车辆的加热、通风和空调系统的综合控制装置 |
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申请号 | CN201010192501.6 | 申请日 | 2010-05-27 | 公开(公告)号 | CN102059931B | 公开(公告)日 | 2015-11-25 |
申请人 | 现代自动车株式会社; 起亚自动车株式会社; 汉拿伟世通空调有限公司; | 发明人 | 金明会; 金承昱; 李政烨; | ||||
摘要 | 本 发明 提出一种车辆的加热、通 风 和 空调 系统的综合控制装置,其中双标度盘结构应用于标度盘型空调控制 开关 中。根据本发明的车辆的HVAC系统的综合控制装置,空气流量控制旋钮和 温度 控制旋钮设置成同心圆结构,从而当空气流量控制旋钮旋转时,鼓风机轴因而旋转以对鼓风机开关进行操作,并且鼓风机开关打开或关闭鼓风机或者控制鼓风机转速,并且当 温度控制 旋钮旋转时,旋转支持构件因而相对于鼓风机轴旋转,并且旋转量通过销轴、 齿轮 轴和内齿轮传递到缆线上以对温度 控制 凸轮 进行操作,从而控制车内温度。 | ||||||
权利要求 | 1.一种车辆的加热、通风和空调系统的综合控制装置,该综合控制装置包括: |
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说明书全文 | 车辆的加热、通风和空调系统的综合控制装置技术领域[0001] 本发明公开的内容总体上涉及一种车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置。更特别地,涉及这样一种车辆的HVAC系统的综合控制装置,其中双标度盘结构应用于标度盘型空调控制开关中。 背景技术[0002] 加热、通风和空调(HVAC)系统应用于车辆中,从而作为对周围环境发生的改变做出响应而通过保持适当的温度、湿度和空气流通来向乘客提供舒适感。 [0003] 优选地,所述HVAC系统凭借鼓风机并且根据内部/外部开关门的打开和关闭而选择性地引入内部或外部的空气,使这些空气沿着空调壳体通过蒸发设备的表面从而被冷却,或者使这些空气借助温度控制门的作用而通过加热设备芯体从而被加热,并且凭借选择性地打开和关闭通风孔门而使经过冷却或加热的空气通过不同的通风孔而释放到车辆内部的不同隔间或区域中,从而冷却或加热车辆的内部并且对挡风玻璃和侧面玻璃进行除霜。 [0004] 在这种HVAC系统中,通过蒸发设备的空气与通过加热设备芯体的空气的混合率受到温度控制门的控制,并且流向通风孔的空气的释放方向受到安装在各个通风孔中的通风孔门的控制。 [0005] 例如,在用于向乘客的上身释放空气的通风孔模式中,在用于向乘客的脚部释放空气的脚部模式中,在用于同时向乘客的上身和脚部释放空气的双级模式中,或者在用于向车窗释放空气以对车窗进行除霜或除雾的除霜模式中,空气的释放均受到控制。 [0006] 优选地,控制器安装在车辆的中间仪表板上,从而使得驾驶员能够从上述空调模式中选择所需的模式。 [0008] 优选地,所述开关包括:空气方向控制开关101,其用于通过其运行来适当地旋转通风孔中的通风孔门;加热设备控制开关(或温度控制开关)102,其用于通过适当地控制温度控制门的打开程度而适当地控制车辆内部的温度;空气流量控制开关103,其用于适当地控制鼓风机风扇的转速;和冷却/加热开关104,其用于操作冷却/加热循环。 [0009] 优选地,加热设备控制开关102能够根据所述工作模式而被适当地分成缆线操作开关和电操作开关。 [0011] 优选地,旋钮暴露在将被驾驶员或乘客旋转操作的控制器的控制外罩的外部,齿轮轴与旋钮连接,并且变速杆与齿轮轴相啮合并且经由缆线与温度控制门连接。 [0012] 根据具有上述结构的现有技术的缆线操作加热设备控制开关,当齿轮轴通过旋钮的旋转而适当地旋转时,与齿轮轴相啮合的变速杆适当地旋转一定弧度,并且与变速杆连接的缆线在与之连接的状态下发生伸展及收缩,从而控制温度控制器门的旋转。 [0013] 用于控制鼓风机风扇的转速的空气流量控制开关与加热设备控制开关具有相同的结构。 [0014] 近来,双标度盘结构已经得以发展并且被用于某些豪华车辆中,在这种双标度盘结构中,加热设备控制开关、空气方向和空气流量控制开关以及冷却/加热开关中的至少两者被适当地结合到一个结构中。 [0015] 然而,却难于将双标度盘结构应用于现有技术的缆线操作开关中,其中齿轮轴和变速杆通过旋钮的操作力适当地旋转,从而经由缆线控制温度控制门的旋转。 [0016] 因此,需要分离的结构将双标度盘结构应用到缆线操作开关中。 [0017] 本发明背景技术部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明背景的理解,因此,其可能含有这样一些信息:这些信息并不形成本国本领域普通技术人员所公知的现有技术。 发明内容[0018] 在优选的方面中,本发明的特征在于一种车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置,其中空气流量控制旋钮和温度控制旋钮适当地设置成同心圆结构,从而当空气流量控制旋钮适当地旋转时,鼓风机轴因而旋转以对鼓风机开关进行操作,并且鼓风机开关打开或关闭鼓风机或者适当地控制鼓风机转速,并且当温度控制旋钮适当地旋转时,旋转支持构件因而相对于鼓风机轴旋转,并且旋转量通过销轴、齿轮轴和内齿轮适当地传递到缆线上以对温度控制凸轮进行操作,从而控制车内温度。 [0019] 在优选的实施例中,本发明提供一种车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置,该综合控制装置优选地包括:空气流量控制旋钮和温度控制旋钮,它们能够旋转地安装成相对于鼓风机轴的同心圆结构;鼓风机开关,其适当地与鼓风机轴的后端连接并且与空气流量控制旋钮一起旋转以打开或关闭鼓风机或控制空气流量;齿轮轴,其能够旋转地支承于鼓风机轴并且与温度控制旋钮一起旋转;和内齿轮,其适当地与齿轮轴的外圆周表面啮合并且发生旋转以经由缆线控制温度控制门的打开程度。 [0020] 本发明的其它方面和优选的实施例在下文中讨论。 [0021] 需了解的是,术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的在此使用的术语包括通常的机动车辆(例如乘客汽车),其包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆、船只(包括各种船艇和舰船)、航空器及类似物;并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它可选燃料车辆(例如来自除石油之外的资源的燃料)。对于此处所指的,混合动力车辆是具有两种或两种以上动力来源的车辆,例如汽油动力和电动力车辆。 附图说明[0023] 现在将参考本发明的某些示例性实施例而对本发明的上述和其它特征进行具体描述,这些实施例在以图解方式在下文中给出的附图中进行说明,因此它们并不对是本发明的限定,在附图中: [0024] 图1是示出了现有技术中的车辆的加热、通风和空调系统中的控制器的结构的立体图; [0025] 图2是示出了根据本发明的示例性实施例的车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置的立体图; [0026] 图3是图2的后视立体图; [0027] 图4是示出了壳体被移除的图2的综合控制装置的内部结构的立体图; [0028] 图5是从图4的一侧获得的后视立体图; [0029] 图6是示出了基部透镜被移除的图5的剩余部件的立体图; [0030] 图7是从图4的另一侧获得的后视立体图; [0031] 图8是示出了基部透镜被移除的图7的剩余部件的立体图; [0032] 图9是图2的剖视图;以及 [0033] 图10是示出了根据本发明的示例性实施例的空气流量控制旋钮和温度控制旋钮的操作机构的立体图。 [0034] 在附图中标出的附图标记包括进一步在下文中讨论的下述元件的标记: [0035] 10:空气流量控制开关 11:空气流量控制旋钮 [0036] 12:空气流量指示器 13:空气流量显示盖 [0037] 14:支持构件 15:透镜引导构件 [0038] 16:温度指示器 17:温度控制旋钮 [0039] 17a:锁定凹槽 18:壳体 [0040] 19:旋转支持构件 19a:锁定凸出构件 [0041] 20:销轴 21:基部透镜 [0042] 22:齿轮轴 23:内齿轮 [0043] 23a:缆线连接部分 24:外罩 [0044] 25:鼓风机轴 26:鼓风机开关 [0045] 27:圆形凹槽 28:缆线 [0046] 30:温度控制开关 31:HVAC温度控制凸轮 [0047] 应理解的是,附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示,从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征,包括例如特定尺寸、取向、位置以及形状,将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。 [0048] 在附图中,附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。 具体实施方式[0049] 在一个方面中,本发明的特征在于一种车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置,该综合控制装置包括:空气流量控制旋钮和温度控制旋钮,它们设置成同心圆结构;鼓风机轴,用作温度控制旋钮的中心轴线;和齿轮机构。 [0050] 在一个实施例中,空气流量控制旋钮和温度控制旋钮在内侧和外侧设置成同心圆结构,并且能够单独地旋转操作。 [0051] 在另一个实施例中,鼓风机轴与空气流量控制旋钮的后表面连接,并且延伸到其内部,并且与旋钮一起旋转以对鼓风机开关进行操作。 [0052] 在另一个实施例中,齿轮机构与温度控制旋钮的操作一起被操作,从而经由缆线对HVAC温度控制凸轮进行操作。 [0053] 在另一个实施例中,空气流量控制旋钮和温度控制旋钮由机械式双标度盘结构组成。 [0054] 现在将详细地参考本发明的各个实施例,这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例,而且覆盖可以被包括在由权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施例。 [0055] 根据优选的实施例,本发明提出一种车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统的综合控制装置,其中空气流量控制开关10、空气方向控制开关、温度控制开关30和冷却/加热开关中的至少两者被适当地结合到双标度盘结构中。 [0056] 优选地,根据本发明的示例性实施例的这种车辆的HVAC系统的综合控制装置具有双标度盘结构,其中空气流量控制开关10和温度控制开关30被适当地结合在一起。 [0057] 根据某些示例性实施例,所述综合控制装置优选地包括:空气流量控制旋钮11、空气流量指示器12、空气流量显示盖13、支持构件14、透镜引导构件15、温度指示器16、温度控制旋钮17、壳体18、旋转支持构件19、销轴20、基部透镜21、齿轮轴22、内齿轮23、外罩24、鼓风机轴25以及鼓风机开关26。 [0058] 优选地,空气流量控制旋钮11具有标度盘型旋转结构,使用者把持并旋转该结构以控制空气流量,并且轴插入部分适当地形成,从而从空气流量控制旋钮11的内侧表面伸出。 [0059] 根据进一步的优选实施例,鼓风机轴25的前端适当地插入并且固定到轴插入部分中,并且鼓风机轴25的后端能够旋转地被壳体18的外罩24支承,从而空气流量控制旋钮11适当地相对于鼓风机轴25的中心旋转。 [0060] 根据某些优选的实施例,空气流量指示器12适当地插入并且固定到固定孔中,该固定孔形成在空气流量控制旋钮11的内侧前表面上,从而在空气流动在0到4步之间受控时适当地指示空气流动的速度。 [0061] 优选地,空气流量显示盖13用于以数字显示在0到4步之间受控的鼓风机的速度,并且0到4之间的数字适当地在空气流量显示盖13的前表面上在圆形方向上以规则的间隔进行表示。 [0062] 在此,空气流量显示盖13适当地固定到空气流量控制旋钮11的后端上,空气流量显示盖13的下端适当地与空气流量控制旋钮11的后端分离,从而空气流量控制旋钮11能够适当地旋转。根据进一步的优选实施例,空气流量显示盖13的内侧端部适当地与透镜引导构件15的前端连接。 [0063] 优选地,透镜引导构件15适当地与空气流量显示盖13的后端连接,以接收来自基部透镜21的光,并且适当地将这些光传送到空气流量显示盖13和空气流量指示器12上,从而使用者能够容易地在黑暗的地方或在夜间行驶的过程中控制空气流量。 [0064] 优选地,温度指示器16用于在温度控制旋钮17的操作过程中设置温度,并且温度控制旋钮17具有标度盘型旋转结构,使用者保持并且旋转该旋转结构以适当地控制车内温度。 [0065] 根据进一步的优选实施例,温度指示器16和温度控制旋钮17能够旋转地安装成同心圆结构,并且温度指示器16适当地布置在温度控制旋钮17的内侧。 [0066] 优选地,所述双标度盘结构包括温度控制旋钮17,该温度控制旋钮17从壳体18伸出预定的距离并且能够旋转地进行安装,空气流量控制旋钮11能够与温度控制旋钮17旋转地安装成同心圆结构并且从温度控制旋钮17进一步伸出预定的距离。 [0067] 根据某些优选的实施例,空气流量控制旋钮11和温度控制旋钮17相对于相同的鼓风机轴25旋转,该鼓风机轴25作为内侧和外侧的中心轴线。 [0068] 优选地,空气流量显示盖13、温度指示器16和温度控制旋钮17具有相同的伸出长度。 [0069] 在进一步的优选实施例中,支持构件14用于适当地显示由温度指示器16设置的温度,并且进一步地能够旋转地支承温度控制旋钮17,从而将温度控制旋钮17和空气流量控制旋钮11安装在壳体18上。 [0070] 根据本发明的某些优选的实施例,用于控制冷却温度的冷却温度显示器适当地形成在相对于支持构件14的前表面的中心的左侧,并且用于控制加热温度的加热温度显示器适当地形成在与冷却温度显示器对称的右侧。 [0071] 优选地,冷却温度显示器和加热温度显示器都形成圆形外形,其中面积从上到下增大。根据某些示例性实施例,冷却温度显示器显示为蓝色,加热温度显示器显示为红色,从而使用者能够容易地辨认出在将温度控制旋钮17逆时针旋转的时候冷却温度被进一步降低,并且在将温度控制旋钮17顺时针旋转的时候加热温度被进一步升高。 [0072] 优选地,基部透镜21安装在支持构件14的内侧以适当地将光传送到在支持构件14的前表面上形成的冷却和加热温度显示器上,从而使用者能够容易地在黑暗的地方或者在夜间驾驶的过程中控制车内温度。 [0073] 在某些示例性实施例中,旋转支持构件19优选地与温度控制旋钮17的后端连接,以通过温度控制旋钮17的旋转适当地将旋转力传送到销轴20上。 [0074] 优选地,锁定凹槽17a适当地在温度控制旋钮17的后端形成,并且锁定凸出构件19a适当地在旋转支持构件19的前端形成,从而当锁定凸出构件19a适当地与锁定凹槽 17a连接时,旋转支持构件19与温度控制旋钮17的旋转一起旋转。 [0075] 根据进一步的优选实施例,销轴20在旋转支持构件19的后侧上适当地平行连接至鼓风机轴25,从而温度控制旋钮17的旋转力通过旋转支持构件19被适当地传送到销轴20上。 [0076] 优选地,基部透镜21用作主透镜,其接收来自两个光源的光,并且适当地将这些光传送到冷却和加热温度显示器、空气流量显示盖13、温度指示器16以及空气流量指示器12上,从而照亮所显示的空气流量和温度。 [0077] 在某些实施例中,基部透镜21优选地包括插入到支持构件14内侧的大直径部分和从大直径部分的后端向后伸出的小直径部分。优选地,旋转支持构件19适当地插入并且安装在大直径部分的内侧,并且透镜引导构件15的后端适当地与小直径部分的内侧连接。 [0078] 根据某些优选的实施例,齿轮轴22用于将销轴20的旋转力传送到内齿轮23上,并且优选地包括在齿轮轴22的外圆周表面上形成的齿轮。优选地,齿轮轴22通过其中心孔而适当地插入并且组装到鼓风机轴25的后端中并且凭借连接件31而适当地与销轴20的后端连接,该连接件31在外圆周方向上从齿轮轴22的外侧表面伸出,从而销轴20的旋转力适当地通过连接件31传送到齿轮轴22上。 [0079] 根据进一步的示例性实施例,内齿轮23具有扇形板外形,从而其通过在将与齿轮轴22的旋转一起旋转的圆形表面上形成的齿轮而适当地与齿轮轴22相啮合。 [0080] 优选地,缆线连接部分23a适当地形成以在切线方向从内齿轮23的边缘伸出,从而缆线28适当地与在缆线连接部分23a的端部形成的弯曲部分连接。 [0081] 在进一步的优选实施例中,壳体18覆盖多个部件以防止相应部件受到外力的作用,但以下部件除外:空气流量控制旋钮11、温度控制旋钮17、被空气流量控制旋钮11和温度控制旋钮17覆盖的部件以及鼓风机开关26。 [0082] 根据本发明的某些优选的实施例,空气流量控制旋钮11和温度控制旋钮17安装在壳体18的前表面上以适当地暴露于外侧,从而使用者能够对其进行操作,并且外罩24安装在壳体18的后部以对壳体18的后部进行覆盖。 [0083] 优选地,鼓风机轴25的后端能够旋转地安装在外罩24上。 [0084] 在进一步地优选的实施例中,鼓风机开关26适当地与鼓风机轴25的后端连接以打开或关闭鼓风机或者控制鼓风机的转速。 [0085] 具有根据本发明的示例性实施例的上述结构的车辆的HVAC系统的综合控制装置的工作和效果在此进行描述。 [0086] 图10是示出了根据本发明的示例性实施例的空气流量控制旋钮和温度控制旋钮的操作机构的立体图。 [0087] 优选地,根据本发明的示例性实施例的空气流量控制开关10和温度控制开关30被结合成能够以同心圆结构旋转的双标度盘结构。根据优选的实施例,空气流量开关10通过电气方式操作鼓风机,并且温度控制开关30通过机械方式使用缆线操作HVAC温度控制凸轮31,从而适当地控制车内温度。 [0088] 1、空气流量控制开关10 [0089] 根据本发明的示例性实施例,通过适当地将暴露于壳体18的外侧的空气流量控制旋钮11向右和向左旋转,从而将空气流量指示器12定位于显示在空气流量显示盖13上的从0到4步的所需位置,使用者能够打开或关闭鼓风机或控制空气流量。 [0090] 优选地,当空气流量控制旋钮11被适当地旋转的时候,与空气流量控制旋钮11连接的鼓风机轴25发生旋转,从而改变适当地与鼓风机轴25连接的鼓风机开关26的接触位置,并且因此产生不同的电信号以改变用于控制空气流量的致动器的工作电压。因此,其结果是,鼓风机被打开或关闭或者用于控制空气流量的鼓风机的速度受到控制。 [0091] 2、温度控制开关30 [0092] 在本发明的另一示例性实施例中,通过适当地将暴露于壳体18的外侧的温度控制旋钮17向右和向左旋转,从而将温度指示器16定位于显示在温度显示器上的图形的所需位置,使用者能够控制温度控制门的打开程度。 [0093] 优选地,温度控制旋钮17的旋转力适当地按照以下顺序进行传递:旋转支持构件19、销轴20、连接件31、齿轮轴22、内齿轮23以及缆线连接部分23a。并且,缆线连接部分 23a沿着圆形凹槽27以预定角度在弧上旋转,该凹槽27适当地在壳体18的外罩24的后部上形成,并且缆线28在直线上移动所需长度,从而与缆线28的端部连接的HVAC温度控制凸轮31得以操作,因此对车内温度进行控制。 [0094] 优选地,在这种情况下,缆线28的直线运动和距离能够凭借齿轮轴22和内齿轮23的齿数比而适当地受到控制。 [0095] 根据温度控制旋钮17的旋转的齿轮轴22和内齿轮23的传动机构在下面更具体地进行描述。 [0096] 根据本发明的优选的实施例,旋转支持构件19和销轴20适当地与温度控制旋钮17的后端连接,并且与温度控制旋钮17的旋转一起相对于相同的鼓风机轴25旋转,并且连接件31在外圆周方向上从齿轮轴22的外圆周表面伸出以与销轴20和齿轮轴22连接,从而温度控制旋钮17的旋转力通过旋转支持构件19、销轴20和连接件31而被适当地传递到齿轮轴22上。 [0097] 因此,其结果是,内齿轮23以预定的齿数比适当地与齿轮轴22相啮合并且以预定的角度旋转,并且与缆线连接部分23a连接的缆线28被移动预定的距离,该缆线连接部分23a形成为在切线方向从内齿轮23伸出,从而与缆线28的相反一端连接的HVAC温度控制凸轮31得以操作,从而控制车内温度。 [0098] 根据上述操作状态,空气流量控制开关10能够通过致动器以电气方式控制鼓风机,并且温度控制开关30能够通过上述机构使用缆线以机械方式控制温度控制门的打开程度。 [0099] 如此处所述,根据本发明的优选实施例的车辆的HVAC系统的综合控制装置具有但不仅限于下述优点和效果: [0100] 根据此处所述的本发明的某些优选的实施例,为了实施温度控制开关和空气流量控制开关能够旋转地安装成同心圆结构的双标度盘结构,空气流量控制旋钮直接通过鼓风机轴与鼓风机开关连接,并且因此能够以电气方式通过致动器控制鼓风机。根据本发明的进一步的优选的实施例,在温度控制旋钮相对于鼓风机轴适当地旋转的时候,旋转力通过齿轮轴和内齿轮而传递到缆线上,因此能够通过机械方式使用缆线控制温度控制门的打开程度; [0101] 根据此处所述的本发明的其它优选的实施例,当现有的电气双标度盘结构需要两个致动器时,本发明优选地使用双标度盘结构,其中电气空气流量控制开关和缆线操作温度控制开关被适当地结合到一个结构中,因此能够不使用两个致动器,其结果是降低了生产成本;并且 [0102] 根据此处所述的本发明的某些其它优选的实施例,能够将适当地结合了电气和缆线操作开关的双标度盘结构应用于低成本的紧凑型车辆中,而不会增加成本。 [0103] 本发明已经通过参考其优选的实施例而进行了详细地说明。然而,本领域的一般技术人员将了解的是,在不超出本发明的原理和精神的前提下,可以对这些实施例进行改变,本发明的范围被权利要求书及其等效形式所限定。 |