CN108773418B - 一种汽车多关节主动调节尾翼 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车多关节主动调节尾翼，包括翼板机构、驱动机构、连接杆及基座；翼板机构为凸轮型，翼板机构包括包裹层及多个翼板，多个翼板均设置在包裹层内，翼板机构圆轮部位内设有可驱动连接杆转动的驱动机构，包裹层外表面光滑且具有弹性；连接杆一端与驱动机构固接，另一端与翼板机构凸轮部位转动连接，驱动机构与基座转动连接，基座通过支杆与翼板机构圆轮部位连接，支杆与基座转动连接，支杆与翼板机构凸轮部位转动连接。本发明所述的一种汽车多关节主动调节尾翼，解决了汽车行驶过程中不能实现随车速变化调整尾翼的高度和倾斜角度，进而使汽车的燃油经济性和稳定性下降问题。

Description

一种汽车多关节主动调节尾翼

技术领域

本发明属于汽车尾翼技术领域，尤其是涉及一种汽车多关节主动调节尾翼。

背景技术

汽车尾翼，也称为扰流板，其作用是可以有效地减少汽车在高速行驶时的空气阻力，以节省燃油消耗，此外，也可以减小汽车升力，提高汽车对地面的附着力，使汽车具有良好的操稳性。现有的汽车尾翼主要为固定式结构，然而，汽车行驶过程中车速变化复杂，不同车速下所需要的车尾压力是不同的。现有的汽车尾翼不能实现随车速变化调整尾翼的高度和倾斜角度，使汽车的燃油经济性和稳定性下降。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车多关节主动调节尾翼，解决了汽车行驶过程中不能实现随车速变化调整尾翼的高度和倾斜角度，进而使汽车的燃油经济性和稳定性下降问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车多关节主动调节尾翼，包括翼板机构、驱动机构、连接杆及基座；

所述翼板机构为凸轮型，所述翼板机构包括包裹层及多个翼板，多个所述翼板均设置在所述包裹层内，所述翼板机构圆轮部位内设有可驱动连接杆转动的驱动机构，所述包裹层外表面光滑且具有弹性；

所述连接杆一端与所述驱动机构固接，另一端与所述翼板机构凸轮部位转动连接，所述驱动机构与所述基座转动连接，所述基座通过支杆与所述翼板机构圆轮部位连接，所述支杆与所述基座转动连接，所述支杆与所述翼板机构凸轮部位转动连接。

进一步的，多个翼板为两个，分别为第一翼板及第二翼板，所述包裹层内设有第一翼板空腔及第二翼板空腔，所述第一翼板空腔设置在所述翼板机构圆轮部位，所述第二翼板空腔设置在所述翼板机构凸轮部位，所述第一翼板设置在所述第一翼板空腔内，所述第二翼板设置在所述第二翼板空腔内，所述驱动机构设置在所述第一翼板及所述第二翼板之间，所述支杆与所述第二翼板转动连接。

进一步的，所述第一翼板及所述第二翼板之间设有驱动仓，所述驱动机构设置在所述驱动仓内。

进一步的，所述驱动机构包括舵机、蜗杆和涡轮，所述舵机驱动连接所述涡轮，所述涡轮驱动连接所述蜗杆，所述蜗杆通过第一轴承与所述基座连接，所述蜗杆与所述连接杆固接。

进一步的，所述翼板机构前后两侧均设有所述基座、连接杆及支杆。

进一步的，所述蜗杆通过第一轴承与所述包裹层连接。

进一步的，所述基座内部设有空心管道。

进一步的，所述支杆一端通过第二轴承与所述基座连接，另一端通过第二轴承与所述第二翼板连接。

相对于现有技术，本发明所述的一种汽车多关节主动调节尾翼具有以下优势：

本发明所述的一种汽车多关节主动调节尾翼，尾翼整体结构根据空气动力学原理，采用多关节分段技术，使得汽车尾翼能够根据不同的车速或车况时，自动变化拱度，从而更好的优化汽车行驶时的阻力和升力性能，不仅能够有效节约能源，还能提高汽车行驶稳定性，缩短刹车距离，提高安全性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种汽车多关节主动调节尾翼外部正视结构示意图；

