DE102017124569B4 - Spoiler device for a front portion of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Spoilervorrichtung (10) für einen Frontabschnitt (100) eines Fahrzeugs, aufweisendein Spoilerbauteil (20) mit wenigstens einer unter Windlast aerodynamisch wirksamen Spoilerfläche (22), undeinen Querträger (30) zur Aufnahme von mechanischen Kräften,wobei der Querträger (30) einen Grundkörper (50) und wenigstens einen vom Grundkörper (50) nach vorne vorstehenden Ausleger (40) aufweist,wobei der wenigstens eine Ausleger (40) separat von dem Grundkörper (50) des Querträgers (30) ausgebildet und mit dem Grundkörper (50) formschlüsig und/oder kraftschlüssig verbunden ist,wobei der wenigstens eine Ausleger (40) in einen Aufnahmeabschnitt (24) des Spoilerbauteils (20) eingreift und eine Kontaktfläche (46) aufweist für eine kraftübertragende Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche (26) des Aufnahmeabschnitts (24) zumindest unter Einwirkung der Windlast,wobei wenigstens ein Ausleger (40) einen Rastabschnitt (48) aufweist für ein verrastendes Eingreifen eines Gegenrastabschnitts (28) des Aufnahmeabschnitts (24), wobei der Rastabschnitt (48) mit dem Gegenrastabschnitt (28) eine Rastrichtung (RR) des Verrastens definiert, wobei die Rastrichtung (RR) mit einer Verformungsrichtung (VR) des Spoilerbauteils (20) unter Windlast gemeinsam ausgerichtet ist und mit der Belastungsrichtung durch die Windlast korreliert.Spoiler device (10) for a front section (100) of a vehicle, having a spoiler component (20) with at least one spoiler surface (22) that is aerodynamically effective under wind load, and a cross member (30) for absorbing mechanical forces, the cross member (30) having a base body ( 50) and at least one outrigger (40) protruding forward from the base body (50), the at least one outrigger (40) being formed separately from the base body (50) of the crossbeam (30) and being positively connected to the base body (50) and/or or is non-positively connected, wherein the at least one extension (40) engages in a receiving section (24) of the spoiler component (20) and has a contact surface (46) for force-transmitting contacting of a counter-contact surface (26) of the receiving section (24) at least under the action of the Wind load, at least one extension arm (40) having a latching section (48) for latching engagement of a counter-latching section (28) of the receiving section (24), the latching section (48) defining a latching direction (RR) of the latching with the counter-latching section (28). , wherein the locking direction (RR) is aligned with a deformation direction (VR) of the spoiler component (20) under wind load and correlates with the load direction by the wind load.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spoilervorrichtung für einen Frontabschnitt eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren für die Montage einer solchen Spoilervorrichtung.The present invention relates to a spoiler device for a front section of a vehicle and a method for assembling such a spoiler device.

Es ist bekannt, dass Fahrzeuge, insbesondere Sportfahrzeuge, mit Spoilervorrichtungen versehen werden, um die aerodynamische Umströmung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Insbesondere sind auch an den Frontabschnitten des Fahrzeugs sogenannte Frontspoiler vorgesehen, welche insbesondere den Anpressdruck auf die Reifen und damit den Anpressdruck des Fahrzeugs auf die Fahrbahn erhöhen.It is known that vehicles, especially sports vehicles, are provided with spoiler devices in order to influence the aerodynamic flow around the vehicle. In particular, so-called front spoilers are also provided on the front sections of the vehicle, which in particular increase the contact pressure on the tires and thus the contact pressure of the vehicle on the road.

Die bekannten Spoilervorrichtungen sind dabei insbesondere am vorderen Ende des Frontabschnitts über die gesamte Querbreite des Fahrzeugs angeordnet. Für eine mechanische Stabilisierung sind hinter den Spoilervorrichtungen Querträger vorgesehen, welche zum Beispiel als Teil der Karosserie des Fahrzeugs einen Stahlaufbau aufweisen können. Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es jedoch, dass bei hoher Windbelastung die Stabilisierung durch den Querträger nur bedingt ausreicht. Die Windbelastung auf das Spoilerbauteil führt dazu, dass die gewünschte aerodynamische Funktion gewährleistet wird. Dafür ist eine entsprechend aerodynamisch wirksame Spoilerfläche am Spoilerbauteil von dem Fahrtwind angeströmt. Durch das Anströmen mit dem Fahrtwind entsteht eine Windlast, welche eine Kraft auf die Spoilerfläche und damit auf das Spoilerbauteil bewirkt. Diese Windlast führt dazu, dass eine elastische Verformung des Spoilerbauteils eintritt, und dieser sich aus seiner Neutralposition herausbewegt. Bei den bekannten Lösungen werden die Querträger hierfür stabilisierenderweise durch am Ende angeordnete Befestigungspunkte eingesetzt. Bei sehr hohen Endgeschwindigkeiten, insbesondere bei schnellen Sportwagen mit Höchstgeschwindigkeiten von über 300 km/h reicht diese Stabilisierung jedoch nicht aus. Hier müssen bei den bekannten Lösungen die Spoilervorrichtungen deutlich stabiler bzw. massiver und damit schwerer und teurer ausgestaltet werden, um die maximale Durchbiegung bei Maximalgeschwindigkeit unter einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten.The known spoiler devices are arranged in particular at the front end of the front section over the entire transverse width of the vehicle. For mechanical stabilization, cross members are provided behind the spoiler devices, which can have a steel structure, for example, as part of the body of the vehicle. A disadvantage of the known solutions, however, is that the stabilization provided by the cross member is only partially sufficient in the event of high wind loads. The wind load on the spoiler component means that the desired aerodynamic function is guaranteed. For this purpose, the relative wind flows against a correspondingly aerodynamically effective spoiler surface on the spoiler component. The flow of airstream creates a wind load, which exerts a force on the spoiler surface and thus on the spoiler component. This wind load causes the spoiler component to undergo elastic deformation and move out of its neutral position. In the known solutions, the crossbeams are used for this purpose by means of attachment points arranged at the end. However, at very high top speeds, especially in fast sports cars with top speeds of over 300 km/h, this stabilization is not sufficient. Here, in the known solutions, the spoiler devices must be designed to be significantly more stable or massive and therefore heavier and more expensive in order to keep the maximum deflection at maximum speed below a predetermined threshold value.

