专利名称：机动车行驶安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将扰流器安装在机动车行李箱门上的技术，具体地讲，本发明涉及一种机动车行驶安全装置，其能够在机动车特别是小型汽车在高速行驶、急停或转弯时有效地防止机动车后部受到颠簸或抬升。
通常在机动车中，发动机室形成在前部。因此，机动车前部较重，而机动车后部较轻。
当机动车高速行驶、急停或转弯时，流过机动车表面的气流应当被适宜地控制，以提高轮胎附着力和方向稳定性。在这一点，在传统技术中，为了控制气流，机动车车体上的气流流过表面是运用空气动力学设计的，而且作为一种辅助装置，一个扰流器安装在机动车行李箱门的后端。
也就是说，如
图1所示，由于扰流器2安装在机动车行李箱门1的后端以偏转并因此而控制流过机动车空气动力学表面的气流这一事实，因此轮胎附着力和方向稳定性得到提高。
然而，尽管传统扰流器能够控制气流，但也会遇到一个问题，即由于扰流器只能够用于分开流过机动车空气动力学表面的气流，因此当机动车高速行驶或急停时，汇合在机动车后部的气流将导致机动车后部容易受到空气动力学颠簸或抬升，该后部同形成了发动机室的机动车前部相比相对较轻。
换言之，在考察机动车的重心时，由于形成了行李箱的后部比形成了发动机室的前部轻，因此当机动车特别是小型汽车高速行驶或急停时，机动车的后部可能会被流过机动车空气动力学表面的气流颠簸或抬升，因而机动车的轮胎附着力和方向稳定性不得不受损。
另外，如图2中示意性显示，当机动车在高速行驶时急转弯的情况下，左侧轮胎将抬起，从而使机动车车体向右方倾斜。此时，由于机动车的转弯，强大的气流将产生在机动车的左侧部分B的空气动力学表面上，而平缓的气流将产生在机动车的右侧部分A的空气动力学表面上。
因此，在传统技术中，当机动车转弯时，同形成了发动机室的机动车前部相比相对较轻的机动车后部在左侧部分因强气流存在而受到颠簸或抬升的可能性将增大，所以机动车的驾驶受到负面影响。
因此，本发明是为了解决相关技术中的问题而研制的，而且本发明的一个目的是提供一种机动车行驶安全装置，其中一个或多个扰流器以这样的方式布置在后挡风玻璃与行李箱门前端之间，即在机动车高速行驶、急停或转弯时，扰流器的操作可以利用信号而选择性地控制，这些信号是利用速度计探测机动车的速度、测量机动车车体两侧的风速差和/或获取位于机动车左侧和右侧的减振器的操作状态而产生的，这样可以通过流过机动车空气动力学表面的气流与绕流器的撞击而将机动车的一个端部或两个端部向下按压，从而有效地防止机动车在高速行驶、急停或转弯时受到颠簸或抬升。
为了达到上述目的，根据本发明，提供了一种扰流器，其适用于在机动车高速行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流，扰流器包括一个支承段，其安置在后挡风玻璃与行李箱门之间并且以这样的方式形成了一个容槽，即可以使行李箱门的前端部分插入容槽中，其中一个橡胶垫装配在容槽内，支承段通过紧固装置紧固在行李箱门的前端部分上；以及一个气流控制段，其以这样的方法安置，即能够相对于支承段形成了一个预定的倾斜角度，气流控制段用于控制流过机动车空气动力学表面的气流并因此而强制向下按压机动车的后部，从而防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。
通过阅读下面的详细描述并结合附图可以更清楚地理解本发明的上述目的以及其他特点和优点，附图包括图1是用于解释流过机动车空气动力学表面的气流被安装在行李箱门后端的传统扰流器控制时的状态的侧视图；图2是转弯机动车的俯视图；图3是根据本发明第一个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器的结构的透视图；图4是用于解释根据本发明第一个实施例的扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图；图5是用于解释流过机动车空气动力学表面的气流被根据本发明第一个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器控制时的状态的侧视图；图6是用于解释流过机动车空气动力学表面的气流被根据本发明第一个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器控制时的状态的透视图；图7是根据本发明第二个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器的结构的透视图；图8是用于解释根据本发明第二个实施例的扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图；图9是根据本发明第三个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的多个扰流器的组合结构的透视图；图10是用于解释根据本发明第三个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的透视图；图11是用于解释根据本发明第三个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图；图12是用于解释机动车转弯时流过机动车空气动力学表面的气流通过根据本发明第三个实施例的扰流器中的至少一个的选择性展开而被控制时的状态的后视图；图13是用于解释根据本发明第四个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图。
