车辆通风口手动控制组件的制作方法

1.本公开总体上涉及车辆通风口，并且更具体地，涉及用于控制排出空气的方向和排出空气的量的车辆通风口组件。


背景技术：

2.汽车装备有加热系统、通风系统和空调(hvac)系统，用于管理乘客厢内的气候。空气通过散布在乘客厢中的不同位置处的多个通风口进入乘客厢。通风口可以位于仪表板、b柱(b
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pillar)和后方中心控制台处以及其它可能的位置。通风口组件使驾驶员和乘客能够控制从通风口排出的空气的方向，并且能够控制从通风口排出的空气的量。驾驶员和乘客也可以完全关闭通风口。在一些情况下，通过两个不同的用户组件，在通风口处的两个位置执行对空气方向、空气量和通风口关闭的控制。在其它情况下，通过单个用户组件，在单个位置执行该控制。
3.demerath等人的第6,533,655号美国专利为后者的示例。该'655专利公开了一种用于车辆通风系统的、具有针对空气流出方向和空气流出量的手动调节工具的排气装置。该公开提出了单个操作钮。该单个操作钮可以平移运动，并且可以旋转运动。平移运动引起空气流出方向的改变，而旋转运动引起空气流出量的改变。


技术实现要素：

4.示例性车辆通风口手动控制组件包括第一组空气导向叶片、第二组空气导向叶片、关闭阀瓣、滑块壳体、以及轴和接头组件。第一组空气导向叶片和第二组空气导向叶片通常彼此垂直布置。滑块壳体位于第一组空气导向叶片中的一对之间。轴和接头组件包括轴、接头和钮。轴贯穿过滑块壳体，并且钮由轴承载。通过用户操纵钮，轴在接头处的枢转运动促进第一组空气导向叶片的运动。轴相对于滑块壳体的平移运动促进第二组空气导向叶片的运动，以及轴绕轴线的旋转运动促进关闭阀瓣的运动。
5.在各种实施方式中，滑块壳体通过联接而位于第一组空气导向叶片中的一对之间。联接发生在滑块壳体与第一组空气导向叶片中的一对的一个或多个壁之间。
6.在各种实施方式中，滑块壳体包括滑块垫。滑块垫接纳轴的一部分，并且部分地或更多地在滑块壳体处支承轴。滑块垫在相对于滑块壳体的平移运动中在滑块壳体中平移。
7.在各种实施方式中，滑块壳体包括第一垫圈和第二垫圈。第一垫圈接纳轴的在滑块壳体的前端附近的一部分。第二垫圈接纳轴的在滑块壳体的后端附近的另一部分。
8.在各种实施方式中，滑块壳体具有第一侧、第二侧、第三侧和第四侧。轴在相对于滑块壳体平移运动时，相对于第一侧和第二侧平移。并且轴在接头处枢转运动时，相对于第三侧和第四侧不运动。
9.在各种实施方式中，滑块壳体完全位于第一组空气导向叶片中的一对的侧向范围内，并且完全位于第一组空气导向叶片中的一对的横向范围内。
10.在各种实施方式中，滑块壳体具有第一壁和第二壁。轴相对于滑块壳体的平移运
动是朝向第一壁和第二壁以及远离第一壁和第二壁的滑动运动。
11.在各种实施方式中，轴通过一个或多个垫圈在滑块壳体处被支承。轴不由第一组空气导向叶片直接支承。
12.在各种实施方式中，轴和接头组件包括杠杆。接头将杠杆与轴接合在一起。接头在杠杆与轴之间的连接处具有连杆轭和栓。接头影响杠杆与轴之间的相对运动。
13.在各种实施方式中，轴和接头组件包括第一齿轮。当轴绕轴线旋转运动时，第一齿轮与关闭阀瓣的第二齿轮啮合，以便促进关闭阀瓣的运动。
14.在各种实施方式中，轴和接头组件包括杠杆和第二接头。杠杆通过接头与轴接合，并且杠杆通过第二接头与第一齿轮接合。接头在杠杆与轴之间传递旋转运动。第二接头在杠杆与第一齿轮之间传递旋转运动。
