WO2025148449A1 - 齿轮齿条啮合结构中的齿条及其齿形设计方法、空调 - Google Patents

齿轮齿条啮合结构中的齿条及其齿形设计方法、空调

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WO2025148449A1
WO2025148449A1 PCT/CN2024/125138 CN2024125138W WO2025148449A1 WO 2025148449 A1 WO2025148449 A1 WO 2025148449A1 CN 2024125138 W CN2024125138 W CN 2024125138W WO 2025148449 A1 WO2025148449 A1 WO 2025148449A1
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gear
tooth
rack
sub
segment
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PCT/CN2024/125138
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French (fr)
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徐新
魏伟
田志强
顾明亮
李泽锐
王晓刚
凌敬
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Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Qingdao Haier Air Conditioning Electric Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Qingdao Haier Air Conditioning Electric Co Ltd
Haier Smart Home Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/17Mechanical parametric or variational design
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation

Definitions

  • the air guide plate is driven by a gear rack structure, and the rack moves along a first straight line trajectory and a second straight line trajectory successively to increase the number of air guide positions of the air guide plate, so that the air guide plate has a variety of air guide functions, thereby meeting the user's usage needs.
  • the embodiments of the present disclosure provide a rack in a gear-rack meshing structure and a tooth profile design method thereof, and an air conditioner, so as to realize the tooth profile design of the rack.
  • a rack in a gear rack meshing structure wherein the rack moves successively along a first straight line trajectory and a second straight line trajectory, the rack is provided with a first straight wheel tooth segment and a second straight wheel tooth segment to correspond to the first straight line trajectory and the second straight line trajectory respectively, the rack is further provided with a transition wheel tooth segment, the tooth shape of the transition wheel tooth segment is determined by ⁇ AOC, wherein the tangent point of the first straight line trajectory and the gear pitch circle is A, the tangent point of the second straight line trajectory and the gear pitch circle is C, and the rotation center of the gear is O.
  • an air conditioner comprising: an indoor unit, comprising a shell and an air guide plate, the shell defining an air outlet duct and being provided with an air outlet connected to the air outlet duct, the air guide plate being movably arranged at the air outlet; a rack in a gear rack meshing structure as described in any one of the above embodiments is adopted, and the rack is drivingly connected to the air guide plate.
  • a method for designing a tooth shape of a rack in a gear-rack meshing structure is provided, which is used to construct the appearance design of the rack described in any one of the above embodiments.
  • FIG1 is a schematic structural diagram of an indoor unit from one perspective provided by an embodiment of the present disclosure, wherein a first air guide plate and a second air guide plate are both in a closed position;
  • FIG2 is a schematic structural diagram of the indoor unit in FIG1 from another perspective
  • FIG3 is an exploded schematic diagram of a driving device of the indoor unit in FIG1 ;
  • FIG4 is a schematic structural diagram of a second side wall of the indoor unit in FIG1 ;
  • FIG6 is a schematic structural diagram of a first side wall of the indoor unit in FIG1 ;
  • FIG7 is a schematic structural diagram of a second connecting rod of the indoor unit in FIG1 ;
  • FIG8 is a schematic diagram of a partial structure of the indoor unit in FIG1 ;
  • Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of the structure along the line A-A in Fig. 8;
  • Fig. 10 is a schematic cross-sectional view of the structure along the line B-B in Fig. 8;
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of another indoor unit provided by an embodiment of the present disclosure, wherein the first air guide plate is in a horizontal blowing cooling air supply position, and the second air guide plate is in a closed position;
  • FIG12 is an enlarged schematic diagram of the structure of portion A in FIG11;
  • FIG13 is a schematic diagram of a partial structure of the indoor unit in FIG11;
  • FIG15 is a schematic cross-sectional view of the structure along the C-C line in FIG14;
  • FIG18 is a schematic diagram of a partial structure of the indoor unit in FIG17;
  • FIG45 is a schematic diagram of another structure of meshing of a gear and a rack provided by an embodiment of the present disclosure.
  • FIG46 is a schematic diagram of a structure of meshing of another gear and rack provided by an embodiment of the present disclosure.
  • FIG47 is a schematic diagram of a structure of another gear and rack meshing provided by an embodiment of the present disclosure.
  • FIG48 is a flow chart of another design method provided by an embodiment of the present disclosure.
  • FIG49 is a schematic structural diagram of yet another indoor unit provided in an embodiment of the present disclosure.
  • FIG50 is a schematic diagram of a partial structure of another indoor unit provided in an embodiment of the present disclosure.
  • FIG51 is a schematic diagram of a partial structure of another indoor unit provided in an embodiment of the present disclosure.
  • FIG52 is a schematic diagram of a partial structure of another indoor unit provided in an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 53 is a schematic diagram of the structure of another indoor unit provided in an embodiment of the present disclosure.
  • 100 indoor unit; 101, first air guide plate; 102, connecting protrusion; 103, extending protrusion; 104, second air guide plate; 105, first air outlet; 106, second air outlet; 107, air duct; 300, driving device; 301, first connecting rod; 302, first gear segment; 303, third gear segment; 304, fifth gear segment; 306, first guide portion; 307, first sub-guide portion; 308, second sub-guide portion; 309, first guide protrusion; 310, first sub-guide protrusion; 311, second sub-guide protrusion; 312, connecting rod; 313, second connecting rod; 314, second gear segment 315, fourth gear segment; 316, sixth gear segment; 317, second guide portion; 318, third sub-guide portion; 319, fourth sub-guide portion; 320, second guide protrusion; 321, third sub-guide protrusion; 322, fourth sub-guide protrusion; 323, third connecting rod; 324, seventh gear segment; 325, eighth gear segment; 326, ninth gear segment; 3
  • the terms “upper”, “lower”, “inside”, “middle”, “outside”, “front”, “back” and the like indicate directions or positional relationships based on the directions or positional relationships shown in the accompanying drawings. These terms are mainly intended to better describe the embodiments of the present disclosure and their embodiments, and are not intended to limit the indicated devices, elements or components to have a specific direction, or to be constructed and operated in a specific direction. Moreover, in addition to being used to indicate directions or positional relationships, some of the above terms may also be used to indicate other meanings. For example, the term “upper” may also be used to indicate a certain dependency or connection relationship in certain circumstances. For those of ordinary skill in the art, the specific meanings of these terms in the embodiments of the present disclosure can be understood according to specific circumstances.
  • connection can be a fixed connection, a detachable connection, or an integral structure; it can be a mechanical connection, or an electrical connection; it can be a direct connection, or an indirect connection through an intermediate medium, or it can be an internal connection between two devices, elements, or components.
  • connection can be a fixed connection, a detachable connection, or an integral structure; it can be a mechanical connection, or an electrical connection; it can be a direct connection, or an indirect connection through an intermediate medium, or it can be an internal connection between two devices, elements, or components.
  • a and/or B means: A or B, or, A and B.
  • the motion trajectories of the first connecting rod and the second connecting rod both include linear motion trajectories in different directions.
  • the first connecting rod or the second connecting rod first performs a linear motion in a first direction, then performs an arc motion, and then performs a linear motion in a second direction, wherein the first direction and the second direction are neither coincident nor parallel.
  • the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 both perform zigzag motion.
  • the first connecting rod 301 successively performs linear motion in different directions
  • the second connecting rod 313 also successively performs linear motion in different directions.
  • the movement of the broken line can realize a substantial change in the movement direction of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313, thereby substantially changing the movement position of the first air guide plate 101, so that the first air guide plate 101 can realize a variety of wind guiding modes; on the other hand, it can reduce the movement stroke of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 in the up and down directions, thereby reducing the space occupied by the driving device 300 in the up and down directions.
  • the driving device 300 further includes a connecting rod 312, through which the first connecting rod 301 is connected to the first air guide plate 101, and the first connecting rod 301 is rotatably connected to one end of the connecting rod 312, and the other end of the connecting rod 312 is rotatably connected to the first air guide plate 101;
  • the second connecting rod 313 is rotatably connected to the first air guide plate 101 .
  • the first connecting rod 301 is rotatably connected to the first air guide plate 101 through the connecting rod 312, and the second connecting rod 313 is directly rotatably connected to the first air guide plate 101. Therefore, the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 have different driving capabilities for the first air guide plate 101 when the motion trajectories are the same. Through this arrangement, different positions of the first air guide plate 101 are achieved by cooperating with the different motion trajectories of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313.
  • the inclination of the first straight segment 509 is smaller than that of the second straight segment 522. In this way, during the opening process of the first air guide plate 101, the movement direction of the second connecting rod 313 is more downward compared to the first connecting rod 301. Since the second connecting rod 313 is directly connected to the first air guide plate 101 for rotation, the second connecting rod 313 is more capable of driving the first air guide plate 101 to move significantly. Therefore, the inclination of the first straight segment 509 is set to be smaller than that of the second straight segment 522, so that the second connecting rod 313 can significantly drive the first air guide plate 101 to flip downward, and cooperate with the movement of the connecting rod 312 and the first connecting rod 301, so that the first air guide plate 101 reaches the position of flat blowing cooling air supply.
  • the air guide surface of the first air guide plate 101 is defined as the first air guide surface 108, and the first air guide surface faces upward to realize the flat blowing cooling air supply mode.
  • a connecting protrusion 102 is provided on the first air guide surface, and the number of the connecting protrusion 102 is one.
  • the second connecting rod 313 and the connecting rod 312 are both rotatably connected to the connecting protrusion 102 and are respectively located on opposite sides of the connecting protrusion 102 to avoid mutual interference between the second connecting rod 313 and the connecting rod 312 during movement or mutual interference between the second connecting rod 313 and the first connecting rod 301 during movement.
  • the second connecting rod 313 and the connecting rod 312 may also be located on the same side of the connecting protrusion 102.
  • one of the second connecting rod 313 and the connecting protrusion 102 is provided with an extension protrusion 103, and the extension protrusion 103 is provided between the second connecting rod 313 and the connecting protrusion 102 to increase the distance between the second connecting rod 313 and the connecting protrusion 102, so as to avoid mutual interference between the second connecting rod 313 and the connecting rod 312 during movement or mutual interference between the second connecting rod 313 and the first connecting rod 301 during movement.
  • one of the connecting rod 312 and the connecting protrusion 102 is provided with an extension protrusion 103, and the extension protrusion 103 is provided between the connecting rod 312 and the connecting protrusion 102 to increase the distance between the connecting rod 312 and the connecting protrusion 102, so as to avoid mutual interference between the second connecting rod 313 and the connecting rod 312 during movement or mutual interference between the second connecting rod 313 and the first connecting rod 301 during movement.
  • the first connecting rod 301 moves along the first straight line segment 509 and the third straight line segment 510 successively, and the second connecting rod 313 moves along the second straight line segment 522 and the fourth straight line segment 523 successively; wherein, the straight lines where the first straight line segment 509 and the third straight line segment 510 are located intersect, and the straight lines where the second straight line segment 522 and the fourth straight line segment 523 are located intersect, and during the opening process of the first air guide plate 101, along the extending direction of the first connecting rod 301, the third straight line segment 510 is tilted downward, and the fourth straight line segment 523 is tilted upward.
  • the broken line motion trajectory of the first connecting rod 301 includes the first straight line segment 509 and the third straight line segment 510, and the first connecting rod 301 first moves along the first straight line segment 509 and then moves along the third straight line segment 510, and the broken line motion trajectory of the second connecting rod 313 includes the second straight line segment 522 and the fourth straight line segment 523, and the second connecting rod 313 first moves along the second straight line segment 522 and then moves along the fourth straight line segment 523.
  • the fourth straight segment 523 tilts upward from the back to the front, that is, the second connecting rod 313 tilts upward, thereby driving the first air guide plate 101 to move upward.
  • the third straight segment 510 tilts downward, that is, the first connecting rod 301 continues to tilt downward, and the movement directions of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 are opposite.
  • the first air guide plate 101 moves upward with the first air guide facing downward.
  • the first air guide plate 101 is in a downward blowing hot air supply position, realizing a downward blowing hot air supply mode.
  • connection between the first straight line segment 509 and the third straight line segment 510 corresponds to the connection between the second straight line segment 522 and the fourth straight line segment 523, that is, when the first connecting rod 301 changes from moving along the first straight line segment 509 to moving along the third straight line segment 510, the second connecting rod 313 just changes from moving along the second straight line segment 522 to moving along the fourth straight line segment 523, so that the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 cooperate to jointly drive the first air guide plate 101 to move to the target position.
  • the first connecting rod 301 moves along the third straight line segment 510 and the fifth straight line segment 511 successively, and the second connecting rod 313 moves along the fourth straight line segment 523 and the sixth straight line segment 524 successively; wherein, the third straight line segment 510 and the straight line where the fifth straight line segment 511 are located intersect, and the fourth straight line segment 523 and the straight line where the sixth straight line segment 524 are located intersect.
  • the broken line motion trajectory of the first connecting rod 301 includes the first straight line segment 509, the third straight line segment 510 and the fifth straight line segment 511 which are connected in sequence, and the first connecting rod 301 moves along the first straight line segment 509, the third straight line segment 510 and the fifth straight line segment 511 successively, and the broken line motion trajectory of the second connecting rod 313 includes the second straight line segment 522, the fourth straight line segment 523 and the sixth straight line segment 524, and the second connecting rod 313 moves along the second straight line segment 522, the fourth straight line segment 523 and the sixth straight line segment 524 successively.
  • the fifth straight line segment 511 tilts upward or extends in the horizontal direction
  • the sixth straight line segment 524 tilts upward.
  • the sixth straight line segment 524 is tilted upward. In this way, when the first air guide plate 101 is opened, when the second connecting rod 313 moves along the sixth straight line segment 524, the second connecting rod 313 moves upward and tilts, and continues to drive the first air guide plate 101 to move upward.
  • the inclination of the fourth straight segment 523 is smaller than the inclination of the sixth straight segment 524.
