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Die Erfindung betrifft einen Windabweiser eines Fahrzeugdaches, der ein mit seitlichen Ausstellarmen versehenes Luftleitprofil aufweist, das durch die Kraft einer Federeinrichtung in eine Betriebsstellung ausstellbar und gegen die Kraft der Federeinrichtung in eine Ruhestellung absenkbar ist.
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Die
DE 43 23 694 C2 offenbart einen gattungsgemäßen Windabweiser mit seitlichen Ausstellarmen, die mittels dachfester Schwenklagerungen am Fahrzeugdach schwenkbar gelagert sind. An jedem Ausstellarm greift eine Blattfeder an, die in diesem Falle mit der Unterseite der Ausstellarme verbunden ist. Die Blattfedern bewirken das Ausstellen des Windabweisers und sind mittels Gleitansätzen an Gleitflächen des Dachrahmens abgestützt.
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Aus der
DE 39 06 903 A1 ist ein Windabweiser bekannt geworden, dessen Luftleitprofil mittels seitlicher Ausstellarme um eine an einem Dachrahmen feststehende Drehachse schwenkbar gelagert ist. Zum Ausstellen des Windabweisers sind zwei Schenkelfedern vorgesehen, die in dem Luftleitprofil aufgenommen und befestigt sind und sich an einem vorderen quer verlaufenden Dachrahmen abstützen.
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Die Federcharakteristik herkömmlicher Federn führt häufig dazu, dass der Windabweiser bei maximaler Ausstellhöhe vom Fahrtwind zu leicht nach unten gedrückt wird, da die Federkraft in dieser Position nicht mehr ausreichend ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Windabweiser zu schaffen, der eine verbesserte Federeinrichtung für seine Ausstellbewegung aufweist.
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Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Windabweiser erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Federeinrichtung zumindest eine U-förmige Drahtbügelfeder mit zwei Federschenkeln aufweist, die an einem Ende miteinander verbunden sind und deren andere Enden an gegeneinander versetzten Lagerungen gelagert sind. Bei einer derartigen Federeinrichtung erzeugt die versetzte Lagerung der an sich im unverspannten Zustand in etwa gleich langen Federschenkel für eine innere Vorspannung, durch die eine besondere Federcharakteristik entsteht. In ihrem unteren Arbeitsbereich, nahe der eingeschwenkten Position des Windabweisers, in der die Drahtbügelfeder vom Deckel nach unten gedrückt wird, hat die Drahtbügelfeder eine Charakteristik ähnlich einer Blattfeder. Nahe der maximalen Ausstellposition des Windabweisers hat die Drahtbügelfeder dagegen die Charakteristik einer Drahtbügelfeder mit einer gegenüber einem mittleren Wirkungsbereich wieder erhöhten Federkraft.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die anderen Enden der U-förmigen Drahtbügelfeder können sich wahlweise an den Ausstellarmen oder an einem dachfesten Teil abstützen und entsprechend umgekehrt kann das verbundene Ende wahlweise auf ein dachfestes Teil oder auf die Ausstellarme einwirken (kinematische Umkehr).
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Bevorzugt ist jedoch eine Variante, bei der das miteinander verbundene vordere Ende der U-förmigen Drahtbügelfeder auf die Ausstellarme einwirkt und die beiden hinteren Enden an gegeneinander versetzten Lagerungen dachseitig gelagert sind.
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Die dachseitige Abstützung kann an einem eine Dachöffnung begrenzenden Dachrahmen oder einem anderen Bauteil des Fahrzeugdachs erfolgen. Bevorzugt sind die beiden gegeneinander versetzten Lagerungen der hinteren Enden der Drahtbügelfeder an einem gemeinsamen Lagerbock angeordnet, der am Dachrahmen oder einem mit diesem verbundenen Bauteil angeordnet ist.
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Der Versatz der Lagerungen kann in Z-Richtung (d. h. in Richtung der Höhe des Fahrzeugs) und/oder in X-Richtung (d. h. in Richtung der Länge des Fahrzeugs) vorgesehen sein. Die beiden Lagerungen für die hinteren Enden der Drahtbügelfeder sind bevorzugt in Y-Richtung (d. h. in Querrichtung des Fahrzeugs) auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerbocks angeordnet.
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Die Drahtbügelfeder weist bevorzugt einen runden Querschnitt auf, so dass ihre hinteren, in Y-Richtung auf den Lagerbock zu abgewinkelten Enden in den als Bohrungen ausgebildeten Lagerungen in einfacher Weise drehbar gelagert sind.
