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一种开关门装置及家用电器

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


一种开关门装置及家用电器

技术领域

本发明涉及电器技术领域,尤其涉及一种开关门装置及家用电器。

背景技术

现有技术中因冰箱等家用电器的密封要求,冰箱的门体通常设置有磁性门封,对于大冷藏室的冰箱往往还包含可枢转地安装在门体上的竖梁组件,用于门体关闭后封闭两个门体之间的缝隙。另外,为了实现冰箱门的可靠关闭,在冰箱门上设置有与铰链配合的关门止挡结构,关门止挡结构能够实现冰箱门在关门时与铰链的自锁,从而使冰箱门处于可靠关闭状态。

以上这些结构均为了有效保证冰箱的密封和制冷效果,同时冰箱制冷时还可能在冷藏室或冷冻室内产生负压,打开和关闭冰箱门时,为了克服以上这些结构的阻力,需要使用更大的力。随着科技的发展,具有自动开关门功能的冰箱开始进入市场,但是冰箱品类和种类繁多,冰箱自动开关门系统需要的推力和拉力各不相同。对于冰箱生产厂来说需要配置的冰箱自动开关门系统会有很多种型号,同时需要对原有的冰箱结构进行改造,适配性和工艺装配性均不理想,不利于市场推广。

发明内容

基于以上问题,本发明的目的在于提供一种开关门装置及家用电器,操作方便省力,适用范围广。

为实现上述目的,提供以下技术方案:

第一方面,本发明提供了一种开关门装置,包括用于驱动门体转动的旋转机构以及用于容纳所述旋转机构的壳体,所述旋转机构包括:

执行单元,包括从动轮组和执行机构,所述从动轮组通过所述执行机构与所述门体连接,正转所述从动轮组能够通过所述执行机构带动所述门体打开,反转所述从动轮组能够通过所述执行机构带动所述门体关闭;

传动单元,正转所述传动单元能够传动连接所述从动轮组且带动所述从动轮组正转,反转所述传动单元能够传动连接所述从动轮组且带动所述从动轮组反转,所述传动单元还能够与所述从动轮组分离;

第一驱动单元,用于驱动所述传动单元正转或反转。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述传动单元包括转动设置于所述壳体上的中心齿轮和活动支架以及转动设置于所述活动支架上的活动齿轮,所述活动齿轮与所述中心齿轮啮合,正转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第一位置,以使所述活动齿轮与所述从动轮组啮合且带动所述从动轮组正转,反转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第二位置,以使所述活动齿轮与所述从动轮组啮合且带动所述从动轮组反转,所述活动支架位于所述第一位置和所述第二位置之间时,所述活动齿轮与所述从动轮组分离;所述第一驱动单元用于驱动所述中心齿轮正转或反转。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述活动齿轮包括第一活动齿轮和第二活动齿轮,所述第一活动齿轮和所述第二活动齿轮同时与所述中心齿轮啮合,正转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第一位置,以使所述第一活动齿轮与所述从动轮组啮合且带动所述从动轮组正转,反转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第二位置,以使所述第二活动齿轮与所述从动轮组啮合且带动所述从动轮组反转,所述活动支架位于所述第一位置和所述第二位置之间时,所述第一活动齿轮和所述第二活动齿轮均与所述从动轮组分离。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述壳体上设置有第一摩擦部,所述第一活动齿轮上设置有与所述第一摩擦部产生摩擦力的第二摩擦部;和/或,所述壳体上设置有第三摩擦部,所述第二活动齿轮上设置有与所述第三摩擦部产生摩擦力的第四摩擦部。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述从动轮组包括第一从动轮、第一摩擦片、第二摩擦片、第三摩擦片和弹性件,所述第一摩擦片和所述第三摩擦片同轴设置于所述第二摩擦片的两侧,所述第二摩擦片与所述第一从动轮同轴设置且沿周向限位配合,所述弹性件用于沿轴向压紧所述第一摩擦片、所述第二摩擦片和所述第三摩擦片,所述执行机构与所述第一摩擦片连接,所述第一从动轮能够与所述第一活动齿轮或所述第二活动齿轮连接。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述活动齿轮包括第一活动齿轮、第一固定齿轮和第二固定齿轮,所述第一活动齿轮与所述中心齿轮啮合,所述第一固定齿轮和所述第二固定齿轮同时与所述从动轮组啮合,正转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第一位置,以使所述第一活动齿轮与所述第一固定齿轮啮合且带动所述从动轮组正转,反转所述中心齿轮能够带动所述活动支架转动至第二位置,以使所述第一活动齿轮与所述第二固定齿轮啮合且带动所述从动轮组反转,所述活动支架位于所述第一位置和所述第二位置之间时,所述第一活动齿轮同时与所述第一固定齿轮和所述第二固定齿轮分离。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述壳体上设置有第一止挡部,所述活动支架上设置有第二止挡部,所述活动支架转动至第一位置时,所述第二止挡部能够与所述第一止挡部贴靠;和/或,所述壳体上设置有第三止挡部,所述活动支架上设置有第四止挡部,所述活动支架转动至第二位置时,所述第四止挡部能够与所述第三止挡部贴靠。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述活动支架上设置有位置指示杆,所述壳体上设置有第一检测模块,所述活动支架转动至第一位置时,所述第一检测模块能够检测到所述位置指示杆;和/或,所述壳体上设置有第二检测模块,所述活动支架转动至第二位置时,所述第二检测模块能够检测到所述位置指示杆;和/或,所述壳体上设置有第三检测模块,所述活动支架转动至位于所述第一位置和所述第二位置之间时,所述第三检测模块能够检测到所述位置指示杆。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,还包括助力机构,所述助力机构用于对所述执行机构施加作用力。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,所述执行机构包括用于与所述门体连接的第一连杆,所述助力机构包括可转动设置于所述壳体上的助力轮以及与所述第一连杆连接的助力推杆,转动所述助力轮能够通过所述助力推杆推动所述第一连杆。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,还包括顶出机构,所述顶出机构用于顶开所述门体。

