CN104175988B - 用于车辆的主动风门片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的主动风门片装置，其包括：第一风门片，其安装于车辆的前端并构造成通过致动器的动力而旋转以被打开或关闭；第二风门片，其安装于所述第一风门片附近的位置处并构造为使得所述第二风门片旋转从而被打开或关闭；以及联接模块，所述联接模块在其第一端处连接至所述第一风门片，且在其第二端处连接至所述第二风门片，并且构造为使得所述联接模块向上和向下移动；调节单元设置在所述联接模块的中心部分，从而所述调节单元能够将所述第一风门片的联接件连接至所述第二风门片的联接件或使得所述第一风门片的联接件与所述第二风门片的联接件断开连接。

Description

用于车辆的主动风门片装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月22日提交的韩国专利申请第10-2013-0057478号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于车辆的主动风门片装置，更特别地涉及这样一种用于车辆的主动风门片装置，其能够使车辆的空气动力学性能最大化，从而增加车辆里程，并且能够为车辆提供故障防止功能，由此实现改进的车辆行驶安全性。

背景技术

通常，安装于车辆前端的进气单元包括基于前保险杠后梁而彼此分离的上部和下部。在相关技术中，目前应用于进气单元的主动风门片装置被分为以下的装置类型。

如图1所示，在第一种类型的主动风门片装置中，唯一一个主动风门片1安装在进气单元的上部和下部的其中一者中，其优点在于该装置具有简单的系统结构。第一种类型的主动风门片装置的另一个优势在于常规冷却表面形成于没有主动风门片的部件中，因此主动风门片装置能够提供改进的故障防止功能。但是，在第一种类型的主动风门片装置中，主动风门片仅安装于进气单元的上部和下部的其中之一者中，因此主动风门片装置不能提供所期望的空气阻滞率，从而在车辆的空气动力学性能和里程的改进方面受到限制。

在第二种类型的主动风门片装置中，主动风门片分别安装于进气单元的上部和下部中，在上、下主动风门片之间连接有联接件，从而使得上、下主动风门片能够使用一个致动器而同时进行操作。其优势在于进气单元的上部和下部能够同时打开，从而当车辆被驱动时实现改进的空气动力学性能。

但是第二种类型的主动风门片装置的问题在于，当这种主动风门片装置的系统处于上、下主动风门片都关闭的状态时而发生故障的时候，使用者需在停车后手动打开风门片，而这对于使用者而言是不方便的。此外，手动打开风门片的操作是困难的，因此要手动打开风门片并不容易。另外，当风门片没有打开时，就引发了车辆可能无法驱动的严重问题。

在相关技术中，韩国专利申请公开第10-2012-0106034号提出了一种“主动风门片”。

但是，韩国专利申请公开第10-2012-0106034号中所公开的技术的问题在于，其无法改进车辆的空气动力学性能，因此未能增加车辆的里程。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明牢记相关技术中出现的上述问题，并且本发明旨在提出一种用于车辆的主动风门片装置，其能够适当地控制空气阻滞率(空气阻滞率能够在车辆被驱动时阻挡从车辆前方流入的空气)，从而改进车辆的空气动力学性能，并且所述主动风门片装置在车辆停止时能够提供使各种冷却系统冷却的所需的足够的冷却表面积，从而可靠地提供最小的冷却表面积而无需在系统产生故障时迫使使用者单独地处理风门片，从而所述主动风门片装置能够提供改进的驱动效率和改进的行驶安全性。

本发明的各个方面提供了一种用于车辆的主动风门片装置，其包括：第一风门片，其安装于车辆的前端并构造为使所述第一风门片通过致动器的动力而旋转用以打开或关闭；第二风门片，其安装于所述第一风门片附近的位置处并构造为使得所述第二风门片旋转用以打开或关闭；以及联接模块，所述联接模块在其第一端处连接至所述第一风门片，且在其第二端处连接至所述第二风门片，并且构造为使得所述联接模块向上和向下移动；调节单元设置于所述联接模块的中心部分中，从而使得所述调节单元能够将所述第一风门片的联接件连接至所述第二风门片的联接件或使得所述第一风门片的联接件与所述第二风门片的联接件断开连接。

