DE2549493A1

DE2549493A1 - Frontspoileranordnung

Info

Publication number: DE2549493A1
Application number: DE19752549493
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof Dr Fiala
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1975-11-05
Publication date: 1977-05-12
Also published as: DE2549493C2

Description

Frontspoileranordnung
Die Erfindung betrifft eine Frontspoileranordnung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem in Fahrtrichtung schräg nach unten geneigten, sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Spoiler sowie zumindest einer elastischen Abstützung für diesen, die automatische Vergrößerungen der Neigung des Spoilers durch Zunahme des Fahrtwinds bis zu einer Maximalneigung zulassend ausgelegt ist. Derartige Anordnungen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3 618 998, B62d, 37/00, und d OS 2 159 636, 362d, 37/02, bekannt sind, dienen zur Sicherstellung der Boden haftung der Räder des Fahrzeugs auch bei hohen Geschwindigkeiten, da die durch sie auf das Fahrzeug in Richtung Fahrbahn ausgeübten Kräfte durch den dabei automatisch vergrößerten Neigungswinkel des Spoilers ebenfalls zunehmen.
Bei den bekannten Anordnungen ist eine derartige Vergrößerung der Neigung des Spoilers nur bis zu einem Maximalwert möglich, von dem ab die elastischen Stützglieder gleichsam wie starre Anschläge wirken. Die Maximalneigung ist so gewählt, daß die untere Kante des Spoiler auch in dieser Lage desselben noch einen relativ großen Abstand von der Fahrbahn hat, damit auch bei Unebenheiten der Fahrbahn und bei RJlckbewegungen des Fahrzeugs kein Aufsetzen des Spoilers erfolgt.
ner Erfindung liegt die AuÎga;)e zugrunde, imine Frontspoileranordnung der einganges genannten Art so auszubilden, daß die Maximalneigung und/oder die Größe des Spoilers und damit seine Wirksamkeit vergrößert werden kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung durch Aufsetzen in Kauf genommen werden muß. Die erfindungsgemaße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung zur Bestimmung der Maximalneigung mit einer Vergrößerung ihrer Steife auf einen Wert ausgelegt ist, den der Spoiler nur bei Berührung mit einem Hindernis überwindet und der ausreicht, auch bei dem größten auftretenden Fahrtwind den Spoiler nach Passieren des Hindernisses zumindest ungefähr in seine Lage bei Maximalneigung zurückzuschwenken.
Bis der Spoiler seine Maximalneigung erreicht hat, verhält sich also die erfindungsgemäße Anordnung wie die oben beschriebenen bekannten Konstruktionen. Maximalneigung und/oder Größe des Spoilers können aber vergrößert sein, da nicht notwendigerweiee jede Berührung des Spoilers mit einem Hindernis, beispielsweise der Fahrbahn, vernieden werden muß. Auch bei Erreichen der Maximalneigung ist der Spoiler nämlich nicht starr gehalten, sondern mit einer gewissen Nachgiebigkeit, die allerdings erheblich geringer ist als während seiner Bewegung bis in die der Maximalneigung entsprechende Lage. Der Spoiler kann also bei Berührung mit einem Hindernis durch dieses nach hinten weggeschwenkt werden, so daß seine Neigung ihr Vorzeichen umkehrt, und durch die erfindungsgemäße Auslegung der elastischen Abstützung ist sichergestellt, daß der Spoiler nach dem Passieren des Hindernisses zumindest ungefähr wieder in seine der Maximalneigung entsprechende Lage zurückgeschwenkt wird. Verständlicherweise wäre es grundsätzlich auch möglich, die elastische Abstützung so auszulegen, daß bei Berührung eins hindernisses der Spoiler nach hinten wegschwenkt, er aber dann nich-t wieder in seine der Maximalneigung entsprechende Lage zurückgeschwenkt wird. Eine derartige Lösung wäre jedoch insofern nachteilig, als der Spoiler in seine der Klaximalneigung entsprech-nde Lauge, in der vor allem die Wahrscheinlichkeit der Berührung £it einem Hindernis gegeben ist, erst bei hohen GeschwindigLelten herabgeschwenkt wird, d.h. dann, wenn er zur Stabilisierung des Fahrzeugs besonders erforderlich ist. Das Zurückschwenken des Spoilers bei Berührung mit einem Hindernis bringt diesen aber in eine Lage, in der er zumindest seine Funktion praktisch nicht mehr ausüben kann. Dieser Nachteil wird bei der Erfindung durch eine solche Auslegung der elastischen Abstützung vermieden, daß diese auch bei dem größten zu erwartenden Fahrtwind, also bei höchster Fahrgeschwindigkeit, nach Passieren des Hindernisses den Spoiler wieder in seine der Maximalneigung entsprechende Lage zurückschwenkt.
