CN105109305A - 一种可变弹簧助力系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变弹簧助力系统及方法，包括固定机构、运动机构以及设置于固定机构与运动机构之间的弹簧；所述固定机构包括底板以及设置于底板上的筒体和弧形板Ⅰ，所述弧形板Ⅰ设置有竖槽；所述运动机构包括面板以及设置于面板上的转筒和弧形板Ⅱ，所述转筒设置有通孔，所述弧形板Ⅱ设置有卡口；所述筒体上依次套设有可转动的弹簧和转筒；所述弹簧设置有运动端Ⅰ和运动端Ⅱ，所述运动端Ⅰ可转动的设置于通孔内，所述运动端Ⅱ可滑动的设置于竖槽内。本发明通过控制弹簧在运动机构和固定机构之间移动，来实现调控不同行程段内弹簧的位置、受力与否和受力大小，从而可快速有效的优化运行机构的受力，以满足客户的需求。
Description
技术领域
本发明属于汽车空调领域，涉及汽车空调HVAC中的运行机构部件，特别的是一种可变弹簧助力系统及方法。
背景技术
现有技术中，汽车空调HVAC使用弹簧来调整传动机构的受力，具体的原理是将弹簧与传动机构连接，当传动机构运行时，弹簧也随之运行，通过弹簧压缩和弹开时的力来调整传动机构的受力情况(助力或阻力)。然而，在传动机构整个运行行程内，弹簧作为一种辅助力结构常用于解决操作力过大的问题，正是由于受力状态发生变化，将会导致部分行程段操作力偏大而其它段行程操作力正常的情况发生；目前的常用设计中，采用较为简单的方式直接将弹簧与受力部分连接，该设计方案中弹簧作用力一直施力于传动机构，导致机构在某一行程段受到弹簧的助力，而在另一行程段内受到弹簧的阻力，无法针对操作力大的行程段调整传动机构，反而有可能会引起原本操作力不大的行程段操作力大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可变弹簧助力系统，采用设计简单的卡口和竖槽，使弹簧在不同行程段内处于不同的位置，再来控制弹簧在不同行程段的受力，从而实现灵活调整运行机构的受力情况；同时，还提供了一种利用该系统操作的方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种可变弹簧助力系统，包括固定机构(1)、可转动的设置于固定机构(1)上的运动机构(2)以及设置于固定机构(1)与运动机构(2)之间的弹簧(3)；其中：所述固定机构(1)包括底板(101)以及设置于底板(101)上的筒体(102)和弧形板Ⅰ(103)，所述筒体(102)与弧形板Ⅰ(103)之间设置有间隔空间；所述弧形板Ⅰ(103)的上方设置有竖槽(104)；所述运动机构(2)包括面板(201)以及设置于面板(201)上的转筒(202)和弧形板Ⅱ(203)，所述转筒(202)与弧形板Ⅱ(203)之间设置有间隔空间；所述转筒(202)的侧面设置有圆形通孔(204)，所述弧形板Ⅱ(203)的下方设置有卡口；所述弹簧(3)设置有运动端Ⅰ(301)和运动端Ⅱ(302)；所述筒体(102)上依次套设有可转动的弹簧(3)和转筒(202)，所述弹簧(3)设置于转筒(202)的下方，所述弧形板Ⅱ(203)设置于弧形板Ⅰ(103)的内侧；所述弹簧(3)的运动端Ⅰ(301)可转动的设置于通孔(204)内，其运动端Ⅱ(302)可滑动的设置于竖槽(104)内。
进一步，所述固定机构(1)还包括设置于底板(101)上用于固定和加强筒体(102)的筋板(105)。
进一步，所述固定机构(1)还包括设置于底板(101)上用于固定弧形板Ⅰ(103)的筋条(106)，所述弧形板Ⅰ(103)的下方设有与所述筋条(106)卡合连接的凹槽。
进一步，所述筒体(102)内设置有用于运动机构(1)转动的圆筒(107)，所述圆筒(107)与筒体(102)之间设置有用于固定圆筒(107)的连接板(108)。
进一步，所述转筒(202)上的侧面设置有V形结构的支架(206)，所述通孔设置于所述支架(206)的顶端侧面上。
进一步，所述卡口包括沿左上方倾斜设置用于所述弹簧(3)运动端Ⅱ(302)导向的斜槽(205)和与所述斜槽(205)下部的进口端连通用于所述弹簧(3)运动端Ⅱ(302)限位的水平开口；所述水平开口位于斜槽(205)的进口端右侧。
进一步，所述斜槽(205)的倾斜角度取值范围为120°～180°。
进一步，利用一种可变弹簧助力系统的操作方法，包括如下步骤：
S1依次将弹簧和运动机构的转筒套设在固定机构的筒体上，并将弹簧的运动端Ⅰ设于通孔内，其运动端Ⅱ设于竖槽内；
S2顺时针转动运动机构，此时，弹簧对运动机构存在作用力；同时，弹簧的运动端Ⅱ通过水平开口的限位作用被引入到斜槽的进口端；
S3继续顺时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下跟随运动机构的转动而向左上方运动，直至弹簧的运动端Ⅱ脱离竖槽并随运动机构一起运动；此时，弹簧对运动机构没有作用力；
S4反之，逆时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下回归到竖槽内。
