CN104220825A - 冰箱用直线运动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冰箱用直线运动装置，根据上述冰箱用直线运动装置，能够减少部件的数量及大小，不仅在没有借助单独的微细开关的进退位置的检测的状态下，使进退杆在正确的位置进行进退，而且还能防止电机出现超负荷。本发明的冰箱用直线运动装置包括：外壳，呈中空状；进退杆，设有齿条，来对上述外壳进行进退运动；电机，收纳于上述外壳的内部，用于产生上述进退杆的进退动力；蜗杆，与上述电机的旋转轴进行轴结合；第一中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的一侧，在上述第一中间齿轮的上部配置蜗轮，上述蜗轮与上述蜗杆相啮合，在上述第一中间齿轮的下部配置下端直齿圆柱齿轮；以及第二中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的另一侧，在上述第二中间齿轮的下端配置下端直齿圆柱齿轮，上述下端直齿圆柱齿轮与上述第一中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮相啮合，在第二中间齿轮的上端配置上端直齿圆柱齿轮，上述上端直齿圆柱齿轮与上述齿条相啮合。

Description

冰箱用直线运动装置
技术领域
本发明涉及冰箱用直线运动装置，尤其，涉及通过改良其结构来将少数的齿轮配置于适当位置，从而减少部件的数量及大小，并且不仅能够在没有借助单独的微细开关的进退检测的状态下，使进退杆在正确的位置进行进退，而且还能防止电机出现超负荷的冰箱用直线运动装置。
背景技术
图1为现有冰箱的冰取出装置的简要结构图。如图1所示，现有冰箱的冰取出装置10自动打开或关闭用于储存经制冰处理的冰块的储存箱13的冰取出口门12、12a，在冰取出口门12、12a连接联杆11的状态下，借助冰取出装置10的进退运动，使联杆11进行正反旋转，从而打开或关闭冰取出口门12、12a。
图2为现有冰箱的冰取出口门开闭装置的分解立体图，图3为表示现有冰箱的冰取出口门开闭装置的齿轮组装状态的立体图，图4为在图3中的进退杆的前进及后退工作状态图。如图2至图4所示，现有冰箱的冰取出口门开闭装置包括：电机2，内置于外壳1，上述外壳1由下部外壳1b和上部外壳1a构成；蜗杆齿轮3，上述蜗杆齿轮3与电机2进行轴结合；两层直齿圆柱齿轮4，上述两层直齿圆柱齿轮4的下端直齿圆柱齿轮(蜗轮)4a与蜗杆齿轮3相啮合；一层直齿圆柱齿轮5，上述一层直齿圆柱齿轮5与两层直齿圆柱齿轮4的上端直齿圆柱齿轮4b相啮合；两层直齿圆柱齿轮6，上述两层直齿圆柱齿轮6的下端直齿圆柱齿轮6a与一层直齿圆柱齿轮5相啮合；齿条8，上述齿条8与两层直齿圆柱齿轮6的上端直齿圆柱齿轮6b相啮合；以及进退杆7，上述进退杆7与齿条8形成为一体，用于沿着直线进行进退运动。在两层直齿圆柱齿轮6的下端直齿圆柱齿轮6a的下部设置凸轮6c，凸轮6c通过打开及关闭内置于外壳1的微细开关S，在进退杆8的正位置，即在完全前进位置及完全后退位置终止电机的驱动，从而防止电机2出现超负荷。
在附图中，附图标记9表示中止板，将两层直齿圆柱齿轮4的轴针40和一层直齿圆柱齿轮5的轴针50固定于正位置，并且为了保证两层直齿圆柱齿轮4和一层直齿圆柱齿轮5的顺畅的旋转，并为了保证借助齿条8的进退杆7的柔滑的工作，上述中止板在两层及一层直齿圆柱齿轮4、5和进退杆7之间进行划分；附图标记16表示进退杆7的往复工作限位器；附图标记16a表示限位器16的缓冲橡胶。
基于上述的结构，与沿着直线进行进退的进退杆7的前端相连接的联杆11进行正/反旋转，并完成安装于联杆11的前端的取出口门12的旋转开闭。
然而，根据如上所述的现有冰箱的冰处理装置，由于采纳了总共三个直齿圆柱齿轮4、5、6，因此存在部件数增加，装置增大的问题。并且，由于直齿圆柱齿轮4、5、6配置于蜗杆齿轮3的一侧，而不是配置于蜗杆齿轮3的两侧，因此，存在大小进一步增大的问题。
不仅如此，由于没有用于引导进退杆7的直线进退运动的引导部件，因而具有进退杆7脱离进行路径来移动的问题，并且，为了终止电机2的驱动而采纳微型开关，因此，不仅具有部件数增加的问题，而且还具有大小增大的问题。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述的问题而发明的，本发明的目的在于提供如下冰箱用直线运动装置：通过改良其结构来将少数的齿轮配置于适当位置，从而减少部件的数量及大小，并且不仅能够在没有借助单独的微型开关的进退检测的状态下，使进退杆也能够在正确的位置进退，而且还能够防止电机出现超负荷。
