CN111278718A - 用于机动车辆的轮舱封闭系统和包括这种系统的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(1)的轮舱封闭系统(10)，其具有界定轮舱(3)的车轮拱罩(2)和安装在轮舱(3)中的车轮(4)，该系统(10)包括：支撑结构(20)，其连接到车轮拱罩(2)；以及盖，其连接到支撑结构(20)并覆盖轮舱(3)；其中，所述盖由柔性材料制成并固定到车轮拱罩(2)；其中，所述系统(10)包括连续环形部件，所述连续环形部件固定到所述车轮(4)，面向所述盖并与车轮(4)一起绕水平轴线(X4)旋转；并且其中，所述支撑结构(20)包括在所述连续环形部件的前面抵靠着所述盖径向地延伸的臂(22)，所述车轮(4)绕竖直轴线(Y4)的转向运动使得所述连续环形部件推动所述支撑结构(20)并使所述盖伸展到所述轮舱(3)外部。

Description

用于机动车辆的轮舱封闭系统和包括这种系统的机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的轮舱封闭系统。本发明还涉及一种包括至少一个这种轮舱封闭系统的机动车辆。

背景技术

改善空气动力学是任何运输行业中降低燃料消耗的主要焦点之一。一般的规则是：平滑的形状比粗糙的形状更好，以便改善空气流动。这意味着车辆的侧面(右侧和左侧、以及顶侧和底侧)上的所有间隙都应该被″填充″，以保持尽可能连续。

传统上，机动车辆包括安装在轮舱中的若干车轮，每个轮舱由一个车轮拱罩界定。由于转弯时车轮超出车辆的总宽度，所以难以管理前车轮拱罩的几何形状。

旨在封闭该区域(在车轮与界定所述轮舱的壁之间的间隙)的方案实施起来复杂。

可移动的刚性零件是最常考虑的方案，但是它们需要不同类型的连杆系统来支撑部件的重量，将它们向外拉动或推动，以便车轮在转动时不会撞到它们。

DE 10108835A1公开了一种轮舱封闭系统，其包括插入到轮舱中并部分地覆盖车轮的盖。该盖通过诸如球接头的单个悬架被悬挂到车轮拱罩。通过布置在该盖的前侧和后侧上的弹簧元件将该盖保持在水平位置。

此外，在该盖的面向车轮的内侧上布置有滚子元件，使得在转向运动期间，车轮接触一个或多个滚子元件并使该盖旋转到轮舱的外部，而该盖的非接触区域伸入轮舱内部。

然而，这种系统在空气动力学方面不令人满意。当该盖的一部分伸入轮舱内部时，在车辆的侧面上形成不连续部。此外，该系统在该盖和车轮拱罩之间留下了径向间隙。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的轮舱封闭系统。

为此，本发明涉及一种用于机动车辆的轮舱封闭系统，该轮舱封闭系统具有界定轮舱的车轮拱罩以及安装在轮舱中的车轮系统，该系统包括：支撑结构，其连接到车轮拱罩；以及盖，其连接到所述支撑结构并覆盖所述轮舱。

根据本发明：

-所述盖由柔性材料制成，并且固定到所述车轮拱罩；

-所述车轮系统包括至少一个车轮、以及连续环形部件，该连续环形部件固定到车轮，面向所述盖并与车轮一起绕水平轴线旋转；并且

-所述支撑结构包括在该连续环形部件的前面抵靠着所述盖径向地延伸的臂，车轮绕竖直轴线的转向运动使得车轮系统的该连续环形部件推动所述支撑结构并使所述盖伸展到轮舱外部。

因此，该轮舱封闭系统改善了机动车辆的空气动力学，同时考虑了车轮在其轮舱内的转向运动，且具有良好的耐久性。由于在车轮的转向运动期间所述盖不伸入轮舱内部，所以该系统在轮舱周围提供了令人满意的空气动力学，同时避免了车轮与所述盖之间的直接接触。

