CN103167965B - 用于交通工具格栅的遮板系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于与交通工具格栅一起使用的装置，其可包括框架、遮板和驱动机构。遮板可连接到框架并且可相对于框架在第一位置和第二位置之间可枢转。遮板可包括枢轴线和接合构件。遮板可在第一位置限制气流通过交通工具格栅并在第二位置允许气流通过交通工具格栅。驱动机构可在第一位置和第二位置之间驱动遮板。驱动机构可包括相对于框架旋转的驱动轴和接合驱动轴并相对于框架线性运动的驱动构件。驱动构件可包括可滑动地接合该接合构件的弓形槽。

Description

用于交通工具格栅的遮板系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年9月22日提交的美国实用新型申请第13/239,527号的优先权，以及于2010年9月27日提交的美国临时申请第61/386,895号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及遮板系统，且更具体地涉及用于交通工具的格栅的遮板系统。

背景技术

这部分提供关于本公开内容的背景信息并且未必是现有技术。

许多机动交通工具包括安装到交通工具的前端的格栅。格栅通常是交通工具的美学魅力的整体部件，并且可用于识别交通工具的商标。美学魅力和销售考虑可能正是重要的设计因素或者比格栅的功能和/或性能更加重要的设计因素。因此，有时为了有利于美学设计考虑而妥协功能和/或性能。

发明内容

这部分提供了本公开内容的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面的公开内容。

本公开内容提供了一种装置，其可包括框架、遮板和驱动机构。遮板可连接到框架并且可相对于框架在第一位置和第二位置之间可枢转。遮板可包括枢轴线和接合构件。遮板可在第一位置限制气流通过交通工具格栅并在第二位置允许气流通过交通工具格栅。驱动机构可在第一位置和第二位置之间驱动遮板。驱动机构可包括相对于框架旋转的驱动轴和接合驱动轴并相对于框架线性运动的驱动构件。驱动构件可包括可滑动地接合该接合构件的弓形槽。

在另一种形式中，本公开内容提供了一种交通工具，其可包括交通工具本体、格栅和遮板组件。格栅可安装到交通工具本体的前端。遮板组件可控制气流通过格栅并且可包括框架、多个遮板和驱动机构。框架可邻近格栅安装到交通工具。遮板可由框架可枢转地支撑并且可包括相对的长形的第一侧和第二侧以及相对的第一端和第二端。驱动机构可包括驱动驱动构件的致动器。驱动构件可在第一侧和第二侧之间沿着第一端布置的接合位置处耦合到遮板中的每个遮板，以使遮板相对于格栅在第一位置和第二位置之间枢转。

适用性的另外的领域将从本文所提供的描述中变得明显。该概述中的描述和特定的实例仅旨在为了示例的目的并且并不旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅是为了对选择的实施方案而不是所有可能的实施的示例的目的，并且并不旨在限制本公开内容的范围。

图1是根据本公开内容的原理的具有格栅和遮板组件的交通工具的透视图；

图2是图1的遮板组件和格栅的透视图；

图3是图2的遮板组件的分解透视图；

图4是根据本公开内容的原理的在关闭位置的包括驱动机构和遮板的遮板组件的横截面图；

图5是根据本公开内容的原理的在打开位置的包括驱动机构和遮板的遮板组件的横截面图；

图6是根据本公开内容的原理的在关闭位置的包括驱动机构和遮板的另一种遮板组件的横截面图；及

图7是根据本公开内容的原理的在打开位置的包括驱动机构和遮板的图6的遮板组件的横截面图。

对应的参考数字表示在整个附图的各个视图中的对应的部分。

具体实施方式

现在将参照附图来更全面地描述示例性实施方案。

提供示例性实施方案以便本公开内容将是完全的，并且将范围充分地传达给本领域的技术人员。阐述了许多特定细节诸如特定部件、设备和方法的实例，以提供对本公开内容的实施方案的完全的理解。对于本领域的技术人员来说将明显的是：不必采用特定的细节，可以以许多不同的形式来实施示例性实施方案，并且两者都不应该被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细地描述熟知的过程、熟知的设备结构和熟知的技术。

