车辆空气调风器的制作方法

本实用新型一般涉及空气出口，并且更具体地，涉及汽车空调系统中的调风器。

背景技术：

为汽车中的人员提供受控气流对于提供舒适的驾驶体验很重要。引导空气的流动是保持舒适度的关键因素。

随着现代车辆具有越来越多的复杂的显示器、交互导航系统、娱乐系统、安全气囊及其他在车辆中对抗有限空间的部件，尤其是位于仪表板上和其周围的部件。这些部件之间的通风孔通常设置在仪表板或仪表盘上或周围。如果通风孔太小或配置过低，空气系统可能不会提供需要的流动，并且还可能导致例如汽笛或啸声等不期望的噪声。

因此，存在对使用提高有限空间的配置且提供良好空气流动和控制的空气通气孔的需要。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种车辆空气调风器，以使用提高有效空间的配置提供良好的空气流动和控制。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆空气调风器，包括：通过开口从管道至车辆内部的气流路径，开口具有长度和宽度，其中长度大于宽度；第一门，第一门可围绕第一纵向枢轴在关闭位置和打开位置之间旋转，其中，关闭的第一门覆盖至少一半开口；以及第二门，第二门与第一门相对，并且可围绕第二纵向枢轴在关闭位置和打开位置之间旋转。

根据本实用新型的一个实施例，车辆空气调风器不具有平行于第一纵向枢轴的横向叶片。

根据本实用新型的一个实施例，关闭的第一门为位于面向车辆内部的表面上的半圆柱状，并且其中，关闭的第二门为位于面向车辆内部的表面上的半圆柱状，并且其中，关闭的第一门和关闭的第二门阻挡通过开口的全部气流。

根据本实用新型的一个实施例，第一门被构造成在关闭位置和打开位置之间旋转120度，并且其中，第二门被构造成在关闭位置和打开位置之间旋转120度。

根据本实用新型的一个实施例，车辆空气调风器还包括：盖门控制机构，包括：被构造成使第一门在打开位置和关闭位置之间旋转的第一门枢轴齿轮；被构造成使第二门在打开位置和关闭位置之间旋转的第二门枢轴齿轮；被构造成旋转第一门枢轴齿轮的从动齿轮；以及主动齿轮，主动齿轮固定连接至盖控制旋钮，并且具有第一接合位置和第二接合位置，其中，第一接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动，以在相同方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮，并且其中，第二接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动，以在相反方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮。

根据本实用新型的一个实施例，车辆空气调风器还包括：多个垂直于车辆空气调风器的长度定向的叶片。

根据本实用新型的一个实施例，车辆空气调风器还包括：多个垂直于车辆空气调风器的长度定向的叶片，其中，叶片适于枢转，从而引导空气流动；以及叶片控制装置，其中，叶片控制装置被构造成通过线性致动器枢转叶片。

根据本实用新型的一个实施例，开口的长度至少为宽度的三倍。

根据本实用新型的一个实施例，开口的长度至少为宽度的四倍。

根据本实用新型的一个实施例，开口的长度为宽度的3倍到5倍。

根据本实用新型的一个实施例，开口的宽度小于管道的宽度的一半。

根据本实用新型的一个实施例，车辆空气调风器还包括：至少两个沿管道和开口之间的气流路径放置的分离器鳍片。

根据本实用新型的一个实施例，第一门和第二门由单件不可弯曲的材料形成。

根据本实用新型的一个实施例，管道不具有气流百叶窗。

根据本实用新型的一个实施例，第一门长于第二门。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于将气流引导至车辆乘客舱中的方法，包括：提供车辆空气调风器系统，车辆空气调风器系统具有：从鼓风机至管道、通过开口从管道至车辆内部的气流路径，开口具有长度和宽度，其中长度至少为宽度的三倍；第一门，第一门可移动地安装在开口的第一侧，并且可围绕第一纵向枢轴在关闭和打开之间旋转，其中，关闭的第一门覆盖至少一半开口；以及第二门，第二门可移动地安装在开口的相对侧，相对侧与第一侧平行，第二门可围绕第二纵向枢轴在关闭和打开之间旋转；将第一门和第二门旋转至选定位置，从而将气流引导至车辆乘客舱中。