这里，所述联接模块可以包括：第一联接件，所述第一风门片的端部连接至所述第一联接件的侧部，当所述第一联接件向上或向下移动时，所述第一联接件旋转所述第一风门片用以打开或关闭所述第一风门片；以及第二联接件，其安装于所述第一联接件下方的位置处，从而使得所述第二联接件能够分离地附接至所述第一联接件，其中所述第二风门片的端部连接至所述第二联接件的侧部，从而当第二联接件向上或向下移动时，所述第二联接件旋转所述第二风门片用以打开或关闭所述第二风门片，所述调节单元为电磁线圈，其安装于所述第一联接件的端部或安装于所述第二联接件面对所述第一联接件的所述端部的那端，因此所述电磁线圈能够根据是否有电力已经供应至所述电磁线圈而将所述第一联接件和所述第二联接件彼此连接或断开连接。

此外，在所述第一联接件面对所述电磁线圈的端部中或在所述第二联接件面对所述电磁线圈的端部中可以安装有金属板，所述金属板能够磁性地附接至磁体。

此外，所述第二风门片可以安装至设置于杆的第一端的旋转轴；而所述第二联接件可以连接至所述杆的第二端，因此，当所述第二联接件与所述第一联接件断开连接时，所述杆的所述第二端通过所述第二联接件的重量而围绕所述旋转轴向下旋转，从而打开所述第二风门片。

所述用于车辆的主动风门片装置可以进一步包括：控制单元，其连接至所述电磁线圈并输出信号，以便将电力应用至所述电磁线圈或从所述电磁线圈切断电力。

这里，所述控制单元可以进行控制，从而当电力应用至所述电磁线圈时，所述第一联接件和所述第二联接件彼此连接，并且所述第一风门片和所述第二风门片通过所述致动器的动力而彼此协同打开或关闭；并且当电力从所述电磁线圈切断时，所述第一联接件和所述第二联接件彼此断开连接，并且所述第二风门片通过所述第二联接件的重量而旋转，从而被自动打开。

如上所述，本发明能够以如下方式控制安装于进气单元上部和下部的第一和第二风门片，第一和第二风门片能够彼此协同打开或关闭，因此本发明能够根据行驶条件和行驶环境来适当地控制车辆被驱动时从车辆前方流入的空气的阻滞率。因此，当车辆以高速被驱动时，本发明能够通过使空气阻滞率最大化而使空气阻力降至最低，从而改进车辆的空气动力学性能并增加车辆的里程。此外，当车辆停止或以低速被驱动时，本发明能够提供使各种冷却系统冷却所需的充足的冷却表面积，从而改进车辆的冷却性能。

此外，当需要打开下风门片(第二风门片)同时保持上风门片(第一风门片)的关闭状态时，第二风门片通过电磁线圈自动控制，以便使其保持在打开状态，从而提供最小化的冷却表面积，而不需要在紧急情况(例如系统故障)时使用者的手动操作。因此，本发明能够实现改进的车辆行驶安全性和为驾驶员提供改进的驱动效率。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1为显示用于车辆的常规主动风门片装置的视图；

图2为显示根据本发明的示例性的用于车辆的主动风门片装置的整体形状的立体图；

图3为显示设置在图2的主动风门片装置的下部中的联接模块和第二风门片的形状的放大图；

图4A和4B为将电力从图2的主动风门片装置的电磁线圈切断的状态下，分别显示第一风门片和第二风门片同时打开的状态的前视图和侧视图；

图5A和5B为在电力被施加至图2的主动风门片装置的电磁线圈的状态下，分别显示第一风门片和第二风门片同时关闭的状态的前视图和侧视图；

图6A和6B为将电力从图2的主动风门片装置的电磁线圈切断的状态下，分别显示第一风门片关闭同时第二风门片自然打开的状态的前视图和侧视图；

图7A和7B为显示当图2的主动风门片装置的操作模式在里程模式与一般模式之间切换时第一和第二风门片的操作的视图；以及

图8A和8B为显示当图2的主动风门片装置的操作模式从里程模式转换为故障防止模式时第一和第二风门片的操作的视图。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施例，这些实施例的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。

