CN103802637A - 用于车辆的有源气流出口和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的有源气流出口和用于促进气流穿过有源气流出口的方法。所述有源气流出口可以静态模式和有源模式中的一种操作。所述有源气流出口可包括马达、齿轮组件、多个通风扇叶和至少一个控制机构。所护齿轮组件被可操作性地连接到马达和多个通风扇叶。所述多个通风扇叶可能够占据开启位置和闭合位置中的一个。所述至少一个控制机构可被构造为向多个通风扇叶发出信号，以使其从闭合位置旋转到开启位置，并且向马达发送信号，以使其以有源模式旋转所述齿轮组件和所述多个通风扇叶，从而促进额外的气流穿过所述有源气流出口。

Description

用于车辆的有源气流出口和方法

技术领域

本发明大体上涉及一种有源气流出口，尤其是被包括在车辆的加热通风和空调（HVAC）系统中的有源气流出口。

背景技术

传统车辆内部乘客车厢包括使乘客舒适的气流系统。这些气流系统传输加热的、冷却的或周围环境的空气通过气流出口进入到车辆的乘客车厢中。这些气流出口大体上包括能够围绕销连接在完全闭合位置和完全开启位置之间旋转的单个出口通风扇叶。所述出口通风扇叶大体上被构造为可通过设计为准许或阻挡气流部分地或完全地穿过出口的控制把手或姆指型旋轮控制。

气流出口中的传统出口通风扇叶为被动式的。该扇叶简单地用于允许最大许可的气流或者限制气流到车辆乘客想要的程度。传统通风扇叶并不辅助促进和增加气流通过出口并且进入车辆内部乘客车厢。

发明内容

提供了一种用于车辆的有源气流出口。所述有源气流出口包括马达、齿轮组件、多个通风扇叶和至少一个控制机构。所述齿轮组件可以操作性地联接到所述马达和多个通风扇叶。所述多个通风扇叶可能够占据开启位置和闭合位置中的一个。

所述至少一个控制机构可被构造为向多个通风扇叶发出信号，以从闭合位置旋转到开启位置，并且向马达发出信号，以有源模式旋转齿轮组件和多个通风扇叶，从而促进和增大气流穿过有源气流出口。这允许齿轮组件和通风扇叶用作风扇，以促进气流穿过气流出口，从而提高出口性能，缩短车辆乘客车厢中温度变化的时间，并且降低HVAC模块的载荷要求。

提供了以有源方式促进气流穿过有源气流出口的方法。该方法包括以下步骤：提供具有马达、齿轮组件、多个通风扇叶和至少一个控制机构的有源气流出口，该有源气流出口能够以有源模式和静态模式操作；将有源气流出口放置在静态模式中，其中所述多个通风扇叶处于闭合位置中；沿第一方向旋转所述多个通风扇叶，以将多个通风扇叶放置在开启位置中；启动马达，以将有源气流出口放置在有源模式中，其中，马达旋转齿轮组件，使处于开启位置中的所述多个通风扇叶旋转，以促进和增大穿过有源气流出口的气流。

所述方法可进一步包括以下步骤：使马达停用，以将有源气流出口放置于静态模式中，其中齿轮组件停止旋转；并且沿第二方向旋转所述多个通风扇叶，以将多个通风扇叶放置于完全闭合位置中。

当结合附图时，本发明的以上特征和优势以及其他特征和优势从下面用于实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳实施例和其他实施例的详细描述中显而易见。

附图说明

图1是有源气流出口的示意性分解视图。

图2是有源气流出口的示意性立体视图，其中所述多个通风扇叶处于完全闭合位置。

图3是有源气流出口的部分示意性立体视图，其中所述多个通风扇叶处于开启位置。

具体实施例

参见附图，其中，贯穿几个视图中，相同的附图标记对应同样的或相似的部件，提供了用于车辆的有源气流出口100和用于促进气流通过有源气流出口100的方法。大体上参考图1-3，多个有源气流出口100可形成车辆的气流出口系统。所述多个有源气流出口100可被布置在车辆乘客车厢各处，以增进乘客车厢的加热和冷却，从而改善乘客的舒适度。

所述有源气流出口100可大体上包括马达102、可操作性地连接到马达102的齿轮组件104、可操作性地连接到齿轮组件的多个通风扇叶105以及至少一个控制机构103、106。

