CN113587532A - 一种冰箱用开关门装置及开关门方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱用开关门装置，包括箱体、门体；箱体顶部设置电机、吸合齿轮、摇臂齿轮；电机的输出轴与电机齿轮连接；吸合齿轮下部的吸合转轴上同轴设置电磁离合齿轮；摇臂齿轮的底端面上固定设置摇臂，摇臂的端部与连杆的一端进行铰接连接，连杆的另一端与门体进行铰接连接；电机齿轮与电磁离合齿轮进行传动连接，所述吸合齿轮与摇臂齿轮进行啮合连接；电机启动时，门体的开合角度大于90°。本发明还公开了一种冰箱用开关门方法。本发明通过摇臂、连杆的设置，能够实现门体大于90°的开合角度，即实现了门体的全部打开；本发明中电磁离合齿轮的设置，通过电磁离合器的通断电能够实现自动开关门与手动开关门的切换。

Description

一种冰箱用开关门装置及开关门方法

技术领域

本发明属于冰箱技术领域，具体涉及一种冰箱用开关门装置及开关门方法。

背景技术

冰箱，包括箱体及门体，其中门体的一端与箱体进行铰接连接。目前，为了便于使用者使用，很多冰箱上会设置有依靠电机带动传动机构以将门体顶开或拉回的自动开门机构。

然而，现有的这些自动开门机构具有以下缺陷：开门的幅度较小，无法实现门体的完全打开；自动开门与手动开门无法进行切换，从而导致断电时，传动机构锁死，无法开门。

基于以上问题，本申请提出一种冰箱用开关门装置及开关门方法，该装置既能保证门体的完全打开，也能在自动开门与手动开门之间进行切换。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种冰箱用开关门装置及开关门方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种冰箱用开关门装置，包括箱体、门体，所述门体的一端通过铰链与箱体进行铰接连接；

所述箱体顶部设置电机、吸合齿轮、摇臂齿轮；

所述电机固定设置在箱体顶部，所述电机的输出轴竖直向上与电机齿轮进行同轴固定连接；

所述吸合齿轮的中部同轴固定设置吸合转轴，所述吸合转轴的底端与箱体进行转动连接；所述吸合齿轮下部的吸合转轴上同轴设置电磁离合齿轮；所述电磁离合齿轮通电时，电磁离合齿轮与吸合齿轮能够同步转动，所述电磁离合齿轮断电时，电磁离合齿轮与吸合齿轮能够各自独立转动；

所述摇臂齿轮的中部同轴固定设置摇臂转轴，所述摇臂转轴的底端与箱体进行转动连接；所述摇臂齿轮的底端面上固定设置摇臂，所述摇臂的端部与连杆的一端进行铰接连接，所述连杆的另一端与门体进行铰接连接；

所述电机齿轮与电磁离合齿轮进行传动连接，所述吸合齿轮与摇臂齿轮进行啮合连接；

所述电机启动时，所述门体的开合角度大于90°；

所述电机、电磁离合齿轮均与控制***相连。

优选的，所述箱体的顶部还设置有过渡齿轮，所述过渡齿轮与电机齿轮、电磁离合齿轮均进行啮合连接。

优选的，所述过渡齿轮的中部同轴固定设置过渡转轴，所述过渡转轴的底端与箱体进行转动连接。

优选的，所述电磁离合齿轮包括设置在吸合转轴上的电磁离合器，所述电磁离合器的端面上同轴设置齿轮；

所述齿轮与过渡齿轮进行啮合连接。

优选的，所述摇臂沿摇臂齿轮的切线方向延伸。

优选的，所述连杆与摇臂相连的一端设置有向上延伸的第一铰接轴，所述第一铰接轴与摇臂的端部进行铰接连接；

所述连杆与门体相连的一端设置有向下延伸的第二铰接轴，所述门体的顶面上设置有轴孔；所述第二铰接轴与轴孔进行铰接连接。

优选的，所述箱体的顶部设置有关门行程开关和开门行程开关；

所述门体完全关闭时，所述摇臂触碰关门行程开关；

所述门体打开至最大角度时，所述摇臂触碰开门行程开关。

优选的，所述控制***包括控制器、人机界面面板、计时模块；

所述人机界面面板固定设置在门体前端面上；所述人机界面面板上设置开门按键、关门按键、手动开关门按键；

所述开门按键与控制器电性连接，用于将自动开门信号发送至控制器；所述关门按键与控制器电性连接，用于将自动关门信号发送至控制器；所述手动开关门按键与控制器电性连接，用于将手动开关门信号发送至控制器；

