CN109693516B - 一种空调控制装置及车载空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调控制装置及车载空调系统，其中，该空调控制装置包括基座、旋钮、传动杆和传动盘，所述传动盘设于所述基座内部，所述传动杆的一端与所述旋钮固定连接，另一端延伸入所述基座内部，并与所述传动盘相连，所述传动盘与所述传动杆能够同步转动；还包括传动带，所述传动带张紧于所述传动盘的外周；所述传动杆转动时，所述传动盘还能够沿所述传动杆的轴向进行位移，且旋钮自一挡位切换至另一挡位的过程中，所述传动盘能够沿所述传动杆的轴向先从第一位置移动至第二位置、然后再回复至第一位置。本发明所提供空调控制装置，使用者在转动旋钮以切换挡位的过程中，可获得清晰的挡位感，操作手感较好。

Description

一种空调控制装置及车载空调系统

技术领域

本发明涉及车载空调技术领域，尤其涉及一种空调控制装置及车载空调系统。

背景技术

车载空调主要用于调节车辆内部的温度、湿度，以为车内人员营造并提供舒适的环境，其具体可以包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、鼓风机、风道、空调控制装置以及出风口等，通过调节空调控制装置可以改变出风口的风向，以使得车载空调能够在吹面、吹脚及吹玻璃等送风模式(或称之为挡位)间切换。

目前，车载空调主要为手动空调，即需要通过手动来调节空调的风速、风量及温度等，其空调控制装置可以包括基座、旋钮、传动杆、传动盘以及拉丝等。

具体而言，基座可以设于车辆的中控台，旋钮可以设于基座的表面，并与传动杆的一端固定连接，传动杆的另一端可以穿设于基座内部，传动杆还可以与基座内部的传动盘通过键连接，以使二者能够同步转动；传动盘与空调箱风门转轴之间缠绕有拉丝；当需要切换挡位时，可转动旋钮，以带动传动杆、传动盘转动，进而带动拉丝运动，调整出风口的风向。

这种形式的空调控制装置，其结构较为简单、成本低廉，在现有技术中的应用也较为广泛。但是，其在使用时，风门对拉丝所产生的阻力基本是不变的，也就是说，使用者在转动旋钮时的感受始终是相同的，操作手感较差。

因此，如何提供一种车载空调，其空调控制装置具有较好的操作手感，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调控制装置及车载空调，该空调控制装置具有较好的操作手感。

为解决上述技术问题，本发明提供一种空调控制装置，包括基座、旋钮、传动杆和传动盘，所述传动盘设于所述基座内部，所述传动杆的一端与所述旋钮固定连接，另一端延伸入所述基座内部，并与所述传动盘相连，所述传动盘与所述传动杆能够同步转动；还包括传动带，所述传动带张紧于所述传动盘的外周；所述传动杆转动时，所述传动盘还能够沿所述传动杆的轴向进行位移，且旋钮自一挡位切换至另一挡位的过程中，所述传动盘能够沿所述传动杆的轴向先从第一位置移动至第二位置、然后再回复至第一位置。

本发明所提供空调控制装置，在传动杆带动传动盘进行转动时，传动盘还能够相对传动杆进行轴向位移，使得传动盘相对空调箱风门的距离发生变化，即传动盘通过传动带作用于空调箱风门的力臂会发生变化，从而使得使用者在控制旋钮转动过程中能够清晰地感受到转动阻力的变化，即挡位感。

具体而言，旋钮自一挡位切换至另一挡位的过程中，传动盘能够沿传动杆的轴向先从第一位置移动至第二位置，然后再回复至第一位置，使得传动盘通过传动带作用于空调箱风门的力臂可先逐渐增大、再逐渐减小，对于使用者而言，其感受到的阻力变化为先增大后减小。

阻力逐渐增大，即表示开始切换挡位，阻力逐渐减小，即表示挡位切换即将结束，如此，使用者在转动旋钮的过程中，即可获得清晰的挡位感，操作手感较好。

可选地，所述传动盘包括盘状本体，所述盘状本体背离所述旋钮的端面设有第一连接筒，所述基座设有第二连接筒，所述第一连接筒能够插接于所述第二连接筒；所述第一连接筒的外壁面、所述第二连接筒的内壁面中，一者设有沿周向呈波浪形的第一滑槽，另一者设有相匹配的第一滑块，所述传动盘处于第一位置时，所述第一滑块位于所述第一滑槽的波谷，所述传动盘处于第二位置时，所述第一滑块位于所述第一滑槽的波峰。

