一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构的制作方法

1.本发明属于汽车配件技术领域，特别涉及汽车空调系统技术领域，具体涉及一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构。


背景技术：

2.汽车出风口是用来调节空调出风口方向和开关送风的功能器件。在整个仪表板的设计中是很重要的一个环节。目前大多数出风口是通过两层相互垂直的叶片组来分别控制水平和垂直方向的导风。通过拨动外层叶片上的拨钮，可以调整前后两层的叶片的方向从而调整出风方向。这种方式结构简单，并且有较高的导风效率，因此被广泛使用。
3.传统方案对于出风口的功能实现是没有问题的，但是对于造型有较大约束。比如造型需要做三角形的出风口或者菱形甚至是五边形的出风口。传统的两组水平和垂直叶片组的布置方式能够满足出风口的功能要求，但是这种形式和造型不相匹配。并且在调节出风口风向的时候需要单独调节两个拨钮，操作十分不便，且为了避免两层叶片的调节结构出现干涉，往往下层叶片的拨钮需要设置在车厢内饰表面，拨钮和下层叶片之间的连接结构需要穿过内饰表面设置，极大影响了某些汽车设计中对于车内一体化设计的要求，为整车造型设计提供了更大的难度。同时由于下层叶片在视觉呈现上被上层叶片挡住，用户无法直接观察到出风方向，往往需要再用手去感知，或者将出风角度先调到一端极限找到起始点再回调，操作非常麻烦，用户体验感差。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构，其特征在于，包括操纵杆、连接架和若干组叶片组件；
5.所述操纵杆杆体中心设置为一球副，
6.所述连接架用于连接车体和所述操纵杆，所述连接件与车体固定连接，所述操纵杆通过所述球副与所述连接架活动连接；所述操纵杆相对于所述连接架至少具有沿所述球副中心x轴方向旋转和沿所述球副中心y轴方向旋转两个方向的自由度；
7.若干组所述叶片组件包括均匀分布设置与所述操纵杆外侧，与所述操纵杆连接。
8.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件包括第一转轴和第二转轴组，所述第一转轴和第二转轴组垂直设置；所述第一转轴的轴线延长线穿过所述球副的中心，所述第一转轴与所述连接架在所述第一转轴的周向方向上可转动连接，在所述第一转轴的轴向方向上固定连接；所述第二转轴组与所述第一转轴在所述第二转轴组的周向方向上可转动连接，在所述第二转轴组的轴向方向上固定连接；在所述第一转轴组的周向方向上固定连接。
9.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件包括第一叶片组，所述第一叶片组包括中心叶片和若干侧边叶片，所述中心叶片和侧片叶片平行设置，所述中心叶片设置在所述第一转轴上，沿所述第一转轴的轴向方向与所述第一转轴固定连接；所述侧边叶片设置在所述第二转轴组上，与所述第二转轴组在所述第二转轴组周向方向上可转动连接。
10.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件包括第二叶片组，所述第二叶片组中的若干叶片平行设置，所述第二叶片组中的若干叶片的上端分别铰接与所述第二转轴组中的对应转轴。
11.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件还包括连杆，所述连杆与所述第一转轴平行设置，所述连杆设置在所述第二叶片组的下方，与所述第二叶片组的若干叶片铰接。
12.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件还包括同步环，所述同步环与所述操纵杆固定连接，所述同步环设置为弧形结构，配合所述连接件的球型结构设置。
13.作为一种优选的技术方案，所述同步环在弧形结构的中间部位设置为条形槽，所述第一转轴穿过所述条形槽设置，所述第一转轴和所述条形槽在所述第一转轴的周向方向上同步运动。
14.作为一种优选的技术方案，所述同步环与所述连杆靠近所述操纵杆的一端铰接连接设置。
15.作为一种优选的技术方案，在所述第二叶片组的一只叶片上，该叶片与所述第二转轴组中对应转轴的连接点和所述球副中心点之间的距离，等于该叶片与所述连杆的连接点和所述连杆与所述同步环连接点之间的距离。
16.作为一种优选的技术方案，所述叶片组件的数量为1～6组。
17.有益效果：本发明提供了一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构，用于汽车空调系统的出风口，提供更加方便快捷的出风方向调节方式。本发明中经过创造性地结构设计，对各部件进行合理布局，允许一根操纵杆同时控制多组叶片组件，向操纵杆指向的方向通风，从而对造型上需要用多边形出风口的元素时更加友好，造型不需要迁就结构方案做更多的妥协，极大拓展了汽车内饰造型设计的选择。若出风口为正多边形，出风口的各组叶片的模具还可以共用；节省制作成本。
