
des Störkörpers erheblich
verbessert werden kann. Das Material und der Querschnitt des flexiblen
Störkörpers lassen
sich nämlich
so abstimmen, dass der zugehörige
Störabschnitt
infolge der Druckbeaufschlagung durch den Fahrwind bei einer bezüglich Schiebedachwummern
kritischen Fahrgeschwindigkeit zu Biegeschwingungen um die Fahrzeugquerachse
angeregt wird. Aufgrund der Biegeschwingungen des Störabschnitts
entstehen die sich am Störabschnitt
lösenden
Wirbel an ständig
wechselnden Positionen, wodurch eine zusätzliche Störung der Überströmung der Dachöffnung erzielt
wird.
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Des weiteren ist kein Mindestabstand
zwischen Störabschnitt
und Abdeckung erforderlich, da aufgrund der Verformbarkeit des Störabschnitts
Beschädigungen
desselben bei einer Beaufschlagung durch die Abdeckung zuverlässig vermieden
werden können.
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Der Störkörper kann besonders einfach
und kostengünstig
aus gummielastischem Material bestehen, wobei sich sein Befestigungsabschnitt
stoffschlüssig,
z. B. durch Kleben oder Anvulkanisieren mit der Haltezone des Windabweiserprofils
verbinden lässt.
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Zur zuverlässigen Reduzierung der Wummergeräusche insbesondere
bei einer breiten Dachöffnung
können
mehrere Störkörper über die
Breite des Windabweiserprofils verteilt angeordnet sein.
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Um die Anregung des flexiblen Störkörpers durch
den Fahrtwind zu verstärken
und somit dessen Wirksamkeit zur Reduzierung von Wummergeräuschen noch
weiter zu verbessern, kann vor dem Störkörper ein zusätzliches
starres Luftleitelement am Windabweiser angeordnet sein. Das starre
Luftleitelement kann dabei besonders einfach eine erhabene Luftleitwand
des Windabweiserprofils sein, die an ihrer hinteren Wandseite die
Haltezone zur Befestigung des flexiblen Störkörpers aufweist.
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Zur weiteren Verstärkung der
Anregung kann vom starren Luftleitelement ein vorgelagerte Störkörper nach
oben abragen, der eine deutlich geringere Breite und Höhe als der
dahinter angeordnete, flexible Störkörper aufweist.
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Der Windabweiser kann bei geschlossener Dachöffnung unterhalb
der Abdeckung angeordnet sein, wobei der flexible Störabschnitt
des Störkörpers durch
die Schließbewegung
der Abdeckung besonders platzsparend in eine abgebogene Ruhestellung überführbar sein
kann.
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Der flexible Störkörper kann besonders einfach
und kostengünstig
als rechteckförmiger
Streifen mit konstanter Dicke ausgebildet sein.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
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In der Darstellung zeigen:
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1 eine
Kraftwagenkarosserie mit einem teilweise geöffneten Schiebedach und einem
Windabweiser am vorderen Ende einer Dachöffnung,
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2 einen
seitlichen Bereich des Windabweisers in einer perspektivischen Ansicht,
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3 einen
Schnitt durch den Windabweiser und den darüber liegenden Schiebedeckel
bei geschlossenem Dach,
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4 einen
seitlichen Bereich einer alternativen Ausführung eines Windabweisers in
einer perspektivischen Ansicht von vorn und
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5 einen
Schnitt durch den Windabweiser gemäß 4 am vorderen Ende der Dachöffnung.
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1 zeigt
eine Kraftwagenkarosserie 1, die in ihrer oberen Dachfläche 2 eine
durch einen üblichen
Schiebedeckel 3 verschließbare Dachöffnung 4 aufweist.
Am vorderen Ende der Dachöffnung 4 ist ein
Windabweiser 5 mit einem zugehörigen Windabweiserprofil 6 angeordnet,
das sich in Breitenrichtung der Karosserie 1 erstreckt
und an seinen entgegengesetzten seitlichen Enden über jeweils
einen Schwenkarm 7 in üblicher
Weise an der Karosserie 1 angelenkt ist.
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In seiner gezeigten, hochgestellten
Betriebstellung ist das Windabweiserprofil 6 nach schräg hinten
angestellt und überragt
die Dachfläche 2 an der
Oberseite, wodurch der Fahrtwind im wesentlichen über die
Dachöffnung 4 hinweggeleitet
wird. Bei gleichmäßiger Überströmung der
Dachöffnung 4 können sich
bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten stehende Druckwellen der Fahrzeuginnenraum
befindenden Luft ausbilden, die sich als störende Wummergeräusche bemerkbar
machen. Zur Reduzierung des Wummerns sind am Windabweiserprofil 6 insgesamt
sechs Störkörper 8 gleichmäßig über die
Wagenbreite verteilt angeordnet.
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In Verbindung mit 2 ist ersichtlich, dass das Windabweiserprofil 6 ein
im Querschnitt gesehen rechteckförmiges
Grundprofil aufweist. Vom Grundprofil des Windabweiserprofils 6 ragen
nach oben hin sechs Luftleitwände 9 ab,
die jeweils deckungsgleich zu einem unteren Befestigungsabschnitt 11 des
zugehörigen
Störkörpers 8 angeordnet
sind. Die Luftleitwände
9 sind
einteilig mit dem Grundprofil ausgebildet und weisen an ihrer hinteren
Stirnseite jeweils eine Haltezone 10 auf, an welcher der
untere Befestigungsabschnitt 11 des zugehörigen Störkörpers 8 durch
Klebung befestigt ist.
