-
HINTERGRUND
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug, und insbesondere einen aktiven Luftschirm, der imstande ist, gemäß einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs in mehreren Stufen betätigt zu werden.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Indem sich ein Fahrzeug durch die Luft bewegt, stößt dieses mit Luftmolekülen zusammen und wird vom Luftwiderstand beeinflusst. Die Arten des Luftwiderstands, die auf ein Fahrzeug wirken, umfassen eine Bremskraft und eine Hubkraft.
-
Die Bremskraft bezieht sich auf eine Widerstandskraft, die der Bewegung des Fahrzeugs, das sich durch die Luft bewegt und mit Luftmolekülen zusammenstößt, entgegenwirkt, und die Hubkraft bezieht sich auf eine Kraft, die aus der Druckdifferenz zwischen der Ober- und Unterseite des sich bewegenden Fahrzeugkörpers resultiert und so wirkt, dass der Fahrzeugkörper nach oben gehoben wird.
-
Folglich ist eine Einrichtung zur Verringerung der Bremskraft und der Hubkraft erforderlich, um die aerodynamischen Eigenschaften und die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen zu verbessern.
-
Als eine beispielhafte Einrichtung zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften wurde eine aktive Luftschirmeinrichtung entwickelt, die gemäß einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs aktiv betätigt wird. Die aktive Luftschirmeinrichtung ist eine Einrichtung, welche die Luftmenge, die über eine vordere Stoßstange zu einem Unterboden des Fahrzeugs strömt, während dieses mit hoher Geschwindigkeit fährt, verringert, wodurch die Hubkraft verringert und folglich die aerodynamischen Eigenschaften verbessert werden.
-
Allerdings weisen die meisten herkömmlichen aktiven Luftschirmeinrichtungen lediglich zwei Betriebsarten auf, das heißt, eine zurückgezogene Betriebsart und eine vollständige Arbeitsbetriebsart, die gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewählt werden, wobei dadurch ein Nachteil darin besteht, dass eine Beschränkung bezüglich des Ausmaßes besteht, bis zu dem die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verbessert werden können.
-
Die Informationen, die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbart sind, sind zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung gedacht und sollten nicht als Eingeständnis oder Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen im Stand der Technik, der dem Fachmann bereits bekannt ist, enthalten sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die imstande ist, in mehreren Stufen gemäß einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs betätigt zu werden, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs wirksamer mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korreliert werden und folglich die Gesamtqualität des Fahrzeugs verbessert wird.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die obige und andere Aufgaben durch Bereitstellen einer aktiven Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug erfüllt, die enthält: ein Schirmgehäuse, das an einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs gesichert ist, um von der vorderen Stoßstange verdeckt zu sein und nicht bezüglich der vorderen Stoßstange nach außen freigelegt zu sein, einen ersten Schirm, der so angebracht ist, dass dieser zwischen einer zurückgezogenen Betriebsart, in welcher der erste Schirm in dem Schirmgehäuse enthalten ist, und einer Arbeitsbetriebsart bewegbar ist, in welcher der erste Schirm unter das Schirmgehäuse vorsteht, einen zweiten Schirm, der so angebracht ist, dass dieser zwischen einer zurückgezogenen Betriebsart, in welcher der zweite Schirm in dem ersten Schirm enthalten ist, und einer Arbeitsbetriebsart bewegbar ist, in welcher der zweite Schirm unter den ersten Schirm vorsteht, einen Aktuator, der mit dem Schirmgehäuse verbunden ist und so aufgebaut ist, dass ein Betrieb desselben von einer Steuereinheit gesteuert wird, und einen Leistungsübertragungsmechanismus zum Verbinden des Aktuators und des zweiten Schirms, um Leistung vom Aktuator zum zweiten Schirm zu übertragen.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug kann ferner einen ersten Schirmführungsmechanismus zum Führen einer vertikalen Bewegung des ersten Schirms aufweisen, wobei der erste Schirmführungsmechanismus ein erstes Führungsgehäuse, das an dem Schirmgehäuse gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, und einen ersten beweglichen Stab aufweist, der in das erste Führungsgehäuse eingebracht ist, so dass dieser entlang des ersten Führungsgehäuses vertikal bewegbar ist und mit dem ersten Schirm gekoppelt ist.