CN216893976U - 一种具有自动开关门功能的执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自动开关门功能的执行机构，包括电机、传动结构、推杆、连接头和门扣，电机通过传动结构带动推杆移动；连接头安装在推杆一端；连接头插入门扣后，连接头位于第三位置时，门扣阻碍连接头移动。本实用新型的执行机构，独立于家用电器门锁，可通用于具有不同门锁或不具有门锁的家用电器，比如洗碗机、洗衣机、冰箱、微波炉等等。在家用电器自身软件系统控制下，可以实现家用电器的自动开关门，提升用户体验，也避免用户因误操作导致门关不到位或家用电器损坏，还具有防夹手和童锁功能。

Description

一种具有自动开关门功能的执行机构

技术领域

本实用新型属于家用电器技术领域，具体是一种具有自动开关门功能的执行机构。

背景技术

随着经济发展，人们对于家用电器自动化要求越来越高，但是家用电器开关门的自动化技术发展较为缓慢。少数厂商加装了自动开关门装置，也存在一些问题，比如，只能够自动开门，但是无法实现自动关门功能。也有部分技术实现了自动开关门功能，比如公开号为CN106761149的中国专利，公开了一种带有自动开关门功能的执行机构，用电机驱动减速齿轮机构和离合齿轮装置，并将驱动力传递到齿条，再通过齿条前端锁扣结构和门锁的配合实现自动开关门。该专利是直接将自动开关门装置与门锁组合在一起，结构十分复杂，但是家用电器种类繁多，门锁结构各不相同，如果对每种门锁都进行自动化升级，设计成本高昂，且可能影响其它功能。该专利的技术方案也未考虑关门过程中有异物阻碍或用户夹手问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有自动开关门功能的执行机构，该执行机构独立于门锁装置，能够实现自动开关门功能，并且在关门过程中防止造成伤害，还具有童锁功能。

为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有自动开关门功能的执行机构，包括电机、传动结构、推杆、连接头和门扣，所述电机通过传动结构带动推杆移动；所述连接头安装在所述推杆一端；所述连接头插入所述门扣后，所述连接头位于第三位置时，所述门扣阻碍所述连接头移动。

进一步的，所述连接头包括门钩、门钩安装轴和弹性元件，所述门钩通过所述门钩安装轴安装到所述推杆一端；所述弹性元件安装在门钩和推杆之间；所述门扣具有空腔，所述空腔内或边缘设置用于与门钩配合的门扣凸台；所述具有自动开关门功能的执行机构还包括锁止面，所述门钩位于第四位置时，所述锁止面阻碍所述门钩转动。

所述弹性元件选用扭簧、簧片或压簧中的一种；选用扭簧时，所述扭簧安装在所述门钩安装轴上，所述扭簧的两个臂分别插入所述门钩和所述推杆；所述弹性原件选用簧片时，所述簧片一端安装在推杆的槽中，所述簧片的另一端压在门钩上；所述弹性原件选用压簧时，所述压簧位于推杆和门钩中之间，所述压簧固定在门钩或推杆上。

进一步的，所述门钩上表面设置凸起的锁止凸起，所述门钩位于第四位置时，所述锁止凸起与锁止面接触。

进一步的，所述安装轴包括第一安装轴和第二安装轴；所述扭簧安装在第一安装轴上；所述门钩上开有椭圆槽，所述第二安装轴穿过所述椭圆槽安装到推杆。

另一种改进，所述连接头包括插头和插头安装轴，所述插头通过所述插头安装轴安装到所述推杆一端；所述门扣包括卡扣和第二簧片，所述卡扣具有空腔和卡扣开口部，所述第二簧片夹住所述卡扣开口部。

进一步的，所述具有自动开关门功能的执行机构还包括位置测量装置，所述位置测量装置用于测量推杆位置。

更进一步，所述位置测量装置包括第一微动开关和第二微动开关；所述第一微动开关包括第一摆臂，所述第二微动开关包括第二摆臂；所述推杆设置有第一推杆筋位和第二推杆筋位；当所述推杆位于第一位置时，所述第一推杆筋位触动所述第一摆臂，进而触发所述第一微动开关，所述第一微动开关将所述推杆位于第一位置的信息反馈至家用电器；当所述推杆位于第二位置时，所述第二推杆筋位触动所述第二摆臂，进而触发所述第二微动开关，所述第二微动开关将所述推杆位于第二位置的信息反馈至家用电器。

