BR112018014032B1 - ALLOCABLE VEHICLE REAR WING WITH ADAPTIVE SECTION AND EXTENSIBLE FLAP - Google Patents
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Abstract
Trata-se de uma asa traseira de veículo alocável que se conforma proximamente à superfície estilizada da carroceria do veículo em uma posição retraída ou recolhida, enquanto muda adaptativamente seu corte transversal em uma posição alocada de modo a fornecer uma seção de aerofólio altamente eficiente, com um flap de Gurney integrado. Adicionalmente, o corte transversal adaptativo muda e a alocação do flap de Gurney é fornecida por meio de uma ligação que utiliza um mecanismo de acionamento de um sistema de alocação principalIt is an attachable vehicle rear wing that conforms closely to the styled surface of the vehicle body in a retracted or retracted position, while adaptively changing its cross-section in an allocated position to provide a highly efficient airfoil section with an integrated Gurney flap. Additionally, the adaptive cross-section changes and Gurney flap allocation is provided through a linkage utilizing a drive mechanism from a master allocation system.
Description
[001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório no U.S. 62/277.045, o qual foi depositado em 11 de janeiro de 2016 e está incorporado ao presente documento a título de referência.[001] This application claims priority to the Provisional Application in U.S. 62/277,045, which was filed on January 11, 2016 and is incorporated herein by reference.
[002] Esta invenção refere-se a uma asa traseira de veículo alocável que otimiza de maneira adaptativa seu formato de corte transversal durante a operação, enquanto estende simultaneamente uma borda traseira flap de Gurney. Os elementos aerodinâmicos traseiros alocáveis, geralmente, não podem oferecer alta eficiência de operação à medida que sua seção geométrica é tipicamente limitada pelo estilo do veículo. A presente invenção supera essa limitação ao modificar automaticamente o formato geométrico do elemento aerodinâmico à medida que é alocado, de modo a produzir uma seção de aerofólio altamente eficiente com um flap de Gurney estendida, pela utilização de uma ligação mecânica simples.[002] This invention relates to an allocable vehicle rear wing that adaptively optimizes its cross-sectional shape during operation, while simultaneously extending a Gurney flap rear edge. The allocable rear aerodynamic elements generally cannot offer high operating efficiency as their geometric section is typically limited by the vehicle style. The present invention overcomes this limitation by automatically modifying the geometric shape of the aerodynamic element as it is deployed, so as to produce a highly efficient airfoil section with an extended Gurney flap, through the use of a simple mechanical linkage.
[003] Entende-se bem que, uma seção de asa montada na traseira de um veículo é desejável, já que aumenta a sustentação negativa aerodinâmica que, por fim, melhora o desempenho de taxiagem. No entanto, sabe-se também que uma asa suplementar aumenta o arrasto aerodinâmico e, portanto, degrada economia de combustível e capacidade de velocidade máxima do veículo. Tornou-se, portanto, comum utilizar elementos aerodinâmicos alocáveis, que podem ser retraídos para conseguir um arrasto relativamente baixo, e estendidos quando é necessário um desempenho dinâmico mais elevado do veículo. No entanto, a limitação da maioria dos elementos aerodinâmicos alocáveis é que sua seção geométrica é tipicamente forçada a se adaptar ao estilo do veículo, o que limita a eficiência. No caso de um elemento de asa, a eficiência aerodinâmica se refere à razão de sustentação para arrasto, ou L/D, em que a sustentação é o oposto de sustentação negativa, representada como um número negativo em um veículo. Quanto maior a sustentação negativa, ou força para baixo, que pode ser feita em relação a um dado arrasto, maior a eficiência calculada se torna. Por outro lado, quanto menor o arrasto que pode ser realizado por uma dada sustentação negativa, maior a eficiência calculada se torna. A indústria de aeronaves gastou esforço considerável na otimização do formato de corte transversal de asas que usam as leis fundamentais de mecânica dos fluidos, conforme descrito pelo princípio de Bernoulli e pelo comportamento de campos de fluxo contínuo. Em aplicações de veículos de asa fixa, eficiências de L / D de até 4 foram alcançadas com o desenvolvimento cuidadoso do formato da seção e da envergadura. No entanto, essa seções e formatos são altamente especializadas para o propósito e, portanto, não conformam ao formato estilizado de veículos de estrada.[003] It is well understood that a wing section mounted on the rear of a vehicle is desirable as it increases aerodynamic negative lift which ultimately improves taxiing performance. However, it is also known that a supplementary wing increases aerodynamic drag and therefore degrades the vehicle's fuel economy and top speed capability. It has therefore become common to use deployable aerodynamic elements, which can be retracted to achieve relatively low drag, and extended when higher dynamic performance of the vehicle is required. However, the limitation of most allocable aerodynamic elements is that their geometric cross-section is typically forced to adapt to the vehicle's style, which limits efficiency. In the case of a wing element, aerodynamic efficiency refers to the ratio of lift to drag, or L/D, where lift is the opposite of negative lift, represented as a negative number on a vehicle. The greater the negative lift, or downward force, that can be made relative to a given drag, the greater the calculated efficiency becomes. On the other hand, the smaller the drag that can be accomplished by a given negative lift, the higher the calculated efficiency becomes. The aircraft industry has spent considerable effort optimizing the cross-sectional shape of wings using the fundamental laws of fluid mechanics, as described by Bernoulli's principle and the behavior of continuous flow fields. In fixed-wing vehicle applications, L/D efficiencies of up to 4 have been achieved with careful development of the section shape and wingspan. However, these sections and shapes are highly specialized for the purpose and therefore do not conform to the stylized shape of road vehicles.
[004] O documento no US4558898 para Deaver e o documento no US5678884 para Murkett et al. Descrevem, ambos, aplicações de asas fixas em veículos e, claramente, ilustram o formato especializado exigido por uma seção de asa altamente eficiente. Suas seções e formatos claramente não se conformam à superfície estilizada das carrocerias de veículo às quais estão anexados. O documento no US7213870 para Williams descreve uma asa traseira ajustável inovadora que é fixa ao veículo no qual tanto o comprimento da corda, quanto o ângulo de ataque da seção, podem ser adaptativamente mudados pela utilização de atuadores e um controlador. Dessa maneira, a L/D da asa traseira pode ser automaticamente modificada durante a operação do veículo. Compreende-se, geralmente, que aumentar o comprimento de corda da seção de asa cria maior sustentação negativa com efeito mínimo no arrasto, o que resulta em uma L/D mais eficiente, e aumentar o ângulo de ataque da seção de asa cria maior sustentação negativa com um efeito significativo no arrasto, o que resulta em uma L/D menos eficiente. Deve-se notar que as Patentes nos ‘898, ‘884 e ‘870 utilizam seções transversais, desenvolvidas para determinados fins, que não se conformam ao formato estilizado da carroceria do veículo à qual estão montadas, e são permanentemente alocadas de tal modo que o arrasto associado seja sempre exercido no veículo.[004] Document no. US4558898 to Deaver and document no. US5678884 to Murkett et al. They both describe fixed-wing vehicle applications and clearly illustrate the specialized shape required for a highly efficient wing section. Their sections and shapes clearly do not conform to the stylized surface of the vehicle bodies to which they are attached. Document No. US7213870 to Williams describes an innovative adjustable rear wing that is fixed to the vehicle in which both the length of the chord and the angle of attack of the section can be adaptively changed by the use of actuators and a controller. In this way, the L/D of the rear wing can be automatically modified during vehicle operation. It is generally understood that increasing the chord length of the wing section creates greater negative lift with minimal effect on drag, which results in a more efficient L/D, and increasing the angle of attack of the wing section creates greater lift. negative with a significant effect on drag, which results in a less efficient L/D. It should be noted that Patent Nos. '898, '884 and '870 utilize cross-sections, developed for certain purposes, that do not conform to the stylized shape of the vehicle body to which they are mounted, and are permanently allocated in such a way that the associated drag is always exerted on the vehicle.
