本發(fā)明涉及電動風門技術領域，特別涉及一種具有防隨動結構的雙門電動風門裝置。

背景技術：

電動風門裝置廣泛用于風冷無霜電冰箱、冷柜等作為溫度控制執(zhí)行元件，其中一種雙門電動風門裝置僅用一個電機分別獨立控制兩個風門擋板的開閉，可控制兩個箱體的不同溫度，主要應用于多門電冰箱中。

日本專利“特開平10-306970”《ダブルダンパー裝置》（doubledamperdevice）公開了一種雙門電動風門裝置。其驅動機構是分別由第一間歇驅動齒輪11驅動連接于第一門板5a的第一從動齒輪9、由第二間歇驅動齒輪12驅動連接于第二門板5b的第二從動齒輪10。其中的第一間歇驅動齒輪11通過齒輪嚙合直接連接電機輸出軸，作連續(xù)轉動，可轉動角度為360°角度，在其轉動范圍的中間區(qū)間（120°～240°角）內，其上的不完全齒形會驅動第一從動齒輪9作90°角轉動使第一門板5a開閉。而第二間歇驅動齒輪12可轉動角度為120°，其上的不完全齒形會驅動第二從動齒輪10作90°角轉動使第二門板5b開閉。因此需要第二間歇驅動齒輪12作間歇轉動，以便錯開第一間歇驅動齒輪11的驅動第一門板5a開閉的時間，這樣，通過控制電機的轉向和轉數(shù)（對于步進電機來說是脈沖數(shù)），就可以實現(xiàn)兩個門板的四種狀態(tài)：①、兩個門板都閉都閉；②、第一門板5a開第二門板5b閉；、③、第一門板5a閉第二門板5b開；④、兩個門板都開。這樣就可以分別獨立控制冰箱中兩個箱體內的不同溫度。第二間歇驅動齒輪12是靠第一間歇驅動齒輪11帶動，通過該兩齒輪之間適當?shù)膿鯄K實現(xiàn)其間歇轉動。但是，由于有時第二門板5b的阻力很小，甚至因第二門板5b的自重或冷風風壓作用而具有趨于轉動的態(tài)勢，當?shù)谝婚g歇驅動齒輪11還未與擋塊接觸但因相互間的摩擦力卻會帶動了第二間歇驅動齒輪12，這樣該兩門板的開閉次序就會紊亂，甚至導致該驅動機構卡死，因此必須設有對第二間歇驅動齒輪12的防隨動裝置。該專利的防隨動裝置是在第二間歇驅動齒輪12上設置一個圓周接觸面31a和一片板彈簧31，通過板彈簧31對第二間歇驅動齒輪12發(fā)出彈力而產生較大摩擦力，以防止第二間歇驅動齒輪12的隨動。該防隨動裝置存在以下缺點：

（1）由于需要在第二間歇驅動齒輪12上設置一個圓周外緣，并從外部用板彈簧31對其施加作用力，因此占用空間大。

（2）由于板彈簧31是采用懸臂結構，板彈簧固定處的應力大，塑料箱體長期受力易產生蠕變導致防隨動裝置失效。

中國專利cn1212552c《驅動力傳遞機構及具有它的風門裝置》公開了另一種雙門電動風門驅動裝置，其防隨動裝置由彈簧構件9與第二間歇驅動齒輪26上的凸輪構件8組成，所述彈簧構件9是雙端固定的板彈簧，所述凸輪構件8由中間一段圓周面83和兩端各一段直線小徑部分組成，開始時彈簧構件9與凸輪構件8的圓周面與直線面交界的棱部831或842接觸，開始轉動時需要較大的力矩使板彈簧9彎曲變形多一點，而運行中則是純圓周面摩擦、力矩較小，由此實現(xiàn)了防隨動功能。該專利盡管克服了上述日本專利的第2）項缺點，但仍存在以下不足之處：

（1）由于在第二間歇驅動齒輪26上設置有一個凸輪構件8，而且又是從外部用兩端簡支固定的板彈簧構件9對其施加作用力，因此占用空間大。

（2）由于凸輪構件8的圓周面與直線面交界的棱部831和842尖銳，長期工作易遭磨損，從而會減弱其防隨動功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結構緊湊、占空小、動作可靠長效的具有防隨動結構的雙門電動風門裝置，能有效地防止第二驅動齒輪在它應處于靜止狀態(tài)時可能發(fā)生的隨動作，實現(xiàn)準確的雙門開閉控制。

