CN106642620A - 一种防夹手装置及具有其的空调柜机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防夹手装置及具有其的空调柜机，该防夹手装置包括可转动的第一齿轮(1)；检测齿轮(2)，与第一齿轮(1)相啮合或与用于驱动第一齿轮(1)转动的主动齿轮(3)相啮合；隔光格栅分布盘(4)，呈圆形且与检测齿轮(2)同轴地设置，定义该轴为主轴，且在分布盘(4)的径向外缘还设置有多个隔光格栅条(5)，并且分布盘(4)的直径大于检测齿轮(2)的直径；还包括光电开关(6)，其与隔光格栅条(5)相匹配作用、通过隔光格栅条(5)的遮挡作用以在光电开关(6)上形成间断的信号脉冲。通过本发明能够有效地提高光电开关接收脉冲信号的速度，从而实现防夹手装置的快速反应，有效防止优选出风格栅夹手的情况的发生。

Description

一种防夹手装置及具有其的空调柜机
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种防夹手装置及具有其的空调柜机。
背景技术
目前空调圆形柜机的出风格栅较易被用户触碰，为了防止用户触碰而发生夹手等安全隐患通常设置有防夹手装置，而现有防夹手装置通常采用光电开关进行反馈的方法，以进行反馈控制、避免出风格栅在遇到障碍后还继续运行。
但是目前光电开关检测的是固定于出风格栅的齿形，此种情况由于扫风速度较慢，导致光电开关检测到齿形运行速度失常的时间较长，从而使得客户易在防夹手装置启动前已受伤，具有较大的安全隐患。
由于现有技术中的空调柜机存在防夹手装置反应速度较慢、导致出风格栅仍然存在容易夹手的技术问题，因此本发明研究设计出一种防夹手装置及具有其的空调柜机。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调柜机存在防夹手装置反应速度较慢、导致出风格栅仍然存在容易夹手的缺陷，从而提供一种防夹手装置及具有其的空调柜机。
本发明提供一种防夹手装置，其包括可转动的第一齿轮；
检测齿轮，与所述第一齿轮相啮合或与主动齿轮相啮合，其中所述主动齿轮用于驱动所述第一齿轮转动；
隔光格栅分布盘，呈圆形且与所述检测齿轮同轴地设置，定义该轴为主轴，且在所述分布盘的径向外缘还设置有多个隔光格栅条，并且所述分布盘的直径大于所述检测齿轮的直径；
还包括光电开关，其与所述隔光格栅条相匹配作用、通过隔光格栅条的遮挡作用以在所述光电开关上形成间断的信号脉冲。
优选地，多个所述隔光格栅条均匀分布于所述隔光格栅分布盘的径向外缘，每相邻所述隔光格栅条之间间隔相等的周向间距。
优选地，所述检测齿轮上分布有N1个齿，所述隔光格栅分布盘上分布有N2个所述隔光格栅条，且有N2>N1，其中N1和N2均为正整数。
优选地，所述光电开关包括“凹”字形的凹槽结构，所述光电开关与所述分布盘布置为使得所述分布盘旋转时能够容纳每个所述隔光格栅条从所述凹槽结构中穿过、以形成间断遮挡产生脉冲信号。
优选地，所述隔光格栅条的延伸方向沿着所述主轴轴向进行延伸，所述光电开关的凹槽结构的凹槽朝向为沿着所述主轴轴向方向。
优选地，所述隔光格栅条的延伸方向沿着与主轴相垂直的所述隔光格栅分布盘的径向进行延伸，所述光电开关的凹槽结构的凹槽朝向位于所述隔光格栅分布盘所在的平面内。
优选地，所述第一齿轮为内齿齿轮结构，所述检测齿轮为外齿齿轮结构、所述主动齿轮为外齿齿轮结构。
本发明还提供一种空调柜机，包括可转动的出风格栅，其还包括前述的防夹手装置，所述防夹手装置的所述第一齿轮与所述出风格栅连接为一体、并能带动所述出风格栅一起转动。
