CN107117215B - 一种车身立柱导流机构和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车身立柱导流机构和汽车，包括：导流板，导流板的前边沿用于与车身的立柱铰接，当导流板铰接在车身的立柱上时，导流板位于该立柱的外部，导流板的前边沿比导流板上的其它边沿更靠近车头；角度调节装置，角度调节装置包括用于驱动导流板旋转的驱动结构,角度调节装置用于调节导流板和车身的立柱的夹角，以引导经过导流板的气流绕过导流板后方的车窗。本发明中的导流板设置在车身立柱上，保证了车身的必要功能，并且不影响汽车的造型，同时能够引导气流沿着车身顺畅流动。导流板用于引导气流的方向，使得经过导流板的气流绕过导流板后方的车窗，使得气流不直接作用到车窗上，从而降低风噪声和车内风振声，提高了汽车的舒适性。

Description

一种车身立柱导流机构和汽车

技术领域

本发明涉及汽车噪声控制，具体涉及一种车身立柱导流机构和汽车。

背景技术

汽车在高速行驶时，气流与车身摩擦会产生风噪声。车外的风噪声传递到车内，成为车内最主要的噪声源。并且当打开车窗时，车内和车外相通，车身内部形成一个空腔，这时气流作用到车身上，会在车内形成非常烦人的轰鸣声，通常称之为风振声。

如何控制风噪声和风振声是汽车噪声控制领域的难题。目前，控制这类噪声的方法有两种：第一种是尽可能采用流线型车身设计以及流线型局部设计；第二种是在反光镜的基座上设计前低后高的凸起曲面，使得气流绕过车窗。但是，这两种方法都有局限性。第一种方法在工程上很难实现，因为汽车设计必须满足实用性，车身和局部几乎不可能设计成完好的流线型，车身外部有过渡棱角，如前挡风玻璃和A柱的过渡区域，以及突出物，如反光镜等。第二种方法受到造型的限制，车身除了满足使用功能外，还需要满足造型美学，凸起的反光镜基座会影响到汽车造型的美观，因此极少有汽车采用这样的设计。

发明内容

本发明的目的是提出一种车身立柱导流机构和汽车，在保证车身的必要功能和不影响汽车造型的前提下，车身立柱导流机构能引导气流的方向，使得气流不直接作用到车窗上，从而降低风噪声和车内风振声。

本发明所述的一种车身立柱导流机构，包括：

导流板，所述导流板的前边沿用于与车身的立柱铰接，当所述导流板铰接在车身的立柱上时，所述导流板位于该立柱的外部，所述导流板的前边沿比所述导流板上的其它边沿更靠近车头；

角度调节装置，所述角度调节装置包括用于驱动所述导流板旋转的驱动结构, 所述角度调节装置用于调节所述导流板和车身的立柱的夹角，以引导经过所述导流板的气流绕过所述导流板后方的车窗。

进一步，所述导流板具有相对设置的正面和背面，所述导流板的背面能够与车身的立柱的外表面贴合，所述导流板的正面呈流线型。

进一步，所述角度调节装置还包括：

车速传感器，所述车速传感器用于检测车速以产生速度信号；

控制器，所述控制器同时与所述驱动结构和所述车速传感器连接，所述控制器能够接收所述速度信号，并根据车速来控制所述驱动结构，以根据不同车速来对应调节所述导流板和车身的立柱的夹角。

进一步，所述角度调节装置还包括风向传感器，所述风向传感器用于检测风向以产生风向信号；所述风向传感器与所述控制器相连，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述驱动结构，以根据不同风向来对应调节所述导流板和车身的立柱的夹角。

作为一种优选，所述驱动结构包括电机和伸缩杆，所述电机用于驱动所述伸缩杆做伸缩运动，所述伸缩杆与所述导流板铰接。

进一步，所述电机的输出端连接有传动组件，所述伸缩杆与所述传动组件连接，所述电机能够通过所述传动组件驱动所述伸缩杆做伸缩运动。

进一步，所述伸缩杆为液压伸缩杆，所述传动组件为液压动力元件。

作为一种优选，所述驱动结构包括进气结构和气流调节结构，所述进气结构用于向所述导流板吹气，以驱动所述导流板旋转，所述气流调节结构用于调节所述进气结构向所述导流板吹气流量的大小。

