开/关元件的驱动方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN98127190.1

申请日:

1998.12.26

公开号:

CN1224946A

公开日:

1999.08.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H02K 37/22申请日:19981226授权公告日:20031203终止日期:20111226|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更变更事项:专利权人变更前:株式会社三协精机制作所 地址: 日本长野县变更后:日本电产三协株式会社 地址: 日本长野县|||授权|||公开|||

IPC分类号:

H02K37/22

主分类号:

H02K37/22

申请人:

株式会社三协精机制作所;

发明人:

则武诚一朗; 西川和宪

地址:

日本长野县

优先权:

1997.12.26 JP 368104/97

专利代理机构:

柳沈知识产权律师事务所

代理人:

王景刚

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内容摘要

在开/关元件驱动方法中,电机在两个方向上的转动通过传递件传递到开/关元件上而在打开方向A上和关闭方向B上驱动挡板4,初始位置设定为传递件在一个方向或另一个方向充分地移动的位置,当从中间位置驱动传递件到初始位置时,传递件在相反于初始位置的方向上一次驱动到初始位置并停留在这一相反方向上或相反位置的邻近处,接着,传递件在初始位置方向驱动相当于其正常移动的量并从而返回到初始位置。

权利要求书

1: 一种开/关元件的驱动方法,用于通过一驱动部驱动和关闭单一的开/ 关元件以打开和关闭一开口部,所述驱动部包括一双向转动电机和一传递 件,该电机用作用于在打开方向和关闭方向上驱动开/关元件的驱动源;该传 递件用于把电机的转动传递到开/关元件上,所述开/关元件驱动方法包括下 列步骤: 设定一初始位置,该位置由当所述传递件在一个方向上充分移动和当所 述传递件在相反方向上充分地移动的两个状态之一来确定; 如此提供所述传递件使得其可停在一中间位置;以及 在使所述传递件从所述中间位置返回到所述初始位置时,在与所述初始 位置的方向相反的方向上以预定量驱动所述传递件; 使传递件停在一个位置上,此时所述传递件移动到与所述初始位置方向 相反的方向上的充分移动位置和所述位置附近之一处; 反向地转动所述电机以在所述初始位置方向上驱动所述传递件以便使 该传递件返回到所述初始位置上。
2: 根据权利要求1所述的开/关元件驱动方法,其特征在于:当所述开/ 关元件在所述打开方向上被充分地驱动而确定的第一位置设定为完全打开 位置时,当所述开/关元件在所述关闭方向上被充分地驱动而确定的第二位置 设定为完全关闭位置,所述开/关元件被机械地锁定在所述完全打开位置或所 述完全关闭位置的第三位置对应于所述初始位置,以及通过使所述传递件停 在中间位置而使所述开/关元件停在所述完全打开位置与所述完全关闭位置 之间的中间位置。
3: 根据权利要求2所述的开/关元件驱动方法,其特征在于:所述初始 位置设定为所述完全关闭位置。
4: 根据权利要求1所述的开/关元件驱动方法,进一步包括: 用于通过识别所述电机的驱动量而评估所述开/关元件的转动位置的位 置识别手段。
5: 根据权利要求4所述的开/关元件驱动方法,其特征在于:所述电机 为步进电机,并且进一步包括: 用于通过为所述步进电机提供预定量的脉冲来驱动所述开/关元件到一 预定位置的步进电机控制手段, 其中所述步进电机控制手段包括所述位置识别,而所述位置识别手段识 别提供到所述步进电机上的脉冲的数量以识别所述开关元件的位置。
6: 根据权利要求4所述的开/关元件驱动方法,进一步包括下列步骤: 在所述传递件停在所述中间位置之后使所述传递件返回到所述初始位 置时,在与所述初始位置方向相反的方向上以一定量驱动所述传递件,驱动 量相当于由所述位置识别手段评估的与所述中间位置所成的角度大小;以及 在所述初始位置的方向上从所述传递件的停止位置以至少一定量驱动 所述步进电机,驱动量相当于从所述初始位置的所述相反位置到所述初始位 置的整个角度。
7: 根据权利要求1所述的开/关元件驱动方法,其特征在于:所述开/关 元件包括两个开/关元件,所述驱动部包括两个从动件,两从动件可各自在不 同区域随着所述传递件的转动而转动以把所述电机的转动传递到所述两个 开/关元件上,所述驱动部包括开-开模式、关-关模式、开-关模式和关- 开模式,在开-开模式中所述两个开/关元件通过使所述传递件往复运动一次 均保持在打开位置;在关-关模式中所述两个开/关元件通过使所述传递件往 复运动一次均保持在关闭位置;在开-关模式中通过使所述传递件往复运动 一次所述两个开/关元件中的一个保持在打开位置而另一个保持在关闭位 置;在关-开模式中通过使所述传递件往复运动一次所述两个开/关元件中的 一个保持在关闭位置而另一个保持在打开位置;所述初始位置设定为所述开 -开模式和所述关-关位置中的一个。
8: 根据权利要求7所述的开/关元件的驱动方法,进一步包括: 用于通过识别所述电机的驱动量而评估所述开/关元件的转动位置的位 置识别手段。
9: 根据权利要求7所述的开/关元件的驱动方法,其特征在于:所述电 机为步进电机,并且进一步包括: 用于通过为所述步进电机提供预定量的脉冲来驱动所述开/关元件到一 预定位置的步进电机控制手段, 其中所述步进电机控制手段包括所述位置识别,而所述位置识别手段识 别提供到所述步进电机上的脉冲的数量以识别所述开关元件的位置。
10: 根据权利要求7所述的开/关元件驱动方法,进一步包括下列步骤: 在所述传递件停在所述中间位置之后使所述传递件返回到所述初始位 置时,在与所述初始位置方向相反的方向上以一定量驱动所述传递件,驱动 量相当于由所述位置识别手段评估的与所述中间位置所成的角度大小;以及 在所述初始位置的方向上从所述传递件的停止位置以至少一定量驱动 所述步进电机,驱动量相当于从所述初始位置的所述相反位置到所述初始位 置的整个角度。

说明书


开/关元件的驱动方法

    本发明涉及一种驱动开/关元件以打开和关闭开口的方法。更具体地说,本发明涉及一种开/关元件驱动方法,其中该方法适用于对开/关元件的初始位置(原始位置)再初始化(再识别)。

    在传统上,作为使用开/关元件打开和关闭开口部的装置,曾提出过各种诸如电冰箱阻尼器的装置,该阻尼器安装在电冰箱的冷空气吹风部或冷空气管道。例如,如图17和18所示,在作为用于包括一个开口部的电冰箱的单型阻尼器的电机型阻尼器101中,使用了这样的结构,即其中挡板103和驱动机构部104相对放置,在它们之间带有转动支撑轴102(见未审查的日本专利公开文件Hei,6-109354)。在操作中,在电机型阻尼器101中,电机的转动扭矩传递到转动支撑轴102上,于是挡板103围绕转动支撑轴102而转动,这样打开和关闭形成在框架105上的开口部106。

    另外,当上述包括单一开/关元件的单型或电机型阻尼器101安装到电冰箱上时,电机型阻尼器101以挡板103可设定在完全打开位置和完全关闭位置的方式被控制。然而如果挡板103设定在完全打开位置,接着由制冷装置制冷的冷空气缓慢但是过多地流动到电冰箱中,使电冰箱的内部温度过分降低。例如,在包括被称作冷藏室地电冰箱中,冷藏室的内部必须严格控制在预定的温度。在这种情况下,挡板3也可以其设定在完全打开和关闭位置的中间位置上的方式予以控制。即,挡板3可分别保持在完全关闭位置、完全打开位置和中间位置。另外,在一些技术要求中,使用的结构使挡板103不被驱动到其完全打开位置,而只驱动到其中间位置。

    而且,在包括所述电机型阻尼器101的用于电冰箱以及类似装置的阻尼器中,当开口部106由挡板103关闭时,冷空气或类似气体必须事先予以阻断。为此,导向开关或类似开关用于探测挡板103的位置。

