CN105508018B - 用于控制气流进入车辆的空气控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制气流进入车辆(100)的空气控制装置(10)，该空气控制装置具有主体(20)，该主体带有至少一个用于紧固至车辆(100)的车身上的安装段(22)，还具有空气开口(24)，其中，在主体(20)上将至少一个板条(30)安装成能够关闭空气开口(24)的关闭位置(SP)与打开空气开口(24)的打开位置(OP)之间运动，其中，在主体(20)上还固定着用于产生使所述至少一个板条(30)运动的力的驱动装置(40)，并且设有杆机构(50)，该杆机构在驱动装置(40)与所述至少一个板条(30)之间形成作用连接，其中，杆机构(50)具有至少一个驱动杆(52)，该驱动杆以转矩传递方式与驱动装置(40)作用连接，并且被紧固在主体(20)中的锁孔开口(26)的端位置(EP)上。

Description

用于控制气流进入车辆的空气控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制气流进入车辆的空气控制装置。

背景技术

这类空气控制装置是基本上已知的。例如，它们用于调节气流以便例如为车辆发动机的冷却装置调节或控制气流加载。这类空气控制装置通常配备有多个板条，这些板条被安装成在关闭位置与打开位置之间是可移动的。于是可以根据当前运行情况(即，例如，车辆周围的外部温度以及车辆的内燃发动机的发动机温度)对气流进行控制或调节。为了使板条在打开位置与关闭位置之间运动，通常提供一种例如电动机形式的驱动装置。在板条与驱动装置之间的作用连接中通常提供一杆机构，以便传递相应的驱动力用于调节板条。

这些已知装置的缺点是，为使各个移动部件能够尽可能精确地相对于彼此定向，在安装方面需要高度准确性并且因此需要高费用。特别是，驱动装置(即例如驱动电机的输出轴)与杆机构(即例如杆机构的驱动杆)之间的作用连接的产生对这些部件的相对定位是高度敏感的。因此轻微的错误定位可以导致所述的这些部件相对于彼此轴向偏置或成角定位。其效果是至少部分的驱动力形式的负载是以转矩或偏转力的形式支撑在驱动装置、杆机构和/或空气控制装置的相应主体上。这可以导致降低该空气控制装置的整个系统的长期稳定性的缺陷或损伤。还可能会增加摩擦力并因此增加磨损。

发明内容

本发明的目的是至少部分地消除上述缺点。特别是，本发明的目的是以廉价且简单的方式改进安装方式，并且尤其是增加使用可靠性。

上述目的是由具有以下特征的根据本发明的空气控制装置以及由具有以下特征的根据本发明的安装方法来实现的。当然，在根据本发明的空气控制装置方面所描述的特征与细节也适用于对根据本发明的安装方法的描述并且反之亦然，因此，对各个发明角度的公开内容都始终能够被交互引用。

根据本发明的空气控制装置用于控制气流进入车辆。为此目的，空气控制装置具有主体，主体具有至少一个用于紧固至车辆的车身上的安装段以及空气开口。至少一个板条/薄片以可在关闭空气开口的关闭位置和打开空气开口的打开位置之间运动的方式安装在主体上。同时在主体上还固定着用于产生使所述至少一个板条运动的力的驱动装置。此外还设有杆机构，该杆机构在驱动装置与所述至少一个板条之间形成作用连接。锁孔开口包括宽开口段和窄开口段，其中，驱动杆被引导穿过宽开口段并且然后侧向地移位并轴向地固定至窄开口段中。

根据本发明的空气控制装置的特征在于，杆机构具有至少一个驱动杆，该驱动杆以转矩传递方式与驱动装置作用连接。此外，驱动杆被紧固至主体的锁孔开口的终端位置中。

根据本发明的空气控制装置因此还用于控制从外部进入车辆的气流。在本发明的背景下，控制应理解成是调节和操纵两者。这种气流可以例如在车辆内沿着用于内燃机的冷却装置的相应冷却表面运动，由此用于控制车辆的冷却能力或用于该车辆的冷却能力。