进一步，所述进气结构设有进气口和出气口，所述出气口与所述导流板的背面对应设置，以使得经所述出气口排出的气流能够吹动所述导流板，所述进气口用于将汽车的进气格栅处的气流引导至所述进气结构内。

本发明所述的一种汽车包括一个或多个上述的车身立柱导流机构，所述导流板的前边沿铰接在车身的立柱上。

本发明所述的一种汽车，包括一个或多个上述的车身立柱导流机构，该车身立柱导流机构的驱动结构包括电机和伸缩杆，所述电机与所述控制器连接，所述电机的输出端连接有传动组件，所述伸缩杆与所述传动组件连接，所述电机能够通过所述传动组件驱动所述伸缩杆做伸缩运动，所述伸缩杆与所述导流板铰接，所述导流板的前边沿铰接在车身的立柱上，该立柱包括立柱体和位于立柱体外围的立柱钣金；所述立柱钣金上设有与所述伸缩杆对应的通孔，所述电机固定安装在所述立柱体上，所述电机的输出端连接有传动组件，所述伸缩杆的一端与所述传动组件连接，所述伸缩杆的另一端穿过所述通孔与所述导流板铰接。

本发明所述的一种汽车，包括一个或多个上述的车身立柱导流机构，该车身立柱导流机构的驱动结构包括进气结构和气流调节结构，所述进气结构用于向所述导流板吹气，以驱动所述导流板旋转，所述气流调节结构用于调节所述进气结构向所述导流板吹气流量的大小；所述进气结构设有进气口和出气口，所述出气口与所述导流板对应设置，以使得经所述出气口排出的气流能够吹动所述导流板，所述进气口用于将汽车的进气格栅处的气流引导至所述进气结构内；所述导流板的前边沿铰接在车身的立柱上，该立柱包括立柱体和位于立柱体外围的立柱钣金，所述进气结构包括设置在车身内的气流通道，所述气流通道连通所述进气口和所述出气口，所述出气口设置在所述立柱钣金上，所述进气口朝前设置在汽车的进气格栅处，所述气流调节结构为安装在所述气流通道上的电动流量调节阀。

本发明提出一种车身立柱导流机构和一种设有车身立柱导流机构的汽车，导流板设置在车身立柱上，保证了车身的必要功能，并且不影响汽车的造型，同时能够引导气流沿着车身顺畅流动。导流板用于引导气流的方向，使得经过导流板的气流绕过导流板后方的车窗，使得气流不直接作用到车窗上，从而降低风噪声和车内风振声，提高了汽车的舒适性。

附图说明

图1为现有汽车在行驶时A柱处气流的流动示意图；

图2为设有本发明所述的车身立柱导流机构的汽车；

图3为本发明所述的车身立柱导流机构的工作示意图；

图4为实施例一所述的车身立柱导流机构的结构示意图之一；

图5为实施例一所述的车身立柱导流机构的结构示意图之二；

图6为实施例一所述的车身立柱导流机构的控制图；

图7为设有实施例二所述的车身立柱导流机构的汽车；

图8为实施例二所述的车身立柱导流机构的结构示意图；

图9为实施例二所述的车身立柱导流机构的控制图。

图中：1—立柱；2—车窗；3—气流；4—导流板；5—立柱体；6—立柱钣金；7—铰链；8—支架；9—电机；10—传动组件；11—伸缩杆；12—密封圈；13—背面；14—进气结构；15—出气口；16—进气格栅。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一：

如图4所示的一种车身立柱导流机构，包括导流板4和角度调节装置。导流板4的前边沿用于与车身的立柱铰接，当导流板4铰接在车身的立柱上时，导流板4位于该立柱的外部，导流板4的前边沿比导流板4上的其它边沿更靠近车头；角度调节装置包括用于驱动导流板4旋转的驱动结构,角度调节装置用于调节导流板4和车身的立柱的夹角，以引导经过导流板4的气流绕过导流板4后方的车窗。导流板4使得气流不直接吹到车窗上，一方面使得气流的运动更顺畅，避免了气流在车窗玻璃上的分离，降低了气流与车身摩擦产生的车外噪声；另一方面，当车窗打开时，由于气流绕过车窗，气流不直接作用在车窗玻璃上，降低了车外噪声激励而在车内产生的风振声。

