CN108495761B - 用于主动格栅活门的空气流入控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于主动格栅活门的空气流入控制系统，包括：框架(101)，包括至少一个凹部(104、107)；具有百叶窗旋转轴的百叶窗(102、106)，所述百叶窗旋转轴设计为被安装在所述凹部(104、107)中，由此所述百叶窗能够围绕旋转轴旋转并被放置于打开位置和关闭位置中；和机械部件(201)，适于在所述机械部件(201)固定到所述框架(101)时将所述旋转轴保持在所述凹部(104、107)中。所述机械部件(201)包括止动元件(202、203)，当所述百叶窗(102、106)处于所述打开位置中时，所述百叶窗(102、106)抵靠所述止动元件定位。

Description

用于主动格栅活门的空气流入控制系统

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的空气流入控制领域，尤其用于车辆的主动格栅活门。

背景技术

车辆可以包括活门装置，有时称为主动格栅活门，或者也可以称为受控空气流入模块。类似装置也由首字母缩略词AGS(英语中的“Active Grille Shutter”)指示。

该装置允许经由机动车辆格栅的空气进入被打开或关闭。

在打开位置中，空气能够通过格栅流通并且在机动车辆的发动机的冷却中起作用。在关闭位置中，空气不经由格栅进入，这减少了阻力，从而可以减少燃料消耗和CO2排放。

因此，当发动机不需要被室外空气冷却时，AGS可以减少能量消耗和污染。

AGS以常规方式包括控制瓣片并允许打开或关闭空气流入的激活器(也称为致动器或马达)。当机动车辆的发动机需要冷却时瓣片打开，并且当机动车辆的发动机被充分冷却时瓣片关闭。

申请人已经注意到，瓣片(处于打开位置)可能在进入格栅的空气的湍流的作用下振动。这种振动特别引起瓣片的构成材料的疲劳和显着的噪音污染。

此外，申请人已经注意到，在某些条件下，诸如瓣片的过度振动，在机动车辆上的组装操作期间由技工进行的操纵，以及当机动车辆运动时由穿入格栅中的颗粒/物体产生的影响，瓣片可能从其框架脱离。

实际上，瓣片通常仅通过“夹持”或通过45°组装固定到框架(即，框架区域中的瓣片旋转轴具有细长的横截面，其通过提供该轴的最小横截面而能够经由孔口引入框架中，并且一旦其被引入并放置在其操作位置，旋转轴就不再能够经由孔口离开，旋转轴则在孔口处具有比孔口的尺寸更大的横截面)。

在剧烈振动、经由格栅引入的异物的存在的情况下或甚至在大量操纵的情况下，这种附接方式并不总是允许将瓣片正确地保持在框架上。

因此，需要在机动车辆运动时限制AGS的瓣片的振动，特别是为了确保这些瓣片在AGS的框架上的充分维护。

本发明将改善这种情况。

发明内容

因此，本发明提出一种用于主动格栅活门的空气流入控制系统，包括：

-包括至少一个壳体的框架；

-包括瓣片旋转轴的瓣片，所述瓣片旋转轴适于安装在所述壳体中，所述瓣片能够通过围绕所述旋转轴旋转放置在至少一个打开位置和关闭位置中，在所述打开位置中空气能够经由空气流入穿过，在关闭位置中，瓣片防止空气经由空气流入穿过；

-机械部件，适于在所述机械部件固定到框架时将所述旋转轴保持在所述壳体中；

机械部件包括支座(abutment)，当所述瓣片被放置于所述打开位置中时，所述瓣片抵靠支座定位。

因此，本发明的系统可以构成车辆的AGS系统的全部或部分。

通常，瓣片的旋转轴基本上位于框架的平面内(即，在框架的主平面中)。

因此，上述机械部件可以完全或部分地阻塞旋转轴的壳体，并因此可以将瓣片保持在位。

机械部件还包括支座的事实有利于AGS的简化组装。实际上，当瓣片已经被安装在框架上时，支座不会干扰安装。因此，一旦完成附接(即通过添加将旋转轴保持在位的机械部件)，支座将通过与在工厂中的相同运动自动定位。

