NL2019471B1

NL2019471B1 - Verstelinrichting voor een luchtbeïnvloedingselement, werkwijze voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting, motorvoertuig voorzien van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting

Info

Publication number: NL2019471B1
Application number: NL2019471A
Authority: NL
Inventors: Alexander George Gustavo Boom Stephen; Brand Marius
Original assignee: Mci Mirror Controls Int Netherlands B V
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-11
Also published as: EP3676121A1; JP6926322B2; US20200215899A1; WO2019045567A1; US11628720B2; KR20200086256A; CN111212751A; EP3676121B1; CN111212751B; JP2020532456A; KR102591694B1

Abstract

Verstelinrichting voor het verstellen van een luchtbe'i'nvloedingselement van een motorvoertuig tussen ten minste een eerste stand en een tweede stand, omvattende een aandrijfeenheid voor het verstellen van het luchtbe'i'nvloedingselement tussen ten minste de eerste stand en de tweede stand voorzien van een ingaande as en een uitgaande as die zich op afstand van de ingaande aslijn bevindt, waarbij de aandrijfeenheid een eerste deel heeft dat is voorzien omheen de ingaande as van de aandrijfeenheid, en een tweede deel heeft dat is voorzien omheen de uitgaande as van de aandrijfeenheid, waarbij de verstelinrichting voorts is voorzien van een failsafe mechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme aangrijpt op het eerste deel van de aandrijfeenheid.

Description

Octrooicentrum

Θ 2019471

(2?) Aanvraagnummer: 2019471 (22) Aanvraag ingediend: 31 augustus 2017

Int. Cl.:

B60K 11/08 (2018.01)

0 Aanvraag ingeschreven:	0 Octrooihouder(s):
11 maart 2019	MCi (Mirror Controls International)
	Netherlands B.V. te Woerden.
0 Aanvraag gepubliceerd:
	0 Uitvinder(s):
0 Octrooi verleend:	Stephen Alexander George Gustavo Boom
11 maart 2019	te Woerden.
	Marius Brand te Woerden.
0 Octrooischrift uitgegeven:
28 mei 2019
	0 Gemachtigde:
	ir. C.M. Jansen c.s. te Den Haag.

54) Verstelinrichting vooreen luchtbeïnvloedingselement, werkwijze voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting, motorvoertuig voorzien van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting

57) Verstelinrichting voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig tussen ten minste een eerste stand en een tweede stand, omvattende een aandrijfeenheid voor het verstellen van het luchtbeïnvloedingselement tussen ten minste de eerste stand en de tweede stand voorzien van een ingaande as en een uitgaande as die zich op afstand van de ingaande aslijn bevindt, waarbij de aandrijfeenheid een eerste deel heeft dat is voorzien omheen de ingaande as van de aandrijfeenheid, en een tweede deel heeft dat is voorzien omheen de uitgaande as van de aandrijfeenheid, waarbij de verstelinrichting voorts is voorzien van een fail-safe mechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme aangrijpt op het eerste deel van

de aandrijfeenheid.

NL B1 2019471

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

P111856NL00

Titel: Verstelinrichting voor een luchtbeïnvloedingselement, werkwijze voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting, motorvoertuig voorzien van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een verstelinrichting voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig.

Een luchtbeïnvloedingselement kan bijvoorbeeld een luchtinlaat van een motorvoertuig zijn, in het bijzonder verstelbare lamellen of flappen van de luchtinlaat. Een luchtbeïnvloedingselement kan bijvoorbeeld een vleugel zijn die zich aan een buitenzijde van een motorvoertuig bevindt, of een air dam of spoiler die zich aan een onderzijde van een motorvoertuig bevindt. De luchtbeïnvloedingselementen, ook wel luchtgeleidingselementen genoemd, geleiden of manipuleren een luchtstroom in en/of rond een voertuig.

Het is bekend om een luchtbeïnvloedingselement, zoals een luchtinlaat van een motorcompartiment verstelbaar uit te voeren, waarbij de luchtinlaat kan worden versteld tussen een open stand en een gesloten 20 stand. De luchtinlaat kan daartoe zijn voorzien van te verstellen elementen, bijvoorbeeld lamellen of flappen die kunnen worden versteld, bijvoorbeeld verzwenkt om een staande of liggende as.

In de gesloten stand van de luchtinlaat wordt de luchtweerstand van het voertuig verlaagd, wat voordelig is voor het brandstofgebruik van de 25 motor. Bovendien kent een motor van een motorvoertuig met betrekking tot het rendement van de motor, brandstofverbruik en CO2-emissie een optimale bedrijfstemperatuur, die doorgaans hoger ligt dan de omgevingstemperatuur. Een gesloten luchtinlaat bij een koude motor is dan andermaal voordelig voor het brandstofgebruik. Ook kan tijdens het rijden met een open luchtinlaat de temperatuur van de motor beneden de optimale bedrijfstemperatuur komen, waardoor het brandstofgebruik kan toenemen.

Ook bij een bedrijfstemperatuur boven cle optimale bedrijfstemperatuur, kan het brandstofverbruik van de motor toenemen.

Een motorvoertuig kan voorzien zijn van een of meer vleugels als luchtbeïnvloedingselementen. Een vleugel kan zich bijvoorbeeld aan de achterzijde van het voertuig bevinden, of aan een zijkant of aan een voorzijde. Met name bij hoge snelheden van het voertuig kan een vleugel zorgen voor neerwaartse kracht om het voertuig stabiel op de grond te houden. Bij lage snelheden daarentegen genereert een vleugel vooral weerstand, hetgeen leidt tot meer brandstofverbruik. Het is dus voordelig om een spoiler verstelbaar uit te voeren.

Een motorvoertuig kan voorzien zijn van een of meer spoilers als luchtbeïnvloedingselementen. Een spoiler is bedoeld voor het verstoren van ongewenste luchtstromen rond het voertuig, waardoor de weerstand kan verminderen. Een spoiler kan zich aan een achterzijde, een zijkant, een voorzijde of ook een onderzijde van het voertuig bevinden. Wanneer een spoiler zich aan een voorzijde of een onderzijde bevindt, wordt deze ook wel air dam genoemd. In het bijzonder wanneer een spoiler, of air dam, zich aan een onderzijde van het voertuig bevindt, en daar door het beïnvloeden van luchtstromen aldus het ontstaan van wervelingen tussen de onderzijde van het voertuig en de weg kan verminderen, kan de weerstand van het voertuig tijdens het rijden verminderen, hetgeen tot minder brandstofverbruik kan leiden. Echter, wanneer een air dam zich aan de onderzijde van het voertuig uitstrekt, staat deze bloot aan obstakels die zich op de weg bevinden, zoals een drempel of opspattend steen of gruis. Dit kan tot beschadigingen van de air dam leiden. Het kan dus voordelig zijn om een air dam, in het bijzonder een air dam aan een onderzijde van het voertuig, verstelbaar uit te voeren.

Het kan dus voordelig zijn om een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig verstelbaar uit te voeren. Hiertoe wordt het luchtbeïnvloedingselement gewoonlijk gekoppeld met een verstelinrichting die een aandrijfeenheid omvat. Met behulp van de aandrijfeenheid kan het luchtbeïnvloedingselement worden versteld tussen een eerste stand en een tweede stand. Wanneer in het geval van een afgesloten luchtinlaat de bedrijfstemperatuur van de motor te hoog oploopt, kan de luchtinlaat weer worden geopend om voor voldoende koeling te zorgen. Een vleugel of een air dam kunnen bijvoorbeeld versteld worden tussen een eerste stand waarin deze zich hoofdzakelijk langs het voertuig uitstrekken en een tweede stand waarin deze zich onder een hoek vanaf het voertuig uitstrekken.

Oplossingen voor een luchtinlaat zijn bekend om in het geval van een storing in de verstelinrichting de luchtinlaat toch te openen wanneer deze afgesloten is. Een dergelijke fail-safe voorziening in een verstelinrichting wordt toegepast, om, in het geval van een calamiteit, de afsluitelementen van de luchtinlaat te verstellen naar een vooraf gedefinieerde stand, gewoonlijk de geopende stand van de afsluitelementen.

Zo beschrijft publicatie WO 2013/012337 een verstelinrichting met een fail-safe voorziening die een veer omvat die verbonden is met de uitgaande as van de verstelinrichting. De veer wordt tegen de veerspanning in, vastgehouden door een arm die onder invloed van magneetkracht wordt vastgehouden. In het geval van een calamiteit, zoals stroomuitval, valt de magneetkracht weg en beweegt de arm om de veer vrij te laten. Onder invloed van de veerkracht wordt de uitgaande as van de verstelinrichting aldus versteld naar de open stand.