可选地，所述第一滑槽的波谷处设有凹坑，所述传动盘处于第一位置时，所述第一滑块能够陷于所述凹坑中。

可选地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧设于所述盘状本体的端面与所述基座的内壁面之间，且所述传动盘自所述第一位置向所述第二位置移动的过程中，所述复位弹簧的压缩量增大。

可选地，所述基座的内壁面具有外突的定位筒，所述复位弹簧设于所述定位筒内。

可选地，所述传动杆穿过所述定位筒，所述复位弹簧外套于所述传动杆。

可选地，所述盘状本体的外周壁设有锥形的防脱面，且该防脱面的径向尺寸沿所述第一位置到所述第二位置的方向逐渐减小；所述传动带张紧于所述防脱面。

可选地，所述传动盘的中部具有安装孔，所述传动杆能够穿过所述安装孔；所述传动杆的外壁面、所述安装孔的内壁面中，一者设有沿轴向的第二滑槽，另一者设有第二滑块，所述第二滑块插接于所述第二滑槽中，并能够沿轴向在所述第二滑槽内滑动，以使所述传动盘与所述传动杆能够同步转动，且所述传动盘能够相对所述传动杆进行轴向位移。

可选地，所述传动带包括若干连接带，各连接带之间通过弹簧相连。

本发明还提供一种车载空调系统，包括上述的空调控制装置。

由于上述的空调控制装置已具备如上的技术效果，那么，具有该空调控制装置的车载空调系统亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为本发明所提供空调控制装置的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为基座、传动杆、传动盘与复位弹簧的连接结构示意图；

图4为基座、传动杆与传动盘的配合结构示意图；

图5为图4中第一滑槽的展开图；

图6为传动杆、传动盘与传动带的连接结构示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为传动带与传动盘的连接结构示意图；

图9为传动杆、传动盘及复位弹簧的配合结构示意图；

图10为传动盘的剖视图；

图11为传动杆的结构示意图。

图1-11中的附图标记说明如下：

1基座、11第二连接筒、111第一滑槽、111a凹坑、12定位筒、

2旋钮；

3传动杆、31第二滑块；

4传动盘、41盘状本体、411防脱面、42第一连接筒、421第一滑块、43安装孔、431第二滑槽；

5传动带、51连接带、52弹簧；

6复位弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-11，图1为本发明所提供空调控制装置的一种具体实施方式的立体结构示意图，图2为图1的侧视图，图3为基座、传动杆、传动盘与复位弹簧的连接结构示意图，图4为基座、传动杆与传动盘的配合结构示意图，图5为图4中第一滑槽的展开图，图6为传动杆、传动盘与传动带的连接结构示意图，图7为图6的侧视图，图8为传动带与传动盘的连接结构示意图，图9为传动杆、传动盘及复位弹簧的配合结构示意图，图10为传动盘的剖视图，图11为传动杆的结构示意图。

如图1-3所示，本发明提供一种空调控制装置，包括基座1、旋钮2、传动杆3和传动盘4，传动盘4设于基座1内部，传动杆3的一端与旋钮2固定连接，另一端延伸入基座1内部，并与传动盘4相连，传动盘4与传动杆3能够同步转动。

区别于现有技术，本发明实施例还包括传动带5，传动带5张紧于传动盘4的外周，较之传统的拉丝结构，传动带5具有一定的宽度，使得传动带5与传动盘4之间具有更大的接触面积，可保证力的有效传递。

当传动杆3转动时，传动盘4还能够沿传动杆3的轴向进行位移，使得传动盘4相对空调箱风门的距离发生变化，即传动盘4通过传动带5作用于空调箱风门的力臂会发生变化，从而使得使用者在控制旋钮2转动过程中能够清晰地感受到转动阻力的变化，即挡位感。

具体而言，旋钮2自一挡位切换至另一挡位的过程中，传动盘4能够沿传动杆3的轴向先从第一位置移动至第二位置、然后再回复至第一位置，使得传动盘4通过传动带5作用于空调箱风门的力臂可先逐渐增大、再逐渐减小，对于使用者而言，其感受到的阻力变化为先增大后减小。

阻力逐渐增大，即表示开始切换挡位，阻力逐渐减小，即表示挡位切换即将结束，如此，使用者在转动旋钮2的过程中，即可获得清晰的挡位感，操作手感较好。

或者，当传动盘4从第一位置移动至第二位置、然后再回复至第一位置的过程中，传动盘4通过传动带5作用于空调箱风门的力臂也可以是先逐渐减小、再逐渐增大，此时，使用者所感受到的阻力变化为先减小后增大，也可以具有清晰的挡位感。

