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Die Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
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Die
DE 10 2014 211 292 A1 offenbart hierzu eine Außenhaut-Anordnung für ein Fahrzeug mit einer flexiblen Außenhaut, die eine verstellbare Unterstruktur überspannt. Die Außenhaut-Anordnung umfasst des Weiteren einen Aktuator, mittels welchem die die flexible Außenhaut abstützende Unterstruktur von einem eingefahrenen Zustand über einen Stellweg in einen ausgefahrenen Zustand verstellbar ist unter Verformung der flexiblen Außenhaut. Die verstellbare Unterstruktur weist dabei Segmente auf, die zur Anpassung an die Verformung der flexiblen Außenhaut räumlich zueinander verstellbar sind.
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Des Weiteren offenbart die
WO 02/051688 A2 einen flächigen Abschnitt einer Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie, der aus einem flexiblen Material besteht, das über zumindest einen Teil eines Fahrzeuggerippes gespannt ist. Unter oder am Rand des Abschnitts ist mindestens ein mechanisch bewegbares Stellelement vorgesehen, dass die Außenhaut verformen kann.
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Aus der
DE 102 14 475 A1 ist bereits ein Fahrzeug mit einem zwischen einer Ruhestellung und einer Gebrauchsstellung verlagerbaren Heckspoiler bekannt. Der Heckspoiler und eine angrenzende Heckklappe sind vollständig mit einem flexiblen und elastischen Material überspannt, welches die Außenhaut bildet. Der Heckspoiler ist über zwei pneumatische Zylinder aus der Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung linear verlagerbar.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 101 14 276 A1 eine zumindest bereichsweise bewegliche Kraftfahrzeugaußenhaut bekannt. Ein flächiger Abschnitt der Außenhaut im Bereich einer Heckklappe ist aus einem flexiblen und elastischen Material gebildet, das über zumindest ein Teil eines Fahrzeuggerippes gespannt ist. Es ist mindestens ein unter der Außenhaut schwenkbares, exzentrisch gelagertes Stellelement mit einem elliptischen Querschnitt vorgesehen, das die Außenhaut im Bereich eines Endabschnitts der Heckklappe so verformen kann, dass ein aerodynamischer Abtrieb erzeugt wird.
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Des Weiteren ist aus der
DE 199 42 061 A1 eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte, mit einem elastisch verformbaren Hohlkörper ausgestattete Luftleiteinrichtung bekannt, die durch Beaufschlagung des Hohlkörpers mit einer Druckdifferenz von einer mit einem Randbereich eines Karosserieelements im Wesentlichen bündig abschließenden Ruhestellung in eine Gebrauchsstellung beweglich ist. Der Hohlkörper ist zur Bewegung von der Ruhestellung in die Gebrauchsstellung weitgehend evakuierbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche ein besonders vorteilhaftes Einstellen eines Moments des Kraftfahrzeugs um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs, mit einem flexiblen, biegeschlaffen und zumindest einen Teil der Außenhaut bildenden Außenhautelement. Eine Außenkontur des Außenhautelements ist mittels einer Verstelleinrichtung zwischen wenigstens zwei Formen verstellbar. Über die jeweiligen Formen sind strömungsmechanische Eigenschaften der Außenhaut des Kraftfahrzeugs einstellbar.
