專利名稱：汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于汽車空調(diào)技術(shù)領域，具體涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)的風 門控制裝置。
技術(shù)背景目前，較低配置的汽車空調(diào)控制盒對HVAC(供暖、通風和空氣調(diào)節(jié)) 總成上的風門驅(qū)動方式以拉絲驅(qū)動較為常見，其成本也較低。所謂拉 絲驅(qū)動是指空調(diào)控制盒上的旋鈕與控制盒背面的齒輪機構(gòu)鋼性同軸連 接，用于驅(qū)動HVAC風門的硬拉絲一端連接到控制盒齒輪機構(gòu)上， 一端 連接到風門或者風門撥盤機構(gòu)上，當轉(zhuǎn)動旋鈕時，控制盒上的齒輪機 構(gòu)帶動拉絲運動，拉絲帶動風門旋轉(zhuǎn)，從而達到調(diào)節(jié)風門角度的目的。目前國內(nèi)普遍采用的是旋轉(zhuǎn)式風門，由于風向始終是從出風口內(nèi) 側(cè)向指向出風口外側(cè)，就會產(chǎn)生一個向外的推力。當空調(diào)運行而風門 處于關(guān)閉狀態(tài)時，就需要在空調(diào)鼓風機工作的情況下打開風門，風門 需繞著轉(zhuǎn)動軸向出風口內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，在此轉(zhuǎn)動過程中風門必須克服風流 產(chǎn)生的推力才能打開出風口，而這個推力就會通過風門操縱機構(gòu)傳遞 給拉絲，通過拉絲再傳遞給旋鈕，最終導致旋鈕轉(zhuǎn)動時扭矩增大，使 操作者產(chǎn)生不舒適及不便操縱的感覺。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，以達到 降低開啟風門的阻力，提高操作舒適性的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種汽車空調(diào)系 統(tǒng)的風門控制裝置，包括旋鈕、控制盒和拉絲，本裝置還包括由拉絲 驅(qū)動的傳動機構(gòu)和導向裝置，板狀的風門與導向裝置為滑動配合，所 述的傳動機構(gòu)驅(qū)動風門沿導向裝置限定的方向運動。由上述技術(shù)方案可知，由于本發(fā)明將旋轉(zhuǎn)式風門改變?yōu)榛瑒邮斤L門，從而將轉(zhuǎn)動式風門啟閉時需要克服風流推力的問題轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒邮?風門啟閉時所克服的摩擦力，而在同等條件下，滑動式風門的驅(qū)動力 遠小于旋轉(zhuǎn)式風門的驅(qū)動力，由此采用滑動式風門后旋鈕的扭矩會顯 著減小，從而有效地改善了旋鈕的操作感。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是拉絲撥盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示， 一種汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，包括旋鈕、控 制盒和拉絲9，本裝置還包括由拉絲9驅(qū)動的傳動機構(gòu)和導向裝置，板 狀的風門4與導向裝置為滑動配合，所述的傳動機構(gòu)驅(qū)動風門4沿導 向裝置限定的方向運動。本發(fā)明由操縱者轉(zhuǎn)動旋鈕，由旋鈕帶動控制盒，再由控制盒驅(qū)動 拉絲9，繼而拉絲9通過傳動機構(gòu)使風門4沿導向裝置限定的方向滑動， 從而實現(xiàn)了改變風門4的旋轉(zhuǎn)運動為滑動運動，減小了風門4的驅(qū)動 力，由此大幅度改善了旋鈕的操作感。所述的傳動機構(gòu)和導向裝置有多種實現(xiàn)方式，比如可以采用齒輪 及螺旋傳動，配合以導軌實現(xiàn)；也可以采用齒輪及曲柄搖桿機構(gòu)，配 合以導槽實現(xiàn)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的傳動機構(gòu)為撥盤齒輪機構(gòu)，拉絲9 的一端固定在撥盤齒輪8的撥盤中心，拉絲9自撥盤中心向外旋繞并 套設在撥盤齒輪8外側(cè)的凹槽上，拉絲9穿過拉絲護套10與另一端的 控制盒相連接，拉絲9驅(qū)動撥盤齒輪8沿順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動， 撥盤齒輪8驅(qū)動風門4沿導向裝置限定的方向運動，如圖l、 2所示。齒輪傳動工作可靠且使用壽命長，本發(fā)明中使用拉絲9驅(qū)動撥盤 齒輪機構(gòu)，適合在車體較為狹窄的空間中布置，也便于傳動。