用于弯曲表面的主动式进气格栅的制作方法

本发明涉及用于具有曲线形外部格栅的车辆的主动式进气格栅或叶片系统。

背景技术：

进气格栅应当尽可能地靠近车辆的A面布置，以提供最佳的空气动力学效益。大多数车辆不具有平面的格栅开口，因此具有平的或者与期望的格栅开口不一致的主动式进气格栅系统将危害空气动力学效益并且产生不合需要的外表，在主动式进气格栅系统形成车辆的A面的应用中尤其如此。因此期望提供一种允许叶片在关闭时遵循曲线而在打开时平行放置且保持在车辆的A面的后方的主动式进气格栅系统。

技术实现要素：

一种主动式进气格栅系统，其具有框架，该框架具有第一侧部以及与第一侧部相反的第二侧部，第一侧部面向车辆外部，第二侧部面向车辆发动机隔室。框架还包括至少两个相反的、截面为曲线形的侧部，所述至少两个相反的、截面为曲线形的侧部形成曲线形开口的一部分以允许空气选择性地从第一侧部穿过到达第二侧部。如本文中所使用的术语曲线形开口被定义为意指第一侧部的竖向或水平截面形状或通过框架形成的由曲线组成的前侧开口。

主动式进气格栅系统还包括两个或更多个叶片，所述两个或更多个叶片各自具有形成在两个或更多个叶片中的每个叶片的至少一个端部上的枢转销和导引销。枢转销位于两个或更多个叶片的相反端部处，由此两个或更多个叶片构造成横过曲线形开口的至少一部分延伸并且能够在打开位置与关闭位置之间移动，打开位置允许空气流动通过两个或更多个叶片，在关闭位置中，两个或更多个叶片基本关闭曲线形开口并且防止空气流动通过叶片。

当两个或更多个叶片关闭时，两个或更多个叶片处于两个或更多个叶片与位于框架前部的弯曲边缘或侧边对准的曲线形位置中，使得两个或更多个叶片呈现框架的曲线形开口的形状。框架还包括至少一个叶片安装板，至少一个叶片安装板形成框架的一部分并且具有旋转孔和弯曲槽，该旋转孔连接至两个或更多个叶片中的每个叶片上的相应的枢转销和导引销中的枢转销，该弯曲槽连接至两个或更多个叶片中的每个叶片上的相应的枢转销和导引销中的导引销。

两个或更多个叶片连接有连杆，并且连杆具有圆形驱动孔，驱动孔用于以可旋转的方式接纳两个或更多个叶片中的一个叶片的导引销。存在以可旋转的方式连接至两个或更多个叶片中的其他叶片中的每个叶片的长形槽，并且连杆在两个或更多个叶片之间传递并且分配打开和关闭两个或更多个叶片所需的力。

附图说明

本发明将通过详细描述和附图得到更全面的理解，在附图中：

图1是根据本发明的主动式进气格栅系统的后视角度的立体图，其中，叶片处于打开位置；

图2是根据本发明的主动式进气格栅系统的剖视侧向平面图；

图3是根据本发明的主动式进气格栅系统的后视角度的立体图，其中，叶片处于关闭位置；

图4是根据本发明的主动式进气格栅系统的剖视侧向平面图；

图5是主动式进气格栅系统的后视角度的分解立体图；

图6是根据本发明的主动式进气格栅系统的剖视侧向平面图；

图7是根据本发明的主动式进气格栅系统的前视角度的立体图，其中，叶片处于关闭位置；

图8是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

图9是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

图10是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

图11是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

图12是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

图13是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；以及

图14是示出了用于设计根据本发明的主动式进气格栅系统的步骤的侧视示意图；

具体实施方式

下面优选实施方式的描述本质上仅是示例性的，而绝非旨在限制本发明、其应用或用途。

现在参照图1至图7，示出了主动式进气格栅系统10。主动式进气格栅系统10具有框架12，框架12具有第一侧部14、第二侧部16、顶部框架60以及底部框架62。第一侧部14面向车辆外表面或者被称为车辆的A面的表面。主动式进气格栅系统10可以是车辆格栅的一部分，或者主动式进气格栅系统10可以位于车辆格栅的后方。框架12的第二侧部16定位成与第一侧部14相反并且通向发动机隔室。

框架12的中央存在曲线形开口18，当车辆移动时空气从第一侧部14穿过框架12到达第二侧部16。这允许将进入的空气引导至车辆的发动机。在图1至图7中所示的本发明的实施方式中，曲线形开口18通过框架12的中心杆20部被分隔开，从而形成左侧曲线形开口18a和右侧曲线形开口18b，框架12包括左侧框架12a和右侧框架12b。中心杆20安装有用于主动式进气格栅系统10的致动器22。基于特定应用的需要而不具有分隔曲线形开口18的中心杆20在本发明的范围内。使用将曲线形开口进一步细分为更多部段的附加的中心杆也在本发明的范围内。使中心杆20水平地延伸或者以一定角度横过曲线形开口18延伸并且不仅仅如所示的那样竖向延伸也在本发明的范围内。