Nadelig aan de bekende verstelinrichting is dat deze relatief volumineus kan zijn, en niet altijd past binnen de in het voertuig beschikbare ruimte. Alsook, door het gebruik van tolerantie-gevoelige onderdelen, kan de betrouwbaarheid van de verstelinrichting soms te wensen overlaten. Ook is gebleken dat de verstelinrichting relatief duur is.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een verstelinrichting die ten minste een van voornoemde nadelen tegengaat. In het bijzonder is het gewenst om een verstelinrichting te verschaffen die relatief compact en/of goedkoop en/of betrouwbaar kan zijn.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een verstelinrichting voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig tussen ten minste een eerste stand en een tweede stand, omvattende een aandrijfeenheid voor het verstellen van het luchtbeïnvloedingselement tussen ten minste de eerste stand en de tweede stand voorzien van een ingaande as en een uitgaande as die zich op afstand van de ingaande aslijn bevindt, waarbij de aandrijfeenheid een eerste deel heeft dat is voorzien omheen de ingaande as van de aandrijfeenheid, en een tweede deel heeft dat is voorzien omheen de uitgaande as van de aandrijfeenheid, waarbij de verstelinrichting voorts is voorzien van een fail-safe mechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme aangrijpt op het eerste deel van de aandrijfeenheid.

Door te voorzien in een aandrijfeenheid met een eerste deel dat zich omheen de ingaande aslijn bevindt en een tweede deel dat zich omheen de uitgaande aslijn bevindt, waarbij de uitgaande as op afstand is van de ingaande as, kan de aandrijfeenheid relatief compact worden uitgevoerd. Bij voorkeur is de uitgaande as ongeveer parallel met de ingaande as, zo kan de aandrijfeenheid relatief plat worden uitgevoerd.

Op voordelige wijze is de verstelinrichting voorzien van een failsafe mechanisme. Het fail-safe mechanisme wordt geactiveerd in het geval van een calamiteit, bijvoorbeeld bij stroomuitval of bij brand in het motorcompartiment voor een luchtinlaat, of wanneer een air dam of een spoiler in contact komt met een obstakel. Het fail-safe mechanisme is ertoe ingericht om, in het geval van een calamiteit, het luchtbeïnvloedingselement te verstellen naar een vooraf gedefinieerde stand, bijvoorbeeld de eerste stand, of de tweede stand. Op voordelige wijze is het fail-safe mechanisme ingericht om aan te grijpen op het eerste deel van de aandrijfeenheid. In tegenstelling tot bekende fail-safe mechanismen, die direct aangrijpen op de uitgaande as, grijpt het fail-safe mechanisme overeenkomstig de uitvinding aan op het eerste deel van de aandrijfeenheid dat omheen de ingaande as is gepositioneerd. Aldus, kan het fail-safe mechanisme hchter worden uitgevoerd aangezien het niet direct onderhevig is aan de krachten die op de uitgaande as van de aandrijfeenheid komen. Immers, bij voorkeur is het tweede deel middels een overbrengingsverhouding gekoppeld met het eerste deel, waarbij de overbrengingsverhouding zodanig is gekozen dat de krachten op het eerste deel van de aandrijfeenheid kleiner zijn dan op het tweede deel, met de uitgaande as. Doordat het fail-safe mechanisme aangrijpt op het eerste deel, kunnen de krachten die het fail-safe mechanisme ondervindt eveneens kleiner zijn, waardoor het fail-safe mechanisme lichter en compacter kan worden uitgevoerd.

Door het tweede deel van de aandrijfeenheid middels een overbrengingsverhouding te koppelen met het eerste deel van de aandrijfeenheid, kan het eerste deel van de aandrijfeenheid, alsook het failsafe mechanisme lichter worden uitgevoerd. Immers, niet de volledige krachten op de uitgaande as komen dan op het eerste deel en/of het fail-safe mechanisme, maar slechts een deel van die krachten volgens de overbrengingsverhouding. Bijvoorbeeld, indien de overbrengingsverhouding van de koppeling tussen het eerste deel en het tweede deel één op drie is, dan ondervinden het eerste deel van de aandrijfeenheid en/of het fail-safe mechanisme slechts één derde van de krachten op de uitgaande as. Zo kunnen het eerste deel en/of het fail-safe mechanisme dus lichter en goedkoper worden uitgevoerd. Vanzelfsprekend kunnen andere overbrengingsverhoudingen ook mogelijk zijn.

Op voordelige wijze is de ingaande as verbonden met een hoofdaandrijfmotor en de uitgaande as is ingericht om verbindbaar te zijn met het luchtbeïnvloedingselement. Zo kan de verstelinrichting op compacte wijze worden gekoppeld met het luchtbeïnvloedingselement. Bijvoorbeeld kan de verstelinrichting zijn voorzien van een behuizing. De hoofdaandrijfmotor kan zich in de behuizing bevinden, waarbij de uitgaande as van de aandrijfeenheid zich doorheen de behuizing kan uitstrekken, om aldus eenvoudig koppelbaar te zijn met het luchtbeïnvloedingselement, bijvoorbeeld met afsluitelementen van de luchtinlaat, met de spoiler of met de air dam.

Op voordelige wijze omvat het eerste deel van de aandrijfeenheid een planeetwielsysteem, omvattende een zonnewiel, ten minste één planeetwiel, een planeetwieldrager en een ringwiel, waarbij het zonnewiel is verbonden met de ingaande as. Het tweede deel van de aandrijfeenheid omvat een uitgaand tandwiel dat de uitgaande as van de aandrijfeenheid vormt.

Het uitgaand tandwiel van het tweede deel van de aandrijfeenheid met een overbrengingsverhouding is gekoppeld met een uitgang van het planeetwielsysteem, bijvoorbeeld de planeetwieldrager. Zo kan de overbrengingsverhouding tussen het eerste deel en het tweede deel eenvoudig worden gerealiseerd.

Het ringwiel van het planeetwielsysteem is bij voorkeur losneembaar verbonden met de vaste wereld, bijvoorbeeld een behuizing van de verstelinrichting. Door het ringwiel losneembaar verbindbaar met de vaste wereld te voorzien, kan het fail-safe mechanisme, wanneer geactiveerd, het ringwiel als tweede ingang van het planeetwielsysteem aandrijven. Op voordelige wijze is het fail-safe mechanisme ingericht om het ringwiel van het planeetwielsysteem los te koppelen van de vaste wereld, in een fail-safe toestand, om de uitgang van het tweede deel van de aandrijfeenheid te verstellen. Zo kan dan, via het ringwiel het tweede deel van de aandrijfeenheid aangedreven worden in een fail-safe toestand, bijvoorbeeld via een koppeltandwiel. Het koppeltandwiel is bij voorkeur roteerbaar gecentreerd gepositioneerd om het uitgaande tandwiel van het tweede deel van de aandrijfeenheid en is roteerbaar gekoppeld met het ringwiel van het planeetwielsysteem van het eerste deel van de aandrijfeenheid, bijvoorkeur roteerbaar gekoppeld met een externe vertanding op het ringwiel van het planeetwielsysteem van het eerste deel van de aandrijfeenheid. Het koppeltandwiel is op voordelige wijze voorgespannen naar een vooraf gedefinieerde stand, bijvoorbeeld onder invloed van een elastisch element zoals een veerelement. Door het koppeltandwiel voor te spannen naar de vooraf gedefinieerde stand, kan in het geval van een fail-safe toestand, de uitgaande as versteld worden naar de vooraf gedefinieerde stand onder invloed van de voorspanning. Het koppeltandwiel is, via het ringwiel, losneembaar met de vaste wereld, bijvoorbeeld de behuizing, verbonden. In het geval van een calamiteit, zal het fail-safe mechanisme de koppeling van het koppeltandwiel met de vaste 10 wereld verbreken en kan, via het ringwiel en het planeetwielsysteem, het uitgaande tandwiel alsnog worden versteld voor verstelling van de luchtinlaat naar de vooraf gedefinieerde stand.

Het fail-safe mechanisme is gewoonlijk voorzien van een energieopslagelement en/of een activeringselement. Het activeringselement kan de 15 rotatieborging met de vaste wereld van het ringwiel opheffen. Op voordelige wijze is het activeringselement hier uitgevoerd als een hulpaandrijfmotor. Door te voorzien in een hulpaandrijfmotor, kan het relatief dure en foutgevoelige magnetische koppelelement van bekende fail-safe mechanismen vervangen worden door een goedkopere en meer betrouwbare 20 hulpaandrijfmotor. Ook maakt het voorzien in een hulpaandrijfmotor het mogelijk om de aandrijfeenheid compacter uit te voeren, aangezien de hulpaandrijfmotor minder plaats kan innemen dan het bekende magnetische koppelelement. De hulpaandrijfmotor is separaat van de hoofdaandrijfmotor, zodat, bij activatie van het fail-safe mechanisme de 25 aandrijving van de luchtinlaat niet via de hoofdaandrijfmotor gaat.