Für die konstruktive Ausgestaltung der Erfindung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Eine zeichnet sich dadurch aus, daß die elastische Abstützung zur Bestimmung der Maximalneigung zumindest einen erst bei der Maximalneigung Kräfte auf den Spoiler ausübenden elastischen Anschlag enthält. Dieser elastische Anschlag kann durch eine kolbenartige Anordnung gebildet sein, gegen die sich der Spoiler erst bei Erreichen seiner Maximalneigung anlegt. Es ist aber auch möglich, daß Spoiler und elastische Abstützung einstückig aus elastischem Material hergestellt sind mit zwei durch Querschnittsverringerungen gebildeten elastischen Scharnieren, von denen ein den Spoiler mit der elastischen Abstützung verbindendes erstes Scharnier einen geringeren Querschnitt besitzt als ein zweites Scharnier, das den Spoiler und den ihn nur bei Erreichen der Maximalneigung abstützenden Anschlag mit einem Befestigungsbereich der Anordnung verbindet. Zunachst wird mit steigendem Fahrtwind also das erste Scharnier wirksam, so daß der Fahrtwind den Spoiler bis zur Auflage auf dem Anschlag schwenkt. In diesem Augenblick hat der Spoiler seine Maximalneigung erreicht, und es tritt gleichsam ein Srnng in der Elastizität tat bzw. Steif die ela3-sischen Abstützung ein, und zwar auf einen Wert, der nicht durch die vom Fahrtwind auf den Spoiler ausgeübte Kraft, sondern nur durch Berührung mit einem Hindernis überwunden werden kann. Bei die ser Berührung mit einem Hindernis erfolgt nun eine Schwenkung des Spoilers zusammen mit dem Anschlag lira eine durch das zweite Scharnier definierte gedachte Schwenkachse. Der Materialquerschnitt im Bereich dieses zweiten Scharniers ist aber noch so stark, daß nach Passieren des Hindernisses auch bei dem höchsten zu erwartenden Fahrtwind der Spoiler - zusammen mit dem Anschlag -wieder in seine Lage bei Maximalneigung zurückgeschwenkt wird.
Wieder eine andere konstruktive Ausführungsform der Erfindung enthält in der elastischen Abstützung Federanordnungen mit zumindest im Bereich der Maximalneigung stark progressiver Kennlinie.
Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3, 4 und 5 erläutert, die jweils schematisch den hier interessierenden Bereich des Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs zeigen.
Betrachtet man zunächst das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3, die die Frontspoileranordnung 1 bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten zeigen, so weist in diesem Ausführungebeispiel die Frontspoileranordnung den sich vorteilhafterweise über die gesamte Breite des Fahrzeugs erstreckenden Spoiler 2, den elastischen Anschlag 3 als wesentlichen Bestandieil einer elastischen Abstützung sowie den Befestigungsbereich 4 auf, der zur Befestigung der Anordnung 1 an dem bei 5 angedeuteten Fahrzeugboden dient. Die gesamte Anordnung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Material hergestellt.
