一种具有间隙调节机构的电动尾翼的制作方法

1.本发明涉及汽车零部件的技术领域，尤其是一种具有间隙调节机构的电动尾翼。


背景技术：

2.汽车尾翼，专业的叫法为扰流板，又属于汽车空气动力套件中的一部分。汽车尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。
3.工作原理为：汽车在高速行驶时，根据空气动力学原理，在行驶过程中会遇到空气阻力，围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量，其中纵向为空气阻力。为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响，人们设计使用了汽车尾翼，其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力，即产生较大的对地面的附着力，它能抵消一部分升力，有效控制汽车上浮，使风阻系数相应减小，使汽车能紧贴在道路地面行驶，从而提高行驶的稳定性能。
4.汽车尾翼的作用，就是在汽车高速行驶时，使空气阻力形成一个向下的压力，尽量抵消升力，有效控制气流下压力，使风阻系数相应减小，增加汽车的高速行驶稳定性；由于尾翼能降低汽车的空气阻力，因此高速汽车加装尾翼对于节省燃油也有一定的帮助；同时也使汽车的外形更加美观，起到一定的装饰作用。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪撬板”。国内也有人称它为“鸭尾”或“定风翼”，比较科学的叫法应为“扰流器”、“扰流翼”或“扰流板”。尾翼一般分单层和双层两种，有铝合金尾翼和碳纤维两种材料，而且分手动调校和液压自动调校，其中液压自动调校型多了液压立柱，可根据车速自动调整角度。
5.尾翼的装配过程中，其中至少需要将两个构件(尾翼本体和车体)组装在一起时，一般都是通过螺丝直接连接固定的，受限于加工和安装时存在的缺陷，因此必然存在一定的公差。经分析，一是由于本身单个构件生产时存在一定的尺寸公差，即在零件制造过程中，由于加工或测量等因素的影响，完工后的实际尺寸总存在一定的误差；二是两个及以上的构件紧固时，也必然会存在位置公差。而公差的存在，几乎贯穿了整个产品的生命周期，影响着产品的质量、加工工艺路线、检测、生产制造成本及最终产品的装配等。
6.us7891927b2描述了一种具有公差补偿的定位装置，其用于相对于第二汽车部件来定位第一汽车部件。us7891927b2的具有公差补偿的定位装置包括螺杆和具有与该螺杆配合的内螺纹的中间部件。该中间部件还具有(外部)螺纹，其拧入相对于所述第二汽车部件固定的插入件中。该螺杆和该中间部件的拧紧将第一汽车部件相对于第二汽车部件定位。然而，us7891927b2的具有公差补偿的定位装置的部件具有复杂的几何形状，其使得这些部件难以成为控制单元，并且强制用塑料来制造这些部件。尽管如此，这些塑料部件可能蠕变，并且不能承受维持持久和小振动紧固所必需的相当大的力。此外，us7891927b2的定位装置要求操作者在组装汽车部件的过程中进行位置调整。
7.因此，急需一种针对尾翼使用的间隙调节机构，能够在安装环节进行公差补偿，以实现尾翼更高的安装精度。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种具有间隙调节机构的电动尾翼。
9.本发明解决其技术问题的技术方案是：一种具有间隙调节机构的电动尾翼，包括：
