Обтекатель
Изобретение относится к обтекателю, в частности к вдвигаемому и выдвигаемому заднему спойлеру на автомобиле и автомобилю с таким спойлером. Спойлер содержит регулируемый воздухо-направляющий элемент и, по меньшей мере, один, также регулируемый и выполненный в качестве защиты против нижнего течения струйный элемент. Существенным для изобретения является при этом то, что струйный элемент выполнен отдельно от воздухо-направляющего элемента и связан с ним посредством управляющего кинематического устройства. Достигается обеспечение эффективности при небольшом конструктивном пространстве в нерабочем положении. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к обтекателю, в частности, к вдвигаемому и выдвигаемому заднему спойлеру на автомобиле, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Изобретение относится, кроме того, к автомобилю, оснащенному таким обтекателем.
Подобный обтекатель известен, например, из EP 0226778 A2, который имеет воздухо-направляющий элемент, а также имеющую форму пластины и выполненную в качестве защиты от нижнего течения закрывающую деталь. Закрывающая деталь при этом выполнена за одно целое с воздухо-направляющим элементом и в соответствии с этим перемещается совместно с ним между нерабочим и рабочим положением.
Из DE 4427196 A1 известен другой обтекатель, расположенный в задней области автомобиля. Он установлен с возможностью перемещения с помощью регулирующего устройства из вдвинутого нерабочего положения в выдвинутое рабочее положение. Для создания высокоэффективного обтекателя, который в нерабочем положении требует небольшого конструктивного пространства, предусматривается, что обтекатель может вдвигаться и выдвигаться в вертикальном направлении автомобиля и в рабочем положении всей своей поперечной протяженностью воздухонепроницаемо примыкает к расположенной под ним конструкции, а также выступает над нею вверх.
Наконец, из DE 10200404354 A1 известен обтекатель для направления воздушного потока на автомобиле. Для того чтобы можно было исключить протекание воздуха под листом спойлера и одновременно целесообразно отводить проникающую воду, в качестве встроенных конструктивных частей листа спойлера предусмотрены защитное устройство от нижнего течения, которое препятствует протеканию воздуха под листом спойлера, и водоотводное устройство, которое направленно отводит поступающую от спойлера или возникающую вокруг него воду.
Настоящее изобретение занимается проблемой, состоящей в том, чтобы для известного обтекателя предложить усовершенствованную или, по меньшей мере, другую форму выполнения, которая, с одной стороны, отличалась бы небольшой потребностью в конструктивном пространстве в нерабочем положении, а с другой стороны, в своем выдвинутом рабочем обеспечивала бы высокую эффективность.
Эта проблема согласно изобретению решается с помощью предмета независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение основывается на общей идее, что в случае обтекателя с выполненным в качестве защиты от нижнего течения струйным элементом и с регулируемым воздухо-направляющим элементом, например, с листом спойлера, их следует выполнить отдельно друг от друга и принудительно соединить между собой посредством управляющего кинематического устройства. Обтекатель может быть при этом образован на автомобиле в виде вдвигаемого и выдвигаемого заднего спойлера. Выполненный в качестве защиты от нижнего течения струйный элемент препятствует нежелательному в выдвинутом рабочем состоянии обтекателя течению снизу и, таким образом, нежелательному снижению эффективности обтекателя, в то время как управляющее кинематическое устройство, которое принудительно связывает регулирующие движения воздухо-направляющего элемента и струйного элемента, воздействует таким образом, что струйный элемент при находящемся в своем нерабочем положении обтекателе находится с герметичным прилеганием под собственно воздухо-направляющим элементом и благодаря этому позволяет особенно плотную укладку воздухо-направляющего устройства в его нерабочем положении. Такое положение укладки в сжатом конструктивном пространстве с помощью известных из уровня техники обтекателей нельзя было до этого осуществить, так что для существующих до этого обтекателей постоянно должны были предусматриваться в кузове углубления для укладки, требующие большого конструктивного пространства. Управляющее кинематическое устройство, которое может быть выполнено, например, в виде рычажного кинематического устройства, позволяет уложить обтекатель в минимальном конструктивном пространстве и одновременно в выдвинутом рабочем состоянии принять чрезвычайно эффективное в аэродинамическом отношении положение.