所述控制器与电机电性连接，用于驱动电机以控制门体自动打开或关闭；

所述控制器与电磁离合器电性连接，用于控制电磁离合器的通电或断电；

所述控制器与关门行程开关电性连接，用于接收关门行程开关的触发信号；

所述控制器与开门行程开关电性连接，用于接收开门行程开关的触发信号；

所述控制器与计时模块电性连接，用于记录电机每次的运行时间。

本发明还提供一种冰箱用开关门方法。

一种冰箱用开关门方法，基于冰箱用开关门装置进行实施，包括以下步骤：

步骤1：按下人机界面面板上的开门按键或关门按键或手动开关门按键；

步骤2：按下开门按键时，控制器接收到自动开门信号，控制器控制电磁离合器通电并驱动电机启动，促使连杆将门体顶开；电机启动时，计时模块开始从零计时，当计时模块记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂触碰开门行程开关时，控制器控制电磁离合器断电、电机停运，从而完成门体的自动开启；

步骤3：按下关门按键时，控制器接收到自动关门信号，控制器控制电磁离合器通电并驱动电机启动，促使连杆将门体拉回；电机启动时，计时模块开始从零计时，当计时模块记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂触碰关门行程开关时，控制器控制电磁离合器断电、电机停运，从而完成门体的自动关闭；

步骤4：按下手动开关门按键时，控制器接收到手动开关门信号，控制器控制电磁离合器、电机均处于断电状态；

手动外拉或内推门体实现手动开关门。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过摇臂、连杆的设置，能够实现门体大于90°的开合角度，即实现了门体的全部打开；

(2)本发明中电磁离合齿轮的设置，通过电磁离合器的通断电能够实现自动开关门与手动开关门的切换；

(3)本发明中当门体遇到阻碍停止运动时，此时吸合齿轮停止转动，而齿轮在电机的驱动下具有带动电磁离合器继续转动的趋势，致使电磁离合器与吸合转轴之间产生扭矩，当该扭矩大于电磁离合器对吸合转轴的抱紧摩擦力时，齿轮、电磁离合器继续在电机的驱动下转动，此时进入保护电机的状态，避免电机负载过高烧毁及齿轮损坏；因此本申请中电磁离合齿轮的设置，具有对电机的过载保护功能。

(4)本发明中关门行程开关的设置能够使电机在门体关闭时停运，开门行程开关的设置能够使电机在门体开启到一定角度时停运，从而能够防止电机持续运转而将摇臂、连杆等组件扯坏。

(5)本发明中当关门行程开关或开门行程开关失效无法触发时，计时模块的设置，能够保证电机只能在设定的保护时间范围内运行，从而防止电机持续运行而带来的破坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明冰箱用开关门装置的零件示意图；

图2是本发明冰箱用开关门装置的结构示意俯视图；

图3是本发明中电磁离合齿轮的结构示意图；

图4是门体未全部打开时本发明冰箱用开关门装置的状态示意图；

图5是门体全部打开时本发明冰箱用开关门装置的状态示意图；

图6是本发明中控制***的连接示意图；

图7是本发明冰箱用开关门方法中自动开门时的流程示意图；

图8是本发明冰箱用开关门方法中自动关门时的流程示意图；

图9是本发明冰箱用开关门方法中手动开关门时的流程示意图；

其中：

1.箱体，2.电机，2-1.输出轴，3.电机齿轮，4.过渡齿轮，4-1.过渡转轴，5.电磁离合齿轮，5-1.电磁离合器，5-2.齿轮，6.吸合齿轮，6-1.吸合转轴，7.摇臂齿轮，7-1.摇臂，7-2.摇臂转轴，8.连杆，8-1.第一铰接轴，8-2.第二铰接轴，9.门体，9-1.轴孔，10.铰链，11.关门行程开关，12.开门行程开关，13.开门按键，14.关门按键，15.手动开关门按键，16.控制器，17.计时模块。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-2所示，一种冰箱用开关门装置，包括箱体1、门体9，所述门体9的一端通过铰链10与箱体1进行铰接连接；