本文所用的术语仅是为了描述具体的示例性实施方案的目的并且并不旨在是限制性的。如本文所用的，除非上下文另外清楚地表示，否则单数形式“一（a）”、“一（an）”和“这”也可旨在包括复数形式。术语“包括（comprises）”、“包括（comprising）”、“包括（including）”和“具有”是包含性的，且因此指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其的组的存在或添加。本文所描述的方法步骤、过程和操作不被解释为必然地要求其以所讨论的或示出的特定顺序执行，除非特别地被确定为一种执行顺序。还应理解，可采用另外的或可选的步骤。

当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，其可直接地在其它元件或层上、直接地接合、连接或耦合到其它元件或层，或者可存在介于中间的元件或层。相反，当元件被称为“直接地在”另一元件或层“上”、“直接地接合到”、“直接地连接到”或“直接地耦合到”另一元件或层时，可不存在介于中间的元件或层。用于描述元件之间的关系的其它词应该以类似的方式来解释（例如，“在...之间”与“直接地在...之间”，“邻近”与“直接地邻近”，等等）。如本文所用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任意组合和全部组合。

虽然本文可使用术语第一、第二、第三等等来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅仅被用于将一种元件、部件、区域、层或部分区分于另一种区域、层或部分。除非上下文清楚地表示，否则当本文使用术语诸如“第一”、“第二”及其它数字术语时并不意味着一种序列或顺序。因此，在不偏离示例性实施方案的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。

为便于说明，本文可使用空间上相对的术语诸如“内部”、“外部”、“在...下方”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”及类似术语来描述图中示出的一个元件或特征件（feature）与另一个元件或特征件的关系。空间上相对的术语可以旨在包括除图中所描绘的方位以外的在使用或操作中的设备的不同的方位。例如，如果将图中的设备翻转过来，则描述为“在”其它元件或特征件“之下”或“在”其它元件或特征件“下方”的元件将被定向为“在”其它元件或特征件“之上”。因此，示例性术语“在...之下”可包括在...之上和在...之下两种方位。设备可以以其它方式定向（旋转90度或在其它方位处）并且相应地解释本文所用的空间上相对的描述词。

参照图1至图5，设有遮板组件10并且该遮板组件10可包括框架12、一个或多个第一百叶窗或遮板14、一个或多个第二百叶窗或遮板15及驱动机构16。遮板组件10可邻近交通工具18的格栅20安装在交通工具18的前端，并且可控制气流通过格栅20，如后续将要描述的。应理解，交通工具18可以是任何类型的具有格栅的交通工具，例如，包括机动交通工具诸如汽车、敞篷小货车、运动型多用途交通工具、跨界交通工具、小型货车、厢式货车、轻型商用交通工具、重负载商用或工业用交通工具、军用交通工具、建筑或农用装备或交通工具，或休闲交通工具。此外，应理解，不管交通工具的类型或级别，交通工具18均可包括内燃发动机、电动机、混合动力系统（例如内燃发动机和电动机）和/或用于对交通工具供以动力的任何其它动力源。也可想象，遮板组件10可结合到船或飞机中。在一些实施方案中，框架12、遮板14、15、驱动机构16和格栅20中的一个或多个可按照共同转让的美国专利申请第12/801,403号中所描述的进行配置，该美国专利申请的公开内容据此通过引用方式并入，如同在本文完全列出。

框架12可包括第一构件22、第二构件24、第三构件26和第四构件28。第一构件22和第二构件24可大体彼此平行并且通过第三构件26和第四构件28彼此连接。虽然图中所示的第一构件、第二构件、第三构件和第四构件22-28形成大体矩形形状的框架，但是在其它构型中，框架12可具有任何其它形状以对应于给定交通工具18的格栅20的形状。