此外，当瓣片处于打开位置时，支座的存在使得可以限制与以高速进入 AGS的空气湍流相关联的瓣片的振动。

因此，该系统可以通过在工厂中安装简单且便宜的系统来最小化AGS 的瓣片的振动。

在一个实施例中，空气流入控制系统还可包括适于使所述瓣片旋转的马达。然后，马达可以适于使瓣片抵靠支座。

有利地，马达可以进一步适于在瓣片抵靠支座之后引起0°至20°的范围内的补充旋转。

因此，该引起的补充旋转(例如在与支座相对的瓣片的一个端部处)允许瓣片在轻微扭转之下放置，这是因为瓣片的与支座接触的部分将不能转动。这种轻微的扭转使得可以保持瓣片与支座接触，包括在存在急剧湍流的情况下，并且因此在AGS打开时确保足够的声学舒适性。

当然，在该特定实施例中，范围]0°；20°]的下限阈值可以被排除，因为据称马达在此时引起“补充旋转”。

马达可包括第二支座。然后，当达到补充角度时，第二支座可以停止所述马达。

因此，马达的关于补充旋转的控制是简单的。马达的第二支座的适当尺寸使得可以以简单的方式固定由马达引起的可行旋转的阈值。

例如，框架可以被配置为使得允许沿基本垂直于框架主平面的轴线将所述机械部件组装在框架上。

因此，在该实施例中，框架不得具有任何能够在基本垂直于框架主平面的方向上干扰组装的突出部、部分或一般形式。

因此，当框架平放在工作台上时(例如水平地)，可以使机械部件处于竖直取向，以便能够将其固定到该框架。组装运动学允许使用简单且廉价的组装工具。

另外，机械部件的支座可包含斜面。

该斜面允许支座在机械部件上找到最强的抓持部(斜面的宽部分则位于机械部件的本体的侧面上)，同时最小化用于制造该斜面的材料的使用。因此可以达到机械部件的成本和耐久性之间的折衷。

此外，机械部件可以通过螺纹连接或铆接固定到框架。也可以使用其他附接模式。

在一个特定实施例中，螺纹连接或铆接可以在基本垂直于框架的主平面的轴线上。

因此，当框架平放在工作台上时(例如水平地)，可以通过竖直运动将机械部件拧旋拧或铆接到框架。组装运动学允许使用简单且廉价的组装工具。

在一个特定实施例中，机械部件包括意于在平行于瓣片的旋转轴的方向上延伸的多个延伸部，所述多个延伸部中的至少一个延伸部形成所述支座，所述多个延伸部呈现大致锯齿形状。

附图说明

通过阅读以下描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显。该描述纯粹是说明性的，并且应当在考虑附图的情况下阅读，其中：

图1a和1b示出了具有或不具有瓣片的主动格栅活门的框架的特定实施例；

图2a至2c示出了本发明的一个实施例中的主动格栅活门的瓣片的不同打开位置；

图3a和3b示出了在本发明的一个实施例中具有或不具有支座的主动格栅活门的瓣片的一个端部；

图4a和4b示出了在本发明的另一个实施例中具有或不具有支座的主动格栅活门的瓣片的一个端部；

图5示出了在本发明的一个实施例中用于控制瓣片的打开的马达的实施例。

具体实施方式

图1a和1b示出了分别不具有和具有瓣片的主动格栅活门的框架的一个特定实施例。

主动格栅活门的框架101限定空气流入，并且特别地包括开口(在该实施例中为三个开口，尽管不同的数量是可行的)，使得可以使空气从车辆的前部朝向发动机流通，以冷却发动机。

允许瓣片(图1a中未示出)被致动的马达103可以安装在框架101 上，被致动的瓣片然后阻塞上述开口。

此外，该框架101可包括适于接收瓣片的旋转轴的壳体(例如104和 107)。例如，壳体可以具有与瓣片的旋转轴的端部互补的形式。这些壳体可以是在框架中形成的凹口，并且能够接收瓣片的旋转轴。当然，还可以具有除了凹口之外的壳体，诸如夹子或U形部件。

图1b采取了图1a的示例，其中安装了瓣片(102a，102b，102c， 106a，106b，106c)。

在该示例中，瓣片102包括三个部分：102a，102b和102c。瓣片102 的部分102a和102b与马达103直接接触。瓣片102的部分102c经由桥接部分105(例如枢轴)连接到部分102b。当驱动部件102b使其通过马达103 旋转时，部件102c也被驱动，使其通过桥接部件105的作用而旋转。因此，即使该瓣片102由多个独立部分(102a，102b，102c)组成，瓣片组件102 也以同步方式旋转。

