技术领域
[0001] 本
发明属于汽车领域，具体来说，是一种减小汽车外壳轮拱处风阻的结构。
背景技术
[0002]
盘式制动器是汽车的一种制动装置，在
盘式制动器中，
制动盘是旋转元件，
制动钳是固定元件。汽车制动时，制动钳上的制动
块在液压系统的作用下紧压在制动盘的表面，使制动块和制动盘之间产生巨大的
摩擦力，以达到制动的效果。但在制动的过程中会产生大量的热，而这些热量绝大部分被盘式制动器吸收，使盘式制动器的
温度急剧升高，若不及时将热量散去，很容易使盘式制动器发生形变，影响盘式制动器的制动效果
[0003] 目前，为了给盘式制动器
散热，市面上绝大部分的汽车外壳在
车轮的
位置处都是设计有一个圆弧形的轮拱，轮拱能使气流吹过盘式制动器，带走盘式制动器上的热量，进而降低盘式制动器的温度。但在汽车的行驶过程中，轮拱的存在会扰乱风吹过汽车
车身时的方向，增大汽车的行驶阻力，而汽车行驶的速度越快，轮拱带来的阻力就越大，汽车克服阻力所消耗的
能量就越多。为了降低轮拱带来的风阻的影响，有一些汽车外壳上的轮拱被设计成了半开状，但半开状的轮拱不利于热量的快速消散，使盘式制动器处于高温的时间过长，这很可能会导致液压系统中的液压油
气化，影响盘式制动器的制动效果，威胁行车安全。
发明内容
[0004] 本发明目的是旨在提供一种能在汽车高速行驶时减小汽车阻力，同时对盘式制动器制动后的散热效果影响较小的结构。
[0005] 为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 减小汽车外壳轮拱处风阻的结构，包括设置在汽车外壳上的挡风结构和与汽车的制动钳相连的反挡风结构。
[0007] 所述挡风结构又包括卷布筒、挡风布和拉布杆；
[0008] 所述卷布筒呈圆台状，该卷布筒设置在汽车外壳上，且卷布筒位于轮拱的迎风侧；所述卷布筒两端圆面的中心位置均固定有
转轴；所述转轴的端部套有圆环状的固定环，所述固定环的外壁上设置有
连接杆，该连接杆的一端与固定环的外壁固定连接，该连接杆的另一端固定在汽车外壳上，外力作用下，转轴可相对于固定环转动；所述转轴上设置有
发条弹簧；所述发条弹簧的内端与转轴固定连接，所述发条弹簧的外端与汽车外壳固定连接；
[0009] 所述挡风布由布料或塑料膜等质地柔软的材料制成，该挡风布5的表面呈扇环形，该扇环形的两个弧边为同心圆，且挡风布5上下两个弧长的比等于卷布筒4上、下两个端面周长的比；所述挡风布的一端与卷布筒固定连接，所述挡风布的另一端与拉布杆固定连接；
[0010] 所述拉布杆的一端固定有圆环状的转环，所述转环内设置有与转环内径相匹配的固定柱，所述固定柱固定在汽车外壳上，该固定柱位于轮拱的上方；外力作用下，拉布杆6可相对于固定柱转动；所述拉布杆上固定有迎风板。
[0011] 所述反挡风结构又包括设置在汽车的制动钳上的气液转环箱、导气管、气压缸，
推杆、棘爪筒和
棘轮；所述气液转换箱为内部盛装有液体的
箱体；所述气液转换箱一侧的箱壁与制动钳的壳壁固定为一体；所述导气管的一端与气液转换箱连通，所述导气管的另一端的气压缸连通；所述气压缸的内部设置有密封的
活塞，外力作用下，所述活塞可在气压缸的内部往复移动；所述推杆的一端与活塞固定连接，在卷布筒和转轴的中心设置有供推杆移动的通孔，所述推杆的另一端位于该通孔内；所述推杆呈螺旋的片状，且推杆的截面为长方形，所述推杆截面的长度由位于通孔内的一端向与活塞连接的一端逐渐变大；所述棘轮呈圆环状，该棘轮的
轮齿设置在棘轮的内缘，所述棘轮与转轴连接；在转轴上设置有与棘轮匹配的安装槽，所述棘轮固定在安装槽中；所述棘爪筒呈圆柱筒状，所述棘爪筒的端板的中心设置有长条状的、宽度与推杆相匹配的扭转孔，且推杆位于扭转孔中；所述棘爪筒的
侧壁上设置有与轮齿相匹配的棘爪，所述棘爪带有
