DE4126568C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Windabweiser an einem Schiebe­ dach eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Windabweiseranordnung (DE-GM 19 32 991) besteht aus einem leistenförmigen Windleitprofil, das an der vorderen Kante der Schiebedachöffnung in Fahrzeugquerrichtung angeord­ net ist und das bei geöffnetem Schiebedach vor der Schiebe­ dachöffnung mit seinem oberen Rand über die Dachfläche auf­ ragt. Solche leistenförmigen Windleitprofile dienen dazu, den Fahrtwind über den Bereich des Schiebedachs zu leiten, so daß im Fahrzeuginnenraum bei geöffnetem Schiebedach möglichst Wenig Strömungsgeräusche und ein möglichst geringer Luftzug entstehen. Durch ein Windleitprofil mit gerader, durchgehen­ der, oberer Kante werden jedoch kohärente, gleichgerichtete und geordnete Strömungsstrukturen erzeugt, die insbesondere die Innenraumluft zu Resonanzschwingungen anregen können und zu dem bekannten "Wummern" führen.

Eine Verbesserung soll bei der bekannten Windabweiseranord­ nung dadurch geschaffen werden, daß das Windleitprofil im Be­ reich des oberen Randes Durchströmöffnungen aufweist oder der obere Rand durch eine Reihe von Ausnehmungen stellenweise unterbrochen ist, die von der ankommenden Luftströmung durch­ strömt werden. Dadurch wird diese stärker verwirbelt, so daß sich kohärente Strömungsstrukturen weniger stark ausbilden können. Die erzielte Luftverwirbelung ist jedoch weitgehend unkontrolliert, so daß der Fahrzeuginnenraum durch eindrin­ gende Luftverwirbelungen beeinträchtigt werden kann. Diese liegen zudem in einem Frequenzbereich, der als unangenehmes Zischgeräusch empfunden wird.

In einer weiteren, bekannten Ausführung einer Windabweiseran­ ordnung (DE 40 12 569 C1) besteht das Windleitprofil aus einem Körper mit ausgedehnter Oberfläche in Fahrzeuglängsrich­ tung. Diese Oberfläche ist derart ausgebildet, daß entlang der Profilerstreckung in Fahrzeugquerrichtung fortlaufend erhabene Körper an flächige, lichte Ausnehmungen anschließend angeordnet sind, wobei die flächigen Ausnehmungen eine gerin­ gere Steigung ihrer Oberflächen in Richtung zum Fahrzeugheck als die Oberflächen der erhabenen Körper aufweisen. Auch die­ ses bekannte Windleitprofil hat somit in Anströmrichtung ge­ sehen eine Reihe von nebeneinanderliegenden Ausnehmungen bzw. Erhebungen, die überströmt und durchströmt werden. Dadurch sollen sich Wirbeltüten bilden, die als konzentrierte, sich um ihre Achse drehende Luftströmungen gezielt über den Dach­ ausschnitt hinwegströmen. Zur Bildung dieser Wirbeltüten sind die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten erforder­ lich, die entstehen, wenn die Luft sowohl über den Bereich der flächigen, lichten Ausnehmungen als auch mit größerer Ge­ schwindigkeit über den Bereich der erhabenen Körper auf höhe­ rem Lageniveau strömt.

Übliche Windabweiser sind als leistenförmige Windleitprofile geringer Dicke ausgebildet. Das hier in der bekannten Anord­ nung verwendete Windleitprofil ist dagegen ein massiver Kör­ per, der viel Material erfordert, wodurch die Herstellkosten höher liegen und das Fahrzeuggewicht ungünstig erhöht wird. Zudem sind die bei einer Durchströmung und Überströmung gebil­ deten Wirbelstrukturen in Form von Wirbeltüten im Vergleich zu anderen, bekannten Wirbelstrukturen weniger energiereich.