作为一种优选，导流板4具有相对设置的正面和背面13，导流板4的背面13能够与车身的立柱的外表面贴合，导流板4的正面呈流线型。

作为一种优选，角度调节装置还包括车速传感器和控制器。车速传感器用于检测车速以产生速度信号；控制器同时与驱动结构和车速传感器连接，控制器能够接收速度信号，并根据车速来控制驱动结构，以根据不同车速来对应调节导流板4和车身的立柱的夹角。进一步，角度调节装置还包括风向传感器，风向传感器用于检测风向以产生风向信号，所述风向传感器与所述控制器相连，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述驱动结构，以根据不同风向来对应调节所述导流板4和车身的立柱的夹角。在同时配置有车速传感器和风向传感器时，角度调节装置能够根据不同风向和不同车速来对应调节所述导流板4和车身的立柱的夹角。车速传感器、风向传感器可以选用现有汽车中已成熟运用的车速传感器和风向传感器。控制器可以是一块控制板并与汽车的其他控制系统集成在一个控制盒内，控制盒安装在发动机舱内。控制器用于根据车速传感器和风向传感器的信号来调整电机9的转向、运行时间和运行速度。

在本实施例中，上述的驱动结构包括电机9和伸缩杆11，电机9与控制器连接，电机9用于驱动伸缩杆11做伸缩运动，伸缩杆11与导流板4铰接。进一步，电机9的输出端连接有传动组件10，伸缩杆11与传动组件10连接，电机9能够通过传动组件10驱动伸缩杆11做伸缩运动。伸缩杆11可以选用液压伸缩杆，此时传动组件10为液压动力元件，液压动力元件可选用液压泵。一块导流板4上可以同时连接多个伸缩杆11，多个伸缩杆11所对应的多个电机9通过一个或多个控制器控制。图4为连接两个伸缩杆11的情形，两个伸缩杆11分别铰接在导流板4的上端部和下端部，图5为连接一个伸缩杆11的情形，一个伸缩杆11铰接在导流板4的中部。

采用上述结构，导流板4与立柱的夹角随车速和风向而变。当车速增大时，导流板4与立柱之间的夹角增大；风向与车身之间的夹角越大，导流板4与立柱的夹角也越大；如图6所示，控制器根据风向和车身的夹角以及车速进行运算并向电机9发出指令，电机9根据指令转动，来驱动伸缩杆11做伸缩运动，伸缩杆11驱动导流板4旋转，从而调整导流板4与立柱之间的夹角。

如图2所示，本发明还提出了一种汽车，包括一个或多个上述的车身立柱导流机构，导流板4的前边沿通过铰链7铰接在车身的立柱1上，导流板4能够绕铰链7旋转，立柱1包括立柱体5和位于立柱体5外围的立柱钣金6；立柱钣金6上设有与伸缩杆11对应的通孔，电机9固定在立柱体5上，电机9的输出端连接有传动组件10，伸缩杆11的一端与传动组件10连接，伸缩杆11的另一端穿过通孔与导流板4铰接。具体的，电机9可以通过支架8安装在立柱1上，支架8固定在立柱1上，电机9固定在支架8上。电机9能够驱动伸缩杆11做伸缩运动，伸缩杆11做伸缩运动能够驱动导流板4绕铰链7旋转。伸缩杆11可以选用液压伸缩杆，此时，传动组件10为液压动力元件，液压伸缩杆11运行稳定且支撑可靠。通孔和伸缩杆11之间可以设有密封圈12，密封圈12保证了车内外之间的密封要求，通孔的孔径大于伸缩杆11与导流板4铰接部位的最小外接圆直径，使得当伸缩杆11收缩时，导流板4的背面13能够完全贴合在立柱钣金6上。作为一种优选，立柱1为车身的A柱，如图1所示，现有的汽车在行驶时，立柱1处的气流3会与车身摩擦同时还会在车窗2处形成风噪声和风振声。而车身立柱导流机构设置在车身的A柱上后，如图3所示，立柱1处的气流3被引导至车窗2后方，解决了车身外后视镜区域气流紊流大和噪声大的难题，降低了A柱区域以及A柱后方的车窗2处的风噪声和风振声。