    另外,近来,出现了一种电冰箱,该电冰箱的内部分成两个或三个或更多腔室,所有的腔室在温度上得到控制。特别地,在这种电冰箱中,使用了一组电机型阻尼器101,该阻尼器每个中包括如图17和18所示的一个开口部106,或使用双型阻尼器111,该阻尼器包括如图19所示的两个开口106。在双型阻尼器111中,在框架105上形成两个开口106和106,如电机或其它类似的装置的驱动机构104位于框架105的后表面的下端。而且,如图17和18所示,安装有两个挡板103,同时该两个挡板103由一个同步电机(未示出)或步进电机(未示出)或包括在驱动机构4中类似的装置来驱动,这样打开和关闭两个开口106和106。

    参见两个挡板103和103的操作,其布置有四种模式:即,第一模式,在该模式中两个挡板103和103均保持在打开位置(开-开模式);第二模式,在该模式中两个挡板103和103均保持在其关闭位置(关-关模式);第三模式,在该模式中一个挡板103保持在打开位置,而另一个保持在关闭位置(开-关模式),以及第四模式,在该模式中一个挡板103保持在关闭位置,而另一个保持在打开位置(关-开模式)。另外,在目前的双型阻尼器111中,通过驱动电机到一预定程度,两个挡板103可相应地以关-关模式、开-关模式、开-开模式和关-关模式的顺序来驱动。

    在目前的双阻尼器11中,由于两个挡板103和103在温度方面受到控制,同时它们定位并保持在四个模式中,即使当两个挡板103只定位并保持在两个位置时,即在完全打开位置和完全关闭位置时,作为电冰箱的整体,该电冰箱的温度比单型阻尼器能更精确地予以控制。因此,作为避免电冰箱的内部过分冷却的方法,不需要使两个挡板103定位和保持在其各自中间位置。

    然而,在使用单型阻尼器的上述两个普通的电机型阻尼器中,即在一个开/关元件和双阻尼器11中,需要探测挡板(各)103(各)位置的探测机构,这样导致了需要复杂和昂贵的(各)阻尼器。因此,从阻尼器中去掉位置探测机构在改进阻尼器的技术性能方面非常有效,同时减少了阻尼器的成本。

    例如,单型阻尼器可由步进电机以这样方式驱动,即,根据加在步进电机脉冲的数量,阻尼器可采用三个位置,即完全打开位置、完全关闭位置和中间位置;而双型阻尼器可同样地由步进电机以这样方式驱动,即根据脉冲数量和凸轮机构的组合,阻尼器可采取四个模式,即开-开模式、开-关模式、关-关模式和关-开模式。

    然而,因为上述阻尼器不包括任何位置探测机构,即使挡板由于某种原因在位置上发生变化,则变动了的位置都不能被探测到。因此,就需要对带预定频率的挡板的初始位置进行识别或初始化。在上述初始化中,为了使挡板向前移动到初始位置,挡板以比整个步进数较大的脉冲数被驱动并以机械方式锁定,从而使挡板的初始状态初始化。

    例如,在电机型或单型阻尼器中,即使挡板保持在中间位置,在初始化中,为了使挡板向前移动到初始位置,挡板在初始位置方向上以比整个步进数较大的步进数予以驱动。

    这样,依然在挡板与初始位置接合之后继续驱动步进电机,以致挡板可保持其与开口对接的锁定状态。然而在这种锁定操作中,不但会产生噪音,而且也会有非正常的负载加在电机的齿轮上。

    在不包括位置探测机构的阻尼器中,上述初始化是必不可少的。然而,噪音使阻尼器的商业价值降低,而非正常负载缩短了阻尼器的寿命。

    针对在普通阻尼器中发现的上述问题,本发明的目的是提供一种驱动开/关元件的方法,其中当驱动电机从而使开/关元件初始化时,可减少以机械方式锁定开/关元件所必需的时间。

    根据本发明的一个方面,提供一种开/关元件的驱动方法,该方法用于驱动和关闭单一的开/关元件以通过驱动部打开和关闭开口部,其中驱动部包括用作驱动源的双向转动电机和传递件,用于在打开方向和关闭方向驱动开/关元件,以及传递件,用于把电机的转动传递到开/关元件上,所述开/关元件驱动方法包括的步骤为:

    设定初始位置,该位置由当所述传递件在一个方向上充分地移动和当所述传递件在相对方向上充分地移动时的一个状态来确定;

    以这样方式提供所述传递件,即使其可在中间位置停留;以及

    在使所述传递件从所述中间位置返回到所述初始位置时,在与所述初始位置方向相反的方向上驱动所述传递件到一预定的程度;

    使传递件在这样的位置上停留,即在此所述传递件在相反于所述初始位置方向的方向上充分地移动或在所述位置附近;

    使所述电机反向转动以在初始位置方向上驱动所述传递件,以致使该传递件返回到初始位置上。

    根据本发明的开/关元件驱动方法,在传递件以相反方向被驱动到初始位置后,电机反向转动,从而朝初始位置驱动传递件。这样就避免了传递件和开/关元件在初始位置上以机械方式锁定很长时间,以致开/关元件可继续返回到初始位置。这样就减少了由于传递件和开/关元件的机械锁定而产生的噪音和非正常负载,导致采用本驱动方法驱动的阻尼器的质量得到了改进,延长了寿命。

    图1示出了单型或电机型的阻尼器,该阻尼器由本发明的开/关驱动方法来控制,特别地,示出了沿图2中的Ⅰ-Ⅰ线所取的电机型阻尼器的剖面图;

    图2为整个单型或电机型阻尼器的部分剖视图,该阻尼器由本发明的开/关驱动方法来控制;

    图3为在图2中从箭头线Ⅲ方向看的、图2中示出的电机型阻尼器驱动部的剖面图;

    图4为冰箱的整个纵向剖视图,其中安装有图2所示的电机型阻尼器;

    图5为从双阻尼器的上面看的、由本发明的开/关驱动方法来控制的双阻尼器的局部剖视平面图;

    图6为图5中示出的双阻尼器的正视图,该图示出了左挡板处于打开位置而右挡板处于关闭位置的状态;

    图7为图5中所示双阻尼器的内部结构的平面图;

    图8为图7中所示的驱动部的展开纵向剖面图;

    图9示出了在图7中所示驱动部中使用的第一驱动齿轮;特别地,图9(A)为其正视图,图9(B)为在图9(A)中沿箭头线B-B所取的其剖面图,以及图9(C)为图9(A)从后面看的视图;

    图10为图7中所示的、省略了一部分的驱动部内部结构的各主要部分说明图;

    图11示出了在图10中所示的驱动部中使用的第二驱动齿轮;特别地,图11(A)为其正视图,图10(B)为其中图10(A)沿箭头线B-B所取的剖面图,以及图10(C)为从图10(A)后面看的视图;

    图12为在图7示出的驱动部中分别使用的第一驱动齿轮和第一从动齿轮典型视图,示出了它们之间的关系;特别地,图12(A)示出了其中两个齿轮均处于各自完全打开位置的关系的实例,以及图12(B)示出了其中两个齿轮均处于各自完全关闭位置的关系的实例;

    图13为在图7示出的驱动部中分别使用的第二驱动齿轮和第二从动齿轮典型视图,示出了它们之间的关系;特别地,图13(A)示出了其中两个齿轮均处于各自完全打开位置的关系的实例,以及图13(B)示出了其中两个齿轮均处于各自完全关闭位置的关系的实例;

    图14为沿图6中的线ⅩⅣ-ⅩⅣ所取的剖面图;

    图15为一个图表,其中示出了分别在图5中所示的双阻尼器中使用的、相应于第一驱动齿轮的转角的、第一驱动齿轮与第一从动齿轮之间以及第二驱动齿轮与第二从动齿轮之间的关系;

    图16为在步进电机操作、第二操作齿轮转动操作和分别在示于图5中的双阻尼器中使用的两个挡板的开关操作之间关系的说明图;

    图17为普通型阻尼器的后视图;

