专利名称：汽车空调双向软拉丝风门操纵机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车空调风门的驱动机构。
背景技术：
汽车上的HVAC(供暖、通风和空气调节；Heating，Ventilating, andAir Conditioning)总成，也称为空调箱总成，通常具有三组出风口 吹脸出风口、吹脚出风口、 除霜出风口。风门是调整各出风口风量大小的机构，是HVAC总成的一部分。目前，较低配 置的手动汽车空调控制盒对HVAC总成上的风门角度的控制，采用的是硬拉丝风门操纵机 构。这种硬拉丝驱动是指汽车空调控制盒上的旋钮与控制盒背面的齿轮机构钢性同轴连 接，硬拉丝的一端连接到齿轮机构上，另一端连接到风门或者风门拨盘机构上。当转动汽车 空调控制盒上的旋钮时，控制盒背面的齿轮机构带动硬拉丝运动，硬拉丝又带动风门旋转， 从而达到调节风门角度的目的。目前国内汽车空调普通采用的是旋转式风门，由于风向始终是从出风口内侧指向 出风口外侧，就会对风门产生一个向外的推力。当空调运行而风门处于关闭状态时，就需要 在空调鼓风机工作的情况下打开风门，风门需绕着转动轴向出风口内侧旋转，在此转动过 程中风门必须克服气流产生的推力才能打开出风口，而这个推力就会通过硬拉丝风门操纵 机构传递给硬拉丝，又通过硬拉丝再传递给旋钮，最终导致旋钮转动时扭矩较大，使操作者 产生不舒适及不便操纵的感觉。因此，现有的汽车空调硬拉丝风门操纵机构，一方面硬拉丝具有不易弯曲、装配困 难的限制；另一方面整个机构还具有操作不方便，机械磨损造成手感不适，开启风门时阻力 大的缺陷。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车空调风门操纵机构，可以降低开 启风门的阻力，减小操作难度，改善操作手感，提高操作舒适性。为解决上述技术问题，本实用新型汽车空调双向软拉丝风门操纵机构包括旋钮、 齿轮传动机构、控制盒端拉丝组件、箱体端拉丝组件、软拉丝、拉丝护套、传动力臂机构；其 中所述旋钮在汽车空调控制盒上；所述齿轮传动机构在汽车空调控制盒背面，且与所述旋钮钢性同轴连接；所述控制盒端拉丝组件安装于汽车空调控制盒，所述控制盒端拉丝组件与所述齿 轮传动机构相连接；所述箱体端拉丝组件安装于传动力臂机构，汽车风门也安装于传动力臂机构；所述软拉丝的一端固定于所述控制盒端拉丝组件，另一端固定于所述箱体端拉丝 组件；所述软拉丝外包裹有拉丝护套；[0013]所述传动力臂机构通过一个支撑轴固定于汽车HVAC(供暖、通风和空气调节)总 成上，在所述传动力臂机构上，箱体端拉丝组件与支撑轴之间的距离小于或等于风门与支 撑轴之间的距离。本实用新型具有装配简便、摩擦力小、转动方便的优点。
图1是本实用新型的风门操纵机构的部分结构示意图；图2a是控制盒端拉丝组件的立体组装示意图；图2b是控制盒端拉丝组件的平面示意图；图3a是箱体端拉丝组件的立体组装示意图；图3b是箱体端拉丝组件的平面示意图；图4a是现有的传动力臂机构的力学结构示意图；图4b是本实用新型的传动力臂机构的力学结构示意图。图中附图标记说明11——控制盒端拉丝组件； 110——旋转盘；120——旋转盘；12——箱体端拉丝组件；13、131、132-软拉丝。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细的说明。本实用新型汽车空调双向软拉丝风门操纵机构包括旋钮、齿轮传动机构、控制盒 端拉丝组件、箱体端拉丝组件、软拉丝、拉丝护套、传动力臂机构。其中，旋钮在汽车空调控 制盒上。齿轮传动机构在汽车空调控制盒背面，并且齿轮传动机构与旋钮刚性同轴连接。控 制盒端拉丝组件安装于汽车空调控制盒，并且控制盒端拉丝组件与齿轮传动结构相连接。 箱体端拉丝组件安装于传动力臂机构上。风门或风门拨盘机构也安装于传动力臂机构上。 软拉丝的一端固定于控制盒端拉丝组件，另一端固定于箱体端拉丝组件。软拉丝外包裹有 拉丝护套。传动力臂机构具有一个支撑轴，并且通过该支撑轴可旋转地固定在汽车HVAC总 成上。在该传动力臂机构上，箱体端拉丝组件的安装点与支撑轴之间的距离(受力力臂长 度)小于或等于风门(或风门拨盘机构)的安装点与支撑轴之间的距离(施力力臂长度)。本实用新型所述的风门操纵机构的操作原理是驾驶员转动旋钮，也就转动了与 旋钮刚性同轴连接的齿轮传动机构，也就拉动了与齿轮传动机构相连接的控制盒端拉丝组 件，从而带动了软拉丝，软拉丝又带动了箱体端拉丝组件，从而拉动传动力臂机构围绕支撑 轴作旋转运动，最终带动了风门(或风门拨盘机构)开启或关闭。