DE 199 34 141 A1 offenbart eine Stoßfängerabstützung mit einer energieabsorbierenden Struktur und einem Spoiler, wobei der Spoiler durch eine am Fahrzeug angebrachte Abstützung in seiner Auslenkung begrenzt ist. DE 199 34 141 A1 discloses a bumper support having an energy absorbing structure and a spoiler, wherein the spoiler is limited in its deflection by a support attached to the vehicle.

WO 2008/ 131 829 A1 offenbart auch einen Spoiler, der Spoiler durch eine am Fahrzeug angebrachte Abstützung in seiner Auslenkung begrenzt ist. WO 2008/131 829 A1 also discloses a spoiler that is limited in deflection by a support attached to the vehicle.

DE 10 2005 037 149 B4 und DE 101 12 424 A1 offenbaren weiteren Stand der Technik. DE 10 2005 037 149 B4 and DE 101 12 424 A1 disclose further prior art.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die mechanische Stabilität des Spoilers bzw. der Spoilervorrichtung zu verbessern.It is the object of the present invention to at least partially eliminate the disadvantages described above. In particular, it is the object of the present invention to improve the mechanical stability of the spoiler or the spoiler device in a cost-effective and simple manner.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Spoilervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a spoiler device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 10. Further features and details of the invention result from the dependent claims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the spoiler device according to the invention naturally also apply in connection with the method according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to alternately.

Erfindungsgemäß ist eine Spoilervorrichtung für einen Frontabschnitt eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Spoilervorrichtung weist ein Spoilerbauteil mit wenigstens einer unter Windlast aerodynamisch wirksamen Spoilerfläche auf. Weiter ist ein Querträger zur Aufnahme von mechanischen Kräften vorgesehen. Der Querträger weist einen Grundkörper und wenigstens einen vom Grundkörper nach vorne vorstehenden Ausleger auf, welcher in einen Aufnahmeabschnitt des Spoilerbauteils eingreift und mit einer Kontaktfläche versehen ist. Diese Kontaktfläche ist für eine kraftübertragende Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche des Aufnahmeabschnitts zumindest unter Einwirkung der Windlast zur Verfügung gestellt.According to the invention, a spoiler device is provided for a front section of a vehicle. The spoiler device has a spoiler component with at least one spoiler surface that is aerodynamically effective under wind load. A crossbeam is also provided to absorb mechanical forces. The cross member has a base body and at least one extension which protrudes forward from the base body and which engages in a receiving section of the spoiler component and is provided with a contact surface. This contact surface is provided for force-transmitting contacting of a counter-contact surface of the receiving section, at least under the action of the wind load.

Unter der Windlast ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass bei der Bewegung des Fahrzeugs die Umströmung des Fahrzeugs als Fahrtwind bezeichnet werden kann. Dieser Fahrtwind wirkt insbesondere auf das Spoilerbauteil und dort vorzugsweise auf die aerodynamisch wirksame Spoilerfläche ein. Damit wird eine Windkraft erzeugt, welche als Windlast bezeichnet wird und als Krafteinwirkung am Spoilerbauteil wirksam wird.In the context of the present invention, the wind load means that when the vehicle is moving, the flow around the vehicle can be referred to as the relative wind. This relative wind acts in particular on the spoiler component and there preferably on the aerodynamically effective spoiler surface. A wind force is thus generated, which is referred to as wind load and acts as a force on the spoiler component.

Die aerodynamisch wirksame Spoilerfläche kann selbstverständlich auch aufgeteilt sein auf mehrere Teilflächen. Auch sind zwei oder mehr separat aerodynamisch wirksame Spoilerflächen im Sinne der vorliegenden Erfindung bei einem Spoilerbauteil denkbar.Of course, the aerodynamically effective spoiler surface can also be divided into several partial surfaces. Two or more separately aerodynamically effective spoiler surfaces are also conceivable within the meaning of the present invention for a spoiler component.