  • the inclination of the second connecting rod 313 is greater than the inclination of the second connecting rod 313 when the second connecting rod 313 moves upward along the fourth straight segment 523, so that the second connecting rod 313 moves upward along the sixth straight segment 524 with a greater amplitude, so as to drive the first air guide plate 101 to continue to move upward and move to the maximum air supply position without loss.
  • the air conditioner includes an indoor unit 100 and an outdoor unit, and the indoor unit 100 and the outdoor unit are connected via a connecting pipe to realize the circulation of refrigerant in the indoor unit 100 and the outdoor unit.
  • the indoor unit 100 includes a housing, an evaporator, and a fan.
  • the housing defines an air duct 107.
  • the evaporator and the fan are arranged in the air duct 107.
  • the housing is also provided with an air inlet and an air outlet. Under the action of the fan, air enters the air duct 107 from the air inlet, exchanges heat with the evaporator, and then flows out from the air outlet.
  • the air outlet includes a first air outlet 105 , and the first air guide plate 101 is movably disposed at the first air outlet 105 for opening or closing the first air outlet 105 .
  • the air duct 107 includes a first air duct, and the first air duct is disposed corresponding to the first air outlet 105 .
  • the lossless maximum air supply mode includes two situations.
  • the first air guide plate 101 is located above the extension line of the upper edge of the first air duct, does not participate in the air guiding, and does not affect the air outlet direction of the first air outlet 105 .
  • the first air guide plate 101 is located in the first air duct, parallel to the air outlet direction of the first air duct, and air flows through both the upper and lower surfaces of the first air guide plate 101, thereby eliminating condensation on the first air guide plate 101.
  • the lower surface is the first air guide surface.
  • the tilt degree of the fifth straight line segment 511 is less than the tilt degree of the sixth straight line segment 524, and the first air guide plate 101 is driven by the second connecting rod 313 to continue to move upward, and at the same time, the first connecting rod 301 and the connecting rod 312 are cooperated to realize the continued upward rotation of the first air guide surface, and the first air guide plate 101 moves to the maximum air supply position without loss.
  • the lossless maximum air supply mode of the first situation is achieved.
  • the lossless maximum air supply position of the first air guide plate 101 is lower than the lossless maximum air supply position of the first air guide plate 101 when the fifth straight line segment 511 is tilted upward. At this time, the lossless maximum air supply mode of the second situation can be achieved.
  • connection point of the third straight line segment 510 and the fifth straight line segment 511 corresponds to the connection point of the fourth straight line segment 523 and the sixth straight line segment 524. That is, when the first connecting rod 301 changes from moving along the third straight line segment 510 to moving along the fifth straight line segment 511, the second connecting rod 313 just changes from moving along the fourth straight line segment 523 to moving along the sixth straight line segment 524, so that the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 cooperate to jointly drive the first air guide plate 101 to move to the target position.
  • the driving device 300 also includes a driving assembly 600, which is drivingly connected to the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313. During the opening process of the first air guide plate 101, the driving assembly 600 drives the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 to move, and the movement speed of the first connecting rod 301 is less than the movement speed of the second connecting rod 313.
  • the second connecting rod 313 is directly connected to the first air guide plate 101, and the second connecting rod 313 is connected to the first air guide plate 101 through the connecting rod 312. Therefore, the second connecting rod 313 has a stronger ability to adjust the position of the first air guide plate 101. Therefore, the movement speed of the first connecting rod 301 is set to be lower than the movement speed of the second connecting rod 313.
  • the driving device 300 also includes a limit member, which cooperates with the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313. During the opening process of the first air guide plate 101, under the action of the driving assembly 600, the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 both cooperate with the limit member to guide the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 to perform at least partial linear motion.
  • the driving assembly 600 provides power for the movement of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313, and the limiter provides constraints for the movement of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313, so that the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 both perform at least partial linear motion.
  • the first connecting rod 301 is provided with a first guide portion 306, and the second connecting rod 313 is provided with a second guide portion 317.
  • the limit member cooperates with the first guide portion 306 and cooperates with the second guide portion 317 to guide the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 to perform a zigzag motion.
  • the first connecting rod 301 is provided with first gear teeth
  • the second connecting rod 313 is provided with second gear teeth
  • the driving assembly 600 includes a motor, a first gear 602 and a second gear 603.
  • the first motor 601 is referred to as the first motor 601 here.
  • the first motor 601 is drivingly connected with the first gear 602 and the second gear 603, driving the first gear 602 and the second gear 603 to rotate in the same direction.
  • the first gear 602 is meshed with the first gear teeth to drive the first connecting rod 301 to move;
  • the second gear 603 is meshed with the second gear teeth to drive the second connecting rod 313 to move; wherein the first gear 602 and the second gear 603 are coaxially arranged and the radius of the first gear 602 is smaller than the radius of the second gear 603.
  • the first gear 602 and the second gear 603 are coaxially arranged to facilitate the connection between the first gear 602 and the second gear 603 and the first motor 601 , and one first motor 601 can simultaneously drive the first gear 602 and the second gear 603 to rotate.
  • the angular velocity of the first gear 602 and the second gear 603 is the same, and the radius of the first gear 602 is smaller than the radius of the second gear 603 , so that the linear velocity of the first gear 602 is smaller than the linear velocity of the second gear 603 , so that the movement speed of the first connecting rod 301 is smaller than the movement speed of the second connecting rod 313 .
  • the linear velocity of the first gear 602 may be equal to the linear velocity of the second gear 603 , so that the movement speed of the first connecting rod 301 is equal to the movement speed of the second connecting rod 313 .
  • the first gear tooth includes a first gear tooth segment 302
  • the second gear tooth includes a second gear tooth segment 314 .
  • the first gear tooth segment 302 and the second gear tooth segment 314 correspond to each other and are both straight line segments.
  • first gear tooth segment 302 and the second gear tooth segment 314 are both straight segments, when the first gear 602 meshes with the first gear tooth segment 302 , the second gear 603 meshes with the second gear tooth segment 314 . At this time, the first connecting rod 301 moves linearly along the first straight segment 509 , and the second connecting rod 313 moves linearly along the second straight segment 522 .
  • the first gear tooth segment 302 is inclined downward, and the second gear tooth segment 314 is inclined downward, and the inclination degree of the first gear tooth segment 302 is smaller than the inclination degree of the second gear tooth segment 314 .
  • the first gear teeth also include a linear third gear tooth segment 303.
  • the first gear 602 is meshed with the first gear tooth segment 302 and the third gear tooth segment 303 in succession.
  • the third gear tooth segment 303 is tilted downward from the back to the front and forms an angle at the connection with the first gear tooth segment 302;
  • the second gear teeth also include a linear fourth gear tooth segment 315.
  • the second gear 603 is meshed with the second gear tooth segment 314 and the fourth gear tooth segment 315 in succession.
  • the fourth gear tooth segment 315 is tilted upward from the back to the front.
  • the inclination degree of the first gear tooth segment 302 is greater than the inclination degree of the third gear tooth segment 303, so that when the first gear 602 is meshed with the first gear tooth segment 302, the inclination degree of the downward movement of the first connecting rod 301 is greater than the inclination degree of the downward movement of the first connecting rod 301 when the first gear 602 is meshed with the third gear tooth segment 303, so that when the first gear 602 is meshed with the third gear tooth segment 303, the first air guide plate 101 is flipped upward under the drive of the second connecting rod 313.
  • the inclination of the fourth gear tooth segment 315 is smaller than the inclination of the sixth gear tooth segment 316, so that when the first gear 602 is meshed with the sixth gear tooth segment 316, the inclination of the second connecting rod 313 moving upward is greater than when the first gear 602 is meshed with the fourth gear tooth segment 315.
  • the degree of inclination of the connecting rod 313 moving upward is such that when the first gear 602 is meshed with the sixth gear tooth segment 316, it can drive the second connecting rod 313 to move upward significantly, so that the first air guide plate 101 moves to the maximum air supply position without loss.
  • the inclination degree of the upward movement of the first connecting rod 301 is smaller than the inclination degree of the upward movement of the second connecting rod 313 when the second gear 603 is meshed with the sixth gear tooth segment 316, so that the second connecting rod 313 can lead the first air guide plate 101 to continue to move upward, and cooperate with the first connecting rod 301 and the connecting rod 312 to drive the first air guide plate 101 to move to the lossless maximum air supply position.
  • the air guide plate further includes a second air guide plate 104, the air outlet includes a second air outlet 106, the air duct includes a second air duct, and the second air duct is connected to the second air outlet.
  • the second air guide plate 104 is movably disposed at the second air outlet 106, and is used to open or close the second air outlet 106.
  • the second air outlet 106 is located above the first air outlet 105.
  • the driving device 300 further includes a third connecting rod 323, which is connected to the second air guide plate 104.
  • the third connecting rod 323 performs a folding line motion and an arc motion successively.
  • the second air guide plate 104 After the second air guide plate 104 has completed the folding motion, it rotates out along an arc, as shown in Figure 36, to achieve horizontal upward air supply (the second air guide plate is in the open position at this time).
  • the air guide surface of the second air guide plate 104 is the second air guide surface, and at this time, the second air guide surface 109 faces upward.
  • the second air guide plate 104 When the second air guide plate 104 is located above the first air guide plate 101, the second sub-straight line segment 529 is inclined upward, and the first sub-straight line segment 528 can be extended horizontally or inclined upward.
  • the first sub-straight segment 528 may extend in a horizontal direction, or may be slightly inclined upward from back to front, with a smaller degree of inclination than that of the second sub-straight segment 529.
  • the angle between the first sub-straight segment 528 and the horizontal direction is less than or equal to 10°.
  • a smaller inclination angle can also ensure that when the third connecting rod 323 moves along the first sub-straight segment 528, the second air guide plate 104 does not interfere with the shell.
  • the driving device 300 drives the mechanism, and the driving mechanism includes a first driving structure 60 and a second driving structure 604.
  • the first driving structure 60 is drivingly connected to the first air deflector 101; the second driving structure 604 is drivingly connected to the second air deflector 104.
  • the first driving structure 60 includes a driving assembly 600 and a connecting rod, wherein the connecting rod includes a first connecting rod 301 and a second connecting rod 313; the second driving structure 604 includes a third connecting rod 323 and a driving member for driving the third connecting rod 323 to move, for example, as shown in FIG. 30, the driving member includes a third gear 606 and a second motor 605.
  • the connecting rod further comprises a second connecting rod 313, the guide portion further comprises a second guide portion 317 provided on the second connecting rod 313, and the box body 5 comprises a second side wall 515 arranged opposite to the first side wall 50.
  • the first driving structure 60 is arranged between the first side wall 50 and the second side wall 515.
  • the second side wall 515 is provided with a second guide fitting portion 516 , and the second guide portion 317 cooperates with the second guide fitting portion 516 to guide the second connecting rod 313 to perform a folding line motion, wherein the guide fitting portion further includes the second guide fitting portion 516 .
  • the second gear 603 provides power for the movement of the second connecting rod 313 , and the second guide portion 317 cooperates with the second guide matching portion 516 to limit the movement trajectory of the second connecting rod 313 , thereby realizing the folded line movement of the second connecting rod 313 .
  • the second guide portion 317 includes a third sub-guide portion 318 and a fourth sub-guide portion 319
  • the second guide matching portion 516 includes a third sub-guide matching portion 517 and a fourth sub-guide matching portion 518
  • the third sub-guide portion 318 and the third sub-guide matching portion 517 match
  • the fourth sub-guide portion 319 and the fourth sub-guide matching portion 518 match, so as to jointly guide the second connecting rod 313 to make a zigzag motion.
  • the third sub-guide portion 318 and the fourth sub-guide portion 319 are sequentially arranged along the length direction of the second connecting rod 313 to guide the second connecting rod 313 to perform a folding line motion smoothly at all locations along the length direction.
  • the orthographic projection of the first guide fitting portion 502 on the second side wall 515 intersects with the second guide fitting portion 516 .
  • the first sub-guide groove 507 and the second sub-guide groove 508 both include a first straight line segment 509, a third straight line segment 510 and a fifth straight line segment 511 which are arranged in sequence from the back to the front, that is, the first sub-guide groove 507 and the second sub-guide groove 508 are both in the shape of a broken line.
  • the first limiting protrusion 329 cooperates with the first sub-straight segment 528, the second sub-straight segment 529 and the arc segment 531 of the first limiting groove 513 in sequence
  • the second limiting protrusion 331 cooperates with the second sub-straight segment 529, the second sub-straight segment 529 and the arc segment 531 of the second limiting groove 527 in sequence, so as to jointly guide the third connecting rod 323 to first make a linear motion along the first sub-straight segment 528, then make a linear motion along the second sub-straight segment 529, and then make an arc motion along the arc segment 531.
  • the third sub-straight line segment 530 is inclined upward and the degree of inclination is greater than the degree of inclination of the second sub-straight line segment 529 .
  • the first sub-straight segment 528 extends horizontally or tilts downward, the second sub-straight segment 529 and the third sub-straight segment 530 both tilt downward, and the tilt degree of the third sub-straight segment 530 is greater than the tilt degree of the second sub-straight segment 529.
  • the tilt degree of the second sub-straight segment 529 is greater than the tilt degree of the first sub-straight segment 528.
  • a connecting rod 301 moves downward along the third straight segment 510, and the second connecting rod 313 moves upward along the fourth straight segment 523, driving the first air guide plate 101 to move to the downward blowing heating position; then, as shown in Figures 19 and 20, the first gear 602 is meshed with the fifth gear tooth segment 304, the second gear 603 is meshed with the sixth gear tooth segment 316, the first connecting rod 301 moves horizontally or upward along the fifth straight segment 511, and the second connecting rod 313 moves upward along the sixth straight segment 524, driving the first air guide plate 101 to move to the lossless maximum air supply position.
  • the third connecting rod 323 moves along the first sub-straight segment 528, the second sub-straight segment 529 and the third sub-straight segment 530 in sequence, and then moves along the arc segment 531 to move to the horizontal cooling position.
  • the tooth shape design method of the rack 702 in the gear rack 702 meshing structure the rack 702 moves along the first linear trajectory and the second linear trajectory successively, and the rack 702 is provided with a first linear gear segment 705 and a second linear gear segment 706 to correspond to the first linear trajectory (F1 direction) and the second linear trajectory respectively.