本发明的优点在于：本发明克服了现有技术的不足，通过控制弹簧在运行机构和固定安装机构之间的移动，来实现调控不同行程段内弹簧的位置和受力与否，同时，对于注重操作力和操作手感的运行机构而言，本发明还可以快速有效的优化运行机构的受力，从而满足客户的严格的要求；发明结构简单易行，其操作方便、可靠，具有广阔的应用空间。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的装配结构爆炸图；
图2为本发明运动机构正面立体示意图；
图3为本发明的运作行程示意图；
附图标记：1-固定机构，101-底板，102-筒体，103-弧形板Ⅰ，104-竖槽，105-筋板，106-筋条，107-圆筒，108-连接板；2-运动机构，201-面板，202-转筒，203-弧形板Ⅱ，204-孔槽，205-斜槽，206-支架；3-弹簧，301-运动端Ⅰ，302-运动端Ⅱ。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1、2所示，本发明提供的一种可变弹簧助力系统，包括固定机构1、可转动的设置于固定机构1上的运动机构2以及设置于固定机构1与运动机构2之间的弹簧3；其中：所述固定机构1包括底板101以及设置于底板101上的筒体102和弧形板Ⅰ103，所述筒体102与弧形板Ⅰ103之间设置有间隔空间；所述弧形板Ⅰ103的上方设置有竖槽104；所述运动机构2包括面板201以及设置于面板201上的转筒202和弧形板Ⅱ203，所述转筒202与弧形板Ⅱ203之间设置有间隔空间；所述转筒202的侧面设置有圆形通孔204，所述弧形板Ⅱ203的下方设置有卡口；所述弹簧3设置有运动端Ⅰ301和运动端Ⅱ302；所述筒体102上依次套设有可转动的弹簧3和转筒202，所述弹簧3设置于转筒202的下方，所述弧形板Ⅱ203设置于弧形板Ⅰ103的内侧；所述弹簧3的运动端Ⅰ301可转动的设置于通孔204内，其运动端Ⅱ302可滑动的设置于竖槽104内。
具体的，将弹簧3可转动的套设在固定机构1的筒体102上，再将运动机构2的转筒202可转动的套设在该筒体102上，使弹簧3位于转筒202的下方；当然，弹簧3也可设置于转筒202内部，本实施例中采用前者；同时将弹簧3的运动端Ⅰ301可转动的设置于运动机构2的通孔204内，运动端Ⅱ302可滑动的设置于固定机构1的竖槽内，并使运动机构2上的弧形板Ⅱ203设置于固定机构1上的弧形板Ⅰ103的内侧并紧靠弧形板Ⅰ103布置；在运转过程中，所述运动机构1可以实现以固定机构2的轴线转动，并在其转动的过程中带动弹簧3随之转动，同时通过运动机构2下端面的卡口进行限位和导向作用，使弹簧3的运动端Ⅱ302在运动机构1与固定机构2之间切换；由于运动机构2和弹簧3之间存在相互转动，所以弹簧对运动机构存在作用力(可以根据实际情况设计该作用力为动力或阻力)，即本发明通过控制弹簧在运行机构和固定安装机构之间的移动，来实现调控不同行程段内弹簧的位置、受力与否和受力大小，同时，对于注重操作力和操作手感的运行机构而言，本发明还可以快速有效的优化运行机构的受力，从而满足客户的严格的要求。
需要特别说明的是：所述弹簧3的运动端Ⅰ301和运动端Ⅱ302之间可根据实际情况设置为不同角度，本实施例中采用相对布置。
作为本实施例的改进，所述固定机构1还包括设置于底板101上用于固定和加强筒体102的筋板105，所述筋板105的数量至少为3快，沿着筒体102的径向方向均匀设置，同时，所述筋板105还可以对弹簧3起到支撑作用和调节合适高度的目的。
作为本实施例的改进，所述固定机构1还包括设置于底板101上用于固定弧形板Ⅰ103的筋条106，所述弧形板Ⅰ103的下方设有与所述筋条106卡合连接的凹槽，通过该卡合配合结构，使弧形板Ⅰ103能够稳固的固定在底板101上。
作为本实施例的改进，所述筒体102内设置有用于运动机构转动的圆筒107，所述圆筒107与筒体102之间设置有用于固定圆筒107的连接板108，所述圆筒107可缩小与运动机构2连接的转轴的尺寸，进而有利于运动机构2的转动。
作为本实施例的改进，所述转筒202上的侧面设置有V形结构的支架206，所述通孔204设置于所述支架206的顶端侧面上，所述V形结构的支架有利于增大其根部与转筒的连接面积，从而确保支架的强度。
作为本实施例的改进，所述卡口包括沿左上方倾斜设置用于所述弹簧3运动端导向302的斜槽205和与所述斜槽205的进口端连通用于所述弹簧3运动端Ⅱ302限位的水平开口，所述水平开口设置于斜槽205进口端的右侧，当运动机构顺时针转动时，可将设置在固定机构1竖槽104上的弹簧3的运动端Ⅱ302由开口的限位作用下引入到斜槽205的进口端，并在斜槽205的导向作用下使弹簧3的运动端Ⅱ302沿左上方滑动，从而可将弹簧3的运动端302从竖槽104内滑出，并跟随运动机构2一起运动，该卡口和竖槽的结构配合简单，可使弹簧3能够在运动机构2和固定机构1之间移动，具有操作方便的优点。
作为本实施例的改进，所述斜槽205的倾斜角度取值范围为120°～180°。
本发明利用一种可变弹簧助力系统的操作方法，如图3所示，包括如下步骤：
