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Die Erfindung betrifft einen Spoiler, insbesondere Heckspoiler, für ein Kraftfahrzeug, mit dessen Hilfe ein aerodynamischer Effekt, beispielsweise eine Erhöhung eines Anpressdrucks durch ein Umlenken von Fahrtwind, bereit gestellt werden kann.
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Aus
DE 40 14 380 A1 ist ein Spoiler mit einem Spoilerkörper bekannt, der mit Hilfe einer mehrgelenkigen Betätigungskinematik zwischen einer Ablageposition, in welcher der Spoilerkörper in einer Oberseite einer Kraftfahrzeugkarosserie eingesetzt ist, und einer Nutzposition, in welcher der Spoilerkörper einen aerodynamischer Effekt bereitstellt, verlagert werden kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis den aerodynamischen Effekt eines Spoilers durch einfach umzusetzende konstruktive Maßnahmen zu verbessern.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen konstruktiv einfach aufgebauten Spoiler mit einem guten aerodynamischen Effekt ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Spoiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Spoiler, insbesondere Heckspoiler, für ein Kraftfahrzeug vorgesehen mit einem Spoilerkörper zur Umlenkung eines Luftstroms für die Bereitstellung eines aerodynamischen Effekts und einer Betätigungskinematik zur Verlagerung des Spoilerkörpers zwischen einer Ablageposition und einer Nutzposition, wobei der Spoilerkörper einen Hauptspoiler und einen mit Hilfe der Betätigungskinematik relativ zu dem Hauptspoiler bewegbaren Hilfsspoiler aufweist und der Spoilerkörper in der Nutzposition eine größere durch den Hauptspoiler und den Hilfsspoiler bereitgestellte anströmbare Oberfläche als in der Ablageposition aufweist.
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In der Ablageposition kann der Spoilerkörper in einer Kraftfahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs versenkt werden und einen Teil des von einem Fahrgastinnenraum aus nach außen weisenden Oberseite der Kraftfahrzeugkarosserie ausbilden. In der Nutzposition kann der Spoiler einen aerodynamischen Effekt bereitstellen, beispielsweise eine Erhöhung des Anpressdrucks des Kraftfahrzeugs auf einen Untergrund durch eine Umlenkung eines Fahrtwinds von dem Untergrund weg. Da der Spoilerkörper jedoch nicht einteilig sondern zumindest zweiteilig ausgeführt ist, ist es möglich aus mehreren relativ zueinander bewegbaren Teilen eine von dem Fahrtwind besonders große anströmbare Oberfläche des Spoilerkörpers auszubilden, so dass sich im Vergleich zu der frei zugänglichen Oberfläche des Spoilerkörpers in der Ablageposition ein entsprechend stärkerer aerodynamischer Effekt in der Nutzposition erreichen lässt. Zudem kann die Relativbewegung des Hauptspoilers zu dem Hilfsspoiler durch die zum Ausfahren und/oder Einfahren des Spoilerkörpers zwischen der Ablageposition und der Nutzposition sowieso vorgesehene Betätigungskinematik erreicht werden, so dass es nicht erforderlich ist für die Relativbewegung des Hauptspoilers zum Hilfsspoiler einen gesonderten Antrieb, beispielsweise einen elektrisch betriebenen Stellmotor, vorzusehen. Dadurch ist der konstruktive Aufwand zur Ausgestaltung des Spoilers gering gehalten. Durch die mit Hilfe der Betätigungskinematik erreichbare vergrößerte anströmbare Oberfläche des Spoilerkörpers ist ein konstruktiv einfach aufgebauter Spoiler mit einem guten aerodynamischen Effekt ermöglicht.
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Die Betätigungskinematik kann beispielsweise ein Gestänge mit miteinander gelenkig verbundenen Lenkern aufweisen, wobei die Betätigungskinematik insbesondere als Siebengelenk mit sieben Gelenklagern ausgestaltet ist. Die Betätigungskinematik kann einen von einer Antriebseinheit verschiebbaren und/oder verdrehbaren Antriebslenker aufweisen, um den Spoilerkörper zwischen der Ablageposition und der Nutzposition zu verlagern und gegebenenfalls zu verdrehen. Insbesondere können mit Hilfe der Betätigungskinematik auch Zwischenpositionen zwischen der Ablageposition und der Nutzposition angefahren werden, wobei bereits in den Zwischenpositionen eine Vergrößerung der anströmbaren Oberfläche des Spoilerkörpers erreicht werden kann.