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的導向裝置包括兩根平行排列的導軌l，風門4與導軌1為滑動配合，撥盤齒輪8與風門4為滾動配合，如圖l所示。撥盤齒輪機構(gòu)與風門4為滾動配合，其不但可以是撥盤齒輪機構(gòu)與風門4直接為滾動配合，也可以是撥盤齒輪機構(gòu)通過齒輪與風門4實現(xiàn)間接滾動配合，通過這種滾動配合將撥盤齒輪機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為風門4的滑動運動，當然撥盤齒輪機構(gòu)也可以通過曲柄搖桿機構(gòu) 將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒舆\動。作為本發(fā)明的更進一步的優(yōu)選方案，所述的撥盤齒輪8設置在導 軌1限定的運動軌跡的外側(cè)，風門4靠近撥盤齒輪8的一側(cè)伸出在導 軌1的外側(cè)，此外側(cè)區(qū)域的板面上設置有與導軌1限定方向相同的間 隔分布的齒槽，撥盤齒輪8與齒槽配合使風門4沿導軌1限定的方向 運動。由于風門4靠近撥盤齒輪8的一側(cè)伸出在導軌1的外側(cè)，且伸出 的一側(cè)的背風面上設有齒槽，故撥盤齒輪8可以直接與風門4實現(xiàn)齒 輪齒條配合，即撥盤齒輪8可以直接驅(qū)動風門4沿導軌1進行滑動， 這種設置方式成本小且部件少，便于實現(xiàn)。將撥盤齒輪8設置在導軌1限定的運動軌跡的外側(cè)，則當風門4 開啟后，氣流可以無障礙的通過出風口，從而降低了系統(tǒng)能耗。作為本發(fā)明的另一種更進一步的優(yōu)選方案，所述的撥盤齒輪8設 置在導軌1限定的運動軌跡的外側(cè)，撥盤齒輪8與其旁側(cè)的鏈接齒輪7 嚙合，鏈接齒輪7套設在轉(zhuǎn)動軸5上，轉(zhuǎn)動軸5上沿軸長間隔設置有 兩個驅(qū)動齒輪6，驅(qū)動齒輪6分別與限位在導軌1上的齒條3為滾動配 合，齒條3與導軌1為滑動配合，風門4固定設置在齒條3之間，如 圖1所示。上述方式通過撥盤齒輪8驅(qū)動鏈接齒輪7,再由鏈接齒輪7帶動與 其同軸設置的兩個驅(qū)動齒輪6，齒輪6與限位在導軌1上的齒條3構(gòu)成 齒輪齒條配合，進而由齒條3帶動風門4實現(xiàn)出風口的啟閉，同時風 門4的滑動行程就是齒條3的長度，而齒條3便是風門4的運動軌跡。如圖1所示，所述的導軌1呈弧線狀布置，風門4為與導軌1的外形相吻合的弧面板。將導軌1及風門4設置為彎弧狀，可以減少本 發(fā)明在縱向上的布置，縮小本發(fā)明占據(jù)的空間，從而便于本發(fā)明設置 在狹窄的車體內(nèi)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的風門4的板面與氣流的方向相垂 直并呈水平狀設置。由于風門4與導軌1之間為滑動配合，因此當風門4沿導軌1限 定的方向運動時，旋鈕需要克服產(chǎn)生的滑動摩擦力，由摩擦力公式可 得，f (摩擦力)=n (壓力)Xy (摩擦系數(shù))，當摩擦系數(shù)一定，摩 擦力的大小取決于風門4對導軌1的壓力。因此若在設計空調(diào)系統(tǒng)的 導風腔時，讓風自下而上的吹出風口，并使風門4的板面與氣流的方 向相垂直且呈水平狀布置，則氣流施加在風門4上的推力就會與風門4 的自身重力完全或部分抵消掉，由此將使摩擦力顯著減小，從而將極 大地改善旋鈕的操縱感。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的拉絲9為由多股小直徑鋼制拉絲 構(gòu)成的多絞拉絲。現(xiàn)有的手動拉絲9大部分為單根拉絲，線徑約為lmm，拉絲9材質(zhì) 為鋼。根據(jù)力學知識可知拉絲9的彈性強度隨拉絲直徑的增大而增 加。若拉絲9彎曲度較大(設仍在彈性比例極限內(nèi))，因護套10是固 定不動的，則由于拉絲9本身的應力將使拉絲9與護套10間產(chǎn)生較大 壓力，導致拉絲9與護套10之間的滑動摩擦力增大。若拉絲9采用多股小直徑拉絲，根據(jù)胡克定律o二Ee (o—拉絲 應力；E—拉絲彈性模量，對于同一種材料，E為常量；e—拉絲應變 量，即是受力體上任一點位移量)可知，直徑不同的拉絲9彎曲相同 角度時，直徑越小的拉絲9應變量e就越小，參照胡克定律可知對應 的應力o就越小，拉絲9與拉絲護套10之間的摩擦力就越小。根據(jù)彈性力學可知，若用多股小直徑的拉絲代替同等截面積的單根拉絲，那 么即使拉絲的彎曲角度較大，也不會與拉絲護套10產(chǎn)生較大的摩擦力。 經(jīng)過試驗樣件驗證，多股絞拉絲能夠明顯減小拉絲9與拉絲護套10之間的摩擦力。作為本發(fā)明的更進一步的優(yōu)選方案，所述的小直徑鋼制拉絲的直徑為0. 8絲。0.8絲的拉絲9易于取材，便于大規(guī)模應用。所述的拉絲9為長度相等的兩根，其一端固定在撥盤齒輪8的撥 盤中心，另一端連接固定至控制盒處。使用兩根等長的拉絲9，便于安裝定位且易于裝配。本發(fā)明通過采用多股小直徑拉絲代替單根拉絲，且將風門4的旋 轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑動運動，從而極大地減小了啟閉風門4時的阻力，較 大的改善了空調(diào)旋鈕的操縱感。
