一种主动式气坝
技术领域
本实用新型涉及汽车装饰及功能件技术领域,尤其涉及一种主动式气坝。
背景技术
近年来,为了达到降低油耗、减少环境污染以及节约资源的目标,汽车行业正在大力进行两方面的研究,一是提升空气动力学;二是推进汽车轻量化。有研究显示,对纯电动汽车而言,整车重量降低10kg,续驶里程可以增加2.5km。
汽车的气坝是一个提升空气动力学性能零部件,气坝一般安装在机动车车辆前端的下方。由气坝形成的、在前端的较低离地间隙改善了车辆在高速运行时的气动阻力,提高了燃料的燃烧效率。这些气坝通常安装在适当的位置。将气坝定位在地面上方(即离地间隙)的折衷方案就是将其定位在离地面的低高度和较高高度之间,它们离地面越近,高速运行时的气动阻力就越小,较高高度保护气坝不会由于停车时碰到路沿或者停车场的路障而受到损坏。且多数气坝安装固定后不可因车况的改变进行灵活的调整,一方面容易与地面障碍物磕碰,另一方面牺牲了整车的接近角,导致整车通过性不好,接近角是指在汽车满载(最大总质量)静止时,车辆前端的凸出点(特别是一些硬派越野车安置在车头处的绞盘也要算在其中)向前轮所引的切线与地面构成的夹角。此外,气坝选材上为了其刚性强度考虑,大多数选用钢材料,整体重量较大,也有待改善。
公告号为CN103660919B的专利文献为了气坝能够适应不同的车况减少其因道路上的一些物体和障碍物干涉而损坏的情况,公开了一种“收起式气坝”,所述收起式气坝组件设置在车身上,且配置为控制在表面和车身之间从车辆外部的道路去往发动机罩下舱的气流。气坝组件包括可缩回部分和驱动轴,所述驱动轴配置为让可缩回部分在收起位置和展开位置之间移位。可缩回部分在收起位置设定在第一高度,在展开位置设定在第二高度,其中相对于道路表面第一高度大于第二高度。气坝组件还包括配置为让驱动轴运转的促动器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种灵活可变,能够方便在不同车况下调整气坝以满足空气动力学要求或增大接近角以提高通过性要求的主动式气坝。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种主动式气坝,包括:
气坝本体;
连杆组件,包括连杆,所述连杆沿所述气坝本体长度延伸方向间隔设置,其一端与所述气坝本体转动连接;
扭矩管梁,与所述连杆的另一端连接,连接方式可为啮合连接或固定装配连接;
驱动电机,其电机轴与所述扭矩管梁连接,用于驱动所述扭矩管梁转动,进而带动所述连杆绕所述扭矩管梁的中心轴转动以上升或下降所述气坝本体。
上述方案中,通过电控制驱动电机就能带动扭矩管梁转动,通过扭矩管梁与连杆的另一端的连接关系,扭矩管梁会带动连杆转动,进而连接在连杆另一端的气坝本体就会相应的上升或下降,由于连杆与气坝本体的连接关系为转动连接,因此气坝本体不会发生翻转,而是始终保持迎风的状态,因此,受驱动电机控制慢慢上升收起的过程中,整车的接近角慢慢的增大,有利于提高整车通过性,尤其是车辆行驶在颠簸的山路上时,及时增大接近角是十分有必要的,扭矩管梁转动的角度或圈数的不同直接表征到气坝本体上升或下降的不同高度,控制扭矩管梁转动的角度或圈数,帮助寻找出一个折中的接近角大小和整车空气动力学要求的行车方案也是本方案的优势。
进一步地,所述连杆包括上连杆和下连杆,所述连杆组件还包括:
连杆连接件,其一端与所述气坝本体固定连接,另一端上下依次与所述上连杆的一端和所述下连杆的一端转动连接;
连杆固定座,上下依次与所述上连杆的另一端和所述下连杆的另一端转动连接,所述上连杆的另一端还与所述扭矩管梁连接,连接方式可为啮合连接或固定装配连接。上连杆、下连杆、连杆连接件以及连杆固定座的上述连接,形成一个四连杆机构,有利于增加结构的抗震性能,提高结构稳定性,保障气坝本体上升下降运行路线始终保持一致,保障气坝本体充分有效和稳定地进行空气动力学提升。
