DE10348381A1

DE10348381A1 - Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach

Info

Publication number: DE10348381A1
Application number: DE10348381A
Authority: DE
Inventors: Uwe Escher; Wolf-Dietrich Lenk; Nicolai Dipl.-Ing.(FH) Melchger
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2004-09-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Windabweiser (1) für ein Kraftfahrzeugschiebedach (2) mit einer vorderen (3) und zwei seitlichen Schiebedachkanten, wobei der Windabweiser (1) im Bereich der vorderen Schiebedachkante (3) angeordnet ist, mindestens einen Tragarm (5) aufweist, ein Profilabschnitt des Windabweisers (1) als Flügelprofil (4) ausgebildet ist und eine Verstelleinrichtung (7) den Windabweiser (1) in Betriebsposition bewegt. DOLLAR A Um mit geringem technischen Aufwand eine konstruktiv einfache Verstelleinrichtung (7) für einen Windabweiser (1) zu schaffen, die abhängig von einem Fahrtwind eine Betriebsposition des Windabweisers (1) einstellt, weist der Windabweiser (1) ein Dämpfungselement (13) und die Verstelleinrichtung (7) mindestens zwei zusammenwirkende Federelemente (9, 10) mit unterschiedlichen Kennlinien auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach mit einen als Flügelprofil ausgebildeten Profilabschnitt und einer Verstelleinrichtung, die den Windabweiser in Betriebsposition bewegt.
Der Windabweiser dient dazu, eine Luftströmung durch eine Schiebedachöffnung in einen Fahrgastraum zu vermeiden. Eine solche Luftströmung regt störende Druckschwankungen an, die als Wummern bezeichnet werden. Die Ursache des Wummerns ist einerseits ein an der vorderen Schiebedachkante ablösender Wirbel, der abhängig von der Öffnungslänge, der Dachhüllkurve und den Überströmbedingungen periodisch an der hinteren Schiebedachkante in den Fahrgastraum eintritt. Gleichzeitig erzeugt andererseits eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit über der Schiebedachöffnung einen Unterdruck in dem Fahrgastraum. Diese beiden Effekte führen zu den Druckschwankungen.

Es ist bereits eine öffnungsfähige Dachkonstruktion für ein Fahrzeug mit einer in dem Dach des Fahrzeugs ausgebildeten Dachöffnung aus der DE 101 17 364 A1 bekannt. Die Dachöffnung ist mit einem Paneel verschließbar, wobei nahe dem vorderen Rand der Dachöffnung ein Winddeflektor angeordnet ist, um eine über das Dach des Fahrzeugs im Wesentlichen heckwärts gerichtete Luftströmung über die Dachöffnung zu lenken. Der Winddeflektor ist mit einer oberen angeströmten Fläche verse hen, die in der Nähe des hinteren Randes des Winddeflektors einen konkaven Verlauf aufweist. Der Winddeflektor ist in einem Abstand über dem Dach des Fahrzeugs angeordnet, sodass ebenfalls entlang der Unterseite des Winddeflektors ein Luftströmkanal entsteht.

Aus der DE 201 19 417 U1 ist ein Windabweiser bekannt, der über eine Verstelleinrichtung in eine Betriebsposition gebracht wird. In Abhängigkeit von einem Fahrtwind wird mittels eines an einer von dem Fahrtwind durchströmten Düse entstehenden Druckes die Betriebsposition des Windabweisers verstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit geringem technischen Aufwand eine konstruktiv einfache Verstelleinrichtung für einen Windabweiser zu schaffen, die abhängig von einem Fahrtwind eine Betriebsposition des Windabweisers einstellt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Ein Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach mit einer vorderen und zwei seitlichen Schiebedachkanten ist im Bereich der vorderen Schiebedachkante angeordnet und weist mindestens einen Tragarm auf. Ein Profilabschnitt des Windabweisers ist als Flügelprofil ausgebildet und eine Verstelleinrichtung bewegt den Windabweiser in Betriebsposition. Erfindungsgemäß weist der Windabweiser ein Dämpfungselement und die Verstelleinrichtung mindestens zwei zusammenwirkende Federelemente mit unterschiedlichen Kennlinien auf.

Durch eine über das Dach des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen heckwärts gerichtete Luftströmung entstehen an dem Flügelprofil im Wesentlichen nach unten gerichtete Kräfte. Die Feder elemente erzeugen eine teilweise entgegengerichtete Kraft. Diese Kräfte sind nicht immer konstant und führen im Zusammenhang mit der Trägheit des Windabweisers zu Schwingungen. Diese Schwingungen werden durch das Dämpfungselement vermieden bzw. gedämpft.

