一种主动进气格栅装置的制作方法

本实用新型属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种汽车主动进气格栅装置。

背景技术：

目前，汽车发动机冷却系统设计要求是在最恶劣工况下，也要为发动机提供足够冷却能力，所以，在多工况行驶过程中，存在富余的冷却气流，增加了额外的风阻和燃油消耗。在寒冷季节，由于环境温度较低，发动机预热时间增长，对减少二氧化碳排放、加快挡风玻璃除霜和促进乘员舱保暖都有不利影响。此外，目前上下进气格栅只能同向同角度转动，不能满足复杂工况和不同散热组件布置位置条件下，对冷却散热的需求。因此，如何在汽车行驶过程中保证发动机在良好工作温度下运转，在冬季加快发动机预热，降低油耗与排放，同时实现上下进气格栅不同步转动是现有技术应该解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种主动进气格栅装置，包括格栅框架1，设置在格栅框架1内的上下两组格栅叶片2和格栅叶片调节装置，其特征在于：所述的格栅叶片2通过叶片转轴3设置在格栅框架1内，所述的格栅叶片调节装置包括分别设置在若干叶片转轴3一侧末端的从动带轮7、转轮10和设置在框架侧边的两组步进电机6，所述步进电机6通过主动带轮5、传送带4、从动带轮7、连杆9和转轮10与叶片转轴3连接，通过两组步进电机6分别控制上下两组格栅叶片2的转动角度和转动方向。

所述的格栅框架1上开设有若干中空框体，用于安装设置格栅叶片2，所述的中空框体包括上下两组，中空框体内侧均匀对称分布有若干轴孔，若干叶片转轴3穿过对应轴孔设置于格栅框架1内，每一根叶片转轴3上固定连接有格栅叶片2，通过叶片转轴3的转动控制格栅叶片2的转动。

所述的格栅框架1中上方中空框体内平行设置有三根叶片转轴3，下方中空框体内平行设置有四根叶片转轴3，上方三根叶片转轴3靠近上方电机末端依次连接有一个从动带轮7和两个转轮10，下方四根叶片转轴3靠近下方电机末端依次连接有一个从动带轮7和三个转轮10。

所述的步进电机6包括电机主体6-1、齿轮箱6-2和电机输出轴6-3，电机输出轴6-3与主动带轮5通过键连接，主动带轮5通过传送带4与从动带轮7连接，每一组叶片转轴上的从动带轮7与若干转轮10通过一根连杆9连接，从动带轮7和转轮10上偏心位置上下对应设有传动轴8，传动轴8与连杆9铰接，使得每组格栅叶片2在该组步进电机6的控制下实现同步转动。

所述的格栅框架内布置有若干加强筋11，以提高格栅框架1的刚度。

所述的格栅叶片2侧截面为“S”型，具有上下折弯面，格栅叶片上折弯面外表面贴合有密封橡胶片，当格栅完全关闭时，相邻上格栅叶片的下折弯面与下格栅叶片的上折弯面完全贴合，以保证良好的密封作用，防止漏风，减小风阻。

所述的从动带轮7、转轮10、格栅叶片2与叶片转轴3之间均通过键连接。

所述的主动带轮5，传送带4，从动带轮7构成的同步带传动机构位于格栅框架1的后侧，主动带轮5与从动带轮7分别与传送带4啮合并且在同一平面内，采用同步带传动，保证主动带轮5、从动带轮7以固定传动比进行转动。

所述每组从动带轮7、传动轴8、连杆9和转轮10组成一个平行四边形连杆传动机构，各传动轴8相互平行且共面，连杆9与从动带轮7和转轮10的侧端面平行，传动轴8与从动带轮7和连杆9铰接，采用平行四边形连杆传动机构，可减少带轮的布置，实现从动带轮7与转轮10的同步转动。

本实用新型具有如下优点：

1、设置两个步进电机，独立控制上格栅叶片与下格栅叶片的转动方向和转动角度，可根据汽车复杂行驶工况和散热组件具体布置位置，调整上下格栅叶片的转动方向和角度，满足散热需求，同时减小风阻，降低油耗。

2、采用减速步进电机作为转动装置，可以在不增加电机尺寸情况下增大输出力矩和电机的转动惯量，提高电机的启停刚性。

3、主动带轮和从动带轮之间采用同步带进行传动，可提高传动效率，噪声小，耐磨性好，保证了从动带轮与主动带轮定传动比转动。

4、从动带轮与转轮通过连杆机构传动，保证转轮与从动带轮同步转动，进而保证上格栅叶片的转动一致性。

5、格栅叶片的设计为近似“S”型，具有上下折弯面，当格栅完全关闭时，上格栅叶片的下折弯面与下格栅叶片的上折弯面能够完全贴合，该设计能够起到良好的密封作用，防止漏风，减小风阻。

