CN116373592A - 用于车辆的进气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的进气装置(10)，该进气装置具有框架状承载元件(12)，该承载元件中布置有至少一个第一通风挡板(22，24)，至少一个第一通风挡板(22，24)可绕旋转轴线(30)在第一关闭位置与第二打开位置之间旋转，至少一个第一通风挡板(22，24)具有沿旋转轴线(30)的方向观看到的第一末端端部部分(47，49)和第二末端端部部分(38，40)，第一端部部分(47，49)至少间接地可旋转地安装在承载元件(12)上并且抵靠沿旋转轴线(30)的方向观看到的轴向止挡部(46)而固定，并且第二末端端部部分(38，40)至少间接地藉由连接元件(52，54)连接至致动驱动器(35)，以使至少一个第一通风挡板(22，24)绕旋转轴线(30)旋转。

Description

用于车辆的进气装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的进气装置，该进气装置用于控制进入组件的区域中的空气流动，以用于发动机隔室中的冷却以及对制动系统的冷却并且用于电池冷却。

背景技术

申请人的WO 2020/165520 A1披露了一种用于车辆的进气装置，该进气装置具有权利要求1的前序部分的特征。已知的进气装置具有第一通风挡板，该第一通风挡板在关闭位置与打开位置之间可旋转地布置并且经由连接元件连接至电气致动驱动器。在第一通风挡板损坏的情况下，第一通风挡板不能被调节到期望的位置。这还致使连接元件不与止挡部相撞而是继续旋转，该止挡部限定连接元件的最大调节度。检测到连接至第一通风挡板的连接元件的这种继续旋转，从而可以推断出第一通风挡板产生了缺陷或损坏。

发明内容

根据本发明的用于车辆的具有权利要求1的特征的进气装置呈现了用于检测第一通风挡板的损坏的替代方案，该替代方案与上述现有技术相比需要较低的装备费用。期望的是，特别是在车载分析(OBD)过程中识别第一通风挡板的这种缺陷，以例如避免临界发动机状态或组件过热，或者以便在CO₂排放方面提高车辆效率。

因此，在上文说明的背景下，根据本发明的用于车辆的具有权利要求1的特征的进气装置的情况是：将致动驱动器连接至第一通风挡板的连接元件由两个部件构成，这两个部件形成螺旋齿接部，进气装置被配置成允许这两个部件在至少一个第一通风挡板旋转期间、在不存在沿致动驱动器的方向作用的反作用力的情况下分离。

因此，本发明基于的构思为使得在第一通风挡板损坏的情况下，第一通风挡板的连接至连接元件的这个部分可以沿相反于或背向致动驱动器或连接元件的方向移动。由于连接元件的两个部件的构型为螺旋齿接部，因而第一通风挡板沿背向致动驱动器或连接元件的方向的这种轴向移动具有的效果是：连接元件或螺旋齿接部的连接至第一通风挡板的这个部件背离连接元件或螺旋齿接部的连接至致动驱动器的另一个部件而移动。这进而具有的结果是：致动驱动器不与止挡部相撞，该止挡部在第一通风挡板与承载元件之间形成，以限制第一通风挡板的旋转角度；相反，连接元件的连接至致动驱动器的这个部件继续旋转超过最大期望旋转角度，这通过马达控制器来检测。

根据本发明的用于车辆的进气装置的有利改进方案在从属权利要求中指出。

特别优选的是：在进气装置的正常操作期间，螺旋齿接部的两个部件相对于彼此定位在某一位置，在该位置，一个部件以如沿拧入方向观看到的最大程度拧入另一个部件中。螺旋齿接部的两个部件的这种布置具有的优点在于，当螺旋布置的连接至致动驱动器的这个部件旋转时，旋转移动直接被转换成另一个部件的旋转移动、并且因此转换成第一通风挡板的旋转移动。

在设计方面优选的另一实施例中，螺旋齿接部的被指配给致动驱动器的这个部件连接至致动驱动器的驱动轴。

为了可以藉由进气装置(进气装置具有相对紧凑的或较浅的构造)来控制大的空气流动，设置了多个第二通风挡板，该多个第二通风挡板彼此平行地布置并且藉由联接机构连接至至少一个第一通风挡板，使得该至少一个第一通风挡板和该多个第二通风挡板可通过致动驱动器同步地移动。

在这种联接机构的优选设计实施例中，所述联接机构具有将第一通风挡板连接至多个第二通风挡板的联接杆。

对于进气装置的给定或期望宽度，为了限制至少一个第一通风挡板的长度以减小相对风的冲击而产生的弯曲力，优选的是：其中布置或安装有通风挡板的承载元件具有中心区域，致动驱动器布置在该中心区域中，并且该致动驱动器在承载元件的两个相反的侧向端部区域的方向上具有两个驱动轴部分，这两个驱动轴部分藉由相应的连接元件联接至相应的第一通风挡板。

