CN110431029A - 用于控制气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置(2)的气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，该机构(1)包括按钮(3)、连接按钮(3)的机械致动机构(4)以及连接机械致动机构(4)的至少一个流量控制阀(5)，其中至少一个流量控制阀(5)被构造成能够在空气流向空气喷嘴装置(2)的打开位置和防止空气流向空气喷嘴装置(2)的关闭位置之间移动，其中，按照第一致动顺序的按钮(3)适于从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，以使得机械致动机构(4)将至少一个流动控制阀(5)从打开位置移动至关闭位置，而按照第二致动顺序的按钮(3)适于从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，以使得机械致动机构(4)将至少一个流量控制阀(5)从关闭位置移动至打开位置，其中，当所述按钮(3)从初始位置向末端位置平移时，至少一个流量控制阀(5)按照第一致动顺序和第二致动顺序移动，或者，其中，当按钮(3)从末端位置向初始位置平移时，至少一个流量控制阀(5)按照第一致动顺序和第二致动顺序移动。还提供了一种用于利用用户致动的空气喷嘴控制机构控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的方法。

Description

用于控制气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构和方法

技术领域

本公开内容涉及一种用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的用户致动的空气喷嘴控制机构。空气喷嘴控制机构包括连接流量控制阀的致动机构。流量控制阀被构造成能够在空气流向空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向空气喷嘴装置的关闭位置之间移动。本公开内容还涉及一种用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的方法。此外，本公开内容涉及一种车辆，其包括用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构。

用户致动的空气喷嘴控制机构可布置在仪表板、车门装饰件、后座控制台或类似的车辆内部结构中。特别是，用户致动的空气喷嘴控制机构可以布置在适于控制车辆内部舱室的空气的排出和分布的仪表板结构中。尽管将以和轿车相关的方式描述本发明，但是本发明不限于这种特定的车辆，而是也可以安装在其他类型的交通工具，例如小型货车、休闲车、越野车、卡车、公共汽车、船、飞机或类似物中。

背景技术

在用于车辆的气流控制阀和通风系统领域中，对改进系统的运行以及简化系统的操控的需求日益增加。随着对这种系统的控制度的要求增加，用于车辆的通风系统变得越来越复杂。加热、通风和空调(HVAC)系统通常用于控制车辆中的环境，使得不管外部环境如何都可保持由操作者设定的期望的内部条件。车辆空气通风系统通常连接一个或数个气流控制阀、通风口、喷嘴或类似部件，以便通过空气喷嘴装置在车厢内排放空气流。在许多系统中，通风系统通过空气管道连接气流控制阀，该气流控制阀控制空气的流动。气流控制阀经常安装在诸如仪表板或其他内部结构的车厢构件中，并进而限定了通风系统和车厢之间的接合部位。

可以根据车辆中的驾驶员和乘客的意愿来控制气流控制阀，使得气流控制阀在空气流向空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向空气喷嘴装置的关闭位置之间移动。

在车辆应用中常见的是具有诸如控制轮的调节构件来控制气流控制阀。控制轮可以在不同位置调节流量控制阀并引导空气的流动。在EP1721766A1中公开了具有控制轮的空气喷嘴控制机构的一个示例。

这种带有控制轮的空气喷嘴控制机构的一个问题是，该机构并不总是易于车辆的驾驶员进行调节，由于缺少控制轮的触觉反馈，这可能会导致驾驶员不能将全部注意力放在车辆的驾驶上的情况的发生。在设计当今车辆的内部结构时，还希望以具有审美吸引力的方式并以最小的表面占用面积集成按钮和其他控制装置，以便实现简约且不复杂的结构，而带有控制轮的传统空气控制系统很难实现这一点。

因此，需要一种改进的空气喷嘴控制机构，其易于操纵并向用户提供触觉反馈，易于集成在车辆的内部结构中以实现美观吸引人的设计，并且具有可靠的构造。

发明内容

本发明的目的是提供一种用户致动的空气喷嘴控制机构以及利用用户致动的空气喷嘴控制机构控制空气流动的方法，由此避免了前述问题。通过独立权利要求的特征至少部分地实现了这一目的。从属权利要求包含了空气喷嘴控制机构和用于控制空气流动的方法的进一步研发成果。

本发明涉及一种用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构，所述用户致动的空气喷嘴控制机构包括按钮、连接所述按钮的机械致动机构、以及连接所述机械致动机构的至少一个流量控制阀。所述至少一个流量控制阀被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置的关闭位置之间移动。按照第一致动顺序的按钮适于从初始位置平移到末端位置并返回初始位置，以使得所述机械致动机构将所述至少一个流量控制阀从打开位置移动到关闭位置。按照第二致动顺序的按钮适于从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，以使得所述机械致动机构将所述至少一个流量控制阀从关闭位置移动至打开位置。当所述按钮从初始位置向末端位置平移时，所述至少一个流量控制阀按照第一致动顺序和第二致动顺序位移，或者，当所述按钮从末端位置向初始位置平移时，所述至少一个流量控制阀按照第一致动顺序和第二致动顺序位移。所述机械致动机构包括连接所述按钮的第一致动器、连接所述第一致动器的第一小齿轮、连接所述第一小齿轮的第二小齿轮、连接所述第二小齿轮的第二致动器、以及附接至所述至少一个流量控制阀的至少一个第三小齿轮，其中所述至少一个第三小齿轮连接所述第二致动器。所述按钮的平移运动被转换为所述第一致动器的第一线性运动，所述第一致动器的第一线性运动被转换为所述第一小齿轮和所述第二小齿轮的旋转运动，所述第二小齿轮的旋转运动被转换为所述第二致动器的第二线性运动，并且所述第二致动器的第二线性运动被转换为所述至少一个第三小齿轮的旋转运动。