  • a rack in a gear rack meshing structure the rack moves along a first linear trajectory and a second linear trajectory in sequence, the rack is provided with a first linear gear segment and a second linear gear segment, respectively corresponding to the first linear trajectory and the second linear trajectory, the rack is also provided with a transition gear segment, the tooth shape of the transition gear segment is determined by ⁇ AOC, wherein the tangent point of the first linear trajectory and the gear pitch circle is A, the tangent point of the second linear trajectory and the gear pitch circle is The point of tangency is C and the center of rotation of the gear is O.
  • the tooth profile of the transition wheel tooth segment includes one linear tooth profile or multiple linear tooth profiles, wherein the multiple linear tooth profiles are arranged in sequence along the length direction of the rack and there is a fold angle between two adjacent linear tooth profiles.
  • the tooth profile of the transition wheel tooth segment includes a circular arc tooth profile
  • each second sub-angle is less than or equal to a second set value.
  • the tooth profile of the transition wheel tooth segment includes an arc tooth profile and a straight tooth profile sequentially arranged along the length direction of the rack
  • the inclination degree of the straight line where the linear tooth profile is located is between the inclination degrees of the first linear track and the second linear track.
  • Step S431 calculating the size of ⁇ AOC, wherein the tangent point of the first straight line trajectory and the gear pitch circle is A, the tangent point of the second straight line trajectory and the gear pitch circle is C, and the rotation center of the gear is O;
  • ⁇ AOC can be understood as the angle that the gear rotates when the rack 702 moves from the first linear trajectory to the second linear trajectory.
  • Different ⁇ AOCs will affect the tooth shape of the transition gear tooth segment 707. Therefore, the tooth shape of the transition gear tooth segment 707 needs to be designed according to the size of ⁇ AOC.
  • the specific tooth shape of the transition gear tooth segment 707 is affected according to the size relationship between ⁇ AOC and k* ⁇ . Therefore, the tooth shape of the transition gear tooth segment 707 needs to be designed according to the size relationship between ⁇ AOC and k* ⁇ .
  • the tooth profile of the transition gear segment 707 between the first linear gear segment 705 and the second linear gear segment 706 is designed, including:
  • transition wheel tooth segment 707 When ⁇ AOC is less than or equal to ⁇ , the transition wheel tooth segment 707 cannot accommodate a tooth structure, so the transition wheel tooth segment 707 is designed as a linear tooth shape 704.
  • the linear tooth shape 704 is in a linear shape.
  • ⁇ AOC is split into multiple sub-angles, each sub-angle is smaller than ⁇
  • the transition wheel tooth segment 707 is divided into multiple sub-transition wheel tooth segments 707
  • the number of sub-transition wheel tooth segments 707 is equal to the number of sub-angles and corresponds one to one
  • the tooth profile of each sub-transition wheel tooth segment 707 is designed to be a straight tooth profile 704
  • the multiple straight tooth profiles 704 are arranged in sequence along the length direction of the rack 702 and there is a fold angle between two adjacent straight tooth profiles 704.
  • transition gear tooth segment 707 is designed to include a circular arc tooth shape 703; or,
  • ⁇ AOC is split into multiple first sub-angles, each first sub-angle is less than or equal to ⁇ , and the tooth profile on the transition wheel tooth segment 707 corresponding to each first sub-angle is designed.
  • the tooth profile on the transition wheel tooth segment 707 corresponding to each first sub-angle is designed under the condition that each first sub-angle is less than or equal to ⁇ , wherein the tooth profile on the transition wheel tooth segment 707 corresponding to each first sub-angle is a straight tooth profile 704.
  • the transition gear tooth segment 707 is designed to be a linear tooth profile 704 or a plurality of linear tooth profiles 704, wherein the plurality of linear tooth profiles 704 are sequentially arranged along the length direction of the rack 702 and there is a fold angle between two adjacent linear tooth profiles 704;
  • the transition wheel tooth segment 707 is designed to include an arc tooth shape 703; or, when ⁇ AOC is greater than ⁇ , ⁇ AOC is split into multiple first sub-angles, each first sub-angle is less than or equal to ⁇ , and the transition wheel tooth segment 707 is divided into multiple sub-transition wheel tooth segments 707, the number of sub-transition wheel tooth segments 707 is equal to the number of first sub-angles and corresponds one to one, and each sub-transition wheel tooth segment 707 is designed.
  • the transition gear tooth segment 707 is designed to include an arc tooth shape 703, including:
  • transition gear tooth segment 707 is designed to be a circular arc tooth shape 703;
  • the transition wheel tooth segment 707 can accommodate a tooth structure, and the transition wheel tooth segment 707 can be designed as a circular arc tooth shape 703, that is, at this time, the transition wheel tooth segment 707 is in a circular arc shape, and when the rack 702 turns from the first straight line trajectory to the second straight line trajectory, it will not interfere with the gear, that is, the rack 702 can turn smoothly.
  • ⁇ AOC is greater than ⁇ and less than or equal to 1.5* ⁇
  • the design can also be performed according to step S443.
  • the transition gear tooth segment 707 is designed to include not only the arc tooth profile 703 but also the straight tooth profile 704 , so as to avoid interference between the rack 702 and the gear during the steering process when the transition gear tooth segment 707 is designed as the arc tooth profile 703 .
  • each second sub-angle is less than or equal to 1.5* ⁇
  • Each second sub-angle is less than or equal to 1.5* ⁇ , so as to avoid interference between the rack 702 and the gear when the rack 702 turns.
  • the tooth shape of the corresponding sub-transition gear tooth segment 707 is designed.
  • the tooth profile design method includes:
  • the distance from A1 to one end of the first air guide plate 101 in the width direction (the up and down direction of the closed position) in the closed position, the distance from A2 to one end of the first air guide plate 101 in the width direction in the horizontal blowing cooling air supply position, the distance from A3 to one end of the first air guide plate 101 in the width direction in the downward blowing hot air supply position, and the distance from A4 to one end of the first air guide plate 101 in the width direction in the lossless maximum air supply position are equal.
  • the distance from A1 to the other end of the first air guide plate 101 in the width direction of the closed position, the distance from A2 to the other end of the first air guide plate 101 in the width direction of the horizontal blowing cooling air supply position, the distance from A3 to the other end of the first air guide plate 101 in the width direction of the downward blowing hot air supply position, and the distance from A4 to the other end of the first air guide plate 101 in the width direction of the lossless maximum air supply position are equal.
  • points A1 and B1 can be any two points, but due to the limitation of the structural space, preferably point A1 can be selected to be close to the center of gravity of the first air guide plate 101 in the closed position.
  • the connecting rod 312 In the closed position, the connecting rod 312 is rotatably connected to the first air guide plate 101 at point B1 through the first rotation axis, and the minimum distance between point B1 and point A1 is greater than the diameter of the first rotation axis.
  • Points C1, C2...Cn are located on the same side of A1B1, A2B2...AnBn, respectively, which means that they are located on the side of A1B1, A2B2...AnBn facing the air outlet, or on the side away from the air outlet.
  • points A1, A2...An and B1, B2...Bn are all located on the side of the corresponding first air guide plate 101 facing the air outlet
  • points C1, C2...Cn are also located on the side of the corresponding first air guide plate 101 facing the air outlet
  • ⁇ A1B1C1, ⁇ A2B2C2... ⁇ AnBnCn are all located on the same side of the corresponding first air guide plate 101, and cannot cross both sides of the thickness direction of the corresponding first air guide plate 101.
  • points A1, B1, and C1 are all located on the side of the first air guide plate 101 facing the air outlet when the first air guide plate 101 is in the closed position, but one of the points cannot be located on the side of the first air guide plate 101 facing the air outlet when the first air guide plate 101 is in the closed position, and the other point cannot be located on the side of the first air guide plate 101 facing away from the air outlet when the first air guide plate 101 is in the closed position.
  • the air outlet is located on one side of the air outlet, but cannot cross the thickness direction of the first air guide plate 101 in the closed position.
  • the points C1, C2, ..., Cn are located on the same side of A1B1, A2B2, ..., AnBn, respectively.
  • step S483, determining the positions of points C1, C2, ..., Cn includes:
  • R is greater than or equal to A1B1.
  • the connecting rod 312 is rotatably connected to the first connecting rod 301 at point C1 through the second rotation axis. If R is less than A1B1, the first rotation axis and the second rotation axis may interfere with each other.
  • step 1 After adjustment, return to step 1 and draw circles with points B1, B2, ..., Bn as centers and R as radius to obtain n circles, and reselect points C1, C2, ..., Cn.
  • determining the motion trajectory of the first connecting rod 301 according to points C1, C2, ..., Cn includes:
  • Cn-1Cn is the motion trajectory of the first connecting rod 301 when the first air guide plate 101 moves from the n-1th target position to the nth target position. Therefore, after obtaining C1C2, C2C3...Cn-1Cn, the motion trajectory of the first connecting rod 301 from the first target position to the nth target position can be known.
  • the parameters of the first gear 602 and the second gear 603 are determined, including:
  • m ⁇ 1 it means that the speeds of the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 are not equal, and the linear speeds of the first gear 602 and the second gear 603 are Not equal, taking the case where the first gear 602 and the second gear 603 are coaxially arranged and the angular velocities of the first gear 602 and the second gear 603 are equal as an example, the radii of the first gear 602 and the second gear 603 are not equal, or the number of teeth is different.
  • determining the motion trajectory of the second connecting rod 313 according to points A1, A2, ..., An includes:
  • the design method of the driving device 300 includes:
  • the stroke and movement direction (motion trajectory) of the first connecting rod 301 are determined according to the lengths and directions of C1C2, C2C3, and C3C4.
  • An embodiment of the second aspect of the present application provides an air conditioner, including a first air guide plate 101 and a driving device 300 for the air guide plate of the air conditioner as described in any of the above embodiments, and the first connecting rod 301 and the second connecting rod 313 are both connected to the first air guide plate 101.

