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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windabweisvorrichtung für einen offenen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus dem Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen, beispielsweise vom Mercedes-Benz E-Klasse Cabriolet der Baureihe A207, ist der Einsatz von Windabweisvorrichtungen bekannt, um bei offener Fahrt für Fahrzeuginsassen unangenehmen Luftzug und Luftverwirbelungen zu vermeiden. Dazu umfasst die Windabweisvorrichtung ein Abweiselement in Form eines Windabweisers, welcher an einem Dachrahmen des offenen Personenkraftwagens angeordnet ist.
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Um den Windabweiser an unterschiedliche Betriebsbedingungen, beispielsweise Fahren mit geöffnetem oder geschlossenem Verdeck, anzupassen, ist der Windabweiser zwischen einer Verstaustellung und wenigstens einer Gebrauchsstellung relativ zum Dachrahmen verstellbar. In der Gebrauchsstellung ist der Windabweiser in Fahrzeughochrichtung nach oben weiter von dem Dachrahmen beabstandet als in der Verstaustellung. Eine solche Windabweisvorrichtung ist beispielsweise der
DE 10 2006 023 911 A1 als bekannt zu entnehmen.
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Diese Windabweisvorrichtung ermöglicht eine besonders gute Ablenkung eines Luftstroms bei offener Fahrt, so dass die Fahrzeuginsassen vor einem übermäßigen und unangenehmen Einströmen von Luft in den Innenraum geschützt werden können. Jedoch weist die Windabweisvorrichtung eine relativ aufwändige Mechanik zum Verstellen des Windabweisers auf tritt optisch deutlich in Erscheinung.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windabweisvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine geringe Komplexität sowie eine sehr gute Optik aufweist bei gleichzeitiger Vermeidung einer übermäßigen Luftströmung in den Innenraum bei offener Fahrt des Personenkraftwagens.
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Diese Aufgabe wird durch eine Windabweisvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Windabweisvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welche eine besonders geringe Komplexität sowie eine sehr gute Optik aufweist und bei welcher sich eine Zugfreihaltung im Innenraum des Personenkraftwagens bei offener Fahrt realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Abweiselement als Luftausströmelement mit wenigstens einer Ausströmöffnung für Luft ausgebildet ist. Mittels der aus der Ausströmöffnung strömenden Luft ist es möglich, die aus der Fahrt resultierende Luftströmung abzulenken und demzufolge Zugluft und unangenehme Verwirbelungen im Innenraum des offenen Personenkraftwagens bei einer offenen Fahrt, d. h. bei geöffnetem Verdeck, zu vermeiden oder zumindest gering zu halten. Ferner sind bei der Windabweisvorrichtung für eine Person sichtbar relativ zum Dachrahmen zu bewegende und beispielsweise vom Dachrahmen ausfahrbare Elemente zum Ablenken der Luft nicht vorgesehen, so dass ein besonders einfacher Aufbau der Windabweisvorrichtung realisierbar ist. Die Fahrzeugoptik beeinträchtigende Spoiler sind bei gleichzeitiger Realisierung einer Zugfreihaltung nicht erforderlich. Die Vermeidung von solchen Elementen, welche zur Realisierung der Zugfreihaltung vom Dachrahmen beabstandet sind, kann auch die Aerodynamik des offenen Personenkraftwagens und somit den Luftwiderstand positiv beeinflussen.
