CN110103677B - 出风口及包括其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种出风口及包括其的车辆，所述出风口包括：电机，所述电机包括输出轴；第一单向轴承和第二单向轴承，所述第一单向轴承和所述第二单向轴承均与所述电机联接；内层导风装置，所述内层导风装置与所述第一单向轴承联接；以及外层导风装置，所述外层导风装置与所述第二单向轴承联接；其中，借助于所述输出轴以正向和反向的旋转，所述电机能够实现1)通过所述第一单向轴承驱动所述内层导风装置；2)通过所述第二单向轴承驱动所述外层导风装置两种状态之间的切换。根据本发明的出风口使用单个电机在正反转时分别驱动内层或外层导风装置往复运动，进行两个方向的气流调节，在较低成本及更少的机械输入下实现了该功能。

Description

出风口及包括其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆内饰件，更具体地涉及一种出风口。

背景技术

为了调节车内环境温度，车辆仪表板或者副仪表板上通常布置有空调出风口。随着内饰功能的智能化，出风口的电动调节与扫风功能逐渐成为趋势。

常规出风口通过前后两排叶片对上下与左右方向分别控制，需要用两个电机实现各方向的电动调节，电机与驱动成本较高。

因此，需要一种新型的出风口。

发明内容

为了解决上述现有的电动调节出风口电机数量多、成本高的问题，及切换动力时需要额外的机械动作输入的问题，本发明旨在提供一种新型的出风口及包括其的车辆，其在较低成本及更少的机械输入下通过单个电机实现对内层导风装置和外层导风装置的分别控制。

根据本发明的一个方面，提供一种出风口，所述出风口包括：电机，所述电机包括输出轴；第一单向轴承和第二单向轴承，所述第一单向轴承和所述第二单向轴承均与所述电机联接；内层导风装置，所述内层导风装置与所述第一单向轴承联接；以及外层导风装置，所述外层导风装置与所述第二单向轴承联接；其中，借助于所述输出轴以正向和反向的旋转，所述电机能够实现1)通过所述第一单向轴承驱动所述内层导风装置；2)通过所述第二单向轴承驱动所述外层导风装置两种状态之间的切换。

单向轴承是指在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承。单向轴承也被称为超越离合器。

第一单向轴承和第二单向轴承可以与电机直接连接或者间接连接。内层导风装置为靠近出风口内侧的导风装置，外层导风装置为靠近出风口外侧的导风装置，外层导风装置相比于内层导风装置更靠近车内空间。内外层导风装置中的一个可以控制上下方向的风向，而另一个可以控制左右方向的风向。在一些实施方式中，内层导风装置可以为内层叶片，内层导风装置例如可以为竖直叶片，以控制左右方向的风向。在一些实施方式中，外层导风装置可以为外层叶片，外层导风装置例如可以为水平叶片，以控制上下风向的风向。在一些实施方式中，内层导风装置可以为水平叶片，而外层导风装置可以为竖直叶片。内层导风装置可以与第一单向轴承直接连接或者间接连接。外层导风装置可以与第二单向轴承直接连接或者间接连接。电机的输出轴可以以正向和反向旋转，例如以顺时针方向旋转和以逆时针方向旋转。当电机的输出轴以一个方向旋转时，通过第一单向轴承驱动内层导风装置旋转，而当电机的输出轴以另一个方向旋转时，通过第二单向轴承驱动外层导风装置旋转。因此，出风口使用单个电机在输出轴正反向旋转时分别驱动内层导风装置和外层导风装置往复运动，进行两个方向的气流调节，在较低成本及更少的机械输入下实现了该功能。

在可选的实施方式中，所述第一单向轴承包括第一内环和第一外环，所述第二单向轴承包括第二内环和第二外环，所述第一外环与所述第二外环的单向旋转方向相反。

单向轴承的外环相对于内环可以在一个方向旋转而在另一个方向则被锁止，也就是说，当单向轴承的内环以一个方向旋转时，单向轴承的外环随之旋转，而当单向轴承的内环以另一个方向旋转时，单向轴承的外环不旋转。第一单向轴承的单向旋转方向可以与第二单向轴承的单向旋转方向相反。此时，当电机与第一单向轴承和第二单向轴承的内环联接并驱动其在一个方向旋转时，第一单向轴承和第二单向轴承中的一个的外环会随之旋转，而第一单向轴承和第二单向轴承中的另一个的外环不会旋转。类似的，当电机与第一单向轴承和第二单向轴承的外环联接并驱动其在一个方向旋转时，第一单向轴承和第二单向轴承中的一个的内环会随之旋转，而第一单向轴承和第二单向轴承中的另一个的内环不会旋转。