比较而言，操作旋钮2自一挡位切换至另一挡位的过程中，阻力先变大后变小更符合通常逻辑，为本发明实施例的优选方案。

换而言之，在本发明实施例的优选方案中，当传动盘4处于第一位置时，传动盘4与空调箱风门的距离较近，而传动盘4从第一位置移动至第二位置的过程中，传动盘4与空调箱风门的距离会逐渐增大；反映于附图3中，传动盘4自第一位置向第二位置的运动，是指传动盘4自左向右的运动。

应当理解，传动盘4与空调箱风门之间的传动结构类似于带轮传动，传动盘4相当于主动带轮，空调箱风门的转轴则连接有从动带轮，如此，上述的传动盘4与空调箱风门的距离指的即是主动带轮圆心与从动带轮圆心的间距。

请继续参考图3，并结合图4、图5，传动盘4可以包括盘状本体41，盘状本体41背离旋钮2的端面可以设有第一连接筒42，基座1可以设有第二连接筒11，第一连接筒42能够插接于第二连接筒11中；且在第一连接筒42的外壁面、第二连接筒11的内壁面中，一者可以设有沿周向呈波浪形的第一滑槽111，另一者可以设有相匹配的第一滑块421。

当传动杆3带动传动盘4转动时，传动盘4的第一滑块421能够在第一滑槽111中滑动，且由于第一滑槽111为波浪形，滑动过程中，第一滑槽111的内壁会对第一滑块421产生沿轴向的驱动力，以驱使传动盘4沿传动杆3进行轴向位移。

详细地，当传动盘4处于第一位置时，第一滑块421可以位于第一滑槽111的波谷，当传动盘4处于第二位置时，第一滑块421可以位于第一滑槽111的波峰；在第一滑块421自波谷滑动至波峰的过程中，传动盘4通过传动带5作用于空调箱风门的力臂会逐渐增大，在第一滑块421自波峰滑动至波谷的过程中，传动盘4作用于空调箱风门的力臂又会逐渐减小，从而产生前述的挡位感。

需要指出，上述“波浪形”并非严格意义上的正弦波或余弦波等，其也可以是由若干线段构成的弯折线，但是在弯折线的折弯处需平滑过渡，以避免第一滑块421滑动受阻；此外，对于第一滑槽111而言，由于其设于第二连接筒11内壁面的周向，波峰与波谷都位于轴向上，并没有明显的上下之分，故而，其“波峰”、“波谷”的定义均是相对的，在本发明实施例中，为便于描述，可将传动盘4处于第一位置时，第一滑块421在第一滑槽111的位置定义为波谷，反映于附图4中是指第一滑槽111左向的波幅最大值处，而将传动盘4处于第二位置时，第一滑块421在第一滑槽111的位置定义为波峰，反映于附图4中是指第一滑槽111右向的波幅最大值处。

上述第一滑槽111可以为沿周向延伸一圈的周向闭合槽，也可以仅沿周向延伸一段距离的非闭合槽。当为非闭合槽时，旋钮2转动一定距离后，第一滑块421会与该非闭合槽的端部相抵，此时，则只有反方向转动旋钮2，才能够切换挡位；而当为闭合槽时，旋钮2可沿任意方向转动任意角度，操作更为便捷。

如图4和图5所示，上述第一滑槽111的波谷处还可以设有凹坑111a，当传动盘4滑动至第一位置时，在传动带5的作用下，第一滑块421能够陷于凹坑111a中，并能够发出相契合的声音，以营造更为清晰的挡位感，从而进一步地优化操作手感。

上述凹坑111a的两侧壁与第一滑槽111的连接处可以为平滑过渡，以避免第一滑块421卡死于凹坑111a中，从而保证第一滑块421能够顺利地自该凹坑111a滑入、滑出。

需要说明，本发明实施例并未明确限定第一滑槽111中波峰、波谷的数量，在具体实施时，本领域技术人员可根据车载空调的挡位数量等参数进行设定。

请继续参考图3，并结合图6、图7，本发明实施例所提供空调控制装置还可以包括复位弹簧6，复位弹簧6可以设于盘状本体41的端面与基座1的内壁面之间。

传动盘4自第一位置向第二位置移动的过程中，复位弹簧6的压缩量可以增大，且越靠近第二位置，复位弹簧6的压缩量越大，复位弹簧6对传动盘4所产生的弹性力也就越大，反映于旋钮2，即使用者转动旋钮2的阻力越大；而在传动盘4自第二位置向第一位置移动的过程中，复位弹簧6的弹性力释放，可迫使传动盘4更快地移动至第一位置，反映于旋钮2，即使用者转动旋钮2的阻力变小。如此，从手感上即可使使用者获知换挡操作的进度，以辅助营造更为清晰的挡位感，进一步地优化操作手感。