15.在各种实施方式中，滑块壳体包括促进轴相对于滑块壳体的平移运动的滑块垫。滑块壳体还包括第一垫圈和第二垫圈。接头为万向接头类型。轴和接头组件包括杠杆、第一齿轮和第二接头。杠杆通过万向接头与轴接合。第一齿轮能够与关闭阀瓣的第二齿轮啮合。第二接头将杠杆与第一齿轮接合在一起。
16.在各种实施方式中，制动弹簧与轴的一个或多个凹槽相互作用。制动弹簧在轴绕轴线的旋转运动过程中以及当关闭阀瓣处于完全关闭的状态或处于完全打开的状态时，向用户提供触觉反馈。
17.在各种实施方式中，在位于第一组空气导向叶片中的一对的前端与滑块壳体之间的横向方向上具有第一间隙。在位于第一组空气导向叶片中的一对中的第一叶片的第一对立表面与轴的外表面之间的斜向方向上具有第二间隙。第二间隙位于第一间隙附近。在位于第一组空气导向叶片中的一对中的第二叶片的第二对立表面与轴的外表面之间的斜向方向上具有第三间隙。第三间隙位于第一间隙附近。
18.在各种实施方式中，钮是车辆通风口手动控制组件的单个钮。第一组空气导向叶片的运动和第二组空气导向叶片的运动以及关闭阀瓣的运动都通过用户操作单个钮来促进。
19.可以预期，除非存在不相容的特征，否则以上列出的特征中的任何一个可以与任何其它特征、或上述实施方式的特征、或以下描述的和/或在附图中描绘的特征相结合。
附图说明
20.在下文中将结合以下附图描述示例性实施方式，其中相同的数字表示相同的元件，并且在附图中：
21.图1是车辆通风口手动控制组件的实施方式的立体图；
22.图2是车辆通风口手动控制组件的前视图，此视图描绘了一组向左运动的空气导向叶片；
23.图3是车辆通风口手动控制组件的另一立体图，此视图描绘了向上运动的另一组空气导向叶片；
24.图4是车辆通风口手动控制组件的剖视图；
25.图5是车辆通风口手动控制组件的另一剖视图，此剖视图相对于图4的剖视图横向地截取；
26.图6是车辆通风口手动控制组件的滑块壳体组件和轴组件的放大剖视图；
27.图7是车辆通风口手动控制组件的分离立体图；
28.图8是车辆通风口手动控制组件的分离俯视图；
29.图9是车辆通风口手动控制组件的分解图；
30.图10是车辆通风口手动控制组件的制动弹簧的放大图；以及
31.图11是车辆通风口手动控制组件的制动弹簧的放大图和局部分离图。
具体实施方式
32.车辆通风口手动控制组件的实施方式在附图中示出并在以下进行描述。该组件可以装备在汽车中作为用于管理乘客厢内气候的较大的加热系统、通风系统和空调(hvac)系统的一部分。在单独的乘客厢内的多个装置可以包括诸如在仪表板、b柱和后方中心控制台以及其它可能的位置处的车辆通风口手动控制组件。第一组空气导向叶片、第二组空气导向叶片和关闭阀瓣都通过用户操作单个钮来控制。因此，单个钮结合了车辆通风口手动控制组件下游排出空气的方向和排出空气的量的用户命令。关闭阀瓣的完全关闭也通过单个钮执行。经由钮的枢转运动使第一组空气导向叶片运动，经由钮的平移运动使第二组空气导向叶片运动，以及经由钮的旋转运动使关闭阀瓣打开和关闭。此外，与过去的设计不同，车辆通风口手动控制组件被设计成将钮呈现为其唯一的a级表面，该a级表面对用户是可见的，用于用户操作。附图示出了用于仪表板的车辆通风口手动控制组件的示例，但是以下的教导适用于b柱、后方中心控制台以及乘客厢中的其它地方。