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Des Weiteren kann es die Windabweisvorrichtung ermöglichen, bei einer offenen Fahrt Nieselregen abzulenken und somit die Fahrzeuginsassen vor Nässe zu schützen. Dies beruht auf dem Effekt, dass der Nieselregen durch die aus dem Luftausströmelement strömende Luft abgelenkt und somit vom Innenraum ferngehalten wird. Bei Einsatz einer Gebläseeinrichtung zum Fördern der Luft zu dem Luftausströmelement und aus der Ausströmöffnung kann dieser Effekt sogar schon bei sehr geringen Geschwindigkeiten wie beispielsweise im Stadtverkehr oder auch im Stand, beispielsweise bei Staubildung, realisiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Draufsicht auf eine Karosserie eines offenen Personenkraftwagens, mit einer Windabweisvorrichtung, welche an einem Dachrahmen der Karosserie vorgesehene Windabweiselemente zum Ablenken eines Luftstroms bei offener Fahrt umfasst, wobei die Abweiselemente als Luftausströmelemente mit Ausströmöffnungen für Luft ausgebildet sind;
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische Draufsicht auf die Karosserie des offenen Personenkraftwagens, mit der Windabweisvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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3 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische Draufsicht auf die Karosserie mit den Luftausströmelementen;
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4 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische Draufsicht auf die Karosserie gemäß 3;
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5 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des offenen Personenkraftwagens ohne die Windabweisvorrichtung bzw. bei deaktivierter Windabweisvorrichtung;
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6 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht auf den offenen Personenkraftwagen mit Windabweisvorrichtung, mittels welcher ein aus einer Vorwärtsfahrt des offenen Personenkraftwagens resultierender Luftstrom abgelenkt wird; und
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7 ausschnittsweise eine weitere schematische Seitenansicht des offenen Personenkraftwagens, wobei mittels der Windabweisvorrichtung Regen abgelenkt wird.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Karosserie 10 für einen offenen Personenkraftwagen. Die Karosserie 10 umfasst einen Windschutzscheibenrahmen 12, durch welchen eine Scheibenöffnung 14 für eine Windschutzscheibe des offenen Personenkraftwagens begrenzt ist. Der Windschutzscheibenrahmen 12 umfasst einen oberen vorderen Dachrahmen 16, welcher mit jeweiligen, seitlichen Säulenelementen in Form von A-Säulen 18 der Karosserie 10 verbunden ist.
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Der offene Personenkraftwagen ist vorliegend als Cabriolet ausgebildet. Das zuvor und im Folgenden Geschilderte kann jedoch auch ohne weiteres auf andere offene Personenkraftwagen wie beispielsweise Roadster übertragen werden. Der offene Personenkraftwagen umfasst ein Verdeck, welches zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verlagerbar ist. Das Verdeck ist beispielsweise als Stoffverdeck mit einem Verdeckstoff ausgebildet, kann jedoch auch als sogenanntes Klappdach mit eigensteifen Verdeckelementen ausgebildet sein. In der Schließstellung ist das Verdeck am Dachrahmen 16 abgestützt.
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Um nun bei einer offenen Fahrt für Fahrzeuginsassen des offenen Personenkraftwagens unangenehme Zugluft zu vermeiden und somit eine sogenannte Zugfreihaltung zu schaffen, ist eine im Ganzen mit 20 bezeichnete Windabweisvorrichtung vorgesehen. Die Windabweisvorrichtung 20 umfasst dabei am Dachrahmen 16 angeordnete Abweiselemente zum Ablenken eines die Karosserie 10 umströmenden Luftstroms bei einer offenen Vorwärtsfahrt des Personenkraftwagens. Bei einer Vorwärtsfahrt werden eine Fronthaube 22 und die in 1 nicht dargestellte Windschutzscheibe von der Luftströmung umströmt. Um nun zu vermeiden, dass diese von der Windschutzscheibe über den Dachrahmen 16 abströmende Luftströmung bei geöffnetem Verdeck in den Innenraum 24 des Personenkraftwagens gelangt, ist die Windabweisvorrichtung 20 vorgesehen. Die Abweiselemente sind dabei als Luftausströmelemente 26 ausgebildet, welche – wie in Zusammenschau mit 3 und 4 erkennbar ist – vollständig innerhalb des Dachrahmens 16 aufgenommen sind.
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Die Luftausströmelemente 26 weisen dabei jeweilige Ausströmöffnungen 28 für Luft auf. Die aus den Ausströmöffnungen 28 strömende Luft kann die die Karosserie 10 anströmende bzw. umströmende Luftströmung bei der offenen Fahrt ablenken, so dass die Fahrzeuginsassen vor einem übermäßigen Einströmen von Luft in den Innenraum 24 geschützt werden.
