CN107990528B - 一种齿轮驱动机构以及齿轮驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮驱动机构以及齿轮驱动装置，涉及传动机械领域。该齿轮驱动机构包括驱动电机、齿轮、第一连杆、第二连杆和导滑件。驱动电机与齿轮连接，第一连杆通过导滑件与第二连杆连接，当导滑件在第一路径上滑动时，第一连杆和第二连杆均绕齿条部的圆心转动，当导滑件在第二路径上滑动时，第一连杆绕齿条部的圆心转动，第二连杆处于静止状态。与现有技术相比，本发明所述的齿轮驱动机构由于采用了分别与导滑件连接的第一连杆和第二连杆以及由导滑件滑动的第一路径和第二路径，所以能够实现驱动电机同时带动第一连杆和第二连杆形成不同的运动轨迹，从而使得第一连杆和第二连杆完成特定的机械传动，运动可靠，零件少，实用高效。

Description

一种齿轮驱动机构以及齿轮驱动装置

技术领域

本发明涉及传动机械领域，特别涉及一种齿轮驱动机构以及齿轮驱动装置。

背景技术

分体挂壁式空调器通常都设有导风板结构，可绕某一轴心旋转，用于导引出风的方向。在制冷模式下，导风板旋转到与地面平行的角度附近，导引冷风吹到房间的上方；而在制热模式下，导风板尽量旋转至竖直方向，将热风导引吹至地面，来提高空调器的舒适性。

然而现有导风板机构中，有的因导风板轴心固定，其导风角度范围受限，无法同时满足制冷或制热时的导风要求；也有的导风板机构，其导风板旋转轴心可动，可以同时满足制冷或制热的导风要求，但是其结构复杂，一般至少需要3个电机驱动；而如果要同时解决这两个问题，则需要较高的制作成本以及复杂的制作工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种齿轮驱动机构，结构简单，运动可靠，零件少，能够半自动化地完成复杂轨迹的运动，以适用于特定情况的机械传动。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿轮驱动机构，包括驱动电机、齿轮、第一连杆、第二连杆和导滑件，驱动电机与齿轮连接，第一连杆设置有用于与齿轮啮合的齿条部，齿条部呈弧形，第一连杆通过导滑件与第二连杆连接，导滑件能够沿预设路径滑动，预设路径包括相互连接的第一路径和第二路径，第一路径与第二路径呈夹角设置，当导滑件在第一路径上滑动时，第一连杆和第二连杆均绕齿条部的圆心转动，当导滑件在第二路径上滑动时，第一连杆绕齿条部的圆心转动，第二连杆处于静止状态。

进一步地，第一连杆上设置有第一槽孔，第二连杆上设置有第二槽孔，导滑件能够在第一槽孔和第二槽孔内滑动。

进一步地，第一槽孔和第二槽孔均为腰型孔，第一槽孔和第二槽孔的宽度相同，导滑件呈柱状，导滑件分别与第一槽孔和第二槽孔配合。

进一步地，第一连杆包括第一连接部和第一伸出部，齿条部和第一伸出部均与第一连接部连接，第二连杆包括第二连接部和第二伸出部，第二连接部与第二伸出部连接。

进一步地，当导滑件在第一路径上滑动时，第一连杆的转动速度小于第二连杆的转动速度。

相对于现有技术，本发明所述的齿轮驱动机构具有以下优势：

本发明所述的齿轮驱动机构，驱动电机带动齿轮转动，齿轮与齿条部啮合，从而带动第一连杆转动，第一连杆通过导滑件带动第二连杆转动，当导滑件在第一路径上滑动时，第一连杆和第二连杆均绕齿条部的圆心转动，当导滑件在第二路径上滑动时，第一连杆绕齿条部的圆心转动，第二连杆处于静止状态。与现有技术相比，本发明所述的齿轮驱动机构由于采用了分别与导滑件连接的第一连杆和第二连杆以及由导滑件滑动的第一路径和第二路径，所以能够实现驱动电机同时带动第一连杆和第二连杆形成不同的运动轨迹，从而使得第一连杆和第二连杆完成特定的机械传动，运动可靠，零件少，实用高效。