10.尾翼本体；
11.驱动组件和传动组件，用于驱动尾翼本体升起或降下；
12.尾翼支架，其用于连接尾翼本体与传动组件；
13.所述的尾翼支架通过间隙调节机构与尾翼本体连接；所述的间隙调节机构包括间隙调节器、调节器基座和调节螺丝；
14.所述的调节螺丝与尾翼本体固定连接，以将间隙调节器、调节器基座和尾翼支架依次夹设在调节螺丝与尾翼本体之间；
15.所述的间隙调节器与调节器基座接触配合并能够实现尾翼本体相对尾翼支架的竖向位置调整；
16.所述的调节螺丝与间隙调节器形成间隙配合，以实现尾翼本体相对尾翼支架的水平位置调整。
17.上述技术方案的进一步设置为：所述的间隙调节器包括螺纹段和间隙压接端面，且所述的间隙调节器上开设有贯穿该间隙调节器的第一通孔，所述的第一通孔的孔径大于所述调节螺丝的螺径，以形成水平调节间隙；
18.所述的调节器基座包括基座插入段和基座压接端面，且所述的调节器基座上开设有贯穿该调节器基座的第二通孔；
19.所述的尾翼支架上开设有非圆形连接孔，所述的尾翼本体上开设有螺纹连接孔；
20.所述的基座插入段卡入至所述的非圆形连接孔中，所述的螺纹段拧入至所述的第二通孔中，所述的调节螺丝倒置安装并在通过第一通孔后与螺纹连接孔形成螺纹连接；所述的间隙压接端面与尾翼本体相抵接，所述的螺纹段与第二通孔螺纹连接，所述基座压接端面与尾翼支架相抵接。
21.作为优选，所述尾翼本体的左右两侧各连接有一组传动组件，并且单侧所述的尾翼支架与尾翼本体之间设有两组间隙调节机构，两组间隙调节机构呈前后排布。
22.上述技术方案的进一步设置为：所述的驱动组件按传动顺序依次连接的电机、减速器、输出齿轮组、以及输出轴，其中所述的电机与输出轴并排设置且均呈横向排布；
23.所述的传动组件按传动顺序依次连接的输入轴、换向齿轮组、丝杆、螺母座、以及多连杆铰链组，其中所述的丝杆与多连杆铰链组并排设置且均呈纵向排布；
24.所述的输入轴与输出轴通过同步轴套形成同步传动配合。
25.作为优选，所述的同步轴套具有花键通孔，所述输入轴和输出轴的端部均具有花键部，所述的花键部插入至花键通孔中。
26.上述技术方案的进一步设置为：所述的多连杆铰链组包括输入连杆铰链、内侧剪式铰链和外侧剪式铰链；
27.其中，所述的输入连杆铰链与螺母座连接并形成传动配合，所述的内侧剪式铰链和外侧剪式铰链分别与尾翼支架传动连接，且所述的内侧剪式铰链通过辅助传动销与外侧剪式铰链传动连接。
28.上述技术方案的进一步设置为：所述的输入连杆铰链上设有第一爪式联轴器，所
述的内侧剪式铰链上设有与第一爪式联轴器相啮合的第二爪式联轴器，且所述的第一爪式联轴器与第二爪式联轴器之间设有弹性件。
29.上述技术方案的进一步设置为：所述内侧剪式铰链与尾翼支架的连接点a高于所述外侧剪式铰链与尾翼支架的连接点b，且所述的连接点a位于连接点b的后方。
30.作为优选，所述的多连杆铰链组与尾翼支架的连接处均通过铆钉销连接，所述的铆钉销具有粗段和细段，所述的粗段与与多连杆铰链组或尾翼支架转动连接，所述的细段与尾翼支架或多连杆铰链组铆接固定，且所述细段的末端受力形变后变大而形成压接段，所述的压接段与尾翼支架或多连杆铰链组形成紧密配合。
31.作为优选，输出齿轮组包括输出斜齿轮和输入斜齿轮，所述的输出斜齿轮套设在所述电机的电机轴上，所述的输入斜齿轮套设在所述输出轴上，且所述的输出斜齿轮与输入斜齿轮啮合传动；
32.所述的换向齿轮组包括纵向设置并与输入轴相连的第一换向齿轮、以及横向设置并与丝杆相连的第二换向齿轮，所述的第一换向齿轮与第二换向齿轮均采用等速锥齿轮，且两者相互啮合传动。