同时，上述复位弹簧6还可与传动带5共同作用，以保证每次换挡结束后，传动盘4均能够回复至第一位置，第一滑块421均能够落入凹坑111a中。

在初始时刻，即传动盘4处于第一位置时，复位弹簧6可以处于压缩状态，以对传动盘4产生预紧力，使得传动盘4能够稳定地处于第一位置，在不操作旋钮2的情况下，车载空调能够稳定地处于相应的挡位，避免车体振动等导致挡位自动切换的情形；当然，在第一位置时，复位弹簧6也可以处于静力状态，如此，在转动旋钮2切换挡位时，初始时刻及后续过程中的阻力会较小，有利于降低操作阻力。

该复位弹簧6的数量可以为一个，也可以为多个，当为一个时，该复位弹簧6可以作用于传动盘4的中部，当为多个时，该复位弹簧6则可均匀分布于传动盘4的端面上，以保证传动盘4周向受力的均匀性。

应当知晓，复位弹簧6的数量越多，传动盘4从第一位置向第二位置移动的过程中，所受到的弹性阻力也就越大，使用者在换挡过程中即需要使用更大的力；且复位弹簧6的数量较多时，安装难度、安装成本也会较高。故而，在满足技术效果的前提下，本发明实施例优选采用一个或者较少数量的复位弹簧6，以保证安装的便利性。

仍以图3为视角，基座1的内壁面还可以具有外突的定位筒12，复位弹簧6可以设于定位筒12内，以便于复位弹簧6的安装、定位；传动杆3可以穿过该定位筒12，并使得复位弹簧6外套于传动杆3，如此，该传动杆3还能对复位弹簧6起到导向作用，以避免传动盘4沿传动杆3轴向移动过程中复位弹簧6的径向窜动。

仍以图6、图7为视角，上述盘状本体41的外周壁还可以设有锥形的防脱面411，且该防脱面411的径向尺寸可以沿第一位置到第二位置的方向逐渐减小，而传动带5可以张紧于该防脱面411。

如此设置，传动盘4向第二位置移动的过程中，该防脱面411与传动带5之间可始终具有较大的接触面积，起到防止传动带5自传动盘4脱落的目的，同时，还可保证二者之间力的有效传递，传动带5可更为有效地向传动盘4施加推力，以驱使传动盘4回复至第一位置。

此外，通过调整该防脱面411大径端、小径端的直径，也可调节传动盘4通过传送带5作用于空调箱风门的力臂长度，以改变旋钮2的转动阻力。

如图8所示，本发明所提供传动带5可以包括若干连接带51，各连接带51之间通过弹簧52相连。

在未转动旋钮2时，各弹簧52可以处于静力状态，开始转动旋钮2时，传动盘4并不会通过传动带5直接带动空调箱风门运动，而是将作用力先通过各连接带51，带动弹簧52拉伸，当弹簧52的拉力大于风门阻力时，才能带动空调箱风门运动。

也就是说，在初始转动旋钮2时，阻力会比较小，然后才会逐渐增大，进而产生一个阻力逐渐增大的啮合过程，以进一步地改善操作手感。

或者，也可设置具有弹性的传动带5，也可在一定程度上起到上述效果。

再以图9为视角，并结合图10、图11，该传动盘4的中部可以设有安装孔43，该安装孔43可以与第一连接筒42的内部相连通，传动杆3能够穿过该安装孔43。

在传动杆3的外壁面、安装孔43的内壁面中，一者可以设有沿轴向的第二滑槽431，另一者可以设有第二滑块31，第二滑块31能够插接于第二滑槽431中，以使得传动盘4与传动杆3能够同步转动；同时，该第二滑槽431的长度可以较长，使得第二滑块31可以沿轴向在第二滑槽431内滑动，进而使得传动盘4能够相对传动杆3进行轴向位移。

结合前述的第一滑槽111、第一滑块421，在本发明实施例中，尽管未明确限定第一滑槽111、第二滑槽431、第一滑块421及第二滑块31安装于哪个部件，但综合考虑制造、安装的便利性，本发明实施例也可以给出优选的设计方案，具体如下：

第二滑槽431可以设于第一连接筒42的内壁面，并由第一连接筒42远离盘状本体41的一端向内延伸形成，而第二滑块31则可以设于传动杆3的外壁面，以便传动杆3与传动盘4的配合连接；而由于第一连接筒42的内壁面已经设有第二滑槽431，若其外壁面再设置第一滑槽111，一方面制造困难，另一方面也会导致第一连接筒42的壁厚较薄，强度较低，故而，可将第一滑槽111设于第二连接筒11的内壁面，相应地，将第一滑块421设于第一连接筒42的外壁面。

