车辆的主动式风门系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种车辆的主动式风门系统，包括：导管，具有允许环境空气流入发动机室的开口；电机，设置在导管内以产生驱动力，并具有配置为传输所产生的驱动力的铰链轴；以及风门，当向电机供电时，结合至电机的铰链轴以调整开口的开闭度，并且当向电机的供电被切断时，从结合至电机的铰链轴的状态被释放，以使开口敞开。当由于异常原因导致未向主动式风门系统的电机供电时，风门与电机分离，以便防止由于异常原因导致的电机故障或由于电池耗尽而使风门卡住。
【专利说明】车辆的主动式风门系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆的主动式风门系统，且更具体地，涉及一种车辆的主动式风门系统，其中防止风门因电机故障等原因而被卡住，从而防止发动机室的内部过热。
【背景技术】
[0002]通常，在车辆的发动机室内设置有多种换热器，如散热器、中间冷却器、蒸发器和冷凝器，以及用于驱动车辆的组件，如发动机。
[0003]例如制冷剂的换热介质在组件内流动，以便与换热器的环境空气进行热换，从而进行冷却或散热。因此，为了稳定地操作车辆的发动机室内的多种换热器，需要将环境空气平稳地供应至发动机室。
[0004]然而，当车辆高速行驶时，大量的环境空气被高速引入，从而增加了空气阻力。因而，车辆的燃油效率(或里程数)降低。
[0005]为了解决此问题，使用主动式风门系统，当车辆低速行驶时，使大量的空气流入发动机室的内部，并且当车辆高速行驶时，使较少量的空气流入发动机室的内部，从而提高燃油效率。
[0006]图1示出现有技术的主动式风门系统。如图1中所示，主动式风门系统可安装在车辆的前端模块中，并可包括具有开口 12的导管10、安装在导管10的中部的电机20、和通过铰链连接至电机20的风门30。
[0007]根据电机20的驱动来调整风门30的旋转角度，因此，当车辆低速行驶时，风门30使开口 12较大敞开，并且当车辆高速行驶时，风门30使开口 12较小敞开。
[0008]然而，在现有技术的主动式风门系统中，因为电机20和铰链一体连接，所以当电机20因异常原因出现错误时或者当向电机20供电的电池耗尽时，风门30被卡住且无法操作。
[0009]当风门30被卡住且无法操作时，环境空气不能流入车辆的发动机室。因而，发动机室的内部温度升高，从而阻止设置在发动机室内的各种换热器正常操作。
[0010]在本【背景技术】部分中所公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，并且不应视为是承认或以任何形式暗示，该信息形成本领域技术人员公知的现有技术。
【发明内容】
[0011]本发明的不同方面提供了一种具有新颖结构的主动式风门系统，其优点在于，通过防止风门被电机卡住而防止在车辆行驶时发动机室的内部温度升高。
[0012]本发明的不同方面提供了一种车辆的主动式风门系统，包括:导管，具有允许将环境空气引入车辆的发动机室的内部的开口 ；设置在导管内的电机，配置为根据是否被加电而产生驱动力，并具有配置为传输所产生的驱动力的铰链轴；以及风门，当向电机供电时，风门结合至电机的铰链轴以通过来自电机的驱动力调整开口的开闭度，并且当向电机的供电被切断时，风门从结合至电机的铰链轴的状态被释放，以使开口敞开。
[0013]电机的铰链轴可被构造为电磁体，以根据是否被加电而产生磁力，并且可在风门中设置由金属制成的结合板，以允许风门根据铰链轴所产生的磁力选择性地结合至铰链轴。
[0014]风门可包括:固定框架，设置在导管内并具有形成在内部的插入空间；移动框架，选择性地插入固定框架的插入空间内；结合板，由金属制成并设置在面向电机的铰链轴的移动框架的表面上；以及主弹簧，设置在固定框架与移动框架之间，并且在移动框架插入固定框架的插入空间内的方向上提供弹力。
[0015]移动框架可包括:主体，具有形成在至少一侧的插入槽；侧体，可移动地设置在插入槽内；以及侧向弹簧，设置在主体与侧体之间，并且在从插入槽内释放侧体的方向上提供弹力，其中，当移动框架插入固定框架内时，侧体插入到插入槽内。
[0016]在面向固定框架的侧体的侧面可形成倾斜部。
[0017]主动式风门系统还可包括:固定单元，设置在固定框架与移动框架之间，用以在移动框架插入固定框架的插入空间内时防止移动框架被释放。
[0018]固定单元可包括:形成在移动框架中的固定孔；钩部件，设置在固定框架中，并且当移动框架插入固定框架的插入空间内时，被插入固定孔中；以及弹性件，在钩部件插入固定孔中的方向上提供弹力。
