用于车辆的阻风门的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆前部的阻风门装置的阻风门、一种具有阻风门的车辆前部以及一种具有车辆前部的车辆。


背景技术：

2.阻风门和阻风门装置一般由现有技术已知。
3.因此，例如de102016224846a1示出一种用于控制进入到机动车中的空气的阻风门系统。该阻风门系统包括伺服驱动装置、至少一组阻风门，这些阻风门中的每个可枢转地布置在打开位置与关闭位置之间、借助弹簧沿第一旋转方向加载并且可由伺服驱动装置克服弹簧加载沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转。
4.在此，原则上要区分阻风门的两种系统。在其中一种系统中设置有基本上能围绕车辆宽度方向旋转的阻风门，以便完全关闭在车辆高度方向上在车辆前部处的发动机舱的进气口。
5.在另一个系统中设置有基本上能围绕车辆宽度方向旋转地支承的阻风门，以便从关闭位置移动到打开位置。
6.本发明涉及第一种系统。在此，这样的阻风门具有至少两个位置。该阻风门在关闭位置中阻塞用于在车辆前部处的发动机舱的进气口，并且该阻风门在打开位置中释放进气口。该阻风门可以借助可连接至旋转轴的执行器通过围绕旋转轴的旋转运动从关闭位置旋转到打开位置。
7.在阻风门的关闭位置中，在行驶运行中迎流车辆前部的空气因此不流入到在车辆纵向方向上位于车辆前部之后的发动机舱中。
8.由此，车辆的空气阻力系数相比于打开位置降低，在所述打开位置中流入的空气被引导到发动机舱中用以冷却发动机。
9.通过将阻风门以距车辆前部的最前面的点最短可能的距离布置，可以进一步最大化减小空气阻力系数。在这种布置结构中，在行驶运行中流入的空气溢出车辆。
10.在车辆纵向方向上距车辆前部的最前面的点更远的布置结构中产生了滞流点。滞流点可以理解为在流入的主体的表面上的一点，流动的空气理论上垂直地撞击在该点上。空气的速度在滞流点中消失，从而动能转换成压力能。这导致空气阻力系数的增大。
11.目的是降低空气阻力系数并且因此将处于关闭位置中的阻风门布置尽可能靠近车辆前部的最前面的点，其中，必须保证阻风门可以借助旋转运动从关闭位置运动到打开位置。
12.在此问题是，在车辆前部的最前面的点与阻风门之间布置有规则的其它构件，例如装饰格栅。通过阻风门的旋转运动和预先给定的几何形状，因此必须保持与所述其它构件、尤其是装饰格栅的确定的最小距离，以防止阻风门与所述其它构件在旋转运动期间碰撞。


技术实现要素：

13.因此，本发明的任务是提供一种系统，该系统尤其是设计用于克服现有技术的这些缺点，尤其是提供一种阻风门，该阻风门允许以距车辆前部的最前面的点尽可能最小的距离布置。
14.根据本发明，该任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的设计方案在各从属权利要求中给出。
15.据此，该任务通过一种用于车辆前部的阻风门装置的阻风门来解决。该阻风门在关闭位置中阻塞车辆前部的进气口并且在打开位置中释放进气口。该阻风门可以借助可连接至旋转轴的执行器通过围绕旋转轴的旋转运动从关闭位置旋转到打开位置。
16.该阻风门的特征在于，阻风门在车辆高度方向上被分成彼此相邻的两个区域。所述两个区域中的在车辆高度方向上位于上部的第一区域基本上在车辆高度方向上延伸，并且所述两个区域中的在车辆高度方向上位于下部的第二区域从所述第一区域出发在车辆纵向方向上向后并且在车辆高度方向上向下延伸。
17.在行驶运行中，仅在阻风门装置的上部中的空气溢出是可能的。以在车辆纵向方向上距车辆前部的最前面的点最短可能的距离布置时，在阻风门装置的下部中也形成滞流点。由此，在没有空气阻力系数削弱或仅空气阻力系数具有非常小的削弱的情况下，可以将阻风门在阻风门装置的下部中比阻风门在阻风门装置的上部中距车辆前部的最前面的点更远地定位。