具有这些特征的优点在于，用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构可以以完全机械的且简单的方式来构造，并在车辆中提供对气流的有效控制。根据车辆中的驾驶员和乘客的意愿，致动顺序使得更易于控制空气的流动，从而使得气流控制阀在空气流向空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向空气喷嘴装置的关闭位置之间移动。此外，空气喷嘴控制机构的简单调节，还通过致动顺序提供了触觉反馈，这使得驾驶员更容易全神贯注地驾驶车辆。通过这种方式，可以设计出具有简单、无动力且可靠的构造的空气喷嘴控制机构，这种空气喷嘴控制机构比电气的或机电的解决方案成本更为低廉。通过使用集成的按钮来控制气流，车辆的内部结构可以做得美观、吸引人且具有最小的表面占用面积，以便实现简约且不复杂的结构。这样，当气流控制阀处于打开位置和处于关闭位置时，集成的按钮的设计占用面积是相同的。由此，可以在不使用电气或机电组件的情况下制造这种空气喷嘴控制机构，这使得在设计上构造简单，并且由于无需电路而具有高能效。

根据本发明的另一方面，所述第一致动器包括与所述第一小齿轮啮合的第一齿条。这样，按钮和第一致动器的线性运动被有效地转换为第一和第二小齿轮的旋转运动。由于第二小齿轮连接第一小齿轮，所以第一小齿轮的旋转运动将传递到第二小齿轮。

根据本发明的又一方面，所述第一小齿轮和所述第二小齿轮仅沿一个方向旋转，其中，所述第一齿条适于在所述按钮从初始位置向末端位置平移时或者在所述按钮从末端位置向初始位置平移时，脱离所述第一小齿轮。利用这种构造，第一齿条的脱离啮合确保了第一小齿轮和第二小齿轮仅沿一个方向旋转。可以将空气喷嘴控制机构构造为，使得当按钮从初始位置向末端位置平移时第一齿条脱离啮合，或者可替代地，当按钮从末端位置向初始位置平移时第一齿条脱离啮合。

根据本发明的一个方面，第一致动器包括至少两个连杆臂和至少一个枢转接头。具有至少两个连杆臂的布置使得可以如此构造第一致动器，以使得第一齿条能够以有效且可靠的方式脱离啮合成为可能。

根据本发明的另一方面，第二致动器包括第二齿条和与第二小齿轮啮合的第三齿条，其中第三齿条与第二齿条相对地布置。第二小齿轮的旋转运动被转换为第二致动器的第二线性运动。根据本发明的一个方面，所述第二小齿轮部分地带齿，从而使得所述第二齿条和所述第三齿条分别按照第一致动顺序和第二致动顺序交替地被啮合。部分地带齿的第二小齿轮可以交替地啮合第二齿条和第三齿条，并且当第二小齿轮啮合第二齿条时，第三齿条不被啮合，反之亦然。

根据本发明的另外一个方面，所述第二致动器包括与所述至少一个第三小齿轮啮合的至少一个第四齿条，以使得第二致动器的第二线性运动被转换为第三小齿轮的旋转运动。第三小齿轮在所述至少一个流量控制阀从打开位置移动至关闭位置时沿一个方向旋转运动，并且在所述至少一个流量控制阀从关闭位置移动至打开位置时沿相反方向旋转运动。第四齿条经由第三小齿轮将第二线性运动有效地传递到所述至少一个流量控制阀，并且以这种方式使所述至少一个流量控制阀移动。

根据本发明的一个方面，所述第一线性运动的方向被布置成与所述第二线性运动的方向成一角度。这是建立紧凑的解决方案的一种有效方式，其中通过使用小齿轮和齿条，两种线性运动可以以一定角度布置。该角度可以选择，以适配于所述控制机构的具体设计。

根据本发明的另外一个方面，所述第一致动器连接阻尼单元，所述阻尼单元适于控制所述按钮的平移运动。阻尼功能使得按钮易于操作，并在致动按钮时提供平滑的感觉。阻尼单元可以例如是油减震器。油减震器的构造简单，并可用于有效地抑制第一致动器的线性运动。油减振器在设计所述致动机构时可提供良好的灵活性。

根据本发明的一个方面，所述至少一个流量控制阀被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置的关闭位置之间可旋转地移动。这提供了一种控制空气流动的有效方式。这种旋转的流量控制阀易于制造且构造简单。

根据本发明的另一方面，所述空气喷嘴装置和所述按钮集成于车辆的内部结构中，其中所述空气喷嘴装置包括一个或多个空气喷嘴单元。集成于内部结构中可提供车辆内部的在审美上具有吸引力的外观，其中按钮可以符合人体工学地置于内部结构中。通过这种方式，可以使内部结构具有最小化的表面占用面积，以便实现极简的且不太复杂的结构。所述一个或多个空气喷嘴单元用于将空气引导到车辆的内部舱室中。空气喷嘴单元可被布置成网格状样式。通过这种设计，内部结构可被制造成有吸引力的并且提供有效的空气流动。

根据本发明的一个方面，至少一个空气喷嘴单元可枢转地布置在所述内部结构内，从而利用气流引导布置可将从所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元排出的气流引导向不同的方向。所述气流引导布置包括可枢转地布置于所述内部结构内的气流引导元件以及连接所述气流引导元件和所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元的连接构件，从而当调节所述气流引导元件的方向时，调节从所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元排出的气流的方向。利用这种构造，根据车辆驾驶员或乘客的需要，可以容易地将气流引导到所需方向，以提供有效的冷却或加热效果。此外，这种构造提供了对流入车辆内部舱室的气流方向的简单而有效的控制。