解决问题的手段
用于达成上述的目的的本发明的冰箱用直线运动装置包括：外壳，呈中空状；进退杆，设有齿条，来对上述外壳进行进退运动；电机，收纳于上述外壳的内部，用于产生上述进退杆的进退动力；蜗杆，与上述电机的旋转轴进行轴结合；第一中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的一侧，在上述第一中间齿轮的上部配置蜗轮，上述蜗轮与上述蜗杆相啮合，在上述第一中间齿轮的下部配置下端直齿圆柱齿轮；以及第二中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的另一侧，在上述第二中间齿轮的下端配置下端直齿圆柱齿轮，上述下端直齿圆柱齿轮与上述第一中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮相啮合，在第二中间齿轮的上端配置上端直齿圆柱齿轮，上述上端直齿圆柱齿轮与上述齿条相啮合。
在上述的结构中，本发明的特征在于，直线延伸部、联杆插入口以及上述齿条以一体成型方式构成上述进退杆，上述直线延伸部沿着直线延伸，上述联杆插入口形成于上述直线延伸部的前端，上述齿条形成于上述直线延伸部的一侧，并执行从动齿轮的功能。
本发明的特征在于，在未形成有上述齿条的上述直线延伸部的另一侧形成卡止突起，在上述外壳的侧面形成引导槽，上述引导槽用于引导上述卡止突起。
本发明的特征在于，在上述外壳的下面突出形成有导轨，在上述直线延伸部的下部形成引导槽，上述引导槽借助上述导轨被引导。
本发明的特征在于，在施加于上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮的扭矩大于上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮和上述第二中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮之间的摩擦力的情况下，上述第二中间齿轮由摩擦传动装置构成，上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮对上述第二中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮进行空转。
发明的效果
根据本发明的冰箱用直线运动装置，不仅能够将直齿圆柱齿轮的数量从现有的三个减少为两个，而且能够在蜗杆齿轮的两侧分散配置直齿圆柱齿轮，从而能够减少部件数，并一同缩减其大小。
并且，设置用于引导进退杆的直线运动的引导部件，从而能够使进退杆能够沿着直线方向进退。
并且，在不采纳检测进退杆的正确的进退位置的微型开关的状态下，能够使进退杆正确地进行进退，从而不仅减少部件数量，而且还能缩减大小。
附图说明
图1为现有冰箱的冰取出装置的简要结构图。
图2为现有冰箱的冰取出口门开闭装置的分解立体图。
图3为表示现有冰箱的冰取出口门开闭装置的齿轮组装状态的立体图。
图4及图5分别为在图3中的进退杆的前进及后退工作状态图。
图6为本发明的冰箱用直线运动装置的结合状态的立体图。
图7为在图6中除去上述外壳后观察的立体图。
图8为图6的分解立体图。
图9为图6中的第二中间齿轮的分解立体图。
图10及图11为用于说明进退杆的进退卡定结构的俯视图。
图12及图13为图6的横向纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的冰箱用直线运动装置的优选实施例进行详细说明。
图6为本发明的冰箱用直线运动装置的结合状态的立体图，图7为在图6中除去上述外壳后观察的立体图，图8为图6的分解立体图，图9为图6中的第二中间齿轮的分解立体图，图10及图11为用于说明进退杆的进退卡定结构的俯视图，图12及图13为图6的横向纵剖视图。
如图6至图13所示，本发明的冰箱的直线运动装置包括：下部外壳102和上部外壳104，上述下部外壳102和上部外壳104相结合并构成外壳；进退杆120，上述进退杆120露出于外壳的前端，来进行进退运动；电机110，用于产生进退杆120的进退动力；以及减速齿轮组，用于将电机110的旋转运动变换为进退杆120的直线运动，上述减速齿轮组包括蜗杆130、第一中间齿轮140、第二中间齿轮150及齿条126。