根据本实用新型的一个实施例，系统还包括盖门控制机构，盖门控制机构包括：被构造成使第一门在打开位置和关闭位置之间旋转的第一门枢轴齿轮；被构造成使第二门在打开位置和关闭位置之间旋转的第二门枢轴齿轮；被构造成旋转第一门枢轴齿轮的从动齿轮；以及主动齿轮，主动齿轮固定连接至盖控制旋钮，并且具有第一接合位置和第二接合位置，其中，第一接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动，以在相同方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮，并且其中，第二接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动，以在相反方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮，方法还包括：将盖控制旋钮移动至第二接合位置；以及旋转齿轮以关闭盖并且基本上阻挡通过开口的全部气流。

在本实用新型的一个方面，为车辆空气调风器提供一种装置，该装置包括：通过开口从管道至车辆内部的空气流动路径，开口具有长度和宽度，其中长度大于宽度；第一盖，其中，第一盖为半圆柱状且被构造成在关闭位置和打开位置之间旋转约120度；以及第二盖，其中，第二盖为半圆柱状且被构造成在关闭位置和打开位置之间旋转约120度。

在一些实施例中，调风器具有盖控制装置，其中，盖控制装置被构造成将盖门旋转至多个位置设置，其中，设置包括完全关闭、完全打开以及多个部分打开位置。

在一些实施例中，调风器具有：多个基本上垂直于调风器的长度定向的叶片，其中，叶片适于枢转，从而引导气流；以及被构造成通过线性致动器旋转叶片的叶片控制装置。在一些实施例中，线性致动器为基本上封闭在乘客舱内的齿条和小齿轮系统。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的车辆空气调风器能够使用提高有效空间的配置提供良好的空气流动和控制。

附图说明

图1为展示仪表盘上的空气调风器的示例性布置的汽车内部的图像。

图2为部分打开的调风器的正视透视图。

图3为完全关闭的调风器的正视透视图。

图4为展示内部盖壳体和管道的调风器的正视透视剖面图。

图5为展示内部盖壳体、叶片和管道的完全打开的调风器的截面图。

图6为展示内部盖壳体、叶片和管道的部分打开的调风器的截面图。

图7为展示内部盖壳体、叶片和管道的关闭的调风器的截面图。

图8为具有弯曲间隔件的盖的替代实施例的图像。

图9为具有分离器的管道的图像。

图10为描绘在示例性旋转盖门控制机构中齿轮运动的横截面图。

图11为在旋转盖门控制机构中的齿轮运动的另一视图。

具体实施方式

描述一种汽车空气通风孔调风器。调风器使用改进有限空间的使用的配置提供良好的空气流动控制。尤其地，调风器具有偏转和引导空气的流动的可定位盖。

调风器尺寸是纵长的。在一些实施例中，调风器开口为矩形，其中测量的长度平行于枢轴且测量的宽度垂直于枢轴。如本文所使用，对于大致矩形的开口，长度长于宽度。在一些实施例中，开口的较长尺寸的长度大于开口的宽度的四倍。在一些实施例中，长度约为宽度的六倍。在一些实施例中，长度约为宽度的五到十五倍。尽管长宽比率可以改变，但是有效流动面积必须具有足够的大小以容纳流量。术语长度和宽度相对于开口使用，不限于汽车辆内部部中的调风器的布置或定向。同样，其他定位术语，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“横向”、“相对”、“交叉”、“上面”、“下面”等旨在仅描述相关位置或布置。

调风器可具有多个基本上垂直于调风器的长度定向的叶片。在一些实施例中，调风器具有与调风器的较长尺寸粗略垂直的单组叶片。该组叶片可移动地安装在壳体内以引导气流。叶片枢转或旋转以更改气流方向。可以利用齿轮齿条系统来控制叶片的旋转角度。

