CN108698495B - 用于车辆的开口顶板结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆(1)的开口顶板结构，其包括：静止顶板部件(2、2')，该静止顶板部件确定外轮廓；顶板开口(3)，该顶板开口在所述静止顶板部件中；以及可运动面板(4)，用于打开和关闭的所述顶板开口。开口顶板结构还包括在所述顶板开口(3)前部的空气引导空腔(7)，该空气引导空腔能够通过可枢转的折板(8)来关闭，该折板可绕在空腔(7)的前端附近沿车辆的横向方向延伸的铰接轴线(9)而在用于关闭空气引导空腔的上部位置和用于打开空气引导空腔的下部位置之间枢转，在该上部位置中，折板确定静止顶板部件的初始外轮廓的一部分，在该下部位置中，折板确定空腔的临时底部，且折板(8)的前边缘(12)基本连接静止顶板部件(2、2')的外轮廓。空腔(7)的后端由壁(10)确定，该壁沿车辆的横向方向从静止顶板部件(2)的外轮廓基本竖直地向下延伸。

Description

用于车辆的开口顶板结构

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的开口顶板结构，它包括确定外轮廓的静止顶板部件、在所述静止顶板部件中的顶板开口以及用于打开和关闭所述顶板开口的可运动面板。

背景技术

这种开口顶板结构通常的问题是当车辆在可运动面板处于打开顶板开口的位置的情况下行驶时产生干扰噪音。可以认为，这种噪音的一个来源是在外部空气和顶板开口下面的车辆内部之间的小边界层上发生的压力波动，因此已经尝试减少或基本防止这种压力波动。一种现有技术包括在顶板开口的前部设置所谓的挡风板，该挡风板通常包括板形元件，该板形元件能够运动至使得它从静止顶板部件向上凸出的位置，用于影响空气在顶板开口上面流动的流动图形(pattern)，以使得压力波动大大减小。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于实现该结果的可选方式。

因此，根据本发明，开口顶板结构还包括在所述顶板开口前部的空气引导空腔，该空气引导空腔能够通过可枢转的折板来关闭，该折板能够在空腔的前端附近绕沿车辆的横向方向延伸的铰接轴线在用于关闭空气引导空腔的上部位置和用于打开空气引导空腔的下部位置之间枢转，在该上部位置中，折板确定了静止顶板部件的初始外轮廓的一部分，在该下部位置中，折板确定了空腔的临时底部，且折板的前边缘基本连接静止顶板部件的外轮廓，其中，空腔的后端由沿车辆的横向方向和从静止顶板部件的外轮廓基本竖直向下延伸的壁来确定。

在它的上部位置，可枢转的折板关闭空气引导空腔，使得该折板确定静止顶板部件的初始外轮廓的一部分。这意味着在空气引导空腔的关闭状态中，在静止顶板部件的所述部分处，车辆的外轮廓不受空气引导空腔的存在的影响，并保持初始设计。在可枢转折板的下部位置中，没有从静止顶板部件的(初始)外轮廓凸出的部分。不过，空气现在能够进入空气引导空腔，使得当到达所述空气引导空腔的后端时，空气将以用于在所述壁的后面和顶板开口的上面产生湍流气流图形的方式与该壁配合。这种湍流气流图形有效地减少或者甚至防止上述压力波动，从而减少或防止产生干扰噪音。

还有，根据本发明的开口顶板结构还提供了更好的车辆式样。

应当注意，折板还可以采取在它的上部位置和下部位置之间的任何所希望位置(例如，取决于车辆行驶的速度)。

在一个实施例中，壁对于空气为不可透过，因此，撞在壁上的空气将被迫向上流动并越过壁的上端。这样强制改变空气方向将有效产生所希望的湍流。

不过，在另一实施例中，壁至少局部可由空气透过，并确定了顶板开口的前部限制部件。在这方面，“顶板开口”还将表示在顶板下面的车辆内部部分(其中，所述顶板开口基本确定在静止顶板部件的外轮廓的水平高度处和恰好在它的水平高度下面)。在这样的实施例中，进入空气引导空腔和到达所述空气引导空腔的端部处的壁的至少一部分空气将流过该壁和越过顶板开口(壁的位置和空气可以流过所述壁的位置选择为使得穿过该壁的空气将在所希望的高度处流动，用于实现所希望的压力波动减小。