Het eerste deel van de aandrijfeenheid kan een clutch ring omvatten die axiaal beweegbaar is in een richting van de ingaande as van het eerste deel van de aandrijfeenheid en rotatievast verbonden is met de vaste wereld, bijvoorbeeld een behuizing van de verstelinrichting, en/of 30 waarbij het ringwiel losneembaar gekoppeld is met de clutch ring. Door te voorzien in een clutchring, kan het ringwiel op eenvoudige wijze losneembaar koppelbaar zijn met de vaste wereld. De clutchring kan axiaal beweegbaar zijn en aldus het ringwiel opsluiten dan wel vrijgeven onder invloed van het fail-safe mechanisme, bijvoorbeeld onder invloed van de verstelling van een clutch gear. De clutch gear is koppelbaar met de clutch ring, waarbij de clutch ring is ingericht om voorgespannen te zijn naar een vrijgavestand, in geval van een fail-safe toestand, onder invloed van een elastisch element, en is ingericht om door de hulpmotor, tegen de kracht van de voorspanning in, in een blokkeer stand te worden gehouden.

Op voordelige wijze omvat de verstehnrichting een parkeermechanisme, zodat bij het parkeren van het voertuig, en aldus het afsluiten van de elektrische stroomvoorziening naar de verstelinrichting wordt afgesloten, niet het fail-safe mechanisme wordt geactiveerd, maar het parkeermechanisme wordt geactiveerd. In de verstelinrichting voorzien van het parkeermechanisme ontbreekt de voorspanning van de clutch gear naar de vrijgavestand. De hulpaandrijfmotor zal de clutch gear dus verstellen naar een blokkeerstand. In het geval van een parkeertoestand, kan het parkeermechanisme de aandrijfeenheid stationair laten, i.e. onveranderd. In het geval van een fail-safe toestand, kan het parkeermechanisme, door het ontladen van de energie uit het energie-opslagelement naar het fail-safe mechanisme toe, het fail-safe mechanisme activeren. Voorafgaand aan het parkeren, ontvangt een voertuig-controle-eenheid gewoonlijk eerst een parkeersignaal dat aangeeft dat het voertuig wordt geparkeerd. Bij het ontbreken van een dergelijk parkeersignaal, zal, bij het wegvallen van bijvoorbeeld de stroomvoorziening, dit gedetecteerd worden als een calamiteit en zal het fail-safe mechanisme in werking treden.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen zijn weergegeven in de volgconclusies.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een luchtinlaat voorzien van een dergelijke verstelinrichting, op een voertuig voorzien van een dergelijke luchtinlaat en op een werkwijze voor het verstellen van een luchtinlaat.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. De tekening toont in de figuren:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een verstelinrichting overeenkomstig de uitvinding;

Fig. 2 een schematisch uiteengenomen aanzicht van de verstelinrichting volgens fig. 1;

Fig. 3 een schematisch achteraanzicht van de aandrijfeenheid van fig. 1;

Fig. 4 een schematisch perspectivisch aanzicht van een aandrijfeenheid van een verstelinrichting;

Fig. 5 een detail van de aandrijfeenheid van fig. 4;

Fig. 6 het detail van fig. 5 voorzien van een clutch ring en een clutch gear;

Fig. 7 een eerste deel van de aandrijfeenheid in normale bedrijfstoestand;

Fig. 8 het eerste deel van de aandrijfeenheid wanneer het fail-safe mechanisme is geactiveerd;

Fig. 9 het eerste deel van de aandrijfeenheid in fail-safe toestand;

Fig. 10a de aandrijfeenheid met het fail-safe mechanisme niet geactiveerd; en

Fig. 10b de aandrijfeenheid met het fail-safe mechanisme geactiveerd;

Fig. 11a een schematisch bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van de aandrijfeenheid met fail-safe mechanisme zonder parkeermechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme niet is geactiveerd;

Fig. 11b een detail van fig. 11a

Fig. 12a een schematisch bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van de aandrijfeenheid met fail-safe mechanisme in geval een parkeermechanisme is voorzien, waarbij het fail-safe mechanisme niet is geactiveerd;

Fig. 12b een detail van de cam gear van fig. 12a;

Fig. 12c de uitvoeringsvorm van fig. 12a met geactiveerd fail-safe mechanisme;

Fig. 13a een schematisch bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van de aandrijfeenheid met fail-safe mechanisme, zonder parkeermechanisme;

Fig. 13b een schematisch perspectivisch aanzicht van de uitvoeringsvorm van fig. 13a;

Fig. 14a een schematisch bovenaanzicht van een uitvoering van de aandrijfeenheid met losbreekbaar ringwiel zonder fail-safe mechanisme;

Fig. 14b een schematische perspectivisch aanzicht van de uitvoeringsvorm van fig. 14a;

Fig. 14c een schematisch perspectivisch uiteengenomen aanzicht van de uitvoeringsvorm van fig. 14a en fig. 14b;

Fig. 15a een schematisch bovenaanzicht van een tweede uitvoering van de aandrijfeenheid met losbreekbaar ringwiel zonder fail-safe mechanisme;

Fig. 15b een schematische perspectivisch aanzicht van de uitvoeringsvorm van fig. 15a.

Opgemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven zijn van uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding. Gelijke onderdelen worden met gelijke verwijzingscijfers aangeduid.

Figuur 1 toont een verstelinrichting 1 voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig. Het luchtbeïnvloedingselement kan een luchtinlaat van een motorcompartiment zijn, die gewoonlijk is voorzien van afsluitelementen, zoals lamellen, die verstelbaar zijn tussen een eerste stand, waarin de luchtinlaat hoofdzakelijk gesloten is, en een tweede stand, waarin de luchtinlaat hoofdzakelijk open is. De luchtinlaat is hier niet getoond. Een luchtbeïnvloedingselement kan ook een spoiler of air dam zijn die zich, bij voorkeur aan een voorzijde of een 5 onderzijde van het voertuig bevindt. De air dam kan verstelbaar zijn tussen een eerste stand, waarin deze zich hoofdzakelijk uitstrekt langs het voertuig en een tweede stand, waarin deze zich onder een hoek uitstrekt vanaf het voertuig. Een luchtbeïnvloedingselement kan ook een vleugel zijn, die zich gewoonlijk aan een achterzijde of bovenzijde van het voertuig bevindt. De vleugel kan verstelbaar zijn tussen een eerste stand, waarin deze zich hoofdzakelijk uitstrekt langs het voertuig en een tweede stand, waarin deze zich onder een hoek uitstrekt vanaf het voertuig, of zich op een afstand bevindt van het voertuig. De verstelinrichting 1 is hier voorzien van een behuizing 2 en een aandrijfeenheid 3 die is op genomen in de behuizing 2. De behuizing 2 omvat hier twee delen, een eerste behuizingsdeel 2a waarin de aandrijfeenheid 3 zich bevindt, en een tweede behuizingsdeel 2b, dat hier is uitgevoerd als een deksels om het eerste behuizingsdeel 2a af te sluiten.

De behuizing 2 is voorzien van een ingangsopening 4 waardoorheen een aansluitelement kan worden ingebracht om verbindbaar te zijn met de 20 aandrijfeenheid 3. Het aansluitelement kan bijvoorbeeld een stekker zijn van een boordsysteem, zoals een linbus-systeem, of een ander systeem. Het aansluitelement omvat bij voorkeur ten minste een elektriciteitsaansluiting om elektriciteit te voorzien aan de aandrijfeenheid. Het aansluitelement kan aanvullend eventueel ook een controle-aansluiting hebben, om een controlesignaal naar de aandrijfeenheid te brengen en/of om een controlesignaal van de aandrijfeenheid terug te brengen naar het boordsysteem, bijvoorbeeld naar een centrale boordcontrole-eenheid.

De behuizing 2 is eveneens voorzien van ten minste één uitgangsopening 5. Doorheen de uitgangsopening 5 kan een uitgaande as30 element 6 van de aandrijfeenheid 3 zich uitstrekken om verder gekoppeld te kunnen worden met het luchtbeïnvloedingselement, bijvoorbeeld met lamellen van de luchtinlaat, met de air dam of met de vleugel.

De aandrijfeenheid 3 omvat een eerste deel 3a voorzien omheen een ingaande aslijn A, en omvat een tweede deel 3b voorzien omheen de uitgaande aslijn B. De ingaande aslijn A bevindt zich op een afstand van de uitgaande aslijn B. Bij voorkeur is de ingaande aslijn A ongeveer parallel met de uitgaande aslijn B. Het uitgaande as-element 6 bevindt zich concentrisch omheen de uitgaande aslijn B. Het uitgaande as-element 6 kan zich uitstrekken van een einde 6a naar het overstaande einde 6b. De uitgaande as-einden 6a, 6b bevinden zich bij voorkeur aan weerszijden van de behuizing 2 doorheen openingen 5a en 5b respectievelijk in de behuizingsdelen 2a, 2b. Het uitgaande as-element 6 kan zich uitstrekken als een holle as-element langs aslijn B.

