DE102008006007A1

DE102008006007A1 - Heckflügeleinrichtung

Info

Publication number: DE102008006007A1
Application number: DE102008006007A
Authority: DE
Inventors: Norbert Schwan; Ralf Habrik; Axel Hoh
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-30
Also published as: US20090195016A1; ITMI20082007A1; IT1392155B1; US7607718B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heckflügeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Sportfahrzeug, mit einem sich quer zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs und horizontal erstreckenden Flügelkörper, der seitlich zwischen zwei sich parallel zur Längsrichtung und vertikal erstreckenden Seitenteilen angeordnet ist und an jedem Seitenteil mittels einer Halteeinrichtung befestigt ist, wobei die Halteeinrichtungen eine Einstellung eines Anstellwinkels eines Profils des Flügelkörpers gegenüber einer horizontalen Ausrichtung ermöglichen. Die Einstellbarkeit des Flügelkörpers lässt sich verbessern, indem jede Halteeinrichtung einen mittels einer Einstellschraube entlang der Einstellschraube verstellbaren Führungskörper aufeist, der über einen ersten Führungszapfen mit einem Flügelträger gekoppelt ist, an dem der Flügelkörper angebracht ist, wobei der Flügelträger mit einem zweiten Führungszapfen und einem dritten Führungszapfen in Gleitbahnen geführt verstellbar ist, die relativ zum jeweiligen Seitenteil orstfest ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heckflügeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sportfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einer derartigen Heckflügeleinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Eine Heckflügeleinrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE 200 03 565 U1 bekannt und umfasst einen sich quer zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs sowie horizontal erstreckenden Flügelkörper, der seitlich zwischen zwei sich parallel zur Längsrichtung und vertikal erstreckenden Seitenteilen angeordnet ist. Ferner ist der Flügelkörper an jedem Seitenteil mittels einer Halteeinrichtung befestigt. Diese Halteeinrichtungen sind dabei so ausgestaltet, dass sie eine Einstellung eines Anstellwinkels eines Profils des Flügelkörpers gegenüber einer horizontalen Ausrichtung ermöglichen.
Bei der bekannten Heckflügeleinrichtung weist jede Halteeinrichtung eine Kreisscheibe auf, an der einerseits der Flügelkörper befestigt ist und die andererseits am jeweiligen Seitenteil in einer komplementären Aufnahme drehverstellbar angeordnet ist und mittels eines Lochmusters in unterschiedlichen Relativlagen mit dem Seitenteil verschraubbar ist.
Eine weitere Heckflügeleinrichtung dieser Art ist aus der GB 2 021 059 A bekannt. Die Halteeinrichtungen dieser Heckflügeleinrichtung umfassen jeweils zwei voneinander beabstandete Verschraubungsstellen, von denen die eine eine Drehachse für den Flügelkörper definiert und von denen die andere im jeweiligen Seitenteil in einer kreisbogenförmigen Öffnung verstellbar ist, wenn die jeweiligen Verschraubungen gelockert sind.
Weitere Heckflügeleinrichtungen sind aus der DE 100 47 010 C2 , aus der US 7,063,375 B2 , aus der DE 200 09 988 U1 und aus der DE 31 36 937 A1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Heckflügeleinrichtung bzw. für ein damit ausgestattetes Fahrzeug eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass einerseits eine präzise Einstellung des Anstellwinkels möglich ist, wobei andererseits relativ große Kräfte über die Halteeinrichtung übertragen werden können.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Halteeinrichtungen jeweils mit einer Art Getriebe auszustatten, über das der Flügelkörper am jeweiligen Seitenteil angebracht ist. Das jeweilige Getriebe besitzt eingangsseitig eine Einstellschraube, über die zum Einstellen des Anstellwinkels Stellkräfte einleitbar sind. Die Einstellschraube treibt dabei einen Führungskörper axial, also in ihrer Längsrichtung an. Ausgangsseitig besitzt das Getriebe einen Flügelträger, an dem das jeweilige Ende des Flügelkörpers angebracht ist. Besagter Flügelträger ist einerseits über einen ersten Führungszapfen mit dem Führungskörper antriebsgekoppelt und andererseits über einen zweiten Führungszapfen sowie einen dritten Führungszapfen in Gleitbahnen geführt verstellbar am jeweiligen Seitenteil gehaltert. Die Gleitbahnen sind dabei so auf den Führungskörper abgestimmt, dass eine lineare Verstellung des Führungskörpers entlang der Einstellschraube zu einer definierten Schwenkverstellung des Flügelträgers und somit des Flügelkörpers führt. Da der Flügelträger bei dieser Bauweise immer über drei Führungszapfen