请参阅图1，这是本实用新型所述的风门操纵机构中控制盒端拉丝组件11、箱体 端拉丝组件12和软拉丝13的组合示意图，其中软拉丝13以虚线表示。在图1所示的实施 例中，软拉丝13有两根131、132。实际产品中，在软拉丝13外包裹有一层拉丝护套(未图示)。优选情况下，仅在控 制盒端拉丝组件11和箱体端拉丝组件12之间的软拉丝13外包裹有一层拉丝护套。拉丝 护套采用PVC或PVM材料制成，具有一定的支撑性和较小的摩擦系数。[0031]例如，在图1所示的实施例中，两根软拉丝131、132外仅有一个拉丝护套。这个拉 丝护套中应包括两条独立的软拉丝通道，每条软拉丝通道容纳一根软拉丝。或者，两个软拉 丝131、132外各有一个拉丝护套，每个拉丝护套中只需具有一条软拉丝通道即可。现有的汽车空调硬拉丝操纵机构中，硬拉丝大多采用单根钢丝，直径约为1mm。根 据力学知识可知拉丝的弹性强度随拉丝直径的增大而增加。若拉丝弯曲度较大(设仍在 弹性比例极限内)，因拉丝护套间产生较大压力，导致拉丝与拉丝护套之间的滑动摩擦力增 大。本实用新型将硬拉丝替换为软拉丝，所述软拉丝即多股小直径拉丝。根据胡克定 律0 =Εε (σ-拉丝应力；E-拉丝弹性模量，对于同一种材料，E为常量；ε-拉丝应变量， 即受力体上任一点位移量)可知，直径不同的拉丝弯曲相同角度时，直径越小的拉丝应变 量ε就越小，参照胡克定律可知对应的应力σ就越小，这样小直径的拉丝与拉丝护套之间 的摩擦力就越小。那么，若用多股小直径的拉丝代替同等截面积的单根拉丝，即使拉丝的弯 曲角度较大，也不会与拉丝护套产生较大的摩擦力。经过试验验证，多股小直径拉丝能够明 显减小拉丝与拉丝护套之间的摩擦力。例如，所述软拉丝可以是19股直径为0. Imm的钢丝，这样形成的软拉丝的总直径 为0. 5mm，并且可以任意弯曲。实际应用中，19股的总直径为0. 5mm的钢丝易于取材，便于 大规模应用。请参阅图2a和图2b，这是控制盒端拉丝组件11的示意图。其中软拉丝以虚线表 示，且包括两根131、132。控制盒端拉丝组件11包括旋转盘110，该旋转盘110可以自身圆 心为轴旋转。两根拉丝131、132分别绕过旋转盘110的一半圆周，并由同一个紧固件固定 于旋转盘110。请参阅图3a和图3b，这是箱体端拉丝组件12的示意图。其中软拉丝以虚线表示， 且包括两根131、132。箱体端拉丝组件12包括旋转盘120，该旋转盘120可以自身圆心为 轴旋转。两根拉丝131、132分别绕过旋转盘120的一半圆周，并由同一个紧固件固定于旋 转盘120。现有的硬拉丝风门操纵机构中，硬拉丝可以双向传导力，从而完成风门开启、关闭 两个操作。本实用新型所述的软拉丝风门操纵机构中，如果仅有一根软拉丝则只能传导拉 力而无法传导支撑力。有鉴于此，本实用新型设计了两根长度相同的软拉丝，这两根软拉丝 的一端均固定在控制盒端拉丝组件的旋转盘上，这两根软拉丝的另一端均固定在箱体端拉 丝组件的旋转盘上。当需要开启风门时，一根软拉丝传导拉力；当需要关闭风门时，另一根 软拉丝传导拉力。这样便实现了双向传导力。图1所示的风门操纵机构的装配非常简单只需将两根长度相同的软拉丝穿入拉 丝护套之中，两端均用铜套筒冲压铆接；再将两根软拉丝的一端都套在控制盒端拉丝组件 中的旋转盘上并用钢头固定，而将两根软拉丝的另一端都套在箱体端拉丝组件中的旋转盘 上并用钢头固定。最后将控制盒端拉丝组件安装到汽车空调控制盒上，而将箱体端拉丝组 件安装到HVAC总成上，即完成安装。请参阅图4a，这是现有的硬拉丝风门操纵机构中传动力臂机构的示意图。该传动 力臂机构可旋转地固定于所述支撑轴。其中，受力点表示箱体端拉丝组件与传动力臂机构 的连接处(安装处)，施力点表示风门(或风门拨盘机构)与传动力臂机构的连接处(安装处)。其中，受力力臂(受力点与支撑轴之间的距离)的长度大于施力力臂(施力点与支撑 轴之间的距离)的长度。在图4a中，受力点与施力点在支撑轴的同一侧，且受力力臂与施 力力臂之间的夹角为锐角。请参阅图4b，这是本实用新型所述的风门操纵机构中传动力臂机构的示意图。该 传动力臂机构可旋转地固定于所述支撑轴。其中，受力点表示箱体端拉丝组件与传动力臂 机构的连接处(安装处)，施力点表示风门(或风门拨盘机构)与传动力臂机构的连接处 (安装处)。其中，受力力臂(受力点与支撑轴之间的距离)的长度小于或等于施力力臂 (施力点与支撑轴之间的距离)的长度。在图4b中，受力点与施力点在支撑轴的两侧，且受 力力臂与施力力臂之间的夹角为钝角。