DE102012106059A1

DE102012106059A1 - Aktive-luftklappe-vorrichtung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102012106059A1
Application number: DE102012106059A
Authority: DE
Inventors: Seung Hyeob LEE
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: CN103158533A; CN103158533B; KR101272930B1; US20130146375A1; DE102012106059B4; US8794362B2

Abstract

Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher nach der Entwicklung eines Fehlers, durch den eine Luftklappe nicht durch Kraft von einem Aktuator aktiviert werden kann, eine Verbindungsstruktur zwischen einem Leitrahmen und einem Luftklappenlader manuell gelöst wird, was es der Luftklappe ermöglicht, automatisch durch Wind geöffnet zu werden, der von dem Fahrzeug erzeugt wird.

Description

QUERVERWEIS ZU BEZOGENER ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Anmeldung Nr. 10-2011-0130987 , eingereicht am 8. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt via Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Aktive-Luftklappen-Vorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher nach der Erzeugung eines Fehlers eine Verbindungsstruktur zwischen einem Aktuator und einer Luftklappe manuell gelöst wird, was es der Luftklappe ermöglicht, automatisch durch Wind geöffnet zu werden, der von dem Fahrzeug bereitgestellt wird.
Beschreibung bezogener Technik
Sowohl eine Vielfalt von Wärmetauschern wie beispielsweise ein Radiator bzw. ein Kühler, ein Zwischenkühler, ein Verdampfer, ein Kompressor usw., als auch Antriebsteile wie beispielsweise Motor (z. B. ein Verbrennungsmotor) und ähnliches sind üblicherweise in einem Motorraum vorhanden.
Solche Wärmetauscher enthalten ein zwischengeschaltetes Wärmetauschmedium, welches sich da hindurchbewegt um Wärme mit der Außenluft auszutauschen, so dass die Außenluft gekühlt oder geheizt wird. Damit die Aktivierung des im Motorraum eingebauten Wärmetauschers verlässlich ist, muss Außenluft dem Motorraum problemlos bereitgestellt werden.
Wenn jedoch mit hoher Geschwindigkeit eines Fahrzeugs oder ähnlichem gefahren wird, wird eine große Menge Luft schnell eingebracht, der Luftwiderstand steigt, und demzufolge sinkt die Treibstoffeffizienz.
Um dieses Problem zu lösen, wurde eine aktive Luftklappenvorrichtung entwickelt, bei welcher beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit ein Öffnungswinkel vergrößert wird, um den Zustrom von Luft in den Motorraum zu erhöhen, und beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit wird der Öffnungswinkel verkleinert, um den Zustrom von Luft zu beschränken, wodurch zu Verbesserungen in der Treibstoffeffizienz beigetragen wird.
Wie in 1 bis 4 dargestellt, weist die herkömmliche Aktive-Luftklappe-Vorrichtung auf einen Kanal 1, welcher fest montiert ist an einem Vorderende-Bauteil eines Fahrzeugs, einen Aktuator 2, der fest im mittleren Teil des Kanals 1 installiert ist, einen H-förmigen Leitrahmen 4, welcher mit dem Aktuator 2 mittels eines Aktuatorladers 3 verbunden ist, so dass er sich vertikal mit der Kraft von dem Aktuator 2 bewegen kann, und eine Luftklappe 6, welche mit dem Leitrahmen 4 mittels eines Klappenladers 5 verbunden und auch drehbar im Kanal 1 eingebaut ist. Hier weist der Aktuator 2 eine Leiterplatte (PCB, abgeleitet von Englischen Begriff „printed circuit board”) 2a, einen Motor 2b und eine Mehrzahl von Getriebebauteilen 2c auf.
Wenn also der Aktuator 2 beim Vorliegen einer äußeren Bedingung (Motortemperatur, Kühlwassertemperatur etc.) aktiviert wird, wird die Kraft von dem Aktuator 2 an den Leitrahmen 4 mittels des Aktuatorladers 3 übertragen, der Leitrahmen 4 bewegt sich vertikal, wie in den Figuren dargestellt, so dass der Klappenlader 5 rotiert, und schließlich wird die Rotationskraft des Klappenladers 5 an die Luftklappe 6 übertragen und folglich rotiert die Luftklappe 6, so dass der Kanal 1 geöffnet oder geschlossen wird.
Wenn bei der Aktive-Luftklappe-Vorrichtung der Aktuator 2 infolge eines elektrischen Kurzschlusses oder Versagens des Motors 2a oder ähnlichem versagt bzw. aufhört zu funktionieren, ist es unmöglich, die Luftklappe 6 zu bedienen, während ein Fahrzeug in Bewegung ist. Insbesondere wenn die Bedienung der Luftklappe 6 unmöglich ist in der Situation, in der die Luftklappe 6 den Kanal 1 verschließt, steigen die Temperaturen des Motors und anderer Wärmetauscher, was dazu führt, dass das Fahrzeug schwere Probleme hat.