18.为了防止在阻风门旋转运动时阻风门与车辆前部的另一个构件、尤其是装饰格栅接触，阻风门在车辆高度方向上被分成两个相互邻接的区域。在此，所述两个区域中的在车辆高度方向上位于上部的第一区域基本上在车辆高度方向上并且因此基本上平行于装饰格栅延伸。在旋转运动时，该区域从前侧在车辆纵向方向上向后旋转离开车辆前部并且不与车辆前部碰撞。因此，为了能够实现在关闭状态下的空气的溢流，阻风门的上部区域可以以距车辆前部的最前点的最短可能的距离定位。
19.所述两个区域中的在车辆高度方向上位于下部的第二区域从所述第一区域出发在车辆纵向方向上向后并且在车辆高度方向上向下延伸，使得该区域或该区域的每个点都可以以比第一区域更小的从旋转轴出发的旋转半径进行旋转运动，并且因此避免了下部区域与装饰格栅的碰撞。
20.在此，空气阻力系数-敏感度主要涉及阻风门的上部空气区域，其中，该区域通过阻风门靠前关闭，而阻风门的下部区域鉴于空气阻力系数具有较小的敏感度。由此，尤其是与上部区域相比，下部区域可以在车辆纵向方向上更靠后。因此，与传统的系统相比，阻风门旋转轴可以在车辆纵向方向上更向前移动。因此，特别有利的是，在发生低速碰撞、即所谓的low-speed-crash时，使阻风门运动的执行器由于其在车辆纵向方向上更靠前的位置而不被挤压到冷却器中。
21.该执行器可以通过围绕旋转轴的旋转运动使阻风门从关闭位置旋转到打开位置，该执行器可以具有电动机、尤其是伺服电动机。
22.该执行器可连接至旋转轴并不意味着执行器必须强制性地、尤其是直接作用在旋转轴上或与旋转轴连接。
23.例如也可设想，该执行器借助在阻风门的侧面中的滑槽导向装置实现旋转运动。
24.该执行器可以在车辆纵向方向上布置在旋转轴前面和/或在车辆高度方向上布置在旋转轴上方。然而，该旋转轴确定具有所述两个区域的阻风门的前侧的运动轨迹。
25.基本上在车辆高度方向上在当前情况中可以意味着第一区域主要在车辆高度方向上延伸。然而，由于制造公差或车辆前部的形状，可能需要第一区域相对于车辆高度方向稍微倾斜，以便例如平行于在车辆纵向方向上布置在阻风门前面的构件(例如装饰格栅)延伸。但第一区域实际上也可以平行于车辆高度方向延伸或在车辆高度方向上延伸。
26.所述进气口尤其可以是在车辆前部处的上部进气口。可设想，该进气口布置在用于牌照的保持件与车辆的前盖之间。
27.所述阻风门的第一区域在车辆高度方向上的最下面的点可以在车辆高度方向上与旋转轴位于相同的高度上，使得第一区域和穿过旋转轴平行于车辆纵向方向延伸的水平线基本上形成直角。
28.这意味着，上部区域形成旋转半径处或者旋转圆处的切线，并且该切线可以与通过旋转轴以及该切线与旋转半径的交点延伸的直线形成直角。
29.所述第二区域可以从第一区域出发弯曲地在车辆纵向方向上向后并且在车辆高度方向上向下延伸。
30.尤其是可设想，第二区域从第一区域出发至少部分地、尤其是完全地以如下的曲率半径弯曲地在车辆纵向方向上向后并且在车辆高度方向上向下延伸，所述曲率半径对应于第一区域的最下面的点到旋转轴的距离。
31.第一区域的最下面的点与旋转轴的距离对应于旋转圆或第二区域围绕旋转轴的运动轨迹的半径。因此，从关闭位置旋转运动到打开位置时，第二区域在该运动路径上运动的每个点在车辆纵向方向上不会超过第一区域的最下面的点在关闭位置中在车辆纵向方向上所具有的位置。因此排除了第二区域与装饰格栅或其它在车辆纵向方向上布置在阻风门前面的车辆前部构件的碰撞。
32.该旋转轴可以基本上在车辆宽度方向上延伸。基本上在车辆宽度方向上在此可以意味着旋转轴主要在车辆宽度方向上延伸。然而，由于制造公差或车辆前部的形状，可能需要旋转轴相对于车辆宽度方向稍微倾斜，以便例如平行于在车辆纵向方向上布置在阻风门前面的构件(例如装饰格栅)延伸。但旋转轴实际上也可以平行于车辆宽度方向延伸或在车辆宽度方向上延伸。
33.使阻风门从关闭位置运动到打开位置的旋转运动可以包括使阻风门围绕在车辆宽度方向上延伸的旋转轴在车辆高度方向上向上旋转。
34.换句话说，阻风门可以向上朝向前盖旋转离开，以便释放进气口。
35.阻风门的第二区域可以在关闭位置中与车辆前部的在车辆高度方向上布置在阻风门下方的空气导向面接触，以便因此阻塞进气口。