33.图1示出了示例性的车辆通风口手动控制组件10(在下文中称为通风口组件10)和围绕并支承通风口组件10的特定组件的壳体12。气流通过壳体12从其后端11流向前端13。壳体12可以具有各种壁和凸缘以及其它结构，以有助于其在乘客厢中的预定位置处的装配和安装—在这方面，壳体12的设计和构造在不同的应用中会有所不同。类似地，通风口组件10可以部分地根据其预期应用而在不同的实施方式中具有各种设计、构造和组件。在附图的实施方式中，通风口组件10包括第一组空气导向叶片14、第二组空气导向叶片16、关闭阀瓣18、滑块壳体20以及轴和接头组件22。
34.第一组空气导向叶片14用于在根据附图的定向的向上和向下方向上引导通风口组件10的排出空气。在此实施方式中，第一组空气导向叶片14是一组水平叶片。具体参照图2和图3，多个单独的叶片24构成第一组空气导向叶片14。叶片24可以由壳体12枢转地承载。叶片24彼此平行，并且它们在通风口组件10的使用过程中运动以及绕它们各自的枢轴转动时保持平行。一对主叶片26连接到上、下从叶片28并驱动它们同时向上和向下运动。主叶片26和从叶片28的运动彼此协调一致。现在参照图7，主叶片26可以是具有在水平方向的主叶片26之间延伸的垂直壁的单件结构。垂直外壁30具有插置于壳体12的接纳孔中的栓32，且垂直内壁34提供滑块壳体20通过其联接到主叶片26的结构。图2示出了第一组空气导向叶片14引导空气从通风口组件10直线排出的情况，而图3示出了第一组空气导向叶片14引导空气从通风口组件10向上排出的情况。同样地，第一组空气导向叶片14可以具有与本文中描述的不同的设计和结构。
35.第二组空气导向叶片16用于在根据附图的定向的向左和向右的方向上引导通风口组件10的排出空气。在此实施方式中，第二组空气导向叶片16是相对于第一组空气导向
叶片14横向地布置的一组竖直叶片。第二组空气导向叶片16相对于穿过壳体12的气流的总体方向位于第一组空气导向叶片14的上游。具体参照图2至图4，多个单独的叶片36构成第二组空气导向叶片16。叶片36可以由壳体12枢转地承载。叶片36彼此平行，并且它们在通风口组件10的使用过程中运动以及绕它们各自的枢轴转动时保持平行。参照图4，连杆38联合叶片36的运动，使得它们彼此一致地转动。第一连杆壁40和第二连杆壁42从连杆38延伸并位于轴和接头组件22的每一侧上，并且将组件22紧密地夹在中间。轴和接头组件22的平移运动经由第一连杆壁40和第二连杆壁42推动连杆38的平移运动。叶片36相应地向左或向右转动。图4示出了第二组空气导向叶片16引导空气从通风口组件10直线排出的情况，而图2示出了第二组空气导向叶片16引导空气从通风口组件10向左排出的情况。同样地，第二组空气导向叶片16可以具有与本文中描述的不同的设计和结构。
36.关闭阀瓣18打开和部分地关闭以调节通风口组件10的排出空气的量。当完全打开时，关闭阀瓣18允许其最大量的空气通过。部分关闭的状态允许越来越少的量的空气通过。为了停止排出空气，关闭阀瓣18可以完全关闭。参照图4、图5以及图7至图9，在此实施方式中，关闭阀瓣18由壳体12的相对的壁支承，并且相对于穿过壳体12的气流的总体方向位于第一组空气导向叶片14和第二组空气导向叶片16的上游。这里，关闭阀瓣18是蝶形阀瓣类型。第一阀瓣44和第二阀瓣46由轴48承载，并且齿轮50从轴48延伸以与轴和接头组件22的齿轮(将在以下示出)啮合。具体参照图5，当经由齿轮啮合而被轴和接头组件22触发时，第一阀瓣44和第二阀瓣46同时展开并绕轴48旋转。第一阀瓣44在方向52上运动，且第二阀瓣46在方向54上运动。当完全关闭时，第一阀瓣44和第二阀瓣46与壳体12的内壁和表面形成密封邻接。同样地，关闭阀瓣18可以具有与本文描述的不同的设计和结构。
