DE69306202T2

DE69306202T2 - Windabweiser für Fahrzeugschiebedach

Info

Publication number: DE69306202T2
Application number: DE69306202T
Authority: DE
Inventors: Christopher Bilsborrow; Norman Peter Smith
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2013-09-02
Also published as: EP0586245A1; DE69306202D1; DE69306202T3; GB9218824D0; EP0586245B2; US5431477A; EP0586245B1; JP3375685B2; JPH06156088A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Winddeflektore für Schiebedächer von Fahrzeugen.
Wenn Schiebedächer von Fahrzeugen geöffnet sind, verursachen sie beachtliche Geräuscheffekte, die mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunehmen. Im allgemeinen weist dieses Geräusch eine Breitband-Natur auf, wegen der Druckunterschiede, die sich aus der Schicht der Querschubkraft zwischen dem äusseren Luftstrom und der stationären Luft im Fahrzeug ergeben. Ausser diesem Breitband-Geräusch verursachen Resonanzauswirkungen zwischen der Schicht der Querschubkraft und der Luft im Fahrzeuginneren, Druckunterschiede mit niedriger Frequenz, die ein dröhnendes Geräusch über einem kritischen Geschwindigkeitsbereich, der typischerweise bei 30 bis 70 miles pro Stunde liegt, hervorrufen.
Normalerweise werden Winddeflektore mit gleichmässigem Profil auf die Eintrittskante der Schiebedachöffnung montiert, so dass sie sich über der Linie des Dachs erstrecken, wenn das Schiebedach geöffnet ist, wodurch der Luftstrom von der Schiebedachöffnung weggelenkt wird. Winddeflektore dieses Typs reduzieren das Breitband-Geräusch beachtlich, sie reduzieren ebenfalls Luftstösse im Fahrzeuginneren. Sie sind jedoch zur Reduzierung des Dröhnens unwirksam. Daraus ergibt sich, dass man sogar mit einem Winddeflektor dieses Typs das Schiebedach nur begrenzt öffnen kann, um das "Dröhnen" auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren, wenn man mit Geschwindigkeiten fährt, bei denen sonst ein intensives "Dröhnen" auftreten würde.
Es wurde festgestellt, wie es zum Beispiel in den deutschen Patentanmeldungen No DE 3 925 808 und DE 4 012 569 erörtert wurde, dass durch eine Abänderung des Profils des Winddeflektors, so dass deren obere Kante ausgezackt ist, eine gewisse Reduzierung des "Dröhnens" erreicht wird, aber, dass das "Dröhnen" bei Geschwindigkeiten innerhalb des kritischen Bereichs immer noch beachtlich ist.
Die vorliegende Erfindung bietet einen Winddeflektor an, dessen abgeändertes Profil das "Dröhnen" bei Geschwindigkeiten innerhalb des kritischen Bereichs wesentlich reduziert, wenn das Schiebedach weit geöffnet ist.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Winddeflektor für ein Schiebedach eines Fahrzeugs einen länglichen Hauptteil, der so ausgelegt ist, dass er quer zum Fahrzeug an der Eintrittskante der Öffnung des Schiebedachs entlang angebracht wird, wobei sich der Hauptteil über dem Niveau des Fahrzeugdachs erstreckt, wobei der längliche Hauptteil abwechselnde Abschnitte unterschiedlicher Höhe hat, dadurch gekennzeichnet, dass sich flügelgeformte Abschnitte zwischen den oberen Kanten der grösseren Teistrecken erstrecken, um die kleineren Teilstrecken zu überbrücken, wobei die flügelgeformten Abschnitte derartig ausgelegt sind, dass sie Luft, die zwischen den flügelgeformten Abschnitten und den kleineren Teilstrecken strömt, durch die Öffnung des Schiebedachs nach unten umlenkt.
Die flügelgeformten Abschnitte, die angrenzende grössere Teilstrecken verbinden, können normalerweise durch die grösseren Teilstrecken fortgeführt werden, um einen ununterbrochenen flügelgeformten Abschnitt zu bilden, der auf der ganzen Länge des länglichen Hauptteils entlang läuft. Vorzugsweise ist die Eintrittskante des flügelgeformten Abschnitts im wesentlichen parallel, das heisst, in einem Winkel von ± 5 Grad zur Linie des Daches geneigt; während die hintere Kante in einem Winkel von 10 bis 30 Grad nach unten, zur Linie des Daches geneigt ist. Der flügelgeformte Abschnitt ist vorzugsweise 10 bis 30 mm breit. Die Flächen, die die obere Kante der unteren Abschnitte des länglichen Hauptteils bilden, sind vorzugsweise in einem gleichwertigen Winkel zur hinteren Kante des flügelgeformten Abschnitts geneigt.
