一种汽车空调出风口的叶片运动方法及所采用的装置与流程

1.本发明涉及汽车配件技术领域，特别涉及一种汽车空调出风口的叶片运动方法及采用的装置。


背景技术：

2.随着汽车技术领域的快速发展，人们对汽车乘坐舒适性、汽车内饰美观性提出了越来越高的需求，汽车空调出风口作为汽车内饰的功能件和外观件，其功能设计越巧妙、外观设计越美观，则越能体现汽车技术电动化、智能化、共享化的趋势。 传统的手动式、外显式汽车空调出风口越来越难满足电动化、智能化、共享化汽车的内饰需求，因此越来越多的汽车内饰，尤其是汽车空调出风口制造公司，提出了电动式、隐藏式、狭长式等汽车空调出风口的前沿概念。现有的隐藏式汽车空调出风口，大多是在出风区域采用双通道设计、在双通道进风区域匹配导风片，通过双通道的内壁结构、导风片的上下导风来实现上下吹风。而汽车空调出风口还具有左右导风的功能需求，设计者往往将能实现左右导风的两个次叶片组分别装配在每一个通道上，或将一个次叶片组装配在双通道的空气进口处。由于左右导风往往还需要执行机构的配合设计，因此，上述双通道、导风片和双次叶片组或单次叶片组的搭配设计，使汽车空调出风口的结构尤其复杂，总体表现在零件数量多、所需空间大、传动链长且复杂等方面。隐藏式电动出风口主要分为手动控制、半自动控制和全自动控制三种，手动控制实现方式与传统手动式出风口相同，主要通过拨钮控制主叶片上下转动、次叶片左右转动，来实现各个角度的吹风。半自动控制则是通过单电机来实现主叶片的上下驱动，或次叶片的左右驱动，从而使上下、左右其中一个方向的吹风自动化。全自动则是通过两个或者两个以上的电机分别来驱动主叶片、次叶片以及风门等执行机构，再配合一定的控制方式，实现各个角度的自动吹风。大多数的全自动的吹风方案至少匹配两个电机，在增加制造成本、安装空间的同时，也对电机的耐久和控制方式提出了巨大的挑战。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足和缺陷，提供一种汽车空调出风口的叶片运动方法及采用的装置，具有结构紧凑，吹风范围广，吹风效果良好的特点。
4.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
5.一种汽车空调出风口的叶片运动方法，包括壳体、导风机构和驱动电机，所述导风机构包括设置于所述壳体内的主叶片和次叶片组，所述驱动电机与所述主叶片以及所述次叶片组传动连接，所述驱动电机驱动所述主叶片在壳体内进行间歇转动，下极限位置时，所述主叶片与壳体下壁相抵，使得出风口吹向至上极限；上极限位置时，所述主叶片与壳体上壁相抵，使得出风口吹向至下极限；所述主叶片在进行间歇转动时，下极限位置和上极限位置之间具有多个经停位置，所述主叶片在下极限位置和上极限位置的转动过程中，依次经过多个经停位置，以进行上下导风；所述驱动电机同时驱动所述次叶片组在壳体进行连续
转动，并且主叶片在上极限位置、经停位置、下极限位置时，所述次叶片组至少完成一次摆动周期，使得出风口至少完成一次的左右导风，出风区域能够覆盖整个左右导风范围。
6.本发明的有益效果为：本发明的出风口，通过驱动主叶片间歇摆动以及驱动次叶片组进行连续摆动，当主叶片由下极限位置转动至第一个经停位置的过程中，所述次叶片组进行连续摆动，至少完成一个摆动周期，使得当主叶片位于第一个经停位置时，使得出风能够覆盖出风口左右吹风的整个范围，当主叶片由第一个经停位置转动至第二个经停位置时，次叶片组仍然进行连续摆动，至少完成一个摆动周期，使得当主叶片位于第二个经停位置时，使得出风能够覆盖出风口左右吹风的整个范围，直至主叶片间歇转动至上极限位置，当主叶片由下极限位置转动至上极限位置时，主叶片的导风范围能够覆盖出风口上下吹风的整个范围，因此通过主叶片的间歇转动以及次叶片组的连续转动的配合，使得出风区域能够覆盖整个出风口，出风范围大。
