一种通风孔的制作方法

本专利申请涉及通风孔领域。具体地，本专利申请的主题涉及一种特别用于车辆内部的通风孔，该通风孔使用壳体内部的可旋转叶片来调节通过第一空气通道的第一气流和通过第二空气通道的第二气流。

背景技术：

us2014/0357179a1公开了一种通风孔，该通风孔具有一个壳体，一个位于壳体轴向的进风口和一个与进风口相对的出风口，以及一个位于壳体中的导风元件，该导风元件具有第一导风面和与第一导风面相对的第二导风面。壳体和第一导风面形成第一空气通道，与第二导风面形成第二空气通道。第一空气通道将通过进风口流入壳体的气流的第一体积气流输送至出气口，第二空气通道将通过进风口流入壳体的气流的第二体积气流输送至出风口。通风孔还包括一个活动设置在导风元件端部朝向进风口的叶片。第一体积流量与第二体积流量之比可以根据叶片的位置进行调节。叶片可在第一末端位置和第二末端位置之间移动，其中叶片在两个末端位置都紧靠壳体以获得最佳空气流量并且防止气流泄露到当前被叶片关闭的通道。

然而，紧靠壳体可能会导致不希望出现的噪音和磨损。另外，在通风孔的运作过程中，由于气流撞击叶片，叶片可能会产生振动。因此，当气流通过壳体并撞击叶片时，叶片可能产生振动。这可能伴随着噪音，因为振动的叶片反复接触壳体，尤其是在导风叶片的末端位置或其附近。增大叶片和壳体的距离，例如通过抑制叶片的枢纽运动使两者之间形成间隙或间距，可以降低噪音，但会造成另一个问题。叶片和壳体之间的间隙可能会造成气体泄露到应该关闭的通道中从而使通风孔的流动特征变差。

技术实现要素：

因此，问题在于提供一种通风孔能至少部分地解决上述问题。

根据本申请的独立权利要求中的通风孔可以解决该问题。

相应的，本申请提供了一种通风孔，包括：

壳体，包含进风口和出风口；

至少部分设置在壳体内部的静态导风元件，其中壳体和导风元件限定了第一空气通道和第二空气通道；以及

用于调节通过第一空气通道的第一气流和通过第二空气通道的第二气流的可旋转叶片，其中可旋转叶片在第一末端位置和第二末端位置之间是可旋转的，叶片设置在导风元件面向进风口的一侧，使得叶片可绕第一端部转动。壳体包括接收部，用于在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置接收叶片的第二端部。

当叶片处于第一末端位置或第二末端位置时，接收部可以方便引导气流沿着叶片的表面离开被叶片(至少部分)关闭的气流通道，从而增加通过另一气流通道和至少被部分关闭通道的气流之间的比率。这里的关闭气流通道意味着叶片处于第一末端位置或第二末端位置。

在优选实施例中，第一空气通道设置在第二空气通道上方。在出气口处，空气从通风孔排放到例如汽车内部，第一空气通道朝下，第二空气通道朝上，使得来自第一空气通道的气流和第二空气通道的气流发生碰撞。来自第一和第二通道的气流碰撞后的净排放气流的方向由这两种气流之间的比率决定。通过第一通道的气流与通过第二通道的气流之间的比率越大，向下排出的气流越多。同样的，通过第二通道的气流与通过第一通道的气流之间的比率越大，向上排出的气流越多。

进一步地，在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置，叶片的第二端部可以突出到壳体的接收部中。此外，在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置，叶片的第二端部可以与接收部间隔开。该间隔具有一定宽度使得叶片在旋转至其末端位置时不会撞击壳体。该间距使得通风孔在运作期间，叶片在其末端位置上的一定程度上的振动不会接触接收部。

因此，叶片和接收部之间的间距有助于减少通风孔的噪音和磨损。

叶片的第二端部和壳体的接收部之间的间距(间隙)可在不同的方向上变化。径向可由垂直于叶片旋转轴和沿着叶片径向延伸方向来决定。切向可由垂直于叶片旋转轴和径向的方向决定。

