CN111993859A - 双面模式盘空调控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车空调技术领域，公开了一种双面模式盘空调控制机构，包括分风壳体总成，分风壳体总成内部通过风门轴转动安装有三个风门，分风壳体总成外壳一侧安装有模式盘，模式盘朝外的一侧设有吹脸模式轨迹槽和除霜模式轨迹槽，模式盘朝内的一侧设有吹脚模式轨迹槽，风门轴上连接有摆臂，摆臂的另一端的端部伸入轨迹槽内，其中，吹脚风门摆臂的另一端设有驱动吹脚风门摆臂绕吹脚风门的风门轴转动的吹脚风门过渡摆臂，吹脚风门过渡摆臂另一端伸入吹脚模式轨迹槽内。本发明双面模式盘空调控制机构，有效解决在空间受限无法在一个模式盘同一侧布置吹脸、吹脚、除霜三条轨迹线的问题，且能实现各个模式的准确切换控制，来达到整车舒适性的要求。

Description

双面模式盘空调控制机构

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种双面模式盘空调控制机构。

背景技术

传统的汽车空调模式联动机构，一般设计有吹脸、吹脚、除霜模式轨迹线，而且三条轨迹线位于模式盘同一侧，需要比较大的面积区域去布置各模式的轨迹路线，因此模式盘占用面积相对较大，且可能会出现联动机构干涩，使得模式无法正常调节的问题。另外，传统模式盘单侧轨迹槽的设计，如果轨迹布置区域面积有限，则局限性较大，需要设计多次传递的联动机构，使得齿轮连杆零件传动次数太多，精度降低，且风门的布置也会受限制，不利于整体空调的优化布局。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种双面模式盘空调控制机构，有效解决在空间受限无法在一个模式盘同一侧布置吹脸、吹脚、除霜三条轨迹线的问题，且能实现各个模式的准确切换控制，来达到整车舒适性的要求。

为实现上述目的，本发明所设计的双面模式盘空调控制机构，包括分风壳体总成，所述分风壳体总成内部通过三个平行的风门轴转动安装有除霜风门、吹脸风门和吹脚风门，所述分风壳体总成外壳一侧通过模式盘安装轴转动安装有模式盘，所述模式盘与所述风门轴垂直，所述模式盘朝外的一侧设有吹脸模式轨迹槽和除霜模式轨迹槽，所述模式盘朝内的一侧设有吹脚模式轨迹槽，所述除霜风门的风门轴上连接有除霜风门摆臂，所述除霜风门摆臂的另一端的端部伸入所述除霜模式轨迹槽内，所述吹脸风门的风门轴上连接有吹脸风门摆臂，所述吹脸风门摆臂的另一端的端部伸入所述吹脸模式轨迹槽内，所述吹脚风门的风门轴上连接有吹脚风门摆臂，所述吹脚风门摆臂的另一端设有驱动所述吹脚风门摆臂绕所述吹脚风门的风门轴转动的吹脚风门过渡摆臂，所述吹脚风门过渡摆臂通过过渡摆臂轴转动安装在所述分风壳体总成外壳上，所述吹脚风门过渡摆臂另一端伸入所述吹脚模式轨迹槽内。

优选地，所述模式盘朝外一侧的圆心位置设有模式盘花键，所述模式盘花键插入执行器的花槽内，通过所述执行器带动所述模式盘转动，所述执行器通过执行器安装板安装在所述分风壳体总成外壳上。

优选地，所述吹脚风门摆臂与所述吹脚风门过渡摆臂之间通过齿轮结构咬合，所述吹脚风门过渡摆臂的齿轮结构的端面上设有防止所述吹脚风门摆臂轴向窜动或脱落的延伸筋结构。

优选地，所述吹脚风门摆臂上的齿轮结构设有一个大齿及凸台结构，所述吹脚风门过渡摆臂上齿轮结构设有一个大槽，所述延伸筋结构上设有缺口，所述大槽和缺口与所述大齿及凸台结构匹配，防止装配错齿导致模式控制混乱，所述吹脚风门过渡摆臂伸入所述吹脚模式轨迹槽内的部分为圆柱体结构，该圆柱体结构在所述模式盘的吹脚模式轨迹槽中运动，通过齿轮传递带动所述吹脚风门摆臂转动，同步带动所述吹脚风门的转动，进而控制所述吹脚风门的转动角度。

