CN116182473A - 一种风门装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风门装置，其齿轮箱内设有电机，所述齿轮箱包括底板部以及围合所述底板部设置的周部，所述电机包括转子、输出齿轮以及转子轴，所述转子与所述输出齿轮固定设置，所述转子轴与所述底板部为一体成型结构或者所述转子轴与所述底板部压装配合。应用本方案，能够以有效规避风门运转异音。

Description

一种风门装置

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种风门装置。

背景技术

电动风门用于风冷冰箱、冰柜等具有制冷要求设备的风道系统中，风扇转动产生的冷风通过风道系统进入冷藏室内，通过电动风门调节冷风量或截断冷风流动，防止过多的冷风进入冷藏室。请参见图16，该图示出了一种典型电动风门的结构示意图。

该电动风门的电机01和减速齿轮组02设置在齿轮箱03内，门板通过转轴与输出齿轮相连，电机经减速齿轮输出力矩传递至转轴带动门板开、关。其中，电机的外壳为冲压件，上盖板与上壳体、下盖板与下壳体分别连接后，再装配成一个整体。电机转子轴011压接在壳体下盖板012上，减速齿轮组的第一级传动齿轮轴021压接在上盖板013上，转子轴011与第一级传动齿轮轴021的装配关系中具有多个冲压件，基于冲压件尺寸精度不高的特点，导致两者轴间距累积公差较大，容易使得风门运转时出现异音，出现噪音超标甚至直接卡死的问题。具体请进一步参见图17和图18，其中，图17为图16中电机的示意图，图18为图17的A-A剖视图。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种风门装置，以有效规避风门运转异音。

本发明提供一种风门装置，包括齿轮箱，所述齿轮箱内设有电机，所述齿轮箱包括底板部以及围合所述底板部设置的周部，所述电机包括转子、输出齿轮以及转子轴，所述转子与所述输出齿轮固定设置，所述转子轴与所述底板部为一体成型结构或者所述转子轴与所述底板部压装配合。

与背景技术相比，本方案中转子轴与底板部为一体成型结构或者转子轴与底板部压装配合，如此设置，基于转子轴与齿轮箱之间连接方式，能够合理控制转子转动惯量，风门运转异音得以有效控制。

附图说明

图1为具体实施方式中所述风门装置的打开状态示意图；

图2为图1所示门板与内部传动机构的装配关系示意图；

图3为具体实施方式中所述传动机构的示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图1中所示齿轮箱的结构示意图；

图6为图1中所示电机的示意图；

图7为具体实施方式中所述电机定子与齿轮箱的装配关系示意图；

图8为图7中所示定位柱的整体结构示意图；

图9为另一角度所示的电机定子的示意图；

图10为图9的A-A剖视图；

图11为具体实施方式中所述线圈支架与插针的装配关系示图；

图12为组装前的连接器本体的结构示意图；

图13为图12所示连接器本体的俯视图；

图14为热熔前的插针与连接器的装配关系示意图；

图15为热熔后的插针与连接器的装配关系示意图；

图16为背景技术所述一种典型电动风门的结构示意图；

图17为图16中所示电机的示意图；

图18为图17的A-A剖视图。

图1-图15中：

齿轮箱10、底板部101、安装座102、安装轴孔1021、定位柱103、顶部适配段1031、底部承托段1032、承托台阶1033、加强筋1034、门架20、门板30、密封板40、电机50、转子轴51、转子52、定子53、盖板531、安装部5311、安装孔5312、凹部5313、壳体532、盖板安装面5321、凸部5322、工艺开口5323、连接器54、连接器本体541、穿装孔542、热熔凸部543、第一热熔凸部543a、第二热熔凸部543b、插针槽544、插针安装槽545、插针55、第一插针组55a、第二插针组55b、内段551、外段552、骨架56、上线圈骨架56a、下线圈骨架56b、插针固定部561、插针引出面5611、极板57、齿轮组60、传动齿轮61、传动齿轮轴62、齿轮轴63。

