CN114801708A - 一种主动进气格栅及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及汽车配件制造技术领域，特别涉及一种主动进气格栅及车辆，包括：固定支架，联动支架，驱动装置、第一连杆机构和至少一个进气单元；进气单元包括多个叶片和多个叶片连杆机构；联动支架与多个叶片连杆机构中每一叶片连杆机构的第一端转动连接，各个叶片连杆机构的第二端与各个叶片的第一端一一对应转动连接；叶片的第二端与固定支架转动连接；第一连杆机构的第一端与联动支架连接；第一连杆机构的第二端与驱动装置连接；驱动装置驱动第一连杆机构运动，第一连杆机构带动联动支架运动，联动支架带动叶片连杆机构运动，叶片连杆机构带动叶片的第一端转动，以打开或关闭进气单元。本申请的有效进气面积较大，提高了散热效率。
Description
技术领域
本申请涉及汽车配件制造技术领域，特别涉及一种主动进气格栅及车辆。
背景技术
主动进气格栅技术是汽车领域一种新兴的节油减排技术，它能够根据发动机冷却需求，调节外界进入发动机舱的空气流量，减少冗余空气在内流场产生阻力进而达到改善汽车经济性的效果。同时格栅还具有美化汽车外形，保护杂物进入发动机舱的功用。
目前市面的主动进气格栅分为隐藏式和外露式，外露式的格栅目前的主流样式为直瀑式，开启方式为每个直瀑式叶片B沿着旋转轴A向内转动，以实现进气口的开启，或者由内向外转动以实现进气口的关闭，请参考图16。
发明内容：
针对现有技术的上述问题，本申请提供了一种主动进气格栅及车辆，其有效进气面积较大，提高了散热效率。
本申请是通过以下技术方案实现的：
一种主动进气格栅，其特征在于，包括：固定支架，联动支架，驱动装置、第一连杆机构和至少一个进气单元；
所述进气单元包括多个叶片和多个叶片连杆机构；
所述联动支架与所述多个叶片连杆机构中每一所述叶片连杆机构的第一端转动连接，各个所述叶片连杆机构的第二端与各个所述叶片的第一端一一对应转动连接；所述叶片的第二端与所述固定支架转动连接；
所述第一连杆机构的第一端与所述联动支架连接；所述第一连杆机构的第二端与所述驱动装置连接；
所述驱动装置驱动所述第一连杆机构运动，所述第一连杆机构带动所述联动支架运动，所述联动支架带动所述叶片连杆机构运动，所述叶片连杆机构带动所述叶片的第一端转动，以打开或关闭所述进气单元。进一步地，在所述进气单元处于打开状态时，至少存在两个叶片相互之间不平行。
本申请中，在相同的叶片开启角度的情况下，相比于传统的主动进气格栅，本申请的主动进气格栅有效进气面积明显增大，提高了散热效率；本申请通过设置多个叶片，在相同的叶片面积下，将风力分担给多个叶片，提高了整体进气单元的承受能力，不易损坏；本申请通过将多组叶片与联动支架连接，在联动支架沿所述联动支架的厚度方向运动的过程中，实现进气单元的打开和关闭，保证了每个叶片运动的同步性。此外，通过巧妙的设计，一驱动装置依次带动第一连杆机构、联动支架、叶片连杆机构运动，进而可以驱动至少两个相互之间不平行的叶片运动，实现进气单元的打开和关闭，有利于节约内部空间，降低成本，同时满足进气量要求，相比于传统方式中的叶片开启同样角度前提下，提高有效进气面积，此外实现了风向传递的角度多样性，将进气传递至车辆所需散热的各个位置。
进一步地，还包括第二连杆机构；
所述第二连杆机构的一端与所述固定支架固定连接；所述第二连杆机构的另一端与所述联动支架固定连接。
本申请通过设置第一连杆机构和第二连杆机构，将第一连杆机构上的力传递给第二连杆机构，第一连杆机构和第二连杆机构共同带动联动支架运动，确保了联动支架运动时的平衡性、同步性和同时性，进而提高了多个叶片转动时的角度同步性和角度稳定性。
进一步地，所述主动进气格栅包括第一进气部和第二进气部；
所述第一进气部和所述第二进气部分别设置有所述驱动装置、所述第一连杆机构和至少一个所述进气单元；
所述驱动装置与车辆的控制器电连接，所述控制器用于单独控制单个驱动装置。
本申请将整个主动进气格栅至少分为第一进气部和第二进气部，通过独立的驱动电机可单独控制第一进气部和第二进气部的叶片运动方向，使二者的叶片运动方向和转动角度可以一致，也可以不一致，可根据需求设置第一进气部和第二进气部的进气单元中的叶片的开启角度，适用性较广。
进一步地，所述叶片与所述固定支架连接处设置有转轴，所述叶片能够沿所述转轴向远离所述固定支架的方向运动；
单个所述进气单元中的多个叶片的转动方向各自不同。