Die Materialwahl für das Spoilerbauteil wie auch für den Querträger ist für das erfindungsgemäße Wirken unerheblich. So können bekannte Querträger genauso eingesetzt werden, wie Querträger aus neuen und besonders leichten Materialien, wie zum Beispiel Leichtmetallen oder Verbundmaterialien. Auch die Verwendung unterschiedlichster Materialkombinationen für das Spoilerbauteil, den Querträger und/oder den Ausleger ist im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.The choice of material for the spoiler component as well as for the cross member is irrelevant for the working according to the invention. Known crossbeams can be used in the same way as crossbeams made from new and particularly light materials, such as light metals or composite materials. The use of a wide variety of material combinations for the spoiler component, the cross member and/or the boom is also conceivable within the meaning of the present invention.

Um die Stabilisierungswirkung bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung zu verbessern, ist der Querträger nun mit wenigstens einen Ausleger versehen. Ein Ausleger ist ein Teilabschnitt des Querträgers, welcher sich im Wesentlichen längs zum Querträger von diesem wegerstreckt. Damit kann der Ausleger in erfindungsgemäßer Weise in einen Aufnahmeabschnitt hineinragen bzw. eingreifen.In order to improve the stabilizing effect in a spoiler device according to the invention, the cross member is now provided with at least one cantilever. An outrigger is a portion of the cross member which extends away from the cross member generally longitudinally. The cantilever can thus protrude or engage in a receiving section in a manner according to the invention.

Für die mechanische Stabilisierung ist nun eine kraftübertragende Kontaktierung zwischen der Kontaktfläche des Auslegers einerseits und einer Gegenkontaktfläche des Aufnahmeabschnitts andererseits vorgesehen. Wird das Fahrzeug nun bewegt, und Fahrtwind wirkt auf die Spoilerfläche ein, so entsteht das Einwirken der Windlast in der beschriebenen Weise. Das Spoilerbauteil wird unter dieser Windlast eine elastische Verformung durchführen und diese Kraft bzw. eine entgegengesetzte Stabilisierungskraft wird sich zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche aufbauen. Ein Kraftgleichgewicht entsteht also an der Kontaktierungsstelle bzw. der Kontaktierungsfläche zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche. Die Spoilerfläche kann sich nun also beim Eintreffen der Windlast zumindest teilweise an der Kontaktfläche und damit über den Ausleger auch am Querträger zusätzlich abstützen. Dabei können selbstverständlich auch zwei oder mehr Ausleger vorgesehen sein, um diese mechanische Stabilisierungswirkung noch weiter zu verstärken. Auch kann der Ausleger an unterschiedlichsten Positionen des Querträgers angeordnet werden, um insbesondere in der später noch erläuterten mittigen Position die maximale Durchbiegung in der Mitte des Spoilerbauteils zu reduzieren.For the mechanical stabilization, a force-transmitting contact is now provided between the contact surface of the cantilever on the one hand and a counter-contact surface of the receiving section on the other hand. If the vehicle is now moved and the relative wind acts on the spoiler surface, the wind load acts in the manner described. The spoiler component will perform an elastic deformation under this wind load and this force or an opposing stabilizing force will build up between the contact surface and the counter-contact surface. A force balance thus arises at the contacting point or the contacting surface between the contact surface and the counter-contact surface. When the wind load arrives, the spoiler surface can now also be supported at least partially on the contact surface and thus also on the cross member via the boom. Of course, two or more cantilevers can also be provided in order to further increase this mechanical stabilizing effect. The boom can also be arranged at the most varied of positions on the cross member, in order to reduce the maximum deflection in the middle of the spoiler component, in particular in the middle position, which will be explained later.

Erfindungsgemäß kann dabei die kraftübertragende Kontaktierung zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche zumindest unter Windlast bestehen. Das bedeutet, dass ohne Belastung durch die Windlast, also bei stehendem Fahrzeug und unbelasteter Spoilerfläche ein Spalt zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche bestehen kann. Zumindest jedoch, sobald das Fahrzeug eine gewisse Mindestgeschwindigkeit erreicht hat und dementsprechend die Windlast einen Schwellwert an Krafteinwirkung überschreitet, wird die Kontaktfläche und die Gegenkontaktfläche miteinander in eine kraftübertragende Kontaktierung treten. Somit tritt die stabilisierende Wirkung bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung entweder sofort, wenn zwischen Kontaktfläche und Gegenkontaktfläche kein Spalt besteht, oder aber ab einer definierten Mindestgeschwindigkeit, wenn ein Spalt zwischen Kontaktfläche und Gegenkontaktfläche durch elastische Verformung des Spoilerbauteils überwunden worden ist, ein.According to the invention, the force-transmitting contact between the contact surface and the counter-contact surface can exist at least under wind load. This means that when there is no load from the wind load, ie when the vehicle is stationary and the spoiler surface is unloaded, there can be a gap between the contact surface and the counter-contact surface. However, at least as soon as the vehicle has reached a certain minimum speed and the wind load accordingly exceeds a threshold value of force, the contact surface and the counter-contact surface will come into force-transmitting contact with one another. Thus, the stabilizing effect of a spoiler device according to the invention occurs either immediately if there is no gap between the contact surface and counter-contact surface, or from a defined minimum speed if a gap between the contact surface and counter-contact surface has been overcome by elastic deformation of the spoiler component.