图16-图18中：

电机01、转子轴011、下盖板012、上盖板013、齿轮组02、第一级传动齿轮轴021、齿轮箱03。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本实施例以图1所示典型风门装置作为描述主体，详细说明其传动机构的具体实现结构。应当理解，该电动风门的门板和门架等其他功能构件及配合关系非本申请的核心发明点所在，对于本申请请求保护的技术方案未构成实质性限制。

请参见图1，该图示出了本实施方式中所述风门装置的示意图。

图中所示，该电动风门的门架20设置在齿轮箱10上，其中部形成有与门板30适配的风道，门板30铰接于门架20的一侧，并可在齿轮箱10内传动机构的驱动下转动，以控制风道处于图1中所示的打开状态，或切换至其通流状态为关闭。在关闭状态下，通过门板30上的密封板40与门架20适配，可构建可靠的密封。

请一并参见图2-图4，其中，图2为图1所示门板与内部传动机构的装配关系示意图，图3为具体实施方式中所述传动机构的示意图，图4为图3的俯视图。

设置在齿轮箱10内的传动机构主要包括电机50和齿轮组60，其中，电机50的转子轴51上固定设置有输出齿轮(图中未示出)，齿轮组60的首级齿轮(图中未示出)与电机转子轴51上的输出齿轮啮合，末级齿轮与传动齿轮61啮合，该传动齿轮61用于与风门门板30传动连接，经由齿轮组60减速增扭进行动力传递。这里的“首级”、“末级”，是以齿轮组60的动力传递路径为基准定义的，也即，与电机50的输出动力建立传动连接的为首级齿轮，最终输出驱动力的为末级齿轮。

电机50的定子53通过插针与连接器54建立绕组线圈电连接，基于控制指令导通相应线圈，转子52感应并进行相应的转动。与转子52同步动作的转子轴51，通过其上设置的输出齿轮输出动力至齿轮组60，并通过齿轮组60的传动齿轮轴62带动门板30转动，实现打开或关闭操作。

本方案中，电机50的转子轴51与齿轮箱10的底板部101可以为一体成型结构，或者该转子轴51也可以与底板部101采用压装配合实现固定连接。由此，能够合理控制转子转动惯量，从而有效控制风门运转异音。

另外，转子52的靠近输出齿轮的一侧端面朝向底板部101设置。齿轮组60的每个齿轮轴63均设置于齿轮箱10的底板部101上。这样，传动机构的各轴间距由齿轮箱10底板部101上相应的轴安装位置限定，请参见图5，该图为齿轮箱的结构示意图，并示出了各轴在底板部101上的配置关系。

也就是说，各轴间距与齿轮箱10上轴安装位置间的尺寸相关，具有传动关系的两根轴之间均无其他公差累积，可确保轴间距的精度，规避公差累积导致风门运转异音的问题。另外，由于控制轴间距的尺寸链上无公差累积，可适当降低相应转轴及关系齿轮的公差要求，在合理控制运转异音的基础上，加工成本得以有效控制。

可以理解的是，图中示出了该齿轮组60的三个齿轮轴63。当然，对于不同减速比，具体可根据功能设定的需要采用多级减速，并非局限于图中所示数目的齿轮轴。

另外，组装设置在齿轮箱10底板部101上的每个齿轮轴63，具体装配结构可以采用不同的结构形式。例如但不限于，在底板部101上具有与每个齿轮轴63相应配置的安装轴孔1021，只要能够精确限定相应的轴位置均可。

本方案中，为了获得较佳的装配可靠性，可通过固定设置在底板部101板面上的安装座102形成相应的安装轴孔1021，在不改变底板部101厚度的基础上，能够增大轴与轴孔间的定位接触面，确保各轴的装配稳定可靠性，进而精确限定相应的轴位置。

这里，安装座102可以与齿轮箱10的底板部101一体成形，或者，采用分体加工采用焊接工艺进行固定。

作为优选，本方案中电机转子轴21上的输出齿轮，位于电机50的转子52下方。沿轴向，该输出齿轮接近于齿轮箱10的底板部101，由此，使得转子52作用于转子轴51下端的载荷相对较小，可最大限度地避免出现运转偏摆的可能性，避免运转异音。这里，所使用方位词“轴向”及下文中的“径向”，是以电机定转子为主体进行定义的。