    图18为图17中所示的电机型阻尼器的局部剖面侧视图;以及

    图19为另一个普通的阻尼器的后视图,其中双阻尼器包括两个开口部。

    本发明的用于驱动开/关元件的方法不仅应用于单型的开/关元件驱动机构,该机构使用单型开/关元件打开和关闭开口部;而且该方法还应用于双型的开/关驱动机构,该机构使用两个开/关元件打开和关闭两个开口,该两个开/关元件分别由单一驱动源驱动,该机构还可使两个开/关元件保持四个状态中的一个,即:开-开状态,其中两个开/关元件中的两个保持在打开位置;关-关状态,其中两个开/关元件中的两个保持在关闭位置;开-关状态,其中两个开/关元件中的一个保持在打开状态,另一个保持在关闭状态;以及关-开状态,其中两个开/关元件中的一个保持在打开位置,而另一个保持在关闭位置。

    首先,对本发明的第一实施例进行描述,其中本发明的开/关元件驱动方法可用于作为单型开/关元件驱动机构的电机型阻尼器1。另外,根据本发明第一实施例的电机型阻尼器1用在冰箱之中。

    如图1和2所示,电机型阻尼器1主要包括两端带开口的筒形框架2、形成在框架2上的开口部分3、用作打开和关闭开口部3的开/关元件的挡板4,以及驱动挡板4的驱动部5。

    驱动部5主要包括步进电机6、杯形壳体7和扇形齿轮9;该步进电机6用作在打开方向和关闭方向上驱动挡板4的双路转动驱动源,杯形壳体7带有固定在其外部的步进电机6,以及扇形齿轮9用作把步进电机6的转动传递到挡板4的传递件。

    步进电机6通过导线11与微机10连接。微机10用作步进电机的控制装置,给步进电机6提供预定数目的脉冲并因此为其充电而能够以预定的驱动量即于预定的步进数驱动步进电机6。另外,将在后面讨论,由于步进电机6通过微机10以预定的步进数驱动,挡板4可被驱动到预定的位置。而且,由于微机10是这样构成的,即它可识别加在步进电机6上的脉冲数,所以,微机10还可作为位置识别装置,以确定作为开/关元件的挡板4的转动位置。

    步进电机6包括输出轴12,该轴的结构是这样的,即从壳体7向外伸出,在输出轴12上装有小齿轮13,该小齿轮13由聚醛树脂(后面用POM表示)制成。而且,位于步进电机6的相对端的小齿轮13的轴端部13a以轴承支撑方式支撑在形成在框架2的一个端壁2a上的凹部2b上。如图3所示,小齿轮13与由POM形成的扇形齿轮9啮合,并把步进电机6的转动传递到挡板4上。也就是说,轴14与带有形成在扇形齿轮9的旋转中心部9a上的通孔9b配合,以致扇形齿轮9的转动可传递到挡板4的轴部4a。而且,壳体7以这样的方式配装于框架2,以致盖住了从步进电机6伸出的输出轴12、扇形齿轮9和轴14,而壳体7还通过螺钉15和15安装到框架2上。

    框架2制成为具有不大厚度的正方棱柱形,而框架2包括两个侧壁2a,分别用于支撑与挡板4一起旋转的轴14。另外,在驱动件5一侧的框架2的侧壁2a上,形成有轴14可插入的通孔2c。并且,在框架2的内部,不仅形成有开口部3,而且还存放有挡板4的轴部4a和4b。另一方面,轴14的另一端配装到形成在侧壁2a上的底孔2d并以转动方式受到支撑。

    现在,开口3以这样方式形成,即开口形成部3a与框架2平行地伸出,封闭了开口3b的周边。而且,开口形成部3a的一端提供了与挡板4接合的伸出部3c。在本实施例中,开口部3与框架2一体形成。然而,开口部3也可以形成为单独一件。

    在挡板4的开口部3一侧装有作为挡板件并还形成为挡板一部分的软带17。另外,在挡板4的后表面一侧,为了保持挡板4的强度,也可设置肋板。为了使软带17与伸出部3c接合时深深地陷下去,作为软带17的材料,应该使用聚乙烯泡沫。然而,软带17还可由其它弹性材料如聚乙烯泡沫、橡胶材料或类似材料制成。

    挡板4结构是这样的,即它可围绕轴14来旋转,而轴14则插入并固定到挡板4的轴部4a和4b上;也就是说,挡板4可在分别在图1中示出的以虚线示出的完全打开位置L与用实线示出的完全关闭位置N之间的打开方向A上或关闭方向B上移动。另外,如果挡板4沿打开方向A转动,则可接合到处于完全打开位置L的框架2,即使转动挡板4的扇形齿轮9被机械地锁定并从而停在那里。这样,挡板4的完全打开位置L提供了一个位置,在此作为传递件的扇形齿轮9可在打开方向上充分地移动。而且,如果挡板4沿关闭方向转动,则它可接合到处于完全关闭位置N的开口部3的伸出部3c,其结果是,转动挡板4的扇形齿轮9被机械地锁定并从而停在那里。也就是说,挡板4的完全关闭位置N提供了一个位置,在此作为传递件的扇形齿轮9可在关闭方向上充分地移动。一般地,作为转动件的初始位置,可任意使用转动件被机械地锁定的两个位置中的一个。在本发明的本实施例或者说第一实施例中,提供扇形齿轮9完全关闭位置N的位置可用作初始位置。另外,当然,作为扇形齿轮的初始位置,也可采用其与完全关闭位置N相反一侧上的位置,即扇形齿轮9的完全打开位置L。

    另外,当本电机型阻尼器1安装到后面要讨论的电冰箱21上时,如果挡板4转动到完全打开位置L并保持在这个位置,那么从蒸发器25(见图4)放出的冷空气可进入到根本没有障碍的蔬菜室24,这会使蔬菜室24过分地凉。考虑到这个情况,在本实施例即第一实施例中,通过利用微机10来控制和驱动步进电机6,挡板4可在打开方向A上驱动到图1中用单点划线示出的中间位置M,并可停在中间位置M。此时保持挡板4的位置可通过步进电机6磁性止动扭力来实现。

    另外,这种结构的电机型的阻尼器1例如以图4所示的方式安装到电冰箱21中。这就是说,电冰箱21分为冷冻室22、冷藏室23和蔬菜保鲜室24;在冷冻室22的底部放置有蒸发器25。蒸发器25的后部放有风扇电机26,该风扇电机26用于使在蒸发器25中得到的冷空气放出并循环到冷冻室22、制冷室23和蔬菜保鲜室24。

    另外,在蒸发器25和制冷室23之间安装有隔板27,该隔板27屏蔽蒸发器25的冷空气以防直接流到制冷室23内。另一方面,在隔板27的后部与电冰箱21的后内壁之间,放置有冷空气流通管道28,而电机型阻尼器1配装到与蔬菜室24连通的冷空气流通管道28的部分之中。亦即,电机型阻尼器1以这样的方式安装到冷空气流通管道28的部分之中,以致电机型阻尼器1的框架2形成了冷空气流通管道28的一部分,结果是电机型阻尼器1本身也用作冷空气流通管道28。而且,在制冷室23的后表面一侧还安装有第二电机型阻尼器1'。也就是说,在第一实施例中,采用了两个电机型阻尼器1和1'。另外,电机型阻尼器1可不必安装到制冷室23和蔬菜保鲜室24两者之中,而可只安装到其中的一个之中;或者,电机型阻尼器可以这种方式安装,即它可用于冷冻室22;或者电冰箱中的每个腔室可安装一个电机型阻尼器1。

    接下来对上述电机型阻尼器1的操作进行描述。

    首先,电机型阻尼器1的初始工作是通过下面的方式实现的。也就是说,在电机型阻尼器1安装到电冰箱21之后,通过以一个完整的步进方式驱动步进电机6,用作传递件的扇形齿轮9被转动而使挡板4在关闭方向B上转动。此时加到步进电机6上的步进数设置成使挡板4从完全打开位置L转动到完全关闭位置N的步进数。因此,挡板4可在完全关闭位置N处被机械地锁定,同时接合开口部3的伸出部分3c。另一方面,从步进电机6输出一个额外的驱动信号。如果微机10测到此额外的驱动信号,则电机型阻尼器1能够识别挡板4保持在完全关闭位置N,亦即,扇形齿轮9已经返回到其原来的位置。