作为本发明提供的开关门装置的可选方案,还包括第二驱动单元、切换机构、助力机构和顶出机构,所述助力机构用于对所述执行机构施加作用力,所述顶出机构用于顶开所述门体,所述切换机构用于将所述第二驱动单元的驱动力择一传递至所述助力机构和所述顶出机构。

第二方面,本发明还提供了一种家用电器,包括上述的开关门装置。

本发明的有益效果为:

本发明提供的开关门装置及家用电器,当需要打开家用电器的门体时,通过第一驱动单元驱动中心齿轮正转,正转中心齿轮能够带动活动支架转动至第一位置,以使活动齿轮与从动轮组啮合且带动从动轮组正转,进而从动轮组通过执行机构带动门体打开;当需要关闭家用电器的门体时,通过第一驱动单元驱动中心齿轮反转,反转中心齿轮能够带动活动支架转动至第二位置,以使活动齿轮与从动轮组啮合且带动从动轮组反转,进而从动轮组通过执行机构带动门体关闭;当第一驱动单元驱动结束停止转动后反向转动,使活动齿轮由原来所处的啮合状态转为分离状态,活动支架位于第一位置和第二位置之间,此时活动齿轮与从动轮组分离;综上,有效克服了不同类型的家用电器的开关门阻力,实现家用电器门体的自动打开与关闭,且能保证在手动开关门时,并不需要使用很大的力气,使家用电器开关门的手感顺畅而轻松,实现家用电器手动开关门和自动开关门的随意切换,同时冲击力变化小,不会对内部齿轮或电机造成损坏,可应用于不同种类和型号的家用电器,无需对原有家用电器结构进行改造,适配性和工艺装配性极佳,对家用电器自动开关门的推广和广泛应用起到良好的促进作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的开关门装置的结构示意图;

图2是本发明具体实施方式提供的隐藏壳体后的开关门装置在一视角下的结构示意图;

图3是本发明具体实施方式提供的隐藏壳体后的开关门装置在另一视角下的结构示意图;

图4是本发明具体实施方式提供的开关门装置中第二从动轮和传动单元的结构示意图;

图5是本发明具体实施方式提供的开关门装置中壳体的结构示意图;

