DE60131478T3 - Konstruktion eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches - Google Patents
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Offendach-Konstruktion gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Bei einer Offendach-Konstruktion des Typs auf den sich die Erfindung bezieht, die ein Paneel aufweist, dessen Rückwärtsrand aufwärts und abwärts geschwenkt werden kann (ein so genanntes Schrägstellpaneel), werden störende Geräusche, insbesondere Pfeifgeräusche bei der offenen Stellung des Paneels erzeugt. Diese Geräusche, die unter anderem von dem Schwenkwinkel und der Fahrgeschwindigkeit von dem Fahrzeug abhängen, werden insbesondere (aber nicht nur) während des ersten Abschnitts von dem Schwenken des Paneels von der geschlossenen in die geöffnete Stellung erzeugt. Die erzeugten Geräusche sind hochgradig störend für die Fahrgäste in dem Fahrzeug. Die Ursache für die unangenehmen Geräusche findet sich unter anderem in dem Unterdruck, der über dem Dach des Fahrzeugs als eine Folge der Luftströmung über dem Paneel erzeugt wird und der es verursacht, dass die Luft aus dem Inneren des Fahrzeugs durch den Spalt, der an der Stelle des nach oben geschwenkten Rückwärtsrandes des Paneels gebildet ist, herausgesogen wird.
- In der Vergangenheit wurden bereits Versuche unternommen, um das Auftreten der störenden Geräusche zu verhindern. So offenbart das
deutsche Patent Nr. 4016791 eine Offendach-Konstruktion für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wobei die Mittel zum lokalen Beeinflussen der Luftströmung aus einem Streifen gebildet sind, der sich nahe des Rückwärtsrandes des Paneels nach unten erstreckt, an dessen freien Enden Vorsprünge zum Beeinflussen der Luftströmung vorhanden sind. Die Funktion des Streifens, der mit Vorsprüngen versehen ist, ist es, kohärente Strömungsstrukturen durch den vorher genannten Spalt zu stören. Die Mittel, die bei dieser Lösung des Standes der Technik angewendet werden, weisen eine im Wesentlichen zweidimensionale Form (insgesamt mit einer minimalen Ausdehnung in der Strömungsrichtung) auf, deren Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zur Paneelfläche beträchtlich ist. Demzufolge liegt ein Nachteil dieser Lösung des Standes der Technik in der Tastsache, dass das Hindernis in dem Spalt, das durch die Mittel gebildet ist, durch eine größere Schwenkbewegung von dem Rückwärtsrand des Paneels kompensiert werden muss, wenn es gewünscht ist, einen unveränderten wirksamen Spalt zwischen dem Rückwärtsrand des Paneels und dem Dach des Fahrzeugs zu erhalten. Solch eine vergrößerte Schwenkbarkeit jedoch macht es erforderlich, den technischen Aufbau von dem Paneel anzupassen (insbesondere jener Teile davon, die sich auf die Bewegung von dem Paneel auswirken), mit all den damit zusammenhängenden Nachteilen (darunter auch einem vergrößerten Platzbedarf für Bauteile, höheren Kosten, usw.). - Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Offendach-Konstruktion der Art zur Verfügung zu stellen, auf die sich in der Einleitung bezogen wurde, durch die das Auftreten von störenden Geräuschen verhindert werden kann, während die damit zusammenhängenden Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
- Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Offendach-Konstruktion gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper aus einem Tetraeder besteht, von dem eine Fläche mit der Unterseite des Paneels übereinstimmt, wobei ein Eckpunkt der Fläche in die Strömungsrichtung oder in eine dazu entgegengesetzte Richtung zeigt. Bei der vorher beschriebenen Ausrichtung der Fläche weist der Tetraeder eine Luvwärtsfläche auf, die sich in der Strömungsrichtung von der Paneelfläche entfernt, wobei zwei sich einander annähernde (in der Strömungsrichtung) Leewärtsflächen an die Fläche angrenzen. Die Übergangsränder zwischen der einen sich entfernenden Fläche und den zwei sich annähernden Flächen erzeugen einen Wirbeleffekt. In der anderen Ausrichtung sind zwei sich voneinander entfernende Luvwärtsflächen und eine Leewärtsfläche vorhanden, die sich im Hinblick auf die Paneelfläche annähern.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Offendach-Konstruktion gemäß der Erfindung ist die Höhe des dreidimensionalen Körpers, gemessen in einer Richtung senkrecht zu dem Paneel, im Bereich der dreifachen Dicke des Paneels. Auf diese Weise wird die Störung von der Strömung, die durch den dreidimensionalen Körper verursacht wird, minimiert, so dass kaum eine Anpassung der Schwenkhöhe des Rückwärtsrandes des Paneels erforderlich ist oder gewünscht ist, wenn überhaupt eine erforderlich ist.