所述箱体1顶部设置电机2、吸合齿轮6、摇臂齿轮7；

所述电机2固定设置在箱体1顶部，所述电机2的输出轴2-1竖直向上与电机齿轮3进行同轴固定连接；

所述吸合齿轮6的中部同轴固定设置吸合转轴6-1，所述吸合转轴6-1的底端与箱体1进行转动连接；所述吸合齿轮6下部的吸合转轴6-1上同轴设置电磁离合齿轮5；所述电磁离合齿轮5通电时，电磁离合齿轮5与吸合齿轮6能够同步转动，所述电磁离合齿轮5断电时，电磁离合齿轮5与吸合齿轮6能够各自独立转动；

所述摇臂齿轮7的中部同轴固定设置摇臂转轴7-2，所述摇臂转轴7-2的底端与箱体1进行转动连接；所述摇臂齿轮7的底端面上固定设置摇臂7-1，所述摇臂7-1的端部与连杆8的一端进行铰接连接，所述连杆8的另一端与门体9进行铰接连接；

所述电机齿轮3与电磁离合齿轮5进行传动连接，所述吸合齿轮6与摇臂齿轮7进行啮合连接；

所述电机2启动时，所述门体的开合角度大于90°，从而能够实现门体9的全开；

所述电机2、电磁离合齿轮5均与控制***相连。

优选的，所述箱体1的顶部还设置有过渡齿轮4，所述过渡齿轮4与电机齿轮3、电磁离合齿轮5均进行啮合连接。

优选的，所述过渡齿轮4的中部同轴固定设置过渡转轴4-1，所述过渡转轴4-1的底端与箱体1进行转动连接。

优选的，如图3所示，所述电磁离合齿轮5包括设置在吸合转轴6-1上的电磁离合器5-1，所述电磁离合器5-1的端面上同轴设置齿轮5-2；

电磁离合器5-1通电时，电磁离合器5-1抱紧吸盘转轴6-1，从而使齿轮5-2与吸合齿轮6同步转动，电磁离合器5-1断电时，电磁离合器5-1与吸盘转轴6-1分离，从而使齿轮5-2、吸合齿轮6各自独立转动；

所述齿轮5-2与过渡齿轮4进行啮合连接。

优选的，所述摇臂7-1沿摇臂齿轮7的切线方向延伸。

优选的，所述连杆8与摇臂7-1相连的一端设置有向上延伸的第一铰接轴8-1，所述第一铰接轴8-1与摇臂7-1的端部进行铰接连接；

所述连杆8与门体9相连的一端设置有向下延伸的第二铰接轴8-2，所述门体9的顶面上设置有轴孔9-1；所述第二铰接轴8-2与轴孔9-1进行铰接连接。

优选的，所述箱体1的顶部设置有关门行程开关11和开门行程开关12；

所述门体1完全关闭时，所述摇臂7-1触碰关门行程开关11；

所述门体1打开至最大角度时，所述摇臂7-1触碰开门行程开关12；

当关门行程开关11或开门行程开关12被触碰时，电机2断电。

优选的，如图6所示，所述控制***包括控制器16、人机界面面板、计时模块17；

所述人机界面面板固定设置在门体9前端面上；所述人机界面面板上设置开门按键13、关门按键14、手动开关门按键15；

所述开门按键13与控制器16电性连接，用于将自动开门信号发送至控制器16；所述关门按键14与控制器16电性连接，用于将自动关门信号发送至控制器16；所述手动开关门按键15与控制器16电性连接，用于将手动开关门信号发送至控制器16；

所述控制器16与电机2电性连接，用于驱动电机2以控制门体9自动打开或关闭；

所述控制器16与电磁离合器5-1电性连接，用于控制电磁离合器5-1的通电或断电；

所述控制器16与关门行程开关11电性连接，用于接收关门行程开关11的触发信号；

所述控制器16与开门行程开关12电性连接，用于接收开门行程开关12的触发信号；

所述控制器16与计时模块17电性连接，用于记录电机2每次的运行时间；

所述控制器16接收到开门按键13发送的自动开门信号时，控制器16控制电磁离合器5-1通电并驱动电机2控制门体9开启；

所述控制器16接收到关门按键14发送的自动关门信号时，控制器16控制电磁离合器5-1通电并驱动电机2控制门体9关闭；

电机2每次启动时，计时模块17开始从零计时，当计时模块17记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂7-1触碰关门行程开关11或者摇臂7-1触碰开门行程开关12时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停运；

所述控制器16接收到手动开关门按键15发送的手动开关门信号时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停运。