应用本方案，电机50的转子52和定子53可分别安装于齿轮箱10上。具体地，在齿轮箱10的底板部101和电机50的定子53之间设置有轴向插装定位副。沿轴向将定子53组装在底板部101时，利用两者间的轴向插装定位副，可限定定子53的安装位置，进而确保转子52和定子53的装配精度。请一并结合图6和图7，其中，图6为电机的示意图，图7为电机定子与齿轮箱的装配关系示意图。

该轴向插装定位副优选采用相适配的柱孔结构，底板部101和定子53中，一者上开设有安装孔，另一者上设置有定位柱，由此构建该轴向插装定位副。结构简单，可快速完成插装，且易于进行检修维护，具有较好的可操作性。

本方案中，定位柱103配置在底板部101上，相应地，安装孔5312配置在定子53上。组装时，定子53上的安装孔5312与底板部101上定位柱103对中，即可完成插装定位；同时，转子52通过转子轴51定位在底板部101上，使定子部件中心孔与转子部件保持同心。当然，为保证定转子的同心度，安装孔5312可采用电机装配好后再冲压的方式进行成孔。

作为优选，本方案中的轴向插装定位副设置为周向间隔设置的两个，应当理解的是，该插装定位副也可以设置为其他复数个，只要满足定子53的安装定位需求均可。

通常，电机50需要较高的运转稳定性，可进一步优化相适配的定子53上的安装孔5312和底板部101上的定位柱103，以确保转动惯性下的可靠装配关系。如图6和图7所示，定子53的外壳设置有径向向外延伸形成的安装部5311，与定位柱103适配的安装孔5312开设在该安装部5311上；这里，安装部5311径向延伸形成，并延伸至壳体本体外侧，可有效利用齿轮箱内部空间，以控制高度尺寸。

相应地，齿轮箱10的底板部101上的定位柱103包括两部分：顶部适配段1031和底部承托段1032，其中，顶部适配段1031适配于安装部5311上的安装孔5312，构建径向限位关系；并且，在顶部适配段1031与底部承托段之1032间形成承托台阶1033，安装部5311置于该承托台阶1033上，构建轴向限位关系，也就是说，组装到位后的安装部5311搭抵在该承托台阶1033，便于控制装配精度，具有较好的装配工艺性。

另外，底部承托段1032的本体具有径向向外延伸形成的加强筋1034，以获得良好的承载能力。当然，该加强筋1034的数量可根据实际需要进行设定，例如但不限于图中所示的三个。

本方案中，定子53的外壳由壳体532和盖板531两部分组装。请一并参见图9，该图从另一角度示出了电机定子53的整体装配关系。具体地，该盖板531与壳体532的敞口端固定连接，以围合形成容纳定子线圈的空间，这里，定子线圈的具体结构方式非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。

图中所示，在壳体532的敞口端具有盖板安装面5321和凸部5322，相应地，安装部5311自盖板531的板体径向向外延伸形成，该盖板531的板体外周沿与壳体532的内壁径向贴合，由此构建该组装适配位置处的相对密封。该安装部5311与壳体532敞口端的盖板安装面5321轴向搭抵，同时，通过外力使壳体532的本体上的该凸部5322向内折弯，可压合固定盖板531的板体。至此完成盖板531与壳体532的组装固定。

该安装部5311在本方案中，兼具定子整体安装定位以及盖板531与壳体532间轴向组装定位的双重作用。如此设置，替代了电机的上下电机外壳之间拼接缝使用氩弧焊、激光焊等的焊接固定方式，可以提高生产效率，并节约能源。此外，电机组装得以更加方便，更易于实现自动化。

作为优选，与每个安装部5311相应配置有两个凸部5322，分别设置在与安装部5311适配的盖板安装面5321的两侧。该安装部5311作为定子整体安装部位，在其两侧分别采用折弯凸部5322压合固定，可确保其与齿轮箱10的底板部101间的可靠固定。

其中，凸部5322可以为不同的形状结构，只要能够压合固定盖板531均在本申请请求保护的范围内。另外，凸部5322可采用不同的加工成形方式，本方案中，利用盖板安装面5321旁侧的工艺开口5323形成该凸部5322，具体如图所示，该工艺开口5323设置在凸部5322与盖板安装面5321旁侧的壳体532本体之间。

