CN109572382A - 一种新型汽车天窗导流板 - Google Patents

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贺岩松
张全周
徐中明
张志飞
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/22—Wind deflectors for open roofs

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Abstract

本发明公开了一种新型汽车天窗导流板，导流板主要由导流板下部和导流板上部组成，所述导流板上部左右两侧设有齿条，且嵌套在导流板下部的凹槽内，所述导流板下部固接在天窗前横梁上，所述齿条和齿轮啮合，所述齿轮和驱动机构传动连接，所述驱动机构与控制单元电连接。所述天窗导流板通过在天窗前缘构造子空腔，达到抑制天窗风振噪声的目的。

Description

一种新型汽车天窗导流板
技术领域
本发明专利涉及一种导流板，特别是涉及一种汽车天窗导流板。
背景技术
在汽车天窗开启后，车厢形成一个开口空腔。由于天窗开口内外气流存在较大的速度差异，使得在开口前缘形成不稳定的剪切层。在不稳定剪切层的作用下，涡旋从开口前缘脱落并随气流向开口后缘移动。当涡旋移动至开口后缘，与后缘撞击，涡旋破碎，产生一个向车厢内外传递的压力波。传至车厢内的压力波，到达开口前缘后，将再次引发涡旋的脱落。这个过程周而复始，并使得剪切层以一个特定的频率振动，车厢内的压力脉动也随之发生周期性波动，这就是天窗风振噪声的成因。而且，当剪切层振动频率与开口车厢的固有频率一致时，将会产生共振，此时的天窗风振噪声也最为显著。风振噪声具有频率低(20Hz左右)，强度高(100dB以上)的特点，这样的乘车环境，极易使驾乘人员感到烦躁和疲倦，对汽车的乘坐舒适性有很大影响。
随着消费者对汽车舒适性要求的不断提升，天窗风振噪声的控制势在必行。天窗风振噪声的控制措施可以分为两类，即主动控制和被动控制。主动控制措施，如通过闭环控制的方法实时调整导流板的位置参数，对于大尺寸天窗，降噪效果尤为良好。但是，主动控制的实施成本高，且安装布置困难，现阶段在汽车中较少应用。目前，多采用被动控制的方法对天窗风振噪声进行控制，诸如在天窗前缘安装导流板，寻找天窗舒适开启位置等，这类被动控制措施，通过合理设计能达到一定的控制效果，然而控制效果有限。
因此，现有技术中亟需一种能够十分有效的抑制天窗风振噪声，提高驾驶舒适度的控制措施。
发明内容
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：包括导流板下部、导流板上部、齿条、齿轮、驱动机构和控制单元。
所述导流板下部包括横部I，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部I。所述导流板下部下端固接在汽车的天窗前横梁上。所述导流板下部的上端面处开有凹槽。所述凹槽贯穿至左右两个弯折部I的侧面。
所述导流板上部包括横部Ⅱ，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部Ⅱ。左右两个弯折部Ⅱ的侧面安装有所述齿条。带有齿条的导流板上部嵌套在导流板下部的凹槽内，导流板上部和导流板下部与天窗前缘构成一个子空腔。
所述齿轮啮合在齿条上。
所述驱动机构的一端安装在天窗前横梁的端部，所述驱动机构的另一端和所述齿轮传动连接，能够驱动齿轮转动。
所述控制单元与所述驱动机构电连接。
进一步，所述驱动机构包括电机、底座和弯折件。
所述底座安装在天窗前横梁的端部。所述弯折件包括第一柱体和第二柱体。所述第一柱体的一端固接在底座上，另一端连接所述第二柱体。所述第二柱体与所述齿条平行。所述电机安装在第二柱体内部。
进一步，所述控制单元包括ECU。
进一步，所述导流板下部和导流板上部与汽车天窗的倾角范围为45～75°。
进一步，所述导流板下部和导流板上部配合后的垂直高度范围为40～60mm。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明不同于以往安装于天窗前缘的导流板，本发明的导流板安装在天窗前横梁上，通过与天窗前缘构成子空腔，达到抑制天窗风振噪声的目的。通过合理的设计，本发明的导流板对天窗风振噪声的抑制效果优于以往导流板。
附图说明
图1为导流板的结构示意图；
图2为导流板的安装布置示意图；
图3为导流板安装布置的局部放大图；
图4为导流板与天窗前缘所构成子空腔的示意图。
图中：导流板下部1、横部101、弯折部102、凹槽103、导流板上部2、横部201、弯折部202、齿条3、天窗前横梁4、齿轮5、齿轮5、驱动机构6、底座61、弯折件62、第一柱体621、第二柱体622、天窗前缘7和子空腔X。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1至图4，一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：包括导流板下部1、导流板上部2、齿条3、齿轮5、驱动机构6和控制单元。
所述导流板下部1包括横部I101，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部I102。所述导流板下部1下端固接在汽车的天窗前横梁4上。所述导流板下部1的上端面处开有凹槽103。所述凹槽103贯穿至左右两个弯折部I102的侧面。
所述导流板上部2包括横部Ⅱ201，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部Ⅱ202。左右两个弯折部Ⅱ202的侧面安装有所述齿条3。带有齿条3的导流板上部2嵌套在导流板下部1的凹槽103内，即横部Ⅱ201配合在横部I101内，弯折部Ⅱ202配合弯折部I102内，使得导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X。
在本实施例中，所述导流板下部1和导流板上部2与汽车天窗的倾角为45°。
所述齿轮5啮合在齿条3上。
所述驱动机构6安装在天窗前横梁4的端部，所述驱动机构6的另一端和所述齿轮5传动连接，能够驱动齿轮5转动。
所述控制单元为ECU，所述ECU与所述驱动机构6电连接。