实施例2：

一种冰箱用开关门方法，基于实施例1中的冰箱用开关门装置进行实施，包括以下步骤：

步骤1：按下人机界面面板上的开门按键13或关门按键14或手动开关门按键15；

步骤2：在图2状态时，按下开门按键13时，控制器16接收到自动开门信号，控制器16控制电磁离合器5-1通电并驱动电机2启动，促使连杆8将门体9顶开；电机2启动时，计时模块17开始从零计时，当计时模块17记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂7-1触碰开门行程开关12时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停运，从而完成门体9的自动开启；具体的流程如图7所示；

具体地，自动开门时，电磁离合器5-1通电，电磁离合器5-1抱紧吸盘转轴6-1，从而使齿轮5-2能够与吸合齿轮6同步转动；在图2状态，启动电机2，使电机2带动电机齿轮3进行顺时针旋转，此时过渡齿轮4逆时针转动、齿轮5-2与吸合齿轮6顺时针转动、摇臂齿轮7逆时针转动，从而促使摇臂7-1带动连杆8向下运动，促使门体9打开(如图4)；

电机2继续工作，当连杆8、摇臂7-1运动至图5状态，此时摇臂7-1与开门行程开关12触碰，开门行程开关12将触发信号传递给控制器16，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停止运转；或者当计时模块17记录的时间超过预设的保护时间时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停止运转；本申请中开门行程开关12的设置能够使电机2在门体9开启到一定角度时停运，以防止电机2持续运转而将摇臂7-1、连杆8等组件扯坏；而当开门行程开关12失效无法触发时，计时模块17的设置，能够保证电机2只能在设定的保护时间范围内运行，从而防止电机2持续运行而带来的破坏。

步骤3：在图4或图5状态时，按下关门按键14时，控制器16接收到自动关门信号，控制器16控制电磁离合器5-1通电并驱动电机2启动，促使连杆8将门体9拉回；电机2启动时，计时模块17开始从零计时，当计时模块17记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂7-1触碰关门行程开关11时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停运，从而完成门体9的自动关闭；具体地流程如图8所示；

具体地，自动关门时，电磁离合器5-1通电，电磁离合器5-1抱紧吸盘转轴6-1，从而使齿轮5-2能够与吸合齿轮6同步转动；启动电机，使电机2带动电机齿轮3进行逆时针旋转，此时过渡齿轮4顺时针转动、齿轮5-2与吸合齿轮6逆时针转动、摇臂齿轮7顺时针转动，从而促使摇臂7-1带动连杆8向上运动，促使门体9关闭；

当连杆8、摇臂7-1运动至图2的关门状态时，摇臂7-1与关门行程开关11触碰，关门行程开关11将触发信号传递给控制器16，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停止运转；或者当计时模块17记录的时间超过预设的保护时间时，控制器16控制电磁离合器5-1断电、电机2停止运转；因此关门行程开关11的设置能够使电机2在门体9关闭时停运，以防止电机2持续运转而将摇臂7-1、连杆8等组件扯坏；而当关门行程开关11失效无法触发时，计时模块17的设置，能够保证电机2只能在设定的保护时间范围内运行，从而防止电机2持续运行而带来的破坏。

另外，在步骤2的自动开门、步骤3的自动开门过程中，当门体9遇到阻碍停止运动时，此时吸合齿轮6停止转动，而齿轮5-2在电机2的驱动下具有带动电磁离合器5-1继续转动的趋势，因此电磁离合器5-1与吸合转轴6-1之间产生扭矩，当该扭矩大于电磁离合器5-1对吸合转轴6-1的抱紧摩擦力时，齿轮5-2、电磁离合器5-1继续在电机2的驱动下转动。此时进入保护电机的状态，避免电机负载过高烧毁及齿轮损坏。

步骤4：按下手动开关门按键15时，控制器16接收到手动开关门信号，控制器16控制电磁离合器5-1、电机2均处于断电状态，电磁离合器5-1与吸盘转轴6-1分离，从而使齿轮5-2、吸合齿轮6各自独立；具体的流程如图9所示；

手动外拉或内推门体9实现手动开关门，手动开关门时，连杆8带动摇臂7-1运动，此时摇臂齿轮7跟随摇臂7-1做适应性运动，而齿轮5-2、电磁离合器5-1并不转动。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种冰箱用开关门装置，包括箱体、门体，所述门体的一端通过铰链与箱体进行铰接连接；其特征在于，