本发明还涉及一种用于利用用户致动的空气喷嘴控制机构控制流向车辆中的空气喷嘴装置的气流的方法，其中所述用户致动的空气喷嘴控制机构包括按钮、连接所述按钮的机械致动机构以及连接所述机械致动机构的至少一个流量控制阀，其中所述至少一个流量控制阀被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置的关闭位置之间移动，所述方法包括以下步骤：按照第一顺序手动地致动所述按钮，以使得所述按钮从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，从而所述机械致动机构将所述至少一个流动控制阀从打开位置移动至关闭位置；以及按照第二顺序手动地致动所述按钮，以使得所述按钮从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，其中所述机械致动机构将所述至少一个流量控制阀从关闭位置移动至打开位置。当所述按钮从初始位置向末端位置平移时，所述至少一个流量控制阀按照第一顺序和第二顺序移动，或者，当所述按钮从末端位置平移至初始位置时，所述至少一个流量控制阀按照第一致动顺序和第二致动顺序移动。具有这些特征的优点在于，用户致动的空气喷嘴控制机构易于操作，以便提供对车辆中的气流的有效控制。根据车辆中的驾驶员和乘客的意愿，致动顺序使得更易于控制空气流动，以使得气流控制阀在空气流向空气喷嘴装置的打开位置和防止空气流向空气喷嘴装置的关闭位置之间移动。此外，由于按钮还通过致动顺序提供了触觉反馈，空气喷嘴控制机构的简单调节还使得车辆驾驶员更容易全神贯注地驾驶车辆。

根据本发明的一个方面，所述机械致动机构包括连接所述按钮的第一致动器、连接所述第一致动器的第一小齿轮、连接所述第一小齿轮的第二小齿轮、连接所述第二小齿轮的第二致动器、以及附接至所述至少一个流量控制阀的至少一个第三小齿轮，其中第三小齿轮连接所述第二致动器，其中所述方法还包括以下步骤：将所述按钮的平移运动转换为所述第一致动器的第一线性运动；将所述第一致动器的第一线性运动转换为所述第一小齿轮和所述第二小齿轮的旋转运动；将所述第二小齿轮的旋转运动转换为所述第二致动器的第二线性运动；和将所述第二致动器的第二线性运动转换为所述至少一个第三小齿轮的旋转运动。

根据本发明的另一方面，通过在所述按钮上手动地施加压力而致动所述按钮，以使得所述按钮沿第一方向从初始位置移动至末端位置，并在末端位置释放压力，从而使得所述按钮沿第二方向移动回到初始位置，所述第二方向与所述第一方向相反。以这种方式，驾驶员或乘客可以以简单的方式容易地操作按钮。

附图说明

以下将参考附图更详细地描述本发明，附图中

图1a-e示意性地示出了根据本发明的空气喷嘴控制机构的实施方式的俯视剖视图，

图2示意性地示出了具有根据本发明的空气喷嘴控制机构的车辆的内部结构，

图3a-c示意性地示出了根据本发明的齿条和小齿轮的视图。

附图标记说明

1：控制机构

2：空气喷嘴装置

3：按钮

4：机械致动机构

5：流量控制阀

6：第一致动器

7：第一小齿轮

8：第二小齿轮

9：第二致动器

10：第三小齿轮

11：第一齿条

12：第二齿条

13：第三齿条

14：第四齿条

15：阻尼单元

16：空气喷嘴单元

17：内部结构

18：气流引导布置

19：气流引导元件

20：连接构件

21a：第一连杆臂

21b：第二连杆臂

22：枢转接头

23：压缩弹簧

24：突起

25：轨道

26：锁定机构

27：小齿轮轴

28：直线路径

29：弯曲路径

30：闩锁

31：齿条开口

32：带齿部分

33：扭转弹簧

具体实施方式

在下文中将结合附图来描述本发明的各个方面以说明本发明而非限制本发明，其中相同的名称表示相同的元件，且所描述的各个方面的变化不限于具体示出的实施方式，而可适用于本发明的其他变型。

图1a-e示意性地示出了根据本发明的用户致动的空气喷嘴控制机构1的俯视剖视图。控制机构1控制流向车辆中的空气喷嘴装置2的气流，并且包括按钮3、连接按钮3的机械致动机构4、以及连接机械致动机构4的至少一个流量控制阀5。该至少一个流量控制阀5被构造成能够在如图1b所示的空气流向空气喷嘴装置2的打开位置和如图1a所示的防止空气流入空气喷嘴装置2的关闭位置之间移动。

按钮3和空气喷嘴装置2可以集成到车辆的内部结构17中，诸如例如仪表板、门板、后座控制台或类似结构中。按钮3用于控制通过空气喷嘴装置2进入车辆的内部舱室的空气的流动。车辆的使用者，例如驾驶员或乘客，可以通过以致动顺序按下按钮3，在空气喷嘴装置2的防止空气通过空气喷嘴装置2流入内部舱室的运转模式和空气喷嘴装置2的空气流入内部舱室的运转模式之间切换。因此，空气喷嘴装置2的每个运转模式均在按钮3的致动顺序后执行，这将在下文做进一步描述。在表达上，用户致动的空气喷嘴控制机构1是指用户通过手动地致动按钮3而手动地致动至少一个流量控制阀5。