- Ferner ist es vorteilhaft im Hinblick auf die Erzeugung von Wirbeln, dass der dreidimensionale Körper wenigstens eine Luvwärtsfläche (d. h. die auf die Luftströmung zu zeigt) aufweist und wenigstens eine Leewärtsfläche (d. h. die von der Luftströmung weg zeigt) aufweist. Die Erzeugung von Wirbeln erfolgt an dem Übergang zwischen den beiden Flächen.
- Es gibt mehrere Möglichkeiten innerhalb dieses Rahmens. Eine mögliche Ausführungsform ist durch die Tatsache gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper scharfe Übergangsränder zwischen einer jeweiligen Luvwärtsfläche und einer jeweiligen Leewärtsfläche an seiner Rückseite, gesehen in der Strömungsrichtung, aufweist, wobei die Ränder einen Winkel zu der Strömungsrichtung aufweisen.
- Insbesondere als eine Folge dieses Winkels (der jeden beliebigen Wert aufweisen kann) werden Wirbel in der Luftströmung an der Stelle der scharfen Übergangsränder erzeugt, wobei die Wirbel zu der Bildung von sogenannten Wirbelstraßen führen. Das Ausmaß dieser Wirbelstraßen hängt von der Stelle an dem Übergangsrand ab, wo die Wirbel erzeugt werden, so dass ein großer Bereich an Frequenzen (was die störenden Hintergrundgeräusche, die auftreten, anbetrifft) abgedeckt ist und es verhindert werden kann, dass solche störenden Hintergrundgeräusche im gesamten Frequenzbereich auftreten. Ferner trägt hierzu auch das gesamte Verwirbeln der austretenden Luftströmung in dem Fall von kleinen Deckelöffnungen bei.
- Bei einer weiteren Variante weist der dreidimensionale Körper Luvwärtsflächen und Leewärtsflächen auf, wobei diese Flächen allmählich ineinander übergehen. Ein scharf abgegrenzter Übergangsrand fehlt bei dieser Variante, wobei der (graduelle) Übergang zwischen den beiden Flächen dennoch zu dem Erzeugen von Wirbeln führen kann.
- Im Allgemeinen wird eine Anzahl von dreidimensionalen Körpern nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet. Diese Körper können aneinander angrenzend oder nicht aneinander angrenzend angeordnet sein.
- Es ist möglich, die vorher genannten dreidimensionalen Körper an einem bestehenden Paneel nachträglich anzubringen, jedoch ist es auch möglich, die Körper daran bereits während der Herstellung auszubilden. In dem letzteren Fall ist es bevorzugt, dass der dreidimensionale Körper einstückig mit dem Paneel ist. Dadurch kann der dreidimensionale Körper einen Teil der sogenannten Paneeleinkapselung bilden, die die Unterseite (Innenseite) von dem Paneel bildet.
- Die Erfindung wird nunmehr im Detail mit Bezug auf die Figuren erläutert, die eine Anzahl von Ausführungsformen der Offendach-Konstruktion gemäß der Erfindung darstellen.