所述有源气流出口100可以静态模式和有源模式中的一种操作。在静态模式中，所述车辆HVAC模块推进气流穿过所述有源气流出口100。在静态模式中，所述多个通风扇叶105可处于开启位置（图3）或闭合位置（图2）之一。在有源模式中，所述多个通风扇叶105可处于开启位置中。此外，在有源模式中，所述多个通风扇叶105可旋转，以用作风扇，促进穿过其的额外的气流，从而以有源方式推进额外的气流穿过有源气流出口100，以通过达到乘客的目标点和缩短促进乘客车厢中的温度变化所需时间来提高出口100的性能，同时降低HVAC模块的载荷要求。

参见图1，所述齿轮组件104可大体上包括至少一个驱动齿轮109、多个从动齿轮111和齿轮壳体114。所述至少一个驱动齿轮109可具有从驱动齿轮109向外延伸的驱动齿轮联结构件110。所述驱动齿轮联结构件110可被构造为将驱动齿轮109联结到马达102，使得当至少一个控制机构103、106向所述马达发出启动齿轮组件104和多个通风扇叶105的有源模式旋转的信号时，所述驱动齿轮109可被马达102驱动。

在有源模式中，当被所述马达102驱动时，所述至少一个驱动齿轮109可被构造为驱动多个从动齿轮111。从动齿轮111中的每一个可具有第一表面126和第二表面127。从动齿轮111中的每一个还可被联结到具有基座端140和远端141的从动齿轮联结构件112。从动齿轮联结构件112中的每一个从靠近从动齿轮111的第二表面127的基座端140延伸到所述远端141。如图2所示，所述多个从动齿轮111中的每一个的第二表面127可在其上限定多个凸形稳定脊部130，所述凸形稳定脊部130可在从动齿轮联结构件112和第二表面127之间的结合部处，围绕从动齿轮联结构件112的基座端140形成。

所述齿轮壳体114可容纳并且联结所述至少一个驱动齿轮109和所述多个从动齿轮111。所述齿轮壳体114可具有第一部分115和第二部分116。

所述齿轮壳体114的第一部分115可与齿轮壳体114的第二部分116联结。当联结时，所述齿轮组件壳体114的第一部分115和第二部分116可限定内部空间117、多个钻孔118、朝内表面132和朝外表面133。所述朝内表面132可限定多个凹形稳定槽131，所述凹形稳定槽131可从朝内表面132延伸到朝外表面133。齿轮壳体114的凹形稳定槽131中的每一个可被构造为接收凸形稳定脊部130中的一个，所述凸形稳定脊部130由相应的从动齿轮111中的每一个的第二表面127限定。

所述至少一个驱动齿轮109和多个从动齿轮111可被联结和容纳在齿轮壳体114的内部空间117中。当所述驱动齿轮109和从动齿轮111被联结和容纳在内部空间117中时，所述从动齿轮联结构件112中的每一个和驱动齿轮联结构件110可被布置在由齿轮壳体114的第一部分115和第二部分116限定的钻孔118中的一个内。所述从动齿轮联结构件112中的每一个和驱动齿轮联结构件110可从相应的驱动齿轮109或从动齿轮111中的每一个延伸穿过由齿轮壳体114限定的钻孔中的一个，并且延伸在齿轮壳体114外部。所述多个通风扇叶105可被联结到所述从动齿轮联结构件112中的每一个，并且从所述从动齿轮联结构件112中的每一个向外延伸。

所述齿轮组件104还可包括多个通风扇叶旋转销120。每个通风扇叶旋转销具有第一端121和第二端122。每个通风扇叶旋转销120可被布置在从动齿轮联结构件112中的一个内，其中所述第一端121被靠近从动齿轮111的基座端140定位，并且所述第二端122被靠近从动齿轮联结构件的远端141定位。所述多个通风扇叶105能够围绕多个旋转销120可控地旋转，由此从完全闭合的位置（图2中所示）旋转到开启位置（图3中所示）或者从开启位置旋转到闭合位置。

如图1和2所示，所述通风扇叶105的旋转被通过齿轮组件壳体114的凹形稳定槽131中的每一个和由相应的从动齿轮111中的每一个的第二表面127所限定的凸形稳定脊部130之间的相互作用限制在开启位置中。所述凹形稳定槽131中的每一个和凸形稳定脊部130的相互连接部用作止动部，其限制从动齿轮111和多个通风扇叶105的旋转。

所述多个通风扇叶105可被保持在闭合位置和开启位置中的一个中。在完全闭合位置中（图2所示），所述多个通风扇叶105的角度大约为0度，因为所有通风扇叶105对齐以完全关闭有源气流出口100。在开启位置中，所述通风扇叶105被定位成允许空气流动穿过有源气流出口100并且进入车辆的乘客车厢中（图3所示）。