在壁至少局部可由空气透过的实施例中，需要采取措施来保证合适的湍流量。例如可以设想，壁的至少一部分包括网状材料，例如网材料或格栅材料。

而且，优选是，壁还设置有用于对穿过壁的空气产生文丘里效应所设计的装置，例如以便增加空气的速度，用于在引起干扰噪音的同时甚至更好地防止外部空气通过顶板开口进入车辆内部。

在另一实施例中，折板有后边缘，该后边缘设置有密封装置，用于在折板的上部位置中与静止顶板部件接合(在这种情况下，其也可以由壁的最上侧部分确定)，并用于在折板的下部位置中与壁接合。这可以稳定折板的位置。

在一个实施例中，壁有将由折板的密封装置接合的侧部，当折板在它的上部位置和下部位置之间运动时，该侧部将与所述密封装置遵循的轨道相对应地弯曲。这保证折板在它的所有位置都保持与壁接合。

在一个实施例中，壁可以设置有设计成用于增加沿着壁通过和/或穿过壁的空气的湍流的装置。如本领域技术人员所知，这种装置可以以多种方式来设计(例如表面不规则，但也可以是前述网状材料)。

可以看见，当折板在前边缘和后边缘之间(因此沿车辆的纵向方向)有至少150mm的宽度时，可以获得良好的结果。特别是，该宽度在折板的制造过程中提供了优点。

还有利的是，折板在它的下部位置中基本水平地延伸。因为在该位置中折板的前边缘还基本连接静止顶板部件的外轮廓(在该位置处该外轮廓可以由挡风屏(windscreen)的上部部件来确定)，因此在空气引导空腔前面沿静止顶板部件(或挡风屏)的轮廓流动的空气能够沿折板的轮廓运动，用于有效撞击在折板后边缘处的壁。

在开口顶板结构的一个实施例中(其中，车辆直接在空气引导空腔前部设置有顶板部件或挡风屏，该顶板部件或挡风屏确定了与车辆的纵向水平方向成一定角度的第一方向)，在所述方向和处于其下部位置的折板之间的角度优选为最多30°，更优选为至多25°。因此，可以保证初始沿所述第一方向流动的空气能够在折板的前边缘和它前部的顶板部件或挡风屏之间的交接面处沿折板的轮廓运动。

优选是，空气引导空腔沿车辆横向方向的尺寸小于静止顶板部件的局部部件的横向尺寸。这导致当从侧部看时该空气引导空腔将被遮挡的设计。

在一个实施例中，折板可以通过折板驱动装置而运动，该折板驱动装置的驱动由控制器根据一个或多个参数来控制，参数例如车辆的速度。例如可以设想，如上所述通过压力波动而产生的干扰噪音将只在高于特定车辆速度时产生，在这种情况下，在车辆以较低速度行进时将不需要打开空气引导空腔。因此，折板驱动装置的驱动将取决于车辆速度。

在另一实施例中(其中，可运动面板可通过面板驱动装置来运动，且折板可通过折板驱动装置来运动)，面板驱动装置和折板驱动装置可以同步。例如，折板驱动装置只在面板驱动装置驱动成用于使得可运动面板运动至打开位置时才可以驱动。

在还一实施例中，壁可以沿向上和/或向下方向运动。驱动装置可以设置为用于引起该运动，不过并不局限于此。这提供了用于影响空气流动图形的附加装置。

最后，空气引导空腔可以有前部横向长度，该前部横向长度大于后部横向长度，使得产生变窄的空气引导空腔，这能够提高空气流动的速度。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明，附图中：

图1以示意透视图表示了开口顶板结构的现有技术实施例；

图2以示意透视图表示了根据本发明的开口顶板结构的实施例；

图3以示意侧视图表示了处于空气引导空腔的关闭位置的、图2的实施例；

图4以更大比例表示了图3的细节；

图5以示意侧视图表示了处于空气引导空腔的打开位置的、图2的实施例；

图6以更大比例表示了图5的细节。

具体实施方式

首先参考图1，图中表示了用于车辆1的现有技术开口顶板结构。车辆1包括：静止顶板部件2，该静止顶板部件2确定外轮廓；顶板开口3，顶板开口3在所述静止顶板部件中；以及可运动面板4，用于打开和关闭所述顶板开口3。在顶板开口3的前部设置了挡风板5，该挡风板5能够绕两个相对的挡风板臂6而在静止顶板部件2的(初始)轮廓内部的退回位置(未示出)和所示的有效位置之间枢转，在该有效位置中，该挡风板凸出成高于静止顶板部件2。