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Abstract

本申请涉及空调技术领域,公开一种齿轮齿条啮合结构中的齿条,齿条先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,齿条设有第一直线轮齿段和第二直线轮齿段,以分别对应第一直线轨迹和第二直线轨迹,齿条还设有过渡轮齿段,过渡轮齿段的齿形由∠AOC决定,其中,第一直线轨迹与齿轮节圆的切点为A、第二直线轨迹与齿轮节圆的切点为C、齿轮的转动中心为O。

Description

齿轮齿条啮合结构中的齿条及其齿形设计方法、空调
本申请基于申请号为202410046327.6、申请日为2024年1月12日的中国专利申请提出,并要求该中国专利申请的优先权,该中国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
技术领域
本申请涉及空调技术领域,具体涉及一种齿轮齿条啮合结构中的齿条及其齿形设计方法、空调。
背景技术
目前,空调导风板在摆动时,旋转中心固定,不能实现多种多样的导风功能,不能满足用户的使用需求。
相关技术中通过齿轮齿条结构驱动导风板,齿条先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,以增加导风板的导风位置的数量,使得导风板具有多样的导风功能,从而满足用户的使用需求。
然而如何设计能够先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动的齿条是亟待解决的问题。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供一种齿轮齿条啮合结构中的齿条及其齿形设计方法、空调,以实现齿条的齿形设计。
根据本发明实施例的第一方面,提供了一种齿轮齿条啮合结构中的齿条,齿条先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,齿条设有第一直线轮齿段和第二直线轮齿段,以分别对应第一直线轨迹和第二直线轨迹,齿条还设有过渡轮齿段,过渡轮齿段的齿形由∠AOC决定,其中,第一直线轨迹与齿轮节圆的切点为A、第二直线轨迹与齿轮节圆的切点为C、齿轮的转动中心为O。
根据本发明实施例的第二方面,提供了一种空调,包括:室内机,包括壳体和导风板,壳体限定出风道并设有与风道相连通的出风口,导风板活动设于出风口处;采用如上述实施例中任一项所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,齿条与导风板驱动连接。
根据本发明实施例的第三方面,提供了一种齿轮齿条啮合结构中齿条的齿形设计方法,用于构建上述实施例中任一项所述齿条的外形设计。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
图1是本公开实施例提供的一个室内机一个视角的结构示意图,其中,第一导风板和第二导风板均处于关闭位置;
图2是图1中的室内机另一个视角的结构示意图;
图3是图1中的室内机的驱动装置的爆炸示意图;
图4是图1中的室内机的第二侧壁的结构示意图;
图5是图1中的室内机的第一连杆和连接杆的结构示意图;
图6是图1中的室内机的第一侧壁的结构示意图;
图7是图1中的室内机的第二连杆的结构示意图;
图8是图1中的室内机的局部结构示意图;
图9是图8中A-A向的剖视结构示意图;
图10是图8中B-B向的剖视结构示意图;
图11是本公开实施例提供的另一个室内机的结构示意图,其中,第一导风板处于平吹制冷送风位置,第二导风板处于关闭位置;
图12是图11中A部的放大结构示意图;
图13是图11中的室内机的局部结构示意图;
图14是图11中的室内机的驱动装置的结构示意图;
图15是图14中C-C向的剖视结构示意图;
图16是图14中D-D向的剖视结构示意图;
图17是本公开实施例提供的另一个室内机的结构示意图,其中,第一导风板处于无损最大送风位置,第二导风板处于关闭位置;
图18是图17中的室内机的局部结构示意图;
图19是图18中E-E向的剖视结构示意图;
图20是图18中F-F向的剖视结构示意图;
图21是本公开实施例提供的另一个室内机的结构示意图,其中,第一导风板处于下吹制热送风位置,第二导风板处于关闭位置;
图22是图21中的室内机局部的结构示意图;
图23是图22中G-G向的剖视结构示意图;
图24是图22中H-H向的剖视结构示意图;
图25是本公开实施例提供的另一个室内机局部的结构示意图,其中,第一导风板和第二导风板均处于关闭位置;
图26是图25中的室内机的驱动装置的结构示意图;
图27是图26中I-I向的剖视结构示意图;
图28是图26中J-J向的剖视结构示意图;
图29是图26中K-K向的剖视结构示意图;
图30是图25中的室内机的驱动装置的爆炸结构示意图;
图31是图25中的室内机的第三侧壁一个视角的结构示意图;
图32是图31中的第三侧壁另一个视角的结构示意图;
图33是图25中的室内机的第三连杆的结构示意图;
图34是图25中的室内机的第一侧壁一个视角的结构示意图;
图35是图34中的第一侧壁另一个视角的结构示意图;
图36是本公开实施例提供的另一个室内机局部的结构示意图,其中,第一导风板处于下吹制热送风位置,第二导风板处于打开位置;
图37是图36中的室内机局部一个方向的剖视图;
图38是图36中的室内机局部另一个方向的剖视图;
图39是图36中的室内机局部再一个方向的剖视图;
图40是本公开实施例提供的另一个室内机局部的结构示意图,其中,第一导风板处于关闭位置,第二导风板处于打开位置;
图41是本公开实施例提供的另一个室内机局部的结构示意图,其中,第一导风板处于平吹制冷送风位置,第二导风板处于打开位置;
图42是本公开实施例提供的另一个室内机局部的结构示意图,其中,第一导风板处于无损最大送风位置,第二导风板处于关闭位置;
图43是本公开实施例提供的一种设计方法的流程图;
图44是本公开实施例提供的一种齿轮和齿条啮合的结构示意图;
图45是本公开实施例提供的另一种齿轮和齿条啮合的结构示意图;
图46是本公开实施例提供的再一种齿轮和齿条啮合的结构示意图;
图47是本公开实施例提供的再一种齿轮和齿条啮合的结构示意图;
图48是本公开实施例提供的另一种设计方法的流程图;
图49是本公开实施例提供的再一个室内机的结构示意图;
图50是本公开实施例提供的再一个室内机局部的结构示意图;
图51是本公开实施例提供的再一个室内机局部的结构示意图;
图52是本公开实施例提供的再一个室内机局部的结构示意图;
图53是本公开实施例提供的再一个室内机的结构示意图。
附图标记:
100、室内机;101、第一导风板;102、连接凸起;103、延伸凸起;104、第二导风板;105、第一出风口;106、第二出风口;107、风道;300、驱动装置;301、第一连杆;302、第一轮齿段;303、第三轮齿段;304、第五轮齿段;306、第一导向部;307、第一子导向部;308、第二子导向部;309、第一导向凸起;310、第一子导向凸起;311、第二子导向凸起;312、连接杆;313、第二连杆;314、第二轮齿段;315、第四轮齿段;316、第六轮齿段;317、第二导向部;318、第三子导向部;319、第四子导向部;320、第二导向凸起;321、第三子导向凸起;322、第四子导向凸起;323、第三连杆;324、第七轮齿段;325、第八轮齿段;326、第九轮齿段;327、弧形轮齿段;328、第一限位结构;329、第一限位凸起;330、第二限位结构;331、第二限位凸起;5、盒体;50、第一侧壁;502、第一导向配合部;503、第一子导向配合部;504、第二子导向配合部;505、导向槽;506、第一导向槽;507、第一子导向槽;508、第二子导向槽;509、第一直线段;510、第三直线段;511、第五直线段;512、第一限位配合结构;513、第一限位槽;515、第二侧壁;516、第二导向配合部;517、第三子导向配合部;518、第四子导向配合部;520、第三子导向槽;521、第四子导向槽;522、第二直线段;523、第四直线段;524、第六直线段;525、第三侧壁;526、第二限位配合结构;527、第二限位槽;528、第一子直线段;529、第二子直线段;530、第三子直线段;531、弧形段;60、第一驱动结构;600、驱动组件;601、第一电机;602、第一齿轮;603、第二齿轮;604、第二驱动结构;605、第二电机;606、第三齿轮;701、齿轮;702、齿条;703、圆弧齿形;704、直线齿形;705、第一直线轮齿段;706、第二直线轮齿段;707、过渡轮齿段。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
结合图1-42所示,本公开实施例提供一种用于空调导风板的驱动装置300,空调包括导风板,导风板包括第一导风板101,驱动装置300包括第一连杆301、第二连杆313,第一连杆301、第二连杆313均适于与第一导风板101相连接。
其中,第一导风板101打开过程中,第一连杆和第二连杆的运动轨迹均包括不同方向的直线运动轨迹。例如,第一连杆或第二连杆先做一段第一方向的直线运动,再做圆弧运动,再做一段第二方向的直线运动,其中第一方向和第二方向不重合也不平行。
可选地,第一连杆301和第二连杆313均做折线运动。换言之,第一导风板101打开过程中,第一连杆301先后做不同方向的直线运动,第二连杆313也是先后做不同方向的直线运动。
折线的运动方式,一方面,可以实现第一连杆301和第二连杆313运动方向的大幅度改变,从而可以大幅度改变第一导风板101的运动位置,使得第一导风板101可以实现多种导风模式;另一方面,可以减少第一连杆301和第二连杆313上下方向上的运动行程,减小驱动装置300上下方向上所占用的空间。
如图3所示,驱动装置300还包括连接杆312,第一连杆301通过连接杆312与第一导风板101相连接,且第一连杆301与连接杆312的一端转动连接,连接杆312的另一端与第一导风板101转动连接; 第二连杆313与第一导风板101转动连接。
第一连杆301通过连接杆312与第一导风板101转动连接,第二连杆313直接与第一导风板101转动连接,因此,第一连杆301和第二连杆313在运动轨迹相同的情况下,对第一导风板101的驱动能力不同。通过该设置,配合第一连杆301和第二连杆313不同的运动轨迹,共同实现第一导风板101的不同位置。
可选地,如图4、图6、图9和图10所示,第一导风板101打开过程中,第一连杆301沿第一直线段509运动,第二连杆313沿第二直线段522运动;其中,第一导风板101打开过程中,沿第一连杆301的伸出方向,即沿从后往前的方向,第一直线段509和第二直线段522均向下倾斜,使得第一连杆301和第二连杆313均向下运动。
第一直线段509的倾斜程度小于第二直线段522的倾斜程度。这样第一导风板101打开过程中,相比于第一连杆301,第二连杆313的运动方向更向下,由于第二连杆313直接与第一导风板101转动连接,从而第二连杆313更能够驱动第一导风板101大幅度的运动。因此,设置第一直线段509的倾斜程度小于第二直线段522的倾斜程度,使得第二连杆313能够大幅度驱动第一导风板101向下翻转,配合连接杆312和第一连杆301的运动,使得第一导风板101到达平吹制冷送风的位置。第一导风板101的导风面定义为第一导风面108,第一导风面朝上,实现平吹制冷送风模式。
如图12所示,第一导风面上设有连接凸起102,连接凸起102的数量为一个。
第二连杆313和连接杆312均与连接凸起102转动连接,且分别位于连接凸起102相对的两侧,以避免第二连杆313和连接杆312运动过程中相互干涉或第二连杆313和第一连杆301运动过程中相互干涉。
第二连杆313和连接杆312也可以位于连接凸起102的同一侧。此时第二连杆313和连接凸起102中的一个设有延伸凸起103,延伸凸起103设于第二连杆313与连接凸起102之间,以增大第二连杆313与连接凸起102之间的距离,避免第二连杆313和连接杆312运动过程中相互干涉或第二连杆313和第一连杆301运动过程中相互干涉。或者,连接杆312和连接凸起102中的一个设有延伸凸起103,延伸凸起103设于连接杆312与连接凸起102之间,以增大连接杆312与连接凸起102之间的距离,避免第二连杆313和连接杆312运动过程中相互干涉或第二连杆313和第一连杆301运动过程中相互干涉。
可选地,如图16所示,第一导风板101打开过程中,第一连杆301先后沿第一直线段509和第三直线段510运动,第二连杆313先后沿第二直线段522和第四直线段523运动;其中,第一直线段509和第三直线段510所在的直线相交,第二直线段522和第四直线段523所在的直线相交,第一导风板101打开过程中,沿第一连杆301的伸出方向,第三直线段510向下倾斜,第四直线段523向上倾斜。
如图15和图16所示,第一导风板101打开过程中,第一连杆301的折线运动轨迹包括第一直线段509和第三直线段510,且第一连杆301先沿第一直线段509运动,再沿第三直线段510运动,第二连杆313的折线运动轨迹包括第二直线段522和第四直线段523,且第二连杆313先沿第二直线段522运动,再沿第四直线段523运动。
第一导风板101打开过程中,沿从后往前的方向,第四直线段523向上倾斜,即第二连杆313倾斜向上运动,从而带动第一导风板101向上运动。第三直线段510向下倾斜,即第一连杆301继续倾斜向下运动,第一连杆301和第二连杆313的运动方向相反。通过第一连杆301与连接杆312之间的转动连接、连接杆312与第一导风板101之间的转动连接,实现第一导风板101向上运动且第一导风面朝下, 第一导风板101处于下吹制热送风位置,实现下吹制热送风模式。
可选地,第一直线段509和第三直线段510的连接处与第二直线段522和第四直线段523的连接处相对应,即第一连杆301从沿第一直线段509运动转至沿第三直线段510运动时,第二连杆313刚好从沿第二直线段522运动转至沿第四直线段523运动,以使第一连杆301和第二连杆313配合,共同驱动第一导风板101运动至目标位置。
可选地,第一导风板101打开过程中,第一连杆301先后沿第三直线段510和第五直线段511运动,第二连杆313先后沿第四直线段523和第六直线段524运动;其中,第三直线段510和第五直线段511所在的直线相交,第四直线段523和第六直线段524所在的直线相交。
如图19和图20所示,第一导风板101打开过程中,第一连杆301的折线运动轨迹包括依次连接的第一直线段509、第三直线段510和第五直线段511,且第一连杆301先后沿第一直线段509、第三直线段510和第五直线段511运动,第二连杆313的折线运动轨迹包括第二直线段522、第四直线段523和第六直线段524,且第二连杆313先后沿第二直线段522、第四直线段523和第六直线段524运动。
第一导风板101打开过程中,沿第一连杆301的伸出方向,即沿从后往前的方向,第五直线段511向上倾斜或沿水平方向延伸,第六直线段524向上倾斜。
沿从后往前的方向,第六直线段524向上倾斜。这样第一导风板101打开过程中,第二连杆313沿第六直线段524运动时,第二连杆313向上倾斜运动,继续带动第一导风板101向上运动。
第五直线段511向上倾斜的情况下,沿从后往前的方向,第一连杆301沿第五直线段511运动时,第一连杆301向上倾斜运动;第五直线段511沿水平方向延伸的情况下,沿从后往前的方向,第一连杆301沿第五直线段511运动时,第一连杆301沿水平方向运动。