37.滑块壳体20位于第一组空气导向叶片14的一对相邻叶片之间。在附图的实施方式中，这对相邻叶片是主叶片26。轴和接头组件22由滑块壳体20部分地支承，并且滑块壳体20部分地促进了轴和接头组件22的运动以操作第一空气导向叶片14和第二组空气导向叶片16。在不同的实施方式中，滑块壳体20可以具有各种设计、构造和组件。现在参照图4、图6和图7，在附图的实施方式中，滑块壳体20位于主叶片26的大致中间部分，在中间部分，滑块壳体20从主叶片26的前端56退回，并且不容易被用户接近或看到。滑块壳体20完全位于主叶片26的侧向范围内，并且完全位于主叶片26的横向范围内(参见图4中的侧向方向58和横向方向60)。在其位置处，在主叶片26的前端56与滑块壳体20的前端64之间的横向方向60上具有第一间隙62(图6)。
38.参照图9，滑块壳体20是与通风口组件10的其它主要组件分开的且不同的组件。滑块壳体20通过第一侧66、第二侧68、第三侧或顶侧70以及第四侧或底侧72而具有矩形结构。前端64是开口端，且后端74同样是开口端。轴和接头组件22的轴组件(将在以下示出)穿过这些开口端。第一侧66具有第一侧壁76，且类似地，第二侧68具有第二侧壁78。如图6所示，滑块壳体20通过联接保持在其在主叶片26的位置处。在此实施方式中，第一侧壁76与竖直内壁34之间在特定位置处发生联接，并且第二侧壁78和竖直内壁34之间在特定位置处发生联接。内壁34容纳在第一侧壁76和第二侧壁78中的凹槽80中。当滑块壳体20联接在适当位置处时，侧向运动和横向运动都被内壁34限制，同时斜向(上和下)运动被主叶片26限制。同样地，在其它实施方式中，可以以其它方式执行该联接。
39.在附图的实施方式中，滑块壳体20包括一些组件。现在参照图6和图9，提供了滑块
垫82以及第一垫圈84和第二垫圈86。滑块垫82用于在第二组空气导向叶片16的运动过程中辅助轴和接头组件22在滑块壳体20处的平移运动。用户通过滑块垫82在平移运动过程中在钮92处体验更平滑的感觉。根据一个示例，滑块垫82可以由硅材料组成。滑块垫82接纳轴和接头组件22的轴组件的一部分，并且因此在组件22的使用过程中在第一侧壁76与第二侧壁78之间侧向地来回滑动。表面与表面的邻接滑动在滑块垫82与滑块壳体20的内表面之间进行。由于滑块垫82的材料组成，在表面与表面的邻接处产生最小化的摩擦。由于滑块垫82在某种程度上以弹性方式起作用，因此其可以适应其附近的部件和组件中的尺寸变化。当组装在一起时，滑块垫82位于滑块壳体20的内部，并且横向地位于第一垫圈84与第二垫圈86之间。特别地，如图5和图6所示，滑块垫82被夹在第一垫圈84与滑块壳体20之间、在前端64处；在未具体示出的另一实施方式中，滑块垫82可以被夹在第二垫圈86与滑块壳体20之间、在后端74处。与滑块垫82类似，第一垫圈84接纳轴组件的一部分，并且在滑块壳体20的前端64处支承轴组件。第二垫圈86接纳轴组件的另一部分，并且在滑块壳体20的后端74处支承轴组件。此外，可以提供锁定件88，以将第二垫圈86固定在轴组件上。当轴和接头组件22穿过主叶片26时，轴和接头组件22通过滑块壳体20以及第一垫圈84和第二垫圈86被支承和悬挂。轴和接头组件22，特别是其轴组件，没有被主叶片26本身更直接(direct)和直接(immediate)地支承。同样地，在其它实施方式中，滑块壳体20可以具有更多、更少和/或不同的组件。
40.轴和接头组件22用于将输入到通风口组件10的用户命令传输到第一组空气导向叶片14、第二组空气导向叶片16和/或关闭阀瓣18的操作中。在不同的实施方式中，轴和接头组件22可以具有各种设计、结构和组件。现在参照图4、图5以及图7至图9，在附图的实施方式中，轴和接头组件22包括轴90、钮92、第一接头94、杠杆96、第二接头98和齿轮100。