下面详细参考本发明的一个优选实施例，它的例子显示于附图中。只要可能，即以相同参考号码表示和描述在所有图中相同或相似的部件。
图3是根据本发明第一个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器的结构的透视图；图4是用于解释根据本发明第一个实施例的扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图；图5是用于解释流过机动车空气动力学表面的气流被根据本发明第一个实施例的扰流器控制时的状态的侧视图，该扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上；图6是用于解释流过机动车空气动力学表面的气流被根据本发明第一个实施例的扰流器控制时的状态的透视图，该扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上。
如图3至6所示，根据本发明第一个实施例的扰流器适用于在机动车高速行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流。扰流器包括一个支承段40和一个气流控制段50。支承段40安置在后挡风玻璃10与行李箱门20之间。支承段40以这样的方式形成了一个容槽，即行李箱门20的前端部分能够插入容槽中，其中一个橡胶垫40a装配在容槽中。支承段40通过紧固装置30如螺栓紧固在李箱门20的前端部分上。气流控制段50以这样的方式布置，即相对于支承段40形成一个预定的倾斜角度。气流控制段50用于控制流过机动车空气动力学表面的气流并因此而强制向下按压机动车的后部，以防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。
下面将参照图3至6详细描述如上所述构造的根据本发明第一个实施例的扰流器的操作。
首先，机动车的行李箱门20的前端部分以这样的状态插入形成在支承段40中的容槽内，即橡胶垫40a被预先装配在容槽中。之后，通过将螺栓30从支承段40的下表面拧入，支承段40和与之形成一体的气流控制段50被安装在后挡风玻璃10与行李箱门20之间的过程就完成了。
之后，如果机动车高速行驶，从图5和6中可以容易地看出，随着流过机动车车体上的包括后挡风玻璃10在内的空气动力学表面的气流撞击到与支承段40形成一体的气流控制段50，气流会以抛物线的形式向上偏转。
此时，当流过后挡风玻璃10的气流撞击到气流控制段50后，施加到气流控制段50上的压力会显著上升。其结果是，凭借施加到气流控制段50上的压力，可以防止因机动车高速行驶而导致的机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升，从而明显提高机动车的轮胎附着力和方向稳定性。
另一方面，参看图7和8，图中示出了本发明的第二个实施例，其中一个扰流器可以根据机动车的行驶速度而自动展开。图7是根据本发明第二个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的扰流器的结构的透视图；图8是用于解释根据本发明第二个实施例的扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图。
在图7和8中，以相同的参考号码表示与图3至6中的第一个实施例中相同的构成元件。
如图7和8所示，根据本发明第二个实施例的扰流器包括一个支承段60、一个气流控制段70和一个液压缸80。支承段60安置在一个形成于行李箱门20前端部分中的凹槽20a中。支承段60通过紧固装置30紧固在行李箱门20的前端部分上。气流控制段70通过一根铰轴7b连接着支承段60并且在近端附近形成了一个能够容纳支承段60的支承段容槽70a。气流控制段70依照一个速度计100探测到的机动车行驶速度而相对于支承段60旋转到一个理想倾斜角度上，并且用于控制流过机动车的空气动力学表面的气流，从而防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。液压缸80具有一个活塞80a，活塞的一端毗邻气流控制段70的远端紧固在气流控制段70的下表面上。液压缸80在一个电控单元(ECU)200的控制下基于机动车行驶速度发挥作用，从而以这样的方式使活塞80a沿上下方向往复直线运动，即活塞80a能够将气流控制段70旋转到理想倾斜角度上。
下面将参照图7和8详细描述如上所述构造的根据本发明第二个实施例的扰流器的操作。
首先，在凹槽20a形成在机动车行李箱门20的前端部分上后，支承段60被安置在凹槽20a中并且通过紧固装置30紧固在行李箱门20的前端部分上。
