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用于机动车辆的改进的减阻装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车辆的减阻装置，尤其是用于机动车辆的前轮的减阻装置。本发明还涉及包括这种减阻装置的机动车辆。
2.本发明可以应用于带有轮的车辆，包括重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。将针对车辆的前轮来描述本发明，但是本发明也可以用于车辆的后轮。

背景技术：

3.提高车辆效率是道路车辆工业的永恒目标。高效设计的一个因素是车辆空气动力学特性。
4.因此，改善空气动力学是任何运输行业的重点之一，以减少燃料(化石或非化石)消耗并且提高车辆性能、舒适性、安全性和稳定性。车辆空气动力学设计的主要目标是最小化阻力。一般规则是光滑的形状比粗糙的形状更有利于改善空气流动。这意味着在车辆的侧面(右侧和左侧，以及顶侧和底侧)上车辆车身面板之间存在的所有间隙应尽可能最小，以保持尽可能连续。
5.常规上，机动车辆包括车辆车身和几个轮。如图1所示，机动车辆(v)的车辆车身包括容纳轮102的轮拱100。轮拱100和轮102之间的间隙通常被称为轮舱106。由于与地面接触的旋转轮对车辆的空气动力学性能有很大的影响，因此与地面接触的旋转轮周围的流动已经成为主要的研究领域。前轮区域是产生显著湍流并随后向下游传输的地方，直接对车辆的两侧、车辆车身底部、朝向后轮和车辆后侧的气流产生负面影响。因为在转弯时轮超过了车辆的总宽度，所以前轮拱的几何形状很难控制。
6.作为旨在封闭轮拱的解决方案，已知使用柔性挡板来封闭车辆轮的侧面、顶部和底部上的所有间隙，以便提高车辆的空气动力学效率。
7.虽然存在用于封闭前轮拱的系统，但是它们并不完全令人满意。事实上，它们不能完全适于转向轮，或者它们不能完全改善空气动力学。

