一种出风口结构及空调系统

技术领域

本发明涉及出风口设计技术领域，尤其涉及一种出风口结构及空调系统。

背景技术

空调、空气净化器以及香氛系统等设备在汽车、室内生活等场景中均有较广泛的应用，以空调设备为例，汽车装饰板是汽车内饰座舱重要的组件，可以提高整车内饰的品质感，汽车出风口是汽车内饰座舱重要的功能件，为驾乘人员提供舒适的乘坐环境，随着消费者对内饰座舱科技感、品质感以及多样化需求越来越高，装饰板、出风口等都衍生出了不同的设计方案，以提高内饰座舱的新颖、科技以及品质感。

但是，此类设备尤其是空调与空气净化器大部分采用的是传统叶片格栅式手动出风口，开口特征明显，较为传统，而传统的电动出风口的设计方案，电机控制风门、叶片格栅，出风口开口特征明显，缺少新颖感，科技感，且不使用时不封闭，会有灰尘和异物进入，导致使用体验变差、维护成本变高，存在诸多缺陷。

发明内容

本申请实施例通过提供了一种出风口结构及空调系统，本结构能够实现在未使用状态下出风口较好地封闭，在使用的过程中，控制开闭机构不同的展开状态，实现出风口的功能，有效地防止灰尘进入，提高使用体验的同时降低维护成本。

第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：

一种出风口结构，包括：壳体、旋转电机、轨道圆盘、连杆总成以及开闭机构，所述旋转电机与所述轨道圆盘旋转连接，所述轨道圆盘的端面与所述连杆总成的一端接触，所述连杆总成的另一端与开闭机构连接，所述旋转电机、轨道圆盘以及连杆总成均位于所述壳体内；所述壳体设置有开口，所述开闭机构可移动地嵌合在所述开口处，所述开闭机构设置有出气孔，所述出气孔的入口与出口均朝开口内设置；所述轨道圆盘上设置有凸起，在所述旋转电机带动所述轨道圆盘旋转过程中，所述连杆总成相对所述轨道圆盘移动，当所述连杆总成到达所述凸起处时，所述连杆总成顶起所述开闭机构移动，使得所述出气孔的出口朝向开口外。

优选地，所述开闭机构包括若干个分瓣结构板，每个分瓣结构板均包括封闭面以及设置有出气孔的出气面，所述出气面朝开口内设置，所述封闭面嵌合在所述开口处；所述连杆总成包括若干个连杆，所述连杆的数量与所述分瓣结构板的数量相等，每个分瓣结构板均连接有对应的连杆，每个连杆的一端均与所述轨道圆盘的端面接触；在所述旋转电机带动所述轨道圆盘旋转过程中，当其中一连杆到达凸起处时，该连杆顶起对应的分瓣结构板的出气面，使得所述出气面所在的出气孔的出口朝向开口外。

优选地，所述分瓣结构板至少包括四个面，其中至少三个面为所述出气面，至少一个面为所述封闭面。

优选地，所述分瓣结构板呈三棱锥形，三棱锥的三个侧面为所述出气面，底面为所述封闭面。

优选地，所述开闭机构包括四个分瓣结构板，所述连杆总成包括四个连杆，每个连杆的一端与对应的分瓣结构板连接，所述四个连杆的另一端均与所述轨道圆盘接触。

优选地，所述连杆包括连接机构以及设置在所述连接机构上的滚轮，所述连接机构的一端与所述分瓣结构板连接，所述连接机构的另一端通过所述滚轮与所述轨道圆盘滚动配合。

优选地，所述轨道圆盘包括轨道座以及位于所述轨道座上的轨道平台，所述旋转电机与所述轨道座旋转连接，所述连接机构的一端通过所述滚轮与所述轨道平台滚动配合；所述连杆还包括在所述连接机构的横向方向上凸起的轮轴，所述轮轴与所述连接机构固定连接，所述轨道座上设置有与所述轮轴相适配的轮轴轨道；在所述旋转电机带动所述轨道圆盘旋转过程中，所述连接机构通过所述滚轮相对所述轨道平台移动的同时，所述轮轴相对所述轮轴轨道移动，用于对所述连接机构进行移动固定。