进一步的，所述传动结构包括减速器、离合器；所述推杆依次通过所述离合器、减速器连接到所述电机。

更进一步，所述推杆上具有齿条结构；所述减速器包括第一减速齿轮、第二减速齿轮和第三减速齿轮；所述离合器包括第一离合齿轮、离合压簧和第二离合齿轮；所述第一减速齿轮和所述电机输出轴啮合，所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮啮合，所述第二减速齿轮和所述第三减速齿轮啮合，所述第三减速齿轮和所述第一离合齿轮啮合，所述第二离合齿轮和所述齿条结构啮合，所述离合压簧安装在所述第一离合齿轮中，所述第一离合齿轮具有凸台结构，所述第二离合齿轮具有凹陷结构，所述离合压簧将所述凸台结构压入所述凹陷结构。

再进一步，所述具有自动开关门功能的执行机构还包括蜗杆，所述蜗杆同时与电机输出轴、第一减速齿轮啮合。

本实用新型公开的一种具有自动开关门功能的执行机构，所述执行机构独立于家用电器门锁，可通用于具有不同门锁或不具有门锁的家用电器，比如洗碗机、洗衣机、冰箱、微波炉、电磁炉等等。在家用电器自身软件系统控制下，可以实现家用电器的自动开关门，提升用户体验，也避免用户因误操作导致门关不到位或家用电器损坏。实现自动开关门功能，能够防止虫子、灰尘等进入，保持家用电器内部的洁净。本实用新型执行机构的离合器结构，在开门过程中遇到障碍物时，可自动打滑，能防止异常大扭矩造成执行机构的破坏。本实用新型的执行机构具有防夹手功能，在关门过程中，门遇到阻碍时可自动脱开执行机构，来保护用户安全；本实用新型的执行机构还具有童锁功能，在家用电器门刚关好的位置时，可对门实施附加锁止力，防止儿童将门打开。

附图说明

图1为本实用新型所述的执行机构安装在家用电器上的示意图；

图2为本实用新型实施例一中的执行机构结构图；

图3为本实用新型实施例一中的执行机构爆炸图；

图4为本实用新型实施例一中的推杆结构图；

图5为本实用新型实施例一中的门钩安装结构图一；

图6为本实用新型实施例一中的门钩安装结构图二；

图7为本实用新型实施例一中簧片安装结构图；

图8为本实用新型实施例一中压簧安装结构图；

图9为本实用新型实施例一中的门扣结构图；

图10为本实用新型实施例一中家用电器门关闭时执行机构的状态图；

图11为本实用新型实施例一中的执行机构自动开门位置剖视图；

图12为本实用新型实施例一中的执行机构自动关门第一阶段位置剖视图；

图13为本实用新型实施例一中的执行机构自动关门第二阶段位置剖视图；

图14为本实用新型实施例一中的执行机构自动关门第三阶段实现童锁功能位置剖视图；

图15为本实用新型实施例一中的执行机构自动关门第三阶段门钩脱出位置剖视图；

图16为本实用新型实施例二中的执行机构结构图；

图17为本实用新型实施例二中的卡扣结构图；

图18为本实用新型实施例二中的插头结构图；

图19为本实用新型实施例二中的插头和卡扣装配剖视图。

图中：1-壳体，21-PCB板，211-第一微动开关，212-第二微动开关，22-电机，23-蜗杆，3-第一减速齿轮，4-第二减速齿轮，5-第三减速齿轮，6-离合器，61-第一离合齿轮，611-凸台结构，62-离合压簧，63-第二离合齿轮，631-凹陷结构，7-摆臂压簧，8-第一摆臂，9-第二摆臂，10-推杆，101-第一推杆筋位，102-第二推杆筋位，103-推杆口部，104-齿条结构，11-门钩，111-锁止凸起，12-扭簧，012-簧片，112-压簧，13-第一安装轴，131-第二安装轴，14-齿轮安装轴，15-上盖，16-门扣，161-门扣凸台，17-锁止面，010-实施例二中推杆，19-插头安装轴，20-插头，201-插头头部，24-卡扣，241-第二簧片， 242-卡扣开口部。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型提出的一种具有自动开关门功能的执行机构进行详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“底部”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸、数值只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。以下实施例均以本实用新型的安全门锁用于洗碗机作为举例，但是需要说明的是，本实用新型的安全门锁不局限应用于洗碗机。

