CN113090777A - 主动式排气泄压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主动式排气泄压阀，涉及汽车车身泄压阀领域，包括外壳、排气窗口、第一限位机构、阀门、转动轴、推动臂、驱动机构、微动开关；所述外壳的内部设有安装空腔；所述外壳的上部设有排气窗口，所述排气窗口贯穿所述外壳并连通所述安装空腔；所述第一限位机构位于所述排气窗口的正下方；所述阀门滑动连接在所述安装空腔中，所述阀门被限位在所述第一限位机构的上方；所述转动轴与所述外壳固定连接；所述推动臂与所述转动轴转动连接；所述驱动机构驱动所述推动臂转动。本发明的优点在于：实现了排气窗口的完全打开，开启面积大，占用空间小。

Description

主动式排气泄压阀
技术领域
本发明涉及汽车车身泄压阀领域，尤其涉及一种主动式排气泄压阀。
背景技术
汽车车身泄压阀用于车门关闭时的排气，现有的车身泄压阀一般采用旋转式开启方式。专利CN111536296A公开了一种电磁式汽车车身泄压阀及汽车，该专利所描述的电磁式汽车车身泄压阀，采用旋转开启方式，开启角度小，影响整体的排气效果；同时由于采用旋转开启方式，阀体体积大，零件占用空间大。专利CN209414637U公开了一种电动式车身泄压阀，该专利所描述的电动式车身泄压阀，采用多叶片旋转开启方式，通过齿条带动叶片转动实现泄压阀的开闭，由于叶片多，易出现振动异响等问题，同时由于采用旋转开启方式，阀体体积大，占用空间大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种开启面积大且占用空间小的主动式排气泄压阀。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：主动式排气泄压阀，包括外壳、排气窗口(04)、第一限位机构(05)、阀门(08)、转动轴(10)、推动臂(12)、驱动机构、微动开关(16)；所述外壳的内部设有安装空腔；所述外壳的上部设有排气窗口(04)，所述排气窗口(04)贯穿所述外壳并连通所述安装空腔；所述第一限位机构(05)、阀门(08)、转动轴(10)、推动臂(12)、微动开关(16)均设在所述安装空腔中；所述第一限位机构(05)与所述外壳固定连接并位于所述排气窗口(04)的正下方；所述阀门(08)滑动连接在所述安装空腔中，所述阀门(08)被限位在所述第一限位机构(05)的上方；所述转动轴(10)与所述外壳固定连接；所述推动臂(12)与所述转动轴(10)转动连接；所述驱动机构驱动所述推动臂(12)转动，所述推动臂(12)的转动行程能够使所述推动臂(12)将所述阀门(08)向上推动到封闭住所述排气窗口(04)。阀门能够在重力作用下向下滑动开启，推动臂能够向上推动阀门关闭，阀门的开闭运动方式为滑动开闭，实现了排气窗口的完全打开，开启面积大，排气通道中间无遮挡，排气效率高，同时整个泄压阀厚度小，整体体积小，占用空间小。
作为优化的技术方案，所述外壳包括壳体(01)、盖板(02)、连接柱(03)；所述壳体(01)上设有凹槽；所述盖板(02)封闭在所述凹槽的开口处，所述壳体(01)与所述盖板(02)之间形成所述安装空腔；若干连接柱(03)固定连接在所述凹槽的底面，所述盖板(02)上与各连接柱(03)相对应位置分别设有连接孔，所述壳体(01)与所述盖板(02)通过所述连接柱(03)与所述连接孔的配合固定连接。
作为优化的技术方案，该主动式排气泄压阀还包括第二限位机构(06)，所述第二限位机构(06)设在所述安装空腔中，两排第二限位机构(06)分别与所述外壳固定连接，两排第二限位机构(06)分别位于所述排气窗口(04)的左右两侧，所述阀门(08)被限位在两排第二限位机构(06)之间。