Het eerste deel 3a is middels een tandwielkoppeling 7 gekoppeld met het tweede deel 3b. Door het tandwiel van het tweede deel 3b in diameter groter uit te voeren dan het tandwiel van het eerste deel 3a, kan het tweede deel 3b van de aandrijfeenheid middels een overbrengingsverhouding gekoppeld zijn met het eerste deel 3a van de aandrijfeenheid 3. Zo ondervindt het eerste deel 3a van de aandrijfeenheid 3 niet de volledige krachten die op de uitgaande as 6 komen, maar slechts, in overeenstemming met de overbrengingsverhouding, een deel van die krachten. Hierdoor kan het eerste deel 3a van de aandrijfeenheid lichter en goedkoper worden uitgevoerd.

De aandrijfeenheid 3 omvat hier eveneens een fail-safe mechanisme 8, waarvan een hulp aandrijfmotor 9, worm 10, clutch gear 11 en clutch ring 12, zichtbaar zijn in figuur 1. In het geval van een calamiteit, bijvoorbeeld een brand in het motorcompartiment, of een plotse stroomuitval, wordt het fail-safe mechanisme 8 geactiveerd en zal het failsafe mechanisme 8 de uitgaande as 6 verstellen naar een vooraf gedefinieerde stand, bijvoorbeeld naar een open stand van de luchtinlaat.

Figuur 2 toont een uiteengenomen perspectivisch aanzicht van de verstelinrichting 1. De aandrijfeenheid 3 is getoond in uiteengenomen toestand. Het eerste deel 3a bevindt zich omheen de ingaande aslijn A en het tweede deel 3b bevindt zich omheen de uitgaande aslijn B. Het eerste deel 3a omvat een hoofdaandrijfmotor 13 voorzien van een wormwiel 14. Er is een staafvormig element 15 waarvan een centrale as samenvalt met de ingaande aslijn A. De onderdelen van het eerste deel 3a van de aandrijfeenheid 3 centreren zich omheen dit staafvormig element 15. Het wormwiel 14 kan samenwerken met een ingaande as-element 16. Het ingaande as-element 16 omvat een wonntandwiel 16a, dat kan samenwerken met worm 14, en omvat een zonnetandwiel 16b dat een ingang vormt van een planeetwielsysteem 17. Het planeetwielsysteem 17 omvat, naast het zonnewiel 16b, drie planeetwielen 18, een planeetwieldrager 19 en een ringwiel 20. Het ringwiel 20 is voorzien van een interne vertanding 21 die is ingericht om samen te werken met de planeetwielen 18. Daarnaast is het ringwiel 20 voorzien van een externe vertanding 22 die is ingericht om samen te werken met een koppeltandwiel 26 dat gelegen is omheen aslijn B en roteerbaar en gecentreerd gepositioneerd is omheen het uitgaande as-element 6. De planeetwielen 18 zijn gepositioneerd op een planeetwieldrager 19, bestaande uit een draagdeel 19a en een tandwieldeel 19b. Tandwieldeel 19b werkt samen met het uitgaande tandwiel 23.

Het tweede deel 3b van de aandrijfeenheid 3 omvat naast het uitgaande tandwiel 23, een koppeltandwiel 26 dat roteerbaar gepositioneerd 25 is omheen het uitgaande tandwiel 23. Het koppeltandwiel 26 is bij voorkeur roteerbaar gepositioneerd ten opzichte van het uitgaande tandwiel 23.

Eveneens is er een opspanveer 27 voorzien. De opspanveer 27 is enerzijds met einde 27a verbindbaar met het koppeltandwiel 26, en anderzijds, met einde 27b, verbindbaar met de vaste wereld, in dit geval de 30 behuizing 2 van de verstelinrichting 1.

Het fail-safe mechanisme 8 omvat in dit uitvoeringsvoorbeeld tevens een voorspanveertje 25 voor het voorspannen van de clutch gear 11 naar een vrijgavestand.

In figuur 3 is de aandrijfeenheid 3 getoond in een achteraanzicht, waarbij de hoofdaandrijfmotor 13 zichtbaar is. De werking van de aandrijfeenheid 3 is als volgt. De hoofdaandrijfmotor 13 drijft via de worm 14 en het wormtandwiel 16a het zonnewiel 16b aan. Het ringwiel 20 van het planeetwielsysteem 17 is in normale bedrijfstoestand door middel van de clutch ring 12 geblokkeerd voor rotatie. Doordat het ringwiel 20 met de buitenvertanding 22 ingrijpt in koppeltandwiel 26, is zodoende het koppeltandwiel 26 eveneens geblokkeerd voor rotatie en via de clutch ring 12 rotatievast verbonden met de vaste wereld, namelijk de behuizing 2 van de verstelinrichting 1.

De planeetwieldrager 19 is de uitgang van het planeetwielsysteem

17. Zoals bekend bij een planeetwielsysteem, brengt een rotatie van het zonnewiel 16b de planeetwielen 18 in beweging en eveneens de planeetwieldrager 19, als uitgang van het planeetwielsysteem 17. De planeetwieldrager 19 is in aangrijping gekoppeld met het uitgaand tandwiel 23 van het tweede deel 3b van de aandrijfeenheid 3, en brengt aldus het uitgaande tandwiel 23 in beweging om de luchtinlaat te verstellen.

In figuur 3 is voorts te zien dat een eerste einde 27a van de opspanveer 27 aangrijpt achter een lip 30 van het koppeltandwiel 26. Zodoende is de opspanveer 27 verbonden met het koppeltandwiel 26.

In een uitvoeringsvoorbeeld kan het voorspanveertje 25 achterwege worden gelaten, in dat geval is de verstelinrichting 1 voorzien van een parkeermechanisme 28, zoals getoond in figuur 4. Het parkeermechanisme 28 omvat condensatoren 29 als energie-opslagelementen. Hierdoor kan, zoals bij het parkeren van het voertuig, waarbij de elektrische stroomvoorziening naar de verstelinrichting wordt afgesloten, niet het failsafe mechanisme worden geactiveerd, maar het parkeermechanisme 28 wordt geactiveerd. Doordat het voorspanveertje 25 ontbreekt, is er geen voorspanning van de clutch gear 11 naar de vrijgavestand. De hulp aandrijfmotor 9 zal de clutch gear 11 dus verstellen naar een blokkeerstand en daar houden tijdens normale bedrijfsttoestand. In het geval van een parkeertoestand, zorgt het parkeennechanisme 28 ervoor dat het fail-safe mechanisme niet ontlaadt en de aandrijfeenheid onveranderd blijft, waardoor de afsluitelementen in de stand blijven staan als waarin ze stonden vóór het parkeren. Alternatief en/of additioneel, kan het parkeermechanisme 28 zijn ingericht om de stand van de afsluitelementen 10 vóór het parkeren te onthouden en tijdens het parkeren de afsluitelementen te verstellen naar de open of gesloten stand door het ontladen van elektrische energie uit de condensatoren 29 via de hulpaandrijfeenheid 9 en de clutch gear 11 en na het parkeren weer terug te verstellen naar de voorafgaande stand. Hiertoe kan het parkeermechanisme 28 zijn voorzien 15 van een controle-eenheid voor het onthouden van de voorafgaande positie en/of het aansturen van de hulpaandrijfmotor 9.

Voorafgaand aan het parkeren, ontvangt een voertuig-controleeenheid gewoonlijk eerst een parkeersignaal dat aangeeft dat het voertuig wordt geparkeerd. Bij het ontbreken van een dergelijk parkeersignaal, zal, 20 bij het wegvallen van bijvoorbeeld de stroomvoorziening, dit gedetecteerd worden als een calamiteit en zal het fail-safe mechanisme in werking treden. In het geval van een fail-safe toestand, kan het parkeermechanisme, door het ontladen van de energie uit het energie-opslagelement 29 naar het fail-safe mechanisme 8 toe, het fail-safe mechanisme 8 activeren.

In figuur 4 is tevens een aansluitelement 31 te zien dat doorheen de ingangsopening 4 van de behuizing 2 toegankelijk is. Het aansluitelement 31 is ingericht om een corresponderend aansluitelement, van bijvoorbeeld een boordsysteem, op te nemen. De aansluitelementen zijn bij voorkeur uitgevoerd als bekende aansluitelementen voor voertuigsy sternen.

De werking van het fail-safe mechanisme 8 zal worden toegelicht aan de hand van figuren 5 - 10b. Figuur 5 toont het planeetwielsysteem 17 in detail. Het ingaande as-element 16, een gecombineerd wormtandwiel 16a en zonnewiel 16b, de planeet wielen 18 en de planeet wiel drager 19. Over de planeetwieldrager 19 bevindt zich het ringwiel 20, voorzien van een binnenvertanding 21 die aangrijpt op de planeetwielen 18 en een buitenvertanding 22 die aangrijpt in het koppeltandwiel 26.

