本發(fā)明總體涉及一種具有活門構(gòu)件的空氣入口組件以及具有該空氣入口組件的車輛。

背景技術(shù)：

許多設(shè)備需要吸入新鮮空氣用于內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)。例如，車輛可包括將新鮮空氣吸入到加熱、通風和空氣調(diào)節(jié)單元的通風孔。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

空氣入口組件選擇性地將吸入空氣從外部區(qū)域引導至內(nèi)部區(qū)域。該組件包括具有限定孔的第一入口壁的入口面板和活門構(gòu)件。該活門構(gòu)件可相對于入口面板在包括關(guān)閉位置和打開位置的多個位置之間移動。該活門構(gòu)件包括通氣段，其操作用以提供外部和內(nèi)部區(qū)域之間的空氣流連通使得當該活門構(gòu)件處于打開位置時該通氣段通過孔可見。該活門構(gòu)件包括非通氣段，其約束外部和內(nèi)部區(qū)域之間的空氣流連通使得當該活門構(gòu)件處于關(guān)閉位置時該非通氣段通過孔可見。

該組件可應(yīng)用于任何裝置，包括但不限于車輛。該組件優(yōu)化空氣流，同時當不需要另外的空氣流時保護空氣入口面板之下的部件。該活門構(gòu)件包括具有第一和第二端的弓形主面板。該通氣段可在弓形主面板上限定相對于原點的第一角度。該非通氣段可在弓形主面板上限定相對于原點的第二角度?；铋T構(gòu)件可包括次要非通氣段，其限定在弓形主面板上相對于原點的第三角度。

活門構(gòu)件可包括各自緊靠主活門面板的第一和第二側(cè)活門面板。致動器可以可操作地連接至活門構(gòu)件。鏈節(jié)可操作地連接至致動器和活門構(gòu)件?；铋T構(gòu)件可包括第一支柱，其從第一側(cè)活門面板的外表面延伸并配置成裝配入鏈節(jié)的第一孔洞，使得該活門構(gòu)件在第一支柱處可旋轉(zhuǎn)地樞轉(zhuǎn)。

控制器可以可操作地連接至致動器?？刂破骺梢跃幊坛僧敐M足至少一個打開條件時經(jīng)由致動器使活門構(gòu)件移動至打開位置。在一個實例中，當車輛已經(jīng)以預(yù)定閾值速度移動預(yù)定閾值時間時滿足至少一個打開條件。溫度傳感器可以可操作地連接至控制器并配置成檢測環(huán)境溫度。在另一個實例中，該至少一個打開條件包括當車輛已經(jīng)以預(yù)定閾值速度移動預(yù)定閾值時間時所滿足的第一打開條件以及當環(huán)境溫度高于閾值溫度時所滿足的第二打開條件。

多個位置可包括中間位置使得通氣段的第一部分和非通氣段的第二部分均通過孔可見?？刂破骺梢跃幊坛僧敐M足一個或多個中間條件時經(jīng)由致動器使活門構(gòu)件移動至中間位置。

控制器可以編程成當滿足至少一個關(guān)閉條件時經(jīng)由致動器使活門構(gòu)件移動至關(guān)閉位置。鼓風機可以定位在內(nèi)部區(qū)域并具有變速設(shè)定。腔室可以可操作地連接至入口面板。流體液位傳感器可配置成檢測相對于腔室底板的腔室中的流體液位。

控制器可以編程成當流體液位高于第一預(yù)定閾值流體液位且鼓風機的變速設(shè)定處于第一閾值速度設(shè)定或大于第一閾值速度設(shè)定時將活門構(gòu)件定位在關(guān)閉位置。該控制器可以編程成當流體液位高于第二預(yù)定閾值流體液位且鼓風機的變速設(shè)定低于第二閾值速度設(shè)定時將活門構(gòu)件定位在中間位置。

該組件可包括配置成檢測腔室中的預(yù)定氣體的氣味水平的氣味傳感器。當氣味水平高于預(yù)定閾值氣味水平時可以滿足該至少一個關(guān)閉條件。預(yù)定氣體可以是一氧化碳。預(yù)定氣體可以是硫的氧化物。當應(yīng)用于車輛時，該空氣入口組件提供優(yōu)化的空氣流條件，同時阻止因過多流體例如水侵入導致的其他系統(tǒng)的損壞。

當結(jié)合附圖時從用于實施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細描述中將容易了解本發(fā)明的以上特征和優(yōu)勢以及其他特征和優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是應(yīng)用于車輛的空氣入口組件的示意性局部透視圖，該組件具有處于打開位置的活門構(gòu)件；

