CN109414986A - 密封装置中的空气流的取向 - Google Patents

Abstract

本发明特别地涉及一种用于密封机动车辆的空气入口的密封装置(100)，包括一组可动翼板(101)和固定偏转器(102)，该固定偏转器(102)位于该组可动翼板(101)的下游并且布置成将通过空气入口进入的空气输送到热交换器(200)的周边区域。

Description

密封装置中的空气流的取向

技术领域

该描述的目的特别是一种用于机动车辆前端的密封装置，也称为主动格栅挡板，或者是空气入口控制装置。这样的装置有时用首字母缩略词AGS表示，源自英文表达“Active Grille Shutter”。

背景技术

机动车辆的空气动力学是一个重要特征，因为它特别影响燃料消耗(因此污染)以及所述车辆的性能。当机动车辆高速行驶时，这特别地重要。

用于前端的密封装置允许经由机动车格栅打开或关闭空气的进入。在打开位置，空气可以通过格栅循环并参与冷却机动车辆的发动机。在关闭位置，空气不会经由格栅穿过，从而减少阻力，从而减少燃料消耗和二氧化碳排放。因此，当发动机不需要被外部空气冷却时，AGS允许降低能量消耗和污染。机动车辆的前端通常由两个主空气入口组成，即所谓的上部路径和下部路径。所述两个路径通常由梁隔开以防止冲击(保险杠梁)。

机动车辆的空气加热器通常布置在所述梁的后面。

用于前端的密封装置通常包括由前端处的致动器控制的翼板，以便减小阻力系数并且还改善冷却和空调性能。所述翼板通常是平面的并且通常竖直地取向(在安装它们的机动车辆的参考系内)处于关闭位置并且水平地(在所述相同的参考系中)处于打开位置。所述枢转的翼板可以在打开位置和关闭位置之间移动，在打开位置，每个翼板构成的平面平行于进入机动车辆的进入空气流，在关闭位置，每个翼板构成的平面垂直于气流。因此，当天气寒冷时，可以关闭翼板，这允许发动机和乘客室更快地加热，然后可以基于冷却发动机和/或乘客室的需要打开所述翼板。

通常存在障碍物(其可以例如连接到车辆的形状)，其阻止空气加热器以在经由车辆的前端穿过到车辆中的气流的精确对准放置。在这些情况下，空气加热器的一部分永远不会被气流到达，因此不会以最佳方式冷却。通过取向密封装置的翼板以便以合适的方式偏转气流，可以解决这个困难。但是，需要非常宽的翼板来充分地偏转气流。因此，使这种非常宽的翼板转动(以便以最佳方式取向它们)所需的扭矩可以非常高。为了避免遇到这种困难，可以在前端的可动翼板和加热器之间放置固定偏转器。这样，可动翼板将确保前端的打开和关闭，并且当所述前端打开时，固定偏转器将确保如果不存在则不会达到的加热器的部分的冷却。然而，当使用这种固定偏转器时，所述非常宽的固定偏转器将在发生事故时位于关键路径上并且可能导致可能的大量损坏。

发明内容

本发明旨在改善该情况。

本发明特别涉及一种用于密封机动车辆的空气入口的装置，包括一组可动翼板和包括第一和第二材料的固定偏转器，第一材料比第二材料更刚性，固定偏转器位于相对于该组可动翼板的空气流的下游并被布置成当安装在机动车辆中时以便使进入的空气通过机动车辆的空气入口朝向机动车辆的空气加热器的周边区域。固定偏转器至少部分地在空气入口的宽度内延伸。显然，固定偏转器可以在超过空气入口宽度的一半内延伸，并且可能可以在空气入口的整个宽度内延伸。

这样的密封装置的优点特别地在于，固定偏转器可以取向成使密封装置中的一部分进入的空气流朝向空气加热器的一部分(所述空气加热器的周边区域)偏转，如果不是，则其不会暴露于所述进入的空气流并且不会很好地冷却。密封装置的优点还在于，第一材料允许确保固定偏转器的刚性。事实上，所述刚性必须足够，使得进入的空气流不会使所述固定偏转器太强烈地变形，使得所述固定偏转器能够以合适的方式偏转所述进入的空气流。密封装置的优点还在于，在发生事故的情况下，由于第二(更柔性)材料，由第一(刚性)材料制成的部件能够在保持彼此连接的同时断裂。因此，固定偏转器作为一单元避免不具有大于其他相邻部件的阻力的阻力(这可能是它以第一材料完全实现的情况)。实质上，优选的是例如用空气加热器损坏固定偏转器而不是用固定偏转器损坏空气加热器。这也避免了使固定偏转器的碎片分散在机动车辆中(在那里它们可能造成额外的损坏)或者在机动车辆的周围区域中，在那里它们可能构成危险的碎屑(例如，行人或骑自行车者可能滑倒在其上)。

