CN109484161A - 用于机动车的具有集成的光导体的气门设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的气门设备，包括具有穿流开口的框架，至少一个气门以伸入所述穿流开口的方式或穿过穿流开口的方式相对于框架可运动地支承在框架上，其中至少一个气门能够在关闭位置和打开位置之间调节，以改变在预设的入流时每单位时间穿过穿流开口的气体量，其中至少一个气门在关闭位置中与在打开位置中相比更大程度地减少穿流开口的可穿流的横截面，其中气门设备还包括运动驱动器，运动驱动器与气门以传递运动和力的方式耦联，以便驱动气门在关闭位置和打开位置之间运动。根据本发明提出，气门设备的至少一个气门作为照明气门具有活门光导体，活门光导体具有光出射面，在活门光导体中传递的光能够穿过光出射面射出到照明气门的外部环境。

Description

用于机动车的具有集成的光导体的气门设备
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的气门设备。气门设备包括具有穿流开口的框架，至少一个气门，沿运行中的入流方向观察，以伸入穿流开口的方式或以穿过所述穿流开口的方式相对于框架可运动地支承在所述框架上，其中至少一个气门能够在关闭位置和打开位置之间调节，以改变在预设的入流时每单位时间穿过穿流开口的气体量，其中至少一个气门在关闭位置中与在打开位置中相比更大程度地减少穿流开口的可穿流的横截面，其中气门设备还包括运动驱动器，所述运动驱动器与至少一个气门以传递运动和力的方式耦联，以便驱动至少一个气门在关闭位置和打开位置之间运动。
背景技术
这种类型的气门设备例如从DE 10 2015 210 683 A1中或从DE 10 2008 013 422A1中已知。开头提到类型的气门设备在机动车上通常用于，通过将至少一个气门在打开位置和关闭位置之间相应地调节，使穿流开口对于对流的冷却空气的穿流是可穿流的或者阻止这种穿流。
通常，这种气门设备设置在机动车的前侧上，在该处在承载气门设备的机动车向前行驶时所述气门设备由行驶风入流。行驶风于是能够形成所谓的对流的冷却空气，所述冷却空气能够穿过穿流开口沿穿流方向入流位于穿流开口下游的机组，以便冷却所述机组。例如，沿穿流方向在穿流开口下游和在至少一个气门下游设置有换热器，所述换热器用于机动车的运行液体，例如用于冷却液体或用于润滑剂。
同样，在穿流开口附近，通常沿穿流方向在穿流开口下游和在气门下游能够设置有通风装置，所述通风装置在承载气门设备的机动车的行驶速度不足以用于足够的对流的冷却时，在穿流开口打开时将空气穿过穿流开口吸入并且还尤其穿过换热器吹入要对流地冷却的机组中。
这种尤其用于设置在机动车的前侧上的气门设备，普遍地通过上文提到的示例性的文献已知。
发明内容
本发明的目的是，改进开头提到的气门设备，使得即使在黑暗中也可从承载气门设备的车辆外部识别所述气门设备所处于的运行位置。
根据本发明，所述目的通过开头提到类型的气门设备实现，其中气门设备的至少一个气门作为照明气门具有活门光导体，所述活门光导体具有光出射面，在活门光导体中传递的光能够穿过所述光出射面射出到照明气门的外部环境。
如果光能够穿过照明气门的活门光导体朝向照明气门的外部环境射出或照出，那么可从气门设备外部察觉到光。因为活门光导体设置在照明气门上，所以所述活门光导体与照明气门共同地在其运行位置：关闭位置和打开位置之间调节，其中通过光出射面射出的光的察觉在观察者位置基本上恒定时在照明气门的不同的运行位置中由观察者不同地察觉。因此，即使在完全没有外部光源时也能够识别照明气门的相应的位置。
在本申请的意义上的“光导体”是这种至少在光传导方向上透明的构件，所述构件由于其实体的设计方案而能够将光沿光传导方向传导，因为基于由在光导体中所使用的材料的折射率，在光导体中传播的光在光导体的边界面上向回反射到光导体中进而能够主要地、优选仅通过光出射面离开光导体。因此，在光出射面上的光效率是非常高的，这能够实现，将功率强度较小的光源用于将光馈入活门光导体中。
原则上可行的是，光源直接设置在照明气门上。然而，始终尽力保持运动质量尽可能小，这也适用于照明气门。将光源为了将光馈入活门光导体中而远离照明活门地设置的可能性能够通过如下方式实现，即在框架上保持框架光导体，所述框架光导体与至少一个照明气门的活门光导体以传递光的方式耦联。因此，能够将光经由框架的框架光导体传递至至少一个照明气门的活门光导体。
