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Die Erfindung betrifft einen Windabweiser eines Fahrzeugdachs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie einen Windabweiser mit einem derartigen Windabweiserelement.
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Ein derartiger Windabweiser ist aus der Praxis bekannt und wird bei einem öffenbaren Fahrzeugdach eingesetzt, das ein verschiebbares Deckelelement aufweist. Der Windabweiser ist in einem bugseitigen Randbereich einer Dachöffnung angeordnet, die mittels des Deckelelements wahlweise verschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann. Der Windabweiser umfasst als Windabweiserelement einen Zuschnitt aus einem faltbaren, insbesondere netzartigen Material, der an seinem unteren Rand über eine untere Randleiste dachfest angebunden ist und an seinem oberen Rand über eine obere Randleiste an einen Ausstellbügel angebunden ist, der U-förmig ausgebildet ist und mit seinen freien Schenkeln, die jeweils einen so genannten Ausstellarm bilden, im Bereich einer jeweiligen dachfesten Führungsschiene bzw. fahrzeugfesten Basis schwenkbar gelagert ist. Der Ausstellbügel ist in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung des Deckelelements zwischen einer niedergedrückten Ruhestellung. in der das Windabweiserelement gefaltet ist, und einer ausgestellten Wirkstellung verschwenkbar, in der das Windabweiserelement aufgespannt ist und eine Anströmfläche bildet. Die Randleisten des Windabweiserelements bestehen aus Kunststoff und sind nach einem Spritzgießverfahren an den Zuschnitt aus dem faltbaren Material angebunden. Da zur stabilen Anbindung des Windabweiserelements an den Ausstellbügel und die fahrzeugfeste Basis die Randleisten eine gewisse Steifigkeit aufweisen müssen, ist der Kunststoff der Randleisten entsprechend steif ausgebildet. In Einbaulage ist das Windabweiserelement bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits in dem jeweiligen Endbereich gekrümmt ausgebildet und bis in den Bereich der Ausstellarme des Ausstellbügels geführt. Aufgrund der Steifigkeit des für die Randleisten ausgebildeten Materials muss der Zuschnitt aus dem faltbaren Material bei der Herstellung der Randleisten mit entsprechend gekrümmten Endbereichen in das entsprechende Spritzgießwerkzeug eingelegt werden. Aus diesem Grunde ist das Spritzgießwerkzeug mit einem komplexen Formhohlraum ausgebildet, weswegen eine Entformung nur durch den Einsatz mehrerer Schieber möglich ist. Dies macht das Formwerkzeug teuer, was sich wiederum in den Kosten des Windabweiserelements niederschlägt. Folglich ist auch eine Anpassung des Spritzgießwerkzeugs an eine geänderte Ausstellhöhe bzw. eine geänderte Breite des Windabweiserelements aufwändig, zeitintensiv und damit teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Windabweiserelement der einleitend genannten Gattung zu schaffen, dessen Herstellung mit einem gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht ausgeführten Spritzgießwerkzeug möglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Windabweiserelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird also ein Windabweiserelement eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, der einen Zuschnitt aus einem faltbaren Material umfasst, der an einem ersten Längsrand mit einer ersten Randleiste zur Anbindung an einen Ausstellbügel und an einem zweiten Längsrand mit einer zweiten Randleiste zur Anbindung an eine fahrzeugfeste Basis versehen ist. Die beiden Randleisten bestehen jeweils aus Kunststoff und erstrecken sich in Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung. Zumindest eine der Randleisten weist einen Mittelabschnitt auf, an den sich bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils ein Endabschnitt anschließt, dessen Biegesteifigkeit geringer ist als diejenige des Mittelabschnitts.
