百葉窗系統(tǒng)、用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿的制作方法
【專利摘要】一種用于機動車的格柵的百葉窗系統(tǒng)。第一葉片組設(shè)在第一格柵開口部并配置成旋轉(zhuǎn)至主動位置。第二葉片組設(shè)在第二格柵開口部并配置成旋轉(zhuǎn)至從動位置。致動器馬達連接至第一葉片組，用于可控地將第一葉片組定位在選定主動位置。第一與第二葉片組之間連接有連桿，用于將第二葉片組移至與第一葉片組的主動位置相對應(yīng)的從動位置。連桿包括配置成在第一和第二葉片組處于關(guān)閉位置時被壓縮的補償彈簧和對該彈簧的伸展進行限制的限位扣接板。用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿，包括：伸長構(gòu)件，包括位于中間位置的補償彈簧；限位扣接板第一和第二端連接至伸長構(gòu)件以使補償彈簧的伸展被限制在靜止位置。本實用新型使葉片組可到完全關(guān)閉位置。
【專利說明】百葉窗系統(tǒng)、用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型通常涉及機動車的用于向發(fā)動機室提供冷卻氣流的自動定位的格柵百葉窗系統(tǒng)，尤其涉及將主動式格柵百葉窗系統(tǒng)的多個葉片組連接，以確保主動葉片組通過連桿控制從動葉片組完全關(guān)閉。
【背景技術(shù)】
[0002]位于車輛前部的車輛格柵提供了開口，用以使新鮮空氣進入發(fā)動機室以輔助車輛冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機、傳動裝置及其它部件進行冷卻。當(dāng)車輛行駛時，通過該格柵的空氣流可增加氣動阻力。隨著行駛速度的增加，空氣流的速率和由此產(chǎn)生的阻力均會增加。由于在各種速度下必須提供充足的空氣流的固定格柵開口的存在，在較高速行駛下，必須承受超額的空氣流和阻力。因此，現(xiàn)已開發(fā)出主動式格柵百葉窗系統(tǒng)，能減小或阻礙空氣流以滿足冷卻的需求，從而減小氣動阻力并提高燃油經(jīng)濟性。關(guān)閉的格柵百葉窗還能更快地預(yù)熱動力系統(tǒng)，從而提高燃油經(jīng)濟性和乘客車廂加熱裝置的性能。
[0003]常用的主動式格柵百葉窗系統(tǒng)(AGS)包括致動器，致動器基于來自動力系統(tǒng)控制模塊的命令來設(shè)置格柵百葉窗的位置。百葉窗可在大約90度的范圍內(nèi)在完全關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn)，一般以固定增量的多個設(shè)定的百葉窗位置(例如，以約6度隔開16個預(yù)定位置)來控制百葉窗。
[0004]致動器例如可包括通過多路傳輸總線與動力系統(tǒng)控制模塊通信的智能馬達。該馬達的輸出軸連接至固定的格柵百葉窗外殼以及連接至多個活動葉片中的一個，其中，活動葉片連接在一起形成葉片組。當(dāng)致動器馬達的輸出軸轉(zhuǎn)動時，致動器馬達帶動可引起其他相連的葉片一起轉(zhuǎn)動的附接葉片轉(zhuǎn)動。
[0005]根據(jù)一些車輛上所使用的格柵的類型，可采用一個以上格柵開口 一每個格柵開口包含各自的葉片組。這些葉片組通常近乎垂直對準，但不必共面。為了避免在每個葉片組上分別布置致動器而產(chǎn)生的成本，需要在葉片組之間設(shè)置一個連桿，形成一種主動/從動關(guān)系。然而，由于制造公差，所以很難保證同時完全關(guān)閉連接在一起的兩個葉片組。當(dāng)一個葉片組完全關(guān)閉時，致動器感測運動的阻力。響應(yīng)于該阻力，關(guān)掉馬達。如果一個葉片組仍處于部分打開狀態(tài)，則降低了氣動性能并且產(chǎn)生噪音。因此，不管對格柵外殼、葉片組或連桿的制造形狀或公差做出任何改變，希望能夠保證完全關(guān)閉每個葉片組。
[0006]當(dāng)使用單個馬達控制多個葉片組時，提高了對馬達扭矩的要求，因此，必須使用更大更貴的馬達。由于需要克服風(fēng)的阻力，所以，馬達需輸出的最高馬達扭矩通常與車輛高速行駛時打開處于完全關(guān)閉狀態(tài)的葉片組的動作相對應(yīng)。此外，在寒冷氣候下，需要高的馬達扭矩來打開被冰雪凍結(jié)的關(guān)閉葉片。因此，還期望降低打開關(guān)閉葉片組所需的馬達扭矩。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于，提供一種用于機動車的格柵的百葉窗系統(tǒng)、以及用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿，以使得葉片組可到達完全關(guān)閉位置。