实施例二：

如图7和图8所示的一种车身立柱导流机构，包括导流板4和角度调节装置。导流板4的前边沿用于与车身的立柱铰接，当导流板4铰接在车身的立柱上时，导流板4位于该立柱的外部，导流板4的前边沿比导流板4上的其它边沿更靠近车头；角度调节装置包括用于驱动导流板4旋转的驱动结构,角度调节装置用于调节导流板4和车身的立柱的夹角，以引导经过导流板4的气流绕过导流板4后方的车窗。导流板4使得气流不直接吹到车窗上，一方面使得气流的运动更顺畅，避免了气流在车窗玻璃上的分离，降低了气流与车身摩擦产生的车外噪声；另一方面，当车窗打开时，由于气流绕过车窗，气流不直接作用在车窗玻璃上，降低了车外噪声激励而在车内产生的风振声。

作为一种优选，导流板4具有相对设置的正面和背面13，导流板4的背面13能够与车身的立柱的外表面贴合，导流板4的正面呈流线型。

作为一种优选，角度调节装置还包括车速传感器和控制器。车速传感器用于检测车速以产生速度信号；控制器同时与驱动结构和车速传感器连接，控制器能够接收速度信号，并根据车速来控制驱动结构，以根据不同车速来对应调节导流板4和车身的立柱的夹角。进一步，角度调节装置还包括风向传感器，风向传感器用于检测风向以产生风向信号，所述风向传感器与所述控制器相连，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述驱动结构，以根据不同风向来对应调节所述导流板4和车身的立柱的夹角。在同时配置有车速传感器和风向传感器时，角度调节装置能够根据不同风向和不同车速来对应调节所述导流板4和车身的立柱的夹角。车速传感器、风向传感器可以选用现有汽车中已成熟运用的车速传感器和风向传感器。控制器可以是一块控制板并与汽车的其他控制系统集成在一个控制盒内，控制盒安装在发动机舱内。控制器用于根据车速传感器和风向传感器的信号来调整气流调节结构的开启和闭合，以及调整气流调节结构开启的程度。

在本实施例中，上述驱动结构包括进气结构14和气流调节结构，进气结构14用于向导流板4吹气，以驱动导流板4旋转，气流调节结构用于调节进气结构14向导流板4吹气流量的大小。在实际配置时，气流调节结构与控制器相连，气流调节结构在控制器的控制下能够调节进气结构14向导流板4吹气流量的大小，从而调整导流板4和立柱之间的夹角。

采用上述结构，导流板4与立柱的夹角随车速和风向而变。当车速增大时，导流板4与立柱之间的夹角增大；风向与车身之间的夹角越大，导流板4与立柱的夹角也越大；如图9所示，控制器根据风向和车身的夹角以及车速进行运算并向气流调节结构发出指令，气流调节结构根据指令工作，从而调节进气结构14向导流板4吹气流量的大小，从而调整导流板4和立柱之间的夹角。

作为一种优选，进气结构14设有进气口和出气口15，出气口15与导流板4的背面13对应设置，以使得经出气口15排出的气流能够吹动导流板4，进气口用于将汽车的进气格栅16处的气流引导至进气结构14内。进气口可以为一个或多个，出气口15可以为设置在立柱钣金6上的条形孔或者多个气孔，也可以在出气口15处设置用于调整气流方向的结构，例如能够调整喷出气流方向的电动喷气嘴，或者设置一个气流方向调节板。气流调节结构可以为电动流量调节阀。采用上述结构的优点:将进气口设置在进气格栅16处，充分利用了在汽车行驶时进气格栅16处所产生的气流，具有节能环保的优点。为了避免出现出气口15处出现气流的流量不足的情形，可以在进气结构14内设置一个增压器，此时气流调节结构设置在增压器和出气口15之间。

在本实施例中，为了确保在不使用时导流板4能够紧贴立柱，可以选用具有预紧力的铰链来连接导流板4和立柱，这种预紧力可以通过弹性部件来实现，在现有技术中具有多种选择，或者可以在导流板4和立柱之间直接设置弹性部件来实现导流板4的预紧。

如图2所示，本发明还提出了一种汽车，包括一个或多个上述的车身立柱导流机构，导流板4的前边沿通过铰链7铰接在车身的立柱1上，该立柱1包括立柱体5和位于立柱体5外围的立柱钣金6，进气结构14包括设置在车身内的气流通道，气流通道连通进气口和出气口15，出气口15设置在立柱钣金6上，进气口朝前设置在汽车的进气格栅16处，气流调节结构为安装在气流通道上的电动流量调节阀。作为一种优选，立柱1为车身的A柱，如图1所示，现有的汽车在行驶时，立柱1处的气流3会与车身摩擦同时还会在车窗2处形成风噪声和风振声。而车身立柱导流机构设置在车身的A柱上后，如图3所示，立柱1处的气流3被引导至车窗2后方，解决了车身外后视镜区域气流紊流大和噪声大的难题，降低了A柱区域以及A柱后方的车窗2处的风噪声和风振声。