为了减轻重量并使生产尽可能简单，优选的是：第一通风挡板和第二通风挡板由塑料构成。

在进气装置的另一优选实施例中，至少一个第一(或第二)通风挡板在其两个端部部分之间、优选地至少当通风挡板处于关闭位置时在相应通风挡板的中间由承载元件相对于相对风支撑。这种支撑具有的效果是：沿空气的流动方向作用在承载元件上的力(该力随速度增大而增大并且导致通风挡板变形)得到支撑，从而减少通风挡板的弯曲。

此外优选的是：致动驱动器联接至监测设备以检测驱动轴的旋转角度，该监测设备至少间接地被配置成向控制设备输出信号，并且/或者若超过了该旋转角度的指定阈值，则使该驱动轴停止旋转。换言之，这意味着藉由监测设备来检测第一通风挡板的损坏或缺陷。这可以使得致动驱动器被停用和/或优选地对应的故障条目另外被存储于例如车辆的控制单元的故障存储器中，在修车期间可以读取该故障条目。此外，驾驶舱中的指示仪器上还可以出现视觉显示，以便将该缺陷通知给驾驶员。

最后，在进气装置的另一优选实施例中，连接元件的联接至至少一个第一通风挡板的这个部件与至少一个第一通风挡板整体地形成。以此方式，特别地，可以减少组装工作，这是因为螺旋螺纹的被指配给第一通风挡板的这个部件已经在生产第一通风挡板期间与该第一通风挡板整体地生产。

通过以下对本发明的优选实施例的描述并且参照附图，本发明的另外的优点、特征和细节将显而易见。

附图说明

图1以前视图示出了用于车辆的通风装置，

图2以局部截面图示示出了根据图1的通风装置的一部分，其中，通风挡板处于打开位置，

图3示出了连接元件的将进气装置的致动驱动器连接至第一通风挡板的组成部分，在该状态下，连接元件的部件已经彼此分离，以及

图4以前视图示出了在第一通风挡板损坏的情况下通风装置的局部区域。

具体实施方式

图中相同的元件或具有相同功能的元件用相同的附图标记来表示。

图1和图2展示了用于车辆的进气装置10。特别地，进气装置10布置在车辆的发动机隔室中的前区域中并且用于控制供应至组件的空气，以用于车辆中的冷却。

进气装置10具有近似矩形的框架状承载元件12，举例而言，该承载元件至少包括上横向支柱14、下横向支柱16以及侧向连接至横向支柱14、16的端部区域18、20。在承载元件12内，两个第一通风挡板22、24例如彼此轴向间隔开地布置在靠近下横向支柱16的下部区域中。举例而言，在各自情况下，三个第二通风挡板26、28与两个第一通风挡板22、24平行地设置，三个第二通风挡板26被指配给第一通风挡板22，三个第二通风挡板28被指配给第一通风挡板24。单个第一通风挡板22和指配给它的第二通风挡板26在各自情况下彼此平行地布置。类似地，另一个第一通风挡板24与指配给它的第二通风挡板28平行地布置。此外，所有通风挡板22、24、26和28例如至少具有近似相等的轴向长度。

两个第一通风挡板22、24具有彼此对准布置的第一旋转轴线30，并且第二通风挡板26、28具有在各自情况下彼此对准布置的第二旋转轴线32。此外，第二通风挡板26、28也彼此轴向间隔开地布置。特别地，为此目的，在承载元件12中设置中心中间区域34，在该区域中还布置了具有电机的致动驱动器35。致动驱动器35在中间区域34中布置在固持元件36上。在面向致动驱动器35的一侧，固持元件36用于径向和轴向地安装一个第一通风挡板22的端部部分38和第二通风挡板26的端部部分40，并且用于径向和轴向地安装另一个第一通风挡板24的端部部分42和第二通风挡板28的端部部分44(图2)。与此相反，两个第一通风挡板22、24的与端部部分38、40相反定位的这些端部部分47、49，以及第二通风挡板26、28的对应端部部分51、53在承载元件12的端部区域18、20中安装在承载元件上(图1)。

在该特定示例中，通风挡板22、24、26和28各自由塑料构成并且例如通过注塑成型工艺而生产，这些通风挡板被布置成可绕其旋转轴线30、32在关闭位置(图1中展示)与相对于关闭位置枢转了90°的位置(对应于图2)之间移动。在通风挡板22、24、26和28的位置(如图1所展示)，穿过通风装置10的空气通道被最小化。相比之下，在图2中，穿过进气装置10的空气通道被最大化，以便允许对组件进行良好的冷却。

