一种用于车辆的空调出风口控制系统以及用于车辆的空调的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的空调出风口的控制系统，以及具有该控制系统的用于车辆的空调。

背景技术：

用于车辆的空调出风口通常具有三种调解功能，横向风向、纵向风向和风门开度大小，分别通过横向叶片、纵向叶片和风门来调节。在以往老式的车辆空调出风口中，通常只有风门是通过电子调解的，而横向叶片和纵向叶片均通过手动调解，更有甚者三者均通过手动调解。然而随着操作自动化的发展，三种功能均通过电子操作是汽车零部件的发展趋势。

然而在现有技术中，通过采用三个电机来分别控制横向叶片、纵向叶片和风门。这种设置导致零配件成本较高。

在申请号为201910645863.7的实用新型专利中，提出了一种通过一个电机来控制横向叶片、纵向叶片和风门的空调出风口控制系统。该系统通过一种离合结构实现了通过一个电机可选择地分别控制三种功能。

然而，如图1所示，在专利201910645863.7所提出的系统中，拨杆41’在滑道中滑动时会与滑道壁产生碰撞，并且拨杆41’在行经方向上的切线和接触拨杆41’的滑道壁之间形成夹角，在滑道的端部，例如a点处，由于夹角过大，一般夹角范围在30.7°至39.1°之间，从而使拨杆41’的摩擦力过大，导致拨杆在进入离合器时或在转向时会存在卡顿、停滞或丢步的风险。同理，当拨杆41’在滑入凹槽12’和缺口14’时也存在同样的风险。

本实用新型旨在解决这个缺陷，从而减小或避免控制系统卡顿、停滞或丢步的风险。

技术实现要素：

为此目的，本实用新型提供了一种用于车辆的空调出风口控制系统，其包括：

电机；

圆盘，圆盘上具有第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽，第一滑槽中设置有第一滑块，其用于连接空调出风口的横向叶片，第一滑槽和第一滑块构成第一离合器，第二滑槽中设置有第二滑块，其用于连接空调出风口的纵向叶片，第二滑槽和第二滑块构成第二离合器，第三滑槽中设置有第三滑块，其用于连接空调出风口的风门，第三滑槽和第三滑块构成第三离合器；

电机的啮合元件，其与电机连接，用于分别与第一离合器、第二离合器和第三离合器啮合。

当电机的啮合元件与第一离合器啮合时，电机调节空调出风口的横向叶片，

当电机的啮合元件与第二离合器啮合时，电机调节空调出风口的纵向叶片，

当电机的啮合元件与第三离合器啮合时，电机调节空调出风口的风门开度大小。

其中，啮合元件在行经方向上的切线和接触啮合元件的滑道壁界定了夹角，夹角随着啮合元件在滑道中的不同位置而变化，当啮合元件处于滑道的端部时，夹角的大小在23.5°至31.7°之间。在优化后的滑道中，夹角的大小比优化前更小，减小了啮合元件作用在滑道壁上的正压力，从而减小了啮合元件在行进过程中的摩擦力，避免了卡顿、停滞或丢步的可能。

其中，第一滑块上设置有第一滑道，第二滑块上设置有第二滑道，第三滑块上设置有第三滑道，啮合元件分别在所述第一滑道、第二滑道和第三滑道中滑动。

进一步，第一滑道、第二滑道和第三滑道分别为异形滑道。

其中，所述第一滑道中设置有第一挡块，所述第二滑道中设置有第二挡块，所述第三滑道中设置有第三挡块。

进一步，第一挡块、第二挡块和第三挡块分别为异形件。

其中，第一滑道中设置有第一凹槽，第二滑道中设置有第二凹槽，第三滑道中设置有第三凹槽。

进一步，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽均具有一定深度，能够完全容纳啮合元件，从而保证啮合元件与离合器之间的稳定连接，防止中途意外脱离导致解除啮合。

进一步，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽是具有一定深度的方形凹槽，使啮合元件具有一段直线行程，从而能够更稳定地容纳啮合元件。

进一步，第一滑道分为第一上滑道和第一下滑道，第二滑道分为第二上滑道和第二下滑道，第三滑道分为第三上滑道和第三下滑道，当啮合元件从第一上滑道滑入第一凹槽、从第二上滑道滑入第二凹槽或从第三上滑道滑入第三凹槽时，啮合元件沿切线进入，因此夹角的大小为0。

其中，第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽均匀地分布在圆盘上靠近边缘处，并且穿透圆盘。第一离合器、第二离合器和第三离合器的结构相同。

进一步，电机的啮合元件是拨杆的形式，拨杆的一端与电机连接，另一端分别拨动第一滑块在第一滑槽中滑动，第二滑块在第二滑槽中滑动，以及第三滑块在第三滑槽中滑动，从而实现分别调节横向叶片、纵向叶片和风门。

进一步，第一挡块上设置有第一缺口，第二挡块上设置有第二缺口，第三挡块上设置有第三缺口。其中第一缺口、第二缺口和第三缺口均具有一定深度，足以完全容纳拨杆，以便拨杆能卡在上述缺口中，从而与滑块保持相对固定，带动滑块反向滑动。