S1依次将弹簧和运动机构的转筒套设在固定机构的筒体上，并将弹簧的运动端Ⅰ设于通孔内，其运动端Ⅱ设于竖槽内；
S2顺时针转动运动机构，此时，弹簧对运动机构存在作用力；同时，弹簧的运动端Ⅱ通过水平开口的限位作用被引入到斜槽的进口端；
S3继续顺时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下跟随运动机构的转动而向左上方运动，直至弹簧的运动端Ⅱ脱离竖槽并随运动机构一起运动；此时，弹簧对运动机构没有作用力；
S4反之，逆时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下回归到竖槽内。
即本方案从行程A→行程B→行程C，完成一个方向的运转；而从行程C→行程B→行程A，完成另一个方向的运转。
此外，所述固定机构1包括的底板101、筒体102、弧形板Ⅰ102、筋板105、筋条106、筒体107和连接板108可为一体注塑结构；所述运动机构2包括面板201、转筒202、弧形板Ⅱ203和支架206可为一体注塑结构，有利于增强固定机构1和运动机构2的整体结构。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种可变弹簧助力系统，其特征在于：包括固定机构(1)、可转动的设置于固定机构(1)上的运动机构(2)以及设置于固定机构(1)与运动机构(2)之间的弹簧(3)；其中：
所述固定机构(1)包括底板(101)以及设置于底板(101)上的筒体(102)和弧形板Ⅰ(103)，所述筒体(102)与弧形板Ⅰ(103)之间设置有间隔空间；所述弧形板Ⅰ(103)的上方设置有竖槽(104)；
所述运动机构(2)包括面板(201)以及设置于面板(201)上的转筒(202)和弧形板Ⅱ(203)，所述转筒(202)与弧形板Ⅱ(203)之间设置有间隔空间；所述转筒(202)的侧面设置有圆形通孔(204)，所述弧形板Ⅱ(203)的下方设置有卡口；
所述弹簧(3)设置有运动端Ⅰ(301)和运动端Ⅱ(302)；
所述筒体(102)上依次套设有可转动的弹簧(3)和转筒(202)，所述弹簧(3)设置于转筒(202)的下方，所述弧形板Ⅱ(203)设置于弧形板Ⅰ(103)的内侧；所述弹簧(3)的运动端Ⅰ(301)可转动的设置于通孔(204)内，其运动端Ⅱ(302)可滑动的设置于竖槽(104)内。
2.根据权利要求1所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述固定机构(1)还包括设置于底板(101)上用于固定和加强筒体(102)的筋板(105)。
3.根据权利要求1所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述固定机构(1)还包括设置于底板(101)上用于固定弧形板Ⅰ(103)的筋条(106)，所述弧形板Ⅰ(103)的下方设有与所述筋条(106)卡合连接的凹槽。
4.根据权利要求1所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述筒体(102)内设置有用于运动机构(1)转动的圆筒(107)，所述圆筒(107)与筒体(102)之间设置有用于固定圆筒(107)的连接板(108)。
5.根据权利要求1所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述转筒(202)上的侧面设置有V形结构的支架(206)，所述通孔设置于所述支架(206)的顶端侧面上。
6.根据权利要求1所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述卡口包括沿左上方倾斜设置用于所述弹簧(3)运动端Ⅱ(302)导向的斜槽(205)和与所述斜槽(205)下部的进口端连通用于所述弹簧(3)运动端Ⅱ(302)限位的水平开口；所述水平开口位于斜槽(205)的进口端右侧。
7.根据权利要求6所述一种可变弹簧助力系统，其特征在于：所述斜槽(205)的倾斜角度取值范围为120°～180°。
8.利用权利要求1-7任一所述一种可变弹簧助力系统的操作方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1依次将弹簧和运动机构的转筒套设在固定机构的筒体上，并将弹簧的运动端Ⅰ设于通孔内，其运动端Ⅱ设于竖槽内；
S2顺时针转动运动机构，此时，弹簧对运动机构存在作用力；同时，弹簧的运动端Ⅱ通过水平开口的限位作用被引入到斜槽的进口端；
S3继续顺时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下跟随运动机构的转动而向左上方运动，直至弹簧的运动端Ⅱ脱离竖槽并随运动机构一起运动；此时，弹簧对运动机构没有作用力；
S4反之，逆时针转动运动机构，弹簧的运动端Ⅱ在斜槽的导向作用下回归到竖槽内。
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