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug kann ferner einen zweiten Schirmführungsmechanismus zum Führen einer vertikalen Bewegung des zweiten Schirms aufweisen, wobei der zweite Schirmführungsmechanismus ein zweites Führungsgehäuse, das an dem ersten Schirm gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, und einen zweiten beweglichen Stab aufweist, der in das zweite Führungsgehäuse eingebracht ist, so dass dieser entlang des zweiten Führungsgehäuses vertikal bewegbar ist und mit dem zweiten Schirm gekoppelt ist.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug kann ferner einen ersten Schirmbetätigungsmechanismus zum Unterstützen bzw. Durchführen einer Betätigung des ersten Schirms aufweisen, wenn der erste Schirm so betätigt wird, dass dieser unter dem Schirmgehäuse vorsteht, wobei der erste Schirmbetätigungsmechanismus einen ersten Zylinder, der an dem Schirmgehäuse gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, einen ersten Zylinderstab, der in den ersten Zylinder eingebracht ist, so dass dieser entlang des ersten Zylinders vertikal bewegbar ist und mit dem ersten Schirm gekoppelt ist, und eine erste Feder aufweist, die in den ersten Zylinder eingebracht ist und ein Ende aufweist, das von einer geschlossenen Oberseite des ersten Zylinders unterstützt wird, und wobei das andere Ende von dem ersten Zylinderstab unterstützt wird, wobei die erste Feder eine elastische Kraft bereitstellt, so dass der erste Zylinderstab sich in einer Richtung bewegt, in der dieser vom ersten Zylinder vorsteht.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug kann ferner einen zweiten Schirmbetätigungsmechanismus zum Unterstützen bzw. Durchführen der Betätigung des zweiten Schirms aufweisen, wenn der zweite Schirm so betätigt wird, dass dieser unter dem ersten Schirm vorsteht, wobei der zweite Schirmbetätigungsmechanismus einen zweiten Zylinder, der an dem ersten Schirm gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, einen zweiten Zylinderstab, der in den Zylinder eingebracht ist, so dass dieser entlang des zweiten Zylinders vertikal bewegbar ist und mit dem zweiten Schirm gekoppelt ist, und eine zweite Feder aufweist, die in den zweiten Zylinder eingebracht ist und ein Ende aufweist, das von einer geschlossenen Oberseite des zweiten Zylinders unterstützt wird, und wobei das andere Ende von dem zweiten Zylinderstab unterstützt wird, wobei die zweite Feder eine elastische Kraft bereitstellt, so dass der zweite Zylinderstab sich in einer Richtung bewegt, in der dieser vom zweiten Zylinder vorsteht.
-
Das Schirmgehäuse kann in der vorderen Stoßstange angeordnet sein und kann an einem rückseitigen Träger der vorderen Stoßstange und einem Vorderendmodul mittels mehrerer Anbringhalter gesichert sein.
-
Das Schirmgehäuse kann ein vorderes Gehäuse, das mit dem Anbringhalter gekoppelt ist, und ein hinteres Gehäuse aufweisen, das mit dem vorderen Gehäuse gekoppelt ist, so dass ein Aufnahmeraum, der einen offenen Boden hat, zwischen dem vorderen Gehäuse und dem hinteren Gehäuse definiert ist, wobei der erste Schirm so angebracht ist, dass dieser unter Nutzung des Aufnahmeraums vertikal bewegbar ist.
-
Der erste Schirm kann einen hinteren Schirm, mit dem ein unteres Ende des ersten Zylinderstabs gekoppelt ist, und einen vorderen Schirm aufweisen, der an den hinteren Schirm gekoppelt ist, so dass ein Schirmraum, der einen offenen Boden hat, zwischen dem vorderen Schirm und dem hinteren Schirm definiert ist, wobei der zweite Schirm so angebracht ist, dass dieser unter Nutzung des Schirmraums vertikal bewegbar ist.
-
Die Steuereinheit kann aufgebaut sein, um von einem Geschwindigkeitssensor ein Signal zu empfangen und den Betrieb des Aktuators zu steuern.
-
Der Aktuator kann ein DC-Motor sein.
-
Der Leistungsübertragungsmechanismus kann ein Schneckenrad, das mit dem Aktuator gekoppelt ist, ein Schneckenritzel, das mit dem Schneckenrad im Zahneingriff steht, ein Untersetzungsgetriebe, das mit dem Schneckenritzel im Zahneingriff steht, ein Ausgaberad, das mit dem Untersetzungsgetriebe im Zahneingriff steht, eine Ausgabewelle, die mit einem Zentrum des Ausgaberads gekoppelt ist, einen Drehstab, der mit der Ausgabewelle gekoppelt ist und Flügel aufweist, die sich in entgegengesetzten Richtungen von der Ausgabewelle erstrecken, und mehrere Schirmkabel aufweisen, deren eine Enden mit den Flügeln des Drehstabs gekoppelt sind und deren andere Enden mit dem zweiten Schirm gekoppelt sind, nachdem diese durch das Schirmgehäuse und den ersten Schirm getreten sind.