[005] O documento no US4773692 para Schleicher et al. descreve um depressor traseiro alocável que pode ser movido entre uma posição retraída e uma posição estendida, pela utilização de uma disposição mecânica inovadora que cria um movimento duplo que move o depressor traseiro alocável, ou defletor de ar, para longe da carroceria do veículo e para uma posição inclinada. A disposição mecânica consiste em um ajustador arqueado e um canal de guia em conjunto com um motor elétrico e unidade de cabo. No entanto, o corte transversal do defletor de ar, claramente, não é de um formato de aerofólio otimizado, já que foi projetada para se conformar ao formato estilizado da carroceria do veículo quando em sua posição retraída. Quando alocada, a mesma oferece a vantagem de ser orientada com um ângulo de ataque aumentado a partir de sua posição recolhida, que é determinado ao ter que corresponder ao formato estilizado da carroceria do veículo, de modo que gere uma maior sustentação negativa do que uma translação vertical simples produziria. No entanto, embora seja, potencialmente, capaz de gerar sustentação negativa adequada, a seção que não é de aerofólio do ‘692 depressor teria um L/D altamente ineficiente, criando, portanto, arrasto significativo quando alocado.[005] Document no. US4773692 to Schleicher et al. describes an allocable rear depressor that can be moved between a retracted position and an extended position by utilizing an innovative mechanical arrangement that creates a dual movement that moves the allocable rear depressor, or air deflector, away from the vehicle body and toward an inclined position. The mechanical arrangement consists of an arched adjuster and a guide channel together with an electric motor and cable unit. However, the cross-section of the air deflector is clearly not an optimized airfoil shape, as it is designed to conform to the stylized shape of the vehicle body when in its retracted position. When deployed, it offers the advantage of being oriented with an increased angle of attack from its retracted position, which is determined by having to correspond to the stylized shape of the vehicle body, so that it generates greater negative lift than a simple vertical translation would produce. However, although potentially capable of generating adequate negative lift, the non-airfoil section of the '692 depressor would have a highly inefficient L/D, therefore creating significant drag when deployed.
[006] O documento no US4854635 para Durm et al. reivindica especificamente um mecanismo de acionamento único para o movimento de uma disposição de guia aéreo na traseira de um veículo a partir de uma posição de repouso retraída para uma posição de operação estendida. O dispositivo de guia aéreo, por si só, é claramente ilustrado como um painel móvel no lado traseiro inclinado do veículo que não tem nenhuma semelhança com um corte transversal de aerofólio, e parece funcionar, puramente, como um método para criar uma descontinuidade no campo de fluxo do ar que se desloca sobre a carroceria do veículo. Um depressor realiza uma função significativamente diferente do que uma asa, na medida em que é simplesmente configurado para eliminar a sustentação positiva que o formato estilizado da carroceria do veículo cria. No caso da disposição de guia aéreo ‘635, não há fluxo de ar debaixo do painel móvel em sua posição estendida, o que é uma exigência crítica de operação de uma asa. O painel seria, portanto, apenas capaz de perturbar o fluxo de ar no lado traseiro do veículo, de modo a eliminar a sustentação que o formato estilizado gera e, embora afete uma mudança positiva à sustentação do veículo, o mesmo não geraria uma eficiência de L/D mensurável.[006] Document no. US4854635 to Durm et al. specifically claims a single drive mechanism for moving an overhead guide arrangement at the rear of a vehicle from a retracted rest position to an extended operating position. The air guidance device itself is clearly illustrated as a movable panel on the sloping rear side of the vehicle that bears no resemblance to an airfoil cross-section, and appears to function, purely, as a method of creating a discontinuity in the field. of air flow that moves over the vehicle body. A depressor performs a significantly different function than a wing, in that it is simply configured to eliminate the positive lift that the stylized shape of the vehicle's body creates. In the case of the '635 air guide arrangement, there is no airflow beneath the movable panel in its extended position, which is a critical requirement of wing operation. The panel would, therefore, only be capable of disturbing the air flow on the rear side of the vehicle, in order to eliminate the lift that the stylized shape generates and, although it affects a positive change in the vehicle's lift, it would not generate an efficiency of Measurable L/D.
[007] O documento US8113571 para Goenueldine descreve um dispositivo direcionador de ar na extremidade traseira de um veículo, que é móvel em relação à extremidade traseira, pela utilização de um mecanismo de planeamento. Embora a Patente ‘571 reivindique uma abordagem inovadora para a anexação do mecanismo de planeamento ao lado debaixo do dispositivo direcionador de ar, de modo a ajudar a melhorar seu desempenho aerodinâmico e aeroacústico, o corte transversal do dispositivo direcionador de ar, descrita tanto como uma asa quanto como um depressor, claramente não é um formato de aerofólio completamente otimizado. No entanto, o formato estilizado da carroceria do veículo parece ter sido criado para ter um formato aerodinamicamente eficiente, de modo que o dispositivo direcionador de ar móvel esteja mais próximo a um corte transversal ideal quando alocado. Os aspectos do formato, tal como a borda traseira arredondada, que é configurada para corresponder à carroceria do veículo, ainda reduzem significativamente a eficiência de L/D do dispositivo direcionador de ar.[007] Document US8113571 to Goenueldine describes an air directing device at the rear end of a vehicle, which is movable with respect to the rear end, by use of a planning mechanism. Although the '571 Patent claims an innovative approach for attaching the planning mechanism to the underside of the air directing device so as to help improve its aerodynamic and aeroacoustic performance, the cross section of the air directing device, described as both a wing and as a depressor, it is clearly not a completely optimized airfoil shape. However, the stylized shape of the vehicle's body appears to have been created to have an aerodynamically efficient shape so that the movable air directing device is closer to an ideal cross-section when deployed. Shape aspects, such as the rounded rear edge, which is configured to match the vehicle body, still significantly reduce the L/D efficiency of the air directing device.