Durch das erfindungsgemäße mechanische Stabilisieren über den Ausleger können die Spoilervorrichtung und insbesondere auch das Spoilerbauteil weiter in der kostengünstigen, einfachen und vor allem leichten Bauweise zur Verfügung gestellt sein. Die mechanische Stabilisierung auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten wird durch die Stabilisierungswirkung des Auslegers gewährleistet und eine Kraftabtragung über den Querträger zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise ist die kraftübertragende Kontaktierung dabei auf einer auf das Fahrzeug bezogenen Oberseite der Kontaktfläche und einer Unterseite der Gegenkontaktfläche des Aufnahmeabschnitts vorgesehen. Somit kann sich also das Spoilerbauteil von oben auf der Kontaktfläche des Auslegers in der erfindungsgemäßen Weise abstützen bzw. mechanisch stabilisiert werden.Due to the mechanical stabilization according to the invention via the cantilever, the spoiler device and in particular also the spoiler component can continue to be made available in a cost-effective, simple and, above all, light construction. The mechanical stabilization, even at very high speeds, is ensured by the stabilizing effect of the cantilever and a force transfer via the cross member is made available. Preferably, the force-transmitting contact is provided on an upper side of the contact surface relative to the vehicle and an underside of the counter-contact surface of the receiving section. Thus, the spoiler component can be supported or mechanically stabilized from above on the contact surface of the boom in the manner according to the invention.

Bei der erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung ist der wenigstens eine Ausleger separat von einem Grundkörper des Querträgers ausgebildet. Eine separate Ausbildung erlaubt es auch, ein Nachrüsten bereits bestehender Systeme zur Verfügung zu stellen. Auch können bestehende Konstruktionen mit bereits vorhandenen Querträgern in der Montage in Zukunft mit erfindungsgemäßen Auslegern zu einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung führen.In the spoiler device according to the invention, the at least one extension arm is designed separately from a base body of the cross member. A separate training also makes it possible to retrofit existing systems. Existing constructions with already existing crossbeams in the assembly can in future lead to a spoiler device according to the invention with brackets according to the invention.

Der Grundkörper kann dann dabei aus einem Metallwerkstoff gebildet sein. Der Ausleger ist zum Beispiel aus einem Verbundwerkstoff, zum Beispiel aus einem Faserverbund- oder einem Kunststoffwerkstoff zur Verfügung gestellt. Ein solches Bauteil aus kombinierten Materialien kann als Querträger auch als Hybridbauteil bezeichnet werden. Insbesondere sind die Befestigungsmöglichkeiten des Auslegers am Grundkörper dabei flexibel vorgesehen, so dass unterschiedliche Ausleger an einem gleichen Grundkörper und/oder an unterschiedlichen Positionen für unterschiedliche Fahrzeugtypen einsetzbar sind.The base body can then be formed from a metal material. The cantilever is made available, for example, from a composite material, for example a fiber composite material or a plastic material. Such a component made of combined materials can also be referred to as a cross member as a hybrid component. In particular, the options for attaching the extension arm to the base body are flexible, so that different extension arms can be used on the same base body and/or in different positions for different vehicle types.

Der wenigstens eine Ausleger ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Insbesondere kann der Ausleger zum Beispiel seitlich auf einen profilierten Querträger aufgeschoben werden. Damit wird ein erster Formschluss für die Kraftübertragung zur Verfügung gestellt. Mithilfe von Befestigungsmitteln, wie Nieten, Schweißnähten oder Schrauben, kann eine Positionierung des Auslegers festgelegt werden, so dass in formschlüssiger und/oder kraftschlüssiger Weise der Ausleger positioniert und für die mechanische Stabilisierung zur Verfügung gestellt ist. Hier wird nochmals deutlich, dass durch die Separierung des Auslegers vom Grundkörper eine höhere Flexibilität und eine flexible Anpassungsmöglichkeit für die Spoilervorrichtung an unterschiedliche Fahrzeugtypen gegeben sind.The at least one extension is connected to the base body in a form-fitting and/or force-fitting manner. In particular, the boom can, for example, be pushed laterally onto a profiled cross member. This provides a first form fit for the power transmission. Using fasteners such as rivets, Welds or screws, a positioning of the boom can be determined so that the boom is positioned in a form-fitting and/or non-positive manner and made available for the mechanical stabilization. Here it becomes clear again that the separation of the extension arm from the base body gives greater flexibility and a flexible possibility of adapting the spoiler device to different vehicle types.

Bei der erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung weist wenigstens ein Ausleger, insbesondere an der Kontaktfläche und/oder im Bereich der Kontaktfläche, einen Rastabschnitt für ein verrastendes Eingreifen eines Gegenrastabschnitts des Aufnahmeabschnitts, insbesondere der Gegenkontaktfläche, auf.In the spoiler device according to the invention, at least one arm has a latching section, in particular on the contact surface and/or in the region of the contact surface, for latching engagement of a counter-latching section of the receiving section, in particular the counter-contact surface.

Das Verrasten kann insbesondere als Montagesicherung verstanden werden und vermeidet auch bei unerwünschten Windlasten mit konträrer Eingriffsrichtung, dass sich die Kontaktierung zwischen der Kontaktfläche und der Gegenkontaktfläche löst.The latching can be understood in particular as a means of securing assembly and, even in the case of undesired wind loads with a contrary direction of engagement, prevents the contacting between the contact surface and the counter-contact surface becoming detached.

