CN116461301A - 一种单电机出风口系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单电机出风口系统及车辆，涉及汽车零部件技术领域，一方面，该系统包括左右摆风组件、上下摆风组件和驱动件，驱动件的输出端连接有用于驱动左右摆风组件的第一传动机构、用于驱动上下摆风组件的第二传动机构及离合组件，通过驱动件的输出端在不同区间角转动，并利用离合组件，从而可以实现控制左右摆风组件和上下摆风组件同时工作；单独控制左右摆风组件工作；单独控制上下摆风组件工作。另一方面，还提供一种包括上述出风系统的车辆。本申请利用一个驱动件，通过离合组件控制不同的传动机构与驱动件传动或分离，以同时或分别控制上下风向和左右风向，节省了成本，且减少了空间占用率。

Description

一种单电机出风口系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种单电机出风口系统及车辆。

背景技术

汽车空调出风口作为空调通风系统的终端，直接与车内乘客相接触，在空调的使用过程中，通过出风口吹出冷风或热风来调节车内的气温来达到一个适宜的温度，空调出风口可以通过调节来控制出风口的出风风向和出风大小。

目前控制出风口的风向主要依靠调节扇叶的角度，通常采用双电机来分别控制上下扇叶的摆动和左右扇叶的摆动。但是双电机不仅成本高，且占用空间大，结构复杂且维修率高。

而目前采用单电机的控制方案，仅能在同一时间单独控制上下扇叶或左右扇叶的摆动，不能实现同时对上下扇叶和左右扇叶的同步摆动，从而立体送风，提高冷却效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种单电机出风口系统及车辆，以解决现有技术中无法利用一个驱动电机使上下扇叶和左右扇叶同步摆动或分别摆动的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一方面，本申请提供一种单电机出风口系统，包括：

左右摆风组件；

上下摆风组件；

驱动件，其输出端连接有用于驱动上述左右摆风组件的第一传动机构和用于驱动上下摆风组件的第二传动机构，上述驱动件的输出端还设有离合组件，上述离合组件与上述第一传动机构和第二传动机构均连接，当上述驱动件的输出端在第一区间角转动时，上述第一传动机构驱动上述左右摆风组件转动，上述第二传动机构驱动上述上下摆风组件转动；当上述驱动件的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件先使上述第二传动机构和第一传动机构均断开传动，当上述驱动件切换至第二区间角的中位时，上述离合组件使第一传动机构重新结合单独驱动上述左右摆风组件转动；当上述驱动件的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，上述离合组件使上述第一传动机构断开传动，当上述驱动件切换至第三区间角的中位时，上述离合组件使第二传动机构重新结合单独驱动上述上下摆风组件转动。

在一些可选的实施例中，上述第一传动机构包括：

第一从动扇形齿轮，其与上述左右摆风组件连接；

第一主动扇形齿轮，其扇形弧度大于上述第一从动扇形齿轮的弧度，且与上述驱动件的输出端连接，上述第一主动扇形齿轮包括第一驱动区间及第二驱动区间；

当上述驱动件的输出端在第一区间角转动时，上述第一主动扇形齿轮的第一驱动区间和上述第一从动扇形齿轮啮合；当上述驱动件的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件使上述第一主动扇形齿轮与第一从动扇形齿轮脱离；当上述驱动件切换至第二区间角的中位时，上述离合组件使上述第一主动扇形齿轮的第二驱动区间和上述第一从动扇形齿轮啮合；当上述驱动件的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，上述离合组件使上述第一主动扇形齿轮与上述第一从动扇形齿轮脱离。

在一些可选的实施例中，上述第一从动扇形齿轮上设有第一复位弹簧，用于提供上述第一从动扇形齿轮与上述第一主动扇形齿轮脱离后，回复到与上述左右摆风组件摆动角度中位对应位置的回弹力。

在一些可选的实施例中，上述第二传动机构包括：

第二从动扇形齿轮，其与上述上下摆风组件连接；

第二主动扇形齿轮，其通过第一传动组件与上述驱动件的输出端连接，上述第二主动扇形齿轮包括周向间隔设置的第一扇形齿及第二扇形齿；

当上述驱动件的输出端在第一区间角转动时，上述第二主动扇形齿轮的第一扇形齿和上述第二从动扇形齿轮啮合；当上述驱动件的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件使上述第二主动扇形齿轮与上述第二从动扇形齿轮脱离；当上述驱动件的输出端转动至第三区间角的中位时，上述离合组件使上述第二主动扇形齿轮的第二扇形齿与上述第二从动扇形齿轮啮合。

在一些可选的实施例中，上述第二从动扇形齿轮上设有第二复位弹簧，用于提供上述第二从动扇形齿轮与上述第二主动扇形齿轮脱离后，回复到与上下摆风组件摆动角度中位对应位置的回弹力。

在一些可选的实施例中，上述离合组件包括：

转轴，其侧壁沿轴向设有设定长度的螺旋状滑槽；

第一离合杆，其包括第一连接端与第一离合端，上述第一连接端与上述滑槽滑动连接，上述第一离合端与上述第一从动扇形齿轮转动连接，上述第一离合杆的中部可绕第一支撑件为轴转动；