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Um besonders vorteilhaft ein Moment des Kraftfahrzeugs um die Fahrzeughochachse einstellen zu können, ist es vorgesehen, dass das Außenhautelement wenigstens zwei in Einbaulage der Luftleiteinrichtung im Kraftfahrzeug in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnete Längenbereiche aufweist, deren jeweilige Außenkonturen mittels der Verstelleinrichtung relativ zueinander variierbar sind. Das bedeutet, dass die beiden in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander liegenden Längenbereiche des Außenhautelements in ihrer geometrischen Ausgestaltung zueinander unterschiedlich einstellbar sind, um ein Moment des Kraftfahrzeugs um die Fahrzeughochrichtung einzustellen. Beispielsweise umschließt das Außenhautelement beziehungsweise begrenzt das Außenelement einen Hohlraum, in welchem die Verstelleinrichtung angeordnet ist. Hierbei kann die Verstelleinrichtung innenseitig, das bedeutet im Hohlraum, an dem Außenhautelement anliegen, um hierdurch die Außenkontur des Außenhautelements in den jeweiligen Längenbereichen einzustellen. Alternativ zu der an der Innenseite des Außenhautelements anliegenden Verstelleinrichtung können die Längenbereiche des Außenelements beispielsweise durch Luftkammern vorgegeben sein, sodass die Außenkontur der jeweiligen Längenbereiche durch Einstellen eines Luftdrucks in den jeweiligen Luftkammern, beispielsweise mittels Druckluft, eingestellt wird. Die zueinander unterschiedliche Außenkontur der in Einbaulage der Luftleiteinrichtung im Kraftfahrzeug in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander liegenden Längenbereiche bewirkt ein Erzeugen eines Moments um die Fahrzeughochachse des Kraftfahrzeugs, wodurch das Kraftfahrzeug beispielsweise bei einem Durchfahren einer Kurve besonders vorteilhaft unterstützt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung wenigstens ein dem ersten Längenbereich zugeordnetes erstes Stellelement und wenigstens ein dem zweiten Längenbereich zugeordnetes zweites Stellelement aufweist. Die Stellelemente sind in Einbaulage der Luftleiteinrichtung in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet und zum Variieren der den Längenbereichen zugeordneten jeweiligen Außenkonturen des Außenhautelements relativ zueinander in jeweilige, voneinander unterschiedliche Stellungen bewegbar. Mittels des ersten Stellelements ist somit die Außenkontur des ersten Längenbereichs einstellbar und mittels des zweiten Stellelements ist die Außenkontur des zweiten Längenbereichs einstellbar. Mittels der Stellelemente ist somit besonders einfach die jeweilige Außenkontur des jeweiligen zugeordneten Längenbereichs des Außenhautelements einstellbar, wobei die Außenkonturen der Längenbereiche jeweils zueinander variieren. Hierdurch ist mittels der Stellelemente besonders einfach das Moment um die Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs einstellbar.
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Überdies ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftleiteinrichtung ein Stabilisierungselement umfasst, welches sich zumindest von einem ersten der Stellelemente bis zu einem zweiten der Stellelemente erstreckt und innenseitig an dem flexiblen Außenhautelement anliegt. Beispielsweise kann das Stabilisierungselement entlang der Fahrzeughochrichtung auf einer Oberseite der Verstelleinrichtung, insbesondere der Stellelemente aufliegen. Mittels des Stabilisierungselements ist eine Außenkontur des gesamten Außenhautelements von dem ersten Längenbereich zu dem zweiten Längenbereich vergleichmäßigbar, um einen Konturbruch, beziehungsweise eine Stufe in der Außenkontur des Außenhautelements zu vermeiden. Bei dem Stabilisierungselement kann es sich um ein biegesteifes und somit biegbares, beispielsweise teilfixiertes Flächenelement handeln, welches in dem von dem Außenhautelement begrenzten Hohlraum angeordnet ist. Das Stabilisierungselement ist in Einbaulage beispielsweise über die Stellelemente in seiner Ausrichtung relativ zur Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einstellbar, um einen gleichmäßigen Übergang der Außenkontur zwischen den jeweiligen Längenbereichen des Außenhautelements zu gewährleisten.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das jeweilige Stellelement einen in seiner Lage veränderbaren Aktor aufweist. Der Aktor kann beispielsweise einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder umfassen, mittels welchem durch Ausfahren beziehungsweise Einfahren des Zylinders die Außenkontur des jeweiligen dem Stellelement zugeordneten Längenbereichs einstellbar ist. Über den in seiner Länge einstellbaren Aktor ist die jeweilige Außenkontur des jeweiligen Längenbereichs besonders energieeffizient und einfach einstellbar.