进一步地,所述上连杆和所述下连杆通过连杆连接销钉和轴承与所述连杆连接件和所述连杆固定座转动连接,所述上连杆与所述连杆固定座可拆卸连接的一端还通过螺栓和限位块与所述连杆连接销钉固定装配连接,所述扭矩管梁穿过所述轴承与所述连杆连接销钉通过铆钉连接。结构简单,连接维护方便且连接关系可靠。
进一步地,所述连杆固定座一侧形成有向另一侧凹进的电机槽,所述驱动电机置于所述电机槽并与所述连杆固定座可拆卸连接。驱动电机的运行稳定性有保障。
进一步地,所述连杆组件还包括:
车身安装支架,与所述连杆固定座可拆卸连接,所述车身安装支架设有用于将主动式气坝车身安装于汽车车身的安装孔。有利于根据车身的结构情况分配不同安装孔角度的车身安装支架,便利主动式气坝在多种车身上的恰当安装。
进一步地,所述车身安装支架采用碳纤维或PP+GF45制成。有利于降低重量。
进一步地,所述气坝本体采用PP和TPU双色注塑成型。采用双色注塑进行制造和以塑代钢,保证刚度同时具有耐磨性,可有效减重30%左右,进而有利于降低能耗。
进一步地,所述连杆组件采用碳纤维或PP+GF45制成。有利于降低重量。
进一步地,所述扭矩管梁采用碳纤维或铝合金制成。有利于降低重量。
进一步地,所述驱动电机的扭矩为300N~500N。保障足够的扭转动力。
采用上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:在汽车上安装使用后,能够方便在平坦的路面上开启气坝***,满足整车空气动力学要求,而在山路关闭气坝***,以增大整车的接近角,提高通过性;采用双色注塑进行制造和以塑代钢的设计有利于至少减重30%;整体结构简单,结构间配合稳定性高,工艺难度不高,有良好的可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案,附图如下:
图1为本实用新型提供的一种主动式气坝结构示意图;
图2为本实用新型优选的一种主动式气坝结构拆分示意图;
图3为本实用新型优选的一种主动式气坝结构装配示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3所示,本实用新型提供一种主动式气坝,包括:
气坝本体1;
连杆组件,包括连杆2,所述连杆2沿所述气坝本体1长度延伸方向间隔设置,其一端与所述气坝本体1转动连接;一般气坝本体1为弧形结构,连杆2在弧形结构延伸方向间隔设置两个即可,也可并列设置多个连杆2;转动连接的方式可采用合页连接,或通过转轴依次穿入气坝本体1上形成的连接结构和连杆2的一端形成转动装配。
扭矩管梁3,与所述连杆2的另一端连接,连接方式可为啮合连接或固定装配连接;例如连杆2的另一端开设有过孔,扭矩管梁3穿入过孔并与过孔形成过度装配或通过铆钉连接固定,使得连杆2与扭矩管梁3之间固定连接,扭矩管梁3转动直接带动连杆2绕所述扭矩管梁3的中心轴转动改变其相对水平面的倾斜角度;又例如扭矩管梁3上形成有齿轮A,连杆2的另一端形成有齿轮部,齿轮部和齿轮A啮合,当扭矩管梁3旋转,齿轮A旋转传动齿轮部转动,连杆2绕齿轮部的转动中心轴转动改变其相对水平面的倾斜角度;
驱动电机4,其电机轴与所述扭矩管梁3连接,连接方式可为直接连接,也可为传动连接,用于驱动所述扭矩管梁3转动,进而带动所述连杆2绕所述扭矩管梁3的中心轴转动以上升或下降所述气坝本体1。驱动电机4的设置实现了电控制,驱动电机4可通过线束连接入整车的ECU(汽车电控单元)中,ECU则被配置成根据摄像头探测路面的平整度来控制驱动电机4工作,具体地,当摄像头探测路面较为平坦,且显示气坝本体1处于收起状态(关闭态)时,ECU控制驱动电机4正转使气坝本体1下降到指定高度,用于满足车辆空气动力学要求的提升,当摄像头探测路面较为颠簸,且显示气坝本体1处于迎风使用(开启态)时,ECU控制驱动电机4反转使气坝本体1上升收起,满足车辆接近角要求,提高整车在颠簸道路上的通过率,优选汽车内还设置气坝开关,用于供驾驶员根据车况自行手动操作开启和关闭主动式气坝。