优选地，所述轨道座的端面的中心部分与四周部分呈凸起，在所述中心部分与所述四周部分之间形成环形槽，所述轨道平台位于所述环形槽内；所述连接机构的两端均设置有轮轴，所述中心部分与四周部分均设置有与所述轮轴相适配的轮轴轨道。

优选地，所述壳体的开口为圆形、矩形、三角形或平行四边形。

第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：

一种空调系统，包括多媒体显示屏、主机、车身控制器以及前述第一方面任一项所述出风口结构，所述多媒体显示屏与所述主机连接，所述主机与所述车身控制器连接，所述车身控制器与所述出风口结构中的旋转电机连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种出风口结构，将开闭机构可移动地嵌合在开口处，开闭机构设置有出气孔，出气孔的入口与出口均朝开口内设置。轨道圆盘上设置有凸起，在旋转电机带动轨道圆盘旋转过程中，连杆总成相对轨道圆盘在移动，当连杆总成到达凸起处时，由于连杆总成位置发生变化，带动与连杆总成连接的开闭机构被顶起，使得开闭机构发生移动，原本朝开口内设置的出气孔移动向开口外，使得出气孔的出口朝向开口外，实现出风口的功能。因此，本结构通过在开闭机构上开孔，通过旋转电机带动轨道旋转，使得连杆总成顶起开闭机构，从而实现在未使用状态下出风口较好地封闭，在使用的过程中，控制开闭机构不同的展开状态，实现出风口的功能，有效地防止灰尘进入，提高使用体验、降低维护成本，同时提升了出风口结构的科技感、新颖感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例中去除壳体后的出风口结构示意图；

图2为本发明实施例中出风口整体结构的正面结构示意图；

图3为本发明实施例中出风口整体结构的背面结构示意图；

图4为本发明实施例中轨道圆盘的结构示意图；

图5为本发明实施例中分瓣结构板的结构示意图；

图6为本发明实施例中分瓣结构板被连杆顶起的结构示意图；

图7为本发明实施例中左侧分瓣结构板处于展开状态时的结构示意图；

图8为本发明实施例中右侧分瓣结构板处于展开状态时的结构示意图；

图9为本发明实施例中上侧分瓣结构板处于展开状态时的结构示意图；

图10为本发明实施例中下侧分瓣结构板处于展开状态时的结构示意图；

图11为本发明实施例中连杆总成的结构示意图；

图12为本发明实施例中轨道座以及轨道平台的结构示意图；

图13为本发明实施例中一种圆周起伏式轨道平台的示意图；

图14为本发明实施例中起伏式轨道总体示意及电机动作控制逻辑示意图；

图15为本发明实施例中空调系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供了一种出风口结构及空调系统，本结构能够实现在未使用状态下出风口较好地封闭，在使用的过程中，控制开闭机构不同的展开状态，实现出风口的功能，有效地防止灰尘进入，提高使用体验的同时降低维护成本。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种出风口结构，包括：壳体、旋转电机、轨道圆盘、连杆总成以及开闭机构，所述旋转电机与所述轨道圆盘旋转连接，所述轨道圆盘的端面与所述连杆总成的一端接触，所述连杆总成的另一端与开闭机构连接，所述旋转电机、轨道圆盘以及连杆总成均位于所述壳体内；所述壳体设置有开口，所述开闭机构可移动地嵌合在所述开口处，所述开闭机构设置有出气孔，所述出气孔的入口与出口均朝开口内设置；所述轨道圆盘上设置有凸起，在所述旋转电机带动所述轨道圆盘旋转过程中，所述连杆总成相对所述轨道圆盘移动，当所述连杆总成到达所述凸起处时，所述连杆总成顶起所述开闭机构移动，使得所述出气孔的出口朝向开口外。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

需要说明的是，本申请中的出风口结构可以适用于空调、空气净化器以及香氛系统等多种包含需设置出气口的设备中，为了便于对本方案的理解，下面以出风口结构应用到空调中为例，对结构进行详细说明。

第一方面，本实施例提供了一种出风口结构，如图1所示，包括：壳体(未示出)、旋转电机10、轨道圆盘20、连杆总成30以及开闭机构40，旋转电机10与轨道圆盘20旋转连接，轨道圆盘20的端面与连杆总成30的一端接触，连杆总成30的另一端与开闭机构40连接，旋转电机10、轨道圆盘20以及连杆总成30均位于壳体内。