图6是本发明具体实施方式提供的开关门装置中传动单元在又一视角下的结构示意图;

图7是本发明具体实施方式提供的开关门装置中同心轮、第一连杆和部分从动轮组的爆炸示意图;

图8是本发明具体实施方式提供的开关门装置中第二从动轮和另一种结构形式的传动单元的结构示意图。

图中:

1-旋转机构;2-壳体;3-助力机构;4-顶出机构;5-第二驱动单元;6-切换

机构;7-角度检测机构;8-电路板;

11-执行单元;12-传动单元;13-第一驱动单元;

111-从动轮组;112-执行机构;

1111-第一从动轮;1112-第一摩擦片;1113-第二摩擦片;1114-第三摩擦片;

1115-弹性件;1116-第二从动轮;1117-压板;1118-轴筒;1119-轴芯衬套;

1121-第一连杆;1122-第二连杆;

121-中心齿轮;122-活动支架;123-第一活动齿轮;1231-第二摩擦部;124-第二活动齿轮;1241-第四摩擦部;125-中心轴;126-第一活动轴;127-第二活动轴;128-第一固定齿轮;129-第二固定齿轮;

1221-底层支架;1222-中间支架;1223-顶层支架;1224-位置指示杆;1225-感应件;

12211-第二止挡部;12212-第四止挡部;12213-转动凹槽;

131-第一驱动电机;132-第一减速齿轮组;

21-第一摩擦部;22-第三摩擦部;23-第一检测模块;24-第二检测模块;25-安装支架;26-限位滑槽;27-第一止挡部;28-第三止挡部;29-转动凸台;

31-助力轮;32-助力推杆;33-第一传动齿轮;

311-推块;312-位置检测部;

41-第二传动齿轮;42-顶出齿轮;43-顶出杆;431-齿条部;44-滑座;

51-第二驱动电机;52-第二减速齿轮组;

61-切换齿轮;62-第三活动轴;

71-检测齿轮;72-检测支架;73-同心轮。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述,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,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图7所示,本实施例提供一种开关门装置,可以用于打开和关闭例如冰箱等家用电器的门体。该开关门装置包括用于驱动门体转动的旋转机构1以及用于容纳旋转机构1的壳体2,旋转机构1包括执行单元11、传动单元12和第一驱动单元13。执行单元11包括从动轮组111和执行机构112,从动轮组111通过执行机构112与门体连接,正转从动轮组111能够通过执行机构112带动门体打开,反转从动轮组111能够通过执行机构112带动门体关闭。正转传动单元12能够传动连接从动轮组111且带动从动轮组111正转,反转传动单元12能够传动连接从动轮组111且带动从动轮组111反转,传动单元12还能够与从动轮组111分离。第一驱动单元13用于驱动传动单元12正转或反转。

具体地,传动单元12包括转动设置于壳体2上的中心齿轮121和活动支架122以及转动设置于活动支架122上的活动齿轮,活动齿轮与中心齿轮121啮合,正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使活动齿轮与从动轮组111啮合且带动从动轮组111正转,反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使活动齿轮与从动轮组111啮合且带动从动轮组111反转,活动支架122位于第一位置和第二位置之间时,活动齿轮与从动轮组111分离。第一驱动单元13用于驱动中心齿轮121正转或反转。

当需要打开家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121正转,正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使活动齿轮与从动轮组111啮合且带动从动轮组111正转,进而从动轮组111通过执行机构112带动门体打开。当需要关闭家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121反转,反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使活动齿轮与从动轮组111啮合且带动从动轮组111反转,进而从动轮组111通过执行机构112带动门体关闭。当第一驱动单元13驱动结束停止转动后反向转动,使活动齿轮由原来所处的啮合状态转为分离状态,活动支架122位于第一位置和第二位置之间,此时活动齿轮与从动轮组111分离。综上,有效克服了不同类型的家用电器的开关门阻力,实现家用电器门体的自动打开与关闭,且能保证在手动开关门时并不需要使用很大的力气,使家用电器开关门的手感顺畅而轻松,实现家用电器手动开关门和自动开关门的随意切换,同时冲击力变化小,不会对内部齿轮或电机造成损坏,可应用于不同种类和型号的家用电器,无需对原有家用电器结构进行改造,适配性和工艺装配性极佳,对家用电器自动开关门的推广和广泛应用起到良好的促进作用。