Wesentlich für die Runkbion dieser Anordnun6 sind zwei durch Querschnittsverringernngen in dem elastischen 9Material gebildete elastische Scharniere, die mit 6 und 7 ber-- chnet sind. Man erkennt, daß das erste Scharnier 6 infolge seines geringeren Materialquerschnitts schwächer dimensioniert ist S G als das zweite Scharnier 7. Das erste Scharnier 6 dient der Verbindung des Spoilers 2 mit dem Rest der Anordnung, während das zweite Scharnier 7 Spoiler 2 und elastischen Anschlag 3 mit dem Befestigungsbereich 4 verbindet.
Bei stehendem Fahrzeug oder nur geringer Fahrgeschwindigkeit liegt die in Figur 1 angedeutete relative Lage der verschiedenen Bestandteile der Spoileranordnung vor. Zwischen dem Spoiler 2 einerseits und dem elastischen Anschlag 3 andererseits besteht ein Zwischenraum 8, so daß der Spoiler 2 durch das Scharnier 6 - abgesehen von den von diesem ausgeübten elastischen Kräften -praktisch frei schwenkbar unter der Wirkung des Fahrtwinds aufgehängt ist. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit vergrößert sich die Neigung der Spoilers 2 unter gleichzeitiger Verringerung des Abstands 8, bis, wie in Figur 2 dargestellt, der Spoiler 2 bei Erreichen seiner Maximalneigung zur Anlage kommt an dem elastischen Anschlag 3. Dadurch tritt eine sprungartige Versteifung um ein solches Maß ein, daß auch der höchste zu erwartende Fahrtwind, der bei Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs auftritt, den Spoiler 2 nicht weiter zu schwenken vermag.
Die untere Kante des Spoilers 2 befindet sich in einem sehr geringen Abstand von der Fahrbahn 9. Dadurch wird auf der einen Seite eine besonders gute Wirkung hinsichtlich der Bodenhaftung des Fahrzeugs erzielt, andererseits aber die Wahrscheinlichkeit gefördert, daß der Spoiler 2 in Berührung kommt mit einem Hindernis, wie es in Figur 3 bei 20 angedeutet ist. Bei starrer Halterung des Spoilers in seiner der Maximalneigung entsprechenden Lage amrde hierdurch die Gefahr einer Beschädigung entstehen. Erfindungsgemäß ist aber die elastische Abstützung 3, 4 so ausgelegt, daß sie ein weiteres Verschwenken des Spoilers 2 durch von dem Hindernis 20 ausgeübte Kräfte - nicht aber durch von dem Fahrtwind ausgeübte Kräfte - zuläßt. Dies ist in Figur 3 angedeutet: Die von dem Hindernis 20 ausgeübten Kräfte sind im Verein mit den Kräften des Fahrtwinds so groß, daß der Spoiler 2 unter der Ausnutzung der Wirkung des zweiten Scharniers 7 nach hinten geschwenkt wird und das Hindernis 20 passieren kann. Sobald das Hindernis aus dem Bereich des Spoilers 2 gelangt ist, wird dieser durch die Rückstellkräfte der elastischen Abstützung 3, 4 wieder in seine in Figur 2 angedeutete Lage maximaler Neigung zurückbewegt. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist also darin zu sehen, daß der Abstand des voll ausgefahrenen Spoilers von der Fahrbahn sehr klein gewählt sein kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung gegeben ist.
Während in dem aasführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 der elastische Anschlag 3 einstückig mit dem Spoiler 2 ist, beschreiben die Figuren 4 und 5 Ausführungsbeispiele mit getrennten diesbezüglichen Teilen.
Betrachtet man Figur 4, so ist der Spoiler 10 mittels Gelenken 11 schwenkbar an dem Boden 5 des Fahrzeugs befestigt. Die elastische Abstützung enthält zumindest eine ebenfalls am Boden 5 festgelegte Zugfeder 12 sowie einen separaten Anschlag 13, der ebenfalls am Boden 5 festgelegt ist und als Auflage für den Spoiler 10 eine Art Kolben 14 aufweist, der gegen die Kraft der Druckfeder 15 bewegbar ist. Verständlicherweise könnte hier auch eine hydraulische oder pneumatische Kolbenanordnung Einsatz finden. Bei Schwenkbewegungen des Spcilers bis in seine Stellung, die der Maximalneigung entspricht, ist nur die Zugfeder 12 wirksam, so daß der Spoiler mit zunehmender Geschwindigkeit in immer steilere Lagen verschwenkt wird. Sobald aber der Spoiler 10 zur Anlage an dem kolbenartigen Teil 14 gelangt, sind die dem Fahrtwind entgegenwirkenden Xr Krafte der ela':-tlschen Abstützung 12, 13 so groß, daß der Spoiler 10 nicht weiter verschwenkt werden kann.