In figuur 6 is voorts getoond dat het ringwiel 20 is voorzien van ringwielnokken 32 die samenwerken met uitsparingen 33 in een bovenzijde 12a van de clutch ring 12. De clutch ring 12 is zelf aan een onderzijde 12b voorzien van clutchringnokken 34 die passen in uitsparingen 35 van de clutch gear 11. De clutch gear 11 wordt door het voorspanveertje 25 (niet getoond in figuur 6, wel in figuur 2) voorgespannen in klokwijzerzin CW, zoals gezien in het aanzicht van figuur 6. In normale bedrijfstoestand, wanneer het fail-safe mechanisme 8 niet is geactiveerd, wordt de clutch gear 11 door de hulpaandrijfmotor 9 in tegenwijzerzin CCW, tegen de kracht van het voorspanveertje 25 in, middels een niet-zelfremmende wormwormtandwielaandrijving van de hulpaandrijfmotor 9 in een blokkeerstand gehouden, zoals getoond in figuur 10a en figuur 6, waarin de clutch ring 12 verbonden is met het ringwiel 20 en de clutch gear 11 roteerbaar beweegbaar is ten opzichte van de clutch ring 12. De aandrijving vanaf de hoofdaandrijfinotor 13 via planeetwielsysteem 17 naar de uitgaande as 6 is derhalve onafhankelijk van het fail-safe mechanisme 8 omvattende de clutch gear 11 en de hulpaandrijfmotor 9.

De hoekverdraaiing van de clutch gear 11 is relatief beperkt, ongeveer tussen 10 en 20 graden, bij voorkeur ongeveer 15 graden. De clutchringnokken 34 bevinden zich dan op een bovenzijde 11a van de clutch gear 11, zodat de clutch gear 11 roteerbaar kan bewegen onder de clutch ring 12. De hulpaandrijfmotor 9 houdt aldus, in normale bedrijfstoestand, de clutch gear 11 tegen de voorspanning van het voorspanveertje 25 naar zich toe getrokken. De hoofdaandrijfmotor 13 kan de aandrijfeenheid 3 aan drijven zonder hinder van het fail-safe mechanisme 8.

Wanneer er een calamiteit is, wordt het fail-safe mechanisme 8 geactiveerd. De stroomvoorziening valt dan weg, en de hoofdaandrijfmotor

13 en de hulp aan drijfmotor 9 hebben geen stroom meer. De hulpaandrijfmotor 9 stopt dan met de clutch gear 11 naar zich toe te trekken en de clutch gear 11 beweegt onder invloed van het voorspanveertje 25 in wijzerzin CW over de relatief kleine hoekverdraaiing van ongeveer tussen 10 en 20 graden, bij voorkeur ongeveer 15 graden naar een deblokkeerstand, zoals getoond in figuur 10b en figuur 8, waarin het ringwiel 20 is gedeblokkeerd doordat de clutch ring 12 verbonden is met de clutch gear 11 en het ringwiel 20 roteerbaar is ten opzichte van de clutch ring 12. Doordat de hulpaandrijfmotor 9 is voorzien van een nietzelfremmende aandrijving, kan de worm 10 meebewegen met de clutch gear

11. Ten gevolge van deze hoekverdraaiing van de clutch gear 11, kunnen de clutchringnokken 33 in de uitsparingen 34 in de bovenzijde 11a van de clutch gear 11 vallen. De clutch ring 12 is op dat moment dan vast verbonden met de clutch gear 11 en beweegt hierdoor neerwaarts, in richting D, zoals te zien in figuur 7. Door deze neerwaartse beweging van de clutch ring 12, komen de ringwielnokken 32 vrij uit de uitsparingen 33 waarin ze waren opgesloten. Hierdoor komt het ringwiel 20 vrij uit de rotatieborging, en kan het ringwiel 20 roteren, zoals getoond in figuur 8.

Het ringwiel 20 grijpt middels de externe vertanding 22 aan in het koppeltandwiel 26. Dit koppeltanclwiel 26 is verbonden met de opspanveer

27. Doordat het ringwiel 20 nu vrij roteerbaar is, kan het koppeltandwiel 26 roteren onder invloed van de opspanveer 27 en wordt de koppeling met de vaste wereld, i.e. de behuizing 2, opgeheven. Het ringwiel 20 zal dan meebewegen, zoals getoond in figuur 9. Het koppeltandwiel 26 en het ringwiel 20 zijn nu losgekomen van de verbinding met de vaste wereld, nl.

de behuizing 2 via de clutch ring 12 en zijn nu vrij roteerbaar. Omdat het zonnetandwiel 16 niet roteert van het planeetwielsysteem 17, aangezien de hoofdaandrijfmotor 13 is voorzien van een zelfremmende aandrijving, zal de binnenvertanding 21 van het ringwiel 20 de planeten 18 en daarmee ook de planeetwieldrager 19 aandrijven, een kenmerkende eigenschap van een planeetwielsysteem, dat de vakman duidelijk zal zijn. Dit heeft tot gevolg dat ook het uitgaande tandwiel 23 roteert en het uitgaande as-element 6 in beweging brengt om de luchtinlaat te verstellen naar de vooraf gedefinieerde stand.

In het geval de aandrijfeenheid 3 is voorzien van een parkeermechanisme 28, zoals getoond in figuur 4, ontbreekt het voorspanveertje 25. In dat geval houdt, in normale bedrijfstoestand, de hulpaandrijfmotor 9 de clutch gear 11 naar zich toegetrokken, in tegenwijzerzin CCW, eenzelfde blokkeerstand zoals getoond in figuur 10a. De hulpaandrijfmotor 9 hoeft daarbij niet permanent onder stroombekrachtiging te staan, aangezien er nu geen voorspanveertje 25 is welke voorspanning voortdurend dient te worden overkomen. In het geval van een calamiteit, wanneer de stroomvoorziening wegvalt, heeft de hulpaandrijfmotor 9 eveneens geen stroom meer. Dan kunnen de condensatoren 29 zich ontladen en stroom naar de hulpaandrijfmotor 9 brengen, waarmee de hulpaandrijfmotor 9 de clutch gear 11 in klokwijzerzin CW kan duwen totdat de clutchringnokken 34 in de uitsparingen 35 aan de bovenzijde 11a van de clutch gear vallen en de clutch gear 11 zich in de deblokkeerstand bevindt. Daarna is de werking van het fail-safe mechanisme 8 zoals hierboven beschreven, en kan de stand zoals getoond in figuur 10b worden bereikt.

Wanneer de aandrijfeenheid 3 is voorzien van het parkeermechanisme 28, zal, bij het parkeren van de wagen, en dus bij het gecontroleerd afsluiten van de stroomvoorziening, er geen verandering in de aandrijfeenheid 3 tot stand komen, omdat het voorspanveertje 25 ontbreekt. Slechts in het geval van een calamiteit, bij een onvoorziene of een ongecontroleerde afsluiting van de stroomvoorziening, zal het fail-safe mechanisme 8 in werking treden. Immers, in geval van parkeren ontvangt de aandrijfeenheid 3, in het bijzonder een controle-eenheid van de aandrijfeenheid 3, voorafgaand aan het gecontroleerd afsluiten van stroomvoorziening, een “parkeer”-signaal van het boordsysteem. Daarop kan de controle-eenheid het ontladen van de condensatoren blokkeren. Bij ontbreken van dit parkeersignaal én bij het wegvallen van de stroomvoorziening, kan worden gesteld dat zich een calamiteit voordoet, en zal het fail-safe mechanisme 8 in werking treden door de ontlading van de condensatoren 29.

Eventueel kan de stroom van de condensatoren 29 ook worden gebruikt om, voorafgaand aan het opstarten van de motor van het motorvoertuig, te controleren of elektriciteits- en/of datakabels en/of andere kabels nog intact zijn, oftewel of er nog stroom en/of data doorheen kan gaan. In sommige gebieden komen veelvuldig (steen)-marters voor die kabels en/of leidingen kunnen doorknagen terwijl het voertuig geparkeerd is. Door voorafgaand aan het opstarten van de motor een weinig stroom uit de condensatoren te gebruiken om de intactheid van de kabels te controleren, kan worden vastgesteld of de kabels nog intact zijn. Indien een van de kabels niet meer helemaal intact zou zijn, zou dit de stroomvoorziening naar de aandrijfeenheid 3 kunnen hinderen, waardoor het fail-safe mechanisme 8 alsnog in werking zou treden bij het opstarten van de motor. Door dit vooraf te herkennen, kan de controle-eenheid van de aandrijfeenheid 3 bijvoorbeeld de parkeertoestand in stand houden, of alternatief, er toch voor kiezen om het fail-safe mechanisme in werking te stellen.

