CN207131244U - 用于冰箱的双开门机构及具有该机构的冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于冰箱的双开门机构，包括壳体；步进电机，由控制电路板控制正转、反转与停止；减速齿轮组，所述减速齿轮组的输入端与步进电机的输出轴啮合，用于对步进电机进行减速并传递动力；推动齿轮，用于带动推动件推出与缩回，包括第一齿轮和第二齿轮；推动件，包括用于推动两个门体的第一推动件和第二推动件，所述第一推动件和第二推动件相对的一侧均设置有齿条，所述第一推动件通过齿条与第一齿轮啮合；公共齿轮包括位于公共齿轮下半部的完全齿轮和位于公共齿轮上半部的不完全齿轮；不完全齿轮又包括有齿部分和无齿部分。本实用新型提供一种用于冰箱的双开门机构及具有该机构的冰箱，其具有高力矩、低转速以及小噪音的特点。

Description

用于冰箱的双开门机构及具有该机构的冰箱

技术领域

本实用新型涉及一种用于冰箱的双开门机构及具有该机构的冰箱。

背景技术

在日常生活中，双开门冰箱的使用率越来越高。随着家电的智能化，自动双开门机构也应运而生。自动双开门机构即为只需轻触机构开关就可控制双开门冰箱门打开的机构。用于冰箱的双开门机构主要有以下几点要求：1.开门机构要有运行速度快，输出力矩大以及行程足够长的特点；2.开门机构要满足三种运行状态：左门的自动开门、右门的自动开门以及左右门的自动开门；3.开门机构的运行要平稳、声音轻。但是因为现在使用的直流电机高转速、小的输出力矩以及较高的噪音的特点，所以机构在较大的减速比的情况下很难降低机构的噪音。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于冰箱的双开门机构及具有该机构的冰箱，其具有高力矩、低转速以及小噪音的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于冰箱的双开门机构，包括

壳体，具有用于容纳步进电机、减速齿轮组、推动齿轮、推动件以及公共齿轮的腔体；

步进电机，由控制电路板控制正转、反转与停止；

减速齿轮组，所述减速齿轮组的输入端与步进电机的输出轴啮合，用于对步进电机进行减速并传递动力；

推动齿轮，用于带动推动件推出与缩回，包括第一齿轮和第二齿轮；

推动件，包括用于推动两个门体的第一推动件和第二推动件，所述第一推动件和第二推动件相对的一侧均设置有齿条，所述第一推动件通过齿条与第一齿轮啮合，所述第二推动件通过齿条与第二齿轮啮合；

还包括公共齿轮，所述公共齿轮与减速齿轮组的输出端啮合，所述步进电机的运动经减速齿轮组降速后用于驱动公共齿轮转动；所述公共齿轮包括位于公共齿轮下半部的完全齿轮和位于公共齿轮上半部的不完全齿轮；所述位于下半部的完全齿轮用于与减速齿轮组的输出端始终保持啮合状态，以保持公共齿轮随步进电机进行正转、反转或停止；所述位于公共齿轮上半部的不完全齿轮又包括有齿部分和无齿部分；所述有齿部分用于与第一齿轮或第二齿轮啮合，并且所述有齿部分在同一时间仅与第一齿轮或第二齿轮中的其中一个齿轮啮合，无齿部分则用于保持第二齿轮或第一齿轮不转动。

进一步，所述减速齿轮组、第一齿轮、第二齿轮以及公共齿轮的四周均设有用于防止齿轮油飞溅的挡板。

进一步，所述壳体内还设置有微动开关，在靠近所述第一推动件的齿条一侧，以及靠近所述第二推动件的齿条一侧各设置有一个所述微动开关，所述第一推动件和第二推动件上均设置有用于触碰微动开关的凸点，第一推动件或第二推动件推出，当凸点触碰到微动开关时，微动开关向控制电路板发送信号，控制电路板控制步进电机反方向转动，以使第一推动件或第二推动件缩回，推动件完全缩回时，凸点与微动开关之间的距离即为推动件的最大行程。