[0008]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種用于機動車的格柵的百葉窗系統(tǒng)。第一葉片組設(shè)置在第一格柵開口部并被配置成旋轉(zhuǎn)至選自關(guān)閉位置和多個打開位置的主動位置。第二葉片組設(shè)置在第二格柵開口部并被配置成旋轉(zhuǎn)至與主動位置對應(yīng)的從動位置，從動位置包括關(guān)閉位置和多個打開位置。致動器馬達與第一葉片組連接以可控地將第一葉片組移動至選定的主動位置。連桿連接在第一葉片組和第二葉片組之間，用以將第二葉片組移動至與致動器馬達選定的第一葉片組的主動位置相對應(yīng)的從動位置。連桿包括補償彈簧，補償彈簧被配置為在第一葉片組和第二葉片組處于關(guān)閉位置時被壓縮，以及限位扣接板，限位扣接板用于限制補償彈簧的伸展。
[0009]優(yōu)選地，補償彈簧具有靜止位置，并且其中，由所述限位扣接板施加的伸展限制基本等同于所述靜止位置。
[0010]優(yōu)選地，連桿被配置成使得當(dāng)所述第一葉片組和所述第二葉片組正移動到它們的關(guān)閉位置時，在所述第一葉片組進入自己的關(guān)閉位置之前，所述第二葉片組進入自己的關(guān)閉位置，然后，所述補償彈簧在所述第一葉片組到達自己的關(guān)閉位置時被壓縮。
[0011]優(yōu)選地，連桿包括由模制塑料制成的伸長構(gòu)件，所述壓縮彈簧為U形彈簧并沿所述伸長構(gòu)件形成在中間位置，并且其中，所述限位扣接板橫跨所述U形彈簧。
[0012]優(yōu)選地，限位扣接板的第一端在所述U形彈簧的一側(cè)通過活動鉸鏈連接至所述伸長構(gòu)件，并且其中，所述限位扣接板的第二端在所述U形彈簧的另一側(cè)通過滑動卡扣配合連接至所述伸長構(gòu)件。
[0013]優(yōu)選地，卡扣配合包括自所述限位扣接板延伸的一對壓縮叉，和形成在所述伸長構(gòu)件中的用于容納所述壓縮叉的槽，并且其中，所述槽的長度決定了所述補償彈簧的伸展限度。
[0014]本實用新型還提供一種用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿，包括:伸長構(gòu)件，具有用于與各自葉片組連接的相對端，并且包括位于所述伸長構(gòu)件的中間位置的補償彈簧；以及限位扣接板，橫跨所述補償彈簧，且具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端連接至所述伸長構(gòu)件以使所述補償彈簧的伸展基本被限制在靜止位置。
[0015]優(yōu)選地，伸長構(gòu)件由模制塑料制成，并且其中，所述補償彈簧為沿著所述伸長構(gòu)件形成在中間位置的U形彈簧。
[0016]優(yōu)選地，限位扣接板與所述伸長構(gòu)件一體模制成型，其中，所述限位扣接板的第一端在所述U形彈簧的一側(cè)通過活動鉸鏈連接至所述伸長構(gòu)件，并且其中，所述限位扣接板的第二端在所述U形彈簧的另一側(cè)通過滑動卡扣配合連接至所述伸長構(gòu)件。
[0017]優(yōu)選地，滑動卡扣配合包括自所述限位扣接板延伸的一對壓縮叉，和形成在所述伸長構(gòu)件中的用以容納所述壓縮叉的槽，并且其中，所述槽的長度決定了所述補償彈簧的伸展限度。
[0018]本實用新型有益效果為:使葉片組可到達完全關(guān)閉位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)，示出了已知類型的具有致動器馬達的雙百葉窗系統(tǒng)的分解圖；
[0020]圖2是另一個雙百葉窗系統(tǒng)的分解圖，詳細示出固定連桿；
[0021]圖3是本實用新型的彈簧連桿的優(yōu)選實施例的透視圖，其中限位扣接板處于裝配位置；
[0022]圖4是限位扣接板處于非裝配位置的圖3所示彈簧連桿的透視圖；
[0023]圖5是圖3中的滑動卡扣配合的橫向截面圖；
[0024]圖6和圖7分別是處于靜止位置和壓縮位置的圖3所示彈簧連桿的一部分的縱向截面圖。
【具體實施方式】
[0025]參見圖1，主動式格柵系統(tǒng)包括具有第一格柵開口部11和第二格柵開口部12的格柵外殼10。主動葉片組13設(shè)置在格柵開口部11中并被配置成使其所有單個葉片旋轉(zhuǎn)至主動位置，該主動位置由動力系統(tǒng)控制模塊(未示出)從關(guān)閉位置到多個打開位置之間選定。同樣地，從動葉片組14設(shè)置在第二格柵開口部12中，并被配置成旋轉(zhuǎn)至與主動位置對應(yīng)的從動位置，從動位置包括相同的關(guān)閉位置和多個打開位置。致動器馬達15利用其接納的致動器夾16被安裝至外殼10，且被保持在外殼10上的固定接收部17中。致動器馬達15通過線束18接收運行功率和命令。