第一通风挡板22、24抵靠轴向止挡部46而固定，该轴向止挡部由承载元件12在端部区域18、20中形成，如沿旋转轴线30的方向观看到的。类似地，第二通风挡板26、28在端部区域18、20中抵靠轴向止挡部(未展示)而固定在承载元件12上。

通过使致动驱动器35连接至两个第一通风挡板22、24而藉由致动驱动器35使通风挡板22、24、26和28移动。此外，第一通风挡板22、24在各自情况下经由联接机构48连接至被指配给所述第一通风挡板的第二通风挡板26、28。为此目的，联接机构48在第一通风挡板22、24处各包括一个联接杆50，这些联接杆连接至第二通风挡板26、28，以允许通风挡板22、24、26和28进行同步移动。

第一通风挡板22、24藉由致动驱动器35而进行的旋转移动经由相应的连接元件52、54来实现，这些连接元件具有相同的设计。连接元件52、54由两个部件56、58(图3)构成，这两个部件在连结状态下形成螺旋齿接部60。通过使致动驱动器35的驱动轴63的相应驱动轴部分62、64共同旋转地连接至第一部件56来实现将相应的连接元件52、54连接至致动驱动器35。此外，第二部件58优选地与相应的第一通风挡板22、24整体地形成，也就是说，该第二部件由塑料构成。

在连接元件52、54的安装状态下(如图1和图2所展示)，两个部件56、58被布置成使得(对应于图3的图示)具有外齿接部的第一部件56已经以如沿轴向方向观看到的最大程度拧入具有相配合的内齿接部的第二部件58中。此外，为了限制通风挡板22、24、26和28的最大枢转角度，通风挡板22、24在各自情况下与承载元件12的端部区域18、20处的旋转角度止挡部66(仅在图1中象征性地展示)相撞。

致动驱动器35还联接至监测设备70，该监测设备在图2中仅象征性地展示。监测设备70用于检测致动驱动器35的驱动轴部分62、64的旋转角度并且例如用于监测通过致动驱动器35的电机的电流。后一种用途尤其用于检测通风挡板22、24在其与旋转角度止挡部66接触时的最大枢转角度。在这种情况下，通过致动驱动器35的电机的电流显著增大，从而造成致动驱动器35被停用。监测设备70所检测到的旋转角度以及通过致动驱动器35的电机的电流作为输入变量被供应至控制设备72。控制设备72用于控制通风挡板22、24、26和28的旋转移动。此外，控制设备72可以例如联接至车辆的控制单元和/或车辆驾驶舱中的指示灯。另外指出的是：不言而喻，监测设备70和控制设备72还可以形成为共同的结构性单元。

最后，进气装置10的承载元件12被配置成使得在第一通风挡板22、24损坏的情况下，对应的通风挡板22、24在损坏点处不与对应的相反侧的第一通风挡板22、24操作性连接或接触，并且损坏的第一通风挡板22、24的连接至第一通风挡板22、24的第二部件58的这个部分可以沿承载元件12的端部部分18、20的方向轴向地移动，直至连接元件52、54的两个部件56、58停止接触。

进气装置10的功能如下：在正常操作期间，根据所期望的空气吞吐量通过使致动驱动器35的驱动轴66、68旋转至对应位置而藉由致动驱动器35来设置通风挡板22、24、26和28的位置。这里，通过监测设备70来检测驱动轴66、68的角位置。典型地，通风挡板22、24、26和28的极限位置(在图1和图2两图中展示)之间的旋转角度在0°与90°之间。

相比之下，若第一通风挡板22、24出现对应于图4的损坏，则致动驱动器35继续使驱动轴66、68旋转(也就是说，例如旋转大于90°的旋转角度范围)，这是因为第一通风挡板22、24的连接至连接元件52、54的这些部分不与旋转角度止挡部66接触并且轴向止挡部46不沿致动驱动器35的方向产生反作用力。因此，连接元件52、54的两个部件56、58在箭头73的方向上分离。此外，监测设备70检测连接元件52、54的第一部件56的旋转角度，并且将该旋转角度例如作为输入变量供应至控制设备72，若超过了第一部件56的最大指定旋转角度，则该控制设备使致动驱动器35停用并且优选地在车辆的控制单元的故障存储器中产生对应信号并且可选地另外激活驾驶舱中的对应指示灯以通知驾驶员。