am jeweiligen Seitenteil abgestützt ist, kann die jeweilige Halteeinrichtung vergleichsweise große Kräfte zwischen dem Flügelkörper und dem Seitenteil übertragen. Desweiteren kann durch den mit Hilfe der Einstellschraube realisierten Spindeltrieb die Einstellung des Anstellwinkels vergleichsweise präzise durchgeführt werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann bei der jeweiligen Halteeinrichtung der Führungskörper in einer Führungskulisse angeordnet und darin mittels der Einstellschraube geführt verstellbar sein. Durch die geführte Verstellbarkeit des Führungskörpers kann Spiel innerhalb des Getriebes reduziert werden. Die Kraftübertragung lässt sich verbessern, ohne die Einstellschraube stärker zu belasten. Außerdem kann die Genauigkeit des Einstellvorgangs nochmals erhöht werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das jeweilige Seitenteil einen Einsatz aufweisen, der die jeweilige Halteeinrichtung enthält und der in eine am übrigen Seitenteil ausgebildete Aussparung einsetzbar ist. Bei dieser Ausführungsform bilden die Halteeinrichtungen mit dem jeweiligen Einsatz eine komplett vormontierbare Einheit, die grundsätzlich an unterschiedlich gestalteten Seitenteilen montierbar ist. Insbesondere können bei dieser Ausführungsform Fahrzeuge nachträglich mit derartigen Halteinrichtungen ausgestattet werden, indem an den Seitenteilen entsprechende Aufnahmen für die Einsätze ausgebildet werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs im Bereich eines Hecks des Fahrzeugs,
2 einen Längsschnitt durch ein Seitenteil im Bereich einer Halteeinrichtung,
3 eine perspektivische Ansicht von innen auf ein Seitenteil im Bereich der Halteeinrichtung.
Entsprechend 1 kann ein nur teilweise dargestelltes Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich bevorzugt um ein Sportfahrzeug handelt, im dargestellten Heckbereich eine Heckflügeleinrichtung 2 aufweisen. Die Heckflügeleinrichtung 2 dient im Betrieb des Fahrzeugs 1 dazu, die Bodenhaftung des Fahrzeugs 1 im Heckbereich zu verbessern.
Die Heckflügeleinrichtung 2 besitzt zwei Seitenteile 3, die sich parallel zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Längsrichtung 4 des Fahrzeugs 1 sowie vertikal erstrecken. Ferner weist die Heckflügeleinrichtung 2 einen Flügelkörper 5 auf, der sich quer zur Fahrzeugslängsrichtung 4 sowie horizontal erstreckt und der an jeder Seite über eine Halteeinrichtung 6 am jeweiligen Seitenteil 3 befestigt ist. Diese Halteeinrichtungen 6 sind dabei so ausgestaltet, dass sie es ermöglichen, einen Anstellwinkel 7 eines Profils 8 des Flügelkörpers 5 gegenüber einer horizontalen Ausrichtung einzustellen. Besagter Anstellwinkel 7 bestimmt die strömungsdynamische Wirkung des jeweiligen Flügelkörpers 5.
Im gezeigten Beispiel besitzt die Heckflügeleinrichtung 2 zwei Flügelkörper, nämlich zum einen einen Hauptflügel 9 und zum anderen einen durch den Flügelkörper 5 gebildeten Nachflügel, der bezüglich des Hauptflügels 9 an einem abströmseitigen Endbereich angeordnet ist. Der Hauptflügel 9 ist über zumindest einen Träger 10 an einer Karosserie 11 des Fahrzeugs 1 befestigt. Im Beispiel sind zwei derartige Träger 10 vorgesehen, die sich jeweils parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 4 sowie vertikal erstrecken. Die Seitenteile 3 sind an den seitlichen Enden des Hauptflügels 9 befestigt. Dementsprechend ist der Nachflügel 5 bzw. der Flügelkörper 5 über die Seitenteile 3 am Hauptflügel 9 befestigt.
Desweiteren kann der Flügelkörper 5 über wenigstens ein Stützelement 11 vertikal am Hauptflügel 9 abgestützt sein. Im Beispiel sind zwei derartige Stützelemente 11 vorgesehen.
Entsprechend den 2 und 3 weist jede Halteeinrichtung 6 eine Einstellschraube 12 auf sowie einen Führungskörper 13. Die Einstellschraube 12 ist drehbar gelagert und besitzt ein Außengewinde. Der Führungskörper 13 besitzt ein zum Außengewinde der Einstellschraube 12 komplementäres Innengewinde, in welches die Einstellschraube 12 eingesetzt ist. Durch Drehen der Einstellschraube 12 kann der Führungskörper 13 entlang der Einstellschraube 12 verstellt werden. Der Führungskörper 13 ist über einen in 2 erkennbaren ersten Führungszapfen 14 mit einem in 3 erkennbaren Flügelträger 15 antriebsgekoppelt. Der erste Führungszapfen 14 ist hierzu in eine Zapfenaufnahme 16 eingesteckt, die am Führungskörper 13 ausgebildet ist. Der Flügelträger 15 ist so ausgestaltet, dass daran der Flügelkörper 5 anbringbar ist. Beispielsweise kann der Flügelkörper 5 in eine komplementär zum Profil 8 des Flügelkörpers 5 ausgestaltete Aufnahme 17 eingesteckt werden, die am Flügelträger 15 ausgebildet ist.