之后，当毗邻其近端部分在下表面上形成有支承段容槽70a的气流控制段70通过铰轴70b连接到支承段60上后，气流控制段70以这样的方式旋转到凹槽20a中，即气流控制段70的上表面与行李箱门20的上表面平齐。
此时，被ECU 200控制着的液压缸80被安装在行李箱门20的下表面上，而液压缸80的活塞80a毗邻气流控制段70的远端紧固在气流控制段70的下表面上。
此后，如果机动车行驶起来，则机动车的行驶序度可以被速度计100探测到，而且探测到的机动车行驶速度被输入到ECU 200中。
这样，ECU 200将基于速度计100探测到的机动车行驶速度而控制液压缸80的运转。在ECU 200的控制下，液压缸80以这样的方式使活塞80a沿上下方向往复直线运动，即活塞80a能够将气流控制段70旋转到理想倾斜角度上。
换言之，在机动车低速行驶的情况下，ECU 200会将活塞80a向上直线移动较短的竖直距离，从而使通过铰轴70b与支承段60相连的气流控制段70以较小的倾斜角度展开。相反，在机动车高速行驶的情况下，ECU 200会将活塞80a向上直线移动较长的竖直距离，从而使气流控制段70以较大的倾斜角度展开。
此时，当流过机动车车体上的包括后挡风玻璃10在内的空气动力学表面的气流撞击到气流控制段70上时，施加到气流控制段70上的压力会根据气流控制段70展开所形成的倾斜角度而变化。其结果是，凭借气流施加到气流控制段70上的压力作用，可以防止因机动车高速行驶而导致的机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升，从而明显提高机动车的轮胎附着力和方向稳定性。
换言之，如果气流控制段70的展开角度较小，则气流压力会降低，而如果气流控制段70的展开角度较大，则气流压力会升高，这样可以有效地防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。
与此同时，参看图9至12，图中示出了本发明的第三个实施例，其中多个扰流器会在机动车高速行驶、急停或转弯时自动展开。
图9是根据本发明第三个实施例的安装在机动车行李箱门前端部分上的多个扰流器的组合结构的透视图；图10是用于解释根据本发明第三个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的透视图；图11是用于解释根据本发明第三个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态的剖视图；图12是用于解释机动车转弯时流过机动车空气动力学表面的气流通过根据本发明第三个实施例的扰流器中的至少一个的选择性展开而被控制时的状态的侧视图。
如图9至12所示，根据本发明第三个实施例的扰流器适用于在机动车行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流。扰流器包括第一和第二支承段300a和300b、第一和第二气流控制段400a和400b、左侧和右侧风速探测段500a和500b以及第一和第二液压缸600和700。第一和第二支承段300a和300b分别安置在形成于行李箱门20前端部分中的凹槽20a中。第一和第二支承段300a和300b通过紧固装置30紧固在行李箱门20的前端部分上。第一和第二气流控制段400a和400b分别通过铰轴70b连接着第一和第二支承段300a和300b并且分别在它们的近端附近形成了能够容纳第一和第二支承段300a和300b的支承段容槽70a。当机动车高速行驶、急停或转弯时，第一和第二气流控制段400a和400b分别相对于第一和第二支承段300a和300b旋转到理想倾斜角度上。第一和第二气流控制段400a和400b用于控制流过机动车的空气动力学表面的气流，从而防止机动车后部的左侧或右侧部分或者左侧或右侧两个部分受到空气动力学颠簸或抬升。左侧和右侧风速探测段500a和500b分别形成在机动车后部两侧。左侧和右侧风速探测段500a和500b用于在机动车高速行驶、急停或转弯时探测机动车后部两侧的风速，并将探测信息输出到一个ECU 200。第一和第二液压缸600和700分别具有与第一和第二气流控制段400a和400b相连的第一和第二活塞600a和700a。第一和第二液压缸600和700用于在ECU 200的控制下基于左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到的风速变化发挥作用，以分别使第一和第二活塞600a和700a直线往复运动，并因此而将第一和第二气流控制段400a和400b旋转到理想倾斜角度上。
在图9至12中，以相同的参考号码表示与图7和8中的第二个实施例中相同的构成元件。
下面将参照图9至12详细描述如上所述构造的根据本发明第三个实施例的扰流器的操作。
首先，在凹槽20a形成在行李箱门20的前端部分上后，第一和第二支承段300a和300b被安置在凹槽20a中并且通过紧固装置30紧固在行李箱门20的前端部分上。