本申请通过设置多个叶片，及单个进气单元中的多个叶片的转动方向各自不同，从而实现了风向传递的角度多样性，将进气传递至车辆所需散热的各个位置；且相对于单开或对开(即两个方向开启)，更加节约内部空间。
进一步地，所述叶片连杆机构的第二端与所述叶片的自由端轴接；所述叶片的连接端与所述固定支架轴接；
单个所述叶片与至少一个叶片连杆机构轴接。
进一步地，所述第一连杆机构的一端与所述固定支架固定连接，所述第一连杆机构带动所述联动支架朝向或背离所述叶片的第二端的方向运动。
本申请通过将第一连杆机构与固定支架固定连接，在第一连杆机构带动第一连杆机构带动联动支架朝向或背离叶片的第二端的方向运动时，提高联动支架运动的稳定性。
进一步地，所述叶片的形状包括三角形、梯形和扇形中的至少一种。
进一步地，所述固定支架上设置有进气单元安装口，所述进气单元安装口与所述进气单元一一对应设置；
所述进气单元安装口的形状包括圆形和多边形中的至少其一，所述多个叶片沿所述进气单元安装口的边缘周向布置。
本申请通过设置叶片的形状包括三角形、梯形和扇形，所述多个叶片沿所述进气单元安装口的边缘周向布置。在相同的叶片开启角度的情况下，相比于传统的主动进气格栅，本申请的主动进气格栅有效进气面积明显增大，提高了散热效率。
本申请还提供了一种车辆，包括如上所述的主动进气格栅。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请实施例涉及的主动进气格栅的结构示意图；
图2为本申请实施例涉及的主动进气格栅的另一种结构示意图；
图3为本申请实施例涉及的进气单元的示意图；
图4为本申请实施例涉及的进气单元局部结构示意图；
图5为本申请实施例涉及的进气单元中的叶片为开启状态的示意图；
图6为本申请实施例涉及的进气单元中的叶片为关闭状态的示意图；
图7为本申请实施例涉及的主动进气格栅的局部细节图；
图8为本申请实施例涉及的主动进气格栅的局部细节图；
图9为本申请实施例涉及的主动进气格栅的局部细节图；
图10为本申请实施例涉及的第一连杆机构的结构示意图；
图11为本申请实施例涉及的第一连杆机构的另一种结构示意图；
图12为本申请实施例涉及的第二连杆机构的结构示意图；
图13为本申请实施例涉及的第二连杆机构的另一种结构示意图；
图14为本申请实施例涉及的第二连杆机构的另一种结构示意图；
图15为本申请实施例涉及的不同形状进气单元的进气格栅示意图；
图16为现有技术中涉及的进气格栅示意图。
其中，图中附图标记对应为：1－固定支架；2－联动支架；3－驱动装置；4－第一连杆机构；41－驱动轴；5－第二连杆机构；6－叶片；7－叶片连杆机构；10－进气单元；11－第一进气部；12－第二进气部；22－冗余叶片安装口；23－支撑支架。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种主动进气格栅，有效进气面积较大，提高了散热效率。
下面将结合本申请实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“端”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的组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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请提供一种主动进气格栅，请参考图1-15，包括：固定支架1，联动支架2，驱动装置3、第一连杆机构4和至少一个进气单元10；进气单元10包括多个叶片6和多个叶片连杆机构7；联动支架2与多个叶片连杆机构7中每一叶片连杆机构7的第一端转动连接，各个叶片连杆机构7的第二端与各个叶片6的第一端一一对应转动连接；叶片6的第二端与固定支架1转动连接；第一连杆机构4的第一端与联动支架2连接；第一连杆机构4的第二端与驱动装置3连接；驱动装置3驱动第一连杆机构4运动，第一连杆机构4带动联动支架2运动，联动支架2带动叶片连杆机构7运动，叶片连杆机构7带动叶片6的第一端转动，以打开或关闭进气单元10。