Darüber hinaus kann durch die Rastabschnitte und die Gegenrastabschnitte die Gesamtübertragungsfläche der Kraft, welche als Windlast auf das Spoilerbauteil wirkt, vergrößert werden. Die Lastabtragung wird somit verbessert und gleichzeitig in zusätzlicher Weise abgesichert.In addition, the total transmission area of the force acting as a wind load on the spoiler component can be increased by the latching sections and the counter-latching sections. The load transfer is thus improved and at the same time secured in an additional way.

Der Rastabschnitt definiert mit dem Gegenrastabschnitt eine Rastrichtung des Verrastens, wobei die Rastrichtung mit einer Verformungsrichtung des Spoilerbauteils unter Windlast gemeinsam ausgerichtet ist und mit der Belastungsrichtung durch die Windlast korreliert. Darunter ist zu verstehen, dass sich die Rastrichtung quasi in selbstsichernder Weise ausgerichtet hat. Eine Verformungsrichtung ist dabei die Richtung, in welche sich das Spoilerbauteil unter der üblichen Windlast verformt. Bei einem Frontspoiler ist dies üblicherweise eine Durchbiegung nach unten. Ist nun die Rastrichtung, also die Richtung, in welche der Rastabschnitt mit dem Gegenrastabschnitt verrastet, ebenfalls nach unten gerichtet, zum Beispiel entlang dieser Verformungsrichtung oder mit einem spitzen Winkel zu derselben, so wird eine Verformung oder gewünschte Verformung durch die Krafteinwirkung der Windlast zu einer Verstärkung der Verrastung führen. Somit sichert quasi der Betrieb des Fahrzeugs durch das Eingreifen der Windlast und die entsprechend ausgerichtete Korrelation zwischen Rastrichtung und Verformungsrichtung die beschriebene Verrastung zwischen Rastabschnitt und Gegenrastabschnitt noch weiter ab.The latching section defines a latching direction of latching with the counter-latching section, the latching direction being aligned with a deformation direction of the spoiler component under wind load and correlating with the direction of loading by the wind load. This means that the latching direction has aligned itself in a quasi self-locking manner. A direction of deformation is the direction in which the spoiler component deforms under the usual wind load. In the case of a front spoiler, this is usually a downward deflection. If the latching direction, i.e. the direction in which the latching section latches with the counter-latching section, is also directed downwards, for example along this direction of deformation or at an acute angle to the same, a deformation or desired deformation due to the force of the wind load will lead to an increase in the latching. Thus, the operation of the vehicle through the intervention of the wind load and the correspondingly aligned correlation between the latching direction and the direction of deformation more or less secures the described latching between the latching section and the counter-latching section.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung die Kontaktfläche die Gegenkontaktfläche auch windkraftfrei, insbesondere flächig, kontaktiert. Ein windkraftfreies Kontaktieren bedeutet, dass auch im Montagezustand die Kontaktfläche die Gegenkontaktfläche kontaktiert. Die stabilisierende Wirkung tritt demnach sofort ein und ist nicht abhängig von einer Mindestdurchbiegung bei einem Schwellwert einer Mindestgeschwindigkeit. Dies erlaubt es, insbesondere eine vereinfachte Montage, bevorzugt mit einer vereinfachten Qualitätskontrolle, durchzuführen. Auch wird die Anfangsdurchbiegung deutlich reduziert, so dass auch hier eine erhöhte mechanische Stabilisierung von Anfang an zur Verfügung gestellt ist.It can be advantageous if, in the case of a spoiler device according to the invention, the contact surface also contacts the counter-contact surface without wind force, in particular over a surface area. A wind force-free contact means that the contact surface contacts the mating contact surface even when assembled. Accordingly, the stabilizing effect occurs immediately and is not dependent on a minimum deflection at a threshold value of a minimum speed. This makes it possible, in particular, to carry out simplified assembly, preferably with simplified quality control. The initial deflection is also significantly reduced, so that increased mechanical stabilization is also provided here from the start.

Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung der Querträger wenigstens zwei Ausleger aufweist, welche insbesondere symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch am Querträger verteilt sind. Eine symmetrische Abstützung dient dabei insbesondere einer Vermeidung schiefer oder im Wesentlichen schiefer Verformung. Somit wird sichergestellt, dass auch hinsichtlich der Aerodynamik unter Windlast eine symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Aerodynamikfunktionalität gewährleistet wird. Die lokale Abstützung von zwei oder mehr Auslegern bringt damit eine weitere mechanische Stabilisierung und damit eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorteile mit sich.It can also be advantageous if, in the case of a spoiler device according to the invention, the cross member has at least two extension arms which are in particular distributed symmetrically or essentially symmetrically on the cross member. A symmetrical support serves in particular to avoid skewed or essentially skewed deformation. This ensures that a symmetrical or essentially symmetrical aerodynamic functionality is also guaranteed with regard to aerodynamics under wind load. The local support of two or more cantilevers thus entails further mechanical stabilization and thus a further improvement in the advantages according to the invention.