33.本发明的有益效果在于：
34.1、通过在尾翼本体与尾翼支架之间设置的间隙调节机构，能够在安装环节进行公差补偿，以实现尾翼更高的安装精度。
35.2、通过间隙调节器、调节器基座和调节螺丝的安装及使用，能够实现竖向和水平向的全方位间隙调节功能，从而进一步提高尾翼本体的安装精度。
36.3、由内侧剪式铰链和外侧剪式铰链组成的双剪式铰链结构，使尾翼本体两侧的运行更为平稳且顺畅，并增强了结构的整体刚性。
37.4、通过接触凸台的设置，能够增大与尾翼支架的接触面积，结构紧凑，配合紧密防止松动，且承载能力更强。
附图说明
38.图1是本发明的整体装配示意图。
39.图2是本发明的剖视图。
40.图3是本发明中间隙调节机构的爆炸图。
41.图4是驱动组件和传动组件装配示意图。
42.图5是驱动组件和传动组件的内部结构示意图。
43.图6是传动组件、尾翼支架和间隙调节机构的结构示意图。
44.图7是传动组件、尾翼支架和间隙调节机构另一角度的结构示意图。
45.图8是传动组件、尾翼支架和间隙调节机构架的拆分示意图。
46.图9是多连杆铰链组和尾翼支架装配状态下的局部剖视图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
48.参照图1～图9，一种具有间隙调节机构的电动尾翼，包括：
49.尾翼本体1；
50.驱动组件2和传动组件3，用于驱动尾翼本体1升起或降下；
51.尾翼支架4，其用于连接尾翼本体1与传动组件3；
52.所述的尾翼支架4通过间隙调节机构5与尾翼本体1连接；所述的间隙调节机构5包括间隙调节器6、调节器基座7和调节螺丝8；
53.所述的调节螺丝8与尾翼本体1固定连接，以将间隙调节器6、调节器基座7和尾翼支架4依次夹设在调节螺丝8与尾翼本体1之间；
54.所述的间隙调节器6与调节器基座7接触配合并能够实现尾翼本体1相对尾翼支架4的竖向位置调整；
55.所述的调节螺丝8与间隙调节器6形成间隙配合，以实现尾翼本体1相对尾翼支架4的水平位置调整。
56.进一步的，调节器基座7与尾翼支架4焊接固定，以提高位置稳定性。
57.请参阅图2、图3所示，要通过间隙调节机构5能够实现对尾翼支架4进行竖向位置和水平位置的调整功能，上述技术方案中的间隙调节器6、调节器基座7和调节螺丝8各自的具体结构和相互之间的装配方式为：所述的间隙调节器6包括螺纹段61和间隙压接端面62，且所述的间隙调节器6上开设有贯穿该间隙调节器6的第一通孔63，所述的第一通孔63的孔径大于所述调节螺丝8的螺径，以形成水平调节间隙9；所述的调节器基座7包括基座插入段71和基座压接端面72，且所述的调节器基座7上开设有贯穿该调节器基座7的第二通孔73；所述的尾翼支架4上开设有非圆形连接孔41，所述的尾翼本体1上开设有螺纹连接孔101；所述的基座插入段71卡入至所述的非圆形连接孔41中，所述的螺纹段61拧入至所述的第二通孔73中，所述的调节螺丝8倒置安装并在通过第一通孔63后与螺纹连接孔101形成螺纹连接；所述的间隙压接端面62与尾翼本体1相抵接，所述的螺纹段61与第二通孔73螺纹连接，所述基座压接端面72与尾翼支架4相抵接。