41.轴90贯穿过滑块壳体20。在第一端102处，轴90承载钮92，且在第二端104处，轴90与第一接头94连接。轴90具有在第一端102与第二端104之间延伸的单件结构。沿着其范围，轴90装配成与钮92、滑块壳体20及其组件以及第一接头94适当地对接。由于在滑块壳体20处的支承，轴90保持悬挂在主叶片26之间。因此，在轴90与主叶片26之间具有间隙。具体参照图5，在轴90的外表面110与上部主叶片26的对立和相对的表面之间的斜向方向108上具有第二间隙106。此外，在外表面110与下部主叶片26的对立和相对的表面之间的斜向方向108上具有第三间隙112。
42.钮92提供输入，用户可以通过钮92物理地紧握或以其它方式握持以及操纵，以命令第一组空气导向叶片14、第二组空气导向叶片16和/或关闭阀瓣18的操作。在这方面，钮92具有滚花的(knurled)外表面114，并且可以具有其它表面特征以辅助用户操作。钮92是通风口组件10的唯一的钮用于操作第一组空气导向叶片14和第二组空气导向叶片16以及关闭阀瓣18，并且是对用户可见的唯一的a级表面用于用户操作。钮92可以由轴90以不同的方式承载。可以采用相互啮合的结构将钮92和轴90安装在一起，或者钮92可以是轴90的整体延伸。在图9中，环116插置于钮92和轴90之间，用于辅助两个组件之间的附接。
43.第一接头94在轴90与杠杆96之间建立连接。在此实施方式中，第一接头94是万向接头类型，并且因此在轴90与杠杆96之间传递旋转运动，同时允许它们之间的特定枢转运动。现在参照图9，万向接头94包括连杆轭(link yoke)118和栓120。这些组件与从杠杆96延伸的叉形端122组装在一起以形成万向接头94。同样地，在其它实施方式中，第一接头94可
以具有其它设计和构造以及组件。杠杆96从第一接头94处的连接跨越到第二接头98。杠杆96具有在叉形端122与具有栓124的相对的球形端之间延伸的单件结构。球形端与栓124铰接在齿轮100的内部，以建立第二接头98。与第一接头94类似，第二接头98在杠杆96与齿轮100之间传递旋转运动，同时允许杠杆96相对于齿轮100的特定的枢转运动。同样地，在其它实施方式中，第二接头98可以具有其它设计和构造以及组件。齿轮100在被杠杆96驱动而旋转时与齿轮50啮合。齿轮100、50之间以及它们的齿轮齿之间的啮合用于打开和关闭关闭阀瓣18的第一阀瓣44和第二阀瓣46。沿一个方向的驱动旋转使关闭阀瓣18打开，且沿相反方向的驱动旋转使关闭阀瓣18关闭。
44.此外，现在参照图10和图11，在实施方式中，通风口组件10可以包括制动弹簧126，以在轴90的旋转运动过程中以及在关闭阀瓣18到达其完全打开和完全关闭的状态时向用户提供触觉反馈。触觉反馈可以是用户在钮92处体验和感觉到的旋转阻力的变化。其用于向用户指示关闭阀瓣18完全打开并且旋转操作可以在该方向上停止，并且相反地指示关闭阀瓣19完全关闭并且旋转操作可以在该相反方向上停止。在此实施方式中，通过制动弹簧126与轴90之间的相互作用提供触觉反馈。制动弹簧126在第一垫圈84的腔130中。腔130位于第一垫圈84的背面。在腔130内部突出的突出部132用于将制动弹簧126保持在腔130内。制动弹簧126在其范围内具有弯曲部134。弯曲部134相对于制动弹簧126的直接围绕部分径向地朝向轴90突出(这里参照轴90的圆柱形形状而使用术语“径向地”)。轴90具有位于其外表面的第一凹槽136和第二凹槽138。第一凹槽136和第二凹槽138位于相对于轴90的圆柱形形状彼此间隔开90度(90