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das jeweilige Stellelement ein an einem Ende des jeweiligen Aktors angeordnetes Querelement aufweist, welches sich in Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und in dem jeweils zugeordneten Längenbereich in Kontakt mit der Innenseite des Außenhautelements steht. Das Querelement erstreckt sich beispielsweise senkrecht zu dem in seiner Länge veränderbaren Aktor, wobei in Einbaulage der Luftleiteinrichtung in dem Kraftfahrzeug das Querelement in jeder Stellung des in seiner Länge veränderbaren Aktors parallel zur Fahrzeugquerrichtung verläuft. Mittels des Aktors ist das Querelement in seiner Position relativ zu einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs einstellbar. Über das Querelement kann eine Kraft auf die Innenseite des Außenhautelements aufgebracht werden, wodurch in dem jeweiligen mit dem Querelement in Kontakt stehenden Längenbereich des Außenhautelements die Außenkontur einstellbar ist. Beispielsweise kann das Querelement eine Form der Außenkontur des jeweiligen Längenbereichs vorgeben. Mittels des Querelements ist die Außenkontur in dem jeweiligen Längenbereich besonders gleichmäßig einstellbar, insbesondere bei einem Anliegen des Querelements an der Innenseite des Außenhautelements über eine gesamte Länge des jeweiligen Querelements.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das flexible Außenhautelement über eine Klemmleiste an einem Heckdeckel des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Das bedeutet, dass das flexible Außenhautelement mittels der Klemmleiste an dem Heckdeckel angeklemmt ist, sodass eine zumindest im Wesentlichen dichte Verbindung zwischen dem Außenhautelement und dem Heckdeckel des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann. Das Einklemmen des Außenhautelements über die Klemmleiste an dem Heckdeckel und die damit verbundene dichte Anordnung des Außenhautelements an dem Heckdeckel ermöglicht, dass ein Flüssigkeitseintritt in den von dem Außenhautelement begrenzten Hohlraum vermieden werden kann, wodurch eine Korrosionsgefahr besonders gering gehalten werden kann.
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Um den Heckdeckel gegen einen Heckbereich des Kraftfahrzeugs abzudichten, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung außenseitig an dem flexiblen Außenhautelement ein Dichtungselement befestigt, welches sich in Einbaulage in Fahrzeugquerrichtung entlang einer Kante des Außenhautelements erstreckt. Das Dichtungselement ist beispielsweise an das flexible Außenhautelement entlang der Fahrzeugquerrichtung angespritzt. Insbesondere erstreckt sich das Dichtungselement zumindest im Wesentlichen über eine gesamte Längserstreckung des Außenhautelements entlang der Fahrzeugquerrichtung. Mittels des Dichtungselements ist das Außenhautelement, beziehungsweise der Heckdeckel gegen die Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs abdichtbar. Ein Feuchtigkeitseintritt in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs kann mittels des Dichtungselements aufgrund des Abdichtens des flexiblen Außenhautelements beziehungsweise des Heckdeckels gegen die Fahrzeugkarosserie unterbunden werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs. Die Luftleiteinrichtung umfasst ein flexibles, biegeschlaffes und zumindest einen Teil der Außenhaut bildendes Außenhautelement, dessen Außenkontur mittels einer Verstelleinrichtung zwischen wenigstens zwei Formen verstellt wird. Um ein Einstellen eines Moments des Kraftfahrzeugs um eine Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Außenhautelement wenigstens zwei in Einbaulage der Luftleiteinrichtung in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnete Längenbereiche aufweist, deren jeweilige Außenkonturen mittels der Verstelleinrichtung relativ zueinander variiert werden. Mittels der Verstelleinrichtung sind somit die jeweiligen Außenkonturen der nebeneinander angeordneten Längenbereiche des Außenhautelements unterschiedlich zueinander einstellbar, wodurch das auf das Kraftfahrzeug wirkende Moment um die Fahrzeughochrichtung eingestellt werden kann.
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Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Luftleiteinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Aus diesem Grund sind die weiteren Vorteile und vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a und 1b jeweilige Schnittansichten einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs, bei welcher eine Außenkontur eines zumindest einen Teil der Außenhaut bildenden Außenhautelements der Luftleiteinrichtung gleichmäßig über eine gesamte Länge des Außenhautelements in Einbaulage des Außenhautelements entlang der Fahrzeugquerrichtung eingestellt ist;
- 2a und 2b jeweilige Schnittansichten einer Luftleiteinrichtung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs mit einem zumindest einen Teil der Außenhaut bildenden Außenhautelement, welches mittels einer Verstelleinrichtung in seiner Außenkontur in entlang der Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordneten Längenbereichen zueinander variierbar und somit zueinander unterschiedlich einstellbar ist; und
- 3 eine schematische Schnittansicht einer Fuge zwischen einem mit dem Außenhautelement überspannten Heckdeckel des Kraftfahrzeugs und einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs.