Durch die Federkraft der Federelemente wird der Windabweiser nach oben in die Betriebsposition gedrückt. Hierdurch wird die über das Dach des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen heckwärts gerichtete Luftströmung über die Schiebedachöffnung gelenkt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Federelemente unterschiedliche Kennlinien aufweisen. Durch die Federelemente mit unterschiedlichen Kennlinien kann die Federkraft so angepasst werden, dass sich die Betriebsposition des Windabweisers in Abhängigkeit von der im Wesentlichen heckwärts gerichteten Luftströmung verändert. Dies hat den Vorteil, dass konstruktiv einfach eine Verstellung der Betriebsposition in Abhängigkeit von der Luftströmung erfolgt.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das erste Federelement eine höhere Federsteifigkeit als das zweite Federelement aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die auf den Windabweiser wirkende Federkraft nicht über einen gesamten Verstellweg konstant ist. In einem unteren Bereich des Verstellweges ist das Verhältnis von Federkraft zu Verstellweg größer als in einem oberen Bereich des Verstellweges. Solange kein Fahrtwind vorhanden ist, befindet sich der Windabweiser in einer obersten Position. Sobald der Fahrtwind zunimmt, wird der Windabweiser entgegen der Federkraft nach unten gedrückt.

Die Federelemente sind meist als Schraubendruckfedern ausgestaltet und hintereinander geschaltet. Diese Art von Federn lässt sich konstruktiv einfach in Reihe schalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Federelemente so ausgestaltet, dass bei Stillstand des Kraftfahrzeuges der Windabweiser durch die Federkraft der Federelemente in eine oberste Position bewegbar ist. Hierdurch wird der Windabweiser so weit aufgestellt, dass auch bei geringen Geschwindigkeiten die Luftströmung über die Schiebedachöffnung geleitet wird.

Bei höheren Geschwindigkeiten reicht es aus, um eine Luftströmung in des Fahrzeuginnere zu vermeiden, wenn der Windabweiser weniger weit aufgestellt wird. Um eine Entstehung von Windgeräuschen durch den Windabweiser zu verringern ist es sinnvoll den Windabweiser nur so weit aufzustellen, dass die heckwärts gerichtete Luftströmung gerade noch über die Schiebedachöffnung gelenkt wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Federelement so ausgestaltet, dass es in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch die am Profilabschnitt durch den Fahrtwind entstehende Kraft zusammendrückbar ist und ab einer vordefinierten Grenzgeschwindigkeit auf Block geht. _ Dies bedeutet, dass die Schraubendruckfeder so weit zusammengedrückt wird, dass die Windungen der Feder aneinander anliegen.

Durch das zweite Federelement mit der geringeren Federsteifigkeit ist es möglich, dass sich die Betriebsposition des Windabweisers an den Fahrtwind anpasst. Durch das erste Federelement mit der höheren Federsteifigkeit wird sichergestellt, dass sich die Betriebsposition des Windabweisers nicht über eine vordefinierte Stellung hinaus nach unten verändert wird.

Das Dämpfungselement ist vorzugsweise mittig zwischen den seitlichen Schiebedachkanten angeordnet und mit dem Windabweiser und der vorderen Schiebedachkante verbunden.

