CN107953748A - 一种汽车的强制性散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车的强制性散热装置，属于汽车零部件领域。它解决了现有的汽车散热慢的问题。本汽车的强制性散热装置包括设于汽车车顶中部的窗口，汽车车顶顶壁上具有筒状连接部，窗口内设有支撑块，支撑块侧壁和窗口内壁通过两连接条相连，支撑块下侧安装有电机，连接部上端设有能将该连接部的上端口封闭的密封板，电机通过丝杆螺母传动机构与密封板相连以驱动密封板上下移动来控制连接部上端口启闭，窗口内竖直设有两根转轴，两转轴分别与两连接条轴向固定，每根转轴上均装有排气扇叶，电机能够同时带动两根转轴转动，窗口内还设有在连接部上端口开启时能限制密封板继续上移的限位件。本汽车的强制性散热装置能提高汽车的散热速度。

Description

一种汽车的强制性散热装置

技术领域

本发明属于汽车零部件领域，涉及一种汽车的性散热装置，特别是一种汽车的强制性散热装置。

背景技术

在炎热的季节里，汽车在露天停放一段时间，由于太阳的暴晒，车内温度急剧升高，汽车座椅和设备的温度可以超过50摄氏度。而如何快速降低车内的温度呢？正确的做法是先打开车窗，并将空调调成外循环，直到车内的温度和外界的温度相同时，再紧闭车窗，然后将空调调至内循环模式。

但上述的方式还是存在一个问题：整个降温过程，外界空气只是通过车窗与车内空气进行交流的，且这一过程中空气的流速较慢，所以，整个降温的速度还不是很快。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车的强制散热装置，解决的技术问题是如何实现快速排气。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车的强制性散热装置，包括设于汽车车顶中部且呈圆形的窗口，其特征在于，汽车车顶的顶壁上具有呈圆筒状凸出的连接部，窗口内设有呈圆形的支撑块，且连接部、支撑块以及窗口这三者的中心轴线共线，所述的支撑块的侧壁和窗口的内壁通过呈直条状的连接条相连，所述的连接条有两条且沿周向均布，所述的支撑块的下侧通过支架安装有电机，所述的连接部的上端设有能将该连接部的 上端口封闭的密封板，电机通过丝杆螺母传动机构与密封板相连以驱动密封板上下移动来控制连接部上端口的开启或关闭，所述的窗口内竖直设有两根转轴，且两转轴分别与两连接条轴向固定，每根转轴上均装有排气扇叶，所述的电机通过传动机构能够同时带动两根转轴转动，所述的窗口内还设有在连接部上端口开启时能限制密封板继续上移的限位件。

安装时，电机由汽车内部的供电系统供电，并通过单独的控制器来控制电机的启闭以及正、反转。正常使用时，密封板将连接部的上端口封闭，以防止灰尘、水等杂质进入到汽车内部影响污染汽车内部环境以及影响用户体验；当车内温度过高需要加大散热力度时，开启电机，电机主轴正转并同时带动密封板上移以及转轴转动，其中，密封板向上移动以开启连接部上端口，且当密封板与限位件相遇时，密封板停止向上移动；转轴驱动排气扇叶转动，以使车内的高温气体依次流经窗口和连接部并最终通过连接部的上端口排出。排气完成后，如果只需保持连接部的上端口打开以实现自然通风，此时只需要将电机关闭即可；当需要将连接部上端口关闭时，电机主轴反转并带动密封板复位以将连接部的上端口重新封闭，最后将电机的电源切断。

通过在窗口内设置两个排气扇叶，既能够加快气体流动的速度，又可以加大一次性输送气体的量，这样便可有效提高将车内的热气排出到车外的效率，从而加快车内温度下降的速度，来提高乘客体验的舒适性。

两个排气扇叶以及密封板这三者均是由同一个电机驱动的，相对于上述的三个部件分别由三个电机驱动这一技术方案，既可以减少布置线路(三个电机一般由三条线路控制)的麻烦，而且可有效大幅缩减本散热装置的加工成本。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的丝杆螺母传动机构包括竖直设置在窗口内的丝杆和螺接在丝杆上的丝杆螺母，丝 杆的下端穿过支撑块并通过花键与电机的主轴相连，丝杆的上端伸入到连接部内，且丝杆通过第一轴承与支撑块轴向固定，所述的密封板的下侧面上具有呈筒状凸出的联动部，联动部套在丝杆螺母上且两者固定在一起。

