DE102008018440A1

DE102008018440A1 - Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtragstruktur

Info

Publication number: DE102008018440A1
Application number: DE102008018440A
Authority: DE
Inventors: Harald Vogelgesang
Original assignee: VOGELGESANG AG
Current assignee: VOGELGESANG AG
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-15
Also published as: DE202008017644U1

Abstract

Ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtragstruktur mit wenigstens drei Rädern, sowie mit einer fahrerseitigen Sitzposition, die durch einen Dachabschnitt überdeckt ist, der zwischen einer die Sitzposition überdeckenden Schutzposition und einer in einem Fahrzeugheckbereich abgelegten Öffnungsposition fahrzeugseitig beweglich gelagert und sowohl in seiner Schutzposition als auch in seiner Öffnungsposition mit der Fahrzeugtragstruktur verbunden ist, ist bekannt. Erfindungsgemäß ist der Dachabschnitt in seinem - in normaler Fahrtrichtung gesehen - rückseitigen Endbereich mit einem Strömungsleitelement versehen, das eine dachseitige Fahrzeugumströmung derart ändert, dass eine Erhöhung eines Bodenanpressdruckes der Räder im Bereich einer Hinterachse sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition des Dachabschnittes erzielt wird. Einsatz für Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtragstruktur mit wenigstens drei Rädern, sowie mit einer fahrerseitigen Sitzposition, die durch einen Dachabschnitt überdeckt ist, der zwischen einer die Sitzposition überdeckenden Schutzposition und einer in einem Fahrzeugheckbereich abgelegten Öffnungsposition fahrzeugseitig beweglich gelagert und sowohl in seiner Schutzposition als auch in seiner Öffnungsposition mit der Fahrzeugtragstruktur verbunden ist.
Ein derartiges Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2004 059 347 A1 bekannt. Das bekannte Kraftfahrzeug ist ein vierrädriges Fahrzeug, das mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordneten Sitzpositionen versehen ist. Die Sitzpositionen sind nach oben und zur Seite hin offen. Vor der fahrerseitigen Sitzposition ist ein Windschutzscheibenrahmen zusammen mit einer zugehörigen Windschutzscheibe karosseriefest angeordnet. Um wenigstens die fahrerseitige Sitzposition im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vor Wind- und Witterungseinflüssen zu schützen, ist ein Wetterschutz vorgesehen. Der Wetterschutz weist einen Dachabschnitt sowie zwei zu gegenüberliegenden Seiten nach unten an den Dachabschnitt anschließende Seitenabschnitte auf, wobei die Seitenabschnitte einstückig mit dem Dachabschnitt verbunden sind. Der Dachabschnitt erstreckt sich über die fahrerseitige Sitzposition hinweg. Dies gilt für die geschlossene Schutzposition des Wetterschutzes, in der der Wetterschutz lösbar an dem Windschutzrahmen der Karosserie arretiert ist. In dieser Schutzposition erstrecken sich auch die Seitenabschnitte vom Windschutzrahmen ausgehend etwa auf Höhe einer Rückenlehnenanordnung der fahrerseitigen Sitzposition. Der Wetterschutz ist zum Heck und damit auch zur dahinterliegenden Sitzposition hin offen. Der Wetterschutz ist mittels eines Schwenkgestänges derart beweglich an der Fahrzeugtragstruktur gelagert, dass der Wetterschutz aus der Schutzposition am Windschutzrahmen in eine Öffnungsposition im Fahrzeugheckbereich verlagerbar ist. Die Verlagerungsbewegung des Wetterschutzes ist so gewählt, dass der Wetterschutz über die beifahrerseitige, hinter der fahrerseitigen Sitzposition befindliche Sitzposition hinweggeführt wird, ohne eine auf der beifahrerseitigen Sitzposition befindliche Person zu berühren. In der Öffnungsposition ist der Wetterschutz in einem Fahrzeugheckbereich abgelegt, wobei der Wetterschutz dem Fahrzeugheckbereich überlagert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das gegenüber dem bekannten Kraftfahrzeug unabhängig von der Position des Wetterschutzes im Fahrbetrieb reduzierte Auftriebskräfte erfährt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Dachabschnitt in seinem – in normaler Fahrtrichtung gesehen – rückseitigen Endbereich mit einem Strömungsleitelement versehen ist, das eine dachseitige Fahrzeugumströmung derart ändert, dass eine Erhöhung eines Bodenanpressdrucks der Räder im Bereich einer Hinterachse sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition des Dachabschnittes erzielt wird. Das Strömungsleitelement wirkt somit als Spoiler und reduziert im Fahrbetrieb die Auftriebskräfte des Kraftfahrzeugs sowohl in der Schutzposition des Dachabschnittes als auch in der Öffnungsposition des Dachabschnittes. Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement so ausgeführt, dass der Gesamtluftwiderstand des Kraftfahrzeugs weder in der Schutzposition noch in der Öffnungsposition des Dachabschnittes gegenüber dem vorbekannten Kraftfahrzeug erhöht wird. Die strömungstechnische Optimierung des Strömungsleitelementes anhand der vorgegebenen Merkmale und Funktionen erfolgt vorzugsweise im Windkanal und/oder über entsprechende Rechnersimulationen. Durch das Strömungsleitelement wird somit während der Fahrt des Kraftfahrzeugs sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition der Anpressdruck zum Boden hin auf das Kraftfahrzeug erhöht, so dass eine verbesserte Fahrstabilität auch bei höheren Geschwindigkeiten erzielbar ist. Die Übertragung des durch das Strömungsleitelement erhöhten Anpressdruckes vom Dachabschnitt auf die Fahrzeugtragstruktur erfolgt vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung des Dachabschnittes mit der Fahrzeugtragstruktur, die sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition gegeben ist. In der Schutzposition ist eine formschlüssige Verbindung mit der Befestigung am Windschutzrahmen gegeben. In der Öffnungsposition liegt der Dachabschnitt vorzugsweise auf dem Fahrzeugheckbereich auf, wobei die dort gebildeten Abstützpunkte die Übertragungspunkte zur Fahrzeugtragstruktur bilden. Alternativ oder ergänzend kann die Kraftübertragung des durch das Strömungsleitelement erhöhten Anpressdruckes auf den Dachabschnitt auch über entsprechende Kinematikführungen des Dachabschnittes, wie Schwenkgestänge oder ähnliches, erfolgen. Denn die Kinematikführungen stützen den Dachabschnitt zwangsläufig sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition über ihre entsprechenden Lagerpunkte an der Fahrzeugtragstruktur ab. Die Einleitung der erhöhten Anpresskräfte in die Fahrzeugtragstruktur erfolgt somit über die Lagerpunkte der Kinematikführungen. Die in die Fahrzeugtragstruktur eingeleiteten Anpresskräfte schließlich werden zwangsläufig auf die Räder übertragen, da die Fahr zeugtragstruktur mittels dieser Räder auf einem entsprechenden Untergrund abrollt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das Strömungsleitelement einstückig am Dachabschnitt angeformt. Vorzugsweise ist der Dachabschnitt ein einteiliges Kunststoffformteil. Das Strömungsleitelement ist als Spoiler bei der Herstellung des Dachabschnittes mit ausgeformt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Strömungsleitelement als separates Bauteil gestaltet, da es auf einer Außenhaut des Dachabschnittes aufgesetzt und fest mit dem Dachabschnitt verbunden ist. Die feste Verbindung des Strömungsleitelementes mit dem Dachabschnitt kann durch mechanische Befestigungsmittel, insbesondere in Form von Steck- oder Rast- oder Schraubverbindungen, oder durch stoffschlüssige Verbindungen, wie insbesondere durch Verschweißen oder Verkleben, erfolgen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, wobei ein beweglicher Dachabschnitt in unterschiedlichen Positionen dargestellt ist und
4 bis 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, bei dem ebenfalls ein beweglicher Dachabschnitt in unterschiedlichen Stellungen gezeigt ist.
Ein Kraftfahrzeug 1 gemäß den 1 bis 3 ist ein vierrädriges Kraftfahrzeug mit zwei Rädern im Bereich einer Vorderachse 3 und zwei Rädern im Bereich einer Hinterachse 2. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Fahrzeugtragstruktur 4 auf, die in einem mittleren Bereich einen Fahrer zeugtragstruktur 4 auf, die in einem mittleren Bereich einen Fahrer- und Beifahrerraum und in einem Heckbereich ein Fahrzeugheck 9 aufweist. Der Fahrer- und Beifahrerraum umfasst eine fahrerseitige Sitzposition 7 und eine in Fahrzeuglängsrichtung dahinterliegende, beifahrerseitige Sitzposition 8. Die Fahrzeugtragstruktur 4 weist – in normaler Fahrtrichtung gesehen – vor dem Fahrerraum und damit auch vor der fahrerseitigen Sitzposition 7 einen Windschutzrahmen 13 auf, der eine nicht näher bezeichnete Windschutzscheibe umschließt. Das Kraftfahrzeug 1 ist bezüglich seines Aufbaus und seiner Gestaltung bis auf einen nachfolgend näher beschriebenen Dachabschnitt 5 identisch zu dem Kraftfahrzeug, wie es in der DE 10 2004 059 347 A1 dargestellt und beschrieben ist.
