CN201103991Y - 分体落地式空调器前出风口的开关门机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种分体落地式空调器前出风口的开关门机构。包括有出风框(1)、安装在出风框(1)上的出风口横格栅(9)及其横格栅驱动电机(7)，安装在出风框(1)正面的门板(14)，其中出风框(1)上还安装有驱动门板(14)做上下直式运动的驱动装置，其包括有动力源(A)，将旋转运动转化为直线运动的传动机构(B)，其中动力源(A)及传动机构(B)的主动件装设在出风框(1)上，且传动机构(B)的主动件与动力源(A)连接，传动机构(B)的从动件装设在门板(14)上。本实用新型的门板由于采用上下直式的运动方式，其运动只需1个竖直自由度，所需空间小；门板的运动导轨采用了半导程导轨结构，极大地节省了结构设计空间。本实用新型结构简单，成本低，运动平稳可靠，方便实用。

Description

分体落地式空调器前出风口的开关门机构

技术领域：

本实用新型是一种分体落地式空调器前出风口的开关门机构，属于分体落地式空调器前出风口的开关门机构的改造技术。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，对空调器的清洁程度(包括空调器内部清洁程度)要求越来越高，为此，很多空调厂家都着手进行空调器出风口屏蔽机构的研究开发，使空调器在常置关闭状态时出风口是全封闭的，开机时出风口又能及时平稳地打开，这种结构很大程度上减少空气中的浮尘进入空调器内部的几率，更好地保证空调器内部的清洁和空调器出风的清洁度，给用户健康以更高质保障。目前已经有了一些相关的技术方案，例如通过齿轮与摆杆机构相配合的开关门结构，其可进行门的竖斜向滑动而实现出风口的开闭，但其机构较复杂，生产成本相应较高，这种结构的产品在市场中不能形成有效的竞争力。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种分体落地式空调器前出风口的开关门机构。本实用新型不仅节省空间、成本低、使用安全、操作方便，使用寿命长。

本实用新型的技术方案是：包括有出风框、安装在出风框上的出风口横格栅及其横格栅驱动电机，安装在出风框正面的门板，其中出风框上还安装有驱动门板做上下直式运动的驱动装置，其包括有动力源，将旋转运动转化为直线运动的传动机构，其中动力源及传动机构的主动件装设在出风框上，且传动机构的主动件与动力源连接，传动机构的从动件装设在门板上。

上述动力源为电机，传动机构包括有齿轮及齿条，其中电机安装于出风框的背面，电机的输出轴外伸到出风框的正面，齿轮安装在电机的输出轴上，齿条固定在门板上组成一整体，安装于出风框的正面。

上述出风框的背面安装有光电开关，其光射极通过出风框上的开孔外伸于正面以和齿条上设有的遮光块结构耦合。

上述出风框的背面还安装有出风内框，其上设有外现于出风框的正面的门板导轨结构，门板上相应设有沿门板导轨结构滑动的圆柱滑行结构。

上述电机通过电机罩安装于出风框的背面，光电开关通过光电开关安装板安装在出风框的背面。

上述出风框上还设有齿条导轨结构，齿条导轨结构中设置了使之有齿条形成小面积接触匹配、更有利于齿条滑行的凸阶结构。

上述齿条导轨结构中设置了防止齿条在滑行中脱离导轨的限制齿条离位的压块结构。

上述门板设有止位条，其上设有作为限定门板向下运行极限位置的止位凸块结构。

上述出风框上设有为避免齿条上设有的遮光块结构和出风框形成触碰干涉的遮光块滑行槽结构。

上述出风框上设有包容出风内框所设门板导轨结构的门板导轨凸包结构，出风框上还设有作为外观装饰件覆盖于出风框上的装饰条。

本实用新型的门板由于采用上下直式的运动方式，与一般连杆机构的内斜式(需2个自由度)不同，其运动空间只需1个竖直自由度，所需空间小；导轨设计采用了半导程导轨结构，极大地节省了结构设计空间。本实用新型的门板运动控制采用了光电开关感应的闭环控制系统，因此，其控制精度高；本实用新型是一种结构简单，成本低，运动平稳可靠，方便实用的分体落地式空调器前出风口的开关门机构。