优选地，还包括用于驱动所述主动齿轮转动的电机，所述电机设置于所述空调柜机内部。
优选地，所述空调柜机为圆筒式空调柜机。
本发明提供的一种防夹手装置及具有其的空调柜机具有如下有益效果：
1.本发明的防夹手装置及具有其的空调柜机，通过设置检测齿轮和与其同轴相连的隔光格栅分布盘、并且将分布盘的直径设置为大于检测齿轮的直径，使得检测齿轮与第一齿轮的线速度相同、且分布盘的旋转角速度与检测齿轮的角速度相同，分布盘的旋转线速度大于检测齿轮的线速度，有效地使得分布盘的线速度大于第一齿轮的线速度，相比于原有的通过光电开关检测第一齿轮(优选出风格栅齿轮)的脉冲信号而言，改进后的分布盘的旋转线速度有效地提升，使得障碍物阻挡第一齿轮时的反馈时间大大缩短，有效地提高光电开关接收脉冲信号的速度，从而实现防夹手装置的快速反应，有效防止优选出风格栅夹手的情况的发生；
2.本发明的防夹手装置及具有其的空调柜机，只需增加一个同轴相连的两个直径不同的齿轮，使得光电开关监测的速度为分布盘的速度，而非优选出风格栅的速度，在保证出风格栅缓慢扫风的速度下提高防夹手装置的反应速度，在保证应有效果的同时还使得结构简单，成本较低，加工和安装都方便。
附图说明
图1是本发明的具有防夹手装置的空调柜机的实施例一的内部结构俯视图；
图2是本发明的具有防夹手装置的空调柜机的实施例二的内部结构俯视图；
图3是本发明的防夹手装置的主体部分的实施例三的立体结构示意图；
图4是本发明的防夹手装置的主体部分的实施例四的立体结构示意图；
图5是本发明的空调柜机的正面结构示意图。
图中附图标记表示为：
1—第一齿轮，2—检测齿轮，3—主动齿轮，4—隔光格栅分布盘，5—隔光格栅条，6—光电开关，61—凹槽结构，62—横臂，63—第一侧臂，64—第二侧臂，7—主轴，8—出风格栅。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提供一种快速反应的防夹手装置，其包括可转动的第一齿轮1；
检测齿轮2，与所述第一齿轮1相啮合；
隔光格栅分布盘4，呈圆形且与所述检测齿轮2同轴地设置，定义该轴为主轴7，且在所述分布盘4的径向外缘还设置有多个隔光格栅条5(多个隔光格栅条组成环状的隔光格栅)，并且所述分布盘4的直径大于所述检测齿轮2的直径；
还包括光电开关6，其与所述隔光格栅条5相匹配作用、通过隔光格栅条5的遮挡作用以在所述光电开关6上形成间断的信号脉冲。
本发明的防夹手装置，通过设置检测齿轮和与其同轴相连的隔光格栅分布盘、并且将分布盘的直径设置为大于检测齿轮的直径，使得检测齿轮与第一齿轮的线速度相同、且分布盘的旋转角速度与检测齿轮的角速度相同，分布盘的旋转线速度大于检测齿轮的线速度，有效地使得分布盘的线速度大于第一齿轮的线速度，相比于原有的通过光电开关检测第一齿轮(优选出风格栅齿轮)的脉冲信号而言，改进后的分布盘的旋转线速度有效地提升，使得障碍物阻挡第一齿轮时的反馈时间大大缩短，有效地提高光电开关接收脉冲信号的速度，从而实现防夹手装置的快速反应，有效防止优选出风格栅夹手的情况的发生；
本发明的防夹手装置，只需增加一个同轴相连的两个直径不同的齿轮，使得光电开关监测的速度为分布盘的速度，而非优选的出风格栅的速度，在保证出风格栅缓慢扫风的速度下提高防夹手装置的反应速度，在保证应有效果的同时还使得结构简单，成本较低，加工和安装都方便。
实施例2
如图2所示，本实施例是在实施例1的基础上做出的变换，将实施例1中的检测齿轮2与第一齿轮1相啮合的结构形式变换成为检测齿轮与主动齿轮相啮合，且主动齿轮是与第一齿轮相啮合用于驱动第一齿轮转动的。