磁性，所述棘爪的一端设置有安装
耳，所述棘爪与安装耳通过销轴连接，所述安装耳固定在棘爪筒的侧壁上，外力作用下，棘爪可相对于安装耳转动；所述棘爪筒与棘轮转动连接。
[0012] 所述棘爪筒的内腔中设置有滑杆；所述滑杆位于推杆的一侧，且滑杆的两端分别位于扭转孔的两侧，所述滑杆的两端设置有导向凸台，所述导向凸台固定在棘爪筒的端板上，所述导向凸台上设置有导向滑槽，所述滑杆的端部位于该导向滑槽中，外力作用下，滑杆可在导向滑槽内往复移动。
[0013] 所述滑杆的中部设置有顶杆，所述棘爪筒的外壁上设置有供顶杆穿过的长条状的开孔；所述顶杆由下顶杆、弹簧和上顶杆组成，所述下顶杆的一端固定在滑杆的中部，所述下顶杆的另一端与弹簧的一端固定连接，所述弹簧的另一端与上顶杆的一端固定连接；所述上顶杆的另一端与棘爪固定连接，所述推杆分为三部分，包括常态位于通孔内且侧边不足以顶起顶杆的
定位段，常态位于通孔外且可以将顶杆顶起的传动段，以及平滑连接定位段和传动段的过渡段。
[0014] 本发明由于上述设计所具有的的优点是：当汽车快速行驶时，气流吹过挡风板，使挡风板带动拉布杆转动，则使拉布杆拉动挡风布被气流吹到轮拱的背风侧，挡风布将轮拱遮蔽，使气流可以沿挡风布流过汽车外壳，减小了汽车的行驶阻力；由于反挡风结构通过棘爪和轮齿的
啮合作用于挡风结构，而当汽车快速行驶时，棘爪
吸附在棘爪筒上，则使反挡风结构无法作用于挡风结构，使挡风布能顺利地被拉开；当汽车
刹车时，高温使气液转换箱中的液体气化，增大了气压缸中的压力，使推杆向前推动，从而使棘爪筒转动，并通过顶杆将棘爪顶起与轮齿啮合，使棘轮随棘爪筒一起转动，进而使卷布筒转动将挡风布卷在卷布筒上，使轮拱处于无遮蔽状态，气流则能通过轮拱给制动器降温散，直至气液转换箱中的气液再次
液化；发条弹簧能在卷布筒转动时发生形变而具有使卷布筒复位的扭转弹力，在汽车停止时，发条弹簧能使卷布筒旋转复位，使挡风布在汽车停止时始终被卷到在卷布筒上。
附图说明
[0015] 本发明可以通过附图给出的非限定性
实施例进一步说明；
[0016] 图1为本发明的结构示意图；
[0017] 图2为本发明的透视图；
[0018] 图3为本发明的气液转换箱的结构示意图；
[0019] 图4为本发明的推杆与棘爪筒连接处的结构示意图；
[0020] 图5为本发明的棘轮、棘爪筒和一定限位环的爆炸视图；
[0021] 图6为本发明的棘爪与轮齿啮合时的结构示意图；
[0022] 图7为本发明的棘爪吸附在棘爪筒上的结构示意图；
[0023] 图8为本发明的棘爪筒内部的结构示意图；
[0024] 图9为本发明的的棘爪筒的结构示意图；
[0025] 图10为本发明的卷布筒的剖视图；
[0026] 主要元件符号说明如下：1、汽车外壳；2、制动钳；3、轮拱；4、卷布筒；5、挡风布；6、拉布杆；7、转轴；8、固定环；9、发条弹簧；10、转环；11、气液转换箱；12、导气管；13、气压缸；14、推杆；15、棘爪筒；16、棘轮；17、轮齿；18、扭转孔；19、安装耳；20、棘爪；21、迎风板；22、滑杆；23、下顶杆；24、弹簧；25、顶杆；26、安装部；27、安装环；28、液体
回流管；29、挡风板；30、限位杆；31、
压板；32、移动限位环；33、导向凸台。
具体实施方式
[0027] 为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
[0028] 参照附图1至10：图中的减小汽车外壳轮拱处风阻的结构，包括设置在汽车外壳1上的挡风结构和与汽车的制动钳2相连的反挡风结构
[0029] 挡风结构又包括卷布筒4、柔软的挡风布5和拉布杆6；
[0030] 卷布筒4呈一端粗一端细的圆台状，即卷布筒4侧壁的平面展开图形为扇环形；该卷布筒4设置在汽车外壳上，且卷布筒4位于轮拱3的迎风侧，迎风侧为汽车行驶时轮拱3先与气流