Bei einem weiter bekannten Windabweiser (DE 28 32 341 C2) übergreift eine rechteckige, nach oben ausgewölbte Wanne aus durchscheinendem Kunststoff den vorderen Bereich einer Schiebedachöffnung. Diese Wanne ist als Zusatzteil auf die Ebene der Dachfläche aufgesetzt, wodurch sich ein Höhenunterschied zwischen der Dachfläche und der hinteren Kante der Wanne ergibt. Durch diesen Höhenunterschied wird ein Luftstrom aufgrund des Fahrtwindes über die Schiebedachöffnung hinweg bis auf den hinteren Dachbereich geführt. An dieser hinteren Kante ist eine Klappe mit relativ langer Quererstreckung angebracht, die in unterschiedliche Winkelstellungen einstellbar ist. Mit dieser Klappe kann bei Bedarf Luft in den Fahrzeuginnenraum gelenkt werden. Die Klappe weist an ihrem oberen Rand keine Struktur auf. Dieser Windabweiser soll lediglich den Luftstrom des Fahrtwinds umlenken und nicht durch Ausbildung energiereicher Wirbelzonen kohärente Strömungsstrukturen im Bereich der Schiebedachöffnung zerstören.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Windabwei­ ser an einem Schiebedach eines Kraftfahrzeugs so weiterzubil­ den, daß eine Verbesserung hinsichtlich der Geräuschentwick­ lung und der Zuglufterscheinungen im Fahrzeuginnenraum bei einfachem und kostengünstigen Aufbau erreicht wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 steht vom oberen Rand des Windleitprofils in einem Winkel von 50° bis 120°, bevorzugt 90°, ein im Ver­ gleich zur Gesamtlänge des Windleitprofils kurzer Umströmungs­ vorsprung ab. An diesem Umströmungsvorsprung bildet sich in seiner Wirkstellung durch Umströmung ein sehr energiereicher Hufeisenwirbel aus, der gleichgerichtete, geordnete Strömungs­ strukturen, die von den anderen, geradlinigen Kantenbereichen des Windleitprofils ausgehen, im Bereich der Schiebedachöff­ nung zerstört. Die ankommende Luftströmung wickelt sich zu dem symmetrischen Hufeisenwirbel auf, wobei wegen der Umströ­ mung des als Widerstand wirkenden Umströmungsvorsprungs der energiereiche Hufeisenwirbel erzeugt wird. Es reicht daher zur Vermeidung von Zugerscheinungen und Geräuschbildungen im Fahrzeuginnenraum ein einziger Umströmungsvorsprung am oberen Rand des Windleitprofils aus. Die Kosten für einen solchen Umströmungsvorsprung sind bei guter Funktion sehr gering.

Der Umströmungsvorsprung kann nach Anspruch 2 als kleines, leistenförmiges Teil angeformt sein.

Gemäß Anspruch 3 ist der leistenförmige Umströmungsvorsprung an seiner Oberkante mit einer Biegung in seiner Wirkstellung in Fahrtrichtung abgebogen, was eine seitliche Umströmung be­ günstigt.

Da der Umströmungsvorsprung von der Leitfläche des Windleit­ profils absteht, kann dies zu Platzproblemen beim Absenken des Windleitprofils in seine Ruhestellung in einen Kanal an der Vorderkante der Schiebedachöffnung führen. Mit Anspruch 4 wird daher vorgeschlagen, daß der leistenförmige Umströmungs­ vorsprung über ein Scharnier mit dem oberen Rand des Windleit­ profils als in die Wirkstellung aufklappbare Aufkantung ver­ bunden ist. Der Aufklappvorgang kann beispielsweise in Verbin­ dung mit dem Aufstellen des Windleitprofils über eine Hebelan­ ordnung erfolgen.

Günstiger ist die nach Anspruch 5 selbsttätige Aufklappung der Aufkantung durch den Staudruck des anströmenden Fahrt­ winds. Bei Fahrzeugstillstand oder beim Schließen des Schiebe­ dachs verbunden mit einem Absenken des Windleitprofils legt sich dann bei fehlendem Staudruck die Aufkantung wieder durch ihr Eigengewicht in ihre Ruhestellung auf die Fläche des Wind­ leitprofils. Um dieses Zurückklappen in jedem Fall, beispiels­ weise auch bei verschmutztem und schwergängigem Scharnier, sicherzustellen, wird mit Anspruch 6 eine Rückstellfeder vor­ geschlagen, gegen deren Federkraft der Fahrtwind die Aufkan­ tung aufklappt.

Mit einer anderen, alternativen Art der Aufklappung der Auf­ kantung wird nach Anspruch 7 vorgeschlagen, daß an der Aufkan­ tung ein Federelement angeordnet ist, das diese in die aufge­ klappte Stellung drängt. Beim Schließen des Schiebedachs über­ fährt der Schiebedachdeckel dann die Aufkantung von hinten her und bewegt die Aufkantung in ihre abgeklappte Ruhestel­ lung.

Für einen geringen Platzbedarf wird nach Anspruch 8 vorge­ schlagen, daß die Aufkantung in ihrer Ruhestellung in einer Mulde im Windleitprofil liegt.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 werden geeignete Breiten- und Höhenabmessungen für den Umströmungsvorsprung angegeben, die zu einer geeigneten Ausbildung eines Hufeisenwirbels führen.