本發(fā)明所提出的技術解決方案是這樣的：

一種具有防隨動結構的雙門電動風門裝置，包括第一框體1、第一門板2、齒輪箱3、第2門板4和第2框體5，所述齒輪箱3內設有電機6、小齒輪7、第一驅動齒輪8、第二驅動齒輪9、第一從動扇形齒輪10和第二從動扇形齒輪11，第一驅動齒輪8和第二驅動齒輪9以齒輪箱軸芯301位共軸，第一驅動齒輪8與齒輪箱軸芯301活動套接，第一驅動齒輪8從上至下分別設有大齒輪部801、第一不完全齒輪部802和第二不完全齒輪部803，所述大齒輪部801與所述小齒輪7嚙合，小齒輪7固定在所述電機6輸出軸上，所述第一不完全齒輪部802與第一從動扇形齒輪10的第五不完全齒輪部101嚙合，所述第二不完全齒輪部803與第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102嚙合，第二驅動齒輪9從上至下分別設有第三不完全齒輪部901和第四不完全齒輪部907，第二驅動齒輪9上頂部設有擋塊906，并在第四不完全齒輪部907兩側分別設有第一限位塊904和第二限位塊905，所述第三不完全齒輪部901與第二從動扇形齒輪11的第七不完全齒輪部111嚙合，所述第四不完全齒輪部907與第二從動扇形齒輪11的第八不完全齒輪部112嚙合，所述第一從動扇形齒輪10的第一轉軸103與所述第一門板2的門軸固定連接，所述第二從動扇形齒輪11的第二轉軸113與所述第二門板4的門軸固定連接，在所述第二驅動齒輪9的軸孔內設有一組軸向圓環(huán)形布排的彈性瓣片902，在該彈性瓣片組所形成的圓環(huán)形空槽內以過盈配合方式裝有螺旋彈簧12，在所述彈性瓣片組中任一彈性瓣片902上設有一個圓弧形凸子903，在所述齒輪箱軸芯301同一水平位置上分別設有兩個與所述圓弧形凸子903相匹配的軸芯第一凹槽311和軸芯第二凹槽312，構成防隨動機構，所述第二驅動齒輪9與所述齒輪箱軸芯301位彈性活動連接。

當?shù)诙寗育X輪9逆時針轉動使第一限位塊904碰到齒輪箱擋板302時，所述圓弧形凸子903剛好落入所述軸芯第一凹槽311中。當?shù)诙寗育X輪9順時針轉動使第二限位塊905碰到齒輪箱擋板302時，所述圓弧形凸子903剛好落入所述軸芯第二凹槽312中。所述彈性瓣片組由2～10片彈性瓣片902組成，優(yōu)選5～8片。所述螺旋彈簧12是由彈簧鋼絲繞制而成，該螺旋彈簧（12）的中徑稍小于所述第二驅動齒輪（9）的圓環(huán)形空槽的平均直徑。所述第一驅動齒輪8、第二驅動齒輪9、第一從動扇形齒輪10、第二從動扇形齒輪11均注塑而成，所述齒輪箱3與第二框體5一體注塑而成。所述防隨動機構的作用之一是防隨動，其含義是要防止第二驅動齒輪9因為第二門板4的自重、第二門板4受到風壓而通過第二從動扇形齒輪11施加轉矩到第二驅動齒輪9或第一驅動齒輪8轉動時對第二驅動齒輪9產生的摩擦力所帶動等因素影響導致第二驅動齒輪9未應轉動卻發(fā)生跟隨轉動。

本防隨動機構的工作原理是這樣的：所述一組瓣片902是懸臂薄片，有一定的彈性，是軸向、圓環(huán)形、等間距布排，在一定范圍內可變形。螺旋彈簧12能對該組瓣片902產生指向軸芯301方向收縮的形變。這樣，第二驅動齒輪9與齒輪箱軸芯301之間構成了彈性活動連接。當啟動時，凸子903需要從軸芯第1凹槽311或軸芯第2凹槽312中爬出，則瓣片902需要向外張開一點，螺旋彈簧12內徑也要張大一點，克服此彈簧力就需要較大的轉矩。當正常轉動時，凸子903和其余多個瓣片902因受螺旋彈簧12的徑向壓力即鎖緊力的作用而對軸芯301圓柱面會產生一個較小的摩擦力，即產生一個較小的阻力轉矩。由此，實現(xiàn)了防隨動的目的。