Целесообразно упомянутый, по меньшей мере, один струйный элемент на своей задней, если рассматривать в направлении движения, стороне имеет уплотняющий элемент, в частности гибкий уплотняющий язычок. Такой уплотняющий элемент, который может быть образован, например, в виде уплотняющего язычка, способствует уплотнению между струйным элементом и воздухо-направляющим элементом при находящемся в своем рабочем положении обтекателе. Уплотняющий элемент при этом образован гибким и поэтому в состоянии просто приспособиться к различным состояниям регулирования обтекателя. В частности, благодаря уплотняющему элементу можно надежно предотвратить нежелательное обтекание направляющего элемента для воздушного потока с нижней стороны, что имеет особое значение для получения желательной прижимной (отрицательной подъемной) силы, в частности, при высоких скоростях.
В одном другом предпочтительном варианте выполнения решения согласно изобретению управляющее кинематическое устройство имеет шпиндельный привод. Такие шпиндельные приводы имеют большое преимущество в том, что они, с одной стороны, особенно точно управляемы, т.е. позволяют особенно точное регулирование регулирующего движения обтекателя, а с другой стороны, являются самотормозящими, так что, независимо от выбранного состояния выдвижения обтекателя, приводящее его в действие приводное устройство, например электромотор, может отключиться, так как шпиндельный привод или обычно оба шпиндельных привода в состоянии без проблем воспринять возникающие при высоких скоростях большие усилия ветра.
Другие важные признаки и преимущества изобретения следуют из зависимых пунктов формулы, из чертежей и из соответствующего описания на основе чертежей.
Само собой разумеется, что указанные выше и еще поясняемые далее признаки могут применяться не только в приведенной комбинации, а также в других комбинациях или самостоятельно, не выходя за рамки настоящего изобретения.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения представлены на чертежах и поясняются более подробно в нижеследующем описании, причем одинаковые обозначения относятся к одинаковым или аналогичным или функционально одинаковым конструктивным элементам.
Фиг.1 - изображение в разрезе заявленного обтекателя в его рабочем положении,
фиг.2a - вид сбоку обтекателя в его рабочем положении и
фиг.2b - изображение, как и на фиг.2a, только в случае обтекателя, находящегося в своем нерабочем положении.
В соответствии с фиг.1 обтекатель 1 имеет регулируемый воздухо-направляющий элемент 2, а также, по меньшей мере, один, также регулируемый и выполненный в качестве защиты от нижнего течения струйный элемент 3. Воздухо-направляющий элемент 2 может быть при этом выполнен, например, в виде листа спойлера и инициировать собственное, воздухо-направляющее действие и, таким образом, вызывать прижимную силу автомобиля. Обычно обтекатель 1 может располагаться в задней части автомобиля и, в частности, между задним, если смотреть в направлении 4 движения, краем заднего стекла 5, а также передним краем задней крышки 6. Обтекатель 1 или, соответственно, его воздухо-направляющий элемент 2 может регулироваться (переставляться) между нерабочим положением, показанным на фиг.2b, и одним или несколькими рабочими положениями, как показано на фиг.1 и 2a. В своем рабочем положении обтекатель 1 производит прижимную (отрицательную подъемную) силу, способствующую улучшению сцепления автомобиля с грунтом.
Для того чтобы при этом эффективно препятствовать нежелательному обтеканию снизу воздухо-направляющего элемента 2, предусмотрен струйный элемент 3, который в случае находящегося в своем рабочем положении обтекателя 1 прилегает к воздухо-направляющему элементу 2 таким образом, чтобы можно было надежно исключить его обтекание снизу. Чтобы, кроме того, в частности, в нерабочем положении обтекателя 1 можно было реализовать лишь небольшую его потребность в конструктивном пространстве, струйный элемент 3 согласно изобретению выполнен отдельно от воздухо-направляющего элемента 2 и связан с ним посредством управляющего кинематического устройства 7, выполненного, например, в виде рычажного кинематического устройства (см. фиг.2a и b). Это управляющее кинематическое устройство 7 позволяет компактную укладку обтекателя 1 в его нерабочем положении, в котором он уложен, например, в углублении 8 кузова, которое на фиг.1 лишь обозначено. В этом уложенном состоянии струйный элемент 3 находится вплотную под воздухо-направляющим элементом 2.
Как, далее, можно позаимствовать из фиг.1, по меньшей мере, один струйный элемент 3 при выдвинутом воздухо-направляющем элементе 2 своей, если смотреть в направлении 4 движения, передней стороной примыкает к кузову автомобиля, здесь к заднему стеклу 5, так что можно предпочтительным образом полностью исключить нежелательное протекание воздуха через углубление 8 кузова. Точно так же из фиг.1 можно понять, что воздухо-направляющий элемент 2 на своей, если смотреть в направлении 4 движения, передней стороне имеет уплотнительный элемент 9, в частности уплотняющий язычок. Разумеется, также возможно, чтобы уплотняющий элемент 9 располагался не на передней стороне воздухо-направляющего элемента 2, а на задней стороне струйного элемента 3. Согласно фиг.1 при этом обозначены различные состояния выдвигания воздухо-направляющего элемента 2, причем все же для всех является общим, что уплотняющий элемент 9 плотно прилегает к струйному элементу 3 и благодаря этому уплотняет переход между воздухо-направляющим элементом 2 и струйным элементом 3.