[008] O documento no US8944489 para Patterson et al. reivindica um dispositivo aerodinâmico variável para um veículo que é configurado para mover um elemento de asa entre uma posição elevada e uma posição abaixada em relação à carroceria do veículo e, adicionalmente, para uma terceira condição de freio a ar quando necessário. O mecanismo de alocação é configurado para ser acionado por atuadores hidráulicos, por meio de um tirante guia inovador e um disposição de ligações que resulta em um ângulo de ataque pequeno na posição abaixado, um ângulo de ataque aumentado na posição elevado e um ângulo de ataque extremo de alto arrasto na posição de freio a ar. Dessa maneira, o elemento de asa desenvolve arrasto mínimo e, também, sustentação negativa na posição abaixado, sustentação negativa aumentada, bem como arrasto, na posição elevado e arrasto extremamente alto na posição de freio a ar, com algum aumento na sustentação negativa. No entanto a eficiência de L/D nessa terceira posição seria extremamente fraca devido a uma característica aerodinâmica indesejável conhecida como estol, na qual o fluxo de ar no lado debaixo do elemento de asa se separa da superfície e causa perturbação significativa ao campo de fluxo, de modo que o princípio de Bernoulli não seja mais aplicável. É também evidente a partir das ilustrações que o elemento de asa da Patente ‘489 não se conforma a um corte transversal de aerofólio clássica, de modo a corresponder à superfície estilizada da carroceria do veículo na posição abaixado, e, portanto, a eficiência de L/D do elemento de asa estaria longe de ser otimizada.[008] Document no. US8944489 to Patterson et al. claims a variable aerodynamic device for a vehicle that is configured to move a wing element between a raised position and a lowered position relative to the vehicle body, and further to a third air brake condition when necessary. The allocation mechanism is configured to be driven by hydraulic actuators, through an innovative guide rod and a linkage arrangement that results in a small angle of attack in the lowered position, an increased angle of attack in the raised position, and an angle of attack extreme high drag in air brake position. In this way, the wing element develops minimal drag and also negative lift in the down position, increased negative lift as well as drag in the raised position, and extremely high drag in the air brake position, with some increase in negative lift. However, the L/D efficiency in this third position would be extremely poor due to an undesirable aerodynamic characteristic known as stall, in which the airflow on the underside of the wing element separates from the surface and causes significant disturbance to the flow field. so that Bernoulli's principle is no longer applicable. It is also evident from the illustrations that the wing element of the '489 Patent does not conform to a classical airfoil cross-section so as to match the stylized surface of the vehicle body in the lowered position, and therefore the efficiency of L /D of the wing element would be far from optimized.
[009] Entende-se, geralmente, que a sustentação e o arrasto de seções de asa otimizadas podem ser modificadas pela adição de extensões às superfícies principais, conhecidas como abas ou fendas aerodinâmicas. Na aeronave, essas extensões são configuradas para serem alocáveis e criarem sustentação aumentada em velocidade mais baixa do ar como um auxílio à decolagem e aterrissagem. A alocação desses dispositivos geralmente aumenta o arrasto proporcionalmente e, na maioria dos casos, na realidade diminui a eficiência de L/D da asa. Os dispositivos são retraídos para voo normal, à medida que a sustentação não é necessária, e o arrasto aumentado seria altamente indesejável. Em um subconjunto específico desses tipos de dispositivos, constatou-se que a adição de um flap de seção fina, vertical e relativamente pequena, na borda traseira de uma seção de asa cria um aumento na sustentação negativa desproporcionalmente maior do que o aumento no arrasto, resultando, portanto, em uma maior eficiência de L/D. Os parâmetros associados com as limitações de espessura e de altura para alcançar o aumento em L/D são bem conhecidos, e o dispositivo é geralmente chamado de um flap de Gurney. As asas fixas em veículos de competição são raramente implementadas sem flaps de Gurney. No entanto, o uso dos flaps de Gurney em asas traseiras de veículo alocáveis não foi adotado, já que o flap posicionado verticalmente criaria arrasto considerável na posição retraída e seria difícil de corresponder à superfície estilizada da carroceria do veículo.[009] It is generally understood that the lift and drag of optimized wing sections can be modified by adding extensions to the main surfaces, known as flaps or aerodynamic slots. In aircraft, these extensions are configured to be deployable and create increased lift at lower air speeds as an aid to takeoff and landing. The allocation of these devices generally increases drag proportionally and, in most cases, actually decreases the L/D efficiency of the wing. The devices are retracted for normal flight as lift is not required, and increased drag would be highly undesirable. In a specific subset of these types of devices, the addition of a relatively small, vertical, thin-section flap to the trailing edge of a wing section has been found to create an increase in negative lift disproportionately greater than the increase in drag, therefore resulting in greater L/D efficiency. The parameters associated with thickness and height limitations to achieve the increase in L/D are well known, and the device is generally referred to as a Gurney flap. Fixed wings on competition vehicles are rarely implemented without Gurney flaps. However, the use of Gurney flaps on deployable vehicle rear wings has not been adopted, as the vertically positioned flap would create considerable drag in the stowed position and would be difficult to match the stylized surface of the vehicle body.
[010] O documento no US5141281 para Eger et al. reivindica uma disposição de depressor da extremidade traseira para um veículo, no qual um flap é deslocado de uma posição inoperante nivelada com a carroceria do veículo para uma posição operacional, que cria uma separação da corrente de ar que passa do lado traseiro inclinado, ou traseira em formato aerodinâmico tipo “fastback”, do veículo. O uso do termo flap para definir o elemento de movimento no relatório descritivo e nas reivindicações da patente não é apropriado, já que o dispositivo deveria ser tecnicamente descrito como um depressor. Esse elemento de movimento atua da mesma maneira que a descrita na patente ‘635 para Durm et al. anteriormente mencionada. O flap, ou depressor, tanto da patente ‘635 quanto ‘281 elimina a sustentação positiva que o formato estilizado da carroceria do veículo cria, porém não tem fluxo de ar debaixo do elemento em sua posição operacional, o que é uma exigência crítica de operação de uma asa de aerofólio. Uma inovação adicional da invenção ‘281 é a inclusão de um elemento de separação de corrente de ar que é construído separadamente do flap e se estende, independentemente, na direção transversal do veículo, na posição operacional da disposição do depressor, o elemento de separação que se estende adjacentemente à borda traseira do flap. Embora esse elemento de separação seja uma seção fina, o recurso orientado verticalmente na borda traseira do depressor principal, não é um flap de Gurney, já que a seção principal que o mesmo modifica não é um aerofólio e, portanto, o efeito aerodinâmico não aumentaria a L/D, à medida em que não eficiência associada com o elemento isolado.[010] Document no. US5141281 to Eger et al. claims a rear end depressor arrangement for a vehicle, in which a flap is moved from an inoperative position flush with the body of the vehicle to an operational position, which creates a separation of the air stream passing from the sloped rear side, or rear in the aerodynamic “fastback” shape of the vehicle. The use of the term flap to define the movement element in the specification and patent claims is not appropriate, as the device should technically be described as a depressor. This movement element acts in the same manner as described in the '635 patent to Durm et al. previously mentioned. The flap, or depressor, of both the '635 and '281 patents eliminates the positive lift that the stylized shape of the vehicle body creates, but there is no airflow underneath the element in its operational position, which is a critical operating requirement. of an airfoil wing. A further innovation of the '281 invention is the inclusion of an airflow separation element which is constructed separately from the flap and extends independently in the transverse direction of the vehicle in the operating position of the depressor arrangement, the separation element which extends adjacent to the trailing edge of the flap. Although this separating element is a thin section, the vertically oriented feature on the trailing edge of the main depressor is not a Gurney flap, as the main section it modifies is not an airfoil and therefore the aerodynamic effect would not be increased. the L/D, as the efficiency associated with the isolated element.