Die Information, die in diesem Hintergrundabschnitt bereitgestellt wird, dient nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds dieser Erfindung und sollte nicht so interpretiert werden, als würde hiermit anerkannt oder vorgeschlagen, dass diese Information den dem Fachmann bekannten Stand der Technik darstellt.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht, welche beim Stand der Technik auftreten, um eine Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei welchem nach der Entwicklung eines Fehlers eine Verbindungsstruktur zwischen einem Aktuator und einer Luftklappe manuell gelöst wird, was es der Luftklappe ermöglicht, automatisch durch Wind geöffnet zu werden, der von dem Fahrzeug erzeugt wird (z. B. Fahrtwind), was verhindert, dass Fahrzeugteile beschädigt werden.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug bereit, aufweisend einen Leitrahmen, welcher eine vertikale Säule aufweist, welche ein Verbindungsloch bzw. eine Verbindungsöffnung bzw. ein Kopplungsloch bzw. eine Kopplungsöffnung bzw. ein Kupplungsloch bzw. eine Kupplungsöffnung aufweist, in welches ein Klappenlader bzw. ein Schwenkhebel zum Betätigen der Säule bzw. ein Schwenkhebel zum Betätigen einer Klappe bzw. ein Betätigungselement (kurz: Klappenlader) eingebracht bzw. eingepasst ist, und ein Stangenloch bzw. eine Stangenöffnung (kurz: Stangenloch), welches sich durch die vertikale Säule hindurch in einer solchen Weise erstreckt, dass es mit dem Verbindungsloch verbunden ist und eine Betätigungsstange, welche in das Stangenloch in einer solchen Weise eingepasst bzw. eingebracht ist, dass sie sich entlang des Stangenlochs bewegt, wobei die Betätigungsstange eine Kupplungsnut aufweist, in welche der Klappenlader eingepasst bzw. eingebracht ist.
Die maximale Tiefe der Kupplungsnut kann größer sein als die Tiefe des Verbindungslochs.
Die Form des Teils der vertikalen Säule, in dem das Verbindungsloch ausgebildet ist, kann eine lineare Form konstanter Dicke sein.
Der Klappenlader kann so ausgestaltet sein, dass wenn der Klappenlader in die Kupplungsnut eingepasst ist, der Klappenlader vertikal zusammen mit dem Leitrahmen bewegt wird, und wenn der Klappenlader sich von der Kupplungsnut löst wenn sich die Betätigungsstange bewegt, löst sich der Klappenlader von dem Verbindungsloch.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie bereits dargelegt, bei bzw. nach der Erzeugung eines Fehlers, wodurch die Luftklappe nicht durch Kraft bzw. Antriebskraft von dem Aktuator aktiviert werden kann, die Verbindung zwischen dem Leitrahmen und dem Klappenlader manuell gelöst, was es der Luftklappe ermöglicht, automatisch durch Wind geöffnet zu werden, welcher durch das Fahrzeug erzeugt wird, wodurch verhindert wird, dass Fahrzeugteile durch das Versagen der Luftklappe beschädigt werden.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorzüge, welche anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich sind, bzw. genauer erläutert werden. Zusammen mit der „Detaillierten Beschreibung” dienen sie der Erläuterung bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche eine herkömmliche Luftklappenvorrichtung erklärt.
2 ist eine Ansicht, welche einen Aktuator der Aktive-Luftklappe-Vorrichtung aus 1 erklärt.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche einen verbundenen Teil des Aktuator es der Aktive-Luftklappe-Vorrichtung aus 1 zeigt.
4 ist eine Querschnittansicht, welche entlang der Linie I-I aus 3 ausgeführt ist.
5 ist eine Ansicht, welche eine beispielhafte Aktive-Luftklappe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher eine Betätigungsstange mit einem Leitrahmen verbunden ist
6 ist eine Querschnittansicht, welche entlang der Linie II-II aus 5 ausgeführt ist.
7 und 8 sind Ansichten, welche den Zustand zeigen, in welchem nach dem Entwickeln eines Fehlers ein beispielhafter Klappenlader durch den Betätigungsstab von dem Leitrahmen getrennt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun detailliert Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Beispiele werden durch die beigefügten Zeichnungen und den Text unten erläutert. Auch wenn die Erfindung im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungen erläutert wird, wird damit in keiner Weise die Erfindung auf die Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Sondern die Erfindung soll abgesehen von den als Beispiel angeführten Ausführungsformen auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen abdecken, insofern innerhalb des von den Ansprüchen definierten Schutzumfangs liegend.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, weist eine Aktive-Luftklappe-Vorrichtung gemäß verschiedene Ausführungsformen auf einen Kanal 10, welcher fest in ein Vorderende-Bauteil eines Fahrzeugs eingebaut ist, einen Aktuator 20, der fest im mittleren Teil des Kanals 10 installiert ist, einen H-förmigen Leitrahmen 40, welcher mit dem Aktuator 20 mittels eines Aktuatorladers 30 verbunden ist, so dass er sich vertikal durch die Kraft von dem Aktuator 20 bewegen kann, und eine Luftklappe 60, welche mit dem Leitrahmen 40 mittels eines Klappenladers 50 verbunden und auch drehbar im Kanal 10 eingebaut ist.