优选地，所述述除霜风门摆臂、吹脸风门摆臂和吹脚风门摆臂与风门轴连接的一端设有蘑菇头，所述风门轴这一端设有与所述蘑菇头配合的风门止位凸台，保证摆臂轴向不窜动及脱落，所述除霜风门摆臂和吹脸风门摆臂伸入所述除霜模式轨迹槽和吹脸模式轨迹槽内的部分为圆柱体结构，所述吹脸风门摆臂的圆柱体结构在所述模式盘吹脸模式轨迹槽中运行，进而调整所述吹脸风门的运转角度，所述除霜风门摆臂在所述模式盘除霜模式轨迹槽中运行，进而调整所述除霜风门的转动角度。

优选地，所述模式盘花键一个侧面上设有方形结构，所述执行器花槽与所述模式盘花键配合，确保所述执行器装配后风门初始角度一致性，使模式控制更精准。

优选地，所述分风壳体总成包括左分风壳体和右分风壳体，所述风门轴两端的轴直径不同，且分别与所述左分风壳体和右分风壳体配合，可以防止风门的反向装配，所述风门轴靠近所述模式盘的一端设有三角开口的异型防错结构，与所述除霜风门摆臂、吹脸风门摆臂和吹脚风门摆臂端部的三角卡爪结构配合，确保风门摆臂与风门装配的初始角度保持不变，所述风门轴远离所述模式盘的一端采用三角筋凸起结构，安装在所述分风壳体总成内。

优选地，所述执行器安装板上设有至少两个预固定挂钩结构，所述吹脚风门过渡摆臂的中部设有圆孔，所述过渡摆臂轴设在所述执行器安装板上，所述分风壳体总成外壳上设有安装所述过渡摆臂轴的安装位，所述执行器安装板通过至少三颗螺钉安装在所述分风壳体总成外壳上，装配前先将所述预固定挂钩结构及所述过渡摆臂轴对准所述吹脚风门过渡摆臂中部的圆孔位置，然后用力按压预固定挂钩结构进行执行器安装板预安装，最后通过螺钉将执行器安装板固定在分风壳体总成上。

优选地，所述吹脸模式轨迹槽和除霜模式轨迹槽围绕模式盘中心形成完整包络区域且不相交。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过双面模式盘，吹脚模式轨迹槽朝向箱体外侧，吹脸模式轨迹槽及除霜模式轨迹槽朝向箱体内侧，将运动交叉的轨迹在空间上错开，从而解决摆臂在轨迹槽中运动干涉的问题；

2、通过模式运动轨迹的空间错开，有效的解决吹脸、吹脚、除霜轨迹槽设计在单侧需要多层联动机构，使得齿轮连杆零件传动次数太多，精度降低的问题；

3、使得吹脚风门摆臂的联动不受其它模式摆臂运转的影响，吹脚风门可以根据实际需要随意布置，有效的解决现有技术中将吹脸、吹脚、除霜三条轨迹槽布置在单侧，风门布置受限的问题。

附图说明

图1为本发明双面模式盘空调控制机构的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中模式盘一面的结构示意图；

图4为图1中模式盘另一面的结构示意图；

图5为图1中吹脚风门摆臂与吹脚风门过渡摆臂齿轮防错及防脱结构示意图；

图6为图1中模式盘的花键结构示意图；

图7为图1中执行器的滑槽结构示意图；

图8为图1中各摆臂末端防脱落蘑菇头和风门止位凸台结构的示意图；

图9为图1中各摆臂三角卡爪结构和风门异型防错结构的示意图。

图中各部件标号如下：

分风壳体总成1、风门轴2、除霜风门3、吹脸风门4、吹脚风门5、模式盘6、吹脸模式轨迹槽7、除霜模式轨迹槽8、吹脚模式轨迹槽9、除霜风门摆臂10、吹脸风门摆臂11、吹脚风门摆臂12、吹脚风门过渡摆臂13、模式盘花键14、执行器15、花槽16、执行器安装板17、延伸筋结构18、大齿及凸台结构19、蘑菇头20、风门止位凸台21、方形结构22、左分风壳体23、右分风壳体24、异型防错结构25、三角卡爪结构26、圆孔27、螺钉28。