附图说明

图1为本实用新型整体立体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构主视图；

图3为本实用新型格栅叶片同步带与连杆传动结构示意图；

图4为本实用新型中上下格栅叶片顺时针同步转动30°示意图；

图5为本实用新型中上格栅叶片顺时针转动30°，下格栅叶片逆时针转动45°示意图；

图6为同步带传动平行四边形连杆传动三维结构示意图；

图7为格栅叶片闭合状态三维结构示意图；

其中：格栅框架1、格栅叶片2、叶片转轴3、传送带4、主动带轮5、步进电机6、电机主体6-1、齿轮箱6-2、电机输出轴6-3、从动带轮7、传动轴8、连杆9、转轮10、加强筋11。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-7所示，一种主动进气格栅装置，包括格栅框架1，设置在格栅框架1内的上下两组格栅叶片2和格栅叶片调节装置，其特征在于：格栅叶片2通过叶片转轴3设置在格栅框架1内，格栅叶片调节装置包括分别设置在若干叶片转轴3一侧末端的从动带轮7、转轮10和设置在框架侧边的两组步进电机6，步进电机6通过主动带轮5、传送带4、从动带轮7、连杆9和转轮10与叶片转轴3连接，通过两组步进电机6分别控制上下两组格栅叶片2的转动角度和转动方向。设置两个步进电机的好处在于可根据汽车复杂行驶工况和散热组件具体布置位置，独立控制上格栅叶片与下格栅叶片的转动方向和转动角度。因此，上下两个减速步进电机可分别控制上下两组格栅叶片进行同向同角度，同向异角度，异向同角度，异向异角度四种不同的转动方式。

格栅框架1上开设有若干中空框体，用于安装设置格栅叶片2，中空框体包括上下两组，中空框体内侧均匀对称分布有若干轴孔，若干叶片转轴3穿过对应轴孔设置于格栅框架1内，每一根叶片转轴3上固定连接有格栅叶片2，通过叶片转轴3的转动控制格栅叶片2的转动。

格栅框架1中上方中空框体内平行设置有三根叶片转轴3，下方中空框体内平行设置有四根叶片转轴3，上方三根叶片转轴3靠近上方电机末端依次连接有一个从动带轮7和两个转轮10，下方四根叶片转轴3靠近下方电机末端依次连接有一个从动带轮7和三个转轮10。

步进电机6包括电机主体6-1、齿轮箱6-2和电机输出轴6-3，电机输出轴6-3与主动带轮5通过键连接，主动带轮5通过传送带4与从动带轮7连接，每一组叶片转轴上的从动带轮7与若干转轮10通过一根连杆9连接，从动带轮7和转轮10上偏心位置上下对应设有传动轴8，传动轴8与连杆9铰接，使得每组格栅叶片2在该组步进电机6的控制下实现同步转动。

格栅框架内布置有若干加强筋11，以提高格栅框架1的刚度。

格栅叶片2侧截面为“S”型，具有上下折弯面，格栅叶片上折弯面外表面贴合有密封橡胶片，当格栅完全关闭时，相邻上格栅叶片的下折弯面与下格栅叶片的上折弯面完全贴合，以保证良好的密封作用，防止漏风，减小风阻。

从动带轮7、转轮10、格栅叶片2与叶片转轴3之间均通过键连接。

主动带轮5，传送带4，从动带轮7构成的同步带传动机构位于格栅框架1的后侧，主动带轮5与从动带轮7分别与传送带4啮合并且在同一平面内，采用同步带传动，保证主动带轮5、从动带轮7以固定传动比进行转动。

每组从动带轮7、传动轴8、连杆9和转轮10组成一个平行四边形连杆传动机构，各传动轴8相互平行且共面，连杆9与从动带轮7和转轮10的侧端面平行，传动轴8与从动带轮7和连杆9铰接，采用平行四边形连杆传动机构，可减少带轮的布置，实现从动带轮7与转轮10的同步转动。

本装置安装于汽车前脸后方，散热器前，装置中步进电机6通过控制电路与驾驶室内的汽车电子控制单元连接，通过汽车内的电子控制单元独立控制两个步进电机的转动，使用时，车厢内的控制器依据传感器测量的发动机水温，汽车速度和上下格栅叶片的角位移信号，来控制步进电机6的转动。上下两个步进减速电机的转动方向和角度由控制器独立控制。

减速步进电机6中的电机主体6-1转速经过齿轮箱6-2的多级减速，转速降低，转矩增大，由电机输出轴6-3带动主动带轮5旋转一定角度。主动带轮5通过传送带4与从动带轮7连接，因此从动带轮7与主动带轮5以定传动比转动。从动带轮7通过平行四边形连杆机构与转轮10连接，从而保证转轮10与从动带轮7同步转动。从动带轮7、转轮10通过叶片转轴3带动格栅叶片2同步转动。

因为上下两组格栅叶片分别由两个步进电机控制，所以本实用新型可根据汽车复杂行驶工况和散热组件具体布置位置，独立控制上格栅叶片与下格栅叶片的转动方向和转动角度。上下减速步进电机可分别控制上下格栅叶片进行同向同角度，同向异角度，异向同角度，异向异角度四种不同的转动方式。

本装置结构简单，操作方便，满足不同工况冷却进风量需求，减小风阻，降低油耗。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。