在上述的结构中，在下部外壳102的底面突出形成有导轨102a，上述导轨102a用于引导进退杆120的直线运动，在下部外壳102的一侧形成有引导槽102b，上述引导槽102b用于决定(限制)进退杆120的前进及后退位置。在附图中的附图标记103表示固定设置于下部外壳102的齿轮轴，第一中间齿轮140以这种齿轮轴103为轴来进行旋转运动。
接着，电机110能够用直流电机来实现，这种电机110与随着其旋转轴一同进行旋转运动的蜗杆130进行轴结合，其结果，这种蜗杆130执行驱动齿轮的功能。第一中间齿轮140再由两层直齿圆柱齿轮构成，上述两层直齿圆柱齿轮呈一体型，在上述两层直齿圆柱齿轮的上部配置与蜗杆130相啮合的蜗轮141，并在上述两层直齿圆柱齿轮的下部配置直齿圆柱齿轮142。
直线延伸部121、旋转联杆插入口127以及齿条126以一体成型方式构成进退杆120，上述直线延伸部121沿着直线延伸规定距离，上述旋转联杆插入口127形成于直线延伸部121的前端，旋转联杆(未图示)插入于上述旋转联杆插入口127，上述齿条126形成于直线延伸部121的一侧，并执行从动齿轮的功能。在直线延伸部121的另一侧，即齿条126的相反侧面突出形成卡止突起125，上述卡止突起125借助上述的下部外壳102的引导槽102b被引导，并借助引导槽102b的前端及后端限制其移动。在进退杆120的直线延伸部的下面形成引导槽122，上述引导槽122借助导轨102a被引导，附图标记123及124表示分别封堵引导槽122的前端及后端的前端卡止部及后端卡止部。
接着，第二中间齿轮150以蜗杆130为中心，配置于第一中间齿轮140的相反侧的空间。这种第二中间齿轮150由直齿圆柱齿轮153、151构成，上述直齿圆柱齿轮153、151分为上下两层，在形成为互不相同的本体之后相结合，下端的直齿圆柱齿轮151与齿条126相啮合，上端直齿圆柱齿轮153与第一中间齿轮140的下端直齿圆柱齿轮142相啮合，针对下端直齿圆柱齿轮151，上述上端直齿圆柱齿轮153具有大于1的齿轮比。在施加于第二中间齿轮150的上端直齿圆柱齿轮153的扭矩小于上端直齿圆柱齿轮153和下端直齿圆柱齿轮151之间的摩擦力的情况下，上端直齿圆柱齿轮153和下端直齿圆柱齿轮151以等速一同旋转，从上述扭矩大于上述摩擦力的时刻开始，上端直齿圆柱齿轮153执行对下端直齿圆柱齿轮151进行空转的摩擦传动装置(friction gear)的功能，从而防止电机110出现超负荷。
为了实现此功能，在第二中间齿轮150的下端直齿圆柱齿轮151的上面中央突出形成轴突起151a，这种轴突起151a的下部成型为圆筒状，与此相反，上述轴突起151a的上部成型为双重D-切割部151b，从轴突起151a的上面直到规定深度为止，形成有螺母部151e。在下端直齿圆柱齿轮151的上面的轴突起151a的周围形成一个以上的垫圈固定突起151d，在轴突起151a的表面沿着上下方向形成有插入引导槽151c，上述插入引导槽151c用于引导下部垫圈152插入正位置。
与此相对应地，在下部垫圈152的中央形成突起结合孔152b，轴突起151a插入于上述突起结合孔152b，在这种突起结合孔152b向内侧突出形成引导突起152c，上述引导突起152c通过再次正位置插入于插入引导槽151c来引导。在下部垫圈152的突起结合孔152b的周围形成一个以上的固定孔152a，垫圈固定突起151d插入于上述固定孔152a。
在上端直齿圆柱齿轮153的中央部位形成轴孔153a，上述轴孔153a以对轴突起151a进行自由旋转的方式型合于轴突起151a的上述圆筒部位，在轴孔153a周围的上面及下面分别形成突出框153b，上述突出框153b用于减少上述上端直齿圆柱齿轮153与下部垫圈152及上部垫圈154之间的接触面积。在上端直齿圆柱齿轮153的上侧插入固定上部垫圈154，在上部垫圈154的中央形成双重D-切割孔154a，上述双重D-切割孔154a与轴突起151a的双重D-切割部151b型合，并受轴突起151a的约束，因此，上部垫圈154和轴突起151a一同旋转。在附图中的附图标记155表示垫圈固定部件，上述垫圈固定部件用于防止上部垫圈154脱离；附图标记156表示螺栓，上述螺栓与轴突起151a的螺母部151e进行螺丝结合。