Na activatie van het fail-safe mechanisme 8, kan het fail-safe mechanisme 8 worden gereset wanneer er weer stroomvoorziening is. De hoofdaandrijfmotor 13 drijft het planeetwielsysteem 17 aan en de planeetwieldrager 19 verstelt het uitgaande as-element 6 tot een vooraf gedefinieerde stand, een gewoonlijk een eerste stand van het luchtbeïnvloedingselement. Wanneer het luchtbeïnvloedingselement, bijvoorbeeld de lamellen van de luchtinlaat of de air dam of de vleugel, zich in een eindstand, zoals de eerste stand, bevinden, zal de planeetwieldrager

19 eveneens niet meer verder kunnen roteren en zal deze blokkeren. Via de planeten 18 zal dan het ringwiel 20 worden aangedreven totdat de opspanveer 27 volledig is opgespannen en de aandrijfeenheid 3 blokkeert.

De stroomtoevoer blijft in bedrijf, maar door de geblokkeerde aandrijfeenheid 3 zal de hoofdaandrijfmotor 13 eveneens blokkeren, hetgeen 10 leidt tot een verhoogde stroom, de zogenaamde stall-stroom. Deze stallstroom wordt gedetecteerd en hierop wordt de hulp aandrijfmotor 9 van stroom voorzien. De hulpaandrijfmotor 9 kan vervolgens de clutch gear 11 en de clutch ring 12 naar de blokkeerstand draaien, afhankelijk van de uitvoering, al dan niet tegen de voorspanning van het voorspanveertje 25 in.

De aandrijfeenheid 3 kan voorzien zijn van een controle-eenheid.

Deze controle-eenheid kan zich in de behuizing van de verstelinrichting 1 bevinden, bijvoorbeeld op een printplaat 36 zoals getoond in figuur 4. De controle-eenheid kan zich ook buiten de behuizing bevinden. De controleeenheid kan zijn ingericht om signalen te ontvangen van het boordsysteem, 20 maar kan ook zijn ingericht om, aanvullend, signalen terug te geven aan het boordsysteem, bijvoorbeeld over de bedrijfstoestand van de aandrijfeenheid.

Figuren 11a en 11b tonen een alternatieve uitvoeringsvorm van het fail-safe mechanisme 8. In dit uitvoeringsvoorbeeld is het fail-safe mechanisme 8 uitgevoerd met een cam gear 37 in plaats van de clutch ring 25 12 en de clutch gear 11 van de vorige uitvoeringsvorm. De cam gear 37 werkt enerzijds samen met het ringwiel 20 en anderzijds werkt het samen met de worm 10 van de hulpaandrijfmotor 9. Voor samenwerking met de worm 10 is de cam gear 37, analoog aan de clutch ring 11, voorzien van een vertanding 38. Voor samenwerking met het ringwiel 20, is de cam gear 37 30 voorzien van een uitsparing 39 waarin een nok 40 van het ringwiel 20 past.

De cam gear 37 is roteerbaar bevestigd aan de vaste wereld, i.e. de behuizing 2, omheen een rotatie-aslijn C.

In dit uitvoeringsvoorbeeld is geen parkeermechanisme voorzien.

Dit betekent dat de hulpaandrijfmotor 9 continu in aandrijving is en de cam gear 37 naar zich toe trekt. Er is zodoende geen opspanveertje nodig omdat het ringwiel 20 met het koppeltandwiel 26 worden voorgespannen door de opspanveer 27. De nok 40 en de uitsparing 39 zijn zo vormgegeven dat de cam gear 37 niet zelf-blokkerend is ten opzichte van het ringwiel 20. Het ringwiel 20 is door middel van een veer - niet getoond - voorgespannen voor een rotatie in klokwijzerzin, zodat de nok 40 tegen een vlak 39a van de uitsparing wordt aangeduwd, onder invloed van de veerwerking. De cam gear 37 houdt de nok 40 van het ringwiel 20 aldus vast in de blokkeerstand, en de hulpaandrijfmotor 9 trekt de cam gear 37 voortdurend naar zich toe tegen de kracht van de veerwerking, van bijvoorbeeld een opspanveer 27.

Bijvoorbeeld is de veerwerking voor het voorspannen van het ringwiel 20 uitgevoerd zoals in de uitvoering van figuren 1 - 10, gebruik makend van een koppeltandwiel 26 en een opspanveer 27. Andere varianten zijn vanzelfsprekend ook mogelijk.

Een reactiekracht F van de nok 40 op de cam gear 37, door de veerwerking, is niet zelf-blokkerend doordat het vlak 39a van de uitsparing waartegen de nok 40 aanligt een hoek alpha ten opzichte van een werkingslijn W doorheen de rotatie-aslijn C. De hoek alpha is bij voorkeur <90 graden. Deze werkingslijn W is parallel met de reactie-kracht F, maar valt er, door de geometrie van de nok 40 en het vlak 39a, niet mee samen.

Hierdoor oefent de reactiekracht F een moment uit omheen de rotatie-aslijn C en wil deze aldus de cam gear 37 in tegenwijzerzin CCW ‘wegduwen’. Er is dus steeds een bekrachtiging nodig van de hulpaandrijfmotor 9 om dit moment op te heffen en de nok 40 geblokkeerd te houden in de cam gear 37, waardoor het ringwiel 20 eveneens verbonden is met de vaste wereld, i.e. de behuizing 2, via de cam gear 37.

In het geval van een calamiteit, valt de stroomvoorziening weg en zodoende ook de aandrijving door de hulpaandrijfmotor 9, en zorgt het door de reactiekracht F uitgeoefende moment ervoor dat de cam gear 37 wordt ‘weggeduwd’ omheen rotatieas C en de blokkering van het ringwiel 20 wordt 5 opgeheven. Het ringwiel 20 kan nu, onder invloed van de veerwerking van bijvoorbeeld de opspanveer 27, vrij roteren, door de niet-zelfremmende aandrijving 14 van de hulpaandrijfmotor 9. Het zonnewiel 16 van het planeetwielsysteem 17 is wel geblokkeerd door de zelfremmende aandrijving 14 van de hoofdaandrijfmotor 13, waardoor de planeetwieldrager 19 kan roteren. Doordat de planeetwieldrager 19 is gekoppeld met het uitgaande tandwiel 23, kan het uitgaande as-element 6 en aldus het luchtbeïnvloedingselement worden versteld naar de vooraf gedefinieerde stand.

Deze uitvoeringsvorm is compacter dan de uitvoeringsvorm getoond in figuren 1 - 10. Het fail-safe veertje 25, de clutch ring 12 en de clutch gear 11 zijn hier achterwege gelaten.

Figuren 12 a en 12b tonen een variant op de uitvoeringsvorm van figuren 11a - 11b, waarbij een parkeermechanisme is voorzien. Het parkeermechanisme 28 is weliswaar niet getoond, maar kan, vergelijkbaar 20 met de uitvoeringsvorm van figuren 3, 4 of figuren 10a, 10b condensatoren 29 omvatten. Het ringwiel 20 is onder invloed van veerwerking, bijvoorbeeld van een opspanveer 27, voorgespannen voor een rotatie in klokwijzerzin CW. De hulpaandrijfmotor 9 brengt de cam gear 37 naar de blokkeerstand waardoor de nok 40 kan worden vastgehouden in de uitsparing 39. Door de 25 vormgeving van de nok 40 en corresponderende uitsparing 39, blijft de nok 40 in de uitsparing 39 ondanks de veerwerking op het ringwiel 20. Hierdoor hoeft de hulpaandrijfmotor 9 de cam gear 37 niet voortdurend te bekrachtigen. Het fail-safe mechanisme 8 omvat hier eveneens een cam gear 37 die is voorzien van een uitsparing 39 welke samenwerkt met een nok 40 30 van het ringwiel 20. Het vlak 39a heeft hier een hoek alpha die groter of gelijk is aan 90 graden ten opzichte van de werkingslijn W. De nok 40 is overeenkomstig vormgegeven met het vlak 39a. Door de wrijving van de nok met het vlak 39a en door de geometrie van het vlak 39a oefent de reactiekracht F nu een zelfblokkerend effect uit. Hierdoor blijft de cam gear

37 onder invloed van de veerwerking van het ringwiel 20, door de kracht F, gekoppeld met de nok 40. De hulpaandrijfmotor 9 hoeft dus niet continu de cam gear 37 aan te drijven. In het geval van een calamiteit, zullen de capacitors 29 van het parkeermechansime 28 ontladen en de hulpaandrijfmotor 9 aandrijven om de cam gear 37 weg te trekken van de nok 40, waardoor de nok 40 vrijkomt van de uitsparing 39. Hierdoor wordt de cam gear 37 ontkoppeld van het ringwiel 20 en kan het ringwiel 20 onder invloed van de veerwerking roteren, waardoor het uitgaande as-element 6 kan worden versteld.