58.参照图4，所述尾翼本体1的左右两侧各连接有一组传动组件3。首先，通过同一套的驱动组件2同步带动两侧的传动组件3，优于市面上单边电机独立驱动传动组件3的结构，有效规避了单侧传动失效导致尾翼单侧塌陷、进而导致车身侧倾增大安全事故的风险。再者，单侧所述的尾翼支架4与尾翼本体1之间设有两组间隙调节机构5，两组间隙调节机构5呈前后排布；使用时，两组间隙调节机构5能够分别独立进行安装及调试，进而使得尾翼本体1的前端和后端均能够实现独立调节。
59.驱动组件2和传动组件3的具体组成及排布方式为：所述的驱动组件2按传动顺序依次连接的电机201、减速器202、输出齿轮组、以及输出轴205，其中所述的电机201与输出轴205并排设置且均呈横向排布；所述的传动组件3按传动顺序依次连接的输入轴301、换向齿轮组、丝杆304、螺母座305、以及多连杆铰链组18，其中所述的丝杆304与多连杆铰链组18并排设置且均呈纵向排布；所述的输入轴301与输出轴205通过同步轴306套形成同步传动配合。上述方案中，电机201与输出轴205并排设置且均呈横向排布，丝杆304与多连杆铰链组18并排设置且均呈纵向排布，在保证传动可靠稳定的情况下，使得整体布局更加紧凑实用，且运行稳定可靠。
60.本实施例中，所述的同步轴306套具有花键通孔307，所述输入轴301和输出轴205的端部均具有花键部308，所述的花键部308插入至花键通孔307中。采用花键的连接结构，使得轴与轴之间的连接更加可靠，不会发生打滑导致传动效率下降，且传动更加直接。
61.多连杆铰链组18的结构组成形式多种多样，本实施例提供一种适用于电动尾翼的优选方案，具体为：参照图6、图7，包括输入连杆铰链10、内侧剪式铰链11和外侧剪式铰链12；其中，所述的输入连杆铰链10与螺母座305连接并形成传动配合，所述的内侧剪式铰链11和外侧剪式铰链12分别与尾翼支架4传动连接，且所述的内侧剪式铰链11通过辅助传动销13与外侧剪式铰链12传动连接。通过辅助传动销13的设置，使得内侧剪式铰链11与外侧剪式铰链12之间形成双点位的传动配合，使得传动更加稳定可靠，特别是尾翼本体1在受到较强下压力的情况下，依然能够有较好的支撑性，确保不会受力变形移位。
62.上述多连杆铰链组18的进一步设置为：参照图8，所述的输入连杆铰链10上设有第一爪式联轴器14，所述的内侧剪式铰链11上设有与第一爪式联轴器14相啮合的第二爪式联轴器15，且所述的第一爪式联轴器14与第二爪式联轴器15之间设有弹性件16，其中弹性件16优选采用扭簧或是直弹簧。该弹性件16提供单向轴向扭矩以作用至螺母座305，以使得螺母座305与丝杆304紧密配合。工作中，弹性件16提供单向轴向扭矩作用于螺母座305，使丝杆304与螺母座305时刻处于紧密的接触配合，抵消攒动间隙，配合涂油使丝杆304螺母传动系统受力均匀，传动顺畅，提高耐磨性，降低噪音。
63.上述技术方案的进一步设置为：所述内侧剪式铰链11与尾翼支架4的连接点a高于所述外侧剪式铰链12与尾翼支架4的连接点b，且所述的连接点a位于连接点b的后方。连接点a、连接点b采用上下、前后错开排布的方式，能够使得尾翼支架4两侧受力均衡，相同材质尺寸下能够提供更大的支撑力，起到增强稳定性、可靠性的作用，且两者协同配合，以起到尾翼本体1无级式开启角度的升降效果。
64.参照图9，所述的多连杆铰链组18与尾翼支架4的连接处均通过铆钉销17连接，所述的铆钉销17具有粗段1701和细段1702，所述的粗段1701与与多连杆铰链组18或尾翼支架4转动连接，所述的细段1702与尾翼支架4或多连杆铰链组18铆接固定，且所述细段1702的末端受力形变后变大而形成压接段1703，所述的压接段1703与尾翼支架4或多连杆铰链组18形成紧密配合。铆钉销17的设置，首先能够实现其余多连杆铰链组18和尾翼支架4中的其中一者形成转动连接关系，与另一者形成铆接固定关系，进而在多连杆铰链组18的作用下尾翼支架4能够实现升降、转动的无极调节效果。另一方面，铆钉销17能够增大与尾翼支架4的接触面积，使得结构紧凑，配合紧密防止松动，且承载能力更强。