-
Ein Aktuatorgehäuse kann an dem Schirmgehäuse gesichert sein, wobei der Aktuator an dem Aktuatorgehäuse gesichert sein kann und das Schneckenrad, das Schneckenritzel, das Untersetzungsgetriebe, das Ausgaberad und die Ausgabewelle drehbar angebracht sein können.
-
Ein axiales Zentrum der Ausgabewelle kann in einer lateralen Richtung in der Mitte des Schirmgehäuses positioniert sein, und die Schirmkabel können ausgebildet sein, um von einem Ende, das mit den Flügeln des Drehstabs gekoppelt ist, zum anderen Ende, das mit dem zweiten Schirm gekoppelt ist, dieselbe Länge aufzuweisen.
-
Die Anzahl der Schirmkabel, die mit einem der Flügel des Drehstabs gekoppelt sind, kann gleich der Anzahl der Schirmkabel sein, die mit einem verbleibenden der Flügel gekoppelt sind.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
-
1 ist eine Vorderansicht einer vorderen Stoßstange eines Fahrzeugs, an der eine Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist, und stellt den Zustand dar, in dem ein zweiter Schirm betätigt ist;
-
2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie I-I in 1 genommen ist;
-
3 ist eine Ansicht, die den Zustand darstellt, in dem die Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem rückseitigen Träger der vorderen Stoßstange und einem Vorderendmodul mittels Anbringhaltern gekoppelt ist;
-
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
5 ist eine Vorderansicht, die den Zustand darstellt, in dem ein zweiter Schirm gemäß der vorliegenden Erfindung betätigt ist;
-
6 ist eine Rückansicht der 5;
-
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der 6, wobei ein Aktuatorgehäuse und ein Drehstab, die miteinander gekoppelt sind, gezeigt sind;
-
8 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Aktuators und eines Leistungsübertragungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
9 ist eine Ansicht, die Komponenten darstellt, die an der linken Seite einer Ausgabewelle, die in 6 gezeigt ist, angeordnet sind;
-
10 bis 14 sind Schnittansichten, die entlang der Linien II-II, III-III, IV-IV, V-V und VI-VI in 9 genommen sind, um eine Kopplungsstruktur eines ersten Schirmmechanismus, eines zweiten Schirmmechanismus, eines ersten Schirmbetätigungsmechanismus, eines zweiten Schirmbetätigungsmechanismus und von Schirmkabeln gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
-
15 und 16 sind Vorderansichten, die entsprechend den Zustand, in dem ein erster Schirm betätigt ist, und den Zustand darstellen, in dem eine Luftschirmeinrichtung in einem Schirmgehäuse enthalten ist; und
-
17 ist eine Schnittansicht, die den Zustand darstellt, in dem die Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Schirmgehäuse enthalten ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung "Fahrzeug" oder "Fahrzeug..." oder andere vergleichbare Bezeichnungen, wie sie hierin verwendet werden, Motorfahrzeuge im Allgemeinen umfassen, wie etwa Passagierfahrzeuge, darin sind enthalten Geländewagen (SUV), Busse, LKW, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge; Wasserfahrzeuge, darin sind enthalten verschiedene Boote und Schiffe; Luftfahrzeuge und dergleichen; und wobei enthalten sind Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, mit Wasserstoff angetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge alternativer Kraftstoffe (beispielsweise Kraftstoffe, die aus Ressourcen abgeleitet werden, die sich von Erdöl unterscheiden). Ein Hybridfahrzeug, auf das hierin Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen hat, beispielsweise Fahrzeuge, die sowohl mit Benzin als auch elektrisch angetrieben werden.