该系统可以有利地装备于重型卡车。车轮和轮舱壁之间的间隙可以达到100至200mm(有时甚至更大)，所以与具有较小间隙的汽车相比，在该区域中改善空气动力学更为关键。此外，它们的轮胎可比车轮拱罩的外边缘窄得多，从而产生额外的湍流，所以益处相当高。完全闭合所述轮舱具有其它间接好处，例如避免污染卡车的门和侧面。

替代地，该系统可以装备于任何类型的车辆，例如汽车、公交车或长途公车，以提高车辆的空气动力学效率。

根据本发明的其它有利方面，这种系统可以包含下列特征中的一个或几个。

在一个实施例中，所述支撑结构的臂被竖直地定位并围绕枢转关节铰接到车轮拱罩的上部，该枢转关节具有与机动车辆的纵向方向平行的水平轴线。

优选地，所述支撑结构包括U形杆，该U形杆具有：连接到所述臂的下部的中央部分；以及两个相反的端部部分，所述两个相反的端部部分均围绕具有与机动车辆的纵向方向平行的水平轴线的枢转关节铰接到车轮拱罩的侧部。

更优选地，所述臂设置有至少一个接触元件，该至少一个接触元件在车轮的转向运动期间被车轮系统的连续环形部件推动。

所述臂可以设置有接触元件，这些接触元件被构造为沿着机动车辆的纵向方向在所述臂的前侧和后侧上延伸的指状物。

作为替代或补充，所述臂可以具有设置有接触元件的上部，该接触元件被构造为与车轮系统的所述连续环形部件接触地布置的滚子。

在另一实施例中，所述支撑结构的臂被水平地定位，由弹性可变形材料制成并具有与车轮拱罩的侧部固定的两个相反的端部。

优选地，所述臂具有中间部分，该中间部分设置有接触元件，该接触元件在车轮的转向运动期间被车轮系统的所述连续环形部件推动。

所述接触元件中的至少一个可以被构造为朝向车轮系统的所述连续环形部件布置的指状物。

作为替代或补充，所述接触元件中的至少一个可以被构造为朝向车轮系统的所述连续环形部件布置的滚子。

车轮系统的推动该接触元件的所述连续环形部件可以是车轮系统的在车轮系统的外部上形成连续圆形表面或连续环形表面的任何部分，即，是面向所述盖的部分，例如是轮胎的一部分、轮辋的一部分或固定到车轮的附加旋转部分。

在一个实施例中，车轮系统包括旋转部件，该旋转部件固定到车轮，面向所述盖并与车轮一起绕水平轴线旋转。在此实施例中，该旋转部件可以是绕水平轴线固定到车轮的盘。至少所述旋转部件或所述臂设置有突出的接触元件。

在另一实施例中，所述旋转部件可以是绕水平轴线固定到车轮的管状部件。在这种情况下，在车轮的转向运动期间，该旋转部件的位于与车轮相反一侧的环形边沿(border)推动所述臂。

优选地，所述盖直接固定到车轮拱罩，而在所述盖与车轮拱罩之间没有中间元件。

更优选地，所述盖至少部分地延伸到高于车轮拱罩的外边缘。因此，在所述盖和拱罩之间没有留下径向间隙。

更优选地，所述盖以绕车轮的水平轴线至少180°的角度固定到车轮拱罩。

根据本发明的其它有利特征：

-所述旋转部件可以固定到车轮轮毂或车轮轮辋。

-所述旋转部件可以由塑料材料或金属材料制成。

-所述盖可以由织物、合成材料制成，优选包括氯丁橡胶。在柔性与强度(resistance)之间折衷地选择所述盖的材料。

-所述支撑结构的臂可以由塑料材料或金属材料制成。例如，所述臂可以由聚碳酸酯或增强聚酰胺制成，因为其意味着具有一定的柔性。

-所述接触元件可以由塑料材料或金属材料制成。所述接触元件可以由与所述臂相同的材料制成，尤其是当所述接触元件是与所述臂一体形成的指状物时。替代地，所述接触元件可以由聚甲醛制成，尤其是当所述接触元件是相对于所述臂被可旋转地安装的滚子时。