按钮3可以被设计成使得用户通过推动动作，例如通过用指尖按压按钮3，手动致动按钮3。从图中可以看出，按钮3可以设置在具有诸如螺旋压缩弹簧的压缩弹簧23的车辆的内部结构17中，压缩弹簧23可以在按钮3上施加作用力。通过在按钮3上手动施加压力来致动按钮3，使得其从初始位置移动至末端位置并在末端位置处释放压力，从而使得按钮3平移回到初始位置。当将按钮3从初始位置推压到末端位置时，压缩弹簧23被压缩，并且当压力被释放时，按钮3可以通过来自压缩弹簧23的弹簧作用从末端位置返回初始位置。

按钮3可以被集成到车辆的内部结构17中，使得它在初始位置与内部结构17的外表面齐平。按钮3也可以以其他方式集成在内部结构17内，并且举例来说，按钮3可以如图1c所示地从内部结构17伸出，或者以一定距离定位于内部面板17内。

结合附图描述的按钮3具有作为起始位置或静止位置的初始位置。因此，这是按钮3在未被致动时的位置。当致动按钮3时，按钮3沿一个方向被推入车辆的内部结构17中，直到按钮3到达末端位置。末端位置可以是按钮3不能被进一步按下的位置。举例来说，这可以通过任何类型的适当的止动装置来实现，该止动装置将限制按钮3进一步运动超过末端位置。

按照第一致动顺序的按钮3适于被从初始位置平移至末端位置并返回初始位置。在该第一致动顺序中，机械致动机构4使至少一个流量控制阀5从打开位置移动至关闭位置。按照第二致动顺序的按钮3适于被从初始位置平移至末端位置并返回初始位置。在该第二致动顺序中，机械致动机构4将至少一个流量控制阀5从关闭位置移位到打开位置。因此，按钮3在第一和第二致动顺序中均从初始位置平移至末端位置并返回初始位置。在第一致动顺序中，至少一个流量控制阀5被关闭，以防止空气流向空气喷嘴装置2。在第二致动顺序中，至少一个流量控制阀5被打开，使得空气流向空气喷嘴装置2。

第一和第二致动顺序在彼此之后重复进行，从而通过第一次致动该按钮，使至少一个流量控制阀5例如关闭。当第二次致动该按钮3时，该至少一个流量控制阀5被打开，而第三次致动该按钮，至少一个流量控制阀5会再次被关闭。至少一个流量控制阀5的关闭和打开将以重复的方式在第一和第二致动顺序之间持续进行。

机械致动机构4可以被设计成使得当按钮3从初始位置平移至末端位置时，流量控制阀5按照第一致动顺序和第二致动顺序移位。以这种方式，当按钮在平移运动中从初始位置移动到末端位置时，对于第一和第二致动顺序，都会发生至少一个流量控制阀5的移位。对于第一和第二致动顺序，当按钮3从末端位置返回初始位置时，至少一个流量控制阀5不受返回运动的影响并且停留在其已经移位到达的位置。

作为可替代的方案，机械致动机构4可以被设计成使得当按钮3从末端位置平移至初始位置时，流量控制阀5反而按照第一致动顺序和第二致动顺序移位。在该替代方案中，当按钮3在第一和第二致动顺序中均从初始位置移动到末端位置时，至少一个流量控制阀5不受按钮3的运动的影响。对于第一和第二致动顺序，当按钮3在返回平移运动中从末端位置移动至初始位置时，该至少一个流量控制阀5反而发生位移。

为了在致动按钮3时将来自按钮3的运动以机械方式传递到流量控制阀5，机械致动机构4被设计成建立流量控制阀的期望位移。机械致动机构4包括第一致动器6、第二致动器9以及其他互连的或连接的部件，下面将对此做进一步详细描述。

如图1a、1b和1c所示，第一致动器6可以被构造为连接按钮3的细长的致动机构。在所示的实施方式中，第一致动器6包括至少两个连接的连杆臂和至少一个枢转接头22。在图示的实施方式中，第一连杆臂21a的一端连接按钮3，第二连杆臂21b通过枢转接头22连接第一连杆臂21a。第一连杆臂21a和第二连杆臂被制成细长杆的形状。如上所述，第一连杆臂21a的一端连接按钮3，另一端连接第二连杆臂21b的一端。枢转接头22将第一连杆臂21a连接至第二连杆臂21b，并且枢转接头22可以采用任何合适的结构，例如铆钉、螺钉或类似装置。第二连杆臂21b被构造成使得它可以相对于第一连杆臂21a绕枢转接头22枢转。

第二连杆臂21b可以设置有第一齿条11，第一齿条11被设计成与第一小齿轮7相互作用。以这种方式，第一小齿轮7连接第一致动器6，从而当致动按钮3时，第一齿条11的齿轮与第一小齿轮7的齿轮相互作用。在图中所示的实施方式中，当按钮3从初始位置向末端位置平移时，第一齿条11的齿轮啮合第一小齿轮7的齿轮。这样，当按钮3从初始位置向末端位置平移时，第一小齿轮7将转动。根据空气喷嘴控制机构的设计，第一小齿轮7在被第一齿条转动时的旋转角度可以是不同的。作为示例，当在按钮3从初始位置平移到末端位置期间被转动时，第一小齿轮7可以具有大约180°的旋转角度。由于按照第一和第二致动顺序分别具有180°的旋转角度，当按钮3按照第一和第二致动顺序被致动两次时，第一小齿轮7将旋转一整圈或旋转360°。根据第一小齿轮7和第一齿条11的设计，其他合适的旋转角度也是可能的。

具有第一连杆臂21a和第二连杆臂21b的第一致动器6可由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。第一齿条11可以和第二连杆臂21b做成一体，或者可设置为附接到第二连杆臂21b的单独部件。而且，第一齿条11也可由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。