[0026]連桿20連接至致動器馬達15的活動輸出(如，軸)以及連接至葉片組13和14的一個或多個單獨葉片。第一端21與葉片組13連接，第二端22與葉片組14連接。根據(jù)限定了葉片組13、14之間的空間關(guān)系的預(yù)定設(shè)計規(guī)格來構(gòu)造中間部23。然而，單個部件的疊加公差或?qū)嶋H使用中隨著時間變化而產(chǎn)生的其它結(jié)構(gòu)變化或改變，能夠?qū)е峦耆P(guān)閉葉片組13、14 (一旦葉片組13、14連接在一起)。
[0027]圖2是另一個現(xiàn)有技術(shù)的主動式格柵系統(tǒng)，其包括具有第一格柵開口部26和第二格柵開口部27的外殼25。第一葉片組28可選擇性地控制流過第一開口部26的氣流。將每個葉片末端的各自旋轉(zhuǎn)端30容納在沿著格柵開口部26的側(cè)邊分布的孔31中，以允許每個葉片在關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn)。每個葉片還包括各自的旋轉(zhuǎn)臂32，所有這些旋轉(zhuǎn)臂通過葉片桿33連接在一起，這樣使得第一葉片組28中的所有單個葉片順次旋轉(zhuǎn)。同樣地，葉片桿34與設(shè)置在第二格柵開口部27中的第二葉片組29的每個葉片的旋轉(zhuǎn)臂連接。葉片桿33、34通過固定連桿35連接在一起。例如，通過將馬達輸出軸直接連接至葉片桿33或34或直接連接至葉片組28或29中的單個葉片，可將致動器馬達(未示出)連接至葉片組28或29。與致動器馬達直接連接的葉片組為主動葉片組，而另一個葉片組為從動葉片組，從動葉片組借助于連桿35而跟隨主動葉片組的選定主動位置。在本實用新型的一個具體實施例中，如下文所述，可更改連桿35以結(jié)合補償彈簧。
[0028]如圖3所示，本實用新型的連桿40包括優(yōu)選由模制塑料制成的伸長構(gòu)件41，伸長構(gòu)件41具有用于連接(例如，通過葉片桿)第一葉片組的第一端42和用于連接第二葉片組的第二端43。上述第一端和第二端可包括與相應(yīng)葉片組連接的連接孔44、45。第一端42還包括連接孔46，以利用本領(lǐng)域已知的任何常規(guī)連接或緊固件實現(xiàn)與致動器馬達的活動輸出的互連。
[0029]在沿著伸長構(gòu)件41的中間位置處，補償彈簧47形成為在第一端42和第二端43被壓向彼此時被壓縮。在所示實施例中，補償彈簧47優(yōu)選形成U形彈簧，限位扣接板48橫跨補償彈簧47。限位扣接板48的一端通過活動鉸鏈50在補償彈簧47的一側(cè)與伸長構(gòu)件41連接，且限位扣接板48的第二端具有突出于限位扣接板48的一對壓縮叉51，壓縮叉51卡扣在伸長構(gòu)件41上的位于補償彈簧47的另一側(cè)的槽52中。帶有補償彈簧47和限位扣接板48的連桿40優(yōu)選地由任何合適的熱塑性材料(如，PVC)制造成一體模制件。圖4示出了可由注塑模脫模而成的一體成型件，圖3示出了裝配之后的所述連桿，其中壓縮叉51穿過槽52而形成滑動卡扣配合。如圖5所示，叉51A和51B成型為被壓縮在一起以穿過槽52，然后展開以保持在槽52內(nèi)。通過與槽52的任何一端對接，叉51限制了補償彈簧在兩個方向上的偏移。然而，由于槽52的縱向長度大于叉51的縱向長度，所以，允許以預(yù)定幅度壓縮補償彈簧47。
[0030]圖6示出了處于靜止位置的補償彈簧47，其中，在靜止位置時，叉51處于槽52的近端。限制(甚至是防止)補償彈簧47展開，這樣使得連桿響應(yīng)致動器馬達的相應(yīng)動作可靠地將從動葉片組推進至開度更大的位置。
[0031]為了確保本實用新型的兩個葉片組完全關(guān)閉，這兩個葉片組和連桿被構(gòu)造成使得在主動葉片組之前先略微關(guān)閉從動葉片組。一旦關(guān)閉從動葉片組，致動器馬達繼續(xù)以移動主葉片組并同時壓縮補償彈簧47。壓縮補償彈簧47所產(chǎn)生的阻力小于會造成該致動器馬達關(guān)掉的力。只有當(dāng)致動器馬達感測到來自處于完全關(guān)閉位置的主動葉片組的阻力時，致動器馬達才關(guān)掉。因此，通過補償彈簧來補償部件中任何結(jié)構(gòu)變化或疊加公差。這樣，可確保完全關(guān)閉兩個葉片組。
[0032]當(dāng)兩個葉片組被關(guān)閉時，補償彈簧47仍保持在壓縮狀態(tài)。當(dāng)需要打開格柵百葉窗時，由于I)補償彈簧中所存儲的壓縮能量有助于主動葉片組的初始運動，以及2)異步啟動兩個葉片組，所以降低了需要致動器馬達輸出的扭矩。