为了在框架光导体和活门光导体之间传递光能够根据本发明的一个有利的改进方案提出，照明气门的活门光导体具有光电耦合部段，所述光电耦合部段与框架光导体的光电配合耦合部段以传递光的方式耦联。例如，活门光导体的部段能够作为光电耦合部段穿过作为光电配合耦合部段的框架光导体的部段或伸入该框架光导体的部段中。
框架光导体于是能够距光电配合耦合部段一定间距地具有馈入部段，所述馈入部段构成为用于将光馈入框架光导体中。所述馈入部段能够再与另一光导体或直接与光源耦联。
为了将气门设备作为组件在可运行之后能够提供用于安装到车辆上，根据本发明的一个有利的改进方案提出，所述气门设备具有光源，所述光源与框架光导体处于光传递连接，使得由或可由框架光导体传递由光源发射的光。优选地，光源具有至少一个LED，所述LED有利地要求小的结构空间并且相对于输送给所述光源的能量具有高的光效率。不言而喻，光源能够具有多个LED，以便例如能够提供不同的发光颜色或/和色温或/和更高的光强度。光源能够设置在框架上，例如设置在为此所设的、朝向多侧封闭的腔室中，使得出自光源的光尽可能地仅导入框架光导体中而不作为散射光进行干扰。
气门设备通常包括多个气门，所述气门通常彼此平行地设置。也就是说原则上可行的是，气门在任意运动轨道中在其打开位置及其关闭位置之间调节。优选地，气门然而以节约结构空间和运动空间的方式通过围绕平行于所述气门的纵轴线伸展的气门转动轴线的转动运动在其打开位置及其关闭位置之间旋转地调节。
为此还有利的是，将多个气门通过耦联构件，例如连接片耦联，以在打开位置和关闭位置之间一起运动。因此足够的是，驱动连接片引起运动，以便能够将所有气门或由多个气门构成的组同时在相同的运行位置之间调节，或者足够的是，将一个气门直接与运动驱动器耦联并且将其余气门直接通过连接片与运动驱动器耦联。这始终能够实现多个彼此耦联的气门的同步运动。
优选地，本发明的气门设备不仅具有多个气门，而且具有多个照明气门，所述照明气门基本上相同地构成。在此情况下，当框架光导体与多个照明气门的活门光导体以传递光的方式耦联时，能够以尽可能少的构件数量制造气门设备。对于在框架光导体和多个活门光导体之间的传递光的耦联的设计方案适用上文针对至少一个气门的活门光导体所描述的内容。
此外，如果本来与多个活门光导体以传递光的方式耦联的框架光导体也参与多个照明气门的耦联，以在其运行位置：关闭位置和打开位置之间一起运动，那么能够保持为了制造气门设备所需的构件的少的数量。因此，框架光导体能够是将多个照明气门为了一起运动而耦联的耦联构件的部分或能够是耦联构件本身。后一种情况尤其是可能的，如果如上文所描述，为了在框架光导体和活门光导体之间形成传递光的耦联而在活门光导体和框架光导体之间存在形状配合的然而可相对运动的连接。这种连接例如能够通过如下方式形成，即由光电耦合部段和光电配合耦合部段构成的耦联部段是圆柱形的或锥形的栓，所述栓接合到相关联的圆柱形的或负锥形的空槽中，所述空槽作为相应的另外的耦联部段的部分。相应的活门光导体于是能够是围绕圆柱形轴线或锥形轴线可转动的，然而所述相应的活门光导体沿两个垂直于圆柱形轴线或锥形轴线伸展的空间方向形状配合地与框架光导体耦联。
为了将光由照明气门在照明气门的外部环境中的尽可能大的空间范围上可觉察地放射，至少一个照明气门能够具有光学扩散设备，所述光学扩散设备与活门光导体的光出射面以传递光的方式耦联。光学扩散设备随后将其由活门光导体的光出射面传递的光根据其结构上的设计方案在预定的空间范围中散射。
原则上，活门光导体能够任意地设置在承载其的照明气门上。为了特别可靠地将活门光导体设置在照明气门上并且为了特别限定地将光放射到外部环境上，至少一个照明气门有利地在其在正常运行中迎流的前侧上具有空槽，光能够由活门光导体穿过所述空槽放射至照明气门的外部环境。优选地，活门光导体连同其具有光出射面的出射部段或与活门光导体以传递光的方式耦联的光学扩散设备设置在空槽中。
空槽能够具有任意构型。所述空槽能够是点状的空槽、具有一排中断的子空槽或例如也缝隙状地构成为长孔式空槽。
因为从未完全排除的是，在光导体中还没有一定量的散射光在本来不设计用于射出光的部位处射出，所以为了避免干扰的或混乱的散射光能够提出，至少一个照明气门在其与在正常运行中迎流的前侧相反的后侧上具有镶边，所述镶边将活门光导体或/和与所述活门光导体以传递光的方式耦联的扩散设备在至少两侧上，优选在多于两侧上，至少部分地，优选完全地覆盖。镶边优选是不透光的进而将活门光导体或/和光学扩散设备朝向如下侧部分地或完全地屏蔽，对于所述侧而言即使仅少量的光辐射也是不期望的。由此能够避免，气门在其打开位置中将光以不期望的方式通过在穿流开口中的在相邻的气门之间在打开位置中形成的缝隙射出。