技术实现要素：

8.本发明的目的是克服减少由与地面接触的旋转轮周围的流动引起的扰动以改善车辆的空气动力学轮廓的问题，并至少解决现有技术的上述问题。
9.该目的通过一种用于机动车辆的减阻装置来实现，该机动车辆具有车辆车身和至少一个基本上半圆形的轮舱，该轮舱用于容纳能够相对于车辆车身进行竖直和旋转运动的轮，所述车辆包括与至少一个轮相关联的非簧载质量；
10.其中减阻装置包括：轮舱盖，该轮舱盖被构造成覆盖轮的至少一部分和轮舱的至少一部分；枢转连杆，该枢转连杆将轮舱盖枢转地连接到车辆车身；以及滑动连杆，该滑动连杆以在所述至少一个轮的竖直运动中定向的一个自由度将轮舱盖滑动地连接到非簧载质量的元件。
11.减阻装置被构造成覆盖机动车辆的轮舱。
12.转向支架是轮舱盖的定向机构，以便使轮舱盖随轮转动。因此，减阻装置适于在转弯/拐弯期间转向轮(例如前转向轮)的转动。轮舱盖可以覆盖转向轮(例如前转向轮)的整个轮舱。轮舱盖被构造成以依赖于轮的方式进行调节。
13.本发明的减阻装置能够以简单的方式改善车辆的空气动力学轮廓。所述减阻装置易于组装，因为减阻装置具有最少的部件并且不需要太多的人力。
14.此外，减阻装置能够适应机动车辆的竖直运动。竖直运动是指在垂直于车辆行驶表面的方向上的运动。
15.在本说明书中，竖直是指在垂直于车辆行驶表面的方向上。
16.根据一个实施例，滑动连杆包括转向支架和两个构件，该转向支架被构造成垂直于轮的转向轴线安装在非簧载质量的元件上，该两个构件附接到轮舱盖并构造成与转向支架协作。
17.根据一个实施例，转向支架包括两个纵向狭槽，每个狭槽设置有沿着狭槽的纵向方向可滑动地安装在其中的销，其中每个销被构造成与附接到轮舱盖的一个构件协作，从而允许将转向输入传递到轮舱盖。
18.根据一个实施例，每个销垂直于转向支架延伸，并且附接到轮舱盖的每个构件包括互补形状的端部，以便垂直于转向支架沿着销滑动。
19.每个狭槽、销和附接到轮舱盖的构件都是轮舱盖的导向装置。每个狭槽都是用于对应销的导轨。
20.根据一个实施例，附接到轮舱盖的每个构件包括相对于轮舱盖的远端，其中远端包括凹槽，该凹槽允许附接到轮舱盖的每个构件垂直于转向支架在销上滑动。
21.根据一个实施例，凹槽是凹形凹槽，例如u形凹槽或c形凹槽。因此，附接到轮舱盖的每个构件都具有制造公差。
22.附接到轮舱盖的构件的形状使得它仅能够推动销而不能拉动销。
23.根据一个实施例，转向支架被构造成与轮舱盖相对地安装在轮的轮毂上。因此，轮被夹在轮舱盖和滑动连杆之间。更具体地，轮被夹在轮舱盖和转向构件之间。
24.根据一个实施例，转向支架被构造成居中地安装在轮毂上。
25.根据一个实施例，狭槽设置在附接到转向支架的每一端的l形凸耳上。
26.l形凸耳优选设置在横向于轮舱盖的平面内。
27.根据一个实施例，转向支架是一件式的。
28.根据一个实施例，每个销包括锁定内销。
29.锁定内销可以是夹住相应狭槽的壁以避免每个销垂直于转向支架滑动的肩部。
30.根据一个实施例，枢转连杆被构造成安装在其上的车辆车身是轮拱。
31.根据本发明的第二方面，这些和其它目的通过包括如前所述的减阻装置的车辆来实现。
32.在下面的描述和从属权利要求中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
33.参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
34.在附图中：
35.图1是示出现有技术的机动车辆的轮和轮拱之间的间隙的视图，
36.图2是根据本发明实施例的减阻装置的示意性透视图，该减阻装置安装在机动车辆的非簧载质量的元件上，
37.图3是设置有图2的减阻装置的车辆的前轮轴的示意性透视图，
38.图4是示出图2的在轮舱盖和轮拱之间的枢转连杆的示意性透视图，
39.图5是图2的减阻装置的转向支架的示意性透视图，
40.图6是图2的区域a的详细视图，
41.图7是从图2的减阻装置的带有销的狭槽上方看的示意图，
42.图8是示出了图7的销的锁定内销的示意性透视图，
43.图9是具有图2的减阻装置的卡车的示意性透视图，以及
44.图10和图11是示出图2的减阻装置的机构的示意图。
具体实施方式
45.在本文中，“车辆”是指乘用车类型的车辆(例如轿车、有蓬汽车、厢式有蓬汽车或轻型卡车)、用于运输物品和货物的车辆(例如卡车或半挂车)以及用于运送人员的车辆(例如公共汽车)中的任何一种。
46.图2至图4示出了根据本发明实施例的减阻装置10，减阻装置10安装在与机动车辆v的轮102相关联的非簧载质量的子部件108上。
47.更准确地说，图3示出了车辆前轮轴108。前轮轴108适当地包括车轴110和安装在车轴110的每一端处的两个轮毂104。轮102固定在每个轮毂104上。轮毂104可旋转地连接到车轴110，因此可以使车辆转向。轮102、轮毂104和其它部件(诸如悬架连杆、弹簧、减震器)形成了车辆非簧载质量，该车辆非簧载质量由总的附图标记108表示。
48.车辆前轮轴108固定在车辆车身上。每个轮102装配有减阻装置10。
49.减阻装置10包括从外部覆盖轮舱106和轮108的轮舱盖12、将轮舱盖12枢转地连接到轮拱100的枢转连杆16(图4)以及将轮舱盖12滑动地连接到轮毂104的滑动连杆14。
50.轮拱100(图1)因此连接到(i)形成车辆簧载质量的车辆车身，以及(ii)作为与轮102相关联的非簧载质量的元件的轮毂104。
51.如图9所示，轮舱盖12可优选覆盖整个轮102和轮舱108。