主体可以例如由塑料形成，并且特别是可以制造作为注塑部件。所述的主体可经由安装段被紧固至车辆的车身上。在此可以使用螺钉、铆钉、粘合连接或焊接连接形式的惯常安装手段以及卡合式连接(Schnapp-Rast-Verbindung)。

通常为了使空气能够穿过空气控制装置，提供了可由至少一个板条打开或关闭的空气开口。如果提供两个或更多个板条，所述的这些板条在其整体范围上具有的横截面与空气开口的自由横截面相似，因此这些板条可以共同、优选带有小的重叠段地关闭空气开口。在其运动安装方面，这些板条优选地在此安装成可旋转，因此这些板条可以在各自的关闭位置与各自的打开位置之间进行枢转运动或旋转运动。这些板条优选尤其通过杆机构这样相互作用连接，使得它们能够平行地共同运动。所有这些板条因此始终位于相同位置，即完全处于关闭位置、完全处于打开位置，或全部处于相同的中间位置。

根据本发明，驱动装置优选设计成电机驱动的，从而能够提供相应的电机驱动力。杆机构在此用于将所述的驱动力从驱动装置向各板条传递。杆机构在此在其一端被实施为输入端，用来接受来自于驱动装置的输出轴的相应的驱动力。在其另一端，向各板条的相应的力传递可以直接以力的形式或以力与转矩结合的形式或只以转矩的形式进行。

杆机构的驱动杆随后以根据本发明的方式而被特别紧固。在根据本发明的空气控制装置中，主体因而具有锁孔开口。在本发明的背景下，锁孔开口应被理解成是指具有不同的自由截面的孔口或孔。在此锁孔开口的宽孔开口段与窄孔开口段之间存在区别。在宽开口段中，驱动杆可被引导穿过开口，以便获得其在轴向方向上的规定定位。在第二步骤中，驱动杆随后侧向地或与锁孔开口平行地移位，并且随后被移位到锁孔开口的具有减小的自由截面的第二段中。随后在这个位置上借助于与锁孔开口的减小的自由截面的几何相关性进行驱动装置的轴向固定。终端位置是由驱动杆相应地在终端位置碰撞到所述第二段的锁孔开口的边缘上而限定的。

借助于相应的锁孔开口和驱动杆的相关性，可以明显更容易地进行安装。因而通过锁孔开口的相应精确制造来提供一种规定的且简单的安装方案，该安装方案以引导通过和侧向移位的这些简单的安装步骤为基础。借助于这些简单的安装步骤极大降低了制造的复杂性。但同时，通过利用锁孔开口预先规定一个规定的终端位置，驱动杆可以相对于主体准确的轴向定向或角度定向。此外，由于主体优选地还具有用于驱动装置的相应的紧固接口，所以可以通过以主体为参考部件而得到相应地降低的公差阈值并且因而提高驱动杆与驱动装置之间的相对位置的定位准确性。所述的增加的定位准确性伴随着降低的安装复杂性，从而可以实现所述的优点。

借助于安装复杂性的降低以及各个部件关于彼此的改进的定向，可以在空气控制装置的操作过程中避免所不希望的力流。特别是，借助于驱动杆与驱动装置的改进的同轴性，大大或完全避免了支撑转矩以及由此产生的摩擦力增大。在规定的相对定位方面的所需的匹配准确性在此基本上受制于主体，因为主体具有对于待定位的部件的所有接口。这种主体可以例如通过塑料注塑方法来制造，从而主体还能以成本有利且简单的方式实现公差尺寸减小的参照准确性。不过，这种锁孔开口当然也可以事后制造，例如通过切削加工制造。