可选地,活动齿轮包括第一活动齿轮123和第二活动齿轮124,第一活动齿轮123和第二活动齿轮124同时与中心齿轮121啮合。正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使第一活动齿轮123与从动轮组111啮合。反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使第二活动齿轮124与从动轮组111啮合。活动支架122位于第一位置和第二位置之间时,第一活动齿轮123和第二活动齿轮124均与从动轮组111分离。

当需要打开家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121正转,正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使第一活动齿轮123与从动轮组111啮合,进而从动轮组111通过执行机构112带动门体打开。当需要关闭家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121反转,反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使第二活动齿轮124与从动轮组111啮合,进而从动轮组111通过执行机构112带动门体关闭。当第一驱动单元13驱动结束停止转动后反向转动,使第一活动齿轮123或第二活动齿轮124由原来所处的啮合状态转为分离状态,活动支架122位于第一位置和第二位置之间,此时第一活动齿轮123和第二活动齿轮124均与从动轮组111分离。综上,有效克服了不同类型的家用电器的开关门阻力,实现家用电器门体的自动打开与关闭,且能保证在手动开关门时,并不需要使用很大的力气,使家用电器开关门的手感顺畅而轻松,实现家用电器手动开关门和自动开关门的随意切换,同时冲击力变化小,不会对内部齿轮或电机造成损坏,可应用于不同种类和型号的家用电器,无需对原有家用电器结构进行改造,适配性和工艺装配性极佳,对家用电器自动开关门的推广和广泛应用起到良好的促进作用。

为避免第一活动齿轮123和第二活动齿轮124打滑空转,可选地,壳体2上设置有第一摩擦部21,第一活动齿轮123上设置有与第一摩擦部21产生摩擦力的第二摩擦部1231;和/或,壳体2上设置有第三摩擦部22,第二活动齿轮124上设置有与第三摩擦部22产生摩擦力的第四摩擦部1241。第一摩擦部21和第三摩擦部22均可以是弧形壁状结构,第二摩擦部1231和第四摩擦部1241均可以是环形凸台结构,第二摩擦部1231与第一活动齿轮123同心设置,第四摩擦部1241与第二活动齿轮124同心设置。当活动支架122位于第一位置和第二位置之间时,第一活动齿轮123和第二活动齿轮124均与从动轮组111分离,此时,第二摩擦部1231的外壁始终与第一摩擦部21的内壁贴靠,第四摩擦部1241的外壁始终与第三摩擦部22的内壁贴靠,当活动支架122位于第一位置和第二位置时,第一活动齿轮123或第二活动齿轮124与从动轮组111啮合,此时,第二摩擦部1231的外壁不再与第一摩擦部21的内壁贴靠,第四摩擦部1241的外壁不再与第三摩擦部22的内壁贴靠,避免摩擦力影响第一活动齿轮123或第二活动齿轮124与从动轮组111之间的齿轮传动效率,在中心齿轮121转动过程中,与中心齿轮121啮合的第一活动齿轮123和第二活动齿轮124不仅绕自身转轴转动,还会绕着中心齿轮121的转轴转动,从而方便实现第一活动齿轮123或第二活动齿轮124与从动轮组111的啮合与分离。采用上述机械摩擦传动结构进行对第一活动齿轮123和第二活动齿轮124的运动轨迹进行限位导向,既保证了正转中心齿轮121带动活动支架122转动至第一位置时,第一活动齿轮123与从动轮组111啮合,又保证了反转中心齿轮121带动活动支架122转动至第二位置时,第二活动齿轮124与从动轮组111啮合。同时,还保证了活动支架122位于第一位置和第二位置之间时,第一活动齿轮123和第二活动齿轮124均与从动轮组111分离。

