车辆扰流板组件以及装设有该车辆扰流板组件的车辆

摘要

本发明提供了一种车辆扰流板组件以及一种装设有该车辆扰流板组件的车辆。该车辆扰流板组件包括可旋转地装设在车辆外侧的扰流板和用于调整扰流板的偏转角度的偏转机构。该偏转机构包括长度可变的促动元件。促动元件的第一端可旋转地连接至车辆主体，促动元件的第二端可旋转地连接至扰流板。促动元件配置成能够通过主动地改变促动元件的长度来促使扰流板连续地偏转至指定角度。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆扰流板组件领域，具体而言，涉及一种车辆扰流板组件以及一种装设有该车辆扰流板组件的车辆。

背景技术

车辆扰流板通常是指装设在车辆尾部处的附加板，也被称为车辆尾翼。车辆扰流板不仅能够美化整车外形，而且还能够减小车身风阻，减少能量消耗，并减小车辆尾部的升力，从而保证后轮抓地力和车辆转向性能。在车辆行驶期间，车身上下的气流压力分布是下方压力大、上方压力小，由此产生的压力差必然产生向上的升力。车辆速度越快，压力差越大，向上的升力也就越大。作为空气阻力的一种，车辆工程界中这种向上的升力称为诱导阻力，其大约占整车空气阻力的7%。如果车辆尾部的升力比车辆头部的升力大，那么就容易导致后轮抓地力减小、车辆转向过多、行驶稳定性变差，进而危害车辆的行驶安全。通过在车辆尾部装设扰流板，可以利用扰流板的造型设计来使风力对车辆尾部产生向下的压力，从而减小车辆尾部的升力，保障车辆的乘坐舒适性和行驶安全。

随着人们生活水平的不断提高，汽车越来越普及并已经逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。随着汽车行业的快速发展，人们对于汽车扰流板也提出了越来越高的要求。当前市场上的汽车扰流板主要是弹出式扰流板和升降式扰流板。此类汽车扰流板难以连续地、实时地、迅速地调整其偏转角度，无法满足用户越来越高的要求。

相应地，本领域需要一种新的车辆扰流板组件来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更具有市场竞争力的车辆扰流板组件，其可以根据需要来连续地、实时地、迅速地调整扰流板的偏转角度以改变其空气动力学特性，从而使车辆适应不同的行驶状况，改善车辆在高速行驶时的稳定性，保障车辆的乘坐舒适性和行驶安全。

本发明通过提供一种车辆扰流板组件以及一种装设有该车辆扰流板组件的车辆来实现此目的。

具体而言，根据本发明的一方面，本发明所采用的技术方案是提供一种车辆扰流板组件，其包括可旋转地装设在车辆外侧的扰流板和用于调整所述扰流板的偏转角度的偏转机构，所述偏转机构包括长度可变的促动元件，所述促动元件的第一端可旋转地连接至车辆主体，所述促动元件的第二端可旋转地连接至所述扰流板，所述促动元件配置成能够通过主动地改变所述促动元件的长度来促使所述扰流板连续地偏转至指定角度。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述偏转机构还包括固定地连接至所述车辆主体的滑动轨道和固定地连接至所述扰流板的滑动件，所述促动元件的第一端经由第一铰链连接至所述车辆主体，所述促动元件的第二端经由第二铰链连接至所述滑动件来间接地连接至所述扰流板，所述促动元件配置成能够通过主动地改变所述促动元件的长度来使所述滑动件沿着所述滑动轨道滑动以便促使所述扰流板连续地偏转至指定角度。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述扰流板经由第三铰链连接至所述车辆主体，所述滑动轨道具有沿着以所述第三铰链为圆心的圆弧形路径延伸的形状。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述滑动件具有沿着所述圆弧形路径延伸的形状。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述滑动件和所述滑动轨道具有沿着所述圆弧形路径延伸的相同延伸长度。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述促动元件是液压缸、气动缸或电推杆。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述促动元件是牵拉线，所述偏转机构还包括弹簧，所述扰流板经由所述弹簧连接至所述车辆主体，所述弹簧配置成用于张紧所述牵拉线并平衡由所述牵拉线所产生的对所述扰流板的扭矩，所述牵拉线配置成能够通过主动地改变所用的线长来促使所述扰流板连续地偏转至指定角度。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述弹簧是扭转弹簧，其配置成使得所述扭转弹簧的扭矩随着所用的线长增加而减小。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述扰流板装设在车辆尾部上侧。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种车辆，其装设有上述车辆扰流板组件。