附图说明：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型去掉前面板的立体视图；

图3为本实用新型的结构分解图；

图4-1为本实用新型的后视图；

图4-2为图4-1中P处的局部放大图；

图5-1为本实用新型中门板14与齿条11的组装图；

图5-2为图5-1的结构分解图；

图6-1为本实用新型中出风框1的立体图；

图6-2为本实用新型中齿条11的立体图；

图6-3为本实用新型中前面板15的立体图；

图6-4为本实用新型中出风内框6的立体图；

图6-5为本实用新型中门板14的立体图；

图6-6为本实用新型中止位条12的立体图；

图7-1为本实用新型装在分体落地式空调器上处于不工作状态的立体图；

图7-2为图7-1在工作状态的立体图。

1：出风框；2：光电开关；3：光电开关安装板；4：电机；5：电机安装罩；6：出风内框；7：横格栅驱动电机；8：横格栅电机罩；9：横格栅；10：齿轮；11：齿条；12：止位条；13：装饰条；14：门板；15：前面板；16：控制按键；17：顶盖部件；18：箱体部件；19：进风格栅部件；20：底盘；21：下面板部件。

1-1：齿条导轨结构；1-2：凸阶结构；1-3：齿条压块结构；1-4：遮光块滑槽结构；1-5：凸包结构；1-6：前面板插孔结构； 6-1：门板导轨结构；11-1：遮光块结构；12-1：止位条凸块结构；14-1：滑行圆柱结构；15-1：前面板插块结构。

具体实施方式：

实施例：

本实用新型的结构示意图如图1、2、3、4所示，出风框1为整个机构的基础平台，电机4通过电机罩5安装于出风框1的背面，齿条11和门板14组成一整体，安装于出风框1正面；光电开关2通过光电开关安装板3安装于出风框背面，其光射极通过出风框上的开孔外伸于正面以和齿条上的遮光块结构11-1耦合，如图6-2所示；出风内框6安装于出风框背面，其上的门板导轨结构6-1外现于出风框的正面以和门板14上的圆柱滑行结构14-1相配。

本实施例中，电机4以螺钉形式固置于电机罩块5的腔内，电机罩块5内设计有电机安装的定位柱结构和防呆结构，以实现安装过程的迅速完成和避免出错，然后以罩块的形式安装在出风框1背面，如图4-1所示；出风框1上相应位置开孔，使得电机4的输出轴外伸到出风框1正面，齿轮10装配在电机4的外伸输出轴上。

本实用新型齿条11和门板14采用插接配合结构以及螺钉固定的形式固装成一体，如图5-1、5-2所示；在设计时考虑了塑件本身所具有的一定程度的可恢复性弹性变形特性，实际装配时齿条零件可允许一定程度的压弯进行装配，装配后由于具有恢复弹性力压合，两者会密合地压接在一起，装配于出风框正面。齿条11和出风框上的齿条导轨结构1-1相配合，导轨中设置了凸阶结构1-2，以和齿条11形成小面积的接触匹配，更有利于滑行。为防止运动中齿条11脱离导轨，导轨上设计了限制齿条11离位的压块结构1-3。出风内框6上的门板导轨6-1的设计采用半导程方式，即其导轨行程只有传统开关门导轨的一半，另外一半的行程控制被转移到齿条导轨上，这样门板导轨所占用的空间减少约为传统的一半。门板导轨6-1和齿条导轨1-1为平行布局设计，在空间位置上具有垂直和水平向距离，视相关零部件配合尺寸而定，从而保证开关门机构运动中的竖直轨迹及运动的流畅平稳。装配时齿轮10和齿条11以齿形互相啮合，为保证运动中齿形啮合不出现咬死现象，齿轮10为渐开线形齿形，齿条11采用了直线形齿形，其上设计了止位条12，止位条12上设有凸块结构12-1，安装于门板14上，作为门向下运行极限位置(超越光电开关下限位时)的强行止位装置。

本实施例中，光电开关2插装于光电开关安装板3上，以螺钉形式固于出风框背面，对应位置开孔，使得光射极外现于出风框正面，以和齿条上的遮光块结构形成耦合，为达到理想的光感耦合效果，遮光块结构件需添加黑色着色剂。为避免遮光块结构和出风框形成触碰干涉，出风框上开设了遮光块的滑行槽结构1-4。前面板部件15以插块结构15-1插装于出风框的插接孔1-6中，并上部以螺钉固位。前面板和出风框之间的空间要足够保证开关门上下开闭运动，并留有约2mm裕量空隙，防止塑件不可预知的装配和/或变形干涉。本实用新型的开关门机构的运动位置感知采用了光电开关和机械结构的耦合感应，其设计原理是：光电开关的光射极发光和运动的机械遮光结构接触产生耦合感应，发出相应的电脉冲信号给中控系统，从而感知到齿条，即门板的运动位置。为了感知门的上、下限位，本实用新型设有上下两个光射极及相对应的两个机械遮光结构。

本实用新型出风框1上设计了凸包结构1-5来包容出风内框1上的门板导轨6-1，因门板导轨6-1的结构高出出风框正平面，并设计了装饰条13作为外观装饰件覆盖于出风框1上，采用螺钉固结和塑件热融焊接结构形式。