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Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Drahtbügelfeder seitlich im Bereich des Ausstellarmes und ist zumindest teilweise unterhalb desselben angeordnet. Wenn der Ausstellarm als Hohlprofil gebildet ist, kann die Drahtbügelfeder beim Absenken des Windabweisers auch zumindest teilweise von einem nach unten offenen Hohlraum des Ausstellarms aufgenommen werden. Die Drahtbügelfeder kann jedoch auch zumindest teilweise neben dem Ausstellarm angeordnet sein und nur durch ein Verbindungsteil auf diesen einwirken.
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Der Ausstellarm und/oder die Drahtbügelfeder können in dem Bereich, in dem sie sich bei der Ausstell- oder Absenkbewegung berühren und eine Relativbewegung zueinander ausführen, mit einer gleitfähigen Schicht, beispielsweise aus Kunststoff oder aus einem Gleitlack versehen sein.
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Nachfolgend wird der Windabweiser anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Teil-Längsschnitt durch den vorderen Bereich eines Fahrzeugdachs mit einer von einem Deckel verschließbaren Dachöffnung und einem Windabweiser;
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2 die Drahtbügelfeder des Windabweisers bei abgesenkter Position des Windabweisers;
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3 die Drahtbügelfeder des Windabweisers bei ausgestellter Position des Windabweisers;
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4 eine alternative Ausführungsform einer Drahtbügelfeder des Windabweisers in der abgesenkten Position des Windabweisers;
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5 ein Kraft-Weg-Diagramm zur Verdeutlichung der Federcharakteristik der Drahtbügelfeder.
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Ein Fahrzeugdach 10 enthält eine Dachöffnung 12 (siehe 1), die von einem verschiebbaren Deckel 13 eines an einem die Dachöffnung umgebenden Dachrahmen 11 gelagerten Schiebedaches in bekannter Weise wahlweise zu verschließen oder zumindest teilweise freizulegen ist.
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Am Vorderrand 16 der Dachöffnung 12 ist ein Windabweiser 18 angeordnet, der ein in einer zur Fahrtrichtung quer verlaufenden Richtung (Y-Richtung) paralleles Luftleitprofil 20 mit zwei im Wesentlichen senkrecht zum Luftleitprofil 20 angeordneten seitlichen Ausstellarmen 22 aufweist, die beispielsweise einstückig mit dem Luftleitprofil 20 hergestellt sind und abgewinkelt oder bogenförmig in das Luftleitprofil 20 übergehen oder auch an dem Luftleitprofil 20 befestigt sein können. Die beiden seitlichen Ausstellarme 22 sind vorzugsweise parallel zu den die Dachöffnung 12 seitlich begrenzenden Seitenteilen des Dachrahmens 11 angeordnet.
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Das Luftleitprofil 20 kann bevorzugt als geschlossenes oder nach unten offenes Hohlprofil ausgebildet sein, das z. B. als Blechformteil, Druckgussteil oder Kunststoffformteil gebildet ist.
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Das freie, bezüglich der Einbaulage am Fahrzeugdach 10 hintere Ende jedes nach hinten gerichteten Ausstellarmes 22 ist mittels einer Lagerung 24, z. B. mittels eines Lagerzapfens, an einem die Dachöffnung 12 zumindest seitlich begrenzenden Dachrahmen 11 fest angebrachten Lagerbock 28 schwenkbar gelagert. Der Windabweiser 18 ist damit grundsätzlich entsprechend der eingangs genannten, bekannten Windabweiser am Fahrzeugdach 10 verstellbar, insbesondere um seine Lagerung 24 schwenkbar und bei Bedarf für eine Kompensationsbewegung in X-Richtung längsverschiebbar angeordnet. Die Möglichkeit einer Längskompensation der Lagerung 24 wird durch den Schlitz am Lagerbock 28 angedeutet.
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Das Ausstellen des Windabweisers 18 erfolgt mittels einer als Drahtbügelfeder 30 ausgebildeten Federeinrichtung. Die Drahtbügelfeder 30 besteht aus einem U-förmig gebogenen Federdraht mit zwei vorzugsweise in etwa gleich langen Federschenkeln 32 bzw. 34, die an ihrem in Fahrtrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs nach vorne weisenden geschlossenen Ende 40 miteinander verbunden sind und deren hintere Enden 36 bzw. 38 jeweils in einer Lagerung 44 bzw. 46 an einem Lagerbock 42 gelagert sind. Der Lagerbock 42 ist unweit des Lagerbocks 28, in einer vorteilhaften Ausführungsform einstückig mit diesem ausgebildet, am Dachrahmen 11 befestigt.
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Die Lagerungen 44 bzw. 46 sind am Lagerbock 42 so voneinander beabstandet angeordnet, dass beim Einführen der Enden 36 und 38 die Drahtbügelfeder 30 in eine innere Vorspannung gebracht wird, die die Drahtbügelfeder 30 federnd nach oben zur Ausübung einer Ausstellkraft F auf die Unterseite des jeweiligen Ausstellarms 22 vorspannt.