具体来说，电机的主轴上设有花键孔，丝杆的下端具有外花键，且丝杆和电机的主轴通过内花键和外花键的啮合相连。采用上述的结构，不仅可以提高丝杆和电机主轴的同轴度，又可以减少密封板、丝杆和电机主轴三者组装在一起后的长度，从而有效提高电机带动丝杆转动的稳定性，来提高本装置工作的稳定性；通过在丝杆和支撑块的连接处设置第一轴承，对丝杆起到较好的支撑作用，这样便可进一步提高丝杆转动的稳定性，从而稳定地驱动密封板上下移动来控制连接部上端口的启闭，继而进一步提高本装置的工作稳定性。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的支撑块的上侧面上具有呈筒状凸出的支撑部，所述的支撑部的内侧壁上具有呈环状的支撑座，且支撑座套在丝杆上，所述的支撑部上螺接有压帽，压帽的内侧壁上具有环形挡肩，所述的第一轴承位于支撑部内，该第一轴承的内圈与丝杆过盈配合，且第一轴承的外圈夹在环形挡肩和支撑座之间。

第一轴承是在与压帽相连的环形挡肩以及与支撑部相连的支撑座这两者的夹持下定位的，同时又由于压帽通过螺纹结构与支撑部可拆卸相连，这样便可在实际操作过程中将丝杆拆下并对密封板进行更换，以有效降低更换的成本。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的传动机构包括固定在丝杆上的主动轮以及分别与两转轴固连的两从动轮，且两从动轮分别通过同步带与主动轮相连。

电机通过同步带传动的方式驱动丝杆转动，以使排气扇叶稳定转动以高效地将车内的热气排出，使快速排气的目的稳定实现。

作为另一种方案，在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的传动机构包括固定在丝杆上的主齿轮和分别与两转轴固定的两副齿轮，且两副齿轮均与主齿轮啮合。

电机通过齿轮传动的方式驱动丝杆转动，同样能使排气扇叶稳定转动以高效地将车内的热气排出，使快速排气的目的稳定实现。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的密封板呈圆板状且其中心轴线与连接部的中心轴线共线，密封板通过其下端面与连接部的上端面贴靠的方式将连接部的上端口封闭，所述的密封板的下端面上设有与其同轴的环形凹槽，环形凹槽内设有环形密封垫，且环形密封垫的两端面分别与环形凹槽的底壁和连接部的上端面相抵。

在环形密封垫的作用下，以有效加强密封板将连接部的上端口封闭的稳定性，这样便可增加灰尘、水等杂质通过连接部进入到车体内的难度，从而加强汽车带给乘客的体验，以将强汽车整体的用户体验。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的连接部的上端面沿该连接部的轴向设有呈直条状的连接孔，且连接孔延伸至汽车车顶的顶壁上，所述的连接孔有多个且沿连接部的周向均布，每个连接孔内均嵌有与连接孔匹配的弹性柱，且弹性柱由塑料材料制成，所述的弹性柱的长度与连接孔的长度相同，且弹性柱的上端面与连接部的上端面齐平。

通过在连接部内设置多根沿竖直方向设置且由塑料材料制成的弹性柱，使连接部具备一定的弹性，来缓冲其受到的碰撞，以减少传递到车体内部的碰撞力，来提高汽车整体的安全性。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的密封板包括呈圆板状的连接板和呈圆桶状的承重桶，所述的承重桶套在连接板上且两者通过焊接的方式固定在一起，所述的环形凹槽以及联动部 均位于连接板上，所述的承重桶内设有多根弹簧，且弹簧的两端分别与承重桶顶部和连接板上端面相抵。

密封板由承重桶和连接板组成并在两者之间设置多根弹簧，用于缓冲受到的碰撞力，这样既对电机、丝杆等部件起到一定的保护作用，又可以减少碰撞力传递到汽车内部的量，来提高汽车整体的安全性。

在上述的汽车的强制性散热装置中，所述的连接板的上端面上具有呈柱状凸出的定位部，定位部的数量与弹簧相同且位置一一对应，每根弹簧的下端均套在对应的定位部上。

通过设置定位部，对弹簧起到较好的定位作用，这样不仅方便了密封板的组装，而且对弹簧作伸缩运动起到一定的导向作用，使弹簧在受力的情况下能够始终朝一个方向发生形变来缓冲作用力，从而加大缓冲作用力的量，以进一步减少作用力传递到汽车内，继而进一步提高汽车的安全性。