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In den 1a und 1b sowie in den 2a und 2b ist in jeweiligen Schnittansichten eine Luftleiteinrichtung 1 für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, dargestellt. Die Luftleiteinrichtung 1 ist dazu eingerichtet, einen Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs einzustellen. Der Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs wird über eine Außenkontur des Kraftfahrzeugs eingestellt, wobei die Außenkontur wiederum mittels der Luftleiteinrichtung 1 einstellbar ist.
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Die Luftleiteinrichtung 1 umfasst ein flexibles, biegeschlaffes und zumindest einen Teil der Außenhaut bildendes Außenhautelement 3. Das Außenhautelement 3 ist vorliegend aus einem Elastomer gebildet. Das Außenhautelement 3 umschließt einen Hohlraum 4, in welchem eine Verstelleinrichtung 5 angeordnet ist. Mittels der Verstelleinrichtung 5 ist eine Außenkontur des Außenhautelements 3 einstellbar, und insbesondere zwischen wenigstens zwei Formen verstellbar.
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Die Verstelleinrichtung 5 umfasst vorliegend zwei Stellelemente 6, welche entlang der Fahrzeugquerrichtung y nebeneinander angeordnet sind und welche jeweils einen in seiner Länge veränderbaren Aktor 7 umfassen. Die Stellelemente 6 überdecken sich somit entlang der Fahrzeugquerrichtung y jeweils gegenseitig zu den Fahrzeugseiten hin. Bei dem in seiner Länge verstellbaren Aktor 7 handelt es sich vorliegend um jeweilige ausfahrbare Zylinder. Über verschiedene Anstiegshöhen der Zylinder der Aktoren 7 ist die Außenkontur des Außenhautelements 3 einstellbar.
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Bei der in den 1a und 1b dargestellten Ausführungsform der Luftleiteinrichtung 1 sind die beiden Stellelemente 6 der Verstelleinrichtung 5 über einen steifen Bügel 8 miteinander verbunden. Der steife Bügel 8 erstreckt sich bei Einbaulage der Luftleiteinrichtung 1 in dem Kraftfahrzeug parallel zu der Fahrzeugquerrichtung y des Kraftfahrzeugs. Hierbei erstreckt sich der steife Bügel 8 zumindest von einem ersten der Stellelemente 6 bis zu dem zweiten Stellelement 6. Der steife Bügel 8 ermöglicht ein gleichmäßiges Einstellen der Außenkontur des Außenhautelements 3 zumindest in einem sich von dem ersten Stellelement 6 bis zu dem zweiten Stellelement 6 entlang der Fahrzeugquerrichtung y erstreckenden Längenbereich des Außenhautelements 3.
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Bei der in den 2a und 2b in den jeweiligen Schnittansichten gezeigten zweiten alternativen Ausführungsformen der Luftleiteinrichtung 1 ist jedes der Stellelemente 6 der Verstelleinrichtung 5 unterschiedlich zueinander einstellbar und somit relativ zueinander variierbar. Jedes der Stellelemente 6 umfasst ein an einem jeweiligen Ende des Aktors 7 angeordnetes Querelement 9. Die zueinander unterschiedlich in ihrer Position einstellbaren Querelemente 9, welche relativ zueinander hinsichtlich der Fahrzeughochrichtung z und/oder der Fahrzeuglängsrichtung x einstellbar sind, ermöglichen ein Einstellen unterschiedlicher Außenkonturen in jeweiligen den Querelementen 9 zugeordneten Längenbereichen des Außenhautelements 3. Die Längenbereiche des Außenhautelements 3 erstrecken sich entlang der Fahrzeugquerrichtung y und sind in Fahrzeugquerrichtung y nebeneinander angeordnet. Folglich verlaufen die Längenbereiche des Außenhautelements 3 zumindest im Wesentlichen parallel zu den jeweils zugeordneten Querelementen 9 entlang deren Längserstreckungsrichtung. Die zueinander variierbaren Stellelemente 6 ermöglichen, dass die Außenkonturen der Längenbereiche des Außenhautelements 3 zueinander unterschiedlich eingestellt werden können, wodurch ein Moment um die Fahrzeughochrichtung z des Kraftfahrzeugs erzeugt werden kann.