由于主动齿轮与第一齿轮相啮合地转动，因此主动齿轮与第一齿轮的旋转线速度是相同的，进而将检测齿轮与第一齿轮或与主动齿轮相啮合，结果是两者之间检测齿轮的旋转线速度均相同，再结合隔光格栅分布盘与检测齿轮同轴设置、分布盘的直径大于检测齿轮的直径，最终该两种实施例的隔光格栅分布盘的线速度均相等，且均大于第一齿轮的旋转线速度，能够有效地提升光电开关的检测控制速度。
本发明将现有的防夹手装置的光电开关监测对象由出风格栅更改为与出风格栅运动机构啮合的隔光格栅分布盘。此齿轮上设置的隔光格栅分布半径可根据实际需求进行调整，主要目的为提升光电开关监测的隔光格栅条旋转线速度。
防夹手装置原理：出风格栅运动机构在正常运行时，隔光格栅条会依次通过光电开关，此时光电开关会依次接收脉冲信号，当出风格栅遇到障碍而停滞时，光电开关接收的信号将不会产生变化，此时，控制系统将会使出风格栅反转或者停止运行。但为了保证光电开关的电气可靠性，会设置在超过三个隔光格栅条通过的时间未接收到脉冲变化，则启动反夹手装置。
而出风格栅的扫风速度较慢，如果光电开关直接监测的出风格栅，则会导致人手会被夹通过三个隔光格栅条距离的时间，客户容易受伤。因此通过在机构中添加能够使隔光格栅条运行速度大于出风格栅运行速度的齿轮，从而在光电开关监测到三个隔光格栅条通过的时间内脉冲无变化时，出风格栅只旋转较少距离，人体不易受伤。
本发明具体实现方法为：
主动齿轮与出风格栅固定的齿条啮合，从而使出风格栅进行旋转；
光电开关的检测齿轮可与出风格栅啮合，也可与主动齿轮啮合(见实施例一、二)，光电开关监测的齿轮可设置为任意半径，但设置于检测齿轮上的隔光格栅条分布半径必须超过检测齿轮分度圆半径，从而提升隔光格栅条的线速度。
优选地，多个所述隔光格栅条5均匀分布于所述隔光格栅分布盘4的径向外缘，每相邻所述隔光格栅条5之间间隔相等的周向间距。通过将多个隔光格栅条设置为均匀分布于分布盘径向外缘、且相邻格栅条之间间隔相等的周向间距，能够有效地使得分布盘旋转时通过格栅条对光电开关产生时间间隔相等的遮挡，从而形成均匀间隔的脉冲信号，从而有效地判断出第一齿轮是否存在遮挡而导致转动速度不均匀甚至不转，进而判断出是否夹手或存在其他的故障，为安全的精确控制提供了条件。
优选地，所述检测齿轮2上分布有N1个齿，所述隔光格栅分布盘4上分布有N2个所述隔光格栅条5，且有N2>N1，其中N1和N2均为正整数。通过将隔光格栅分布盘上分布的隔光格栅条的数量N2设置为大于检测齿轮上的齿的数量N1，能够使得分布盘上的格栅分布得更加密集，进而使得相同的旋转线速度下单位时间内通过光电开关的格栅数量更多，因此产生的脉冲信号更密集、响应速度更快，从而更加有效地提升光电开关的信号传递速度，为防止夹手的控制进一步提供了精确的保障。
实施例3
如图3所示，本实施例是在实施例1和/或2的基础上做出的进一步的改进，优选地，所述光电开关6包括“凹”字形的凹槽结构61；光电开关6还包括横臂62和与所述横臂一端相连的第一侧臂63和与另一端相连的第二侧臂64，且所述第一侧臂63和所述第二侧臂64相互平行，以在所述横臂62、第一和第二侧臂63、64之间共同形成所述凹槽结构61；所述光电开关6与所述分布盘4布置为使得所述分布盘4旋转时能够容纳每个所述隔光格栅条5从所述凹槽结构中穿过、并切割所述第一侧臂63和所述第二侧臂64之间的垂直连线、以形成间断遮挡产生脉冲信号。
这是本发明的光电开关的优选结构形式，通过将其设置成上述的凹槽结构的形式，能够在第一侧臂和第二侧臂之间形成光路(光信号)，即在第一侧臂上设置发射端、朝着第二侧臂进行发射光信号，在第二侧臂上设置接收端、以接收来自第一侧臂发射出的光信号；或者在第二侧臂上设置发射端、朝着第一侧臂进行发射光信号，在第一侧臂上设置接收端、以接收来自第二侧臂发射出的光信号，能够通过凹槽结构容纳旋转的隔光格栅条从中通过、以对上述的光路产生间断的遮挡、以产生相应的脉冲信号，从而为检测反馈第一齿轮是否存在阻挡(例如被手挡住、即夹手)等情况、脉冲信号不正常，及时停机保护、有效地保障了安全，实现了精准控制。