左侧框架12a和左侧曲线形开口18a是右侧曲线形框架12b和右侧曲线形开口18b的镜像；因此，右侧类似的部件将以字母“b”表示，并且左侧类似的部件将以字母“a”表示。

曲线形开口18a、18b受限于形成中心杆20的一部分的至少两个相反的、截面为曲线形的叶片安装板26a、26b，并且框架12的两个曲线形侧部38a、38b定位在曲线形开口18a、18b的与相应的两个曲线形安装板26a、26b相反的两侧处，从而一起限定曲线形开口18a、18b的至少一部分以允许空气选择性地从第一侧部14穿过框架12到达第二侧部16。两个或更多个叶片28还包括主叶片29a、29b和副叶片31a、31b。另外，在本发明的一些实施方式中包括有空转臂56a、56b，以便支承两个或更多个叶片28并且提供两个或更多个叶片28在打开位置与关闭位置之间的平滑运动。

两个或更多个叶片28中的每个叶片具有枢转销30、30’，枢转销30、30’位于两个或更多个叶片28中的每个叶片的相反的两个端部处。在邻近中心杆20的一个端部上，副叶片31a、31b中的每个副叶片具有导引销32，该导引销32接合在曲线形叶片安装板26a、26b中形成的两个或更多个弯曲槽36a、36b中的一个弯曲槽。在邻近中心杆20的一个端部上，每个主叶片29a、29b具有导引销32，该导引销32接合一个或更多个主叶片弯曲槽39a、39b中的一个主叶片弯曲槽，同时，一个空转臂56a、56b连接至空转臂槽58a、58b。空转臂槽58a、58b的曲率与一个或更多个主叶片弯曲槽39a、39b的曲率相同。空转臂56a、56b与主叶片29a、29b的主驱动销52一起提供连杆40a、40b与框架12之间的四臂连接。这是必要的以提供叶片28在打开位置与关闭位置之间的平滑运动。

两个或更多个叶片28中的每个叶片根据特定应用的需要在两个或更多个叶片的每个端部处具有枢转销30、30’和导引销32同样在本发明的范围内。例如，在一些应用中，各个叶片可以具有相当长的长度，并且将得益于在每个端部处具有枢转销和导引销二者而支承所述尺寸的各个叶片。在图1至图7中所示的本发明的实施方式中，叶片具有枢转销30’，该枢转销30’旋转地定位在相应的两个曲线形侧部38a、38b中的旋转孔34a、34b中，但这个侧部不存在导引销。

两个或更多个叶片28横过曲线形开口18a、18b的至少一部分延伸，并且能够在关闭位置与打开位置之间移动。当移动至关闭位置时，两个或更多个叶片28基本关闭曲线形开口18a、18b，并且防止空气流动通过两个或更多个叶片28，并且在两个或更多个叶片28与至少两个相反的、截面弯曲的侧部38a、38b对准的曲线形位置中关闭，形成闭合的曲线形表面46，如图7中所示，在两个或更多个叶片28中的每个叶片定位在关闭位置中的情况下，根据所观察到的两个或更多个叶片28的设定，形成关闭左开口18a或右开口18b的曲线或曲线形表面46。

曲线形表面46具有与至少两个截面为曲线形的叶片安装板26a、26b的弯曲边缘48大致匹配的形状。框架12的两个曲线形侧部38a、38b还各自具有同样以与弯曲边缘48相同的角度和形状弯曲的弯曲边缘50。下述情况在本发明的范围内：由于在一些应用中两个曲线形侧部38a、38b定位在比如车辆挡泥板的内表面附近或车辆格栅的可见周缘的外侧的前照灯后面的位置中，弯曲边缘50不存在或者弯曲边缘50具有与弯曲边缘48不同的形状。

当两个或更多个叶片28从打开位置移动至关闭位置时，每个叶片围绕各自的枢转销30、30’旋转并且相对于曲线形开口18a、18b横向地移动，如图2中所示。尽管图1至图7描绘了叶片28处于打开或关闭位置，但叶片旋转至打开位置与关闭位置之间的任意中间位置也在本发明的范围内。当旋转至打开位置时，两个或更多个叶片28彼此平行地布置以允许空气通过曲线形开口18a、18b，其中，当两个或更多个叶片28中的每个叶片移动至打开位置时，两个或更多个叶片相对于曲线形开口18a、18b横向地移动，使得两个或更多个叶片28在处于打开位置时没有延伸超出框架12的弯曲边缘48、弯曲边缘50以及第一侧部14。旋转运动和横向运动通过在曲线形叶片安装板26a、26b中形成的弯曲槽36a、36b控制。