本发明的另一目的在于提出一种齿轮驱动装置，结构简单，运动可靠，零件少，能够半自动化地完成复杂轨迹的运动，以适用于特定情况的机械传动，稳定实用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿轮驱动装置，包括容置盒和上述的齿轮驱动机构，齿轮驱动机构安装于容置盒内，容置盒的侧面设置有轨道槽，导滑件滑动设置于轨道槽内，轨道槽包括相互连接的第一轨道槽和第二轨道槽，第一轨道槽与第二轨道槽呈夹角设置，当导滑件在第一轨道槽上滑动时，第一连杆和第二连杆均绕齿条部的圆心转动，当导滑件在第二轨道槽上滑动时，第一连杆绕齿条部的圆心转动，第二连杆处于静止状态。

进一步地，容置盒的侧面还设置有限位滑槽，第一连杆设置有第一滑块，第二连杆设置有第二滑块，第一滑块和第二滑块均滑动设置于限位滑槽内。

进一步地，限位滑槽包括第一限位滑槽和第二限位滑槽，第一限位滑槽和第二限位滑槽相对设置于容置盒的两侧，第一滑块滑动设置于第一限位滑槽内，第二滑块滑动设置于第二限位滑槽内。

进一步地，第一连杆开设有滑动槽，第二连杆还设置有第三滑块，第三滑块滑动设置于滑动槽内。

进一步地，限位滑槽和滑动槽均呈弧形，限位滑槽的圆心位置和滑动槽的圆心位置均与齿条部的圆心位置相同。

相对于现有技术，本发明所述的齿轮驱动装置具有以下优势：

本发明所述的齿轮驱动装置，包括齿轮驱动机构，结构简单，运动可靠，零件少，能够实现驱动电机同时带动第一连杆和第二连杆形成不同的运动轨迹，从而使得第一连杆和第二连杆完成特定的机械传动，实用高效，稳定耐用。

所述齿轮驱动装置与上述齿轮驱动机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的齿轮驱动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的空调器的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的齿轮驱动装置一个视角的爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例所述的齿轮驱动装置另一个视角的爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例所述的空调器中导风门分别与第一连杆和第二连杆连接的结构示意图。

图6为本发明实施例所述的空调器处于关闭状态的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的空调器处于制冷模式的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的空调器处于制热模式的结构示意图。

附图标记说明：

10-齿轮驱动装置；100-齿轮驱动机构；110-第一连杆；111-齿条部；112-第一连接部；113-第一槽孔；114-第一伸出部；115-第一滑块；116-滑动槽；120-齿轮；130-第二连杆；132-第二连接部；133-第二槽孔；134-第二伸出部；135-第二滑块；136-第三滑块；150-导滑件；170-驱动电机；200-容置盒；210-轨道槽；211-第一轨道槽；213-第二轨道槽；220-盒体；230-开口；240-盒盖；250-开孔；260-限位滑槽；261-第一限位滑槽；263-第二限位滑槽；30-空调器；310-导风门；320-出风口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种齿轮驱动装置10，用于实现特定的机械传动，适用于电子机械设备，例如风扇、电子门或者空调器30。其结构简单，运动可靠，零件少，能够半自动化地完成复杂轨迹的运动，以适用于特定情况的机械传动，稳定实用。该齿轮驱动装置10包括容置盒200和齿轮驱动机构100。齿轮驱动机构100安装于容置盒200内，容置盒200对齿轮驱动机构100起到限位作用，齿轮驱动机构100用于半自动化地完成特定的机械传动。

请参照图2，本实施例中，以齿轮驱动装置10适用于空调器30为例，作具体说明。空调器30包括导风门310，齿轮驱动装置10与导风门310连接，齿轮驱动装置10带动导风门310运动。空调器30设置有出风口320，导风门310用于打开或者封闭出风口320。齿轮驱动装置10能够带动导风门310进行运动，从而实现导风门310的转向，进而满足空调器30关闭或制冷或制热的导风角度要求。在关闭状态下，导风门310将出风口320完全封闭；在制冷模式下，导风门310旋转到与地面平行的角度附近，导引冷风吹向空中，使冷气逐渐下沉，均匀降低室内温度；而在制热模式下，导风门310旋转到与地面垂直的角度附近，导引热风吹向地面，尽量使暖气下沉，温暖用户的腿脚，以此来提高空调器30的舒适性，增加用户的体验感。

