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Patent Searching and Data


Title:
EDGE OF A MOTOR VEHICLE THAT IS SUBJECTED TO AN AIRSTREAM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/091998
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to reduce the noises associated with an airstream on an edge of a motor vehicle part that is subjected to the airstream. To this end, the edge area that is directly flown around is split into a multitude of adjacent individual flow channels extending at an angle to the edge that is flown around. The flow channels can be depicted in the form of a porous edge area, a brush-like edge area or of a wavy edge area or an edge area having a serrated profile.

Inventors:
ALGERMISSEN GERHARD (DE)
BORCHERS INGO (DE)
DROBIETZ ROGER (DE)
SCHAUWECKER LUDWIG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/003619
Publication Date:
October 28, 2004
Filing Date:
April 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
ALGERMISSEN GERHARD (DE)
BORCHERS INGO (DE)
DROBIETZ ROGER (DE)
SCHAUWECKER LUDWIG (DE)
International Classes:
B62D35/00; (IPC1-7): B62D25/00; B62D35/00
Foreign References:
DE4039484A11992-06-17
DE4015871A11991-11-21
US5903389A1999-05-11
EP0652367A11995-05-10
GB2296306A1996-06-26
Other References:
"Noise Control", November 1991 (1991-11-01), XP002288094, Retrieved from the Internet [retrieved on 20040712]
Attorney, Agent or Firm:
Brückner, Ingo (Intellectual Property Management IPM C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Fahrtwindbeaufschlagte Kante eines Kraftfahrzeug Bauteiles, dadurch gekennzeichnet, dass der direkt umströmte Kantenbereich in eine Vielzahl benachbarter, geneigt zur umströmten Kante verlaufender Strömungskanäle aufgelöst ist.
2. Kante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle von einer zerklüftet gestalteten Kante gebildet sind.
3. Kante nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerklüftung in einem welligen oder gezahnten Profil besteht.
4. Kante nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerklüftung in einem bürstenförmig ausgebildeten oder aufgesetzten Randzonenbereich der Kante besteht.
5. Kante nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle in durch einen porös ausgebilde ten oder aufgesetzten Kantenbereich gebildet sind.
6. Kante nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Bereich durch einen Schwammoder Schaum stoffkörper gebildet ist.
7. Kante nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante dem Fahrtwind in Kantenlängsrichtung aus gesetzt ist.
8. Kante nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante den Abschluss eines flachen Bauteiles bil det.
9. Kante nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Oberkante einer Fahrzeugseitenscheibe aus gebildet ist.
Description:
Fahrtwindbeaufschlagte Kante eines Kraftfahrzeug-Bauteiles Die Erfindung betrifft eine fahrtwindbeaufschlagte Kante ei- nes Kraftfahrzeug-Bauteiles.

Das Bauteil kann insbesondere ein solches sein, bei dem die Kante den Abschluss eines flachen Bauteiles darstellt. Die Fahrtwindbeaufschlagung kann an dem Bauteil längs der Kante oder quer zu dieser erfolgen. Die Kante, die dem Fahrtwind ausgesetzt ist, kann rechteckig, rund oder spitzwinklig aus- gebildet sein.

Bei den gattungsgemäßen Kanten beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, dort bei einer Fahrtwindbeaufschlagung auf- tretende Geräusche zu beseitigen bzw. zumindest in erhebli- chem Umfang zu reduzieren.

Beispiele für Geräuschquellen an Kanten, bei denen eine als besonders störend empfundene direkte Schallabstrahlung in den Passagierraum eines Kraftfahrzeuges gegeben ist, sind : - Kanten an Türen und Scheiben bei teilweise oder ganz abge- senkten Seitenscheiben, - Seitenscheiben von offenen Cabriolets, - Kanten von Schiebe-oder Faltdächern, - oberer Dachrahmen von Cabriolets, - Lüftungsauslässe aus dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges.

Beispiele für Geräuschquellen an umströmten gattungsgemäßen Kanten, deren Geräuschabstrahlung sowohl zu einem außen-als auch zu einem Innengeräusch beitragen, sind bei einem Kraft- fahrzeug : - Außenspiegel, - Radkästen, - Unterboden, - Dachträger.

Eine grundsätzliche Lösung des erfindungsgemäßen Problems zeigt eine nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 ausgebildete gattungsgemäße Kante auf.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem lokal äußerst geringen, auf die Randzone der Kante beschränk- ten Bereich eine lokale Inkontinuität des Kantenverlaufes vorzusehen. Hierdurch wird in erster Linie die instationäre Strömungsgrenzschicht um die Kante beeinflusst. Es werden di- rekt die lokalen, kleinskaligen Druckschwankungen reduziert, welche als geräuschbildende Dipol-Schallstrahler wirksam sind. Bei beispielsweise einer erfindungsgemäßen Kantenaus- bildung an einer Seitenscheibe eines offen Cabriolets mit ei- ner Höhe von etwa 400 mm und einer Dicke von ca. 5 mm ist die erfindungsgemäße Kantenausführung auf einen höhenmäßigen Randzonenbereich von etwa 5 bis 20 mm beschränkbar.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungs- gemäß mit einer Vielzahl an Strömungskanälen zu versehenden Umströmungskante sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine umströmte Kante beispielsweise durch - Einsatz von Fasern oder Bürsten an dem Kantenrand, - Perforation oder Mikroperforation beispielsweise durch Schaumkörper oder Lochbleche im Kantenbereich, - Einsatz eines weichen, elastischen und nachgiebigen porösen Schaum-oder Gummimaterials im Kantenbereich, - Aufrauhen der Kante, - Wellen oder gezahntes Profil der Kante, so ausgeführt werden, dass - die Kante teilweise durchströmbar ist, - akustische Energie absorbiert wird, - hydrodynamische Geschwindigkeits-und Druckschwankungen ab- sorbiert werden, - sich der akustische Abstrahlungswirkungsgrad von der um- strömten Kante verringert, - die Korrelationslänge der Schallstrahler reduziert wird, und - Resonanz verhindert wird.