52.在图示的实施例中，滑动连杆14包括垂直于轮102的转向轴线z安装在轮毂104上的转向支架18，以及附接到轮舱盖12并构造成与转向支架18协作的两个构件20，如参照图5至图8所描述的。明显地，转向支架18使得旋转轮舱盖12成为可能，从而轮舱盖12沿着转向轴线z跟随轮102，如参照图10和图11所描述的。
53.如图4所示，枢转连杆16将轮舱盖12可旋转地联接在轮拱100上。
54.如图2和图3所示，转向支架18可以居中安装在轮毂104上，并且优选地，转向支架18可以安装在设置在轮毂104上的转向节105上。转向支架18可以与轮舱盖12相对地安装在轮毂104上。图3的转向支架18从轮102径向延伸，并横向于车轴110布置。
55.附接到轮舱盖12的构件20可以与轮舱盖12一起模制或者附接到轮舱盖12。
56.转向图5至图8，转向支架18可以包括两个安装孔22，这两个安装孔22优选地布置在转向支架18的中心，以便通过螺钉将转向支架18固定在轮毂104上。
57.此外，转向支架18包括前端18a和后端18b以及两个纵向狭槽，分别是前狭槽24a和后狭槽24b，前狭槽24a和后狭槽24b可以布置在转向支架18的每一端18a、18b处。
58.每个狭槽24a、24b可以布置在凸耳(分别是前凸耳26a和后凸耳26b)上。前凸耳26a和后凸耳26b优选为l形。前凸耳26a和后凸耳26b被固定到转向支架18的每一端。前凸耳26a和后凸耳26b可以设置在横向于轮舱盖12的平面内。优选地，转向支架18以及前凸耳26a和后凸耳26b是一件式的。
59.每个狭槽24a、24b设置有销，分别为前销28a和后销28b，前销28a和后销28b可以沿着狭槽的纵向方向可滑动地安装在其中。为此，每个销28a、28b可以包括锁定内销30。锁定内销30可以是夹住相应狭槽24a、24b的壁以避免每个销28a、28b垂直于转向支架滑动的两个肩部30a、30b。
60.每个销28a、28b被构造成与附接到轮舱盖12的一个构件20协作，以便将转向输入传递到轮舱盖12。附接到轮舱盖12的每个构件20包括附接到轮舱盖12的近端20a和与相应的销28a、28b互补的远端20b。
61.如图6所示，每个销28a、28b可以是圆柱形的，并且附接到轮舱盖12的相应构件20的远端20b可以包括凹形凹槽，例如c形凹槽。c形构件20仅仅接合在销28上。换句话说，减阻装置10偏压在销28上。因此，当构件20接合到销28中时，减阻装置10可以容易地装配或改装在车辆上，销28在狭槽24内具有可调节的位置，因此可以吸收尺寸分散(dimensional dispertion)。
62.每个销28a、28b优选垂直于转向支架竖直地延伸。因此，附接到轮舱盖12的互补构件20可以沿着销28a、28b竖直滑动，以便当车辆在隆起部分和道路坑洼上行驶时适应非簧载质量的竖直运动。因此，减阻装置10包括吸收轮相对于机动车辆车身的竖直运动的装置。每个销28a、28b能够以在轮102的竖直运动中定向的一个自由度将轮舱盖12连接到轮毂104。
63.图9示出了装配有两个前减阻装置10的图1的机动车辆v。每个轮舱盖12可以覆盖相应前轮102的整个轮舱106。当轮12处于中立定向时，轮舱盖12与机动车辆v的外部车身表面齐平。因此，减阻装置10显著改善了机动车辆v的空气动力学轮廓。
64.图10和图11示出了在拐弯期间减阻装置10的机理。
65.转向支架18固定在转向节支架上，因此在拐弯期间跟随前轮102的转向运动。
66.每个前轮102的轮毂104连接到合适的转向机构，以实现机动车辆v的前轮102的右转或左转。因此，连接到前轮102的轮毂104的转向支架18可以随着前轮102的右转或左转而运动。
67.如图10所示，在机动车辆v进入左转的情况下，左转向输入通过车轴110馈送到每个轮毂104中。每个轮毂104向左旋转。左轮102的转向支架18在前端18a中被推向左侧l，该前端18a经由前销28a将该输入传递到附接到轮舱盖12的相应构件20。因此，左轮102的轮舱盖12以与左轮102相同的幅度向左旋转。由于轮舱盖12经由附接到轮舱盖12的相应构件20施加的输入，左转向支架18的后销28b沿相反方向r运动。
68.对称地，右轮102的转向支架18经由后销28b在后端18b中被推向右侧r，后销28b将该力传递到附接到轮舱盖12的相应构件20。因此，右轮102的轮舱盖12以与右轮102相同的幅度向左旋转。由于轮舱盖12经由附接到轮舱盖12的相应构件20施加的输入，右转向支架
18的前销28b沿相反方向l运动。
69.如图11所示，在机动车辆v进入右转的情况下，右转向输入通过车轴110馈送到每个轮毂104中。每个轮毂104向右旋转。右轮102的转向支架18经由前销28a在前端18a中被推向右侧r，前销28a将该输入传递到附接到轮舱盖12的相应构件20。因此，右轮102的轮舱盖12以与右轮102相同的幅度向右旋转。由于轮舱盖12经由附接到轮舱盖12的相应构件20施加的输入，右转向支架18的后销28b沿相反方向l运动。
70.对称地，左轮102的转向支架18经由后销28b在后端18b中被推向左侧l，后销28b将该力传递到附接到轮舱盖12的相应构件20。因此，左轮102的轮舱盖12以与左轮102相同的幅度向右旋转。
71.此外，销28a、28b可以平行于转向支架18沿着狭槽24a、24b滑动，以实现转动。每个狭槽24a、24b是用于对应销28a、28b的导轨。
72.每个狭槽24a、24b、销28a、28b和附接到轮舱盖12的构件20是轮舱盖12的导向装置。
73.本发明的减阻装置以简单且有效的方式改善了车辆空气动力学阻力。所述减阻装置易于组装，因为它具有最少的部件并且不需要太多的人力。