18.本发明中通过架构一个曲柄连杆结构，利用操纵杆直接控制上层叶片和下层叶片的风向，上层叶片和下层叶片的出风方向始终和控制杆的指向方向相同，可以通过控制杆的指向方向直接判断出风口的出风方向，无需凭借肢体感觉来判断，极大便捷了用户的调节操作，增强用户的使用体验。
附图说明
19.图1是本发明提供的一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构的结构示意图；
20.图2是结构示意图(仅显示其中一组叶片组件)；
21.图3是结构示意图；
22.图4是xoz平面的剖视结构示意图；
23.1-操纵杆、11-球副、2-连接件、3-叶片组件、31-第一转轴、32-第二转轴组、33-第一叶片组、3301-中心叶片、3302-侧边叶片、34-第二叶片组、35-连杆、36-同步环、4-车体。
具体实施方式
24.在本文中，为了方便理解，将第一转轴的轴向方向定义为x轴方向，将操纵杆处于零点位置时的方向定义为z轴方向；本文中，本驱动机构安装在空调系统上时，从本驱动系统朝向空调系统的方向定义为“下”，从本驱动系统朝向车内空间的方向定义为“上”。
25.一种并联式的汽车出风口叶片驱动机构，包括操纵杆1、连接架2和若干组叶片组件3；
26.所述操纵杆1杆体中心设置为一球副11，
27.所述连接架2用于连接车体4和所述操纵杆1，所述连接件与车体4固定连接，所述操纵杆1通过所述球副11与所述连接架2活动连接；所述操纵杆1相对于所述连接架2至少具有沿所述球副11中心x轴方向旋转和沿所述球副11中心y轴方向旋转两个方向的自由度；
28.若干组所述叶片组件3包括均匀分布设置与所述操纵杆1外侧，与所述操纵杆1连接。
29.所述叶片组件3包括第一转轴31和第二转轴组32，所述第一转轴31和第二转轴组32垂直设置；所述第一转轴31的轴线延长线穿过所述球副11的中心，所述第一转轴31与所述连接架2在所述第一转轴31的周向方向上可转动连接，在所述第一转轴31的轴向方向上固定连接；所述第二转轴组32与所述第一转轴31在所述第二转轴组32的周向方向上可转动连接，在所述第二转轴组32的轴向方向上固定连接；在所述第一转轴31组的周向方向上固定连接。
30.所述叶片组件3包括第一叶片组33，所述第一叶片组33包括中心叶片3301和若干侧边叶片3302，所述中心叶片3301和侧片叶片平行设置，所述中心叶片3301设置在所述第一转轴31上，沿所述第一转轴31的轴向方向与所述第一转轴31固定连接；所述侧边叶片3302设置在所述第二转轴组32上，与所述第二转轴组32在所述第二转轴组32周向方向上可转动连接。
31.所述叶片组件3包括第二叶片组34，所述第二叶片组34中的若干叶片平行设置，所述第二叶片组34中的若干叶片的上端分别铰接与所述第二转轴组32中的对应转轴。
32.所述叶片组件3还包括连杆35，所述连杆35与所述第一转轴31平行设置，所述连杆35设置在所述第二叶片组34的下方，与所述第二叶片组34的若干叶片铰接。
33.所述叶片组件3还包括同步环36，所述同步环36与所述操纵杆1固定连接，所述同步环36设置为弧形结构，配合所述连接件的球型结构设置。
34.所述同步环36在弧形结构的中间部位设置为条形槽，所述第一转轴31穿过所述条形槽设置，所述第一转轴31和所述条形槽在所述第一转轴31的周向方向上同步运动。
35.所述同步环36与所述连杆35靠近所述操纵杆1的一端铰接连接设置。
36.在所述第二叶片组34的一只叶片上，该叶片与所述第二转轴组32中对应转轴的连接点和所述球副11中心点之间的距离，等于该叶片与所述连杆35的连接点和所述连杆35与所述同步环36连接点之间的距离。
37.所述叶片组件3的数量为1～6组。
38.工作原理：操纵杆绕x向转动时，操纵杆带动同步环驱动第一叶片组绕其转轴进行同步运动。这里第一叶片组的轴线必须是通过操纵杆的运动球副中心，否则机构会过约束。同步环上设有条形槽，当操纵杆绕y向转动时，第一叶片组端部在条形槽内滑动，第一叶片组的转角不会发生改变。也就是说通过同步环，操纵杆和第一叶片组在x向的转动存在耦合，在y向转动不存在。
39.第二层叶片直接通过铰链固定到第一叶片组上，第二层叶片的转轴和第一叶片组的转轴相互垂直。第一叶片组绕其轴线旋转时，第二层叶片也会绕第一叶片组的轴线发生
旋转。图4为通过xoz平面做的剖面。第二层叶片与第一叶片组为铰链连接，第二层叶片与连杆也为铰链连接，连杆的一端与同步环也是通过铰链连接。当操纵杆绕y轴转动时，操纵杆带动同步环绕y轴旋转，同步环通过下端的铰链拖动连杆，连杆带动第二层叶片摆动。这里球副的中心，连杆与同步环的铰点，连杆与第二层叶片的铰点以及第一叶片组与第二层叶片的铰点，这个四个点的顺序连线构成一平行四边形，该机构构成平行四边形曲柄连杆机构。也就意味着操纵杆绕y轴转多少角度，第二层叶片也转多少角度。
40.综上所述，该机构实现了第一叶片组耦合了操纵杆绕x向转动的运动，第二层叶片耦合了操纵杆绕y向转动的运动。由于第一叶片组和第二层叶片的导风方向和操纵杆轴向始终是平行的，因此第一叶片组和第二层叶片的组合后其最终的导风方向是与操纵杆的轴向是平行的。通过该机构实现了两层相互垂直布置的叶片的导风方向随绕球副运动的操纵杆指向随动的功能。