之后，当毗邻它们的近端部分在下表面上分别形成有支承段容槽70a的第一和第二气流控制段400a和400b分别通过铰轴70b而连接到第一和第二支承段300a和300b上后，第一和第二气流控制段400a和400b以这样的方式旋转到凹槽20a中，即第一和第二气流控制段400a和400b的上表面与行李箱门20的上表面平齐。
此时，被ECU 200控制着的第一和第二液压缸600和700被安装在行李箱门20的下表面上，而第一和第二液压缸600和700的第一和第二活塞600a和700a分别毗邻第一和第二气流控制段400a和400b的远端紧固在第一和第二气流控制段400a和400b的下表面上。
此后，如果机动车高速行驶，则机动车车身两侧的风速变化会被形成在机动车后部两侧的左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到。被左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到的风速变化被输入到ECU 200中。
此时，ECU 200将对左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到的机动车车身两侧风速变化作相互比较和分析，再以这样的方式控制第一和第二液压缸600和700的运转，即在机动车高速行驶时能够将机动车后部保持在更稳定的状态。
也就是说，ECU 200以这样的方式独立控制分别紧固着第一和第二活塞600a和700a一端的第一和第二气流控制段400a和400b，即能够在机动车高速行驶或急停时防止机动车后部受到颠簸或抬升。再说一遍，当机动车高速行驶或急停时，ECU 200将控制第一和第二液压缸600和700，以使第一和第二活塞600a和700a直线向上移动，从而防止机动车后部受到颠簸或抬升。
这样，分别紧固着第一和第二活塞600a和700a一端并且通过通过铰轴70b与第一和第二支承段300a和300b相连的第一和第二气流控制段400a和400b以这样的方式相对于第一和第二支承段300a和300b展开到预定的倾斜角度上，即能够防止机动车后部受到颠簸或抬升。
换言之，在机动车低速行驶而且在机动车车体两侧探测到的风速变化较小的情况下，ECU 200会将第一和第二液压缸600和700的第一和第二活塞600a和700a向上直线移动较短的竖直距离，以使第一和第二气流控制段400a和400b以较小的倾斜角度展开。相反，在机动车高速行驶而且在机动车车体两侧探测到的风速变化较大的情况下，ECU 200会将第一和第二液压缸600和700的第一和第二活塞600a和700a向上直线移动较长的竖直距离，从而使第一和第二气流控制段400a和400b以较大的倾斜角度展开。
此时，当流过机动车车体上的包括后挡风玻璃10在内的空气动力学表面的气流撞击到第一和第二气流控制段400a和400b上时，施加到第一和第二气流控制段400a和400b上的压力会根据第一和第二气流控制段400a和400b展开所形成的倾斜角度而变化。其结果是，凭借气流施加到第一和第二气流控制段400a和400b上的压力的作用，可以防止因机动车高速行驶而导致的机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升，从而明显提高机动车的轮胎附着力和方向稳定性。
这里，在左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到的机动车车体两侧风速变化彼此不同的情况下，ECU 200将基于不同的风速变化而独立控制第一和第二液压缸600和700，从而使第一和第二气流控制段400a和400b的展开角度彼此不同。
也就是说，当风速变化较大时，相应气流控制段400a和400b的展开角度较大，而当风速变化较小时，相应气流控制段400a和400b的展开角度较小。
另一方面，在机动车急转弯时，在机动车车体两侧探测到的风速变化不同。这些风速变化被左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到后，将被输入到ECU 200中。
此时，此时，ECU 200将对左侧和右侧风速探测段500a和500b探测到的机动车车身两侧风速变化作相互比较和分析，再以这样的方式控制第一和第二液压缸600和700的运转，即在机动车高速行驶时能够将机动车后部保持在更稳定的状态并防止受到颠簸或抬升。
也就是说，ECU 200以这样的方式独立控制分别紧固着第一和第二活塞600a和700a一端的第一和第二气流控制段400a和400b，即能够在机动车转弯时防止机动车后部受到颠簸或抬升。再说一遍，当机动车转弯时，ECU 200将控制第一和第二液压缸600和700，以使第一和第二活塞600a和700a直线向上移动，从而防止机动车后部受到颠簸或抬升。
这样，分别紧固着第一和第二活塞600a和700a一端并且通过通过铰轴70b与第一和第二支承段300a和300b相连的第一和第二气流控制段400a和400b以这样的方式相对于第一和第二支承段300a和300b展开到预定的倾斜角度上，即能够在机动车转弯时防止机动车后部受到颠簸或抬升，从而以更稳定的方式实现机动车的转弯。