在可选的实施方式中，所述第一单向轴承与所述第二单向轴承相互叠置。

第一单向轴承可以设置在第二单向轴承的上方或者下方。第一单向轴承和第二单向轴承可以采用同样的规格尺寸。第一单向轴承可以与第二单向轴承对齐，也就是说，两者的中心轴线可以是共线的。通过将第一单向轴承与第二单向轴承叠置，可以简化结构，节省空间，并有利于电机与第一单向轴承与第二单向轴承联接。

在可选的实施方式中，所述输出轴套接于所述第一内环和所述第二内环中，所述内层导风装置与所述第一外环联接，所述外层导风装置与所述第二外环联接。

通过将电机的输出轴套接于第一单向轴承的第一内环和第二单向轴承的第二内环，可以简化结构，节省空间。而且，通过将内层导风装置与第一单向轴承的第一外环联接，并将外层导风装置与第二单向轴承的第二外环联接，使得当电机通过第一单向轴承驱动内层导风装置时，外层导风装置不会被驱动，而当电机通过第二单向轴承驱动外层导风装置时，内层导风装置不会被驱动。

在可选的实施方式中，所述输出轴作为所述第一内环和所述第二内环。

将输出轴设置作为第一内环和第二内环，可以省去第一内环和第二内环，进一步简化结构。

在可选的实施方式中，所述出风口包括内层导风装置传动机构和外层导风装置传动机构，所述内层导风装置通过所述内层导风装置传动机构与所述第一外环联接，所述外层导风装置通过所述外层导风装置传动机构与所述第二外环联接。

通过设置内层导风装置传动机构和外层导风装置传动机构，可以实现内层导风装置与第一外环的联接，以及外层导风装置与第二外环的联接。

在可选的实施方式中，所述内层导风装置传动机构包括内层导风装置连杆，所述内层导风装置连杆与所述内层导风装置的枢转轴联接。

通过设置内层导风装置连杆，使得随着内层导风装置连杆的移动，内层导风装置可以围绕其枢转轴进行转动。内层导风装置可以包括多个导风装置，此时，随着内层导风装置连杆的移动，多个导风装置可以同时围绕其各自的枢转轴进行转动。内层导风装置连杆可以与第一单向轴承的第一外环直接连接或者间接连接，以由第一单向轴承致动。

在可选的实施方式中，所述内层导风装置传动机构包括连杆，所述连杆一端联接到所述内层导风装置，所述连杆另一端联接到所述第一外环。在一些实施方式中，所述连杆的一端设置有第一连杆转轴，所述连杆的另一端设置有第二连杆转轴，所述连杆通过所述第一连杆转轴连接到所述内层导风装置连杆，所述连杆通过所述第二连杆转轴联接到所述第一外环。

通过设置该连杆，可以将第一单向轴承的第一外环的旋转运动转换成内层导风装置连杆的平移运动。

在可选的实施方式中，所述内层导风装置传动机构还包括齿轮组，所述齿轮组中的一个齿轮设置在所述第一外环的外部，所述连杆另一端偏心地连接到所述齿轮组中的另一个齿轮。在一些实施方式中，所述连杆通过所述第二连杆转轴偏心地连接到所述齿轮组中的另一个齿轮。

通过设置齿轮组，可以调节齿轮比，以利于调节内层导风装置的转动。

在可选的实施方式中，所述外层导风装置传动机构包括外层导风装置连杆，所述外层导风装置连杆与所述外层导风装置的枢转轴联接。

通过设置外层导风装置连杆，使得随着外层导风装置连杆的移动，外层导风装置可以围绕其枢转轴进行转动。外层导风装置可以包括多个导风装置，此时，随着外层导风装置连杆的移动，多个导风装置可以同时围绕其各自的枢转轴进行转动。外层导风装置连杆可以与第二单向轴承的第二外环直接连接或者间接连接，以由第二单向轴承致动。

在可选的实施方式中，所述外层导风装置传动机构包括传动杆，所述传动杆一端与所述外层导风装置联接，另一端与外环联接。在一些实施方式中，所述传动杆的一端设置有连杆凸点，所述外层导风装置连杆包括滑槽，所述连杆凸点适于在所述滑槽内滑动。所述传动杆还设置有传动杆转轴。所述传动杆能够围绕所述传动杆转轴旋转。