同样地，该工艺开口5323也可以采用不同形状，例如但不限于，采用图中优选示例所示的“V”字型口。

为了便于进行凸部5322的弯折操作，可在盖板531的板体外周沿设置有凹部5313，以避免凸部5322弯折过程中与盖板531之间形成干涉。如图9所示，该凹部5313径向向内形成，具体设置在板体外周沿的与安装部5311相邻位置处，以避让或热熔凸部5322弯折过程中产生的形变，从而避免施加在盖板531上的压合作用力对安装部5311的影响，确保其保持与定位柱103间的组装精度。

作为优选，该凹部呈内凹孤状，以避免产生应力集中。

另外，还可针对插针与连接器的连接结构作进一步优化，以减少零部件和装配工序。请参见图10、图11、图12和图13，其中，图10为图9的A-A剖视图，图11示出了线圈支架与插针的装配关系，图12为组装前的连接器本体的结构示意图，图13为图12所示连接器本体的俯视图。

本方案中，电机定子包括定子线圈、插针55和连接器54，其中，定子线圈的骨架56上绕制有漆包线绕组，上下两个骨架56之间具有相应的极板57。可以理解的是，定子线圈上漆包线的绕制机理非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。

具体地，骨架56具有固定相应插针55的插针固定部561，结合图11所示，插针55的内段551插入该骨架56，形成与绕线出线端导通连接的线圈导电端子，插针55的外段552自插针固定部561的插针引出面5611穿出，用于与连接器54直接连接；图11中所示外段552处于未折弯状态。结合图12和图13所示，连接器本体541开设有与其连接腔连通的穿装孔542，插针55的外段552自该穿装孔542插入连接器54的连接腔中，形成连接器导电端子。可以理解的是，该插针55的“内段”、“外段”，是指定子作为描述主体定义的，也即插针55插装于骨架56的一端本体为“内段”，远离骨架56的另一端本体为“外段”。

本方案中，插针55的一端插入骨架56并与骨架56相连，漆包线绕组的出线端与插针一端相连，具体可通过锡焊连接导电。插针55另一端插入连接器54并与连接器本体541相连，这里，插针55伸入连接器54连接腔中的部分构成连接器54的导电端子，以此实现与外部接头的电连接。

相比于采用转接PCB板和固定架的连接方式，本方案取消了转接PCB板和固定架，在此基础上，省略了绕组出线端与电路板焊接，以及连接器导电端子与电路板焊接的工序。如此设置，减少了零部件和装配工序，为提高生产效率、节约成本提供了良好的技术保障。

为了更好的提高插针与连接器本体之间的连接可靠性，作为优选，在连接器本体541的外表面设置有热熔凸部543，该热熔凸部543具有与插针55的本体同向设置的插针槽544，插针55的本体得以卡装在插针槽544内，且该热熔凸部543可热熔固化包覆相应位置处插针55，以将相应插针55可靠固定于连接器本体541，防止连接器54进行插拔操作时插针55与连接器本体541脱开。请一并参见图14和图15，其中，图14为热熔前的插针与连接器的装配关系示意图，图15为热熔后的插针与连接器的装配关系示意图。

需要说明的是，根据不同产品类型及其具体装配方位关系，该热熔凸部可配置在连接器本体541上不同位置。例如但不限于图中所示的优选布置方案，该热熔凸部543设置在连接器本体541的底面，利于其在齿轮箱内的整体布局，可减少空间占用。

在与热熔凸部543相应位置处的连接器本体541底面上，开设有与穿装孔542连通的插针安装槽545，该插针安装槽545的开槽方向与穿装孔542的开孔方向垂直，相应地，连接器导电端子的本体部分由插针55的外段552头部折弯形成。也就是说，插针55的本体嵌装在连接器本体541形成基础定位，再由热熔凸部543热熔固化后将插针55固定在连接器本体541的底面上。

为了获得良好的热熔工艺性，沿插针55的本体长度方向，间隔设置两个热熔凸部543：第一热熔凸部543a和第二热熔凸部543b，其中，第一热熔凸部543a设置在接近定子线圈一侧的连接器本体541底面的边缘处，第二热熔部543b设置在连接器本体541底面上的插针安装槽545与穿装孔542连通位置处。