另一优点是，在根据本发明的空气控制装置中，与至少一个板条处于作用连接的杆机构具有位于驱动杆与该至少一个板条之间的连接杆，所述连接杆特别是可旋转地安装在主体上，其旋转轴线平行于驱动杆的旋转轴线。驱动杆的旋转轴线在此优选地相对于连接杆的旋转轴线平行地侧向偏置。连接杆在此优选对每个板条都具有一个旋转轴线，因此，如果具有两个或多个板条，那么相应地也设有两个或多个优选平行设计的旋转轴线。因此，一个连接杆可相应地还具有多个部件，以便除了传递外还能够提供待传递的驱动力向各单个板条上的相应分配。此外，杆机构可具有中央腹板，如果各板条具有长的轴向分布，则中央腹板提供额外的稳定性。所述的中央腹板可以被同时紧固至多个板条上，以便避免松垂并且即使在轴向长板条的情况下也能提供限定的间距。还可以想到，所述的中央腹板具有用于这些板条的旋转支承件，并且相应地还额外能够被紧固至主体上。连接杆这时用于提供对驱动杆的驱动力的接受部以及向板条分配和传递驱动力。

在根据本发明的空气控制装置中，如果主体在锁孔开口的区域中(特别是位于锁孔开口的边缘处)具有至少一个紧固肋片来用于紧固驱动杆，则可以实现另一个优点。这指的是优选地自动地以卡合式连接的方式进行紧固。为此，紧固肋片可以是弹性设计的。那么在所述的两个安装步骤中，驱动杆移位进入端位置是在第二步骤中进行的。紧固肋片在此可对所述的运动弹性屈服，并且因此对驱动杆的部件弹性屈服，并且在端位置可以扣回进入其弹性基本位置。驱动杆因此被简单地并且尤其是自动地紧固于规定的端位置中。同时，紧固肋片以及相应的扣回动作提供了驱动杆现在位于所述的安装步骤的端位置的触觉的、视觉的、甚至听觉的消息。这进一步增加了安装可靠性，同时降低了所述的安装步骤的复杂性。此外，主体的公差准确性在此能够减小，因为这时只有紧固肋片提供规定的停止位置作为驱动杆的端位置。锁孔开口的边缘在此应被理解为环绕锁孔开口的或邻近区域的边缘轮廓。特别是，紧固肋片在此与锁孔开口的通道方向垂直或基本上垂直地延伸。

另一个优点是，在根据本发明的空气控制装置中，驱动杆具有径向延伸部，该径向延伸部在锁孔开口的两侧至少局部地延伸超过锁孔开口的边缘。这指的是，在进入终端位置的移位运动之后，现在可以在几何方面防止驱动杆的轴向固定再次轴向移出锁孔开口。换言之，驱动杆现在通过其几何延伸以及与锁孔开口的边缘的相关性而被轴向夹紧在所述的终端位置中。这种可靠的轴向紧固允许实现空气控制装置的整个系统的更紧凑的结构，并且同时允许增加安全性从而防止与驱动装置的操作性连接出现不合需要的松脱。在此特别的是，所述的轴向固定具有在整个圆周上围绕锁孔开口的边缘或围绕驱动杆的边缘的径向延伸。

其另外的优势在于：在根据本发明的空气控制装置中，驱动杆具有被紧固在主体上的支承部件，并且还具有杆部件，杆部件以能够绕旋转轴线旋转的方式安装在支承部件上。所述的两个部件当然可以共同一件式地集成和/或整体地设计。在此旋转轴线优选与驱动装置的输出轴或从动轴的旋转轴线相同。这两种功能性的分开，即一方面是接受驱动力、而另一方面是杆的运动，使得驱动杆的复杂性得以降低。特别是，驱动装置的输出轴在此与驱动杆的转动轴同轴定向的。驱动杆自身在此可以优选制造为塑料部件，特别是注塑部件。

对于根据本发明的空气控制装置，如果主体具有至少一个用于增加主体在锁孔开口的区域中的扭转刚度的加强段，可以实现另一个优点。为了增加主体在锁孔开口的区域中的扭转刚度，可以相应地设有材料加强件和/或肋板来实现这个目的。由以相应的力传递方式与主体紧固的单独部件所组成的单独结构也可以提供此功能。此实施例的优点是：减小了主体在锁孔开口的区域中的变形，并且因此还减小了在驱动杆的紧固区域中的主体变形。以这种方式减小了不被期望的变形，变形会相应地导致驱动杆相对于驱动装置的同轴性偏差或角位偏差。以这种方式降低了输出轴、主体和驱动杆的机械负荷，从而可以实现部件稳定性方面的改进。