请结合参照图3和图4，齿轮驱动机构100包括驱动电机170、齿轮120、第一连杆110、第二连杆130和导滑件150。其中，第一连杆110的长度大于第二连杆130的长度。驱动电机170与齿轮120连接，以带动齿轮120进行转动。第一连杆110设置有用于与齿轮120啮合的齿条部111，齿条部111呈弧形，齿轮120转动同时带动齿条部111沿弧形转动，从而带动第一连杆110发生转动。第一连杆110通过导滑件150与第二连杆130连接，第一连杆110转动的同时能够带动第二连杆130发生转动。

容置盒200的侧面设置有轨道槽210和限位滑槽260。导滑件150滑动设置于轨道槽210内，并选择性地在轨道槽210内滑动。限位滑槽260呈弧形，限位滑槽260的圆心位置与齿条部111的圆心位置相同。限位滑槽260分别与第一连杆110和第二连杆130滑动连接，以对第一连杆110和第二连杆130的滑动方向进行限定。

容置盒200包括盒体220和盒盖240。盒体220和盒盖240可拆卸连接，便于维护与安装。盒体220和盒盖240组合形成容置空腔(图未标)，齿轮驱动机构100安装于所述容置空腔内。轨道槽210开设于盒体220上，或者开设于盒盖240上，或者开设于盒体220和盒盖240上。

轨道槽210包括相互连接的第一轨道槽211和第二轨道槽213。本实施例中，第一轨道槽211呈弧形，第二轨道槽213呈直线形，便于导滑件150的运动。第一轨道槽211与第二轨道槽213呈夹角设置，该夹角在90度至180度的范围内。本实施例中，夹角为135度，能够实现导滑件150在第一轨道槽211和第二轨道槽213之间的平稳过渡。在其它实施例中，第一轨道槽211与第二轨道槽213所呈的夹角可以为90度，也可以为180度。值得注意的是，轨道槽210的轨迹即为导滑件150运动的预设路径，第一轨道槽211的轨迹即为第一路径，第二轨道槽213的轨迹即为第二路径。

本实施例中，轨道槽210的数量为两个，两个轨道槽210相对设置于容置盒200的两侧，一个轨道槽210开设于盒体220上，另一个轨道槽210开设于盒盖240上。导滑件150依次穿过一个轨道槽210、第一连杆110、第二连杆130和另一个轨道槽210，以使得导滑件150的滑动更加平稳。但并不仅限于此，对轨道槽210的数量不作具体限定。

限位滑槽260包括第一限位滑槽261和第二限位滑槽263。第一限位滑槽261和第二限位滑槽263相对设置于容置盒200的两侧，第一限位滑槽261开设于盒体220上，第二限位滑槽263开设于盒盖240上。第一连杆110与第一限位滑槽261滑动连接，第二连杆130与第二限位滑槽263滑动连接。

本实施例中，第一限位滑槽261和第二限位滑槽263的数量均为两个。两个第一限位滑槽261的直径不同，以更加稳定地对第一连杆110进行导滑限位。两个第二限位滑槽263的直径不同，以更加稳定地对第二连杆130进行导滑限位。两个第一限位滑槽261的位置分别与两个第二限位滑槽263的位置相对应。但并不仅限于此，对第一限位滑槽261和第二限位滑槽263的数量不作具体限定。

值得注意的是，容置盒200设置有开口230和开孔250。开口230与容置空腔连通，开口230用于伸出或者缩进第一连杆110和第二连杆130。开孔250的位置与齿轮120的位置相对应，驱动电机170安装于容置盒200外，且穿过开孔250，并与齿轮120连接，以带动第一连杆110转动。本实施例中，驱动电机170安装于盒体220上。