可选地,第四直线段523的倾斜程度小于第六直线段524的倾斜程度。这样第二连杆313沿第六直线段524向上倾斜运动时第二连杆313的运动倾斜程度要大于第二连杆313沿第四直线段523向上倾斜运动时第二连杆313的运动倾斜程度,从而第二连杆313沿第六直线段524运动时向上运动的幅度更大,以带动第一导风板101继续向上运动,并运动至无损最大送风位置。
空调包括室内机100和室外机,室内机100和室外机通过联机管相连接,实现冷媒在室内机100和室外机中的循环。
室内机100包括壳体、蒸发器、风机,壳体限定出风道107,蒸发器和风机设于风道107内,壳体还设有进风口和出风口。在风机的作用下,空气从进风口进入风道107,与蒸发器换热后,从出风口流出。
出风口包括第一出风口105,第一导风板101活动设于第一出风口105,用于打开或关闭第一出风口105。风道107包括第一风道,第一风道对应第一出风口105设置。
无损最大送风模式包括两种情形,第一种情形下,如图17所示,第一导风板101位于第一风道上沿延长线的上方,不参与导风,不影响第一出风口105的出风方向。
第二种情形下,如图42所示,第一导风板101位于第一风道中,与第一风道的出风方向平行,第一导风板101上下表面均有气流通过,可消除第一导风板101的凝露现象。其中,此时下表面为第一导风面。
如图17至图20所示,沿从后往前的方向,第五直线段511向上倾斜的情况下,第五直线段511的倾斜程度小于第六直线段524的倾斜程度,由第二连杆313带动第一导风板101继续向上运动,同时配合第一连杆301、连接杆312,实现第一导风面的继续向上转动,第一导风板101运动至无损最大送风位 置,实现第一种情形的无损最大送风模式。
如图42所示,第五直线段511沿水平方向延伸的情况下,第一导风板101的无损最大送风位置低于第五直线段511向上倾斜的情况下第一导风板101的无损最大送风位置,此时,能够实现第二情形的无损最大送风模式。
可选地,第三直线段510和第五直线段511的连接处与第四直线段523和第六直线段524的连接处相对应。即第一连杆301从沿第三直线段510运动转至沿第五直线段511运动时,第二连杆313刚好从沿第四直线段523运动转至沿第六直线段524运动,以使第一连杆301和第二连杆313配合,共同驱动第一导风板101运动至目标位置。
驱动装置300还包括驱动组件600,驱动组件600与第一连杆301和第二连杆313均驱动连接,其中,第一导风板101打开过程中,驱动组件600驱动第一连杆301和第二连杆313运动,且第一连杆301的运动速度小于第二连杆313的运动速度。
第二连杆313与第一导风板101直接转动连接,第二连杆313需经过连接杆312与第一导风板101转动连接,因此,第二连杆313对第一导风板101位置的调节能力更强。因此,设置第一连杆301的运动速度小于第二连杆313的运动速度。
驱动装置300还包括限位件,限位件与第一连杆301和第二连杆313相配合,第一导风板101打开过程中,在驱动组件600的作用下,第一连杆301和第二连杆313均与限位件相配合,以引导第一连杆301和第二连杆313均做至少部分直线运动。
驱动组件600为第一连杆301和第二连杆313的运动提供动力,限位件为第一连杆301和第二连杆313的运动提供约束,使得第一连杆301和第二连杆313均做至少部分直线运动。
可选地,第一连杆301设有第一导向部306,第二连杆313设有第二导向部317,第一导风板101打开过程中,在驱动组件600的作用下,限位件与第一导向部306相配合,并与与第二导向部317相配合,以引导第一连杆301和第二连杆313均做折线运动。
可选地,如图3所示,第一连杆301设有第一轮齿,第二连杆313设有第二轮齿,驱动组件600包括电机、第一齿轮602和第二齿轮603。为方便描述,将此处第一电机601成为第一电机601。
第一电机601与第一齿轮602和第二齿轮603驱动连接,带动第一齿轮602和第二齿轮603同向转动。第一齿轮602与第一轮齿相啮合,以带动第一连杆301运动;第二齿轮603与第二轮齿相啮合,以带动第二连杆313运动;其中,第一齿轮602和第二齿轮603同轴设置且第一齿轮602的半径小于第二齿轮603的半径。
第一齿轮602和第二齿轮603同轴设置,方便第一齿轮602和第二齿轮603与第一电机601的连接,而且设置一个第一电机601可以同时驱动第一齿轮602和第二齿轮603转动。
第一齿轮602和第二齿轮603的角速度相同,第一齿轮602的半径小于第二齿轮603的半径,这样第一齿轮602的线速度小于第二齿轮603的线速度,使得第一连杆301的运动速度小于第二连杆313的运动速度。
也可以是第一齿轮602的线速度等于第二齿轮603的线速度,使得第一连杆301的运动速度等于第二连杆313的运动速度。
可选地,如图5和图7所示,第一轮齿包括第一轮齿段302,第二轮齿包括第二轮齿段314,第一轮齿段302和第二轮齿段314相对应且均为直线段。
由于第一轮齿段302和第二轮齿段314均为直线段,第一齿轮602与第一轮齿段302相啮合时,第二齿轮603与第二轮齿段314相啮合,此时,第一连杆301沿第一直线段509做直线运动,第二连杆313沿第二直线段522做直线运动。
沿从后往前的方向,第一轮齿段302向下倾斜,第二轮齿段314向下倾斜,且第一轮齿段302的倾斜程度小于第二轮齿段314的倾斜程度。
如图13所示,第一齿轮602与第一轮齿段302相啮合时,第二齿轮603与第二轮齿段314相啮合,第一连杆301向下运动,第二连杆313向下运动,第一导风板101向下打开。由于第一轮齿段302的倾斜程度小于第二轮齿段314的倾斜程度,第一连杆301向下运动的倾斜程度小于第二连杆313向下运动的倾斜程度,在第二连杆313的主导下,第一导风板101大幅度向下运动,带动第一导风板101运动至平吹制冷送风的位置。
可选地,如图5和图7所示,第一轮齿还包括直线形的第三轮齿段303,第一导风板101打开过程中,第一齿轮602先后与第一轮齿段302和第三轮齿段303相啮合,第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第三轮齿段303向下倾斜且与第一轮齿段302的连接处形成折角;第二轮齿还包括直线形的第四轮齿段315,第一导风板101打开过程中,第二齿轮603先后与第二轮齿段314和第四轮齿段315相啮合,第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第四轮齿段315向上倾斜。
如图21所示,第一齿轮602与第三轮齿段303相啮合时,第二齿轮603与第四轮齿段315相啮合,第一连杆301沿第三直线段510向下倾斜运动,第二连杆313沿第四直线段523向上倾斜运动,从而在第二连杆313的主导下,第一导风板101向上翻转,运动至下吹制热送风位置。
可选地,第一轮齿段302的倾斜程度大于第三轮齿段303的倾斜程度,这样第一齿轮602与第一轮齿段302相啮合时第一连杆301向下运动的倾斜程度大于第一齿轮602与第三轮齿段303相啮合时第一连杆301向下运动的倾斜程度,从而第一齿轮602与第三轮齿段303相啮合时,在第二连杆313的带动下,第一导风板101向上翻转。
可选地,如图5和图7所示,第一轮齿还包括直线形的第五轮齿段304,第一导风板101打开过程中,第一齿轮602先后与第三轮齿段303和第五轮齿段304相啮合,第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第五轮齿段304向上倾斜(如图5所示)或水平延伸(如图30所示);第二轮齿还包括直线形的第六轮齿段316,第一导风板101打开过程中,第一齿轮602先后与第四轮齿段315和第六轮齿段316相啮合,第一导风板101关闭过程状态下,沿从后往前的方向,第六轮齿段316向上倾斜且与第四轮齿段315的连接处形成折角。
如图17所示,第一齿轮602与第五轮齿段304相啮合时,第二齿轮603与第六轮齿段316相啮合,第一连杆301沿第五直线段511运动,第二连杆313沿第六直线段524运动。第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第五轮齿段304和第六轮齿段316均向上倾斜时,第一连杆301和第二连杆313均向上倾斜运动,从而带动第一导风板101继续向上运动至无损最大送风位置,实现第一种情形的无损最大送风模式。第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第六轮齿段316向上倾斜、第五轮齿段304水平延伸时,第一连杆301水平运动,第二连杆313向上倾斜运动,从而带动第一导风板101继续向上运动至无损最大送风位置,如图42所示,实现第二种情形的无损最大送风模式。
可选地,第四轮齿段315的倾斜程度小于第六轮齿段316的倾斜程度,以使第一齿轮602与第六轮齿段316相啮合时第二连杆313向上运动的倾斜程度大于第一齿轮602与第四轮齿段315相啮合时第二 连杆313向上运动的倾斜程度,以使第一齿轮602与第六轮齿段316相啮合时能够带动第二连杆313大幅度向上运动,以使第一导风板101运动至无损最大送风位置。
可选地,第一导风板101关闭状态下,沿从后往前的方向,第五轮齿段304向上倾斜的情况下,第五轮齿段304的倾斜程度小于第六轮齿段316的倾斜程度。
这样第一齿轮602与第五轮齿段304相啮合时第一连杆301向上运动的倾斜程度小于第二齿轮603与第六轮齿段316相啮合时第二连杆313向上运动的倾斜程度,以使第二连杆313主导带动第一导风板101继续向上运动,配合第一连杆301和连接杆312,带动第一导风板101运动至无损最大送风位置。
可选地,如图25至图42所示,导风板还包括第二导风板104,出风口包括第二出风口106,风道包括第二风道,第二风道与第二出风口相连通。第二导风板104活动设于第二出风口106,用于打开或关闭第二出风口106。第二出风口106位于第一出风口105上方。
驱动装置300还包括第三连杆323,第三连杆323与第二导风板104相连接,第二导风板104打开过程中,第三连杆323先后做折线运动和弧形运动。
第二导风板104先做折线运动,先对第二导风板104的位置进行调整,而不是直接将第二导风板104旋出,从而能够使得第二导风板104先向外(向前)推出,避免第二导风板104与第一导风板101或壳体发生干涉。
第二导风板104做完折线运动后,沿弧形旋出,如图36所示,实现水平上扬送风(此时第二导风板处于打开位置)。第二导风板104的导风面为第二导风面,此时,第二导风面109朝上。
可选地,如图34所示,第二导风板104打开过程中,第三连杆323先后沿第一子直线段528、第二子直线段529运动,其中,第一子直线段528向外(水平)延伸,沿第三连杆323的伸出方向,第二直线段522倾斜设置。
在第二导风板104位于第一导风板101上方的情况下,第二子直线段529向上倾斜,第一子直线段528可以是水平延伸,也可以是向上倾斜。
第二导风板104打开过程中,第三连杆323先沿第一子直线段528做直线运动,再沿第二子直线段529做直线运动。第一子直线段528向外延伸,第二导风板104打开过程中,第三连杆323沿第一子直线段528运动时,第三连杆323向外推出,带动第二导风板104向外推出,避免第二导风板104与第一导风板101或壳体发生干涉。随后第三连杆323沿第二子直线段529运动。沿从后往前的方向,第二子直线段529向上倾斜,第三连杆323倾斜向上运动,带动第二导风板104倾斜向上运动,进一步拉大第二导风板104与第一导风板101的距离,为第二导风板104后续的旋转做准备。
第一子直线段528可以是沿水平方向延伸,也可以是沿从后往前的方向,略微向上倾斜,倾斜程度小于第二子直线段529的倾斜程度,例如第一子直线段528与水平方向的夹角小于或等于10°,较小角度的倾斜,也可以保证第三连杆323沿第一子直线段528运动时,第二导风板104不与壳体干涉。
可选地,第二导风板104打开过程中,第三连杆323先后沿第一子直线段528、第二子直线段529和第三子直线段530做直线运动,其中,沿第三连杆323的伸出方向,第三子直线段530向上倾斜且倾斜程度大于第二子直线段529。
第二导风板104打开过程中,第三连杆323先后沿第一子直线段528、第二子直线段529、第三子直线段530和弧形运动。沿从后往前的方向,第三子直线段530向上倾斜,第三连杆323继续倾斜向上运动。此时经过第三连杆323沿第一子直线段528和第二子直线段529的运动后,第二导风板104距离 壳体的距离较大,因此,此时第二导风板104可以较大程度地向上运动,且保证不会与壳体发生碰撞。因此,设计第三子直线段530的倾斜程度大于第二子直线段529的倾斜程度,第三连杆323沿第三子直线段530倾斜向上运动的倾斜程度要大于沿第二子直线段529运动时的倾斜程度,从而可以较高效地增大第二导风板104与第一导风板101的距离。
可选地,折线的长度小于弧形的长度,其中,折线的长度指的是折线所包括的所有直线段的长度之和,例如第一子直线段528、第二子直线段529、第三子直线段530的长度之和。
折线主要作用是带动第二导风板104向上并向外运动,防止第二导风板104与第一导风板101或与壳体干涉,因此,折线的作用不需要太长。太长会增大第三连杆323的运动行程,增大驱动装置300所占用的空间。
如图30和图33所示,驱动装置300还包括第二电机605和第三齿轮606。第二电机605与第三齿轮606驱动连接,用于带动第三齿轮606转动。第三连杆323上设有与第三齿轮606相啮合的第三轮齿,第三轮齿包括第七轮齿段324、第八轮齿段325、第九轮齿段326和弧形轮齿段327。
第二导风板104打开过程中,第七轮齿段324、第八轮齿段325、第九轮齿段326和弧形轮齿段327依次与第三齿轮606相啮合。第七轮齿段324、第八轮齿段325、第九轮齿段326呈直线形,弧形轮齿段327呈弧形。
第三齿轮606与第七轮齿段324相啮合时,第三连杆323沿第一子直线段528运动;第三齿轮606与第八轮齿段325相啮合时,第三连杆323沿第二子直线段529运动;第三齿轮606与第九轮齿段326相啮合时,第三连杆323沿第三子直线段530运动;第三齿轮606与弧形轮齿段327相啮合时,第三连杆323沿弧形运动。
驱动装置300驱动机构,驱动机构包括第一驱动结构60和第二驱动结构604。第一驱动结构60与第一导风板101驱动连接;第二驱动结构604与第二导风板104驱动连接。第一驱动结构60包括驱动组件600和连杆,其中,连杆包括第一连杆301和第二连杆313;第二驱动结构604包括第三连杆323和用于驱动第三连杆323运动的驱动件,例如如图30所示,驱动件包括第三齿轮606和第二电机605。
限位件包括盒体5,盒体固定在壳体上。如图25和图30所示,盒体5包括第一侧壁50,第一侧壁50设于第一驱动结构60和第二驱动结构604之间。
第一侧壁50将第一驱动结构60和第二驱动结构604相隔离,避免第一驱动结构60和第二驱动结构604运动过程中发生干涉。
可选地,如图33所示,第三连杆323设有第一限位结构328;如图30所示,第一侧壁50设有第一导向配合部502和第一限位配合结构512,第一导向部与第一导向配合部502相配合,以引导第一驱动结构60带动第一导风板101运动,第一限位结构328与第一限位配合结构512相配合,以引导第二驱动结构604带动第二导风板104运动。
第一侧壁50既能够实现对第一驱动结构60的引导,又能够实现对第二驱动结构604的引导,增加了第一侧壁50的作用,提高了驱动装置300的集成度。