进一步，第一缺口、第二缺口和第三缺口是具有一定深度的方形缺口，使啮合元件具有一段直线行程，从而能够更稳定地容纳啮合元件。

进一步，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽分别朝向第一缺口、第二缺口和第三缺口设置，由于凹槽的深度及方向，使凹槽在啮合元件脱离的过程中具有导向作用，从而保证啮合元件能够准确地从凹槽滑入缺口中，防止撞击挡块的其他部分或意外滑出滑道。

进一步，当所述啮合元件滑入第一缺口、第二缺口或第三缺口时，夹角的大小在13.02°至40.13°之间。

进一步，第一挡块上设置有第一钩状部分，第二挡块上设置有第二钩状部分，第三挡块上设置有第三钩状部分，能够使啮合元件与挡块配合时更稳定，防止中途意外脱离导致解除啮合，同时防止在啮合元件仅仅通过滑道时意外撞入缺口中。

进一步，第一滑块上设置有至少一个第一可变形槽，第二滑块上设置有至少一个第二可变形槽，第三滑块上设置有至少一个第三可变形槽。滑块和圆盘在加工过程中会存在一定的加工误差，加工误差会导致滑块与圆盘在安装时过紧从而阻碍滑块相对于圆盘的滑动，而可变形槽的设置能够避免这种装配过紧。

本实用新型还提出一种用于车辆的空调，其包括出风口、纵向叶片、横向叶片、风门和上述空调出风口控制系统。

本实用新型提出的这种用于车辆的空调出风口控制系统，优化了滑道的结构设计，减小了啮合元件在滑道中滑动时的摩擦力，从而降低或避免了控制系统卡顿、停滞或丢步的风险。同时还滑块的结构，避免了由于加工误差导致的过紧装配。

附图说明

应理解，本实用新型的所有特征、可选方案和/或实施例都可以根据不同组合来关联，只要其不是不相容或彼此排斥即可。

参考下文的附图，从以下对作为非限制性实例列出的本实用新型实施例的描述，本实用新型的其它特征和优点将显而易见。

-图1示出了现有技术中第一滑块的细节图。

-图2示出了根据本实用新型的一个实施例的用于车辆的空调出风口的控制系统的总体示意图；

-图3示出了图2中的第一滑块的细节图；

-图4示出了啮合元件在行经方向上的切线与接触啮合元件的滑道壁之间的夹角。

具体实施方式

应理解，附图不一定是按比例绘制的，而是显示了阐释本实用新型基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。例如，包括特定尺寸、方向、位置和形状在内的在此公开的本实用新型的具体设计特征，在某种程度上是由特定的预期目的和使用环境决定的。

通过参照实施例及附图对本实用新型进行说明。在各图中，相同标号用于表示相同或相似项。

图2示例性地示出了根据本实用新型的一个实施例提出的一种用于车辆的空调出风口的控制系统。

从图2中可见，控制系统包括一个电机4和圆盘5。其中，在靠近圆盘5的边缘处均匀地分布着第一滑槽51、第二滑槽52和第三滑槽53，每个滑槽分别穿透圆盘5。其中，第一滑槽51中设置有与横向叶片连接的第一滑块1，第二滑槽52中设置有与纵向叶片连接的第二滑块2，第三滑槽53中设置有与风门连接的第三滑块3，每个滑块分别能够在各自的滑槽中顺时针或逆时针滑动，以便分别带动横向叶片、纵向叶片和风门运作。

其中，第一滑槽51和第一滑块1构成了第一离合器，第二滑槽52和第二滑块2构成了第二离合器，第三滑槽53和第三滑块3构成了第三离合器。

电机4具有啮合元件，在该实施例中，啮合元件为拨杆41的形式，拨杆41的一端与电机4连接，另一端能够分别与第一滑块1、第二滑块2和第三滑块3啮合。拨杆41由电机驱动能够顺时针或逆时针转动，从而带动各个滑块在各自的滑槽中滑动，以便分别控制横向叶片、纵向叶片和风门。

由于每个离合器的结构和工作原理相同，下面以第一离合器为例进行具体描述。

图3示出了第一离合器中的第一滑块1的细节图。

第一滑块1上设置有第一滑道11，第一滑道11为阴式浮雕状的异形滑道，拨杆41能够在其中滑动并能够从第一滑道11的两端中的任一端中滑入或滑出。

第一滑道11中进一步设置有第一凹槽12，第一凹槽12具有一定深度，能够完全容纳拨杆41。优选地，第一凹槽12为方形凹槽。当拨杆41逆时针转动时，拨杆41能够稳定地卡在第一凹槽12中，从而保持与第一滑块1的相对固定，以便带动第一滑块1在的第一滑槽51中逆时针滑动。