如此描述的进气装置10可以在不脱离本发明的构思的情况下以多种方式进行更改或修改。特别地，通风挡板22、24、26、28可以在其两个端部部分38、40、42、44、47、49、51、53之间、优选地在通风挡板22、24、26、28的中间(如沿旋转轴线30、32的方向观看到的)由承载元件12支撑，以便在高空气吞吐量的情况下降低弯曲载荷。

附图标记

10 进气装置

12 承载元件

14 上横向支柱

16 下横向支柱

18 端部区域

20 端部区域

22 第一通风挡板

24 第一通风挡板

26 第二通风挡板

28 第二通风挡板

30 旋转轴线

32 旋转轴线

34 中间区域

35 致动驱动器

36 固持元件

38 端部部分

40 端部部分

42 端部部分

44 端部部分

46 轴向止挡部

47 端部部分

48 联接机构

49 端部部分

50 联接杆

51 端部部分

52 连接元件

53 端部部分

54 连接元件

56 第一部件

58 第二部件

60 螺旋齿接部

62 驱动轴部分

63 驱动轴

64 驱动轴部分

66 旋转角度止挡部

70 监测设备

72 控制设备

73 箭头

Claims (10)

1.一种用于车辆的进气装置(10)，所述进气装置具有框架状承载元件(12)，所述框架状承载元件中布置有至少一个第一通风挡板(22，24)，所述至少一个第一通风挡板(22，24)能够绕旋转轴线(30)在第一关闭位置与第二打开位置之间旋转，所述至少一个第一通风挡板(22，24)具有沿所述旋转轴线(30)的方向观看到的第一末端端部部分(47，49)和第二末端端部部分(38，40)，所述第一端部部分(47，49)至少间接地可旋转地安装在所述承载元件(12)上并且抵靠沿所述旋转轴线(30)的方向观看到的轴向止挡部(46)而固定，并且所述第二末端端部部分(38，40)至少间接地藉由连接元件(52，54)连接至致动驱动器(35)，以使所述至少一个第一通风挡板(22，24)绕所述旋转轴线(30)旋转，

其特征在于，所述连接元件(52，54)由两个部件(56，58)构成，所述两个部件形成螺旋齿接部(60)，所述进气装置(10)被配置成允许所述两个部件(56，58)在所述至少一个第一通风挡板(22，24)旋转期间、在不存在沿所述致动驱动器(35)的方向作用的反作用力的情况下分离。

2.根据权利要求1所述的进气装置，

其特征在于，在所述进气装置(10)的正常操作期间，所述两个部件(56，58)相对于彼此定位在某一位置，在所述位置，一个部件(56)以沿拧入方向观看到的最大程度拧入另一个部件(58)中。

3.根据权利要求1或2所述的进气装置，

其特征在于，所述螺旋齿接部(60)的被指配给所述致动驱动器(35)的这个部件(56)连接至所述致动驱动器(35)的驱动轴(63)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的进气装置，

其特征在于，设置了多个第二通风挡板(26，28)，所述多个第二通风挡板彼此平行地布置并且藉由联接机构(48)连接至所述至少一个第一通风挡板(22，24)，使得所述至少一个第一通风挡板(22，24)和所述多个第二通风挡板(26，28)能够藉由所述致动驱动器(35)同步地移动。

5.根据权利要求4所述的进气装置，

其特征在于，所述联接机构(48)具有联接杆(50)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的进气装置，

其特征在于，所述承载元件(12)具有中心区域(34)，所述致动驱动器(35)布置在所述中心区域中，并且所述致动驱动器(35)在所述承载元件(12)的两个侧向端部区域(18，20)的方向上具有两个驱动轴部分(62，64)，所述两个驱动轴部分藉由相应的连接元件(52，54)联接至相应的第一通风挡板(22，24)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的进气装置，

其特征在于，所述通风挡板(22，24，26，28)由塑料构成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的进气装置，

其特征在于，所述至少一个通风挡板(22，24，26，28)在其两个端部部分(38，40，42，44，47，49，51，53)之间、优选地在沿所述旋转轴线(30，32)的方向观看到的所述通风挡板(22，24，26，28)的中间由所述承载元件(12)支撑。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的进气装置，

其特征在于，所述致动驱动器(35)联接至监测设备(70)以检测所述驱动轴(63)的旋转角度，所述监测设备(70)至少间接地被配置成向控制设备(72)输出信号，并且/或者若超过了所述旋转角度的指定阈值，则使所述驱动轴(63)停止旋转。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的进气装置，

其特征在于，所述连接元件(52，54)的联接至所述至少一个第一通风挡板(22，24)的这个部件(58)与所述至少一个第一通风挡板(22，24)整体地形成。

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