°
)的外表面处。第一凹槽136和第二凹槽138轴向和横向地跨越轴90，并且各自具有半圆形形状的截面轮廓。当弯曲部134被容纳并坐落于第一凹槽136中时，关闭阀瓣18完全打开；并且当弯曲部134被容纳并坐落于第二凹槽138中时，关闭阀瓣18完全关闭。当轴90在第一凹槽136与第二凹槽138之间旋转时，弯曲部134位于轴的外表面。在弯曲部134与相应的凹槽136或138之间落座的动作提供了触觉反馈。在可替代的实施方式中，可以仅提供第一凹槽136或第二凹槽138中的一个，在这种情况下，触觉反馈将仅在关闭阀瓣18的完全打开的状态或关闭阀瓣18的完全关闭的状态下发生。
45.在使用中，第一组空气导向叶片14和第二组空气导向叶片16的定向运动以及关闭阀瓣18的打开和关闭运动由用户在钮92处并经由通风口组件10来命令。用户使轴90向上、向下以及大致在斜向方向108上枢转，以促进第一组空气导向叶片14的运动，从而向上和向下引导空气。轴90绕第一接头94枢转，且杠杆96绕第一接头94和第二接头98经历一致的枢转运动。当向上和向下枢转轴90时，轴90不发生相对于滑块壳体20的顶侧70和底侧72的运动。为了促进第二组空气导向叶片16的运动，用户使轴90向左、向右以及大致在侧向方向58上平移。从而向左和向右引导空气。轴90在滑块壳体20中朝向和远离第一侧壁76和第二侧壁78滑动。图6中的左箭头和右箭头表示轴90的这种平移运动和左右滑动运动。这里，杠杆96也经历绕第一接头94和第二接头98的枢转运动。最后，用户绕轴线128(图5)旋转轴90，以促进关闭阀瓣18的运动，并且由此对空气量进行调节。在示例中，轴90总共旋转90度(90
°
)，以使关闭阀瓣18从其完全打开的状态变为其完全关闭的状态，且在相反的旋转方向上旋转另一90度(90
°
)，以便使关闭阀瓣18从其完全关闭的状态变为其完全打开的状态。第一接头94和第二接头98传递该旋转以引起齿轮50、100之间的啮合，无论第一接头94和第二接头98是否处于枢转状态。换言之，关闭阀瓣18可以在例如第一组空气导向叶片14被向上/向下引
导的同时和/或在第二组空气导向叶片16被向左/向右引导的同时关闭或打开。
46.应当理解，上述内容是对本发明的一个或多个实施方式的描述。本发明不限于本文所公开的特定实施方式，而是仅由所附权利要求限定。此外，除非以上明确限定了术语或短语，否则包括在上述描述中的陈述涉及特定的实施方式，并且不应被解释为对本发明的范围或对权利要求中所使用的术语的定义的限制。对于本领域中的技术人员来说，各种其它实施方式以及对所公开的实施方式的各种改变和修改将是显而易见的。所有这些其它实施方式、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。
47.如在本说明书和权利要求中所使用的，当与一个或多个组件或其它项目的列表结合使用时，术语“例如(e.g.)”、“例如(for example)”、“例如(for instance)”、“诸如”和“等”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和它们的其它动词形式中的每个被解释为开放式的，这意指该列表不应被认为是排除其它的、附加的组件或项目。除非它们在需要不同解释的上下文中使用，否则其它术语将使用其最宽泛的合理含义来进行解释。