对于相对于框架可运动的气门和尤其照明气门附加地，气门设备能够具有多个导流面，所述导流面相对于框架不可移动地支承在所述框架上。如同多个照明气门，导流面也伸入穿流开口中或者穿过所述穿流开口。优选地，导流面分别沿着纵轴线延伸，其中导流面的纵轴线相对于照明气门的或气门的纵轴线整体上平行。单个或多个导流面同样能够以上述方式设有传导面光导体，所述传导面光导体还从导流面起始，尤其穿过在导流面中的空槽，将光放射到气门设备的外部环境。为了通过传导面光导体发射光，能够设有与照明活门的光源分开的光源，以便使导流面在照明光学方面可与照明气门区分。例如，导流面能够通过其传导面光导体发射与照明气门不同颜色的光或/和能够发射更强的光或更弱的光。然而也能够将同一光源用于供应活门光导体以及传导面光导体。
导流面的传导面光导体也能够通过共同的连接光导体以传递光的方式连接，使得唯一的光源足以用于多个或所有导流面。因为导流面不可移动地设置在框架上，所以在连接光导体和传导面光导体之间的相对运动是不必要的。因此，甚至能够考虑将连接光导体和传导面光导体一件式地构成。
原则上，例如一旦车辆的点火装置被操作或承载气门设备的车辆的相应的电流供应装置被激活，照明气门或/和照明导流面能够持续地发射光。如果气门设备具有控制设备，那么对于外部环境的关于气门设备的操作或运行状态的信息然而能够是有利的，所述控制设备构成为用于控制运动驱动器的运行以及控制光源的运行。于是，控制设备能够构成为用于与运动驱动器的运动状态相关地驱动至少一个光源。例如，如果运动驱动器刚好是工作的并且照明气门改变其相对于框架的相对运动，那么至少一个照明气门或/和至少一个照明导流面于是能够更亮地或更暗地照明。替选地或附加地，在运动驱动器的运行持续期间，能够改变由照明气门或/和照明导流面发射的光色。同样可考虑，在照明气门相对于框架的静止状态中，照明气门或/和照明导流面的光发射连续地作为持续光发射，而在照明气门相对于框架运动期间所述光发射间歇地发射。
简单地且紧凑地，控制设备能够与运行驱动器一起容纳在共同的壳体中。优选地，控制设备和运动驱动器构成为组合的控制装置-执行机构-组件。因此，气门设备能够作为以准备使用的方式预装的组件提供并且安装到机动车上。
本发明也涉及一种具有如上文所描述的气门设备的机动车，其中至少一个照明气门的前侧在关闭位置中朝向向前行驶方向，所述照明气门在所述关闭位置中在机动车向前行驶时由行驶风入流。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明。附图示出：
图1示出本申请的气门设备的根据本发明的实施方式的粗略示意的俯视图，在背离运行中的迎流侧的后侧上设有在关闭位置中的气门。
图2示出具有在打开位置中的气门的图1的视图；以及
图3示出图1和2的气门设备的照明气门的粗略示意的纵剖视图。
具体实施方式
要明确指出的是，本申请的附图不是合乎比例的，鉴于气门相对于框架的相对运动方面也不是完全符合图示的。附图仅用于从原理上说明本发明并且相应是示意性质的。
在图1和2中，用于车辆的气门设备的根据本发明的实施方式普遍用10表示。气门设备10在此包括框架12，所述框架构成为用于固定在机动车11上。框架12具有由两个子穿流开口14a和14b形成的穿流开口14。在沿垂直于图1和2的绘图平面的入流方向穿过观察时，多个基本上相同类型的气门16以贯穿相应的子穿流开口14a和14b的方式围绕转动轴线D可转动地支承在框架上。为了清楚，仅个别气门16和转动轴线D设有附图标记。然而清楚的是，本申请的所有气门构成为相同类型的气门16。穿过在图1和2中右侧的子穿流开口14b的气门16相对于穿过在图1和2中左侧的子穿流开口14a的气门16镜像地设置。因此，鉴于当前的对称条件，仅详细描述气门16之一是足够的，其中所述气门的描述在提到的对称条件下同样适用于气门设备10的所有其余气门16。
气门设备10还包括呈丝杠驱动器的示例性的构型的运动驱动器18，所述丝杠驱动器可通过气门设备10的控制设备20操控以进行运动。
气门16具有气门叶片22，所述气门叶片关于相应的转动轴线D偏心地设置。气门16的转动轴线D通过支撑栓24和26限定，所述支撑栓从支撑栓承载件28和30同轴地背离气门叶片22的纵向中心突出。
支撑栓承载件28和30还从气门叶片22的在运行中不迎流的后侧22b突出。
支撑栓26仅在图2和3中可见。