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In 4 ist die die Ausströmöffnungen 28 durchströmende Luft anhand von Richtungspfeilen 30 veranschaulicht. Wie anhand der Richtungspfeile 30 erkennbar ist, verläuft eine jeweilige Durchlassrichtung, in welche die jeweiligen Ausströmöffnungen 28 von der Luft durchströmbar sind, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung. Dabei kann die Luft in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten aus den Ausströmöffnungen 28 strömen.
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Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass in den A-Säulen 18 jeweils zumindest ein Kanalelement 32 vorgesehen ist. Die Kanalelemente 32 sind von Luft durchströmbar und dienen dazu, die aus den Ausströmöffnungen 28 strömende Luft zum Ablenken der Luftströmung den Luftausströmelementen 26 zuzuführen. Mit anderen Worten wird die zum Ablenken der Luftströmung benötigte Luft beidseitig über die Kanalelemente 32 an die Luftausströmelemente 26 herangeführt.
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Die Kanalelemente 32 sind dabei vollständig in den jeweiligen A-Säulen 18 aufgenommen. Dabei ist es denkbar, dass die Kanalelemente 32 als separat von den A-Säulen 18 ausgebildete Bauelemente ausgestaltet und in den A-Säulen 18 aufgenommen sind. Alternativ dazu ist es möglich, dass eine bestehende Rohbaustruktur der A-Säulen 18 zum Darstellen der Kanalelemente 32 genutzt wird. Hierzu ist beispielsweise ein jeweiliges Versteifungselement in den A-Säulen 18 als luftführendes Rohr oder dergleichen Kanalelement ausgeführt.
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1 zeigt die Windabweisvorrichtung 20 gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher eine passive Zuführung der Luft zu den Luftausströmelementen 26 vorgesehen ist. Hierzu sind die Kanalelemente 32 in den A-Säulen 18 mit weiteren, von der Luft durchströmbaren Führungselementen 34 fluidisch verbunden, welche wiederum mit an der Front 36 des offenen Personenkraftwagens vorgesehenen Einlasselementen 38 fluidisch verbunden sind. Bei einer Vorwärtsfahrt des offenen Personenkraftwagens strömt Luft passiv in die vorliegend im Wesentlichen trichterförmig ausgebildeten Einlasselemente 38 ein und wird über die Führungselemente 34 und die Kanalelemente 32 zu den Luftausströmelementen 26 geleitet. Anschließend kann die Luft durch die Ausströmöffnung 28 ausströmen, wie es in 4 durch die Richtungspfeile 30 veranschaulicht ist. Steht der offene Personenkraftwagen still, so kommt es auch nicht zu einem Einströmen von Luft in die Einlasselemente 38 und demzufolge auch nicht zu einem Ausströmen von Luft aus den Ausströmöffnungen 28.
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Durch die sich in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten verjüngende Ausgestaltung der Einlasselemente 38 sind diese im Wesentlichen düsenförmig ausgestaltet, so dass dadurch die einströmende Luft beschleunigt wird. Dadurch kann die Luftströmung mittels der aus den Ausströmöffnungen 28 strömenden Luft auch bei nur geringen Geschwindigkeiten des offenen Personenkraftwagens effektiv abgelenkt werden.
