使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的制作方法

本公开涉及一种使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置。更具体地，涉及一种使用车辆的通气孔的旋钮而打开和关闭气阀的装置，即，能够便于气阀的打开与关闭，以允许或阻挡空气流入。

背景技术：

许多车辆中安装了用于将空气排放到车辆的内部的通气孔设备，作为控制制冷或制热的方式。用户通常能够操纵该设备来调整排放空气的量与方向。

在大多数情况下，通气孔设备包括中央通气孔以及侧通风孔，中央通气孔在驾驶员座椅的前侧与乘客座椅的前侧之间安装中央仪表板中，侧通风孔安装在驾驶员座椅的前侧的防震垫与乘客的座椅中等。

参考图1和图2，常规通气孔设备包括可以在竖直方向上旋转的水平翼部11、可以在水平方向上旋转的竖直翼部12、用于调整水平翼部11和竖直翼部12的角度旋转的翼形旋钮13、安装成在通风管道10的后端部分处成角度地旋转的气阀(damper，风门)16、以及用于打开和关闭气阀16的旋钮14。气阀16是用于通过通风管道10阻挡或允许空气朝向车辆的内部流入的门，并且经由预定的联接机构15连接至用于气阀的旋钮14。相应地，当在竖直方向上调整翼形旋钮13时，水平翼部11竖直地移动，因此，在竖直方向上调整通风方向，并且当在水平方向上调整翼形旋钮13时，竖直翼部12水平地移动，因此，在水平方向上调整通风方向。

进一步地，当在一个方向上旋转用于气阀的旋钮14时，联接机构15与该气阀相互作用，因此，气阀16在打开方向上成角度地旋转，由此允许空气流入车辆内部。另一方面，当旋钮14在相反方向上旋转时，联接机构15与其相互作用，因此，气阀16在关闭方向上成角度地旋转，由此阻挡空气流向车辆内部。

在常规通气孔设备的各部件之中，如图1中示出的，将用于气阀的旋钮安装在通风管道的出口的一侧部分处并且占据一定的面积。然而，除设计约束之外，在利用外围部件进行封装时存在问题。具体地，由于用于气阀的旋钮占据中央仪表板、减震垫、或通风管道的出口的一侧部分等的一定面积，所以减少了用于通气孔周围安装集簇仪表、音频、视频、导航(avn)设备等的空间。

该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此，其可以包含并不构成相关技术的信息。

技术实现要素：

本公开已经尽力解决与相关技术相关联的上述所述问题。

本公开的目的是提供一种使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置，即，能够使用通气孔设备的各部件之中与翼形旋钮相互作用的凸轮齿轮和与凸轮齿轮相互作用的齿条和小齿轮容易地打开和关闭气阀，因此，可以移除用于气阀的已有旋钮，由此减少部件的数目并且降低成本、并且解决与利用外围部件进行封装及其他车辆部件的设计约束有关的问题。

根据本公开的实施方式，用于使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置包括：翼形旋钮，耦接至安装在通风管道的出口内的水平翼部，因此，翼形旋钮在水平翼部上可滑动地移动；第一齿条齿轮，形成在翼形旋钮的后表面上；传动齿轮本体，与第一齿条齿轮啮合并且旋转地安装在上方竖直翼形支撑框架和下方竖直翼形支撑框架上；凸轮齿轮，共轴并且旋转地连接至传动齿轮本体的下部：滑动件，安装至通风管道的底表面，因此，滑动件在通风管道的底表面上在向前或向后方向上可移动，其中，滑动件在凸轮齿轮旋转之时在与凸轮齿轮接触的同时向前或向后移动；第二齿条齿轮，形成在滑动件的两个侧表面处；以及气阀齿轮，与第二齿条齿轮啮合并且旋转地安装在通风管道的底表面上。气阀共轴地连接至气阀齿轮并且设置在通风管道内。

翼形旋钮在水平方向上可以具有穿透其中的水平翼形插入孔，使得翼形旋钮在水平翼部上能滑动地移动。

限制翼形旋钮的移动距离的限制凹槽可以凹入且向内地形成在水平翼形插入孔内，并且插入到限制凹槽中，以限制翼形旋钮的移动距离，限制销可以形成在水平翼部的前表面上。

传动齿轮本体可以包括：旋转体和扇形齿轮，旋转体连接至上方竖直翼形支撑框架和下方竖直翼形支撑框架，因此旋转体可成角度地旋转，并且扇形齿轮一体化地形成在旋转体的前表面上并且与第一齿条齿轮啮合。

