CN113727907A - 结合到举升门扰流板中的主动式d柱 - Google Patents

Abstract

一种主动空气动力学组件，该主动空气动力学组件包括举升门，举升门具有形成在两个面板之间的腔。形成在外面板上的孔缝提供进入腔的通路。框架在腔内连接至举升门。扰流板以可滑动的方式连接至框架并且能够沿着展开轴线在收起位置与展开位置之间移动。连接在扰流板与框架之间的至少一个联接连杆被致动器沿着框架上的多个轨道中的一个轨道驱动。还设置有用腔容纳的可移动D柱，该可移动D柱在腔内的收起位置与伸展位置之间移动，使得可移动D柱的小翼在腔的外部延伸超出举升门的外表面。

Description

结合到举升门扰流板中的主动式D柱

技术领域

本发明涉及用于后举升门的主动式D柱和扰流板。

背景技术

已知用于在车辆中使用以用于为各种车辆提供空气动力学益处和造型益处的“扰流板”。在SUV类型车辆中，扰流板通常设置在上部举升门区域处，其中，扰流板要么附接至这种类型车辆的车顶要么附接至这种类型车辆的举升门的顶部。

在SUV型车辆上使用扰流板减少了SUV的背部区域处的湍流空气，从而降低了阻力系数(Cd)并且提高了燃料经济性。静态式后扰流板已被实现为用以减少阻力，但是由于其静态特性而无法提供任何可调节性。本发明寻求提供一种主动式后水平扰流板，该主动式后水平扰流板与静态式后扰流板组合使用，以产生具有附加益处的尺寸可调节的水平流动通道。本发明还寻求提供一种容纳在举升门内并且在缩回位置与伸展位置之间移动的主动式D柱小翼，该主动式D柱小翼与主动式水平扰流板组合提供了另外的附加的空气动力学益处。

发明内容

一种主动式空气动力学组件，该主动式空气动力学组件包括具有后玻璃的举升门，后玻璃具有前侧部和后侧部。举升门的内面板位于后玻璃的前部并且外面板连接至该内面板。当外面板和内面板连接时，在两个面板之间形成腔。在外面板上形成有孔缝，并且该孔缝提供进入腔的通路。框架在腔内连接至举升门。框架具有多个轨道，所述多个轨道形成在该框架上使得多个轨道彼此平行并且沿着框架的展开轴线延伸。设置有扰流板，该扰流板以可滑动的方式连接至框架并且能够沿着展开轴线在收起位置与展开位置之间移动。在扰流板与框架的多个轨道中的一个轨道之间连接有至少一个联接连杆。联接连杆被致动器沿着框架的多个轨道中的一个轨道驱动。

主动式空气动力学组件还包括具有基部部分和小翼本体部分的至少一个可移动D柱，基部部分和小翼本体部分定位在腔内并且与孔缝对准。可移动D柱定位在收起位置与展开位置之间，在收起位置中，小翼本体部分在腔内位于后玻璃的前部，在展开位置中，小翼本体部分延伸穿过孔缝超出后玻璃的后侧部。在腔中还设置有致动器，该致动器连接至D柱的基部部分用于使小翼本体部分选择性地在收起位置与展开位置之间移动。