接触的一侧；卷布筒4两端圆面的中心位置均固定有转轴7；在转轴7的端部套有圆环状的固定环8，在固定环8的外壁上设置有连接杆，该连接杆的一端与固定环8的外壁固定连接，该连接杆的另一端固定在汽车外壳1上，外力作用下，转轴7可相对于固定环8转动；该转轴7上设置有发条弹簧9；该发条弹簧9的内端与转轴7固定连接，该发条弹簧9的外端与汽车外壳1固定连接；外力作用下，卷布筒4转动时，转轴7随卷布筒4一起转动，与转轴7连接的发条弹簧9随之产生形变而具有了使转轴7回复原位的扭转弹力。
[0031] 挡风布5由布料或塑料膜等质地柔软的材料制成，该挡风布5的表面呈扇环形，该扇环形的两个弧边为同心圆，且挡风布5上下两个弧长的比等于卷布筒4上、下两个端面周长的比；该挡风布5的一端与卷布筒4固定连接，该挡风布5的另一端与拉布杆6固定连接；常态下，挡风布5缠绕在卷布筒4上，外力作用下，拉布杆6可拉动挡风布5，使缠绕在卷布筒4上的挡风布5被拉伸展开而使挡风布5的另一端位于轮拱3的背风侧背风侧为汽车行驶时轮拱3后与气流接触的一侧，由于挡风布5与卷布筒4连接的一端始终位于轮拱3的迎风侧，则在外力作用下，拉布杆6可拉动挡风布5将轮拱3遮蔽。
[0032] 拉布杆6的一端固定有圆环状的转环10，该转环10内设置有与转环10内径相匹配的固定柱，该固定柱固定在汽车外壳1上，且固定柱位于轮拱3的正上方，扇环形的挡风布5的圆心位于固定柱的
中轴线上，外力作用下，拉布杆6可相对于固定柱转动，且拉布杆6转动轴线与卷布筒4的中轴线相交；在拉布杆6上固定有迎风板21，该迎风板21为一块矩形板；汽车快速行驶时，气流吹过挡风板21，使挡风板21起到类似风帆的作用带动拉布杆6转动，使拉布杆6被气流吹到轮拱3的背风侧，同时，缠绕在卷布筒4上的挡风布5也随拉布杆6的转动而被拉伸展开将轮拱3遮蔽，在拉布杆6拉动挡风布5的同时，卷布筒4转动，卷布筒4的转动使发条弹簧9产生形变而具有使卷布筒4旋转复位的扭转弹力，在汽车减速或停止时，气流带来的力减小或消失，发条弹簧9使卷布筒4旋转复位，挡风布5再次被卷到挡风布4上，而使轮拱3失去遮蔽。
[0033] 该反挡风结构又包括设置在汽车的制动钳2上的气液转环箱11、导气管12、气压缸13，推杆14、棘爪筒15和棘轮16；
[0034] 气液转换箱11为内部盛装有液体的箱体；气液转换箱11一侧的箱壁与制动钳2的壳壁固定为一体，使制动钳2上的热量能快速地传递到气液转环箱2上，在气液转换箱11的温度过高时，气液转换箱11中的液体会气化。
[0035] 导气管13的一端与气液转换箱11连通，导气管13的另一端的气压缸13连通；在气压缸13的内部设置有密封的活塞，外力作用下，所述活塞可在气压缸的内部往复移动；
[0036] 该推杆14的一端与活塞固定连接，在卷布筒4和转轴7的中心设置有供推杆14移动的通孔，推杆14的另一端位于该通孔内；该推杆14呈螺旋的片状，且推杆14的截面为长方形，推杆14截面的长度由位于通孔内的一端向与活塞连接的一端逐渐变大，即推杆的形状为一端粗一端细；在汽车刹车时，制动钳的温度升高，同时气液转化箱2的温度升高，当温度超过气液转换箱11中的液体的沸点时会使液体气化为气体，气体通过导气管3进入气压缸4中推动活塞移动，则推杆14会随活塞一起移动。
[0037] 棘轮16呈圆环状，该棘轮16的轮齿17设置在棘轮16的内缘，该棘轮16与转轴7连接；在转轴7上设置有与棘轮16匹配的安装槽，棘轮16固定在安装槽中。
[0038] 该棘爪筒15呈圆柱筒状，在棘爪筒15的端板的中心设置有长条状的、宽度与推杆14相匹配的扭转孔18，且推杆14位于扭转孔18中；在棘爪筒15的侧壁上设置有与轮齿17相匹配的棘爪20，该棘爪20由磁化后的高