第一导向配合部502设于第一侧壁50朝向第一驱动结构60的表面,以方便第一导向配合部502与第一导向部的配合;第一限位配合结构512设于第一侧壁50朝向第二驱动结构604的表面,以方便第一限位配合结构512与第一限位结构328的配合。
可选地,第一侧壁50朝向第一驱动结构60的表面或朝向第二驱动结构604的表面设有凸块708, 第一导向配合部502和第一限位配合结构512均设于凸块。
第一侧壁50上设置凸块处的厚度增大,从而强度增大,进而增大第一导向配合部502和第一限位配合结构512的强度。第一侧壁50上未设置凸块处的厚度不变,尽量降低第一侧壁50的成本。
如图30,设置凸块后,第一导向配合部502和第一限位配合结构512均为槽为例,第一限位配合结构512的槽开口处与第一导向配合部502的槽底壁平齐,保证第一导向配合部502和第一限位配合结构512的槽足够深。
连杆设于盒体5内。连杆设有导向部;盒体5设有导向配合部,导向部和导向配合部配合,以引导连杆做折线运动。
可选地,连杆包括与导向板驱动连接的第一连杆301,导向部包括第一连杆301设有的第一导向部306,第一侧壁50设有第一导向配合部502,第一导向部306和第一导向配合部502配合,以引导第一连杆301做折线运动,其中,导向配合部包括第一导向配合部502。
第一齿轮602为第一连杆301的运动提供动力,第一导向部306和第一导向配合部502配合,限制第一连杆301的运动轨迹,实现第一连杆301的折线运动。
可选地,如图5和图6所示,第一导向部306包括第一子导向部307和第二子导向部308,第一导向配合部502包括第一子导向配合部503和第二子导向配合部504,第一子导向部307和第一子导向配合部503配合,第二子导向部308和第二子导向配合部504配合,以共同引导第一连杆301做折线运动。
设置第一子导向部307和第二子导向部308,并相应的设置第一子导向配合部503和第二子导向配合部504,使得第一连杆301与第一侧壁50之间具有多处导向部,从而引导第一连杆301平稳的做折线运动。尤其是第一连杆301长度较大的情况下,如果第一连杆301与第一侧壁50之间仅具有一处导向部,会导致第一连杆301运动过程不平稳,如果与第一侧壁50脱离或在折线的弯折处出现卡顿。
可选地,第一子导向部307和第二子导向部308沿第一连杆301的长度方向依次设置,以引导第一连杆301长度方向的各处均能够平稳的做折线运动。
第一子导向配合部503和第二子导向配合部504沿前后方向依次设置。
可选地,如图7所示,连杆还包括第二连杆313,导向部还包括第二连杆313设有的第二导向部317,盒体5包括与第一侧壁50相对设置的第二侧壁515。第一驱动结构60设于第一侧壁50与第二侧壁515之间。
如图4所示,第二侧壁515设有第二导向配合部516,第二导向部317和第二导向配合部516配合,以引导第二连杆313做折线运动,其中,导向配合部还包括第二导向配合部516。
第二齿轮603为第二连杆313的运动提供动力,第二导向部317和第二导向配合部516配合,限制第二连杆313的运动轨迹,实现第二连杆313的折线运动。
可选地,第二导向部317包括第三子导向部318和第四子导向部319,第二导向配合部516包括第三子导向配合部517和第四子导向配合部518,第三子导向部318和第三子导向配合部517配合,第四子导向部319和第四子导向配合部518配合,以共同引导第二连杆313做折线运动。
设置第三子导向部318和第四子导向部319,并相应的设置第三子导向配合部517和第四子导向配合部518,使得第二连杆313与第二侧壁515之间具有多处导向部,从而引导第二连杆313平稳的做折线运动。尤其是第二连杆313长度较大的情况下,如果第二连杆313与第二侧壁515之间仅具有一处导向部,会导致第二连杆313运动过程不平稳,如果与第二侧壁515脱离或在折线的弯折处出现卡顿。
可选地,第三子导向部318和第四子导向部319沿第二连杆313的长度方向依次设置,以引导第二连杆313长度方向的各处均能够平稳的做折线运动。
第三子导向配合部517和第四子导向配合部518沿前后方向依次设置。
可选地,第一导向配合部502在第二侧壁515上的正投影与第二导向配合部516至少部分重叠。
这样第一导风板101打开过程中,第一连杆301和第二连杆313的运动轨迹至少部分会重叠,而不是完全不重叠的,从而第一连杆301和第二连杆313运动过程中整体占用的空间会减小,整个驱动装置300所占用的空间会减小。
可选地,第一导向配合部502在第二侧壁515上的正投影与第二导向配合部516相交。
第一导风板101打开过程中,第一连杆301和第二连杆313均向下运动,且第一连杆301的倾斜程度小于第二连杆313的倾斜程度,直至第一导风板101处于水平制冷位置;随后,第一连杆301继续向下运动,第二连杆313向上运动直至第一导风板101处于下吹制热位置。因此,第一导风板101在从水平制冷位置朝向下吹制热位置运动时,第一连杆301和第二连杆313的运动轨迹会相交,因此,第一导向配合部502在第二侧壁515上的正投影与第二导向配合部516相交,以此实现第一导风板101能够具有水平制冷位置和下吹制热位置。
可选地,第一子导向配合部503在第二侧壁515上的正投影与第三子导向配合部517部分重叠,第二子导向配合部504在第二侧壁515上的正投影与第四子导向配合部518部分重叠。
可选地,第一子导向配合部503在第二侧壁515上的正投影与第三子导向配合部517相交,第二子导向配合部504在第二侧壁515上的正投影与第四子导向配合部518相交。
可选地,导向部和导向配合部中的一个为导向槽505,另一个为导向凸起,导向凸起设于导向槽内并能够相对于导向槽运动。
导向凸起与导向槽相适配,通过导向凸起相对于导向槽的运动,实现盒体5对连杆的导向,引导连杆做折线运动。
可选地,导向槽呈折线形。
如图5和图6所示,第一导向部306包括第一导向凸起309,第一导向配合部502包括第一导向槽506,第一导向凸起309位于第一导向槽506内并能够相对于第一导向槽506运动。如图7所示,第二导向部317包括第二导向凸起320,第二导向配合部516包括第二导向槽519,第二导向凸起320位于第二导向槽内并能够相对于第二导向槽运动。其中,导向凸起包括第一和第二导向凸起320,导向槽包括第一和第二导向槽。
第一子导向部307为第一子导向凸起310,第一子导向配合部503为第一子导向槽507,第一子导向凸起310位于第一子导向槽507内并能够相对于第一子导向槽507运动。第二子导向部308为第二子导向凸起311,第二子导向配合部504为第二子导向槽508,第二子导向凸起311位于第二子导向槽508内并能够相对于第二子导向槽508运动。其中,第一导向凸起309包括第一子导向凸起310和第二子导向凸起311,第一导向槽506包括第一子导向槽507和第二子导向槽508。
第一子导向槽507和第二子导向槽508均包括沿从后往前的方向依次设置的第一直线段509、第三直线段510和第五直线段511,即第一子导向槽507和第二子导向槽508均呈折线状。这样第一导风板101打开过程中,第一子导向凸起310和第二子导向凸起311分别沿第一子导向槽507和第二子导向槽508的第一直线段509运动,引导第一连杆301沿第一直线段509运动;随后第一子导向凸起310和第二 子导向凸起311分别沿第一子导向槽507和第二子导向槽508的第三直线段510运动,引导第一连杆301沿第三直线段510运动;最后第一子导向凸起310和第二子导向凸起311分别沿第一子导向槽507和第二子导向槽508的第五直线段511运动,引导第一连杆301沿第五直线段511运动。
如图4和图7所示,第三子导向部318为第三子导向凸起321,第三子导向配合部517为第三子导向槽520,第三子导向凸起321位于第三子导向槽520内并能够相对于第三子导向槽520运动。第四子导向部319为第四子导向凸起322,第四子导向配合部518为第四子导向槽521,第四子导向凸起322位于第四子导向槽521内并能够相对于第四子导向槽521运动。其中,第二导向凸起320包括第三和第四子导向凸起322,第二导向槽包括第三和第四子导向槽521。
第三子导向槽520和第四子导向槽521均包括沿从后往前的方向依次设置的第二直线段522、第四直线段523和第六直线段524,即第三子导向槽520和第四子导向槽521均呈折线状。这样第一导风板101打开过程中,第三子导向凸起321和第四子导向凸起322分别沿第三子导向槽520和第四子导向槽521的第二直线段522运动,引导第二连杆313沿第二直线段522运动;随后第三子导向凸起321和第四子导向凸起322分别沿第三子导向槽520和第四子导向槽521的第四直线段523运动,引导第二连杆313沿第四直线段523运动;最后第三子导向凸起321和第四子导向凸起322分别沿第三子导向槽520和第四子导向槽521的第六直线段524运动,引导第三连杆323沿第六直线段524运动。
可选地,如图25所示,盒体5还包括第三侧壁525,第三侧壁525与第一侧壁50相对设置,第二侧壁515和第三侧壁525分别位于第一侧壁50相对的两侧。第二驱动结构604位于第三侧壁525与第一侧壁50之间。
如图30和图33所示,第三连杆323还设有第二限位结构330,第三侧壁525设有第二限位配合结构526,第二限位结构330和第二限位配合结构526相配合,以引导第二驱动结构604带动第二导风板104运动,即引导第三连杆323带动第二导风板104运动。
第一限位结构328与第一限位配合结构512的配合、第二限位结构330与第二限位配合结构526的配合,共同实现第三连杆323先做折线运动,再做弧形运动。
第三侧壁525的尺寸小于第一侧壁50的尺寸。
如图30所示,第一侧壁50和第二侧壁515共同限定出供第一连杆301和第二连杆313运动的空间,第三侧壁525和第一侧壁50共同限定出供第三连杆323运动的空间。第一连杆301和第二连杆313运动所需要的空间较大,因此第一侧壁50所需要的尺寸较大。第三连杆323运动所需要的空间减小,因此,第三侧壁525齿轮可以小于第一侧壁50的尺寸,从而在不影响第三连杆323运动的同时,减小第三侧壁525的成本。
可选地,第一限位结构328和第二限位结构330沿第三连杆323的长度方向设置。换言之,第一限位结构328和第二限位结构330位于第三连杆323的不同长度处,这样第一限位结构328和第二限位结构330可以分别对第三连杆323的不同长度处的运动进行限位,提高第三连杆323各处运动的平稳性。
可选地,第二限位结构330的数量为多个(如图33中第二限位结构330的数量为两个),第二限位配合结构526的数量与第二限位结构330的数量相等并一一对应,多个第二限位结构330沿第三连杆323的长度方向依次设置,多个第二限位配合结构526沿第二导风板104打开时第三连杆323的运动方向依次设置。
设置多个第二限位结构330,以对第三连杆323不同长度处进行限位,提高第三连杆323各处运动 的平稳性。
可选地,第一限位结构328位于相邻两个第二限位结构330之间。
可选地,如图33和图34所示,第一限位结构328包括第一限位凸起329,第一限位配合结构512包括第一限位槽513,第一限位凸起329设于第一限位槽513内并能够相对于第一限位槽513运动,通过第一限位槽513对第一限位凸起329的限位作用,将第三齿轮606的转动转化为第三连杆323先做折线运动再做圆弧运动;第二限位结构330包括第二限位凸起331,第二限位配合结构526包括第二限位槽527,第二限位凸起331设于第二限位槽527内并能够相对于第二限位槽527运动,通过第二限位槽527对第二限位凸起331的限位作用,将第三齿轮606的转动转化为第三连杆323先做折线运动再做圆弧运动。
可以理解,也可以是第一限位结构328为第一限位槽513,第一限位配合结构512为第一限位凸起329。第二限位结构330为第二限位槽527,第二限位配合结构526为第二限位凸起331。
可选地,如图34所示,第一限位槽513和第二限位槽527的形状相同。第一限位槽513和第二限位槽527均包括第一子直线段528和弧形段531。第二导风板104打开过程中,第一限位凸起329依次与第一限位槽513的第一子直线段528和弧形段531配合,第二限位凸起331依次与第二限位槽527的第二子直线段529和弧形段531配合,以共同引导第三连杆323先沿第一子直线段528做直线运动,再沿弧形段531做弧形运动。
可选地,第一限位槽513和第二限位槽527均还包括第二子直线段529,第二子直线段529位于第一子直线段528和弧形段531之间,与第一子直线段528的连接处形成折角。
第二导风板104打开过程中,第一限位凸起329依次与第一限位槽513的第一子直线段528、第二子直线段529和弧形段531配合,第二限位凸起331依次与第二限位槽527的第二子直线段529、第二子直线段529和弧形段531配合,以共同引导第三连杆323先沿第一子直线段528做直线运动,再沿第二子直线段529做直线运动,再沿弧形段531做弧形运动。
可选地,第一子直线段528沿水平延伸或向上倾斜,第二子直线段529向上倾斜。
可选地,第一限位槽513和第二限位槽527均还包括第三子直线段530,第三子直线段530位于第二子直线段529和弧形段531之间,第三子直线段530与第二子直线段529的连接处形成折角。
第二导风板104打开过程中,第一限位凸起329依次与第一限位槽513的第一子直线段528、第二子直线段529、第三子直线段530和弧形段531配合,第二限位凸起331依次与第二限位槽527的第二子直线段529、第二子直线段529、第三子直线段530和弧形段531配合,以共同引导第三连杆323先沿第一子直线段528做直线运动,再沿第二子直线段529做直线运动,再沿第三子直线段530做直线运动,最后沿弧形段531做弧形运动。
可选地,第三子直线段530向上倾斜且倾斜程度大于第二子直线段529的倾斜程度。
在第一导风板101位于第二导风板104下方的情况下,第一子直线段528水平延伸或向下倾斜,第二子直线段529和第三子直线段530均向下倾斜,且第三子直线段530的倾斜程度大于第二子直线段529的倾斜程度。在第一子直线段528向下倾斜的情况下,第二子直线段529的倾斜程度大于第一子直线段528的倾斜程度。
第三连杆323先做折线运动,再做弧形运动。相比于第三连杆323先做直线运动,再做弧形运动,折线运动对第三连杆323位置的调整更加准确,在第三连杆323移动较小的位移的情况下,即可避免第 三连杆323与壳体发生碰撞,因此,可以减小第二导风板104打开过程中第三连杆323的行程,减小驱动装置300占用的空间。
第一导风板和第二导风板处于不同的位置时,可以实现室内机不同的送风模式。如图36所示,第一导风板处于下吹制热位置,第二导风板处于打开位置时,可以实现环抱送风模式;如图41所示,第一导风板处于平吹制冷送风位置,第二导风板处于打开位置时,可以实现双导风板水平上扬式大风量无风阻制冷送风模式。
下面结合附图,对本申请中第一导风板101和第二导风板104的运动进行说明。
第一导风板101打开过程中,如图15和图16所示,第一齿轮602与第一轮齿段302啮合,第二齿轮603与第二轮齿段314啮合,第一连杆301先沿第一直线段509向下运动,第二连杆313先沿第二直线段522向下运动,带动第一导风板101运动至是水平制冷位置;随后,如图23和图24所示,第一齿轮602与第三轮齿段303相啮合,第二齿轮603与第四轮齿段315相啮合,第一连杆301沿第三直线段510向下运动,第二连杆313沿第四直线段523向上运动,带动第一导风板101运动至是下吹制热位置;随后,如图19和图20所示,第一齿轮602与第五轮齿段304相啮合,第二齿轮603与第六轮齿段316相啮合,第一连杆301沿第五直线段511水平或向上运动,第二连杆313沿第六直线段524向上运动,带动第一导风板101运动至无损最大送风位置。