图2为本发明实施例所述的一种汽车多关节主动调节尾翼内部剖视结构示意图；

图3为本发明实施例所述的一种汽车多关节主动调节尾翼驱动装置结构示意图；

图4为本发明实施例所述的一种汽车多关节主动调节尾翼中的第一翼板的结构示意图。

附图标记说明：

1-包裹层；2-第一翼板；3-第一轴承；4-连接杆；5-第二翼板；6-第二轴承；7-支杆；8-基座；9-驱动仓；10-舵机；11-蜗杆；12-涡轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种汽车多关节主动调节尾翼，如图1所示，包括翼板机构、驱动机构、连接杆4及基座8；

翼板机构为凸轮型，凸轮型为直径不同的两个圆(大圆及小圆)组合成的具有曲线轮廓，圆轮部位为大圆，凸轮部位为小圆；

翼板机构包括包裹层1及多个翼板，多个翼板均设置在包裹层1内，翼板机构圆轮部位内设有可驱动连接杆4转动的驱动机构，包裹层1外表面光滑且具有弹性；

包裹层1的作用有三个：一是保护内部构件；二是保证尾翼表面的平整，优化空气动力学性能；三是吸收气流扰动造成的噪音，提高乘车舒适性。

连接杆4一端与驱动机构固接，另一端与翼板机构凸轮部位转动连接，驱动机构与基座8转动连接，基座8通过支杆7与翼板机构圆轮部位连接，支杆7与基座8转动连接，支杆7与翼板机构凸轮部位转动连接。

多个翼板为两个，分别为第一翼板2及第二翼板5，包裹层1内设有第一翼板空腔及第二翼板空腔，第一翼板空腔设置在翼板机构圆轮部位，第二翼板空腔设置在翼板机构凸轮部位，第一翼板2设置在第一翼板空腔内，第二翼板设置在第二翼板空腔内，驱动机构设置在第一翼板2及第二翼板5之间，支杆7与第二翼板5转动连接。

第一翼板2及第二翼板5之间设有驱动仓9，驱动机构设置在驱动仓9内。

驱动机构包括舵机10、蜗杆11和涡轮12，舵机10驱动连接涡轮12，涡轮12驱动连接蜗杆11，蜗杆11通过第一轴承3与基座8连接，蜗杆11与连接杆4固接。

翼板机构前后两侧均设有基座8、连接杆4及支杆7，蜗杆11通过第一轴承3与包裹层1连接。

基座8内部设有空心管道。支杆7一端通过第二轴承6与基座8连接，另一端通过第二轴承6与第二翼板5连接。

本实例的工作方式

如图1-4所示，一种汽车多关节主动调节尾翼，第一翼板2与第二翼板5设置在柔性材料所制成的包裹层1内，第一翼板2与第二翼板5相临近的端面上设有“凸”形结构的驱动仓9，驱动仓9中设置有驱动装置，驱动装置包括舵机10、蜗杆11和涡轮12，其中的涡轮12的中心轴与舵机10的输出轴相连接，涡轮12的咬齿与蜗杆11上的螺纹齿相匹配，蜗杆11的两端分别设有第一轴承3，蜗杆11通过第一轴承3与翼板机构两侧的基座8连接，涡杆11的两端还通过螺旋固定连接杆4，连接杆4的另一端与第二翼板5的侧面相连接，第二翼板5的前端设有第二轴承6，支杆7通过第二轴承6与第二翼板连接，支杆7通过第二轴承6与基座8相连接。