    当电机型阻尼器1以这种方式初始化时,微机10为电机型阻尼器1发出指令使冷空气进入。特别地,微机10向步进电机6发出预定数目的脉冲,从而为其提供电能。响应于此,步进电机6以与预定数的脉冲相对应的程度向前驱动。因此,步进电机6的转动通过小齿轮13、扇形齿轮9、轴14和轴部4a、4b传递到挡板4。结果,挡板4从开口部3移开,亦即,从完全关闭位置N向上移动到预定的中间位置M(见图1中的单点划线)。此时,微机10识别用于驱动步进电机6的步进数,从而能够确定挡板4的转动位置为预定的中间位置M。

    另外,如果确定了挡板4的预定的中间位置设置为45°角时,则可对用于把挡板4从完全关闭位置N向上到预定中间位置N的步进电机6步进数变化地设置。例如,假设,如果步进电机6是以这种方式驱动的,即该步进电机6的整个步进数设置成2400,则挡板4以对应于范围从完全关闭位置N到完全打开位置L的其全部角度的程度用于驱动。

    在这个假设中,如果步进电机6以整个步进数的一半1200来驱动,则步进电机6被导致停止。此时,挡板4被定位而保持在中间位置M(由于在停止的步进电机6中产生的停止扭矩造成的45°开角)。结果,在蒸发器25中冷却的冷空气可放到应该为之提供冷空气的腔室中,例如蔬菜保鲜室24。

    另外,当蔬菜室24充分冷却到需要的温度而挡板4应当关闭以阻止蔬菜室进一步冷却时,理论上,如果步进电机6在相反方向上驱动到上述打开方向A,也就是说,以等同于上述预定步进数即1200在关闭方向B是驱动而使挡板4转动,则挡板4可移动到完全关闭位置N而几乎不会使扇形齿轮9被机械地锁定。不过,实际上,由于挡板4仅通过步进电机6的止动扭矩予以定位和保持,所以挡板4有可能从中间位置M移出,比如,由于当维修人员接触到电冰箱的内部去维修电冰箱时,错误地移动了挡板4。也就是说,可能出现的情况是,挡板4的实际转动位置偏离于由微机10确定的挡板4的转动位置。

    例如,在这里假定,在挡板4在微机10的控制下移动并停在中间位置M之后,挡板4在打开方向A上从中间位置M会进一步移动轻微的量。在这种情况下,即使步进电机6在相反方向上驱动1200步,以便在关闭方向B上驱动挡板4,挡板4实际上也会在完全关闭位置N之前停下来,以致开口部3仍然轻微地打开。在这个状态下,冷空气渗入开口部3,这是绝不允许发生的。

    这样,为了对付上述问题,可以采用下面的方法:也就是说,当关闭挡板4时,在相反方向上以驱动挡板4从完全打开位置L到完全关闭位置N的整个角度范围内必需的步进数,也就是说,用整个2400步进数来始终驱动步进电机6,从而使挡板4向前移动到完全关闭位置N;并且同时,以机械方式锁定扇形齿轮9而再识别挡板4的转动位置(再初始化等于返回到初始位置)。

    另外,有一种情况,其中当挡板4保持在中间位置M时,该电机型阻尼器1可予以再初始化。还是在这种情况,可使用一种方法,在该方法中考虑到挡板4的位置偏差的可能性,步进电机6以2400步进数驱动。

    然而,在利用上述开/关元件或挡板驱动方法的情况下,当挡板4停在正常位置,即预定的中间位置M,并且随后从正常位置在关闭方向B上充分驱动时,挡板4经过相当于1200步的驱动后在完全关闭位置N处机械地锁定。因此,在电机型阻尼器1中,当关闭挡板4或初始化电机型阻尼器1时,由于挡板4的上述机械锁定,可在相当于1200步的长时间内产生机械噪音和非正常的负载。

    本发明的开/关元件驱动方法的目的在于缩短上述机械锁定时间。因此,下面予以描述本开/关元件驱动方法。

    现在,由于微机10为步进电机6提供一组预定的脉冲而为该步进电机提供了电能,挡板4从完全关闭位置N向上移动到预定的中间位置M(见图1中的单点划线)并定位而保持在那里。微机10通过认定步进电机6所用的步进数来确定挡板4的当前转动位置。

    当由于电冰箱的内部温度下降,微机10认定挡板4必定关闭,或者判断电机型阻尼器1因某种原因必须初始化时,微机10控制并驱动电机型阻尼器1致使移动挡板4到完全关闭位置N。在这种情况下,微机10首先为步进电机6提供一组预定的脉冲而使步进电机6带有电能,以致挡板4可在打开方向A上驱动并停止在完全打开位置L。也就是说,微机10如此控制步进电机6,以致为了能够使挡板4从中间位置M移动到完全打开位置L,步进电机6以相当于1200步数的程度向前驱动挡板4,该步数包括一些附加步数。在该控制中,微机10认定挡板4在打开方向A以相当于整个2400步数的程度驱动时,从而确定挡板4的转动位置处于完全打开位置L。

    接着,微机10为步进电机6提供预定数目的脉冲,而使其具有电能,以致挡板4被允许在关闭方向B上在从完全打开位置L到完全关闭位置N的整个角度范围内移动。响应以此,步进电机6以相当于包括若干附加步数在内的步进数,也就是说该步进数为整个的步进数或2400步进数,的程度在相反方向上驱动挡板4,从而使挡板4能够从完全打开位置L移动到完全关闭位置N。结果,挡板4从完全打开位置L移动到完全关闭位置N。在此移动中,虽然挡板4肯定返回到原来位置,但由于整个步数仅包括几个附加的步进数,挡板4并不能长时间地被机械地锁定。另外,当驱动挡板4移动到完全关闭位置N时,因为挡板4被压紧在开口部分3的伸出部3c上,从而陷在软带17上,所以,如果挡板4轻微过度步进时,挡板4则机械地锁定到对应于这种过度步进或附加的步进数的程度。

    如果根据上述驱动方法挡板4返回到初始位置,则开口部分3可通过挡板4向前关闭,即使挡板4定位并保持在中间位置M时由于某种原因在打开方向A上移动或在关闭方向B上移动。也就是说,在从其从中间位置M移向的位置上对挡板4进行初始化时,当挡板4从中间位置M移向完全关闭位置M时,挡板4在完全打开的位置L机械地锁定一段时间,该时间比正常时间长出相当于上述挡板4移动的时间量。相反,当挡板4从中间位置M移动到完全关闭位置时,挡板4不被允许达到完全打开位置而机械地锁定在完全关闭位置N一段时间,该时间比正常时间长出相当于与挡板未达到或短缺距离相对应的步进数的时间量。然而,由于挡板4仅机械锁定在这种附加的步进上,这种机械锁定可以忽略。而且,在挡板处在正常中间位置M处的正常情况下,挡板4机械地锁定在完全打开位置L和完全关闭位置N一段时间,该时间事先设定为正常时间。另外,当在相反方向上驱动挡板4到原来位置时,也就是说,在本实施例中,当朝着完全打开的位置L驱动挡板4时,微机10如此控制步进电机6,以致挡板4略微过度步进。然而,另外,挡板4也可停在完全打开的位置L的邻近处。

    另外,在上述第一实施例中,作为挡板4的初始位置,可采用挡板4移向并保持的完全关闭位置N。然而,为了达到这个目的,挡板4移向并保持的完全打开位置L也可作为挡板4的初始位置。还有,在上述实施例中,当把挡板4从中间位置M移动到完全关闭位置N时,挡板4总是在与上述移动相反方向上被驱动一次。然而还可以采用另一个驱动方法:即:只当周期地或为了预定的原因对挡板4初始化时,挡板4才在相反方向上被驱动,而在正常的操作中,挡板4直接从中间位置M返回到完全关闭位置N。此外,在初始化和正常驱动二者之中,都可使用本发明的上述驱动方法。