Weiter von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung wenigstens ein Ausleger des Querträgers mittig oder im Wesentlichen mittig angeordnet ist. Dies bezieht sich insbesondere auf die Fahrzeugmitte bzw. auf die Fahrzeuglängsachse in Fahrtrichtung. Damit kann ein Ausleger eine Unterstützung in einem Bereich zur Verfügung stellen, welcher bezogen auf Befestigungspunkte an den Rändern zu den Querträgern den maximalen Hebelarm aufweist. Somit wäre im Bereich der maximalen elastischen Verformung in der Mitte des Spoilerbauteils durch eine mittige Anordnung des Querträgers auch die maximale mechanische Stabilisierungswirkung zur Verfügung gestellt. Selbstverständlich kann eine mittige Anordnung des Auslegers am Querträger auch mit zwei oder mehr, insbesondere in symmetrischer Weise seitlich angeordneten Auslegern kombiniert werden.It can also be advantageous if, in a spoiler device according to the invention, at least one extension arm of the cross member is arranged in the center or essentially in the center. This refers in particular to the center of the vehicle or to the longitudinal axis of the vehicle in the direction of travel. A cantilever can thus provide support in an area which has the maximum lever arm in relation to the attachment points on the edges of the crossbeams. Thus, in the area of the maximum elastic deformation in the center of the spoiler component, the maximum mechanical stabilization effect would also be made available by a central arrangement of the cross member. Of course, a central arrangement of the boom on the crossbeam can also be combined with two or more booms that are arranged laterally, in particular in a symmetrical manner.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung der Rastabschnitt wenigstens zwei Rastmittel und/oder der Gegenrastabschnitt wenigstens zwei Gegenrastmittel aufweist, für ein Verrasten in wenigstens zwei unterschiedliche Relativpositionen. Damit ist eine Anpassung ebenfalls an unterschiedliche Fahrzeugtypen möglich, so dass ein unterschiedlich tiefes Eingreifen des Auslegers in den Aufnahmeabschnitt mit der erfindungsgemäßen Kontaktierung denkbar ist. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Rastmittel gleichzeitig mit zwei oder mehr Gegenrastmittel verrasten, so dass eine größere Eingriffssituation mit einer vergrößerten Übertragungsfläche für das Abtragen der Windlast gewährleistet wird. Die Rastmittel bzw. die Gegenrastmittel können dabei auch als Rastnasen und Gegenrastnasen ausgebildet sein.It is also advantageous if, in a spoiler device according to the invention, the latching section has at least two latching means and/or the counter-latching section has at least two counter-latching means for latching in at least two different relative positions. Adaptation to different vehicle types is thus also possible, so that a different depth of engagement of the extension arm in the receiving section with the contacting according to the invention is conceivable. Of course, two or more latching means can also latch simultaneously with two or more counter-latching means, so that a larger engagement situation with an enlarged transmission area for dissipating the wind load is ensured. The latching means or the counter-latching means can also be designed as latching lugs and counter-latching lugs.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Montage einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung, aufweisend die folgenden Schritte:

  • - Ausbilden wenigstens eines Auslegers an dem Querträger,
  • - Kraftübertragendes Kontaktieren der Kontaktfläche des Auslegers mit der Gegenkontaktfläche des Aufnahmeabschnitts.
The present invention also relates to a method for installing a spoiler device according to the invention, comprising the following steps:
  • - forming at least one cantilever on the cross member,
  • - Force-transmitting contacting of the contact surface of the cantilever with the counter-contact surface of the receiving section.

Durch die Ausbildung und Montage einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Spoilervorrichtung erläutert worden sind. Damit kann unter einem Ausbilden des wenigstens einen Auslegers sowohl ein Anformen, ein gemeinsames Herstellen, aber auch ein Befestigen des Auslegers am Querträger verstanden werden. Selbstverständlich sind auch weitere Schritte zur Befestigung und Positionierung des Querträgers an den entsprechenden Seiten mit dem Spoilerbauteil denkbar.Through the design and assembly of a spoiler device according to the invention, a method according to the invention brings with it the same advantages as have been explained in detail with reference to a spoiler device according to the invention. Forming the at least one extension arm can therefore be understood to mean molding, joint production, but also fastening the extension arm to the cross member. Of course, further steps for fastening and positioning the cross member on the corresponding sides with the spoiler component are also conceivable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:

  • 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spoilervorrichtung an einem Frontabschnitt,
  • 2 die Abstützung mit einem Querträger für die Ausführungsform der 1,
  • 3 die Ausführungsform der 1 und 2 in montiertem Querschnitt und
  • 4 eine weitere Ausführungsform im Querschnitt gemäß 2
Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. They show schematically:
  • 1 an embodiment of a spoiler device according to the invention on a front section,
  • 2 the support with a cross member for the embodiment of 1 ,
  • 3 the embodiment of 1 and 2 in mounted cross section and
  • 4 another embodiment in cross section according to FIG 2

1 zeigt eine Spoilervorrichtung 10 an einem Frontabschnitt 100 eines Fahrzeugs. An der Außenseite ist hier gut zu erkennen, wie sich die Außenhaut des Fahrzeugs nach unten hin mit dem Spoilerbauteil 20 der Spoilervorrichtung 10 abschließt. Dieses Spoilerbauteil 20 ist für die aerodynamische Beeinflussung der Umströmung, der Unterströmung bzw. der Einströmung von Fahrtwind in den Motorraum zur Verfügung gestellt. Wie hier gut zu erkennen ist, greift der Fahrtwind zu allererst, wenn er auf das Fahrzeug trifft, den Frontabschnitt 100 und dort insbesondere das Spoilerbauteil 20 der Spoilervorrichtung 10 an. 1 12 shows a spoiler device 10 on a front portion 100 of a vehicle. On the outside, it is easy to see how the outer skin of the vehicle terminates at the bottom with the spoiler component 20 of the spoiler device 10 . This spoiler component 20 is provided for the aerodynamic influencing of the flow around, the underflow or the inflow of relative wind into the engine compartment. As can be clearly seen here, when the airstream hits the vehicle, it first attacks the front section 100 and there in particular the spoiler component 20 of the spoiler device 10 .