第二导风板104打开过程中,如图38和图39所示,第三连杆323依次沿第一子直线段528、第二子直线段529和第三子直线段530运动,再沿弧形段531运动,运动至水平制冷位置。
第一连杆301、第二连杆313和第三连杆323均包括多个直线形的轮齿段,本申请还公开一种相邻两直线形轮齿段之间的过渡轮齿段707的设计方法。
齿轮齿条702啮合结构中齿条702的齿形设计方法,齿条702先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,齿条702设有第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706,以分别对应第一直线轨迹(F1方向)和第二直线轨迹。
齿条702可以为第一连杆301,此时齿轮为第一齿轮602,第一直线轨迹可以分别为第一直线段509、第二直线段522,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第一轮齿段302和第三轮齿段303,第一直线轨迹也可以分别为第二直线段522、第三直线段510,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第三轮齿段303和第五轮齿段304。
齿条702也可以为第二连杆313,此时齿轮为第一齿轮602,第一直线轨迹可以分别为第二直线段522、第四直线段523,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第二轮齿段314和第四轮齿段315,第一直线轨迹也可以分别为第四直线段523、第六直线段524,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第四轮齿段315和第六轮齿段316。
齿条702也可以为第三连杆323,此时齿轮为第二齿轮603,第一直线轨迹可以分别为第一子直线段528、第二子直线段529,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第七轮齿段324和第八轮齿段325,第一直线轨迹也可以分别为第二子直线段529、第三子直线段530,此时,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706分别为第八轮齿段325和第九轮齿段326。
一种齿轮齿条啮合结构中的齿条,齿条先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,齿条设有第一直线轮齿段和第二直线轮齿段,以分别对应第一直线轨迹和第二直线轨迹,齿条还设有过渡轮齿段,过渡轮齿段的齿形由∠AOC决定,其中,第一直线轨迹与齿轮节圆的切点为A、第二直线轨迹与齿轮节圆的 切点为C、齿轮的转动中心为O。
可选地,在∠AOC小于或等于第一设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括一个直线齿形或多个直线齿形,其中,多个直线齿形沿齿条的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形之间存在折角。
可选地,在∠AOC大于第一设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括圆弧齿形;或者,
在∠AOC大于第一设定值的情况下,∠AOC被划分为多个第一子角,过渡轮齿段包括多个子过渡轮齿段,子过渡轮齿段的数量与第一子角的数量相等并一一对应,每一子过渡轮齿段的齿形包括一个直线齿形或多个直线齿形,其中,多个直线齿形沿齿条的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形之间存在折角。
可选地,每个第一子角小于或等于第一设定值。
可选地,在∠AOC大于第一设定值且小于或等于第二设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形为圆弧齿形;或者
在∠AOC大于第二设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括沿齿条的长度方向依次设置的圆弧齿形和直线齿形,或者,∠AOC被划分为多个第二子角,过渡轮齿段包括多个子过渡轮齿段,子过渡轮齿段的数量与第二子角的数量相等并一一对应,每一子过渡轮齿段的齿形包括直线齿形和/或圆弧齿形。
可选地,每个第二子角小于或等于第二设定值。
可选地,在过渡轮齿段的齿形包括沿齿条的长度方向依次设置的圆弧齿形和直线齿形的情况下,若圆弧齿形的数量为多个和/或直线齿形的数量为多个,则圆弧齿形和直线齿形沿齿条的长度方向交替设置。
可选地,在过渡轮齿段的齿形包括沿齿条的长度方向依次设置的圆弧齿形和直线齿形的情况下,
直线齿形所在直线的倾斜程度介于第一直线轨迹和第二直线轨迹的倾斜程度之间。
可选地,第二设定值为1.5α,α为齿轮的齿距角。
可选地,第一设定值为α,α为齿轮的齿距角。
如图43所示,齿形设计方法包括:
步骤S431,计算∠AOC的大小,其中,第一直线轨迹与齿轮节圆的切点为A、第二直线轨迹与齿轮节圆的切点为C、齿轮的转动中心为O;
步骤S432,根据∠AOC的大小,设计第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的过渡轮齿段707的齿形。
∠AOC可以理解为齿条702从沿第一直线轨迹运动到偏转到沿第二直线轨迹运动时,齿轮转过的角度。∠AOC大小不同,会影响过渡轮齿段707的齿形。因此,需要根据∠AOC的大小,设计过渡轮齿段707的齿形。
假设齿轮齿数为Z,齿轮直经为d,则齿轮模数m=d/Z,齿距角α=360/Z,单位“度”。
步骤S432,根据∠AOC的大小,设计第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的过渡轮齿段707的齿形,包括:根据∠AOC与k*α的大小关系,设计第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的过渡轮齿段707的齿形,其中,α为齿轮的齿距角,k为常数,且1≤k≤1.5。
根据∠AOC与k*α的大小关系,会影响过渡轮齿段707的具体齿形,因此,需要根据∠AOC与k*α的大小关系设计过渡轮齿段707的齿形。
可选地,根据∠AOC与k*α的大小关系,设计第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的过渡轮齿段707的齿形,包括:
∠AOC小于或等于α的情况下,设计过渡轮齿段707为一个直线齿形704或多个直线齿形704,其中,多个直线齿形704沿齿条702的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形704之间存在折角。
∠AOC小于或等于α的情况下,过渡轮齿段707容不下一个齿的结构,因此,将过渡轮齿段707设计为一个直线齿形704。直线齿形704呈直线状。
或者,将∠AOC拆分成多个子角,每一子角小于α,将过渡轮齿段707分为多个子过渡轮齿段707,子过渡轮齿段707的数量与子角的数量相等并一一对应,设计每一子过渡轮齿段707的齿形均为直线齿形704,且多个直线齿形704沿齿条702的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形704之间存在折角。
将过渡轮齿段707设计为一个或多个直线齿形704的情况下,第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间靠一个或多个直线齿形704连接。
可选地,根据∠AOC与k*α的大小关系,设计第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的过渡轮齿段707的齿形,包括:
∠AOC大于α的情况下,设计过渡轮齿段707包括圆弧齿形703;或者,
∠AOC大于α的情况下,将∠AOC拆分成多个第一子角,每一第一子角小于或等于α,将过渡轮齿段707分为多个子过渡轮齿段707,子过渡轮齿段707的数量与第一子角的数量相等并一一对应,设计每一子过渡轮齿段707的齿形。
∠AOC大于α的情况下,过渡轮齿段707能够容下一个齿的结构,因此,可以将过渡轮齿段707全部或部分设计为圆弧齿形703,其中,圆弧齿形703呈圆弧形。设计为圆弧齿形703,可以实现第一直线轮齿段705和第二直线轮齿段706之间的平稳过渡,且圆弧齿形703对应的∠AOC较大,因此,相比于设计为直线齿形704,可以减少齿条702运动过程中的转向次数,实现齿条702快速切换运动方向。
或者,将∠AOC拆分成多个第一子角,每一第一子角小于或等于α,设计过渡轮齿段707上与每一第一子角相对应处的齿形,此时,按每一第一子角小于或等于α的情况下设计过渡轮齿段707上与每一第一子角相对应处的齿形,其中,过渡轮齿段707上与每一第一子角相对应处的齿形均为直线齿形704。
在一个实施例中,齿形设计方法包括:
计算∠AOC的大小;
∠AOC小于或等于α的情况下,设计过渡轮齿段707为一个直线齿形704或多个直线齿形704,其中,多个直线齿形704沿齿条702的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形704之间存在折角;
∠AOC大于α的情况下,设计过渡轮齿段707包括圆弧齿形703;或者,∠AOC大于α的情况下,将∠AOC拆分成多个第一子角,每一第一子角小于或等于α,将过渡轮齿段707分为多个子过渡轮齿段707,子过渡轮齿段707的数量与第一子角的数量相等并一一对应,设计每一子过渡轮齿段707。
可选地,∠AOC大于α的情况下,设计过渡轮齿段707包括圆弧齿形703,包括:
如图44所示,∠AOC大于α且小于或等于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707为圆弧齿形703;
∠AOC大于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707包括沿齿条702的长度方向依次设置的圆弧齿形703和直线齿形704。
∠AOC>1.5α时,根据运动仿真的验证,齿条702转向时会和齿轮干涉。因此,∠AOC大于α且小于或等于1.5*α的情况下,过渡轮齿段707能够容下一个齿的结构,可以将过渡轮齿段707设计为圆弧齿形703,即此时过渡轮齿段707呈圆弧形,且齿条702从第一直线轨迹向第二直线轨迹转向时,不会与齿轮发生干涉,即齿条702可以顺畅转向。
可以理解,∠AOC大于α且小于或等于1.5*α的情况下,也可以按照步骤S443进行设计。
∠AOC大于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707不但包括圆弧齿形703还包括直线齿形704,避免将过渡轮齿段707设计为圆弧齿形703时导致齿条702转向过程中与齿轮相干涉。
可选地,∠AOC大于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707包括沿齿条702的长度方向依次设置的圆弧齿形703和直线齿形704,包括:
在圆弧齿形703的数量为多个和/或直线齿形704的数量为多个的情况下,圆弧齿形703和直线齿形704沿齿条702的长度方向交替设置,即沿齿条702的长度方向,依次为圆弧齿形703、直线齿形704、圆弧齿形703、直线齿形704……。
可以理解,也可以是圆弧齿形703、N个依次设置的直线齿形704、圆弧齿形703、n个依次设置的直线齿形704,N和n均为大于或等于1的正整数。即相邻的两个圆弧齿形703之间必须有至少一个直线齿形704。
可选地,∠AOC大于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707包括沿齿条702的长度方向依次设置的圆弧齿形703和直线齿形704,包括:
将∠AOC拆分成多个第二子角,每一第二子角小于或等于1.5*α,将过渡轮齿段707分为多个子过渡轮齿段707,子过渡轮齿段707的数量与第二子角的数量相等并一一对应,设计每一子过渡轮齿段707的齿形。
每一第二子角小于或等于1.5*α,避免齿条702转向时与齿轮发生干涉。针对每一第二子角,设计相对应的子过渡轮齿段707的齿形。
可选地,至少一个第二子角大于α且小于或等于1.5*α,可以减小设计的复杂程度,减少直线齿形704的数量,提高齿条702的转向速度。可选地,该至少两个第二子角为相邻的第二子角。
可以全部的第二子角大于α且小于或等于1.5*α,大于α且小于或等于1.5*α的第二子角相对应的子过渡轮齿段707可以为多个沿齿条702的长度方向依次设置的直线齿形704且相邻两直线齿形704之间存在折角,也可以为一个圆弧齿形703。也可以是有部分第二子角小于α,该部分第二子角必须设计为一个或多个直线齿形704。
在一个实施例中,齿形设计方法包括:
计算∠AOC的大小;
∠AOC小于或等于α的情况下,设计过渡轮齿段707为一个直线齿形704或多个直线齿形704,其中,多个直线齿形704沿齿条702的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形704之间存在折角;
∠AOC大于α且小于或等于1.5*α的情况下,设计过渡轮齿段707为圆弧齿形703;
如图45至图47所示,∠AOC大于1.5*α的情况下,将∠AOC拆分成多个第二子角,每一第二子角小于或等于1.5*α,将过渡轮齿段707分为多个子过渡轮齿段707,子过渡轮齿段707的数量与第二子角的数量相等并一一对应,设计每一子过渡轮齿段707的齿形。
可选地,直线齿形704的长度大于或等于L,L为齿轮的齿距,L=πd/Z。
如图45中,从F1方向运动至F2方向时齿条702的转向角度为∠AOB。当∠AOB=1.5α时,齿条702沿F2方向需要移动的距离D2为L,齿条702再进行下一步转向(朝向F3方向转向)时,齿轮不会与前面设计的齿条702的齿干涉。当然转向角度越小,需要移动的距离D2可以越小。其中,从F1方向转向F2方向时,转向角度指的是F1的法线与F2的法线的夹角,从F2方向转向F3方向时,转向角度指 的是F2的法线与F3的法线的夹角。
因此,设计每一直线齿形704的长度大于或等于L,可以避免齿条702转向时齿轮与齿条702相干涉。
在一个具体的实施例中,如图44所示,齿条702沿F1方向(第一直线轨迹)运动D1距离后,再沿F3方向(第二直线轨迹)运动,对应∠AOC大于α且小于或等于1.5*α。此时,过渡轮齿段707的齿形为圆弧形(圆弧齿形703)。
在另一个具体的实施例中,如图45至图47所示,齿条702沿F1方向(第一直线轨迹)运动D1距离后,再沿F3方向(第二直线轨迹)运动,对应转向角度∠AOC大于1.5*α且小于或等于3*α。此时,需要将∠AOC拆分为两个第二子角,分别为夹角β和夹角γ,且夹角β和γ均≤1.5α,以使齿条702转向过程中,避免齿轮与齿条702干涉。过渡轮齿段707拆分成两个子过渡轮齿段707,一子过渡轮齿段707与β相对应,一子过渡轮齿段707与γ相对应。此时齿条702沿F1方向运动D1距离后,再沿F2方向运动D2,且D2≥L,再沿F3方向运动。F2方向与齿轮节圆的切点为B,∠AOB=β,∠BOC=γ,F2方向的倾斜程度介于F1方向的倾斜程度和F3方向的倾斜程度之间,即齿条702由F1方向经过F2方向逐步转向至F3方向。