    第二实施例

    下面对本发明的开/关元件的第二实施例进行描述,参照图5到16,其中本驱动方法用于作为驱动机构的双阻尼器31,该双阻尼器31用于驱动双型开/关元件。另外,根据本发明第二实施例的双阻尼器31与本发明第一实施例的电机型阻尼器1相似,在电冰箱中使用,并提供可通过电机驱动的电机型阻尼器。

    如图5和6所示,本双阻尼器31主要由驱动部32、两个框架33、两个开口部34及两个挡板35a组成;两个框架33分别位于驱动部32的两侧,两个开口部34分别形成在两个框架33上,以及两个挡板35a分别用作两个开/关元件用于分别打开和关闭两个开口部34。

    而且,如图7和8所示,驱动部32用于驱动两个挡板35a,主要由壳体36、步进电机37、减速齿轮系38、第一驱动轮39、第二驱动轮40,以及第一从动轮41和第二从动轮42组成;步进电机37固定到壳体36内,用作可在两个方面上转动的驱动源,减速齿轮系38可用于对步进电机37的转动进行减速和传递,第一驱动齿轮39用作把步进电机37的转动传递到两个挡板35a上的传递件,第二驱动齿轮40在预定区域与第一驱动齿轮39一体转动,而第一从动轮41和第二从动轮42分别用作从动件,可分别在不同区域随着第一驱动轮39的转动而转动。

    壳体36是一杯形件45,它包括底面43和侧壁44和盖46;底面43和侧壁44的形成的方式是这样的,即从底面43的外部周边端部在底面43的垂直方向上延伸,而盖46固定的方式是这样的,即它可遮住杯形件45的开口部。

    另外,在壳体36的侧壁44的四个位置上,形成有四个凹陷部44a,分别凹在壳体36的内部。凹陷部44a分别提供通道空间,通过该空间,从一个框架33的侧壁33a伸出的四个固定轴33b可与框架另一侧33接触(见图5)。

    另外,在壳体36内,安装有一组固定轴47、48、49、50、51、52和53。在固定轴中,固定轴47和48为和壳体36一体形成的轴,每个轴在其前端部分包括一阶梯部分,在此,直径从大尺寸转换到小尺寸。

    而且,两个固定轴47和48用于对步进电机37进行定位;以及,固定于步进电机37上表面的基板54放置在上述固定轴47和48的阶梯部,同时,固定轴47和48插入到分别形成在基板54上的槽口54a和孔眼54b之中。另外,固定轴49也直立地安装到基板54上;固定轴50和51分别插入并固定到壳体36的底面上;另外,固定轴52和53分别安装到底面43上,与之成为一体。

    另外,第一减速齿轮55、第二减速齿轮56、第三减速齿轮57和第四减速齿轮58各自属于上述的减速齿轮系,这些齿轮分别可转动地支撑在固定轴49、50、51和52上。而且,在固定轴53上,可转动地支撑有第一和第二驱动轮39和40。也就是说,第一和第二驱动轮39和40以叠置方式安装在同一轴上。

    另外,步进电机37被设计作为驱动源,可在两个方向上转动,以致可驱动用作在打开和关闭方向上的开/关元件的两个挡板35a,同时步进电机37的转动通过减速齿轮系38而减速,并同时传递到第一驱动齿轮39上。也就是说,步进电机37包括固定轴59,而包括小齿轮60a的转子60可转动地装在固定轴59上。

    而且,小齿轮60a与第一减速齿轮55的齿部55a啮合,而第一减速齿轮55的小齿轮部55b与第二减速齿轮56的齿部56a啮合。另外,第二减速齿轮56的小齿轮部56a与第三减速齿轮57的齿部57a部啮合,第三减速齿轮57的小齿轮部57b与第四减速齿轮58的齿部58b啮合。还有,第四减速齿轮58的齿部58a与第一驱动齿轮39的从动齿部39a啮合。也就是说,减速齿轮系38对步进电机37的转动进行减速,并通过上述装置传递到第一驱动齿轮39上。

    由于第一驱动齿轮39的配合孔39b与固定轴53配合,第一驱动齿轮39可转动地支撑在壳体36上。参见第一驱动齿轮39的结构,如图9(A)和9(B)所示,第一驱动齿轮39的沿轴向的下端制成为从动齿轮39a,该齿部与第四减速齿轮58的齿部58a相啮合,同时其沿轴向的上端形成为间歇齿部39c,该齿部39c用于间歇地给进第一从动齿轮41。从动齿轮39a的结构是这样的,即轮齿形成在其外部周边端部的整个周边上,而由减速齿轮系38减速的步进电机37的驱动力可始终传递到从动齿部39a。

    间歇齿部39c包括进给齿部39d,该齿部39d仅在预定区域与第一从动齿轮41啮合。因此,如果第一驱动齿轮39转动,则只有第一驱动齿轮39的预定区域的转动传递到第一从动齿轮41上。另外,将在后面讨论的第二从动齿轮42可在与第一从动齿轮42不同的区域内随着第一驱动齿轮39转动。另外,间歇齿部39c的剩余部分包括两个直径不同的外部周边;具体地说,其上段为较小直径部39e,该较小直径部是以这样方式形成的,即其直径与进给齿部39d的根部39d的直径相等,即其下段为较大直径部39f,该较大直径部是以这样方式形成的,即其直径与进给齿部39d的顶部直径相等。而且,介入较小直径部39e和较大直径部39f之间的部分形成为阶梯部39g。

    另外,如上所述,第一驱动齿轮39与第二驱动齿轮40叠置安装在同一轴上并安装在轴的上部一侧,即在壳体36的盖46的一侧。在对置于第二驱动齿轮40一侧的第一驱动齿轮39的表面上,如图9(C)所示,即在其下侧表面上,安装有啮合伸出件39h。该啮合伸出件39h提供可与第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a间歇啮合的啮合部,而啮合伸出件39h形成为弧形,在第一驱动齿轮39的中间部的周边方向上具有预定大小的宽度,该中间部处于第一驱动齿轮39的转动中心与其外部周边末端之间。

    另一方面,如图8和10所示,由于形成在第二驱动齿轮40上的安装孔40b配置在固定轴53的外侧,所以该齿轮40可转动地支撑在壳体36上,并且第二驱动齿轮40还设置在第一驱动齿轮39的下侧,即在壳体36的下表面43一侧。在朝向第一驱动齿轮39一侧的第二驱动齿轮40的表面上,即如图11(A)和(B)所示,在第二驱动齿轮的上表面上,形成有弧形转动游动槽40c,通过该槽的内部,第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h可自由地移动,以及可与啮合伸出件39h啮合的啮合伸出件40a。啮合伸出件40a以这样的方式形成,即它可填满转动游动槽40c的一部分,而且也制成为弧形,在第二驱动齿轮40的转动中心与其外部周边末端之间的中间部的、该齿轮的周边方向上具有预定大小的宽度。亦即,啮合伸出件40a形成在啮合伸出件39h的转动轨迹上,并与啮合伸出件39h的形状相同。

    由于上述结构,如果驱动力传递到第一驱动齿轮39上而第一驱动轮39因此可向前或相反的方向上转动,则第一驱动齿轮39可随着相对于第二驱动齿轮40的转动游动而转动,只在预定的区域内,啮合伸出件40a和第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h啮合,以致第二驱动齿轮40可与第一驱动齿轮39成一体地转动。

    另外,在第二驱动齿轮40的外部周边的一部分上,形成有用于给进第二从动齿轮42的给进齿部40d。当第二驱动齿轮40与第一驱动齿轮39一体转动时,进给齿部40d用于把第二驱动齿轮40的转动传递到第二驱动齿轮42上。这样,第二驱动齿轮42可间接地在与第一驱动齿轮41不同的区域追随第一驱动齿轮39的转动。另外,第二驱动齿轮40的外部周边的其余部分由小直径部分40e、大直径部分40f和阶梯部40g组成;小直径部分40e以这样的方式形成,即它具有与进给齿部40d的根部的直径相等的直径;大直径部分40f以这样方式形成,即它具有与进给齿部40d的顶部的直径相等的直径;阶梯部以这样方式形成,即它连接小直径部分40e和大直径部分40g。