碳钢制成，棘爪20具有永磁性，常态下，棘爪20吸附在棘爪筒15上；棘爪20的一端设置有安装耳19，棘爪20与安装耳19通过销轴连接，该安装耳
19固定在棘爪筒15的侧壁上，外力作用下，棘爪20可相对于安装耳19转动；该棘爪筒15与棘轮16转动连接，在棘爪筒15的侧壁上固定有圆环状的安装部26，在棘轮16的一端固定有圆环状的安装环27，该安装部26位于该安装环27的内腔中，且安装部26与安装环27转动连接；
常态下，在转轴7转动时，与转轴7固定连接的棘轮16随转轴7一起转动，棘爪20吸附在棘爪筒15上而不与轮齿17接触，则棘轮16相对于棘爪筒15转动，而棘爪筒15仍保持常态。
[0039] 在棘爪筒15的内腔中设置有滑杆22；该滑杆22位于推杆14的一侧，且滑杆22的两端分别位于扭转孔18的两侧，在滑杆22的两端设置有导向凸台32，该导向凸台32固定在棘爪筒15的端板上，在导向凸台32上设置有导向滑槽，滑杆22的端部位于该导向滑槽中，外力作用下，滑杆22可在导向滑槽内往复移动。
[0040] 所述滑杆22的中部设置有顶杆，所述棘爪筒15的外壁上设置有供顶杆穿过的长条状的开孔；所述顶杆由下顶杆23、弹簧24和上顶杆25组成，所述下顶杆23的一端固定在滑杆22的中部，所述下顶杆23的另一端与弹簧24的一端固定连接，所述弹簧24的另一端与上顶杆25的一端固定连接；所述上顶杆25的另一端与棘爪20固定连接。在汽车刹车时，推杆14在气压的作用下向前推动，使推杆14在卷布筒5之外的部分逐渐通过扭转孔18进入到卷布筒内；由于推杆14呈螺旋状，推杆14向前推动的过程中，推杆14的边部抵在扭转孔18的孔壁上，产生使棘爪筒15转动的扭转力而使棘爪筒15转动，同时推杆14较大的一端逐渐被推过扭转孔18，位于推杆14一侧的滑杆22在推杆14的作用下向棘爪所在方向移动，连接在滑杆
22和棘爪之间的顶杆将吸附在棘爪筒15上的棘爪20顶起，使棘爪20与轮齿17啮合形成内啮式棘轮结构，在推杆14继续前进的过程中，推杆14通过扭转孔18时的尺寸不再改变，而棘爪筒15在扭转力的作用下继续转动，而与轮齿17啮合的棘爪20则推动棘轮16转动，则固定在转轴7上的棘轮16带动卷布筒4转动，卷布筒4的转动将遮蔽轮拱3的挡风布5卷起，使轮拱3处于无遮蔽状态，气流则能通过轮拱3给制动器降温散热，将制动钳的温度降低，气压缸中的气体逐渐
冷却液化，气压缸内气压降低，推杆14逐渐往回运动，棘爪筒15反向旋转，棘爪
20划过轮齿17使弹簧24压缩，弹簧24的压缩能避免了顶杆被折断或推杆14被折断；随着推杆14的逐渐复位，棘爪20在磁力的作用下也逐渐吸附在棘爪筒15的表面，使反挡风结构回复到常态。
[0041] 为了使气体在气压缸中冷却为液体后还能再流回气液转换箱11中，上述实施例中，优选地：在气压缸13的中部设置有液体回流管28，所述液体回流管的一端与气压缸13连通，所述液体回流管13的另一端与气液转换箱11的外壁连通。
[0042] 为了避免汽车行驶时气流从卷布筒4进入轮拱3，上述实施例中，优选地：卷布筒4的迎风侧设置有挡风板29，所述挡风板29固定在汽车外壳1上；由于卷布筒4与汽车外壳1之间存在空隙，在汽车行驶时，气流可以通过空隙进入轮拱3，给汽车的行驶带来阻力，挡风板29设置在卷布筒的迎风侧可以避免气流通过卷布筒4与汽车外壳1之间存在空隙。
[0043] 为了避免在拉布杆6将挡风布扯坏，上述实施例中，优选地：在轮拱3的背风侧设置有限位杆30，限位杆30用来限制拉布杆6的转动弧度，当气流吹过迎风板21带动拉布杆6转动时，拉布杆6最大只能转动带限位杆30处，避免了在气流吹过时，拉布杆6将挡风布5从卷布筒4上全部拉出后仍继续拉扯挡风布5将挡风布5损坏。