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Sowohl bei der in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsformen der Luftleiteinrichtung 1, als auch bei den in 1a und 1b dargestellten Luftleiteinrichtung 1 ist ein Stabilisierungselement 10 vorgesehen, welches in dem von dem Außenhautelement 3 begrenzten Hohlraum 4 angeordnet ist. Das Stabilisierungselement 10 ist biegesteif ausgebildet und erstreckt sich zumindest von dem ersten Stellelement zu dem zweiten Stellelement entlang der Fahrzeugquerrichtung y. Zumindest das Stabilisierungselement 10, insbesondere sowohl das Stabilisierungselement 10, als auch der steife Bügel 8 beziehungsweise die Querelemente 9 liegen innenseitig des Außenhautelements 3 an dem Außenhautelement 3 an. Über den Kontakt des Stabilisierungselements 10 beziehungsweise der Stellelemente 6 mit der Innenseite des Außenhautelements 3 wird die Außenkontur des Außenhautelements 3 geformt beziehungsweise eingestellt. Aufgrund der biegeschlaffen Ausbildung des Außenhautelements 3 kann sich das Außenhautelement 3 auf das Stabilisierungselement 10 und/oder die Stellelemente 6 auflegen. Über ein jeweiliges Einstellen der Stellelemente 6 ist somit die Außenkontur des Außenhautelements 3 einstellbar. Das Stabilisierungselement 10 ist vorliegend einenends fixiert und liegt anderenends auf dem steifen Bügel 8 beziehungsweise auf den Querelementen 9 auf. Über ein Einstellen einer Position der Querelemente 9 zur Fahrzeugkarosserie 2 beziehungsweise des steifen Bügels 8 zur Fahrzeugkarosserie 2 kann eine Ausrichtung des Stabilisierungselements 10 zur Fahrzeugkarosserie 2 eingestellt werden. Über das Stabilisierungselement 10 kann insbesondere eine Steilheit einer Schräge der Außenkontur des Außenhautelements 3 eingestellt werden.
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In 3 ist eine Verbindung des Außenhautelements 3 mit einem Heckdeckel 13 des Kraftfahrzeugs dargestellt. Um eine Abdichtung des von dem Außenhautelement 3 umschlossenen beziehungsweise begrenzten Hohlraum 4 sicherzustellen, ist es vorliegend vorgesehen, dass das Außenhautelement 3 über eine Klemmleiste 11 an dem Heckdeckel 13 befestigt ist. Hierbei kann eine Kante des Außenhautelements 3, insbesondere können an einander gegenüberliegenden Enden des Außenhautelements 3 angeordnete Kanten des Außenhautelements 3 mittels der Klemmleiste 11 an dem Heckdeckel 13 befestigt sein. Die Klemmleiste 11 dient folglich einer Fixierung des Außenhautelements 3 an dem Heckdeckel 13.
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Um eine Nullfuge zwischen der Luftleiteinrichtung 1 und der angrenzenden Fahrzeugkarosserie 2 bereitzustellen ist es vorgesehen, dass an einer Außenseite des Außenhautelements 3 ein Dichtungselement 12 angespritzt ist. Das Dichtungselement 12 erstreckt sich entlang der Fahrzeugquerrichtung y über eine gesamte Länge des Außenhautelements 3. Insbesondere ist das Dichtungselement 12 an einer mittels der Klemmleiste 11 an dem Heckdeckel 13 fixierten Kante des Außenhautelements 3 angeordnet. Mittels des Dichtungselements 12 ist eine Fuge zwischen dem Außenhautelement 3 und der Fahrzeugkarosserie 2 abdichtbar.
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Zum Einstellen der Außenkontur des Außenhautelements 3 werden die Stellelemente 6 der Verstelleinrichtung 5 betätigt, wodurch die Querelemente 9 der Stellelemente 6 entlang der Fahrzeughochrichtung z und/oder der Fahrzeuglängsrichtung x in ihrer Position eingestellt werden. Hierbei werden die Querelemente 9 hinsichtlich ihrer Position relativ zueinander variiert um in den entlang der Fahrzeugquerrichtung y nebeneinander liegenden Längenbereichen des Außenhautelements 3 zueinander unterschiedliche Außenkonturen einzustellen.