通过设置传动杆，使得随着传动杆围绕传动杆转轴旋转，及连杆凸点在滑槽内滑动，实现外层导风装置连杆的平移运动。

在可选的实施方式中，所述传动杆设置有轨迹槽凸点，所述第二外环的外部设置有轨迹槽，所述轨迹槽凸点适于在所述轨迹槽内移动。在一些实施方式中，轨迹槽凸点位于所述传动杆转轴和所述连杆凸点之间。

通过传动杆上设置的轨迹槽凸点与第二外环的外部设置的轨迹槽的配合，使得随着第二外环的旋转，轨迹槽凸点在竖直方向运动，带动传动杆围绕传动杆转轴旋转，进而实现外层导风装置连杆的平移运动，及外层导风装置围绕其枢转轴转动。

在可选的实施方式中，所述出风口包括壳体，所述内层导风装置和所述外层导风装置设置于所述壳体内。

设置壳体可以以利于内层导风装置和外层导风装置形成流道，也能够保护内层导风装置和外层导风装置，避免使用者直接接触内层导风装置和外层导风装置而引起的不当操作。

在可选的实施方式中，所述内层导风装置为叶片、滚筒或移动块，所述外层导风装置为叶片、滚筒或移动块。

内层导风装置可以为叶片、滚筒或者移动块，外层导风装置也可以为叶片、滚筒或者移动块。内外层导风装置可以任意组合。例如，内外层导风装置为叶片与叶片的组合，为叶片与滚筒的组合，或者为移动块与叶片的组合等。

在可选的实施方式中，所述外层导风装置为外层叶片，所述外层叶片包括两个外层叶片，所述两个外层叶片平行设置，每个外层叶片包括两个相互铰接的叶片。

气流可以从两个外层导风装置之间形成的流道内流过，由于每个外层导风装置包括两个相互铰接的叶片，通过旋转其中的一个叶片，可以形成不同取向的流道，从而实现不同的气流方向。采用这种形式的外层导风装置，可以减小出风口出口的尺寸，节省其在车辆仪表板上占据的空间。

根据本发明的另一个方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述的出风口。

根据本发明的出风口使用单个电机在正反转时分别驱动内层或外层导风装置往复运动，进行两个方向的气流调节，在较低成本及更少的机械输入下实现了该功能。

从以下结合附图对优选实施例的详细描述中，上述优点和其它优点和特征将变得明白易懂。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在应该参考在附图中更详细示出并且下面通过本发明的示例描述的实施例，其中：

图1A是包括根据本发明的一个优选实施例的出风口的车辆的立体结构示意图；

图1B是图1A的车辆的内部示意性透视图；

图2A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的示意性透视图；

图2B是图2A的出风口去除壳体后的示意性透视图；

图2C是图2B的俯视图；

图2D是沿图2C中A-A线的截面示意图；

图3A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的内层叶片传动机构的示意性透视图；

图3B是图3A的俯视图；

图4A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的外层叶片传动机构的示意性透视图；

图4B是图4A的俯视图；

图4C是图4B的局部放大图；

图4D是沿图4C中B-B线的截面示意图；

图4E是根据本发明的一个优选实施例的出风口的第二单向轴承的示意性透视图；

图4F是根据本发明的一个优选实施例的出风口的外层叶片传动机构的部分部件的示意性透视图。

具体实施方式

如本领域的普通技术人员将理解的，参照任何一个附图示出和描述的实施例的各种特征可以与一个或更多其它附图中示出的特征组合以产生没有明确示出或描述的其它实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现，可以期望与本公开内容的教导一致的对特征进行各种组合和修改。

在本说明书中，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向的用词仅为表述方便，而非是限制性的。

图1A是包括根据本发明的一个优选实施例的出风口的车辆的立体结构示意图，图1B是图1A的车辆的内部示意性透视图。根据示例性实施例，车辆V包括具有仪表板I的内部，在仪表板I的中央和两侧，布置有根据本发明的一个优选实施例的出风口A。应该理解，根据需要，可以将该出风口A仅布置于仪表板I的中央，也可以设置于其他任何位置。

图2A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的示意性透视图。其中可见，出风口包括：电机2，第一单向轴承31，第二单向轴承32，外层叶片44，内层叶片54(参见图2B)。出风口还包括壳体1，内层叶片54和外层叶片44均设置于壳体1内。

