专利名称：可伸缩弯曲前扰流器的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于改善车辆空气动力学的装置，更具体
地，涉及机动车的可伸缩前扰流器。
背景技术：
很多常见的机动车(例如现代的汽车)包括设计用于改善 车身空气动力学特性的前扰流器。传统前扰流器(有时称作"导流板") 安装到车身的前端结构下部，向下延伸到接近路面处。前扰流器改善 了机动车的操纵和控制，提高了燃油经济性，并且还通过管理车辆底 盘以下和周围的湍流空气流并影响内部气流而改善车辆动力系和空 调系统中用于冷却/热交换的气流的i 各径。从车辆的前端结构下面固定悬吊的前扰流器会在与路缘，
车道斜坡，或其他路面障碍物发生沖击时受到损坏。很多前扰流器由
模制塑料或纤维增强聚合物制成，其会由于接触障碍物而屈服一定程 度。然而，车辆式样考虑可能要求前扰流器在俯视图中观察时具有弯
曲的形状。这种弯曲的构造内在地强化前扰流器，其转而限制当撞击 路缘或其他障碍物时前扰流器可屈服的程度。为了最小化或消除对前扰流器的损坏， 一些现有技术手段 提出了在车身的前端结构下方可动地安装前扰流器。现有技术的可伸 缩前扰流器典型地从收起位置和展开位置线性平移，前扰流器在收起 位置升起到道路表面上方并存放在内腔中，并在展开位置下降到接近 路面处。在前扰流器相对低效的低速时，前扰流器保持在收起位置以 此来消除与路面障碍物的无意接触。在路面趋于保持可忽略的坡度并 不具有障碍物的高速时，前扰流器下降以减小空气动力学阻力。
发明内容
本文展示了用于改善机动车的空气动力学特性的具有俯 视曲线的分段可伸缩前扰流器。本发明的前扰流器为了最优空气动力 学性能可定位成如需要的那么低，并可在最优定位会侵犯上坡角和路缘标准时的运行条件下收起。另外，前扰流器组件适于在被停车路缘， 斜坡，道路坡度或其他障碍物碰撞时折回或屈服。本文展示的前扰流 器设计提高了燃油经济性(或增加了车辆可行驶里程)，消除了无意 的损坏或毁坏，改善了冷却气流，并消除了现有技术的可伸缩前扰流 器所需的额外封装空间。
根据本发明的一个实施例，前扰流器组件包括多个板元 件，其配置成相对于彼此成曲线而可枢转地附接到前部车辆结构。板 元件适于在第 一位置和第二位置之间选择性地转换，其中在第 一位置所 述板元件成展开状态，并且在第二位置所述板元件成收起状态。
根据此具体实施例的一个方面，多个板元件包括至少部分 相互重叠的第一和第二板元件，使得第 一板元件从第一展开位置向第 二收起位置的转移引起了第二板元件向收起位置的转移。在类似的方 面中，第一和第二板元件优选地至少部分相互重叠，使得第二板元件 从第二收起位置向第 一展开位置的转移引起了第 一板元件向展开位 置的转移。
才艮据此实施例的另一个方面，多个4反元件包括在前部车辆 结构的下部部分沿横向延伸的中心板元件，以及至少两个侧部板元 件。至少两个侧部才反元件的向前表面的 一部分在中心外反元件的纟黄向相 对侧上重叠在中心板元件的向后表面上。
根椐另一个方面，第一展开位置优选地处于大致垂直方 向，而第二收起位置处于大致水平方向。理想地，多个板元件相对于 车辆在大致向后方向上枢转。进一步优选的是每个板元件绕各自独有 的轴线枢转。
根据此实施例的另一个方面，多个板元件被致动器枢转到 第一展开位置，并被偏压元件偏压到第二收起位置。而且，多个板元 件优选的特征在于不直接相互联接。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种改善机动车空气 动力学特性的前扰流器组件。前扰流器组件包括中心板元件，其配置 成从前部车辆结构的下部横向悬吊。中心板元件适于在展开位置和收起位置之间选择性地枢转，其中在展开位置中心板元件处于非水平方向， 并且在收起位置中心板元件处于大致水平方向。前扰流器组件还包括一 个或多个侧部板元件，其配置成相对于中心板元件成曲线地从前部车6位置和收起位置之间枢转，其中 在展开位置每个侧部板元件处于非水平方向，并且在收起位置每个侧部 板元件处于大致水平方向。中心寺反元件和侧部4反元件充分地重叠，4吏 得从展开位置向收起位置枢转中心板元件引起将侧部板元件枢转到 收起位置，向车辆的下部折叠起。而且，中心板元件和侧部板元件充 分地重叠，使得从收起位置向展开位置枢转侧部板元件中的一个引起 将中心板元件枢转到展开位置，向下延伸到接近道路表面处。