同样有利的是，在根据本发明的空气控制装置中，主体在气流方向上在至少一个板条的下游具有至少一个滑动段，该滑动段相对于车辆的、在气流方向布置在下游的车身部件带有尖角和/或圆角设计。这种滑动段旨在用于车辆的撞击情况中。如果例如空气控制装置位于车辆的前端或后端，随后在相应的碰撞事件中空气控制装置移出安装位置而向车辆的中部运动。在这个运动过程中，滑动段因此起到的作用是空气控制装置可以在相应的部件上滑动，特别是在车辆的下游的车身部件上滑动。由此可减少、甚至完全避免对空气控制装置的损坏，特别是对所述的车身部件的损坏。特别是，在较小的停车撞击的情况下可以完全避免损坏空气控制装置，并且因此可以极大地减少由此产生的修理费用。

根据本发明的空气控制装置可以做如下改进，使所述至少一个板条具有至少一个支撑接片，该至少一个支撑接片用于支持在该主体和/或中央腹板上的可旋转紧固，以用于稳定所述至少一个板条。特别是，所述的支撑接片具有一种柔性或弹性设计，以便允许夹紧安装或扣锁安装。取决于使用情况，相应气流的高力负载可作用在各板条上。这种支撑接片起到的作用是尤其在主体上或在中央腹板上避免旋转支承件的不希望的分离/脱耦。同时，为了增加使用可靠性，甚至进一步降低了安装复杂性。因此有效地、低成本地并且主要是简单地避免了侧向滑出相应的旋转支承件。

同样有利的是，在根据本发明的空气控制装置中，至少一个板条具有载体部件和覆盖部件，其中，该覆盖部件覆盖、特别是完全覆盖该载体部件的表面，当所述至少一个板条处于关闭位置时，该表面相对于该车辆是指向外的。这导致了显著的成本降低，因为机械稳定性这时能够基本只通过载体部件提供。在此可使用有成本优势的材料来制造，例如简单的塑料。为了实现好的视觉和品质效应，覆盖部件可以在外表上覆盖载体部件，即使载体部件从外部不可见。可以通过粘合接合、焊接、夹紧或其他方式的紧固或通过双组份注塑模制来将板条分成载体部件和覆盖部件。覆盖部件在此具有一个所谓的“一级”表面，例如镀铬表面或点蚀表面/有痕的表面。覆盖部件被设计得相应地更薄，并且主要是更轻，因为它优选地不具有或仅具有小的固有机械稳定性。

本发明还涉及用于安装特别是根据本发明的空气控制装置的安装方法，该安装方法具有如下步骤：

-将杆机构的驱动杆引入主体的锁孔开口中，锁孔开口包括宽开口段和窄开口段，其中，驱动杆被引导穿过宽开口段并且然后侧向地移位至窄开口段中，

-使驱动杆移入规定的终端位置，

-将驱动杆紧固在规定的终端位置上，

-将以传递转矩的方式与驱动杆作用连接的驱动装置紧固在主体上，

-与该杆机构操作性连接地将至少一个板条以能够旋转的安装方式紧固在主体上。

基于根据本发明的空气控制装置的安装，根据本发明的安装方法本身带有与上述对根据本发明的空气控制装置详细所述的相同的优点。当然，这些板条在此可以在不同的时间被紧固。甚至早在将驱动杆引入锁孔开口之前就可进行相应的安装，从而最终建立作用连接。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节将从以下说明中体现，其中参见附图对本发明的实施例进行详细说明。在权利要求书和说明书中提到的这些特征各自可以单独地就其本身而言或以任何组合的方式是本发明的实质内容。附图示意示出：