如图1a、1b和1c所示，第二连杆臂21b的未连接第一连杆臂21a的端部可设置有突起24，当在所示实施方式中从上方观察时该突起24自第二连杆臂21b向上指。突起24被设计成与轨道25配合，轨道25被形成为布置在第二连杆臂21b上方的凹槽，当按钮3被致动时，突起24可以伸入该轨道25中并在轨道25中运行。如图所示，当从上方观察时，轨道25可以为无端的环形。轨道25还可以设置有锁定机构26，该锁定机构26允许突起24在按钮按照第一和第二致动顺序被致动时仅沿一个方向沿轨道移动，对此下文将更详细地解释。在可替代的实施方式中，突起24和轨道25可以以其他方式布置。作为示例，突起可以向下指向布置在第二连杆臂21b下方的轨道内。

机械致动机构4还包括第二小齿轮8，其连接第一小齿轮7。根据图中所示的实施方式，第一小齿轮7和第二小齿轮8固定地连接至共用的小齿轮轴27，从而当第一小齿轮7旋转一定的旋转角度时，第二小齿轮8也沿相同方向旋转相同的旋转角度。第一小齿轮7位于距第二小齿轮8一定距离处，使得小齿轮轴27布置在小齿轮之间，如图3c所示。

第一小齿轮7和第二小齿轮8可由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。

当致动按钮3时，按钮3的平移运动被转换为第一致动器6的第一线性运动，以使得第一连杆臂21a和第二连杆臂21b沿与按钮3相同的方向平移。如图1a、1b和1c所示，轨道25的初始部分在按钮3的推动方向上沿直线路径28延伸，并且轨道25的其余部分沿弯曲路径29返回成环状。当按钮3从初始位置平移至末端位置时，第一连杆臂21a和第二连杆臂21b随着按钮3沿相同方向平移，并且第二连杆的突起24确保了第二连杆臂21b沿期望的方向沿轨道25移动。当按钮3从初始位置向末端位置平移时，自初始位置到末端位置，突起24沿着轨道25在直线路径28中移动，并且当按钮3到达末端位置时，该突起触发锁定机构26。第二连杆臂21b可以设置有适当的弹簧装置，例如图1c所示的扭转弹簧33，以使得扭转弹簧33迫使突起24自初始位置到末端位置沿直线路径28移动。

锁定机构26被设计成，当按钮3从末端位置平移回到初始位置时，防止突起24沿着轨道25的直线路径28移动。锁定机构26确保突起24沿着轨道25在弯曲路径29中移动并回到初始位置。锁定机构可以以任何合适的方式构造。在附图所示的实施方式中，锁定机构26包括弹簧致动的闩锁30，弹簧致动的闩锁30被突起24推开并且防止突起沿直线路径28返回，并迫使突起24在按钮3从末端位置向初始位置平移时反而沿着弯曲路径29移动。

当按钮3从初始位置向末端位置平移时，布置在第二连杆臂21b上的第一齿条11与第一小齿轮7啮合，从而使得第一小齿轮7旋转。这样，第一致动器6的第一线性运动就被转换为第一小齿轮7和第二小齿轮8的旋转运动。这可以通过沿着轨道25的直线路径28移动的突起24来实现。当按钮3从末端位置向初始位置平移时，突起24沿着弯曲路径29移动。这样，具有第一齿条11的第二连杆臂21b会绕枢转接头22枢转，从而使第一齿条11自第一小齿轮7上脱离。因此，当按钮3从末端位置向初始位置平移时，第一小齿轮7不会旋转。利用这种构造，只有当按钮3按照第一和第二致动顺序被致动时，第一小齿轮7和第二小齿轮8才沿同一方向上旋转。

在图中未示出的另一可替代的实施方式中，控制机构1被设计成，使得当按钮3从末端位置向初始位置平移时，至少一个流量控制阀5移位。在该实施方式中，第一齿条11适于在按钮3从初始位置向末端位置平移时自第一小齿轮7脱离啮合。这可以通过突起24来实现，突起24自初始位置到末端位置反而沿着轨道25的弯曲路径29移动。当按钮3从末端位置向初始位置平移时，突起24反而沿着直线路径28移动，从而使得第一齿条11啮合第一小齿轮7。

如图1a、1b和1d所示，第二小齿轮8连接第二致动器9。机械致动机构4还包括至少一个第三小齿轮10，其附接到连接第二致动器9的至少一个流量控制阀5。在图中所示的实施方式中，两个第三小齿轮10分别连接到两个流量控制阀5。然而，也可以仅具有一个第三小齿轮10和一个流量控制阀5或具有多于两个的第三小齿轮10和流量控制阀5。

流量控制阀5可以是任何合适的类型，例如空气百叶阀，其具有可围绕轴旋转的阀瓣或阀板。该轴连接第三小齿轮10，从而使得第二致动器9的平移运动可以被转换为流量控制阀5的旋转运动。

第二致动器9可以被布置为具有细长形状的杆，并且设置有具有齿条开口31的部分。在图中所示的实施方式中，齿条开口31具有狭长的带有圆形边缘的形状，但其他合适的形状也是可行的。齿条开口31被布置成安置与第二小齿轮8啮合的齿条。在所示实施方式中，第二致动器9包括第二齿条12和第三齿条13，它们都被布置为与第二小齿轮8啮合，从而使得将第二小齿轮8的旋转运动转换成第二致动器9的往复的直线运动。以这种方式，通过第一小齿轮7和第二小齿轮8，第一致动器6的第一线性运动被转换为第二致动器9的第二线性运动。如图中所示，第三齿条13与第二齿条12相对地布置于齿条开口31内，使得第二小齿轮8的旋转运动转换成第二致动器9的第二线性运动。如图1a、1b和1d所示，第二小齿轮8布置在第二齿条12和第三齿条13之间。