本申请通过驱动装置3与第一连杆机构4连接，在驱动装置的驱动作用下，驱动装置驱动第一连杆机构4的驱动轴41运动，进而带动第一连杆机构4运动，而第一连杆机构4的一端与联动支架2固定连接；在第一连杆机构4运动的过程中，第一连杆机构4带动联动支架2沿联动支架2的厚度方向运动；联动支架2与叶片连杆机构7的第一端转动连接，叶片连杆机构7的第二端与叶片6转动连接，叶片6与固定支架1转动连接，在联动支架2沿联动支架2的厚度方向运动的过程中，联动支架2通过叶片连杆机构7带动叶片转动，叶片转动后进气单元10打开，进而达到进气效果。在相同的叶片开启角度的情况下，相比于传统的主动进气格栅，本申请的主动进气格栅有效进气面积明显增大，提高了散热效率；且本申请设置多个叶片，在相同的叶片面积下，将风力分担给多个叶片，提高了整体进气单元10的承受能力，不易损坏；本申请通过将多组叶片与联动支架连接，在联动支架沿联动支架的厚度方向运动的过程中，保证了每个叶片运动的同步性。
在一些实施例中，第一连杆机构4的一端与固定支架1固定连接，通过将第一连杆机构4与固定支架1固定连接，在第一连杆机构4带动第一连杆机构4带动联动支架2朝向或背离叶片6的第二端的方向运动时，提高联动支架运动的稳定性。
在一些实施例中，还包括第二连杆机构5；第二连杆机构5的一端与固定支架1固定连接，第二连杆机构5的另一端与联动支架2固定连接。需要说明的是，第一连杆机构4可设置于主动进气格栅的长度方向上，也就是主动进气格栅安装在车辆上后，第一连杆机构4可设置于主动进气格栅的底部，第二连杆机构可设置于主动进气格栅的宽度方向上，即主动进气格栅安装在车辆上后，第一连杆机构4可设置于主动进气格栅侧边，本申请通过设置第一连杆机构和第二连杆机构，利用第一连杆机构上驱动第二连杆机构，第一连杆机构和第二连杆机构共同带动联动支架运动，确保了联动支架运动时的平衡性、同步性和同时性，进而提高了多个叶片转动时的角度同步性和角度稳定性。
在一些实施例中，主动进气格栅包括第一进气部11和第二进气部12；第一进气部11和第二进气部12分别设置有驱动装置3、第一连杆机构4和至少一个进气单元10；驱动装置3与车辆的控制器电连接，控制器用于单独控制单个驱动装置3。本申请将整个主动进气格栅至少分为第一进气部11和第二进气部12，通过独立的驱动电机可单独控制第一进气部11和第二进气部12的叶片运动方向，使二者的叶片运动方向和转动角度可以一致，也可以不一致，可根据需求设置第一进气部11和第二进气部12的进气单元10中的叶片的开启角度，适用性较广。优选地，第一进气部11和第二进气部12分别还设置有第二连杆机构5。
在一些实施例中，在进气单元10处于打开状态时，至少存在两个叶片6相互之间不平行，以使至少两个叶片6的朝向不一致。从而在进气单元10处于打开状态时，实现了进气单元10的多个角度的进气。
在一些实施例中，叶片连杆机构7的第二端与叶片6的自由端轴接；叶片6的连接端与固定支架1轴接；单个叶片6与至少一个叶片连杆机构7轴接。可根据需求设置叶片连杆机构7的数量，在此不作限定。
在一些实施例中，请参考图3-6，叶片6与固定支架1连接处设置有转轴，叶片6能够沿转轴向远离固定支架1的方向运动；单个进气单元10中的多个叶片6的转动方向各自不同。本申请相对于单开或对开(即两个方向开启)，更加节约内部空间，此外，在外置式进气格栅中，法规要求不能外开，单开的轴在中间时不满足法规要求，轴在边上向内开时很浪费内部空间。本申请的多方向向内开启，能够节约内部空间，同时满足进气量要求。并且单开进气方向偏离行车方向，车速较高时会对车身稳态有一定影响。本申请以及对开叶片对称开启，进气和行车方向一致，不会影响车身稳态。需要说明的是，转轴可以为全轴也可以为半轴，优选地，转轴为全轴，提高了进气格栅在工作时的安全性能。
在一些实施例中，主动进气格栅的外观面为弧形结构。本申请主动进气格栅的外观面为弧形结构，实现了主动进气格栅在弧形面内的可运动性，在主动进气格栅与车辆安装后，弧形结构提供了较大的可利用空间，该空间可放置多类型结构的保险杠，适用范围广，且本申请的主动进气格栅外观更具美观性。
在一些实施例中，请参考图15，图15为本申请实施例涉及的不同形状进气单元10的进气格栅示意图。叶片6的形状包括三角形、梯形和扇形中的至少一种。其中，梯形可以包括直梯形和弧底梯形；进气单元10的形状包括圆形和多边形中的至少一种。具体地，叶片按环形排布，示例性地，当叶片为三角形且一个进气单元10设置3个叶片时，3个叶片闭合后形成的形状为三角形，也就是说一个进气单元10为三角形，具体请参考图15(c)；当叶片为三角形且一个进气单元10设置4个叶片时，4个叶片闭合后形成的形状为正方形，也就是说一个进气单元10为四边形，具体请参考图15(d)；当叶片为三角形且一个进气单元10设置5个叶片时，5个叶片闭合后形成的形状为五边形，也就是说一个进气单元10为五边形，具体请参考图15(a)；当叶片为三角形且一个进气单元10设置6个叶片时，6个叶片闭合后形成的形状为六边形，也就是说一个进气单元10为六边形；当叶片为扇形且一个进气单元10设置4个叶片时，4个叶片闭合后形成的形状为圆形，也就是说一个进气单元10为圆形，具体请参考图15(b)。需要说明的是，联动支架的形状结构可根据叶片形状结构的改变，作相应的适应性修改。