需要说明的是,传动单元12还包括中心轴125、第一活动轴126和第二活动轴127,中心轴125固定设置在壳体2上,中心齿轮121与中心轴125转动配合,活动支架122的上下两侧的两个转动凹槽12213同时与壳体2的上下两侧的两个转动凸台29转动配合,实现活动支架122相对壳体2的自由转动,通过凹槽和凸台的配合可以减小壳体2的厚度,减少壳体2的占用空间,第一活动轴126和第二活动轴127相对于壳体2是活动的,第一活动齿轮123通过第一活动轴126转动安装于活动支架122上,第二活动齿轮124通过第二活动轴127转动安装于活动支架122上。从动轮组111中与第一活动齿轮123直接啮合的齿轮为第二从动轮1116,第二从动轮1116通过固定轴转动安装于壳体2上。为保证第一活动齿轮123与从动轮组111的有效且持续啮合,当第一活动齿轮123与从动轮组111啮合时,第二从动轮1116的圆心、第一活动齿轮123的圆心与中心齿轮121的圆心依次连线形成稳固的三角形。为保证第二活动齿轮124与从动轮组111的有效且持续啮合,当第二活动齿轮124与从动轮组111啮合时,第二从动轮1116的圆心、第二活动齿轮124的圆心与中心齿轮121的圆心依次连线形成稳固的三角形。

具体地,活动支架122包括依次连接的底层支架1221、中间支架1222和顶层支架1223,底层支架1221和中间支架1222之间的空间用于容纳中心齿轮121的下层齿轮,中心齿轮121的下层齿轮与第一驱动单元13连接,中间支架1222和顶层支架1223之间的空间用于容纳中心齿轮121的上层齿轮以及同时与中心齿轮121的上层齿轮啮合的第一活动齿轮123和第二活动齿轮124。底层支架1221、中间支架1222和顶层支架1223俩俩之间可以通过连接杆固定连接,还可以通过围挡板固定连接,在此不作限定,衡量相应的重量要求和防尘需求即可。中心齿轮121采用上下两层齿轮的结构设计,可以根据第一驱动单元13的驱动力矩以及执行单元11的开关门所需力矩,合理设计中心齿轮121上下两层齿轮的直径比。具体地,第一驱动单元13包括第一驱动电机131和第一减速齿轮组132,第一驱动电机131的驱动力通过第一减速齿轮组132传递至中心齿轮121的下层齿轮,第一减速齿轮组132根据传动方向的需求,可以为蜗轮蜗杆的结构形式,也可以采用锥齿轮的结构形式。

为防止第一活动齿轮123或第二活动齿轮124与从动轮组111过度啮合而导致磨损严重,可选地,壳体2上设置有第一止挡部27,活动支架122上设置有第二止挡部12211,活动支架122转动至第一位置时,第二止挡部12211能够与第一止挡部27贴靠;和/或,壳体2上设置有第三止挡部28,活动支架122上设置有第四止挡部12212,活动支架122转动至第二位置时,第四止挡部12212能够与第三止挡部28贴靠。第一止挡部27、第二止挡部12211、第三止挡部28和第四止挡部12212可以分别为块状结构,或弧形结构,在此不作限定。

可选地,活动支架122上设置有位置指示杆1224,壳体2上设置有第一检测模块23,活动支架122转动至第一位置时,第一检测模块23能够检测到位置指示杆1224;和/或,壳体2上设置有第二检测模块24,活动支架122转动至第二位置时,第二检测模块24能够检测到位置指示杆1224;和/或,壳体2上设置有第三检测模块,活动支架122转动至位于第一位置和第二位置之间时,第三检测模块能够检测到位置指示杆1224。位置指示杆1224可以根据安装空间和加工工艺的需求,与活动支架122的顶层支架1223一体成型。壳体2上可以设置可拆卸的安装支架25,方便安装第一检测模块23和第二检测模块24。采用位置指示杆1224,可以使得第一检测模块23和第二检测模块24的安装位置有效避开活动支架122及其上的第一活动齿轮123和第二活动齿轮124的运动轨迹。位置指示杆1224上可以设置例如磁铁的感应件1225,第一检测模块23、第二检测模块24和第三检测模块均可以是霍尔传感器,方便低成本、快速检测位置指示杆1224的位置,进而判断活动支架122的当前位置,以获知第一活动齿轮123或第二活动齿轮124与从动轮组111的啮合分离状态。