第一构件22和第二构件24中的每个可包括一个或多个引导槽30和一个或多个铰链槽32。在第一构件22中形成的引导槽30和铰链槽32中的每个可以与第二构件24中的引导槽30和铰链槽32中对应的一个对准。例如，引导槽30可包括基本上恒定的半径并且可以是基本上半圆形的。引导槽30沿着其延伸的半圆形路径可由延伸通过铰链槽32的对应的轴线A（图3）限定。虽然引导槽30显示于图3中并且在以上描述为基本上半圆形的（即，引导槽30沿着大约180度的路径延伸），但是在一些构型中，引导槽30可以大于或小于180度延伸。

第一遮板14和第二遮板15可以是大体平的长形构件，其可以以包括第一遮板14中的一个和第二遮板15中的一个的对来布置。遮板14、15的大小和形状可根据格栅20的大小和形状来配置。遮板14、15中的每个可包括一对相对的边缘40和一对相对的端42，该一对相对的端42可以大体垂直于边缘40。端42中的每个可包括自其向外伸出的引导销46。引导销46中的每个可布置于相对的边缘40之间的大概中间，如图中所示的。然而，在一些构型中，引导销46可布置成比另一个边缘40更靠近边缘40中的一个边缘。

对应的第一遮板14和第二遮板15中的每一个遮板的邻近的边缘40可包括多个铰链套筒48。铰链套筒48可旋转地接合铰链销50。铰链套筒50可旋转地接合对应的铰链槽32。以这种方式，每对遮板14、15中的对应的遮板14、15可相对于彼此围绕铰链销50在打开位置（图5）和关闭位置（图4）之间旋转。在打开位置中，成对的遮板14、15中的每对的遮板14、15可以配合以形成大体V形形状，如图5中所示的。从端42中的每个端伸出的引导销46可以可滑动地接合对应的引导槽30。

遮板14、15中的每个还可包括增强肋54，其可跨越遮板14、15的长度的至少一部分。肋54可对遮板14、15提供刚度和结构增强。在一些构型中，肋54可跨越穿过遮板14、15的宽度而不是如图中所示的遮板14、15的长度。应理解，遮板14、15可包括另外的或可选的结构增强特征件。

驱动机构16可驱动地接合遮板14、15，以使遮板14、15在打开位置和关闭位置之间选择性地运动。驱动机构16可包括驱动轴60、致动器62、覆盖物64和驱动构件66。驱动轴60可包括第一端70和具有齿轮部分74的第二端72。致动器62可以是例如发动机或任何其它机电设备，并且可以驱动地接合驱动轴60的第一端70。致动器62可以例如由从交通工具18的电池（未显示）接收的电流或任何其它合适的动力源供以动力。控制模块可控制致动器62的操作。

覆盖物64例如可以是大体平的长形的构件并且可以固定地安装到框架12的第一构件22。覆盖物64可包括腔76和可旋转地支撑驱动轴60的轴承部分78。腔76可至少部分地包住齿轮部分74、驱动构件66、引导槽30和/或铰链槽32。覆盖物64可保护驱动机构16在交通工具18的操作过程中免受水分、灰尘和/或其它碎屑或外物。

驱动构件66可以是大体平的长形的构件，其具有一个或多个第一弓形槽80、一个或多个第二弓形槽82和多个齿84。第一弓形槽80和第二弓形槽82可以彼此不同地成形和确定尺寸。第一弓形槽80中的每个可以可滑动地接合第一遮板14中的对应的一个的引导销46。第二弓形槽82中的每个可以可滑动地接合第二遮板15中的对应的一个的引导销46。