下面参考图2-6，根据本发明的开口顶板结构的实施例表示为处于两个不同的位置(其中，可运动面板4也表示为处于两个不同的位置)。在该实施例中，车辆1也包括静止顶板部件2(该静止顶板部件2的前部部件可以由挡风屏来确定)。在顶板开口3的前部确定了空气引导空腔7，该空气引导空腔7能够通过可枢转的折板8来关闭(图3和图4)，该折板8能够绕铰接轴线而枢转(如由图2中的参考标号9示意表示；不过，它的确切位置可以与图示位置稍微不同)，该铰接轴线在空腔7的前端附近沿车辆1的横向方向延伸。

空腔7的后端由壁10确定，该壁10也沿车辆1的横向方向从静止顶板部件2的(初始)外轮廓基本竖直向下延伸。壁10的上端可以确定所述外轮廓的一部分。在所示实施例中，壁10至少局部可由空气透过(例如，因为它的至少一部分包括网状材料11，例如网材料或格栅材料)，并确定顶板开口3的前部界限的一部分(或恰好在真正顶板开口下面的车辆内部的一部分)。

折板8可以采取用于关闭空气引导空腔7的上部位置(图3和4)，在该上部位置中，折板8确定了静止顶板部件的初始轮廓的一部分(在该位置中，可运动面板4通常(但并不排他)采取用于关闭顶板开口3的位置)。在折板8的该位置中，到达挡风屏2'上面的空气将沿顶板的外轮廓运动，该外轮廓也由处于其上部位置的折板8来确定。

折板8可以枢转至用于打开空气引导空腔7的下部位置(图5和6)，在该下部位置中，折板8确定了空腔的临时底部，且折板8的前边缘12(见图6)仍然基本连接静止顶板部件2的外轮廓(如这里所述，在该实施例中，由挡风屏2'的最上侧边缘13来确定)。在折板8的该位置中(其中，可运动面板4通常(但并不排他)采取用于打开顶板开口3的位置)，到达挡风屏2'上面的空气可以进入空气引导空腔7，撞上壁10，并至少局部穿透所述壁(例如通过网状材料部件11)，用于到达顶板开口3。壁10的设计将使得在所述壁10后面产生湍流气流，这可以减少或防止在顶板开口3处的压力波动。

折板8还可以采取在它的上部位置和下部位置之间的任何中间位置(例如，取决于车辆行进的速度)。

为了促进湍流，壁10可以设置有设计成用于增加空气湍流的装置(这些装置例如也可以由网状材料11来确定)。这种装置(或其它装置)也可以用于对穿过壁的空气产生文丘里效应。而且，该设计可以使得空气引导空腔8有前部横向长度(在角部C1和C2之间)，该前部横向长度大于后部横向长度(在角部C3和C4之间)，见图2，以便增加气流速度。

如图6中最佳所示，折板8的后边缘14与壁10接合。具体地说，在该实施例中，折板8有后边缘14，该后边缘14设置有密封装置15，该密封装置15用于在折板8的上部位置中与静止顶板部件2接合(如图4中所示，这里由壁10的最上侧部分来确定)，并用于在折板8的下部位置中与壁10接合。为了保证在折板的所有位置中在折板8和壁10之间都良好接触，壁10可以有要与折板的密封装置15接合的侧部，该侧部与当折板在它的上部和下部位置之间运动时所述密封装置遵循的轨道相对应地弯曲。

折板8优选是(考虑到容易制造)有至少150mm的宽度(在它的前边缘12和它的后边缘14之间)。

如图6中所示，折板8在它的下部位置中基本水平地延伸。当车辆1直接在空气引导空腔7的前部设置有挡风屏2'时，在所述方向和折板8在其下部位置的方向(如第二虚线17所示)之间的角度α为最多30°，优选是最多25°，该挡风屏2'确定第一方向，如第一虚线16所示(通常与车辆1的纵向水平方向成一定角度，因为挡风屏2'将有倾斜位置)。这样可以保证到达挡风屏2'上面的空气能够直接沿折板8的轮廓从折板8的前边缘12朝向壁10运动。

尽管所示实施例的特征在于壁10，该壁10至少局部可由空气透过(这样，所有空气或至少一部分可穿过该壁)，但是在可选实施例中，壁10对于空气为不可透过，这时该空气将完全在壁10的顶部上面流过。在这样的实施例中，壁10并不必须确定顶板开口的前部界限的一部分(或恰好在顶板开口下面的车辆内部的一部分)。甚至可以设想设置壁10，该壁10可以采取这样的构造，其中，它(至少局部)可由空气透过，并有空气不可透过的位置。