图2为显示根据本发明的用于车辆的主动风门片装置的整体形状的立体图。图3为显示设置在根据本发明的主动风门片装置的下部中的联接模块和第二风门片的形状的放大图。

根据本发明的用于车辆的主动风门片装置包括第一风门片10、第二风门片20、联接模块30和调节单元。

如图2和3所示，根据本发明的用于车辆的主动风门片装置包括：第一风门片10，其安装在车辆前端并构造为使其能够通过致动器40的动力而打开和关闭；第二风门片20，其设置在第一风门片10附近的位置并构造为能够打开和关闭；以及联接模块30，所述联接模块30在其第一端连接至第一风门片10且在其第二端连接至第二风门片20，联接模块30构造为使其能够向上和向下移动，调节单元设置在联接模块30的中心部分，从而联接模块30能够将第一风门片10的联接件连接至第二风门片20的联接件，或将第一风门片10的联接件与第二风门片20的联接件断开连接。

首先，第一风门片10可以安装在基于前保险杠后梁的位于车辆前端的外壳上部的上进气部中。这里，多个第一风门片10以如下方式安装在上进气部的相对的侧部处，第一风门片10能够围绕各自的中心轴旋转，因此第一风门片10能够控制流入上进气部的空气量。

此外，第二风门片20可以安装在基于前保险杠后梁的位于车辆前端的外壳下部的下进气部中。这里，多个第二风门片20以如下方式安装在下进气部的相对的侧部处，第二风门片20能够围绕各自的中心轴旋转，因此第二风门片20能够控制流入下进气部的空气量。

联接模块30以如下方式安装，其能够连接至第一风门片10和第二风门片20或能够与第一风门片10和第二风门片20断开连接，其中第一联接件32安装至联接模块30的上端从而第一风门片10能够连接至第一联接件32的上部，第二联接件34安装至联接模块30的下端从而第二风门片20能够连接至第二联接件34的下部。

换言之，第一风门片10的各个端部连接至第一联接件32的相对的侧部处，从而使得当第一联接件32向上和向下移动时，第一风门片10能够旋转以便打开或关闭。此外，第二联接件34可移除地连接至第一联接件32的下端，其中第二风门片20的各个端部连接至第二联接件34的相对的侧部处，从而使得当第二联接件34向上和向下移动时，第二风门片20能够旋转以便打开或关闭。

联接模块30可设置有致动器40，该致动器40能够提供正方向或反方向的旋转动力，因此联接模块30能够通过致动器40的正方向或反方向的旋转动力而向上或向下移动。当联接模块30向上或向下移动时，第一风门片10或第二风门片20能够以相反方向旋转，从而打开或关闭上进气部和下进气部。

调节单元设置在联接模块30的中部，其作用为机械地将设置在联接模块30上端的第一联接件32连接至设置在联接模块30下端的第二联接件34或将第一联接件32与第二联接件34断开连接。

换言之，根据车辆的行驶条件，本发明通过操作致动器40或通过确定是否将电力施加至电磁线圈50来打开或关闭第一风门片10和第二风门片20。因此，本发明能够在车辆被驱动时适当地控制从车辆前方流入的空气的阻滞率，从而改进车辆的空气动力学性能并增加车辆的里程。

在本发明中，调节单元可以是电磁线圈50，其安装于第一联接件32的端部或安装于第二联接件34面对第一联接件32的所述端部的那端，因此电磁线圈50能够根据是否已经施加电力而将第一联接件32和第二联接件34彼此连接或断开连接。

这里，在第一联接件32面对电磁线圈50的端部或在第二联接件34面对电磁线圈50的端部，可以安装金属板52，该金属板52能够磁性地附接至磁体。这里，电磁线圈50可以安装至第一联接件32的下端，而金属板52可以安装至第二联接件34的上端。因此，由铁制成的金属板52可以安装在需要将联接件磁性连接至电磁线圈50的有限的部分处，从而减小联接模块30的重量。

也就是说，当电流施加至电磁线圈50时，电磁线圈50被电激励而变为电磁体，因此安装至第二联接件34上端的金属板52连接至电磁线圈50，从而将第一联接件32与第二联接件34彼此连接。但是，在正常状态下，电流并不施加至电磁线圈50，因此电力被从电磁线圈50切断并且第一联接件32从第二联接件34断开连接。

本发明可以进一步包括控制单元60，其连接至电磁线圈50并输出信号从而将电力施加至电磁线圈50或将电力从电磁线圈50切断。

这里，当电力施加至电磁线圈50时，控制单元60以如下方式控制电磁线圈50：电磁线圈50能够将第一联接件32连接至第二联接件34，因此第一风门片10和第二风门片20能够通过致动器40的动力而互相协同地打开或关闭。但是，当电力被从电磁线圈50切断时，第一联接件32和第二联接件34彼此断开连接，而第二风门片20通过第二联接件34的重量而旋转，从而被打开。