以下，对本发明的冰箱用直线运动装置的工作进行详细说明。
例如，若电机(轴)110进行正旋转，则蜗杆130一同进行正旋转，由此，与蜗杆130相啮合的第一中间齿轮140一同旋转，接着，与第一中间齿轮140相啮合的第二中间齿轮150一同旋转。其结果，与第二中间齿轮150的下端直齿圆柱齿轮151相啮合的齿条126前进，从而使进退杆120前进。在此过程中，进退杆120借助在下部外壳102的下面突出形成的导轨102a被引导，来进行正确的直线运动，在前进距离限值之后，侧面卡止突起125卡定于引导槽102b，另一方面，直线延伸部121的下面的引导槽122的后端卡止部124卡定于下部外壳102的导轨102a，从而在完全前进位置停止。
在此过程中，电机110仅在预设时间(t)内驱动，即，仅在大于进退杆120从完全后退位置到达完全前进位置(或与此相反)所需要的时间(t)(可基于电机的可靠性能测定(RPM)和齿轮比来计算)的时间(1t以上～2t以下)内驱动。因而，在任意的时间内，进退杆120被约束的状态下，电机110也继续驱动，借助电机110，即使蜗杆130继续旋转，上端直齿圆柱齿轮153对受到齿条126的约束的第二中间齿轮150的下端直齿圆柱齿轮151进行空转，从而能够使与下端直齿圆柱齿轮151相啮合的第一中间齿轮140继续旋转，最终，电机110不会出现超负荷。
在此状态下，若电机110进行反旋转，则进退杆120相对于外壳进行后退移动，后退移动时的工作可以与如上所述的前进移动时的工作相反。
本发明的冰箱用直线运动装置不局限于上述的实施例，在本发明的技术思想允许的范围内，能够实施各种变形。例如，本发明能够适用于借助进退杆的直线运动工作的冰箱的各种机构，例如，包括借助进退杆的直线运动进行旋转运动的冰箱的冰取出口门装置或以取出粉碎冰的方式选择的冰选择器等的各种机构。

Claims (5)

1.一种冰箱用直线运动装置，其特征在于，包括：
中空的外壳；
进退杆，设有齿条，来对上述外壳进行进退运动；
电机，收纳于上述外壳的内部，用于产生上述进退杆的进退动力；
蜗杆，与上述电机的旋转轴进行轴结合；
第一中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的一侧，在上述第一中间齿轮的上部配置蜗轮，上述蜗轮与上述蜗杆相啮合，在上述第一中间齿轮的下部配置下端直齿圆柱齿轮；以及
第二中间齿轮，配置于上述外壳的内部的上述蜗杆的另一侧，在上述第二中间齿轮的下端配置下端直齿圆柱齿轮，上述下端直齿圆柱齿轮与上述第一中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮相啮合，在第二中间齿轮的上端配置上端直齿圆柱齿轮，上述上端直齿圆柱齿轮与上述齿条相啮合。
2.根据权利要求1所述的冰箱用直线运动装置，其特征在于，由直线延伸部、联杆插入口以及上述齿条以一体成型方式构成上述进退杆，上述直线延伸部沿着直线延伸，上述联杆插入口形成于上述直线延伸部的前端，上述齿条形成于上述直线延伸部的一侧，并执行从动齿轮的功能。
3.根据权利要求2所述的冰箱用直线运动装置，其特征在于，在未形成有上述齿条的上述直线延伸部的另一侧形成有卡止突起，在上述外壳的侧面形成有引导槽，上述引导槽用于引导上述卡止突起。
4.根据权利要求3所述的冰箱用直线运动装置，其特征在于，在上述外壳的下面突出形成有导轨，在上述直线延伸部的下部形成引导槽，上述引导槽借助上述导轨被引导。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的冰箱用直线运动装置，其特征在于，在施加于上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮的扭矩大于上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮和上述第二中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮之间的摩擦力的情况下，上述第二中间齿轮由上述第二中间齿轮的上述上端直齿圆柱齿轮相对上述第二中间齿轮的上述下端直齿圆柱齿轮进行空转的摩擦传动装置构成。
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