所提供的车辆扰流板组件以及装设有该车辆扰流板组件的车辆的有益之处包括：与现有技术相比，采用本发明的车辆扰流板组件，可以根据需要来连续地、实时地、迅速地调整扰流板的偏转角度以改变其空气动力学特性，从而使车辆适应不同的行驶状况，改善车辆在高速行驶时的稳定性，保障车辆的乘坐舒适性和行驶安全。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得明显，在附图中：

图1示出了装设有本发明的车辆扰流板组件的一种车辆的尾部的示意图；

图2示出了根据本发明的车辆扰流板组件的一种实施方式的示意图；

图3示出了图2的车辆扰流板组件的滑动轨道和滑动件的示意图；

图4示出了根据本发明的车辆扰流板组件的另一种实施方式的示意图。

在附图中，相同的参考标号用来表示相同的部件或结构。

参考标号列表

101 扰流板

102 后窗玻璃

103 促动元件

104 车辆主体

105 滑动轨道

106 滑动件

107 弹簧。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的“上方”、“下方”、“上侧”、“下侧”、“外侧”、“内侧”、“之外”、“之内”、“向外”、“向内”、“头部”、“尾部”等方位用语是相对于附图中示出的车辆具体构造而言的。它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。

此外，用语“第一”、“第二”、“第三”等或者类似表述仅用于描述和区分的目的，而不能理解为指示或者暗示相应部件的相对重要性。

如本文中所使用的那样，用语“装设”、“连接”应做广义理解，除非另有明确的规定和限定。例如，“连接”可以是固定地连接，也可以是可旋转地连接；可以是可拆卸地连接，也可以是一体地连接；可以是直接地连接，也可以通过中间媒介来间接地连接。

如本文中所使用的那样，用语“自动”应理解为无需一直由人操作，而是可以至少在一段时间内由机械、电气等装置进行操作。本文中所使用的用语“自动”包括了一般意义上的“半自动”和“全自动”。

如本文中所使用的那样，由用语“大约”、“基本上”等所修饰的值不限于所陈述的精确值，而是可以在所陈述的精确值的例如10%、5%或1%的范围内。

参考图1，其示出了装设有本发明的车辆扰流板组件的一种车辆的尾部的示意图。本发明的车辆扰流板组件包括可旋转地装设在车辆外侧的扰流板。图1中示出的扰流板101可旋转地装设在车辆尾部上侧。具体而言，该扰流板101可旋转地装设在车辆尾部的后窗玻璃102上方。应当理解的是，本发明的车辆扰流板组件不仅可以装设在车辆尾部处，而且可以装设在车辆侧部或头部处。它不仅可以装设在车辆尾部上侧，而且可以装设在车辆尾部下侧。它不仅可以装设在车辆尾部的后窗玻璃上方，而且可以装设在车辆底盘附近。虽然图1中示出的车辆具有后窗玻璃、侧边饰条等，但是这些部件对于本发明的车辆扰流板组件来说并不是必需的。

图1中的虚线示出处于完全打开状态的扰流板101。处于关闭状态的扰流板101在图1中用实线示出。图1中的箭头示出扰流板101从关闭状态转至完全打开状态的运动方向。虽然图1中仅示出了扰流板101的关闭状态和完全打开状态，但是本发明的扰流板可以在关闭状态与完全打开状态之间连续地偏转至任何指定角度。

