DE19603122A1 - Heckspoiler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heckspoiler für ein Fahrzeug und im speziellen einen Heckspoiler mit einer Luftströmungssteuerungsfunktion
Spoiler werden an der Vorder- und Hinterseite eines Fahrzeugs bzw. Automobils angebracht, wenn es erwünscht ist, die der äußeren Form eines Fahrzeugs eigene originale aerodynamische Charakteristik zu ändern. Wenn es sich um Fahrzeuge, wie Kombis, Caravans oder Station Wagons handelt, bei denen die Gestaltung derart ist, daß das Heckfenster vom Dach ausgehend mit einer ziemlich steilen Neigung abfällt, wobei der Heckspoiler an der Grenze zwischen Dach und Heckfenster angebracht ist. Ein Beispiel für eine derartige Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Im dargestellten Beispiel ist der Heckspoiler an der Grenze zwischen dem Dach 1 und dem Heckfenster 2 eines Autos angebracht. Der Heckspoiler 3 verlängert praktisch die Längserstreckung des Dachs 1 und ist wirkungsvoll, sowohl die Störung des Abstroms als auch den Auftrieb zu unterdrücken.

Ein einen Heckspoiler verwendendes Fahrzeug wurde in der Druckschrift der japanischen Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 57-95265 offengelegt, um nicht nur die vorstehend beschriebenen Wirkungen eines Heckspoilers vorzusehen, sondern auch um Regentropfen, Schnee oder Staub davon abzuhalten, sich auf der Außenseite des Heckfensters abzulagern. Bei diesem Beispiel aus dem Stand der Technik ist zwischen dem Heckspoiler und dem Heckfenster ein schmaler Abstand vorgesehen, wobei Fremdstoffe, wie Regentropfen und Schnee, die versuchen, sich auf dem Heckfenster abzulagern, mittels einer Luftströmung durch den schmalen Abstand und entlang des Heckfensters vom Heckfenster fortgeblasen werden.

Wie oben erwähnt, hat ein Heckspoiler die grundlegende Funktion, die Störung des Abstroms und den Auftrieb zu unterdrücken. Für den Fall, daß eine Luftströmung entlang des Heckfensters mit dem Ziel erzeugt wird, die Ablagerung fremder Substanzen, wie Regenwasser und Staub fortzublasen, ist es daher erforderlich, daß derartige Stoffe wirkungsvoll fortgeblasen werden, ohne die obige Grundfunktion des Heckspoilers zu opfern. Bisher wurde im bekannten Stand der Technik jedoch ein Heckspoileraufbau, der beide von diesen Funktionen ausführt, noch nicht entwickelt. Wenn eine dieser Funktionen erfüllt ist, erfährt die andere Funktion eine merkliche Verschlechterung in der Wirkungsweise.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Heckspoiler zur Verfügung zu stellen, der sowohl die Grundfunktionen eines Heckspoilers als auch die Funktion, das Heckfenster sauber zu halten, erfüllt.

Bevor die Mittel zum Lösen der obigen Aufgabe erklärt werden, werden die zum Erklären der vorliegenden Erfindung verwendeten technischen Ausdrücke unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Einströmbreite: Dies ist die durch l₁ in Fig. 1 bezeichnete Breite zwischen der hinteren Fläche der Dachhaut und einem Einlaß an der inneren Fläche des Heckspoilers.

Ausströmbreite: Dies ist die durch l₂ in Fig. 1 bezeichnete Breite zwischen der hinteren Fläche eines Heckfensters 2 und eines Austritts an der inneren Fläche des Heckspoilers.

Zugangsstrecke: Dies ist die durch l₃ in Fig. 1 bezeichnete Länge entlang der inneren Fläche des Spoilers.

Betrag des Vorsprungs: Dies ist der durch l₄ in Fig. 1 bezeichnete Abstand zwischen einer horizontalen Ebene (Referenzebene) (die durch den Schnittpunkt zwischen (a) der verlängerten oberen Fläche der Dachhaut 1 und (b) der verlängerten hinteren Fläche der Dachhaut 1 und der hinteren Fläche des Heckfensters 2 verläuft) und der oberen Fläche des Heckspoilers. Ein Abstand oberhalb der Referenzebene ist positiv und ein Abstand unterhalb der Referenzebene ist negativ.

Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis: Dieses wird dargestellt durch V₁/V₂ × 100, wobei V₁ die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und V₂ die vom Heckspoiler erregte Luftströmungsgeschwindigkeit ist, wenn die Luftströmung nach unten in eine Richtung parallel zur hinteren Seite der Dachhaut 1 und zur hinteren Seite des Heckfensters 2 positiv ist.

Die Erfinder haben entdeckt, daß durch ein Einstellen der Werte für die obigen Bedingungen derart, daß das Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis annähernd auf 30 oder höher festgelegt wird, Substanzen wie Staub, Regenwasser und Schnee, die versuchen, sich auf dem Heckfenster abzulagern, nicht nur fortgeblasen werden, sondern auch keine Möglichkeit haben, sich abzulagern, wodurch das Heckfenster jederzeit sauber gehalten wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst, indem ein Heckspoiler zur Verfügung gestellt; wird, bei dem das Verhältnis von Ausströmbreite und Einströmbreite [(Ausströmbreite)/(Einströmbreite)] 0,5 ∼ 0,9 und der Betrag des Vorsprungs größer als -1 mm beträgt. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis ist größer als 30. Bevorzugt hat die Zugangsstrecke einen Wert zwischen 20 mm und 100 mm.

Es wurde herausgefunden, daß gemäß der Erfindung durch Einstellen des Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnisses auf größer als 30, das Heckfenster zu jeder Zeit sauber gehalten wird, ohne daß sich Substanzen auf der Heckfensterfläche ansammeln. Es wurde geklärt, daß es für das Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite erforderlich ist, bei 0,5 ∼ 0,9 zu liegen, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von größer als 30 zu erhalten, und daß der Betrag des Vorsprungs bevorzugt bei -1 mm oder größer ist.

Weiterhin wird erfindungsgemäß die obige Aufgabe gelöst, indem ein Heckspoiler vorgesehen wird, der eine innere Fläche hat, die parallel zur hinteren Fläche des Fahrzeugs ist, wobei ein unterer Abschnitt der inneren Fläche in Richtung zur hinteren Fläche des Heckfensters unter einem Winkel von 20° oder größer bezüglich der inneren Fläche vorsteht, und das Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite 0,5 ∼ 0,9 und der Betrag des Vorsprungs -1 mm oder größer beträgt.

Der vorstehende Teil des unteren Abschnitts der inneren Fläche des Heckspoilers in Richtung zur hinteren Fläche des Heckfensters ermöglicht es, das erforderliche Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite und das erforderliche Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis zu erhalten. Der vorstehende Abschnitt hindert Fremdstoffe daran, sich während der Fahrt des Fahrzeugs auf der Fläche des Heckfensters abzulagern, während die ursprüngliche Funktion des Heckspoilers beibehalten wird. Dies liefert dem Fahrer eine exzellente Sicht durch das Heckfenster.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erkennbar, in welchen ähnliche Bezugsgrößen die gleichen oder ähnliche Teile in allen Figuren bezeichnen.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Spoiler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Spoiler gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die ein Fahrzeug zeigt, an dem ein herkömmlicher Heckspoiler angebracht ist;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem (Ausströmbreite)/( Einströmbreite) Verhältnis und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis zeigt;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Betrag des vorstehenden Abschnitts und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis darstellt; und