图1示出了处于打开位置的空气控制装置的一个实施例，

图2示出了板条处于关闭位置的图1的实施例，

图3示出了图1和图2的实施例的后视图，

图4示出了图1至图3的实施例的杆机构的详细视图，

图5示出了无连接杆的图1至图4的实施例，

图6示出了根据图5的实施例的后视图，

图7示出了无驱动杆的锁孔开口的图示，

图8示出了通过处于终端位置的驱动杆的侧面的剖面，

图9示出了与滑动段有关的功能，

图10示出了通过两件式板条的侧面的剖面图，并且

图11示出了支撑接片的功能。

具体实施方式

在图1和图2中以外部视图示出设置在车辆100上的空气控制装置10。在图1中示出了处于打开位置OP的具体为三个的多个板条30。图2示出了处于其关闭位置SP的这些板条30。此外，在此还示出了穿过相应的主体20的空气开口24，空气开口在图1中打开以供空气进入，而在图2中对空气进入关闭。所述的空气控制装置10可以用于例如向冷却装置提供冷却空气。

图3展示了所述的空气控制装置10的后侧。主体20用于相应地将空气控制装置10的整个模块紧固在车辆100上或车辆100的车身上。为此目的，提供了安装段22，安装段以这种方式允许规定的定位和/或紧固。

在根据图3的实施例中，提供了也被紧固至主体20上的中央腹板34。所述中央腹板在中央为这些板条30提供了支承位置，以使这些板条30的各自定位能具有更高的稳定性。同时，电机驱动设计的驱动装置40在主体20上固定在右端部。在后侧/背侧上，以与这些板条30配属的方式设有杆机构50。所述的杆机构被分成两部分：驱动杆52和连接杆54。下面参照图4对这两个杆进行更详细的说明。

如可从图4中可知，在主体20中设置有锁孔开口26，并且主体20具有至少一个加强段21，以用于增加主体20在锁孔开口26的区域中的扭转刚度。还如从图7中可准确得知，通过锁孔开口26可将驱动杆52插入宽的下部区段中并向上移位。在这个移位过程中，主体20的紧固肋片27以弹性变形的方式移位，并且一旦驱动杆52位于其终端位置EP上，紧固肋片便扣锁。这便是在根据本发明的空气控制装置10的制造过程中的两个主要安装步骤。

如从图4同样可知，连接杆54为接受来自于驱动杆52的驱动力而配备有相应的接口。然后在此将驱动力分配至三个板条30到这些板条30的相应的平行偏置取向的转轴上。

图5和图6再次示出具有两个单独区段(即支承部件52a和杆部件52b)的驱动杆52是如何位于锁孔开口26的终端位置EP中的。在此还可以容易地看到(就像在图8的剖面图中所示那样)，驱动杆52在锁孔开口26的两侧沿径向在侧面伸出锁孔开口26的边缘。这导致除在径向上具有规定的终端位置EP以外，还在轴向上具有规定的终端位置EP。

主体20在气流方向LR上在至少一个板条30的下游具有至少一个滑动段28，该滑动段28相对于车辆100的、在气流方向LR布置在下游的车身部件带有尖角和/或圆角设计。在图9中示出，在从前方或从后方撞击时，空气控制装置10会相对于车辆100的车身进行相对运动。这种相对运动用大箭头表示，并且导致滑动段28撞击车辆100的车身。滑动段28能够借助于其尖角或圆角设计而在车辆100的车身部件上滑动，并且因而将损伤降至最小。

图10以侧剖面图示出了板条30是如何由载体部件36和覆盖部件38两部分构成的。载体部件36由机械稳定的塑料制成并且用于提供机械加强结构。覆盖部件38较薄并且以仅稍带有或不带有固有机械稳定性的方式施加到载体部件36上，用于生成具有视觉吸引力的表面。

图11示出了借助于支撑接片32对板条30的定位进行固定的解决方案。支撑接片被实施成弹性或柔性，并且可以在装配相应的旋转支承件时弹性变形并随后扣合。在根据图11的扣合位置处，所述的支撑接片32在此在图11中的中央腹板34上防止从所述相应的旋转支承件的滑出。