与现有技术相比，本汽车的强制性散热装置具有以下优点：

1、通过在窗口内设置两个排气扇叶，既能够加快气体流动的速度，又可以加大一次性输送气体的量，这样便可有效提高将车内的热气排出到车外的效率，从而加快车内温度下降的速度，来提高乘客体验的舒适性。

2、两个排气扇叶以及密封板这三者均是由同一个电机驱动的，相对于上述的三个部件分别由三个电机驱动这一技术方案，既可以减少布置线路(三个电机一般由三条线路控制)的麻烦，而且可有效大幅缩减本散热装置的加工成本。

3、第一轴承是在与压帽相连的环形挡肩以及与支撑部相连的支撑座这两者的夹持下定位的，同时又由于压帽通过螺纹结构与支撑部可拆卸相连，这样便可在实际操作过程中将丝杆拆下并对密封板进行更换，以有效降低更换的成本。

4、通过在连接部内设置多根沿竖直方向设置且由塑料材料制 成的弹性柱，使连接部具备一定的弹性，来缓冲其受到的碰撞，以减少传递到车体内部的碰撞力，来提高汽车整体的安全性。

5、密封板由承重桶和连接板组成并在两者之间设置多根弹簧，用于缓冲受到的碰撞力，这样既对电机、丝杆等部件起到一定的保护作用，又可以减少碰撞力传递到汽车内部的量，来提高汽车整体的安全性。

附图说明

图1是本发明在连接部上端口封闭时的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是图1中B处的放大结构示意图。

图4是图1中C处的放大结构示意图。

图5是图1中D处的放大结构示意图。

图6是本发明在连接部上端口开启时的结构示意图。

图7是图6中E处的放大结构示意图。

图8是支撑块与汽车车顶连接的结构示意图。

图中，1、支撑块；1a、支撑部；1a1、支撑座；2、连接条；3、电机；4、密封板；4a、连接板；4a1、定位部；4a2、联动部；4b、承重桶；5、转轴；6、排气扇叶；7、汽车车顶；7a、窗口；7b、连接部；8、弹性柱；9、环形密封垫；10、弹簧；11、支架；12、限位件；13、丝杆；14、丝杆螺母；15、第一轴承；16、压帽；16a、环形挡肩；17、主动轮；18、从动轮；19、同步带。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本汽车的强制性散热装置由支撑块1、连接条2、 电机3、密封板4、转轴5、排气扇叶6等组成。

其中，汽车车顶7的中部设有呈圆形的窗口7a，且汽车内部通过该窗口7a与外界连通。如图1所示，汽车车顶7的顶壁上具有呈圆筒状凸出的连接部7b，连接部7b和汽车车顶7为一体式结构，且连接部7b和窗口7a两者的中心轴线共线。进一步说明，连接部7b的上端面沿该连接部7b的轴向设有呈直条状的连接孔，且连接孔延伸至汽车车顶7的顶壁上。连接孔有多个且沿连接部7b的周向均布。每个连接孔内均嵌有与连接孔匹配的弹性柱8，且弹性柱8由塑料材料制成。在本实施例中，优选弹性柱8通过注塑的方式嵌于连接孔内。进一步优化，弹性柱8的长度与连接孔的长度相同，且弹性柱8的上端面与连接部7b的上端面齐平，以使连接部7b具备较强的弹性，来有效缓冲其所受到的撞击。

如图1和图8所示，支撑块1设置在窗口7a内，该支撑块1呈圆形且其中心轴线与窗口7a的中心轴线共线。支撑块1的侧壁和窗口7a的内壁通过设于两者之间的连接条2相连。具体来说，连接条2有两条且均呈直条状。两连接条2沿支撑块1的周向均布，且在本实施例中，连接条2的两端分别通过焊接的方式与窗口7a的内壁和支撑块1相固定。

密封板4设于连接部7b顶部，该密封板4呈圆板状且其中心轴线与连接部7b的中心轴线共线。密封板4的下端面与连接部7b的上端面贴靠，此时，密封板4将连接部7b的上端口封闭。密封板4的下端面上设有与其同轴的环形凹槽，环形凹槽内设有环形密封垫9，且环形密封垫9的两端面分别与环形凹槽的底壁和连接部7b的上端面相抵，以加强将连接部7b的上端口封闭的效果。