Nur zu Beschädigungen Anlaß gebende Hindernisse sind hierzu in der Lage, so daß, wie bereits anhand Figur 3 erläutert, der Spoiler 10 bis zum Passieren des Hindernisses unter Uberwindung der Kraft der Feder 15 nach hinten verschwenkt wird, dann aber wieder in die der Maximalneigung entsprechende Lage zurückschwenkt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 greifen an dem wiederum mit 10 bezeichneten, auch hier bei 11 schwenkbar am Boden 5 des Fahrzeugs gelagerten Spoiler zwei Zugfedern 16 und 17 an, die mit ihren einen Enden am Boden 5 des Fahrzeugs und mit ihren anderen Enden am Spoiler 10 festgelegt sind. Die beiden Zugfedern 16 und 17 sind so aufeinander abgestimmt, daß sie bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten den Spoiler 10 in einer Lage halten, wie sie etwa in Figur 1 angedeutet ist, dagegen mit zunehmender Geschwindigkeit ein Schwenken des Spoilers in die in Figur 2 angedeutete Lage zulassen. Im Bereich der Maximalneigung des Spoilers 10 wird die zweite Feder 17 unwirksam, so daß keine Gegenfederkraft bezüglich der Federkraft der Feder 16 mehr vorhanden ist und zum weiteren Verschwenken des Spoilers 10 Kräfte erforderlich sind, die vom Fahrtwind nicht mehr aufgebracht werden können. Auch hier ergibt sich also gleichsam die Begrenzung der Verschwenkung des Spoilers durch den Fahrtwind unter gleichzeitiger Wahrung der Möglichkeit eines weiteren Verschwenken des Spoilers durch Berührung mit Hindernissen.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Frontspoileranordnung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem in Fahrtrichtung schräg nach unten geneigten, sich quer zur Fahrtrichtung enstreckenden Spoiler sowie zumindest einer elastischen Ahszltzung für diesen, die automatische Vergrößerungen der mTeigung des Spoilers durch Zunahme des Fahrtwinds bis zu einer Maximalneigung zulassend ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung (3,4) zur Bestimmung der Maximalneigung mit einer Vergroßerung ihrer Steife auf einen Wert ausgelegt ist, den der Spoiler (2) nur bei Berührung mit einem Hindernis (20) überwindet und der ausreicht, auch bei dem größten auftretenden Fahrtwind den Spoiler (2) nach Passieren des Hindernisses (20) zumindest ungefähr in seine Lage bei Maximalneigung zurückzuschwenken.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung zur Bestimmung der Maximalneigung zumindest einen erst bei der Maximalneigung Kräfte auf den Spoiler (2) ausübenden elastischen Anschlag (3) enthält.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Spoiler (2) und elastische Abstützung (3,4) einstückig aus elastischem Material hergestellt sind mit zwei durch Querschnittverringerungen gebildeten elastischen Scharnaren (6,7),von denen ein den Spoiler (2) mit der elastischen Abstützung (3,4) verbindendes erstes Scharnier (6) einen geringeren Querschnitt besitzt als ein zweites Scharnier (7), das den Spoiler (2) und den ihn nur bei Erreichen der Maximalneigung abstützenden Anschlag (3) mit einem Befestigungsbereich (4) der Anordnung verbindet.
4. Anordnung nach Anspruch i-, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung Federanordnungen (16,17) mit zumindest im Bereich der Maximalneigung stark progressiver Kennlinie enthält.