根据一种实施方式，叶片和接收部在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置的切向上间隔开。此外，叶片包含有在叶片第一末端位置朝向第一空气通道的第一表面。叶片包含有在叶片第二末端位置朝向第二空气通道的第二表面。在一些实施例中，第一表面和第二表面可以延伸到叶片的对面。可以设想，第一表面和接收部在叶片的第一末端位置间隔开，并且/或者第二表面和接收部在叶片的第二末端位置间隔开。

根据各种实施例，接收部和叶片在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置径向间隔开。

接收部和叶片在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置的间距可具有预定的值。例如，在至少一个上述方向上的间距具有可预定的值。例如，叶片和接收部的间距至少为1mm，最好至少为1.3mm。一般地，间距越大，叶片振动对壳体的影响越小。

然而，大间距可能导致空气泄漏，从而使通风孔的流动特征变差。更具体地说，最大化的阻碍，即最小的间隙有利于获得通过开放的气流通道和关闭的气流通道的气流的最大比率。因此，应该在降低噪音和流动特征之间进行权衡。在一些实施例中，叶片和接收部之间的间距可能小于6mm或小于5mm，甚至小于2mm。

接收部可以是壳体内表面或内壁形成的凹槽，也可以是壳体向外的凸起。接收部可具有通常为v形的横截面。在一些实施例中，接收部具有上游部分和下游部分。叶片的第一表面和第二表面分别朝向第一末端位置的下游部分和/或第二末端位置的下游部分。上游部分和下游部分可相互连接并成一定角度。上游部分和下游部分的夹角至少为90°和/或小于135°和/或小于120°。

在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置，第一间隙位于上游部分和叶片的第二端部之间。在叶片的第一末端位置和/或第二末端位置，第二间隙位于下游部分和叶片的第二端部之间。这里的间隙尺寸可从上述的间距尺寸推断出。

叶片可绕位于叶片第一端部的旋转轴旋转。叶片设置在导风元件面向进风口的一侧。在优选实施例中，旋转轴设置在第一空气通道和第二空气通道之间的水平面上，使得叶片可以在允许气流通过两个气流通道的水平方向和其中一个气流通道关闭的末端位置之间旋转。根据一些实施例，在第一末端位置叶片关闭第一空气通道从而减少或抑制通过第一空气通道的第一气流。此外，在第二末端位置叶片关闭第二空气通道从而减少或抑制通过第二空气通道的第二气流。叶片也可处于中间位置，这样其中一个通道是部分关闭的，因此允许一定气流通过部分关闭的通道，该气流量大于叶片处于关闭位置时的气流量。

在一种实现形式中，叶片是由相同的材料组成。可选择地，叶片是整体成型的。优选地，叶片是由刚性材料制成，即在通风孔的运作条件下不可弯曲。这样可以进一步降低叶片振动并降低噪音。

在一个实施例中，叶片的第二端部包括锥形部分。第二端部还包括与锥形部分相邻的边缘部分。边缘部分可以是圆形的。锥形部分和/或圆形边缘部分可以降低气流的阻碍并提高压降。此外，锥形部分和/或圆形边缘可以有助于叶片凸出到接收部。

叶片具有在第一端部和第二端部之间延伸的中间部分。第二端部的锥形部分可以在中间部分和边缘部分之间延伸。第二端部的厚度可以小于中间部分的厚度。中间部分可具有恒定厚度。此外，中间部分的厚度可以等于或小于第一端部的厚度。第二端部的厚度可以小于第一端部的厚度。中间部分的厚度可以是1.5mm至3mm，更具体的可以是2mm至2.5mm。此外，叶片的第二端部的厚度可以在1mm至2mm之间，更优选地是在1mm至1.5mm之间。壳体的厚度至少在接收部和/或气流通道上是基本恒定的。

壳体限定了内腔。静态导风元件从内腔的第一端部延伸到第二端部。在某些情况下，内腔可横向延伸、纵向延伸以及在进风口和出风口之间延伸。横向(水平方向)可平行于叶片转轴。纵向与横向垂直。可选地，导风元件从内腔的第一横向端部延伸到第二横向端部。也就是说，导风元件可从壳体的一个侧壁(垂直壁)水平延伸到壳体另一端的侧壁(垂直壁)。或者，导风元件从内腔的第一垂直端部延伸到第二垂直端部。也就是说，导风元件可从壳体的一个侧壁(水平壁)垂直延伸到壳体另一端的侧壁(水平壁)。可选地，第一空气通道和第二空气通道沿着内腔的整个横向或整个垂直方向彼此分离。