圖2是取自圖1的組件的剖面2-2的示意性局部部分透視、部分剖視圖，其中活門構(gòu)件處于中間位置；

圖3是圖1的組件的示意性部分剖視圖，其中活門構(gòu)件處于關(guān)閉位置；

圖4是活門構(gòu)件的示意性透視圖；和

圖5是圖2的組件的示意性局部部分透視、部分剖視圖，其中活門構(gòu)件處于關(guān)閉位置。

具體實施方式

參照附圖，其中貫穿幾個視圖相同的附圖標記指代相同或相似的部件，圖1是應(yīng)用于車輛12的空氣入口組件10的示意性局部透視圖。應(yīng)當理解，該組件10可應(yīng)用于任何設(shè)備，包括但不限于車輛12。例如，組件10可應(yīng)用于農(nóng)機具、體育相關(guān)裝置、機器人設(shè)備或任何其他類型的設(shè)備。組件10可采取許多不同的形式且包括多種和/或替代部件和設(shè)施。盡管圖中示出了實例性組件10，但圖中所示的部件并不意圖為限制性。確實，可以使用附加的或替代的部件和/或?qū)嵤┓绞健?/p>

圖2是取自組件10的剖面2-2的示意性局部部分透視、部分剖視圖。圖3是組件10的示意性局部剖視圖。參照圖1-3，組件10包括入口面板14和活門構(gòu)件16。參照圖1-3，入口面板14具有限定孔20的第一入口壁18。參照圖2，第一入口壁18包括第一外側(cè)22和第一內(nèi)側(cè)24。參照圖3，入口面板14可包括第二入口壁26，其與第一入口壁18鄰接并相對于第一入口壁18以入口角度28定向以限定內(nèi)部區(qū)域30。在非限制性實例中，入口角度28可以為45度。第二入口壁26限定第二外側(cè)32和第二內(nèi)側(cè)34。

參照圖2-3，組件10選擇性地將吸入空氣A從外部區(qū)域36引導至內(nèi)部區(qū)域30。參照圖2-3，入口面板14可包括與第一入口壁18鄰接的第三入口壁38。第三入口壁38限定第三外側(cè)40和第三內(nèi)側(cè)42。外部區(qū)域36面向第一、第二和第三壁18、26和38的相應(yīng)的第一、第二和第三外側(cè)22、32、40。內(nèi)部區(qū)域30面向第一、第二和第三入口壁18、26和38的相應(yīng)第一、第二和第三內(nèi)側(cè)24、34、42。

參照圖2-3，第三入口壁38可包括向內(nèi)彎曲部分44(其中垂度面向內(nèi)部區(qū)域)，其在相交線46處緊靠活門構(gòu)件16。參照圖2-3，第三入口壁38可包括用于操作地將第三入口連接至部件比如車輛12的擋風玻璃50的向外彎曲部分48(其中垂度面向外部區(qū)域)。參照圖2-3，第三入口壁38可包括用于加強剛度的肋49。

圖4是活門構(gòu)件16的示意性透視圖。活門構(gòu)件16包括通氣段52，其具有各自由相應(yīng)間隙56隔開的多個開口54。在所示實施例中，開口54為大致的三角形且形狀均一且以多行58布置。然而，開口54和相應(yīng)間隙56可以是適合用于特定應(yīng)用的任何尺寸、形狀或數(shù)量并且可以是均一或非均一的。通氣段52操作用以提供外部區(qū)域36和內(nèi)部區(qū)域30之間的空氣流連通。

活門構(gòu)件16包括約束外部區(qū)域36和內(nèi)部區(qū)域30之間的空氣流連通的非通氣段(例如，由沒有孔洞的非多孔材料制成)?；铋T構(gòu)件16可以由適合材料制成。在一個實例中，活門構(gòu)件16由聚丙烯制成。

活門構(gòu)件16可相對于入口面板14在多個位置之間移動。參照圖1，活門構(gòu)件16示出為處于打開位置62，其中通氣段52通過孔20可見。參照圖3，活門構(gòu)件16示出為處于關(guān)閉位置64，其中非通氣段60通過孔20可見。在一個實例中，當活門構(gòu)件16處于打開位置62時僅通氣段52通過孔20可見，且當活門構(gòu)件16處于關(guān)閉位置64時僅非通氣段60通過孔20可見。參照圖2，活門構(gòu)件16示出為處于中間位置66，其中通氣段52的第一部分68和非通氣段60的第二部分70均通過孔20可見。參照圖3，當活門構(gòu)件16處于打開位置62時，假想非通氣輪廓60A顯示非通氣段60的位置。