参考图2，其示出了根据本发明的车辆扰流板组件的一种实施方式的示意图。在图2中，车辆扰流板组件还包括用于调整扰流板101的偏转角度的偏转机构。该偏转机构包括长度可变的促动元件103。促动元件103的第一端可旋转地连接至车辆主体104，促动元件103的第二端可旋转地连接至扰流板101。促动元件103配置成能够通过主动地改变促动元件103的长度来促使扰流板101连续地偏转至指定角度。

图2中示出的偏转机构还包括固定地连接至车辆主体104的滑动轨道105和固定地连接至扰流板101的滑动件106。在图2中，促动元件103的第一端经由第一铰链连接至车辆主体104，促动元件103的第二端经由第二铰链连接至滑动件106来间接地连接至扰流板101。促动元件103配置成能够通过主动地改变促动元件103的长度来使滑动件106沿着滑动轨道105滑动以便促使扰流板101连续地偏转至指定角度。

滑动轨道可以是沿直线延伸的轨道，也可以是沿曲线延伸的轨道。图2中示出的扰流板101可以经由第三铰链连接至车辆主体104，滑动轨道105因此具有沿着以第三铰链为圆心的圆弧形路径延伸的形状。其中，滑动件可以是小尺寸的滑块，也可以是沿着所述圆弧形路径延伸的轨道。在图2中，滑动轨道105和滑动件106都具有沿着以第三铰链为圆心的圆弧形路径延伸的形状。在此情况下，滑动轨道105和滑动件106组成了可以相对滑动的双层轨道。所述双层轨道中的一个可以在另一个之内滑动。具体而言，滑动件106可以在滑动轨道105之内或之外滑动。所述双层轨道也可以并排布置。具体而言，滑动件106可以布置在滑动轨道105的任一侧上，两者在侧部相互嵌合并能够相对滑动。

图2中示出的滑动轨道105和滑动件106具有沿着所述圆弧形路径延伸的基本上相同的延伸长度，即，所述双层轨道具有基本上相同的延伸长度。所述双层轨道也可以具有不同的延伸长度。滑动件106的延伸长度可以大于或小于滑动轨道105的延伸长度。具体而言，滑动件106的延伸长度可以是滑动轨道105的延伸长度的大约10%至大约120%。滑动件106的延伸长度可以大约是滑动轨道105的延伸长度的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%或120%。

本发明的促动元件可以是液压缸、气动缸或电推杆等。为了对扰流板实现高精度、高频次、短延迟的调整，优选地使用电推杆作为促动元件。

本发明的促动元件可受扰流板控制器的控制来主动地改变促动元件的长度。该扰流板控制器可为电子控制器，从而根据需要来自动地改变促动元件的长度。该电子控制器包括处理器以及相关联的存储器，其包括计算机可执行指令。该计算机可执行指令在由处理器执行时促使处理器执行各种操作。处理器可为但不限于很多种可能架构中的任何的单处理器或多处理器系统，包括均匀或不均匀配置的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或图形处理单元(GPU)硬件。存储器可为但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或者其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。应当理解的是，扰流板控制器可以是与车辆驾驶系统的控制器分离的控制器，也可以是与车辆驾驶系统的控制器集成为一体的控制器。它可以是云控制器，也可以是本地控制器。

图2中的虚线示出处于完全打开状态的扰流板101。处于关闭状态的扰流板101在图2中用实线示出。图2中的箭头示出从扰流板101的关闭状态转至其完全打开状态的扰流板101和促动元件103的运动方向。虽然图2中仅示出了扰流板101的关闭状态和完全打开状态，但是本发明的扰流板可以在关闭状态与完全打开状态之间连续地偏转至任何指定角度。

参考图3，其示出了图2的车辆扰流板组件的滑动轨道105和滑动件106的示意图。图3中示出的滑动轨道105和滑动件106组成了可以相对滑动的双层轨道，其中，滑动件106在滑动轨道105之内滑动。与图2类似，图3中的虚线示出处于完全打开状态的滑动件106。处于关闭状态的滑动件106在图3中用实线示出。图3中的箭头示出从扰流板101的关闭状态转至其完全打开状态的滑动件106的运动方向。