当汽车天窗开启时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5旋转，带动齿条3向上升起，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向上滑动，当导流板上部2滑动到最高点时，导流板下部1和导流板上部2的垂直高度为40mm，导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X，导流板处于工作状态。当汽车天窗关闭时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5反向旋转，带动齿条3向下运动，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向下滑动，导流板处于非工作状态。
采用上述技术方案的汽车天窗导流板，在天窗前缘7构造出一个子空腔X，来自天窗前缘7的气流经过子空腔会消耗一部分能量，同时在子空腔X后缘，气流也会被导流板向上导出，导致天窗前部的旋涡脱落被破坏。在上述两种机制的共同作用下，达到抑制天窗风振噪声的目的。
实施例2：
参见图1至图4，一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：包括导流板下部1、导流板上部2、齿条3、齿轮5、驱动机构6和控制单元。
所述导流板下部1包括横部I101，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部I102。所述导流板下部1下端固接在汽车的天窗前横梁4上。所述导流板下部1的上端面处开有凹槽103。所述凹槽103贯穿至左右两个弯折部I102的侧面。
所述导流板上部2包括横部Ⅱ201，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部Ⅱ202。左右两个弯折部Ⅱ202的侧面安装有所述齿条3。带有齿条3的导流板上部2嵌套在导流板下部1的凹槽103内，即横部Ⅱ201配合在横部I101内，弯折部Ⅱ202配合弯折部I102内，使得导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X。
在本实施例中，所述导流板下部1和导流板上部2与汽车天窗的倾角为75°。
所述齿轮5啮合在齿条3上。
所述驱动机构6安装在天窗前横梁4的端部，所述驱动机构6的另一端和所述齿轮5传动连接，能够驱动齿轮5转动。
所述控制单元为ECU，所述ECU与所述驱动机构6电连接。
当汽车天窗开启时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5旋转，带动齿条3向上升起，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向上滑动，当导流板上部2滑动到最高点时，导流板下部1和导流板上部2的垂直高度为60mm，导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X，导流板处于工作状态。当汽车天窗关闭时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5反向旋转，带动齿条3向下运动，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向下滑动，导流板处于非工作状态。
采用上述技术方案的汽车天窗导流板，在天窗前缘7构造出一个子空腔X，来自天窗前缘7的气流经过子空腔会消耗一部分能量，同时在子空腔X后缘，气流也会被导流板向上导出，导致天窗前部的旋涡脱落被破坏。在上述两种机制的共同作用下，达到抑制天窗风振噪声的目的。
实施例3：
参见图1至图4，一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：包括导流板下部1、导流板上部2、齿条3、齿轮5、驱动机构6和控制单元。
所述导流板下部1包括横部I101，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部I102。所述导流板下部1下端固接在汽车的天窗前横梁4上。所述导流板下部1的上端面处开有凹槽103。所述凹槽103贯穿至左右两个弯折部I102的侧面。
所述导流板上部2包括横部Ⅱ201，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部Ⅱ202。左右两个弯折部Ⅱ202的侧面安装有所述齿条3。带有齿条3的导流板上部2嵌套在导流板下部1的凹槽103内，即横部Ⅱ201配合在横部I101内，弯折部Ⅱ202配合弯折部I102内，使得导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X。
在本实施例中，所述导流板下部1和导流板上部2与汽车天窗的倾角为60°。
所述齿轮5啮合在齿条3上。
所述驱动机构6安装在天窗前横梁4的端部，所述驱动机构6的另一端和所述齿轮5传动连接，能够驱动齿轮5转动。
所述控制单元为ECU，所述ECU与所述驱动机构6电连接。
当汽车天窗开启时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5旋转，带动齿条3向上升起，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向上滑动，当导流板上部2滑动到最高点时，导流板下部1和导流板上部2的垂直高度为50mm，导流板上部2和导流板下部1与天窗前缘7构成一个子空腔X，导流板处于工作状态。当汽车天窗关闭时，ECU向驱动机构6发送信号，驱动齿轮5反向旋转，带动齿条3向下运动，导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内向下滑动，导流板处于非工作状态。
采用上述技术方案的汽车天窗导流板，在天窗前缘7构造出一个子空腔X，来自天窗前缘7的气流经过子空腔会消耗一部分能量，同时在子空腔X后缘，气流也会被导流板向上导出，导致天窗前部的旋涡脱落被破坏。在上述两种机制的共同作用下，达到抑制天窗风振噪声的目的。
实施例4：
本实施例主要结构同实施例1，对驱动机构6做进一步说明，所述驱动机构6包括电机、底座61和弯折件62。
所述底座61安装在天窗前横梁4的端部。所述弯折件62包括第一柱体621和第二柱体622。所述第一柱体621的一端固接在底座61上，另一端连接所述第二柱体622。所述第二柱体622与所述齿条3平行。所述电机安装在第二柱体622内部。通过电机驱动齿轮5旋转，带动齿条3做升降运动，从而控制导流板上部2在导流板下部1的凹槽103内的上下滑动。