參照圖4，活門構(gòu)件16可包括弓形主面板72，其具有主外側(cè)74(面向外部區(qū)域)、主內(nèi)側(cè)76(面向內(nèi)部區(qū)域)以及第一和第二端78、80。參照圖3，通氣段52和非通氣段60可以形成和定位在弓形主面板72上。通氣段52相對于原點87在弓形主面板72上對向第一角度86。類似地，非通氣段60相對于原點87對向第二角度92?；铋T構(gòu)件16可包括相對于原點87對向第三角度96的次要非通氣段94。在一個實例中，第一、第二和第三角度86、92和96分別為27.5、27.5和10度。第一、第二和第三角度86、92和96可以基于手頭的應(yīng)用而改變。第一角度86可以等于第二角度92。

參照圖4，活門構(gòu)件16包括第一和第二側(cè)活門面板98、100，其各自具有在它們的相應(yīng)第一邊緣106、108緊靠弓形主面板72的相應(yīng)本體102、104。第一和第二側(cè)活門面板98、100包括與所述相應(yīng)第一邊緣106、108鄰接的相應(yīng)第二邊緣110、112。第一和第二側(cè)活門面板98、100包括與所述相應(yīng)第一邊緣106、108鄰接的相應(yīng)第三邊緣114、116。第一和第二側(cè)活門面板98、100可形成大致的三角形形狀。第一和第二側(cè)活門面板的相應(yīng)第二邊緣110、112可各自與弓形主面板72的第二端80水平或共平面(即，參見示出圖4中的共用平面P)。活門構(gòu)件16可包括從第一側(cè)活門面板98的外側(cè)122延伸的第一和第二支柱118、120。

圖5是圖2的組件的示意性局部部分透視、部分剖視圖，其中活門構(gòu)件16處于關(guān)閉位置64。參照圖5，致動器124可以可操作地連接至活門構(gòu)件16并配置成移動活門構(gòu)件16。在一個實例中，致動器124是電動機。致動器124可以是線性致動器、旋轉(zhuǎn)致動器、步進電機、形狀記憶合金或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他類型的致動器。活門構(gòu)件16可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式進行機械化。

在圖5所示的實施例中，致動器124可以配置成經(jīng)由鏈節(jié)126驅(qū)動或移動活門構(gòu)件16。致動器124可以剛性地連接至鏈節(jié)126?；铋T構(gòu)件16可以相對于第一立柱118處的鏈節(jié)126可旋轉(zhuǎn)地樞轉(zhuǎn)。第一立柱118可延伸穿過鏈節(jié)126的第一孔洞128。參照圖5，致動器124的運動使鏈節(jié)126沿方向130(示于圖5)移動，轉(zhuǎn)而引起活門構(gòu)件16的運動，由箭頭132表示(示出圖3和5)。參照圖5，鏈節(jié)126(實線)示出為處于打開位置62。當活門構(gòu)件16處于打開位置62時，假想鏈節(jié)輪廓126A顯示鏈節(jié)126的位置。致動器124可包括軸(未示出)，其配置成裝配入鏈節(jié)126的第二孔洞(未示出)中。

參照圖5，致動器124可以經(jīng)由支架134附接到第三入口壁38。然而，致動器124可以以任何適當方式附接到入口面板14以及附接到入口面板14的任何部分。支架134可包括第一、第二和第三支架側(cè)136、138、140使得第一支架側(cè)136與第二和第三支架側(cè)138、140中的每一個鄰接并垂直。參照圖5，活門構(gòu)件16可經(jīng)由連接器142附接到入口面板14，該連接器142剛性附接到入口面板14。連接器142可以與入口面板14的第二入口壁26一體地形成。第一側(cè)活門面板98的第二立柱120可以配置成裝配入連接器142的狹槽144。

參照圖3，鼓風機146可以定位到內(nèi)部區(qū)域30。鼓風機146可以為加熱、通風和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)單元(未示出)的一部分。鼓風機146可具有變速設(shè)定并可配置成將空氣流從內(nèi)部區(qū)域30引導至外殼148，比如乘客車廂。參照圖2-3，入口面板14的第二入口壁26可包括多個次級通風口140，該次級通風口140允許空氣流進一步從外部區(qū)域36到內(nèi)部區(qū)域30。第二入口壁26可包括從鄰接次級通風口150的第二內(nèi)側(cè)34延伸的相應(yīng)限流器152。限流器152可配置成朝鼓風機146引導空氣流。