本發(fā)明的創(chuàng)新要點是：采用彈性瓣片組和利用螺旋彈簧的鎖緊力，加上凸子與芯軸上的凹槽的配合，從而實現(xiàn)了第二驅動齒輪9在啟動時需要較大轉矩，而在正常運行中只需要一個相對較小的防隨動轉矩。這樣，既防止了第二驅動齒輪9可能發(fā)生的誤動作，也克服了在正常運行中因所需轉矩過大而功耗增加甚至引發(fā)電機失步的問題。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著效果：

（1）本發(fā)明的防隨動機構使第二驅動齒輪與齒輪箱軸芯之間構成彈性活動連接，能有效地防止第二驅動齒輪在不該發(fā)生轉動卻發(fā)生轉動，實現(xiàn)準確的雙門開、閉控制。

（2）本發(fā)明的防隨動機構藏于第二驅動齒輪內部，結構緊湊，不會多占空間。

（3）本發(fā)明的防隨動機構采用金屬螺旋彈簧來產生徑向的鎖緊力，不存在塑料蠕變問題，防隨動轉矩的一致性好，且長期無衰減，使用壽命長。如果僅靠塑料瓣片902與軸芯301的過盈配合產生的彈力來防隨動，一則冰箱中低溫下塑料變硬會改變防隨動轉矩，二則塑料長期使用會蠕變屈服而使防隨動轉矩衰減甚至失效。因此，采用金屬螺旋彈簧并使之過盈配合套接在彈性瓣片組外側是至關重要的。

（4）本發(fā)明的防隨動機構采用圓弧形的凸子和圓弧形的兩條凹槽配合，耐磨性好，工作壽命長。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種具有防隨動結構的雙門電動風門裝置總體結構示意圖。

圖2是圖1去除第一框體和第一門板的左視圖，即齒輪箱總體結構示意圖。

圖3是圖2的a-a剖視圖，即沿驅動齒輪和從動齒輪軸線的剖視圖。

圖4是圖2所示的第二驅動齒輪的主視圖。

圖5是圖4的b-b剖視圖。

圖6是圖2所示的第二驅動齒輪和第二從動扇形齒輪在第二門板處于關閉狀態(tài)下的相對位置示意圖。

圖7是圖2所示的第二驅動齒輪和第二從動扇形齒輪在第二門板開啟狀態(tài)下的相對位置示意圖。

圖8是圖3所示的第一驅動齒輪的立體結構示意圖。

圖9是圖3所示的第二驅動齒輪的立體結構示意圖。

圖10是圖3所示的第一從動扇形齒輪的立體結構示意圖。

圖11是圖3所示的第二從動扇形齒輪的立體結構示意圖。

圖中標號表示：1、第一框體，2、第一門板，3、齒輪箱，301、軸芯，302、擋板，311、軸芯第一凹槽，312、軸芯第二凹槽，4、第二門板，5、第二框體，6、電機，7、小齒輪，8、第一驅動齒輪，801、大齒輪部，802、第一不完全齒輪部，803、第二不完全齒輪部，9、第二驅動齒輪，901、第三不完全齒輪部，902、彈性瓣片，903、圓弧形凸子，904、第一限位塊，905、第二限位塊，906、擋塊，907、第四不完全齒輪部，10、第一從動扇形齒輪，101、第五不完全齒輪部，102、第六不完全齒輪部，103、第一轉軸，11、第二從動扇形齒輪，111、第七不完全齒輪部，112、第八不完全齒輪部，113、第二轉軸，12、螺旋彈簧。