Die vorgenannten Wirkungen können einzeln oder in Kombination vorliegen. Insbesondere die Wirkungen mit Bezug auf eine hyd- rodynamische Geschwindigkeits-und Druckschwankungsabsorption sowie eine akustische Abstrahlungswirkungsgradverringerung führen erfindungsgemäß zu einer deutlichen Reduktion der Ge- räuschabstrahlung.

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäßen Ausführungen ist die obere Seitenscheibenkante eines offenen Cabriolets.

Mit den erfindungsgemäß für fahrtwindbeaufschlagte Kanten von Kraftfahrzeug-Bauteilen vergleichbare Umströmungsge- räuschmaßnahmen sind bei hydrodynamisch angetriebenen, kraft- übertragenden Bauteilen an sich bereits aus DE 23 33 903 Al bekannt. Bei jenen bekannten Bauteilen handelt es sich bei- spielsweise um Rotorblätter, Statorblätter bzw. Strömungs- klappen. Die Geräuscherzeugung dieser Bauteile ist stark von den zu übertragenden Kräften, das heißt den Druckverhältnis- sen an der Bauteiloberfläche abhängig. Bei jenen Bauteilen sind die Druckverhältnisse in den Kantenbereichen äußerst massiv zu beeinflussen, wozu das Bauteil in einem größeren Kantenbereich durchströmbar geschaltet sein muss. Es reicht entgegen den Maßnahmen bei der vorliegenden Erfindung nicht aus, lediglich die äußersten Kantenbereiche zu modifizieren.

Bei jenen Bauteilkanten werden nicht die Bauteilkanten als solche als zu beeinflussende Geräuschquellen behandelt. Damit sind jene bekannten Maßnahmen nicht auf die gattungsgemäßen Kanten von Kraftfahrzeugbauteilen übertragbar, auf die sich die Erfindung ausschließlich bezieht.

Die der Erfindung zugrunde liegenden gattungsgemäßen Kanten befinden sich an Bauteilen, die nicht der Kraftübertragung, sondern der Formgebung dienen. Die geräuscherzeugenden Mecha- nismen sind gegenüber jenem vorbekannten Stand der Technik nach der Erfindung völlig unterschiedlicher Natur, da sie korrelieren mit - lokalen Ablösegebieten bzw. lokaler Wirbelbildung und/oder - Turbulenzfeldern durch bewusst vorgenommene Inkontinuitäten im überströmten Kantenbereich.

Erläuterungsbeispiele zusammen mit bevorzugten Ausführungs- formen zum besseren Verständnis der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen : Fig. 1 ein längs einer Kante angeströmtes Bauteil, Fig. 2 ein quer zu einer Kante angeströmtes Bauteil, Fig. 3 Queransichten von Bauteilen mit einer Anströmung aus- gesetzten Kanten in verschiedenen Ausführungsformen, Fig. 4 ein längs einer Kante angeströmtes Bauteil mit einer bürstenförmigen Kantenausbildung, Fig. 5 ein längs einer Kante angeströmtes Bauteil mit einer fein gelochten Randzone der Kante, Fig. 6 ein längs einer Kante angeströmtes Bauteil mit einem wellenförmigen Kantenprofil, Fig. 7 ein längs einer Kante angeströmtes Bauteil mit einer als Sägezahnprofil ausgebildeten Kante.

In den Fig. 1, 2 und 4 bis 7 geben die Pfeile jeweils die An- strömrichtung mit Bezug auf diejenige Kante an, an der Strö- mungswirbel entstehen. Die betreffenden Strömungswirbel sind in den Fig. 1 und 2 schematisch angegeben, wobei die von die- sen Strömungswirbeln ausgehende Geräuschbildung durch Kreis- bogenbereiche angedeutet ist.

In Fig. 3 sind unterschiedliche Kantenformen angegeben, bei denen der eingetragene Pfeil jeweils auf die umströmte Kante zeigt.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 4 bis 7 eignen sich in besonders günstiger Weise zu einer Geräuschreduzierung an je- weils der Oberkante einer bei einem geöffneten Cabriolet nach oben frei auslaufenden Seitenscheibe.

Bei den Kantenausführungen nach den Fig. 4 bis 7 liegen die erfindungsgemäßen Strömungskanäle in der Bürstenzone (Fig.

4), der gelochten Randzone (Fig. 5) dem gewellten Wellenbe- reich (Fig. 6) sowie dem gezahnten Randbereich (Fig. 7). Bei einer bürstenförmigen Randzone gemäß Fig. 4 können Fasern mit einer Länge zwischen etwa 10-25 mm bei unterschiedlichen mittleren Elastizitäten eingesetzt sein. Besonders geeignete Materialien können beispielsweise sein Rosshaar oder Nylon- borsten mit Durchmessern von unterhalb etwa 0,1 mm.