Zweckmäßig wird der Umströmungsvorsprung nach Anspruch 10 in der Längsmitte des Windleitprofils angebracht, so daß sich der Hufeisenwirbel entsprechend symmetrisch über den Bereich der Schiebedachöffnung erstreckt. Die erfindungsgemäße Funk­ tion wird im wesentlichen aber auch dann erreicht, wenn der Umströmungsvorsprung von der Längsmitte etwas versetzt liegt. Weiter wird die Funktion auch dann erreicht, wenn zwei oder ggfs. drei relativ weit voneinander versetzt liegende Umströ­ mungsvorsprünge vorgesehen sind, so daß sich entsprechende, voneinander im wesentlichen unabhängige Hufeisenwirbel durch Umströmung ausbilden.

Nach Anspruch 11 wird auch hier in an sich bekannter Weise das Windleitprofil in Wirkstellung zum Fahrzeugheck hin bzw. zu seinem oberen Rand hin geneigt, mit einem Winkel von 30° bis 70° angeordnet. Der Umströmungsvorsprung steht dann im wesentlichen in Fahrtrichtung geneigt der ankommenden Luft­ strömung entgegen.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Windleitprofil mit Umströmungsvorsprung wird zweckmäßig nach Anspruch 12 in an sich bekannter Weise ebenfalls schwenkbar gelagert und über eine Hebelanordnung beim Schließen des Schiebedachs von einer das Fahrzeugdach mit dem oberen Rand überragenden Wirkstellung in eine abge­ klappte Ruhestellung geschwenkt.

Anhand einer Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfin­ dung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Windabweiser entlang der Linie A-A aus Fig. 3,

Fig. 2 einen Teilausschnitt der Anordnung nach Fig. 1 mit einem modifizierten Umströmungsvorsprung,

Fig. 3 die Draufsicht auf ein Windleitprofil mit einem Um­ strömungsvorsprung entsprechend Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung der Gesamtanordnung an einem Schiebe­ dach eines Kraftfahrzeugs und

Fig. 5 die Draufsicht auf den Schiebedachbereich nach Fig. 4 mit einem eingezeichneten Hufeisenwirbel.

In Fig. 1 ist schematisch ein Schnitt durch einen Windabwei­ ser 1 dargestellt, der als leistenförmiges Windleitprofil 2 an einer vorderen Kante 3 einer Schiebedachöffnung 4 um eine Achse 5 schwenkbar gelagert ist. Das Windleitprofil 2 ist in seiner Wirkstellung bzw. nach oben verschwenkten Stellung bei geöffnetem Schiebedach dargestellt, wobei es zum Fahrzeugheck hin ansteigend verläuft und über die Dachfläche 6 aufragt.

In Fig. 3 ist das leistenförmige Windleitprofil mit seiner Schwenkachse 5 in der Draufsicht und in Fig. 4 im eingebau­ ten Zustand an einem Fahrzeugdach 7 eines Kraftfahrzeugs 8 dargestellt. Das Windleitprofil 2 wird in an sich bekannter Weise über Stege 9, die im oberen, seitlichen Bereich ange­ lenkt sind, schwenkbar gehalten und durch Federkraft in die Wirkstellung nach oben geschwenkt. Beim Zuschieben des Schie­ bedachdeckels 10 fährt dieser auf die Stege 9, wodurch das Windleitprofil 2 in eine Ruhestellung nach unten verschwenkt wird und bei geschlossenem Schiebedachdeckel in einem Auf­ nahmekanal im Bereich der vorderen Kante 3 liegt.

Am oberen Rand 11 in der Längsmitte des Windleitprofils 2 ist ein Umströmungsvorsprung als leistenförmige, aufklappbare Auf­ kantung 12 angebracht. Diese Aufkantung 12 ist ca. 30 mm breit und steht im aufgeklappten Zustand in einem 90°-Winkel und einer Höhe von ca. 15 mm vom Windleitprofil 2 ab. Diese Wirkstellung ist in Fig. 1 mit einer durchgehenden Linie ein­ gezeichnet; in der eingeklappten Ruhestellung liegt die Auf­ kantung 12 auf der Fläche des Windleitprofils 2 auf, wie dies strichliert eingezeichnet ist. Die Aufklappung erfolgt durch den Staudruck des Fahrtwinds.

In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausführung einer aufklapp­ baren Aufkantung 12 dargestellt, bei der das leistenförmige Teil an seiner Oberkante mit einer Biegung 13 in Fahrtrich­ tung abgebogen ist und dadurch eine seitliche Umströmung des Teils weiter begünstigt wird. Zudem ist eine Rückstellfeder 14 angebracht, die die Rückführung in die Ruhestellung unter­ stützt, wenn beim Schließen des Schiebedachdeckels 10 das Windleitprofil 2 unter den Bereich der Dachfläche einge­ schwenkt wird.