附图说明

本发明将从详细说明和附图中得到更充分地理解。

图1是处于展开位置的主动式空气动力学组件的扰流板和D柱的右侧截面平面图。

图2是处于中间位置的主动式空气动力学组件的扰流板和D柱的右侧截面平面图。

图3是处于收起位置的主动式空气动力学组件的扰流板和D柱的右侧截面平面图。

图4是处于展开位置的扰流板和致动机构的侧顶部截面立体图。

图5是处于中间位置的扰流板和致动机构的侧顶部截面立体图。

图6是处于收起位置的扰流板和致动机构的侧顶部截面立体图。

图7是处于展开位置的扰流板、D柱和致动机构的顶部截面立体图。

图8是处于中间位置的扰流板、D柱和致动机构的顶部截面立体图。

图9是处于收起位置的扰流板、D柱和致动机构的顶部截面立体图。

图10是扰流板和D柱主动部件的分解立体图。

图11是处于展开位置的扰流板的底侧部截面立体图。

图12是处于中间位置的扰流板的底侧部截面立体图。

图13是处于收起位置的扰流板的底侧部截面立体图。

图14是具有被示出处于展开位置的主动式空气动力学组件的车辆举升门的后视立体图。

图15是具有被示出处于收起位置的主动式空气动力学组件的车辆举升门的部分剖开的后视立体图。

图16是具有被示出处于展开位置的主动式空气动力学柱组件的车辆举升门的部分剖开的后视立体图。

图17是具有被示出处于收起位置的主动式空气动力学柱组件的车辆举升门的部分剖开的后视立体图。

具体实施方式

以下对优选实施方式的说明本质上仅是示例性的并且决不意在对本发明、本发明的应用或使用进行限制。

现在参照所有的附图，特别是参照图10，示出了并且描述了主动式空气动力学扰流板-柱组件10。主动式空气动力学组件10连接至包括后玻璃14的举升门12，该后玻璃14是可选的，因为一些举升门是实心面板并且不具有后玻璃。举升门12包括连接在一起的内面板16和外面板18。后玻璃14要么连接至外面板18要么可以连接至内面板16。举升门和后玻璃14具有面向车辆乘客舱内部的前侧部和面向举升门12外部的后侧部。当内面板16和外面板14连接在一起时，腔20a、20b形成在通常被称为D柱的左侧区域和右侧区域上。D柱还与后玻璃14的竖向平行侧部相邻。后玻璃的竖向平行侧部中的每个侧部与外面板18的一部分之间具有孔缝22a、22b。

主动式空气动力学组件10包括主动式扰流板装置24和位于主动式空气动力学组件的左手侧和右手侧的主动式D柱装置26a、26b。尽管主动式扰流板装置24和主动式D柱装置26a、26b以组合的方式示出，但是它们分开地存在也在本发明的范围内。例如，主动式扰流板装置24可以独立于主动式D柱装置26a、26b使用。主动式D柱装置26a、26b也可以通过一些致动器改型而与主动式扰流板分开存在。

主动式扰流板装置24包括连接至举升门12的内面板16和外面板18的框架28。框架28具有在本文中被称为驱动轨道30a、30b的两个驱动轨道和被称为导引轨道31a、31b的两个导引轨道，两个驱动轨道和两个导引轨道沿着框架28的展开轴线A-A平行于彼此延伸。尽管在框架28上总共示出了四个轨道，但是根据框架的尺寸和特定应用而使用更多数目或更少数目的轨道也在本发明的范围内。驱动轨道30中的每个驱动轨道具有倾斜部34a、34b、34c、34d，并且每个导引轨道31a、31b在每个端部处具有倾斜部35a、35b、35c、35d，其目的将在后面进行描述。

扰流板36连接至框架28，该扰流板36是单件或多件并且可以构造成能够相对于框架28沿着展开轴线A-A滑动。使用被称为联接连杆38a、38b的两个联接连杆和至少一个导引凸缘37a、37b将扰流板36连接至框架28。如图5和图8中最佳所示，示出了联接连杆38a、38b和导引凸缘37a、37b的细节。尽管示出了并且描述了联接连杆38a、38b，但是应当理解的是，联接连杆38a、38b以相同方式连接。

导引凸缘37a、37b形成在扰流板36的内表面上并且从该内表面延伸，并且导引凸缘37a、37b具有连接至框架28的导引轨道31a、31b的销或支承件。导引凸缘37a、37b通过沿着导引轨道31a、31b在收起位置、中间位置与展开位置之间移动而提供了扰流板36沿着展开轴线A-A的运动。同样地，驱动轨道30a、30b通过与以下描述的联接连杆38a、38b的支承件44a、44b连接来驱动扰流板36在收起位置、中间位置与展开位置之间进行运动。导引轨道31a、31b的每个端部处的倾斜部35a、35b、35c、35d和驱动轨道30a、30b的每个端部处的倾斜部34a、34b、34c、34d允许扰流板36在处于收起位置和完全展开位置时向下凹入以使扰流板的顶表面与相邻表面齐平，相邻表面比如为车顶19或主动式空气动力学组件10的封闭面板17。