实施例一

如图2和3所示，一种具有自动开关门功能的执行机构，包括壳体1和上盖15，在壳体内安装电机22、传动结构、推杆10、连接头和门扣16。电机22通过传动结构带动推杆10移动。连接头安装在推杆10一端；连接头插入门扣16后，连接头位于第三位置时，门扣16阻碍连接头移动。如图1所示，门扣16安装在家用电器门上，其它零部件安装在家用电器本体。当然，将门扣16安装在家用电器本体，其它零部件安装在家用电器门上也是可以的。

优选的，如图3、图5和图6所示，连接头包括门钩11、第一安装轴13、第二安装轴131和扭簧12，门钩11通过第一安装轴13和第二安装轴131安装到推杆10一端，扭簧12安装在第一安装轴13上，扭簧12的两个臂分别插入门钩11和推杆口部103。门钩11上开有椭圆槽，第二安装轴131穿过椭圆槽安装到推杆10上。当然，只有一个安装轴也是可以的，可以通过增加门钩11和推杆10之间的摩擦力来限制门钩11的转动。扭簧也可以等同替换为簧片、压簧等弹性部件。如图7所示，簧片012一端安装在推杆的槽中，簧片012的另一端压在门钩上。如图8所示，压簧112位于推杆和门钩中之间，压簧112可固定在门钩或推杆上，图中示例为压簧112固定在门钩中。如图9所示，门扣16具有空腔和开口，空腔内或边缘设置用于与门钩11配合的门扣凸台161。本实施例中，门扣凸台161两侧均为斜面，与门扣16底面的夹角均为钝角。门钩11与门扣凸台161扣合时，即为连接头位于第三位置。

本实用新型的具有自动开关门功能的执行机构还包括锁止面17，锁止面17优选安装在壳体上靠近边缘位置，具有一定长度。门钩11在锁止面17下方时（即门钩11位于第四位置），锁止面17阻碍门钩11转动。优选的，门钩11上表面设置凸起的锁止凸起111，门钩11在锁止面17下方时，锁止凸起111与锁止面17接触，达到更精确的锁止效果。

优选的，传动结构包括减速器、离合器6。推杆10依次通过离合器6、减速器连接到电机22。如图4所示，推杆10上具有齿条结构104。减速器包括第一减速齿轮3、第二减速齿轮4和第三减速齿轮5。减速齿轮均通过齿轮安装轴14固定。离合器6包括第一离合齿轮61、离合压簧62和第二离合齿轮63。第一减速齿轮3和电机输出轴啮合，第一减速齿轮3和第二减速齿轮4啮合，第二减速齿轮4和第三减速齿轮5啮合，第三减速齿轮5和第一离合齿轮啮合61，第二离合齿轮62和齿条结构104啮合。离合压簧62安装在第一离合齿轮61中，第一离合齿轮61具有凸台结构611，第二离合齿轮63具有凹陷结构631，离合压簧62将凸台结构611压入凹陷结构631。

为了节约空间，执行机构还包括蜗杆23，蜗杆23同时与电机输出轴、第一减速齿轮3啮合。

优选的，本实施例的具有自动开关门功能的执行机构还包括位置测量装置，位置测量装置用于测量推杆位置，现有技术有多种测量方式，本实施例采用两个位置传感器。第一位置传感器为第一微动开关211，第二位置传感器为第二微动开关212。第一微动开关211和第二微动开关212均焊接在PCB板21上，PCB板21安装到壳体1上。第一微动开关211包括第一摆臂8，第二微动开关212包括第二摆臂9，通过摆臂压簧7限制摆臂8和摆臂9随意摆动。推杆10设置有第一推杆筋位101和第二推杆筋位102。当推杆10位于初始位置时（第一位置），第一推杆筋位101触动第一摆臂8，第一摆臂8摆动，进而触发第一微动开关211，第一微动开关211将推杆10位于初始位置的信息反馈至家用电器。当推杆10位于推出的最大位置时，第二推杆筋位102触动第二摆臂9，第二摆臂9摆动，进而触发第二微动开关212，第二微动开关212将推杆10位于推出的最大位置（第二位置）的信息反馈至家用电器。微动开关为本实施例优选，行业内所用位置传感器多种多样，可以作为本实施例位置传感器的替代品。