壳体设置有开口，开闭机构40可移动地嵌合在开口处，开闭机构40设置有出气孔401，出气孔401的入口与出口均朝开口内设置。如图2所示，为出风口整体结构的正面结构示意图，40为开闭机构40，50为壳体，501为从壳体内引出的旋转电机线束。

具体地，如图3所示，为出风口结构的背面结构示意图，壳体50内还可以设置有用于固定旋转电机10的电机安装座结构70，用于对旋转电机10进行支撑固定。

如图4所示，为轨道圆盘20的结构示意图，轨道圆盘20上设置有凸起201，在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，连杆总成30相对轨道圆盘20在移动，当连杆总成30到达凸起201处时，连杆总成30将顶起开闭机构40移动，使得出气孔401的出口朝向开口外。

优选地，该凸起201结构的高度刚好能使得连杆总成30将出气孔401的出口完整顶向开口外。

在一种实施方式中，凸起201的形状可以是波浪形，在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，连杆总成30相对轨道圆盘20移动，使得连杆总成30逐渐靠近凸起201处，并从凸起201的低位位置移动到中间位置，再从中间位置到达高位位置；在中位位置时，此时开闭机构40的状态为部分展开，在高位位置时，开闭机构40的状态为完全展开；在连杆总成30到达凸起201最高处时，出气孔401的出口均完整朝向开口外。

当然，作为其他可选地实施例，凸起201的形状也可以是方形、塔尖形等等，本申请不作限定。

在一种实施方式中，开闭机构40可以包括若干个分瓣结构板60，如图5所示，每个分瓣结构板60均包括封闭面601以及设置有出气孔401的出气面602，出气面602朝开口内设置，封闭面601嵌合在壳体的开口处。连杆总成30包括若干个连杆，连杆的数量与分瓣结构板60的数量相等，每个分瓣结构板60均连接有对应的连杆，每个连杆的一端均与轨道圆盘20的端面接触。

需要说明的是，每个连杆的一端均与轨道圆盘20的端面接触，接触点之间的距离可以相等，也可以不相等。

在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，当其中一连杆到达凸起201处时，该连杆将顶起对应的分瓣结构板60的出气面602，使得出气面602所在的出气孔401的出口朝向开口外。可选地，如图6所示，连杆与分瓣结构板60之间可以形成合叶603，连杆通过合叶603顶起分瓣结构板60，其中，A状态为顶起前分瓣结构板的状态，B状态为顶起后翻板结构板的状态。

可选地，凸起201的个数可以多个，例如：凸起201的个数与分瓣结构板60的数量相等。另外，每个凸起201位置可以是等间隔设置，也可以是非间隔设置，本申请不作限定。

举例来说，轨道圆盘20上设置有一个凸起201，当其中一连杆到达凸起201处时，与该连杆连接的分瓣结构板60进行展开，其余分瓣结构板固定不动，在该连杆经过该凸起201后，该分瓣结构板60恢复为闭合状态，在下一个连杆靠近凸起201时，带动另一个分瓣结构板60展开。需要说明的是，分瓣结构板60的展开程度不同，可实现不同的出风量。

在另一种实施方式中，连杆总成30可以仅包括一个连杆，连杆的一端分别与每个分瓣结构板60连接，连杆的另一端与轨道圆盘20的端面接触。在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，当连杆到达凸起201处时，该连杆将顶起所有分瓣结构板的出气面602，使得出气面602所在的出气孔401的出口朝向开口外。

具体地，分瓣结构板60至少可以包括四个面，其中至少三个面为出气面602，至少一个面为封闭面601。

作为一种示例，如图5所示，分瓣结构板60呈三棱锥形，三棱锥的三个侧面为出气面602，底面为封闭面601。可选地，三个侧面的其中两个面设置有出气孔401的出口，一个面设置有出气孔401的入口(未示出)。

具体地，在连杆将分瓣结构板60顶起的过程中，分瓣结构板60可以转动预设角度，使得设置有出气孔401的出口的两个面朝向开口外。

其中，出气孔401的出口和入口的大小和形状可以是任意形式，例如出口和入口的形状为圆形、三角形、矩形或格栅形中一种或多种组合。除此之外，还可以是五边形、六边形、不规则形状等其他形状的一种或多种组合，本申请不作限定。