[011] O documento DE 102013101689 divulga uma asa traseira que se articula para alterar o perfil externo da asa. O dispositivo (1) tem um perfil de guia de ar (4) incluindo dois elementos de guia de ar (5, 6), onde os elementos de guia de ar são móveis um em relação ao outro para representar diferentes seções transversais de perfil de guia de ar. Um dispositivo de ajuste (10) está disposto entre os dois elementos de guia de ar, onde o dispositivo de ajuste engata ambos os elementos de guia de ar. O dispositivo de ajuste está disposto na região de uma extremidade frontal do dispositivo de guiamento de ar. Os elementos de guia de ar estão ligados de forma articulada entre si na região de uma extremidade traseira do dispositivo de guia de ar.[011] Document DE 102013101689 discloses a rear wing that articulates to change the external profile of the wing. The device (1) has an air guide profile (4) including two air guide elements (5, 6), where the air guide elements are movable relative to each other to represent different air guide profile cross-sections. air guide. An adjusting device (10) is disposed between the two air guide elements, where the adjusting device engages both air guide elements. The adjusting device is disposed in the region of a front end of the air guiding device. The air guide elements are pivotally connected to each other in the region of a rear end of the air guide device.
[012] Em uma modalidade exemplificativa, uma asa traseira de veículo alocável inclui um elemento móvel montado na traseira construído a partir de uma superfície superior principal e uma superfície inferior articulada que, em uma primeira configuração, se conforma proximamente à superfície estilizada circundante da carroceria do veículo e, em uma segunda configuração, fornece uma seção de aerofólio com um flap de Gurney integrado que é configurada para fornecer uma posição estendida. Um mecanismo de elevação inclui uma disposição de ligações de rotação e componentes deslizantes, de tal modo que um primeiro atuador é configurado para acionar um par de braços fixos para mover o elemento móvel entre uma posição recolhida e uma posição alocada. O mecanismo de elevação inclui um segundo par de atuadores interconectados com o elemento móvel e com as ligações de rotação. Os segundos atuadores são configurados para mover o elemento móvel entre a posição alocada e uma posição de freio a ar. Uma ligação de flap é acondicionada dentro do elemento móvel e acoplada entre a superfície superior principal e a superfície inferior articulada. A ligação de flap incorpora um came fixado em relação ao braço fixo, de modo que a ligação de flap seja configurada para mover a superfície inferior articulada para a segunda configuração, com o flap de Gurney na posição estendida em resposta a uma mudança na posição relativa entre o came e a ligação de flap.[012] In an exemplary embodiment, an allocable vehicle rear wing includes a rear-mounted movable member constructed from a main upper surface and a hinged lower surface that, in a first configuration, closely conforms to the surrounding stylized surface of the body. of the vehicle and, in a second configuration, provides an airfoil section with an integrated Gurney flap that is configured to provide an extended position. A lifting mechanism includes an arrangement of rotating links and sliding components such that a first actuator is configured to drive a pair of fixed arms to move the movable element between a stowed position and a deployed position. The lifting mechanism includes a second pair of actuators interconnected with the movable element and rotation links. The second actuators are configured to move the movable element between the allocated position and an air brake position. A flap connection is housed within the movable member and coupled between the main upper surface and the hinged lower surface. The flap linkage incorporates a cam fixed relative to the fixed arm such that the flap linkage is configured to move the hinged lower surface to the second configuration, with the Gurney flap in the extended position in response to a change in relative position. between the cam and the flap link.
[013] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, o mecanismo de elevação inclui uma estrutura de sustentação. Um par de alavancas de elevação é montado pivotalmente à estrutura de sustentação. O par de braços fixos são interconectados às alavancas de elevação. Um par de argolas-guia é montado pivotalmente à estrutura de sustentação. O primeiro atuador é interconectado com as alavancas de elevação e com a estrutura de sustentação, e é configurado para mover o elemento móvel entre a posição recolhida e a posição alocada por meio da rotação das alavancas de elevação e fazendo com que os braços fixos se elevem através das argolas-guia. O segundo par de atuadores são interconectados com o elemento móvel e com a alavanca de sustentação.[013] In a further embodiment of any of those mentioned above, the lifting mechanism includes a support structure. A pair of lifting levers are pivotally mounted to the supporting structure. The pair of fixed arms are interconnected to the lifting levers. A pair of guide rings are pivotally mounted to the support structure. The first actuator is interconnected with the lifting levers and the supporting structure, and is configured to move the movable element between the stowed position and the allocated position by rotating the lifting levers and causing the fixed arms to rise. through the guide rings. The second pair of actuators are interconnected with the moving element and the support lever.
[014] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, o came é acoplado a uma extremidade distal dos braços fixos, onde estão montados de maneira giratória ao elemento móvel. Um elo de acionamento é afixado pivotalmente à superfície superior principal em uma extremidade e à superfície inferior articulada por meio de uma junta de rotação com fenda em outra extremidade, de modo que, à medida que o mecanismo de elevação instala o elemento móvel, inicialmente na primeira configuração, a ligação de flap gire a superfície inferior articulada em direção à superfície superior principal, criando a segunda configuração. Uma seção de aerofólio com uma seção traseira arredondada da primeira configuração transforma a seção traseira arredondada no flap de Gurney orientado verticalmente.[014] In a further embodiment of any of those mentioned above, the cam is coupled to a distal end of the fixed arms, where they are rotatably mounted to the movable element. A drive link is pivotally affixed to the main upper surface at one end and to the hinged lower surface via a slotted rotation joint at the other end, so that as the lifting mechanism installs the movable member, initially in the first configuration, the flap link rotates the hinged lower surface toward the main upper surface, creating the second configuration. An airfoil section with a rounded tail section of the first configuration transforms the rounded tail section into the vertically oriented Gurney flap.
[015] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, o mecanismo de elevação é configurado para mover o elemento móvel para cima e para trás ao longo de um caminho arqueado da posição recolhida para a posição alocada.[015] In a further embodiment of any of those mentioned above, the lifting mechanism is configured to move the movable element upward and backward along an arcuate path from the stowed position to the allocated position.
[016] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, quando o mecanismo de elevação move o elemento móvel entre a posição alocada e a posição de freio a ar, o came do mecanismo de flap aciona a superfície inferior articulada de volta para a primeira configuração.[016] In a further embodiment of any of those mentioned above, when the lifting mechanism moves the movable element between the allocated position and the air brake position, the cam of the flap mechanism actuates the hinged lower surface of returns to the first configuration.
[017] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, quando o mecanismo de elevação move o elemento móvel entre a posição alocada e a posição recolhida, o came do mecanismo de flap aciona a superfície inferior articulada de volta para a primeira configuração.[017] In a further embodiment of any of those mentioned above, when the lifting mechanism moves the movable element between the allocated position and the stowed position, the cam of the flap mechanism drives the hinged lower surface back to the first configuration.
[018] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, o formato de vista plana do elemento móvel inclui um corte transversal central reduzida. A superfície inferior articulada é partida em duas partes nas extremidades externas do elemento móvel. Duas ligações de flap idênticas são utilizadas e acionadas, individualmente, por cada um dos dois braços fixos.[018] In a further embodiment of any of those mentioned above, the plan view format of the movable element includes a reduced central cross-section. The hinged lower surface is split into two parts at the outer ends of the movable element. Two identical flap connections are used and actuated, individually, by each of the two fixed arms.
[019] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, o primeiro e o segundo atuadores são hidráulicos.[019] In a further embodiment of any of those mentioned above, the first and second actuators are hydraulic.