參照圖3，組件10可包括可操作地連接至致動器124和活門構(gòu)件16的控制器154?？刂破?54包括在其上記錄有用于控制活門構(gòu)件16的位置的指令的有形、非瞬時性存儲器158?？刂破?54可以編程成當滿足至少一個打開條件時經(jīng)由致動器124使活門構(gòu)件16移動到打開位置62(圖1)?？刂破?54可以編程成當滿足至少一個關(guān)閉條件時經(jīng)由致動器124使活門構(gòu)件16移動到關(guān)閉位置64(圖3)?？刂破?54可以編程成當滿足至少一個中間條件時經(jīng)由致動器124使活門構(gòu)件16移動到中間位置66(圖2)。

如果組件10被應(yīng)用于車輛12，則當車輛12被關(guān)斷時活門構(gòu)件16可以置于關(guān)閉位置64。一旦接通車輛12，則當分別滿足至少一個打開條件或中間條件時活門構(gòu)件16可以置于打開位置62或中間位置66。在一個實例中，當車輛12已經(jīng)以預(yù)定第一閾值速度移動預(yù)定第一閾值時間時滿足打開條件。這使得在擋風玻璃50之上積聚的任何碎片在打開活門構(gòu)件16之前通過車輛12的運動按空氣動力學除去。

參照圖3，組件10可包括可操作連接至控制器154并配置成檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器160。打開條件可包括當環(huán)境溫度高于閾值環(huán)境溫度時所滿足的第一打開條件以及當車輛12已經(jīng)以預(yù)定第一閾值速度移動預(yù)定第一閾值時間時所滿足的第二打開條件。在一個實例中，閾值第一閾值速度為30英里/小時，預(yù)定第一閾值時間為6分鐘?？刂破?54可編程成當滿足第一和第二打開條件二者時將活門構(gòu)件16移動到打開位置62。實例性閾值環(huán)境溫度為30F。這使得在擋風玻璃之上積聚的雪或冰被融化或者按空氣動力學被除去。

中間條件可包括當環(huán)境溫度高于閾值環(huán)境溫度時所滿足的第一中間條件以及當車輛12已經(jīng)以預(yù)定第二閾值速度移動預(yù)定第二閾值時間時所滿足的第二中間條件?？刂破?54可編程成當滿足第一和第二中間條件二者時將活門構(gòu)件16移動到中間位置66。在一個實例中，預(yù)定第二閾值速度為20英里/小時，預(yù)定第一閾值時間為4分鐘。

參照圖3，腔室162可以可操作地連接至入口面板14。腔室162可以為車輛12的集氣室并鄰近擋風玻璃50的邊緣定位。參照圖3，組件10可包括流體液位傳感器164，其配置成檢測腔室162中的流體液位165并相對于腔室底板166測量。腔室底板166可收集進入內(nèi)部區(qū)域30的流體，比如雨水。在一個實例中，當流體液位165高于預(yù)定閾值流體液位時滿足至少一個關(guān)閉條件。在另一個實例中，關(guān)閉條件可包括必須均滿足的第一和第二關(guān)閉條件，例如，當流體液位165高于第一預(yù)定閾值流體液位時所滿足的第一關(guān)閉條件以及當鼓風機146的變速設(shè)定低于第一閾值速度設(shè)定時所滿足的第二關(guān)閉條件。當以閾值速度設(shè)定或高于閾值速度設(shè)定進行操作時，這阻止通過活門構(gòu)件16進入的流體干擾鼓風機146。

控制器154可以編程成當流體液位165高于第二預(yù)定閾值流體液位且鼓風機146的變速設(shè)定低于第二閾值速度設(shè)定時將活門構(gòu)件16定位在中間位置66(示于圖2)。第一部分68相對于中間位置66中的第二部分70的相應(yīng)尺寸可以基于所需空氣流的量以及空氣的可獲取資源的數(shù)量。

參照圖3，組件10可包括可操作連接至控制器154并配置成檢測預(yù)定氣體的氣味水平的氣味傳感器168。氣味傳感器168可以安裝在腔室162的壁上。在一個實例中，當由氣味傳感器168檢測的氣味水平高于預(yù)定閾值氣味水平時滿足至少一個關(guān)閉條件。換句話說，控制器154可以編程成如果檢測到不期望的氣味或氣體則經(jīng)由致動器124將活門構(gòu)件16移動到關(guān)閉位置64?？梢曰谔囟☉?yīng)用選擇預(yù)定氣體。該預(yù)定氣體可以是一氧化碳。預(yù)定氣體可以是硫的氧化物。氣味傳感器168可包括傳感器材料170和電子接口172。傳感器材料170可以對預(yù)定氣體敏感并且當與預(yù)定氣體的分子接觸時發(fā)生電子或物理性質(zhì)的變化。電子或物理性質(zhì)比如電阻或電壓的變化與所檢測氣味的量成比例。傳感器材料170的響應(yīng)可以由電子接口172記錄，該電子接口172將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值用于傳送到控制器154。