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Die Beabstandung der Lagerungen 44 und 46 kann, wie in den 1 bis 3 gezeigt, vertikal (in Z-Richtung des Fahrzeugs) erfolgen. Die Lagerungen 44 und 46 können aber auch horizontal oder horizontal und vertikal (wie in 4 gezeigt) gegeneinander versetzt sein. Wesentlich ist, dass durch den Versatz der Lagerungen 44 und 46 einer der Federschenkel 32 bzw. 34 gegenüber dem anderen in eine verkürzte Position gebracht wird, wodurch sich in der Drahtbügelfeder 30 eine biege- und torsionsverformungsbedingte Kraft F ergibt.
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Die Drahtbügelfeder 30 weist bevorzugt einen runden Querschnitt auf, so dass ihre hinteren, in Y-Richtung auf den Lagerbock 42 zu abgewinkelten Enden 36 bzw. 38 in den als zylindrische Bohrungen ausgebildeten Lagerungen 44 bzw. 46 drehbar gelagert sind.
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In 5 ist die sich am geschlossenen Ende 40 der Drahtbügelfeder 30 ergebende Kraft F qualitativ (nicht exakt quantitativ) grob skizziert. Aus dem Diagramm ist erkennbar, dass die Drahtbügelfedern 30 nahe ihrer Position S0, bei der gemäß den 1, 2 und 4 der Windabweiser 18 durch die an der Unterseite des Deckels 13 angeordneten, beim Schließen des Deckels 13 durch Verschiebung nach vorne auf die Oberseite der Ausstellarme 22 drückenden Niederhalter 15 in seiner abgesenkten Position gehalten wird, eine relativ große Kraft F1 in Ausstellrichtung des Windabweisers 18 entfalten.
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Wird der Deckel 13 von seiner hier nicht gezeigten Mechanik längs am Dachrahmen 11 angeordneter, ebenfalls nicht gezeigter Führungsschienen zum zumindest teilweisen Freigeben der Dachöffnung 12 aus der in 1 gezeigten Schließposition in eine Öffnungsposition nach hinten bewegt, gibt der Niederhalter 15 durch Abgleiten auf der Oberseite der Ausstellarme 22 dem Windabweiser 18 sukzessive die Möglichkeit, sich nach oben zu bewegen, bis das Luftleitprofil 20 in einer maximalen Ausstellposition (im Diagramm gemäß 5 entspricht dies dem Weg S3) am Vorderrand der Dachöffnung 12 nach oben über das Fahrzeugdach 10 übersteht, um den Fahrtwind gezielt über die Dachöffnung 12 nach hinten zu leiten.
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Zwischen der eingeschwenkten Position S0 des Windabweisers 18 und dessen maximaler Ausstellposition S3 geht die Federkennlinie zunächst bis zu einer Position S1 auf ein geringeres Kraft-Niveau F2 zurück, bleibt bis zu einer etwas darüber liegenden Ausstellposition S2 in etwa auf diesem niedrigeren Niveau, um dann bis zur maximalen Ausstellposition S3 wieder annähernd auf das anfängliche Kraft-Niveau F1 anzusteigen.
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Die relativ große Kraft F1 in der maximalen Ausstellposition S3 ermöglicht, dass der Windabweiser 18 auch bei hohen Windkräften infolge hoher Fahrgeschwindigkeit, die bei starkem Gegenwind noch erheblich ansteigen, sicher in seiner Position gehalten wird und nicht nach unten wegklappt oder zu Geräusche hervorrufenden Schwingungen angeregt wird.
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Das geschlossene Ende 40 der Drahtbügelfeder 30 kann zum besseren Gleiten auf der Unterseite des Ausstellarms 22 eine Gleitbeschichtung aufweisen. Eine Gleitbeschichtung kann auch an der Unterseite des Ausstellarms 22 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugdach
- 11
- Dachrahmen
- 12
- Dachöffnung
- 13
- Deckel
- 14
- Dichtung
- 15
- Niederhalter
- 16
- Vorderrand (von 12)
- 18
- Windabweiser
- 20
- Luftleitprofil
- 22
- Ausstellarm
- 24
- Lagerung
- 28
- Lagerbock
- 30
- Drahtbügelfeder
- 32
- (erster) Federschenkel (von 30)
- 34
- (zweiter) Federschenkel (von 30)
- 36
- Ende (von 32)
- 38
- Ende (von 34)
- 40
- (verbundenes) Ende (von 30)
- 42
- Lagerbock
- 44
- Lagerung (von 36)
- 46
- Lagerung (von 38)
- F
- Federkraft
- S
- Federweg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4323694 C2 [0002]
- DE 3906903 A1 [0003]