7.作为本发明的一种改进，左极限位置时，所述次叶片组横向并排设置，右极限位置时，所述次叶片组转动180度后继续保持横向并排设置，当所述次叶片组由左极限位置转动至右极限位置时，使得所述次叶片组完成一次摆动周期，使得出风口完成一次的左右导风。
8.作为本发明的一种改进，所述次叶片组包括若干个转动设置的次叶片，若干所述次叶片通过连杆进行联动，每一所述次叶片均能进行360度转动且互不干涉。
9.作为本发明的一种改进，所述驱动电机的输出端正转时，驱动所述主叶片由下极限位置转动至上极限位置，所述驱动电机的输出端反转时，驱动所述主叶片由上极限位置转动至下极限位置；通过所述驱动电机的输出端正转以及反转，以驱动所述主叶片在下极限位置以及上极限位置之间进行往复运动。
10.作为本发明的一种改进，所述主叶片与壳体上壁之间形成上风道，所述主叶片与壳体下壁之间形成下风道，所述上风道被配置为输出第一气流，所述下风道被配置为输出与第一气流相交的第二气流。
11.作为本发明的一种改进，所述壳体上壁设有与上风道配合的上导流斜面，所述上导流斜面将第一气流进行引导，使得第一气流吹向预设角度，所述壳体下壁设有与下风道配合的下导流斜面，所述下导流斜面将第二气流进行引导，使得第二气流吹向预设角度。
12.作为本发明的一种改进，所述主叶片的截面呈扇形，所述主叶片的上端具有上导风斜面，所述主叶片的下端具有下导风斜面。
13.作为本发明的一种改进，还包括传动机构，所述传动机构包括与所述主叶片传动连接的间歇传动机构以及与所述次叶片传动连接的连续传动机构，所述驱动电机通过间歇传动机构带动所述主叶片进行间歇转动以及同时通过连续传动机构带动所述次叶片进行连续转动。
14.作为本发明的一种改进，所述间歇传动机构包括与所述驱动电机传动连接的主动轮和与所述主叶片传动连接的从动轮，所述主动轮上设有拨块，所述从动轮上沿圆周设置有若干个与所述拨块配合的接触部；所述主动轮在转动的过程中，当拨块与接触部相配合时，带动所述从动轮转动，以实现所述主叶片的转动，当拨块与接触部分离时，使得所述从动轮不响应所述主动轮的动作。
15.作为本发明的一种改进，所述接触部包括形成于从动轮上的不完全齿轮。
16.作为本发明的一种改进，所述连续传动机构包括与所述驱动电机输出端传动连接
的输出齿轮组、与所述输出齿轮组进行传动连接的锥齿轮组、与所述锥齿轮组进行传动连接的输入齿轮组，所述输入齿轮组与所述次叶片组进行传动连接。
附图说明
17.图1是本发明的整体结构示意图。
18.图2是本发明的剖视示意图。
19.图3是本发明的去除壳体后结构示意图。
20.图4是本发明的主叶片与间歇传动机构配合示意图。
21.图5是本发明的间歇传动机构结构示意图。
22.图6是本发明的主叶片结构示意图。
23.图7是本发明的次叶片与连续传动机构配合示意图。
24.图8是本发明的连续传动机构结构示意图。
25.图9是本发明的主叶片位于下极限位置时示意图。
26.图10是本发明的主叶片位于第一经停位置时示意图。
27.图11是本发明的主叶片位于第二经停位置时示意图。
28.图12是本发明的主叶片位于上极限位置时示意图。
29.图13是本发明的次叶片组位于左极限位置时示意图。
30.图14是本发明的次叶片组转动45度时示意图。
31.图15是本发明的次叶片组转动90度时示意图。
32.图16是本发明的次叶片组转动135度时示意图。
33.图17是本发明的次叶片组位于右极限位置时示意图。
34.图18是本发明的吹风效果示意图。