传动齿轮本体的旋转轴可以穿透下方竖直翼形支撑框架，以共轴地连接至凸轮齿轮的旋转中心点。

可在所述滑动件中形成在向前和向后方向上纵向地延伸的狭槽，并且插入到狭槽中的引导销能够安装在通风管道的底表面上。

具有与凸轮齿轮接触的直角表面和水平表面的凸轮齿轮接触端可以一体化地形成在滑动件的前端部分处。

引导滑动件的线性移动并且限制滑动件的向前移动距离的止动件可以一体化地形成在通风管道的底表面上。

在气阀的打开方向上施加弹性恢复力的扭簧可以安装在连接轴上，该连接轴将气阀齿轮连接至气阀。

气阀可以是双气阀，其中，基于通风管道的内部面积而同时操作第一气阀和第二气阀。

下面讨论本公开的其他方面及实施方式。

附图说明

参考下面仅以示例形式给出的所附附图，将根据本公开的一些实施方式详细描述本公开的上述及其他特征，并且因此所附附图并不限制本公开，并且在附图中：

图1和图2是示出用于打开和关闭气阀的常规通气孔设备及装置的示意图；

图3是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的分解立体图；

图4和图5是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的装配立体图；

图6是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的立体图，其中不包括诸如通风管道、水平翼部、竖直翼部等一些部件。

图7是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的翼形旋钮与水平翼部之间的耦接结构的横截面图；并且

图8和图9是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的操作状态的平视横截面图。

应当理解的是，所附附图不一定必须按比例绘制，从某种程度上展示了示出本公开的基本原理的各种特征的简化表示。由具体目的应用和使用环境部分确定此处公开的本公开的具体设计特征，例如，包括具体尺度、方位、位置、以及形状。在图中，指贯穿附图的多个附图，参考标号指代本公开中的相同或等同部件。

具体实施方式

下面将详细参考本公开的各种实施方式，所附附图中示出了并且下面描述了本公开的实施例。尽管将结合特定实施方式对本公开进行描述，然而，应当理解的是，本描述并不将本公开局限于这些实施方式。相反，本公开意在不仅覆盖所公开的实施方式，而且还覆盖由所附权利要求限定的本公开的实质和范围内的各种替代、变形、等同物、以及其他实施方式。

此处使用的技术仅用于描述具体实施方式之目的并且并不旨在限制本公开。如此处使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”、以及“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。应进一步理解的是，本说明书中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件，但并不排除存在或添加一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组。如此处使用的，术语“和/或”包括一个或多个关联列出向的任何及所有组合。

应当理解的是，此处使用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(suv)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船舶的船只、飞机等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，源自不同于石油的资源的燃料)。如此处提及的，混合动力车辆是具有两种以上的动力源的车辆，例如，既使用汽油动力又使用电动力的车辆。

在下文中，将参考所附附图详细描述本公开的实施方式。

图3和图6是示出根据本公开的实施方式的使用通气孔的旋钮打开和关闭气阀的装置的立体图，并且参考标号100指示通风管道。

用于调整竖直通风方向的多个水平翼部102安装在通风管道100的出口中，即，邻近于车辆的内部的出口，并且在竖直方向上用于操纵水平翼部102的翼形旋钮104安装在水平翼部102的一个上。根据本公开，翼形旋钮104被安装成在水平翼部102中的一个上滑动地移动。

为此，翼形旋钮104具有在水平方向上穿透的水平翼形插入孔106，水平翼部102插入水平翼形插入孔106中。安装在通风管道10的出口内的水平翼部102中的一个插入并且耦接至翼形旋钮104的水平翼形插入孔106，因此，翼形旋钮104在水平方向上可以沿着该水平翼部102滑动地移动。

接着参考图7，在翼形旋钮104的水平翼形插入孔106中，水平较长的限制凹槽108凹入地形成在朝向内部的表面处，并且插入到限制凹槽108中的限制销112一体化地从水平翼部102的前表面突出。翼形旋钮104的限制凹槽108用于限制翼形旋钮104的水平滑动移动距离，并且水平翼部102的限制销112用作限制翼形旋钮104的水平滑动移动距离的止动件。因此，当保持翼形旋钮104并且将翼形旋钮104移动至左侧或右侧时，如果限制销112在限制凹槽108的一端或另一端处被阻挡，则限制了翼形旋钮104沿着水平翼部102移动至左侧或右侧的移动距离。

如上所述，限制翼形旋钮104至左侧和右侧的移动距离的原因为：与翼形旋钮104至左侧或右侧的移动相互作用的凸轮齿轮的旋转角的匹配度、滑动件的向前和向后移动的距离、以及气阀的打开和关闭角度等。

同时，第一齿条齿轮110一体化地形成在翼形旋钮104的后表面上。进一步地，与第一齿条齿轮110啮合的传动齿轮本体120旋转地安装在通风管道100的上方竖直翼形支撑框架114和下方竖直翼形支撑框架116上。上方竖直翼形支撑框架114和下方竖直翼形支撑框架116附接在通风管道100的内表面上，因此，用于调整水平通风方向的多个竖直翼部(未示出)可以被安装成成角度地旋转。