根据此具体实施例的一个方面，前扰流器组件包括第一，第二，第三和第四侧部板元件。在此例子中，第一和第二侧部板元件 的各自向前表面在中心板元件的横向相对侧上压靠中心板元件的向 后表面。另外，第三侧部板元件的向前表面压靠第一侧部板元件的向 后表面，而第四侧部板元件的向前表面压靠第二侧部板元件的向后表 面。
根据另一个方面，所有板元件相对于所述车辆在大致向后 方向上枢转。另外，中心板元件优选地绕一个轴线枢转，而每个侧部 板元件绕不同于中心板元件轴线的轴线枢转。最后，偏压元件优选地 将最外侧板元件(并因此将中心板元件)偏压到收起位置。类似地， 致动器使中心板元件(并因此使侧部板元件)枢转到展开位置。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种机动车。车辆结 构的前端具有安装到其中的前罩板。机动车包括前扰流器组件，其从 接近前罩板的前部车辆结构的下部悬吊下来。前扰流器组件在相对于车 辆的俯视图中具有弯曲构造。前扰流器组件包括中心板元件，其在前部 车辆结构上大致沿横向延伸，以及四个侧部板元件。板元件配置成在 展开位置和收起位置之间选择性地枢转，其中在展开位置每个板元件处 于非水平方向，并且在收起位置每个板元件处于大致水平方向。
第一和第二侧部4反元件的各自向前表面在中心板元件的 横向相对侧上压靠中心板元件的向后表面。第三侧部板元件的向前表 面压靠第 一侧部一反元件的向后表面，而第四侧部4反元件的向前表面压 靠第二侧部板元件的向后表面。这样，从展开位置向收起位置枢转中心板元件引起了将侧部板元件枢转到收起位置，并且从收起位置向展 开位置枢转第三和第四侧部板元件引起了将中心板元件以及第一和 第二侧部板元件枢转到展开位置。
本发明的上述特征和优点，以及其他特4正和优点从下面结 合附图对优选实施例和实现本发明的最佳模式进行的详细描述中将 变得更加明显。
图1A是具有安装到其中并以展开位置示出的根据本发明 的优选实施例的可伸缩弯曲前扰流器的示意性机动车的透视图1B是以代表性中间位置示出的图1A的可伸缩弯曲前 扰流器的透视图；以及
图1C是以收起位置示出的图1A和1B的可伸缩弯曲前扰 流器的透视图。
具体实施方式
参照附图，其中在所有附图中相同的附图标记表示相同的 部件，图1A-1C是通常由附图标记10表示的示例性机动车的下部前 端结构的透视图，本发明可结合到所述机动车10中并在其中实施。这样，本发明绝不限于图中所示的车辆构造。例如，尽管车辆10在 图1A-1C中描绘为标准轿车，本发明可被结合到任何机动车辆，例如 但不限于，运动型多功能车，轻型卡车，重型车辆，小型货车，公共 汽车，牵引挂车，等等。最后，本文所展示的附图被大幅度简化且不 是按比例绘制，因此只被提供用于指导目的。于是，附图中所示的特 定和相对尺寸和方向不裙j人为是限制。
首先参照图1A,车辆IO具有车身，所述车身具有通常由 附图标记12表示的前部车辆结构，所述前部车辆结构在后部车辆结 构之前并邻近后部车辆结构(在提供的图中不可见)。前罩板14在前 部车辆结构12的最前部分沿横向延伸，并能覆盖或遮盖能量吸收保 险杠下部结构(不可见)等等。前罩板14在可动引擎盖组件16之前， 所述组件16横跨并覆盖发动机舱(也不可见)。前罩板14分别部分 地限定左前和右前轮窝18和20的周边轮廓。