[0019]钩部件可以可旋转地铰接至固定框架，并且弹性件可以是扭转弹簧，设置在固定框架与钩部件铰接的部分。
[0020]移动框架可划分为多个移动框架，各自具有形成在内部的插入空间，并且各移动框架可插入在各移动框架与电机或固定框架分离的方向上相邻的移动框架的插入空间内。
[0021]各移动框架可包括:主体，插入固定框架或相邻的移动框架内，并且具有形成在至少一侧的插入槽；侧体，插入到插入槽内并上下移动；以及侧向弹簧，设置在主体与侧体之间，并且在从插入槽内释放侧体的方向上提供弹力，其中，当移动框架插入固定框架内时，侧体插入到插入槽内。
[0022]主动式风门系统还可包括:固定单元，设置在固定框架与最靠近电机的移动框架之间，以便当各移动框架插入后方相邻框架或固定框架的插入空间内时，防止移动框架被释放。
[0023]固定单元可包括:形成在最靠近电机的移动框架中的固定孔；钩部件，设置在固定框架中，并且当最前方的移动框架插入固定框架的插入空间内时，被插入固定孔中；以及弹性件，在钩部件插入固定孔中的方向上提供弹力。
[0024]钩部件可以可旋转地铰接至固定框架，并且弹性件可以是扭转弹簧，设置在固定框架与钩部件铰接的部分。
[0025]本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从文中结合的附图和以下【具体实施方式】中将是显而易见的或在其中得以更详细地阐明，附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的一些原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是示出现有技术的主动式风门系统的构造的平面图。
[0027]图2是示出现有技术的主动式风门系统的电机和风门的构造的平面图。
[0028]图3 (a)和图3 (b)是示出根据本发明的示例性主动式风门系统的构造的平面图。
[0029]图4是示出根据本发明的示例性主动式风门系统的电机和风门之间的连接关系的平面图。
[0030]图5是示出根据本发明的第二主体的示例性构造的透视图。
[0031]图6是示出根据本发明的第二侧体和第二侧向弹簧的示例性构造的透视图。
[0032]图7是示出根据本发明的第一主体的示例性构造的透视图。
[0033]图8是示出根据本发明的第一侧体和第一侧向弹簧的示例性构造的透视图。
[0034]图9是示出根据本发明的固定框架的示例性构造的透视图。
[0035]图10是示出根据本发明的钩部件的示例性构造的平面图。
[0036]图11是示出根据本发明的示例性主动式风门系统的操作状态(a)至(d)的视图。
【具体实施方式】
[0037]现在将详细参考本发明的不同实施例，其实例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合示例性实施例说明本发明，但是将会理解，本说明并非意在将本发明限制于这些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替换形式、改型、等效形式和其它实施例。
[0038]为了阐明本发明，限制了与说明无关的部分，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
[0039]而且，在附图中，为了说明的目的，任意示出各组件的尺寸和厚度，因此本发明并不限于附图的图示，并且厚度被放大以清楚地表达各个部分和区域。
[0040]图3是示出根据本发明的不同实施例的主动式风门系统的构造的平面图。图4是示出根据本发明的不同实施例的主动式风门系统的电机和风门之间的连接关系的平面图。
[0041]如图3和图4中所示，根据本发明的不同实施例的主动式风门系统包括安装在导管I1中的电机120，以及风门130，其中，导管110安装在车辆的前端模块中，且风门130连接至电机120的两侧以选择性地打开和关闭导管110的开口 112。
[0042]根据是否加电而产生驱动力(或动力)的电机120通过铰链轴122连接至风门130。这里，设置在电机120中的铰链轴122被构造为电磁体。因此，当向电机120供电时，铰链轴122产生磁力。
[0043]风门130连接至电机120的铰链轴122，并且通过电机120的驱动力调整风门130的旋转角度，以调整形成在导管I1中的开口 112的开闭量。也就是说，当车辆低速行驶时，增大风门130的旋转角度，以使开口 112敞开。当车辆高速行驶时，减小风门130的旋转角度，以使开口 112打开一小点。