进一步，所述第一推动件和第二推动件上的齿条距离推动件的底部有一段间距，并且所述微动开关设置于推动件的底部，在齿条运行过程中，除凸点外不会有其余部分触碰微动开关。

进一步，所述推动件上的凸点从推动件的底部一直伸长至顶部。

进一步，所述公共齿轮的有齿部分与第一齿轮、第二齿轮的齿数模数相同。

进一步，所述壳体包括箱体和箱盖，所述推动件安装在所述箱体上，在所述箱盖上设置有向箱体方向突出的限位件，所述第一推动件和第二推动件的上表面处设置有凹槽，所述限位件插入上述凹槽内，当第一推动件或第二推动件推出至最大行程时，所述限位件挡在所述凹槽壁上。

进一步，所述减速齿轮组包括与步进电机的输出轴上的齿轮相啮合的第一减速齿轮、与第一减速齿轮相啮合的第二减速齿轮、与第二减速齿轮同轴设置的第三减速齿轮，与第三减速齿轮相啮合的第四减速齿轮、以及与第四减速齿轮同轴设置的第五减速齿轮，所述第五减速齿轮作为减速齿轮组的输出端，与公共齿轮啮合。

本实用新型还提供了一种冰箱，在所述冰箱的顶部或底部设置有上述用于冰箱的双开门机构。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

1)现有技术均使用直流电机驱动，直流电机具有高转速，低转矩的特点，根据电机特性，开门机构通常排布高的减速比才可以达到性能要求，这会导致机构的效率大大下降，机构运行声音大；本实用新型采用步进电机作为驱动源，这种电机具有低转速、高转矩的特性，无需使用涡轮、蜗杆换向，结合减速齿轮组排布大大提升了机构效率，降低了运行噪音；采用步进电机，其减速比小，传动效率高；

2)本实用新型还设计了一种新型的公共齿轮，公共齿轮的下半部为完全齿轮，上半部分为不完全齿轮，通过不完全齿轮中的有齿部分交替与第一齿轮、第二齿轮啮合，从而实现分别推出第一推动件和第二推动件，在各齿轮稳定传动的情况下，其中一个推动件推出时，另一个推动件保持不动；

3)公共齿轮与第一齿轮、第二齿轮采用相同齿数、模数的设计，略微降低了传动效率，现有技术中公共齿轮与从动轮之间是加速而不是减速，这样最后输出齿条的推力会大大降低，造成机构功率上的浪费，而本设计齿条的输出的推动力只是略有下降，能够最大限度利用机构的效益；

4)本实用新型采用凸点与微动开关配合的结构设计限定推动件的最大行程，此种结构设计更简单，更可靠；即使微动开关失效，还可以通过箱盖上的限位件限制推动件的行程，避免推动件过度推出而从箱体中脱出。

附图说明

图1为本实用新型的冰箱的上开门机构的整体结构示意图；

图2为本实用新型的冰箱的双开门机构的组成结构示意图；

图3为本实用新型的冰箱的双开门机构的内部结构示意图；

图4为本实用新型的微动开关的接触工作示意图；

图5为本实用新型的齿条的结构示意图；

图6为本实用新型的齿条与限位件的配合示意图；

图7为本实用新型的减速齿轮组的结构示意图；

图8为本实用新型的公共齿轮的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～8所示，一种用于冰箱的双开门机构，包括