根据本发明，车辆10包括可伸缩前扰流器组件，其在所 有附图中通常由附图标记22表示，所述前扰流器组件设计用于改善机动车10的空气动力学特性，例如，在车辆运行过程中减小阻力系 数。前扰流器组件22接近前罩板14并大致在前左和前右轮窝18和 20前面从前部车辆结构12悬吊。如将在下面进一步解释的，前扰流 器组件22在相对于车辆的俯视图中具有曲线构造。如将从下面描述 容易地认识到的是，前扰流器组件22提高了车辆燃油经济性，消除 了无意的损坏或毁坏，改善了对流气流，并消除了现有技术的可伸缩 前扰流器所需的额外封装空间。
不像现有技术的导流板，本发明的前扰流器组件22被分 成段或分成部分以包括多个独立的板元件，在本文中总体由中心板元 件24和四个侧部板元件——分别为第一，第二，第三和第四侧部板 元件26， 28, 30和32代表。每个板元件24-32优选地由整体预成型 多边形板组成，所述板由具有适合于前扰流器组件22的预期使用的 强度的已知材料制成，所述材料例如弹性橡胶，塑料聚合物或纤维增 强聚合物。然而，在本发明的范围和精神内，板元件24-32可采用额 外的形状和横截面。在这点上，板元件24-32的数量，以及各自的和 相对的尺寸，方向，几何形状和材料可取决于预期应用的具体设计需 要而修改。
板元件24-32适于在第一展开位置(图1A所示)和第二 收起位置(图1C所示)之间选择性地转移。第一展开位置(图1A) 优选地处于从车辆底架向下延伸到接近道路表面处的大致垂直方向。 另一方面，第二收起位置(图1C)处于以大致齐平方式靠车辆下部 折叠起来的大致水平方向。然而，前扰流器组件22可固定在第一和 第二位置之间的任何预定位置(例如，图1B示出了这样一个位置)， 这取决于例如车辆速度和路面条件。
理想地，多个板元件24-32相对于车辆10沿大致向后方 向枢转。尽管不是实践本发明所需，还是希望每个板元件24-32绕各 自独有的轴线枢转，如图1C中最佳可见。特别地，中心板元件24绕 第一轴线A1枢转，而侧部板26, 28, 30和32分别绕与第一轴线Al 不同的第二，第三，第四和第五轴线A2， A3， A4和A5枢转。应认 识到的是各个轴线Al-A5各自的和相对的方向可变化以适应前4尤流 器组件22不同的俯视曲率，以及不同的车辆封装要求。
可伸缩前扰流器组件22的"可折叠性"通过前述弯曲前扰流器22的分成部分或分成段，以及各个板元件24-32采取的相应"瓦 片式"布置实现。例如，如图1A所示，中心板元件24在前部车辆结 构12上大致横向延伸，设置前罩板14之后。每个侧部板元件26, 28, 30和32 乂人中心一反元件24向外侧4黄向偏移。另外，每个侧部^反元件 26, 28， 30和32与中心板元件24成曲线关系，从中心板元件24沿 向后方向往后i更置。第一和第二侧部才反元件26, 28各自的面向前表 面的4黄向内侧部分在中心板元件24的4黄向相对侧上压靠中心板元件 24的面向后表面的互补部分。另外，第三侧部4反元件30的面向前表 面的纟黄向内侧部分压靠第一侧部板元件26的面向后表面的互补部分。 类似地，第四侧部板元件32的面向前表面的横向内侧部分压靠第二 侧部一反元件28的面向后表面的互补部分。
如上所述，通过将板元件24-32 "叠瓦片"以相互重叠， 将中心板元件24从展开位置(图1A)枢转到收起位置(图1C)将由 此枢转所有侧部板26， 28, 30和32到收起位置。而且，将横向最外 侧侧部板(即，第三和第四侧部板元件30， 32)从收起位置(图1C) 枢转到展开位置(图1A)将由此枢转中心板元件24以及第一和第二 侧部板元件26， 28到展开位置。
根据优选的实践，例如弹簧偏压衔铁组件(图1A中由附 图标记34示意性示出)的偏压元件优选地偏压最外侧板元件30, 32 并因此偏压中心板元件24以及第一和第二板元件26, 28到缩回位置 (图1C)。另外，例如电机组件(图1A中由附图标记36示意性示出) 的致动器将中心板元件24 (并因此将侧部板元件26， 28， 30和32) 枢转到展开位置(图1A)。可替换地，板元件24-32可由弹簧偏压衔 铁组件34偏压至展开位置，并由电机组件36枢转到收起位置，而不 脱离本发明的预期范围。然而应认识到的是，定位可伸缩前扰流器组 件22可仅通过自动化运动实现，即通过液压装置，气动装置，磁流 变装置，机电装置，等等。