这里，控制单元60可以安装至致动器40以便控制致动器40的操作。换言之，控制单元60可以控制主动风门片装置以便给电磁线圈50提供电或切断电磁线圈50的电力，并同时控制致动器40的操作。

此外，第二风门片20安装至设置在杆22的第一端的旋转轴24。这里，第二联接件34连接至杆22的第二端，因此，当第二联接件34与第一联接件32断开连接时，杆22的第二端能够通过第二联接件34的重量而围绕旋转轴24向下旋转，从而打开第二风门片20。

也就是说，在电力已经施加至电磁线圈50并且第一联接件32和第二联接件34都已经向上移动的状态下，当电磁线圈50的电力被切断时，电磁线圈50失去电磁力。在上述状态下，第二风门片20的重心位于第二风门片20的中心轴线上方，因此第二风门片20通过第二风门片20和第二联接件34的重量而围绕其中心轴线向下旋转。因此，第二风门片20自动打开且保持在打开状态。

下文中将参考附图而描述本发明的操作。

图4A和4B为显示将电力从根据本发明的电磁线圈50切断的状态下，第一风门片10和第二风门片20同时打开的状态的视图。

如图4A和4B所示，在车辆发动机处于停止或怠速状态，或者需要冷却发动机，或者车辆以低速被驱动的一般模式中，第一联接件32通过致动器40而向下移动，从而打开第一风门片10，并且电力被从电磁线圈50切断，从而向下移动第二联接件34并打开第二风门片20。

也就是说，在上述状态下，第一风门片10和第二风门片20都被打开，并且流入上、下进气部的空气量增加到最大水平。此外，在上述状态下，电力被从电磁线圈50切断，因此第一联接件32和第二联接件34保持在彼此简单接触的状态。

图5A和5B为显示在电力施加至根据本发明的电磁线圈50的状态下，第一风门片10和第二风门片20同时关闭的状态的视图。

如图5A和5B所示，在车辆以80KPH或更高的速度被驱动的里程模式下(假定车辆所有参数都处于正常状态，例如发动机冷却剂温度)，第一联接件32通过致动器40向上移动，因此第一风门片10的打开角度减小至最小角度。此外，在里程模式下，电力施加至电磁线圈50，因此第二联接件34向上移动，从而将第二风门片20的打开角度减小至最小角度。

也就是说，电力施加至电磁线圈50，因此第一联接件32和第二联接件34彼此连接。之后，致动器40操作，因此第一联接件32向上移动，第二联接件34协同第一联接件32的移动而向上移动。因此，第一和第二风门片10和20的打开角度减小至最小角度，从而将流入上、下进气部的空气量减小至最小水平。

图6A和6B为显示在电力被从根据本发明的电磁线圈50切断的状态下，第一风门片10关闭同时第二风门片20自然打开的状态的视图。

如图6A和6B所示，当安装于上部的第一风门片10故障或当仅需要打开安装于下部的第二风门片20(从而冷却动力电子(PE)冷却器等)时，第一联接件32通过致动器40向上移动，从而使得第一风门片10的打开角度最小化。但是，在上述状态下，电力从电磁线圈50切断，因此第二联接件34向下移动，从而打开第二风门片20。

换言之，当需要冷却混合动力车辆等的PE冷却器(通常安装在进气单元的下部)时，或者当安装于上部的第一风门片10故障而不可能打开关闭的第一风门片10时，电力响应于故障信号而被从电磁线圈50切断，因此第二风门片20通过第二联接件34和第二风门片20的重量而自然打开，从而实现故障防止功能。

此外，本发明的主动风门片装置构造为，在执行故障防止功能的故障防止模式期间，第一风门片10可以保持在关闭状态而同时第二风门片20打开，因此与第一和第二风门片10和20都打开的一般模式相比，故障防止模式期间进气单元的空气阻滞率可以增加50％。因此，在故障防止模式期间，主动风门片装置能够改进车辆的空气动力学性能并能够增加车辆的里程。

图7A和7B为显示当根据本发明的主动风门片装置在里程模式与一般模式之间切换时第一风门片10和第二风门片20的操作的视图。

如图7A和7B所示，在第二风门片20于车辆启动之前已经保持在打开状态的状态下，当操作模式于车辆启动之后切换到里程模式时，第一风门片10打开而第一联接件32向下移动，并且电力施加至电磁线圈50，因此产生了电磁力并且将第一联接件32与第二联接件34彼此连接。