第二离合杆，其包括第二连接端与第二离合端，上述第二连接端与上述转轴连接，上述第二离合端与上述第二从动扇形齿轮转动连接，上述第二离合杆的中部可绕第二支撑件转动；

离合皮带，其套设在上述驱动件的输出端和上述转轴上；

电磁离合器，其设于上述离合皮带和上述驱动件的输出端之间，上述电磁离合器上设有伸缩缝，用于当上述电磁离合器通电后关闭上述伸缩缝以夹持上述驱动件的输出端，并通过上述离合皮带带动上述转轴转动，使上述第一离合杆沿上述第一支撑件转动，将上述第一从动扇形齿轮与上述第一主动扇形齿轮脱离，上述第二离合杆沿上述第二支撑件转动，将上述第二从动扇形齿轮与上述第二主动扇形齿轮脱离；当上述电磁离合器断电后打开上述伸缩缝以松开上述驱动件的输出端，上述第一离合杆沿上述第一支撑件转动，将上述第一从动扇形齿轮与上述第一主动扇形齿轮啮合，上述第二离合杆沿上述第二支撑件转动，将上述第二从动扇形齿轮与上述第二主动扇形齿轮啮合。

在一些可选的实施例中，上述转轴上还设有第三复位弹簧，用于提供上述转轴与上述驱动件的输出端脱离后，回复到使上述第一从动扇形齿轮与上述第一主动扇形齿轮啮合和/或上述第二从动扇形齿轮与上述第二主动扇形齿轮啮合位置的回弹力。

在一些可选的实施例中，上述第一传动组件包括：

第一锥形齿轮，其连接于上述驱动件的输出端；

第二锥形齿轮，其与上述第一锥形齿轮垂直设置并啮合，上述第二主动扇形齿轮与上述第二锥形齿轮连接。

在一些可选的实施例中，上述第二从动扇形齿轮通过第二传动组件与上述上下摆风组件连接，上述第二传动组件包括：

第一传动齿轮，其与上述第二从动扇形齿轮连接；

第二传动齿轮，其与上述第一传动齿轮通过传动链条连接。

另一方面，还提供一种车辆，包括上述的单电机出风口系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将驱动件在第一区间角、第二区间角和第三区间角转动，来控制第一传动机构和第二传动机构，并通过与驱动件输出端连接的离合组件，使左右摆风组件和上下摆风组件单独工作或同时工作，实现了一个电机通过不同的传动机构，结合离合组件，可以分别或同时控制上下风向和左右风向，不仅节省了电机，降低了成本，且减少了空间占用率，便于维修。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种单电机电动出风口系统的结构示意图；

图2为图1的后视示意图；

图3为图1中离合组件的结构示意图；

图4为图3的侧视示意图；

图5为图3的俯视示意图；

图6为图3中转轴的结构示意图；

图7为第一传动机构和第二传动机构在模式一的配合示意图；

图8为第一传动机构和第二传动机构从模式一切换至模式二时的配合示意图；

图9为第一传动机构和第二传动机构在模式二的配合示意图；

图10为第一传动机构和第二传动机构从模式二切换至模式三时的配合示意图；

图11为第一传动机构和第二传动机构在模式三的配合示意图。

图中：1、左右摆风组件；11、竖直扇叶；12、第一框体；13、第一连杆；2、上下摆风组件；21、水平扇叶；22、第二框体；23、第二连杆；3、第一传动机构；31、第一从动扇形齿轮；32、第一主动扇形齿轮；321、第一驱动区间；322、第二驱动区间；4、第二传动机构；41、第二从动扇形齿轮；42、第二主动扇形齿轮；421、第一扇形齿；422、第二扇形齿；43、第一传动组件；431、第一锥形齿轮；432、第二锥形齿轮；44、第二传动组件；441、第一传动齿轮；442、第二传动齿轮；443、传动链条；5、驱动件；6、壳体；7、离合组件；71、转轴；711、滑槽；72、第一离合杆；73、第一支撑件；74、第二离合杆；75、第二支撑件；76、离合皮带；77、电磁离合器；78、拨杆；79、凸起。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

一方面，如图1和图2所示，本申请提供一种单电机电动出风口系统，包括左右摆风组件1、上下摆风组件2和驱动件5。通过驱动件5的输出端在不同区间角转动，并利用离合组件7，从而可以实现三种摆风模式的控制：模式一，控制左右摆风组件1和上下摆风组件2同时工作；模式二，单独控制左右摆风组件1工作；模式三，单独控制上下摆风组件2工作。

具体的，驱动件5的输出端连接有用于驱动上述左右摆风组件1的第一传动机构3和用于驱动上下摆风组件2的第二传动机构4，上述驱动件5的输出端还设有离合组件7，上述离合组件7与上述第一传动机构3和第二传动机构4均连接，当上述驱动件5的输出端在第一区间角转动时，上述第一传动机构3驱动上述左右摆风组件1转动，上述第二传动机构4驱动上述上下摆风组件2转动；当上述驱动件5的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件7先使上述第二传动机构4和第一传动机构3均断开传动，当上述驱动件5切换至第二区间角的中位时，上述离合组件7使第一传动机构3重新结合单独驱动上述左右摆风组件1转动；当上述驱动件5的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，上述离合组件7使上述第一传动机构3断开传动，当上述驱动件5切换至第三区间角的中位时，上述离合组件7使第二传动机构4重新结合单独驱动上述上下摆风组件2转动。

可以理解，通过当驱动件5输出端在不同的转动区间角转动，使离合组件7断开或结合传动机构，来实现三种摆风模式的切换。即当驱动件5的输出端在不同区间角自转时，离合组件7控制驱动件5的输出端与第一传动机构3和第二传动机构4实现同时连接或分别单独连接，从而通过第一传动机构3和第二传动机构4驱动左右摆风组件1和/或上下摆风组件2转动。