In een eerste alternatieve uitvoeringsvorm van het clutchmechanisme weergegegeven in figuren 11a - 12c omvat het fail-safe mechanisme 8 een strengelveer 41 en een hulpaandrijfmotor 9, getoond in figuren 13a, 13b. Een eventueel voorspanveertje 25, een clutch gear 11, 37 of clutch ring 12 is hier achterwege gelaten. De strengelveer 41 is enerzijds verbonden met de worm 10 van de hulpaandrijfmotor 9, en anderzijds met de vaste wereld, i.e. de behuizing 2. De strengelveer 41 bevindt zich omheen het ringwiel 20 om aldus het ringwiel 20 in een blokkeerstand te blokkeren. De werking van een strengelveer is bekend en berust op een tussen de veer en het corresponderende deel, hier een kraag van het ringwiel 20, uitgeoefende normaalkracht. Door het ineendraaien van de veer worden de veer en het corresponderende deel gekoppeld, door het uiteendraaien worden de veer en het corresponderende deel ontkoppeld. In normale bedrijfstoestand, wanneer er geen calamiteit optreedt, wordt de strengelveer door de hulpaandrijfmotor 9 opgewonden, waardoor de strengelveer 41 rotatievast met het ringwiel 20 wordt gekoppeld. Een einde 41a van de strengelveer 41 bevindt zich tussen de tanden van de worm 10 en verstelt zodoende mee wanneer de worm 10 wordt versteld door de hulpaandrijfmotor 9. Een ander einde 41b van de strengelveer 41 is vast verbonden met de behuizing 2. In het uitvoeringsvoorbeeld van figuren 13a en 13b is er geen parkeermechanisme 28 aanwezig en houdt de hulpaandrijfmotor 9 de strengelveer 41 op gespannen. In het geval van een calamiteit, wanneer de stroomvoorziening onderbroken wordt, heeft de hulpaandrijfmotor 9 geen stroom meer, en kan, door de niet-zelfremmende aandrijving van de hulpaandrijfmotor 9 de strengelveer 41 ontspannen. Door het ontspannen van de strengelveer 41 wordt het ringwiel 20 ontkoppeld van de strengelveer 41 en kan het ringwiel 20 vrij roteren. Eventueel kan een additioneel voorspanveertje worden voorzien om, in het geval van een calamiteit, de worm 10 met strengelveer 41 naar de voorgespannen stand te brengen. Zoals in de voorgaande uitvoeringsvormen kan onder invloed van de veerwerking van de opspanveer 27 het koppeltandwiel 26 en aldus het uitgangstandwiel 23 verstellen naar de vooraf gedefinieerde stand. In het geval een parkeermechanisme 28 is voorzien, kan de strengelveer 41, eenmaal in de opgespannen stand gebracht, in de op gespannen stand blijven, en juist door de hulpaandrijfmotor 9 uit de opgespannen stand getrokken worden in geval van een calamiteit.

Figuren 14a, 14b, 14c, 15a, 15b tonen uitvoeringsvormen van een verstelinrichting 1 zonder fail-safe mechanisme, maar voorzien van een ringwiel 20. Het ringwiel 20 is middels een losbreekelement 50 losbreekbaar verbonden met de vaste wereld, i.e. de behuizing 2. De aandrijfeenheid 3 omvat dezelfde of vergelijkbare componenten als de aandrijfeenheid 3 van de voorgaande uitvoeringsvormen. De aandrijfeenheid 3 omvat een aandrijfmotor 13, gewoonlijk een electromotor, die via een worm 14 een ingaand as-element 16 aandrijft. Via het wormtandwiel 16a en het daaraan gekoppelde zonnetandwiel 16b worden de planeetwielen 18, die steunen op het draagdeel 19a van de planeetwieldrager 19, in beweging gezet. Het ringwiel 20 dat is voorzien van binnenvertanding, is middels het losbreekelement 50 losbreekbaar verbonden met de vaste wereld, en is, in normale bedrijfstoestand, vast. Het tandwieldeel 19b van de drager 19 is gekoppeld met het uitgaande tandwiel 23 om het uitgaande as-element 6 in beweging te zetten om zodoende een te verstellen element, zoals een klep of een lamel of een air dam of een vleugel, te verstellen. Zoals in voorgaande uitvoeringsvormen is een eerste deel 3a van de aandrijfeenheid 3 gecentreerd omheen de eerste as A, en een tweede deel van de aandrijfeenheid 3b gecentreerd omheen de tweede as B, die parallel is aan de eerste as A. Wanneer grote, externe, krachten optreden, bijvoorbeeld een steen die tegen het te verstellen element komt, of een obstakel dat het te verstellen element raakt, kan de kracht dusdanig groot zijn dat het losbreekelement 50 losbreekt uit de opsluiting. Hierdoor komt het ringwiel 20 vrij van de vaste wereld en kan het roteren waardoor het te verstellen element, door de zelfremmende aandrijving van de hoofdaandrijfmotor 13, kan verstellen. Dit vermijdt of vermindert beschadiging van het te verstellen element door externe impact. Dit is in het bijzonder van belang voor zogenaamde “air dams” of “spoilers”. Dergelijke air dams of spoilers kunnen op verschillende plaatsen op een motorvoertuig aanwezig zijn, vooral onder het voertuig, waar ze extra gevoelig zijn voor externe impact. Door te voorzien in het ringwiel 20 met het losbreekelement 50, kunnen beschadigingen ten gevolge van extern impact verminderd of vermeden worden en kan de klep, ten gevolge van zo'n externe impact, naar een vooraf gedefinieerde stand, gewoonlijk de gesloten stand, versteld worden.

In de uitvoeringsvorm van figuur 14a, 14b en 14c is het losbreekelement 50 uitgevoerd als een U-vormig veer die met de uiteinden 51a, 51b is opgesloten in de behuizing 2 en welke is voorzien van knikjes 52 waarin het losbreekelement, zoals een veer 50 in uitsparingen 201 van het ringwiel 20 kan worden opgenomen. Door de veerwerking van het U30 vormige losbreekelement 50, hier de U-vormige veer 50 klemt de U-vormige veer het ringwiel 20 als het ware vast en sluit de veer 50 het ringwiel 20 aldus op. Bij een te grote externe impact, groter dan de voorspankracht van de veer, kan de opsluiting tussen de knikjes 52 en de uitsparingen 201 worden verbroken en kan het ringwiel 20 vrij roteren.

In de uitvoeringsvorm van figuur 15a en 15b is het losbreekelement 50 uitgevoerd als een strengelveer, die in opgespannen stand het ringwiel 20 als het ware wurgt en zodoende vasthoudt. Uiteinden 51a, 51b van de strengelveer 50 bevinden zich omheen een uitsteeksel 2’ van de behuizing 2 en kunnen zich zodoende afzetten tegen de vaste wereld, namelijk het uitsteeksel 2’. Bij een te grote externe impact, groter dan het maximale vasthoudmoment van de strengelveer, komt ten minste één van de twee uiteinden 51 los van het uitsteeksel 2’ van de behuizing 2 en kan de strengelveer 50 aldus vergroten in diameter en zo het ringwiel 20 ontkoppelen, waardoor het ringwiel 20 vrij kan roteren en de uitgaande as 6 op vergelijkbare wijze kan verstellen als in de hiervoor beschreven uitvoerin gs vorm.

De uitvinding is hierboven toegelicht voor luchtbeïnvloedingselementen voor een motorvoertuig. Echter, de verstelinrichting kan op dezelfde wijze worden uitgevoerd en toegepast voor 20 een verstelinrichting voor het verstellen van fhiïdumsbeïnvloedingselementen, zoals een vloeistofklep die bijvoorbeeld in een pijp kan zijn geplaatst. Het moge duidelijk zijn dat de verstelinrichting vele toepassingen kan hebben, in het bijzonder voor het verstellen van kleppen, zoals vloeistofkleppen. Een aspect van de uitvinding is derhalve eveneens een verstelinrichting voor het verstellen van een fhïïdumbeïnvloeclingselement, zoals een klep, tussen ten minste een eerste stand en een tweede stand, omvattende een aandrijfeenheid voor het verstellen van het fluïdumbeïnvloedingselement tussen ten minste de eerste stand en de tweede stand voorzien van een ingaande as en een uitgaande as die zich op afstand van de ingaande aslijn bevindt, waarbij de

2Ί aandrijfeenheid een eerste deel heeft dat is voorzien omheen de ingaande as van de aandrijfeenheid, en een tweede deel heeft dat is voorzien omheen de uitgaande as van de aandrijfeenheid, waarbij de verstelinrichting voorts is voorzien van een fail-safe mechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme 5 aangrijpt op het eerste deel van de aandrijfeenheid, waarbij het fail-safe mechanisme een hulpaandrijfmotor omvat, separaat van een hoofdaandrijfmotor van de aandrijfeenheid. Alle hierboven beschreven aspecten en varianten zijn eveneens, zonder uitzondering en zonder aanpassing, van toepassing op een verstelinrichting voor een fhiïdumbeïnvloedingselement. Voor de duidelijkheid en beknoptheid is de beschrijving ervan niet herhaald voor een verstelinrichting voor een fluï dumb eïnvloe din gselem ent.