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Vorsprungswinkel eines vorstehenden Abschnitts, der durch die innere Fläche des Spoilers ausgebildet wird, und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis darstellt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, hat ein Heckspoiler 3 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung je ein Befestigungsstück 4 an seinen beiden Enden, um den Heckspoiler 3′ an der Karosserie des Fahrzeugs zu befestigen. Es ist ein Abstand zwischen (a) der hinteren Fläche der Dachhaut 1 und der hinteren Fläche des Heckfensters 2, d. h., (a) der hinteren Fläche des Daches, und (b) der inneren Fläche des Heckspoilers 3′, vorgesehen. Der Abstand soll eine Einströmbreite l₁ von 20 ∼ 70 mm und ein (Ausströmbreite l₂)/(Einströmbreite l₁) Verhältnis von 0,5 ∼ 0,9, bevorzugt 0,75 ergeben, was ein maximales Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von 60 ergibt. Mit anderen Worten sind Befestigungsstücke 4 am Heckspoiler 3′ vorgesehen, die einen derartigen Abstand erzeugen. Die Form des Hauptkörperabschnitts des Heckspoilers 3′ ist im speziellen nicht begrenzt. Der Betrag des Vorsprungs jedoch zwischen der horizontalen Ebene (Referenzebene) (die durch den Schnittpunkt zwischen (a) der verlängerten oberen Fläche der Dachhaut 1, d. h. der horizontalen Fläche des Daches, und (b) der verlängerten hinteren Fläche der Dachhaut 1 und der hinteren Fläche des Heckfensters 2 verläuft) und der oberen Fläche des Heckspoilers 3′, d. h., die horizontale Ebene des Heckspoilers 3′, sollte auf größer als -1 mm festgelegt sein. Das heißt, die durch die obere Fläche des Heckspoilers 3′ verlaufende Ebene sollte eine Position von nicht weniger als 1 mm unter der Referenzebene einnehmen, d. h., ein Punkt oberhalb der -1 mm-Position. Die obere Grenze des Betrags des Vorsprungs beträgt unter Berücksichtigung der Gestaltung des Heckspoilers 3, der Gestaltung des Fahrzeugs und der aerodynamischen Eigenschaft des Fahrzeugs +50 mm. Die Zugangsstrecke (bzw. -Eigenschaft) l₃ sollte auf 20 mm oder größer festgelegt werden. Die obere Grenze der Zugangsstrecke l₃ beträgt unter Berücksichtigung der Gestaltung des Heckspoilers 3, der Gestaltung des Fahrzeugs und der aerodynamischen Eigenschaft des Fahrzeugs 100 mm.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem (Ausströmbreite)/(Einströmbreite) Verhältnis und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis darstellt. Es ist klar, daß es für das (Ausströmbreite)/(Einströmbreite) Verhältnis erforderlich ist, bei 0,5 ∼ 0,9 zu liegen, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von 30 oder größer zu erhalten.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Betrag des Vorsprungs und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis darstellt. Bevorzugt liegt der Betrag des Vorsprungs bei -1 mm oder größer, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von 30 oder größer zu erhalten.

Der Heckspoiler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hält Fremdstoffe davon ab, sich auf dem Heckfenster abzulagern, wodurch sichergestellt wird, daß die Sicht durch das Heckfenster nicht behindert ist. Auch wenn derartige Fremdstoffe auf das Heckfenster fallen, entfernt die Wirkung des Heckspoilers die Fremdstoffe sofort. Darüber hinaus bleibt die ursprüngliche Funktion des Heckspoilers erhalten.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Spoiler 3′′ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat der Heckspoiler 3′′ das an beiden Enden vorgesehene Befestigungsstück 4 zum Befestigen des Heckspoilers 3′′ an der Karosserie des Fahrzeugs. Der vorstehende Abstand ist derart gestaltet, daß sich eine Einströmbreite l₁ von 20-70 mm und das (Ausströmbreite l₂)/(Einströmbreite l₁) Verhältnis von 0,5 ∼ 0,9 bevorzugt 0,75 ergibt, was wiederum das maximale Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von 60 ergibt. Befestigungsstücke 4, die einen derartigen Abstand ergeben, sind am Heckspoiler 3′′ vorgesehen. Obwohl die Form des Hauptkörperabschnitts des Heckspoilers 3′′ nicht im einzelnen begrenzt ist, sollte der Betrag des Vorsprungs zwischen der Referenzebene und der oberen Fläche des Heckspoilers 3′′, d. h. der horizontalen Ebene des Heckspoilers 3′′, auf größer als -1 mm festgelegt werden, wobei die obere Grenze des Betrags des Vorsprungs im Hinblick auf die obigen Betrachtungen +50 mm ist. Die Zugangseigenschaft l₃ sollte auf 20 mm oder größer eingestellt werden, wobei die obere Grenze im Hinblick auf die obigen Betrachtungen 100 mm ist.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des zweiten Ausführungsbeispiels ist die innere Fläche des Heckspoilers 3′′ annähernd parallel zur hinteren Fläche des Heckfensters 2, nämlich der hinteren Fläche des Daches, sie ist jedoch mit einem vorstehenden Abschnitt 5 versehen, der sich in Richtung zum Heckfenster 2 erstreckt. Der vorstehende Abschnitt 5 ist auf dem unteren Drittel der inneren Fläche vorgesehen und er legt einen Winkel Θ bezüglich der Ebene der inneren Fläche fest. Der Winkel Θ beträgt 20° oder mehr und er ist bevorzugt zwischen 30° und 35° ausgewählt, um das maximale Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis zur Verfügung zu stellen. Der untere Abschnitt des vorstehenden Abschnitts 5 ist gewölbt, bzw. bogenförmig gestaltet, um die Störung der Luftströmung zu minimieren.

