本发明涉及空调,尤其涉及一种面板传动机构及空调。
背景技术:
1、在现代家居环境中,空调作为调节室内温度的重要设备,其性能与用户体验直接关系到消费者的满意度。随着科技的进步和人们对生活品质要求的提高,空调的设计越来越趋向于智能化、人性化和高效化。其中,防止冷风直吹人体成为空调设计中的一个重要考虑因素,特别是对于老人、儿童及体弱者,冷风直吹容易引发身体不适。
2、现有技术中,为解决冷风直吹问题,空调制造商普遍在空调正面设计有面板传动机构。这些面板通过改变气流的出风方向,实现气流的水平或分散出风,从而有效避免冷风直接吹向人体。然而,现有的面板传动机构多采用升降结构,这种设计虽然在一定程度上达到了防直吹的效果,但升降结构需要占用空调内部较大的空间,叠加现有的风轮功率小,为了增大空调的出风量,需要采用体积更大的大功率风机,从而进一步降低空调内部能够安装面板传动机构的空间。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术所述的至少一个缺陷,本发明提供一种面板传动机构及空调,其可解决现有技术的升降结构占用空调内部空间大,以及空调需要装配更大功率风机造成空调内部可用于安装面板传动机构的空间较小的二者叠加的问题。
2、本发明为解决其问题所采用的技术方案是:
3、一种面板传动机构,包括:
4、驱动器,所述驱动器具有第一驱动连接件,所述驱动器与所述第一驱动连接件传动连接;
5、第一连杆为曲柄结构,所述第一连杆包括传动臂与第二驱动连接件,所述传动臂其中一端与所述第二驱动连接件固定连接,另一端设有第一转动连接件,所述第一驱动连接件与所述第二驱动连接件传动连接;
6、第二连杆,所述第二连杆上设有第二转动连接件,所述第一转动连接件与所述第二转动连接件转动连接,所述第二连杆固定有面板;
7、所述第二驱动连接件设有转动连接轴,所述第一驱动连接件驱动所述第二驱动连接件绕所述转动连接轴转动,以带动所述传动臂的往复摆动,所述传动臂带动所述第二连杆和所述面板呈弧形轨迹的上下前后运动。
8、通过采用上述方案,通过简单的连杆结构实现了面板的驱动,相较于传统的升降机构,大大减少了空调内部的空间占用,传动机构有利于空调整体的小型化设计,并且该传动机构结构相对简单,机械部件少,降低了制造和装配的复杂度。更重要的是,在面板运动过程中,既需要向上运动以用于打开空调下部的出风口用于出风,也需要面板相对于空调主体向前方运动,以使面板与空调主体之间留有间隙,已构成风道,进而实现多面出风以及防直吹的效果。并且第二连杆在第一连杆的带动下,其第二连杆的运动轨迹呈现弧形,在弧形的运动中,同步完成向上和向前的运动步骤,相较于现有技术中,先向前运动,再向上运动的两段式运动的传动机构,该传动机构结构更加简单,进一步降低传动机构整体的体积。
9、进一步地,所述第一驱动连接件为输出齿轮,所述第二驱动连接件为转盘,所述转盘的部分外周面向外延伸有扇形弧面,所述转盘的扇形弧面设有与所述输出齿轮啮合配合的齿牙,所述转盘背向所述扇形弧面的一侧固定连接有所述传动臂。
10、通过采用上述方案,通过输出齿轮和转盘的齿牙啮合,可以实现更加稳定的动力传递,并且齿轮和齿牙的配合方式具有较高的传动效率和较小的体积,使得整个传动机构更加紧凑,从而可以更好地适应空调内部的空间布局。
11、进一步地,在所述传动臂处于初始状态时,所述转动连接轴的轴心和所述第一转动连接件的轴心之间的连线与竖直线之间的夹角为0~10度。
12、通过采用上述方案,将转动连接轴设置在转盘的轴心,相较于传统带齿曲柄连杆传动方式,第一连杆的动力臂和阻力臂不在同一条直线上。这种布置方式可以有效地缩短第一连杆的长度,使其在承受负载时以及受冷受热时不易发生翘曲变形,从而增强了整个结构的强度和稳定性。相比于传统的带齿曲柄连杆传动方式,这种方式不仅减少了连杆的长度,还提高了连杆的刚性,确保了传动机构在长时间使用后的可靠性。
13、第一转动连接件的轴心之间的连线与竖直线之间的夹角为0~10度,相较于位于转盘轴心的竖直下方,该结构使得第一连杆的力输出端力臂减小,从而输出力矩也相应减小,即电机在启动时需要克服的力矩变小,减轻了电机的负担,进而延长了电机的使用寿命。同时,由于启动力矩的减小,可以选用功率更低、体积更小的电机,进一步节省了安装空间。
14、进一步地,所述转动连接轴位于所述转盘的转动轴线上,所述扇形弧面的齿牙与所述输出齿轮的减速比为3~4。
15、通过采用上述方案,通过减速比的增大使得电机在启动时更容易克服负载的惯性,从而减小了启动时的冲击和力矩需求。
16、进一步地,所述转盘的转动轴线至所述第一转动连接件的距离为x,所述转盘的圆心至所述齿牙的距离为y,其中,x:y=1~2。