-
1 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Offendach-Konstruktion, die nicht zu der Erfindung gehört, -
2 ist eine perspektivische Ansicht von einem Detail einer anderen Ausführungsform, die nicht zu der Erfindung gehört, in einem größeren Maßstab; -
3 zeigt ebenfalls in einem größeren Maßstab ein Detail einer Ausführungsform gemäß der Erfindung; -
4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die nicht zu der Erfindung gehört; -
5 zeigt eine Variante der Ausführungsform aus2 ; und -
6 zeigt eine Ausführungsform, die nicht zu der Erfindung gehört, die Luvwärtsflächen und Leewärtsflächen aufweist, wobei die Flächen allmählich ineinander übergehen. -
1 zeigt eine Offendach-Konstruktion für ein Fahrzeug, aufweisend eine Dachöffnung1 , welche mit einem Paneel2 geschlossen werden kann, dessen Rückwärtsrand3 aufwärts und abwärts geschwenkt werden kann. Mittel4 sind zum lokalen Beeinflussen der Luftströmung5 auf der Unterseite des Paneels nahe dem Rückwärtsrand3 vorgesehen. Die Luftströmung5 wird als Folge von einem Unterdruck erzeugt, der über dem Dach6 erzeugt wird und der es verursacht, dass die Luft aus dem Inneren des Fahrzeugs durch den Spalt7 , der zwischen dem Rückwärtsrand3 des Paneels und dem Dach6 vorhanden ist, abgesaugt wird. Das Vorhandensein der Mittel4 führt dazu, dass die Luftströmung5 lokal beeinflusst ist. - Die Detailansichten der
2 bis6 zeigen die Offendach-Konstruktion in einer Richtung schräg aufwärts und nach hinten (in der Richtung des Rückwärtsrandes3 ) von einer Stelle unter dem Paneel2 aus. Somit zeigt2 die Innenseite des Paneels2 und den Rückwärtsrand3 davon. Nahe von dem Rückwärtsrand3 ist ein Streifen8 angeordnet, der sich im Wesentlichen quer zu dem Paneel2 erstreckt, wobei der Streifen einen Zickzack-Rückwärtsrand9 aufweist. Die untere Seite10 des Streifens8 , der an der oberen Seite in2 dargestellt ist, bildet eine Luvwärtsfläche, die von den Leewärtsflächen12 an der Rückseite des Streifens8 getrennt ist. Eine ankommende Luftströmung13 verursacht Wirbel14 an der Stelle des Übergangsrandes11 . Die Größe der Wirbel14 hängt von der Stelle ab, wo sie erzeugt wurden. In dem dargestellten Beispiel nimmt die Größe der Wirbel über dem Rand11 in Richtung nach hinten (in Richtung des Rückwärtsrandes3 des Paneels2 ) zu. - Die Wirbel, die erzeugt werden, verhindern effektiv die Erzeugung von störenden Hintergrundgeräuschen, wie z. B. Pfeifgeräuschen an der Stelle von dem Spalt
7 . -
3 zeigt eine Ausführungsform der Offendach-Konstruktion gemäß der Erfindung. In einer Ansicht vergleichbar mit der von2 können die dreidimensionalen Körper15 , in diesem Fall in der Form von Tetraedern, erkannt werden. Eine erste Fläche16 von jedem Tetraeder fällt mit einer Unterseite des Paneels2 zusammen. Ein Eckpunkt17 der Fläche16 zeigt in die Strömungsrichtung (d. h. in die Richtung des Rückwärtsrandes3 des Paneels2 ). - Als ein Ergebnis dieser Ausrichtung des Tetraeders
15 bildet eine andere Fläche18 davon eine Luvwärtsfläche, die sich von dem Paneel2 entfernt und die von zwei Leewärtsflächen20 ,21 durch Übergangsränder19 getrennt ist. Wirbel22 werden an den Übergangsrändern19 erzeugt, wobei die Wirbel dazu beitragen, dass das Erzeugen von störenden Hintergrundgeräuschen, wie z. B. Pfeifgeräuschen verhindert wird. - Wie die Figur zeigt, können mehrere dreidimensionale Körper in einer Seite-an-Seite-Anordnung an dem Paneel
2 angeordnet werden. im Gegensatz zu dem, was die Figur zeigt, ist es nicht immer notwendig, dass die Körper aneinander angrenzend angeordnet sind. Ferner ist es denkbar, dass solche dreidimensionalen Körper, in der Strömungsrichtung gesehen, hintereinander angeordnet werden. - Bei einer Variante (nicht dargestellt) sind die Körper um 180 Grad verdreht, so dass exakt die entgegengesetzte Seite der Körper in Richtung auf die Luftströmung zeigt (Eckpunkt
17 zeigt in eine Richtung entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung). Die Flächen20 und21 sind die Luvwärtsflächen und die Fläche18 ist in diesem Fall die Leewärtsfläche. Die Ränder19 stellen jedoch weiterhin den Wirbel bildenden Effekt zur Verfügung. - Die Höhe der dreidimensionalen Körper, gemessen in einer Richtung senkrecht zu dem Paneel, ist im Allgemeinen im Bereich der dreifachen Dicke des Paneels
2 . -
4 zeigt dreidimensionale Körper23 , die nicht zu der Erfindung gehören, die nebeneinander angeordnet sind, wobei die Körper jeweils drei Luvwärtsflächen24 –26 und eine Leewärtsfläche27 aufweisen. Es ist insbesondere der Übergangsrand28 zwischen den Flächen26 und27 , der den Wirbel bildenden Effekt in diesem Fall zur Verfügung stellt, obwohl es nicht ausgeschlossen werden kann, dass auch die Übergangsränder29 zwischen den jeweiligen Flächen24 ,25 auf der einen Seite und der Fläche26 auf der anderen Seite dazu beitragen. - Die Variante gemäß
5 , die von der aus2 abgeleitet ist, weist sowohl einen Zickzackrückwärtsrand11 als auch einen Zickzackvorderrand30 auf. Als eine Folge davon kann ein bestimmter Wirbeleffekt auch an der Stelle des Randes30 auftreten. -
6 schließlich zeigt eine Ausführungsform, die nicht zu der Erfindung gehört, bei der kein scharfer Übergang zwischen der Luvwärts- und der Leewärtsfläche gegeben ist. Um die Form von dem dreidimensionalen Körper, der in6 dargestellt ist, zu beschreiben, sind drei Schnitte32 –34 davon illustrativ dargestellt. Die Strömungsrichtung ist durch den Pfeil35 angegeben. Der Übergang zwischen den Luvwärtsflächen und den Leewärtsflächen ist nahe der Stelle angeordnet, wo der Körper seine größte Querschnittsfläche33 aufweist, und folglich wird der Hauptteil des Wirbelbildungseffektes an dieser Stelle stattfinden.