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2 zeigt die Windabweisvorrichtung 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei welcher eine aktive Zuführung von Luft zu den Luftausströmelementen 26 vorgesehen ist. Zur Realisierung dieser aktiven Luftzuführung umfasst die Windabweisvorrichtung 20 jeweilige, den Luftausströmelementen 26 zugeordnete Gebläseeinrichtungen 40. Die Gebläseeinrichtungen 40 saugen Luft aktiv an und fördern die angesaugte Luft aktiv über Führungselemente 34 und die Kanalelemente 32 zu den Luftausströmelementen 26. Sind die Gebläseeinrichtungen 40 deaktiviert, so kommt es – wie in 3 dargestellt ist – nicht zu einem Ausströmen von Luft aus den Ausströmöffnungen 28. Bei einer Aktivierung der Gebläseeinrichtungen 40 kann ein Ausströmen von Luft aus den Ausströmöffnungen 28 sowohl bei einer Fahrt als auch bei einem Stillstand des offenen Personenkraftwagens bewirkt werden. Demzufolge ist es durch die aktive Luftzuführung möglich, eine etwaige, den offenen Personenkraftwagen umströmende Luftströmung auch im Stillstand abzulenken.
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Um auch bei der passiven Luftzuführung ein bedarfsgerechtes Ausströmen von Luft aus den Ausströmöffnungen 28 zu realisieren, kann den Luftausströmelementen 26 zumindest ein Sperrelement zugeordnet sein, mittels welchem ein Durchströmen der Luftausströmelemente 26 mit Luft freigebbar oder verhinderbar ist. Die Sperrelemente können dabei als Klappen oder dergleichen Ventilelemente ausgebildet sein, mittels welchen beispielsweise die Einlasselemente 38, die Führungselemente 34 oder die Kanalelemente 32 fluidisch versperrbar und fluidisch freigebbar sind. Derartige Sperrelemente können auch bei der aktiven Luftführung vorgesehen sein, um ein unerwünschtes Ausströmen der Luft aus den Ausströmöffnungen 28 vermeiden zu können.
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Die Luftausströmelemente 26 können als Luftdüsen ausgebildet sein. Vorliegend weisen die Luftausströmelemente 26 jeweilige Leitelemente 42 beispielsweise in Form von Fächern auf, welche relativ zu dem Dachrahmen 16 bewegbar sind. Vorliegend sind die Leitelemente 42 um eine jeweilige, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse relativ zum Dachrahmen 16 verschwenkbar. Die Leitelemente 42 dienen zum Ablenken der aus den Ausströmöffnungen 28 strömenden Luft, um diese Luft entsprechend in eine gewünschte Richtung zu lenken.
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5 zeigt den offenen Personenkraftwagens ohne die Windabweisvorrichtung 20 bzw. in einem Zustand, in dem keine Luft aus den Luftausströmelementen 26 ausströmt, z. B. bei der passiven Luftzuführung und im Stillstand oder bei der aktiven Luftzuführung und deaktivierten Gebläseeinrichtungen 40. Die die Karosserie 10 an- und umströmende Luftströmung ist in 5 durch Richtungspfeile 44 veranschaulicht. Wie zu erkennen ist, kann es ohne eine Ablenkung der Luftströmung zu einer Luftwalze kommen, woraus eine in den Innenraum 24 und somit zu Fahrzeuginsassen gelangende Luftströmung resultiert.
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Anhand von 6 ist die Ablenkung der Luftströmung (Richtungspfeile 44) mittels der aus den Ausströmöffnungen 28 strömenden Luft veranschaulicht. Diese Luft ist in 6 durch einen Richtungspfeil 46 veranschaulicht. Wie zu erkennen ist, wird die Luftströmung in Fahrzeughochrichtung nach oben abgelenkt, wodurch ein übermäßiges Einströmen in den Innenraum 24 vermieden werden kann.
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Anhand von 7 ist die Möglichkeit veranschaulicht, mittels der Windabweisvorrichtung 20, insbesondere bei der aktiven Luftzuführung, auch leichten Nieselregen abzulenken und so die Fahrzeuginsassen vor dem Nieselregen zu schützen. Der Nieselregen ist in 7 durch besonders schematisch dargestellte Regentropfen 48 veranschaulicht, welche mittels der aus den Ausströmöffnungen 28 strömenden Luft abgelenkt werden. Diese Ablenkung kann bei der aktiven Luftzuführung auch bei sehr geringen Geschwindigkeiten sowie im Stillstand realisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006023911 A1 [0003]