17、通过采用上述方案,转盘的圆心至第一转动连接件的距离为阻力臂,转盘的圆心至齿牙的距离为动力臂,由于面板需要执行向上及向前的动作,即需要传动机构在有限的空间内完成指定的距离变化,通过设定x:y=1~2的比例,可以在保证面板运动距离的前提下,确保连杆机构的运动路径符合设计要求,从而使面板能够准确地完成预定的运动轨迹,并且,通过调整x:y的比例,可以在保持面板运动距离不变的情况下,平衡动力臂(y)和阻力臂(x)的关系,使得连杆在运动时更加省力,减少了对电机启动力矩的需求,进而降低了电机的工作负荷。
18、进一步地,所述扇形弧面为半圆形的弧面,所述扇形弧面的一侧延伸到传动臂,且所述扇形弧面与传动臂为一体成型结构。
19、进一步地,所述传动臂在其长度方向的延长线经过所述扇形弧面的中垂线,且所述第二驱动连接件与传动臂为一体成型结构。
20、进一步地,还包括第三连杆,所述第三连杆的一端设有固定转动轴,所述第三连杆的另一端设有移动转定轴,所述所述第三连杆通过所述移动转定轴与所述第二连杆转动连接,所述第一连杆与所述第三连杆平行设置,以使在所述传动臂带动所述第二连杆运动时,所述第三连杆绕所述固定转动轴与所述传动臂同步运动。
21、通过采用上述方案,增设第三连杆,且第三连杆平行于第一连杆设置,其能够为第二连杆提供了一个额外的支撑点和力量传递路径。当第一连杆带动第二连杆运动时,第三连杆与第一连杆的同步运动有助于保持第二连杆的稳定性和平衡性,减少因单一连杆受力不均而产生的振动或偏移。
22、进一步地,所述第三连杆的固定转动轴与移动转定轴之间的距离,其等于第二驱动连接件设有转动连接轴至所述第一转动连接件之间的距离。
23、进一步地,还包括安装座,所述转动连接轴与所述安装座转动连接,所述安装座设有限位壁,所述输出齿轮驱动所述转盘的齿牙转动至所述输出齿轮和所述转盘的齿牙的啮合极限距离时,所述传动臂与所述限位壁抵接。
24、通过采用上述方案,通过设置限位壁,当转盘的齿牙与输出齿轮啮合达到极限距离时,传动臂与限位壁接触,防止进一步转动可能导致的脱齿现象,从而确保传动系统在任何情况下都不会失去啮合,保障了传动的连续性和可靠性。
25、另外,通过设定转盘上的齿牙数量,可以精确控制传动臂的运动距离,确保面板能够按照预定的轨迹完成向上和向前的动作,满足功能要求的同时,也避免了由于运动距离不匹配导致的面板不到位或过度运动。齿牙数量的选择直接影响转盘的大小。合理的齿牙数量设计可以确保转盘在满足传动要求的同时,尺寸不至于过大,从而减少转盘本身的空间占用,为其他空调组件提供更多的安装空间。
26、进一步地,所述转动连接轴为第一安装销,所述第二驱动连接件设有第一安装销转动配合的第一装配孔;第一转动连接件为第三安装销,所述第二转动连接件为与所述第三安装销转动配合的第二装配孔。
27、本发明还提供一种空调,包括中框和安装于中框的如上述的一种面板传动机构,所述中框内安装换热器和所述安装座,所述换热器和所述安装座之间的间隙10-20mm。
28、进一步地,当所述输出齿轮驱动所述扇形弧面的齿牙转动至所述输出齿轮和所述扇形弧面的齿牙的啮合极限距离时,所述面板上边缘与中框的上边缘平齐时,且面板的上边缘和中框的上边缘之间的间隙有5-15mm。
29、综上所述,本发明提供的一种面板传动机构及空调具有如下技术效果:
30、1.通过采用连杆机构替代传统的升降结构,仅通过第一连杆的曲柄结构,即可将第二驱动连接件的转动转变传动臂的往复摆动,进而通过第二连杆带动面板呈弧形轨迹的上下前后运动,结构简单,机械部件少,大大减少了空调内部的空间占用,有助于空调整体的小型化设计,为空调内大功率风机的安装提供了更多的安装空间。曲柄连杆和主动轮制成的传动机构来同步实现面板的前移和上移,且传动机构具有大的传动比,以及曲柄连杆的输出端具有小的输出力矩,实现传动机构的小启动力矩,电机寿命延长,且可使用更小功率的电机,体积更小,占用空间小。
31、2.该传动机构结构相对简单,机械部件少,减少了制造和装配过程中的复杂度,降低了成本,并且便于维护。
32、3.在面板运动过程中,既需要向上运动以打开空调下部的出风口,也需要面板向前方运动以在面板与空调主体之间留出间隙,形成风道。这样不仅实现了多面出风,还避免了冷风直吹人体,提高了用户的舒适度。本技术的第二连杆在第一连杆的带动下,其运动轨迹呈现弧形,能够在同一运动过程中同步完成向上和向前的运动。这种设计相较于传统两段式(先向前再向上)的传动机构,本技术的传动机构由于第一连杆采用曲柄结构,使得其具有大的传动比,可使用更小功率、更小体积的驱动器来驱动第一连杆运动,进一步减少了传动机构的体积,另外,第一连杆采用曲柄结构,在启动时,传动臂的输出端具有小的输出力矩,从而实现传动机构的小启动力矩,有利于电机寿命延长。再者,面板的弧形运动轨迹不会产生拐点,不会产生噪音,面板移动的更为自然顺畅。