当导滑件150在第一轨道槽211上滑动时，第一连杆110和第二连杆130均绕齿条部111的圆心转动，且第一连杆110的转动速度小于第二连杆130的转动速度。当导滑件150在第二轨道槽213上滑动时，第一连杆110绕齿条部111的圆心转动，第二连杆130处于静止状态，导风门310绕第二连杆130的一端转动。

第一连杆110上设置有第一槽孔113，第二连杆130上设置有第二槽孔133。导滑件150穿过第一槽孔113和第二槽孔133，导滑件150能够在第一槽孔113和第二槽孔133内滑动。本实施例中，第一连杆110通过第一槽孔113的侧壁带动导滑件150沿轨道槽210发生运动，导滑件150通过第二槽孔133的侧壁带动第二连杆130发生运动。

值得注意的是，第一槽孔113和第二槽孔133均为腰型孔，便于导滑件150的滑动。第一槽孔113和第二槽孔133的宽度相同，导滑件150呈柱状，导滑件150分别与第一槽孔113和第二槽孔133配合。

本实施例中，当导滑件150在第二轨道槽213上滑动时，第二槽孔133的延伸方向与第二轨道槽213的方向相同，在此过程中，导滑件150不会对第二槽孔133的侧壁施加压力，因此第二连杆130不会发生运动。

第一连杆110设置有第一滑块115和滑动槽116，第二连杆130设置有第二滑块135和第三滑块136。第一滑块115滑动设置于第一限位滑槽261内，以实现对第一连杆110的导滑限位。第二滑块135滑动设置于第二限位滑槽263内，以实现对第二连杆130的导滑限位。第三滑块136滑动设置于滑动槽116内，以实现第一连杆110相对于第二连杆130的导滑限位。滑动槽116呈弧形，滑动槽116的圆心位置与齿条部111的圆心位置相同。

本实施例中，第一滑块115的数量为四个，其中，两个第一滑块115间隔设置，且均滑动设置于一个第一限位滑槽261内；另外两个第一滑块115间隔设置，且均滑动设置于另一个第一限位滑槽261内。第二滑块135的数量为四个，其中，两个第二滑块135间隔设置，且均滑动设置于一个第二限位滑槽263内；另外两个第二滑块135间隔设置，且均滑动设置于另一个第二限位滑槽263内。但并不仅限于此，对第一滑块115和第二滑块135的数量不作具体限定。

请参照图5，本实施例中，第一连杆110与导风门310的一端连接，第二连杆130与导风门310的另一端连接，以带动导风门310发生转动。

第一连杆110包括第一连接部112和第一伸出部114。齿条部111与第一连接部112连接，且贴合设置于第一连接部112的一侧。第一伸出部114呈弧状，且从第一连接部112向齿条部111的一侧弯曲延伸。第一槽孔113设置于第一连接部112上，第一连接部112与导滑件150连接。四个第一滑块115分别安装于第一连接部112的四个边角处，且均设置于第一连接部112靠近盒体220的一侧。滑动槽116开设于第一连接部112靠近第二连杆130的一侧，且与齿条部111同心间隔设置。第一伸出部114与导风门310铰接，本实施例中，导风门310设置有腰型孔，第一伸出部114的端头呈柱状，且滑动设置于腰型孔内，以实现导风门310相对于第一连杆110发生位移和旋转，从而完成导风门310的转向。

第二连杆130包括第二连接部132和第二伸出部134。第二连接部132与第二伸出部134连接，第二伸出部134呈弧状，且与第一伸出部114的形状相对应，第二伸出部134与导风门310铰接。四个第二滑块135分别安装于第二连接部132的四个边角处，且均设置于第二连接部132靠近盒盖240的一侧。第三滑块136安装于第二连接部132靠近第一连接部112的一侧。第二伸出部134的弧长小于第一伸出部114的弧长，以使得第二伸出部134静止后第一伸出部114还能绕齿条部111的圆心继续转动，从而使得导风门310绕第二伸出部134转动。第二槽孔133设置于第二连接部132上，第二连接部132与导滑件150连接。第二伸出部134的端头呈柱状，且与导风门310铰接。