壳体，具有用于容纳步进电机3、减速齿轮组4、推动齿轮、推动件以及公共齿轮9的腔体，所述壳体包括箱体1和箱盖2；

步进电机3，由控制电路板控制正转、反转与停止，步进电机3通过电机盖板22固定在箱体1上；

减速齿轮组4，减速齿轮组4具有输入端和输出端，所述减速齿轮组4的输入端与步进电机3的输出轴啮合，用于对步进电机3进行减速并传递动力；

推动齿轮，用于带动推动件推出与缩回，包括第一齿轮5和第二齿轮6；

推动件，所述推动件安装在所述箱体1上，推动件包括用于推动两个门体的第一推动件7和第二推动件8，所述第一推动件7和第二推动件8相对的一侧均设置有齿条10，所述第一推动件7通过齿条10与第一齿轮5啮合，所述第二推动件8通过齿条10与第二齿轮6啮合；

还包括公共齿轮9，所述公共齿轮9与减速齿轮组4的输出端啮合，所述步进电机3的运动经减速齿轮组4降速后用于驱动公共齿轮9转动；所述公共齿轮9包括位于公共齿轮9下半部的完全齿轮和位于公共齿轮9上半部的不完全齿轮；所述位于下半部的完全齿轮用于与减速齿轮组4的输出端始终保持啮合状态，以保持公共齿轮9随步进电机3进行正转、反转或停止；所述位于公共齿轮9上半部的不完全齿轮又包括有齿部分和无齿部分；所述有齿部分用于与第一齿轮5或第二齿轮6啮合，并且所述有齿部分在同一时间仅与第一齿轮5与第二齿轮6中的其中一个齿轮啮合，无齿部分则用于保持第二齿轮6或第一齿轮5不转动。

左门开门：

控制电路板驱动步进电机3正转，步进电机3转动带动减速齿轮组4转动，经减速齿轮组4降速后，将扭矩传递至公共齿轮9，公共齿轮9逆时针转动，直至公共齿轮9上半部的有齿部分与第一齿轮5啮合，带动第一齿轮5顺时针旋转，第一齿轮5通过与齿条10的啮合向前推出第一推动件7至行程最大处，凸点12碰触微动开关11，控制电路板接收微动开关11的信号控制步进电机3反转，带动第一推动件7缩回，直至退回至初始位置。

右门开门：

控制电路板驱动步进电机3反转，步进电机3转动带动减速齿轮组4转动，经减速齿轮组4降速后，将扭矩传递至公共齿轮9，公共齿轮9顺时针转动，直至公共齿轮9上半部的有齿部分与第二齿轮6啮合，带动第二齿轮6逆时针旋转，第二齿轮6通过与齿条10的啮合向前推出第二推动件8至最大行程处，凸点12碰触微动开关11，控制电路板接收微动开关11的信号控制步进电机3正转，带动第二推动件8缩回，直至退回至初始位置。

双门开门：

控制电路板驱动步进电机3正转，步进电机3转动带动减速齿轮组4转动，经减速齿轮组4降速后，将扭矩传递至公共齿轮9，公共齿轮9逆时针转动，直至公共齿轮9上半部的有齿部分与第一齿轮5啮合，带动第一齿轮5顺时针旋转，第一齿轮5通过与齿条10的啮合向前推出第一推动件7至行程最大处，凸点12碰触微动开关11，控制电路板接收微动开关11的信号控制步进电机3反转，第一推动件7先回到初始位置；步进电机3继续反向运转，步进电机3转动带动减速齿轮组4转动，经减速齿轮组4降速后，将扭矩传递至公共齿轮9，公共齿轮9顺时针转动，直至公共齿轮9上半部的有齿部分与第二齿轮6啮合，带动第二齿轮6逆时针旋转，第二齿轮6通过与齿条10的啮合向前推出第二推动件8至最大行程处，凸点12碰触微动开关11，控制电路板接收微动开关11的信号控制步进电机3正转，带动第二推动件8缩回，直至第二推动件8退回至初始位置，双门开门结束。