根据本发明的装置可以包括单独或组合的一个或多个以下特征。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器的表面至少是每个可动翼板的表面的两倍。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器包括第一和第二材料，第一材料比第二材料更刚性。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器包括由第一材料实现的多个平行的纵向元件，这些纵向元件通过用所述第一材料实现的桥接件连接在一起，以及用第二材料实现的多个平行的纵向元件。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器通过双注入模制获得。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器通过注入第一材料然后注入第二材料而获得。

本发明特别涉及一种密封装置，其中第一材料是聚丙烯，其包括30％的玻璃纤维。

本发明特别涉及一种密封装置，其中第二材料是热塑性弹性体。

本发明特别涉及一种包括垫圈的密封装置，该垫圈布置成将密封装置连接到空气加热器，固定偏转器安装在垫圈上。

本发明特别涉及一种密封装置，其中固定偏转器经由由至少与第一材料一样刚性的材料制成的部件安装在密封装置上。

本发明特别涉及一种密封装置，其中可动翼板和固定偏转器各自具有细长形状，固定偏转器的纵向方向和可动翼板的纵向方向平行。

附图说明

在阅读下面的描述后，本发明的其他特征和优点将显现出来。这纯粹是说明性的，必须根据附图阅读，在附图中：

-图1是根据本发明的密封装置的透视前视图；

-图2是根据本发明的部分地由空气加热器隐藏的密封装置的透视后视图；

-图3是根据本发明的密封装置的纵向截面图；

-图4是可能的密封装置的纵向截面图；

-图5是根据本发明的密封装置的透视后视图。

具体实施方式

当将元件限定为上部、下部、之上、之下、竖直、水平、纵向、侧向、横向、高、低、后、前或前面时，所述元件在安装状态下在机动车辆中的布置除非另有说明，否则在车辆的参考系内，参考系，其中其纵向轴线平行于车辆的行驶方向，当车辆通过将其转向装置置于空档位置而沿直线前进时，其中其横向轴线垂直于所述行进方向，同时相对于车辆水平，并且其中其竖直轴线平行于车辆的竖直方向。

以下实现方式是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定表示在实施例的框架内提到的每个元件仅涉及所述相同实施例，或者所述实施例的特征仅适用于该实施例。

图1是根据本发明的密封装置100的透视前视图。所述装置设置有可动翼板，其由附图标记101表示，并且具有十一个其他类似的可动翼板(其也可由附图标记101表示)。所述翼板通常围绕侧向轴线是可旋转的。它们通常由未示出的致动器(例如电动机)控制，该致动器根据情况打开它们或关闭它们。图1中的密封装置100的可见部分未示出所要求保护的所有特征。

图2是根据本发明的密封装置100(如图1所示)的透视后视图，其部分地由空气加热器200隐藏。图2示出了密封装置100和空气加热器的相应位置。也在这里，图2中的密封装置100的可见部分也未示出所要求保护的所有特征，某些特征特别地被空气加热器隐藏。

图3是根据本发明的密封装置100的纵向截面图。后者包括可动的翼板101，其根据它们是打开还是关闭，允许相对的风300通过或不通过。在图3中，可动翼板101打开并允许相对的风300通过。密封装置100的垫圈106将密封装置连接到空气加热器200。固定偏转器102使相对的风300的一部分朝向空气加热器200的一部分偏转，否则该部分不会被相对的风冷却。

图4是可能的密封装置的纵向截面图，其重述了图3中所示特征中的许多特征(相同的附图标记表示相同的元件)，但未实施本发明。它不包括任何固定偏转器，因此不会使相对的风300朝向热加热器的区域400偏转，因此也不会冷却。

图5是根据本发明的密封装置的透视后视图。图5更具体地示出了固定偏转器(由所提到的元件103，104，105，106组成)的可能结构。在此特殊情况下，固定偏转器包括细长部件103，该细长部件103由刚性材料实现并通过由刚性材料制成的非常精细的正交桥接件104连接(刚性材料可以是与用于细长部件103的刚性材料相同的刚性材料，或不同的刚性材料)。固定偏转器的其他部分105由柔性材料实现，如垫圈106。在冲击的情况下，桥接件能够断裂并因此通过压缩或折叠以在柔性材料所实现的部件而允许固定偏转器被压碎。

根据第一实施例，用于密封机动车辆的空气入口的装置100包括一组可动的翼板101和固定偏转器102。可动的翼板101的数量在本发明的框架内不太重要。足以使所述数量适合于所讨论的车辆，特别地适于前端的开口的表面，或者特别是，适合于车辆制造商的美学选择。可动翼板例如竖直或水平放置。根据可能的实施方式，密封装置包括至少三个翼板101。