[0044]当向电机120加电时，根据本发明的不同实施例的主动式风门系统的风门130被保持在连接至电机120的铰链轴122的状态。然而，当未向电机120加电时，风门130从连接至电机120的铰链轴122的状态被释放，从而打开导管110的开口 112。
[0045]详细地，风门130包括:固定框架140，设置在导管110内且具有形成在其内的插入空间；移动框架150、160，选择性地插入固定框架140的插入空间内；结合板165，由金属制成且设置在面向电机120的铰链轴122的一侧；以及主弹簧132，设置在固定框架140与移动框架150、160之间，用以在移动框架150、160插入固定框架140的插入空间内的方向上提供弹力。
[0046]图9是示出根据本发明的不同实施例的固定框架140的构造的透视图。图10是示出根据本发明的不同实施例的钩部件170的构造的平面图。
[0047]如附图中所示，固定框架140具有方块形状，其内形成有插入空间142。移动框架150、160插入到插入空间142内，从而减小风门130的总体长度。
[0048]在固定框架140中设置有钩部件170，以便当移动框架插入到插入空间142内时固定移动框架。当移动框架插入固定框架140的插入空间142内时，钩部件170插入形成在移动框架中的固定孔164内，以防止移动框架从插入空间内释放。
[0049]钩部件170铰接至固定框架140的上部且可旋转地安装。这里，扭转弹簧安装在铰接部中。扭转弹簧在钩部件170插入固定孔164中的方向(基于图10的顺时针方向)上提供弹力。
[0050]根据本发明的不同实施例的移动框架可构造为多个。因此，当设置多个移动框架时，可根据需要调整移动框架被减少的长度。
[0051]在下文中，将对设置有两个移动框架的示例进行说明。
[0052]如图4中所示，移动框架150、160包括第一移动框架150和第二移动框架160，其中，第一移动框架150插入固定框架140的插入空间142内且具有第一插入空间152 ;并且第二移动框架160插入第一移动框架150的第一插入空间152内。
[0053]图7是示出根据本发明的不同实施例的第一主体151的构造的透视图。图8是示出根据本发明的不同实施例的第一侧体155和第一侧向弹簧的构造的透视图。
[0054]如附图中所示，第一移动框架150包括第一主体151、第一侧体155和第一侧向弹簧159，其中，第一主体151插入固定框架140的插入空间142内，具有形成在其内的第一插入空间152，并具有形成在其上部和下部的第一插入槽153 ;第一侧体155插入第一插入槽153内且上下移动；并且第一侧向弹簧159设置在第一主体151与第一侧体155之间，且在从第一插入槽153内释放第一侧体155的方向上提供弹力。
[0055]第一主体151具有基本上矩形形状，且具有形成在其内以允许第二移动框架160插入的第一插入空间152。
[0056]第一侧体155选择性地插入形成在第一主体151的上部和下部的第一插入槽153内。第一侧体155具有基本上矩形形状，并且包括形成在与固定框架140相接触的部分的第一倾斜部156。
[0057]当第一移动框架150从固定框架140内被释放时，第一侧体155保持在通过第一侧向弹簧159从第一插入槽153内被释放的状态。也就是说，当第一移动框架150从固定框架140内被释放时，第一移动框架150的第一侧体155保持在被固定框架140支承的状态。
[0058]然而，当第一移动框架150插入固定框架140内时，第一侧体155受固定框架140的前端推压而插入第一插入槽153内。换言之，当未向电机120加电因此铰链轴122未产生磁力时，第一移动框架150通过主弹簧132的弹力插入固定框架140的插入空间内。此时，因为第一侧体155的第一倾斜部156受固定框架140的前端推压，所以第一侧体155向下移动。因此，第一侧体155插入第一插入槽153内，并且第一移动框架150插入固定框架140的插入空间内。
[0059]图5是示出根据本发明的不同实施例的第二主体161的构造的透视图。图6是示出根据本发明的不同实施例的第二侧体165和第二侧向弹簧169的构造的透视图。
[0060]如附图中所示，第二主体161和第二侧体165的形状分别与第一主体151和第一侧体155的形状相似。
[0061]详细地，第二移动框架160包括第二主体161、第二侧体165和第二侧向弹簧169，其中，第二主体161插入第一移动框架150内，且具有形成在其上部和下部的第二插入槽163 ;第二侧体165插入第二插入槽163内且上下移动；并且第二侧向弹簧169设置在第二主体161与第二侧体165之间，且在从第二插入槽163内释放第二侧体165的方向上提供弹力。