應(yīng)當理解，氣味傳感器168可以應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型的傳感器材料170。傳感器材料170可包括金屬氧化物半導體(MOSFET)設(shè)備、導電聚合物或由添加導電材料比如碳黑的非導電聚合物配置成的聚合物復合物。傳感器材料170可包括石英晶體，其通過測量石英晶體共振器的頻率變化而作為測量每單位面積質(zhì)量的一種方式。傳感器材料170可包括表面聲波(SAW)，它們?yōu)橐蕾囉诒砻媛暡ǖ恼{(diào)制來感測物理現(xiàn)象的一類微電機械系統(tǒng)(MEMS)。

往后參照圖1，車輛12可包括車頂174、機罩176、前窗178、擋風玻璃刮水片180，另外還有擋風玻璃50。第一入口壁18可沿著車輛12的寬度橫向延伸。當應(yīng)用于車輛12時，組件10提供優(yōu)化的空氣流狀況，同時當不需要另外的空氣流時保護在入口面板14之下的部件。參照圖1，第二入口壁26可包括在遠端181處的多個彎曲，包括第一波谷182、第二波谷184和在第一和第二波谷182、184之間的峰186。這些彎曲配置成保護入口面板14之下的部件。當應(yīng)用于車輛12時，控制器154可以為車輛12的其他控制模塊的整體部分或者可操作地連接至車輛12的其他控制模塊的分離模塊。車輛12可以為任何乘客或者商務(wù)汽車比如混合電動車輛，包括插入式混合電動車輛、增程式電動車輛、燃料電池或其他車輛。

如上所述，圖1的控制器154可包括應(yīng)用操作系統(tǒng)或處理器156的計算設(shè)備和用于存儲或執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令的存儲器158。計算機可執(zhí)行指令可從使用各種編程語言和/或技術(shù)創(chuàng)建的計算機程序匯編或編譯，包括但不限于，且單獨地或組合地，Java^TM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。通常，處理器156(例如微處理器)從存儲器接收指令，并且執(zhí)行這些指令，由此執(zhí)行一個或多個過程，包括本文所述的過程中的一個或多個。這樣的指令和其他數(shù)據(jù)可使用各種計算機可讀介質(zhì)存儲和傳輸。

存儲器158可包括計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)(也稱為處理器可讀介質(zhì))包括任何非瞬時性(例如有形)介質(zhì)，其參與提供可由計算機(例如通過計算機的處理器)讀取的數(shù)據(jù)(例如指令)。這樣的介質(zhì)可采取很多形式，包括但不限于，非易失性介質(zhì)和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)可包括例如光盤或磁盤以及其他永久存儲器。易失性介質(zhì)可包括例如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，其可構(gòu)成主存儲器。這樣的指令可通過一個或多個傳輸介質(zhì)傳輸，包括同軸電纜、銅線和光纖(包括構(gòu)成耦合到計算機處理器的系統(tǒng)母線的導線)。計算機可讀介質(zhì)的一些形式包括例如軟磁盤、軟盤、硬盤、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其他光學介質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、具有孔圖案的任何其他物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存儲芯片或存儲盒、或計算機可讀的任何其他介質(zhì)。

查詢表、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)資源庫或本文所述的其他數(shù)據(jù)存儲可包括用于存儲、訪問和提取各種類型數(shù)據(jù)的各種機制，包括層級數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)中的文件集、專用格式的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)等。每一個這樣的數(shù)據(jù)庫可包括在采用計算機操作系統(tǒng)的計算裝置中，例如上面提及的那些中的一個，并且可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)以多種方式中的任何一種或多種訪問。文件系統(tǒng)可從計算機操作系統(tǒng)中訪問，并且可包括以各種格式存儲的文件。除了用于生成、存儲、編輯和執(zhí)行存儲的程序的語言，比如以上所提及的PL/SQL語言，RDBMS可采用結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)。

詳細說明和附圖或圖支持和描述本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)詳細描述了用于實施本發(fā)明的最佳模式和其他實施例，但存在用于實踐所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的各種替代設(shè)計和實施例。此外，附圖中所示的實施例或本說明書中提及的各種實施例的特征不一定要理解為彼此獨立的實施例。而是，可能的是，實施例的示例之一描述的特征中的每一個可以與來自其他實施例的一個或多個其他期望特征組合，從而導致其他實施例不以文字描述或參照附圖來描述。因此，這些其他實施例落入所附權(quán)利要求的范圍的框架內(nèi)。