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Der Hauptspoiler und der Hilfsspoiler können jeweils eine Oberfläche aufweisen, wobei zumindest vom dem Hauptspoiler oder von dem Hilfsspoiler in der Ablageposition weniger als die gesamte Oberfläche anströmbar ist. In der Ablageposition kann ein Teil der Oberfläche abgedeckt sein. In der Nutzposition kann zumindest ein Teil der zuvor abgedeckten Oberfläche, vorzugsweise die gesamte abgedeckte Oberfläche, zum Vorschein kommen und von dem Fahrtwind angeströmt werden. Insbesondere weist der Hauptspoiler in der Nutzposition eine größere anströmbare Oberfläche als der Hilfsspoiler auf.
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Insbesondere weist der Spoilerkörper in der Nutzposition eine größere durch den Hauptspoiler und den Hilfsspoiler bereitgestellte Erstreckung in Fahrtrichtung als in der Ablageposition auf. Der Hauptspoiler und der Hilfsspoiler können bei einer Bewegung von der Ablageposition in die Nutzposition entlang beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung relativ zueinander verschoben werden, so dass sich die Wegstrecke, über die der Fahrtwind an dem Spoilerkörper entlang strömt, vergrößert werden kann.
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Vorzugsweise ist der Hauptspoiler relativ zum Hilfsspoiler, insbesondere über eine Linearführung, verschiebbar geführt. Durch die Linearführung kann sichergestellt werden, dass sich ein Abstand des Hauptspoilers zum Hilfsspoiler nicht vergrößert oder der Hauptspoiler an dem Hilfsspoiler anschlägt und gegebenenfalls eine weitere Bewegung blockiert. Die Relativbewegung des Hauptspoilers zum Hilfsspoiler kann über die Linearführung zwangsgeführt sein. Dies ermöglicht es beispielsweise eine Lenkerverlängerung eines Lenkers der Betätigungskinematik über ein Langloch an dem Hauptspoiler und/oder den Hilfsspoiler anzulenken, wobei lediglich der Bewegungsanteil der Lenkerverlängerung entlang der Linearführung in eine Relativbewegung des Hauptspoilers zum Hilfsspoiler umgesetzt wird und ein Bewegungsanteil quer zu Linearführung durch eine Verschiebung eines in das Langloch eingreifenden Bolzens ausgeglichen werden kann. Dadurch lässt sich insbesondere eine Schwenkbewegung der Lenkerverlängerung in eine Linearbewegung des Hauptspoilers zum Hilfsspoiler wandeln.
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Besonders bevorzugt ist entweder der Hauptspoiler oder der Hilfsspoiler über einen zusätzlichen Koppellenker an der Betätigungskinematik angelenkt, wobei mit Hilfe des Koppellenkers bei einer Bewegung des Spoilerkörpers zwischen der Ablageposition und der Nutzposition der Hauptspoiler relativ zum Hilfsspoiler bewegbar ist. Durch den Koppellenker kann der Hauptspoiler oder der Hilfsspoiler über ein Gelenklager an die Betätigungskinematik angebunden werden, wobei es möglich ist hierbei einen in einem Langloch geführten Bolzen zu vermeiden. Der Koppellenker kann insbesondere derart an einem Lenker der Betätigungskinematik oder einer Lenkerverlängerung eines Lenkers der Betätigungskinematik angebunden werden, dass der Koppellenker während einer Schwenkbewegung des Lenkers bei einer Bewegung des Spoilerkörpers zwischen der Ablageposition und der Nutzposition zu dem Hauptspoiler und dem Hilfsspoiler beabstandet ist. Insbesondere ist der Koppellenker ständig unterhalb des Spoilerkörpers positioniert, so dass der Koppellenker nicht an dem Hauptspoiler oder dem Hilfsspoiler anschlagen und/oder aus dem Spoilerkörper herausragen kann. Es ist möglich, dass sowohl der Hauptspoiler als auch der Hilfsspoiler jeweils über einen eigenen Koppellenker mit der insbesondere als Siebengelenk ausgestalteten Betätigungskinematik verbunden ist. Vorzugsweise ist entweder nur der Hauptspoiler oder nur der Hilfsspoiler über den Koppellenker an der Betätigungskinematik angelenkt.
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Insbesondere weist der über den Koppellenker an der Betätigungskinematik angelenkte Hauptspoiler oder Hilfsspoiler in der Nutzposition einen größeren Abstand zu einer Kraftfahrzeugkarosserie als der an dem Koppellenker vorbei an der Betätigungskinematik angelenkte Hilfsspoiler oder Hauptspoiler auf. Der von dem Koppellenker angetriebene Hauptspoiler oder Hilfsspoiler kann bei einer Bewegung von der Ablageposition in die Nutzposition von der Kraftfahrzeugkarosserie weg bewegt werden, so dass der Spoilerkörper in der Nutzposition nicht an der Kraftfahrzeugkarosserie anschlagen kann.