Если рассмотреть фиг.2a и 2b, то видно, что для регулирования обтекателем 1 предусмотрено приводное устройство 10, в частности электромотор. Он может располагаться, например, по центру и иметь два коаксиальных, гибких приводных вала, которые соответственно на своем обращенном от электродвигателя или, соответственно, приводного устройства 10 конце взаимодействуют с расположенным соответственно по бокам управляющим кинематическим устройством 7. Управляющее кинематическое устройство 7 имеет при этом предпочтительно не показанный более подробно шпиндельный привод, который спроектирован самотормозящимся и вследствие этого может поддерживать воздухо-направляющий элемент 2 в его выдвинутом положении без подачи тока на электромотор или без подачи приводного усилия приводного устройства 10. Далее, управляющее кинематическое устройство 7 включает в себя несущий элемент 11, а также два расположенных на нем с возможностью вращения управляющих рычага 12 и 13, из которых управляющий рычаг 12 связан с возможностью вращения с воздухо-направляющим элементом 2 и со струйным элементом 3, а управляющий рычаг 13 связан с возможностью вращения лишь со струйным элементом 3.
Благодаря осуществленному по сравнению с уровнем техники отделению струйного элемента 3 от воздухо-направляющего элемента 2 возможна компактная, с точки зрения конструктивного пространства, укладка обтекателя 1 в углублении 8 кузова так, что последнее можно выдерживать соответственно небольшим. Одновременно все же при выдвинутом обтекателе 1, т.е. при выдвинутом воздухо-направляющем элементе 2, осуществляется эффективная защита от нижнего течения благодаря струйному элементу 3, так что с помощью воздухо-направляющего элемента 2 можно производить желательные прижимные усилия для автомобиля.
1. Обтекатель (1), в частности, выдвигаемый и вдвигаемый задний спойлер на автомобиле, содержащий регулируемый воздухо-направляющий элемент (2) и, по меньшей мере, один также регулируемый и выполненный в виде защиты от нижнего течения струйный элемент (3), отличающийся тем, что струйный элемент (3) выполнен отдельно от направляющего элемента (2) и связан с ним посредством управляющего кинематического устройства (7).
2. Обтекатель по п.1, отличающийся тем, что управляющее кинематическое устройство (7) выполнено в виде рычажного кинематического устройства.
3. Обтекатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один струйный элемент (3) при вдвинутом воздухо-направляющем элементе (2) уложен под ним в углублении (8) кузова.
4. Обтекатель по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один струйный элемент (3) при выдвинутом воздухо-направляющем элементе (2) своей передней стороной примыкает к кузову автомобиля, в частности к заднему стеклу (5).
5. Обтекатель по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один струйный элемент (3) на своей, если смотреть в направлении (4) движения, задней стороне имеет уплотняющий элемент (9), в частности уплотняющий язычок, или что воздухо-направляющий элемент (2) на своей, если смотреть в направлении (4) движения, передней стороне имеет уплотняющий элемент (9), в частности уплотняющий язычок.
6. Обтекатель по п.5, отличающийся тем, что уплотняющий элемент (9), по меньшей мере, при полностью выдвинутом воздухо-направляющем элементе (2) уплотняет промежуточное пространство между ним и струйным элементом (3).
7. Обтекатель по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что предусмотрено приводное устройство (10) для управления обтекателем (1), которое имеет центральный электромотор с двумя расположенными на одной оси гибкими приводными валами, которые соответственно на своем противоположном электромотору конце взаимодействуют с управляющим кинематическим устройством (7) обтекателя (1).
8. Обтекатель по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что управляющее кинематическое устройство (7) имеет несущий элемент (11), а также два расположенных на нем с возможностью вращения регулирующих рычага (12, 13), из которых регулирующий рычаг (12) связан с возможностью вращения с воздухо-направляющим элементом (2) и со струйным элементом (3), а регулирующий рычаг (13) связан с возможностью вращения лишь со струйным элементом (3).
9. Обтекатель по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что управляющее кинематическое устройство (7) имеет шпиндельный привод.
10. Автомобиль с обтекателем (1) по одному из пп.1-9.