在一个实施例中，所述通风扇叶105被以大约35度的角度定位于开启位置中。在第二个示例中，所述通风扇叶105被以大约70度的角度定位在开启位置中。

所述至少一个控制机构103、106可被构造为向多个通风扇叶105发出以有源模式占据开启位置的信号，并且向马达102发出以有源模式旋转齿轮组件104和多个通风孔扇叶105的信号，以允许多个通风扇叶105用作风扇来促进和增大穿过有源气流出口100的气流。

所述至少一个控制机构可包括第一控制机构106，其被构造为旋转多个通风扇叶105，以使多个通风扇叶105处于开启位置（图3所示）和完全闭合位置（图2所示）中的一个中。该第一控制机构106可为位于车辆的乘客车厢中的机械控制机构，比如姆指型旋轮、控制把手或类似物。所述第一控制机构还可为电动控制机构，并且可被一体地连接到车辆的乘客车厢中的仪表盘（未示出），并且从其接收乘客的请求。

所述至少一个控制机构可进一步包括第二控制机构103，其可被构造为通过发出信号使马达102操作或使马达102停用，并且进一步地发出信号使马达102启动或停止齿轮组件104和多个通风孔扇叶105的旋转，将有源气流出口100从静态模式转变到有源模式或者从有源模式转变到静态模式。所述第二控制机构103可为电动控制机构，并且可一体地联接到车辆的乘客车厢中的仪表盘（未示出），并且从其接收乘客的请求。

参见图2，所述齿轮组件和通风扇叶105可被布置在有源出口壳体101中。所述有源出口壳体101可限定用于接收齿轮组件104和通风扇叶105的腔室107。所述有源出口壳体101还可进一步限定马达壳体支撑凹腔108，用于将马达102容纳其中。所述马达102可通过至少一个紧固结构135被固定在该马达壳体支撑凹腔中。所述至少一个紧固结构135可为螺钉、螺母和螺栓或类似物。

有源出口壳体101可具有外表面124和内表面125。所述内表面125可限定凹槽123。如图2和3所示，该由有源出口壳体101的内表面125形成的凹槽123可被构造为接收旋转销120中的每一个的第二端122，以将齿轮组件104的旋转限制到单个平面。

所述有源气流出口100可进一步包括具有第一端137和第二端138的通风壳体134。所述通风壳体134的第二端138可被布置在有源出口壳体腔室107中。所述通风壳体134还可包括被构造为将气流垂直地引导穿过有源气流出口在乘客车厢中的第一多个叶片139，和被构造为将气流水平地引导穿过有源气流出口直达乘客车厢的第二多个叶片136。

所述有源气流出口100可以静态模式和有源模式之一操作。在静态模式中，所述车辆的HVAC模块试图推进气流穿过有源气流出口100。如果所述通风扇叶105处于闭合位置中（图2所示），则所有气流将被阻挡并且不允许传送到乘客车厢。如果通风扇叶105处于开启位置中（图3所示），则气流将传送通过有源气流出口100，但是所述通风扇叶105和所述齿轮组件104保持为被动式的，仅允许空气流动通过其。在有源模式中，开启的通风扇叶105和齿轮组件104可用作风扇，以促进和增大穿过有源气流出口100的气流。同样地，当多个通风扇叶105定位在开启位置中时，马达102在由第二控制机构103发出信号时，可旋转齿轮组件104和通风孔扇叶105允许齿轮组件104和通风扇叶105以有源方式推进额外的气流穿过有源气流出口100，以通过达到乘客的目标点或缩短促进乘客车厢中的温度变化所需时间来提高出口100的性能，同时降低HVAC模块的载荷要求。

还提供了以有源方式促进气流穿过有源气流出口100的方法。该方法可包括以下步骤：提供具有马达、齿轮组件、多个通风扇叶和至少一个控制机构的有源气流出口100，该有源气流出口100能够以有源模式和静态模式操作；将有源气流出口100置于静态模式中，其中所述多个通风扇叶105处于闭合位置中（图2所示）；沿第一方向旋转所述多个通风扇叶105，以使多个通风扇叶105置于开启位置中（图3示出）；启动马达102，以使有源气流出口100置于有源模式中，其中马达102旋转齿轮组件104，使处于开启位置的所述多个通风扇叶105旋转，以促进和增大穿过有源气流出口100的气流。

所述方法可进一步包括以下步骤：使马达102停用，以使有源气流出口100置于静态模式中，其中齿轮组件104和多个通风扇叶105停止旋转；并且沿第二方向旋转所述多个通风扇叶105，以使多个通风扇叶105置于闭合位置中。