Claims (11)
- Offendach-Konstruktion für ein Fahrzeug, aufweisend eine Dachöffnung (
1 ), welche von einem Paneel (2 ) geschlossen werden kann, von dem wenigsten der Rückwärtsrand (3 ) aufwärts und abwärts geschwenkt werden kann, und wobei Mittel (4 ) zum lokalen Beeinflussen der Luftströmung (5 ) auf der Unterseite des Paneels nahe dem Rückwärtsrand (3 ) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4 ) mindestens einen dreidimensionalen Körper (8 ,15 ,23 ,31 ) zum Erzeugen von Wirbeln (14 ) in der Luftströmung (5 ) aufweisen. - Offendach-Konstruktion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des dreidimensionalen Körpers (
8 ,15 ,23 ,31 ), gemessen in Richtung senkrecht zum Paneel (2 ), im Bereich der dreifachen Dicke des Paneels (2 ) ist. - Offendach-Konstruktion gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
8 ,15 ,23 ,31 ) mindestens eine Luvwärtsfläche (18 ,24 ,25 ,26 ) und mindestens eine Leewärtsfläche (12 ,20 ,21 ,27 ) aufweist. - Offendach-Konstruktion gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
8 ,15 ,23 ,31 ) scharfe Übergangsränder (11 ,19 ,29 ,30 ) zwischen einer jeweiligen Luvwärtsfläche (18 ,24 ,25 ,26 ) und einer jeweiligen Leewärtsfläche (12 ,20 ,21 ,27 ) auf seiner Rückwärtsfläche gesehen in der Strömungsrichtung aufweist, welche Ränder einen Winkel mit der Strömungsrichtung einschließen. - Offendach-Konstruktion gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
31 ) Luvwärtsflächen und Leewärtsflächen aufweist, welche allmählich ineinander übergehen. - Offendach-Konstruktion gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von dreidimensionalen Körpern (
8 ,15 ,23 ,31 ) nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind. - Offendach-Konstruktion gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionalen Körper (
8 ,15 ,23 ,31 ) angrenzend zueinander angeordnet sind. - Offendach-Konstruktion gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
8 ,15 ,23 ,31 ) aus einem Streifen besteht, der einen Zickzack-Rückwärtsrand (11 ,19 ) und/oder -Vorwärtsrand (29 ,30 ) hat, welcher Steifen sich im Wesentlichen quer zum Paneel erstreckt. - Offendach-Konstruktion gemäß einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper aus einem Tetraeder (
15 ,23 ) besteht, wobei eine Fläche desselben mit der Unterseite des Paneels übereinstimmt, wobei eine Eckstelle der Fläche in Richtung der Strömung (5 ) oder in entgegengesetzter Richtung dazu zeigt. - Offendach-Konstruktion gemäß einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
15 ,23 ) aus einem sogenannten NACA-Wirbel-Turbulator besteht. - Offendach-Konstruktion gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dreidimensionale Körper (
8 ,15 ,23 ,31 ) mit dem Paneel einstückig ausgebildet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8363 | Opposition against the patent | ||
R102 | Epo decision maintaining patent in amended form now final |
Ref document number: 1118490 Country of ref document: EP |
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R102 | Epo decision maintaining patent in amended form now final |
Ref document number: 1118490 Country of ref document: EP Effective date: 20110921 |