导风元件可以是椭圆形；例如导风元件的垂直截面是椭圆形。例如，导风元件可以在进风口和/或出风口的方向上形状逐渐变窄。导风元件可相对于壳体刚性固定。导风元件包括第一导风面和与第一导风面相对的第二导风面。第一空气通道由壳体和第一导风面形成，第二空气通道由壳体和第二导风面形成。导风元件将壳体内腔分为第一空气通道和第二空气通道。第一导风面与第二导风面对称。因此，导风元件将通风孔分为两个基本相同的子通道，这两个子通道具有至少相似或相同的流动特征。在优选实施例中，第一空气通道由导风元件的上表面和壳体的上部分形成，而第二空气通道由导风元件的下表面和壳体的下部分形成。导风元件的上表面和/或下表面可分别与壳体的上部和/或下部基本平行。两个通道可以相对于水平面对称。可选择地，两个通道在出风口处向彼此弯曲，使得第一和第二气流在出风口汇合。

在进一步的实施例中，通风孔包括与叶片耦合用于调整叶片位置的第一操纵器，更具体地说，用于转动叶片。在进一步的实施形式中，通风孔包括一个止动器用于限制叶片的转动。止动器可以安置在例如导风元件的内部。止动器可以用于限制操纵器的旋转。这样止动器可以避免叶片紧靠接收部或壳体的内表面。在一种实现形式中，止动器可以是机械止动。导风元件限定了内腔。第一操纵器和/或止动器可位于导风元件的内腔中。

应提及，通风孔可以包含多个接收部，优选为两个接收部。例如，通风孔可包括用于在第一末端位置接收第二端部的第一接收部和/或在第二末端位置接收第二端部的第二接收部。第一接收部可设置在壳体的上部，第二接收部可设置在壳体的下部。第一和第二接收部可彼此相对。第一接收部与第二接收部对称。第一接收部可邻近第一空气通道设置，第二接收部可邻近第二空气通道设置。第一和第二接收部都具有本申请所提到的接收部的任何特征。

在优选实施例中，通风孔是车辆内部部件的一部分，例如车辆内部装饰、仪表板、仪表盘、门板或中控台。

附图说明

结合附图阅读以下实施例的详细描述，本实用新型的各个目的和优点对本领域技术人员是清楚的。

图1示出了叶片在第一位置的通风孔的横截面；

图2示出了图1中叶片在第二位置的通风孔的横截面；并且

图3示出了图1中通风孔细节部分的横截面。

具体实施方式

在下文中，此处或随后出现的重复和相似的特征均用相同的附图标记表示。

图1示出了具有壳体2、进风口24和与进风口24相对的出风口25的通风孔1的横截面图。通风孔1可以是车辆内部饰件的一部分(未显示)。此外，通过壳体2上整体成型的法兰33，进风口24可以流畅地连接到空调设备、加热装置和/或风扇上。在出风口25处，壳体上包括作为外圈的端部34。在法兰33和端部34之间，壳体具有恒定的厚度。壳体2具有一个壁，该壁具有外表面35和限定壳体内腔的内表面17。从垂直方向看，具有彼此相对的对称导风面30、31的静态蛋形导风元件3位于壳体2中，并相对于壳体2刚性固定。导风元件从壳体的左侧部分(未显示)水平延伸至壳体的右侧部分(未显示)。导风元件3的导风面30、31与壳体2的内表面17有一定距离。壳体2和导风面30、31限定了第一空气通道4和第二空气通道5，气流可通过该通道从进风口24流向出风口25。这样，导风元件3将通风孔1分为两个子通道4和5。优选地，两个子通道是相同的并且具有至少相似或相同的流动特征。进气侧的壳体2内设有两个可旋转的闭合元件22。闭合元件可以是两个平行的薄板，用于在气流到达转动叶片或气流通道4、5之前关闭进气侧的壳体2。壳体形成两个凹室23以容纳闭合元件22的端部。两个闭合元件可同时旋转以打开或关闭壳体2。在图1-2中，闭合元件22显示为打开状态。