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Anstelle des Störkörpers 8 kann auch
ein Störkörper mit
einem sich zum Windabweiserprofil 6 hin verbreiternden
Querschnitt vorgesehen sein, welcher auf eine Haltezone an der Oberseite
des Windabweiserprofils aufgeklebt sein kann.
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Des weiteren kann der flexible Störkörper auch
abgestuft ausgebildet sein und einen verbreiterten Befestigungsabschnitt
mit z. B. einem kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, der zur lösbaren
Befestigung des Störkörpers seitlich
in eine darauf abgestimmte, schlitzförmige Öffnung an der Oberseite des Windabweiserprofils
eingeschoben sein kann.
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Jeder der Störkörper 8 ist als dünne Platte aus
einem gummielastischen Material ausgebildet und weist im Anschluss
an seinen Befestigungsabschnitt 11 einen oberen, die zugehörige Luftleitwand 9 überragenden
Störabschnitt 12 auf.
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Das Material und der Querschnitt
der Störkörper 8 sind
so abgestimmt, dass die zugehörigen Störabschnitte 12 bei
einer bezüglich
Schiebedachwummern kritischen Fahrgeschwindigkeit infolge der Druckbeaufschlagung
durch den Fahrtwind zu Biegeschwingungen um die Fahrzeugquerachse
angeregt werden. Die Anregung jedes Störabschnitts 12 erfolgt
dabei zum einen durch direkte Anströmung und zum anderen durch
an der zugehörigen
Luftleitwand 9 entstehende Wirbel, welche die Anregung
erheblich verstärken.
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Die anströmende Luft löst sich
am oberen Endbereich jedes Störabschnitts 12,
wodurch sich hinter den Störkörpern 8 Wirbel
ausbilden, welche die gleichmäßige Überströmung der
Dachöffnung 4 stören und
somit Wummergeräusche
reduzieren. Aufgrund der Biegeschwingungen der Störabschnitte 12 lösen sich
die Wirbel an ständig
wechselnden Längspositionen,
wo durch gegenüber
unbeweglich gehaltenen Störkörpern eine
zusätzliche
Störung
der Überströmung bewirkt
wird, welche die Wirksamkeit der Störkörper 8 zur Reduzierung
der Wummergeräusche
weiter verbessert.
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Zusätzlich kann die Biegesteifigkeit
der Störkörper 8 so
abgestimmt sein, das die Störabschnitte 12 bei
höheren
Fahrgeschwindigkeiten infolge der höheren Windlast selbsttätig abgesenkt
werden. Dadurch lassen sich unerwünschte Windgeräusche an den
Störkörpern 8 minimieren.
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Zum Schließen des Dachs wird der Schiebedeckel 3 in üblicher
Weise nach vorn geschoben und der Windabweiser 5 selbsttätig in seine
abgesenkten Ruhestellung geschwenkt. Dabei läuft der Schiebedeckel 3 auf
die Störabschnitte 12 der
Störkörper 8 auf,
wodurch dieselben nach vorn umgebogen werden.
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In 3 ist
ersichtlich, dass die umgebogenen Störabschnitte 12 der
Störkörper 8 bei
geschlossenem Dach besonders platzsparend zwischen dem Windabweiserprofil 6 und
der Unterseite des Schiebedeckels 3 abgestützt sind.
Bei erneutem Öffnen des
Schiebedeckels 3 würden
die biegeelastischen Störabschnitte 12 selbsttätig in ihrer
hochgestellte Lage zurückgebogen.
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4 zeigt
eine linke seitliche Hälfte
eines Windweisers 5a, der in analoger Weise zum Windabweiser 5 am
vorderen Ende der Dachöffnung 4 angeordnet
ist und ein Windabweiserprofil 6a sowie zwei seitliche
Schwenkarme 7a umfasst. Das Windabweiserprofil 6a weist
ein Grundprofil mit rechteckförmigem
Querschnitt auf, über
dessen Länge
insgesamt sechs erhabene Luftleitwände 9a verteilt angeordnet sind.
An ihrer hinteren Stirnseite weist jede Luftleitwand 9a eine
Haltezone 10a auf, auf die ein Befestigungsabschnitt 11a eines
zugehörigen
Störkörpers 8a flächig aufgeklebt
ist. Die Störkörper 10a sind
jeweils als dünne
Platte aus einem gummielastischen Material ausgebildet und weisen
im Anschluss an ihren Befestigungs abschnitt 11a einen oberen
Störabschnitt 12a auf,
welcher die zugehörige
Luftleitwand 9a überragt.
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In Verbindung mit 5 ist ersichtlich, dass jede der Luftleitwände 9a an
der angeströmten
vorderen Stirnseite mit einem Radius versehen ist, von dessen mittlerem
Bereich jeweils ein zusätzlicher, vorderer
Störkörper 13a nach
oben hin abragt.
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Die Störkörper 13a weisen jeweils
die Form eines Kugelsegments auf, das sowohl in Höhen- als auch
in Breitenrichtung erheblich kleiner als die dahinter angeordneten
Störkörper 8a ausgebildet
ist. Es wären
alternativ auch vordere Störkörper mit
einer anderen Form, wie z. B. einer zylindrischen, möglich.
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An den in Form und Abmessungen auf
die hinteren Störkörper 8a abgestimmten
vorderen Störkörper 13a bilden
sich zusätzliche
Wirbel, welche die Anregung der dahinter liegenden Störkörper 8a zu Biegeschwingungen
noch weiter verstärken.