固定偏转器102包括第一和第二材料，第一材料比第二材料更刚性。

根据可能的实施方式，固定偏转器102仅包括两种材料，一种材料比另一种材料更刚性。根据可能的实施方式，固定偏转器102包括第一组所谓的刚性材料和第二组所谓的柔性材料。也可以只有一种刚性材料和多种柔性材料，反之亦然。

术语柔性和刚性以相对方式理解。因此，刚性材料是比所谓的柔性材料更刚性的材料。在多种所谓的刚性材料和/或所谓的柔性材料的情况下，任何所谓的刚性材料比任何所谓的柔性材料更刚性。根据可能的实施方式，刚性材料应理解为其中拉伸强度和挠曲强度超过4000MPa的材料。根据一变型，这些强度超过5000MPa。

固定偏转器102放置在所有可动翼板101的下游。“放置在下游”应理解为相对风(与机动车辆的行进方向相反)首先到达所有可动翼板101然后仅在此之后，抵达固定偏转器102。固定偏转器102被布置成当它安装在机动车辆中时以便使进入的空气(相对风)通过机动车辆的空气入口朝向机动车辆的空气加热器200的周边区域。所述周边区域例如位于空气加热器的底部。由于例如与机动车辆中的可用空间相关的原因，空气加热器实际上可以位于比空气入口低的位置，因此未偏转的进入气流可以不到达空气加热器的底部。显然，其他外围区域是可能的，特别是根据空气入口相对于空气加热器的布置。

根据一可能的实施方式，由刚性材料制成的部件使得即使在存在强相对风的情况下也会变形很小(例如，对应于机动车的相对风，其设有密封装置，高速行驶，如80公里/小时)。如果所述部件是用柔性材料实现的，它们会变形很多。

从一定的速度(例如80公里/小时)，密封装置的可动翼板通常是关闭的(因此固定偏转器不受强烈的相对风)，从而减小阻力。从所述速度，相对风在任何情况下都到达空气加热器(机动车辆未完全密封在空气中)。在所述速度(或更高的速度)下，即使可动翼板关闭(例如，空气可以通过车辆下方)，空气加热器也因此被冷却。根据一可能的实施方式，固定偏转器的尺寸不需要设计成在面对对应于机动车速度的相对风时基本不变形，所述速度超过可动翼板在任何情况下关闭的阈值(对于例如80公里/小时以上)。

根据一实施方式，由刚性材料制成的部件在它/它们受到重大冲击时断裂，而由柔性材料制成的部件在它/它们受到重大冲击时变形。重大冲击是例如由涉及设置有密封装置的机动车辆的事故引起的冲击，这导致密封装置和/或机动车辆的空气加热器的变形，和/或还导致密封装置和机动车辆的空气加热器(在正常情况下相对于彼此固定)的相对运动。

根据第二实施例，根据第一实施例的密封装置的固定偏转器102的表面至少是每个可动翼板101的表面的两倍。换句话说，固定偏转器的表面是最大可动翼板(表面最大的翼板)的至少两倍，假定可动翼板不都是相同的。因此，固定偏转器适于承受比由于相对风而施加到可动翼板的力更大的力。

根据第三实施例，根据第一或第二实施例的密封装置的固定偏转器102包括多个平行的纵向元件103，该纵向元件103由第一材料实现并且通过由所述第一材料实现的桥接件104连接在一起，以及用第二种材料实现的多个平行的纵向元件105。根据一可能的实施方式，固定偏转器通过用第一材料和第二材料实现的交替的纵向元件形成，全部平行在一起，穿过纵向元件的桥接件用第二材料实现以便连接用第一种材料实现的纵向元件。因此，桥接件为整个结构提供了刚性，从而形成固定偏转器。

在沿着所述桥接件的轴线的严重压力(特别是由冲击引起)的情况下，所述桥接件因此能够断裂。因此，由于利用第二材料实现的纵向元件的柔性，整个结构可以以手风琴的方式后退。根据可能的实施方式，桥接件与借助于第一材料实现的平行的纵向元件正交。

根据第四实施例，根据第一至第三实施例之一的密封装置的固定偏转器102通过双注入模制获得。以该方式，固定偏转器102通过一次单独的模制操作获得。这避免了固定偏转器的刚性和柔性部件的单独生产，然后是它们的安装。这使生产更容易。由此产生的质量也可能是优越的，某些风险，例如在安装阶段中不正确处理的风险，以及要安装的部件不能精确互补的风险被消除。