Um einen Schutz gegen Wind- oder Witterungseinflüsse für die Fahrzeuginsassen zu bieten, ist ein Wetterschutz 5, 6 vorgesehen, der aus einem Dachabschnitt 5 und zwei auf gegenüberliegenden Seiten an den Dachabschnitt nach unten anschließenden Seitenabschnitten 6 besteht. Die Seitenabschnitte 6 können lösbar oder unlösbar an dem Dachabschnitt 5 befestigt sein. Der Wetterschutz 5, 6 stellt eine sowohl nach vorne als auch nach hinten offene Haube dar, wie anhand der 1 bis 3 erkennbar ist. Der Wetterschutz einschließlich des Dachabschnittes 5 und der Seitenabschnitte 6 ist über eine Führungskinematik in Form eines Schwenkgestänges 10 zwischen einer in 1 dargestellten Schutzposition und einer in 3 dargestellten Öffnungsposition beweglich gelagert.
Bei – wie oben beschrieben – lösbarer Anordnung der Seitenabschnitte 6 an dem Dachabschnitt 5 kann gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung die Führungskinematik direkt an dem Dachabschnitt 5 angreifen. Denn dann sind die Seitenabschnitte 6 nicht tragend eingebunden, so dass sie entfernt werden können, ohne die Verlagerungsfunktion des Dachabschnittes 5 zu beeinträchtigen.
Das Schwenkgestänge 10 ist derart ausgeführt, dass der Wetterschutz mit seinem Dachabschnitt 5 bei einer Überführung von der Schutzposition in die Öffnungsposition so weit oberhalb der beifahrerseitigen Sitzposition 8 verlagert wird, dass eine auf der beifahrerseitigen Sitzposition 8 befindliche Person durch diese Verlagerung des Wetterschutzes nicht beeinträchtigt wird. Das Schwenkgestänge 10 ist im Bereich von Lagerpunkten 11 an der Fahrzeugtragstruktur 4 angelenkt. Die Lagerpunkte 11, die die Einleitungspunkte entsprechend übertragener Kräfte des Schwenkgestänges 10 auf die Fahrzeugtragstruktur 4 definieren, sind etwa auf halber Fahrzeuglänge jeweils seitlich unterhalb der fahrer- und beifahrerseitigen Sitzpositionen 7, 8 positioniert, so dass die Lagerpunkte 11 auf Höhe oder knapp unterhalb eines Höhenniveaus von Vorder- und Hinterachse liegen.
In der Schutzposition gemäß 1 ist der Wetterschutz einschließlich des Dachabschnittes 5 an dem Windschutzrahmen 13 lösbar arretiert. An einem vorderen Randbereich des Seitenabschnittes 6 ist ein Handgriff 14 vorgesehen, der zum einen die Arretierung des Wetterschutzes im Bereich der Fahrzeugtragstruktur unterstützt, und der zum anderen manuell bedienbar ist, um die Arretierung des Wetterschutzes in der Schutzposition oder in der Öffnungsposition zu lösen.
Der Dachabschnitt 5 weist an seinem – in normaler Fahrtrichtung gesehen – rückseitigen Endbereich ein Strömungsleitelement 12 in Form eines Spoilers auf. Das Strömungsleitelement 12 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Dachabschnittes 5 und ist zum rückseitigen Stirnende des Dachabschnittes 5 hin, d. h. in Fahrzeuglängsrichtung, im Wesentlichen konkav ansteigend gestaltet. An seinem rückseitigen Stirnende bildet das Strömungsleitelement 12 eine Strömungsabrisskante. Das Strömungsleitelement 12 ist einstückig an dem Dachabschnitt 5 angeformt. Das Strömungsleitelement 12 ist so ausgeführt, dass es eine Spoilerfunktion sowohl in der Schutzposition des Dachabschnittes 5 gemäß 1 als auch in der Öffnungsposition gemäß 3 ausüben kann. Der Dachabschnitt 5 ist sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition im Wesentlichen in gleicher Lage ausgerichtet, so dass das Strömungsleitelement 12 im Fahrbetrieb die Fahrzeugumströmung so verändert, dass auf den Dachabschnitt 5 ein erhöhter Anpressdruck nach unten erfolgt. Dieser erhöhte Anpressdruck nach unten wird über eine entsprechende Auf- oder Anlage des Dachabschnittes 5 im Bereich des Windschutzrahmens 13 oder am Fahrzeugheck 9 wie auch über die Lagerpunkte 11 in die Fahrzeugtragstruktur 4 eingeleitet, wodurch ein Bodenanpressdruck im Wesentlichen auf die Hinterachse 2 erhöht wird.