优选地，如图3所示，所述检测齿轮2上的齿的延伸方向沿着与所述主轴相垂直的径向方向凸出设置；所述隔光格栅条5的延伸方向沿着所述主轴7轴向进行延伸，所述光电开关6的凹槽结构的凹槽朝向为沿着所述主轴7轴向方向、且所述第一侧臂63和所述第二侧臂64之间的垂直连线位于所述隔光格栅分布盘4所在的平面内。
这是本发明实施例3(即光电开关与隔光格栅条之间相对布置关系的第一种布置形式)的结构形式，即隔光格栅条的延伸方向与检测齿轮的齿的凸出方向相垂直地布置，从图3中可以看出隔光格栅条沿竖直方向延伸，检测齿轮的齿沿水平方向凸出，同时为了配合能容纳格栅陆续通过并产生脉冲信号，将光电开关的凹槽朝向下地扣在隔光格栅条之上的位置，能够有效地实现格栅光信号检测并控制的目的和作用。
实施例4
如图4所示，本实施例是在实施例3的基础上做出的相应变换，即将所述检测齿轮2上的齿的凸出方向沿着与所述主轴相垂直的径向方向进行凸出加工；所述隔光格栅条5的延伸方向沿着与主轴相垂直的所述隔光格栅分布盘4的径向进行延伸，所述光电开关6的凹槽结构的凹槽朝向位于所述隔光格栅分布盘4所在的平面内、且所述第一侧臂和所述第二侧臂之间的垂直连线沿着所述轴向方向。
这是本发明实施例4(即光电开关与隔光格栅条之间相对布置关系的第二种布置形式)的结构形式，即隔光格栅条的延伸方向与检测齿轮的齿的凸出方向相平行地布置，从图4中可以看出隔光格栅条沿水平方向延伸，检测齿轮的齿沿水平方向凸出，同时为了配合能容纳格栅陆续通过并产生脉冲信号，将光电开关的凹槽朝向右地扣在隔光格栅条左侧的位置，能够有效地实现格栅光信号检测并控制的目的和作用。
优选地，所述第一齿轮1为内齿齿轮结构，所述检测齿轮2为外齿齿轮结构、所述主动齿轮3为外齿齿轮结构。如图1-2所示，这是本发明的防夹手装置的信号来源齿轮(第一齿轮)、中间传动齿轮(检测齿轮)和动力来源齿轮(主动齿轮)的具体优选的齿轮结构形式，能够有效地实现通过主动齿轮带动第一齿轮转动、通过主动齿轮或第一齿轮带动检测齿轮转动的效果和目的。
实施例5
本发明还提供一种空调柜机，包括可转动的出风格栅8，其还包括前述的防夹手装置，所述防夹手装置的所述第一齿轮1与所述出风格栅8连接为一体、并能带动所述出风格栅一起转动。
本发明的空调柜机，通过包括前述的防夹手装置，通过设置检测齿轮和与其同轴相连的隔光格栅分布盘、并且将分布盘的直径设置为大于检测齿轮的直径，使得检测齿轮与第一齿轮的线速度相同、且分布盘的旋转角速度与检测齿轮的角速度相同，分布盘的旋转线速度大于检测齿轮的线速度，有效地使得分布盘的线速度大于第一齿轮的线速度，相比于原有的通过光电开关检测出风格栅齿轮的脉冲信号而言，改进后的分布盘的旋转线速度有效地提升，使得障碍物阻挡第一齿轮时的反馈时间大大缩短，有效地提高光电开关接收脉冲信号的速度，从而实现防夹手装置的快速反应，有效防止优选出风格栅夹手的情况的发生；
本发明的具有前述防夹手装置的空调柜机，只需增加一个同轴相连的两个直径不同的齿轮，使得光电开关监测的速度为分布盘的速度，而非出风格栅的速度，在保证出风格栅缓慢扫风的速度下提高防夹手装置的反应速度，在保证应有效果的同时还使得结构简单，成本较低，加工和安装都方便。