为防止从动轮组111扭矩过大而过载损坏,可选地,从动轮组111包括第一从动轮1111、第一摩擦片1112、第二摩擦片1113、第三摩擦片1114和弹性件1115,第一摩擦片1112和第三摩擦片1114同轴设置于第二摩擦片1113的两侧,第二摩擦片1113与第一从动轮1111同轴设置且沿周向限位配合,弹性件1115用于沿轴向压紧第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114,执行机构112与第一摩擦片1112连接,第一从动轮1111能够与第一活动齿轮123或第二活动齿轮124连接。由于弹性件1115在其输出弹力不随弹性件1115的形变量改变而改变的工作段运行,第一摩擦片1112、第二摩擦片1113、第三摩擦片1114厚度的磨损不影响弹性件1115所施加的轴向压力的大小,所以保证从动轮组111的扭矩值稳定在很小的变化范围内,当自动开关门状态时,负载小于从动轮组111的扭矩设定值,执行机构112和第一从动轮1111同步转动进行扭矩的输出,在自动开关门转动的过程中,如用户用手去操作门时,或是门体在运动过程中受到阻挡等其它情况时,可能发生扭矩超过设定值的情况,此时,负载大于扭矩的设定值,执行机构112和第一从动轮1111打滑相对转动,并稳定传递此设定扭矩输出,开关门的手感平顺,使开关门装置随时任意地实现自动和手动操作无缝切换,安全可靠,且在扭矩设定值范围内工作时及在超过扭矩设定值工作时均能够保持极低的运行噪音和足够长的使用寿命。

需要说明的是,第二摩擦片1113与第一从动轮1111沿周向限位配合,是指第二摩擦片1113与第一从动轮1111之间沿周向的相对转动受到限制,两个部件之间可以一起转动。第二摩擦片1113与第一从动轮1111的周向限位配合可以通过周向分布的多个限位凹槽和限位凸起相配合实现。例如第二摩擦片1113与第一从动轮1111中的一个上沿周向设置有一个或者多个沿径向延伸的限位凹槽,另一个上沿周向对应设置有一个或者多个用于容纳于上述限位凹槽中的限位凸起。

弹性件1115用于给第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114提供紧密贴合的轴向压力,在寿命周期内,弹性件1115的输出弹力基本保持稳定,不随弹性件1115的形变量而改变。其中,轴向是指与第二摩擦片1113和第一从动轮1111的轴线重合或者平行的方向。弹性件1115可以但不局限为蝶形弹簧,碟形弹簧负荷大,行程短,所需空间小,组合使用方便,维修换装容易,经济安全性高,适用于空间小、负荷大的精密机械结构。弹性件1115的输出弹力保持稳定,是指弹性件1115的形变量改变时,弹性件1115的输出弹力值可相对于一定值上下浮动但在可接受的范围内。

第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114的材质没有具体限制,能够保证相邻二者之间的摩擦力满足所需要求即可。为了保证第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114的强度和摩擦性能,第一摩擦片1112和第三摩擦片1114可以但不局限为由钢制成,第二摩擦片1113可以但不局限为由金属、玻纤和树脂的复合材料制成。第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114的数量不作具体限制,例如第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114的数量可以均为一个。但为了能够保持有足够的摩擦力,可以令第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114的数量为多个,第一摩擦片1112、第二摩擦片1113和第三摩擦片1114交替设置。