Die in den graphischen Darstellungen nach Fig. 4 und 5 dargestellten Beziehungen sind auch auf dieses Ausführungsbeispiel anwendbar.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Vorsprungswinkel Θ des vorstehenden Abschnitts und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis zeigt. Es ist möglich, durch Auswahl des Wertes Θ von 20° oder größer, das Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis bei einem Wert von 30 oder größer aufrechtzuerhalten.

Die Wirkungen beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die gleichen, wie die obigen beim ersten Ausführungsbeispiel erzielten Wirkungen. Da die innere Fläche des Heckspoilers 3′′ lediglich mit dem vorstehenden Abschnitt 5 versehen ist, besteht ein zusätzlicher Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels in der Einfachheit der Herstellung.

Ein an einem Fahrzeugdach angebrachter Heckspoiler ist derart gestaltet, daß das Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite 0,5 ∼ 0,9 beträgt, während das Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis auf 30 oder größer eingestellt ist.

Da erkennbar viele weitestgehend unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne ihren Geist und Bereich zu verlassen, ist es klar, daß die Erfindung nicht auf ihre spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzt ist, mit Ausnahme dessen, was in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (6)

1. Heckspoiler für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Heckspoiler ein Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis von 30 oder größer, ein Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite von 0,5 ∼ 0,9 und einen Betrag des Vorsprungs von -1 mm oder größer hat.

2. Heckspoiler für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Dach, mit einer horizontalen Fläche und einer hinteren Fläche, wobei der Heckspoiler am hinteren Abschnitt des Daches angeordnet ist und eine horizontale Fläche entlang der horizontalen Fläche des Daches und eine innere Fläche entlang der hinteren Fläche des Daches hat, wobei zwischen der hinteren Fläche des Daches und der inneren Fläche des Spoilers ein Abstand vorgesehen ist, der ein Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite von 0,5 ∼ 0,9 hat.

3. Heckspoiler für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Dach mit eine hinteren Fläche, wobei ein Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Strömungsgeschwindigkeit durch einen Abstand zwischen der hinteren Fläche des Daches und des Heckspoilers von 30 oder größer eingestellt ist.

4. Heckspoiler für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Dach, mit einer hinteren Fläche, wobei der Heckspoiler eine innere Fläche hat, die parallel zur hinteren Fläche des Fahrzeugs ist, wobei ein unterer Abschnitt der inneren Fläche einen vorstehenden Abschnitt hat, der in Richtung zur hinteren Fläche des Daches vorsteht und einen Winkel von 20° oder größer bezüglich der inneren Fläche hat, und wobei das Verhältnis von Ausströmbreite zu Einströmbreite 0,5 ∼ 0,9 beträgt und der Betrag des Vorsprungs -1 oder größer ist.

5. Heckspoiler gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz ein gewölbtes entferntes Ende hat.

6. Heckspoiler gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeuggeschwindigkeitsverhältnis 30 oder größer ist.