如图3所示，所述减速齿轮组4、第一齿轮5、第二齿轮6以及公共齿轮9的四周均设有用于防止齿轮油飞溅的挡板20，避免齿轮油飞溅影响其他组件的正常工作。

如图2～6所示，所述壳体内还设置有微动开关11，微动开关11外包有橡胶套21，以起到保护、防震的作用；在靠近所述第一推动件7的齿条10一侧，以及靠近所述第二推动件8的齿条10一侧各设置有一个所述微动开关11，所述第一推动件7的后端设置有用于触碰微动开关11的凸点12，所述第二推动件8的后端也设置有用于触碰微动开关11的凸点，第一推动件7或第二推动件8推出，当凸点12触碰到微动开关11时，微动开关11向控制电路板发送信号，控制电路板控制步进电机3反方向转动，以使第一推动件7或第二推动件8缩回，直至退回至原始位置，控制电路板控制步进电机3停止转动。

考虑到微动开关11存在失效的情况，为了避免当微动开关11失效时推动件持续推出从而从箱体中脱出，在所述箱盖2上设置有向箱体1方向突出的限位件13，所述第一推动件7和第二推动件8的上表面处设置有凹槽14，所述限位件13插入上述凹槽14内，并可相对于上述凹槽14滑动，一方面，当第一推动件7或第二推动件8推出至最大行程时，所述限位件13挡在所述凹槽壁上，起到限位作用，阻止推动件继续推出，另一方面，限位件13在凹槽14内滑动，对推动件还起到导向作用。还可以在凹槽壁或限位件13与凹槽壁触碰的一侧面上安装感应元件，通过感应元件向控制电路板发送信号，使控制电路板控制步进电机3反向转动。

如图5所示，所述第一推动件7和第二推动件8上的齿条10的下边缘距离推动件的底部有一段间距，所述的推动件的底部为推动件靠近箱体底部的一侧，推动件的顶部为推动件靠近箱盖的一侧，并且所述微动开关11设置于推动件的底部，齿条10的下边缘始终不触碰微动开关11，在齿条10运行过程中，除凸点12外不会有其余部分触碰微动开关11。

如图4、5所示，为了保证结构的牢固性，所述推动件上的凸点12从推动件的底部一直伸长至顶部。

如图7、8所示，所述公共齿轮9的有齿部分与第一齿轮5、第二齿轮6的齿数模数相同，略微降低了传动效率。现有设计中公共齿轮9与从动轮之间是加速而不是减速，这样最后输出齿条的推力会大大降低，造成机构功率上的浪费。而本设计齿条10的输出力只是略有下降，最大限度利用机构的效益。

如图3所示，所述减速齿轮组4包括与步进电机3的输出轴上的齿轮15相啮合的第一减速齿轮16、与第一减速齿轮16相啮合的第二减速齿轮17、与第二减速齿轮17同轴设置的第三减速齿轮18，与第三减速齿轮18相啮合的第四减速齿轮19、以及与第四减速齿轮19同轴设置的第五减速齿轮，所述第五减速齿轮作为减速齿轮组4的输出端，与公共齿轮9啮合。

本实用新型还设计一种冰箱，在所述冰箱的顶部或底部设置有如上述用于冰箱的双开门机构。

本机构使用步进电机3驱动，经过多级减速齿轮传动减速，第五减速齿轮作为减速齿轮组4的输出端，与公共齿轮9啮合，再经公共齿轮9交替与两个推动齿轮啮合，带动推动件推出，推动件将冰箱门迅速打开，由于一个推动件推出时，另一个推动件保持不动，因此可以实现单独打开一扇冰箱门的功能，进而实现两扇冰箱门交替打开的功能。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于冰箱的双开门机构，其特征在于：包括

壳体，具有用于容纳步进电机(3)、减速齿轮组(4)、推动齿轮、推动件以及公共齿轮(9)的腔体；

步进电机(3)，由控制电路板控制正转、反转与停止；

减速齿轮组(4)，所述减速齿轮组(4)的输入端与步进电机(3)的输出轴啮合，用于对步进电机(3)进行减速并传递动力；

推动齿轮，用于带动推动件推出与缩回，包括第一齿轮(5)和第二齿轮(6)；

推动件，包括用于推动两个门体的第一推动件(7)和第二推动件(8)，所述第一推动件(7)和第二推动件(8)相对的一侧均设置有齿条(10)，所述第一推动件(7)通过齿条(10)与第一齿轮(5)啮合，所述第二推动件(8)通过齿条(10)与第二齿轮(6)啮合；