本发明还涉及一种机动车辆，其包括至少一个如上所述的轮舱封闭系统。

优选地，所述机动车辆包括布置在轮舱中的若干个转向轮，每个轮舱都装备有轮舱封闭系统。

附图说明

现在将结合附图并且作为说明性示例来解释本发明，而非限制本发明的目的。在附图中：

图1是装备到重型卡车的左前轮舱的、根据本发明的轮舱封闭系统的透视图，该系统包括盖、以及支撑结构和车轮系统；

图2是与图1类似的透视图，示出了设置有旋转部件的车轮系统和所述支撑结构的竖直臂，未带有所述盖且未带有所述支撑结构的下部；

图3是图1和图2的系统的另一透视图，未带有所述盖和车轮系统，但带有所述支撑结构的下部；

图4是车轮的转向运动期间的与图1类似的透视图；

图5是沿着图2的箭头V的示意图，示出了车轮、设置有与车轮固定的旋转部件的车轮系统、以及设置有接触指状物(contact fingers)的竖直臂；

图6是车轮的转向运动期间的与图5类似的示意图；

图7和8分别是根据本发明的系统的另一实施例的与图5和6类似的示意图；

图9至图11是与图5和图7类似的示意图，仅示出了车轮和旋转部件的各种实施例；

图12是根据本发明的系统的另一个实施例的局部透视图；

图13是图12的系统中的被构造为滚子的接触元件的放大正视图；

图14是根据本发明的系统的另一个实施例的与图13类似的视图；

图15是根据本发明的系统的另一实施例的俯视图；

图16是图15的系统的局部透视图。

具体实施方式

图1至6公开了根据本发明的轮舱封闭系统10的第一实施例。

系统10安装在机动车辆1上，具有界定轮舱3的车身车轮拱罩2和至少设置有安装在轮舱3中的车轮4的车轮系统。

在该第一实施例中，系统10包括：支撑结构20，其铰接到拱罩2；盖30，其连接到结构20并覆盖轮舱3；以及旋转部件40，其固定到车轮4并面向盖30。

部件40与车轮4一起绕水平轴线X4(即车轮4的轮轴轴线)旋转。部件40是固定到车轮4的轮毂或轮辋的盘。部件40具有固定到车轮4的内平面44、以及面向所述结构20和盖30的外平面46。

盖30由柔性材料制成并固定到拱罩2。有利地，盖30直接固定到拱罩2，而在盖30和拱罩2之间没有诸如弹簧的中间元件。优选地，盖30至少部分地延伸到高于拱罩2的外边缘6，使得在盖30与拱罩2之间不留下径向间隙(相对于轴线X4而言)。更优选地，盖30以绕轴线X4至少180°的角度固定到拱罩2。

结构20包括设置有指状物24的竖直臂22、以及水平U形杆26。

臂22在部件40的前面抵靠着盖30径向延伸至轴线X4。臂22被竖直地定位，并围绕枢转关节21铰接到拱罩2的上部7，该枢转关节21具有与车辆1的纵向方向D1平行的水平轴线Z21。臂22设置有沿方向D1在前侧和后侧上延伸的指状物24。指状物24构成接触元件，这些接触元件旨在在车轮4的转向运动期间被部件40的外表面46推开。

杆26具有连接到臂22的下部25的水平中央部分27、以及各自围绕枢转关节29铰接到拱罩2的下侧部8的两个相反的端部部分28，该枢转关节29具有平行于方向D1的水平轴线Z29。杆26在轴线X4下方抵靠着盖30水平地延伸，并且水平地保持盖30的下部。

实际上，车轮4绕竖直轴线Y4的转向运动导致部件40的外表面46将指状物24、臂22和杆26推到轮舱3外部，与车轮4相对。因此，连接到结构20的盖30被伸展到轮舱3外部。