双管路调风器消除了对横向叶片的需要。由于处于完全或部分打开位置的旋转盖门将气流横向地或正交地引导至由竖直叶片控制的方向，因此与开口的长度平行的横向叶片可省略。在一些实施例中，竖直叶片也可被省略。减少叶片的数量具有减少湍流以及降低由气流产生的声音的优势。

双管路调风器消除了对气流百叶窗的需要。由于处于完全关闭位置的旋转盖门基本上阻挡通过调风器的所有气流，因此第二结构，诸如管道中的气流百叶窗可以从车辆的HVAC系统中省略。在一些实施例中，阻挡气流通过实质上包括所述盖门系统且不包括第二结构的结构完成。

可将邻近调风器的打开面板表面的配置的形状设置成利用康达效应。康达(或柯安达)效应是流体喷射的吸引力以沿着附近表面流动并且跟随其轮廓。此效应可通过定向空气流动路径旁边的表面或与空气流动路径呈角度的表面最佳实现。该表面可被称为打开表面面板。例如，当从调风器流出的空气沿着仪表盘的表面流动时，置于仪表板或仪表盘上的调风器可提供一个或多个空气引导表面。如另一个实例，调风器可定位在突出长边缘下方或沿突出长边缘定位。位于长边缘下方的弯曲表面可用作其打开表面面板。在低鼓风机速度下，康达效应可在引导气流方面尤其有效。

调风器具有一对安装至壳体的盖或旋转门。盖门旋转或枢转以覆盖或部分覆盖开口和所述单组叶片，从而阻挡气流。门可被打开、关闭或部分打开。在选定的部分打开位置中，可将盖调节至所需角度以引导气流。所述一对旋转门的定位提供精确的方向性流动控制。面向气流流的盖门的内表面可进一步构造为引导空气或在盖处于部分打开位置时更好地利用康达效应引导气流。

盖门缩回到隔室中或镶板后面。各隔室通过壁以及通过盖间隔件与空气流动路径隔开，以便维持平稳的气流。间隔件表面形状可为平坦的或弯曲的。间隔件的形状影响空气流动。当调风器完全打开时，两个盖都旋转进入调风器各侧上的隔室区域中，从视野封闭并隐藏盖的半圆柱状表面。半圆柱状盖旋转到壳体隔室中。在实施例中，各盖描述了圆的大约120度的弧。盖隔室的外轮廓从车辆内部可见或可能从镶板后面的视野中隐藏。在实施例中，当关闭时，各盖门为面向车辆内部的表面上的半圆柱状。

在一些实施例中，使用连接至一个或多个齿轮或连杆的旋钮定位盖。在一些实施例中，旋钮被推、拉、旋转、横向移动和/或竖直移动以将盖门旋转至所需位置。

在实施例中，盖控制装置为具有位于用户界面端上的旋钮和位于齿轮接合端上的齿轮或蜗杆螺纹的杆状。扭转旋钮或向上和向下移动旋钮或从一边移动至另一边能够提供用以转动一个或多个接合齿轮的力。拉或推旋钮选择哪个齿轮通过将控制器的齿或螺纹与一个或多个齿轮的齿接合来接合。多个齿轮可用于传输力或更改力的方向。转动旋钮转动一个或多个绕每个门的枢轴旋转盖门的齿轮。实施例选择适于传输用户运动以旋转盖的齿轮类型。

在另一个实施例中，盖控制装置包括转盘或轮子。在其他实施例中，盖通过突出部、脊部、刻痕或其他位于盖表面和/或前沿边缘上的表面细节定位。在附加实施例中，盖控制装置通过使用至少一个鲍登电缆实施。在进一步的实施例中，盖控制装置通过至少一个机动化控制器实施。在利用机动化控制器的实施例中，盖门在鼓风机关闭时自动关闭，从而防止灰尘通过调风器进入。