35.图中，1、壳体；1.1、上风道；1.2、下风道；1.3、上导流斜面；1.4、下导流斜面；2、主叶片；2.1、上导风斜面；2.2、下导风斜面；3、次叶片组；4、驱动电机；5、间歇传动机构；5.1、主动轮；5.11、拨块；5.2、从动轮；5.21、接触部；6、连续传动机构；6.1、输出齿轮组；6.2、锥齿轮组；6.3、输入齿轮组。
具体实施方式
36.结合附图对本发明进一步阐释。
37.参见图1至图8所示的一种汽车空调出风口的叶片运动方法及采用的装置，包括壳体1、导风机构、传动机构和驱动电机4。
38.所述导风机构包括设置于所述壳体1内的主叶片2和次叶片组3，其中主叶片2为绕x轴转动设置于壳体1内的单个叶片，次叶片组3包括若干个绕y轴转动设置于壳体1内的次叶片，若干个次叶片通过连杆进行联动,使得其中一个次叶片转动时,其余次叶片均能同时进行转动，每一次叶片均能进行360度自由转动，并且互不干扰，当次叶片组3中的次叶片横向并排设置时，相邻两次叶片之间的间隙较小，从而减少气流泄露量，而且次叶片两边包有软胶，避免相邻两次叶片之间发生干涉。
39.所述主叶片2与壳体1上壁之间形成上风道1.1，所述主叶片2与壳体1下壁之间形成下风道1.2，所述主叶片2的截面呈扇形，所述扇形具有朝向入风口处的弧长，所述主叶片
2的上端具有上导风斜面2.1，以将气流向下引导，所述主叶片2的下端具有下导风斜面2.2，以将气流向下上引导，从而使得主叶片2能够更好地进行导风。
40.所述壳体1包括形成有位于出风口处的导流斜面，所述导流斜面将出风口吹出的气流进行引导，使得气流吹向预设角度，具体而言，壳体1上壁设有与上风道1.1配合的上导流斜面1.3，壳体1下壁设有与下风道1.2配合的下导流斜面1.4，所述上风道1.1被配置为输出第一气流，通过上导流斜面1.3将上风道1.1吹出的第一气流向下吹出，所述下风道1.2被配置为输出第二气流，通过下导流斜面1.4将下风道1.2吹出的第二气流向上吹出，使得第一气流与第二气流相交并相互作用后最终吹出。
41.所述传动机构包括与所述主叶片2传动连接的间歇传动机构5以及与所述次叶片传动连接的连续传动机构6，所述驱动电机4通过间歇传动机构5带动所述主叶片2进行间歇转动以及同时通过连续传动机构6带动所述次叶片进行连续转动。
42.具体而言，所述间歇传动机构5包括与所述驱动电机4传动连接的主动轮5.1和与所述主叶片2传动连接的从动轮5.2，所述主动轮5.1上设有与所述从动轮5.2配合的拨块5.11；所述从动轮5.2上沿圆周设置有若干个与所述拨块5.11配合的接触部5.21，所述主动轮5.1在转动的过程中，当拨块5.11与接触部5.21相配合时，带动所述从动轮5.2转动以实现所述主叶片2的转动，当拨块5.11与接触部5.21分离时，使得所述从动轮5.2不响应所述主动轮5.1的动作，主叶片2保持不动。本实施例中，所述接触部5.21包括形成于从动轮5.2上的不完全齿轮。
43.所述连续传动机构6包括与所述驱动电机4输出端传动连接的输出齿轮组6.1、与所述输出齿轮组6.1进行传动连接的锥齿轮组6.2、与所述锥齿轮组6.2进行传动连接的输入齿轮组6.3，所述输出齿轮组6.1与所述次叶片组3进行传动连接，所述输出齿轮组6.1包括若干个相互啮合的输出齿轮，所述锥齿轮组6.2包括两个相互啮合的锥齿轮，所述输入齿轮组6.3包括若干个相互啮合的输入齿轮，其中一个输出齿轮与驱动电机4的输出端传动连接，其中一个锥齿轮与输出齿轮联动，其中另一个锥齿轮与输入齿轮联动，其中一个输入齿轮与次叶片组3传动连接。
44.所述驱动电机4的输出端转动时，同时带动主动轮5.1以及输出齿轮组6.1进行转动，当所述驱动电机4驱动主动轮5.1进行连续转动的过程中，当所述拨块5.11转动至与所述从动轮5.2配合时，所述拨块5.11带动所述从动轮5.2转动，从而使得主叶片2进行转动，当所述拨块5.11转动至与所述从动轮5.2分离时，所述从动轮5.2相对于所述拨块5.11保持不动，使得主叶片2保持不动，使得主叶片2停止不动，拨块5.11再次转动与从动轮5.2配合时，拨块5.11再带动所述从动轮5.2转动，使得主叶片2再次进行转动，从而实现了主叶片2的间歇运动。