具体实施方式

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。

如图1、图2、图3及图4所示，本发明双面模式盘空调控制机构，包括分风壳体总成1，分风壳体总成1内部通过三个平行的风门轴2转动安装有除霜风门3、吹脸风门4和吹脚风门5，分风壳体总成1外壳一侧通过模式盘安装轴转动安装有模式盘6，模式盘6与风门轴2垂直，模式盘6朝外的一侧设有吹脸模式轨迹槽7和除霜模式轨迹槽8，吹脸模式轨迹槽7和除霜模式轨迹槽8围绕模式盘6中心形成完整包络区域且不相交，模式盘6朝内的一侧设有吹脚模式轨迹槽9，除霜风门3的风门轴2上连接有除霜风门摆臂10，除霜风门摆臂10的另一端的端部伸入除霜模式轨迹槽8内，吹脸风门4的风门轴2上连接有吹脸风门摆臂11，吹脸风门摆臂11的另一端的端部伸入吹脸模式轨迹槽7内，吹脚风门5的风门轴2上连接有吹脚风门摆臂12，吹脚风门摆臂12的另一端设有驱动吹脚风门摆臂12绕吹脚风门5的风门轴2转动的吹脚风门过渡摆臂13，吹脚风门过渡摆臂13通过过渡摆臂轴转动安装在分风壳体总成1外壳上，吹脚风门过渡摆臂13另一端伸入吹脚模式轨迹槽9内。

其中，如图6所示，模式盘6朝外一侧的圆心位置设有模式盘花键14，结合图7所示，模式盘花键14插入执行器15的花槽16内，模式盘花键14一个侧面上设有方形结构22，执行器15花槽16与模式盘花键14配合，通过执行器15带动模式盘6转动，执行器15通过执行器安装板17安装在分风壳体总成1外壳上，执行器安装板17上设有两个预固定挂钩结构，吹脚风门过渡摆臂13的中部设有圆孔27，过渡摆臂轴设在执行器安装板17上，分风壳体总成1外壳上设有安装过渡摆臂轴的安装位，结合图2所示，执行器安装板17通过三颗螺钉28安装在分风壳体总成1外壳上。

另外，如图5所示，吹脚风门摆臂12与吹脚风门过渡摆臂13之间通过齿轮结构咬合，吹脚风门过渡摆臂13的齿轮结构的端面上设有防止吹脚风门摆臂12轴向窜动或脱落的延伸筋结构18，吹脚风门摆臂12上的齿轮结构设有一个大齿及凸台结构19，吹脚风门过渡摆臂13上齿轮结构设有一个大槽，延伸筋结构18上设有缺口，大槽和缺口与大齿及凸台结构19匹配，吹脚风门过渡摆臂13伸入吹脚模式轨迹槽9内的部分为圆柱体结构。

本实施例中，如图8所示，述除霜风门摆臂10、吹脸风门摆臂11和吹脚风门摆臂12与风门轴2连接的一端设有蘑菇头20，风门轴2这一端设有与蘑菇头20配合的风门止位凸台21，除霜风门摆臂10和吹脸风门摆臂11伸入除霜模式轨迹槽8和吹脸模式轨迹槽7内的部分为圆柱体结构。

本实施例中，结合图2所示，分风壳体总成1包括左分风壳体23和右分风壳体24，风门轴2两端的轴直径不同，且分别与左分风壳体23和右分风壳体24配合，结合图9所示，风门轴2靠近模式盘6的一端设有三角开口的异型防错结构25，与除霜风门摆臂8、吹脸风门摆臂7和吹脚风门摆臂9端部的三角卡爪结构26配合，风门轴2远离模式盘6的一端采用三角筋凸起结构，安装在分风壳体总成1内。

