DE10060693A1 - Querträger eines Dachträgers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Querträger eines Dachträgers für Kraftwagen mit einem im Querschnitt ovalen Trägerprofil, dessen Oberseite im Mittelbereich abgeflacht ist, wobei in den Mittelbereich eine sich in Trägerlängsrichtung erstreckende Verankerungsnut eingelassen ist, die eine obere Begrenzungswand des Trägerprofils durchsetzt, und mit einem Bereich vor dem abgeflachten Mittelbereich, in dem die Oberseite des Trägerprofils schräg nach hinten oben ansteigt und der Anstieg an einer Vorderkante des abgeflachten Mittelbereichs endet. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Vorderkante des Mittelbereichs ein stufiger Übergangsbereich vorgelagert, der durch einen steilen Anstieg der Oberseite des Trägerprofils als Windabweiser wirksam ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Querträger eines Dachträgers für Kraftwagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der DE 295 11 142 U1 ist ein derartiger Querträger bereits beschrieben. Der Querträger weist einen ovalen Trägerprofil­ querschnitt auf, in dessen abgeflachten Mittelbereich der Ober­ seite eine sich in Trägerlängsrichtung erstreckende Veranke­ rungsnut eingelassen ist. Die T-förmige Verankerungsnut durch­ setzt dabei eine obere Begrenzungswand des Trägerprofils. Der Bereich vor dem abgeflachten Mittelbereich ist derart ausgebil­ det, daß die Oberseite des Trägerprofils schräg nach hinten oben ansteigt und der Anstieg an einer Vorderkante des abge­ flachten Mittelbereichs endet.

Um Pfeifgeräusche zu unterbinden, sind an der Vorderseite des Querträgers Vertiefungen angeordnet, die die laminare Anströ­ mung des Fahrtwindes in einen turbulenten Zustand überführen sollen. Der an der Oberseite des Querträgers entlangstreichen­ den Luftstrom kann jedoch bei bestimmten Fahrtgeschwindigkeiten die im hohlen T-Querschnitt stehende Luftsäule zu Schwingungen anregen, die als unangenehme Pfeiftöne hörbar sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Querträger für den Dachträger eines Kraftwagens zu entwickeln, bei dem die Pfeif­ geräusche reduziert werden können, ohne daß die T-förmige Nut mit zusätzlichen Abdeckungen geschlossen werden muß.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Durch den der Vorderkante des Mittelbereiches vorgelagerten stufigen Übergangsbereich ist eine rechteckförmige Rampe ge­ schaffen, an der der Fahrtwind nach oben abgelenkt wird. Zusam­ men mit einem steilen Anstieg der Oberseite wirkt der stufige Übergangsbereich als Windabweiser, so daß ausreichend Turbulen­ zen erzeugt werden, um die stehende Luftsäule im hohlen Quer­ schnitt der Verankerungsnut zu überbrücken.

Umfangreiche Windkanaluntersuchungen haben gezeigt, daß beste Windabweiswirkungen bei einem Anstiegswinkel von etwa 45° bezo­ gen auf die Horizontalrichtung zu erreichen sind, wobei der Querträger nach wie vor als Strangpreßprofil gefertigt werden kann.

Eine weiche Krümmung vom Fuß des Übergangsbereichs zu dem stei­ len Anstieg verbessert die Aerodynamik und senkt die Geräu­ schentwicklung.

Für die weiche Krümmung wurde ein Krümmungsradius von 7 mm als vorteilhaft festgestellt. Selbst Abweichungen des Krümmungsra­ dius im mm-Bereich nach oben oder unten haben bei einem derar­ tigen Querschnitt eine höhere Geräuschentwicklung zur Folge.

Die Vorderkante erhält für einen turbulenten Strömungsabriß durch einen Kantenradius von 0,3 mm eine scharfe Krümmung beim Übergang des steilen Anstiegs zum abgeflachten Mittelbereich des Trägerprofils.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Veran­ kerungsnut einen etwa T-förmigen Hohlquerschnitt auf, der durch zwei Nutstege nach oben begrenzt wird. Der freie Endbereich des hinteren Nutstegs ist mit einer Abschrägung zurückspringend ausgebildet, um zu verhindern, daß die von dem weichen Anstieg abgelenkte Luftströmung in der Verankerungsnut gefangen wird und dadurch Windgeräusche verursacht werden. Die Neigung der Abschrägung muß dabei so ausgebildet sein, daß die Luftströmung stumpfwinklig auf die Abschrägung auftreffen kann.

Die Hohlkehle an der vorderen Stirnseite bewirkt eine turbulen­ te Umströmung des Trägerprofils, die den Luftwiderstand des Querträgers verringern.

Damit der Querträger als Strangpreßprofil und kostengünstig herstellbar ist, ist das Trägerprofil als Hohlprofil mit kon­ stantem Querschnitt ausgebildet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Querträgers für einen Dachträ­ ger eines Kraftwagens.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Querträger 1 für ei­ nen nicht dargestellten Dachträger eines Kraftwagens darge­ stellt. Der mit F bezeichnete Pfeil stellt die Richtung der Luftanströmung durch den Fahrtwind dar und verdeutlicht die An­ ordnung des Querträgers 1 auf dem Dach des Kraftwagens.