空气管道将空气从鼓风机供应至调风器。调风器引导气流至乘客舱内。在一些实施例中，气流通过分离器进一步被调制。分离器可放置在管道内以提供改进的空气分布。分离器的使用在引导气流通过调风器时非常有用，其中调风器具有与管道尺寸大不相同的尺寸，正如纵长的调风器。这种不同可能包括，例如，横截面宽度和高度约为5-7cm的管道提供空气至宽度约为12-16cm且高度约为2-3cm的调风器。而在这两个示例中，有效面积大致是相同的，尺寸则大幅不同。除了使用分离器外，沿着空气流动路径的侧壁尺寸的变化可用于限制并扩大通过管道的空气流。

在一些实施例中，调风器系统还包括至少两个沿着管道和开口之间的气流路径放置的分离器鳍片。在一些实施例中，开口宽度小于管道的宽度的一半。在一些实施例中，开口长度至少为宽度的三倍。在一些实施例中，开口长度至少为宽度的四倍。在一些实施例中，开口长度至少为宽度的五倍。在一些实施例中，调风器开口宽度在空气供应管道的宽度或直径的十分之一和一半之间。在一些实施例中，调风器开口宽度在空气供应管道的宽度的十分之一和四分之一之间。

现在转到附图，举例言之，图1描述了展示位于仪表盘的面板103上的双管路调风器100的汽车辆内部部101。如图所示，调风器100的定向可以改变。尽管所示为竖直和水平，调风器100也可斜对定向以及位于凸出或凹陷的面板103中。布置的选择依据设计参数和所需气流。各调风器100的控制装置102可邻近通风孔开口定位。

图2至图4展示了双管路调风器100。关闭的调风器100具有由一组弯曲盖门127、128形成的朝向汽车辆内部部101的半圆柱形凸面。气流通过叶片108沿着长度由一侧被引导到一侧，叶片108可通过叶片控制杆107成一定角度。在图2至图4所示的实施例中，气流控制装置102由使用齿条109和小齿轮110系统以使叶片108成角度的控制杆107、以及定位盖门127、128的盖控制旋钮106提供。

盖门127、128可被部分打开(如图2所示)、完全关闭(如图3所示)或完全打开。当完全关闭时，盖门127、128阻挡气流通过调风器100。图4提供示出当通风孔打开时将气流区域与位于包覆盖门127、128的调风器的相对侧上的隔室111分开的壁114的剖视图。该隔室111还可包覆用于如使用齿条109和小齿轮110系统所示控制叶片108的角度的线性致动器。仪表板103具有叶片控制杆107穿过的线性致动器槽117。仪表板103还具有用于盖控制旋钮106的盖控制槽119。

盖控制旋钮106用于定位盖门127、128，其中盖门127、128绕转动轴115旋转。分别用于两个盖门127、128的各转动轴115平行且沿着调风器100开口的长度运动。绕各轴115的旋转由齿轮外壳118中的齿轮控制。齿轮外壳118提供位于齿轮外壳118的一个侧壁或两个侧壁上的齿轮接合导向槽121，以相对于所选从动齿轮定位主动齿轮。齿轮外壳118的侧壁还可提供固定部件，如用于从动齿轮的孔或凹口。盖控制旋钮106可用于选择性地接合齿轮，如以下关于图10至图11详述。

在图5至图7所示的实施例中，空气从管道112流动并经过调风器113，其中管道112的宽度减小且长度扩大以维持大概相等的横截面面积。在一些实施例中，管道112未从管道壁114至调风器开口变窄，且管道壁114与调风器113的壁在同一直线上。空气然后流动经过叶片108。当空气进入车辆内部时，气流被位于各侧上的第一盖门127和第二盖门128的盖间隔件105表面划界并引导。与调风器开口相邻的打开表面面板103可进一步引导气流。无传统纵向叶片的长窄开口提供具有低湍流的高效气流。

各盖门127、128围绕其轴115枢转。各盖门127、128具有前沿边缘104。由于门绕枢轴115旋转，前沿边缘在邻近或接触相对的盖门前沿边缘104的位置和邻近周围面板103或车辆内部101的另一部分的位置之间移动。轴115还限定最靠近车辆内部101的壁114的最向前边缘，其将空气流动路径与隔室111隔开。当门打开时，隔室111包覆盖门127、128，且可还包覆线性致动器，例如图4中所示的齿条109和小齿轮110。隔室111可由盖门127、128中的一个或两个的旋转路径所勾勒的三分之一圆(120度弧)限定在一侧上。该弧确保盖壳体区域足够大，以容纳盖门127、128。隔室111还由盖间隔件105限定，盖间隔件105将半圆柱状盖门127、128的弧的一端连接至枢轴点115。当盖门127、128关闭时，间隔件105面向并阻挡空气流动路径。当盖门127、128之一打开或部分打开时，盖间隔件105提供引导气流的表面。