每个弯曲槽36a、36b、主叶片弯曲槽39a、39b的角度可以根据叶片28的期望的旋转而是不同的。图8至图14示出了确定用于两个或更多个叶片28中的相应的每个叶片的弯曲槽36a、36b和旋转孔34a、34b的适当布置的步骤或方法。在第一步骤100，对用于主动式进气格栅系统10的叶片的期望数量进行确定，绘制了示出定位在关闭位置中的每个叶片的线。在示出的示例中，存在一个主叶片线116、位于主叶片线116上方的上副叶片线118以及位于主叶片线116下方的下副叶片线120。根据具体设计而在设计中包括更多数量或更少数量的副叶片线和副叶片在本发明的范围内。第二步骤102涉及绘制叶片定位在期望的打开位置的线。

第三步骤104涉及绘制每个叶片对的扇区的垂直线以指定用于两个或更多个叶片28中的每个叶片的旋转孔34a、34b和枢转销30、30’的枢转轴线位置或适合位置。接着，在第四步骤106，确定主叶片29a、29b的对应的旋转角度。在第五步骤108期间，通过扫描期望的连杆臂、根据第四步骤106经过的角度确定主叶片29a、29b所需的路径来生成弯曲槽36a、36b的形状。

在第六步骤110期间，绘制出用于主叶片29a、29b的弯曲槽36a、36b的弧形形状的起点和终点之间的连线(cord line)。在第七步骤112，连杆通过连杆中的相应的圆柱孔以可旋转的方式连接至主叶片的导引销。空转连接件具有通过使用连杆中的相应的圆柱孔以可旋转的方式连接至连杆的一个端部。然而，如果一组副叶片具有与主叶片相同的旋转路径，就没有必要使用空转连接件，因为具有完全相同的旋转路径的副叶片也将连接至连杆上的相应的圆柱孔。

在第八步骤114期间，副叶片的相对叶片位置绘制为从打开位置至关闭位置的度数上的旋转百分比，并且列出每个枢转销30、30’在每个旋转角度处的中心点。副叶片31a、31b连接至连杆40a、40b，形成连杆40a、40b中的弧形。

在第六步骤112对主叶片29a、29b绘制的连线(cord line)然后作为等腰三角形的底边以位于每个叶片的枢转轴线或枢转销30、30’的位置为顶点复制到所有其他的弯曲槽36a、36b，并且顶角等于期望的旋转角度。为了执行上述方法，重要的是，所有的连线(cord line)彼此平行地绘制并且具有相等的长度。其次，在每个枢转轴线与连接轴线之间绘制的线不一定平行，除非叶片是平面的。

使用确定弯曲槽36a和36b、主叶片弯曲槽39a和39b、空转臂槽58a和58b以及旋转孔34a和34b的适当布置的上述方法提供了具有两个或更多个叶片的主动进气格栅系统10，所述两个或更多个叶片是在关闭位置与打开位置之间旋转的叶片28，由于用于每个单独叶片的弯曲槽36a、36b的路径被设计成防止两个或更多个叶片28旋转超出第一侧部14，因此，所述两个或更多个叶片也没有延伸超出框架12的第一侧部14，甚至当第一侧部14具有成角度的曲线形截面(即，第一侧部14的截面角度，如图2中所示)时所述两个或更多个叶片也没有延伸超出框架12的第一侧部14。

两个或更多个叶片28的旋转通过作用于主叶片29a、29b上的致动器22被驱动。通常，每组两个或更多个叶片存在一个被驱动的主叶片，然而，存在超过一个由致动器驱动的叶片或所有叶片都由致动器驱动在本发明的范围内。作用于被驱动的叶片上的致动器的旋转力通过连杆40a、40b被传递至所有副叶片31a、31b，连杆40a、40b连接在主叶片29a、29b和副叶片31a、31b与框架12的中心杆部分20的至少一个叶片安装板26a、26b之间。连杆40a、40b具有用于以可旋转的方式接纳主叶片29a、29b的导引销32的圆形驱动孔42。每个副叶片弯曲槽36a、36b的曲率与主叶片弯曲槽39a、39b的曲率不同，因此，副叶片31a、31b中的每个副叶片的导引销32被接纳于弯曲槽36a、36b中，以便提供足够的公差将旋转力从主叶片29a、29b通过连杆40a、40b平滑地传递至副叶片31a、31b，并且防止主动进气格栅系统10当叶片在打开位置与关闭位置之间移动时锁住。

本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且因此，不背离本发明的主旨的变型旨在包括于本发明的范围内。这些变型不被视为脱离本发明的精神和范围。