在一些实施例中，固定支架上设置有进气单元安装口，进气单元安装口与进气单元10一一对应设置；进气单元安装口的形状包括圆形和多边形中的至少其一，多个叶片沿进气单元安装口的边缘周向布置。进气单元安装口内设置支撑框架23，示例性的，在进气单元10为六边形的情况下，支撑框架23将六边形进气口分割为6个三角形窗口，每一三角形窗口对应设置一个三角形叶片。
在一些实施例中，固定支架上还设置有冗余叶片安装口22，冗余叶片安装口22位于相邻进气单元安装口之间；冗余叶片安装口22内安装有相对应的叶片，在联动支架带动进气单元的叶片转动的过程中，同时带动冗余叶片安装口22内的叶片转动。有空间上许可的情况下，可根据需求设置不同形状结构的冗余叶片安装口22和其对应的叶片，示例性的，请参考图1和图7，图1和图7中两个六边形的相邻进气单元安装口间上下端分别设置了一个三角形的冗余叶片安装口22。
在一些实施例中，叶片6的转动角度为0-85°。需要说明的是，可根据整车的散热需求控制进气格栅的叶片转动角度，本申请的进气格栅的最大转动角度可达到85°，且基于多叶片布置，在相同的叶片开启角度的情况下，相比于传统的主动进气格栅，本申请的主动进气格栅有效进气面积较大，提高了散热效率。
在一个优选的实施例中，叶片6的最大转动角度无限趋近于直角。
在一些实施例中，第一连杆机构4可以为螺杆，联动支架上设置有与螺杆匹配的螺孔，驱动装置与螺杆连接，驱动装置直接驱动螺杆转动，螺杆大体垂直于主动进气格栅的外表面，进而螺杆运动时，带动联动支架大体沿垂直于格栅外表面运动。
在一些实施例中，请参考图10-11，第一连杆机构4可以为二连杆运动机构、Y形八连杆运动机构或其他结构，第一连杆机构4用于带动联动支架运动，具体结构不以上述示例为限。
在一些实施例中，请参考图12-14，第二连杆机构5包括荷叶运动机构、剪刀形运动叉臂和Y形八连杆运动机构中的至少一种。第二连杆机构5用于将设置于联动支架底端的第一连杆机构的力传递到联动支架上端，从而使整个联动支架受力均匀，保持运动平衡，第二连杆机构5的具体结构不以上述示例为限。
在一些实施例中，驱动装置上还设置有减速齿轮，在驱动装置驱动第一连杆机构的过程中，可采用减速齿轮增加扭矩，齿轮比可以为1：2.6。
在一些实施例中，外置式主动进气格栅的加工方式为注塑成型。
本申请的主动进气格栅关闭过程：在驱动装置的驱动下，第一连杆机构沿靠近固定支架的方向运动，从而拉动联动支架向靠近固定支架的方向做直线运动，联动支架推动叶片连杆机构做旋转运动，使得叶片沿着旋转轴转动，至所有叶片闭合，实现主动进气格栅的关闭。
本申请的主动进气格栅开启过程：在驱动装置的驱动下，第一连杆机构沿远离固定支架的方向运动，从而拉动联动支架向远离固定支架的方向做直线运动，联动支架拉动叶片连杆机构做旋转运动，使得叶片沿着旋转轴转动，当叶片处于所需转动角度时，实现主动进气格栅的开启。需要说明的是，可以根据不同的需求，通过驱动电机控制第一连杆机构运动到不同的位置，从而实现叶片的开启至不同角度，而控制主动进气格栅的有效进气面积。
本申请还提供一种车辆，包括如上所述的主动进气格栅。
采用上述技术方案，本申请提供的主动进气格栅及车辆具有如下有益效果：
本申请通过设置多个叶片，在相同的叶片开启角度的情况下，相比于传统的主动进气格栅，本申请的主动进气格栅有效进气面积明显增大，提高了散热效率；本申请通过设置多个叶片，在相同的叶片面积下，将风力分担给多个叶片，提高了整体进气单元的承受能力，不易损坏；本申请通过将多组叶片与联动支架连接，在联动支架沿所述联动支架的厚度方向运动的过程中，实现进气单元的打开和关闭，保证了每个叶片运动的同步性。
本申请通过设置第一连杆机构和第二连杆机构，将第一连杆机构上的力传递给第二连杆机构，第一连杆机构和第二连杆机构共同带动联动支架运动，确保了联动支架运动时的平衡性、同步性和同时性，进而提高了多个叶片转动时的角度同步性和角度稳定性。
本申请通过设置多个叶片，及单个进气单元中的多个叶片的转动方向各自不同，从而实现了风向传递的角度多样性，将进气传递至车辆所需散热的各个位置。