本发明还提出了一种汽车，包括一个或多个本发明所述的车身立柱导流机构，导流板4的前边沿铰接在车身的立柱1上。

本发明所述的汽车上的导流板4紧贴着立柱1，导流板4的正面呈流线型，在导流板4的上边沿和下边沿处均形成良好的弧线，导流板4与立柱1平滑过渡，导流板4的尺寸及曲面曲率按照不同车型的立柱1随造型设计。汽车静态或低速行驶时，导流板4不打开，与立柱1形成一体，满足造型设计和美学功能。当车速增加到一定程度时（如60公里/小时），导流板4开始旋转，并与立柱1形成一个夹角，以引导气流绕过立柱1后方的车窗，随着车速的增加和风向的变化，驱动结构会在控制器的控制下对这个夹角做出对应的调整。

上述的两个实施例给出了两种角度调节装置来调节导流板4的旋转角度，显然，现有技术中其他能够实现电控、能够调节导流板4角度的结构也能运用至本发明中来，例如通过一组相互啮合的齿轮来调节导流板4的角度。

Claims (7)

1.一种车身立柱导流机构，其特征在于，包括：

导流板（4），所述导流板（4）的前边沿用于与车身的立柱铰接，当所述导流板（4）铰接在车身的立柱上时，所述导流板（4）位于该立柱的外部，所述导流板（4）的前边沿比所述导流板（4）上的其它边沿更靠近车头；

角度调节装置，所述角度调节装置包括用于驱动所述导流板（4）旋转的驱动结构, 所述角度调节装置用于调节所述导流板（4）和车身的立柱的夹角，以引导经过所述导流板（4）的气流绕过所述导流板（4）后方的车窗；

所述驱动结构包括进气结构（14）和气流调节结构，所述进气结构（14）用于向所述导流板（4）吹气，以驱动所述导流板（4）旋转，所述气流调节结构用于调节所述进气结构（14）向所述导流板（4）吹气流量的大小。

2.根据权利要求1所述的车身立柱导流机构，其特征在于：所述导流板（4）具有相对设置的正面和背面，所述导流板（4）的背面能够与车身的立柱的外表面贴合，所述导流板（4）的正面呈流线型。

3.根据权利要求1所述的车身立柱导流机构，其特征在于：所述角度调节装置还包括：

车速传感器，所述车速传感器用于检测车速以产生速度信号；

控制器，所述控制器同时与所述驱动结构和所述车速传感器连接，所述控制器能够接收所述速度信号，并根据车速来控制所述驱动结构，以根据不同车速来对应调节所述导流板（4）和车身的立柱的夹角。

4.根据权利要求3所述的车身立柱导流机构，其特征在于：所述角度调节装置还包括风向传感器，所述风向传感器用于检测风向以产生风向信号；所述风向传感器与所述控制器相连，所述控制器能够接收所述风向信号，并根据风向和车身的夹角来控制所述驱动结构，以根据不同风向来对应调节所述导流板（4）和车身的立柱的夹角。

5.根据权利要求1所述的车身立柱导流机构，其特征在于：所述进气结构（14）设有进气口和出气口（15），所述出气口（15）与所述导流板（4）的背面对应设置，以使得经所述出气口（15）排出的气流能够吹动所述导流板（4），所述进气口用于将汽车的进气格栅（16）处的气流引导至所述进气结构（14）内。

6.一种汽车，其特征在于：包括一个或多个如权利要求1-5任一项所述的车身立柱导流机构，所述导流板（4）的前边沿铰接在车身的立柱（1）上。

7.一种汽车，其特征在于：包括一个或多个如权利要求5所述的车身立柱导流机构，所述导流板（4）的前边沿铰接在车身的立柱（1）上，该立柱（1）包括立柱体（5）和位于立柱体（5）外围的立柱钣金（6），所述进气结构（14）包括设置在车身内的气流通道，所述气流通道连通所述进气口和所述出气口（15），所述出气口（15）设置在所述立柱钣金（6）上，所述进气口朝前设置在汽车的进气格栅（16）处。