多个齿84可形成于驱动构件66的边缘86中并且可啮合地接合驱动轴60的齿轮部分74。以这种方式，驱动轴60和驱动构件66可配合以形成齿条-齿轮传动机构。因此，驱动轴60的旋转可引起驱动构件66相对于驱动轴60和框架12的对应的线性运动。驱动构件66可以可滑动地安装到框架12，使得当驱动构件66在打开位置和关闭位置之间运动时第一弓形槽80和第二弓形槽82中的每个的某一部分可以与对应的引导槽30的某一部分对准。以这种方式，引导销46中的每个可以与对应的引导槽30和弓形槽80、82中的对应的一个弓形槽可滑动地接合，并且驱动构件66的运动迫使引导销46相对于引导槽30以及第一弓形槽80和第二弓形槽82运动，从而引起遮板14、15在打开位置和关闭位置之间旋转。配置引导销46使得其从遮板14、15的中点（即，相对的边缘40之间的中间）延伸，可由于通过在打开位置和关闭位置之间运动的驱动构件66施加于引导销46的力而降低遮板14、15所经受的应力和污染（stain）。虽然以上将驱动机构16描述为齿条齿轮-传动机构，但是在其它构型中，驱动机构16可以是例如滑块曲柄联动装置或任何其它三杆或四杆联动装置，或者是可操作成在打开位置和关闭位置之间移动遮板14、15的任何其它合适的机构。

致动器或控制模块可以是可操作成检测致动器62正从电池或其它动力源接收弱电流或比正常供给低的电流时的低电压状况。如果并且当检测到这样的状况时，致动器62可使遮板14、15运动到打开位置。以这种方式，在致动器62失效之前和/或在供给到致动器62的电力完全损失之前可将遮板14、15打开。

另外或可选地，驱动机构16可包括一个或多个弹簧构件68（图3），该一个或多个弹簧构件68在供给到致动器62的电力损失的情况下可操作成使遮板14、15运动到打开位置。弹簧构件68可以是例如扭力弹簧，每个弹簧构件68具有环部分88和从环部分88正切地向外延伸的第一腿90和第二腿92。例如，环部分88可接合铰链销50，并且第一腿90和第二腿92可分别接合第一遮板14和第二遮板15的端42。当遮板14、15处于打开位置时，第一腿90和第二腿92的无应力或静止（resting）的部分可形成与由第一遮板14和第二遮板15形成的大体V形形状对应的大体V形形状。因此，当遮板14、15处于关闭位置时，第一腿90和第二腿92可彼此远离大概180度布置并且可以使遮板14、15向打开位置偏置。因此，如果并且当供给到致动器62的电力损失时，弹簧构件68可使遮板14、15运动到打开位置。应理解，例如，在一些构型中，弹簧构件68可以是任何其它类型的弹簧，诸如压缩弹簧、张力或拉伸弹簧或悬臂弹簧。可将一个或多个弹簧构件布置在邻近的遮板14、15之间、在遮板14、15与框架12之间、和/或在框架12与驱动构件66之间、和/或其中弹簧构件可被配置成使遮板14、15和驱动机构16向打开位置偏置的任何其它合适的位置。

继续参考图1至图5，将详细地描述遮板组件10的操作。如以上所描述的，遮板组件10可邻近格栅20的面向内的侧安装在交通工具18中。格栅20可包括例如横构件94，和/或其它功能特征件和/或美学特征件，例如，诸如网格结构、商标标记，和/或铭牌。当遮板14、15处于关闭位置时，遮板14、15可阻塞或限制横构件94之间的气流。在一些实施方案中，铰链销50可以大体与横构件94对准，使得当遮板14、15处于打开位置时遮板14、15基本上被隐藏，从而允许空气在横构件94之间流动。因为遮板14、15在打开位置中基本上被隐藏，所以遮板组件10可更接近于格栅20定位，从而改善遮板组件10降低交通工具18上的阻力系数的能力。