[0062]第二主体161可具有基本上矩形形状，且可具有形成在其内以允许主弹簧132插入的插入空间。
[0063]第二侧体165选择性地插入形成在第二主体161的上部和下部的第二插入槽163内。第二侧体165具有基本上矩形形状，并且具有形成在与第一移动框架150相接触的部分的第二倾斜部166。
[0064]当第二移动框架160从第一移动框架150内被释放时，第二侧体165保持在通过第二侧向弹簧169从第二插入槽163内被释放的状态。也就是，当第二移动框架160从第一移动框架150内被释放时，第二移动框架160的第二侧体165保持在被第一移动框架150支承的状态。
[0065]然而，当第二移动框架160插入第一移动框架150内时,第二侧体165受第一移动框架150的前端推压而插入第二插入槽163内。换言之，当未向电机120加电因此铰链轴122未产生磁力时，第二移动框架160通过主弹簧132的弹力插入第一移动框架150的插入空间内。此时，因为第二侧体165的第二倾斜部166受第一移动框架150的前端推压，所以第二侧体165向下移动。因此，第二侧体165插入第二插入槽163内，并且第二移动框架160插入第一移动框架150的插入空间内。
[0066]在面向电机120的铰链轴122的第二移动框架160的表面上设置由金属制成的结合板165。结合板165选择性地结合至电机120的铰链轴122。即，当向电机120加电时，铰链轴122产生磁力，从而吸引结合板165以使电机120的铰链轴122与风门130结合。因此，将电机120的驱动力传输给风门130。
[0067]然而，当切断对电机120的供电时，铰链轴122不产生磁力。因此，风门130被从电机120释放。
[0068]在下文中，将对根据本发明的不同实施例的主动式风门系统的操作进行说明。
[0069]图11是示出根据本发明的不同实施例的主动式风门系统的操作状态的视图。
[0070]如图11 (a)中所示，当向电机120加电时，被构造为电磁体的电机120的铰链轴122产生磁力。因此，设置在第二移动框架160上的结合板165被吸引，以使风门130结合至电机120的铰链轴122。电机120在接收到车辆电池的电力时进行操作。
[0071]因此，当电机120的铰链轴122旋转时，风门130根据铰链轴122与结合板165的摩擦接触来旋转。
[0072]之后，如图11 (b)中所示，当由于异常原因而未向电机120供电时，或者当因为电池耗尽而未向电机120供电时,被构造为电磁体的电机120的铰链轴122不产生磁力。因此，电机120的铰链轴122与设置在第二移动框架160上的结合板165之间的结合被释放。
[0073]之后，如图11 (c)中所示，第一移动框架150由于主弹簧132的弹力而插入固定框架140的插入空间内，并且第二移动框架160顺序地插入第一移动框架150的插入空间内。
[0074]当第二移动框架160插入第一移动框架150内并且第一移动框架150插入固定框架140内时，设置在固定框架140上的钩部件170插入第二移动框架160的固定孔164内。因此，可将风门130稳定地保持在减小状态。
[0075]以此方式，因为风门130的总体长度减小，所以其完全从电机120的铰链轴122上释放。而且，因为风门130的总体长度减小，所以导管110的开口 122敞开。因此，即使在车辆行驶时，也可将环境空气引入发动机室的内部，因此可防止发动机室过热。
[0076]最后，如图11 (d)中所示，当修理电机120或更换电池使得向电机120正常供电时，将设置在固定框架140上的钩部件170从第二移动框架160的固定孔165中释放。当向电机120供电时，电机120的铰链轴产生磁力，因此，设置在第二移动框架160上的结合板165结合至铰链轴。因此，风门130恢复为初始状态，并且电机120的驱动力可传输给风门 130。
[0077]至此，已对根据本发明的不同实施例的主动式风门系统进行了说明。在本发明的不同实施例中，已说明了风门130具有两个移动框架的情况。然而，本发明构思不必局限于此，并且根据需要，可仅设置一个移动框架，或者设置三个或更多个移动框架。
[0078]根据上述本发明的不同实施例，当由于异常原因导致未向主动式风门系统的电机供电时，将风门与电机分离，从而防止由于异常原因导致的电机故障或由于电池耗尽而使风门卡住。
[0079]另外，因为防止风门被卡住，所以虽然未向电机供电，但仍可将环境空气引入车辆的发动机室的内部，由此防止发动机室的内部温度在车辆行驶时升高。
[0080]为了在所附权利要求中方便说明和准确定义，用语上或下、前或后等用于参照示例性实施例的特征在附图中显示的位置来描述这些特征。