本申请的主动进气格栅的外观面为弧形结构，在车辆中提供了较大的可利用空间，该空间可放置多类型结构的保险杠，适用范围广，且本申请的主动进气格栅外观更具美观性。
上述说明已经充分揭露了本申请的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本申请的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本申请的权利要求书的范围。相应地，本申请的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
Claims (10)
1.一种主动进气格栅，其特征在于，包括：固定支架(1)，联动支架(2)，驱动装置(3)、第一连杆机构(4)和至少一个进气单元(10)；
所述进气单元(10)包括多个叶片(6)和多个叶片连杆机构(7)；
所述联动支架(2)与所述多个叶片连杆机构(7)中每一所述叶片连杆机构(7)的第一端转动连接，各个所述叶片连杆机构(7)的第二端与各个所述叶片(6)的第一端一一对应转动连接；所述叶片(6)的第二端与所述固定支架(1)转动连接；
所述第一连杆机构(4)的第一端与所述联动支架(2)连接；所述第一连杆机构(4)的第二端与所述驱动装置(3)连接；
所述驱动装置(3)驱动所述第一连杆机构(4)运动，所述第一连杆机构(4)带动所述联动支架(2)运动，所述联动支架(2)带动所述叶片连杆机构(7)运动，所述叶片连杆机构(7)带动所述叶片(6)的第一端转动，以打开或关闭所述进气单元(10)。
2.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，在所述进气单元(10)处于打开状态时，至少存在两个叶片(6)相互之间不平行。
3.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，还包括第二连杆机构(5)；
所述第二连杆机构(5)的一端与所述固定支架(1)固定连接；所述第二连杆机构(5)的另一端与所述联动支架(2)固定连接。
4.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述主动进气格栅包括第一进气部(11)和第二进气部(12)；
所述第一进气部(11)和所述第二进气部(12)分别设置有所述驱动装置(3)、所述第一连杆机构(4)和至少一个所述进气单元(10)；
所述驱动装置(3)与车辆的控制器电连接，所述控制器用于单独控制单个驱动装置(3)。
5.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述叶片(6)与所述固定支架(1)连接处设置有转轴，所述叶片(6)能够沿所述转轴向远离所述固定支架(1)的方向运动；
单个所述进气单元(10)中的多个叶片(6)的转动方向各自不同。
6.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述叶片连杆机构(7)的第二端与所述叶片(6)的自由端轴接；所述叶片(6)的连接端与所述固定支架(1)轴接；
单个所述叶片(6)与至少一个叶片连杆机构(7)轴接。
7.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述第一连杆机构(4)的一端(3)与所述固定支架(1)固定连接，所述第一连杆机构(4)带动所述联动支架(2)朝向或背离所述叶片(6)的第二端的方向运动。
8.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述叶片(6)的形状包括三角形、梯形和扇形中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的主动进气格栅，其特征在于，所述固定支架(1)上设置有进气单元安装口，所述进气单元安装口与所述进气单元(10)一一对应设置；
所述进气单元安装口的形状包括圆形和多边形中的至少其一，所述多个叶片(6)沿所述进气单元安装口的边缘周向布置。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的主动进气格栅。
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