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Der beschriebenen Luftleiteinrichtung 1, sowie dem beschriebenen Verfahren zum Betreiben der Luftleiteinrichtung 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine ausreichende Fahrstabilität, insbesondere bei einem Fahren mit hohen Geschwindigkeiten, ein hoher Anpressdruck des Kraftfahrzeugs auf eine Fahrbahn notwendig ist. Dieser Anpressdruck ist insbesondere an einer Hinterachse notwendig, welche aus Fahrstabilitätssicht die wichtigste Achse des Kraftfahrzeugs ist. Dieser Anforderung kann mit einem ausfahrbaren Heckspoiler begegnet werden. Bei einer Spalte zwischen dem ausfahrbaren Heckspoiler und dem Heckdeckel 13 sowie einen beim derzeitigen Stand der Technik entstehenden Flächenversatz in einem ausgefahrenen Zustand des ausfahrbaren Heckspoilers ergeben sich Stellen an der Außenhaut des Kraftfahrzeugs, an denen sich Schmutz und Wasser einlagern können. Darüber hinaus kann eine Optik des Kraftfahrzeugs bei ausfahrbaren Heckspoilern als störend empfunden werden, da durch einen Einbau des Heckspoilers Spalte entstehen können und eine Spoileroptik beziehungsweise eine Flügeloptik bei gewissen Fahrzeugmodellen unerwünscht sein kann. Darüber hinaus besteht eine Gefahr eines Einhängens beziehungsweise eines Hängenbleibens an dem ausgefahrenen Heckspoiler.
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Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebene Luftleiteinrichtung 1 schafft einen Spagat zwischen Funktionalität und Optik, welcher durch eine Verwendung einer verstellbaren Unterkonstruktion, vorliegend der Verstelleinrichtung 5, bereitgestellt wird, welche von dem formbaren Außenhautelement 3 überspannt wird. Die Luftleiteinrichtung 1 ermöglicht, dass sich durch die Verstelleinrichtung 5 ein ausfahrbarer Spoiler realisieren lässt, bei welchem eine Sichtbarkeit von Spalten zwischen dem Spoiler und dem Heckdeckel 13 nicht gegeben ist.
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Die Unterkonstruktion des Spoilers umfasst wenigstens zwei am Heckdeckel 13 befestigte und separat ausfahrbare Aktoren 7. Die Aktoren 7 können über den festen Bügel 8 miteinander verbunden sein. Alternativ umfasst die Verstelleinrichtung 5 einen zwei oder mehrfach geteilten Bügel, bei welchem jeder Aktor 7 mit einem zugeordneten Querelement 9 verbunden ist. Der in den 2a und 2b dargestellte zweigeteilte Bügel ermöglicht einen Auftrieb und Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs zwischen zwei Fahrzeuglängshälften des Kraftfahrzeugs zu variieren. Hierdurch kann ein Drehmoment um die Fahrzeughochrichtung z des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, welches ein Einlenken unterstützen kann, sowie eine kurveninnere Seite des Kraftfahrzeugs stärker belasten kann, wodurch eine besonders ausgeglichene Traktion erreicht und ein Wankausgleich unterstützt werden kann.
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Über die Stellelemente 6 kann eine flexible Kunststoffplatte, vorliegend das Stabilisierungselement 10, betätigt werden, welches oberflächenbündig zum Heckdeckel 13 verbaut und mit einer entlang der Fahrzeuglängsrichtung x vorderen Kante des Stabilisierungselements 10 an dem Heckdeckel 13 fixiert ist. Eine entlang der Fahrzeuglängsrichtung x hintere flexible Kante des Stabilisierungselements 10 wird mittels der Stellelemente 6 vorwiegend in ihrer Lage entlang der Fahrzeughochrichtung z bei einem Aufliegen des Stabilisierungselements 10 auf den Querelementen 9 variiert. Über ein Wählen einer Länge des Stabilisierungselements 10 entlang der Fahrzeuglängsrichtung x sowie einer Dicke und/oder ein verwendeter Lagenaufbau beziehungsweise Faseraufbau können unterschiedliche Erhebungskurven zwischen der fixierten vorderen Kante und der höhenverstellbaren hinteren Kante realisiert werden.