Hierin weist der Leitrahmen 40 eine H-Typ-Struktur auf, welche zwei parallele vertikale Säulen 41 und eine horizontale Säule 42 aufweist, welche die vertikalen Säulen 41 verbindet. Die vertikale Säule 41 ist sowohl an der oberen Seite, als auch an der unteren Seite mit einem Verbindungsloch 43 versehen, in welches ein Ende des Klappenladers 50 eingepasst ist. Die vertikale Säule 41 weist in einem Zwischenbereich auch einen Vorsprung 44 auf, welcher eine Beschlagsnut 45 aufweist, in welche ein Ende des Aktuatorladers 30 eingepasst ist.
Darüber hinaus ist die vertikale Säule 41 des Leitrahmen 40 mit einem Stangenloch 46 versehen, welches die vertikale Säule vertikal durchschneidet, so dass es mit dem Verbindungsloch 43 verbunden ist.
Die Aktive-Luftklappe-Vorrichtung weist eine Betätigungsstange 70 auf, welche in das Stangenloch 46 in solcher Weise eingepasst ist, dass sie sich in dem Stangenloch 46 bewegen kann. Die Betätigungsstange 70 weist eine Kupplungsnut 71 auf, in welche der Klappenlader 50 eingepasst ist.
Wenn hierin der Klappenlader 50 in dem Zustand ist, in die Kupplungsnut 71 des Betätigungsstabs 70 eingepasst zu sein, kann der Klappenlader 50 sich vertikal mit der Bewegung des Leitrahmens 40 bewegen.
Wenn der Klappenlader 50 sich von der Kupplungsnut 71 löst, wenn die Betätigungsstange 70 sich innerhalb des Stangenlochs 46 bewegt, wird der Klappenlader 50 von dem Verbindungsloch 43 gelöst und damit von dem Leitrahmen 40 getrennt bzw. entkuppelt, wie in 7 und 8 dargestellt.
Um es dem Klappenlader 50 zu ermöglichen, sich von dem Verbindungsloch 43 zu lösen, wenn es sich von der Kupplungsnut 71 löst, ist die maximale Tiefe D1 der Kupplungsnut 71 bevorzugt größer als die Tiefe D2 des Verbindungslochs 43, und die Form des Teils der vertikalen Säule 41 des Leitrahmens 40, in dem das Verbindungsloch 43 ausgebildet ist, ist bevorzugt linear und von konstanter Dicke.
Nun wird die Betätigung der aktiven Luftklappe beschrieben.
Wenn der Aktuator 20 in dem Normal-Zustand, in dem kein elektrischer Kurzschluss oder Fehler vorliegt, aktiviert wird, wird die Kraft von dem Aktuator 20 an den Leitrahmen 40 mittels des Aktuatorladers 30 übertragen, so dass der Leitrahmen 30 sich vertikal aus dem in 5 dargestellten Zustand bewegen kann.
Wenn der Leitrahmen 40 sich vertikal bewegt, bewegt sich auch ein Ende des Klappenladers 50, welches in das Verbindungsloch 43 eingepasst ist, vertikal zusammen mit dem Leitrahmen 40, so dass die Rotationskraft des Klappenladers 50 auf die Luftklappe 60 übertragen wird und diese rotiert, wodurch der Kanal 10 geöffnet oder geschlossen wird.
Im Fall eines Fehlers, der durch einen elektrischen Kurzschluss oder Ähnliches erzeugt wird, kann die Kraft von dem Aktuator 20, obwohl der Aktuator 20 aktiviert ist, nicht an die Luftklappe 60 übertragen werden, so dass die Luftklappe 60 nicht geöffnet oder geschlossen werden kann.
Insbesondere, wenn, während ein Fahrzeug fährt, die Betätigung der Luftklappe 60 in der Situation unmöglich ist, in der die Luftklappe 60 den Kanal 10 verschließt, steigen die Temperaturen des Motors und anderer Wärmetauscher, was möglicherweise dazu führt, dass das Fahrzeug schwere Probleme hat.
Um dieses Problem zu lösen, sollte folglich ein Bediener die Betätigungsstange 70 aus dem in 6 dargestellten Zustand hinunterdrücken.
Wenn sich die Betätigungsstange 70 in dem Stangenloch 46 wie in 7 und 8 dargestellt nach unten bewegt, löst sich der Klappenlader 50 von der Kupplungsnut 71 der Betätigungsstange 70 und folglich schließlich von dem Verbindungsloch 43, was dazu führt, dass der Leitrahmen 40 und der Klappenlader 50 voneinander gelöst bzw. getrennt werden.
Wenn der Leitrahmen 40 und der Klappenlader 50 voneinander gelöst bzw. getrennt sind, ist die Luftklappe 60 bereit, frei sogar unter Einfluss einer kleinen äußeren Kraft unabhängig von der Betätigung des Aktuator 20 zu rotieren. Folglich wird die Luftklappe frei rotiert durch Wind, der durch das Fahrzeug verursacht wird, um den Kanal 10 zu öffnen, so dass Außenluft dahindurch eingebracht wird, wodurch Schäden an den Fahrzeugteilen infolge des Versagens der Luftklappe 60 vermieden werden.
Um die Erklärung zu vereinfachen und eine genaue Definition in den beigefügten Ansprüchen zu ermöglichen, werden die Begriffe „ober” oder „unter”, „vorne” oder „hinten”, „innen” oder „außen” etc. verwendet, um Elemente der beispielhaften Ausführung zu bezeichnen mit Bezug auf die Positionierung dieser Elemente wie in den Zeichnungen dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0130987 [0001]