65.进一步的，所述的输入连杆铰链10、内侧剪式铰链11和外侧剪式铰链12相互之间，以及所述输入连杆铰链10、内侧剪式铰链11和外侧剪式铰链12各自内部的连杆之间也可通过铆钉销17连接，具体根据实际情况选择使用。
66.所述的内侧剪式铰链11和外侧剪式铰链12均设有接触凸台17，所述的接触凸台17与所述的尾翼支架4铆压在一起。接触凸台17的设置能够增大与尾翼支架4的接触面积，结构紧凑，配合紧密防止松动，且承载能力更强。
67.普通的直齿轮沿齿宽同时进入啮合，因而产生冲击振动噪音，传动不平稳。本发明中，采用最优化，模块组合体系先进的设计理念，输出齿轮组包括输出斜齿轮203和输入斜齿轮204，所述的输出斜齿轮203套设在所述电机201的电机轴上，所述的输入斜齿轮204套
设在所述输出轴205上，且所述的输出斜齿轮203与输入斜齿轮204啮合传动。因此具有体积小、重量轻、传递转矩大、起动平稳、传动比分级精细，并可根据用户要求进行任意连接和多种安装位置的选择；
68.所述的换向齿轮组包括纵向设置并与输入轴301相连的第一换向齿轮302、以及横向设置并与丝杆304相连的第二换向齿轮303，所述的第一换向齿轮302与第二换向齿轮303均采用等速锥齿轮，且两者相互啮合传动。通过第一换向齿轮302与第二换向齿轮303两者的配合，既实现了动力传递，也实现了动力换向，并且占用的空间更小，有利于其它部件的安装及使用。
69.本发明中尾翼本体1的升降工作原理为：电机201通过减速器202减速之后通过输出齿轮组传动两侧的输出轴205，输出轴205通过同步轴306套和输入轴301带动两侧的传动组件3同步运动，传动组件3通过换向齿轮组将横向动力调整为纵向动力，再驱动丝杆304转动，丝杆304上螺母座305沿丝杆304直线运动，螺母座305驱动内侧剪式铰链11以实现尾翼本体1其中一端起翘或降落，同时内侧剪式铰链11带动外侧剪式铰链12以实现尾翼本体1另一端起翘或降落，两相结合，实现尾翼本体1整体的上升或下降的无极调节开闭功能。
70.本发明的核心创新点在于，还具有尾翼本体1相对尾翼支架4的间隙调节功能，其安装方式为：先将所述的螺纹段61拧入至所述的第二通孔73中，实现间隙调节器6和调节器基座7的连接；再将所述的基座插入段71卡入至所述的非圆形连接孔41中，使得间隙调节器6和调节器基座7一通安装至尾翼支架4上；接着将尾翼本体1压放在间隙调节器6和调节器基座7的上端；最后将调节螺丝8倒置安装并在通过第一通孔63后与螺纹连接孔101形成螺纹连接，即实现尾翼本体1与尾翼支架4的连接。竖向间隙调节方式：调整螺纹段61拧入第二通孔73的螺纹圈数即可，以补偿竖向公差，且通过前后排布的两组间隙调节机构5，能够实现尾翼本体1的前后侧高度的独立调节；水平向间隙调节方式：由于第一通孔63的孔径大于所述调节螺丝8的螺径，形成有水平调节间隙9，使得调节螺丝8与间隙调节器6之间形成间隙配合，因此可以根据公差情况将调节螺丝8相对间隙调节器6进行水平移动，以补偿水平公差。
71.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。