这同样适用于其他瓣片(例如106)。

当然，瓣片可以包括更多数量的部件或更少数量的部件，特别地取决于所选择的实施例和马达103的位置。

图2a至2c示出了本发明的一个实施例中的主动格栅活门的瓣片的不同打开位置。

在该实施例中，机械部件201(在本文中称为“夹具”)尤其通过螺钉204 固定到框架101。特别地，该机械部件201阻塞(至少部分地)上述框架的壳体。

此外，在该机械部件201上设置凸耳或支座(abutment)(参见元件202 和203)。这些支座例如在平行于框架201的主平面的方向上(或在垂直于图 2a-图2c中的截面的方向上)取向。

图2a是针对瓣片的关闭位置的主动格栅活门的截面图。在该关闭位置中，空气不会经由AGS进入。该截面形成在主动格栅活门的靠近凹口104 和107的一个末端处。

图2b是针对瓣片的半开位置的主动格栅活门的截面图。该半开位置可以是暂时的(即，从打开位置转到关闭位置，或反之亦然)，或者它可以是瓣片的稳定打开位置(即，瓣片在该位置中保持延长的时间段)。

图2c是针对瓣片打开位置的主动格栅活门的截面图。在这个打开位置，空气经由AGS进入。在该打开位置中，瓣片102c抵靠支座202定位，并且瓣片106c抵靠支座203定位。换句话说，并且为了说明的目的，瓣片 102c的一个末端(相应地为106c)抵靠支座202(相应地为203)。

瓣片102c或106c抵靠支座202或203的事实使得可以在空气进入诸如格栅活门时显著减少该瓣片的振动。为了保证支座和瓣片之间的接触，还可以在瓣片抵靠支座之后迫使马达103引起0°至20°的范围内的补充角度的旋转(这并不意味着瓣片组件旋转该补充角度)。例如，10°的补充角度给出良好的结果而不损坏马达103。这是可行的，因为瓣片的构成材料可以是可轻微变形的，并且可以对其施加轻微的过扭转而不会发生破裂或过度疲劳。

图3a和3b示出了在本发明的一个实施例中具有或不具有支座的主动格栅活门的瓣片的一个端部。

在图3a的实施例中，壳体(例如104和107)以倾斜的方式设置在框架101的表面的材料中(其中设置有壳体的该表面垂直于框架的主平面主体)。

因此，为了接合瓣片的旋转轴的端部(例如102c和106c)，并且如果框架水平放置在工作台上，则瓣片相对于竖直方向以45°的角度(例如)取向，以便能够将它们插入它们的相应的壳体中。

图3b示出了图3a中的系统，其中添加了机械部件201(或“夹具”)。该机械部件201可以通过夹持系统固定到框架101。另一种附接系统也是可行的。

在图3b的实施例中，机械部件201将瓣片的旋转轴保持在它们的相应的壳体中。特别地，当该机械部件201固定到框架101时，该机械部件201 可以具有与瓣片的旋转轴接触(或接近接触)的延伸部，并且该接触将旋转轴保持在凹口的底部处。

机械部件201还包括面向瓣片的支座(例如202和203)。当瓣片处于打开位置时，这些支座允许瓣片接触。

机械部件201的支座可以具有任何形式。有利地，这些支座包括斜面，以便找到机械部件上的最强的抓持部(斜面的宽部分位于机械部件201的本体的侧面上)，同时最小化用于制造这些斜面的材料的使用。因此可以达到机械部件201的成本和耐久性之间的折衷。

由于机械部件201的特定构造，在靠近瓣片的旋转轴的方向上获得该机械部件201到框架101的附接。

图4a和4b示出了在本发明的另一个实施例中具有或不具有支座的主动格栅活门的瓣片的一个端部。

在图4a的实施例中，壳体(例如104和107)以竖直方式制造在框架101的表面的材料中(其中设置有壳体的该表面垂直于框架的主平面)。

因此，为了接合瓣片的旋转轴的末端(例如102c和106c)，并且如果框架水平放置在工作台上，则瓣片沿竖直方向(或接近该竖直方向)取向，以便能够将它们插入它们的相应的壳体中。

图4b示出了图4a中的系统，其中添加了机械部件201(“夹具”)。该机械部件201可以通过螺钉系统204固定到框架101，在这种情况下，螺钉处于竖直方向上(特别是为了简化工业生产线上的组装)。另一种附接系统也是可行的。