本实施例的装配顺序如下：吹脸风门4/除霜风门5/吹脚风门6装配到左右壳体中---从左分风壳体23外侧装配吹脸风门摆臂11/除霜风门摆臂10/吹脚风门摆臂12----模式盘6装配在左分风壳体23上---吹脚风门过渡摆臂13装配在左分风壳体12上---执行器安装板17预固定在左分风壳体23上----执行器安装板17通过三颗螺钉28固定在左分风壳体23上---执行器15通过三颗螺28钉固定在执行器安装板17上。

本实施例中，风门轴2靠近模式盘6的一端直径12.85mm，另一端直径10.85mm。

本实施例中，模式盘6需要控制三个风门的关闭状态，风门依次关闭状态为：吹脸-吹脸吹脚-吹脚-吹脚除霜-除霜5个模式。模式盘6三条轨迹槽通过摆臂及过渡摆臂分别控制吹脸风门4/除霜风门3/吹脚风门5的开和关及中间状态。

其中，轨迹槽的设计原则是控制不同风门的轨迹槽不能相交，过渡摆臂及摆臂之间运动不能有交叉。如果将吹脚模式轨迹槽9按常规设计在同一侧，从吹脚的轨迹形式可以看出，不符合轨迹槽设计原则，会导致摆臂相互之间运动干涉。即使两条同侧轨迹的缺口部分可以实现吹脚风门摆臂12的设计，也需要多层联动，控制机构比较复杂，基于模式盘6的外轮廓大小基本不能调整，轨迹槽设计原则限制，且需要实现一个模式盘6控制5种模式的要求，因此我们设计了将吹脚模式轨迹槽9布置在模式盘5的另一侧。

本实施例的控制原理是执行器15通过给定电压，驱动执行器15的花槽16转动，花槽16与模式盘花键14配合同步带动模式盘6转动，模式盘6以模式盘安装轴为中心，三条轨迹槽同时转动，轨迹槽转动同步驱动吹脸风门摆臂11/除霜风门摆臂10/吹脚风门过渡摆臂13转动，吹脚风门过渡摆臂13通过齿轮带动吹脚风门摆臂12转动，三个摆臂的转动实现吹脸风门4/除霜风门3/吹脚风门5的转动，从而实现模式的联动控制。

本发明双面模式盘空调控制结构，能有效的解决在空间受限无法在一个模式盘同一侧布置吹脸、吹脚、除霜三条轨迹线的问题，且能实现各个模式的准确切换控制，来达到整车舒适性的要求。通过双面模式盘6，吹脚模式轨迹槽9朝向箱体外侧，吹脸模式轨迹槽7及除霜模式轨迹槽8朝向箱体内侧，将运动交叉的轨迹在空间上错开，从而解决摆臂在轨迹槽中运动干涉的问题；通过模式运动轨迹的空间错开，有效的解决吹脸、吹脚、除霜轨迹槽设计在单侧需要多层联动机构，使得齿轮连杆零件传动次数太多，精度降低的问题；并使得吹脚风门摆臂12的联动不受其它模式摆臂运转的影响，吹脚风门5可以根据实际需要随意布置，有效的解决现有技术中将吹脸、吹脚、除霜三条轨迹槽布置在单侧，风门布置受限的问题。

Claims (9)