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Bei dem Windabweiserelement nach der Erfindung ist mithin mindestens eine der beiden Randleisten in ihren beidseits angeordneten Endbereichen mit einer verringerten Steifigkeit, das heißt mit einer gegenüber dem Mittelabschnitt vergrößerten Biegsamkeit ausgestattet, wodurch es möglich ist, den Zuschnitt aus dem faltbaren Material in einer im Wesentlichen ebenen Anordnung in einen Formhohlraum eines Spritzgießwerkzeugs zur Herstellung der betreffenden Randleiste einzulegen. Die Randleiste kann nach dem Entformen aus dem Spritzgießwerkzeug bei der Montage an dem Ausstellbügel bzw. der fahrzeugfesten Basis in den Endabschnitten gebogen werden und so an den gewünschten Verlauf des Windabweiserelements in der Einbaulage angepasst werden. Damit gestaltet sich der Aufbau des verwendeten Spritzgießwerkzeugs im Vergleich zu bisher genutzten Spritzgießwerkzeugen erheblich einfacher, da auf Schieber verzichtet werden kann. Dies schlägt sich wiederum in einem verringerten Werkzeuginvest und damit in den Kosten des Windabweiserelements nieder. Auch lässt sich das zur Herstellung der betreffenden Randleiste verwendete Spritzgießwerkzeug kurzfristig mit verringertem Aufwand herstellen. Dies ermöglicht auch die Verkürzung von Lieferzeiten für das Windabweiserelement. Dadurch, dass der Zuschnitt aus dem faltbaren Material in einer ebenen Anordnung in das Spritzgießwerkzeug eingelegt werden kann, können sich auch die Zykluszeiten zur Herstellung des Windabweiserelements verkürzen, da das Einlegen automatisiert erfolgen kann.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Windabweiserelements nach der Erfindung weisen die Endabschnitte jeweils mindestens eine Biegezone auf, die durch eine Materialverjüngung des Kunststoffs gebildet ist. Eine derart ausgebildete Randleiste ist insbesondere die erste Randleiste, die zur Anbindung an den Ausstellbügel dient. Die Materialverjüngung führt zu einer Erhöhung der Biegsamkeit bzw. Reduzierung der Biegesteifigkeit in dem entsprechenden Bereich.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Windabweiserelements nach der Erfindung sind die Endabschnitte als Zweikomponenten-Spritzgießabschnitte ausgebildet. Damit ist es möglich, den Querschnitt der betreffenden Randleiste über deren Länge konstant zu halten, in den Endabschnitten aber einerseits einen Werkstoff bzw. eine Weichkomponente einzusetzen, die eine geringe Biegesteifigkeit hat, und andererseits einen Werkstoff einzusetzen, der eine Hartkomponente darstellt und dem eine tragende Funktion bei der Anbindung der Randleiste an die fahrzeugfeste Basis oder den Ausstellbügel zukommt.
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Beispielsweise ist eine Materialkomponente des Zweikomponenten-Spritzgießabschnitts aus einem biegsamen thermoplastischen Elastomer gebildet und die andere Materialkomponente, der eine tragende Funktion zukommt, aus einem Hartkunststoff gebildet, der eine größere Biegesteifigkeit als das Elastomer aufweist.
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Die Randleiste mit den Endabschnitten kann Fixiernasen zur Anbindung der Randleiste bzw. des Windabweiserelements an die fahrzeugfeste Basis bzw. den Ausstellbügel haben. Die Fixiernasen, die innerhalb der Endbereiche der betreffenden Randleiste angeordnet sind, sind vorzugsweise zumindest zum Teil aus dem Hartkunststoff gebildet, so dass sie die in Einbaulage auftretenden Kräfte aufnehmen können, die insbesondere durch die Windlast in der Wirkstellung des korrespondierenden Ausstellbügels des Windabweisers entstehen.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Windabweiserelements nach der Erfindung hat die Randleiste mit den Endabschnitten einen zumindest angenähert L-förmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel der Randleiste einen Blendenabschnitt bildet, der in den beidseits angeordneten Endabschnitten aus dem thermoplastischen Elastomer gebildet ist. Der Blendenabschnitt, der beispielsweise einen Kanal der fahrzeugfesten Basis abdeckt, kann zum Abhalten von Wasser und zum optischen Kaschieren des Kanals dienen. Da er keine Kräfte aufnehmen muss, kann er aus der Weichkomponente gefertigt sein.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Windabweiserelements nach der Erfindung bildet das thermoplastische Elastomer eine erste Materialschicht und der Hartkunststoff eine zweite Materialschicht. Damit ist es möglich, dass der Hartkunststoff, der die zweite Materialschicht bildet, über die ganze Erstreckung der betreffenden Randleiste deren „Seele” bildet. Beispielsweise ist der Hartkunststoff aus Polypropylen mit einem Glasfaseranteil von 30% gebildet. Durch die Reduktion des Querschnitts des Hartkunststoffs und Substitution der entsprechenden Profilanteile durch die Weichkomponente bzw. das Elastomer hat die Randleiste in den Endabschnitten eine verringerte Biegesteifigkeit, so dass das ganze System flexibler wird. Gleichzeitig kann aber das Querschnittsprofil und damit auch das Flächenträgheitsmoment konstant bleiben. Das Risiko eines Brechens der Randleiste bei deren Biegen in die Montageform wird dadurch reduziert.
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Die Erfindung hat auch einen Windabweiserelement mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zum Gegenstand. Bei diesem Windabweiserelement ist also eine Randleiste als Zweikomponenten-Spritzgießteil ausgebildet, das eine Materialkomponente aus einem biegsamen thermoplastischen Elastomer und eine Materialkomponente aus einem Hartkunststoff aufweist, dessen Biegesteifigkeit größer ist als diejenige des Elastomers.