[020] Em uma modalidade adicional de qualquer um dentre o que é mencionado acima, os segundos atuadores incluem, cada um, uma mola disposta abaixo de uma cobertura que é presa a um cilindro que inclui um flange. Uma haste de cada um dos segundos atuadores é disposta telescopicamente em relação ao cilindro do respectivo segundo atuador. A mola está em um estado comprimido entre o flange e a cobertura do respectivo segundo atuador, em uma posição estendida do atuador. A mola é configurada para forçar a respectiva haste para o interior do respectivo cilindro para uma posição de colapso que fornece a posição de freio a ar.[020] In a further embodiment of any of those mentioned above, the second actuators each include a spring disposed below a cover that is attached to a cylinder that includes a flange. A rod of each of the second actuators is disposed telescopically with respect to the cylinder of the respective second actuator. The spring is in a compressed state between the flange and cover of the respective second actuator, in an extended position of the actuator. The spring is configured to force the respective rod into the respective cylinder to a collapsed position that provides the air brake position.
[021] Em outra modalidade exemplificativa, uma asa traseira de veículo alocável inclui um elemento móvel montado na traseira construído a partir de uma superfície superior principal e uma superfície inferior articulada. Em uma primeira configuração, a mesma se conforma proximamente à superfície estilizada circundante da carroceria do veículo e, em uma segunda configuração, a mesma fornece uma seção de aerofólio com um flap de Gurney integrado que é configurada para fornecer uma posição estendida. Um mecanismo de elevação inclui uma estrutura de sustentação. Um par de alavancas de elevação é montado pivotalmente à estrutura de sustentação. Um par de braços fixos é interconectado com as alavancas de elevação e coopera com um par de argolas-guia montadas pivotalmente à estrutura de sustentação. Um primeiro atuador é interconectado com as alavancas de elevação e a estrutura de sustentação, e é configurado para mover o elemento móvel entre uma posição recolhida e uma posição alocada por meio da rotação das alavancas de elevação, e fazer com que os braços fixos se elevem através das argolas-guia. Um segundo par de atuadores é interconectado ao elemento móvel e às alavancas de elevação. Os segundos atuadores são configurados para mover o elemento móvel entre a posição alocada e uma posição de freio a ar. Uma ligação de flap é acondicionada dentro do elemento móvel que inclui um came que é acoplado a uma extremidade distal dos braços fixos, onde são montados de maneira giratória ao elemento móvel. Um elo de acionamento é afixado de maneira giratória à superfície superior principal em uma extremidade, e à superfície inferior articulada por meio de uma junta de rotação com fenda em outra extremidade, de modo que à medida que o mecanismo de elevação instala o elemento móvel, inicialmente na primeira configuração, a ligação de flap gire a superfície inferior articulada em direção à superfície superior principal, criando a segunda configuração. Uma seção de aerofólio com uma seção traseira arredondada da primeira configuração transforma a seção traseira arredondada no flap de Gurney orientado verticalmente.[021] In another exemplary embodiment, an allocable vehicle rear wing includes a rear-mounted movable element constructed from a main upper surface and a hinged lower surface. In a first configuration, it closely conforms to the surrounding stylized surface of the vehicle body, and in a second configuration, it provides an airfoil section with an integrated Gurney flap that is configured to provide an extended position. A lifting mechanism includes a supporting structure. A pair of lifting levers are pivotally mounted to the supporting structure. A pair of fixed arms are interconnected with the lifting levers and cooperate with a pair of guide rings mounted pivotally to the supporting structure. A first actuator is interconnected with the lifting levers and the supporting structure, and is configured to move the movable element between a stowed position and a deployed position by rotating the lifting levers, and causing the fixed arms to rise. through the guide rings. A second pair of actuators are interconnected to the moving element and lifting levers. The second actuators are configured to move the movable element between the allocated position and an air brake position. A flap connection is disposed within the movable member which includes a cam that is coupled to a distal end of the fixed arms, where they are rotatably mounted to the movable member. A drive link is pivotally affixed to the main upper surface at one end, and to the hinged lower surface via a slotted rotation joint at the other end, so that as the lifting mechanism installs the movable member, Initially in the first configuration, the flap link rotates the hinged lower surface toward the main upper surface, creating the second configuration. An airfoil section with a rounded tail section of the first configuration transforms the rounded tail section into the vertically oriented Gurney flap.
[022] A revelação pode ser compreendida adicionalmente por referência à seguinte descrição detalhada, quando considerada em conexão com os desenhos anexos, em que:[022] The disclosure may be further understood by reference to the following detailed description, when considered in connection with the accompanying drawings, in which:
[023] A Figura 1 é uma vista em perspectiva da asa traseira de veículo alocável, mostrada em sua posição recolhida na carroceria do veículo.[023] Figure 1 is a perspective view of the allocable vehicle rear wing, shown in its retracted position on the vehicle body.
[024] A Figura 2 é uma vista em perspectiva da asa traseira de veículo alocável, mostrada em isolamento em sua posição recolhida que inclui sua estrutura de sustentação.[024] Figure 2 is a perspective view of the deployable vehicle rear wing, shown in isolation in its stowed position that includes its support structure.
[025] A Figura 3 é uma vista em perspectiva da asa traseira de veículo alocável, mostrada em isolamento em sua posição recolhida, com exclusão de sua estrutura de sustentação.[025] Figure 3 is a perspective view of the allocable vehicle rear wing, shown in isolation in its retracted position, excluding its supporting structure.
[026] A Figura 4 é uma vista lateral em seção parcial da asa traseira de veículo alocável, mostrada em sua posição recolhida.[026] Figure 4 is a partial sectional side view of the allocable vehicle rear wing, shown in its stowed position.
[027] A Figura 5 é uma vista lateral em seção parcial da asa traseira de veículo alocável, mostrada em sua posição alocada.[027] Figure 5 is a partial sectional side view of the allocable vehicle rear wing, shown in its allocated position.
[028] A Figura 6 é uma vista lateral em seção parcial da asa traseira de veículo alocável, mostrada em sua posição de freio a ar.[028] Figure 6 is a partial sectional side view of the allocable vehicle rear wing, shown in its air brake position.
[029] A Figura 7 é uma vista em perspectiva da asa traseira de veículo alocável, mostrada em isolamento em sua posição de freio a ar.[029] Figure 7 is a perspective view of the allocable vehicle rear wing, shown in isolation in its air brake position.
[030] As Figuras 8 A, B são vistas laterais em seção parcial isoladas da asa traseira de veículo alocável, mostrada em suas posições recolhida e alocada, respectivamente.[030] Figures 8 A, B are isolated partial section side views of the deployable vehicle rear wing, shown in its retracted and deployed positions, respectively.
[031] As Figuras 9 A, B, C são vistas laterais em seção parcial isoladas da asa traseira de veículo alocável, mostrada em suas posições recolhida e alocada, respectivamente.[031] Figures 9 A, B, C are isolated partial section side views of the allocable vehicle rear wing, shown in its retracted and deployed positions, respectively.
[032] As modalidades, os exemplos e as alternativas dos parágrafos anteriores, as reivindicações, ou a descrição e os desenhos a seguir, inclusive quaisquer de seus vários aspectos ou recursos individuais respectivos, podem ser tomados independentemente ou em qualquer combinação. Os recursos descritos em conexão com uma modalidade são aplicáveis a todas as modalidades, a menos que tais recursos sejam incompatíveis.[032] The embodiments, examples and alternatives of the previous paragraphs, the claims, or the following description and drawings, including any of their various respective individual aspects or features, may be taken independently or in any combination. Features described in connection with an embodiment are applicable to all embodiments unless such features are incompatible.