请结合参照图6、图7和图8，在空调器30处于关闭状态时，导滑件150位于第一轨道槽211远离第二轨道槽213的一端，导风门310封闭出风口320。在空调器30处于制冷模式时，导滑件150位于第一轨道槽211与第二轨道槽213交叉处，导风门310旋转到与地面平行的角度附近。在空调器30处于制热模式时，导滑件150位于第二轨道槽213远离第一轨道槽211的一端，导风门310旋转到与地面垂直的角度附近。

在空调器30从关闭状态切换到制冷模式的过程中，驱动电机170带动第一连杆110正向转动，第一连杆110带动导滑件150沿第一轨道槽211向靠近第二轨道槽213的一端滑动，导滑件150带动第二连杆130发生转动，第一连杆110和第二连杆130同步转动，第二连杆130的转动速度大于第一连杆110的转动速度，导风门310在第一连杆110和第二连杆130的共同作用下发生转动，直到导风门310旋转到与地面平行的角度附近。

在空调器30从制冷模式切换到制热模式的过程中，驱动电机170带动第一连杆110正向转动，第一连杆110带动导滑件150沿第二轨道槽213向远离第一轨道槽211的一端滑动，由于第二槽孔133的延伸方向与第二轨道槽213的方向相同，所以在此过程中导滑件150不会带动第二连杆130运动，第二连杆130始终处于静止状态，导风门310在第一连杆110的作用下以第二伸出部134为圆心发生转动，直到导风门310旋转到与地面垂直的角度附近。

在空调器30从制热模式切换到制冷模式的过程中，驱动电机170带动第一连杆110反向转动，第一连杆110带动导滑件150沿第二轨道槽213向靠近第一轨道槽211的一端滑动，由于第二槽孔133的延伸方向与第二轨道槽213的方向相同，所以在此过程中导滑件150不会带动第二连杆130运动，第二连杆130始终处于静止状态，导风门310在第一连杆110的作用下以第二伸出部134为圆心发生回转，直到导风门310旋转到与地面平行的角度附近。

在空调器30从制冷模式切换到关闭状态的过程中，驱动电机170带动第一连杆110反向转动，第一连杆110带动导滑件150沿第一轨道槽211向远离第二轨道槽213的一端滑动，导滑件150带动第二连杆130发生转动，第一连杆110和第二连杆130同步转动，第二连杆130的转动速度大于第一连杆110的转动速度，导风门310在第一连杆110和第二连杆130的共同作用下发生回转，直到导风门310封闭出风口320。

本发明实施例所述的齿轮驱动机构100，驱动电机170带动齿轮120转动，齿轮120与齿条部111啮合，从而带动第一连杆110转动，第一连杆110通过导滑件150带动第二连杆130转动，当导滑件150在第一路径上滑动时，第一连杆110和第二连杆130均绕齿条部111的圆心转动，当导滑件150在第二路径上滑动时，第一连杆110绕齿条部111的圆心转动，第二连杆130处于静止状态。与现有技术相比，本发明所述的齿轮驱动机构100由于采用了分别与导滑件150连接的第一连杆110和第二连杆130以及由导滑件150滑动的第一路径和第二路径，所以能够实现驱动电机170同时带动第一连杆110和第二连杆130形成不同的运动轨迹，从而使得第一连杆110和第二连杆130完成特定的机械传动，运动可靠，零件少，实用高效，使得齿轮驱动装置10稳定实用，自动化程度高。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种齿轮驱动机构，其特征在于，包括驱动电机（170）、齿轮（120）、第一连杆（110）、第二连杆（130）和导滑件（150），所述驱动电机（170）与所述齿轮（120）连接，所述第一连杆（110）设置有用于与齿轮（120）啮合的齿条部（111），所述齿条部（111）呈弧形，所述第一连杆（110）通过所述导滑件（150）与所述第二连杆（130）连接，所述导滑件（150）能够沿预设路径滑动，所述预设路径包括相互连接的第一路径和第二路径，所述第一路径与所述第二路径呈夹角设置，当所述导滑件（150）在所述第一路径上滑动时，所述第一连杆（110）和所述第二连杆（130）均绕所述齿条部（111）的圆心转动，当所述导滑件（150）在所述第二路径上滑动时，所述第一连杆（110）绕所述齿条部（111）的圆心转动，所述第二连杆（130）处于静止状态；