1.一种双面模式盘空调控制机构，包括分风壳体总成(1)，所述分风壳体总成(1)内部通过三个平行的风门轴(2)转动安装有除霜风门(3)、吹脸风门(4)和吹脚风门(5)，所述分风壳体总成(1)外壳一侧通过模式盘安装轴转动安装有模式盘(6)，所述模式盘(6)与所述风门轴(2)垂直，其特征在于：所述模式盘(6)朝外的一侧设有吹脸模式轨迹槽(7)和除霜模式轨迹槽(8)，所述模式盘(6)朝内的一侧设有吹脚模式轨迹槽(9)，所述除霜风门(3)的风门轴(2)上连接有除霜风门摆臂(10)，所述除霜风门摆臂(10)的另一端的端部伸入所述除霜模式轨迹槽(8)内，所述吹脸风门(4)的风门轴(2)上连接有吹脸风门摆臂(11)，所述吹脸风门摆臂(11)的另一端的端部伸入所述吹脸模式轨迹槽(7)内，所述吹脚风门(5)的风门轴(2)上连接有吹脚风门摆臂(12)，所述吹脚风门摆臂(12)的另一端设有驱动所述吹脚风门摆臂(12)绕所述吹脚风门(5)的风门轴(2)转动的吹脚风门过渡摆臂(13)，所述吹脚风门过渡摆臂(13)通过过渡摆臂轴转动安装在所述分风壳体总成(1)外壳上，所述吹脚风门过渡摆臂(13)另一端伸入所述吹脚模式轨迹槽(9)内。

2.根据权利要求1所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述模式盘(6)朝外一侧的圆心位置设有模式盘花键(14)，所述模式盘花键(14)插入执行器(15)的花槽(16)内，通过所述执行器(15)带动所述模式盘(6)转动，所述执行器(15)通过执行器安装板(17)安装在所述分风壳体总成(1)外壳上。

3.根据权利要求1或2所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述吹脚风门摆臂(12)与所述吹脚风门过渡摆臂(13)之间通过齿轮结构咬合，所述吹脚风门过渡摆臂(13)的齿轮结构的端面上设有防止所述吹脚风门摆臂(12)轴向窜动或脱落的延伸筋结构(18)。

4.根据权利要求3所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述吹脚风门摆臂(12)上的齿轮结构设有一个大齿及凸台结构(19)，所述吹脚风门过渡摆臂(13)上齿轮结构设有一个大槽，所述延伸筋结构(18)上设有缺口，所述大槽和缺口与所述大齿及凸台结构(19)匹配，所述吹脚风门过渡摆臂(13)伸入所述吹脚模式轨迹槽(9)内的部分为圆柱体结构。

5.根据权利要求1所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述述除霜风门摆臂(10)、吹脸风门摆臂(11)和吹脚风门摆臂(12)与风门轴(2)连接的一端设有蘑菇头(20)，所述风门轴(2)这一端设有与所述蘑菇头(20)配合的风门止位凸台(21)，所述除霜风门摆臂(10)和吹脸风门摆臂(11)伸入所述除霜模式轨迹槽(8)和吹脸模式轨迹槽(7)内的部分为圆柱体结构。

6.根据权利要求2所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述模式盘花键(14)一个侧面上设有方形结构(22)，所述执行器(15)花槽(16)与所述模式盘花键(14)配合。

7.根据权利要求1所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述分风壳体总成(1)包括左分风壳体(23)和右分风壳体(24)，所述风门轴(2)两端的轴直径不同，且分别与所述左分风壳体(23)和右分风壳体(24)配合，所述风门轴(2)靠近所述模式盘(6)的一端设有三角开口的异型防错结构(25)，与所述除霜风门摆臂(8)、吹脸风门摆臂(7)和吹脚风门摆臂(9)端部的三角卡爪结构(26)配合，所述风门轴(2)远离所述模式盘(6)的一端采用三角筋凸起结构，安装在所述分风壳体总成(1)内。

8.根据权利要求2所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述执行器安装板(17)上设有至少两个预固定挂钩结构，所述吹脚风门过渡摆臂(13)的中部设有圆孔(27)，所述过渡摆臂轴设在所述执行器安装板(17)上，所述分风壳体总成(1)外壳上设有安装所述过渡摆臂轴的安装位，所述执行器安装板(17)通过至少三颗螺钉(28)安装在所述分风壳体总成(1)外壳上。

9.根据权利要求1所述双面模式盘空调控制机构，其特征在于：所述吹脸模式轨迹槽(7)和除霜模式轨迹槽(8)围绕模式盘(6)中心形成完整包络区域且不相交。

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