进一步说明，如图1和图2所示，密封板4包括呈圆板状的连接板4a和呈圆桶状的承重桶4b。其中，承重桶4b顶部封闭、底部敞开，且承重桶4b套在连接板4a上。在本实施例中，优选 承重桶4b和连接板4a通过焊接的方式固定在一起。自然，承重桶4b通过螺丝与连接板4a固定在一起也是可以的；上述的环形凹槽设于连接板4a上，且连接板4a的下端面与连接部7b的上端面贴靠以将连接部7b的上端口封闭。承重桶4b内设有多根弹簧10，且弹簧10的两端分别与承重桶4b顶部和连接板4a上端面相抵，以使密封板4具备缓冲碰撞力的能力。进一步优化，连接板4a的上端面上具有呈柱状凸出的定位部4a1，且定位部4a1和连接板4a为一体式结构。定位部4a1的数量与弹簧10相同且位置一一对应，每根弹簧10的下端均套在对应的定位部4a1上，以对弹簧10起到较好的限位作用，方便整个密封板4的组装。

电机3设于支撑块1下侧，且电机3通过支架11与支撑块1固定。电机3通过丝杆螺母传动机构与密封板4相连以驱动密封板4上下移动来控制连接部7b上端口的开启或关闭，窗口7a内还设有在连接部7b上端口开启时能限制密封板4继续上移的限位件12。具体来说，丝杆螺母传动机构包括竖直设置在窗口7a内的丝杆13和螺接在丝杆13上的丝杆螺母14。其中，丝杆13的下端穿过支撑块1并通过花键与电机3的主轴相连，具体来说，电机3的主轴上设有花键孔，丝杆13的下端具有外花键，且丝杆13和电机3的主轴通过内花键和外花键的啮合相连；丝杆13的上端伸入到连接部7b内，且丝杆13通过第一轴承15与支撑块1轴向固定；连接板4a的下侧面上具有呈筒状凸出的联动部4a2，联动部4a2套在丝杆螺母14上且两者固定在一起。在本实施例中，优选联动部4a2通过焊接的方式与丝杆螺母14固定，自然，联动部4a2通过螺栓与丝杆螺母14固定在一起也是可以的。如图4和图7所示，限位件12为固定在丝杆13上端上的限位块，自然，限位件12为丝杆13上端侧壁上凸出的限位头也是可以的。

进一步说明，如图5所示，支撑块1的上侧面上具有呈筒状凸出的支撑部1a，支撑部1a的内侧壁上具有呈环状的支撑座1a1， 且支撑座1a1套在丝杆13上。支撑部1a上螺接有压帽16，压帽16的内侧壁上具有环形挡肩16a，第一轴承15位于支撑部1a内，该第一轴承15的内圈与丝杆13过盈配合，且第一轴承15的外圈夹在环形挡肩16a和支撑座1a1之间。第一轴承15是在与压帽16相连的环形挡肩16a以及与支撑部1a相连的支撑座1a1这两者的夹持下定位的，同时又由于压帽16通过螺纹结构与支撑部1a可拆卸相连，这样便可在实际操作过程中将丝杆13拆下并对密封板4进行更换，以有效降低更换的成本。

如图1所示，窗口7a内竖直设有两根转轴5，且两转轴5分别与两连接条2轴向固定。在本实施例中，优选转轴5通过第二轴承与连接条2轴向固定，以使转轴5能够稳定地转动。每根转轴5上均装有排气扇叶6，且排气扇叶6与转轴5连接的方式是现有的，具体可以参考市面上出售的风扇。电机3通过传动机构能够同时带动两根转轴5转动。在本实施例中，如图1、图3和图5所示，传动机构包括固定在丝杆13上的主动轮17以及分别与两转轴5固连的两从动轮18，且两从动轮18分别通过同步带19与主动轮17相连。电机3通过同步带19传动的方式驱动丝杆13转动，以使排气扇叶6稳定转动以高效地将车内的热气排出，使快速排气的目的稳定实现。

