DE19524790C1 - Windabweiseranordnung für ein Fahrzeugdach - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Windabweiseranordnung für ein Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung und mit einem parallel zur Vorderkante der Dachöffnung angeordneten Windabweiser, welcher ein um eine quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Achse schwenkbares Windabweiserblatt und einen streifenförmigen Störkörper aufweist.

An Dachöffnungen von Fahrzeugen bilden sich besonders bei weit oder ganz geöffnetem Deckel im Fahrbetrieb niederfrequente Luftschwingungen aus. Bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten wirkt der Fahrzeuginnenraum zusammen mit der überströmten Dachöffnung als Resonator, so daß die Luftschwingungen eine beträchtliche Intensität entwickeln können und sich für die Fahrzeuginsassen sehr störend auswirken. Diese häufig als "Wummergeräusche" bezeichneten Schwingungen bilden sich als kohärente Strömungsstrukturen am vorderen Rand der Dachöffnung aus und erfahren bei bestimmten Geschwindigkeiten eine resonante Verstärkung durch das Volumen des Fahrzeuginnenraums.

Es ist bekannt, daß das Anbringen eines Windabweisers an der Vorderseite der Dachöffnung die Störgeräusche zu einem gewissen Grad verringert. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in DE 33 43 061 C1 beschrieben. Dabei ist ein ausschwenkbares Windabweiserblatt mit einer bürstenähnlichen Beschichtung versehen, die als Störkörper eine günstige Veränderung des auftreffenden Luftstroms bewirkt. Die Beschichtung bewirkt dabei eine zusätzliche Verringerung des im Fahrbetrieb auftretenden Geräuschpegels gegenüber der Verwendung eines unbeschichteten Windabweiserblatts. Andere Lösungsansätze umfassen die Verwendung eines Windabweiserblattes aus teilweise luftdurchlässigem Material (DE-40 39 485 C1) oder die Ausbildung von Scharten in der Oberkante des Windabweiserblatts (DE-40 33 027 A1).

Allen Windabweiseranordnungen gemeinsam ist, daß in der Regel zur Erzielung einer optimalen Reduzierung der Störgeräusche relativ große Ausstellhöhen des Windabweisers nötig sind. Große Ausstellhöhen sind in der Praxis oft aufgrund konstruktiver, wirtschaftlicher oder ästhetischer Überlegungen nicht zu realisieren, so daß eine optimale Geräuschunterdrückung oft nicht möglich ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windabweiseranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist und bei möglichst geringer Ausstellhöhe eine effiziente Unterdrückung von Störgeräuschen bewirkt.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß der Störkörper so zwischen Vorderkante und Hinterkante des Windabweiserblatts angeordnet ist, daß Vorder- und Hinterkante frei bleiben und daß das Verhältnis zwischen der Höhe des Störkörpers und der Breite des Windabweiseers mindestens 1 : 10 beträgt.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung bewirkt durch die freien Längskanten des Windabweiserblatts und die vergleichsweise hohe Ausführung des Störkörpers eine gesteigerte Verwirbelung des Luftstromes und folglich eine erhebliche gesteigerte Geräuschunterdrückung. Dies gestattet eine deutlich verringerte Ausstellhöhe gegenüber herkömmlichen Windabweiseranordnungen, ohne daß ein Verlust in der Wirksamkeit auftreten würde. Die einfache Ausführung ermöglicht zudem eine kostengünstige und einfache Herstellung und Montage, was insbesondere für kleinere Fahrzeuge, die in sehr hohen Stückzahlen gefertigt werden, von Bedeutung ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Störkörper in Längsrichtung (auch) im Bereich der Endabschnitte des Windabweiserblatts ausgebildet und die beiden Endabschnitte des Windabweiserblatts sind in Richtung der Fahrzeuglängsachse nach hinten gekrümmt.

Diese Ausführungsform bewirkt eine weitere Verbesserung der gewünschten Eigenschaften der Windabweiseranordnung dadurch, daß im Randbereich des Windabweiserblatts zusätzliche Verwirbelungen erzeugt werden. Dadurch kann bei bestimmten Fahrzeugtypen der Störkörper im mittleren Bereich des Windabweiserblatts weggelassen werden.