上述方案中,通过电控制驱动电机4就能带动扭矩管梁3转动,通过扭矩管梁3与连杆的另一端的连接关系,扭矩管梁3会带动连杆2转动,进而连接在连杆2另一端的气坝本体1就会相应的上升或下降,由于连杆2与气坝本体1的连接关系为转动连接,因此气坝本体1不会发生翻转,而是始终保持迎风的状态,因此,受驱动电机4控制慢慢上升收起的过程中,整车的接近角慢慢的增大,有利于提高整车通过性,尤其是车辆行驶在颠簸的山路上时,及时增大接近角是十分有必要的,扭矩管梁3转动的角度或圈数的不同直接表征到气坝本体1上升或下降的不同高度,控制扭矩管梁3转动的角度或圈数,帮助寻找出一个折中的接近角大小和整车空气动力学要求的行车方案也是本方案的优势。
进一步地,所述连杆2包括上连杆21和下连杆22,所述连杆组件还包括:
连杆连接件23,其一端与所述气坝本体1固定连接,例如通过螺钉连接或一体成型,另一端上下依次与所述上连杆21的一端和所述下连杆22的一端转动连接,例如通过转轴;
连杆固定座24,上下依次与所述上连杆21的另一端和所述下连杆22的另一端转动连接,例如通过转轴,所述上连杆21的另一端还与所述扭矩管梁3连接,连接方式可为啮合连接或固定装配连接,具体参见上文举例。需要注意的是,如图2所示,一般同一气坝本体1至少配备有两组连杆组件,以保持足够的动力和气坝本体1上升和下降的平衡度;
上连杆21、下连杆22、连杆连接件23以及连杆固定座24的上述连接,形成一个四连杆机构,限制了上连杆21多个方向的自由度,上连杆21转动会带动下连杆22也相对连杆连接件23和连杆固定座24转动,改变四连杆机构形成的四边形的形状,上述设计,有利于增加结构的抗震性能,提高结构稳定性,保障气坝本体1上升下降运行路线始终保持一致,保障气坝本体1充分有效和稳定地进行空气动力学提升,使用寿命有保障。
所述上连杆21和所述下连杆22通过连杆连接销钉5和轴承6与所述连杆连接件23和所述连杆固定座24转动连接,所述上连杆21与所述连杆固定座24可拆卸连接的一端还通过螺栓7和限位块8与所述连杆连接销钉5固定装配连接,所述扭矩管梁3两端分别穿过两侧连杆固定座24上的所述轴承6与所述连杆连接销钉5通过铆钉连接,进而扭矩管梁3可带动连杆连接销钉5转动,连杆连接销钉5带动上连杆21转动。结构简单,连接维护方便且连接关系可靠。
所述连杆固定座24一侧形成有向另一侧凹进的电机槽241,所述驱动电机4置于所述电机槽241并与所述连杆固定座24可拆卸连接,例如通过可拆卸螺钉将驱动电机4的壳体与连杆固定座24固定。驱动电机4限位在电机槽241内,其运行稳定性有保障。
进一步地,所述连杆组件还包括:
车身安装支架9,与所述连杆固定座24可拆卸连接,所述车身安装支架9设有用于将主动式气坝车身安装于汽车车身的安装孔。有利于根据车身的结构情况分配不同安装孔角度的车身安装支架9,便利主动式气坝在多种车身上的恰当安装。
所述车身安装支架9采用碳纤维或PP+GF45制成,PP+GF45表示聚丙烯塑料加百分之45的玻璃纤维。有利于降低其重量。
所述气坝本体1采用PP和TPU双色注塑成型,即采用聚丙烯塑料和热塑性聚氨酯弹性体双色注塑成型。采用双色注塑进行制造和以塑代钢的设置,保证刚度同时具有较高耐磨性,同时还可有效减重30%左右,进而有利于降低能耗。
所述连杆组件采用碳纤维或PP+GF45制成。有利于降低重量。
所述扭矩管梁3采用碳纤维或铝合金制成。有利于降低重量。
所述驱动电机4的扭矩为300N~500N。保障足够的扭转动力。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。