在导风元件3的的进风侧可活动地设置有空气调节叶片6，使叶片可上下转动。叶片6可整体成型并由刚塑性材料制成。叶片6可绕转轴27转动，转轴27沿水平方向延伸，最好沿垂直于进风方向的水平方向延伸。叶片6包含第一端部9、第二端部7以及在第一端部和第二端部7、9之间延伸的中间部分8。更具体地说，叶片6的第一端部9可以安装在导风元件3朝向进风口24的一侧。然而，叶片6也可以安装在壳体2上，更具体地说，转轴可旋转地安装在壳体2的侧壁上。叶片6可在导风元件3背面的不同位置之间转动，如图1、2对比所示。在图1中，对应于叶片6的第一末端位置，叶片6是完全向上转动，而在图2中，对应于叶片6的第二末端位置，叶片6是完全向下转动。因此，在图1中，气流主要通过第二空气通道5，而第一空气通道4被叶片6阻挡。叶片在这个位置时，净排放气流向上排出。与之相对，在图2中，气流主要通过第一空气通道4，而第二空气通道5被叶片6阻挡。叶片在这个位置时，净排放气流向下排出。由于导风面30、31和壳体2的内表面17平行，从出风口25流出的气流可以向上或者向下。

如果叶片6处于图1、2所示的两个位置之间，例如位于水平位置，来自进风口24的气流被分为通过第一空气通道4的第一气流和通过第二空气通道5的第二气流。这样，叶片调节第一气流通过第一空气通道4和第二气流通过第二空气通道5。第一和第二气流在通风孔1的出风口25处相遇。之后，气流以水平方向导入车辆的客舱。

混合气流的截面积可以定义为当前流经第一空气通道4和第二通道5的截面积之和。根据叶片6的位置，混合气流的截面积可能变化。在叶片6处于第一和第二末端位置，气流可能完全导入两个气流通道4、5中的一个。因此，在叶片6处于第一和第二末端位置，混合气流截面积可能具有其最小值(见图1和2)。当叶片6平等地处于两个气流通道4、5之间，组合气流的截面积有其最大值。

再说到叶片6，叶片6在其第一末端位置具有朝向第一空气通道4的第一表面11。此外，叶片6在其第二末端位置具有朝向第二空气通道5的第二表面12。从图1-3可以看出。第一表面11和第二表面12延伸到叶片6的对面。

此外，叶片6的第二端部7还包括锥形部分13和紧邻锥形部分13的圆形边缘14。圆形边缘14的半径可以在1到1.5mm之间。如图3所示，第二端部7的厚度小于中间部分8和第一端部9的厚度。中间部分8具有恒定的厚度，为2至2.5mm。锥形部分13的最大厚度可对应于中间部分8的厚度，为2至2.5mm。锥形部分的最小厚度可对应于圆形边缘的半径，即1至1.5mm。

如图1和2所示通风孔1还包括两个接收部10用于接收叶片6在其末端位置的第二端部7。叶片6的锥形部分13和圆形边缘14凸出到在叶片6第一末端位置的接收部10(图1、2的上接收部)，并凸出到在叶片6第二末端位置的接收部10(图1、2的下接收部)。在图1、2的实施例中，两个镜像的、相同的接收部10被设置在壳体2的两侧(上、下接收部10)。在以下描述中，为了清楚和简要，主要描述上接收部10。显然，下接收部10具有相似的性质。在图3所示图1、2的细节图中，上接收部10可以更好地辨识。

接收部10可以是壳体2的内表面17形成的凸起、凹槽或凹室。例如，接收部10可以为沿平行于转轴27的方向上延伸的细长通道。接收部10可具有通常为v形的横截面。此外，接收部10具有上游支柱部分15和下游支柱部分16，彼此连接所成角度α大于等于80°且小于等于120°，例如90°。叶片6的第一表面11在叶片6的第一末端位置朝向上的接收部10的下游支柱部16。同样，叶片6的第二表面12在叶片6的第二末端位置朝向下的接收部的下游支柱部16。

在这个实施例中，如图1-3所示，叶片6的第二端部7在叶片6的第一末端位置与接收部10隔开。叶片的第二端部和接收部10之间的间距(间隙)可在不同的方向上变化。换言之，壳体接收部和叶片的第二端部之间的最短距离在叶片表面的每个点上不必相同。