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Die Verstelleinrichtung 5 ist mit dem Außenhautelement 3 überzogen. Das Außenhautelement 3 kann mit dem Heckdeckel 13 verklebt werden, wobei über eine gewählte Klebetechnik eine Anstiegskurve des durch das Außenhautelement 3 gebildeten Spoilers eingestellt werden kann. Die Verbindung zwischen dem Heckdeckel 13 und dem angeklebten Außenhautelement 3 kann zusätzlich durch die Klemmleiste 11 gesichert werden, wobei die Klemmleiste 11 an einer einem Kofferraum zugewandten Innenseite des Heckdeckels 13 angeordnet sein kann.
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Das Außenhautelement 3 kann als dreidimensionale Form durch 3D-Druck oder Spritzguss gefertigt werden. Bei der Fertigung des Außenhautelements 3 als dreidimensionale Form kann das Dichtungselement 12 an der Kante durch eine Materialanhäufung des Außenhautelements 3 bereitgestellt werden. Das Dichtungselement 12 kann somit einstückig mit dem Außenhautelement 3 ausgebildet sein. Alternativ ist das Dichtungselement 12 separat vom Außenhautelement 3 hergestellt und an einer Außenseite des Außenhautelements 3 befestigt. Über die Materialanhäufung an der Außenseite des Außenhautelements 3, welche das Dichtungselement 12 bereitstellt, ergibt sich eine Nullfuge zwischen dem Heckdeckel 13 mit dem Außenhautelement 3 und der angrenzenden Fahrzeugkarosserie 2.
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Durch eine stufenlose Regelung einer Anstiegshöhe des Spoilers während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs kann einem Problem eines steigenden Luftwiderstands bei hohen Fahrgeschwindigkeiten bei ausgefahrenem Spoiler aufgrund eines Durchdrückens des Stabilisierungselements 10 begegnet werden.
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Die beschriebene Luftleiteinrichtung 1 ermöglicht eine Variation von Heckauftrieben und eine Verringerung eines Luftwiderstands des Kraftfahrzeugs durch Anpassung einer Höhe der Luftleiteinrichtung 1 entlang der Fahrzeughochrichtung z in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Somit kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit de Kraftfahrzeugs ermittelt werden und in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit die Außenkontur der Luftleiteinrichtung 1 eingestellt werden. Gegenüber einem klassisch ausfahrbaren Spoiler weist die Luftleiteinrichtung 1 besonders wenige Spalte aufgrund des flexiblen Außenhautelements 3 auf. Das flexible Außenhautelement 3 ist elastisch ausgebildet. Das an das Außenhautelement 3 angespritzte Dichtungselement 12, beziehungsweise die das Dichtungselement 12 bereitstellende Materialanhäufung des Außenhautelements 3, ermöglicht ein Schließen beziehungsweise ein Reduzieren einer Klappenfuge zwischen der Luftleiteinrichtung 1 und der Fahrzeugkarosserie 2. Durch eine Variation einer Länge und/oder einer Dicke und/oder eines Faserverlaufs des Stabilisierungselements 10 sowie einer das Außenhautelement 3 an der Heckdeckel 13 befestigenden Klebetechnik ist die Anstiegskurve der Luftleiteinrichtung 1 einstellbar. Die Klemmleiste 11, beziehungsweise mehrere vorgesehene Klemmleisten 11 ermöglichen eine besonders vorteilhafte Fixierung des Außenhautelements 3 an dem Heckdeckel 13. Die relativ zueinander variierbaren Außenkonturen der jeweiligen nebeneinander angeordneten Längenbereiche des Außenhautelements 3 ermöglichen ein Aerovectoring des Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt in Kurven.
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Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein ausfahrbarer Heckspoiler mit flexibler Außenhaut geschaffen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftleiteinrichtung
- 2
- Fahrzeugkarosserie
- 3
- Außenhautelement
- 4
- Hohlraum
- 5
- Verstelleinrichtung
- 6
- Stellelement
- 7
- Aktor
- 8
- Bügel
- 9
- Querelement
- 10
- Stabilisierungselement
- 11
- Klemmleiste
- 12
- Dichtungselement
- 13
- Heckdeckel