In den Figuren und der dazugehörigen Beschreibund sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Windabweiser mit einem Flügelprofil und Verstelleinrichtung,
2 die zwei Federelemente aufweisende Verstelleinrichtung und
3 das Schiebedach eines Kraftfahrzeugs mit dem Windabweiser mit einem Dämpfungselement in einer perspektivischen Darstellung.
1 zeigt einen Windabweiser 1 für ein Kraftfahrzeugschiebedach 2 mit einer vorderen Schiebedachkante 3 und einem verschiebbar gelagerten Schiebedach 12. Der Windabweiser 1 weist ein Flügelprofil 4, d.h. bei einer Anströmung wird ein Auf- oder Abtrieb erzeugt, auf und ist an einen Tragarm 5 befestigt. Der Tragarm 5 ist über eine Drehachse 6 drehbar an einem, in 3 dargestelltem, Fahrzeugdach 11 gelagert. Über eine in 2 näher dargestellte Verstelleinrichtung 7, die mit dem Tragarm 5 über ein Drehgelenk verbunden ist, wird der Windabweiser 1 in eine Betriebsposition bewegt und nach oben hin abgestützt. Beim Schließen des Schiebedachs 12 wird der Tragarm 5 durch das Schiebedach 12 niedergedrückt und schwenkt gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 6 nach unten. Dabei verfährt die Verstelleinrichtung 7 ineinander und verschwenkt ebenfalls, allerdings mit dem Uhrzeigersinn, nach unten. Das Kraftfahrzeugschiebedach 2 weist eine nicht dargestellte Aufnahme im Bereich der vorderen Schiebedachkante 3 auf, in der der Windabweiser 1 beim Schließen des Schiebedachs 12 verschwenkbar ist.
Der Windabweiser 1 ist tragflügelförmig und weist eine konkave Oberseite und eine konvexe Unterseite auf. Die mit durch gezogenen Linien dargestellte Betriebsposition entspricht einer Stellung bei hoher Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges. Bei hohen Geschwindigkeiten fließt ein heckwärts gerichteter Luftstrom über dem Fahrzeugdach 11 ebenfalls mit höherer Geschwindigkeit, weshalb eine geringere Aufstellung des Windabweisers 1 erforderlich ist, um den Luftstrom über eine Schiebedachöffnung 8 zu lenken. Bei geringen bis mittleren Geschwindigkeiten ist eine größere Aufstellung des Windabweisers 1 erforderlich, um einen Luftstrom in das Fahrzeuginnere und ein dadurch entstehendes Wummern zu vermeiden. Mit gestrichelter Linie ist eine Betriebstellung bei geringer bis mittlerer Geschwindigkeit dargestellt.
2 zeigt die zwei Federelemente 9, 10 aufweisende Verstelleinrichtung 7. Ein erstes Federelement 9 und ein zweites Federelement 10 sind als hintereinander geschaltete Schraubendruckfedern ausgebildet. Beide Federelemente 9, 10 sind in einem Gehäuse 14 aufgenommen, das über ein Drehlager 15 mit dem Fahrzeugdach 11 verbunden ist. Das zweite Federelement 10 weist eine geringere Federsteifigkeit als das erste Federelement 9 auf und ist mit dem einen Ende einer Stange 16 verbunden. Das andere Ende der Stange 16 ist drehbar mit dem Tragarm 5 verbunden.
Beim Schließen des Schiebedachs 12 wird die Verstelleinrichtung 7 zusammengedrückt und die Stange 16 taucht in das Gehäuse 14 ein.
3 zeigt das Schiebedach des Kraftfahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Windabweiser mit einem Dämpfungselement 13 in einer perspektivischen Darstellung. Der Windabweiser 1 ist im mittleren Bereich über das Dämpfungselement 13, vorzugsweise ein Gummiband, mit der vorderen Schiebedachkante 3 verbunden. Das Dämpfungselement 13 verringert Schwingungen, die durch an dem Flügelprofil, durch die über das Dach des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen heckwärts gerichtete Luftströmung, entstehenden Kräfte, die Federkräfte und die Trägheit des Windabweisers entstehen.

Claims

Windabweiser (1) für ein Kraftfahrzeugschiebedach (2) mit einer vorderen (3) und zwei seitlichen Schiebedachkanten, wobei der Windabweiser (1) im Bereich der vorderen Schiebedachkante (3) angeordnet ist, mindestens einen Tragarm (4) aufweist, ein Profilabschnitt des Windabweisers (1) als Flügelprofil (4) ausgebildet ist und eine Verstelleinrichtung (7) den Windabweiser (1) in Betriebsposition bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Windabweiser (1) ein Dämpfungselement (13) und die Verstelleinrichtung (7) des Windabweisers (1) mindestens zwei zusammenwirkende Federelemente (9, 10) mit unterschiedlichen Kennlinien aufweist.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (9) eine höhere Federsteifigkeit als das zweite Federelement (10), aufweist.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (9, 10) als Schraubendruckfedern ausgebildet und hintereinander geschaltet sind.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (9, 10) so ausgestaltet sind, dass bei Stillstand des Kraftfahrzeugs der Windabweiser (1) durch die Federkraft der Federelemente (9, 10) in eine oberste Position bewegbar ist.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (10) so ausgestaltet ist, dass es in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch eine an dem Profilabschnitt durch einen Fahrtwind entstehende Kraft zusammendrückbar ist und ab einer vordefinierten Grenzgeschwindigkeit auf Block geht.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (13) mittig zwischen den seitlichen Schiebedachkanten angeordnet und mit der vorderen Schiebedachkante (3) und dem Windabweiser (1) verbunden ist.
Windabweiser für ein Kraftfahrzeugschiebedach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (13) zumindest teilweise aus Gummi besteht, insbesondere als Gummiband ausgeführt ist.