由于在转向运动期间盖30未伸入轮舱3内部并且保持平滑的导向表面(taughtsurface)，系统10在轮舱周围提供了令人满意的空气动力学，同时避免了车轮4和盖30之间的直接接触。

在车轮系统未设置有旋转部件的另一实施例中，接触元件24被位于该车轮系统的外表面上的连续环形部件推开，该连续环形部件例如是轮胎或轮辋的一部分。

本发明的其它实施例在图7至16中被示出。在这些实施例中，与第一实施例类似的元件具有相同的附图标记并且以相同的方式工作。下面仅描述与第一实施例的差异。

图7和8示出了被构造为管状部件的旋转部件140。

部件140的环形边沿144固定到车轮4，例如固定到其轮毂或轮辋。部件140的位于车轮4相反一侧的另一环形边沿146构成部件140与臂22之间的接触元件。在车轮4的转向运动期间，边沿146推动臂22。

臂22可以没有诸如指状物的接触元件。替代地，臂22可设置有被布置成与边沿146接触的接触元件。

图9示出了部件40，其被构造为具有中心孔的盘。

图10示出了部件40，其被构造为没有中心孔的盘。

图11示出了部件140，其被构造为管。

图12和13示出了臂22，该臂22的上部23设置有接触元件24，该接触元件24被构造为与车轮系统的连续环形部件接触地布置的滚子。如图12所示，滚子24布置成与车轮系统的轮胎的外表面接触。

在车轮系统设置有旋转部件40的另一实施例中，滚子被布置成与部件40接触。

图14示出了另一实施例，其中，车轮系统设置有旋转部件40，并且其中，接触元件24被构造为凹陷式滚子并且被布置成与管状部件140的边沿146接触。

替代地，被构造为凹陷式滚子的接触元件24能够布置成与固定到部件40(其被构造为盘)的管状元件的边沿146接触，或者与车轮系统的突出部件接触(当未设置有旋转部件时)，该突出部件例如是轮辋的边沿。实际上，车轮元件的轮辋可以具有带有管状突出边沿的圆柱形形状，因此形成从车轮系统的外表面突出的连续环形部件。

图15和16示出了系统10的另一个实施例，其具有包括水平臂122的支撑结构120。

臂122由弹性可变形材料制成，并具有固定到拱罩2的侧部8的、两个相反的端部121。臂122具有中间部分125，该中间部分125设置有接触元件124，这些接触元件124在车轮4的转向运动期间被部件40推动。元件124可以被构造为朝向部件40布置的指状物和/或滚子。

结构120可以包括布置在臂122下方并具有与杆26相同的功能的第二水平臂126。替代地，当车轮系统未设置有旋转部件时，在车轮4的转向运动期间，接触元件124可以直接被车轮系统的连续圆形部件(例如轮胎或轮辋的一部分)推动。元件124可以被构造为朝向车轮系统布置的指状物和/或滚子。结构120可以包括布置在臂122下方并具有与杆26相同的功能的第二水平臂126。

在本发明的范围内可以实施其它未示出的实施例。另外，不同实施例的技术特征可以整体或部分地彼此组合。因此，轮舱封闭系统10可以适应于应用的特定要求。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆(1)的轮舱封闭系统(10)，所述轮舱封闭系统(10)具有界定轮舱(3)的车轮拱罩(2)和安装在所述轮舱(3)中的车轮系统，所述系统(10)包括：

-支撑结构(20；120)，所述支撑结构(20；120)连接到所述车轮拱罩(2)；以及

-盖(30)，所述盖(30)连接到所述支撑结构(20；120)并覆盖所述轮舱(3)；

其中，所述盖(30)由柔性材料制成，并且固定到所述车轮拱罩(2)；

其中，所述车轮系统包括车轮(4)和连续环形部件，所述连续环形部件固定到所述车轮(4)，面向所述盖(30)并与所述车轮(4)一起绕水平轴线(X4)旋转；并且

其特征在于，所述支撑结构(20；120)包括在所述车轮系统的前面抵靠着所述盖(30)径向地延伸的臂(22；122)，所述车轮(4)绕竖直轴线(Y4)的转向运动使得所述车轮系统的所述连续环形部件推动所述支撑结构(20；120)并使所述盖(30)伸展到所述轮舱(3)外部。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述支撑结构(20)的所述臂(22)被竖直地定位并围绕枢转关节(21)铰接到所述车轮拱罩(2)的上部(7)，所述枢转关节(21)具有与所述机动车辆(1)的纵向方向(D1)平行的水平轴线(Z21)。