可选的，驱动件5为步进电机，从而可以通过控制机构精确控制驱动件输出端的转动角度。

在本例中，上述第一传动机构3包括第一从动扇形齿轮31和第一主动扇形齿轮32，第一从动扇形齿轮31与上述左右摆风组件1连接；第一主动扇形齿轮32的扇形弧度大于上述第一从动扇形齿轮31的弧度，且与上述驱动件5的输出端连接，上述第一主动扇形齿轮32包括第一驱动区间321及第二驱动区间322。

当上述驱动件5的输出端在第一区间角转动时，上述第一主动扇形齿轮32的第一驱动区间321和上述第一从动扇形齿轮31啮合；当上述驱动件5的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件7使上述第一主动扇形齿轮32与第一从动扇形齿轮31脱离；当上述驱动件5切换至第二区间角的中位时，上述离合组件7使上述第一主动扇形齿轮32的第二驱动区间322和上述第一从动扇形齿轮31啮合；当上述驱动件5的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，上述离合组件7使上述第一主动扇形齿轮32与上述第一从动扇形齿轮31脱离。

可以理解，第一主动扇形齿轮32和第一从动扇形齿轮31均在扇形部分具有卡齿，其他部分卡齿缺失。且第一主动扇形齿轮32的扇形弧度大于第一从动扇形齿轮的弧度，从而实现第一主动扇形齿轮32不仅在第一区间角可以与第一从动扇形齿轮31啮合，还可以在转过第一区间角后，在第二区间角与第一从动扇形齿轮31啮合。当驱动件5的输出端转过第一区间角，从而使第一主动扇形齿轮32的第一驱动区间321带动第一从动扇形齿轮31啮合转动，此时离合组件7将第一从动扇形齿轮31沿第一从动扇形齿轮31的转轴方向位移，从而与第一主动扇形齿轮32脱离，然后当驱动件5转动至第二区间角的中位时，此时第一主动扇形齿轮32的第二驱动区间322与第一从动扇形齿轮31的位置对应，离合组件7将第一从动扇形齿轮31回复到脱离前的位置，重新与第一主动扇形齿轮32啮合。这样设置即可以通过第一主动扇形齿轮32和第一从动扇形齿轮31的啮合或脱离，实现三种模式状态下左右摆风组件1的控制。需要说明的是，当驱动件5的输出端在第三区间角转动时，第一主动扇形齿轮32和第一从动扇形齿轮31的卡齿缺失部分位置对应，从而不论离合组件7如何控制，均不再啮合，左右摆风组件1停止工作。

优选的，第一驱动区间321和第二驱动区间322相邻，且第一驱动区间321的区间角与上述第一区间角的角度相同，第二驱动区间322的区间角与上述第二区间角的角度相同。

为了使驱动件5的输出端在第一区间角和第二区间角的范围内转动时，均可以实现对左右摆风组件1全角度的摆风控制，在一些可选的实施例中，当第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32啮合并转过第一驱动区间321后，第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32脱离并回复至左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，直至第一主动扇形齿轮32转至第二驱动区间322的中位后再重新与第一主动扇形齿轮32啮合。

在本例中，在上述第一从动扇形齿轮31上设有第一复位弹簧，用于提供上述第一从动扇形齿轮31与上述第一主动扇形齿轮32脱离后，回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应位置的回弹力。

可以理解的，第一从动扇形齿轮31的弧度小于第一主动扇形齿轮32的弧度，优选为第一从动扇形齿轮31的弧度小于等于第一驱动区间321。当第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32啮合并转过第一驱动区间321时，此时左右摆风组件1摆动到其最大的极限摆角，离合组件7使第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32脱离。第一主动扇形齿轮32继续沿该方向转动，在第一复位弹簧的作用下，第一从动扇形齿轮31具有向脱离前转动的反方向回弹的回弹力，使第一从动扇形齿轮31回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，当第一主动扇形齿轮32转至第二驱动区间322的中位时，离合组件7使第一主动扇形齿轮32与第一从动扇形齿轮31重新啮合。

需要说明的是，第一驱动区间321和第二驱动区间322内的卡齿数量，以及第一从动扇形齿轮31上的卡齿数量，均可以根据左右摆风组件1和上下摆风组件2需要调节的摆风角度来具体设置，本领域技术人员容易在上述技术方案的基础上，根据实际需要做出相应的设置。同时可以设置第一从动扇形齿轮31和第一主动扇形齿轮32的传动比，使驱动件5的输出端转动较小角度，即可以控制左右摆风组件1在左右极限角度内左右摆动。

在一些可选的实施例中，上述左右摆风组件1包括多个间隔设置的竖直扇叶11，每个上述竖直扇叶11均转动连接于第一连杆13，任一个上述竖直扇叶11与上述第一从动扇形齿轮31连接。当第一从动扇形齿轮31在第一主动扇形齿轮32的啮合作用下顺时针或逆时针摆动时，带动所有竖直扇叶11左右摆动。

具体的，在本例中，多个竖直扇叶11水平等间距转动连接在第一框体12内，所有竖直扇叶11均连接在第一连杆13上，第一从动扇形齿轮31与任意一个竖直扇叶11的转轴固定连接。当驱动件5的输出端在第一区间角或第二区间角内左右转动时，第一从动扇形齿轮31带动所有竖直扇叶11在左极限角和右极限角范围内摆动。