为方便装配,从动轮组111还包括压板1117、轴筒1118、轴芯衬套1119和卡簧,第一摩擦片1112、第二摩擦片1113、第三摩擦片1114、轴芯衬套1119及压板1117分别套设于轴筒1118上,卡簧卡接于轴筒1118的一端,卡簧和轴筒1118的另一端端部将上述结构进行轴向限位,弹簧件夹设于压板1117和第三摩擦片1114之间。套筒1118可以作为第二摩擦片1113的转轴,第二摩擦片1113是相对于套筒1118转动的,通过轴芯衬套1119减小第二摩擦片1113对轴筒1118的摩擦力。在本实施例中,该开关门装置还可以包括角度检测机构7,角度检测机构7用于检测第一从动轮1111的转动角度,角度检测机构7可以包括检测齿轮71、检测支架72、同心轮73和角度检测模块,检测支架72安装于壳体2上,检测齿轮71转动设置于检测支架72上,检测齿轮71与同心轮73啮合,同心轮73与第一从动轮1111同轴设置,同心轮73与第一摩擦片1112连接,门体转动时通过执行机构112可以带动第一摩擦片1112转动,进而带动同心轮73转动,角度检测模块可以是电阻式角度传感器、霍尔传感器或编码器,角度检测模块通过检测检测齿轮71的转动角度,间接获知第一摩擦片1112的转动角度,最终获知门体的转动角度。

在一实施例中,为方便克服关门末段时止挡结构或竖梁结构的巨大阻力,该开关门装置还包括助力机构3,助力机构3用于对执行机构112施加作用力。可选地,执行机构112包括用于与门体连接的第一连杆1121,助力机构3包括可转动设置于壳体2上的助力轮31以及与第一连杆1121连接的助力推杆32,转动助力轮31能够通过助力推杆32推动第一连杆1121,进而对执行机构112施加作用力,方便克服关门的巨大阻力。执行机构112还包括第二连杆1122,第二连杆1122的一端与第一连杆1121转动连接,另一端与门体转动连接,第二连杆1122增加了执行机构112的自由度,扩大了推拉门体时执行机构112的活动范围,提高了开关门的可靠性和经济性。助力轮31上可以设置有推块311和位置检测部312,助力轮31转动时,通过推块311推动助力推杆32,位置检测部312用于检测推块311的位置,以方便实现自动化控制。位置检测部312可以为固定设置在助力轮31上的磁铁,由于推块311和磁铁的相对位置固定,再通过霍尔传感器感应磁铁的位置,可以推断出推块311的位置。助力推杆32呈弯折状,且助力推杆32围绕推块311设置,提高助力推杆32与推块311之间的抵推可靠性。

在另一实施例中,该开关门装置还包括顶出机构4,顶出机构4用于顶开门体。顶出机构4可以包括第二传动齿轮41、顶出齿轮42、顶出杆43和滑座44,第二传动齿轮41与顶出齿轮42的上层齿轮啮合,顶出齿轮42的下层齿轮与顶出杆43的齿条部431啮合,顶出杆43与滑座44可以为一体式结构,滑座44与壳体2上的滑槽滑动配合。第二传动齿轮41转动时通过顶出齿轮42带动顶出杆43将门体顶开,以克服开门时初始阶段巨大的阻力。顶出齿轮42的下层齿轮可以是半齿结构,当顶出杆43顶开到位时,顶出齿轮42的下层齿轮与顶出杆43的齿条部431脱离,顶出杆43在复位弹簧作用下自动滑动至初始位置。

在又一实施例中,为减少电机数量,降低成本,该开关门装置还包括第二驱动单元5、切换机构6、助力机构3和顶出机构4,助力机构3用于对执行机构112施加作用力,顶出机构4用于顶开门体,切换机构6用于将第二驱动单元5的驱动力择一传递至助力机构3和顶出机构4,第二驱动单元5既可以驱动助力机构3,又可以驱动顶出机构4,减少了电机数量,降低了成本。切换机构6可以包括切换齿轮61和第三活动轴62,壳体2上设置有限位滑槽26,第三活动轴62的端部与限位滑槽26滑动配合,切换齿轮61与第三活动轴62转动配合,切换齿轮61在第三活动轴62和限位滑槽26的限位下,可以将第二驱动单元5的驱动力择一传递至助力机构3和顶出机构4。第二驱动单元5可以包括第二驱动电机51和第二减速齿轮组52,第二驱动电机51的驱动力通过第二减速齿轮组52传递至切换齿轮61。助力机构3还可以包括与助力轮31啮合的第一传动齿轮33,当第二驱动电机51正转时,切换齿轮61与第一传动齿轮33啮合,当第二驱动电机51反转时,切换齿轮61与第二传动齿轮41啮合,减少了驱动电机数量,降低了成本。