[0044] 为了时挡风布5能更好地将轮拱3遮蔽，上述实施例中，优选地：在挡风布5上设置有压板31；压板31的两端固定在汽车外壳1上，压板31与汽车外壳之间形成供挡风布5穿过的空腔，且压板31设置在卷布筒4与轮拱3之间；由于卷布筒4与汽车外壳1之间存在空隙，在挡风布5将轮拱3遮蔽时，挡风布5与汽车外壳1之间也存在空隙，使挡风布5不能很好地将轮拱3遮蔽，压板31能将挡风布5压在汽车外壳1上使挡风布5与汽车外壳1贴合，从而使挡风布5能更好地将轮拱3遮蔽。
[0045] 为了使盘式制动器
通风扇热的时间更加合理，上述实施例中，优选地：气液转换箱11中设置的液体的沸点在150℃与300℃之间，如丙三醇、二甘醇等。
[0046] 为了避免棘爪筒15在推杆14的移动过中随推杆14在轴线方向上移动，上述实施例中，优选地：在棘轮16上设置有限制棘爪筒15轴向移动限位环32；该移动限位环32设置在棘轮16的端部，移动限位环32也能起到保护棘爪20和轮齿17的作用，避免灰尘泥土等杂物进入棘轮16中。
[0047] 采用本发明设计的减小汽车外壳轮拱处风阻的结构是这样工作的：
[0048] 当汽车处于停车或缓慢行驶状态时，挡风布5卷在卷布筒4上处于轮拱3的迎风侧，与挡风布5连接的迎风板21也处于轮拱3的迎风侧，棘爪20吸附在棘爪筒15上。
[0049] 当汽车快速行驶时，挡风结构工作；快速行驶的汽车使气流吹过挡风板21，使挡风板21带动拉布杆6转动，则使拉布杆6拉动挡风布5被气流吹到轮拱3的背风侧，挡风布5将轮拱3遮蔽，同时，卷在卷布筒4上的挡风布5被拉伸展开使卷布筒4转动，卷布筒4的转动使发条弹簧9产生形变而具有使卷布筒4旋转复位的扭转弹力；由于棘爪20吸附在棘爪筒15上，棘爪20和轮齿17没有啮合，与卷布筒4一起转动的棘轮16则不会影响到棘爪筒15的运动状态，在卷布筒4转动的过程中棘爪筒15保持不动。
[0050] 当汽车刹车时，反挡风结构工作；汽车刹车使制动器产生大量的热，制动钳2的温度升高，与制动钳2固定的气液转换箱11的温度同时升高，当温度超过245℃时，二甘醇气化，二甘醇气体通过导气管3进入气压缸13中使活塞移动，活塞的移动使推杆14向前推动使推杆14在卷布筒5之外的部分逐渐通过扭转孔18进入到卷布筒内；在推杆14向前推动的过程中，推杆14的边部抵在扭转孔18的孔壁上，产生使棘爪筒15转动的扭转力而使棘爪筒15转动，同时推杆14较大的一端逐渐被推过扭转孔18，位于推杆14一侧的滑杆22在推杆14的作用下向棘爪20所在方向移动，连接在滑杆22和棘爪之间的顶杆将吸附在棘爪筒15上的棘爪20顶起，使棘爪20与轮齿17啮合，在推杆14继续前进的过程中，推杆14通过扭转孔18时的尺寸不再改变，而棘爪筒15在扭转力的作用下继续转动，而与轮齿17啮合的棘爪20则推动棘轮16转动，则固定在转轴7上的棘轮16带动卷布筒4转动，卷布筒4的转动将遮蔽轮拱3的挡风布5卷起，使轮拱3处于无遮蔽状态，气流则能通过轮拱3给制动器降温散热，将刹车结束制动钳2与气液转换箱11的温度降低至245℃以下时，二甘醇逐渐液化，气压缸内气压降低，推杆14逐渐往回运动，棘爪筒15反向旋转，棘爪20从轮齿17的表面划过，使棘爪筒5的反转不能带动棘轮16转动，棘爪20划过轮齿17时使弹簧24压缩弯曲，弹簧24的压缩弯曲能时避免了顶杆被折断或推杆14被折断；随着推杆14的逐渐复位，棘爪20在磁力的作用下也逐渐吸附在棘爪筒15的表面，使反挡风结构整体回复到初始状态。
[0051] 当汽车再次
加速时，挡风结构工作，之后的工作过程与上述工作过程相同，在此不再赘述。
[0052] 以上对本发明提供的减小汽车外壳轮拱处风阻的结构进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。