-
Die hierin verwendete Terminologie dient dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen, und es ist nicht beabsichtigt, dass diese die Erfindung beschränkt. Es ist beabsichtigt, dass die Singularformen "ein", "eine" und "der/die/das", soweit hierin verwendet, auch die Pluralformen enthalten, es sei denn der Kontext besagt klar etwas anderes. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen "umfassen bzw. aufweisen" und/oder "umfassend bzw. aufweisend", soweit in dieser Spezifikation verwendet, die Anwesenheit der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Abläufe, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen eines oder mehrerer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Abläufe, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Die Bezeichnung "und/oder", soweit hierin verwendet, umfasst jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer der damit aufgelisteten Elemente. Durch die gesamte Spezifikation hindurch werden die Worte "umfassen bzw. aufweisen" und Variationen, wie etwa "umfasst bzw. aufweist" oder "umfassend bzw. aufweisend", so verstanden, dass diese die Inklusion der genannten Elemente impliziert, aber nicht die Exklusion anderer Elemente, es sei denn, es wird speziell auf etwas anderes hingewiesen. Ferner bedeuten die Bezeichnungen "Einheit" und "Module", soweit in der Spezifikation genannt, Einheiten zur Verarbeitung wenigstens einer Funktion und eines Ablaufs und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon implementiert werden.
-
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung durch nicht vergängliche computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmbefehle enthält, die von einem Prozessor, einer Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Medien enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt, ROM, RAM, Compact-Disks(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppy Disks, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichereinrichtungen. Das computerlesbare Medium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf eine dezentrale Weise gespeichert und ausgeführt wird, beispielsweise mittels eines Telematik-Servers oder eines Controller Area Networks (CAN).
-
Im Folgenden wird im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele derselben in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Wann immer möglich, werden in allen Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Bezugnahme auf dieselben oder ähnliche Teile verwendet.
-
Eine aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 1 bis 17 gezeigt ist, weist auf: ein Schirmgehäuse 10, das an einer vorderen Stoßstange 1 des Fahrzeugs gesichert ist, um von der vorderen Stoßstange 1 abgedeckt und bezüglich der vorderen Stoßstange 1 nicht nach außen freigelegt zu sein; einen ersten Schirm 20, der so angebracht ist, dass dieser zwischen einer zurückgezogenen Betriebsart, in welcher der erste Schirm 20 in dem Schirmgehäuse 10 enthalten ist, und einer Arbeitsbetriebsart, in welcher der erste Schirm 20 unter das Schirmgehäuse 10 vorsteht, bewegbar ist; einen zweiten Schirm 30, der so angebracht ist, dass dieser zwischen einer zurückgezogenen Betriebsart, in welcher der zweite Schirm 30 in dem ersten Schirm 20 enthalten ist, und einer Arbeitsbetriebsart, in welcher der zweite Schirm 30 unter den ersten Schirm 20 vorsteht, bewegbar ist; einen Aktuator 50, der so angebracht ist, dass dieser mit dem Schirmgehäuse 10 verbunden ist, und der so aufgebaut ist, dass der Betrieb desselben von einer Steuereinheit 40 gesteuert wird; und einen Leistungsübertragungsmechanismus 60 zur Verbindung des Aktuators 50 und des zweiten Schirms 30, um Leistung von dem Aktuator 50 zum zweiten Schirm 30 zu übertragen.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise so eingerichtet, dass der erste Schirm 20 und der zweite Schirm 30 gemäß einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs in mehreren Stufen betätigt werden, das heißt, wenn das Fahrzeug sich in einem stationären Zustand befindet oder mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, werden sowohl der erste Schirm 20 als auch der zweite Schirm 30 in der zurückgezogenen Betriebsart gehalten, in der diese in dem Schirmgehäuse 10 enthalten sind. Wenn das Fahrzeug mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt, steht lediglich der erste Schirm 20 unter der vorderen Stoßstange 1 hervor, während der zweite Schirm 30 in dem ersten Schirm 20 gehalten wird. Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, werden der erste Schirm 20 und der zweite Schirm 30 in die vollständige Arbeitsbetriebsart gebracht, in der diese unter der vorderen Stoßstange 1 vorstehen. Die oben beschriebene Funktionsweise des ersten und zweiten Schirms 20 und 30 kann die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs weiter verbessern, insbesondere indem die aerodynamischen Eigenschaften mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korreliert werden.
-
Die Steuereinheit 40 ist aufgebaut, um ein Signal von einem Geschwindigkeitssensor 70 zu empfangen und den Betrieb des Aktuators 50 zu steuern. Folglich können der erste Schirm 20 und der zweite Schirm 30 gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aktiv betätigt werden.