在一些可选的实施例中，上述第二传动机构4包括第二从动扇形齿轮41和第二主动扇形齿轮42，第二从动扇形齿轮41与上述上下摆风组件2连接；第二主动扇形齿轮42通过第一传动组件43与上述驱动件5的输出端连接，上述第二主动扇形齿轮42包括周向间隔设置的第一扇形齿421及第二扇形齿422。

当上述驱动件5的输出端在第一区间角转动时，上述第二主动扇形齿轮42的第一扇形齿421和上述第二从动扇形齿轮41啮合；当上述驱动件5的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，上述离合组件7使上述第二主动扇形齿轮42与上述第二从动扇形齿轮41脱离；当上述驱动件5的输出端转动至第三区间角的中位时，上述离合组件7使上述第二主动扇形齿轮42的第二扇形齿422与上述第二从动扇形齿轮41啮合。

可以理解，第二主动扇形齿轮42包括周向间隔设置的第一扇形齿421及第二扇形齿422，以形成两个间隔的啮合区域。这样设置即可以通过离合组件7控制第二从动扇形齿轮41与第二主动扇形齿轮42啮合或脱离，实现三种模式状态下上下摆风组件2的控制。需要说明的是，当驱动件5的输出端在第二区间角转动时，第二从动扇形齿轮41的卡齿与第一扇形齿421和第二扇形齿422之间的卡齿缺失部分位置对应，因此不论离合组件7如何控制，第二从动扇形齿轮41均不再与第二主动扇形齿轮42啮合，上下摆风组件2停止工作。

举例说明，当驱动件5的输出端在第一区间角顺时针或逆时针转动时，第二从动扇形齿轮41和第一扇形齿421啮合，此时上下摆风组件2可以上下摆动；当驱动件5的输出端在第二区间角顺时针或逆时针转动时，第二从动扇形齿轮41不与第一扇形齿421或第二扇形齿422啮合，而是与第一扇形齿421和第二扇形齿422之间的卡齿缺失部分位置对应，此时上下摆风组件2不再上下摆动；当驱动件5的输出端在第三区间角顺时针或逆时针转动时，第二从动扇形齿轮41与第二扇形齿422啮合，此时上下摆风组件2又随着驱动件5输出端的转动而上下摆动。

在本例中，第一扇形齿421及第二扇形齿422分别位于径向的两端。且第一扇形齿421对应的圆心角与第一区间角的角度相同，第二扇形齿422对应的圆心角与第三区间角的角度相同，第一扇形齿421和第二扇形齿422之间卡齿缺失部分的圆心角和第二区间角的角度相同。

为了使驱动件5的输出端在第一区间角和第三区间角的范围内转动时，均可以实现对上下摆风组件2全角度的摆风控制，在一些可选的实施例中，当第二从动扇形齿轮41和第一扇形齿421啮合并转过第一区间角后，离合组件7使第二从动扇形齿轮41与第一扇形齿421脱离，第二从动扇形齿轮41回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应的位置，直至第二主动扇形齿轮42转过第二区间角，位于第三区间角的中位时，离合组件7使第二从动扇形齿轮41重新与第二主动扇形齿轮42的第二扇形齿422啮合。

在本例中，上述第二从动扇形齿轮41上设有第二复位弹簧，用于提供上述第二从动扇形齿轮41与上述第二主动扇形齿轮42脱离后，回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应位置的回弹力。

可以理解，当第二从动扇形齿轮41与第二主动扇形齿轮42的第一扇形齿421啮合并转过第一区间角时，此时上下摆风组件2摆动到其最大的极限摆角，离合组件7使第二从动扇形齿轮41与第一扇形齿421脱离。第二主动扇形齿轮42继续沿该方向转动，第二从动扇形齿轮41在第二复位弹簧的作用下，向脱离前转动的反方向回弹，回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应的位置，直至驱动件5的输出端转过第二区间角至第三区间角的中位时，离合组件7使第二扇形齿422与第二从动扇形齿轮41啮合。

需要说明的是，第一扇形齿421和第二扇形齿422内的卡齿数量，以及第二从动扇形齿轮41上的卡齿数量，均可以根据左右摆风组件1和上下摆风组件2需要调节的摆风角度来具体设置，本领域技术人员容易在上述技术方案的基础上，根据实际需要做出相应的设置。同时可以设置第二从动扇形齿轮41和第一扇形齿421、第二扇形齿422的传动比，使驱动件5的输出端转动较小角度，即可以控制上下摆风组件2在上下极限角度内摆动。