作为优化的技术方案，该主动式排气泄压阀还包括密封条(07)，所述密封条(07)设在所述安装空腔中，所述密封条(07)与所述外壳固定连接并位于所述排气窗口(04)的正上方，所述阀门(08)被限位在所述密封条(07)的下方。密封条起密封作用，还能够对阀门产生反向作用力，使阀门在重力和密封条07的反向作用力下向下滑动，并且能够与推动臂产生干涉量，为推动臂提供回位驱动力，不需要额外的驱动机构。
作为优化的技术方案，所述阀门(08)的上部左右两侧相对位置分别设有锁止缺口；该主动式排气泄压阀还包括微动开关(16)，所述微动开关(16)设在所述安装空腔中，两个微动开关(16)分别与所述外壳固定连接并分别位于所述排气窗口(04)的左右两侧，两个微动开关(16)分别对应两个锁止缺口。通过微动开关与锁止缺口的配合实现关闭限位，当需要开启时，微动开关将阀门释放，阀门依靠自身重力下滑至完全开启状态；锁止缺口深度大，能够实现有效限位，防止由于机构故障导致阀门误打开。
作为优化的技术方案，所述阀门(08)的左右两侧位于两个锁止缺口上方处分别从下到上向中间倾斜。阀门的倾斜部分可以辅助压缩微动开关，避免阀门运动过程中出现卡滞现象。
作为优化的技术方案，该主动式排气泄压阀还包括滑动条(09)，所述滑动条(09)设在所述安装空腔中，所述滑动条(09)固定连接在所述阀门(08)的下端，所述滑动条(09)的前端和后端分别与所述外壳滑动接触。阀门通过滑动条与外壳接触，接触面积小，减少了滑动阻力，实现在阀门在重力作用下的下滑可靠。
作为优化的技术方案，所述推动臂(12)包括头部(121)、柄部(122)；所述头部(121)与所述转动轴(10)转动连接，所述转动轴(10)位于所述第一限位机构(05)的下方，所述头部(121)被限位在所述第一限位机构(05)的下方；所述柄部(122)固定连接在所述头部(121)的一侧；所述推动臂(12)的转动行程能够使所述柄部(122)将所述阀门(08)向上推动到封闭住所述排气窗口(04)。第一限位机构能够与推动臂产生干涉量，为推动臂提供回位驱动力，不需要额外的驱动机构。
作为优化的技术方案，该主动式排气泄压阀还包括第三限位机构(11)，所述第三限位机构(11)设在所述安装空腔中，所述第三限位机构(11)与所述外壳固定连接并位于所述第一限位机构(05)的下方，所述柄部(122)被限位在所述第三限位机构(11)的上方。推动臂的初始位置能够由第三限位机构进行限位。
作为优化的技术方案，所述头部(121)上设有齿；所述驱动机构包括电机(13)、驱动轴(14)、驱动齿轮(15)，所述驱动轴(14)的一端与所述电机(13)固定连接，另一端与所述驱动齿轮(15)固定连接；所述驱动齿轮(15)设在所述安装空腔中，所述驱动齿轮(15)一圈中的部分设有齿，所述驱动齿轮(15)与所述头部(121)啮合；所述头部(121)以及所述驱动齿轮(15)的齿的数量和位置使所述柄部(122)将所述阀门(08)向上推动到完全封闭住所述排气窗口(04)时所述驱动齿轮(15)的齿刚刚与所述头部(121)的齿分离，并且在所述柄部(122)落下到被限位在所述第三限位机构(11)上时所述驱动齿轮(15)的齿刚刚与所述头部(121)的齿啮合。采用齿轮内齿传动，将电机的转动传递到推动臂再转化为阀门的平动；齿轮啮合采用行程计算原则，在达到行程后，齿轮为空齿状态，使阀门关闭状态时推动臂能够与驱动齿轮分离，驱动臂能够借助空齿状态实现回位功能。
本发明的优点在于：
1、实现了排气窗口的完全打开，开启面积大，排气效率高，整体体积小，占用空间小。
2、密封条和第一限位机构能够与推动臂产生干涉量，为推动臂提供回位驱动力，不需要额外的驱动机构。
3、通过两个微动开关与锁止缺口的配合实现关闭限位，当需要开启时，微动开关将阀门释放，阀门依靠自身重力下滑至完全开启状态。
4、阀门的倾斜部分可以辅助压缩微动开关，避免阀门运动过程中出现卡滞现象。
5、阀门通过滑动条与外壳接触，接触面积小，减少了滑动阻力，实现在阀门在重力作用下的下滑可靠。