Der Flügelträger 15 ist nun seinerseits über zwei weitere, in 2 erkennbare Führungszapfen, nämlich über einen zweiten Führungszapfen 18 und einen dritten Führungszapfen 19 in entsprechenden Gleitbahnen 20 bzw. 21 geführt verstellbar. Diese Gleitbahnen 20, 21 sind dabei relativ zum jeweiligen Seitenteil 3 ortsfest ausgestaltet.
Durch Drehen der Einstellschraube 12 verstellt sich der Führungskörper 13 entlang der Einstellschraube 12 und nimmt dadurch zwangsläufig den ersten Führungszapfen 14 mit. Hierdurch wird eine Verstellbewegung des Flügelträgers 15 erzwungen, bei welcher dieser mit seinem zweiten Führungszapfen 18 entlang der ersten Gleitbahn 20 und mit seinem zweiten Führungszapfen 19 entlang der zweiten Gleitbahn 21 verschwenkt. Durch diese Verschwenkung des Flügelträgers 15 ändert sich der Anstellwinkel 7 des Flügelprofils 8.
Im gezeigten Beispiel ist der Führungskörper 13 in einer Führungskulisse 22 verstellbar angeordnet, mit welcher der Führungskörper 13 so zusammenwirkt, dass eine Betätigung der Einstellschraube 12 eine geführte Längsverstellung des Führungskörpers 13 entlang der Führungskulisse 22 bewirkt. Durch diese Führungskulisse 22 erhält ein Getriebe, das durch die Einstellschraube 12, den Führungskörper 13 und den Flügelträger 15 gebildet ist, eine zusätzliche Stabilität, was einerseits eine Kraftübertragung zwischen Flügelkörper 5 und dem jeweiligen Seitenteil 3 verbessert und andererseits eine erhöhte Präzision für die Einstellung des Anstellwinkels 7 ermöglicht.
Die Halteeinrichtung 6 kann optional mit einer Abdeckung 23 ausgestattet sein, die abnehmbar ausgestaltet ist und mit deren Hilfe die Einstellschraube 12 abgedeckt und optional außerdem gesichert werden kann. Die Abdeckung 23 kann entsprechend 3 beispielsweise mit Hilfe von zwei Schrauben 24 an der übrigen Halteeinrichtung 6 befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform enthält die Abdeckung 23 eine Durchgangsöffnung 25, durch die hindurch ein Kopf 26 der Einstellschraube 12 axial zugänglich ist, so dass die Einstellschraube 12 auch bei angebrachter Abdeckung 23 zum Drehen betätigbar ist.
Entsprechend 2 ist die für den ersten Führungszapfen 14 am Führungskörper 13 vorgesehene Zapfenaufnahme 16 als Langloch ausgestaltet. Dies kann für die Kinematik des Einstellvorgangs vorteilhaft sein.
Entsprechend den 2 und 3 kann der Führungskörper 13 bei einer bevorzugten Ausführungsform zwei separate Zapfenaufnahmen für den ersten Führungszapfen 14 aufweisen, nämlich die Zapfenaufnahme 16, die in der gezeigten Konfiguration den ersten Führungszapfen 16 aufnimmt, sowie eine dazu separate weitere Zapfenaufnahme 16'. Der erste Führungszapfen 16 ist in beide Zapfenaufnahmen 16, 16' alternativ einsteckbar. Auf entsprechende Weise ist bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform auch für den zweiten Zapfen 18 eine weitere Gleitbahn 20' vorgesehen, in welcher der zweite Führungszapfen 18 alternativ geführt verstellbar ist. Auch für den dritten Führungszapfen 19 ist eine weitere Gleitbahn 21' vorgesehen, in welcher der dritte Führungszapfen 19 alternativ geführt verstellbar ist. Durch die alternativ bereit stehenden Gleitbahnen 20', 21' sowie die alternativ zur Verfügung stehende Zapfenaufnahme 16' können für den jeweiligen Flügelträger 15 und somit für den jeweiligen Flügelkörper 5 verschiedene Grundstellungen vorgegeben werden. Diese unterscheiden sich im wesentlichen durch den vertikalen Abstand des Flügelkörpers 5, also des Nachflügels vom Hauptflügel 9. Auf entsprechende Weise können auch für den Hauptflügel 9 am jeweiligen Seitenteil 3 zwei unterschiedliche Befestigungsöffnungen 27 bzw. 27' vorgesehen sein, die alternativ zur Anwendung kommen, um unterschiedliche Grundstellungen für den Hauptflügel 9 zu realisieren.