3.根据权利要求2所述的系统(10)，其中，所述支撑结构(20)包括U形杆(26)，所述U形杆具有：

-中央部分(27)，所述中央部分(27)连接到所述臂(22)的下部(25)；以及

-两个相反的端部部分(28)，所述两个相反的端部部分(28)均围绕具有与所述机动车辆(1)的纵向方向(D1)平行的水平轴线(Z29)的枢转关节(29)铰接到所述车轮拱罩(2)的侧部(8)。

4.根据权利要求2或3中的任一项所述的系统(10)，其中，所述臂(22)设置有至少一个接触元件(24)，所述至少一个接触元件(24)在所述车轮(4)的转向运动期间被所述车轮系统的所述连续环形部件推动。

5.根据权利要求4所述的系统(10)，其中，所述臂(22)设置有多个接触元件(24)，所述多个接触元件(24)被构造为沿着所述机动车辆(1)的纵向方向(D1)在所述臂(22)的前侧和后侧上延伸的指状物。

6.根据权利要求4或5中的任一项所述的系统(10)，其中，所述臂(22)具有设置有接触元件(24)的上部(23)，该接触元件(24)被构造为与所述车轮系统的所述连续环形部件接触地布置的滚子。

7.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述支撑结构(120)的所述臂(122)被水平地定位，由弹性可变形材料制成并具有与所述车轮拱罩(2)的侧部(8)固定的两个相反的端部(121)。

8.根据权利要求7所述的系统(10)，其中，所述臂(122)具有中间部分(125)，所述中间部分(125)设置有多个接触元件(124)，所述多个接触元件(124)在所述车轮(4)的转向运动期间被所述车轮系统的所述连续环形部件推动。

9.根据权利要求8所述的系统(10)，其中，所述多个接触元件(124)中的至少一个被构造为朝向所述车轮系统的所述连续环形部件布置的指状物。

10.根据权利要求8或9中的任一项所述的系统(10)，其中，所述多个接触元件(124)中的至少一个被构造为朝向所述车轮系统的所述连续环形部件布置的滚子。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述车轮系统的所述连续环形部件是轮胎的面向所述盖(30)的部分。

12.根据权利要求1至10中的任一项所述的系统(10)，其中，所述车轮系统的所述连续环形部件是轮辋的面向所述盖(30)的部分。

13.根据权利要求1至10中的任一项所述的系统(10)，其中，所述车轮系统的所述连续环形部件是旋转部件(40、140)，所述旋转部件(40、140)固定到所述车轮，面向所述盖(30)并与所述车轮(4)一起绕水平轴线(X4)旋转。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述旋转部件(40)是绕所述水平轴线(X4)固定到所述车轮(4)的盘，并且其中，至少所述旋转部件(40)或所述臂(22；122)设置有突出的接触元件。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述旋转部件(140)是绕所述水平轴线(X4)固定到所述车轮(4)的管状部件，并且其中，在所述车轮(4)的转向运动期间，所述旋转部件(140)的位于与所述车轮(4)相反一侧的环形边沿(146)推动所述臂(22；122)。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述盖(30)直接固定到所述车轮拱罩(2)。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(10)，其中，所述盖(30)至少部分地延伸到高于所述车轮拱罩(2)的外边缘(6)。

18.机动车辆(1)，其包括至少一个根据前述权利要求1至14中的任一项所述的轮舱封闭系统(10)。

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