[0081]为了解释和说明的目的，已经给出了关于本发明的具体示例性实施例的前述说明。该说明并非意在穷举或将本发明限制于所公开的确切形式，并且在上述教导的启示之下，显然多种改型和变化是可能的。选择和说明示例性实施例是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够实现和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替换形式和改型。意在由所附的权利要求及其等价形式来限定本发明的技术精神和范围。
【权利要求】
1.一种车辆的主动式风门系统，包括: 导管，具有允许将环境空气引入车辆的发动机室的内部的开口 ； 电机，设置在所述导管内，配置为产生驱动力，并具有配置为传输所产生的驱动力的铰链轴；以及 风门，当向所述电机供电时，所述风门结合至所述电机的所述铰链轴，以通过来自所述电机的驱动力调整所述开口的开闭度，并且当向所述电机的供电被切断时，所述风门被从所述电机的所述铰链轴释放，以使所述开口敞开。
2.根据权利要求1所述的主动式风门系统，其中， 所述电机的所述铰链轴是电磁体，以根据是否被加电而产生磁力；并且由金属制成的结合板设置在所述风门中，以允许所述风门根据所述铰链轴所产生的磁力选择性地结合至所述铰链轴。
3.根据权利要求2所述的主动式风门系统，其中所述风门包括: 固定框架，设置在所述导管内并具有形成在内部的插入空间； 移动框架，选择性地插入所述固定框架的插入空间内； 结合板，由金属制成并设置在面向所述电机的铰链轴的所述移动框架的表面上；以及主弹簧，设置在所述固定框架与所述移动框架之间，并且在所述移动框架插入所述固定框架的插入空间内的方向上提供弹力。
4.根据权利要求3所述的主动式风门系统，其中所述移动框架包括: 主体，形成有插入槽； 侧体，可移动地设置在所述插入槽内；以及 侧向弹簧，设置在所述主体与所述侧体之间，并且在从所述插入槽内释放所述侧体的方向上提供弹力， 其中，当所述移动框架插入所述固定框架内时，所述侧体插入所述插入槽内。
5.根据权利要求4所述的主动式风门系统，其中在面向所述固定框架的所述侧体的侧面形成倾斜部。
6.根据权利要求3所述的主动式风门系统，还包括: 固定单元，设置在所述固定框架与所述移动框架之间，用以当所述移动框架插入所述固定框架的插入空间内时，防止所述移动框架被释放。
7.根据权利要求6所述的主动式风门系统，其中所述固定单元包括: 固定孔，形成在所述移动框架中； 钩部件，设置在所述固定框架中，并且当所述移动框架插入所述固定框架的插入空间内时，被插入所述固定孔中；以及 弹性件，在所述钩部件插入所述固定孔中的方向上提供弹力。
8.根据权利要求7所述的主动式风门系统，其中， 所述钩部件可旋转地铰接至所述固定框架；并且 所述弹性件是扭转弹簧，设置在所述固定框架与所述钩部件铰接的部分。
9.根据权利要求3所述的主动式风门系统，其中， 所述移动框架被划分为多个移动框架，各自具有形成在内部的插入空间；并且 各移动框架插入在各移动框架与所述电机或所述固定框架分离的方向上相邻的移动框架的插入空间内。
10.根据权利要求8所述的主动式风门系统，其中各所述移动框架包括: 主体，插入所述固定框架或相邻的移动框架内，并且具有形成在至少一侧的插入槽； 侧体，插入所述插入槽内并上下移动；以及 侧向弹簧，设置在所述主体与所述侧体之间，并且在从所述插入槽内释放所述侧体的方向上提供弹力， 其中，当所述移动框架插入所述固定框架内时，所述侧体插入所述插入槽内。
11.根据权利要求10所述的主动式风门系统，还包括: 固定单元，设置在所述固定框架与最靠近所述电机的移动框架之间，以便当各移动框架插入后方相邻框架或所述固定框架的插入空间内时，防止所述移动框架被释放。
12.根据权利要求11所述的主动式风门系统，其中所述固定单元包括: 固定孔，形成在最靠近所述电机的所述移动框架中； 钩部件，设置在所述固定框架中，并且当最前方的移动框架插入所述固定框架的插入空间内时，被插入所述固定孔中；以及 弹性件，在所述钩部件插入所述固定孔中的方向上提供弹力。
13.根据权利要求12所述的主动式风门系统，其中， 所述钩部件可旋转地铰接至所述固定框架；并且 所述弹性件是扭转弹簧，设置在所述固定框架与所述钩部件铰接的部分。
【文档编号】B60H1/00GK104417312SQ201310741894
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】刘吉相 申请人:现代自动车株式会社