36.也就是说，由车辆前部限定的进气口(其也可被称为凹部)可以在车辆高度方向上具有比阻风门更大的尺寸。为了仍能够在关闭位置中基本上完全阻塞进气口，可以在阻风门下方布置固定的空气导向面，该空气导向面形成用于在关闭位置中的阻风门的机械止挡部。该空气导向面可以基本上在车辆高度方向上延伸。
37.此外，提供一种具有上述阻风门和空气导向面的车辆前部，阻风门的第二区域在关闭位置中与所述空气导向面接触并且该空气导向面在车辆高度方向上布置在阻风门的
下方，以便因此阻塞车辆前部的进气口。
38.该车辆前部还可以具有连接至阻风门的旋转轴的执行器，该执行器设计用于使阻风门通过围绕旋转轴的旋转运动从关闭位置旋转到打开位置。
39.该车辆前部是车辆的这样的区域，该区域在车辆纵向方向上布置在车辆的驱动单元、尤其是发动机之前。
40.上述针对阻风门的描述也类似地适用于该车辆前部，反之亦然。
41.此外，提供一种具有上述车辆前部的车辆。该车辆可以是机动车、尤其是轿车。该车辆可以具有驱动单元，其中，所述驱动单元可以具有内燃机、电动机和/或燃料电池。
42.上述针对阻风门以及针对车辆前部的描述也类似地适用于该车辆，反之亦然。
附图说明
43.接下来参考图1和图2说明一种实施方式。
44.图1示出具有阻风门的车辆前部的示意性侧视图。
45.图2示出用于阐述阻风门在从关闭位置调节到打开位置时的运动轨迹的原理简图。
具体实施方式
46.图1示出车辆10的具有阻风门2的车辆前部1的从车辆宽度方向y观察由车辆纵向方向x和车辆高度方向z张开的平面的剖面。阻风门2的前侧在图1中用虚线标识。
47.此外，在图1中示出笛卡尔坐标系，其中，x说明车辆纵向方向，y说明车辆宽度方向并且z说明车辆高度方向。
48.阻风门2是车辆前部1的阻风门装置的一部分，该阻风门装置此外包括空气导向面5。可设想，阻风门2不在进气口的整个宽度上延伸，从而在车辆宽度方向y上至少一个另外的阻风门2布置在阻风门2旁边。
49.阻风门2在关闭位置中、也就是说在图1所示的状态中阻塞车辆前部1的具有高度h1的进气口，并且该阻风门在图1中未示出的打开位置中释放进气口。
50.阻风门2在车辆高度方向z上被分成彼此相邻的两个区域21、22。
51.具有高度h4的在车辆高度方向z上位于上部的第一区域21基本上在车辆高度方向z上延伸，并且具有高度h3的在车辆高度方向z上位于下部的第二区域22从所述第一区域出发在车辆纵向方向x上向后并且在车辆高度方向z上向下延伸。
52.更确切地说，上部区域21基本上平行于车辆前部1的在车辆纵向方向x上布置在阻风门前面的装饰格栅11延伸。
53.具有高度h2的空气导向面5与阻风门2的第二区域22在关闭位置中接触并且在车辆高度方向z上布置在阻风门2的下方，以便因此阻塞车辆前部1的进气口。
54.因此，高度h2、h3和h4的总和基本上对应于进气口的高度h1。高度h1、h2、h3、h4在此平行于车辆高度方向z延伸。
55.阻风门2可以借助可连接至旋转轴6的执行器4通过围绕在车辆宽度方向y上延伸的旋转轴6的旋转运动从关闭位置旋转到打开位置，所述执行器4在滑槽导向装置中嵌接到阻风门2的侧面中。
56.使阻风门2从关闭位置运动到打开位置的旋转运动在当前情况中包括使阻风门2围绕在车辆宽度方向y上延伸的旋转轴6在车辆高度方向z上向上旋转。
57.在这种旋转运动中，必须避免阻风门2与装饰格栅11的碰撞。然而，为了将空气阻力系数保持得尽可能小，然而希望将阻风门2在车辆纵向方向x上布置得尽可能靠前、也就是说尽可能靠近装饰格栅11。
58.接下来参考图2描述为什么将阻风门2分成上述两个区域21、22对于解决上述目标冲突是有利的或适合的。
59.图2为此示出用于阐述阻风门2在从关闭位置调节到打开位置时用实线示出的运动轨迹的原理简图。
60.在图2中，阻风门2的前侧或轮廓用虚线示出。
61.此外，在图2中，与图1同样地，示出笛卡尔坐标系，其中，x说明车辆纵向方向，y说明车辆宽度方向并且z说明车辆高度方向。
62.阻风门2的第一区域21的在车辆高度方向z上的最下面的点在车辆高度方向z上布置在与旋转轴6相同的高度上。第一区域21和通过旋转轴6平行于车辆纵向方向x延伸的水平线如在图2中所示的那样形成直角。