为了实现第二致动器9的往复的直线运动，第二小齿轮8仅部分地带齿并设置有带齿部分32，如图3b和3c中所示，该带齿部分32并不围绕第二小齿轮8的整个周边延伸。第二小齿轮8可以被构造为间歇齿轮或缺齿齿轮，其中无齿部分不与齿条相互作用。第二齿条12和第三齿条13分别按照第一致动顺序和第二致动顺序以交替方式被啮合。第二小齿轮8的局部的带齿部分32被设计成当第二小齿轮8旋转时，第二齿条12和第三齿条13中只有一个被啮合。以这种方式，利用交替地驱动第一齿条12和第二齿条13的缺齿的第二小齿轮8，将第二小齿轮的旋转运动转换成第二致动器9的往复的直线运动。第二小齿轮8可以具有通常为圆形的形状，并具有沿着第二小齿轮8的外周的一部分布置的带齿部分32。第二小齿轮8也可以具有其他合适的形状，例如具有带齿的圆形区段的类似三角形的形状，或具有局部的带齿部分的半圆形。由于第二小齿轮8仅沿一个方向旋转，因此第二致动器9的第二线性运动将是往复的运动。当第二小齿轮8啮合第二齿条12时，第二致动器9沿一个方向移动，而当第二小齿轮啮合第三齿条13时，第二致动器9沿相反方向移动。

第二致动器9可以由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。第二齿条12和第三齿条13可以在第二致动器9中整体成形，或者被布置为附接到第二致动器9的单独部件。而且，第二齿条12和第三齿条13可以由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。

第二致动器9还可包括与至少一个第三小齿轮10啮合的至少一个第四齿条14，以使得第二致动器9的第二线性运动被转换为第三小齿轮10的旋转运动。通过使第二齿条12和第三齿条13交替地啮合部分带齿的第二小齿轮8的这一布置，当至少一个流量控制阀5从打开位置位移到关闭位置时，第三小齿轮10沿一个方向旋转运动，而当至少一个流量控制阀5从关闭位置位移至打开位置时，第三小齿轮10沿相反的方向旋转运动。因此，流量控制阀5被构造成在打开位置和关闭位置之间可转动地移位，其中，在打开位置空气流向空气喷嘴装置2；在关闭位置则防止空气流向空气喷嘴装置2。第四齿条14可以整合在第二致动器9中，或者被设置为附接第二致动器9的单独部件。第四齿条14可以由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。齿条12、13、14可以是任何合适的类型，并且如图3a和3b中示意性地示出的，它们可以具有带齿侧的延伸形状，其中带齿侧与相应的小齿轮相互作用。而且，第三小齿轮10可以由任何合适的材料制成，例如金属、塑料材料、复合材料或不同材料的组合。参见图3a和3b，小齿轮被设计成与齿条相互作用，并且可以是任何常用类型的齿轮，其具有与齿条的齿状轮廓相匹配的适当的齿状轮廓。如图3a和3c中示意性所示，第一小齿轮7和第三小齿轮10可以制成圆形齿轮。如上所述，参见图3b和3c，第二小齿轮8可具有大致圆形的形状，并具有沿外周的一部分布置的带齿部分32。

在图1a所示的实施方式中，第一致动器6和第二致动器9相对于彼此在基本相互平行的不同平面中运转及移动。在这种实施方式中，第一致动器6定位在位于第二致动器9上方的平面中，这种构造对于在例如将空气喷嘴控制机构1集成在汽车的仪表板中时可能是合适的构造。在本发明的范围内，其他布置也是可能的。第一小齿轮7在与第一致动器6相同的平面内运转，并且第二小齿轮8与第三小齿轮10一起在与第二致动器9相同的平面内作用。将第一和第二致动器配置成不同于杆状的其他形状也是可行的。作为替代的实施方式，还可以将第一致动器6布置成使得其定位在具有相同功能的第二致动器9的下方的平面中。于是，第一小齿轮7可布置在第二小齿轮8的下方。根据空气喷嘴控制机构1集成在车辆中的位置，在本发明的范围内的其他选则方案也是可能的。具有第一致动器6和第二致动器9的控制机构1可以以任何合适的角度、平面或方向布置在车辆内，只要其实现上述的功能即可。如果需要，第一致动器6和第二致动器9也可以被构造成，在使用合适的齿轮和齿条部件的情形下，在不平行的平面中运转和移动。

参考图1a，当手动地将按钮3从初始位置致动到末端位置时，第一致动器6将如上所述的以第一线性运动平移，使得第一小齿轮7沿顺时针方向旋转。然后，由于第二小齿轮8通过齿轮轴27连接第一小齿轮7，第二小齿轮8也将沿顺时针方向旋转。第二小齿轮8将根据致动顺序啮合第二齿条12和第三齿条中的一个，以使得第二致动器9被传动而做第二线性运动。在图1a所示的位置，第二小齿轮8将与第三齿条13啮合，从而使得第二致动器9向右移动，以便使两个第三小齿轮10沿顺时针方向旋转，进而使得流量控制阀5从关闭位置移至打开位置，该打开位置如图1b所示。当按钮3返回初始位置时，第一齿条11自第一小齿轮7脱离，从而使得流量控制阀5将保持在打开位置。这是如上所述的第二致动顺序。