Die abwechselnd grösseren und kleineren Teilstrecken des länglichen Hauptteils sind vorzugsweise im wesentlichen auf gleichem Abstand gehalten und weisen eine ähnliche Breite auf. Typischerweise kann die Breite der grösseren und kleineren Teilstrecken von 25 mm bis zu 75 mm reichen. Die obere Kante der kleineren Teilstrecken ist vorzugsweise auf oder unter dem Niveau des Daches angebracht, während sich die grösseren Teilstrecken unterhalb des Niveaus des Daches erstrecken, so dass die flügelgeformten Abschnitte über dem Niveau des Daches angebracht sind. Wenn der Winddeflektor in seiner Betriebsstellung ist, liegt der flügelgeformte Abschnitt vorzugsweise mindestens 15 mm über dem Niveau des Daches. Die Höhe des flügelgeformten Abschnitts wird durch die Notwendigkeit eingeschränkt, dass de Winddeflektor auf einer begrenzten Fläche unter dem Dach angebracht werden muss, wenn das Schiebedach geschlossen ist, aber typischerweise wird der flügelgeformte Abschnitt auf einer Höhe zwischen 1 5 mm und 30 mm über dem Niveau des Daches angebracht, wenn sich der Winddefelktor in seiner Betriebsstellung befindet.
Auf traditionelle Weise wird der längliche Hauptteil vorzugsweise an der Eintrittskante der Öffnung des Schiebedachs entlang auf Gelenkarmen angebracht, wobei die Arme nach oben zugespitzt sind, so dass der Winddeflektor automatisch ausgefahren wird, wenn das Schiebedach geöffnet ist. Der Winddefelktor wird unter dem Dach eingefahren, wenn das Schiebedach geschlossen ist.
Die Erfindung wird jetzt nur als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von denen:
Figur 1 ein Perspektivplan eines Daches eines Fahrzeugs ist, mit einem Winddeflektor für ein Schiebedach nach der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht des auf Figur 1 dargestellten Winddeflektors ist und
Die Figuren 3 bis 7 Kurven hinsichtlich der linear gewogenen Schalldruckpegel gegen die Frequenz für Winddeflektore unterschiedlicher Auslegung sind.
Wie auf den Figuren 1 und 2 dargestellt wird, enthält der Winddeflektor 10 für das Schiebedach eines Fahrzeugs einen länglichen Hauptteil 11, der quer zur angrenzenden Eintrittskante 12 der Öffnung 13 für das Schiebedach des Fahrzeugs angebracht ist.
Der längliche Hauptteil 11 wird auf seinen gegenüberliegenden Enden von Armen 15 abgestützt, die durch Gelenke am Fahrzeug auf einem Niveau unter dem Niveau des Daches 16 eines Fahrzeugs angebracht sind. Elastische Streben 17 funktionieren zwischen dem Fahrzeug und den Armen 15, um die Arme 15 nach oben abzulenken. Die Arme 15 sind so angebracht, dass sie vom Schiebedach eingerückt werden, wenn es geschlossen ist; so dass, wenn das Schiebedach geschlossen ist, der Winddeflektor 10 in einen Hohlraum gedrückt wird, der auf Figur 2 durch gestrichelte Linien dargestellt wird; und wenn das Schiebedach offen ist, wird der Winddeflektor 10 in seiner Betriebsstellung ausgefahren, in der der längliche Hauptteil 11 sich über dem Niveau des Daches eines Fahrzeugs erstreckt, wie es mit durchgehender Linie auf Figur 2 dargestellt wird.
Ein Dichtstreifen 20 ist in einer Längsnute 21, an der unteren Kante des länglichen Hauptteils 11 entlang angebracht, wobei der Dichtstreifen 20 einen geformten Rand 22 hat, der zur Abdichtung die Unterseite des Fahrzeugdaches 16 einfasst, wenn sich der Winddeflektor 10 in seiner ausgefahrenen Stellung befindet.
Wenn der längliche Hauptteil 11, ausgefahren ist, bildet er eine Eintrittsfläche 25, die nach hinten gebogen ist. Der längliche Hauptteil 11 ist ausgezackt, wodurch abwechselnde Abschnitte 26 und 27 gebildet werden, jeder ist typischerweise 50 mm breit, ihre Höhen sind verschieden. Die oberen Flächen 28 der unteren Abschnitte 26 liegen ungefähr auf dem Niveau des Fahrzeugdaches wenn der Winddeflektor 10 ausgefahren ist, während sich die grösseren Abschnitte 27 nach unten, über dem Niveau des Daches auf einer Höhe von ungefähr 25 mm erstrecken. Ein Flügel 30 befindet sich auf den oberen Flächen 31 der grösseren Abschnitte 27 und erstreckt sich auf der ganzen Länge des länglichen Hauptteils 11 entlang, wobei er die unteren Abschnitte 26 überbrückt. Der Flügel 30 ist 20 mm breit. Der Eintrittsabschnitt 32 des Flügels 30 ist im wesentlichen parallel zum Dach 16 und der hintere Teil 33 des Flügels 30 ist nach unten, zur Linie des Daches in einem Winkel von 20 Grad geneigt, wenn der Winddeflektor 10 in seiner ausgefahrenen Stellung ist. Die oberen Flächen 28 der unteren Abschnitte 26 sind parallel zum hinteren Abschnitt 33 des Flügels 30 angeordnet.