    而且,在大直径部分40f中,形成有两个槽部40h,该槽部40h分别用于定位并保持第二驱动齿轮40。槽部40h的结构是这样的,如图10所示,即板簧61的一端由壳体支撑,而形成在板簧61的另一端的啮合件61a可配装到两个槽部40h之中。板簧61通常在第二驱动齿轮40一侧被供以能量,在第二驱动齿轮40不与第一驱动齿轮39啮合时,也就是说,当第一驱动齿轮39的转动带有转动游动时,阻止第二驱动齿轮40与第一驱动齿轮39一起转动。

    另外,在第二驱动齿轮40朝向壳体36的底面43一侧的表面上,即在第二驱动齿轮40的下侧表面上,如图11(C)所示,形成有转动限制接合部40i、40j和转动导向槽40k。转动导向槽40k由一槽沟形成,是通过从第二驱动齿轮40的转动中心与外部周边之间、该齿轮的中间部分的转动轨迹上切去相当于180°的部分而获得的,同时,转动限制接合部40i、40j分别由肋形件形成,它们位于转动导向槽40k的两端。

    另一方面,在朝向第二驱动齿轮40的那部分上、壳体36的底面43上,形成有转动限制部43a,由伸进转动导向槽40k的伸出件形成,具有角度为60°的弧形。亦即,带伸进旋转导向槽40k的旋转限制部43a的第二驱动齿轮40和第一驱动齿轮39一起转动。这样,第二驱动齿轮40在一定范围内转动,即在120°的范围内转动限制部43a不与转动限制接合部40i或转动限制接合部40j接合。

    另外,如果第一驱动齿轮39在图10中顺时针转动,则第二驱动齿轮40可在和从一预定位置处与第一驱动齿轮39一起转动,并且,如果转动限制接合部40j与转动限制部43a接合,则第一驱动齿轮39的转动就锁定了。在第二实施例中,通过利用该机构,第一驱动齿轮39的转动位置得以初始化。亦即,第一驱动齿轮39与第二驱动齿轮40一起转动而完全在关闭方向上转动时所处的位置设定为第一驱动齿轮39的初始位置。

    另一方面,如果第一驱动齿轮39在图10中逆时针转动,则第二驱动齿轮40可在和从一预定位置处与第一驱动齿轮39一起转动,如果转动限制柄部40i和转动限制部43a接合,则第一驱动齿轮39的转动锁定在对置于初始位置的位置上。在第二实施例中,通过使用该机构,第一驱动齿轮39可初始化。即,该位置可设定为第一驱动齿轮39的初始位置。这些将在后面详细地讨论。

    另外,如图7、8和12所示,第一从动齿轮41可在预定区域随着第一驱动齿轮39的转动而转动,并用作可把步进电机37的转动传递到一个挡板35a上的驱动件。即,第一从动齿轮41形成为扇形齿轮,在第一从动齿轮41的转动中心部,形成有用作相对于一个挡板35a的驱动轴62啮合部的啮合孔41a。啮合孔41a的形状是使圆形孔的内壁向内伸出一部分从而使该部分变窄而得到的。即,啮合孔41a的形状为对称的两个扇形。

    另一方面,第一从动齿轮41与挡板35a的驱动轴62啮合的部分具有大致为矩形的截面;而且,该啮合部的较短边略微为弧形,以致它可沿啮合孔41a的弧形部分延伸。而且,第一从动齿轮41的啮合孔41a的最小直径部分制得大致上与驱动轴62的短边直径相等。因此,当第一从动齿轮41转动时,可相对于驱动轴62窜动。例如,首先,第一从动齿轮41相对于驱动轴62窜动,于是第一从动齿轮41的转动可略微延迟地传递到第一驱动齿轮62上。另外,第一从动齿轮41在其每边的窜动转动的角度设定为10°。

    而且,在第一从动齿轮41的弧形外部周边部分中,形成有齿部41b,该齿部可与第一从动齿轮39的进给齿部39d相啮合。该齿部41b由七个齿41b1-41b7组成。在图7中,在齿部41b中,位于上面第一个的齿41b1、位于上面第5个的齿41b5和位于上面第6个的齿41b6分别以这样方式形成,即他们在轴向的各自下半部,也即在壳体36底面43一侧的半部被切去了。

    正是由于这种结构,当第一从动齿轮41与第一驱动齿轮39的进给齿部39d啮合时,第一驱动齿轮39的转动传递到第一从动齿轮41上,以致第一从动齿轮41可随着第一驱动齿轮39来转动。另外,在其它区域,例如,当挡板35a保持在完全打开位置时,如图12(A)所示,部分切除的齿41b1的上半部移动到第一驱动齿轮39的阶梯部39bg的顶部。而且,当挡板35a处于完全关闭位置时,如图12(B)所示,齿41b5和41b6的上半部分别向上移动到第一驱动齿轮39的阶梯部39bg的顶部。在上述移动状态下,在图12(A)中,齿41b2以及在图12(B)中的齿41b4和齿41b7与第一驱动齿轮39的较大直径部分39f接触,从而避免了第一从动齿轮41的转动。

    将要在后面讨论,与第一从动齿轮41啮合的挡板35a的驱动轴62在挡板35a关闭(见图14)的方向上由储能弹簧予以强制储能。因此,当挡板35a保持在完全打开位置时,第一从动齿动轮41可以这样方式相对于第一驱动齿轮39予以定位和保持,即不仅齿部41b1的上半部可移动到第一驱动齿轮39的阶梯部39g上去,而且齿部41b2还可顶压第一驱动齿轮39的较大直径部39f。另一方面,当挡板35a保持在完全关闭位置时,第一从动齿轮41可以这样的方式相对于第一驱动齿轮39定位和保持,即不仅被部分切去的齿部41b5和41b6的相应上半部可移动到第一驱动齿轮39的阶梯部39g上去,而且齿部41b4和41b7也与第一驱动齿轮39的较大直径部39f窜动地接触。在这两个例子中,第一驱动齿轮39空转。另外,第一从动齿轮41的转动范围设定为100°。

    另外,如图8所示,第二从动齿轮42在预定区域随着第二驱动齿轮40的转动而转动,这样把第二驱动齿轮40的转动传递到另一个挡板35b的驱动轴63上。而且,第二从动齿动42在结构和操作上与第一从动齿轮41相似。于是对第二从动齿轮42的结构和操作上的详细描述在这里就省略了。

    另一方面,在图8中示出了作为驱动源的步进电机37的结构。特别地,转子60在一个方向上被弹簧65施加能量,这样可避免了振荡。另外,转子60除了上述的小齿轮60a外还包括磁铁66;而且,定子以这样方式布置,即其面对磁铁66并把转子60封闭起来,同时定子包括磁铁导线67、线圈69连同位于其上的带突出销柱68,两个铁心70以及两个定子壳71。

    另外,还以这样的方式设有侧板72和安装板73,即这些板使两个定子壳71封闭起来。另外,基板74安装在支架75上,突出销柱68与设在基板74的表面上的印刷电路连接。另一方面,导线76a连接到基板74上,通过该导线,基板74可与微机76连接,以控制和驱动步进电机37。导线76a从形成在壳体36的侧壁44上的槽口77伸出。

    如图5、6、8和14所示,两个框架33分别形成为具有较小厚度的四方棱柱。而且,在两个框架33的各自内部,形成有开口部34,同时挡板35a和35b的驱动轴62和63各自容放在两个开口部34中。在相应框架33的两端,分别形成有两个侧壁33a,用以支撑驱动轴62和63,在第一从动齿轮41和第二从动齿轮42两侧支撑驱动轴62和63的相应框架33部分制成为两个通孔33c。另一方面,驱动轴62和63的另一端分别配装到形成在侧壁33a上的底孔33d,并且可转动地支撑在底孔33d上。