在一些可选的实施例中，上述离合组件7包括转轴71、滑动连接在转轴71上的第一离合杆72、通过拨杆78与转轴连接的第二离合杆74、离合皮带76和电磁离合器77。

具体的，如图3至图6所示，在转轴71的侧壁上，沿轴向间隔设有设定长度的螺旋状凸起，两个凸起之间形成螺旋状的滑槽711；第一离合杆72的第一连接端与上述滑槽711滑动连接，第一离合端与上述第一从动扇形齿轮31转动连接，上述第一离合杆72的中部可绕第一支撑件73为轴转动；第二离合杆74的第二连接端与上述转轴71连接，第二离合端与上述第二从动扇形齿轮41转动连接，上述第二离合杆74的中部可绕第二支撑件75转动；离合皮带76套设在上述驱动件5的输出端和上述转轴71上；电磁离合器77设在上述离合皮带76和上述驱动件5的输出端之间，上述电磁离合器77上设有伸缩缝，用于当上述电磁离合器77通电后关闭上述伸缩缝以夹持上述驱动件5的输出端，并通过上述离合皮带76带动上述转轴71转动，使上述第一离合杆72沿上述第一支撑件73转动，将上述第一从动扇形齿轮31与上述第一主动扇形齿轮32脱离，上述第二离合杆74沿上述第二支撑件75转动，将上述第二从动扇形齿轮41与上述第二主动扇形齿轮42脱离；当上述电磁离合器77断电后打开上述伸缩缝以松开上述驱动件5的输出端，上述第一离合杆72沿上述第一支撑件73转动，将上述第一从动扇形齿轮31与上述第一主动扇形齿轮32啮合，上述第二离合杆74沿上述第二支撑件75转动，将上述第二从动扇形齿轮41与上述第二主动扇形齿轮42啮合。

可以理解，随着转轴71的转动，第一离合杆72沿着滑槽711滑动，从而使第一离合杆72的第一连接端可以沿着转轴71的轴线方向位移。此时第一离合杆72绕着与第一支撑件73的连接点转动，使第一离合杆72的第一离合端朝着第一连接端相反的方向位移，从而带动第一从动扇形齿轮31移动。同理，转轴71的侧壁上设有向径向方向延伸的拨杆78，第二离合杆74的第二连接端与拨杆78转动连接，随着转轴71的旋转，第二离合杆74的第二连接端左右摆动，此时第二离合杆74绕着与第二支撑件75的连接点转动，使第二离合杆74的第二离合端朝着第二连接端相反的方向位移，从而带动第二从动扇形齿轮41移动。

需要说明的是，第一离合杆72带动第一从动扇形齿轮31的位移方向，与第一从动扇形齿轮31的啮合方向垂直，第二离合杆74带动第二从动扇形齿轮41的位移方向，与第二从动扇形齿轮41的啮合方向垂直。

电磁离合器77通过通电和断电来夹持或松开驱动件5的输出端，从而使驱动件5的输出端带动或不带动离合皮带76运动。因此，可以通过控制电磁离合器77的断电和通电的时机，以此使第一从动扇形齿轮31和第一主动扇形齿轮32啮合或脱离，第二从动扇形齿轮41和第二主动扇形齿轮42啮合或脱离。

当左右摆风组件1的扇叶处于摆动角度的中位，第一从动扇形齿轮31与第一驱动区间321啮合时，第一离合杆72的第一连接端可以位于滑槽711在轴向的中点处，或位于滑槽711的端点处。当第一离合杆72的第一连接端位于滑槽711沿轴向的中点处时，则转轴71可以随着驱动件5的输出端正转后立即反转，以回到该中点处；当第一离合杆72的第一连接端位于滑槽711的端点处时，则转轴71需要利用复位装置来使第一离合杆72的第一连接端回到该端点处。

因此，在一些可选的实施例中，上述转轴71上还设有第三复位弹簧，用于提供上述转轴71与上述驱动件5的输出端脱离后，回复到使上述第一从动扇形齿轮31与上述第一主动扇形齿轮32啮合和/或上述第二从动扇形齿轮41与上述第二主动扇形齿轮42啮合位置的回弹力。

可以理解，当电磁离合器77断电后，第三复位弹簧使转轴71回复到初始位置，即转轴71在该初始位置时，第一从动扇形齿轮31和第一主动扇形齿轮32位于同一平面，第二从动扇形齿轮41和第二主动扇形齿轮42位于同一平面。

具体说明，当驱动件5的输出端在第一区间角的范围内顺时针或逆时针转动时，第一从动扇形齿轮31和第一主动扇形齿轮32的第一驱动区间321啮合，左右摆风组件1可以从左极限角转动至右极限角，第二从动扇形齿轮41与第二主动扇形齿轮42的第一扇形齿421啮合，上下摆风组件2可以从上极限角转动至下极限角。

当驱动件5的输出端转过第一区间角切换至第二区间角时，电磁离合器77通电，此时转轴71通过离合皮带76随着驱动件5的输出端转动，带动第一离合杆72的第一连接端从滑槽711的顶部向底部滑动，使第一离合端抬起第一从动扇形齿轮31，与第一主动扇形齿轮32脱离，第一从动扇形齿轮31在第一复位弹簧的作用下回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，第二离合杆74的第二连接端随转轴71顺时针摆动，第二离合端拉动第二从动扇形齿轮41左移与第二主动扇形齿轮42脱离，第二从动扇形齿轮41在第二复位弹簧的作用下回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应的位置。驱动件5的输出端继续顺时针转动至第二区间角的中位，此时电磁离合器77断电，离合皮带76不再随驱动件5的输出端运动，转轴71在第三复位弹簧的作用下回复至使初始位置，使第一从动扇形齿轮31下落与第一主动扇形齿轮32啮合，第二从动扇形齿轮41右移与第一扇形齿421及第二扇形齿422之间的卡齿缺失部分位置对应，驱动件5在第二区间角转动，单独控制左右摆风组件1。