间隔件105可为平坦的，如图5所示。其也可为弯曲的。图8所示的实施例中示出了弯曲间隔件105的一个示例。在间隔件105的相对端，楔形件将间隔件的圆弧面的边缘与位于枢轴点115的楔形部的尖端连接。图8展示了具有弯曲间隔件105表面的盖门127。

在一些实施例中，各盖由单件材料形成。在一些实施例中，调风器上的各盖具有相同形状。在一些实施例中，调风器上的一个盖门具有不同于调风器上的相对盖门的形状。在具有不同形状的盖的一个实施例中，只有间隔件有实质性的不同。在具有不同形状的盖的另一实施例中，一个盖门描述了更大的弧并具有相应的更大尺寸，且比调风器上其他门的深度要深。在具有不同形状的盖的进一步实施例中，第一盖门的长度长于调风器上的第二盖门，且处于关闭位置的较长门的前沿边缘与较短门的前沿边缘相遇，并且还与镶板的一部分相遇。

叶片形状和布置可被调整以适应间隔件105曲率和管道112形状。如果间隔件105具有较大曲率，则叶片108可被放置于管道112附近。用于叶片108的致动机构可偏离叶片108的中心线。此外，线性致动器或其他控制机构可放置于面板103后面以适应间隔件105曲率，而不是隔室111中。

从鼓风机(未示出)流出的空气通过管道112，经过叶片108，并且进入车辆内部。与进入车辆内部101的空气流动路径相邻的一个或多个面板103的布置和成形通过康达效应提供气体流动的方向。相似地，间隔件105的形状提供用于引导气流和利用康达效应的附加表面。

图9展示了与调风器100相邻的管道112的区段。管道112具有一组鳍片116，其用作扩散器或分离器，以引导气流更均匀地流过调风器100。

图10和图11展示了用于控制旋转盖门127、128的系统的简化表示。所示为描绘在示例性旋转盖门控制机构中齿轮运动的横截面图像。在所示实施例中，盖门127、128由所示的齿轮和齿轮节圆控制。齿轮通过盖控制旋钮106移动。盖控制旋钮106为具有位于用户界面端上的旋钮和位于齿轮接合端上或固定至其上的蜗杆螺纹或齿轮的杆状。拉或推旋钮可选择哪个齿轮通过将控制器的齿或螺纹与一个或多个齿轮的齿啮合来接合。线性移动旋钮提供转动一个或多个接合齿轮的力。多个齿轮可用于传输力或更改力的方向性。移动旋钮转动一个或多个绕枢轴旋转盖门的齿轮。

图10展示了接合第一门枢轴齿轮123和第二门枢轴齿轮124的主动齿轮122。第一门枢轴齿轮123和第二门枢轴齿轮124被轴向连接至对应的盖门127、128的枢轴115。如运动指示箭头所示，盖控制装置106的向下运动旋转与第一门枢轴齿轮123和第二门枢轴齿轮124接合的主动齿轮122。向下运动通过齿轮传递以同时协调盖127、128的向上旋转运动。控制装置106的向上运动将产生用于两个盖127、128的向下旋转力的相反效果。

图11展示了接合第二门枢轴齿轮124和从动齿轮125的主动齿轮122。为了在图10所示的配置和图11的配置之间切换，用户向内推动盖控制装置106。齿轮接合导向件121与主动齿轮122对齐，以与第一门枢轴齿轮123和从动齿轮125之一接合，但不是同时接合。齿轮接合导向件121可集成到如图4所示的齿轮外壳118中。如运动指示箭头所示，在图11的配置中，盖控制装置106的向下运动旋转与齿轮传动链的从动齿轮125和第二门枢轴齿轮124接合的主动齿轮122。向下运动通过空转齿轮126传递以产生盖127、128都朝向关闭位置的同时协调的相反旋转运动。控制装置106的向上运动会产生用于两个盖127、128朝向打开位置的向下旋转力的相反效果。