63.这意味着，上部区域21形成用实线所示的运动轨迹或旋转半径r处的切线，并且该切线与通过旋转轴6以及该切线与旋转半径r的交点延伸的直线形成直角。旋转轴6构成旋转半径r的中心点。
64.所述第二区域22可以从第一区域21出发弯曲地在车辆纵向方向x上向后并且在车辆高度方向z上向下延伸。更确切地说，第二区域22从第一区域21出发以曲率半径r弯曲地在车辆纵向方向x上向后并且在车辆高度方向y上向下延伸。因此，曲率半径r对应于第一区域21的最下面的点到旋转轴6的距离，如在图2中所示的那样。
65.第一区域21的最下面的点到旋转轴6的距离r对应于旋转圆或第二区域22围绕旋转轴6的运动轨迹的半径r。
66.因此，从关闭位置旋转运动到打开位置时，第二区域22在该运动路径上运动的每个点在车辆纵向方向x上不会超过第一区域21的最下面的点在关闭位置中在车辆纵向方向x上所具有的位置。
67.因此排除了第二区域22与装饰格栅11或车辆前部1的其它在车辆纵向方向x上布置在阻风门2前面的构件的碰撞。然而，第一区域21可以布置得尽可能靠近装饰格栅11并且因此布置在车辆前部1的最前面的点处。
68.如开头所述，因此在行驶运行中在阻风门2的上部中或者在第一区域21中可以溢出空气。在阻风门的下部中或者在第二区域22中形成滞流点。然而，无论阻风门2布置在该区域中的何处，滞流点始终在那里形成。由此，在没有空气阻力系数削弱或仅空气阻力系数具有非常小的削弱的情况下，可以将阻风门2在下部中比阻风门2在上部中距离车辆前部1的最前面的点更远地定位。
69.在图2中作为理想化选择的示图在当前情况中与图1中阻风门2的示图稍微不同。在图1中，第一区域21在车辆高度方向z上稍微进一步向下延伸，也就是说在车辆高度方向z上延伸至旋转轴6的位置的下方。
70.因此，从关闭位置旋转运动到打开位置时，第一区域21中的在车辆高度方向z上位
于旋转轴6下方的所述区段在车辆纵向方向x上超过第一区域21的在车辆高度方向z上布置在与旋转轴6相同的高度上的点在关闭位置中在车辆纵向方向x上所具有的位置。
71.然而这在图1所示的结构中是可能的，因为在车辆纵向方向x上阻风门2距装饰格栅11的距离选择得足够大，使得不发生碰撞。
72.附图标记列表
[0073]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆前部
[0074]
10
ꢀꢀꢀꢀ
车辆
[0075]
11
ꢀꢀꢀꢀ
装饰格栅
[0076]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
阻风门
[0077]
21
ꢀꢀꢀꢀ
上部区域
[0078]
22
ꢀꢀꢀꢀ
下部区域
[0079]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
执行器
[0080]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
空气导向面
[0081]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转轴
[0082]
h1
ꢀꢀꢀꢀ
进气口的高度
[0083]
h2
ꢀꢀꢀꢀ
空气导向面的高度
[0084]
h3
ꢀꢀꢀꢀ
下部区域的高度
[0085]
h4
ꢀꢀꢀꢀ
上部区域的高度
[0086]rꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转直径
[0087]
x
ꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆纵向方向
[0088]yꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆宽度方向
[0089]zꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆高度方向