所述第一连杆（110）上设置有第一槽孔（113），所述第二连杆（130）上设置有第二槽孔（133），所述导滑件（150）能够在所述第一槽孔（113）和所述第二槽孔（133）内滑动；

所述第一槽孔（113）和所述第二槽孔（133）均为腰型孔，所述第一槽孔（113）和所述第二槽孔（133）的宽度相同，所述导滑件（150）呈柱状，所述导滑件（150）分别与所述第一槽孔（113）和所述第二槽孔（133）配合；

所述第一连杆（110）包括第一连接部（112）和第一伸出部（114），所述齿条部（111）和所述第一伸出部（114）均与所述第一连接部（112）连接，所述第二连杆（130）包括第二连接部（132）和第二伸出部（134），所述第二连接部（132）与所述第二伸出部（134）连接，所述第二伸出部（134）的弧长小于所述第一伸出部（114）的弧长；

所述导滑件（150）滑动设置于轨道槽（210）内，所述轨道槽（210）包括相互连接的第一轨道槽（211）和第二轨道槽（213），所述第一轨道槽（211）的轨迹为所述第一路径，所述第二轨道槽（213）的轨迹为所述第二路径，当所述导滑件（150）在所述第二轨道槽（213）上滑动时，所述第二槽孔（133）的延伸方向与所述第二轨道槽（213）的方向相同。

2.根据权利要求1所述的齿轮驱动机构，其特征在于，当所述导滑件（150）在所述第一路径上滑动时，所述第一连杆（110）的转动速度小于所述第二连杆（130）的转动速度。

3.一种齿轮驱动装置，其特征在于，包括容置盒（200）和如权利要求1至2任一项所述的齿轮驱动机构，所述齿轮驱动机构安装于所述容置盒（200）内，所述轨道槽（210）设置于所述容置盒（200）的侧面，所述第一轨道槽（211）与所述第二轨道槽（213）呈夹角设置，当所述导滑件（150）在所述第一轨道槽（211）上滑动时，所述第一连杆（110）和所述第二连杆（130）均绕所述齿条部（111）的圆心转动，当所述导滑件（150）在所述第二轨道槽（213）上滑动时，所述第一连杆（110）绕所述齿条部（111）的圆心转动，所述第二连杆（130）处于静止状态。

4.根据权利要求3所述的齿轮驱动装置，其特征在于，所述容置盒（200）的侧面还设置有限位滑槽（260），所述第一连杆（110）设置有第一滑块（115），所述第二连杆（130）设置有第二滑块（135），所述第一滑块（115）和所述第二滑块（135）均滑动设置于所述限位滑槽（260）内。

5.根据权利要求4所述的齿轮驱动装置，其特征在于，所述限位滑槽（260）包括第一限位滑槽（261）和第二限位滑槽（263），所述第一限位滑槽（261）和所述第二限位滑槽（263）相对设置于所述容置盒（200）的两侧，所述第一滑块（115）滑动设置于所述第一限位滑槽（261）内，所述第二滑块（135）滑动设置于所述第二限位滑槽（263）内。

6.根据权利要求4所述的齿轮驱动装置，其特征在于，所述第一连杆（110）开设有滑动槽（116），所述第二连杆（130）还设置有第三滑块（136），所述第三滑块（136）滑动设置于所述滑动槽（116）内。

7.根据权利要求6所述的齿轮驱动装置，其特征在于，所述限位滑槽（260）和所述滑动槽（116）均呈弧形，所述限位滑槽（260）的圆心位置和所述滑动槽（116）的圆心位置均与所述齿条部（111）的圆心位置相同。