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Bei einem als Heckspoiler ausgestalteten Spoiler kann der von dem Koppellenker angetriebene Hauptspoiler oder Hilfsspoiler bei einer Bewegung von der Ablageposition in die Nutzposition entgegen der Fahrtrichtung von der Kraftfahrzeugkarosserie weg bewegt werden.
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Vorzugsweise weist die Betätigungskinematik einen Scherenmechanismus zur Verlagerung des Spoilerkörpers auf, wobei der Scherenmechanismus einen Anbindungslenker zum Verschwenken des Spoilerkörpers aufweist, wobei insbesondere entweder der Hauptspoiler oder der Hilfsspoiler an dem Anbindungslenker vorbei, insbesondere über einen Koppellenker, mit dem Scherenmechanismus verbunden ist, während insbesondere entweder der Hilfsspoiler oder der Hauptspoiler direkt mit dem Anbindungslenker verbunden ist. Der Anbindungslenker kann ein an einem auf den Spoilerkörper weisenden Ende des Scherenmechanismus vorgesehener Lenker sein, der über ein an diesem Ende vorgesehenes Gelenklager hinaus verlängert ist, so dass der Spoilerkörper zu diesem Gelenklager beabstandet mit dem Scherenmechanismus verbunden ist. Dadurch kann der Spoilerkörper um dieses Gelenklager von dem Anbindungslenker verschwenkt werden. Bei dem Scherenmechanismus können über Kreuz verlaufende Lenker vorgesehen sein, die an ihren Kreuzungspunkten über ein Gelenklager verbunden sind.
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Besonders bevorzugt schlägt in der Nutzposition ein erster Lenker der Betätigungskinematik an einem zweiten Lenker über einen Endlagenstopper an. Bei einer Bewegung des Spoilerkörpers von der Ablageposition in die Nutzposition kann der erste Lenker und der zweite Lenker der Betätigungskinematik eine Relativbewegung zueinander ausführen. Hierbei kann ein Teil des ersten Lenkers auf einen Teil des zweiten Lenkers zu bewegt werden. Wenn die maximal ausgefahrene Nutzposition des Spoilerkörpers erreicht ist, schlägt der erste Lenker an dem insbesondere an dem zweiten Lenker befestigten Endlagenstopper an, so dass eine weitere Bewegung blockiert ist. Der Endlagenstopper weist insbesondere ein elastisches, insbesondere gummielastisches, Material auf, das den Aufprall des ersten Lenkers beim Anschlagen dämpft und unnötige Geräuschentwicklungen vermeidet. Eine zu starke Bewegung des Spoilerkörpers über die Nutzposition hinaus in eine aerodynamisch ungünstigere Position wird dadurch vermieden.
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Insbesondere kontaktiert in der Nutzposition der Hauptspoiler den Hilfsspoiler, insbesondere über eine Dichtlippe. Ein Schlitz zwischen dem Hilfsspoiler und dem Hauptspoiler, über den ein Teil des Fahrwinds entweichen kann, kann dadurch zumindest reduziert werden. Stattdessen ist es möglich, dass sich im Übergangsbereich zwischen dem Hilfsspoiler und dem Hauptspoiler ein Totwassergebiet ausbildet, an dem der Fahrtwind mit einem geringen Strömungswiderstand entlang strömen kann, ohne dass die Strömung von dem Spoilerkörper abreißt.
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Vorzugsweise ist in der Ablageposition der Hilfsspoiler im Wesentlichen vollständig in Schwerkraftrichtung unterhalb des Hauptspoilers positioniert. Der Hilfsspoiler kann von dem Hauptspoiler vollständig überdeckt werden, so dass der Bauraumbedarf für einen Ausschnitt in der Kraftfahrzeugkarosserie zur Aufnahme des Spoilerkörpers in der Ablageposition im Wesentlichen nur durch die Geometrie des Hauptspoilers bestimmt ist. Der Spoilerkörper kann dadurch in einer besonders kompakten und bauraumsparenden Weise in der Ablageposition von der Kraftfahrzeugkarosserie aufgenommen sein.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugkarosserie, wobei die Kraftfahrzeugkarosserie eine von einem Innenraum weg weisende anströmbare Oberseite aufweist, und einem an der Kraftfahrzeugkarosserie angelenkten Spoiler, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die anströmbare Oberfläche des Spoilerkörpers in der Ablageposition in den Formverlauf der Oberseite der Kraftfahrzeugkarosserie integriert ist. Durch die mit Hilfe der Betätigungskinematik erreichbare vergrößerte anströmbare Oberfläche des Spoilerkörpers ist ein konstruktiv einfach aufgebauter Spoiler mit einem guten aerodynamischen Effekt ermöglicht.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische Seitenansicht eines Spoilers in einer Ablageposition,
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2: eine schematische Seitenansicht des Spoilers aus 1 in einer Nutzposition und
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3: eine schematische Explosionsansicht des Spoilers aus 1.
