活动铰链简化了HVAC阀门的设计

威斯康星州欧克莱尔 - 工程师采用双射塑料成型工艺和独特的“活动铰链”设计，创造了一种更小，更安静，更易于组装的汽车风管门阀。现在正在评估未来通用汽车的使用情况，新组件打开和关闭，允许加热或冷却的空气通过汽车的HVAC系统。它取代了大型的塑料和金属版本。潜在地，新设计还可以用于其他汽车应用，因为大多数汽车在其加热和空调系统中使用三个或四个这样的门。

与现有设计不同，新组件不需要金属连杆来进行驱动。相反，该设备采用一种允许它折叠到自身上的方案。当需要打开管道时，这种方法使管道门阀能够旋转。因此，它比采用单独的致动装置的旧单元更轻，更紧凑。自动化技术东部是东海岸领先的自动化/机器人贸易展，提供微软，IBM洛克希德马丁等数百种最新的组件，控制器和取放器。

由位于美国威斯康星州菲利普斯的菲利普斯塑料公司和纽约州洛克波特市的德尔福热力系统公司的工程师设计的新型管道门组件由四个坚硬的玻璃填充聚丙烯部件组成，这些部件由称为Sanoprene的橡胶状材料连接，由Monsanto制造化学公司在最终配置中，模制部件形成一个4- x 9英寸的门，一侧有梯形腔。

在正常操作期间，腔室内的两个钢制螺旋弹簧使其保持全容积 - 大约12立方英寸。但是当施加真空时，腔室坍塌至不到该体积的一半，克服了使其保持打开的弹簧力。当这种崩溃发生时，所有组件的“活动铰链”都允许它弯曲并最终移动。结果，门围绕其安装轴线旋转并移出其常闭位置，允许空气通过管道。

当真空被移除时，螺旋弹簧迫使腔室打开。然后门自动返回其常闭位置。

门的独特操作特性的关键是双注塑注塑工艺，赋予其刚性和柔韧性的必要组合。通过采用肖氏A硬度计硬度为110的玻璃填充聚丙烯，工程师为门和其他关键部件提供了传统装置的强度。通过用Santoprene(肖氏A硬度计硬度为55)围绕这些部件，它们使腔室弯曲并改变形状。所谓的“生活铰链”

“活动铰链机构代替了连杆和所有其他相关部件，”Phillips工程师兼新风管门设计师Francis Peterson解释道。

由于彼得森在新产品的设计过程中与菲利普斯制造工程师托德福克斯密切合作，因此风管门几乎不需要在工厂组装。硬塑料部件首先注塑成型。之后，虽然硬塑料仍然是温暖的，但是在它周围拍摄了柔软的塑料。在此过程中，部件之间形成化学键。然后将两个弹簧放置在可移动腔室中，代表唯一的传统装配步骤。

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新设计与过去的传统双射塑料模塑设计截然不同。到目前为止，制造商通常会将此类设计保留用于装饰部件，例如双色旋钮和按钮。很少有双射模具用于制造移动的功能部件。

菲利普斯的工程师说，与传统版本相比，这种风管门具有许多优点。德尔福热力系统公司对通用汽车进行了产品测试和验证，并表明新门在可靠性和使用寿命方面与现有风管门相当或更好。更重要的是，该设计消除了驱动过程中连杆的爆裂和“撞击”，节省了空间并减轻了重量。

同样重要的是，新装置可以很容易地回收利用。由于它不采用金属连接，因此管道门组件在回收之前不需要拆卸。相反，聚丙烯和山都平可以一起磨碎。彼得森说：“这些设备中的大多数最终都被垃圾填埋场破坏了。”“这个让回收变得更容易。”