在其他实施例中，分瓣结构板60还可以包括五个面、六个面、七个面等等，本申请不作限定。

在一种实施方式中，开闭机构40包括四个分瓣结构板，连杆总成30包括四个连杆，每个连杆的一端与对应的分瓣结构板60连接，四个连杆的另一端均与轨道圆盘20接触。

具体地，四个分瓣结构板60可以分别为上侧分瓣结构板、下侧分瓣结构板、左侧分瓣结构板以及右侧分瓣结构板，通过旋转电机10旋转，带动轨道圆盘20旋转，轨道高低起伏，轨道圆盘20旋转过程中，连杆相对轨道在运动，连杆会从低位位置移动到凸起201处的中位位置、高位位置，从而带动连杆，进一步带动与连杆连接的合叶，实现分瓣结构板60的关闭、部分展开、完全展开。

如图7所示，在左侧分瓣结构板对应的连杆到达凸起201处时，实现左侧分瓣结构板展开，对右方进行吹风；如图8所示，在右侧分瓣结构板对应的连杆到达凸起201处时，实现右侧分瓣结构板展开，对左方进行吹风；如图9所示，在上侧分瓣结构板对应的连杆到达凸起201处时，实现上侧分瓣结构板展开，对下方进行吹风；如图10所示，在下侧分瓣结构板对应的连杆到达凸起201处时，实现下侧分瓣结构板展开，对上方进行吹风。从而实现各个吹风角度(左、右、上、下)，以及吹风风量大小的调节。

需要说明的是，壳体50的开口可以为圆形、矩形、三角形或平行四边形。壳体50的开口形状与封闭面601的形状契合。

在其他实施方式中，开闭机构40还可以包括两个、三个、五个、六个或八个分瓣结构板60，等等，本申请不作限定。

举例来说，当壳体50的开口形状为正三角形时，开闭机构40包括三个等分的分瓣结构板60；当壳体50的开口形状为矩形时，开闭机构40包括两个等分的分瓣结构板60；当壳体50的开口形状为圆形时，开闭结构包括五个、六个或八个等分的分瓣结构板60；当壳体50的开口形状为平行四边形时，开闭结构包括四个等分的分瓣结构板60。

在一种实施方式中，如图11所示，连杆可以包括连接机构301以及设置在连接机构301上的滚轮302，连接机构301的一端与分瓣结构板60连接，连接机构301的另一端通过滚轮302与轨道圆盘20滚动配合，在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，滚轮302在轨道圆盘20上滚动。

具体来说，右侧分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302处于中间位置或高位位置，其余分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302均处于低位位置，滚轮302处于轨道不同的中间位置时，右侧分瓣结构板展开程度不同，可实现不同的出风量，从而实现向左吹风及风量调节。

左侧分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302处于中间位置或高位位置，其余分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302均处于低位位置，滚轮302处于轨道不同的中间位置时，左侧分瓣结构板展开程度不同，可实现不同的出风量，从而实现向右吹风及风量调节。

下侧分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302处于中间位置或高位位置，其余分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302均处于低位位置，滚轮302处于轨道不同的中间位置时，下侧分瓣结构板展开程度不同，可实现不同的出风量，从而实现向上吹风及风量调节。

上侧分瓣结构板对应的连杆上的滚轮302处于中间位置或高位位置，其余分瓣结构板对应的连杆的滚轮302均处于低位位置，滚轮302处于轨道不同的中间位置时，上侧分瓣结构板展开程度不同，可实现不同的出风量，从而实现向下吹风及风量调节。

当旋转电机10持续旋转时，即可实现自动扫风功能。

在具体实施例中，如图12所示，轨道圆盘20包括轨道座202以及位于轨道座202上的轨道平台203，旋转电机10与轨道座202旋转连接，连接机构301的一端通过滚轮302与轨道平台203滚动配合。如图11所示，连杆还包括在连接机构301的横向方向上凸起的轮轴303，轮轴303与连接机构301固定连接，轨道座202上设置有与轮轴303相适配的轮轴轨道。

在旋转电机10带动轨道圆盘20旋转过程中，连接机构301通过滚轮302在轨道平台203上移动的同时，轮轴303在轮轴轨道上移动，用于对连接机构301进行移动固定。

作为一种实施方式，如图12所示，轨道座202的端面的中心部分与四周部分呈凸起，在中心部分与四周部分之间形成环形槽2020，轨道平台203位于环形槽2020内，如图13所示，为位于环形槽2020内的一种圆周起伏式轨道平台的示意图。