倾斜部34a、34b、34c、34d、35a、35b、35c、35d的角度和距离可以根据要与扰流板36齐平的相邻表面的位置而变化。封闭面板17可以是单件或多件，其中，扰流板36在处于收起位置时定位在封闭面板17的上方但是在处于展开位置时与封闭面板17齐平或共平面。当扰流板36处于展开位置时，封闭面板17覆盖并且保护主动式空气动力学组件10的框架和其他部件。封闭面板17还具有与驱动轨道30a、30b和导引轨道31a、31b对准的槽，使得扰流板36可以通过封闭板19进行连接。

图5还示出了将扰流板36连接至框架28的联接连杆38a、38b的细节。每个联接连杆38a、38b具有臂39a、39b、39c、39d，每个臂39a、39b、39c、39d具有枢转地连接至扰流板36的凸缘42的第一端部43a、43b、43c、43d和枢转地连接至驱动螺母48a、48b的第二端部40a、40b、40c、40d，驱动螺母48a、48b连接至可旋转的驱动轴50a、50b。臂39b的第一端部43b具有连接至驱动轨道30a的支承件44b并且臂39c的第一端部43c具有连接至驱动轨道30b的支承件44a。联接连杆38a、38b的臂39a、39b、39c、39d的第二端部40a、40b、40c、40d枢转地连接至相应的驱动螺母48a、48b，驱动螺母48a、48b连接至可旋转的驱动轴50a、50b。驱动轴50a、50b连接至致动器52a、52b并且由致动器52a、52b使驱动轴50a、50b旋转。当致动器52a、52b使驱动轴50a、50b沿着一个方向旋转时，联接连杆38a、38b将沿着第一方向移动并且支承件44a、44b将沿着驱动轨道30a、30b移动。当驱动轴50a、50b沿第二方向旋转时，驱动螺母48a、48b将沿第二方向移动，并且联接连杆38a、38b将沿与第一方向相反的第二方向移动。支承件44a、44b将沿着驱动轨道30a、30b滑动。因此，致动器52a、52b在扰流板36上产生推力或拉力，从而使扰流板36在收起位置、中间位置或展开位置之间移动。尽管附图主要地示出了主动式扰流板24的一个侧部的细节，但是相同的结构位于主动式扰流板24的另一侧部。然而，根据应用而使用更多数目或更少数目的致动器、联接连杆、驱动轨道和导引轨道，这些部件可以根据诸如扰流器的尺寸或重量和致动器的尺寸的许多因素而变化。

主动式空气动力学组件10还包括位于举升门12的接近后玻璃14的两个竖向侧部的左侧部和右侧部的主动式D柱装置26a、26b。在本发明的范围内的是，主动式D柱装置26a、26b由单独的致动器驱动并且能够在不具有可移动扰流板的举升门上使用。然而，在本实施方式中示出，主动式D柱装置26a、26b随着扰流板36由相同的致动器52a、52b驱动，因为如以下更详细描述的主动式D柱装置26a、26b连接至扰流板36并且由扰流板36拉动或推动。

每个主动式D柱装置26a、26b包括具有基部部分56a、56b和小翼本体部分58a、58b的可移动D柱。每个可移动D柱能够绕枢转连接件60a、60b枢转至内面板16并且能够在收起位置与展开位置之间移动，在收起位置中，小翼本体部分58a、58b在腔20a、20b内位于后玻璃14的前部，而在展开位置中，小翼本体部分58a、58b延伸穿过孔缝22a、22b(如图15中所示)超过后玻璃14的后侧部。也在本发明范围内的是，可移动D柱定位在收起位置与展开位置之间的任何中间位置处。

每个可移动D柱54a、54b的基部部分56a、56b的一部分包括基部构件槽62a、62b，基部构件槽62a、62b是具有成形的横截面的封闭槽，该封闭槽接纳带槽连杆66a、66b的第一支承端部64a、64b。第一支承端部64a、64b是滚子，但是也可以简单地是在基部构件槽62a、62b内移动的销。当带槽连杆66a、66b移动时，其将使可移动D柱54a、54b绕枢转连接件60a、60b旋转。枢转连接件60a、60b还包括返回弹簧67a、67b，返回弹簧67a、67b连接至内面板以用于提供将D柱装置26a、26b朝向收起位置偏置的力。