整体上，本方案针对置于插针安装槽545两端的插针55，提供了两个热熔固定点。当然，根据不同产品设计要求，例如大尺寸连接器，则可沿插针55的本体长度方向，间隔设置其他复数个热熔凸部543(图中未示出)。

具体地，第一热熔凸部543a包括位于插针槽544两侧的两个条状体，结构简单，可快速热熔固化。第二热熔凸部543b为绕插针安装槽545的端部设置的“U”字型折弯状，对插针安装槽545与穿装孔542连通位置处的插针55形成良好的包覆固定。

本方案中，针对电机定子的上线圈骨架56a和下线圈骨架56b，插针分为与上线圈骨架连接的第一插针组55a和与下线圈骨架连接的第二插针组55b；自上线圈骨架56a的插针引出面5611穿出的第一插针组55a，及自下线圈骨架56b的插针引出面5611穿出的第二插针组55b，依次间隔布置于同一平面。这里，间隔交错设置以充分利用高度尺寸空间，同时，多个插针55在同一平面的延伸，利于连接器本体541适配结构的设计。

需要说明的是，本实施方式提供的上述实施例，传动机构的其他功能构成非本申请的核心发明点所在，故本文不再赘述。且，该传动机构各齿部的齿数在图中仅为示例性说明，应当理解，只要采用与本方案核心构思一致的技术手段均在本申请请求保护的范围内。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风门装置，其特征在于：包括齿轮箱，所述齿轮箱内设有电机，所述齿轮箱包括底板部以及围合所述底板部设置的周部，所述电机包括转子、输出齿轮以及转子轴，所述转子与所述输出齿轮固定设置，所述转子轴与所述底板部为一体成型结构或者所述转子轴与所述底板部压装配合。

2.根据权利要求1所述的风门装置，其特征在于，所述转子的靠近所述输出齿轮的一侧端面朝向所述底板部设置。

3.根据权利要求2所述的风门装置，其特征在于，所述齿轮箱内还设置有齿轮组和传动齿轮，所述齿轮组的首级齿轮与所述输出齿轮啮合，所述齿轮组的末级齿轮与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与风门门板传动连接。

4.根据权利要求3所述的风门装置，其特征在于，所述底板部上具有与所述齿轮组的各齿轮轴和所述传动齿轮的传动齿轮轴相应配置的安装轴孔。

5.根据权利要求4所述的风门装置，其特征在于，所述底板部通过固定设置在所述底板部的板面上的安装座形成相应的所述安装轴孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的风门装置，其特征在于，所述齿轮箱的所述底板部和所述电机的定子之间设置有轴向插装定位副。

7.根据权利要求6所述的风门装置，其特征在于，所述底板部和所述定子中，一者上开设有安装孔，另一者上设置有定位柱，所述安装孔和所述定位柱构建所述轴向插装定位副。

8.根据权利要求7所述的风门装置，其特征在于，所述轴向插装定位副至少设置为周向间隔设置有两个；所述定位柱配置在所述底板部上，所述安装孔配置在所述定子上。

9.根据权利要求8所述的风门装置，其特征在于，所述定子的外壳设置有径向向外延伸形成的安装部，所述安装部上开设有所述安装孔；所述定位柱包括顶部适配段和底部承托段，所述顶部适配段适配于所述安装部上的所述安装孔；所述顶部适配段与所述底部承托段之间形成承托台阶，所述安装部置于所述承托台阶上；所述底部承托段的本体具有径向向外延伸形成的加强筋。

10.一种风门装置，其特征在于，包括齿轮箱，所述齿轮箱包括底板部以及围合所述底板部设置的周部，所述齿轮箱内设有电机、齿轮组以及传动齿轮，所述电机具有输出齿轮，所述齿轮组位于所述输出齿轮与所述传动齿轮之间，所述齿轮组的首级齿轮件与所述输出齿轮啮合，所述输出齿轮的末级齿轮与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与风门门板传动连接，所述齿轮组的各齿轮轴与所述底板部为一体结构或者所述各齿轮轴与所述底板部压装配合。

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