具體實施方式

通過下面實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。

參見圖1至圖11所示，一種具有防隨動結構的雙門電動風門裝置，包括第一框體1、第一門板2、齒輪箱3、第二門板4和第二框體5，所述齒輪箱3內設有電機6、小齒輪7、第一驅動齒輪8、第二驅動齒輪9、第一從動扇形齒輪10和第二從動扇形齒輪11，第一驅動齒輪8和第二驅動齒輪9以齒輪箱軸芯301為共軸，第一驅動齒輪8與齒輪箱軸芯301活動套接，第一驅動齒輪8從上至下分別設有大齒輪部801、第一不完全齒輪部802和第二不完全齒輪部803，所述大齒輪部801與所述小齒輪7嚙合，小齒輪7固定在所述電機6輸出軸上，所述第一不完全齒輪部802與第一從動扇形齒輪10的第五不完全齒輪部101嚙合，所述第二不完全齒輪部803與第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102嚙合，第二驅動齒輪9從上至下分別設有第三不完全齒輪部901和第四不完全齒輪部907，第二驅動齒輪9上頂部設有擋塊906，并在第四不完全齒輪部907兩側分別設有第一限位塊904和第二限位塊905，所述第三不完全齒輪部901與第二從動扇形齒輪11的第七不完全齒輪部111嚙合，所述第四不完全齒輪部907與第二從動扇形齒輪11的第八不完全齒輪部112嚙合，所述第一從動扇形齒輪10的第一轉軸103與所述第一門板2的門軸固定連接，所述第二從動扇形齒輪11的第二轉軸113與上述第二門板4的門軸固定連接，在所述第二驅動齒輪9的軸孔內設有一組軸向圓環(huán)形布排的彈性瓣片902，在該彈性瓣片組所形成的圓環(huán)形空槽內以過盈配合方式裝有螺旋彈簧12，在所述彈性瓣片組中任一彈性瓣片902上設有一個圓弧形凸子903，在所述齒輪箱軸芯301同一水平位置上分別設有兩個與所述圓弧形凸子903相匹配的軸芯第一凹槽311和軸芯第二凹槽312，構成防隨動機構，所述第二驅動齒輪9與所述齒輪箱軸芯301為彈性活動連接。

當?shù)诙寗育X輪9逆時針轉動使第一限位塊904碰到齒輪箱擋板302時，所述圓弧形凸子903剛好落入所述軸芯第一凹槽311中。當?shù)诙寗育X輪9順時針轉動使第二限位塊905碰到齒輪箱擋板302時，所述圓弧形凸子903剛好落入所述軸芯第二凹槽312中。所述彈性瓣片組由2～10片彈性瓣片902組成，優(yōu)選5～8片。所述螺旋彈簧12是由彈簧鋼絲繞制而成，該螺旋彈簧（12）的中徑稍小于所述第二驅動齒輪（9）的圓環(huán)形空槽的平均直徑。所述第一驅動齒輪8、第二驅動齒輪9、第一從動扇形齒輪10、第二從動扇形齒輪11均注塑而成，所述齒輪箱3與第二框體5一體注塑而成。

本實施例的彈性瓣片組選用五個瓣片902，它有一定的柔軟性，在一定范圍內可變形，第二驅動齒輪9與齒輪箱軸芯301之間成為彈性活動鏈接，螺旋彈簧12對五個彈性瓣片902產生指向軸芯301收縮的形變。當啟動時，凸子903需要從所述第一凹槽311或第二凹槽312中爬出，彈性瓣片902需要向外張開一點，螺旋彈簧12的內徑就要張大一點，為克服此彈簧力就需要較大的啟動轉矩。在正常轉動中，凸子903和其余四個彈性瓣片902因螺旋彈簧12的彈力作用會對軸芯301圓柱面產生一定的摩擦力，因而會產生一個相對較小的阻力轉矩。由此，實現(xiàn)了防第二從動扇形齒輪11隨動的目的。通過適當設計螺旋彈簧12的線徑、圈數(shù)和配合過盈量，可獲得所需的適合的運行阻力轉矩；通過適當設計第一、第二凹槽311、312和凸子903的圓弧直徑和深度，可獲得所需的適合的較大的啟動轉矩。

本具有防隨動結構的雙門電動風門裝置的工作過程是這樣的：所述電機6采用帶齒輪減速機構的步進電機?？蓪崿F(xiàn)如下四種工作狀態(tài)：

（a）初始狀態(tài)（第一、二門板全閉狀態(tài)）：通過控制步進電機的脈沖相序和足夠的脈沖數(shù)，使小齒輪7通過嚙合大齒輪801驅動第一驅動齒輪8逆時針轉動，第二不完全齒輪部803帶動第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102使第一從動扇形齒輪10順時針轉動，嚙合過后第一不完全齒輪部802的圓周部分被第五不完全齒輪部101的兩個齒形夾住，因此第一驅動齒輪8繼續(xù)空轉而第一從動扇形齒輪10保持不轉，同時，第一驅動齒輪8通過第二不完全齒輪部803帶動第二驅動齒輪9的擋塊906使之也逆時針轉動，直到第一限位塊904碰到齒輪箱擋板302，此時第二從動扇形齒輪11也順時針轉到盡頭的位置，第四不完全齒輪部907帶動第二從動扇形齒輪11的第八不完全齒輪部112使第二從動扇形齒輪11順時針轉動，嚙合過后第三不完全齒輪部901的圓周部分被第七不完全齒輪部111的兩個齒形夾住，因此第二驅動齒輪9繼續(xù)空轉而第二從動扇形齒輪11保持不轉，最終使第一第二驅動齒輪8、9均逆時針轉到盡頭且第一門板2和第二門板4均處于關閉狀態(tài)?？墒┘佣嘁稽c的脈沖數(shù)以確保處于初始狀態(tài)，電機6堵轉不會對電機或傳動機構造成破壞。