Voor de duidelijkheid en een beknopte beschrijving zijn hierin kenmerken beschreven als deel van dezelfde of verschillende uitvoeringsvormen, echter zal het duidelijk zijn dat de beschermingsomvang van de uitvinding uitvoeringsvormen kan omvatten met combinaties van alle of sommige van de beschreven kenmerken. Het zal worden begrepen dat de getoonde uitvoeringsvormen dezelfde of soortgelijke componenten hebben, afgezien van waar ze als anders beschreven zijn.

In de conclusies zullen tussen haakjes geplaatste verwijzingstekens niet als beperkt opgevat mogen worden voor de conclusie. Het woord ‘omvattende’ sluit de aanwezigheid van andere kenmerken of stappen dan die die in een conclusie zijn vermeld niet uit. Verder mogen de woorden ‘een’ en ‘ene’ niet worden opgevat als beperkend tot ‘slechts één’, maar worden in plaats daarvan gebruikt om ‘ten minste één’ aan te duiden, en sluiten een meervoud niet uit. Het enkele feit dat bepaalde maatregelen in onderling verschillende conclusies worden geciteerd, betekent niet dat een combinatie van deze maatregelen niet ter voordeel kan worden gebruikt. Vele varianten zullen duidelijk zijn voor de vakman. Alle varianten worden geacht te zijn omvat binnen de beschermingsomvang van de uitvinding als gedefinieerd in de volgende conclusies.

V erst elinrich tin g	1
Behuizing	2
Eerste behuizingscleel	2a
Tweede behuizingsdeel	2b
Aandrijfeenheid	3
Ingangsopening behuizing	4
Uitgangsopening behuizing	5
Uitgaande as-element	6
Tandwielkoppeling	Γ7 1
Fail-safe mechansime	8
Hulp aandrijfmotor	9
Worm (hulpaandrijfmotor)	10
Clutch gear	11
Bovenzijde clutch gear	11a
Clutch ring	12
Bovenzijde clutch ring	12a
Onderzijde clutch ring	12b
Hoofdaandrijfmotor	13
Worm (hoofdaandrijfmotor)	14
Staafvormig element	15
Ingaande as-element	16
Wormtandwiel	16a
Zonnewiel	16b
Planeetwielsysteem	17
Planeetwielen	18
Planeetwieldrager	19
Draagdeel	19a
Tandwieldeel	19b
Ringwiel	20
Interne vertanding ringwiel	21

Externe vertanding ringwiel	22
Uitgaand tandwiel	23
VOID	24
Voorsp anveertj e	25
Koppeltandwiel	26
Opspanveer	27
Eerste einde opspanveer	27a
Tweede einde opspanveer	27b
Parkeermechanisme	28
Condensator	29
Lip	30
Aansluitelement	31
Ringwielnokken	32
Uitsparing	33
Clutchringnokken	34
Uitsparing clutch gear	35
Printplaat	36
Cam gear	37
Cam gear vertanding	38
Uitsparing cam gear	39
Vlak uitsparing	39a
Nok ringwiel	40
Strengelveer	41

Claims

CONCLUSIES

1. Verstelinrichting voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig tussen ten minste een eerste stand en een tweede stand, omvattende een aandrijfeenheid voor het verstellen van het luchtbeïnvloedingselement tussen ten minste de eerste stand en de tweede stand voorzien van een ingaande as en een uitgaande as die zich op afstand van de ingaande aslijn bevindt, waarbij de aandrijfeenheid een eerste deel heeft dat is voorzien omheen de ingaande as van de aandrijfeenheid, en een tweede deel heeft dat is voorzien omheen de uitgaande as van de aandrijfeenheid, waarbij de verstelinrichting voorts is voorzien van een fail-safe mechanisme, waarbij het fail-safe mechanisme aangrijpt op het eerste deel van de aandrijfeenheid, waarbij het fail-safe mechanisme een hulpaandrijfmotor omvat, separaat van een hoofdaandrijfmotor van de aandrijfeenheid.
2. Verstelinrichting volgens conclusie 1, waarbij het tweede deel van de aandrijfeenheid middels een overbrengingsverhouding gekoppeld is met het eerste deel van de aandrijfeenheid.
3. Verstelinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de ingaande as verbonden is met een hoofdaandrijfmotor en de uitgaande as is ingericht om verbindbaar te zijn met de lunchtinlaat.
4. Verstelinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het eerste deel van de aandrijfeenheid een planeetwielsyssteem omvat, omvattende een zonnewiel, ten minste één planeetwiel, een planeetwieldrager en een ringwiel, waarbij het zonnewiel is verbonden met de ingaande as.
5. Verstelinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het tweede deel van de aandrijfeenheid een uitgaand tandwiel omvat dat de uitgaande as van de aandrijfeenheid vormt.
6. Verstelinrichting volgens conclusie 5, waarbij het ringwiel van het planeetwielsysteem losneembaar verbonden is met de vaste wereld, bijvoorbeeld een behuizing van de verstelinrichting.
7. Verstelinrichting volgens een der conclusies 3-6, waarbij het uitgaand tandwiel van het tweede deel van de aandrijfeenheid met een overbrengingsverhouding is gekoppeld met een uitgang van het planeetwielsysteem, bijvoorbeeld de planeetwieldrager.
8. Verstelinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het fail-safe mechanisme is ingericht om het ringwiel van het planeetwielsysteem los te koppelen van de vaste wereld, in een fail-safe toestand, om de uitgang van het tweede deel van de aandrijfeenheid te verstellen.
9. Verstelinrichting volgens conclusie 8, waarbij het tweede deel van de aandrijfeenheid een koppeltandwiel omvat dat roteerbaar gepositioneerd is omheen het uitgaande tandwiel van het tweede deel van de aandrijfeenheid en dat in aangrijping is met het ringwiel van het planeetwielsysteem van het eerste deel van de aandrijfeenheid, bijvoorkeur gekoppeld met een externe vertanding op het ringwiel van het planeetwielsysteem van het eerste deel van de aandrijfeenheid.
10. Verstelinrichting volgens conclusie 9, waarbij het koppeltandwiel is voorgespannen, bijvoorbeeld onder invloed van een elastisch element zoals een veerelement.
11. Verstelinrichting volgens een der conclusies 8 - 10, waarbij het failsafe mechanisme een clutch ring omvat die axiaal beweegbaar is in een richting van de ingaande as van het eerste deel van de aandrijfeenheid en rotatiegeborgd is met de vaste wereld, bijvoorbeeld een behuizing van de verstelinrichting, en/of waarbij het ringwiel losneembaar gekoppeld is met de clutch ring.
12. Verstelinrichting volgens conclusie 11, waarbij het fail-safe mechanisme voorts een clutch gear omvat die koppelbaar is met de clutch ring, waarbij de clutch ring is ingericht om voorgespannen te zijn naar een vrijgavestand, in geval van een fail-safe toestand, onder invloed van een elastisch element, en is ingericht om door de hulpmotor, tegen de kracht van de voorspanning in, in een blokkeer stand te worden gehouden.
13. Verstelinrichting volgens een der conclusies 8 - 10, waarbij het fail-safe mechanisme een cam gear omvat die koppelbaar is met het eerste deel van de aandrijfeenheid en rotatiegeborgd is met de vaste wereld.
14. Verstelinrichting volgens conclusie 13, waarbij een koppeling van de cam gear met het eerste deel van de aandrijfeenheid een nok op het ringwiel omvat die opneembaar is in een uitsparing op de cam gear.
15. Verstelinrichting volgens conclusie 14, waarbij een vormgeving van de uitsparing en/of de nok afhankelijk is van een aanwezigheid van een p arkeerm ech anism e.
16. Verstelinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het fail-safe mechanisme een strengelveer omvat.
17. Verstelinrichting volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een parkeermechanisme, omvattende een energieopslagelement, zoals een condensator
18. Verstelinrichting volgens conclusie 17, waarbij het parkeermechanisme is ingericht om, in geval van een parkeertoestand, de aandrijfeenheid stationair te laten, en, om in geval van een fail-safe toestand, het fail-safe mechanisme te activeren door het ontladen van de energie uit het energie-opslagelement naar het fail-safe mechanisme toe.
19. Luchtinlaat van een motorvoertuig voorzien van een verstelinrichting volgens een der conclusies 1-18.
20. Air dam van een motorvoertuig voorzien van een verstelinrichting volgens een der conclusies 1-18.
21. Vleugel van een motorvoertuig voorzien van een verstelinrichting volgens een der conclusies 1-18.
22. Motorvoertuig voorzien van ten minste een luchtbeïnvloedingselement volgens een der conclusies 19, 20, 21.
23. Werkwijze voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement van een motorvoertuig, omvattende het verschaffen van een

5 verstelinrichting volgens een der conclusies 1-18.

2/13

16a

3b

3a

10/13

12/13

Titel: Verstelinrichting voor een luchtbeïnvloedingselement, werkwijze voor het verstellen van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting, motorvoertuig voorzien van een luchtbeïnvloedingselement met een verstelinrichting