在图4b的实施例中，机械部件201将瓣片的旋转轴保持在它们的相应的壳体中。特别地，当该机械部件201固定到框架101时，该机械部件201 的“下”表面可以与瓣片的旋转轴接触(或接近接触)，并且该接触将旋转轴保持在壳体的底部。

机械部件201还包括面向瓣片的支座(例如202和203)。当瓣片处于打开位置时，这些支座允许瓣片接触。

由于机械部件201的特定构造，并且如果框架水平放置在工作台上，则该机械部件201到框架101的附接可以在接近竖直方向的方向上进行(特别是为了简化工业生产线的装配)。

如先前关于图2a-图2c所示，机械部件201的支座可以具有任何形式(特别是斜切形式)。

图5示出了在本发明的一个实施例中用于控制瓣片的打开的马达的实施例。

在该实施例中，马达103可以通过臂501和502驱动瓣片(例如102(即 102a和102b)和106(即106a和106b))，从而使它们旋转。实际上，马达以椭圆轨迹驱动机械部件503，同时保持机械部件503的整体趋向恒定(即，在图5的示例中的水平取向上)。换句话说，机械部件503在椭圆轨迹上经历平移。

该轨迹适于以圆形轨迹驱动瓣片的臂(例如501和502)的每个端部。

因此，马达的致动可允许瓣片(例如102、106)进入打开位置，然后瓣片与机械部件201的支座(例如202、203)接触。此外，马达可以构造成在瓣片与支座接触之后继续其运动，并且在这样做时，在臂(例如501和502) 的端部处引起若干度(例如在0至20°的范围内)的补充旋转，并且在这样做时，“迫使”瓣片和支座之间的接触。

为了实现这种补充旋转，有可能：

-对马达进行编程，以识别其运动的起始和终止位置；或

-提出在到达终点位置时机械部件503与框架101(例如)接触，然后在超过马达区域中的机械强度值(例如力或扭矩)的条件下停止马达。因此，机械部件503的形式可以允许简单地定义所需的补充旋转。该机械部件503 用作支座，其当达到补充角度时允许马达的运动停止。

当然，本发明不限于以上通过示例描述的实施例。本发明还扩展到其他变体。

其他实施方式是可行的。

Claims (7)

1.一种用于主动格栅活门的空气流入控制系统，包括

-框架(101)，包括至少一个壳体(104、107)；

-包括瓣片旋转轴的瓣片(102、106)，所述瓣片旋转轴适于安装在所述壳体(104、107)中，所述瓣片能够通过围绕所述瓣片旋转轴旋转而放置在至少一个打开位置和至少一个关闭位置中；

-机械部件(201)，适于在所述机械部件(201)固定到所述框架(101)时将所述瓣片旋转轴保持在所述壳体(104、107)中；

其中，所述机械部件(201)包括第一支座(202、203)，当所述瓣片(102、106)被放置于所述打开位置中时，所述瓣片(102、106)抵靠所述第一支座的顶表面定位；

其中，所述用于主动格栅活门的空气流入控制系统还包括：

-适于使所述瓣片(102、106)旋转的马达(103)；

其中，所述马达(103)适于使所述瓣片(102、106)抵靠所述第一支座(202、203)，

且其中，所述马达(103)进一步适于在所述瓣片(102、106)抵靠所述第一支座(202、203)之后引起0°至20°的范围内的补充旋转。

2.根据权利要求1所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，所述马达(103)包括第二支座(503)，并且其中，当达到补偿角度时，所述第二支座(503)使所述马达(103)停止。

3.根据权利要求1所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，所述框架(101)被构造为使得允许沿基本垂直于所述框架(101)的主平面的轴线将所述机械部件(201)组装在所述框架(101)上。

4.根据权利要求1所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，所述机械部件(201)的所述第一支座(202、203)包括斜面。

5.根据权利要求1所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，所述机械部件(201)通过螺纹连接或铆接固定到所述框架(101)。

6.根据权利要求5所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，螺纹连接或铆接沿基本垂直于所述框架(101)的主平面的轴线。

7.根据权利要求1所述的用于主动格栅活门的空气流入控制系统，其中，所述机械部件(201)包括用于在平行于所述瓣片(102c、106c)的瓣片旋转轴的方向上延伸的多个延伸部，所述多个延伸部中的至少一个延伸部形成所述第一支座(202、203)，所述多个延伸部大体呈现锯齿形状。

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