在没有位置测量装置的情况下，可以通过设置运动时间等方式实现自动开关门，并不一定需要反馈推杆位置。也可以测量电机的电流来确定推杆位置，比如推杆到达初始位置或推出的最大位置时，电机处于通电状态，则电流会瞬间快速增大。

下面说明本实施例中执行机构的工作过程：

自动开门过程：

如图10所示，家用电器门关闭时，门钩11和门扣16是脱离的。如图11所示，门钩11在推杆10的推动下进入门扣16中，并顶住门扣16，顶出力将大于门的开门力，进而顶开家用电器的门。最后推杆10到达最大推出位置，第二推杆筋位102触动第二摆臂9，第二微动开关212向家用电器控制系统反馈推杆10的位置，自动开门过程结束。

一般情况下，门钩顶开门，并顶到最大位置后会保持一段时间，然后进行自动关门，门钩将回到初始位置。若开门过程中需要门钩脱出门扣，此时需要推杆带着门钩复位，现有结构上需要再增加一个门钩和门扣的相对位置检测原件。

自动关门过程：

如图12至15所示，第一阶段：自动开门后，家用电器主体脱离门锁耦合位置，并且主体与门有一定的距离。电机22带动推杆10运动，将门拉向家用电器主体。在此阶段，门钩11在扭簧12的作用下扣住凸台161，锁止面17并未限制门钩11转动，由于门钩11扣合力比较小，小于家用电器门的关门力，若遇到障碍物（比如用户的手）时，门钩11可以摆动并从门扣12中脱出，实现防夹手功能。

第二阶段：门钩11拉动门到需克服门锁阻力的位置时，锁止凸起111到达壳体锁止面17的正下方，门钩11将无法向上摆动，继而无法从门扣12中脱出，扣合力会大于门的关门力（门的关门力一般包括门自身阻力和门锁的阻力），继续将门拉向家用电器主体。正常工作时由于凸台结构611被凹陷结构631限位，第一离合齿轮61将和第二离合63同步转动。在此阶段，当关门遇到障碍物或用户用过大的力推拉门时，由于锁止面17的限制，门钩11不能摆动，凸台结构611将从凹陷部631中滑出，这样实现第一离合齿轮61空转，但是第二离合齿轮62不动的打滑动作，进而防止异常大扭矩继续传递到电机22中造成齿轮和电机22的损坏。如果开门之后，家用电器断电了，这种离合器设计也可以实现手动关门而不对电机造成损害。

离合器复位过程：离合器上均布有4个凸台结构和多个凹陷结构，当在大扭矩的作用下凸台结构会从现有配合的凹陷结构中脱出；大扭矩取消时，若凸台还未进入凹陷结构，电机再次启动后可通过传动机构带动离合器凸台卡入下一个凹陷结构中，也就实现了复位。

第三阶段：门刚闭合时，锁止凸起111还在锁止位置，电机22若停止动作，此时门钩11锁止力加上门锁锁止力可以使儿童无法将门打开，实现童锁功能。若电机22继续转动，在推杆10的拉力下锁止凸起111又脱离了锁止面17的正下方，门钩11可以摆动，并从门扣12中脱出，电机22反转，门钩11退回到初始位置，推杆10也退回到初始位置，第一推杆筋位101触动第一摆臂8，第一微动开关211向家用电器控制系统反馈推杆10的位置，自动关门动作结束。

实施例二

在实施例一中，对连接头和门扣进行了具体描述。门扣能够在不同情况下对连接头进行限制和放开限制即可，对门扣和连接头的结构选择具有多种。本实施例再举一例，但是门扣和连接头的结构不限于实施例一和实施例二所举示例。

如图16和19所示，连接头包括插头20和插头安装轴19。如图17所示，门扣包括卡扣24和第二簧片241。插头20通过插头安装轴19安装到推杆010一端，插头20可以小角度摆动。如图18所示，卡扣24上安装有第二簧片241，第二簧片241夹住卡扣口部结构242。本实施例中的执行机构不需要实施例一中的锁止面。