气门16的支撑栓24和26穿过所属的支撑座32和34，所述支撑座设置在用于支承气门16的框架12上。因此，气门16相对于框架的位置被明确地确定，其中尤其所述气门的转动轴线D明确地通过支撑栓24和26以及通过支撑座32和34明确地确定，气门16围绕所述支撑栓可在其图1中示出的关闭位置及其图2中示出的打开位置之间调节。在本实例中，气门16的转动轴线沿入流方向A位于框架12中的限定穿流开口14的部段的下游。入流方向与车辆11的向前行驶方向V平行，然而相反地定向。
在框架12上，在容纳腔室36中容纳有呈LED装置的构型的光源38。光源38对光导体供应光，下面还详细地描述所述光导体。
如在图3中示出，气门16具有空槽40，所述空槽将气门叶片22在其运行中迎流的前侧22a和其后侧22b之间完全穿过。在所述空槽40中，如在图3中示出，设置有腔室光导体42，所述腔室光导体的常规的光出射面42a指向气门16的外部环境，更确切地说穿过空槽40指向气门设备10的和承载其的车辆11的前侧。
为了实现特别大范围地散射从腔室光导体42的光出射面42a射出的光，在活门光导体42的光出射面42a上设有光学扩散设备44，所述光学扩散设备在其光出射面44a上具有散射光的表面拓扑结构。
活门光导体42的光出射面42a设置在出射部段46上，所述出射部段伸入气门叶片22的空槽40中。
气门叶片22在其背离迎流的前侧22a的后侧22b上具有镶边48，所述镶边将活门光导体42的出射部段46的具有光出射面42a的端部区域以及将光学扩散设备44的部段完全环绕地包围。
镶边48如同气门叶片22也由不透光材料制造，优选通过热塑材料的注塑制造。
镶边48阻止：不期望地从侧面从出射部段46射出的散射光在气门设备10打开时穿过穿流开口14可从车辆11之外看见。
在活门光导体42的出射部段46上连接有光电耦合部段50，所述光电耦合部段从出射部段46沿气门16的与转动轴线D重合的纵轴线L突出。
光电耦合部段50在避免机械间隙的情况下容纳在承载支撑栓26的支撑栓承载体30的槽52中，使得力和扭矩可从光电耦合部段50传递到气门16上。
光电耦合部段50伸入由光导体材料形成的连接片54中并且穿过所述连接片，其中由光导体材料构成的连接片54以其由光电耦合部段50穿过的空槽56形成连接片54的光电配合耦合部段。因此，连接片54形成在框架14上以可移动地引导的方式保持的框架光导体54。
两个在图1和2中示出的连接片或框架光导体54经由柔性的光导体57与光源38连接，所述柔性的光导体能够由可弯曲的玻璃纤维束形成。两个框架光导体54中的每个在其一个纵向端部上具有馈入部段58，在所述馈入部段上进行从柔性的光导体57到框架光导体54上的光传递。因此，框架光导体能够与其运行位置无关地始终将光从光源38经由柔性的光导体57、馈入部段58、光电配合耦合部段56和光电耦合部段50传递至活门光导体46进而传递至光学散射设备44并且朝向相应的气门16的前侧放射。
框架光导体54，也是将子穿流开口14a或14b的气门16耦联以围绕相应的转动轴线D共同进行枢转运动的连接片54，与运动驱动器18的驱动丝杠61耦联。
控制设备20使运动驱动器18以及光源38运行，使得气门设备10穿过光学扩散设备44的光发射可与运动驱动器18的运行相关地被控制，然而不是必须与其运行相关地被控制。
光源38能够是可变色的或/或亮度可变的，即可调光的。

Claims (15)

1.一种用于机动车(11)的气门设备(10)，包括具有穿流开口(14)的框架(12)，至少一个气门(16)以伸入所述穿流开口(14)的方式或以穿过所述穿流开口(14)的方式相对于所述框架(12)能运动地支承在所述框架(12)上，其中所述至少一个气门(16)能够在关闭位置和打开位置之间调节，以改变在预设的入流(A)时每单位时间穿过所述穿流开口(14)的气体量，其中所述至少一个气门(16)在所述关闭位置中与在所述打开位置中相比更大程度地减少所述穿流开口(14)的可穿流的横截面，其中所述气门设备(10)还包括运动驱动器(18)，所述运动驱动器与所述至少一个气门(16)以传递运动和力的方式耦联，以便驱动所述至少一个气门(16)在所述关闭位置和所述打开位置之间运动，
其特征在于，
所述气门设备(10)的至少一个气门(16)作为照明气门(16)具有活门光导体(42)，所述活门光导体具有光出射面(42a)，在所述活门光导体(42)中传递的光能够穿过所述光出射面射出到所述照明气门(16)的外部环境。
2.根据权利要求1所述的气门设备(10)，
其特征在于，