（b）第一門板開第二門板閉狀態(tài)：從初始狀態(tài)開始，通過控制步進電機的脈沖反向相序和預設的脈沖數(shù)，使小齒輪7通過嚙合大齒輪801驅動第一驅動齒輪8順時針轉動240°角。在其中的120°～240°角度范圍內，第一驅動齒輪8的第二不完全齒輪部803驅動第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102，使第一從動扇形齒輪10逆時針轉動90°角度使第一門板2變成開狀態(tài)，嚙合過后第一不完全齒輪部802的圓周部分被第五不完全齒輪部101的兩個齒形夾住，因此第一驅動齒輪8繼續(xù)空轉而第一從動扇形齒輪10保持不轉。同時，第一驅動齒輪8的第二不完全齒輪部803與第二驅動齒輪9的擋塊906也從逆時針方向面的接觸變?yōu)轫槙r針方向面的接觸，但由于防隨動機構的作用，第二驅動齒輪9未跟隨運動，仍保持初始狀態(tài)，第二門板4仍關閉。

（c）雙門全開狀態(tài)：從初始狀態(tài)開始，通過控制步進電機的脈沖反向相序和預設的脈沖數(shù)，使小齒輪7通過嚙合大齒輪部801驅動第一驅動齒輪8順時針轉動360°角度（或者說，從（c）狀態(tài)開始再順時針轉120°角度）。在其中的120°～240°角度范圍內，第一驅動齒輪8的第一不完全齒輪部803驅動第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102，使第一從動扇形齒輪10逆時針轉動90°角度使第一門板2變成開狀態(tài)，嚙合過后第一不完全齒輪部802的圓周部分被第五不完全齒輪部101的兩個齒形夾住，因此第一驅動齒輪8繼續(xù)轉動而第一從動扇形齒輪10保持不轉。在240°～360°角度范圍內，第二驅動齒輪9的擋塊906被第一驅動齒輪8的第二不完全齒輪部803帶動而順時針轉了120°，使得第二驅動齒輪9的第四不完全齒輪部907驅動第二從動扇形齒輪11的第八不完全齒輪部112，使第二從動扇形齒輪11逆時針轉動90°而使第三門板4也變成開狀態(tài)，嚙合過后第三不完全齒輪部901的圓周部分被第七不完全齒輪部111的兩個齒形夾住，因此第二驅動齒輪9可繼續(xù)空轉而第二從動扇形齒輪11保持不轉。

（d）第一門板閉第二門板開狀態(tài)：從（a）狀態(tài)開始，通過控制步進電機的脈沖反向相序和預設的脈沖數(shù)，使小齒輪7通過嚙合大齒輪部801驅動第一驅動齒輪8順時針轉動360°角使電動風門裝置到達（c）雙門全開狀態(tài)，再通過控制步進電機的脈沖正向相序和預設的脈沖數(shù)，使小齒輪7通過嚙合大齒輪部801驅動第一驅動齒輪8逆時針往回轉動240°角，在往回轉動的120°～240°角度范圍內，第一驅動齒輪8的第二不完全齒輪部803驅動第一從動扇形齒輪10的第六不完全齒輪部102，使第一從動扇形齒輪10順時針轉動90°使第一門板2變成關狀態(tài)，嚙合過后第一不完全齒輪部802的圓周部分被第五不完全齒輪部101的兩個齒形夾住，因此第一驅動齒輪8繼續(xù)轉動而第一從動扇形齒輪10保持不轉。與此同時，第一驅動齒輪8的第二不完全齒輪部803與第二驅動齒輪9的擋塊906也從順時針方向面的接觸變?yōu)槟鏁r針方向面的接觸，但由于防隨動機構的作用，第二驅動齒輪9未跟隨運動，第二門板4仍保持開狀態(tài)。

由于實現(xiàn)了上述（a）、（b）、（c）、（d）四種狀態(tài)組合，因而實現(xiàn)了用一個電機可以任意控制兩個門板的開閉。