Entsprechend 2 kann das jeweilige Seitenteil 3 einen Einsatz 28 aufweisen, der in eine am übrigen Seitenteil 3 ausgebildete Aussparung 29 eingesetzt ist. Der jeweilige Einsatz 28 weist die Halteeinrichtung 6 auf. Insbesondere enthält der Einsatz 28 die Gleitbahnen 20, 21 bzw. 20', 21' und/oder die Führungskulisse 22. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Halteeinrichtung 6 auch unmittelbar in das Seitenteil 3 eingearbeitet sein. Die Gleitbahnen 20, 21 bzw. 20', 21' und/oder die Führungskulisse 22 sind dann direkt in das jeweilige Seitenteil 3 eingearbeitet.
Die Führungszapfen 14, 18, 19 sind am jeweiligen Flügelträger 15 an entsprechenden Armen ausgebildet. Entsprechend 3 ist an einem ersten Arm 30 der erste Führungszapfen 14 ausgebildet, während der zweite Führungszapfen 18 an einem zweiten Arm 31 ausgebildet ist und der dritte Führungszapfen 19 an einem dritten Arm 32 ausgebildet ist. Optional kann das jeweilige Seitenteil 3 bzw. der zugehörige Einsatz 28 Aussparungen 33 bzw. 33' aufweisen, die komplementär zu den Bewegungsbahnen der Arme 31, 32 ausgebildet sind, die sich bei Verstellbewegungen des Flügelträgers 15 ergeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 20003565 U1 [0002]
- GB 2021059 A [0004]
- DE 10047010 C2 [0005]
- US 7063375 B2 [0005]
- DE 20009988 U1 [0005]
- DE 3136937 A1 [0005]

Claims

Heckflügeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Sportfahrzeug, – mit einem sich quer zu einer Längsrichtung (4) des Fahrzeugs (1) und horizontal erstreckenden Flügelkörper (5), der seitlich zwischen zwei sich parallel zur Längsrichtung (4) und vertikal erstreckenden Seitenteilen (3) angeordnet ist und an jedem Seitenteil (3) mittels einer Halteeinrichtung (6) befestigt ist, – wobei die Halteeinrichtungen (6) eine Einstellung eines Anstellwinkels (7) eines Profils (8) des Flügelkörpers (5) gegenüber einer horizontalen Ausrichtung ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, – dass jede Halteeinrichtung (6) einen mittels einer Einstellschraube (12) entlang der Einstellschraube (12) verstellbaren Führungskörper (13) aufweist, der über einen ersten Führungszapfen (14) mit einem Flügelträger (15) gekoppelt ist, an dem der Flügelkörper (5) angebracht ist, – dass der Flügelträger (15) mit einem zweiten Führungszapfen (18) und einem dritten Führungszapfen (19) in Gleitbahnen (20, 21) geführt verstellbar ist, die relativ zum jeweiligen Seitenteil (3) ortsfest ausgebildet sind.
Heckflügeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (13) in einer Führungskulisse (22) angeordnet und darin mittels der Einstellschraube (12) geführt verstellbar ist.
Heckflügeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halteeinrichtung (6) eine abnehmbare Abdeckung (23) zum Abdecken und/oder zum Sichern der Einstellschraube (12) aufweist.
Heckflügeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (13) zur Aufnahme des ersten Führungszapfens (14) eine als Langloch ausgestaltete Zapfenaufnahme (16) aufweist.
Heckflügeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (13) zwei separate Zapfenaufnahmen (16, 16') aufweist in denen der erste Führungszapfen (14) alternativ aufnehmbar ist.
Heckflügeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Führungszapfen (18) und für den dritten Führungszapfen (19) jeweils zwei separate Gleitbahnen (20, 21, 20', 21') vorgesehen sind, in denen der zweite Führungszapfen (18) und der dritte Führungszapfen (19) alternativ geführt verstellbar sind.
Heckflügeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Seitenteil (3) einen Einsatz (28) aufweist, der die jeweilige Halteeinrichtung (6) enthält und der in eine am übrigen Seitenteil (3) ausgebildete Aussparung (29) einsetzbar ist.
Heckflügeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckflügeleinrichtung (2) einen Hauptflügel (9) und einen durch den Flügelkörper (5) gebildeten Nachflügel aufweist.
Heckflügeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, – dass der Hauptflügel (9) über wenigstens einen Träger (10) an einer Karosserie (11) des Fahrzeugs (1) befestigbar ist, – dass die Seitenteile (3) am Hauptflügel (9) befestigt sind.
Fahrzeug, insbesondere Sportfahrzeug, mit einer Heckflügeleinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.