还包括公共齿轮(9)，所述公共齿轮(9)与减速齿轮组(4)的输出端啮合，所述步进电机(3)的运动经减速齿轮组(4)降速后用于驱动公共齿轮(9)转动；所述公共齿轮(9)包括位于公共齿轮(9)下半部的完全齿轮和位于公共齿轮(9)上半部的不完全齿轮；所述位于下半部的完全齿轮用于与减速齿轮组(4)的输出端始终保持啮合状态，以保持公共齿轮(9)随步进电机(3)进行正转、反转或停止；所述位于公共齿轮(9)上半部的不完全齿轮又包括有齿部分和无齿部分；所述有齿部分用于与第一齿轮(5)或第二齿轮(6)啮合，并且，所述有齿部分在同一时间仅与第一齿轮(5)与第二齿轮(6)中的其中一个齿轮啮合，无齿部分则用于保持第二齿轮(6)或第一齿轮(5)不转动。

2.根据权利要求1所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述减速齿轮组(4)、第一齿轮(5)、第二齿轮(6)以及公共齿轮(9)的四周均设有用于防止齿轮油飞溅的挡板(20)。

3.根据权利要求1所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述壳体内还设置有微动开关(11)，在靠近所述第一推动件(7)的齿条(10)一侧，以及靠近所述第二推动件(8)的齿条(10)一侧各设置有一个所述微动开关(11)，所述第一推动件(7)和第二推动件(8)上均设置有用于触碰微动开关(11)的凸点(12)，第一推动件(7)或第二推动件(8)推出，当凸点(12)触碰到微动开关(11)时，微动开关(11)向控制电路板发送信号，控制电路板控制步进电机(3)反方向转动，以使第一推动件(7)或第二推动件(8)缩回。

4.根据权利要求3所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述第一推动件(7)和第二推动件(8)上的齿条(10)距离推动件的底部有一段间距，并且所述微动开关(11)设置于推动件的底部，在齿条(10)运行过程中，除凸点(12)外不会有其余部分触碰微动开关(11)。

5.根据权利要求4所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述推动件上的凸点(12)从推动件的底部一直伸长至顶部。

6.根据权利要求1所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述公共齿轮(9)的有齿部分与第一齿轮(5)、第二齿轮(6)的齿数模数相同。

7.根据权利要求1所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述壳体包括箱体(1)和箱盖(2)，所述推动件安装在所述箱体(1)上，在所述箱盖(2)上设置有向箱体(1)方向突出的限位件(13)，所述第一推动件(7)和第二推动件(8)的上表面处设置有凹槽(14)，所述限位件(13)插入上述凹槽(14)内，当第一推动件(7)或第二推动件(8)推出至最大行程时，所述限位件(13)挡在所述凹槽壁上。

8.根据权利要求1所述的用于冰箱的双开门机构，其特征在于：所述减速齿轮组(4)包括与步进电机(3)的输出轴上的齿轮(15)相啮合的第一减速齿轮(16)、与第一减速齿轮(16)相啮合的第二减速齿轮(17)、与第二减速齿轮(17)同轴设置的第三减速齿轮(18)，与第三减速齿轮(18)相啮合的第四减速齿轮(19)、以及与第四减速齿轮(19)同轴设置的第五减速齿轮，所述第五减速齿轮作为减速齿轮组(4)的输出端，与公共齿轮(9)啮合。

9.一种冰箱，其特征在于：在所述冰箱的顶部或底部设置有如权利要求1至7任一项所述的用于冰箱的双开门机构。