Im Betrieb, bei fahrendem Fahrzeug lenken die grösseren Abschnitte 27 des Winddeflektors 10 den Luftstrom von der offenen Öffnung 13 des Schiebedaches, auf die herkömmliche Art um. Aber Luft wird auch durch die Öffnungen 40 strömen, die zwischen den unteren Abschnitten 26 und dem Flügel 30 gebildet sind, wobei die hier durchströmende Luft nach unten in das Fahrzeuginnere durch die Öffnung 13 des Schiebedaches umgelenkt wird. Diese nach unten strömende Luft durchbricht die Schicht der Querschubkraft zwischen dem Luftstrom, der über der Öffnung 13 des Schiebedaches durchgeht und der Luft, die im Fahrzeuginneren ist, wodurch das dröhnende Geräusch, das durch die Resonanzeinwirkung zwischen ihnen erzeugt wird, reduziert wird. Ausserdem erzeugen die nach unten gehenden Luftströme eine geregelte Belüftung des Fahrzeuginneren.
Figur 3 ist eine Kurve des Schalldrucks gegen die Frequenz für einen herkömmlichen Winddeflektor mit gleichmässigem Querschnitt, wobei er bei weit geöffnetem Schiebedach und bei einer Geschwindigkeit von 50 miles pro Stunde im Betrieb ist. Es wird festgestellt, dass bei 50 miles pro Stunde, ausser dem allgemeinen Breitbandgeräusch eine Schalldruckpegel-Spitze 50 auftritt, die das dröhnende Geräusch darstellt. Diese Spitze wird wirksam durch eine Reduzierung der Geschwindigkeit auf 20 miles pro Stunde oder durch Zunahme der Geschwindigkeit auf mehr als 70 miles pro Stunde beseitigt. Bei 90 miles pro Stunde ist die Dröhn-Spitze nicht vorhanden, aber die Intensität des Breitbandgeräusches ist grösser, als bei 50 miles pro Stunde.
Figur 4 stellt eine Kurve dar, die der auf Figur 3 ähnlich ist, für einen Winddeflektor mit Auszackungen von 50 mm, aber ohne den Flügel 30 der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall wird der Schalldruckpegel der Spitze 51 durch ungefähr 5 dB reduziert, im Vergleich zur Spitze 50, die von einem herkömmlichen Winddeflektor erzeugt wird, aber die immer noch von beachtlicher Grösse ist.
Figur 5 stellt eine Kurve dar, die der von Figur 3 ähnlich ist, für einen Winddeflektor, der dem auf Figur 4 dargestellten ähnelt, aber dessen Auszackungen aufrechte Kanten haben, die zu einem Durchmesser von 8 mm abgerundet sind. Die Kurve stellt wieder eine Reduzierung von ungefähr 3 oder 4 dB des Dröhnens dar, verglichen mit dem herkömmlichen, auf Figur 3 dargestellten Winddeflektor.
Figur 6 stellt eine Kurve dar, die der auf Figur 3 ähnelt, für einen Winddeflektor, der dem auf Figur 4 dargestellten ähnlich ist, aber mit einem Flügel 30 von 10 mm, der über den oberen Kanten der grösseren Abschnitte der Auszackungen angebracht ist, wobei die hintere Kante des Flügels um 20º nach unten geneigt ist, entsprechend der vorliegenden Erfindung. Während hier erneut die Spitze 52 dargestellt wird, ist die Grösse dieser Spitze bedeutend reduziert, um ungefähr 20 dB, im Vergleich zum auf Figur 3 dargestellten Winddeflektor.
Figur 7 zeigt eine Kurve, ähnlich der auf Figur 3 dargestellten, für einen Winddeflektor, der dem auf Figur 6 dargestellten ähnlich ist, aber mit einem Flügel von 20 mm. Wie durch diese Kurve veranschaulicht wird, wird hier die Spitze 53 erneut um ungefähr 5 dB reduziert, im Vergleich zum auf Figur 6 dargestellten Winddeflektor.
Figur 8 zeigt eine Kurve, ähnlich der auf Figur 3 dargestellten für einen Winddeflektor, der dem auf Figur 5 dargestellten ähnelt, mit einem Flügel von mm, der über den oberen Flächen der Auszackungen nach der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Diese Kurve stellt wieder eine ähnliche Reduzierung des Schallpegels der Spitze 54 dar, die der auf Figur 7 dargestellten Winddeflektor-Auslegung ähnelt.
Verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie es in den anhängigen Ansprüchen definiert wird. Zum Beispiel sind die Abmessungen des oben spezifizierten Winddeflektors typisch für herkömmliche Kraftfahrzeuge. Für grössere Fahrzeuge oder für Kraftfahrzeuge mit grossen Schiebedächern kann es erforderlich sein, diese Abmessungen zu vergrössern. Für andere Anwendungen kann es erforderlich sein, Abschnitte mit reduzierter Höhe, an nur einer Teilstrecke des länglichen Hauptteils entlang, anzubieten