另一方面，图13中示出了根据本发明第四个实施例的多个扰流器安装在机动车行李箱门前端部分上的状态。在这个实施例中，当机动车转弯时，安置在机动车后部左右部分中的减振器(未示出)的操作压力可以分别被左侧和右侧减振器操作探测段800a和800b探测到。之后，探测信息被输出到一个ECU 200中。此后，ECU 200将选择性地控制第一和第二气流控制段400a和400b的展开。
由于本发明的第四个实施例中的其他构成元件与第三个实施例中的那些具有相同的构造并且发挥相同的功能，因此它们的解释被省略。
其结果是，根据本发明的机动车行驶安全装置可以提供以下优点。由于一个或多个扰流器以这样的方式布置在后挡风玻璃与行李箱门前端之间，即在机动车高速行驶、急停或转弯时，扰流器的操作可以利用信号而选择性地控制，这些信号是通过速度计探测机动车的速度、测量机动车车体两侧的风速差和/或获取位于机动车左侧和右侧的减振器的操作状态而产生的，因此可以通过流过机动车空气动力学表面的气流与绕流器的撞击而将机动车的一个端部或两个端部向下按压，从而有效地防止机动车在高速行驶、急停或转弯时受到颠簸或抬升，以提高机动车的轮胎附着力和方向稳定性。
在附图和说明书中公开了本发明的各典型优选实施例，尽管使用了特定的术语，但这些术语的使用只是通用性和解释性的而非限制性的，本发明的范围将在权利要求书中提出。
权利要求
1.一种扰流器，其适用于在机动车高速行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流，该扰流器包括一个支承段，其安置在后挡风玻璃与行李箱门之间并且以这样的方式形成了一个容槽，即可以使行李箱门的前端部分插入容槽中，其中一个橡胶垫装配在容槽内，支承段通过紧固装置紧固在行李箱门的前端部分上；以及一个气流控制段，其以这样的方法安置，即能够相对于支承段形成了一个预定的倾斜角度，气流控制段的作用是控制流过机动车空气动力学表面的气流并因此而强制向下按压机动车的后部，从而防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。
2.一种扰流器，其适用于在机动车高速行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流，该扰流器包括一个支承段，其安置在一个形成于行李箱门前端部分中的一个凹槽中，支承段通过紧固装置紧固在行李箱门的前端部分上；一个气流控制段，其通过一根铰轴连接着支承段并且在近端附近形成了一个能够容纳支承段的支承段容槽，气流控制段依照一个速度计探测到的机动车行驶速度而相对于支承段旋转到一个理想倾斜角度上，并且发挥作用以控制流过机动车的空气动力学表面的气流，从而防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升；以及一个液压缸，其具有一个活塞，该活塞的一端毗邻气流控制段的远端紧固在气流控制段的下表面上，液压缸在一个电控单元的控制下基于机动车行驶速度发挥作用，从而以这样的方式使活塞沿上下方向往复直线运动，即活塞能够将气流控制段旋转到理想倾斜角度上。
3.一种扰流器，其适用于在机动车行驶时可控地偏转流过机动车空气动力学表面的气流，该扰流器包括第一和第二支承段，它们分别安置在形成于行李箱门前端部分中的凹槽中，第一和第二支承段通过紧固装置紧固在行李箱门的前端部分上；第一和第二气流控制段，它们分别通过铰轴连接着第一和第二支承段并且分别在它们的近端附近形成了能够容纳第一和第二支承段的支承段容槽，当机动车高速行驶、急停或转弯时，第一和第二气流控制段分别相对于第一和第二支承段旋转到理想倾斜角度上，并且发挥作用以控制流过机动车的空气动力学表面的气流，从而防止机动车后部的左侧或右侧部分或者左侧或右侧两个部分受到空气动力学颠簸或抬升；左侧和右侧风速探测段，它们分别形成在机动车后部两侧，左侧和右侧风速探测段的作用是在机动车高速行驶、急停或转弯时探测机动车后部两侧的风速，并将探测信息输出到一个电控单元；以及第一和第二液压缸，它们具有分别与第一和第二气流控制段相连的第一和第二活塞，第一和第二液压缸用于在电控单元的控制下基于左侧和右侧风速探测段探测到的风速差值发挥作用，以分别使第一和第二活塞直线往复运动，并因此而将第一和第二气流控制段旋转到理想倾斜角度上。
4.如权利要求3所述的扰流器，其特征在于，在机动车转弯时，第一和第二气流控制段分别响应于安置在机动车左右侧的减振器的操作压力而相对于第一和第二支承段旋转到理想倾斜角度上，上述操作压力分别被左侧和右侧减振器操作探测段探测到。
全文摘要
一种构成机动车行驶安全装置的扰流器,包括:一个支承段,其安置在后挡风玻璃与行李箱门之间并且以这样的方式形成一容槽,即可以使行李箱门的前端部分插入容槽中,其中一个橡胶垫装配在容槽内,支承段通过紧固装置紧固在行李箱门的前端部分上;一个气流控制段,其相对于支承段形成了一预定的倾斜角度,用于控制流过机动车空气动力学表面的气流并因此而强制向下按压机动车的后部,从而防止机动车后部受到空气动力学颠簸或抬升。
文档编号B62D37/00GK1328929SQ0112928
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月20日 优先权日2000年6月20日
发明者尹澈均 申请人:尹澈均