图7-1为本实用新型开关门机构的一个实例应用：此开关门机构作为一个独立的功能模块，装配以相对应尺寸的顶盖部件17、箱体部件18、下进风格栅部件19、底盘20和下面板部件21构成的产品三视图。此开关门机构运动动作过程为：点击开关按键16，给出开机信号，门板14在电机4、齿轮10、齿条11运动链的驱动下下行至光电开关2感知到遮光块的下限位置，电机4停转，横格栅驱动电机7驱动出风口横格栅9上转到出风位置，整个空调系统启动进行正常的运转；反之，再点击一次开关按键16，给出关机信号，空调系统开始停机，横格栅驱动电机7驱动横格栅9下转到闭合位置后电机4反转驱动开关门上行到光电开关感知的上限闭合位置，其中横格栅9先转动到闭合位置，门板14才可上行关闭动作，否则二者干涉卡位。

本实用新型开关门机构的运动控制系统相较于传统的通过脉冲数实现控制(开环式控制系统)的方法不同，采用了对运动位置感应并发出相应控制信号的光、机、电一体化闭环控制系统，其控制系统的工作原理是：空调器开关控制信号和光感位置信号传输进入中控模块，中控模块根据所得信息和既定逻辑准则进行判断，并将判断信息传递给驱动电机，控制其执行正反转或起停运转；电机运转将电能转换为机械运动能量，通过齿轮齿条啮合实现机械能量和机械运动的传递，齿条运动中通过固于其上的遮光块结构和光射线耦合，传递不同的位置信息到中控模块，中控模块再进行运算判断，形成一个闭环控制系统。此系统包括信号流(光电信号的转换、电信号的传递)、能量流(电能到机械能的转换、机械能的传递)及相互之间的控制和转换，可以避免脉冲数开环控制中电机运转的可能失步现象。

Claims (10)

1、一种分体落地式空调器前出风口的开关门装置，包括有出风框(1)、安装在出风框(1)上的出风口横格栅(9)及其横格栅驱动电机(7)，安装在出风框(1)正面的门板(14)，其特征在于出风框(1)上还安装有驱动门板(14)做上下直式运动的驱动装置，其包括有动力源(A)，将旋转运动转化为直线运动的传动机构(B)，其中动力源(A)及传动机构(B)的主动件装设在出风框(1)上，且传动机构(B)的主动件与动力源(A)连接，传动机构(B)的从动件装设在门板(14)上。

2、根据权利要求1所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述动力源(A)为电机(4)，传动机构(B)包括有齿轮(10)及齿条(11)，其中电机(4)安装于出风框(1)的背面，电机(4)的输出轴外伸到出风框(1)的正面，齿轮(10)安装在电机(4)的输出轴上，齿条(11)固定在门板(14)上组成一整体，安装于出风框(1)的正面。

3、根据权利要求1所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述出风框(1)的背面安装有光电开关(2)，其光射极通过出风框上的开孔外伸于正面以和齿条(11)上设有的遮光块结构(11-1)耦合。

4、根据权利要求1所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述出风框(1)的背面还安装有出风内框(6)，其上设有外现于出风框(1)的正面的门板导轨结构(6-1)，门板(14)上相应设有沿门板导轨结构(6-1)滑动的圆柱滑行结构(14-1)。

5、根据权利要求2至4任一项所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述电机(4)通过电机罩(5)安装于出风框(1)的背面，光电开关(2)通过光电开关安装板(3)安装在出风框(1)的背面。

6、根据权利要求5所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述出风框(1)上还设有齿条导轨结构(1-1)，齿条导轨结构(1-1)中设置了使之有齿条(11)形成小面积接触匹配、更有利于齿条(11)滑行的凸阶结构(1-2)。

7、根据权利要求6所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述齿条导轨结构(1-1)中设置了防止齿条(11)在滑行中脱离导轨的限制齿条离位的压块结构(1-3)。

8、根据权利要求7所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述门板(14)上设有止位条(12)，其上设有作为限定门板(14)向下运行极限位置的止位凸块结构(12-1)。

9、根据权利要求8所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述出风框(1)上设有为避免齿条(11)上设有的遮光块结构(11-1)和出风框形成触碰干涉的遮光块滑行槽结构(1-4)。

10、根据权利要求9所述的分体落地式空调器前出风口的开关门机构，其特征在于上述出风框(1)上设有包容出风内框(6)所设门板导轨结构(6-1)的门板导轨凸包结构(1-5)，出风框(1)上还设有作为外观装饰件覆盖于出风框上的装饰条(13)。

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