在带槽连杆66a、66b的第二端部68a、68b处设置有枢转连接件70a、70b，枢转连接件70a、70b连接至形成在扰流板36的内表面上的衬套72a、72b。如图所示的枢转连接件70a、70b是延伸到衬套72a、72b中的销，然而，使用支承构件也在本发明的范围内。在扰流板36的致动期间，如上所述，扰流板36将使带槽连杆66a、66b移动并且旋转，该力又通过带槽连杆66a、66b传递至基部构件槽62a、62b，然后其将使带槽连杆66a、66b在基部构件槽62a、62b上向上拉动或向下推动。这使带槽连杆66a、66b的第一支承端部64a、64b沿着基部构件槽62a、62b滑动，这将导致可移动D柱54a、54b与举升门12的内面板16一起绕枢转连接件60a、60b旋转，从而导致可移动D柱54a、54b在收起位置、中间位置与展开位置之间旋转。如上所述，可移动D柱54a、54b由与扰流板相同的致动器52a、52b驱动。在本发明的本实施方式中，可以设想的是，可移动扰流板具有两个致动器，一个致动器用于左侧部并且一个致动器用于右侧部以便提供足够的力以使扰流板移动。此外，在左侧部和右侧部的扰流板与可移动D柱之间的连接也由相同的两个致动器驱动。

本发明的说明本质上仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明要旨的变型意在落入本发明的范围内。这些变型不应被认为是对本发明的精神和范围背离。

Claims (23)

1.一种主动式空气动力学组件，包括：

举升门，所述举升门通过将内面板与外面板连接在一起而形成；

主动式扰流板装置，所述主动式扰流板装置连接至所述举升门并且具有能够沿着展开轴线在收起位置与展开位置之间移动的扰流板；以及

致动器，所述致动器连接至所述主动式扰流板装置以选择性使所述主动式扰流板装置在收起位置与展开位置之间地移动。

2.根据权利要求1所述的主动式空气动力学组件，其中，所述主动式扰流板装置还包括：

框架，所述框架连接至所述举升门的所述内面板，其中，所述框架具有至少一个驱动轨道，所述至少一个驱动轨道形成在所述框架上，使得所述至少一个驱动轨道沿着所述展开轴线延伸；以及

至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆连接在所述扰流板与至少一个导引轨道之间，其中，所述至少一个联接连杆被所述致动器沿着所述框架的所述至少一个驱动轨道驱动。

3.根据权利要求2所述的主动式空气动力学组件，其中，所述主动式扰流板装置还包括：

至少一个导引轨道，所述至少一个导引轨道形成在所述框架上，使得所述至少一个驱动轨道和所述至少一个导引轨道彼此平行并且沿着所述展开轴线延伸；

至少一个导引凸缘，所述至少一个导引凸缘连接在所述扰流板与所述至少一个导引轨道之间，其中，所述至少一个导引凸缘响应于所述至少一个导引凸缘被所述致动器驱动而沿着所述至少一个导引凸缘移动，以及

至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆连接在所述扰流板与所述至少一个驱动轨道之间，其中，所述至少一个联接连杆响应于所述至少一个联接连杆被所述致动器驱动而沿着所述至少一个导引轨道移动。

4.根据权利要求3所述的主动式空气动力学组件，还包括位于所述至少一个导引轨道的每个端部处的倾斜部和位于所述至少一个驱动轨道的每个端部处的倾斜部，所述倾斜部允许所述扰流板在处于所述收起位置和所述展开位置时向下凹入以使所述扰流板的顶表面与相邻表面齐平。

5.根据权利要求2所述的主动式空气动力学组件，还包括位于所述导引轨道的每个端部处的倾斜部，所述倾斜部允许所述扰流板在处于所述收起位置和所述展开位置时向下凹入以使所述扰流板的顶表面与相邻表面齐平。