Claims (5)

1.一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：包括所述导流板下部(1)、导流板上部(2)、齿条(3)、齿轮(5)、驱动机构(6)和控制单元；
所述导流板下部(1)包括横部I(101)，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部I(102)；所述导流板下部(1)下端固接在汽车的天窗前横梁(4)上；所述导流板下部(1)的上端面处开有凹槽(103)；所述凹槽(103)贯穿至左右两个弯折部I(102)的侧面；
所述导流板上部(2)包括横部Ⅱ(201)，以及由横部的两端分别向内折弯形成的弯折部Ⅱ(202)；左右两个弯折部Ⅱ(202)的侧面安装有所述齿条(3)；带有齿条(3)的导流板上部(2)嵌套在导流板下部(1)的凹槽(103)内，导流板上部(2)和导流板下部(1)与天窗前缘(7)构成一个子空腔X；
所述齿轮(5)啮合在齿条(3)上；
所述驱动机构(6)的一端安装在天窗前横梁(4)的端部，所述驱动机构(6)的另一端和所述齿轮(5)传动连接，能够驱动齿轮(5)转动；
所述控制单元与所述驱动机构(6)电连接。
2.根据权利要求2所述的一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：所述驱动机构(6)包括电机、底座(61)和弯折件(62)；
所述底座(61)安装在天窗前横梁(4)的端部；所述弯折件(62)包括第一柱体(621)和第二柱体(622)；所述第一柱体(621)的一端固接在底座(61)上，另一端连接所述第二柱体(622)；所述第二柱体(622)与所述齿条(3)平行；所述电机安装在第二柱体(622)内部。
3.根据权利要求1所述的一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：所述控制单元包括ECU。
4.根据权利要求1所述的一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：所述导流板下部(1)和导流板上部(2)与汽车天窗的倾角范围为45～75°。
5.根据权利要求1所述的一种新型汽车天窗导流板，其特征在于：所述导流板下部(1)和导流板上部(2)配合后的垂直高度范围为40～60mm。
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