-
Vorzugsweise ist der Aktuator 50 als ein DC-Motor ausgeführt, der eine bidirektionale Drehung durchführen kann und vergleichsweise preiswert ist, aber der Aktuator ist nicht auf einen DC-Motor beschränkt.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner einen ersten Schirmführungsmechanismus 80 zum Führen der vertikalen Bewegung des ersten Schirms 20 auf.
-
Der erste Schirmführungsmechanismus 80 weist ein erstes Führungsgehäuse 81, das an dem Schirmgehäuse 10 gesichert ist und eine Öffnung hat, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, und einen ersten beweglichen Stab 82 auf, der in das erste Führungsgehäuse 81 eingebracht ist, so dass dieser entlang des ersten Führungsgehäuses 81 vertikal bewegbar und mit dem ersten Schirm 20 gekoppelt ist.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner einen zweiten Schirmführungsmechanismus 90 zum Führen der vertikalen Bewegung des zweiten Schirms 30 auf.
-
Der zweite Schirmführungsmechanismus 90 weist ein zweites Führungsgehäuse 91, das an dem ersten Schirm 20 gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, und einen zweiten beweglichen Stab 92 auf, der in das zweite Führungsgehäuse 91 eingebracht ist, so dass dieser entlang des zweiten Führungsgehäuses 91 vertikal bewegbar und mit dem zweiten Schirm 30 gekoppelt ist.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner einen ersten Schirmbetätigungsmechanismus 110 zum Unterstützen bzw. Durchführen der Betätigung des ersten Schirms 20 auf, wenn der erste Schirm 20 betätigt wird, um unter dem ersten Gehäuse 10 vorzustehen.
-
Der erste Schirmbetätigungsmechanismus 110 weist einen ersten Zylinder 111, der an dem Schirmgehäuse 10 gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, einen ersten Zylinderstab 112, der in den ersten Zylinder 111 eingebracht ist, so dass dieser entlang des ersten Zylinders 11 vertikal bewegbar und mit dem ersten Schirm 20 gekoppelt ist, und eine erste Feder 113 auf, die in den ersten Zylinder 111 eingebracht ist und deren eines Ende von einer geschlossenen Oberseite des ersten Zylinders 111 unterstützt wird und deren anderes Ende von dem ersten Zylinderstab 112 unterstützt wird, wodurch diese eine elastische Kraft bereitstellt, so dass der erste Zylinderstab 112 sich in der Richtung bewegt, in der dieser von dem ersten Zylinder 111 vorsteht.
-
Die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner einen zweiten Schirmbetätigungsmechanismus 120 zum Unterstützen bzw. Durchführen der Betätigung des zweiten Schirms 30 auf, wenn der zweite Schirm 30 betätigt wird, um unter dem ersten Schirm 20 vorzustehen.
-
Der zweite Schirmbetätigungsmechanismus 120 weist einen zweiten Zylinder 121, der an dem ersten Schirm 20 gesichert ist und eine Öffnung aufweist, die in einem Boden desselben ausgebildet ist, einen zweiten Zylinderstab 122, der in den zweiten Zylinder 121 eingebracht ist, so dass dieser entlang des zweiten Zylinders 121 vertikal bewegbar und mit dem zweiten Schirm 30 gekoppelt ist, und eine zweite Feder 123 auf, die in den zweiten Zylinder 121 eingebracht ist und deren eines Ende von einer geschlossenen Oberseite des zweiten Zylinders 121 unterstützt wird und deren anderes Ende von dem zweiten Zylinderstab 122 unterstützt wird, wodurch diese eine elastische Kraft bereitstellt, so dass der zweite Zylinderstab 122 sich in der Richtung bewegt, in der dieser von dem zweiten Zylinder 121 vorsteht.
-
Vorzugsweise sind die erste Feder 113 und zweite Feder 123 als Druckfeder ausgeführt, aber diese sind nicht auf eine Druckfeder beschränkt.
-
Das Schirmgehäuse 10 weist eine Struktur derart auf, dass dieses innerhalb der vorderen Stoßstange 1 angeordnet ist und an einem Rückträger 2 der vorderen Stoßstange und einem Vorderendmodul 3 gesichert ist, mittels mehrerer Anbringhalter 131 und 132.
-
Das Vorderendmodul 3 ist eine Struktur des Fahrzeugkörpers, an der ein Heizer, ein Kühlgebläse und so weiter angebracht sind, und der Rückträger 2 der vorderen Stoßstange erstreckt sich in der lateralen bzw. seitlichen Richtung des Fahrzeugkörpers, wobei beide Enden desselben mit dem Vorderendmodul 3 gekoppelt sind.