当流量控制阀5处于打开位置并且按钮3被手动致动从初始位置移动到末端位置时，第一致动器6将按如上所述的第一线性运动平移，以使得第一小齿轮7沿顺时针方向旋转。然后，由于第二小齿轮8通过小齿轮轴27连接第一小齿轮7，第二小齿轮8也将沿顺时针方向旋转。第二小齿轮8现在将啮合第二齿条12，从而使得第二致动器9向左移动以便使两个第三小齿轮10沿逆时针方向旋转，进而将流量控制阀5从打开位置移至关闭位置。当按钮3返回初始位置时，第一齿条11自第一小齿轮7脱离，从而使得流量控制阀5将保持在关闭位置，如图1a所示。这是如上所述的第二致动顺序。

参见图1a所示，第一致动器6和第二致动器9可以相对于彼此以一定角度布置。以这种方式，第一线性运动的方向被布置成与第二线性运动的方向成一定角度。可以选择第一致动器6和第二致动器9之间的角度，以适应用户致动的空气喷嘴控制机构的具体构造。在图1a中，第一致动器6和第二致动器9之间的角度约为90°，但是根据设计的不同，其他合适的角度也是可能的。

第一致动器6可以连接阻尼单元15，阻尼单元15适于控制按钮3的平移运动。阻尼单元15可以采用任何合适的类型，诸如例如旋转的或转动式油减震器。阻尼单元15可以设置有小齿轮，举例来说，该小齿轮可与设置在第一致动器6上的齿条或其他合适的装置啮合。只要对按钮3的平移运动实施阻尼作用，采用其他构造也是可能的。

如图2所示，如上所述，空气喷嘴装置2和按钮3可以被集成在车辆的内部结构17中。空气喷嘴装置2包括被集成在内部结构17中的一个或多个空气喷嘴单元16。在图中所示的实施方式中，空气喷嘴装置2包括多个空气喷嘴单元16，它们以网格状样式布置。根据车辆和内部结构的设计，空气喷嘴单元16也可以以不同的方式布置成具有不同的样式。如图1b所示，空气喷嘴单元16设有气流通道，空气可以通过该气流通道流入车辆的内部舱室。为了控制从空气喷嘴装置流出的气流的方向，至少一个空气喷嘴单元16可枢转地布置在内部结构17中。以这种方式，自至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元16排出的流可以通过气流引导布置18引导至不同的方向。

在图1a、1b、1e和图2所示的实施方式中，气流引导布置18包括可枢转地布置在内部结构17内的气流引导元件19和连接气流引导元件19与至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元16的连接构件20。利用这种构造，当调节气流引导元件19的方向时，可调节自至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元16排出的气流的方向。可以为每个用户致动的空气喷嘴控制机构1布置一个或多个气流引导布置18，并且如图2所示，在车辆的内部结构17中设有两个气流引导布置18。

如图1a和1e所示，气流引导元件19可被设计成具有从车辆的内部结构延伸出并伸入到内部舱室中的旋钮。车辆的驾驶员或乘客可以用旋钮控制来自空气喷嘴单元16的气流方向。气流引导元件19还具有向内延伸的杆状部分，其连接连接构件20。空气喷嘴单元16还具有向内延伸的杆状部分，其也连接至连接构件20。连接构件20可以被构造为杆或板状，其与气流引导元件19和空气喷嘴单元16连接或者互连，从而当用旋钮调节气流引导元件19的方向时，也调节空气喷嘴单元16的方向。

在车辆中可提供一个或多个用户致动的空气喷嘴控制机构1。利用适当的支撑装置或保持装置可将用户致动的空气喷嘴控制机构1的组件设置于车辆的内部结构17中。

应当理解，以上描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明及其应用或用途。虽然在说明书中描述并在附图中示出了具体示例，但是本领域普通技术人员可以理解，在不脱离如权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用相当的手段或装置替换其中的元件。并且，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此，本发明不限于如附图所示并且如说明书中所描述的特定实施方式，这些特定实施方式是当前所预期的用于实施本发明的教导的最佳模式，本发明的范围应包括落入前述说明书和所附权利要求中的任何实施方式。权利要求中提到的附图标记不应被视为限制由权利要求保护的主题的范围，这些附图标记的唯一功能在于使权利要求更易于理解。

Claims (15)

1.用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置(2)的气流的、用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，所述用户致动的空气喷嘴控制机构(1)包括按钮(3)、连接所述按钮(3)的机械致动机构(4)、以及连接所述机械致动机构(4)的至少一个流量控制阀(5)，其中所述至少一个流量控制阀(5)被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置(2)的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置(2)的关闭位置之间移动，

其特征在于，按照第一致动顺序的按钮(3)适于从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，以使得所述机械致动机构(4)将所述至少一个流量控制阀(5)从打开位置移动至关闭位置，以及

按照第二致动顺序的按钮(3)适于从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，以使得所述机械致动机构(4)将所述至少一个流量控制阀(5)从关闭位置移动至打开位置，

其中，当所述按钮(3)从初始位置向末端位置平移时，所述至少一个流量控制阀(5)按照第一致动顺序和第二致动顺序移动，或者，其中，当所述按钮(3)从末端位置向初始位置平移时，所述至少一个流量控制阀(5)按照第一致动顺序和第二致动顺序移动，

其中，所述机械致动机构(4)包括连接所述按钮(3)的第一致动器(6)、连接所述第一致动器(6)的第一小齿轮(7)、连接所述第一小齿轮(7)的第二小齿轮(8)、连接所述第二小齿轮(8)的第二致动器(9)、以及附接至所述至少一个流量控制阀(5)的至少一个第三小齿轮(10)，其中所述至少一个第三小齿轮(10)连接所述第二致动器(9)，