Ergänzend ist hinter der beifahrerseitigen Sitzposition 8 ein Windschott 15 vorgesehen, das die beiden Sitzpositionen des Fahrzeuginsassenraumes gegen Luftverwirbelungen und Rückströmungen von hinten während des normalen Fahrbetriebs schützt. Dieses Windschott 15 kann bei Nichtbedarf auch entfernt werden. Es ist vorzugsweise so ausgeführt, dass es in seiner Schottstellung gemäß 1 stehen bleiben kann, auch wenn der Wetterschutz 5, 6 zwischen der Schutzposition und der Öffnungsposition verlagert wird.
Bei der Ausführungsform nach den 4 bis 6 weist ein vierrädriges Kraftfahrzeug 1a für die Überdeckung eines Fahrzeuginsassenraumes nicht lediglich einen Wetterschutz auf, der Teile des Fahrzeuginsassenraumes offen belässt, wie dies bei der Ausführungsform nach den 1 bis 3 der Fall ist. Vielmehr verschließt der Dachabschnitt 5a bei der Ausführungsform nach den 4 bis 6 eine Öffnung zwischen einem frontseitigen Windschutzrahmen und einem hinter dem Fahrzeuginsassenraum befindlichen Überrollbügel vollständig, so dass bei einem in Schutzposition befindlichen Dachabschnitt 5a der Fahrzeuginsassenraum nach oben und zu den Seiten hin verschlossen ist. Im Übrigen sind Aufbau, Lagerung und Funktion des Dachabschnittes 5a entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 ausgeführt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung zur Ausführungsform nach den 1 bis 3 verwiesen wird. Funktionsgleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Buchstabens „a” versehen. Auch der Dachabschnitt 5a weist rückseitig ein Strömungsleitelement 12a auf, das einstückiger Teil des Dachabschnittes 5a ist. Dieses Strömungsleitelement 12a übt eine Spoilerfunktion analog zu der Spoilerfunktion der Strömungsleitelementes 12 nach den 1 bis 3 sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition aus. Die Schutzposition des Dachabschnittes 5a ist in 4 und die Öffnungsposition in 6 dargestellt. Das Strömungsleitelement 12a erhöht somit analog zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition den Bodenanpressdruck auf eine Hinterachse 2a wie auch – in geringerem Maße – auf eine Vorderachse 3a. Eine Arretierung des Dachabschnittes 5a in der Öffnungsposition (6) erfolgt über ein Betätigungselement 14a am Überrollbügel ergänzend zu einer stützenden Auflage des Dachabschnittes 5a auf entsprechenden Abstützbereichen des Fahrzeugheckabschnittes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004059347 A1 [0002, 0010]

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugtragstruktur mit wenigstens drei Rädern, sowie mit einer fahrerseitigen Sitzposition, die durch einen Dachabschnitt überdeckt ist, der zwischen einer die Sitzposition überdeckenden Schutzposition und einer in einem Fahrzeugheckbereich abgelegten Öffnungsposition fahrzeugseitig beweglich gelagert und sowohl in seiner Schutzposition als auch in seiner Öffnungsposition mit der Fahrzeugtragstruktur verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachabschnitt (5, 5a) in seinem – in normaler Fahrtrichtung gesehen – rückseitigen Endbereich mit einem Strömungsleitelement (12, 12a) versehen ist, das eine dachseitige Fahrzeugumströmung derart ändert, dass eine Erhöhung eines Bodenanpressdruckes der Räder im Bereich einer Hinterachse (2) sowohl in der Schutzposition als auch in der Öffnungsposition des Dachabschnittes (5, 5a) erzielt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (12, 12a) einstückig am Dachabschnitt (5, 5a) angeformt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement als separates Bauteil gestaltet ist, das auf eine Außenhaut des Dachabschnittes aufgesetzt und fest mit dem Dachabschnitt verbunden ist.