6.根据权利要求5所述的主动式空气动力学组件，其中，所述相邻表面包括车辆的车顶和所述主动式扰流板装置的封闭面板。

7.根据权利要求2所述的主动式空气动力学组件，还包括：

具有带螺纹表面的驱动轴，所述驱动轴连接至所述致动器，其中，能够由所述致动器使所述驱动轴双向地旋转；

所述至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆包括驱动螺母，所述驱动螺母连接至所述驱动轴的所述带螺纹表面并且能够响应于由所述致动器使所述驱动轴旋转而沿着所述驱动轴移动。

8.一种主动式空气动力学组件，包括：

举升门，所述举升门通过将内面板与外面板连接在一起而形成；

至少一个腔，所述至少一个腔形成在所述内面板与所述外面板之间；

通向所述至少一个腔的孔缝，所述孔缝穿过所述外面板的一部分而形成；

至少一个D柱装置，所述至少一个D柱装置包括能够定位在至少一个腔内并且与所述孔缝对准的可移动D柱，其中，至少一个可移动D柱能够在收起位置与展开位置之间移动，在所述收起位置中，所述至少一个可移动D柱位于所述至少一个腔内，而在所述展开位置中，所述D柱的一部分延伸穿过所述孔缝超出所述举升门的所述外面板；以及

致动器，所述致动器定位在所述至少一个腔中，其中，所述致动器连接所述至少一个D柱装置并且使所述D柱装置在所述收起位置与所述展开位置之间移动。

9.根据权利要求8所述的主动式空气动力学组件，其中，主动式扰流板装置还包括：

框架，所述框架连接至所述举升门的所述内面板，其中，所述框架具有至少一个驱动轨道，所述至少一个驱动轨道形成在所述框架上，使得所述至少一个驱动轨道沿着展开轴线延伸；以及

至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆能够与所述D柱装置连接，其中，所述至少一个联接连杆被所述致动器沿着所述框架的所述至少一个驱动轨道驱动。

10.根据权利要求9所述的主动式空气动力学组件，还包括：

具有带螺纹表面的驱动轴，所述驱动轴连接至所述致动器，其中，能够由所述致动器使所述驱动轴双向地旋转；

所述至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆包括驱动螺母，所述驱动螺母连接至所述驱动轴的所述带螺纹表面并且能够响应于由所述致动器使所述驱动轴旋转而沿着所述驱动轴移动。

11.根据权利要求9所述的主动式空气动力学组件，还包括：

所述至少一个D柱装置的基部部分和连接至所述基部部分的小翼部分，其中，当所述至少一个D柱装置移动至所述展开位置时，所述小翼部分延伸穿过所述孔缝超出所述举升门的外面板；

带槽连杆，所述带槽连杆在一个端部处能够枢转地连接至所述致动器并且在第二端部处能够枢转地连接至所述基部部分，其中，所述带槽连杆将来自所述致动器的力传递至所述至少一个D柱装置以使所述至少一个D柱装置在所述收起位置与所述展开位置之间移动。

12.根据权利要求11所述的主动式空气动力学组件，其中，所述基部部分还包括基部构件槽，所述基部构件槽接纳所述带槽连杆的所述第二端部的一部分，从而允许所述至少一个D柱装置绕所述带槽连杆的所述第二端部旋转。

13.根据权利要求12所述的主动式空气动力学组件，其中，所述至少一个D柱装置的所述基部部分包括枢转连接件和返回弹簧，所述返回弹簧连接至所述内面板以用于提供将所述至少一个D柱装置朝向所述收起位置偏置的力。

14.一种主动式空气动力学组件，包括：

举升门，所述举升门通过将内面板与外面板连接在一起而形成；

至少一个腔，所述至少一个腔形成在所述内面板与所述外面板之间；

通向所述至少一个腔的孔缝，所述孔缝穿过所述外面板的一部分形成；

主动式扰流板装置，所述主动式扰流板装置连接至所述至少一个腔并且具有能够沿着展开轴线在收起位置与展开位置之间移动的扰流板；

至少一个D柱装置，所述至少一个D柱装置包括能够定位在所述至少一个腔内并且与所述孔缝对准的可移动D柱，其中，至少一个可移动D柱能够在收起位置与展开位置之间移动，在所述收起位置中，所述至少一个可移动D柱位于所述至少一个腔内，而在所述展开位置中，所述D柱的一部分延伸穿过所述孔缝超出所述举升门的所述外面板；以及