6、采用齿轮内齿传动，将电机的转动传递到推动臂再转化为阀门的平动；齿轮啮合采用行程计算原则，在达到行程后，齿轮为空齿状态，使阀门关闭状态时推动臂能够与驱动齿轮分离，驱动臂能够借助空齿状态实现回位功能。
附图说明
图1是本发明实施例主动式排气泄压阀正面的结构示意图。
图2是本发明实施例主动式排气泄压阀反面的结构示意图。
图3是本发明实施例安装空腔内部的结构示意图。
图4是本发明实施例壳体、连接柱、第一限位机构、第二限位机构、转动轴、第三限位机构的结构示意图。
图5是本发明实施例盖板的结构示意图。
图6是本发明实施例密封条的结构示意图。
图7是本发明实施例阀门和滑动条的结构示意图。
图8是本发明实施例推动臂的结构示意图。
图9是本发明实施例电机和驱动轴的结构示意图。
图10是本发明实施例驱动齿轮的结构示意图。
图11本发明实施例微动开关的结构示意图。
图12是本发明实施例主动式排气泄压阀的阀门开启状态示意图。
图13是本发明实施例主动式排气泄压阀的阀门关闭瞬间示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图13所示，主动式排气泄压阀，包括外壳、排气窗口04、第一限位机构05、第二限位机构06、密封条07、阀门08、滑动条09、转动轴10、第三限位机构11、推动臂12、驱动机构、微动开关16；
所述外壳包括壳体01、盖板02、连接柱03；
所述驱动机构包括电机13、驱动轴14、驱动齿轮15。
壳体01上设有长方体的凹槽；盖板02封闭在所述凹槽的开口处，壳体01与盖板02之间形成安装空腔；两排连接柱03分别固定连接在所述凹槽底面的左右两边，每排连接柱03包括若干上下间隔排列的柱体，盖板02上与连接柱03相对应位置设有两排连接孔，壳体01与盖板02通过连接柱03与所述连接孔的配合固定连接。
所述外壳的上部设有排气窗口04，壳体01和盖板02的上部相对应位置分别开设有长方形通孔，两个长方形通孔连通形成排气窗口04，排气窗口04贯穿所述外壳并连通所述安装空腔。
第一限位机构05、第二限位机构06、密封条07、阀门08、滑动条09、转动轴10、第三限位机构11、推动臂12、驱动齿轮15、微动开关16均设在所述安装空腔中。
第一限位机构05固定连接在壳体01的凹槽底面并位于排气窗口04的正下方，第一限位机构05包括两个左右间隔排列的条形缓冲块。
两排第二限位机构06分别固定连接在壳体01的凹槽底面，两排第二限位机构06位于两排连接柱03之间并分别位于排气窗口04的左右两侧，每排第二限位机构06包括若干上下间隔排列的限位块。
密封条07固定连接在壳体01的凹槽底面并位于排气窗口04的正上方，密封条07采用管状密封胶条。
阀门08滑动连接在所述安装空腔中，阀门08被限位在第一限位机构05的上方、密封条07的下方以及两排第二限位机构06之间；阀门08为平板，阀门08的上部左右两侧相对位置分别设有锁止缺口，阀门08的左右两侧位于两个锁止缺口上方处分别从下到上向中间倾斜。
滑动条09固定连接在阀门08的下端，滑动条09的前端和后端分别与壳体01和盖板02滑动接触。
转动轴10固定连接在壳体01的凹槽底面并位于第一限位机构05的下方，转动轴10的轴线垂直于壳体01的凹槽底面。
第三限位机构11固定连接在壳体01的凹槽底面并位于第一限位机构05的下方，第三限位机构11为圆柱体缓冲块。
推动臂12为勺形，推动臂12包括头部121、柄部122；头部121为环状，头部121下部的弧度大于上部的弧度；头部121的内圈上部固定连接有连接环，头部121通过所述连接环与转动轴10转动连接；头部121的内圈下部设有齿，头部121的齿数为非整圈结构，具体齿数根据推动阀门08至关闭状态所需要的行程决定；头部121被限位在第一限位机构05的靠近头部121一侧的条形缓冲块的下方；柄部122固定连接在头部121的一侧，柄部122为向下弯曲的弧形柄；柄部122被限位在第三限位机构11的上方。