尽管详细描述了实现本发明的最佳模式，本发明相关领域技术人员将认识到在所附权利要求范围内实践 发明的各种可替换 设计和实施例。
权利要求
1.一种前扰流器组件，用于改善具有前部车辆结构的机动车的空气动力学特性，所述前扰流器组件包括多个板元件，其配置成相对于彼此成曲线关系地可枢转地附接到前部车辆结构，并配置成在第一位置和第二位置之间选择性转移，其中在所述第一位置所述多个板元件成展开状态，并且在所述第二位置所述多个板元件成收起状态。
2. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件包括至少部分相互重叠的第 一和第二板元件，使得所述第 一板 元件从所述第一位置向所述第二位置的转移由此向所述第二位置转 移所述第二板元件。
3. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件包括至少部分相互重叠的第 一和第二板元件，使得所述第二板 元件从所述第二位置向所述第一位置的转移由此向所述第一位置转 移所述第一板元件。
4. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件包括在所述前部车辆结构的下部纟黄向延伸的中心才反元件，以及 至少两个侧部一反元件，所述至少两个侧部板元件的各自向前表面的至 少一部分在所述中心^反元件的4黄向相对侧上重叠在所述中心才反元件的向后表面上。
5. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述第一 位置处于大致垂直方向。
6. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述第二 位置处于大致水平方向。
7. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件相对于所述车辆在大致向后方向上枢转。
8. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件被致动器枢转到所述第一位置，并被偏压元件偏压到所述第二 位置。
9. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个 板元件的每个绕各自独有的轴线枢转。
10. 根据权利要求1所述的前扰流器组件，其特征在于，所述多个板元件的特征在于不直接相互联接。
11. 一种前扰流器组件，用于改善具有前部和后部车辆结构的机动车的空气动力学特性，所述前扰流器组件包括中心板元件，其配置成从所述前部车辆结构的下部横向悬吊，并 在第一展开位置和第一收起位置之间选择性地枢转，其中在所述第一展 开位置所述中心板元件处于非水平方向，并且在所述第一收起位置所述 中心板元件处于大致水平方向；以及至少 一 个侧部板元件，其配置成与所述中心板元件成曲线关系地 从所述前部车辆结构的下部悬吊，并在第二展开位置和第二收起位置 之间选择性地枢转，其中在所述第二展开位置所述至少一个侧部板元件 处于非水平方向，并且在所述第二收起位置所述至少一个侧部板元件处 于大致水平方向；其中，所述中心板元件和至少一个侧部板元件充分地重叠，使得 从所述第一展开位置向所述第一收起位置枢转所述中心板元件由此 将所述至少一个侧部板元件枢转到所述第二收起位置；以及其中，所述中心板元件和至少一个侧部板元件充分地重叠，使得 从所述第二收起位置向所述第二展开位置枢转所述至少一个侧部板 元件由此将所述中心板元件枢转到所述第一展开位置。
12. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述至 少一个侧部才反元件包括至少两个侧部才反元件，其中所述至少两个侧部 板元件的各自向前表面的至少一部分在所述第一板元件的横向相对 侧上压靠所述第 一板元件的向后表面。
13. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述至 少一个侧部板元件包括第一，第二，第三和第四侧部板元件，其中所 述第 一和第二侧部板元件的各自向前表面在所述中心板元件的横向 相对侧上压靠所述中心板元件的向后表面，其中所述第三侧部板元件 的向前表面压靠所述第 一侧部板元件的向后表面，其中所述第四侧部 板元件的向前表面压靠所述第二侧部纟反元件的向后表面。
14. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述中 心— 反元件和至少一个侧部板元件相对于所述车辆在大致向后方向上 枢转。
15. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述第一和第二展开位置处于大致垂直方向。
16. 根据权利要求14所述的前扰流器组件，其特征在于，所述中 心板元件绕第一轴线枢转，所述至少一个侧部板元件绕不同于所述第 一轴线的第二轴线枢转。
17. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述中 心板元件和至少一个所述侧部一反元件的特征在于不直4妄相互联接。
18. 根据权利要求11所述的前扰流器组件，其特征在于，所述中 心板元件被致动器枢转到所述第一展开位置，所述至少一个侧部板元 件被偏压元件偏压到所述第二收起位置。
19. 一种机动车，所述机动车的车身具有相对于后部车辆结构成 相对向前关系的前部车辆结构，所述前部车辆结构具有安装到其中的 前罩板，所述机动车包括前扰流器组件，其接近所述前罩板从所述前部车辆结构的下部悬吊， 所述前扰流器组件在相对于车辆的俯视图中具有曲线构造，所述前扰流 器组件包括中心板元件，其在所述前部车辆结构大致沿4黄向延伸，并配 置成在第一展开位置和第一收起位置之间选择性地枢转，其中在所述第 一展开位置所述中心板元件处于非水平方向，并且在所述第一收起位置 所述中心板元件处于大致水平方向；以及第一，第二，第三和第四侧部板元件，其中所述第一和第二 侧部板元件的各自向前表面在所述中心板元件的纟黄向相对侧上压靠 所述中心板元件的向后表面，所述第三侧部板元件的向前表面压靠所 述第一侧部^反元件的向后表面，并且所述第四侧部^反元件的向前表面 压靠所述第二侧部板元件的向后表面，所述侧部板元件配置成在第二 展开位置和第二收起位置之间选择性地枢转，其中在所述第二展开位置 所述侧部板元件处于非水平方向，并且在所述第二收起位置所述侧部板 元件处于大致水平方向；其中，从所述第一展开位置向所述第一收起位置枢转所述中心板 元件由此将所述侧部板元件枢转到所述第二收起位置；以及其中，从所述第二收起位置向所述第二展开位置枢转所述第三和 第四侧部^反元件由此将所述中心^反元件以及所述第一和第二侧部氺反 元件分别枢转到所述第一和第二展开位置。
全文摘要
提供了一种改善机动车空气动力学特性的可伸缩弯曲前扰流器组件，所述前扰流器组件被分段成包括多个板元件，其每个适于可枢转地附接到前端车辆结构的下部。板元件配置成在展开位置和收起位置之间选择性转移，其中在展开位置板元件优选地处于大致垂直方向，并且在收起位置板元件处于大致水平方向。板元件为瓦片状(即，部分重叠)使得从展开位置向收起位置枢转中心板由此将侧部板枢转到收起位置，并使得从收起位置向展开位置枢转侧部板由此将中心板枢转到展开位置。
文档编号B62D37/02GK101659285SQ200910168358
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者N·托尔托萨-布纳克 申请人:通用汽车环球科技运作公司