传动齿轮本体120与多个竖直翼部一起布置在中心位置处、并且旋转地安装在位于传动齿轮本体120的上端部分和下端部分处的上方竖直翼形支撑框架114和下方竖直翼形支撑框架116上。更具体地，传动齿轮本体120包括旋转体122和扇形齿轮124，旋转体122连接至上方竖直翼形支撑框架114和下方竖直翼形支撑框架116，以成角度地旋转，并且扇形齿轮124一体化地形成在旋转体122上并且与第一齿条齿轮110啮合。

传动齿轮本体120的旋转轴126，即，旋转体122的旋转轴126在穿透下方竖直翼形支撑框架116的同时延伸至通风管道100的底部。凸轮齿轮130共轴地连接至传动齿轮本体120的旋转轴126，即，旋转轴126延伸至通风管道100的底部。

由于传动齿轮本体120的旋转轴126在穿透下方竖直翼形支撑框架116的同时共轴地连接至凸轮齿轮130的旋转中心点，所以传动齿轮本体120与凸轮齿轮130同时执行角度旋转。

同时，在凸轮齿轮130成角度地旋转之时在与凸轮齿轮130接触的同时、在向前移动方向或向后移动方向上线性地移动的滑动件140安装在通风管道100的底表面上。具有矩形板件形状的滑动件140具有在向前和向后方向上穿透的较长的一对线性类型的狭槽141、及形成在两个侧表面处的第二齿条齿轮142。

进一步地，具有与凸轮齿轮130接触的直角表面144和水平表面146的凸轮齿轮接触端148一体化地形成在滑动件140的前端部分处。因此，当凸轮齿轮130在向后方向(即，与内部方向相反的方向)上旋转时，凸轮齿轮130沿着直角表面144和水平表面146接触，以向后推动凸轮齿轮接触端148，因此，滑动件140在向后移动方向上移动。

另一方面，当凸轮齿轮130在向前方向(即，内部方向)上旋转时，凸轮齿轮130沿着水平表面146和直角表面144接触并且然后返回至并不与凸轮齿轮接触端148接触的原始位置，同时，滑动件140通过下面描述的扭簧154的弹性恢复力在向后移动方向上移动。

插入到滑动件140的狭槽141中的引导销132一体化地形成在通风管道100的底表面上或形成在覆盖通风管道100的底表面的盖体上(未示出)，并且在插入到狭槽141中的状态下，用于引导滑动件140在向前和向后方向上线性地移动。用于引导滑动件140的线性移动并且限制滑动件的最大向前移动距离的止动件134能够进一步一体化地形成在通风管道100的底表面上或形成在覆盖通风管道100的底表面的盖体上(未示出)。在滑动件140发生最大向前移动之时，由于止动件134紧密地粘附至形成在滑动件140的凸轮齿轮接触端148的两个侧部处的直角凹槽部分，所以限制了滑动件140的最大向前移动距离。

同时，旋转地安装在通风管道的底表面上且与第二齿条齿轮142啮合的气阀齿轮150形成在滑动件140的两个侧表面处。进一步地，气阀齿轮150共轴地连接至设置在通风管道100内的气阀160。具有正齿轮形式的气阀齿轮150用于在滑动件140向后移动时将关闭方向上的旋转力传递至气阀160、并且在滑动件140向前移动时将打开方向上的旋转力传递至气阀。

在气阀160的打开方向上施加弹性恢复力的扭簧154能够安装在连接气阀齿轮150与气阀160的连接轴152上。因此，当从滑动件140的凸轮齿轮接触端148释放凸轮齿轮130时，滑动件140通过扭簧154的弹性恢复力在向前移动方向上移动并且滑动件140的第二齿条齿轮142在气阀160的打开方向上旋转气阀齿轮150，同时，气阀160在打开方向上执行角度旋转，以处于允许空气流入的打开状态。

同时，本公开中的通风管道100是具有低高度和长水平长度的细长类型的通风管道。因此，气阀160可以是被分割成使用第一气阀161和第二气阀162的双气阀、而非一个一体式气阀。

如果使用一个一体式气阀作为气阀160，则因为具有低高度和长水平长度的通风管道100的内部面积而一体式气阀的旋转轨迹较长，所以需要相应地增加通风管道的尺寸。另一方面，如果使用包括第一气阀161和第二气阀162的双气阀作为本公开的气阀160，则甚至通过具有低高度和长水平长度的通风管道100的有限内部面积就可以容易的确保气阀161和162各自的角度旋转轨迹，并且容易阻挡或允许空气流入。