在实际应用中，第一翼板2和第二翼板5为同一NACA翼形板所截成的两部分，两者之间的距离为5-10mm，NACA翼形是目前公认的理想翼形，具有空气动力学性能最优的有点，第一翼板2和第二翼板5之间的距离大小需要根据所调节变化角度范围所定，所需变化角度越大，该距离随之越大。

在实际应用中，包裹层1的材质为橡胶，通过模具浇注而成，共分为三部分，外表面与第一翼板2和第二翼板5相匹配的空腔，包裹层1前后两侧对称，并通过密封胶条与中间的第一翼板空腔及第二翼板空腔连接。

在实际应用中，将基座8固定设置在车体上，通过基座8内部的空心管道，将舵机10的控制连接构件在空心管道内部穿设，进而保证布线整齐。

根据车况或路况的需要，通过汽车主控系统对舵机10的转向进行控制，当舵机10转动时，涡轮12传动至连接杆4转动，第二翼板5绕蜗杆11进行转动，从而改变尾翼的形状和拱度。

根据空气动力学原理，当车速较高时，可将第二翼板5向上转动，从而产生较大的下压力，提高汽车行驶的稳定性，同时可以缩小刹车距离；当车速较低时，可将第二翼板5向下转动，从而产生较大的上升力，降低与底面的摩擦，进而减小行驶阻力，节约油耗；同时遇到不同路况或风况的情况下，系统自动调节第二翼板5的角度，从而改善汽车尾流状态，降低风阻，提高燃油经济性。

本实施例中介绍的是两关节状态的尾翼状态，两关节状态既是结构中使用两个翼板，实际使用及实施中可以根据需要采用三关节(翼板)或四关节(翼板)设计，原理与本实施例相同。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种汽车多关节主动调节尾翼，其特征在于：包括翼板机构、驱动机构、连接杆(4)及基座(8)；

所述翼板机构为凸轮型，所述翼板机构包括包裹层(1)及多个翼板，多个所述翼板均设置在所述包裹层(1)内，所述翼板机构圆轮部位内设有可驱动连接杆(4)转动的驱动机构，所述包裹层(1)为外表面光滑且具有弹性的所述包裹层(1)；

所述连接杆(4)一端与所述驱动机构固接，另一端与所述翼板机构凸轮部位转动连接，所述驱动机构与所述基座(8)转动连接，所述基座(8)通过支杆(7)与所述翼板机构圆轮部位连接，所述支杆(7)与所述基座(8)转动连接，所述支杆(7)与所述翼板机构凸轮部位转动连接，

多个翼板为两个，分别为第一翼板(2)及第二翼板(5)，所述包裹层(1)内设有第一翼板空腔及第二翼板空腔，所述第一翼板空腔设置在所述翼板机构圆轮部位，所述第二翼板空腔设置在所述翼板机构凸轮部位，所述第一翼板(2)设置在所述第一翼板空腔内，所述第二翼板设置在所述第二翼板空腔内，所述驱动机构设置在所述第一翼板(2)及所述第二翼板(5)之间，所述支杆(7)与所述第二翼板(5)转动连接，

所述第一翼板(2)及所述第二翼板(5)之间设有驱动仓(9)，所述驱动机构设置在所述驱动仓(9)内，

所述驱动机构包括舵机(10)、蜗杆(11)和涡轮(12)，所述舵机(10)驱动连接所述涡轮(12)，所述涡轮(12)驱动连接所述蜗杆(11)，所述蜗杆(11)通过第一轴承(3)与所述基座(8)连接，所述蜗杆(11)与所述连接杆(4)固接，

所述翼板机构前后两侧均设有所述基座(8)、连接杆(4)及支杆(7)，

所述蜗杆(11)通过第一轴承(3)与所述包裹层(1)连接，

所述支杆(7)一端通过第二轴承(6)与所述基座(8)连接，另一端通过第二轴承(6)与所述第二翼板(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车多关节主动调节尾翼，其特征在于：所述基座(8)内部设有空心管道。