其中，所述按钮(3)的平移运动被转换为所述第一致动器(6)的第一线性运动，所述第一致动器(6)的第一线性运动被转换为所述第一小齿轮(7)和所述第二小齿轮(8)的旋转运动，所述第二小齿轮(8)的旋转运动被转换为所述第二致动器(9)的第二线性运动，并且所述第二致动器(9)的第二线性运动被转换为所述至少一个第三小齿轮(10)的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第一致动器(6)包括与所述第一小齿轮(7)啮合的第一齿条(11)。

3.根据权利要求2所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第一小齿轮(7)和所述第二小齿轮(8)仅沿一个方向旋转，其中，所述第一齿条(11)适于在所述按钮(3)从初始位置向末端位置平移时或者在所述按钮(3)从末端位置向初始位置平移时，与所述第一小齿轮(7)脱离啮合。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第一致动器(6)包括至少两个连杆臂(21a，21b)和至少一个枢转接头(22)。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第二致动器(9)包括与所述第二小齿轮(8)啮合的第二齿条(12)和第三齿条(13)，其中所述第三齿条(13)与所述第二齿条(12)相对设置，其中，所述第二小齿轮(8)的旋转运动被转换为所述第二致动器(9)的往复的第二线性运动。

6.根据权利要求5所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第二小齿轮(8)部分地带齿，从而所述第二齿条(12)和所述第三齿条(13)分别按照第一致动顺序和第二致动顺序交替地被啮合。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第二致动器(9)包括与所述至少一个第三小齿轮(10)啮合的至少一个第四齿条(14)，其中所述至少一个第三小齿轮(10)在所述至少一个流量控制阀(5)从打开位置移动至关闭位置时沿一个方向旋转运动，并且在所述至少一个流量控制阀(5)从关闭位置移动至打开位置时沿相反方向旋转运动。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第一线性运动的方向被布置成与所述第二线性运动的方向成一角度。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述第一致动器(6)连接阻尼单元(15)，所述阻尼单元适于衰减所述按钮(3)的平移运动。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述至少一个流量控制阀(5)被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置(2)的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置(2)的关闭位置之间可旋转地移动。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述空气喷嘴装置(2)和所述按钮(3)集成于车辆的内部结构(17)中，其中所述空气喷嘴装置(2)包括一个或多个空气喷嘴单元(16)。

12.根据权利要求11所述的用户致动的空气喷嘴控制机构(1)，其特征在于，所述至少一个空气喷嘴单元(16)可枢转地布置在所述内部结构(17)内，从而能够利用气流引导布置(18)将从所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元(16)排出的气流引导向不同的方向，其中所述气流引导布置(18)包括可枢转地布置于所述内部结构(17)内的气流引导元件(19)以及连接所述气流引导元件(19)和所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元(16)的连接构件(20)，从而当调节所述气流引导元件(19)的方向时，调节从所述至少一个可枢转地布置的空气喷嘴单元(16)排出的气流的方向。

13.一种用于利用用户致动的空气喷嘴控制机构(1)控制流向车辆中的空气喷嘴装置(2)的气流的方法，其中所述用户致动的空气喷嘴控制机构(1)包括按钮(3)、连接所述按钮(3)的机械致动机构(4)、以及连接所述机械致动机构(4)的至少一个流量控制阀(5)，其中所述至少一个流量控制阀(5)被构造成能够在空气流向所述空气喷嘴装置(2)的打开位置和防止空气流向所述空气喷嘴装置(2)的关闭位置之间移动，所述方法包括以下步骤；

按照第一顺序手动地致动所述按钮(3)，以使得所述按钮(3)从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，从而使得所述机械致动机构(4)将所述至少一个流动控制阀(5)从打开位置移动至关闭位置；以及

按照第二顺序手动地致动所述按钮(3)，以使得所述按钮(3)从初始位置平移至末端位置并返回初始位置，其中所述机械致动机构(4)将所述至少一个流量控制阀(5)从关闭位置移动至打开位置，

其中，当所述按钮(3)从初始位置向末端位置平移时，所述至少一个流量控制阀(5)按照第一顺序和第二顺序移动，或者，其中，当所述按钮(3)从末端位置向初始位置平移时，所述至少一个流量控制阀(5)按照第一顺序和第二顺序移动。

14.根据权利要求13所述的用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置(2)的气流的方法，其中，所述机械致动机构(4)包括连接所述按钮(3)的第一致动器(6)、连接所述第一致动器(6)的第一小齿轮(7)、连接所述第一小齿轮(7)的第二小齿轮(8)、连接所述第二小齿轮(8)的第二致动器(9)、以及附接至所述至少一个流量控制阀(5)的至少一个第三小齿轮(10)，其中所述至少一个第三小齿轮(10)连接所述第二致动器(9)，所述方法还包括以下步骤：

将所述按钮(3)的平移运动转换为所述第一致动器(6)的第一线性运动；

将所述第一致动器(6)的第一线性运动转换为所述第一小齿轮(7)和所述第二小齿轮(8)的旋转运动；

将所述第二小齿轮(8)的旋转运动转换为所述第二致动器(9)的第二线性运动；和

将所述第二致动器(9)的第二线性运动转换为所述至少一个第三小齿轮(10)的旋转运动。

15.根据权利要求13或14所述的用于控制流向车辆中的空气喷嘴装置(2)的气流的方法，

其中，通过在所述按钮(3)上手动地施加压力而致动所述按钮(3)，以使得所述按钮(3)沿第一方向从初始位置移动至末端位置，并在末端位置释放压力，从而使得所述按钮(3)沿第二方向平移回到初始位置，所述第二方向与所述第一方向相反。