当交通工具18以相对低的速度行进时，遮板组件10可保持在打开位置。当交通工具18以相对高的速度（例如，以公路速度或大约公路速度）行进时，控制模块可引起致动器62使驱动轴60旋转，这进而引起驱动构件66从打开位置线性运动到关闭位置（即，相对于图2中所示的视图从左到右）。当驱动构件66从打开位置运动到关闭位置时，引导销46沿着引导槽30以及对应的弓形槽80、82从打开位置滑动到关闭位置。在关闭位置中，遮板14、15可基本上阻塞或限制气流通过格栅20，从而减小由风阻而引起的交通工具上的阻力。

将理解，可通过调整遮板14、15在打开位置和关闭位置之间的位置同时优化格栅20的预期的美学特征件来校准控制模块以使通过格栅20的气流优化。例如，控制模块可引起驱动机构16使遮板14、15运动至打开位置和关闭位置之间的中间位置。控制模块可基于对例如交通工具速度、风速度、交通工具引擎和/或发动机的温度、引擎/发动机冷却剂的温度、和/或空调制冷剂的温度、和/或其它因素和交通工具操作参数说明的算法来控制驱动机构16。这样的参数可通过与控制模块通信的交通工具车载仪器（例如，全球定位系统（GPS）、速度计或油温传感器）和/或一个或多个专用的压力、温度和/或噪音传感器来被监控。

遮板14、15在打开位置和关闭位置之间运动的速度可通过调整和/改变第一和/或第二弓形槽80、82的弯曲的角度或倾斜度来调整和/或改变。例如，在驱动构件66的给定的线性速度下，弓形槽80、82倾斜得越陡，对应的遮板14、15在打开位置和关闭位置之间将运动得越快。以这种方式，弓形槽80、82可这样配置使得第一和第二遮板14、15的各自的旋转速度可彼此不同。另外或可选地，控制致动器62的控制模块可改变致动器62的速度，以增加或减小驱动构件66的线性速度以及遮板14、15的旋转速度。

参照图6和图7，设有遮板组件100并且该遮板组件100可包括框架112、一个或多个遮板114以及驱动机构116。除以下所注明的一些例外以外，框架112、遮板114以及驱动机构116的结构和功能可以是与以上描述的框架12、遮板14以及驱动机构16基本上类似的。

例如，遮板114可以独立地连接到框架112，使得遮板114中的每个对应于单个的铰链销50。在一些构型中，所有遮板114在从打开位置运动到关闭位置时均可在相同的方向上旋转，并且在从关闭位置运动到打开位置时均可在相同的方向上旋转。因此，驱动机构116的驱动构件166可包括全部具有相同形状和大小的多个弓形槽180。虽然在一些实施方案中弓形槽180中的一个或多个的形状（即，角度或斜度）可以与另外的弓形槽180中的一个或多个不同。以这种方式，遮板114中的一个或多个的旋转速度可与另外的遮板114中的一个或多个不同。

为了示例和描述的目的提供了实施方案的前述描述。这并不旨在是详尽的或限制本公开内容。特定实施方案的单个元件或特征件一般不限制于该特定实施方案，但是如果可适用，则是可交换的并且可用于选择的实施方案中，即使没有被特别地显示或描述。相同方面还可以以许多方式变化。这样的变形不被认为是与本公开内容的偏离，并且所有这样的改良旨在包括在本公开内容的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于与交通工具格栅一起使用的装置，包括：

框架；

一对遮板，其连接到所述框架并且相对于所述框架在第一位置和第二位置之间围绕枢轴线可枢转，所述遮板中的每一个包括接合构件，所述遮板在所述第一位置限制气流通过所述交通工具格栅并且在所述第二位置允许气流通过所述交通工具格栅；及

驱动机构，其在所述第一位置和所述第二位置之间驱动所述遮板，所述驱动机构包括相对于所述框架旋转的驱动轴以及接合所述驱动轴的驱动构件，所述驱动构件相对于所述框架线性运动，所述驱动构件包括可滑动地接合所述接合构件中的一个的弓形槽，