-
Da das Schirmgehäuse 10 an dem Rückträger 2 der vorderen Stoßstange und dem Vorderendmodul 3 mittels mehrerer Anbringhalter 131, 132 und 133 gesichert ist, weist die aktive Luftschirmeinrichtung eine sichere Anbringstruktur auf.
-
Das Schirmgehäuse 10 weist ein vorderes Gehäuse 11, das an die Anbringhalter 131 und 132 gekoppelt ist, und ein hinteres Gehäuse 13 auf, das an das vordere Gehäuse 11 gekoppelt ist, so dass ein Aufnahmeraum 12, der einen offenen Boden aufweist, zwischen dem vorderen Gehäuse 11 und dem hinteren Gehäuse 13 definiert ist. Der erste Schirm 20 kann vertikal bewegt werden, unter Nutzung des Aufnahmeraums 12.
-
Der erste Schirm 20 weist einen hinteren Schirm 21, an den das untere Ende des ersten Zylinderstabs 112 gekoppelt ist, und einen vorderen Schirm 23 auf, der mit dem hinteren Schirm 21 gekoppelt ist, so dass ein Schirmraum 22, der einen offenen Boden aufweist, zwischen dem vorderen Schirm 23 und dem hinteren Schirm 21 definiert ist. Der zweite Schirm 30 kann vertikal bewegt werden, unter Nutzung des Schirmraums 22.
-
Das erste Führungsgehäuse 81 und der erste Zylinder 111 sind an die Vorderfläche (der Innenfläche) des hinteren Gehäuses 13 gekoppelt, der erste bewegliche Stab 32 ist an die hintere Fläche (die Außenfläche) des hinteren Schirms 21 gekoppelt, das zweite Führungsgehäuse 91 und der zweite Zylinder 121 sind an die vordere Fläche (die Innenfläche) des hinteren Schirm 21 gekoppelt und der erste Zylinderstab 112 ist an das untere Ende des hinteren Schirms 21 gekoppelt.
-
Der zweite bewegliche Stab 92 ist an die hintere Fläche des zweiten Schirms 30 gekoppelt und der zweite Zylinderstab 122 ist an das untere Ende des zweiten Schirms 30 gekoppelt.
-
Bezugszeichen 24 und 31 in den 10 und 11 bezeichnen Abdeckhalter zum Abdecken des ersten beweglichen Stabs 82 und des zweiten beweglichen Stabs 92. Wenn der erste Schirm 20 sich in der Arbeitsbetriebsart befindet, in welcher der erste Schirm 20 unter der vorderen Stoßstange 1 vorsteht, schirmt der Abdeckhalter 24 den ersten beweglichen Stab 82 ab, so dass dieser nicht nach hinten freigelegt ist. Wenn der zweite Schirm 30 sich in der Arbeitsbetriebsart befindet, in welcher der zweite Schirm 30 unter der vorderen Stoßstange 1 vorsteht, schirmt der Abdeckhalter 31 den zweiten beweglichen Stab 92 ab, so dass dieser nicht nach hinten freigelegt ist.
-
Der Abdeckhalter 24 weist ein unteres Ende, das mit dem unteren Ende des hinteren Schirms 21 gekoppelt ist, und ein oberes Ende auf, das durch den Boden des hinteren Gehäuses 13 tritt, so dass dieser mit dem hinteren Schirm 21 vertikal bewegt wird. Der Abdeckhalter 31 weist ein unteres Ende, das mit dem unteren Ende des zweiten Schirms 30 gekoppelt ist, und ein oberes Ende auf, das durch den Boden des hinteren Schirms 21 tritt, so dass dieser mit dem zweiten Schirm 30 vertikal bewegt wird.
-
Der Leistungsübertragungsmechanismus 60 weist ein Schneckenrad 61, das mit dem Aktuator 50 gekoppelt ist, ein Schneckenritzel 62, das mit dem Schneckenrad 61 im Zahneingriff steht, ein Untersetzungsgetriebe bzw. Untersetzungsrad 63, das mit dem Schneckenritzel 62 im Zahneingriff steht, ein Ausgaberad 64, das mit dem Untersetzungsrad 63 im Zahneingriff steht, eine Ausgabewelle 65, die mit dem Zentrum des Ausgaberads 64 gekoppelt ist, einen Drehstab 66, der mit der Ausgabewelle 65 gekoppelt ist, und Flügel 66a aufweist, die sich von der Ausgabewelle 65 in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, und mehrere Schirmkabel 67 auf, die jeweils ein Ende aufweisen, das mit einem Flügel 66a des Drehstabs 66 gekoppelt ist, und wobei deren anderes Ende mit dem zweiten Schirm 30 gekoppelt ist, nachdem diese durch das Schirmgehäuse 10 und den ersten Schirm 20 getreten sind.