在未示出的实施例中，壁可以限制的方式向上/向下运动，例如通过相应的驱动装置。

如图2中最佳所示，空气引导空腔7沿车辆1横向方向的尺寸小于静止顶板部件2的局部部分的横向尺寸。这产生了当从侧部看车辆时吸引人的外观。

折板可以通过折板驱动装置18(只在图4中示意表示)而运动，该折板驱动装置18的驱动可以由控制器19根据一个或多个参数(例如车辆的速度)来控制。而且，可运动面板4可以通过面板驱动装置20(只在图4中示意表示)而运动，而面板驱动装置20和折板驱动装置18可以同步，例如，使得打开可运动面板20导致折板8运动至它的下部位置(可能与根据上述参数相组合，例如只有当车辆1以高于确定速度限制的速度行驶时)。壁的上述向上/向下运动(当设置时)也可以根据这些参数来控制。

本发明并不局限于前面所述的实施例，它可以在由附加权利要求确定的本发明范围内广泛地变化。

Claims (18)

1.一种用于车辆(1)的开口顶板结构，包括：静止顶板部件(2)，所述静止顶板部件确定外轮廓；在所述静止顶板部件中的顶板开口(3)；以及可运动面板(4)，用于打开和关闭所述顶板开口；其特征在于：所述开口顶板结构还包括在所述顶板开口(3)前部的空气引导空腔(7)，所述空气引导空腔能够通过可枢转的折板(8)来关闭，所述折板可绕在空腔引导空腔(7)的前端附近沿车辆的横向方向延伸的铰接轴线(9)而在用于关闭空气引导空腔的上部位置和用于打开空气引导空腔的下部位置之间枢转，在所述上部位置中，折板确定静止顶板部件(2)的初始外轮廓的一部分，在所述下部位置中，折板确定空气引导空腔的临时底部，且折板(8)的前边缘(12)大致连接静止顶板部件(2)的外轮廓，其中，空气引导空腔的后端由壁(10)确定，所述壁沿车辆的横向方向从静止顶板部件(2)的外轮廓大致竖直地向下延伸。

2.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：壁(10)不能透过空气。

3.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：壁(10)至少局部可透过空气，并确定了顶板开口(3)的前部界限的一部分。

4.根据权利要求3所述的开口顶板结构，其中：壁(10)的至少一部分包括网状材料(11)。

5.根据权利要求3或4所述的开口顶板结构，其中：壁(10)还设置有设计成用于对穿过壁的空气产生文丘里效应的装置。

6.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：折板(8)具有后边缘(14)，所述后边缘设置有密封装置(15)，所述密封装置用于在折板的上部位置中与静止顶板部件(2)接合并用于在折板的下部位置中与壁(10)接合。

7.根据权利要求6所述的开口顶板结构，其中：壁(10)具有要与折板(8)的密封装置(15)接合的侧部，所述侧部与当折板在折板的上部位置和下部位置之间运动时所述密封装置遵循的轨道相对应地弯曲。

8.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：壁(10)设置有设计成用于增加沿着壁和/或穿过壁的空气的湍流的装置。

9.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：折板(8)在折板的下部位置中大致水平地延伸。

10.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：车辆(1)直接在空气引导空腔(7)前部设置有顶板部件或挡风屏(2')，所述顶板部件或挡风屏(2')确定第一方向(16)，所述第一方向与车辆的纵向水平方向成一角度，其中，在所述第一方向(16)和处于其下部位置的折板(8)之间的角度(α)最多为30°。

11.根据权利要求10所述的开口顶板结构，其中：在所述第一方向(16)和处于其下部位置的折板(8)之间的角度(α)最多为25°。

12.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：空气引导空腔(7)沿车辆(1)的横向方向的尺寸小于静止顶板部件(2)的局部部分的横向尺寸。

13.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：折板(8)可通过折板驱动装置(18)而运动，所述折板驱动装置的驱动由控制器(19)根据一个或多个参数来控制。

14.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：可运动面板(4)可通过面板驱动装置(20)而运动，折板(8)可通过折板驱动装置(18)而运动，面板驱动装置(20)和折板驱动装置(18)同步。

15.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：壁(10)可沿向上方向和/或向下方向而运动。

16.根据权利要求1所述的开口顶板结构，其中：空气引导空腔(7)具有前部横向长度(C1-C2)，所述前部横向长度大于后部横向长度(C3-C4)。

17.根据权利要求4所述的开口顶板结构，其中：所述网状材料(11)为网材料或格栅材料。

18.根据权利要求13所述的开口顶板结构，其中：所述参数为车辆的速度。

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