其中所述遮板连接到所述框架，用于相对于彼此在相反的方向上在所述第一位置和所述第二位置之间进行枢转运动。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述接合构件与所述枢轴线间隔开。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述一对遮板当在所述第一位置和所述第二位置之间运动期间形成大体V形形状。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述驱动构件包括一对弓形槽，所述弓形槽中的每个弓形槽对应于所述一对遮板中的每个遮板，所述一对弓形槽具有彼此不同的弓形形状。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述驱动轴和所述驱动构件配合以形成齿条-齿轮传动机构。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述遮板中的每一个包括增强肋。

7.如权利要求1所述的装置，还包括弹簧构件，所述弹簧构件被配置成将所述遮板中的至少一个向所述第二位置推动。

8.如权利要求1所述的装置，还包括保护构件，所述保护构件至少部分地包住所述驱动构件。

9.一种交通工具，包括：

交通工具本体，其包括前端；

格栅，其安装到所述前端；及

遮板组件，其控制气流通过所述格栅并包括框架、多个遮板以及驱动机构，所述框架邻近所述格栅安装到所述交通工具，所述遮板由所述框架可枢转地支撑并且包括相对的长形的第一侧和第二侧以及相对的第一端和第二端，所述驱动机构包括驱动驱动构件的致动器，所述驱动构件在沿着所述第一端并且在所述第一侧和所述第二侧之间布置的接合位置处耦合到所述遮板中的每个遮板以使所述遮板相对于所述格栅在第一位置和第二位置之间枢转，

其中所述驱动机构包括驱动轴，所述驱动轴相对于所述框架旋转并接合所述驱动构件以使所述驱动构件相对于所述框架线性运动，并且其中所述驱动轴包括第一齿轮部分，并且所述驱动构件包括接合所述第一齿轮部分的第二齿轮部分。

10.如权利要求9所述的交通工具，其中所述遮板组件包括多个销，并且所述驱动构件包括可滑动地接合所述销的第一弓形槽和第二弓形槽，所述销中的每个销在所述接合位置处接合所述遮板中的对应的一个遮板。

11.如权利要求9所述的交通工具，其中所述遮板包括增强肋。

12.如权利要求9所述的交通工具，还包括弹簧构件，所述弹簧构件被配置成将所述遮板向所述第二位置推动。

13.如权利要求9所述的交通工具，其中所述遮板中的第一遮板相对于所述框架在第一方向上枢转到所述第一位置中，并且所述遮板中的第二遮板相对于所述框架在第二方向上枢转到所述第一位置中。

14.如权利要求9所述的交通工具，其中所述遮板组件包括保护构件，所述保护构件至少部分地包住所述驱动构件。

15.一种用于与交通工具格栅一起使用的装置，包括：

框架；

一对遮板，其连接到所述框架并且相对于所述框架在第一位置和第二位置之间围绕枢轴线可枢转，所述遮板中的每一个包括接合构件，所述遮板在所述第一位置限制气流通过所述交通工具格栅并且在所述第二位置允许气流通过所述交通工具格栅；及

驱动机构，其在所述第一位置和所述第二位置之间驱动所述遮板，所述驱动机构包括相对于所述框架旋转的驱动轴以及接合所述驱动轴的驱动构件，所述驱动构件相对于所述框架线性运动，所述驱动构件包括一对弓形槽，所述弓形槽中的每一个可滑动地接合所述遮板中的相应的一个遮板的所述接合构件，所述一对弓形槽具有彼此不同的弓形形状。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述接合构件与所述枢轴线间隔开。

17.如权利要求15所述的装置，其中所述驱动轴和所述驱动构件配合以形成齿条-齿轮传动机构。

18.如权利要求15所述的装置，还包括弹簧构件，所述弹簧构件被配置成将所述遮板两者都向所述第二位置推动。

19.如权利要求15所述的装置，还包括保护构件，所述保护构件至少部分地包住所述驱动构件。

20.如权利要求15所述的装置，其中所述遮板中的每一个包括增强肋。