下面将描述使用根据包括上述所述部件的本公开的旋钮打开和关闭气阀的装置的操作流程。

图8示出了在向左方向上移动本公开的翼形旋钮时使用旋钮打开和关闭气阀的装置的操作状态，并且图9示出了在向右方向上移动本公开的翼形旋钮时使用旋钮打开和关闭气阀的装置的操作状态。如图8和图9中示出的，当翼形旋钮104从空挡位置向左和向右移动时，等同于执行气阀的关闭操作。因此，仅描述翼形旋钮104在向左方向上移动并且翼形旋钮104再次返回至中性位置时的打开与关闭气阀104的操作。

当翼形旋钮104处于中性位置时(即，向左移动距离与向右移动距离彼此相同时的边界位置)，如果操作人员将翼形旋钮104向左或向右移动预定距离，尽管未示出，然而，通过已知的联接机构可以调整竖直翼部的水平通风方向角度。

当通过将翼形旋钮104向左移动预定的距离而向左调整竖直翼部的通风方向角度时，如果将翼形旋钮104进一步向左移动，则形成在翼形旋钮104上的第一齿条齿轮110将顺时针方向上的旋转力传递至传动齿轮本体120的扇形齿轮124。因此，传动齿轮本体120在顺时针方向上成角度地旋转，并且同时，经由旋转轴126共轴地连接至传动齿轮本体120的凸轮齿轮130也在顺时针方向上旋转。

接着，如图8中的中心处的附图示出的，凸轮齿轮130在与滑动件140的凸轮齿轮接触端148的直角表面144接触的同时向后推动整个滑动件140。接着，如图8中的左侧的附图示出的，凸轮齿轮130在与滑动件140的凸轮齿轮接触端148的水平表面146接触的同时向后最大程度地推动整个滑动件140。相应地，滑动件140在被引导销142引导插入至狭槽141中的同时向后移动，并且同时，滑动件140的第二齿条齿轮142将气阀160的关闭方向上的旋转力传递至气阀齿轮150。

因此，气阀齿轮150经由连接轴152共轴地连接的气阀160，即，第一气阀161和第二气阀162，在关闭方向上成角度地旋转，以阻挡通风管道100的空气流通通道，由此易于阻挡空气通过通风管道被排出到内部。同时，在将气阀齿轮150共轴地连接至气阀160的连接轴152上安装有扭簧154，并且始终在气阀160的打开方向上施加扭簧154的弹性恢复力。

因为凸轮齿轮130处于凸轮齿轮130与滑动件140的水平表面146接触的状态，所以即使施加扭簧154的弹性恢复力，气阀160也维持处于关闭状态。另一方面，如果将翼形旋钮104再次移动至中性位置，则形成在翼形旋钮104上的第一齿条齿条110将逆时针方向上的旋转力传递至传动齿轮本体120的扇形齿轮124，并且同时，凸轮齿轮130也在逆时针方向上旋转。因此，凸轮齿轮130从滑动件140的凸轮齿轮接触端148被释放。

相应地，气阀齿轮150与气阀160通过扭簧154的弹性恢复力在打开方向上旋转，并且同时，滑动件140向前移动。。在滑动件140发生最大的向前移动时，由于止动件134紧密地粘附至形成在滑动件140的凸轮齿轮接触端148的两个侧部处的直角凹槽部分，所以限制了滑动件140的最大向前移动距离。因此，仅通过将翼形旋钮104再次移动至空挡位置的操纵，气阀160，即，第一气阀161和第二气阀162，在打开方向上成角度地旋转，以允许气流通过通风管道100被排出到内部。

如上所述，当在一个方向上移动翼形旋钮并且滑动件及齿条和齿杆齿轮与凸轮齿轮相互作用时，通过使用成角度地旋转的凸轮齿轮容易打开和关闭气阀，由此易于阻挡并且允许空气流入。进一步地，通过移除用于气阀的已有旋钮，可以减少部件的数目并且降低成本，并且可以改善通气孔周围设置的集簇仪表、avn设备等的设计的自由度。

本公开至少提供了下列效果。

首先，当耦接至水平翼部中的一个的翼形旋钮在一个方向上线性移动并且齿条和小齿轮与凸轮齿轮相互作用时，通过使用成角度地旋转的凸轮齿轮可以容易地打开和关闭气阀，因此，除去了用于气阀的已有常规旋钮的需要，由此减少部件的数目并且降低成本。

其次，由于移除了占据通气孔的一个侧部的一定面积的用于气阀的旋钮，所以可以改善诸如通气孔周围设置的集簇仪表、avn设备等在中心控制台中的其他对象的设计自由度。

尽管已经结合目前视为示例性的实施方式对本公开的内容进行了描述，然而，应当理解的是，本公开并不局限于公开的实施方式，而是相反，本公开旨在覆盖所附权利要求的实质和范围内包括的各种变形及等同布置。