在一些实施例中，主动齿轮可被定位以选择性地单独接合第一门枢轴齿轮123或第二门枢轴齿轮124，以便产生仅第一盖门127或第二盖门128独立于其他的运动。在一些实施例中，齿轮接合导向件121可被设定形状以选择性地接合第一门枢轴齿轮123和第二门枢轴齿轮124之一或两者，以允许盖门127、128同时协调且独立运动。

在一些实施例中，盖门控制机构包括：被构造成以在打开位置和关闭位置之间旋转第一门的第一门枢轴齿轮；被构造成以在打开位置和关闭位置之间旋转第二门的第二门枢轴齿轮；被构造成以旋转第一门枢轴齿轮的从动齿轮；以及被固定连接至盖控制旋钮并且具有第一接合位置和第二接合位置的主动齿轮，因而第一接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动以在相同方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮，且因而第二接合位置被构造成传递盖控制旋钮的运动以在相反方向上旋转第一门枢轴齿轮和第二门枢轴齿轮。

在一些实施例中，齿轮传动链可由主动齿轮致动。主动齿轮与盖控制旋钮相关联。在一些情况下，主动齿轮可直接连接至控制旋钮。在实施例中，主动齿轮可轴向连接至主动齿轮轴上的控制旋钮。齿轮的数量、大小、类型和布置可根据具体的设计参数调整。

在另一个实施例中，盖门旋钮或控制器经扭动以使蜗轮与锥齿轮以及其他齿轮传动链中的齿轮接合。在一个替代实施例中，使用了交叉式皮带滑轮系统。在进一步实施例中，马达控制盖门。

在另一个实施例中，盖门位置和叶片位置由数字界面控制。在实施例中，气流大小和方向是自动的。

在实施例中，门以协调方式在相同或相反旋转方向上移动。在实施例中，门配合移动并且相对于彼此移动至同一角度。

在实施例中，一种用于将气流引导至车辆乘客舱内的方法包括：提供一种车辆空气调风器系统，其具有：自鼓风机至管道、从管道通过开口至车辆内部的气流路径，开口具有长度和宽度，其中，长度大于宽度；第一门，其可移动地安装在开口的第一侧，可围绕第一纵向枢轴在关闭和打开之间旋转，其中，关闭的第一门覆盖至少一半开口；以及第二门，其可移动地安装在开口的相对侧(与第一侧平行)，可围绕第二纵向枢轴在关闭和打开之间旋转；将第一门旋转至选定位置；以及将第二门旋转至选定位置，从而引导气流至车辆乘客舱内。

在实施例中，开口长度至少为宽度的三倍。在实施例中，开口长度至少为宽度的四倍。在实施例中，开口长度至少为宽度的3倍到5倍。在实施例中，开口宽度不到管道的宽度的一半。

在安装和实施例的尤其非限制性的示例中，调风器可由铝、塑料、金属合金、复合材料、镀铬塑料、镀镍复合材料或其他硬性材料形成。结构可通过本领域已知的方式采用，例如使用垫片、支架、凸轮及扩散器等。盖门在两门相遇的接合处可包括唇缘、配对槽和脊或顺应材料，以在门完全关闭时协助密封接合处。表面可能适应有流量指示器、气候控制演示、象形文字、商标、纹理和附加部件。

本文所应用的术语和表达作为描述性术语使用且不具有限制性。每当本说明书中给出一范围时，所有中间范围和子范围以及所有包括在给定范围内的个别值均旨在包括在本公开内。应该理解，尽管本实用新型已经通过特定实施例和示例具体公开，但是此处公开概念的可选特性、修改和变化可能为本领域技术人员所使用，且此类修改和变化被认为在所附权利要求书中限定的本实用新型范围内。