Der Windabweiser 1 und insbesondere die Aufkantung 12 haben die im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Funktion:

Beim Öffnen des Schiebedachdeckels 10 wird das Windleitprofil 2 nach oben in seine nach hinten geneigte Wirkstellung ge­ schwenkt, wobei dessen oberer Rand 11 über die Dachfläche 6 ragt. Dadurch ist die aufklappbare Aufkantung dem Fahrtwind ausgesetzt und wird durch dessen Staudruck in ihre Wirkstel­ lung aufgeklappt, in der sie in einem Winkel von 50° bis 120°, bevorzugt in einem 90°-Winkel, vom Windleitprofil 2 ab­ steht. Die Aufkantung 12 wird nun umströmt, wodurch sich der in Fig. 5 eingezeichnete, sehr energiereiche Hufeisenwirbel 15 durch Aufwicklung der Strömung bildet. Dieser Hufeisenwirbel 15 zerstört kohärente Strömungsstrukturen im Bereich der Schiebedachöffnung 4, wodurch Zugluft und störende Strömungs­ geräusche im Fahrgastraum weitgehend unterbunden werden.

Claims (12)

1. Windabweiser an einem Schiebedach eines Kraftfahrzeugs,
mit einem leistenförmigen Windleitprofil, das an der vor­ deren Kante der Schiebedachöffnung in Fahrzeugquerrich­ tung angeordnet ist und das bei geöffnetem Schiebedach vor der Schiebedachöffnung mit seinem oberen Rand über die Dachfläche aufragt, wobei dieser obere Rand eine Struk­ tur aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Struktur aus einem im Vergleich zur Gesamtlänge des Windleitprofils (2) kurzen, von dessen oberem Rand (11) in einem Winkel von 50° bis 120°, bevorzugt 90°, ab­ stehenden Umströmungsvorsprung (Aufkantung 12) besteht, an dem sich in Wirkstellung durch Umströmung ein sehr energiereicher Hufeisenwirbel (15) ausbildet, der gleich­ gerichtete, geordnete Strömungsstrukturen im Bereich der Schiebedachöffnung (4) zerstört.

2. Windabweiser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umströmungsvorsprung (Aufkantung 12) leistenförmig ausgebildet ist.

3. Windabweiser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der leistenförmige Umströmungsvorsprung (Aufkantung 12) an seiner Oberkante mit einer Biegung (13) in seiner Wirk­ stellung in Fahrtrichtung abgebogen ist.

4. Windabweiser nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der leistenförmige Umströmungsvorsprung über ein Scharnier mit dem oberen Rand (11) des Windleitprofils (2) verbunden und so als eine in die Wirkstellung aufklappbare Aufkantung (12) ausgebildet ist.

5. Windabweiser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufklappbare Aufkantung (12) in Ruhestellung in Fahrt­ richtung weist und durch den Staudruck des Fahrtwinds auf­ klappbar ist.

6. Windabweiser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der aufklappbaren Aufkantung eine Rückstellfeder (14) gegen den Staudruck angeordnet ist.

7. Windabweiser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufkantung (12) ein Federelement angeordnet ist, das die Aufkantung in die aufgeklappte Stellung drängt und der Schiebedachdeckel (10) die Aufkantung beim Schlie­ ßen des Schiebedachs von hinten her überfährt und in die abgeklappte Ruhestellung bewegt.

8. Windabweiser nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufkantung (12) in ihrer Ruhestel­ lung in einer Mulde im Windleitprofil (2) liegt.

9. Windabweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Umströmungsvorsprung (Aufkantung 12) eine Breite von 20 bis 40 mm und eine vom oberen Rand (11) des Windleitprofils (2) abstehende Höhe von 10 bis 20 mm aufweist.

10. Windabweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Umströmungsvorsprung (Aufkantung 12) in der Längsmitte des Windleitprofils (2) angebracht ist.

11. Windabweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Windleitprofil (2) in Wirkstel­ lung zum Fahrzeugheck hin bzw. zu seinem oberen Rand (11) hin geneigt mit einem Winkel von 30° bis 70° ansteigt.

12. Windabweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Windleitprofil (2) schwenkbar (Achse 5) gelagert ist und über eine Hebelanordnung (Stege 9) beim Schließen des Schiebedachdeckels (10) von einer das Fahrzeugdach (7) mit dem oberen Rand (11) über­ ragenden Wirkstellung in eine eingeklappte Ruhestellung schwenkbar ist.