在所述框架(12)上保持有框架光导体(54)，所述框架光导体与所述至少一个照明气门(16)的所述活门光导体(42)以传递光的方式耦联。
3.根据权利要求2所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述照明气门(16)的所述活门光导体(42)具有光电耦合部段(50)，所述光电耦合部段与所述框架光导体(54)的光电配合耦合部段(56)以传递光的方式耦联。
4.根据权利要求3所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述框架光导体(54)距所述光电配合耦合部段(56)一定间距地具有馈入部段(58)，所述馈入部段构成为用于将光馈入所述框架光导体(54)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述气门设备具有光源(38)，尤其至少一个LED，所述光源与所述框架光导体(54)形成传递光的连接，使得由所述光源(58)发射的光能够由所述框架光导体(54)传递。
6.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述气门设备包括多个照明气门(16)，所述照明气门分别具有活门光导体(42)，所述活门光导体具有光出射面(42a)，其中所述活门光导体(42)与所述框架光导体(54)以传递光的方式耦联。
7.根据权利要求6所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述框架光导体(54)参与形成耦联构件(54)或者是所述耦联构件(54)，所述耦联构件将多个照明气门(56)耦联，以便在所述关闭位置和所述打开位置之间一起运动。
8.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述至少一个照明气门(16)具有光学扩散设备(44)，所述光学扩散设备与所述活门光导体(42)的光出射面(42a)以传递光的方式耦联。
9.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述至少一个照明气门(16)在其在正常运行中迎流的前侧(22a)上具有空槽(40)，光能够由所述活门光导体(42)穿过所述空槽放射至照明气门(16)的外部环境。
10.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述至少一个照明气门(16)在其与正常运行中迎流的前侧(22a)相反的后侧(22b)上具有镶边(48)，所述镶边将所述活门光导体(42)或/和与所述活门光导体以传递光的方式耦联的扩散设备(44)在至少两侧上，优选在多于两侧上，至少部分地，优选完全地覆盖。
11.根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述气门设备具有多个照明气门(16)，所述照明气门沿着序列轴线依次跟随地设置在所述框架上，其中所述气门设备(10)附加地具有多个导流面，所述导流面相对于所述框架(12)不可移动地支承在所述框架上并且伸入所述穿流开口(14)中或穿过所述穿流开口。
12.在引入权利要求5的情况下根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述气门设备具有控制设备(20)，所述控制设备构成为用于控制所述运动驱动器(18)的运行以及所述光源(38)的运行。
13.根据权利要求12所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述控制设备(20)构成为根据所述运动驱动器(18)的运行状态运行所述光源(38)。
14.根据权利要求12或13所述的气门设备(10)，
其特征在于，
所述控制设备(20)与所述运动驱动器(18)容纳在共同的壳体中，优选构成为组合的控制装置-执行机构-组件。
15.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的气门设备(10)的机动车(11)，其中所述至少一个照明气门(16)的前侧(22a)在所述关闭位置中朝向向前行驶方向(V)，所述至少一个照明气门(16)在所述关闭位置中在所述机动车(11)向前行驶时由行驶风入流。
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