45.当所述驱动电机4驱动所述输出齿轮组6.1转动时，通过锥齿轮组6.2和输入齿轮组6.3的依次传动，带动所述次叶片组3中的次叶片绕y轴进行连续转动。
46.参见图9至图12所示，所述主叶片2在壳体1内进行间歇转动，下极限位置时，所述主叶片2与壳体1下壁相抵，上极限位置时，所述主叶片2与壳体1上壁相抵，所述主叶片2在进行间歇转动时，所述主叶片2由下极限位置转动至上极限位置的过程中，经停多个经停位置，本实施例中，经停位置的数量为两个,主叶片2分别停在第一经停位置和第二经停位置，并在每一经停位置停留一定时间，主叶片2停留的时间为所述主动轮5.1空转的时间。
47.参见图13至图17所示，所述次叶片组3在壳体1进行连续转动，左极限位置时，所述次叶片组3横向并排设置，右极限位置时，所述次叶片组3转动180度后继续保持横向并排设置，让次叶片组3中的次叶片由左极限位置转动至右极限位置时或者让次叶片组3中的次叶片由右极限位置转动至左极限位置时，次叶片组3完成一次摆动周期，当主叶片2下极限位置、第一经停位置、第二经停位置、上极限位置时，次叶片组3中的次叶片至少完成一次摆动周期，使得出风能够覆盖出风口左右吹风的整个范围。
48.具体而言，参见图18所示，当主叶片2位于下极限位置时，次叶片组3中的次叶片由左极限位置转动至右极限位置，完成一次摆动周期，使得出风口完成一次的左右导风，此时出风口的吹风区域为a，当主叶片2位于第一经停位置时，次叶片组3中的次叶片由左极限位置转动至右极限位置，完成一次摆动周期，使得出风口完成一次的左右导风，此时出风口的吹风区域为b，当主叶片2位于第二经停位置时，次叶片组3中的次叶片由左极限位置转动至右极限位置，完成一次摆动周期，使得出风口完成一次的左右导风，此时出风口的吹风区域为c，当主叶片2位于上极限位置时，次叶片组3中的次叶片由左极限位置转动至右极限位置，完成一次摆动周期，使得出风口完成一次的左右导风，此时出风口的吹风区域为d，吹风区域a、b、c、d相配合，使得吹风范围能够实现对驾乘人员各个部位的吹风要求，吹风面积大，能够吹到乘坐人员的约肩部胸部位置、头部位置、髋部腰部位置等，吹风效果好。
49.当所述主叶片2由下极限位置转动至上极限位置时，所述驱动电机4的输出端反转，带动所述主叶片2由上极限位置转动至下极限位置以及带动所述次叶片组3中的次叶片由右极限位置转动至左极限位置；通过一个驱动电机4输出端的正转和反转，便能实现全自动导风，还能避免主叶片2与壳体1之间发生干涉。
50.本发明的出风口，通过驱动主叶片2间歇摆动以及驱动次叶片组3进行连续摆动，当主叶片2由下极限位置转动至第一个经停位置的过程中，所述次叶片组3进行连续摆动，至少完成一个摆动周期，使得当主叶片2位于第一个经停位置时，使得出风能够覆盖出风口左右吹风的整个范围，当主叶片2由第一个经停位置转动至第二个经停位置时，次叶片组3仍然进行连续摆动，至少完成一个摆动周期，使得当主叶片2位于第二个经停位置时，使得出风能够覆盖出风口左右吹风的整个范围，直至主叶片2间歇转动至上极限位置，当主叶片2由下极限位置转动至上极限位置时，主叶片2的导风范围能够覆盖出风口上下吹风的整个范围，因此通过主叶片2的间歇转动以及次叶片组3的连续转动的配合，使得出风区域能够覆盖整个出风口，出风范围大；而且通过单个主叶片2设置于隐藏壳体1内，使得结构简单，出风口整体更加美观，而且不影响导风效果。
51.以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。