图2B是图2A的出风口去除壳体后的示意性透视图，图2C是图2B的俯视图。其中可见，电机2，输出轴22，第一单向轴承31，第二单向轴承32，输出轴22安装于电机2，并穿过第一单向轴承31与第二单向轴承32；沿第二单向轴承32周圈设置有轨迹槽321，沿第一单向轴承31周圈设置有齿轮311，还包括传动齿轮51，连杆52，内层叶片连杆53，内层叶片54，外层叶片连杆43，外层叶片44。第一单向轴承31和第二单向轴承32均与电机2联接。内层叶片54与第一单向轴承31联接，外层叶片44与第二单向轴承32联接。借助于输出轴22以正向和反向的旋转，电机2分别通过第一单向轴承31驱动内层叶片54及通过第二单向轴承32驱动外层叶片44。在图示的实施方式中，第一单向轴承31与第二单向轴承32相互叠置，且第一单向轴承31位于第二单向轴承32上方。

图2D是沿图2C中A-A线的截面示意图。其中，第一单向轴承31包括第一内环和第一外环312，第二单向轴承32包括第二内环和第二外环324，第一外环312与第二外环324的单向旋转方向相反，输出轴22安装于电机2，并穿过第一单向轴承31与第二单向轴承32，套接于第一内环和第二内环中，在图示的实施方式中，输出轴22即作为第一内环和第二内环，故省去了第一内环和第二内环；传动杆42与第二单向轴承32通过轨迹槽321在Z向啮合；当第二单向轴承32的第二外环324转动时，传动杆42会根据轨迹槽321的位置改变Z向高度。

图3A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的内层叶片传动机构的示意性透视图，图3B是图3A的俯视图。内层叶片54通过内层叶片传动机构与第一外环312联接。内层叶片传动机构包括内层叶片连杆53，内层叶片连杆53与内层叶片54的枢转轴联接。内层叶片传动机构还包括连杆52，连杆52的一端设置有第一连杆转轴522，连杆52的另一端设置有第二连杆转轴521，连杆52通过第一连杆转轴522连接到内层叶片连杆53，连杆52通过第二连杆转轴521联接到第一外环312。内层叶片传动机构还包括齿轮组，齿轮组中的一个齿轮311设置在第一外环312的外部，连杆52通过第二连杆转轴521偏心地连接到齿轮组中的另一个齿轮，即传动齿轮51。

当电机2顺时针旋转时，输出轴22顺时针旋转，第二单向轴承32打滑不转，第一单向轴承31啮合，将输出轴22的旋转传递至第一外环312的齿轮311，齿轮311与传动齿轮51啮合，带动其旋转；连杆52的一端的第二连杆转轴521偏心布置于传动齿轮51上，使旋转运动转化为另一端的第一连杆转轴522沿Y向的往复运动，以带动内层叶片连杆53的往复运动及内层叶片54的左右摆动。

图4A是根据本发明的一个优选实施例的出风口的外层叶片传动机构的示意性透视图，图4B是图4A的俯视图。外层叶片44通过外层叶片传动机构与第二外环324联接。外层叶片传动机构包括外层叶片连杆43，外层叶片连杆43与外层叶片44的枢转轴联接。

当电机2逆时针旋转时，输出轴22逆时针旋转，第一单向轴承31打滑不转，第二单向轴承32啮合，将输出轴22的旋转传递至第二外环324的轨迹槽321，轨迹槽321的不同Z向高度控制传动杆42的摆动角度，进而控制外层叶片连杆43的Z向位置，以带动外层叶片44的摆动。

图4C是图4B的局部放大图。其中，传动杆42相切地布置在第二单向轴承32的外侧；其中，有特殊轮廓的楔块322周圈地布置在输出轴22与第二单向轴承32的第二外环324的内壁323之间，当输出轴22顺时针旋转时，楔块322打滑不转；当输出轴22逆时针旋转时，楔块322啮合锁止输出轴22与内壁323的相对运动，使第二单向轴承32逆时针旋转。单向轴承的工作原理在此不展开详述。

图4C与图3B中的楔块322方向相反地布置，可以使第一单向轴承31与第二单向轴承32在输出轴22顺时针与逆时针转动时轮流啮合，达到将两个方向的转动分别输出给内外层叶片的功能。