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Die Erfindung hat zudem einen Windabweiser eines Fahrzeugdachs zum Gegenstand, der einen schwenkbaren Ausstellbügel, der an einer fahrzeugfesten Basis gelagert ist, und ein Windabweiserelement der vorstehend beschriebenen Art umfasst, das über die erste Randleiste an dem Ausstellbügel und über die zweite Randleiste an der fahrzeugfesten Basis fixiert ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Eine Ausführungsform eines Windabweisers nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einem Windabweiser nach der Erfindung;
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2 eine perspektivische Ansicht des Windabweisers;
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3 einen Schnitt durch den Windabweiser nach 2 entlang der Linie III-III in 2;
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4 ein Windabweiserelement des Windabweisers in Einbaulage;
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5 das Windabweiserelement in einer im Wesentlichen ebenen Anordnung;
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6 einen Schnitt durch das Windabweiserelement entlang der Linie VI-VI in 5;
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7 einen Schnitt durch das Windabweiserelement entlang der Linie VII-VII in 5;
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8 einen Schnitt durch das Windabweiserelement entlang der Linie VIII-VIII in 5;
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9 einen Schnitt durch das Windabweiserelement entlang der Linie IX-IX in 5; und
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10 einen Schnitt durch das Windabweiserelement entlang der Linie X-X in 5.
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In der Zeichnung ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt. das ein Fahrzeugdach 12 aufweist, welches mit einem Dachausschnitt 14 versehen ist, der mittels eines verschiebbaren Deckelelements 16 wahlweise verschlossen oder zumindest teilweise freigegeben werden kann.
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Angrenzend an einen bugseitigen Randbereich des Dachausschnitts 14 ist ein in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad des Deckelelements 16 ausstellbarer Windabweiser 18 angeordnet, der nachfolgend anhand der 2 bis 10 detailliert beschrieben wird und sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckt.
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Der Windabweiser 18 dient dazu, die Entstehung etwaig störender Luftströmungen und Luftverwirbelungen im Fahrzeuginnenraum bei geöffnetem Dachausschnitt 14, das heißt bei zurückgefahrenem Deckelelement 16 zu verhindern.
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Der Windabweiser 18 umfasst einen zumindest annähernd U-förmigen Ausstellbügel 20, der zwei als Ausstellarme dienende Schenkel 22A und 22B aufweist, die über einen sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Schenkel 24 miteinander verbunden sind. Die Ausstellarme 22A und 22B sind jeweils im Bereich einer sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden, eine fahrzeugfeste Basis bildenden Führungsschiene für das Deckelelement 16 schwenkbar gelagert und jeweils beispielsweise mittels einer Ausstellfeder in Ausstellrichtung vorgespannt. Der Ausstellgrad der Ausstellarme 22A und 22B und damit des Ausstellbügels 20 ist durch die Position des Deckelelements 16 in Fahrzeuglängsrichtung bezogen auf die sich an die Dachausschnitt 14 angrenzenden festen Dachabschnitte bestimmt. Das Deckelelement 16 fährt beim Schließen des Dachausschnitts 14 ausgehend von einer Öffnungsstellung von hinten auf die Ausstellarme 22A und 22B auf und drückt diese gegen die Kraft der Ausstellfedern nach unten, das heißt in eine Ruhestellung. Beim Zurückfahren des Deckelelements 16 werden die Ausstellarme 22A und 22B freigegeben, so dass der Ausstellbügel 20 durch die Wirkung der Ausstellfedern selbsttätig in eine Wirkstellung ausschwenken kann.
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Der Windabweiser 18 weist ein Windabweiserelement 26 auf, das zwischen dem Ausstellbügel 20 und einer fahrzeugfesten Basis eingespannt ist, die von einem Schiebedachrahmen gebildet sein kann, der auch die Führungsschienen umfasst. Das Windabweiserelement 26, das in den 4 bis 10 in Alleinstellung dargestellt ist, umfasst einen Zuschnitt 28 aus einem netzartigen faltbaren Material, der in einem Mittelabschnitt parallele Ränder hat und sich in seinen bezogen auf die Fahrzeuglängsmittelebene beidseits angeordneten Endabschnitten verjüngt.
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Der Zuschnitt 28 ist an seinen oberen ersten Rand mit einer ersten Randleiste 30 versehen und an seinem unteren, zweiten Längsrand mit einer zweiten Randleiste 32 versehen. Die beiden Randleisten sind nach einem Kunststoffspritzgießverfahren an den Zuschnitt 28 angebunden.