这些实施例的以上解释仅仅在示例的范围内描述本发明。当然，只要技术上合理，这些实施例的单独的特征可以彼此自由结合而不脱离本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于控制气流进入车辆(100)的空气控制装置(10)，该空气控制装置具有主体(20)，该主体带有至少一个用于紧固至车辆(100)的车身上的安装段(22)和空气开口(24)，其中，在主体(20)上将至少一个板条(30)安装成能够在关闭空气开口(24)的关闭位置(SP)与打开空气开口(24)的打开位置(OP)之间运动，其中，在主体(20)上还固定有用于产生使至少一个板条(30)运动的力的驱动装置(40)，并且设有杆机构(50)，该杆机构在驱动装置(40)与所述至少一个板条(30)之间形成作用连接，其特征在于，所述杆机构(50)具有至少一个驱动杆(52)，该驱动杆以传递转矩的方式与驱动装置(40)作用连接，并且被紧固在主体(20)的锁孔开口(26)的终端位置(EP)中，所述锁孔开口(26)包括宽开口段和窄开口段，其中，所述驱动杆被引导穿过所述宽开口段并且然后侧向地移位并轴向地固定至所述窄开口段中。

2.如权利要求1所述的空气控制装置(10)，其特征在于，与所述至少一个板条(30)处于作用连接的所述杆机构(50)在驱动杆(52)与所述至少一个板条(30)之间具有连接杆(54)。

3.如权利要求2所述的空气控制装置(10)，其特征在于，该连接杆可旋转地支承在主体(20)上，连接杆的旋转轴线与驱动杆(52)的旋转轴线平行。

4.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，主体(20)在锁孔开口(26)的区域中具有至少一个紧固肋片(27)用于紧固驱动杆(52)。

5.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，主体(20)在锁孔开口的边缘处具有至少一个紧固肋片(27)用于紧固驱动杆(52)。

6.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述驱动杆(52)具有径向延伸部，该径向延伸部在锁孔开口(26)的两侧至少局部地延伸超过锁孔开口(26)的边缘。

7.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述驱动杆(52)具有紧固在主体(20)上的支承部件(52a)，并且还具有以能够绕旋转轴线旋转的方式支承在支承部件(52a)上的杆部件(52b)。

8.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述主体(20)具有至少一个加强段(21)，用于增加主体(20)在锁孔开口(26)的区域中的扭转刚度。

9.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，在气流方向(LR)上在所述至少一个板条(30)的下游，主体(20)具有至少一个滑动段(28)，该滑动段相对于车辆(100)的、在气流方向(LR)上位于下游的车身部件具有尖角和/或圆角设计。

10.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述至少一个板条(30)具有至少一个支撑接片(32)，用于支持在主体(20)上和/或中央腹板(34)上的能够旋转的紧固，以稳定所述至少一个板条(30)。

11.如权利要求1至3中任一项所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述至少一个板条(30)具有载体部件(36)和覆盖部件(38)，其中，覆盖部件(38)覆盖载体部件(36)的表面，该表面在所述至少一个板条(30)处于关闭位置(SP)时关于车辆而言指向外部。

12.如权利要求11所述的空气控制装置(10)，其特征在于，所述覆盖部件(38)完全覆盖载体部件(36)的所述表面。

13.一种用于安装用于控制气流进入车辆的空气控制装置(10)的安装方法，该安装方法具有以下步骤：

-将杆机构(50)的驱动杆(52)引入主体(20)的锁孔开口(26)中，所述锁孔开口(26)包括宽开口段和窄开口段，其中，将所述驱动杆引导穿过所述宽开口段并且然后将其侧向地移位至所述窄开口段中，

-将驱动杆(52)移位进入规定的终端位置(EP)，

-将驱动杆(52)紧固在规定的终端位置(EP)上，

-将以传递转矩的方式与驱动杆(52)作用连接的驱动装置(40)紧固在主体(20)上，

-与该杆机构(50)操作性连接地将至少一个板条(30)以能够旋转支承的方式紧固在主体(20)上。

14.根据权利要求13所述的安装方法，其特征在于，所述安装方法用于安装根据权利要求1至12中任一项所述的空气控制装置(10)。