驱动件5继续顺时针旋转直至转动至第二区间角切换至第三区间角时，电磁离合器77通电，转轴71通过离合皮带76随着驱动件5的输出端转动，带动第一离合杆72的第一连接端从滑槽711的顶部向底部滑动，使第一离合端抬起第一从动扇形齿轮31，与第一主动扇形齿轮32脱离，第一从动扇形齿轮31在第一复位弹簧的作用下回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，第二离合杆74的第二连接端随转轴71顺时针摆动，第二离合端拉动第二从动扇形齿轮41左移；当驱动件5的输出端转过第二区间角继续沿顺时针旋转至第三区间角中的中位时，电磁离合器77断电，离合皮带76不再随驱动件5的输出端运动，转轴71在第三复位弹簧的作用下回复至使初始位置，使第一从动扇形齿轮31下落与第一主动扇形齿轮32的卡齿缺失部分位置对应，第二从动扇形齿轮41右移与第二扇形齿422啮合，驱动件5在第三区间角转动，单独控制上下摆风组件2。

需要说明的是，不论驱动件5的输出端位于哪一区间角内，当需要从一种模式切换至另一模式时，只要使第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32脱离后，回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，第二从动扇形齿轮41与第二主动扇形齿轮42脱离后，回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应的位置，然后离合组件7使第一从动扇形齿轮31与第一主动扇形齿轮32啮合，和/或第二从动扇形齿轮41与第二主动扇形齿轮42啮合即可。

在一些可选的实施例中，上述第一传动组件43包括第一锥形齿轮431和第二锥形齿轮432，第一锥形齿轮431连接在上述驱动件5的输出端；第二锥形齿轮432与上述第一锥形齿轮431垂直设置并啮合，上述第二主动扇形齿轮42与上述第二锥形齿轮432连接。

可以理解，设置第一锥形齿轮431和第二锥形齿轮432的目的是，改变驱动件5输出端的传动方向。

由于上下摆风组件2和左右摆风组件1的扇叶运动方向是相互垂直的，因此，在其他实施例中，若第二主动扇形齿轮42直接连接在驱动件5的输出端上，则第一主动扇形齿轮32需要通过传动组件来改变传动方向，以实现通过一个驱动件5来控制两组不同摆动方向的扇叶控制。

在一些可选的实施例中，上述第二从动扇形齿轮41通过第二传动组件44与上述上下摆风组件2连接，上述第二传动组件44包括第一传动齿轮441和第二传动齿轮442，第一传动齿轮441与上述第二从动扇形齿轮41连接；第二传动齿轮442与上述第一传动齿轮441通过传动链条443连接。

在本例中，上下摆风组件2位于左右摆风组件1的正前方，这样可以使上下摆风组件2和左右摆风组件1共用一个空调出风口，不仅可以减少空调出风口的数量，降低出风口系统的空间占用率，同时当左右摆风组件1和上下摆风组件2一起工作时，可以使风向更加均匀，提高驾乘人员的舒适性。

因此，第二从动扇形齿轮41通过第二传动组件44来连接上下摆风组件。这里可以通过调节传动链条443的长短来调节上下摆风组件2和左右摆风组件1之间的间隔距离。

当然，在其他实施例中，左右摆风组件1和上下摆风组件2可以分别位于不同的出风口处。或左右摆风组件1位于上下摆风组件2的正前方。

在一些可选的实施例中，上述上下摆风组件2包括多个间隔设置的水平扇叶21，每个上述水平扇叶21均转动连接于第二连杆23，上述第二连杆23与上述第二从动扇形齿轮41连接。

具体的，在本例中，多个水平扇叶21水平等间距转动连接在第二框体22内，所有水平扇叶21均连接在第二连杆23上，第二从动扇形齿轮41与任意一个水平扇叶21的转轴固定连接。当驱动件5的输出端在第一区间角或第三区间角内左右转动时，第二从动扇形齿轮41带动所有水平扇叶21在上极限角和下极限角范围内摆动。

在一些可选的实施例中，上述系统还包括壳体6，驱动件5的输出端穿过壳体6并与壳体6转动连接，第一锥形齿轮431位于壳体6内，第二锥形齿轮432的转轴穿过壳体6，上述第一锥形齿轮431和上述第二锥形齿轮432在上述壳体6内啮合转动。

设置壳体6的目的是保护第一传动组件43，并限制第一锥形齿轮431和第二锥形齿轮432的啮合，防止啮合失效而传动失效。

第二方面，本申请还提供一种车辆，包括上述的单电机出风口系统。

可以理解，在车辆上设置上述电动出风口系统，从而可以通过控制驱动件5的转动角度，实现对左右摆风组件1和上下摆风组件2的三种摆风模式的控制。

本申请实施例的工作原理为：如图7所示，当驱动件5的输出端在第一区间角转动时，第一主动扇形齿轮32的第一驱动区间321和上述第一从动扇形齿轮31啮合，上述第二主动扇形齿轮42与第二从动扇形齿轮41的第一扇形齿421啮合，此时当驱动件5在第一区间角范围内顺时针或逆时针转动时，竖直扇叶11在左极限角和右极限角之间转动，水平扇叶21在上极限角和下极限角之间转动，实现模式一的控制，即左右摆风组件1和上下摆风组件2可以同时摆动。