-
Das Aktuatorgehäuse 140 ist an dem Schirmgehäuse 10 gesichert, der Aktuator 50 ist an dem Aktuatorgehäuse 140 gesichert und das Schneckenrad 61, das Schneckenritzel 62, das Untersetzungsgetriebe 63, das Ausgaberad 64 und die Ausgabewelle 65 sind drehbar angebracht.
-
Der Aktuator 50, das Schneckenrad 61, das Schneckenritzel 62, das Untersetzungsgetriebe 63, das Ausgaberad 64 und die Ausgabewelle 65 werden von dem Aktuatorgehäuse 140 abgeschirmt, so dass diese nicht nach außen frei liegen, und werden durch das Aktuatorgehäuse 140 vor Fremdkörpern auf der Straße geschützt, wodurch die Haltbarkeit verbessert wird.
-
Das axiale Zentrum der Ausgabewelle 65 ist in der lateralen Richtung in der Mitte des Schirmgehäuses 10 angeordnet. Alle Schirmkabel 67 sind ausgebildet, um ausgehend von einem Ende, das mit einem Flügel 66a des Drehstabs 66 gekoppelt ist, zum anderen Ende, das mit dem zweiten Schirm 30 gekoppelt ist, dieselbe Länge aufzuweisen. Ferner ist die Anzahl der Schirmkabel 67, die mit einem Flügel 66a des Drehstabs 66 gekoppelt sind, auf dieselbe Anzahl der Schirmkabel 67 festgelegt, die mit dem anderen Flügel 66a gekoppelt sind.
-
Wenn folglich der erste Schirm 20 und der zweite Schirm 30 von dem Aktuator 50 betätigt werden, werden der linke Abschnitt und der rechte Abschnitt des ersten Schirms 20 und des zweiten Schirms 30 mit derselben Geschwindigkeit bewegt, während diese um die Ausgabewelle 65 herum im Gleichgewicht gehalten werden, wodurch die Betriebssicherheit verbessert wird.
-
Der Zustand, der in den 1, 2 und 5 bis 7 dargestellt ist, zeigt die vollständige Arbeitsbetriebsart, in der sowohl der erste Schirm 20 als auch der zweite Schirm 30 unter der vorderen Stoßstange 1 vorstehen. Diese vollständige Arbeitsbetriebsart wird beibehalten, während ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, bei der die Luftmenge, die zum Unterboden des Fahrzeugs strömt, verringert wird, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs verbessert werden.
-
Der Zustand, der in 15 dargestellt ist, zeigt eine mittlere Arbeitsbetriebsart, bei der lediglich der erste Schirm 20 unter der vorderen Stoßstange 1 vorsteht und der zweite Schirm 30 in dem ersten Schirm 20 enthalten ist. Diese mittlere Arbeitsbetriebsart wird beibehalten, während ein Fahrzeug mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt, bei der auch die Luftmenge, die zum Unterboden des Fahrzeugs strömt, verringert wird, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs verbessert werden.
-
Der Zustand, der in den 16 und 17 dargestellt ist, zeigt eine Ausgangsbetriebsart, bei der sowohl der erste Schirm 20 als auch der zweite Schirm 30 in dem Schirmgehäuse 10 enthalten sind. Diese Ausgangsbetriebsart wird beibehalten, während ein Fahrzeug steht oder mit geringer Geschwindigkeit fährt.
-
In der Ausgangsbetriebsart, die in den 16 und 17 gezeigt ist, sind die beiden Flügel 66a des Drehstabs 66 im Wesentlichen um 180 Grad relativ zum Zustand gedreht, der in 7 gezeigt ist, durch Betätigung des Aktuator 50, so dass der linke Flügel nach rechts bewegt wird und der rechte Flügel nach links bewegt wird. Folglich werden die Schirmkabel 67, die in 7 links angeordnet sind, nach rechts gezogen, und die Schirmkabel 67, die in 7 rechts angeordnet sind, werden nach links gezogen.