安装时，电机3由汽车内部的供电系统供电，并通过单独的控制器来控制电机3的启闭以及正、反转。正常使用时，如图1至图5所示，密封板4将连接部7b的上端口封闭，以防止灰尘、水等杂质进入到汽车内部影响污染汽车内部环境以及影响用户体验；当车内温度过高需要加大散热力度时，开启电机3，电机3主轴正转并同时带动密封板4上移以及转轴5转动，其中，密封板4向上移动以开启连接部7b上端口，且当密封板4与限位件12相遇时，密封板4停止向上移动；转轴5驱动排气扇叶6转动，以使车内的高温气体依次流经窗口7a和连接部7b并最终通过连 接部7b的上端口排出。排气完成后，如果只需保持连接部7b的上端口打开以实现自然通风，此时只需要将电机3关闭即可；如图6和图7所示，当需要将连接部7b上端口关闭时，电机3主轴反转并带动密封板4复位以将连接部7b的上端口重新封闭，最后将电机3的电源切断。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：传动机构包括固定在丝杆13上的主齿轮和分别与两转轴5固定的两副齿轮，且两副齿轮均与主齿轮啮合。电机3通过齿轮传动的方式驱动丝杆13转动，同样能使排气扇叶6稳定转动以高效地将车内的热气排出，使快速排气的目的稳定实现。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种汽车的强制性散热装置，包括设于汽车车顶中部且呈圆形的窗口，其特征在于，汽车车顶的顶壁上具有呈圆筒状凸出的连接部，窗口内设有呈圆形的支撑块，且连接部、支撑块以及窗口这三者的中心轴线共线，所述的支撑块的侧壁和窗口的内壁通过呈直条状的连接条相连，所述的连接条有两条且沿周向均布，所述的支撑块的下侧通过支架安装有电机，所述的连接部的上端设有能将该连接部的上端口封闭的密封板，电机通过丝杆螺母传动机构与密封板相连以驱动密封板上下移动来控制连接部上端口的开启或关闭，所述的窗口内竖直设有两根转轴，且两转轴分别与两连接条轴向固定，每根转轴上均装有排气扇叶，所述的电机通过传动机构能够同时带动两根转轴转动，所述的窗口内还设有在连接部上端口开启时能限制密封板继续上移的限位件。

2.根据权利要求1所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的丝杆螺母传动机构包括竖直设置在窗口内的丝杆和螺接在丝杆上的丝杆螺母，丝杆的下端穿过支撑块并通过花键与电机的主轴相连，丝杆的上端伸入到连接部内，且丝杆通过第一轴承与支撑块轴向固定，所述的密封板的下侧面上具有呈筒状凸出的联动部，联动部套在丝杆螺母上且两者固定在一起。

3.根据权利要求2所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的支撑块的上侧面上具有呈筒状凸出的支撑部，所述的支撑部的内侧壁上具有呈环状的支撑座，且支撑座套在丝杆上，所述的支撑部上螺接有压帽，压帽的内侧壁上具有环形挡肩，所述的第一轴承位于支撑部内，该第一轴承的内圈与丝杆过盈配合，且第一轴承的外圈夹在环形挡肩和支撑座之间。

4.根据权利要求2或3所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的传动机构包括固定在丝杆上的主动轮以及分别与两转轴固连的两从动轮，且两从动轮分别通过同步带与主动轮相连。

5.根据权利要求2或3所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的传动机构包括固定在丝杆上的主齿轮和分别与两转轴固定的两副齿轮，且两副齿轮均与主齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的密封板呈圆板状且其中心轴线与连接部的中心轴线共线，密封板通过其下端面与连接部的上端面贴靠的方式将连接部的上端口封闭，所述的密封板的下端面上设有与其同轴的环形凹槽，环形凹槽内设有环形密封垫，且环形密封垫的两端面分别与环形凹槽的底壁和连接部的上端面相抵。

7.根据权利要求1所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的连接部的上端面沿该连接部的轴向设有呈直条状的连接孔，且连接孔延伸至汽车车顶的顶壁上，所述的连接孔有多个且沿连接部的周向均布，每个连接孔内均嵌有与连接孔匹配的弹性柱，且弹性柱由塑料材料制成，所述的弹性柱的长度与连接孔的长度相同，且弹性柱的上端面与连接部的上端面齐平。

8.根据权利要求6所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的密封板包括呈圆板状的连接板和呈圆桶状的承重桶，所述的承重桶套在连接板上且两者通过焊接的方式固定在一起，所述的环形凹槽以及联动部均位于连接板上，所述的承重桶内设有多根弹簧，且弹簧的两端分别与承重桶顶部和连接板上端面相抵。

9.根据权利要求8所述的汽车的强制性散热装置，其特征在于，所述的连接板的上端面上具有呈柱状凸出的定位部，定位部的数量与弹簧相同且位置一一对应，每根弹簧的下端均套在对应的定位部上。