综合上述各实施方式可知，本发明所提供空调控制装置仍是通过机械结构的改进来优化操作手感，其整体结构较为简单，成本较低；且较之现有技术，该空调控制装置的体积并没有明显增大，可方便地在现有车型上进行应用。

更为重要的是，本发明所提供空调控制装置，其改进点集中于控制装置内部，并不会影响诸如空调箱等空调系统的其他结构，故而，其应用性极其广泛，可以不限于车载空调领域，且实际上，任何通过旋钮2带动拉丝以控制空调箱风门进行运动的结构，均可使用本发明所提供空调控制装置进行优化。

本发明还提供一种车载空调系统，除包括压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器、鼓风机、空调箱、风门等结构外，还包括上述各实施方式中的空调控制装置。

由于上述空调控制装置已具备如上的技术效果，那么，具有该空调控制装置的车载空调系统亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调控制装置，包括基座(1)、旋钮(2)、传动杆(3)和传动盘(4)，所述传动盘(4)设于所述基座(1)内部，所述传动杆(3)的一端与所述旋钮(2)固定连接，另一端延伸入所述基座(1)内部，并与所述传动盘(4)相连，所述传动盘(4)与所述传动杆(3)能够同步转动，其特征在于，还包括传动带(5)，所述传动带(5)张紧于所述传动盘(4)的外周；

所述传动杆(3)转动时，所述传动盘(4)还能够沿所述传动杆(3)的轴向进行位移，且旋钮(2)自一挡位切换至另一挡位的过程中，所述传动盘(4)能够沿所述传动杆(3)的轴向先从第一位置移动至第二位置、然后再回复至第一位置。

2.根据权利要求1所述空调控制装置，其特征在于，所述传动盘(4)包括盘状本体(41)，所述盘状本体(41)背离所述旋钮(2)的端面设有第一连接筒(42)，所述基座(1)设有第二连接筒(11)，所述第一连接筒(42)能够插接于所述第二连接筒(11)内部；

所述第一连接筒(42)的外壁面、所述第二连接筒(11)的内壁面中，一者设有沿周向呈波浪形的第一滑槽(111)，另一者设有相匹配的第一滑块(421)，所述传动盘(4)处于第一位置时，所述第一滑块(421)位于所述第一滑槽(111)的波谷，所述传动盘(4)处于第二位置时，所述第一滑块(421)位于所述第一滑槽(111)的波峰。

3.根据权利要求2所述空调控制装置，其特征在于，所述第一滑槽(111)的波谷处设有凹坑(111a)，所述传动盘(4)处于第一位置时，所述第一滑块(421)能够陷于所述凹坑(111a)中。

4.根据权利要求2所述空调控制装置，其特征在于，还包括复位弹簧(6)，所述复位弹簧(6)设于所述盘状本体(41)的端面与所述基座(1)的内壁面之间，且所述传动盘(4)自所述第一位置向所述第二位置移动的过程中，所述复位弹簧(6)的压缩量增大。

5.根据权利要求4所述空调控制装置，其特征在于，所述基座(1)的内壁面具有外突的定位筒(12)，所述复位弹簧(6)设于所述定位筒(12)内。

6.根据权利要求5所述空调控制装置，其特征在于，所述传动杆(3)穿过所述定位筒(12)，所述复位弹簧(6)外套于所述传动杆(3)。

7.根据权利要求2-6中任一项所述空调控制装置，其特征在于，所述盘状本体(41)的外周壁设有锥形的防脱面(411)，且该防脱面(411)的径向尺寸沿所述第一位置到所述第二位置的方向逐渐减小；所述传动带(5)张紧于所述防脱面(411)。

8.根据权利要求1-6中任一项所述空调控制装置，其特征在于，所述传动盘(4)的中部具有安装孔(43)，所述传动杆(3)能够穿过所述安装孔(43)；

所述传动杆(3)的外壁面、所述安装孔(43)的内壁面中，一者设有沿轴向的第二滑槽(431)，另一者设有第二滑块(31)，所述第二滑块(31)插接于所述第二滑槽(431)中，并能够沿轴向在所述第二滑槽(431)内滑动，以使所述传动盘(4)与所述传动杆(3)能够同步转动，且所述传动盘(4)能够相对所述传动杆(3)进行轴向位移。

9.根据权利要求1-6中任一项所述空调控制装置，其特征在于，所述传动带(5)包括若干连接带(51)，各连接带(51)之间通过弹簧(52)相连。

10.一种车载空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述空调控制装置。

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