所述箱体顶部设置电机、吸合齿轮、摇臂齿轮；

所述电机固定设置在箱体顶部，所述电机的输出轴竖直向上与电机齿轮进行同轴固定连接；

所述吸合齿轮的中部同轴固定设置吸合转轴，所述吸合转轴的底端与箱体进行转动连接；所述吸合齿轮下部的吸合转轴上同轴设置电磁离合齿轮；所述电磁离合齿轮通电时，电磁离合齿轮与吸合齿轮能够同步转动，所述电磁离合齿轮断电时，电磁离合齿轮与吸合齿轮能够各自独立转动；

所述摇臂齿轮的中部同轴固定设置摇臂转轴，所述摇臂转轴的底端与箱体进行转动连接；所述摇臂齿轮的底端面上固定设置摇臂，所述摇臂的端部与连杆的一端进行铰接连接，所述连杆的另一端与门体进行铰接连接；

所述电机齿轮与电磁离合齿轮进行传动连接，所述吸合齿轮与摇臂齿轮进行啮合连接；

所述电机启动时，所述门体的开合角度大于90°；

所述电机、电磁离合齿轮均与控制***相连。

2.如权利要求1所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述箱体的顶部还设置有过渡齿轮，所述过渡齿轮与电机齿轮、电磁离合齿轮均进行啮合连接。

3.如权利要求2所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述过渡齿轮的中部同轴固定设置过渡转轴，所述过渡转轴的底端与箱体进行转动连接。

4.如权利要求2所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述电磁离合齿轮包括设置在吸合转轴上的电磁离合器，所述电磁离合器的端面上同轴设置齿轮；

所述齿轮与过渡齿轮进行啮合连接。

5.如权利要求1所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述摇臂沿摇臂齿轮的切线方向延伸。

6.如权利要求1所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述连杆与摇臂相连的一端设置有向上延伸的第一铰接轴，所述第一铰接轴与摇臂的端部进行铰接连接；

所述连杆与门体相连的一端设置有向下延伸的第二铰接轴，所述门体的顶面上设置有轴孔；所述第二铰接轴与轴孔进行铰接连接。

7.如权利要求1所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述箱体的顶部设置有关门行程开关和开门行程开关；

所述门体完全关闭时，所述摇臂触碰关门行程开关；

所述门体打开至最大角度时，所述摇臂触碰开门行程开关。

8.如权利要求7所述的冰箱用开关门装置，其特征在于，所述控制***包括控制器、人机界面面板、计时模块；

所述人机界面面板固定设置在门体前端面上；所述人机界面面板上设置开门按键、关门按键、手动开关门按键；

所述开门按键与控制器电性连接，用于将自动开门信号发送至控制器；所述关门按键与控制器电性连接，用于将自动关门信号发送至控制器；所述手动开关门按键与控制器电性连接，用于将手动开关门信号发送至控制器；

所述控制器与电机电性连接，用于驱动电机以控制门体自动打开或关闭；

所述控制器与电磁离合器电性连接，用于控制电磁离合器的通电或断电；

所述控制器与关门行程开关电性连接，用于接收关门行程开关的触发信号；

所述控制器与开门行程开关电性连接，用于接收开门行程开关的触发信号；

所述控制器与计时模块电性连接，用于记录电机每次的运行时间。

9.一种冰箱用开关门方法，其特征在于，基于如权利要求8所述的冰箱用开关门装置进行实施，包括以下步骤：

步骤1：按下人机界面面板上的开门按键或关门按键或手动开关门按键；

步骤2：按下开门按键时，控制器接收到自动开门信号，控制器控制电磁离合器通电并驱动电机启动，促使连杆将门体顶开；电机启动时，计时模块开始从零计时，当计时模块记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂触碰开门行程开关时，控制器控制电磁离合器断电、电机停运，从而完成门体的自动开启；

步骤3：按下关门按键时，控制器接收到自动关门信号，控制器控制电磁离合器通电并驱动电机启动，促使连杆将门体拉回；电机启动时，计时模块开始从零计时，当计时模块记录的时间超过预设的保护时间或者摇臂触碰关门行程开关时，控制器控制电磁离合器断电、电机停运，从而完成门体的自动关闭；

步骤4：按下手动开关门按键时，控制器接收到手动开关门信号，控制器控制电磁离合器、电机均处于断电状态；

手动外拉或内推门体实现手动开关门。

Images