Für die mechanische Stabilisierung des Spoilerbauteils 20 ist ein Querträger 30 zur Verfügung gestellt, welcher mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden werden kann oder auch einen Teil derselben darstellt. Bei dieser Ausführungsform gemäß 2 ist der Querträger 30 mehrteilig ausgeführt. Für die Querverteilung ist ein Grundkörper 50 vorgesehen, welcher zum Beispiel aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein kann. Verschiebbar und in formschlüssiger Weise umgreifend um diesen Grundkörper 50 sind hier drei Ausleger 40 zu erkennen. Zwei Ausleger 40 sind dabei seitlich und in im Wesentlichen symmetrischer Weise angeordnet, während ein dritter und zentraler Ausleger 40 mittig angeordnet ist. Die Korrelation dieser Ausleger 40 wird mit Bezug auf die 3 und 4 noch näher erläutert. Bereits hier ist zu erkennen, dass die Ausleger 40 vom Grundkörper 50 nach vorne vorstehen, um in der beschriebenen Weise in den Aufnahmeabschnitt 24 des Spoilerbauteils 20 eingreifen zu können. 3 zeigt die Korrelation der beiden symmetrischen seitlichen Ausleger 40 gemäß der 2. So ist hier zu erkennen, dass ausgehend vom Grundkörper 50 des Querträgers 30 der Ausleger 40 in einen Aufnahmeabschnitt 40 in dem Spoilerbauteil 20 eingreift. In der Betriebssituation beim Fahren des Fahrzeugs wird eine Windlast angreifen, welche auch durch die Pfeile oberhalb der Spoilerfläche 22 dargestellt ist. Diese Windlast wird nun abgetragen über die Spoilerfläche 22 und im Spoilerbauteil 20 nun über die Gegenkontaktfläche 26 auf die Kontaktfläche 46 des Auslegers 40. Über den Ausleger 40 selbst erfolgt die Abtragung und Einleitung in den Querträger 50, so dass an der Position des Auslegers 40 nun eine mechanische Stabilisierung gegen ein vergrößertes Durchbiegen des Spoilerbauteils 20 unter Windlast zur Verfügung gestellt ist.For the mechanical stabilization of the spoiler component 20, a cross member 30 is provided, which can be connected to the body of the vehicle or is part of the same. In this embodiment according to 2 the cross member 30 is designed in several parts. A base body 50 is provided for the lateral distribution, which can be made of a metallic material, for example. Displaceable and in a form-fitting manner encompassing this base body 50, three extension arms 40 can be seen here. Two cantilevers 40 are arranged laterally and in a substantially symmetrical manner, while a third and central cantilever 40 is arranged centrally. The correlation of these cantilever 40 is with reference to the 3 and 4 explained in more detail. It can already be seen here that the brackets 40 protrude forward from the base body 50 in order to be able to engage in the receiving section 24 of the spoiler component 20 in the manner described. 3 shows the correlation of the two symmetrical side arms 40 according to FIG 2 . It can be seen here that, starting from the base body 50 of the cross member 30 , the extension arm 40 engages in a receiving section 40 in the spoiler component 20 . In the operating situation when the vehicle is being driven, a wind load will attack, which is also represented by the arrows above the spoiler surface 22 . This wind load is now transferred via the spoiler surface 22 and in the spoiler component 20 via the counter-contact surface 26 to the contact surface 46 of the boom 40. The transfer and introduction into the cross member 50 takes place via the boom 40 itself, so that at the position of the boom 40 there is now mechanical stabilization against increased bending of the spoiler component 20 under wind load.

In 4 ist dargestellt, wie die Wirkungsweise noch weiter verbessert werden kann. Der hier dargestellte Querschnitt bezieht sich grundsätzlich auf die Darstellung gemäß 3, zeigt jedoch den zentralen mittigen Ausleger 40 gemäß 2. Hier ist eine weitere Funktionalität am Ausleger 40 vorgesehen. Dabei handelt es sich um einen Rastabschnitt 48, welcher mit einem entsprechenden Gegenrastabschnitt 28 des Spoilerbauteils 20 korreliert. Hier ist ein Gegenrastmittel 28 in Form einer Rastnase in ein entsprechendes Sägezahnprofil als Rastmittel 49 des Rastabschnitts 48 des Auslegers 40 eingerastet. Dabei ist die Rastrichtung RR mit der Verformungsrichtung VR gemeinsam ausgerichtet und mit der Belastungsrichtung durch die Windlast korreliert. Damit sichert sozusagen die Verformungsrichtung VR gleichzeitig die Verrastungsposition in Rastrichtung RR zwischen dem Spoilerbauteil 20 und dem Ausleger 40.In 4 shows how the mode of action can be further improved. The cross-section shown here basically refers to the illustration according to FIG 3 12, but shows the central cantilever 40 of FIG 2 . A further functionality on the boom 40 is provided here. This is a latching section 48 which correlates with a corresponding counter-latching section 28 of the spoiler component 20 . Here, a counter-latching means 28 in the form of a latching lug is latched into a corresponding sawtooth profile as latching means 49 of the latching section 48 of the cantilever 40 . The locking direction RR is with the deformation jointly aligned in the VR direction and correlated with the direction of the load from the wind load. In this way, the deformation direction VR, so to speak, simultaneously secures the latching position in the latching direction RR between the spoiler component 20 and the bracket 40.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention exclusively in the context of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this is technically possible, without departing from the scope of the present invention.