如图8所示，当驱动件5的输出端转过第一区间角切换至第二区间角时，电磁离合器77通电，此时如图9所示，转轴71通过离合皮带76随着驱动件5的输出端转动，带动第一离合杆72的第一连接端从滑槽711的顶部向底部滑动，使第一离合端抬起第一从动扇形齿轮31，与第一主动扇形齿轮32脱离，第一从动扇形齿轮31在第一复位弹簧的作用下回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，第二离合杆74的第二连接端随转轴71顺时针摆动，第二离合端拉动第二从动扇形齿轮41左移与第二主动扇形齿轮42脱离，第二从动扇形齿轮41在第二复位弹簧的作用下回复到与上下摆风组件2摆动角度中位对应的位置。驱动件5的输出端继续顺时针转动至第二区间角的中位，此时电磁离合器77断电，离合皮带76不再随驱动件5的输出端运动，转轴71在第三复位弹簧的作用下回复至使初始位置，使第一从动扇形齿轮31下落与第一主动扇形齿轮32啮合，第二从动扇形齿轮41右移与第一扇形齿421及第二扇形齿422之间的卡齿缺失部分位置对应，驱动件5在第二区间角转动，实现模式二的控制，即上下摆风组件2不摆动，而左右摆风组件1摆动。

如图10所示，驱动件5的输出端继续沿顺时针方向转过第二区间角切换至第三区间角时，电磁离合器77通电，此时如图11所示，转轴71通过离合皮带76随着驱动件5的输出端转动，带动第一离合杆72的第一连接端从滑槽711的顶部向底部滑动，使第一离合端抬起第一从动扇形齿轮31，与第一主动扇形齿轮32脱离，第一从动扇形齿轮31在第一复位弹簧的作用下回复到与左右摆风组件1摆动角度中位对应的位置，第二离合杆74的第二连接端随转轴71顺时针摆动，第二离合端拉动第二从动扇形齿轮41左移；当驱动件5的输出端转过第二区间角继续沿顺时针旋转至第三区间角中的中位时，电磁离合器77断电，离合皮带76不再随驱动件5的输出端运动，转轴71在第三复位弹簧的作用下回复至使初始位置，使第一从动扇形齿轮31下落与第一主动扇形齿轮32的卡齿缺失部分位置对应，第二从动扇形齿轮41右移与第二扇形齿422啮合，驱动件5在第三区间角转动，单独控制上下摆风组件2。

本发明的一种单电机出风口系统及车辆，通过设置一个驱动件，控制离合组件和左右摆风组件、上下摆风组件，从而减少电机的使用，降低成本且便于维修；通过将第一传动机构设置为两个扇形齿轮的啮合，且第一主动扇形齿轮的弧度大于第一从动扇形齿轮的弧度，并使第一从动扇形齿轮可以在第一驱动区间和第二驱动区间啮合，及利用离合组件使第一主动扇形齿轮可以与第一从动扇形齿轮脱离及啮合，从而实现对左右摆风组件的三种模式的控制；通过设置第一复位弹簧，可以使第一从动扇形齿轮在与第一主动扇形齿轮脱离后可以回弹到设定位置，从而当离合组件使第一从动扇形齿轮回到与第一主动扇形齿轮平行的位置时，可以重新与第一主动扇形齿轮啮合；通过将第二传动机构设置为两个扇形齿轮，且第二主动扇形齿包括周向间隔设置的第一扇形齿和第二扇形齿，从而通过第二从动扇形齿轮分别与第一扇形齿和第二扇形齿啮合及位于第一扇形齿和第二扇形齿之间时，实现三种不同模式的控制；通过设置第二复位弹簧，可以使第二从动扇形齿轮在与第二主动扇形齿轮脱离时，可以回弹到设定位置，从而可以重新与第一扇形齿和第二扇形齿啮合；通过设置电磁离合器，利用通电和断电的不同状态，控制转轴与驱动件输出端之间的传动；通过设置第一离合杆和第二离合杆，利用杠杆作用将第一从动扇形齿轮与第一主动扇形齿轮脱离或啮合，第二从动扇形齿轮与第二主动扇形齿轮脱离或啮合；通过设置第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，从而改变驱动件输出端的转动方向；通过将上下摆风组件和左右摆风组件共用一个空调出风口，不仅可以减少空调出风口的数量，降低出风口系统的空间占用率，同时当左右摆风组件和上下摆风组件一起工作时，可以使风向更加均匀，提高驾乘人员的舒适性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种单电机出风口系统，其特征在于，包括：

左右摆风组件(1)；

上下摆风组件(2)；

驱动件(5)，其输出端连接有用于驱动所述左右摆风组件(1)的第一传动机构(3)和用于驱动上下摆风组件(2)的第二传动机构(4)，所述驱动件(5)的输出端还设有离合组件(7)，所述离合组件(7)与所述第一传动机构(3)和第二传动机构(4)均连接，当所述驱动件(5)的输出端在第一区间角转动时，所述第一传动机构(3)驱动所述左右摆风组件(1)转动，所述第二传动机构(4)驱动所述上下摆风组件(2)转动；当所述驱动件(5)的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，所述离合组件(7)先使所述第二传动机构(4)和第一传动机构(3)均断开传动，当所述驱动件(5)切换至第二区间角的中位时，所述离合组件(7)使第一传动机构(3)重新结合单独驱动所述左右摆风组件(1)转动；当所述驱动件(5)的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，所述离合组件(7)使所述第一传动机构(3)断开传动，当所述驱动件(5)切换至第三区间角的中位时，所述离合组件(7)使第二传动机构(4)重新结合单独驱动所述上下摆风组件(2)转动。

2.如权利要求1所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第一传动机构(3)包括：

第一从动扇形齿轮(31)，其与所述左右摆风组件(1)连接；

第一主动扇形齿轮(32)，其扇形弧度大于所述第一从动扇形齿轮(31)的弧度，且与所述驱动件(5)的输出端连接，所述第一主动扇形齿轮(32)包括第一驱动区间(321)及第二驱动区间(322)；