电机13固定连接在壳体01的外侧面下部；驱动轴14采用花键轴，驱动轴14的一端与电机13固定连接，另一端垂直于壳体01的凹槽底面穿入所述安装空腔中并与驱动齿轮15固定连接；驱动齿轮15位于推动臂12的头部121的内圈，驱动齿轮15一圈中的部分设有齿，驱动齿轮15的齿数为非整圈结构，具体齿数根据推动阀门08至关闭状态所需要的行程决定；驱动齿轮15与头部121啮合，能够驱动推动臂12转动；推动臂12的转动行程能够使柄部122接触滑动条09的底部中间并将阀门08向上推动到封闭住排气窗口04，柄部122接触滑动条09的中间位置，可以使阀门08在上升过程中稳定可靠；头部121以及驱动齿轮15的齿的数量和位置使柄部122将阀门08向上推动到完全封闭住排气窗口04时驱动齿轮15的齿刚刚与头部121的齿分离，并且在柄部122落下到被限位在第三限位机构11上时驱动齿轮15的齿刚刚与头部121的齿啮合。
两个微动开关16分别固定连接在壳体01的凹槽底面并分别位于排气窗口04的左右两侧，两个微动开关16分别对应阀门08的两个锁止缺口。
本发明主动式排气泄压阀初始状态处于图3阀门关闭状态，当采集到以下信号时，阀门08执行打开动作：1、车门关闭信号打开时，即车门处于开启状态时，此时提前开启阀门08，确保在车门关闭时排气顺畅；2、空调外循环且风速达到设定值时，此时开启阀门08有利于驾驶室内空气循环速度。阀门08执行打开动作的机构运行情况为：当采集到以上两类信号时，两个微动开关16的触点执行压缩动作，脱离阀门08的锁止缺口，释放阀门08，阀门08在重力和密封条07的反向作用力下向下滑动，在排气窗口04完全打开时，第一限位机构05对阀门08进行缓冲和限位。
当本发明主动式排气泄压阀处于图12阀门开启状态时，当采集到车门关闭信号处于关闭状态，即车门已完成关闭，或空调状态不在设定的风速下时，电机13执行逆时针旋转动作，驱动齿轮15带动推动臂12转动，由推动臂12的柄部122推动阀门08向上运动。当阀门08运行至排气窗口04的上部时，阀门08上部两侧的倾斜部分与两个微动开关16接触并压缩微动开关16的触点。当阀门08运行至图13完全封闭住排气窗口04时，两个微动开关16弹出到阀门08上的锁止缺口，完成对阀门08的限位关闭；此时头部121的齿与驱动齿轮15的齿脱离，同时头部121与第一限位机构05的靠近头部121一侧的条形缓冲块产生设定的干涉量，推动臂12不再受到逆时针旋转的推力，在密封条07及条形缓冲块的反作用力下，推动臂12反转回位，此时头部121的齿与驱动齿轮15的齿重新啮合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种主动式排气泄压阀，其特征在于：包括外壳、排气窗口(04)、第一限位机构(05)、阀门(08)、转动轴(10)、推动臂(12)、驱动机构、微动开关(16)；所述外壳的内部设有安装空腔；所述外壳的上部设有排气窗口(04)，所述排气窗口(04)贯穿所述外壳并连通所述安装空腔；所述第一限位机构(05)、阀门(08)、转动轴(10)、推动臂(12)、微动开关(16)均设在所述安装空腔中；所述第一限位机构(05)与所述外壳固定连接并位于所述排气窗口(04)的正下方；所述阀门(08)滑动连接在所述安装空腔中，所述阀门(08)被限位在所述第一限位机构(05)的上方；所述转动轴(10)与所述外壳固定连接；所述推动臂(12)与所述转动轴(10)转动连接；所述驱动机构驱动所述推动臂(12)转动，所述推动臂(12)的转动行程能够使所述推动臂(12)将所述阀门(08)向上推动到封闭住所述排气窗口(04)。
2.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：所述外壳包括壳体(01)、盖板(02)、连接柱(03)；所述壳体(01)上设有凹槽；所述盖板(02)封闭在所述凹槽的开口处，所述壳体(01)与所述盖板(02)之间形成所述安装空腔；若干连接柱(03)固定连接在所述凹槽的底面，所述盖板(02)上与各连接柱(03)相对应位置分别设有连接孔，所述壳体(01)与所述盖板(02)通过所述连接柱(03)与所述连接孔的配合固定连接。