[033] Consequentemente, em vista das limitações da técnica anterior, seria vantajoso fornecer uma asa traseira de veículo alocável que se conforme proximamente à superfície estilizada da carroceria do veículo em uma posição retraída ou recolhida, enquanto que muda adaptativamente seu corte transversal em uma posição alocada de modo a fornecer uma seção de aerofólio altamente eficiente, com um flap de Gurney integrado. Adicionalmente, seria altamente desejável fornecer a mudança de corte transversal adaptativa e alocação do flap de Gurney por meio de uma ligação que utiliza o mecanismo de acionamento do sistema de alocação principal.[033] Consequently, in view of the limitations of the prior art, it would be advantageous to provide an allocable vehicle rear wing that conforms closely to the styled surface of the vehicle body in a retracted or retracted position, while adaptively changing its cross-section in a position allocated to provide a highly efficient airfoil section with an integrated Gurney flap. Additionally, it would be highly desirable to provide adaptive cross-sectional change and Gurney flap allocation through a linkage that utilizes the drive mechanism of the main allocation system.
[034] Em uma modalidade primária da presente invenção, a superfície inferior de um elemento móvel, que corresponde proximamente à superfície estilizada da carroceria do veículo, é adaptada para se articular em torno de um ponto predeterminado, de modo que à medida que o elemento móvel é deslocado entre uma posição recolhida e alocada, a superfície inferior seja girada em torno do eixo geométrico de articulação para eliminar a borda traseira arredondada da seção, definida pela carroceria do veículo, para criar uma borda aguda traseira altamente desejável com um flap de Gurney que se estende verticalmente. Um mecanismo de elevação principal cria um caminho de movimento combinado que eleva o elemento móvel para a corrente livre de ar que passa sobre o veículo, embora também aumente seu ângulo de ataque. A mudança no corte transversal é acionada por uma disposição de ligações que está acoplada ao movimento de alocação principal, de modo que quando o elemento móvel esteja completamente alocado, com uma sustentação vertical associada e ângulo de ataque aumentado, é também uma seção de aerofólio completamente otimizada com uma alta eficiência de L/D associada. Dessa maneira o elemento móvel fornece um formato esteticamente agradável que conforma à superfície estilizada da carroceria do veículo e cria muito pouco arrasto ou sustentação negativa em sua posição recolhida. Adicionalmente, em sua posição alocada, o elemento móvel fornece uma seção de aerofólio altamente eficiente com um flap de Gurney integrado que é localizada no fluxo de ar de corrente livre sobre o veículo com um ângulo otimizado de ataque para fornecer um alto nível de sustentação negativa com uma L/D eficiente.[034] In a primary embodiment of the present invention, the lower surface of a movable element, which closely corresponds to the stylized surface of the vehicle body, is adapted to articulate around a predetermined point, so that as the element mobile is moved between a stowed and deployed position, the lower surface is rotated about the pivot axis to eliminate the rounded rear edge of the section, defined by the vehicle body, to create a highly desirable sharp rear edge with a Gurney flap that extends vertically. A main lifting mechanism creates a combined motion path that raises the moving element into the free stream of air passing over the vehicle, whilst also increasing its angle of attack. The change in cross-section is driven by an arrangement of links that is coupled to the main deployment movement, so that when the movable element is completely deployed, with an associated vertical lift and increased angle of attack, it is also a completely deployed airfoil section. optimized with an associated high L/D efficiency. In this way the movable element provides an aesthetically pleasing shape that conforms to the stylized surface of the vehicle body and creates very little negative drag or lift in its stowed position. Additionally, in its allocated position, the movable element provides a highly efficient airfoil section with an integrated Gurney flap that is located in the free-stream airflow over the vehicle with an optimized angle of attack to provide a high level of negative lift. with an efficient L/D.
[035] Um recurso adicional do mecanismo de elevação é uma habilidade para gerar um ângulo extremo de ataque durante eventos selecionados, tal como alta demanda de freio, de modo que arrasto aerodinâmico auxilie na desaceleração do veículo. Uma consequência dessa posição de freio a ar é um elemento altamente ineficiente, que resulta em estol aerodinâmico, porém com um arrasto extremamente alto. Nessa condição, a superfície inferior do elemento móvel retorna para seu formato de posição recolhida, com o flap de Gurney retraída.[035] An additional feature of the lifting mechanism is an ability to generate an extreme angle of attack during selected events, such as high brake demand, so that aerodynamic drag assists in decelerating the vehicle. A consequence of this air brake position is a highly inefficient element, which results in aerodynamic stall, but with extremely high drag. In this condition, the lower surface of the movable element returns to its retracted position format, with the Gurney flap retracted.
[036] A Figura 1 ilustra a traseira de uma carroceria do veículo 10 com um elemento móvel integrado 16 que é projetado para conformar à superfície estilizada da carroceria do veículo 10. A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva do elemento móvel 16 e um mecanismo de elevação 22 que translada o elemento móvel 16 para trás, para cima e para um ângulo positivo de ataque ao longo de um caminho arqueado, da posição recolhida mostrada na Figura 4 para uma posição alocada mostrada na Figura 5. O mecanismo de elevação 22 inclui uma estrutura de sustentação 24, conforme é mostrado melhor na Figura 2, a qual é presa à carroceria do veículo. A estrutura de sustentação 24 inclui a primeira e a segunda braçadeiras 29, 31. Um par de alavancas de elevação 26 é montado para rotação em relação à estrutura de sustentação 24 por primeiras conexões articuladas 28 fornecidas pelas primeiras braçadeiras 29.[036] Figure 1 illustrates the rear of a vehicle body 10 with an integrated movable element 16 that is designed to conform to the stylized surface of the vehicle body 10. Figure 2 shows a perspective view of the movable element 16 and a mechanism lifting mechanism 22 that translates the movable member 16 rearward, upward, and to a positive angle of attack along an arcuate path, from the stowed position shown in Figure 4 to a deployed position shown in Figure 5. The lifting mechanism 22 includes a support structure 24, as shown better in Figure 2, which is attached to the vehicle body. The support structure 24 includes first and second braces 29, 31. A pair of lifting levers 26 are mounted for rotation relative to the support structure 24 by first hinged connections 28 provided by the first braces 29.
[037] Um primeiro atuador 30 (por exemplo, hidráulico), que inclui um cilindro 33 e uma haste 35, é interconectado entre a estrutura de sustentação 24 e as alavancas de elevação 26 por meio de uma barra 32 na segunda conexão articulada 34. Durante a operação, a haste 35 é retraída da posição recolhida para mover o elemento móvel 16 para a posição alocada, que gira as alavancas de elevação 26 para trás em torno das primeiras conexões articuladas 28.[037] A first actuator 30 (e.g., hydraulic), which includes a cylinder 33 and a rod 35, is interconnected between the support structure 24 and the lifting levers 26 by means of a bar 32 in the second articulated connection 34. During operation, the rod 35 is retracted from the retracted position to move the movable member 16 to the allocated position, which rotates the lifting levers 26 rearward around the first hinged connections 28.
[038] Um par de braços fixos 36 é preso entre cada par de alavancas de elevação 26 nas terceiras conexões articuladas 38. Um par de argolas-guia 40 é recebido de maneira deslizável em cada braço fixo 36 e preso à estrutura de sustentação 24 por meio das segundas braçadeiras 31 em uma quarta conexão articulada 42. Uma extremidade dos braços fixos 36 opostos às alavancas de elevação 26 é conectada ao elemento móvel 16 nas quintas conexões articuladas 44.[038] A pair of fixed arms 36 is secured between each pair of lifting levers 26 at the third hinged connections 38. A pair of guide rings 40 is slidably received on each fixed arm 36 and secured to the support structure 24 by means of the second clamps 31 in a fourth hinged connection 42. One end of the fixed arms 36 opposite the lifting levers 26 is connected to the movable element 16 in the fifth hinged connections 44.