Das als Hohlprofil ausgebildete Trägerprofil 2 des Querträgers 1 weist eine ovale Querschnittsform mit einer abgeflachten Oberseite 3 auf, wobei das Trägerprofil 2 durch zwei spiegel­ symmetrisch zur Mittelachse 4 angeordnete Profilinnenwände 5 und 6 in einen vorderen Bereich 7, einen Mittelbereich 8 und in einen hinteren Bereich 9 unterteilt wird.

In die Oberseite 3 des Mittelbereichs 8 ist in die das Träger­ profil 2 bildende Begrenzungswand 10 eine sich in Trägerlängs­ richtung erstreckende T-förmige Verankerungsnut 11 eingelassen. Die T-förmige Verankerungsnut 11 wird seitlich durch die Profi­ linnenwände 5 und 6 begrenzt. Nach unten schließt die Veranke­ rungsnut 11 mit einem Boden 12 ab. Nach oben wird die Veranke­ rungsnut 11 durch zwei sich in Trägerlängsrichtung erstreckende sich gegenüberliegende Nutstege 13 und 14 begrenzt.

Zwischen dem vorderen Bereich 7 und dem Mittelbereich 8 ist die Oberseite 3 des Trägerprofils 2 so ausgebildet, daß ein stufi­ ger Übergangsbereich 15 den vorderen Bereich 7 mit dem Mittel­ bereich verbindet. Der stufige Übergangsbereich 15 steigt von der Oberseite 3 des vorderen Bereichs 7 schräg nach hinten oben an und endet an einer Vorderkante 16 des Mittelbereichs 7. Für die Wirkung des stufigen Übergangsbereichs 15 als Windabweiser verläuft der Anstieg in einem Winkel von 45°, wobei der Anstieg vom Fuß des Übergangsbereich 15 durch eine weiche Krümmung in den Anstieg übergeht. Dabei ist ein Krümmungsradius von 7 mm - hier mit R7 bezeichnet - vorgesehen. Für einen turbulenten Strö­ mungsabriß an der Vorderkante 16 ist eine scharfe Krümmung mit einem Krümmungsradius von 0,3 mm vorgesehen, die in der Figur mit R0,3 bezeichnet ist. Durch die Ausgestaltung des stufigen Übergangsbereichs 15 wird die ankommende Luftströmung wie bei einer Rampe nach oben abgeleitet, so daß die im Hohlquerschnitt der Verankerungsnut stehende Luftsäule nicht zum Schwingen an­ geregt werden kann und somit keine störenden Pfeifgeräusche im Bereich der Verankerungsnut entstehen können.

Die verwirbelte Luft trifft erst hinter der Verankerungsnut 11 auf den freien Endbereich 17 des Nutstegs 14 auf. Um ein Ein­ fangen der Luftwirbel im Hohlquerschnitt der Verankerungsnut 11 und somit auch eine unerwünschte Geräuschentwicklung zu verhin­ dern, weist der freie Endbereich 17 eine Abschrägung (18) von vorn unten nach hinten oben auf.

Für die Erzeugung von Turbulenzen ist zusätzlich an den Stirn­ seiten 18 und 19 jeweils eine Hohlkehle 20 und 21 vorgesehen.

Claims (8)

1. Querträger eines Dachträgers für Kraftwagen mit einem im Querschnitt ovalen Trägerprofil, dessen Oberseite im Mit­ telbereich abgeflacht ist, wobei in den Mittelbereich eine sich in Trägerlängsrichtung erstreckende Verankerungsnut eingelassen ist, die eine obere Begrenzungswand des Träger­ profils durchsetzt, und mit einem Bereich vor dem abge­ flachten Mittelbereich, in dem die Oberseite des Trägerpro­ fils schräg nach hinten oben ansteigt und der Anstieg an einer Vorderkante des abgeflachten Mittelbereichs endet, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderkante (16) des Mittelbereichs (8) ein stufi­ ger Übergangsbereich (15) vorgelagert ist, der durch einen steilen Anstieg der Oberseite (3) des Trägerprofils (2) als Windabweiser wirksam ist.

2. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg bezogen auf die Horizontalrichtung unter einem Winkel von etwa 45 Grad geneigt ist.

3. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (3) des Trägerprofils (2) am Fuß des Übergangsbereichs (15) unter einer weichen Krümmung (R7) in den steilen Anstieg übergeht.

4. Querträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der weichen Krümmung (R7) etwa 7 mm beträgt.

5. Querträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der steile Anstieg unter einer scharfen Krümmung (R0,3) von etwa 0,3 mm als Kantenradius in den abgeflachten, etwa horizontalen Mittelbereich (8) des Trägerprofils (2) über­ geht.

6. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsnut (11) einen etwa T-förmigen Hohl­ querschnitt aufweist, wobei der freie Endbereich (17) eines hinteren Nutstegs (14) des Trägerprofils (2) bezogen auf die Oberseite (3) des abgeflachten Mittelbereichs (8) durch eine Abschrägung (18) zurückspringend ausgebildet ist.

7. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (2) an seiner vorderen Stirnseite (18, 19) eine einzige Hohlkehle (20, 21) aufweist.

8. Querträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (2) ein Hohlprofil mit konstantem Querschnitt ist.