3.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：该主动式排气泄压阀还包括第二限位机构(06)，所述第二限位机构(06)设在所述安装空腔中，两排第二限位机构(06)分别与所述外壳固定连接，两排第二限位机构(06)分别位于所述排气窗口(04)的左右两侧，所述阀门(08)被限位在两排第二限位机构(06)之间。
4.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：该主动式排气泄压阀还包括密封条(07)，所述密封条(07)设在所述安装空腔中，所述密封条(07)与所述外壳固定连接并位于所述排气窗口(04)的正上方，所述阀门(08)被限位在所述密封条(07)的下方。
5.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：所述阀门(08)的上部左右两侧相对位置分别设有锁止缺口；该主动式排气泄压阀还包括微动开关(16)，所述微动开关(16)设在所述安装空腔中，两个微动开关(16)分别与所述外壳固定连接并分别位于所述排气窗口(04)的左右两侧，两个微动开关(16)分别对应两个锁止缺口。
6.如权利要求5所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：所述阀门(08)的左右两侧位于两个锁止缺口上方处分别从下到上向中间倾斜。
7.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：该主动式排气泄压阀还包括滑动条(09)，所述滑动条(09)设在所述安装空腔中，所述滑动条(09)固定连接在所述阀门(08)的下端，所述滑动条(09)的前端和后端分别与所述外壳滑动接触。
8.如权利要求1所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：所述推动臂(12)包括头部(121)、柄部(122)；所述头部(121)与所述转动轴(10)转动连接，所述转动轴(10)位于所述第一限位机构(05)的下方，所述头部(121)被限位在所述第一限位机构(05)的下方；所述柄部(122)固定连接在所述头部(121)的一侧；所述推动臂(12)的转动行程能够使所述柄部(122)将所述阀门(08)向上推动到封闭住所述排气窗口(04)。
9.如权利要求8所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：该主动式排气泄压阀还包括第三限位机构(11)，所述第三限位机构(11)设在所述安装空腔中，所述第三限位机构(11)与所述外壳固定连接并位于所述第一限位机构(05)的下方，所述柄部(122)被限位在所述第三限位机构(11)的上方。
10.如权利要求9所述的主动式排气泄压阀，其特征在于：所述头部(121)上设有齿；所述驱动机构包括电机(13)、驱动轴(14)、驱动齿轮(15)，所述驱动轴(14)的一端与所述电机(13)固定连接，另一端与所述驱动齿轮(15)固定连接；所述驱动齿轮(15)设在所述安装空腔中，所述驱动齿轮(15)一圈中的部分设有齿，所述驱动齿轮(15)与所述头部(121)啮合；所述头部(121)以及所述驱动齿轮(15)的齿的数量和位置使所述柄部(122)将所述阀门(08)向上推动到完全封闭住所述排气窗口(04)时所述驱动齿轮(15)的齿刚刚与所述头部(121)的齿分离，并且在所述柄部(122)落下到被限位在所述第三限位机构(11)上时所述驱动齿轮(15)的齿刚刚与所述头部(121)的齿啮合。
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