[039] Um segundo par de atuadores 46 (por exemplo, hidráulicos) são presos entre cada par de alavancas de elevação 26 por uma perna 48 presa nas sextas conexões articuladas 50. Os segundos atuadores 46 incluem um cilindro 52 preso a sua respectiva perna 48, e uma haste 54 se estende a partir do cilindro 52 e é conectada ao elemento móvel 16 nas sétimas conexões articuladas 56. Os segundos atuadores 46 estão em uma posição estendida através das posições recolhida e alocada.[039] A second pair of actuators 46 (e.g., hydraulic) are secured between each pair of lifting levers 26 by a leg 48 attached to the sixth hinged connections 50. The second actuators 46 include a cylinder 52 attached to their respective leg 48 , and a rod 54 extends from the cylinder 52 and is connected to the movable element 16 at the seventh hinged connections 56. The second actuators 46 are in an extended position through the retracted and deployed positions.
[040] O elemento móvel 16 inclui uma superfície superior principal, 58 com uma borda traseira 68 e uma superfície inferior articulada 60. O elemento móvel inclui uma nervura de enrijecimento 62 que se estende lateralmente dentro de seu volume interior. A superfície inferior articulada 60 inclui um bordo 70 disposta próxima à borda traseira 68. A superfície inferior articulada 60 é presa de maneira giratória à superfície superior principal 58 por meio de uma dobradiça 64 na nervura de enrijecimento 62. Juntas, a superfície superior principal 58 e a superfície inferior articulada 60 criam uma superfície exterior 66 que, em uma primeira configuração, melhor ilustrada na Figura 8A, se conforma à superfície estilizada circundante da carroceria do veículo e, em uma segunda configuração, melhor ilustrada na Figura 8B, fornece uma seção de aerofólio altamente eficiente com um flap de Gurney integrado.[040] The movable element 16 includes a main upper surface, 58 with a rear edge 68 and a hinged lower surface 60. The movable element includes a stiffening rib 62 that extends laterally within its interior volume. The hinged lower surface 60 includes a lip 70 disposed proximate the rear edge 68. The hinged lower surface 60 is pivotally secured to the main upper surface 58 by means of a hinge 64 on the stiffening rib 62. Together, the main upper surface 58 and the hinged lower surface 60 create an outer surface 66 which, in a first configuration, best illustrated in Figure 8A, conforms to the surrounding stylized surface of the vehicle body and, in a second configuration, best illustrated in Figure 8B, provides a section highly efficient airfoil with an integrated Gurney flap.
[041] A transição da superfície exterior 66 do elemento móvel 16 da primeira configuração para a segunda configuração é acoplada diretamente à translação do mecanismo de elevação 22 da posição recolhida, mostrada na Figura 4, para uma posição alocada mostrada na Figura 5. Durante a operação, à medida que o primeiro atuador 30 é retraído, as alavancas de elevação 26 são giradas para cima e para trás, deslizando os braços fixos 36 para cima através das argolas-guia 40. Devido à geometria dos componentes do mecanismo de elevação 22, à medida que o elemento móvel 16 é transladado para trás e para cima, seu ângulo de ataque também é aumentado.[041] The transition of the outer surface 66 of the movable element 16 from the first configuration to the second configuration is coupled directly to the translation of the lifting mechanism 22 from the stowed position, shown in Figure 4, to a deployed position shown in Figure 5. During operation, as the first actuator 30 is retracted, the lifting levers 26 are rotated up and back, sliding the fixed arms 36 upward through the guide rings 40. Due to the geometry of the components of the lifting mechanism 22, As the movable element 16 is translated backwards and upwards, its angle of attack is also increased.
[042] Na modalidade exemplificativa, a superfície inferior articulada 60 é acionada entre a primeira configuração e a segunda configuração, sem usar um atuador separado, embora um possa ser usado, caso seja desejado. Ao invés disso, a superfície inferior articulada é acionada passivamente pela utilização de componentes interligados movidos por meio da utilização da geometria que se modifica do mecanismo de elevação 22, a qual é descrita em maior detalhe em conjunto com as Figuras 8A-8B. Uma vez que o elemento móvel 16 alcança a posição alocada, conforme mostrado na Figura 5, a superfície inferior articulada 60 se move para a segunda configuração, que estende o bordo 70 para além da borda traseira 68. Dessa maneira, o bordo 70 cria o efeito de um flap de Gurney em um aerofólio de borda traseira aguda, o que significativamente aumenta a eficiência aerodinâmica do elemento móvel instalado.[042] In the exemplary embodiment, the articulated lower surface 60 is actuated between the first configuration and the second configuration, without using a separate actuator, although one can be used, if desired. Instead, the hinged lower surface is passively driven by the use of interconnected components moved by using the changing geometry of the lifting mechanism 22, which is described in greater detail in conjunction with Figures 8A-8B. Once the movable member 16 reaches the allocated position as shown in Figure 5, the hinged lower surface 60 moves to the second configuration, which extends the lip 70 beyond the rear edge 68. In this way, the lip 70 creates the effect of a Gurney flap on a sharp trailing edge airfoil, which significantly increases the aerodynamic efficiency of the installed moving element.
[043] Em referência às Figuras 3, 4 e 5, os segundos atuadores 46 incluem, cada um, uma mola 74 disposta abaixo de uma cobertura 73 que é presa ao cilindro 52. Uma haste 54 coopera com o cilindro 52 e inclui um flange 72. A mola 74 está em um estado comprimido entre o flange 72 e a cobertura 73, com os segundos atuadores 46 na posição estendida. Durante a operação para mover o elemento móvel 16 da posição alocada (Figura 5) para a posição de freio a ar (Figures 6), uma válvula hidráulica associada com o cilindro 52 é aberta, o que permite que a mola 74 force a haste 54 para o interior do cilindro 52, causando, desse modo, o colapso dos segundos atuadores 46. As forças aerodinâmicas no elemento móvel 16 auxiliam no colapso dos segundos atuadores 46, que são anexados em uma conexão articulada 56 que é localizada à frente da conexão articulada 44 do braço fixo 36. Na modalidade exemplificativa, a superfície inferior articulada 60 retorna para sua primeira configuração, com o flap de Gurney retraída, quando o elemento móvel 16 se move para a posição de freio a ar.[043] Referring to Figures 3, 4 and 5, the second actuators 46 each include a spring 74 disposed below a cover 73 that is attached to the cylinder 52. A rod 54 cooperates with the cylinder 52 and includes a flange 72. Spring 74 is in a compressed state between flange 72 and cover 73, with second actuators 46 in the extended position. During the operation to move the movable member 16 from the allocated position (Figure 5) to the air brake position (Figures 6), a hydraulic valve associated with the cylinder 52 is opened, which allows the spring 74 to force the rod 54 into the cylinder 52, thereby causing the second actuators 46 to collapse. The aerodynamic forces in the movable member 16 assist in the collapse of the second actuators 46, which are attached to a hinged connection 56 that is located forward of the hinged connection. 44 of the fixed arm 36. In the exemplary embodiment, the articulated lower surface 60 returns to its first configuration, with the Gurney flap retracted, when the movable element 16 moves to the air brake position.