權(quán)利要求
1、一種汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，包括旋鈕、控制盒和拉絲(9)，其特征在于本裝置還包括由拉絲(9)驅(qū)動的傳動機構(gòu)和導向裝置，板狀的風門(4)與導向裝置為滑動配合，所述的傳動機構(gòu)驅(qū)動風門(4)沿導向裝置限定的方向運動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特征在于所述的拉絲(9)為由多股小直徑鋼制拉絲構(gòu)成的多絞拉絲。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的傳動機構(gòu)為撥盤齒輪機構(gòu)，拉絲(9)的一端固定在 撥盤齒輪(8)的撥盤中心，拉絲(9)自撥盤中心向外旋繞并套設在 撥盤齒輪(8)外側(cè)的凹槽上，拉絲(9)穿過拉絲護套(10)與另一 端的控制盒相連接，拉絲(9)驅(qū)動撥盤齒輪(8)沿順時針或逆時針 方向轉(zhuǎn)動，撥盤齒輪(8)驅(qū)動風門(4)沿導向裝置限定的方向運動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的小直徑鋼制拉絲的直徑為0.8絲。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的拉絲(9)為長度相等的兩根，其一端固定在撥盤齒 輪(8)的撥盤中心，另一端連接固定至控制盒處。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的導向裝置包括兩根平行排列的導軌(1)，風門(4) 與導軌(1)為滑動配合，撥盤齒輪(8)與風門(4)為滾動配合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的撥盤齒輪(8)設置在導軌(1)限定的運動軌跡的外 側(cè)，風門(4)靠近撥盤齒輪(8)的一側(cè)伸出在導軌(1)的外側(cè)， 此外側(cè)區(qū)域的板面上設置有與導軌(1)限定方向相同的間隔分布的 齒槽，撥盤齒輪(8)與齒槽配合使風門(4)沿導軌(1)限定的方向運動。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特征在于所述的撥盤齒輪(8)設置在導軌(1)限定的運動軌跡的外側(cè)，撥盤齒輪(8)與其旁側(cè)的鏈接齒輪(7)嚙合，鏈接齒輪(7) 套設在轉(zhuǎn)動軸(5)上，轉(zhuǎn)動軸(5)上沿軸長間隔設置有兩個驅(qū)動齒 輪(6)，驅(qū)動齒輪(6)分別與限位在導軌(1)上的齒條(3)為滾 動配合，齒條(3)與導軌(1)為滑動配合，風門(4)固定設置在 齒條(3)之間。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6 7所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其 特征在于所述的導軌(1)呈弧線狀布置，風門(4)為與導軌(1) 的外形相吻合的弧面板。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置，其特 征在于所述的風門(4)的板面與氣流的方向相垂直并呈水平狀設 置。
全文摘要
本發(fā)明屬于汽車空調(diào)技術(shù)領域，具體涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)的風門控制裝置。本發(fā)明包括旋鈕、控制盒和拉絲(9)，還包括由拉絲(9)驅(qū)動的傳動機構(gòu)和導向裝置，板狀的風門(4)與導向裝置為滑動配合，所述的傳動機構(gòu)驅(qū)動風門(4)沿導向裝置限定的方向運動。本發(fā)明將傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式風門改變?yōu)榛瑒邮斤L門，從而將轉(zhuǎn)動式風門啟閉時需要克服風流推力的問題轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒邮斤L門啟閉時所克服的摩擦力，由此采用滑動式風門后旋鈕的扭矩會顯著減小，從而有效地改善了旋鈕的操作感。
文檔編號F24F13/10GK101216208SQ20071030251
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者袁良軍 申請人:奇瑞汽車有限公司