Je nach Fahrzeugtyp besteht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß in ausgestellter Position die Oberkante des Störkörpers höher liegt als die Hinterkante des Windabweisers und/oder der Querschnitt des Störkörpers annähernd halbkreisförmig gestaltet ist. Die Höhe des Störkörpers kann vorzugsweise bis zu 50% der Ausstellhöhe des Windabweisers betragen. Das Festlegen der genannten Parameter nach dem einzelnen Fahrzeugtyp bzw. der Anordnung der Dachöffnung trägt zur optimalen Wirkung der Erfindung in Bezug auf Geräuschunterdrückung bei geringer Ausstellhöhe bei.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einer Windabweiseranordnung;

Fig. 2 eine Variante zur Fig. 1

Fig. 3 die Querschnittansicht des Windabweisers in ausgeschwenkter Stellung bei geöffnetem Deckel entlang der Linie III-III in Fig. 1; und

Fig. 4 dasselbe wie Fig. 3, jedoch bei geschlossener Stellung des Deckels.

Entsprechend Fig. 1 ist in einem Fahrzeugdach 1 eine Dachöffnung 2 ausgebildet. Ein Deckel 3 zum Verschließen der Dachöffnung 2 ist in weitgehend geöffneter Stellung dargestellt. Im Bereich der Vorderkante der Dachöffnung 2 ist ein Windabweiser 10 schwenkbar befestigt, welcher ein Windabweiserblatt 4 und einen auf dessen Oberseite angebrachten streifenförmigen Störkörper 6 aufweist. Die beiden seitlichen Endabschnitte 5 des Windabweisers 10 sind in Richtung der Fahrzeuglängsachse nach hinten gekrümmt. Die Störkörper 6 sind im Beispiel nach Fig. 1 im wesentlichen nur auf den Endabschnitten 5 ausgeführt. Im Beispiel nach Fig. 2 ist das Windabweiserblatt 4 zusätzlich oder ausschließlich mit einem Störkörper 6′ versehen, der sich zumindestens über einen Teil des mittleren Abschnitts des Windabweiserblatts 4 erstreckt.

Entsprechend Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Störkörper 6 so auf der Oberseite des Windabweiserblatts 4 angebracht ist, daß Vorderkante 7 und Hinterkante 8 des Windabweiserblatts freibleiben. Der Störköper 6 weist einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt auf. Das Verhältnis der senkrecht zur Fläche des Windabweiserblatts 4 gemessene Höhe H des Störkörpers 6 beträgt gegenüber der Breite B des Windabweiserblatts 4 in jedem Falle mehr als 1 : 10. Die Oberkante 11 des Störkörpers 6 liegt im Ausführungsbeispiel im ausgeschwenkten Zustand unterhalb der Hinterkante 8 des Windabweiserblatts 4. Sie kann jedoch ebenso auf gleicher Höhe oder oberhalb derselben liegen. Der Windabweiser 10 ist um eine Drehachse 9 schwenkbar am Fahrzeugdach 1 befestigt. In Fig. 4 ist zu erkennen, daß bei verschlossener Dachöffnung 2, d. h. bei geschlossenem Deckel 3, der Windabweiser 10 zurückgeschwenkt wird und unter dem Deckel 3 zu liegen kommt. Eine Anordnung zur selbsttätigen Koordination des Öffnens des Deckels 3 und des Ausschwenkens des Windabweisers 10 bzw. des Schließens des Deckels 3 und des Zurückschwenkens des Windabweisers 10 ist beispielsweise aus DE-34 15 361 C2 bekannt.