Claims

Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Leitrahmen (40), welcher eine vertikale Säule (41) aufweist, welche ein Verbindungsloch (43) aufweist, in welches ein Klappenlader (50) eingebracht ist, und ein Stangenloch (46), welches sich durch die vertikale Säule (41) hindurch in einer solchen Weise erstreckt, dass es mit dem Verbindungsloch (43) verbunden ist; und eine Betätigungsstange (70), welche in das Stangenloch (46) in einer solchen Weise eingebracht ist, dass sie in dem Stangenloch (46) beweglich ist, wobei die Betätigungsstange (70) eine Kupplungsnut (71) aufweist, in welche der Klappenlader (50) eingebracht ist.
Die Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei eine maximale Tiefe der Kupplungsnut (71) größer ist als eine Tiefe des Verbindungslochs (43).
Die Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Form des Teils der vertikalen Säule (41), in dem das Verbindungsloch (43) ausgebildet ist, linear und von konstanter Dicke ist.
Die Aktive-Luftklappe-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klappenlader (50) so ausgestaltet ist, dass wenn der Klappenlader (50) in die Kupplungsnut (71) eingebracht oder eingepasst ist, der Klappenlader (50) sich vertikal zusammen mit dem Leitrahmen (40) bewegt, und wenn der Klappenlader (50) sich von der Kupplungsnut (71) löst, wenn sich die Betätigungsstange (70) bewegt, löst sich der Klappenlader (50) von dem Verbindungsloch (43).