当所述驱动件(5)的输出端在第一区间角转动时，所述第一主动扇形齿轮(32)的第一驱动区间(321)和所述第一从动扇形齿轮(31)啮合；当所述驱动件(5)的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，所述离合组件(7)使所述第一主动扇形齿轮(32)与第一从动扇形齿轮(31)脱离；当所述驱动件(5)切换至第二区间角的中位时，所述离合组件(7)使所述第一主动扇形齿轮(32)的第二驱动区间(322)和所述第一从动扇形齿轮(31)啮合；当所述驱动件(5)的输出端从第二区间角切换至第三区间角转动时，所述离合组件(7)使所述第一主动扇形齿轮(32)与所述第一从动扇形齿轮(31)脱离。

3.如权利要求2所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第一从动扇形齿轮(31)上设有第一复位弹簧，用于提供所述第一从动扇形齿轮(31)与所述第一主动扇形齿轮(32)脱离后，回复到与所述左右摆风组件(1)摆动角度中位对应位置的回弹力。

4.如权利要求3所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第二传动机构(4)包括：

第二从动扇形齿轮(41)，其与所述上下摆风组件(2)连接；

第二主动扇形齿轮(42)，其通过第一传动组件(43)与所述驱动件(5)的输出端连接，所述第二主动扇形齿轮(42)包括周向间隔设置的第一扇形齿(421)及第二扇形齿(422)；

当所述驱动件(5)的输出端在第一区间角转动时，所述第二主动扇形齿轮(42)的第一扇形齿(421)和所述第二从动扇形齿轮(41)啮合；当所述驱动件(5)的输出端从第一区间角切换至第二区间角转动时，所述离合组件(7)使所述第二主动扇形齿轮(42)与所述第二从动扇形齿轮(41)脱离；当所述驱动件(5)的输出端转动至第三区间角的中位时，所述离合组件(7)使所述第二主动扇形齿轮(42)的第二扇形齿(422)与所述第二从动扇形齿轮(41)啮合。

5.如权利要求4所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第二从动扇形齿轮(41)上设有第二复位弹簧，用于提供所述第二从动扇形齿轮(41)与所述第二主动扇形齿轮(42)脱离后，回复到与上下摆风组件(2)摆动角度中位对应位置的回弹力。

6.如权利要求5所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述离合组件(7)包括：

转轴(71)，其侧壁沿轴向设有设定长度的螺旋状滑槽(711)；

第一离合杆(72)，其包括第一连接端与第一离合端，所述第一连接端与所述滑槽(711)滑动连接，所述第一离合端与所述第一从动扇形齿轮(31)转动连接，所述第一离合杆(72)的中部可绕第一支撑件(73)为轴转动；

第二离合杆(74)，其包括第二连接端与第二离合端，所述第二连接端与所述转轴(71)连接，所述第二离合端与所述第二从动扇形齿轮(41)转动连接，所述第二离合杆(74)的中部可绕第二支撑件(75)转动；

离合皮带(76)，其套设在所述驱动件(5)的输出端和所述转轴(71)上；

电磁离合器(77)，其设于所述离合皮带(76)和所述驱动件(5)的输出端之间，所述电磁离合器(77)上设有伸缩缝，用于当所述电磁离合器(77)通电后关闭所述伸缩缝以夹持所述驱动件(5)的输出端，并通过所述离合皮带(76)带动所述转轴(71)转动，使所述第一离合杆(72)沿所述第一支撑件(73)转动，将所述第一从动扇形齿轮(31)与所述第一主动扇形齿轮(32)脱离，所述第二离合杆(74)沿所述第二支撑件(75)转动，将所述第二从动扇形齿轮(41)与所述第二主动扇形齿轮(42)脱离；当所述电磁离合器(77)断电后打开所述伸缩缝以松开所述驱动件(5)的输出端，所述第一离合杆(72)沿所述第一支撑件(73)转动，将所述第一从动扇形齿轮(31)与所述第一主动扇形齿轮(32)啮合，所述第二离合杆(74)沿所述第二支撑件(75)转动，将所述第二从动扇形齿轮(41)与所述第二主动扇形齿轮(42)啮合。

7.如权利要求6所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述转轴(71)上还设有第三复位弹簧，用于提供所述转轴(71)与所述驱动件(5)的输出端脱离后，回复到使所述第一从动扇形齿轮(31)与所述第一主动扇形齿轮(32)啮合，和/或所述第二从动扇形齿轮(41)与所述第二主动扇形齿轮(42)啮合位置的回弹力。

8.如权利要求4所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第一传动组件(43)包括：

第一锥形齿轮(431)，其连接于所述驱动件(5)的输出端；

第二锥形齿轮(432)，其与所述第一锥形齿轮(431)垂直设置并啮合，所述第二主动扇形齿轮(42)与所述第二锥形齿轮(432)连接。

9.如权利要求4所述的单电机出风口系统，其特征在于，所述第二从动扇形齿轮(41)通过第二传动组件(44)与所述上下摆风组件(2)连接，所述第二传动组件(44)包括：

第一传动齿轮(441)，其与所述第二从动扇形齿轮(41)连接；

第二传动齿轮(442)，其与所述第一传动齿轮(441)通过传动链条(443)连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的单电机出风口系统。