开门时，插头20的头部结构201在推杆010的推力下插入卡扣24中，进而将门推开；关门时，在第二簧片241的作用力下，由卡扣口部结构242夹住插头头部201（阻碍插头从卡扣中脱出），进而门在推杆010的拉力下拉向家用电器主体，并实现关门。

基于对本实用新型优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本实用新型并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本实用新型宗旨或范围的对本实用新型的许多显而易见的改变同样可能达到本实用新型的目的。

Claims (11)

1.一种具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，包括电机、传动结构、推杆、连接头和门扣，所述电机通过传动结构带动推杆移动；所述连接头安装在所述推杆一端；所述连接头插入所述门扣后，所述连接头位于第三位置时，所述门扣阻碍所述连接头移动。

2.根据权利要求1所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述连接头包括门钩、门钩安装轴和弹性元件；所述门钩通过所述门钩安装轴安装到所述推杆一端；所述弹性元件安装在门钩和推杆之间；所述门扣具有空腔，所述空腔内或边缘设置用于与门钩配合的门扣凸台；所述具有自动开关门功能的执行机构还包括锁止面，所述门钩位于第四位置时，所述锁止面阻碍所述门钩转动。

3.根据权利要求2所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述弹性元件选用扭簧、簧片或压簧中的一种；选用扭簧时，所述扭簧安装在所述门钩安装轴上，所述扭簧的两个臂分别插入所述门钩和所述推杆；选用簧片时，所述簧片一端安装在推杆的槽中，所述簧片的另一端压在门钩上；选用压簧时，所述压簧位于推杆和门钩之间，所述压簧固定在门钩或推杆上。

4.根据权利要求2所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述门钩上表面设置凸起的锁止凸起，所述门钩位于第四位置时，所述锁止凸起与锁止面接触。

5.根据权利要求3所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述安装轴包括第一安装轴和第二安装轴；所述扭簧安装在第一安装轴上；所述门钩上开有椭圆槽，所述第二安装轴穿过所述椭圆槽安装到推杆。

6.根据权利要求1所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述连接头包括插头和插头安装轴，所述插头通过所述插头安装轴安装到所述推杆一端；所述门扣包括卡扣和第二簧片，所述卡扣具有空腔和卡扣开口部，所述第二簧片夹住所述卡扣开口部。

7.根据权利要求1所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述具有自动开关门功能的执行机构还包括位置测量装置，所述位置测量装置用于测量推杆位置。

8.根据权利要求7所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述位置测量装置包括第一微动开关和第二微动开关；所述第一微动开关包括第一摆臂，所述第二微动开关包括第二摆臂；所述推杆设置有第一推杆筋位和第二推杆筋位；当所述推杆位于第一位置时，所述第一推杆筋位触动所述第一摆臂，进而触发所述第一微动开关，所述第一微动开关将所述推杆位于第一位置的信息反馈至家用电器；当所述推杆位于第二位置时，所述第二推杆筋位触动所述第二摆臂，进而触发所述第二微动开关，所述第二微动开关将所述推杆位于第二位置的信息反馈至家用电器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述传动结构包括减速器、离合器；所述推杆依次通过所述离合器、减速器连接到所述电机。

10.根据权利要求9所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述推杆上具有齿条结构；所述减速器包括第一减速齿轮、第二减速齿轮和第三减速齿轮；所述离合器包括第一离合齿轮、离合压簧和第二离合齿轮；所述第一减速齿轮和所述电机输出轴啮合，所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮啮合，所述第二减速齿轮和所述第三减速齿轮啮合，所述第三减速齿轮和所述第一离合齿轮啮合，所述第二离合齿轮和所述齿条结构啮合，所述离合压簧安装在所述第一离合齿轮中，所述第一离合齿轮具有凸台结构，所述第二离合齿轮具有凹陷结构，所述离合压簧将所述凸台结构压入所述凹陷结构。

11.据权利要求9所述的具有自动开关门功能的执行机构，其特征在于，所述具有自动开关门功能的执行机构还包括蜗杆，所述蜗杆同时与电机输出轴、第一减速齿轮啮合。

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