参考图4，其示出了根据本发明的车辆扰流板组件的另一种实施方式的示意图。图4中示出的促动元件是牵拉线，图4中示出的偏转机构还包括弹簧107。扰流板101经由弹簧107连接至车辆主体104，该弹簧107配置成用于张紧牵拉线并平衡由牵拉线所产生的对扰流板101的扭矩。在图4中，牵拉线的第一端可旋转地连接至车辆主体104，牵拉线的第二端可旋转地连接至扰流板101。该牵拉线配置成能够通过主动地改变其长度来促使扰流板101连续地偏转至指定角度。

本发明的弹簧可以主要由碳钢弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢、铬钒钢等材料制成。本发明的弹簧可以是扭转弹簧、螺旋拉伸弹簧、螺旋压缩弹簧等，其配置成使得由弹簧所产生的对扰流板的扭矩与由牵拉线所产生的对扰流板的扭矩相反。图4中示出的弹簧107是一种扭转弹簧，该扭转弹簧可以配置成使得其扭矩随着所用的线长增加而减小。所用的线长在本文中是指牵拉线在与车辆主体的连接点和与扰流板的连接点之间的线长。牵拉线可受扰流板控制器的控制来主动地改变所用的线长，从而促使扰流板连续地偏转至指定角度。在图4中，当需要增加所用的线长时，扰流板控制器可以减小牵拉线的拉力，使得扰流板在扭转弹簧的作用下向外偏转至新的扭矩平衡位置，从而增加线长；当需要减小所用的线长时，扰流板控制器可以增加牵拉线的拉力，使得扰流板在扭转弹簧的作用下向内偏转至新的扭矩平衡位置，从而减小线长。

牵拉线的截面可以是基本上圆形的，其直径可以在0.5 mm至25 mm的范围内。优选地，所述牵拉线的直径可以在1 mm至20 mm的范围内。更优选地，所述牵拉线的直径可以在1.5 mm至15 mm的范围内。还更优选地，所述牵拉线的直径可以在2 mm至10 mm的范围内。所述牵拉线的直径可以大约为0.5 mm、0.6 mm、0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm、1 mm、2 mm、3 mm、4mm、5 mm、6 mm、7 mm、8 mm、9 mm、10mm、11 mm、12 mm、13 mm、14 mm、15 mm、16 mm、17 mm、18mm、19 mm、20 mm、21 mm、22 mm、23 mm、24 mm或25 mm。

图4中的虚线示出处于完全打开状态的扰流板101。处于关闭状态的扰流板101在图4中用实线示出。图4中的箭头示出扰流板101从关闭状态转至完全打开状态的运动方向。虽然图4中仅示出了扰流板101的关闭状态和完全打开状态，但是本发明的扰流板可以在关闭状态与完全打开状态之间连续地偏转至任何指定角度。

应当理解的是，虽然图2和图4中示出的车辆扰流板组件仅具有一个扰流板和一个对应的偏转机构，但是在本发明的车辆扰流板组件中，一个偏转机构也可以对应于多个扰流板，一个扰流板也可以对应于多个同步的偏转机构。

应当理解的是，本发明的车辆扰流板组件不仅可以装设在电动汽车上，而且可以装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、新能源车、混合动力车辆等等。本发明的车辆扰流板组件还可以应用于需要高速行驶的高铁动车上。因此，本发明还旨在保护装设有本发明的车辆扰流板组件的各种车辆，其可以具有一个或多个车辆扰流板组件。

综上所述，与现有技术相比，采用本发明的车辆扰流板组件，可以根据需要来连续地、实时地、迅速地调整扰流板的偏转角度以改变其空气动力学特性，从而使车辆适应不同的行驶状况，改善车辆在高速行驶时的稳定性，保障车辆的乘坐舒适性和行驶安全。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变型都应在本发明的法律保护范围内。