Claims (7)

Spoilervorrichtung (10) für einen Frontabschnitt (100) eines Fahrzeugs, aufweisend ein Spoilerbauteil (20) mit wenigstens einer unter Windlast aerodynamisch wirksamen Spoilerfläche (22), und einen Querträger (30) zur Aufnahme von mechanischen Kräften, wobei der Querträger (30) einen Grundkörper (50) und wenigstens einen vom Grundkörper (50) nach vorne vorstehenden Ausleger (40) aufweist, wobei der wenigstens eine Ausleger (40) separat von dem Grundkörper (50) des Querträgers (30) ausgebildet und mit dem Grundkörper (50) formschlüsig und/oder kraftschlüssig verbunden ist, wobei der wenigstens eine Ausleger (40) in einen Aufnahmeabschnitt (24) des Spoilerbauteils (20) eingreift und eine Kontaktfläche (46) aufweist für eine kraftübertragende Kontaktierung einer Gegenkontaktfläche (26) des Aufnahmeabschnitts (24) zumindest unter Einwirkung der Windlast, wobei wenigstens ein Ausleger (40) einen Rastabschnitt (48) aufweist für ein verrastendes Eingreifen eines Gegenrastabschnitts (28) des Aufnahmeabschnitts (24), wobei der Rastabschnitt (48) mit dem Gegenrastabschnitt (28) eine Rastrichtung (RR) des Verrastens definiert, wobei die Rastrichtung (RR) mit einer Verformungsrichtung (VR) des Spoilerbauteils (20) unter Windlast gemeinsam ausgerichtet ist und mit der Belastungsrichtung durch die Windlast korreliert.Having a spoiler device (10) for a front section (100) of a vehicle a spoiler component (20) with at least one spoiler surface (22) that is aerodynamically effective under wind load, and a cross member (30) for absorbing mechanical forces, wherein the cross member (30) has a base body (50) and at least one outrigger (40) protruding forward from the base body (50), wherein the at least one extension arm (40) is formed separately from the base body (50) of the cross member (30) and is connected to the base body (50) in a positive and/or non-positive manner, wherein the at least one extension (40) engages in a receiving section (24) of the spoiler component (20) and has a contact surface (46) for force-transmitting contacting of a counter-contact surface (26) of the receiving section (24) at least under the action of the wind load, wherein at least one extension (40) has a latching section (48) for latching engagement of a counter-latching section (28) of the receiving section (24), wherein the latching section (48) defines a latching direction (RR) of latching with the counter-latching section (28), the latching direction (RR) being aligned with a deformation direction (VR) of the spoiler component (20) under wind load and correlating with the direction of loading by the wind load. Spoilervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (46) die Gegenkontaktfläche (26) auch windkraftfrei flächig kontaktiert.Spoiler device (10) after claim 1 , characterized in that the contact surface (46) also contacts the counter-contact surface (26) over a large area without wind force. Spoilervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (30) wenigstens zwei Ausleger (40) aufweist, welche symmetrisch am Querträger (30) verteilt sind.Spoiler device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (30) has at least two arms (40) which are symmetrically distributed on the cross member (30). Spoilervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ausleger (40) des Querträgers (30) mittig angeordnet ist.Spoiler device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one arm (40) of the cross member (30) is arranged centrally. Spoilervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt (48) an der Kontaktfläche (46) und/oder im Bereich der Kontaktfläche (46) und der Gegenrastabschnitts (28) an der Gegenkontaktfläche (26) ausgebildet ist.Spoiler device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the latching section (48) is formed on the contact surface (46) and/or in the region of the contact surface (46) and the counter-latching section (28) on the counter-contact surface (26). Spoilervorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt (48) wenigstens zwei Rastmittel (49) und/oder der Gegenrastabschnitt (28) wenigstens zwei Gegenrastmittel (29) aufweist für ein Verrasten in wenigstens zwei unterschiedlichen Relativpositionen.Spoiler device (10) after claim 5 , characterized in that the latching section (48) has at least two latching means (49) and/or the counter-latching section (28) has at least two counter-latching means (29) for latching in at least two different relative positions. Verfahren für die Montage einer Spoilervorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend die folgenden Schritte: - Ausbilden wenigstens eines Auslegers (40) an dem Querträger (30), - Kraftübertragendes Kontaktieren der Kontaktfläche (46) des Auslegers (40) mit der Gegenkontaktfläche (26) des Aufnahmeabschnitts (24).Method for assembling a spoiler device (10) with the features of one of Claims 1 until 6 , having the following steps: - Forming at least one cantilever (40) on the cross member (30), - Force-transmitting contacting of the contact surface (46) of the cantilever (40) with the counter-contact surface (26) of the receiving section (24).
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