如图45所示,齿条702上的第一直线轮齿先与齿轮啮合,使得齿条702沿F1方向运动距离D1,之后从切点A处至切点B处的齿形设计:按照与齿轮(外齿轮)啮合的内齿轮的齿形设计,其中内齿轮与外齿轮具有相同的参数(等节圆直经、等齿数),与∠AOB相对应的子过渡轮齿段707为圆弧齿形703。
如图45所示,从切点B向后的齿形设计:此时齿条702的运动方向从F1转向F2,按照与齿轮(外齿轮)啮合的直齿条702的齿形设计,为沿F2方向的直线齿形704,且此段直齿条702的长度D2≥L。
如图46和图47所示,齿条702沿F2方向运动距离D2后,从切点B处至切点C处的齿形设计:按照与齿轮(外齿轮)啮合的内齿轮的齿形设计,其中内齿轮与外齿轮具有相同的参数(等节圆直经、等齿数),为圆弧齿形703。
从切点C向后的齿形设计:此时齿条702的运动方向从F2转向F3,按照与齿轮(外齿轮)啮合的直齿条702的齿形设计,形成第二直线轮齿。
即该情况下,过渡轮齿段707包括依次设置的圆弧齿形703、直线齿形704和圆弧齿形703。
如图48所示,本申请还公开一种驱动装置300的设计方法,包括:
步骤S481,确定第一导风板101的第一至第n目标位置,其中n为大于1的正整数,第一导风板101打开过程中依次经过第一至第n目标位置;
步骤S482,确定点A1、A2……An及B1、B2……Bn,其中,点A1、A2……An分别相对于第一至第n目标位置的第一导风板101处于同一位置,点B1、B2……Bn分别相对于第一至第n目标位置的第一导风板101处于同一位置;
步骤S483,确定点C1、C2……Cn的位置,其中,B1C1、B2C2……BnCn均为连接杆312的长度;
步骤S484,根据点A1、A2……An确定第二连杆313的运动轨迹,根据点C1、C2……Cn确定第一连杆301的运动轨迹。
第一至第n目标位置,可以为关闭位置、平吹制冷送风位置、下吹制热送风位置、无损最大送风位置中的n个。例如,n=4,则第一至第n目标位置分别为关闭位置、平吹制冷送风位置、下吹制热送风位置、无损最大送风位置;又例如n=3,则第一至第n目标位置分别为关闭位置、平吹制冷送风位置、下吹 制热送风位置,或者为平吹制冷送风位置、下吹制热送风位置、无损最大送风位置。
下面以n=4为例,对本申请的设计方法进行说明。其中,图49至图53中,D1、D2、D3、D4分别示意处于关闭位置、平吹制冷送风位置、下吹制热送风位置、无损最大送风位置的第一导风板101。
A1和B1为第一导风板101关闭位置时设于第一导风板101上或设于第一导风板101外的两个固定点。B1C1为连接杆312的长度,长度为定值。A1B1C1可构成三角形。A1B1和B1C1长度不变,通过改变A1C1的长度,即可改变三角形的形状,从而驱动A1点和C1点在不同位置,实现A1B1不同的倾斜角度变化。可以认为连接杆312的一端与B1点驱动连接,第一连杆301与连接杆312在C1点转动连接,通过第一连杆301的动作,带动连接杆312运动,以带动C1点运动,第二连杆313与A1点驱动连接。第一导风板101打开过程中,第一连杆301带动C1点依次运动至C2、C3和C4点,第二连杆313带动A1点依次运动至A2、A3和A4点。因此,可以根据点A1、A2……An确定第二连杆313的运动轨迹,根据点C1、C2……Cn确定第一连杆301的运动轨迹。
点A1、A2……An及B1、B2……Bn可以为设于第一导风板101的点,也可以是位于第一导风板101外面的点。
如图49至图53所示,点A1、A2……An及B1、B2……Bn均为设于第一导风板101外面的点。点A1、A2……An的确定方法为:在第一导风板101的关闭位置的内侧设置点A1,在第一导风板101的平吹制冷送风位置、下吹制热送风位置、无损最大送风位置的内侧分别设置点A2、A3和A4。A1到关闭位置的第一导风板101宽度方向(关闭位置的上下方向)的一端的距离、A2到平吹制冷送风位置的第一导风板101宽度方向的一端的距离、A3到下吹制热送风位置的第一导风板101宽度方向的一端的距离、A4到无损最大送风位置的第一导风板101宽度方向的一端的距离相等。A1到关闭位置的第一导风板101宽度方向的另一端的距离、A2到平吹制冷送风位置的第一导风板101宽度方向的另一端的距离、A3到下吹制热送风位置的第一导风板101宽度方向的另一端的距离、A4到无损最大送风位置的第一导风板101宽度方向的另一端的距离相等。且A1到关闭位置的第一导风板101的垂直距离、A2到平吹制冷送风位置的第一导风板101的垂直距离、A3到下吹制热送风位置的第一导风板101的垂直距离、A4到无损最大送风位置的第一导风板101的垂直距离相等。
理论上A1和B1点可以为任意两点,但由于结构空间的限制,较优地A1点可选择靠近关闭位置的第一导风板101的重心。关闭位置,连接杆312与第一导风板101通过第一转动轴在B1点转动连接,B1点与A1点的最小距离要大于第一转动轴的直径。
可选地,点C1、C2……Cn需满足预设条件,其中,预设条件包括:△A1B1C1、△A2B2C2……△AnBnCn均存在,点C1、C2……Cn分别位于A1B1、A2B2……AnBn的同一侧,且C1C2=m*A1A2,C2C3=m*A2A3,……Cn-1Cn=m*An-1An。
点C1、C2……Cn分别位于A1B1、A2B2……AnBn的同一侧,指的是分别位于A1B1、A2B2……AnBn朝向出风口的一侧,或背离出风口的一侧。如图49至图53所示,点A1、A2……An及B1、B2……Bn均位于相应的第一导风板101朝向出风口的一侧,点C1、C2……Cn也均位于相应的第一导风板101朝向出风口的一侧,△A1B1C1、△A2B2C2……△AnBnCn均位于相应的第一导风板101的同一侧,不能跨越相应的第一导风板101厚度方向的两侧。例如点A1、B1、C1均位于关闭位置的第一导风板101朝向出风口的一侧,而不能其中一个点位于关闭位置的第一导风板101朝向出风口的一侧,另外的点位于关闭位置的第一导风板101背离出风口的一侧。即△A1B1C1位于关闭位置的第一导风板101朝向或背离 出风口的一侧,而不能跨越关闭位置的第一导风板101的厚度方向。
因为第一导风板101打开过程中,连接杆312不能穿过第一导风板101的厚度方向,因此,点C1、C2……Cn分别位于A1B1、A2B2……AnBn的同一侧。
为简化驱动装置300的设计过程,设计第一连杆301和第二连杆313的运动速度始终恒定。因此,满足第一导风板101从第n-1目标位置打开至第n目标位置时,C1C2=m*A1A2,C2C3=m*A2A3,……Cn-1Cn=m*An-1An。
可选地,如图52和图53所示,步骤S483,确定点C1、C2……Cn的位置,包括:
分别以点B1、B2……Bn为圆心,以R为半径画圆,得到n个圆;
分别在n个圆的圆周上选择点C1、C2……Cn。
通过n个圆周上选择点C1、C2……Cn,可以保证B1C1、B2C2……BnCn长度相等。
可选地,R大于或等于A1B1。
关闭位置,连接杆312与第一连杆301在C1点通过第二转动轴转动连接。如果R小于A1B1,第一转动轴和第二转动轴可能会发生干涉。
可选地,分别在n个圆的圆周上选择点C1、C2……Cn后,还包括:
验证点C1、C2……Cn是否满足预设条件;
如果不满足,调整点B1、B2……Bn的位置;
调整后返回步骤分别以点B1、B2……Bn为圆心,以R为半径画圆,得到n个圆,重新选择点C1、C2……Cn。
可选地,如图53所示,根据点C1、C2……Cn确定第一连杆301的运动轨迹,包括:
连接点C1、C2……Cn中相邻的两点,根据线段C1C2、C2C3……Cn-1Cn确定第一连杆301的运动轨迹。
Cn-1Cn为第一导风板101从第n-1目标位置移动至第n目标位置时,第一连杆301的运动轨迹,因此,获取C1C2、C2C3……Cn-1Cn后,即可获知从第一目标位置至第n目标位置,第一连杆301的运动轨迹。
可选地,第一连杆301和第二连杆313均设有轮齿,驱动装置300还包括与第一连杆301驱动连接的第一齿轮602和与第二连杆313驱动连接的第二齿轮603,设计方法还包括:根据m的大小,确定第一齿轮602和第二齿轮603的参数。
m的大小反应第一连杆301和第二连杆313的速度比,第一连杆301由第一齿轮602驱动,第二连杆313由第二齿轮603驱动,第一齿轮602和第二齿轮603的参数需满足一定的要求,以满足第一连杆301和第二连杆313的速度比。
可选地,根据m的大小,确定第一齿轮602和第二齿轮603的参数,包括:
若m=1,则第一齿轮602和第二齿轮603的线速度相等;
若m≠1,则第一齿轮602和第二齿轮603的线速度不相等。
若m=1,说明第一连杆301和第二连杆313的速度相等,第一齿轮602和第二齿轮603的线速度相等,以第一齿轮602和第二齿轮603同轴设置,第一齿轮602和第二齿轮603的角速度相等为例,第一齿轮602和第二齿轮603的半径相等,第一齿轮602和第二齿轮603相同。
若m≠1,说明第一连杆301和第二连杆313的速度不相等,第一齿轮602和第二齿轮603的线速度 不相等,以第一齿轮602和第二齿轮603同轴设置,第一齿轮602和第二齿轮603的角速度相等为例,第一齿轮602和第二齿轮603的半径不相等,或齿数不同。
可选地,如图53所示,根据点A1、A2……An确定第二连杆313的运动轨迹,包括:
连接点A1、A2……An中相邻两点,根据线段A1A2、A2A3……An-1An确定第一连杆301的运动轨迹。
An-1An为第一导风板101从第n-1目标位置移动至第n目标位置时,第一连杆301的运动轨迹,因此,获取A1A2、A2A3……An-1An后,即可获知从第一目标位置至第n目标位置,第一连杆301的运动轨迹。
在一个具体的实施例中,驱动装置300的设计方法包括:
确定第一导风板101的第一至第四目标位置;
确定点A1、A2、A3、A4,并确定点B1、B2、B3、B4;
连接A1A2、A2A3、A3A4,确定第一连杆301各阶段的行程及运动方向(运动轨迹);
分别以B1、B2、B3、B4为圆心,以A1B1为半径画圆得到四个圆,确定C1、C2、C3和C4的范围;
在四个圆的圆周上选择C1、C2、C3和C4;
连接C1C2、C2C3、C3C4,通过绘图软件(例如Solidworks、UG)使得C1 C2=m*A1A2、C2C3=m*A2A3、C3C4=m*A3A4;
验证C1、C2、C3和C4是否满足预设条件;
若不满足,则调整点B1、B2、B3、B4,返回步骤确定点B1、B2、B3、B4;
若满足,根据C1C2、C2C3、C3C4的长度和方向,确定第一连杆301的行程及运动方向(运动轨迹)。
本申请第二个方面的实施例提供一种空调,包括第一导风板101和如上述实施例中任一项所述的用于空调导风板的驱动装置300,第一连杆301和第二连杆313均与第一导风板101相连接。
本申请第二个方面的实施例提供的空调,因包括第一个方面的实施例中任一项所述的驱动装置300,因而具有第一个方面的实施例中任一项所述的驱动装置300的全部有益效果,在此不再赘述。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

  1. 一种齿轮齿条啮合结构中的齿条,其特征在于,齿条先后沿第一直线轨迹和第二直线轨迹运动,齿条设有第一直线轮齿段和第二直线轮齿段,以分别对应第一直线轨迹和第二直线轨迹,齿条还设有过渡轮齿段,过渡轮齿段的齿形由∠AOC决定,其中,第一直线轨迹与齿轮节圆的切点为A、第二直线轨迹与齿轮节圆的切点为C、齿轮的转动中心为O。
  2. 根据权利要求1所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    在∠AOC小于或等于第一设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括一个直线齿形或多个直线齿形,其中,多个直线齿形沿齿条的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形之间存在折角。
  3. 根据权利要求2所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    在∠AOC大于第一设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括圆弧齿形;或者,
    在∠AOC大于第一设定值的情况下,∠AOC被划分为多个第一子角,过渡轮齿段包括多个子过渡轮齿段,子过渡轮齿段的数量与第一子角的数量相等并一一对应,每一子过渡轮齿段的齿形包括一个直线齿形或多个直线齿形,其中,多个直线齿形沿齿条的长度方向依次设置且相邻两个直线齿形之间存在折角。
  4. 根据权利要求3所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    每个第一子角小于或等于第一设定值。
  5. 根据权利要求2所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    在∠AOC大于第一设定值且小于或等于第二设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形为圆弧齿形;或者
    在∠AOC大于第二设定值的情况下,过渡轮齿段的齿形包括沿齿条的长度方向依次设置的圆弧齿形和直线齿形,或者,∠AOC被划分为多个第二子角,过渡轮齿段包括多个子过渡轮齿段,子过渡轮齿段的数量与第二子角的数量相等并一一对应,每一子过渡轮齿段的齿形包括直线齿形和/或圆弧齿形。
  6. 根据权利要求5所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    每个第二子角小于或等于第二设定值。
  7. 根据权利要求5所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,在过渡轮齿段的齿形包括沿齿条的长度方向依次设置的圆弧齿形和直线齿形的情况下,
    若圆弧齿形的数量为多个和/或直线齿形的数量为多个,则圆弧齿形和直线齿形沿齿条的长度方向交替设置。
  8. 根据权利要求7所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,在圆弧齿形和直线齿形沿齿条的长度方向交替设置的情况下,
    直线齿形所在直线的倾斜程度介于第一直线轨迹和第二直线轨迹的倾斜程度之间。
  9. 根据权利要求5至8中任一项所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,第二设定值为1.5α,α为齿轮的齿距角。
  10. 根据权利要求2至9中任一项所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,第一设定值为α,α为齿轮的齿距角。
  11. 根据权利要求2至9中任一项所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,其中,
    直线齿形的长度大于或等于L,L为齿轮的齿距。
  12. 一种空调,其特征在于,包括:
    室内机,包括壳体和导风板,壳体限定出风道并设有与风道相连通的出风口,导风板活动设于出风口处;
    采用如权利要求1至11中任一项所述的齿轮齿条啮合结构中的齿条,齿条与导风板驱动连接。
  13. 一种齿轮齿条啮合结构中齿条的齿形设计方法,用于构建如权利要求1至11中的所述齿条的外形设计。
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