根据第五实施例，根据第四实施例的密封装置的固定偏转器102通过一次注入第一材料，然后一次注入第二材料，而获得。因此，例如，可以一次性进行模制固定偏转器的刚性结构，然后一次性用第二材料填充包括刚性桥接件的空间。在所述示例中，第二次注入允许结构被加强(桥接件可能在结构上是脆弱的但是刚性的)并且所有元件被连接在一起，使得即使一个或多个桥接件在冲击之后断裂，所述固定偏转器也保持为单件。

根据第六实施例，根据第一至第五实施例之一的密封装置的第一材料是PPGF30。PPGF30是通过用30％玻璃纤维(缩写词的GF部分源自于此)增强基础合成材料(聚丙烯，缩写的PP部分源于此)而获得的。所述混合物增加了刚性并提高了复合材料的强度，同时确保了更好的抗热变形性。抗冲击性降低，同时拉伸强度和弯曲强度分别增加(对于某些PPGF30s)，高达6500MPa和5500MPa。其密度通常约为1.15克/立方厘米。

根据第七实施例，根据第一至第六实施例之一的密封装置的第二材料是TPE。TPE是源自ThermoPlastic Elastomer(表示热塑性弹性体)的英文首字母缩略词。TPE构成共聚物家族。这些特别地可以是嵌段共聚物。但它们也可以是聚合物的机械混合物，其被描述为聚合物-聚合物混合物。所述混合物通常包括热塑性聚合物和弹性体。因此，TPE结合了弹性体的弹性和热塑性特性(它们在暴露于热时以可逆的方式熔化和硬化)。

TPE比例如PPGF30更柔性。因此，它们允许固定偏转器在发生冲击时折叠并且避免损坏机动车辆的其他部件(或者至少减少损坏)。TPE还允许固定偏转器的不同元件保持附接，即使一个或多个桥接件已经断裂。因此，机械师可以拆除损坏的固定偏转器，并在放回因事故而移位的不同元件后用新的偏转器替换它。因此，固定偏转器允许事故的一部分冲击被吸收，而不会损坏相邻的部件，并且不会留下任何碎屑，因为破坏的固定偏转器原则上保持为单件。

根据第八实施例，根据第一至第七实施例之一的密封装置包括垫圈106，垫圈106布置成将密封装置连接到空气加热器200。因此，穿过到密封装置中的气流整体投射到加热器上而没有部分流动无用地朝向其他部件偏转，因为它是密封装置旨在冷却的加热器。固定偏转器安装在垫圈上。根据可能的实施方式，固定偏转器和垫圈由单个部件形成。第二种材料可用于实现一种角撑板形式的垫圈，该角撑板将密封装置连接到加热器上。

根据第九实施例，根据第一至第八实施例之一的密封装置的固定偏转器102经由以与第一材料一样刚性的材料制成的部件安装在密封装置100上。所述材料例如是第一材料。它也可以是不同的材料。这样的刚性安装允许固定偏转器以固定方式取向。

根据第十实施例，根据第一至第九实施例之一的密封装置的可动翼板101和固定偏转器102均具有细长形状，固定偏转器的纵向方向和可动翼板的纵向方向为平行的。然而，变体是可能的。例如，可动翼板可以是竖直的，而固定偏转器是水平的。

Claims (11)

1.一种用于密封机动车辆的空气入口的密封装置(100)，包括一组可动翼板(101)和固定偏转器(102)，所述固定偏转器(102)位于该组可动翼板(101)的下游并且布置成以便使进入的空气穿过所述空气入口朝向空气加热器(200)的周边区域。

2.如权利要求1所述的密封装置，其中，固定偏转器(102)的表面至少是每个可动翼板(101)的表面的两倍。

3.如前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述固定偏转器(102)包括第一材料(103，104)和第二材料(105)，所述第一材料比所述第二材料更刚性。

4.如前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述固定偏转器(102)包括用所述第一材料实现的多个平行的纵向元件(103)，该多个平行的纵向元件(103)通过用所述第一材料实现的桥接件(104)连接在一起；以及用第二材料实现的多个平行的纵向元件(105)。

5.如前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述固定偏转器是通过双注入模制获得的。

6.如权利要求5所述的密封装置，其中，所述固定偏转器是通过注入第一材料然后注入第二材料而获得的。

7.如前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述第一材料是包括30％的玻璃纤维的聚丙烯。

8.如前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述第二材料是热塑性弹性体。

9.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，包括垫圈(106)，该垫圈布置成以便将所述密封装置连接到空气加热器(200)并且使得穿入所述密封装置的空气流被投射到所述加热器上，所述固定偏转器安装在垫圈上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，所述固定偏转器(102)经由以至少与所述第一材料一样刚性的材料制成的部件安装在所述密封装置(100)上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置，其中，受控制的翼板(101)和所述固定偏转器(102)每个都具有细长形式，所述固定偏转器的纵向方向和所述可动翼板的纵向方向是平行的。