图4D是沿图4C中B-B线的截面示意图。其中，传动杆42具有轨迹槽凸点421，其嵌在第二单向轴承32的第二外环324的轨迹槽321内。当第二单向轴承32转动时，轨迹槽凸点421的位置受轨迹槽321的约束而沿Z向上下运动。

图4E是根据本发明的一个优选实施例的出风口的第二单向轴承的示意性透视图。在此实施例中，轨迹槽321的形状为椭圆形。

图4F是根据本发明的一个优选实施例的出风口的外层叶片传动机构的部分部件的示意性透视图。其中传动杆42具有传动杆转轴422，可以转动地安装在出风口的壳体上；传动杆42还具有轨迹槽凸点421，及连杆凸点423；外层叶片连杆43具有滑槽431；连杆凸点423可沿X向滑动地与滑槽431约束，当轨道槽凸点421被驱动沿Z向上下运动时，连杆凸点423会驱动外层叶片连杆43沿Z向运动，进而驱动外层叶片44上下摆动。

在图示的实施方式中，外层叶片44包括两个外层叶片，两个外层叶片平行设置，每个外层叶片包括两个相互铰接的叶片。通过旋转其中一个叶片，可以形成不同取向的流道，从而实现不同的气流方向。应理解，外层叶片也可以不采用上述图示实施方式中显示的结构，而是采用叶片组的结构，即类似于图示实施方式中内层叶片的结构。

应理解，虽然以上以内层叶片和外层叶片为例进行了描述，但内层导风装置和外层导风装置还可以采用移动块或者滚筒等形式。而且内层导风装置和外层导风装置可以任意组合。例如，内外层导风装置为叶片与叶片的组合，为叶片与滚筒的组合，或者为移动块与叶片的组合等。

本领域技术人员将从这样的讨论中以及从附图和权利要求中容易认识到，在不脱离由以下权利要求定义的本发明的真实精神和合理范围的情况下，可以在其中进行各种改变、修改和变化。

Claims (8)

1.一种出风口，其特征在于，所述出风口包括：

电机，所述电机包括输出轴；

第一单向轴承和第二单向轴承，所述第一单向轴承和所述第二单向轴承相互叠置并且均与所述电机的所述输出轴联接，以使所述输出轴作为所述第一单向轴承的第一内环和所述第二单向轴承的第二内环，并且，所述第一单向轴承包括第一外环，所述第二单向轴承包括第二外环，楔块布置在所述输出轴与所述第一外环之间，并且方向相反地布置在所述输出轴与所述第二外环之间，以在所述输出轴正向和反向旋转时使所述输出轴与所述第一外环和所述第二外环轮流啮合；

内层导风装置，所述内层导风装置与所述第一单向轴承联接；

外层导风装置，所述外层导风装置与所述第二单向轴承联接；以及

外层导风装置传动机构，所述外层导风装置传动机构包括传动杆，所述传动杆一端与所述外层导风装置联接，另一端与所述第二外环联接，其中，所述传动杆设置有轨迹槽凸点，所述第二外环的外部设置有轨迹槽，所述轨迹槽凸点适于在所述轨迹槽内移动；

其中，借助于所述输出轴以正向和反向的旋转，所述电机能够实现1)通过所述第一单向轴承驱动所述内层导风装置；2)通过所述第二单向轴承驱动所述外层导风装置两种状态之间的切换。

2.如权利要求1所述的出风口，其特征在于，所述内层导风装置与所述第一外环联接。

3.如权利要求2所述的出风口，其特征在于，所述出风口包括内层导风装置传动机构，所述内层导风装置通过所述内层导风装置传动机构与所述第一外环联接。

4.如权利要求3所述的出风口，其特征在于，所述内层导风装置传动机构包括连杆，所述连杆一端联接到所述内层导风装置，所述连杆另一端联接到所述第一外环。

5.如权利要求4所述的出风口，其特征在于，所述内层导风装置传动机构还包括齿轮组，所述齿轮组中的一个齿轮设置在所述第一外环的外部，所述连杆另一端偏心地连接到所述齿轮组中的另一个齿轮。

6.如权利要求1-5中任一项所述的出风口，其特征在于，所述内层导风装置为叶片、滚筒或移动块，所述外层导风装置为叶片、滚筒或移动块。

7.如权利要求1所述的出风口，其特征在于，所述外层导风装置为外层叶片，所述外层叶片包括两个外层叶片，所述两个外层叶片平行设置，每个外层叶片包括两个相互铰接的叶片。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-7中任一项所述的出风口。

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