Bei Fahrversuchen, in denen Kraftfahrzeuge mit Schiebedächern, die mit erfindungsgemäß ausgebildete Windabweiseranordnungen ähnlich dem beschriebenen Ausführungsbeispiel versehen waren, mit Kraftfahrzeugen mit Schiebedächern, die mit herkömmlichen Windabweisern ausgestattet waren, verglichen wurden, zeigte sich eine deutlich effizientere Windgeräuschunterdrückung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen. So konnte beispielsweise bei gleicher Wirksamkeit wie bei herkömmlichen Windabweisern die gesamte Ausstellhöhe Z um bis zu zwei Drittel reduziert werden. Bei einem bestimmten Fahrzeugtyp ließ sich bereits mit einer Ausstellhöhe Z von 12 mm eine für die Praxis ausreichende Geräuschunterdrückung erzielen. Die Höhe H des Störkörpers kann bis zu 50% der gesamten Ausstellhöhe betragen. Der Störkörper kann in ausgeschwenkter Stellung etwas höher liegen als die Hinterkante des Windabweiserblatts, auf gleicher Höhe liegen oder etwas tiefer liegen. In allen Fällen zeigte sich dabei eine gegenüber herkömmlichen Windabweisern effizientere Geräuschunterdrückung. Die Fahrversuche zeigten deutlich, daß bei Verwendung eines Störkörpers mit einer im Verhältnis zur Breite B, des Windabweiserblatts relativ großen Höhe H, wobei der Störkörper deutlich vor der Hinterkante des Windabweiserblatts angebracht ist, im Vergleich zu herkömmlichen Windabweiseranordnungen eine zusätzliche Luftverwirbelung erzielt wird. Dies bewirkt eine deutlich effizientere Geräuschunterdrückung. Bei bestimmten Fahrzeugtypen erwies sich bereits die an den Endabschnitten des Windabweisers erzielte zusätzliche Luftverwirbelung als so stark ausgeprägt, daß in Längsrichtung auf eine Ausführung des Störkörpers im mittleren Abschnitt des Windabweiserblatts ganz oder teilweise verzichtet werden kann.

Die Windabweiseranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde im Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem Schiebedach beschrieben, kann aber ebenso in Verbindung mit jedem anderen Dachtypus, wie z. B. Spoilerdächern, Schiebehebedächern, Faltdächern und Lamellendächern, verwendet werden. Sie läßt sich auf einfache Weise an jeden beliebigen Fahrzeugtyp anpassen und durch Variation der relevanten Parameter leicht optimieren. So kann der Störkörper an Stelle des beschriebenen, annähernd halbkreisförmigen Querschnitts auch beliebige andere Querschnittsprofile, wie z. B. kreisförmige, elliptische, eckige und generell asymmetrische, aufweisen. Auch muß die Querschnittsabmessung des Störkörpers nicht über dessen ganze Länge konstant sein. Ebenso kann das Querschnittsprofil des Windabweiserblatts und die Ausgestaltung der beiden Endabschnitte verändert werden.

Claims (7)

1. Windabweiseranordnung für ein Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung und mit einem entlang der Vorderkante der Dachöffnung angeordneten Windabweiserblatt, welches um eine quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Achse schwenkbar ist und wenigstens einen streifenförmigen Störkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper bzw. so zwischen Vorderkante (7) und Hinterkante (8) des Windabweiserblatts (4) angeordnet ist, daß Vorderkante (7) und Hinterkante (8) frei bleiben und daß das Verhältnis zwischen der Höhe (H) des Störkörpers (6) und der Breite (B) des Windabweiserblatts mindestens 1 : 10 beträgt.

2. Windabweiseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störkörper (6) im Bereich von Endabschnitten (5) des Windabweiserblatts (4) ausgebildet sind.

3. Windabweiseranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte (5) des Windabweiserblatts (4) in Richtung der Fahrzeuglängsachse nach hinten gekrümmt sind.

4. Windabweiseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper (6) zumindestens über einen Teil des mittleren Abschnitts des Windabweiserblatts (4) ausgebildet ist.

5. Windabweiseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Ausstellhöhe (Z) des Windabweisers (10) 12 mm nicht überschreitet.

6. Windabweiseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Störkörpers (6) annähernd halbkreisförmig ist.

7. Windabweiseranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des Störkörpers (6) bis zu 50% der Ausstellhöhe (Z) des Windabweiserblatts (4) beträgt.