由于本实用新型对传动力臂机构的力学结构进行了改进，施力体与受力体之间采 用齿轮结构或杠杆结构实现，并且具有小于1 1的减力传动比，从而将旋转时风门阻力减 小到一定程度，使得本实用新型可以用较小的旋转力带动风门开合。试验证实，本实用新型 在使用时可有效减小旋钮扭力到舒适性程度，小于等于35N/cm。综上所述，本实用新型汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，采用多股小直径钢丝 形成的软拉丝，有效解决了硬拉丝不易弯曲的缺陷，便于装配，还解决了拉丝与拉丝护套之 间摩擦力较大的问题。本实用新型还通过设计两根软拉丝，有效解决了风门操纵机构双向 传导力的问题。
权利要求一种汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，包括旋钮、齿轮传动机构、控制盒端拉丝组件、箱体端拉丝组件、软拉丝、拉丝护套、传动力臂机构；所述旋钮在汽车空调控制盒上；所述齿轮传动机构在汽车空调控制盒背面，且与所述旋钮钢性同轴连接；所述控制盒端拉丝组件安装于汽车空调控制盒，所述控制盒端拉丝组件与所述齿轮传动机构相连接；所述箱体端拉丝组件安装于传动力臂机构，汽车风门也安装于传动力臂机构；所述软拉丝的一端固定于所述控制盒端拉丝组件，另一端固定于所述箱体端拉丝组件；所述软拉丝外包裹有拉丝护套；所述传动力臂机构通过一个支撑轴固定于汽车HVAC总成上，在所述传动力臂机构上，箱体端拉丝组件与支撑轴之间的距离小于或等于风门与支撑轴之间的距离。
2.根据权利要求1所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述控制盒 端拉丝组件具有一个旋转盘；所述箱体端拉丝组件也具有一个旋转盘。
3.根据权利要求2所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述软拉丝 具有长度相同的两根，两根软拉丝的一端均固定在控制盒端拉丝组件的旋转盘上，两根软 拉丝的另一端均固定在箱体端拉丝组件的旋转盘上。
4.根据权利要求3所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，两根软拉丝 外仅有一个拉丝护套，这个拉丝护套中包括两条独立的软拉丝通道，每条软拉丝通道容纳 一根软拉丝；或者，两根软拉丝外各有一个拉丝护套，每个拉丝护套中只具有一条软拉丝通道。
5.根据权利要求1所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述软拉丝 为19股直径为0. Imm的钢丝，总直径为0. 5mm。
6.根据权利要求1所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述传动力 臂机构通过所述支撑轴可旋转地固定于所述汽车HVAC总成上。
7.根据权利要求1所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述传动力 臂机构上，箱体端拉丝组件与传动力臂机构的连接点为受力点，风门与传动力臂机构的连 接点为施力点，受力点与施力点在所述支撑轴的两侧。
8.根据权利要求1所述的汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，其特征是，所述传动力 臂机构上，箱体端拉丝组件与支撑轴之间的连线为受力力臂，风门与支撑轴之间的连线为 施力力臂，受力力臂与施力力臂之间的夹角为钝角。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车空调双向软拉丝风门操纵机构，包括汽车空调控制盒上的旋钮、汽车空调控制盒背面的与所述旋钮钢性同轴连接的齿轮传动机构、安装于汽车空调控制盒上的控制盒端拉丝组件、安装于传动力臂机构的箱体端拉丝组件、软拉丝、拉丝护套、传动力臂机构。所述传动力臂机构上具有支撑轴；所述软拉丝的一端固定于所述控制盒端拉丝组件，另一端固定于所述箱体端拉丝组件；所述软拉丝外包裹有拉丝护套；所述传动力臂机构上还安装有风门或风门拨盘机构，所述传动力臂机构上，受力力臂长度小于或等于施力力臂长度。本实用新型具有装配简便、摩擦力小、转动方便的优点。
文档编号F24F11/00GK201706627SQ201020186909
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者田永超, 钱康荣 申请人:上海荣乐汽车电子有限公司