技术特征：

1.一种用于机动车辆(v)的减阻装置(10)，所述机动车辆(v)具有车辆车身(100)和至少一个基本上半圆形的轮舱(106)，所述轮舱(106)用于容纳能够相对于所述车辆车身(100)竖直和旋转运动的轮(102)，所述车辆包括与至少一个轮相关联的非簧载质量(108)；其中所述减阻装置(10)包括：轮舱盖(12)，所述轮舱盖(12)被构造成覆盖所述轮(102)的至少一部分和所述轮舱(106)的至少一部分；枢转连杆(16)，所述枢转连杆(16)将所述轮舱盖(12)枢转地连接到所述车辆车身(100)；以及滑动连杆(14)，所述滑动连杆(14)以在所述至少一个轮(102)的竖直运动中定向的一个自由度将所述轮舱盖(12)滑动地连接到所述非簧载质量(108)的元件。2.根据权利要求1所述的减阻装置，其中所述滑动连杆(14)包括转向支架(18)以及两个构件(20)，所述转向支架(18)被构造成垂直于所述轮(102)的转向轴线(z)安装在所述非簧载质量(108)的所述元件上，并且所述两个构件(20)被附接到所述轮舱盖(12)并被构造成与所述转向支架(18)协作。3.根据权利要求2所述的减阻装置，其中所述转向支架(18)包括两个纵向狭槽(24a，24b)，每个狭槽(24a，24b)设置有销(28a，28b)，所述销(28a，28b)沿所述狭槽(24a，24b)的纵向方向可滑动地安装在所述狭槽(24a，24b)中，其中每个销(28a，28b)被构造成与附接到所述轮舱盖(12)的一个构件(20)协作，从而允许将转向输入传递到所述轮舱盖(12)。4.根据权利要求3所述的减阻装置，其中每个销(28a，28b)垂直于所述转向支架(18)延伸，并且附接到所述轮舱盖(12)的每个构件(20)包括互补形状的端部，以便垂直于所述转向支架(18)沿着所述销(28a，28b)滑动。5.根据权利要求4所述的减阻装置，其中附接到所述轮舱盖(12)的每个构件(20)包括相对于所述轮舱盖(12)的远端(20b)，其中所述远端(20b)包括凹槽(21)，所述凹槽(21)允许附接到所述轮舱盖(12)的每个构件(20)垂直于所述转向支架(18)在所述销(28a，28b)上滑动。6.根据权利要求5所述的减阻装置，其中所述凹槽(21)为凹形凹槽，例如u形凹槽或c形凹槽。7.根据权利要求2至6中任一项所述的减阻装置，其中所述转向支架(18)被构造成与所述轮舱盖(12)相对地安装在所述轮(102)的轮毂(104)上。8.根据权利要求7所述的减阻装置，其中所述转向支架(18)被构造成居中安装在所述轮毂(104)上。9.根据权利要求3至8所述的减阻装置，其中所述狭槽(24a，24b)被设置在l形凸耳(26a，26b)上，所述l形凸耳(26a，26b)被附接到所述转向支架(18)的每一端(18a，18b)。10.根据权利要求9所述的减阻装置，其中每个l形凸耳(26a，26b)被设置在横向于所述轮舱盖(12)的平面内。11.根据权利要求2至10所述的减阻装置，其中所述转向支架(18)是一件式的。12.根据权利要求3至11所述的减阻装置，其中每个销(28a，28b)包括锁定内销(30)。13.根据前一权利要求所述的减阻装置，其中所述锁定内销(30)是夹住相应狭槽(24a，24b)的壁以避免每个销(28a，28b)垂直于所述转向支架(18)滑动的肩部。14.根据前一权利要求所述的减阻装置，其中所述枢转连杆(16)被构造成安装在其上的所述车辆车身(100)是轮拱。
15.一种车辆，包括根据权利要求1至14所述的减阻装置。

技术总结

本发明涉及一种用于机动车辆的减阻装置(10)，该机动车辆具有车辆车身和至少一个基本上半圆形的轮舱，该轮舱用于容纳能够相对于车辆车身竖直和旋转运动的轮，所述车辆包括与至少一个轮相关联的非簧载质量(108)；其中该减阻装置(10)包括：轮舱盖(12)，该轮舱盖被构造成覆盖轮的至少一部分和轮舱的至少一部分；枢转连杆(16)，该枢转连杆将轮舱盖(12)枢转地连接到车辆车身；以及滑动连杆(14)，该滑动连杆(14)以在所述至少一个轮的竖直运动中定向的一个自由度将轮舱盖(12)滑动地连接到非簧载质量(108)的元件。质量(108)的元件。质量(108)的元件。