[044] A atuação da superfície inferior articulada 60 é explicada em maior detalhe em conexão com as Figuras 9A- 9C. Um eixo 76 se estende lateralmente para fora a partir de cada braço fixo 36, coaxialmente com as conexões articuladas 44. Cada eixo 76 é fixo de maneira giratória em relação às conexões articuladas 44 por meio de recursos de intertravamento.[044] The actuation of the articulated lower surface 60 is explained in greater detail in connection with Figures 9A-9C. A shaft 76 extends laterally outwardly from each fixed arm 36, coaxially with the hinged connections 44. Each shaft 76 is pivotally fixed relative to the hinged connections 44 by means of interlocking features.
[045] Em referência à Figura 9A, uma primeira braçadeira de sustentação 82 é presa à superfície superior principal 58, e uma segunda braçadeira de sustentação 84 é presa à superfície inferior articulada 60. Uma ligação de flap 86 é acoplada entre a primeira e a segunda braçadeiras de sustentação 82, 84. A superfície inferior articulada 60 é partida em duas partes nas extremidades externas do elemento móvel 16, conforme mostrado pelas linhas ocultas na Figura 7. O formato de vista plana do elemento móvel 16 inclui um corte transversal central reduzida 120. Duas ligações de flap idênticas 86 são utilizadas e acionadas individualmente por cada um dos dois braços fixos 36.[045] Referring to Figure 9A, a first support brace 82 is attached to the main upper surface 58, and a second support brace 84 is attached to the hinged lower surface 60. A flap link 86 is coupled between the first and second support braces 82, 84. The hinged lower surface 60 is split into two parts at the outer ends of the movable member 16, as shown by the hidden lines in Figure 7. The plan view shape of the movable member 16 includes a reduced central cross-section 120. Two identical flap links 86 are used and actuated individually by each of the two fixed arms 36.
[046] A ligação de flap 86 inclui um elo de acionamento 88 afixado à primeira braçadeira de sustentação 82, em uma extremidade, por um pino pivotante 90. A segunda braçadeira de sustentação 84 inclui uma fenda 95 que recebe um primeiro pino 94 na outra extremidade do elo de acionamento 88. A fenda 95 permite que a superfície inferior articulada 60 seja presa à superfície superior principal 58 durante a montagem com o elo de acionamento 88 já instalado na primeira braçadeira de sustentação 82.[046] The flap link 86 includes a drive link 88 affixed to the first support bracket 82, at one end, by a pivot pin 90. The second support bracket 84 includes a slot 95 that receives a first pin 94 on the other end of the drive link 88. The slot 95 allows the hinged lower surface 60 to be secured to the main upper surface 58 during assembly with the drive link 88 already installed in the first support bracket 82.
[047] A ligação de flap 86 inclui um came 92 que é fixado ao eixo 76. Um segundo pino 96 que se estende a partir do elo de acionamento 88 é recebido dentro de uma fenda 98 no came 92, para fornecer uma junta de rotação com fenda que inclui uma superfície com rampa 100. Em referência às Figuras 9A, 9B e 9C, o segundo pino 96 é mostrado em três posições que, respectivamente, correspondem ao elemento móvel 16 que está nas posições guardado, alocado e de freio a ar. Como representado nas figuras, o eixo 76 mantém a posição do came 92 através de todas as posições operacionais do elemento móvel 16. No entanto, o elemento móvel 16 se articula em relação ao came 92 à medida que a geometria do mecanismo de elevação 22 muda. À medida que o elemento móvel 16 articula da posição recolhida (Figura 9A) para a posição alocada (Figura 9B), o elo de acionamento 88 inclina em chanfro para cima fazendo com que o segundo pino 96 mova para cima da superfície com rampa 100 que gira a superfície inferior articulada 60, em torno da dobradiça 64, em direção à superfície superior principal 58, à medida que o primeiro pino 94 puxa a segunda braçadeira de sustentação 84 para cima.[047] The flap link 86 includes a cam 92 that is attached to the shaft 76. A second pin 96 extending from the drive link 88 is received within a slot 98 in the cam 92, to provide a rotation joint 9A, 9B and 9C, the second pin 96 is shown in three positions which, respectively, correspond to the movable member 16 which is in the stowed, allocated and air brake positions. . As depicted in the figures, the shaft 76 maintains the position of the cam 92 through all operating positions of the movable member 16. However, the movable member 16 pivots relative to the cam 92 as the geometry of the lifting mechanism 22 changes. . As the movable member 16 pivots from the stowed position (Figure 9A) to the deployed position (Figure 9B), the drive link 88 tilts upward causing the second pin 96 to move upward from the ramped surface 100 that rotates the hinged lower surface 60, about the hinge 64, towards the main upper surface 58, as the first pin 94 pulls the second support bracket 84 upwards.
[048] À medida que o elemento móvel 16 continua a articular da posição alocada (Figura 9B) para a posição de freio a ar (Figura 9C), o segundo pino 96 desliza a partir da superfície com rampa 100 de volta para baixo e para dentro da fenda 98, o que permite que a superfície inferior articulada 60 retorne para a posição retraída.[048] As the movable member 16 continues to pivot from the allocated position (Figure 9B) to the air brake position (Figure 9C), the second pin 96 slides from the ramped surface 100 back down and toward within slot 98, which allows the hinged lower surface 60 to return to the retracted position.
[049] Deve-se entender também que, embora uma disposição de componentes particular seja revelada na modalidade ilustrada, outras disposições se beneficiaram do apresentado no presente documento. Embora sequências de etapas particulares sejam mostradas, descritas e reivindicadas, deve-se entender que as etapas podem ser realizadas em qualquer ordem, separadas ou combinadas, a menos que indicado ao contrário, e ainda se beneficiará a partir da presente invenção.[049] It should also be understood that, although a particular component arrangement is disclosed in the illustrated embodiment, other arrangements have benefited from that presented in this document. Although particular step sequences are shown, described and claimed, it is to be understood that the steps may be performed in any order, separate or combined, unless otherwise indicated, and will still benefit from the present invention.
[050] Embora os exemplos diferentes tenham componentes específicos mostrados nas ilustrações, as modalidades desta invenção não são limitadas a tais combinações particulares. É possível usar alguns dos componentes ou recursos de um dos exemplos em combinação com recursos ou componentes de outro exemplo.[050] Although the different examples have specific components shown in the illustrations, the embodiments of this invention are not limited to such particular combinations. You may use some of the components or features from one of the examples in combination with features or components from another example.
[051] Embora uma modalidade exemplificativa tenha sido revelada, um trabalhador de habilidade comum nessa técnica reconhecerá que certas modificações entrariam no escopo das reivindicações. Por essa razão, as reivindicações a seguir devem ser estudadas para determinar seu verdadeiro escopo e conteúdo.[051] Although an exemplary embodiment has been disclosed, a worker of ordinary skill in this technique will recognize that certain modifications would fall within the scope of the claims. For this reason, the following claims should be studied to determine their true scope and content.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662277045P | 2016-01-11 | 2016-01-11 | |
| US62/277,045 | 2016-01-11 | ||
| PCT/US2017/013028 WO2017123640A2 (en) | 2016-01-11 | 2017-01-11 | Vehicle rear wing with adaptive section and extendable flap |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112018014032A2 BR112018014032A2 (en) | 2018-12-11 |
| BR112018014032B1 true BR112018014032B1 (en) | 2024-03-26 |
Family
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