具体实施方式和附图或图示支撑和描述本发明，但是本发明的范围仅由所附权利要求限定。虽然用于实现要求保护的本发明的最佳模式和其他实施例已被详尽地描述，但是存在用于实践所附权利要求中所限定的本发明的各种替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的有源气流出口，具有有源模式和静态模式，所述有源气流出口包括：

马达；

齿轮组件，其可操作性地连接到马达；

多个通风扇叶，其联结到齿轮组件，所述多个通风扇叶可在开启位置和闭合位置之一间运动；和

至少一个控制机构，其被构造为向多个通风扇叶发出信号以从闭合位置旋转到开启位置，并且向马达发出信号从而以有源模式旋转齿轮组件和所述多个通风扇叶，允许所述多个通风扇叶促进和增大穿过有源气流出口的气流。

2.根据权利要求1所述的有源气流出口，其中，齿轮组件还包括：

至少一个驱动齿轮，其具有从其延伸的驱动齿轮联结构件，所述驱动齿轮联结构件能够将驱动齿轮联结到马达，所述驱动齿轮被构造为由马达驱动；

多个从动齿轮，每个从动齿轮具有从其处延伸的从动齿轮联结构件，以将通风扇叶中的每一个联结到从动齿轮中的一个，所述多个从动齿轮被构造为由驱动齿轮驱动；

齿轮壳体，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分被联结到第二部分，以限定内部空间和多个钻孔，其中，多个从动齿轮中的每一个被联结到驱动齿轮，并且被布置在由齿轮壳体限定的内部空间中，并且其中，从动齿轮联结构件中的每一个和驱动齿轮联结构件被布置在多个钻孔中的一个内，并且延伸到齿轮壳体外部。

3.根据权利要求2所述的有源气流出口，其进一步包括限定腔室的有源出口壳体，其中，马达、齿轮组件和多个通风扇叶被布置在有源出口壳体中。

4.根据权利要求1所述的有源气流出口，其中，至少一个控制机构包括：

第一控制机构，其被构造为沿第一和第二方向中的一个旋转多个通风扇叶，以将多个通风扇叶置于开启位置和闭合位置中的一个中；

第二控制机构，被构造为当有源气流出口处于有源模式中时，向马达发送信号，以旋转齿轮组件和多个通风扇叶，允许齿轮组件和通风扇叶促进额外的气流穿过有源气流出口。

5.根据权利要求3所述的有源气流出口，其中，所述齿轮组件进一步包括多个通风扇叶旋转销，每个通风扇叶旋转销具有第一端和第二端，通风扇叶旋转销中的每一个被布置在从动齿轮联结构件中的一个内。

6.根据权利要求5所述的有源气流出口，其中，由有源出口壳体限定的腔室具有内表面和外表面，所述内表面限定凹槽，并且其中，通风扇叶旋转销中的每一个的第二端被布置在由腔室的内表面限定的凹槽中，以保持齿轮组件对齐。

7.根据权利要求2所述的有源气流出口，其中，从动齿轮中的每一个具有第一表面和第二表面，所述第二表面在其上限定多个凸形稳定脊部。

8.根据权利要求7所述的有源气流出口，其中，所述齿轮壳体具有朝内表面和朝外表面，朝内表面限定多个凹形稳定槽，并且其中，齿轮壳体的凹形稳定槽中的每一个被构造为接收形成在从动齿轮中的每一个的第二表面上的凸形稳定脊部之一，以限制多个通风扇叶在开启位置和闭合位置之间的旋转。

9.一种以有源方式促进气流穿过有源气流出口的方法，包括以下步骤：

提供具有有源模式和静态模式的有源气流出口，所述有源气流出口包括：

马达；

齿轮组件，其可操作性地连接到马达；

多个通风扇叶，其可在闭合位置和开启位置之间运动，所述多个通风扇叶可操作性地连接到齿轮组件；

将有源气流出口置于静态模式中，其中，多个通气扇叶处于闭合位置中；

沿第一方向旋转多个通气扇叶，以将多个通气扇叶置于开启位置中；

启动马达，以将有源气流出口置于有源模式中，其中，马达旋转齿轮组件，使在开启位置中的所述多个通风扇叶旋转，以允许所述多个通风扇叶促进和增大穿过有源气流出口的气流。

10.根据权利要求9的方法，进一步包括以下步骤：

使马达停用，以将有源气流出口置于静态模式中，其中，齿轮组件停止旋转；并且

沿第二方向旋转所述多个通风扇叶，以将多个通风扇叶置于闭合位置中。

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