当上述状态中的第一风门片10再次关闭时，第二风门片20被向上拉动，因此第二风门片20也关闭。这里，在里程模式下，第一风门片10和第二风门片20通过致动器40的操作而被彼此协同地连续打开或关闭，基于时间和表面积的进气单元空气阻滞率得以最大化，从而改进了车辆的空气动力学性能并增加了车辆的里程。

图8A和8B为显示当根据本发明的主动风门片装置从里程模式转换为故障防止模式时第一风门片10和第二风门片20的操作的视图。

如图8A和8B所示，在第一风门片10与第二风门片20彼此协同打开或关闭的里程模式下，当第一风门片10故障(失灵)时，或者当不能打开已关闭的第一风门片10时，或者当需要冷却PE(动力电子)冷却器(其用于冷却混合动力车辆的电子元件)时，电力被从电磁线圈50切断，安装于下部的第二风门片20通过其重量而自动打开，从而形成执行冷却操作所需要的最小化的冷却表面积。

此外，主动风门片装置构造为在里程模式下，至少第一风门片10能够维持在关闭状态，因此里程模式期间进气单元的阻滞率与一般模式相比增加了50％。因此，在里程模式期间，主动风门片装置能够改进车辆的空气动力学性能并能够增加车辆的里程。

为了方便解释并且精确限定所附权利要求，术语上或下、前等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种用于车辆的主动风门片装置，其包括：

第一风门片，其安装于车辆的前端并通过致动器的动力而旋转，从而打开或关闭；

第二风门片，其安装于邻近所述第一风门片的位置处并构造为使得所述第二风门片旋转，从而打开或关闭；

联接模块，所述联接模块在其第一端处连接至所述第一风门片，并且在其第二端处连接至所述第二风门片，其中所述联接模块向上和向下移动；以及

调节单元，其设置在所述联接模块的中心部分，其中所述调节单元将所述第一风门片的联接件连接至所述第二风门片的联接件，或者使所述第一风门片的联接件与所述第二风门片的联接件断开连接；

其中，当第一风门片的联接件和第二风门片的联接件彼此断开连接时，第二风门片通过第二风门片的联接件的重量而旋转，从而被打开。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的主动风门片装置，其中所述联接模块包括：

第一联接件，所述第一风门片的端部连接至所述第一联接件的侧部，从而当所述第一联接件向上或向下移动时，所述第一联接件旋转所述第一风门片以便打开或关闭所述第一风门片；以及

第二联接件，其安装于所述第一联接件下方的位置处，从而使得所述第二联接件能够分离地附接至所述第一联接件，其中所述第二风门片的端部连接至所述第二联接件的侧部，从而当第二联接件向上或向下移动时，所述第二联接件旋转所述第二风门片以便打开或关闭所述第二风门片，并且

所述调节单元为电磁线圈，其安装于所述第一联接件的端部或安装于所述第二联接件面对所述第一联接件的所述端部的那端，因此所述电磁线圈能够根据是否有电力已经施加至所述电磁线圈而将所述第一联接件与所述第二联接件彼此连接或断开连接。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的主动风门片装置，其中在所述第一联接件面对所述电磁线圈的端部或者在所述第二联接件面对所述电磁线圈的端部安装有金属板，所述金属板能够磁性地附接至磁体。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的主动风门片装置，其中

所述第二风门片安装至设置于杆的第一端的旋转轴；并且

所述第二联接件连接至所述杆的第二端，因此，当所述第二联接件从所述第一联接件断开连接时，所述杆的所述第二端通过所述第二联接件的重量而围绕所述旋转轴向下旋转，从而打开所述第二风门片。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的主动风门片装置，进一步包括：

控制单元，其连接至所述电磁线圈并输出信号，以便将电力施加至所述电磁线圈或从所述电磁线圈切断电力。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的主动风门片装置，其中所述控制单元进行控制从而，

当电力被施加至所述电磁线圈时，所述第一联接件和所述第二联接件彼此连接，并且所述第一风门片和所述第二风门片通过所述致动器的动力而彼此协同地打开或关闭；并且

当电力被从所述电磁线圈切断时，所述第一联接件和所述第二联接件彼此断开连接，并且所述第二风门片通过所述第二联接件的重量而旋转，从而被自动打开。