径向26可由垂直于叶片6的旋转轴27和沿着叶片6径向延伸方向来决定。根据图3，接收部10和叶片6在叶片6的第一末端位置分隔开，其中径向间隙28的尺寸约为1.5mm。此外，在锥形部分13的区域中，第一表面11通过间隙与下游支柱部16隔开。间隙的最小值如图3所示，可附图标记29所表示的部分的值。所述间距或间隙29的值可为3mm。

在进一步的实施形式中，通风孔1包括至少一个止动器36用于限制叶片6的转动。如图1和2所示，两个止动器36最好安装在例如导风元件3的内部。其他位置也是可以的。此外或者可选择地，止动器36可以用于限制第一操纵器19的旋转(见下文)。例如，止动器36可以是机械止动。止动器36可以确保叶片6不紧靠壳体2的内表面17的某一部分。

优选地，通风孔1包括第一操纵器19。通过专用耦合机构耦合到叶片6的第一操纵器19可以改变叶片6的角度位置。在一些实施例中，一个或多个耦合元件或耦合杆可以提供第一操纵器19和叶片6之间的耦合。第一操纵器19可枢转地安装在导风元件3上。第一操纵器19和叶片6之间的耦合机构可以位于导风元件3的内腔中。转动第一操纵器19可使叶片6转动。如图1和2所示，向上或向下转动第一操纵器19可分别导致叶片6向上或向下转动。如图1和2所示的实施例，设想两个止动器36从导风元件3的内表面向内凸出。两个止动器的配置使其限制第一操纵器19的枢转运动，从而限制叶片6的枢转运动。在叶片6的第一末端位置，下止动器36邻接第一操纵器19的一部分，而在叶片6的第二末端位置，上止动器36邻接第一操纵器19的另一部分。止动器36和第一操纵器19的表面在止动器36和耦合机构邻接的区域里形状互补。两个止动器36彼此垂直对齐并形状对称。此外，止动器36的位置和形状使得第一操纵器19和叶片6的转动在两个末端位置受到相同的限制。

第一操纵器的转轴和叶片6的转轴27彼此平行对齐。如此，第一操纵器19和叶片6可在同一平面上同时旋转/转动。第一操纵器19可安装在导风元件3上，尤其是导风元件3的前表面上，例如，在通风孔1的出风口25上。可用于改变本申请中公开的通风孔1中叶片6的位置的示例性操纵器例如如下公布us2014/0357179a1和待审申请de102018211057中所示。也可以考虑替代操纵器。在其他实施例中，叶片可以通过与旋转轴相连的电机转动。所述的电机设置在壳体的一侧。

在一些实施例中，通风孔1可包括设置在第一空气通道4中的多个第一叶轮片20，用于改变第一气流的方向特性，以及/或者设置在第二空气通道5的多个第二叶轮片21，用于改变第二气流的方向特性。例如，叶轮片20，21可以配置为改变各自气流通道4，5中气流的水平方向。叶轮片20，21(多个第一和/或多个第二叶轮片)可旋转地安装在相应的气流通道4，5中，例如通过安装在导风元件3上的主轴，其中叶轮片20，21的旋转轴垂直于叶片6的枢轴27。通风孔1可包括耦合到叶轮片20，21的第二操纵器32，用于调整叶轮片20，21在相应气流通道4，5的旋转位置。在一些实施例中，第一操纵器19和第二操纵器32彼此耦合形成一个操纵器。用于调整叶轮片20，21和/或叶片6的位置的一个示例性操纵器在待审申请de102018211057中有示出并进一步详细描述。

附图标记列表：

1、通风孔

2、壳体

3、导风元件

4、第一空气通道

5、第二空气通道

6、叶片

7、第二端部

8、中间部分

9、第一端部

10、接收部

11、第一表面

12、第二表面

13、锥形部分

14、圆形边缘

15、上游部分

16、下游部分

17、内表面

18、止动器

19、第一操纵器

20、第一叶轮片

21、第二叶轮片

22、闭合元件

23、凹室

24、进风口

25、出风口

26、径向

27、旋转轴

28、径向间隙

29、切向间隙

30、导风面

31、导风面

32、第二操纵器

33、法兰

34、外圈

35、外表面

36、止动器

37、夹角。