致动器，所述致动器定位在所述至少一个腔中，其中，所述致动器连接至所述主动式扰流板装置以选择性地使所述主动式扰流板装置在收起位置与展开位置之间移动，其中，所述至少一个D柱装置连接至所述主动式扰流板装置，并且所述至少一个D柱装置响应于所述主动式扰流板装置的运动而在所述收起位置与所述展开位置之间移动。

15.根据权利要求14所述的主动式空气动力学组件，其中，所述主动式扰流板装置还包括：

框架，所述框架连接至所述举升门的所述内面板，其中，所述框架具有至少一个驱动轨道，所述至少一个驱动轨道形成在所述框架上，使得所述至少一个驱动轨道沿着所述展开轴线延伸；以及

至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆连接在所述扰流板与至少一个导引轨道之间，其中，所述至少一个联接连杆被所述致动器沿着所述框架的所述至少一个驱动轨道驱动。

16.根据权利要求15所述的主动式空气动力学组件，其中，所述主动式扰流板装置还包括：

至少一个导引轨道，所述至少一个驱动轨道形成在所述框架上，使得所述至少一个驱动轨道和至少一个导引轨道彼此平行并且沿着所述展开轴线延伸；

至少一个导引凸缘，所述至少一个导引凸缘连接在所述扰流板与所述至少一个导引轨道之间，其中，所述至少一个导引凸缘响应于所述至少一个导引凸缘被所述致动器驱动而沿着所述至少一个导引凸缘移动；以及

至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆连接在所述扰流板与至少一个驱动轨道之间，其中，所述至少一个联接连杆响应于所述至少一个联接连杆被所述致动器驱动而沿着所述至少一个导引轨道移动。

17.根据权利要求16所述的主动式空气动力学组件，还包括位于所述至少一个导引轨道的每个端部处的倾斜部和位于所述至少一个驱动轨道的每个端部处的倾斜部，所述倾斜部允许所述扰流板在处于所述收起位置和所述展开位置时向下凹入以使所述扰流板的顶表面与相邻表面齐平。

18.根据权利要求15所述的主动式空气动力学组件，还包括在所述导引轨道的每个端部处的倾斜部，所述倾斜部允许所述扰流板在处于所述收起位置和所述展开位置时向下凹入以使所述扰流板的顶表面与相邻表面齐平。

19.根据权利要求18所述的主动式空气动力学组件，其中，所述相邻表面包括车辆的车顶和所述主动式扰流板装置的封闭面板。

20.根据权利要求15所述的主动式空气动力学组件，还包括：

具有带螺纹表面的驱动轴，所述驱动轴连接至所述致动器，其中，能够由所述致动器使所述驱动轴双向地旋转；

所述至少一个联接连杆，所述至少一个联接连杆包括驱动螺母，所述驱动螺母连接至所述驱动轴的所述带螺纹表面并且能够响应于由所述致动器使所述驱动轴旋转而沿着所述驱动轴移动。

21.根据权利要求14所述的主动式空气动力学组件，还包括：

所述至少一个D柱装置的基部部分和连接至所述基部部分的小翼部分，其中，当所述至少一个D柱装置移动至所述展开位置时，所述小翼部分延伸穿过所述孔缝超出所述举升门的外面板；

带槽连杆，所述带槽连杆在一个端部处枢转地连接至所述扰流板并且在第二端部处枢转地连接至所述基部部分，其中，所述带槽连杆将来自所述扰流板的力传递至所述至少一个D柱装置以使所述至少一个D柱装置在所述收起位置与所述展开位置之间移动。

22.根据权利要求21所述的主动式空气动力学组件，其中，所述基部部分还包括基部构件槽，所述基部构件槽接纳所述带槽连杆的所述第二端部的一部分，从而允许所述至少一个D柱装置绕所述带槽连杆的所述第二端部旋转。

23.根据权利要求22所述的主动式空气动力学组件，其中，所述至少一个D柱装置的所述基部部分包括枢转连接件和返回弹簧，所述返回弹簧连接至所述内面板以用于提供将所述至少一个D柱装置朝向所述收起位置偏置的力。

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