Claims

1. Ein Winddeflektor (10) für das Schiebedach eines Fahrzeugs, bestehend aus einem länglichen Hauptteil (11), der so ausgelegt ist, dass er quer zum Fahrzeug an der Eintrittskante (12) der Öffnung (13) des Schiebedaches entlang angebracht wird, wobei sich der Hauptteil (11) über dem Niveau des Daches (16) des Fahrzeugs erstreckt, wobei der längliche Hauptteil (11) abwechselnde Abschnitte (26, 27) verschiedener Höhe oder Länge hat, dadurch gekennzeichnet, dass sich flügelgeformte Abschnitte (30) zwischen den oberen Kanten (31) der grösseren Abschnitte (27) erstrecken, um die unteren Abschnitte (26) zu überbrücken, wobei die flügelgeformten Abschnitte (30) so ausgelegt sind, dass sie Luft, die zwischen den flügelgeformten Abschnitten (30) und den unteren Abschnitten (26) durchströmt, nach unten, durch die Öffnung (13) des Schiebedaches umlenkt.

2. Ein Winddeflektor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flügelgeformten Abschnitte (30) durch die grösseren Abschnitte (27) geführt werden, um einen ununterbrochenen flügelgeformten Abschnitt (30) zu bilden, der auf der ganzen Länge des länglichen Hauptteils (11) entlang läuft.

3. Ein Winddeflektor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante (32) des Flügels (30) im wesentlichen parallel zur Linie des Daches ist.

4. Ein Winddeflektor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante (32) des flügelgeformten Abschnitts (30) um ± 5 Grad zur Linie des Daches geneigt ist.

5. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichent, dass die hintere Kante (33) des flügelgeformten Abschnitts (30) in einem Winkel von 10 bis 30 Grad nach unten zur Linie des Daches geneigt ist.

6. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flügelgeformte Abschnitt (30) zwischen 10 und 30 mm breit ist.

7. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Flächen (28) der unteren Abschnitte (26) im wesentlichen parallel zur hinteren Kante (33) der flügelgeformten Abschnitte (30) sind.

8. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnd grösseren und kleineren Abschnitte (26, 27) des länglichen Hauptteils (11) sich im wesentlichen in gleichem Abstand befinden.

9. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abwechselnd grösseren und kleineren Abschnitte (26, 27) des länglichen Hauptteils (11) von ähnlicher Breite sind.

10. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die grösseren und kleineren Abschnitte (26, 27) des länglichen Hauptteils (11) eine Breite von 25 mm bis zu 75 mm aufweisen.

11. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Kante (28) jedes unteren Abschnitts (26) an oder unter dem Niveau des Daches (16) angebracht ist, wobei sich die grösseren Abschnitte (27) über dem Niveau des Daches hinaus erstrecken, so dass die flügelgeformten Abschnitte (30) über dem Niveau des Daches angebracht sind.

12. Ein Winddeflektor(10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Flügel (30) mindestens 15 mm über dem Niveau des Daches angebracht ist.

13. Ein Winddeflektor (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der flügelgeformte Abschnitt (30) in einer Höhe zwischen mm und 30 mm über dem Niveau des Daches angebracht ist.

14. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Hauptteil (11) so montiert ist, dass er sich zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der er sich über dem Niveau des Daches (16) erstreckt, wenn das Schiebedach offen ist und einer eingefahrenen Stellung bewegen kann, in der er unter dem Schiebedach liegt, wenn dieses geschlossen ist.

15. Ein Winddeflektor (10) nach irgendeinem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichent, dass der längliche Hauptteil (11) zur Eintrittskante (12) der Öffnung (13) des Schiebedaches hin, abgedichtet ist.