    另外,在一个框架33上的中心侧壁33a上,可伸出地设有四个固定轴33b,用于和其间的驱动部32一起固定两个框架33。在四个固定轴33b的各自的前端分别形成有接收孔33c。而且,当驱动部32在两个框架之间被保持时,固定轴33b以这种方式分别地与另一个框架33的侧壁33a接触,以致可分别地与形成在另一个框架33的位于中心的侧壁33a上的插孔33f相配合。而且,螺钉78分别通过插孔33f和接收孔33c插入,以致两个框架33被固定在一起。

    另一方面,参见每个开口部34的构成,两个开口形成部34a分别与其相关的框架平行伸出,该开口形成部封闭了开口34b的外围,从而能够形成开口部34。而且,开口形成部34a的面对开口34b的部分各自提供了伸出部34c,可与两个挡板35a分别地接触,也就是说,伸出部34c相对于挡板35a和35b各自形成了开口部34的接触表面。而且,在开口形成部34a的伸出在对置于伸出部34c一侧的部分上,即在开口形成部34a的伸出在对置于挡板35a和35b所接触的、开口形成部34a一些部分一侧的伸出部34d上,如图14所示,形成有两个固定部34e,各自用以固定每个供能弹簧64的一端,该弹簧用以在挡板35a和35b的关闭方向上为其强制储能。而且,提供能量的两个弹簧的各自一端固定到两个固定部34e上,同时其中的另一端分别固定到挡板35a和35b上。另外,在本实施例中,每个开口部34和其相关的框架33一体形成。然而,并不限于此,开口部34还可作为独立件形成。

    由于具有上述结构,挡板35a和35b在图14中所示的箭头C方向被强制储能,也就是说,在关闭方向上被强制储能,以驱动轴62和63作为其转动的中心。另外,如上所述,当挡板35a和35b被关闭时,驱动轴62和63均不能与第一和第二从动齿轮41和42啮合,只是两者可自由地游动,以致步进电机37的转动不能传递给它们。因此,当挡板35a和35b很好地关闭时,它们由供能弹簧64的供能作用力予以关闭。

    作为缓冲件的两片软带79分别固定到挡板35a和35b的开口部34侧面上,从而形成挡板35a和35b的一部分。而且,挡板34a和34b可围绕作为其支点的驱动轴62和63旋转;即,它们可在图14中所示的箭头方向C关闭或在图14中的箭头D方向打开。另外,这种结构的双阻尼器31安装到中等制冷型的电冰箱中,如在图4中已示出并在第一个实施例中已经描述过的电冰箱21。

    接下来描述本双阻尼器31的操作。另外,挡板35a和35b的开/关状态与第一驱动齿轮39的角度之间的关系分别以图表和操作解释图分别在图15和16中示出。

    首先,在双阻尼器31安装到电冰箱21中后,以下列方式对双阻尼器31进行初始化(第一初始化)。即步进电机37反转,以致使第一驱动齿轮39转动而使第二驱动齿轮40转动。如图10所示,响应于此,第二驱动齿轮的转动限制接合部40i与设在壳体36上的转动限制部43a接合,以致第二驱动齿轮40被锁定了,同时,第一驱动齿轮39也与第二驱动齿轮40一起被锁定了。另外,在这种情况下,具有许多步进数的驱动信号输出到步进电机37上,使第一驱动齿轮转动超过一转(360°),这就意味着有附加的驱动信号输出到步进电机37上。通过这个方式,在第二实施例中,在第一驱动齿轮39锁定的状态下,通过给步进电机37输出附加的驱动信号,则可探测到第一驱动齿轮39的初始位置(0°)。而且,第一驱动齿轮39转动120°后得到的其位置,即从初始位置(0°)转过对应于3830步进数的大小的位置,设定为其关-关位置。

    如图15(A)所示,在目前的关-关位置(120°),得到关-关状态,其中两个挡板35a和35b均保持在各自的关闭位置。在关-关状态下,第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h与第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a接触;而且,同时,第一从动齿轮41以这样的方式锁定,即齿41b1和41b7与第一驱动齿轮39接触,而第二从动齿轮42以这样方式锁定,即齿部42b2和齿部42b7与第二驱动齿轮40接触。

    通过操作电冰箱21控制电冰箱21内部的温度的微机76向双阻尼器31发出指令,使冷空气进入到与挡板35a和35b相关的电冰箱21腔室内。也就是说,微机76给步进电机36提供预定数量的脉冲,以致使步进电机具有电能。回应于此,步进电机37的转子60在向前方向是被驱动预定的量值,而转子60的转动通过小齿轮60a、第一减速齿轮55、第二减速齿轮56、第三减速齿轮57和第四减速齿轮58传递到第一驱动齿轮39上。另外,如图16所示,在第二实施例中,挡板35a和35b的开关状态分别由第一驱动齿轮39的转动角度来控制。

    也就是说,如果第一驱动齿轮39从图15(A)所示的关-关位置向前转动120°,并从而移向并保持在图15(B)所示的位置上,则第一驱动齿轮39的进给齿部39d与第一从动齿轮齿部41b啮合,以致第一从动齿动41被进给到图15(B)中所示的位置。另外,在这种情况下,第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h以这样的方向转动,即该方向为其离开第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a的方向。换句话说,第一驱动齿轮39相对于第二驱动齿轮40游动,以致第二驱动齿轮40不能转动。特别地,第一驱动齿轮39被允许转动直到其啮合伸出件39h通过第二驱动齿轮40的槽口40h转动并接合第二驱动齿轮40的啮合伸出部40a为止。这样,第二驱动齿轮42在此期间不被操作。

    另外,如上所述,因为第一从动齿轮41的啮合孔41a在其两侧相对于驱动轴62均有10°的游动,所以,当第一从动齿轮41开始转动时,挡板35a以轻微的延迟开始转动。而且,挡板35a与第一从动齿轮41一起在打开方向转动90°,并因而保持在完全打开位置上。而且,第一从动齿动41转动整个角度为100°,该度数包括开始游动的10°和目前转动的90°。

    而且,如果挡板35a保持在完全打开位置上,则供能弹簧64拉紧而在关闭方向上给挡板35提供能量。在这种情况下,第一从动齿动41的齿部41b2通过供能弹簧64的力压在第一驱动齿轮39的较大直径部39f上,并且,在这个状态下,挡板35a保持打开状态。于是,如果第一驱动齿轮39从图15(A)中所示的关-关位置转动,从而移向并保持在图15(B)中所示的位置,即240°的位置上,则挡板35a采取完全打开的位置,同时挡板35b保持在完全关闭位置上,因为第二驱动齿轮40不转动。这样,当第一驱动齿轮39保持在240°地位置上时,可获得开-关状态,其中挡板35a保持在完全打开位置上,而挡板35b保持在完全关闭位置上。

    而且,如果第一驱动齿轮39从图15(B)所示的位置(240°)进一步转动120°到锁定位置,并且然后反向转动,则两个挡板35a和35b均转向并保持在图15(C)所示的其各自的开-开位置。也就是说,如果第一驱动齿轮39从240°的位置转动到360°的锁定位置,则第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h首先与第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a啮合,以致第二驱动齿轮40随着第一驱动齿轮39的转动而转动。在这种情况下,由于第一驱动齿轮39不在进给齿部39d与第一从动齿轮41啮合的那个转动位置上,所以第一从动齿轮41不转动。这样,挡板35a保持在上述完全打开位置。另一方面,由于第二驱动齿轮40转动,同时进给齿部40d与第二从动齿轮42的齿部42b啮合,所以挡板35b从完全关闭位置移动到完全打开位置。

    另外,当第二从动齿轮42转动大约10°左右的角度时,第二从动齿轮42的啮合孔42a与挡板35b的驱动轴63啮合。而且,挡板35b和第二从动齿轮42一起在打开方向转动90°,并移动到和保持在完全打开位置。这里,第二从动齿轮42转动整个角度大约为100°,这个角度包括在上述啮合之前最初转动的10°和在上述啮合之后转动的90°。另外,如果挡板35a保持在完全打开位置,则供能弹簧64拉紧,而使挡板35b在关闭方向上被供能。在这种情况下,第一从动齿轮42的齿部42b2通过供能弹簧64的施力而压在第二驱动齿轮40的最大直径部40f上,并且在这个状态下,保持了挡板35b的打开状态。这样,如果第一驱动齿轮39从图15(A)示出的初始位置转动并且因而移向并保持在360°的位置上,则挡板35a和35b均处于其各自的完全打开位置。