第一滑道11中进一步还设置有第一挡块13，其以岛状独立地设置在第一滑道11中，将第一滑道11分为第一上滑道111和第一下滑道112。其中，第一挡块13是异形件，其上设置有第一缺口14。优选地，第一缺口14为方形缺口。当拨杆41顺时针转动时，拨杆41能够卡在第一缺口14中，从而保持与第一滑块1的相对固定，以便带动第一滑块1在第一滑槽51中顺时针滑动。

拨杆41通过电机的驱动力在第一滑道11中滑动时，会触碰到第一滑道11的滑道壁。如图4所示，由于拨杆41的行进路线为曲线，滑道壁为曲面，因此，行进方向的切线与滑道壁的切线之间形成了夹角θ。在拨杆41的滑动过程中，夹角θ不断变化。由于夹角θ的存在，电机的驱动力会对滑道壁产生压力分量，随之产生摩擦力。当夹角θ越大时，摩擦力越大，从而阻碍拨杆41在第一滑道11中的滑动。当摩擦力达到一定值，即夹角θ达到一定大小时，拨杆41将发生卡顿、停滞等现象，从而阻碍控制系统的正常工作。尤其是当拨杆41从两端中(在图3中用a端、b端表示)的任一端进入第一滑道11时，特别容易发生卡顿、停滞或丢步等现象，因此，如图3所示，本实用新型优化了第一滑道11两端的形状，减小了夹角θ的值，优选地，当拨杆41处于第一滑道11的端部时，夹角θ的范围在23.5°至31.7°之间。

下文将进一步阐述拨杆41在第一滑块1中的运动轨迹，以及啮合方式。

当拨杆41逆时针运动时，其从第一滑道11的a端进入第一滑道11。拨杆41经过第一上滑道111的过程中，第一滑块1相对于第一滑槽51保持静止，拨杆41相对于第一滑块1逆时针滑动。当拨杆41到达第一凹槽12后，拨杆41被完全容纳在第一凹槽12中，使拨杆41与第一滑块1保持相对固定，完成与第一离合器的啮合，从而拨杆41带动第一滑块1在第一滑槽51中逆时针滑动，从而带动横向叶片向一个方向运动。

从上述运动中可以看出，当拨杆41从第一上滑道1112进入第一凹槽12的过程中，夹角θ逐渐增大，即摩擦力逐渐增大，因此在此处也容易发生卡顿、停滞或丢步的现象。因此，本实用新型也优化了第一上滑道靠近第一凹槽处的形状，使拨杆41沿切线进入第一凹槽，即夹角θ最小为0。

当拨杆41从第一凹槽12开始逆时针运动时，解除了与第一离合器的啮合，第一滑块1相对于第一滑槽51保持静止，拨杆41相对于第一滑道11顺指针滑动。当拨杆41到达第一缺口14后，拨杆41相对于第一滑块1保持固定，重新与第一离合器啮合，从而带动第一滑块1在第一滑槽51中顺指针滑动，从而带动横向叶片向另一个方向运动。由于第一凹槽12是具有一定深度的方形凹槽并且朝向第一缺口14，在拨杆41从第一凹槽12中退出的过程中具有一定导向作用，使其向着第一缺口14的方向运动，避免了拨杆41撞击第一挡块的其他部分甚至通过第一上滑道111滑出第一滑道11。

从上述运动中可以看出，当拨杆41接触第一挡块13后滑入第一缺口14的过程中，夹角θ也逐渐增大，因此在此处也容易发生卡顿、停滞或丢步的现象。因此，本实用新型也优化了第一挡块的形状，使夹角θ的范围在13.02°至40.13°之间。

当拨杆41从第一缺口14开始逆时针运动时，再次解除与第一离合器之间的啮合，第一滑块1相对于第一滑槽51保持静止，拨杆41在第一下滑道112中逆时针滑动，直至从滑道11的b端滑出第一滑道11，从而离开第一离合器。拨杆继续逆时针转动，以便与进入第二离合器。

拨杆41还能够直接从第一滑块1中经过，不与其发生任何形式的啮合。当拨杆41顺指针转动，从b端进入第一滑道11，沿第一下滑道112滑动，直至从a端离开第一滑道11。在此过程中，第一滑块1始终与第一滑槽51保持静止，拨杆41相对于第一滑道11顺指针滑动，拨杆41始终没有与第一离合器啮合，而是从第二离合器直接经过第一离合器，从而进入第三离合器。

相反地，拨杆41也能从a端进入第一滑道11，并直接逆时针经由第一下滑道112滑动到达b端，以便从第三离合器直接经过第一离合器进入第二离合器。

作为变体，滑道和挡块的形状及结构不限于上述实施例中的设置。

作为变体，电机的啮合元件也可以是其他形式，以其他方式与离合器啮合或解除啮合。

本领域技术人员已知很多实施例和变体及改进。尤其是，应注意，除非明确提及，否则本实用新型的所有上述特征、可选方案和/或实施例都可以相互组合，只要它们不是不相容或彼此排斥即可。所有这些其它实施例、改变和修改都在所附权利要求的范围内。

上述实施例用作示例，不得将其理解为对实用新型范围的限制。在此基础上，本领域技术人员可以在当前申请书的保护范围内期望具有相同功能的其它实施例。