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Wie insbesondere einer Zusammenschau der 4, 5 und 6 zu entnehmen ist, hat die obere Randleiste 30 einen Mittelabschnitt M, der bezogen auf die vertikale Dachlängsmittelebene beidseits in einen Endabschnitt E übergeht. Die Endabschnitte E haben gegenüber dem Mittelabschnitt M eine verringerte Biegesteifigkeit. Dies ist dadurch realisiert, dass die Endabschnitte E, die aus dem gleichen Werkstoff wie der Mittelabschnitt M hergestellt ist, jeweils drei Biegezonen 33 aufweisen, die durch eine Materialverjüngung des Kunststoffs der Randleiste 30 gebildet sind. Die Randleiste 30 besteht aus Polypropylen mit einem. Glasfaseranteil von 30%.
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Die untere Randleiste 32 hat ebenfalls einen Mittelabschnitt M, der bezogen auf die vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits in einen Endabschnitt E übergeht, der gegenüber dem Mittelabschnitt M eine verringerte Biegesteifigkeit hat. An der unteren Randleiste 32 ist dies dadurch realisiert, dass die Endabschnitte E jeweils als Zweikomponenten-Spritzgießabschnitte ausgebildet sind, wobei eine erste Materialkomponente aus einem Hartkunststoff gefertigt ist, der auch den Mittelabschnitt M der unteren Randleiste 32 bildet und der aus Polypropylen mit einem Glasfaseranteil von etwa 30% besteht. Eine zweite Materialkomponente, die die untere Randleiste 32 in den Endabschnitten E umfasst, besteht aus einem Weichkunststoff, insbesondere aus einem thermop1astischen Elastomer.
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Die untere Randleiste 32 hat über seine Längserstreckung einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt, der nur durch Fixiernasen 34 unterbrochen ist, mittels derer die untere Randleiste 32 an der fahrzeugfesten. Basis befestigt werden kann. Der Querschnitt der unteren Randleiste 32 ist, wie insbesondere den 7 bis 9 zu entnehmen ist, im Wesentlichen L-förmig, wobei ein sich in horizontaler Richtung erstreckender Schenkel 36 einen Blendenabschnitt bildet, der einen Fixierkanal der fahrzeugfesten Basis überdeckt. Wie den 8 und 9 zu entnehmen ist, ist der Schenkel 36 in den Endabschnitten E aus dem thermoplastischen Elastomer TPE gebildet, wohingegen der Schenkel 36 in dem Mittelabschnitt M aus dem Polypropylen-Hartkunststoff gefertigt ist. Die Biegesteifigkeit des Hartkunststoffs ist wesentlich größer als diejenige des Elastomers.
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Wie des Weiteren den 8 und 9 zu entnehmen ist, hat die untere Randleiste 32 in den Endabschnitten E einen Schichtaufbau, wobei das thermoplastische Elastomer eine erste Materialschicht 38 und der Hartkunststoff aus dem Polypropylen eine zweite Materialschicht 40 bildet. die auch die Fixiernasen 34 umfasst. Dieser Schichtaufbau verringert die Biegesteifigkeit der unteren Randleiste in den Endabschnitten E im Vergleich zu der Biegesteifigkeit in dem Mittelabschnitt M
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An seinen die beiden Randleisten 30 und 32 verbindenden Rändern hat der Zuschnitt 28 ebenfalls eine Randumspritzung, die aus dem thermoplastischen Elastomer, das heißt aus der Weichkomponente gebildet ist, die auch die erste Materialschicht 38 bildet. Die Randumspritzung 42 an den Seitenrändern des Zuschnitts 28 führt, wie 10 zu entnehmen ist, in aufgespanntem Zustand des Zuschnitts 28 eine Welle aus, welche das Falten des Zuschnitts 28 beim Niederdrücken des Abweiserbügels 20 begünstigt. Zudem zweigen von den seitlichen Randumspritzungen 42 jeweils in Richtung der Fahrzeuglängsmittelebene zwei parallele Verstärkungsrippen 44 ab, die die Steifigkeit des Zuschnitts 28 im gespannten Zustand in den Krümmungsbereichen erhöhen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Fahrzeugdach
- 14
- Dachausschnitt
- 16
- Deckelelement
- 18
- Windabweiser
- 20
- Ausstellbügel
- 22A, 22B
- Ausstellarme
- 24
- Schenkel
- 26
- Windabweiserelement
- 28
- Zuschnitt
- 30
- erste Randleiste
- 32
- zweite Randleiste
- 33
- Biegezone
- 34
- Fixiernasen
- 36
- Schenkel
- 38
- erste Materialschicht
- 40
- zweite Materialschicht
- 42
- Randumspritzung
- 44
- Verstärkungsrippen