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Der in 1 als Heckspoiler ausgestaltete Spoiler 10 ist in einer Kraftfahrzeugkarosserie 12 eines Kraftfahrzeugs versenkt aufgenommen. Der Spoiler 10 weist einen Spoilerkörper 14 auf, der einen oberen Hauptspoiler 16 und einen relativ zu dem Hauptspoiler 16 über eine Linearführung 18 verschiebbaren Hilfsspoiler 20 aufweist. Die Linearführung 18 weist eine mit dem Hilfsspoiler 20 verbundene Führungsschiene 22 auf, in der ein mit dem Hauptspoiler 16 verbundener Gleiter 24 im Wesentlichen entlang einer Fahrtrichtung 26 des Kraftfahrzeugs linear beweglich eingesetzt ist. Der Spoilerkörper 14 weist eine nach außen weisende anströmbare Oberfläche 28 auf, die in der in 1 dargestellten Ablageposition ausschließlich durch die Oberfläche des Hauptspoilers 16 ausgebildet ist, während der Hilfsspoiler 20 vollständung unterhalb des Hauptspoilers 16 positioniert ist. Die Oberfläche 28 des Spoilerkörpers 14 kann in der Ablageposition in den Formverlauf einer von einem Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs nach außen weisenden Außenseite 30 integriert sein.
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Der Spoilerkörper 14 ist mit einer Btätigungskinematik 32 verbunden, mit dessen Hilfe der Spoilerkörper 14 von der in 1 gezeigten Ablageposition in die in 2 gezeigte Nutzposition bewegt werden kann. Die Betätigungskinematik 32 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Siebengelenk ausgestaltet, bei dem ein Scherenmechanismus 34 mit Hilfe eines mit einer Antriebseinheit verschiebbaren und/oder verschwenkbaren Antriebslenkers 36 betätigt werden kann. Der Scherenmechanismus 34 weist einen an dem Kraftfahrzeug angelenkten Führungslenker 36 und einen mit dem Antriebslenker 36 gelenkig verbundenen ersten Verbindungslenker 38 auf, wobei sich der Führungslenker 36 und der erste Verbindungslenker 38 kreuzen und an dem Kreuzungspunkt über ein unteres Scherengelenk 40 miteinander gelenkig verbunden sind. Oberhalb des unteren Scherengelenks 40 ist mit dem ersten Verbindungslenker 38 ein zweiter Verbindungslenker 42 gelenkig angebunden, während mit dem Führungslenker 36 ein Anbindungslenker 44 gelenkig verbunden ist. Der zweite Verbindungslenker 38 und der Anbindungslenker 44 sind wiederum über ein oberes Scherengelenk 46 gelenkig miteinander verbunden.
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Der Anbindungslenker 44 erstreckt sich über das obere Scherengelenk 46 soweit hinaus, dass der Hilfsspoiler 20 fest mit dem Anbindungslenker 44 verbunden werden kann. Der zweite Verbindungslenker 42 weist eine über das obere Scherengelenk 46 hinausragende Lenkerverlängerung 48 auf, an dem ein Koppellenker 50 gelenkig angebunden ist. Der Koppellenker 50 ist zusätzlich über einen Befestigungsansatz 52 mit dem Hauptspoiler 16 verbunden. Der Koppellenker 50 kann bei einer Betätigung des Scherenmechanismus 34 von der Lenkerverlängerung 42 des zweiten Verbindungslenkers 42 um das obere Scherengelenk 46 verschwenkt werden, wodurch der Koppellenker 50 den Hauptspoiler 16 entlang der Linearführung 18 entlang beziehungsweise entgegen der Fahrtrichtung 26 relativ zum Hilfsspoiler 20 verschieben kann.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Führungslenker 36 einen Endlagenstopper 54 auf, an dem der erste Verbindungslenker 38 in der Nutzposition gedämpft anschlagen kann.
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Wie in 3 dargestellt sind insbesondere die Betätigungskinematik 32 und/oder die Linearführung 18 mehrfach, vorzugsweise paarweise, vorgesehen. Ferner kann der Hauptspoiler 16 mehrteilig ausgestaltet sein und beispielsweise durch eine Oberschale 56 und eine Unterschale 58 zusammengesetzt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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