-
Wenn die Schirmkabel 67 zur Ausgabewelle 65 gezogen werden, wie es oben beschrieben ist, wird der zweite Schirm 30 nach oben gezogen, um im ersten Schirm 20 aufgenommen zu werden, und auch der erste Schirm 20, in dem der zweite Schirm 30 aufgenommen ist, wird nach oben gezogen, um in dem ersten Gehäuse 10 aufgenommen zu werden. Auf diese Weise wird die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in die Ausgangsbetriebsart gebracht bzw. in dieser gehalten, wie es in den 16 und 17 gezeigt ist.
-
Ausgehend von der oben beschriebenen Ausgangsbetriebsart werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine bestimmte mittlere Geschwindigkeit zunimmt und der Drehstab 66 sich durch Betätigung des Aktuators 50 dreht, als Antwort auf die Steuerung der Steuereinheit 40, die beiden Flügel 66a ungefähr um 90 Grad gedreht, relativ zum Zustand, der in 7 gezeigt ist, und stehen dann aufrecht, und die linken Schirmkabel 67 und die rechten Schirmkabel 67, die vollständig zur Ausgabewelle 65 gezogen wurden, werden zur Hälfte freigegeben.
-
Wenn die Schirmkabel 67 wie oben beschrieben freigegeben werden, wird der erste Schirmbetätigungsmechanismus 110 auf eine solche Weise betätigt, dass der erste Zylinderstab 112 von dem ersten Zylinder 111 vorsteht, durch die elastische Kraft der ersten Feder 113, und der erste Schirm 20, der mit dem ersten Zylinderstab 112 gekoppelt ist, unter der vorderen Stoßstange 1 vorsteht. Auf diese Weise wird die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in die mittlere Arbeitsbetriebsart gebracht bzw. in dieser gehalten, wie es in 15 gezeigt ist.
-
Während der mittleren Arbeitsbetriebsart, die in 15 gezeigt ist, wird der zweite Schirm 30 im ersten Schirm 20 gehalten.
-
Ausgehend von der mittleren Arbeitsbetriebsart, die in 15 gezeigt ist, werden die linken Schirmkabel 67 und die rechten Schirmkabel 67 vollständig freigegeben, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine bestimmte hohe Geschwindigkeit zunimmt und sich der Drehstab 66 durch Betätigung des Aktuators 50 vollständig dreht, als Antwort auf die Steuerung der Steuereinheit 40, so dass dieser in den Zustand gedreht wird, der in 7 gezeigt ist.
-
Wenn die Schirmkabel 67 wie oben beschrieben vollständig freigegeben werden, wird der zweite Schirmbetätigungsmechanismus 120 auf eine solche Weise betätigt, dass der zweite Zylinderstab 122 von dem zweiten Zylinder 121 vorsteht, durch die elastische Kraft der zweiten Feder 123, und auch der zweite Schirm 30, der mit dem zweiten Zylinderstab 122 gekoppelt ist, unter der vorderen Stoßstange 1 vorsteht, zusammen mit dem ersten Schirm 20. Auf diese Weise wird die aktive Luftschirmeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in die vollständige Arbeitsbetriebsart gebracht bzw. in dieser gehalten, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist.
-
Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wurde, stellt die vorliegende Erfindung eine aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug bereit, bei welcher der erste Schirm 20 und der zweite Schirm 30 in mehreren Stufen gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs betätigt werden, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs in Korrelation mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs wirksamer verbessert werden, verglichen mit einer herkömmlichen Einrichtung, die lediglich zwei Betriebsarten aufweist, nämlich eine zurückgezogene Betriebsart und eine vollständige Arbeitsbetriebsart.
-
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine aktive Luftschirmeinrichtung für ein Fahrzeug bereit, bei der die linken Schirmkabel 67 und die rechten Schirmkabel 67 derselben Länge mit derselben Anzahl an der linken Seite und der rechten Seite der Ausgabewelle 65 vorgesehen sind, die aufgebaut ist, um vom Aktuator 50 gedreht zu werden, und folglich werden der linke Abschnitt und der rechte Abschnitt des ersten Schirms 20 und des zweiten Schirms 30 mit derselben Geschwindigkeit bewegt, während diese um die Ausgabewelle 65 herum im Gleichgewicht gehalten werden, wodurch die Betriebsstabilität der Luftschirmeinrichtung verbessert wird.
-
Wenngleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Darstellung offenbart wurden, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne sich vom Gegenstand und Wesen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, zu entfernen.