[0033]以上示出了一種彈簧連桿設(shè)計，用于將格柵百葉窗的主動和從動葉片組連接，以克服葉片組無法到達完全關(guān)閉位置的問題，同時，也解決了使用現(xiàn)有技術(shù)的剛性連桿設(shè)計所需的高扭矩的問題。此外，本實用新型的連桿避免增加主動式格柵百葉窗系統(tǒng)的零件數(shù)量或制造成本。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機動車的格柵的百葉窗系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一葉片組，設(shè)置在第一格柵開口部并被配置成旋轉(zhuǎn)至選自關(guān)閉位置與多個打開位置之間的主動位置； 第二葉片組，設(shè)置在第二格柵開口部并被配置成旋轉(zhuǎn)至與所述主動位置對應(yīng)的從動位置，所述從動位置包括關(guān)閉位置和多個打開位置； 致動器馬達，與所述第一葉片組連接以可控地將所述第一葉片組設(shè)置在選定的主動位置；以及 連桿，連接在所述第一葉片組和所述第二葉片組之間，用以將所述第二葉片組移動至與由所述致動器馬達選定的所述第一葉片組的所述主動位置相對應(yīng)的所述從動位置，其中，所述連桿包括被配置成在所述第一葉片組和所述第二葉片組處于關(guān)閉位置時被壓縮的補償彈簧，并且其中，所述連桿包括用于限制所述補償彈簧的伸展的限位扣接板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述補償彈簧具有靜止位置，并且其中，由所述限位扣接板施加的伸展限制等同于所述靜止位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連桿被配置成使得當(dāng)所述第一葉片組和所述第二葉片組正移動到它們的關(guān)閉位置時，在所述第一葉片組進入自己的關(guān)閉位置之前，所述第二葉片組進入自己的關(guān)閉位置，然后，所述補償彈簧在所述第一葉片組到達自己的關(guān)閉位置時被壓縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連桿包括由模制塑料制成的伸長構(gòu)件，所述壓縮彈簧為U形彈簧并沿所述伸長構(gòu)件形成在中間位置，并且其中，所述限位扣接板橫跨所述U形彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述限位扣接板的第一端在所述U形彈簧的一側(cè)通過活動鉸鏈連接至所述伸長構(gòu)件，并且其中，所述限位扣接板的第二端在所述U形彈簧的另一側(cè)通過滑動卡扣配合連接至所述伸長構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡扣配合包括自所述限位扣接板延伸的一對壓縮叉，和形成在所述伸長構(gòu)件中的用于容納所述壓縮叉的槽，并且其中，所述槽的長度決定了所述補償彈簧的伸展限度。
7.一種用于連接格柵百葉窗系統(tǒng)中葉片組的連桿，其特征在于，包括: 伸長構(gòu)件，具有用于與各自葉片組連接的相對端，并且包括位于所述伸長構(gòu)件的中間位置的補償彈簧；以及 限位扣接板，橫跨所述補償彈簧，且具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端連接至所述伸長構(gòu)件以使所述補償彈簧的伸展被限制在靜止位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連桿，其特征在于，所述伸長構(gòu)件由模制塑料制成，并且其中，所述補償彈簧為沿著所述伸長構(gòu)件形成在中間位置的U形彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連桿，其特征在于，所述限位扣接板與所述伸長構(gòu)件一體模制成型，其中，所述限位扣接板的第一端在所述U形彈簧的一側(cè)通過活動鉸鏈連接至所述伸長構(gòu)件，并且其中，所述限位扣接板的第二端在所述U形彈簧的另一側(cè)通過滑動卡扣配合連接至所述伸長構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連桿，其特征在于，所述滑動卡扣配合包括自所述限位扣接板延伸的一對壓縮叉，和形成在所述伸長構(gòu)件中的用以容納所述壓縮叉的槽，并且其中，所述槽的長度決定了所述補償彈簧`的伸展限度。
【文檔編號】B60K11/06GK203651451SQ201320808870
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】亞倫P·克洛普 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司