优选地，还包括用于驱动所述主动齿轮3转动的电机，所述电机设置于所述空调柜机内部。由于将电机(优选扫风电机)内置于柜机内部，因此可将扫风电机产生的噪音进行隔绝，避免外露于空调体外、保障安全性能、提高使用寿命；由于扫风电机内置，其无需较长电机线，可大幅降低可弯折电机线的成本；在原始方案中，扫风电机暴露于空调吹出的冷风中，由于电机本身工作容易发热，从而产生凝露问题，本发明由于在驱动盒内部，因此不会产生凝露问题。
优选地，所述空调柜机为圆筒式空调柜机。这是本发明的空调柜机的优选种类和结构形式，圆筒式空调柜机的出风面板为弧面结构、通过设置于出风面板上的出风格栅进行出风，出风面板旋转带动出风格栅旋转、以形成大范围出风的效果和目的。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防夹手装置，其特征在于：包括可转动的第一齿轮(1)；
检测齿轮(2)，与所述第一齿轮(1)相啮合或与主动齿轮(3)相啮合，其中所述主动齿轮(3)用于驱动所述第一齿轮(1)转动；
隔光格栅分布盘(4)，呈圆形且与所述检测齿轮(2)同轴地设置，定义该轴为主轴，且在所述分布盘(4)的径向外缘还设置有多个隔光格栅条(5)，并且所述分布盘(4)的直径大于所述检测齿轮(2)的直径；
还包括光电开关(6)，其与所述隔光格栅条(5)相匹配作用、通过隔光格栅条(5)的遮挡作用以在所述光电开关(6)上形成间断的信号脉冲。
2.根据权利要求1所述的防夹手装置，其特征在于：多个所述隔光格栅条(5)均匀分布于所述隔光格栅分布盘(4)的径向外缘，每相邻所述隔光格栅条(5)之间间隔相等的周向间距。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的防夹手装置，其特征在于：所述检测齿轮(2)上分布有N1个齿，所述隔光格栅分布盘(4)上分布有N2个所述隔光格栅条(5)，且有N2>N1，其中N1和N2均为正整数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防夹手装置，其特征在于：所述光电开关(6)包括“凹”字形的凹槽结构(61)，所述光电开关(6)与所述分布盘(4)布置为使得所述分布盘(4)旋转时能够容纳每个所述隔光格栅条(5)从所述凹槽结构中穿过、以形成间断遮挡产生脉冲信号。
5.根据权利要求4所述的防夹手装置，其特征在于：所述隔光格栅条(5)的延伸方向沿着所述主轴轴向进行延伸，所述光电开关(6)的凹槽结构的凹槽朝向为沿着所述主轴轴向方向。
6.根据权利要求4所述的防夹手装置，其特征在于：所述隔光格栅条(5)的延伸方向沿着与主轴相垂直的所述隔光格栅分布盘(4)的径向进行延伸，所述光电开关(6)的凹槽结构的凹槽朝向位于所述隔光格栅分布盘(4)所在的平面内。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的防夹手装置，其特征在于：所述第一齿轮(1)为内齿齿轮结构，所述检测齿轮(2)为外齿齿轮结构、所述主动齿轮(3)为外齿齿轮结构。
8.一种空调柜机，包括可转动的出风格栅(8)，其特征在于：还包括权利要求1-7中任一项所述的防夹手装置，所述防夹手装置的所述第一齿轮(1)与所述出风格栅(8)连接为一体、并能带动所述出风格栅(8)一起转动。
9.根据权利要求8所述的空调柜机，其特征在于：还包括用于驱动所述主动齿轮(3)转动的电机，所述电机设置于所述空调柜机内部。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的空调柜机，其特征在于：所述空调柜机为圆筒式空调柜机。
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