其中，如图11所示，连接机构301的两端均设置有轮轴303，中心部分与四周部分均设置有与轮轴303相适配的轮轴轨道3031，即如图12所示。具体来说，轮轴轨道3031与轨道平台203的高度对应，即轨道平台203的凸起201处对应的轮轴轨道3031也呈相同高度的凸起，轮轴轨道3031为环形槽结构。

下面以开闭机构包括四个分瓣结构板为例，对本申请中的分瓣机构板的展开控制逻辑进行详细说明。如图14所示，假设轨道平台包含非凸起处的平直段1、平直段2、平直段3和凸起处的曲线段，平直段对应有最低点01、最低点02、最低点03、最低点04，曲线段对应有最高点。连杆总成包括连杆1、连杆2、连杆3以及连杆4，连杆1与左侧分瓣结构板连接，连杆2与右侧分瓣结构板连接，连杆3与上侧分瓣结构板连接，连杆4与下侧分瓣结构板连接。

连杆所处位置与对应的分瓣结构板的状态的关系，如下述表1所示：

表1

当连杆1的初始状态处于最低点04处，此时左侧分瓣结构板保持关闭，旋转电机带动轨道平台旋转，在连杆1移动到最高点处时，左侧分瓣结构板完全展开，接着，连杆1又移动到最低点01处，左侧分瓣结构板关闭，连杆1移动到最低点02处，左侧分瓣结构板保持关闭，连杆1移动到最低点03处，左侧分瓣结构板保持关闭，直至进入下一个循环。

连杆2的初始状态处于最低点03处，此时右侧分瓣结构板保持关闭，旋转电机带动轨道平台旋转，在连杆1移动到最高点处时，连杆2移动到最低点04处，右侧分瓣结构板保持关闭，连杆2移动到最高处时，右侧分瓣结构板完全展开，接着，连杆2移动到最低点01处，右侧分瓣结构板关闭，连杆2移动到最低点02处，右侧分瓣结构板保持关闭，直至进入下一个循环。连杆3以及连杆4与连杆1和连杆2的逻辑相同。

综上所述，通过本发明实施例提供的一种出风口结构，该结构打破传统的结构设计方案，通过在分瓣结构上开孔，旋转电机带动圆周起伏式轨道旋转，控制分瓣结构板不同的展开状态，实现出风口的功能，结构形式新颖，且可结合车载控制系统实现智能控制，可提高内饰座舱设计的新颖感，科技感，且封闭性好，可以防止灰尘和异物进入。有很好的遮蔽性和美观性，与内饰简约化、智能科技化的趋势融合较好，极大地提高了整车和内饰新颖感提高产品竞争力。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供的一种空调系统，具体来讲，如图15所示，包括多媒体显示屏80、主机90、车身控制器100(Body Control Module，BCM)以及前述第一方面中任一项出风口结构，多媒体显示屏80与主机90连接，主机90与车身控制器100连接，车身控制器100与出风口结构中的旋转电机10连接。

如图15所示，多媒体显示屏80可以包含多种控制模式按键，例如：模式一：向左吹风，风量调节；模式二：向右吹风，风量调节；模式三：向上吹风，风量调节；模式四：向下吹风，风量调节；模式五：自动扫风。

当多媒体显示屏80接收到按键信号时，将信号通过主机90发送给车身控制器100，车身控制器100控制旋转电机10的开启和关闭。

具体来说，当车身控制器100接收到模式一信号时，车身控制器100控制旋转电机10动作，直到右侧分瓣结构板打开后，旋转电机10停止动作；当车身控制器100接收到模式二信号时，车身控制器100控制旋转电机10动作，直到左侧分瓣结构板打开后，旋转电机10停止动作；当车身控制器100接收到模式三信号时，车身控制器100控制旋转电机10动作，直到下侧分瓣结构板打开后，旋转电机10停止动作；当车身控制器100接收到模式四信号时，车身控制器100控制旋转电机10动作，直到上侧分瓣结构板打开后，旋转电机10停止动作；当车身控制器接收到模式五信号时，车身控制器100控制旋转电机10持续动作。

本申请提供的一种空调系统，其实现原理及产生的技术效果和前述出风口结构实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述出风口结构实施例中相应内容。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的模块。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令模块的制造品，该指令模块实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。