限位滑槽26可以为圆弧形,保证第三活动轴62在限位滑槽26的任一位置时,切换齿轮61均能够与第二减速齿轮组52保持良好持续的啮合。壳体2上可以设有第一摩擦凸起,切换齿轮61上可以设有第二摩擦凸起,第二摩擦凸起可以为圆柱形,第一摩擦凸起可以为圆弧形。通过圆柱形的第二摩擦凸起与第一摩擦凸起的配合增大了两者之间的摩擦力,提高了切换可靠性。为了避免切换齿轮61与第一传动齿轮33或第二传动齿轮41啮合时,第二摩擦凸起与第一摩擦凸起的摩擦力影响传动效率,影响切换齿轮61转动的稳定性及防止磨损,根据需要设置适合的第一摩擦凸起长度,使切换齿轮61与第一传动齿轮33或第二传动齿轮41啮合时,第二摩擦凸起与第一摩擦凸起分离。由于切换齿轮61上的第二摩擦凸起与限位滑槽26的顶部端面抵接,因此,为避免第一摩擦凸起高度过高而使第一摩擦凸起与切换齿轮61接触,增大摩擦力,可以设置第二摩擦凸起突出切换齿轮61的长度大于第一摩擦凸起突出限位滑槽26的顶部端面的长度。

另外,该开关门装置还可以包括电路板8,电路板8用于集成该开关门装置的控制系统,电路板8与上述结构均安装于一个壳体2中,方便布线,集成度高,空间利用率高。

如图8所示,在另一实施例中,传动单元12还可以采用单个活动齿轮的结构形式,活动齿轮包括第一活动齿轮123、第一固定齿轮128和第二固定齿轮129,第一活动齿轮123与中心齿轮121啮合,第一固定齿轮128和第二固定齿轮129同时与从动轮组111的第二从动轮1116啮合。正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使第一活动齿轮123与第一固定齿轮128啮合。反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使第一活动齿轮123与第二固定齿轮129啮合。活动支架122位于第一位置和第二位置之间时,第一活动齿轮123同时与第一固定齿轮128和第二固定齿轮129分离。

当需要打开家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121正转,正转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第一位置,以使第一活动齿轮123与第一固定齿轮128啮合,进而带动从动轮组111正转,从动轮组111再通过执行机构112带动门体打开。当需要关闭家用电器的门体时,通过第一驱动单元13驱动中心齿轮121反转,反转中心齿轮121能够带动活动支架122转动至第二位置,以使第一活动齿轮123与第二固定齿轮129啮合,进而带动从动轮组111反转,从动轮组111再通过执行机构112带动门体关闭。当第一驱动单元13驱动结束停止转动后反向转动,使第一活动齿轮123由原来所处的啮合状态转为分离状态,活动支架122位于第一位置和第二位置之间,此时第一活动齿轮123同时与第一固定齿轮128和第二固定齿轮129分离。综上,有效克服了不同类型的家用电器的开关门阻力,实现家用电器门体的自动打开与关闭,且能保证在手动开关门时并不需要使用很大的力气,使家用电器开关门的手感顺畅而轻松,实现家用电器手动开关门和自动开关门的随意切换,同时冲击力变化小,不会对内部齿轮或电机造成损坏,可应用于不同种类和型号的家用电器,无需对原有家用电器结构进行改造,适配性和工艺装配性极佳,对家用电器自动开关门的推广和广泛应用起到良好的促进作用。

本实施例还提供一种家用电器,包括上述的开关门装置,操作方便省力,有效克服了不同类型的家用电器的开关门阻力,实现家用电器门体的自动打开与关闭,且能保证在手动开关门时,并不需要使用很大的力气,使家用电器开关门的手感顺畅而轻松,实现家用电器手动开关门和自动开关门的随意切换,同时冲击力变化小,不会对内部齿轮或电机造成损坏,可应用于不同种类和型号的家用电器,无需对原有家用电器结构进行改造,适配性和工艺装配性极佳,对家用电器自动开关门的推广和广泛应用起到良好的促进作用。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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