    接着,如果第一驱动齿轮39从锁定位置反向转动到240°的位置,则第一驱动齿轮39不能保持在其中进给齿部39d与第一从动齿轮41啮合的转动位置,以致第一从动齿轮41不转动而挡板35a保持在完全打开位置。此时,第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h转动,其转动方向为该齿轮从第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a移开的方向。换句话说,第一驱动齿轮39相对于第二驱动齿轮40游动,以致第二驱动齿轮40不转动。也就是说,在上述操作中,第一驱动齿轮39以这样方式反向转动,即其啮合伸出件39h在第二从动齿动轮的槽部40h游动。这样,挡板35b,与挡板35a近似,保持在完全打开位置。结果,如图15(C)所示,在240°的位置,两个挡板35a和35b均保持在关-关状态。

    另外,如果第一驱动齿轮39从图15(C)所示的位置(240°)转动到锁定位置(360°),则第二驱动齿轮40也随着第一驱动齿轮39转动,以致如图10中虚线箭头E所示,第二驱动齿轮40的转动限制接合部40j移动并与形成在壳体36上的转动限制部43a接合。与此同时,在第二实施例中,步进电机37上不会过分部进,而马上反转。另外,如上所述,360°的转动位置当然也可设定为初始位置。

    而且,如果第一驱动齿轮39从图15(C)中所示的240°的位置在相反方向进一步地转动120°到达图15(D)中所示的(120°)位置,则第一驱动齿轮39的进给齿部39d与第一从动齿轮41的齿部41d啮合,以致第一从动齿轮41进给到图15(D)中所示的位置。与此同时,由于第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h以这样的方向转动,即该方向为其从其第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a离开的方向,所以第一驱动齿轮39相对于第二驱动齿轮40游动,以致第二驱动齿轮40不能转动。也就是说,在上述操作中,第一驱动齿轮39反向转动,直到其啮合伸出件39h移动通过第二驱动齿轮40的槽部40h并因而接合到第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a的对置一侧为止。

    在这种情况下,挡板35a与第一从动齿轮41一起在关闭方向上转动90°并与开口部34的伸出部34c接合,以致保持在关闭位置。另外,第一从动齿轮41从挡板35a与伸出部34c接合的位置进一步转动10°。由于此附加转动10°,即使挡板35a与伸出部34c在精度上略微地不同,也可利用软带79的作用,该作用导致挡板35a向前关闭开口部34。

    而且,如果挡板35a保持在完全关闭位置,则供能弹簧64可被压缩而供能弹簧64的施力就减少了。因此,第一从动齿轮41的齿部41b4和41b7在轻微的游动状态下与第一驱动齿轮39的最大尺寸部39f接触,在这个松动的接触状态下,挡板35a保持在完全关闭状态。通过这种方式,如果第一驱动齿轮39从图15(D)所示的位置(240°)转动到图15(D)所示的位置,即120°的位置。则挡板35a移向并保持在完全关闭位置,同时挡板35b仍然保持在完全打开位置,因为该挡板没有转动。在第一驱动齿轮39通过这种方式转动360°后,如果第一驱动齿轮39反向转动并从而移回120°的位置,则得到关-开状态,其中挡板35a保持在完全关闭位置,而挡板35b保持在完全打开位置。

    而且,如果第一驱动齿轮39从图15(D)所示的120°的位置进一步转动并因而返回到图15(E)所示的状态,即锁定位置或初始位置,则第一驱动齿轮39的啮合伸出件39h与第二驱动齿轮40的啮合伸出件40a啮合,于是第二驱动齿轮40随着第一驱动齿轮39的转动而转动。在这个状态下,由于第一驱动齿轮39没有处于上述转动位置,以致进给齿部39d与第一从动齿轮41啮合,所以第一从动齿轮41没有转动。这样,挡板35a仍然保持在上述的完全关闭位置。另一方面,第二驱动齿轮40的进给齿部40d与第二从动齿轮42的齿部42b啮合,以致第二从动齿轮42进给到图15(F)所示的位置。

    另外,如果第一驱动齿轮39从图15(D)所示的位置转动到图15(E)中所示的初始位置,则第二驱动齿轮40也随着第一驱动齿轮39转动,而且如图10所示,第二驱动齿轮40的转动限制接合部40i与形成在壳体36上的转动限制部43a接合。当以这种方式使第二驱动齿轮40移动到锁定位置时,如果该移动操作是第一个被初始化的,则步进电机37略微过分步进(在第二实施例中,相当于100的步进数的大小),从而输出附加的驱动信号,借此第一驱动齿轮39被机械地锁定而第一驱动齿轮39的初始位置被探测出来。另外,在正常操作中从事的初始化之中,不进行步进电机37的过分步进。

    另外,挡板35b与第二从动齿轮42一起在关闭方向上转动90°并与开口部34的伸出部34c接合,以致挡板35b保持在完全关闭位置。在这种情况下,第二从动齿轮42从挡板35b与伸出部34c接合的位置进一步转动10°,并且因而,与第一从动齿轮41类似,第二从动齿轮42转动100°。该附加的转动的作用与挡板35a类似。

    而且,如果挡板35a保持在完全关闭位置,则供能弹簧64被压缩而该施能弹簧64的施力因而减小。与此同时,第二从动齿轮42的齿部42b4与42b7与第二驱动齿轮40的最大直径部40f带有略微游动地接触,在这种松动的接触状态下,挡板35b保持在完全关闭位置。在这种方式下,如果第一驱动齿轮39从图15(D)中所示的位置(120°)转动到图15(E)所示的位置,即初始位置(0°),则挡板35b维持在完全关闭位置,同时挡板35b仍然保持在完全关闭位置。然后,如果第一动齿轮39向前转动120°,则获得了关-关状态,其中挡板35a和挡板35b均处于完全关闭位置。

    另外,在上述四个位置的挡板35a和35b的移动包括从开-关位置到关-开位置、从开-关位置到其它位置,以及其它类似的移动,这些移动可根据步进电机37的步进数和转动方向通过识别和控制挡板35a和35b的转动位置而自如地进行。

    这里,根据脉冲的发生率,不仅可控制使挡板35a和35b从完全打开位置移动到完全关闭位置的必需时间,而且也可控制使挡板35a和35b在相反方向上移动的时间。

    还有,还可以使挡板挡板35a和35b不仅恰好在完全打开位置停止,而且也可在完全打开位置和完全关闭位置之间的中间位置停止。另外,在上述各自的实施例中,从完全打开位置到完全关闭位置的移动角设定为90°,不过也可根据情况采用其它的角度。

    另外,上述描述是基于假定安装有双阻尼器31的电冰箱21的内部的温度在非正常方式下没有变化,而双阻尼器31以正常方式操作。然而,实际上,如果因为驱动双阻尼器31的两个挡板35a和35b的机构被冷冻或其它某种原因,电冰箱21的内部的温度不正常地发生变化,则微机76就断定双阻尼器31两个挡板35a和35b的转动位置控制中出现了问题并因而对双阻尼器31进行一次初始化,或者在某些情况下,对双阻尼器31进行定期地初始化,例如,一天一次或几次。在这些情况下,可采用符合本发明的开/关元件的驱动方法。

    现在通过例子描述在使开/关元件从开-关状态返回到初始位置时所作的本驱动方法的控制。

    如果微机76为步进电机37提供预定数目的脉冲,以致使步进电机37充以电能,则第一驱动齿轮39转动到中间位置,即240°的位置,此时两个挡板35a和35b从图15(A)所示的关-关位置移动到图15(B)所示的开-关位置。与此同时,微机76根据步进电机37的步进数识别第一驱动齿轮39的转角,从而确定挡板35a和35b的转动位置。另外,可以确定的是,为了从0°到360°驱动第一驱动齿轮39,需要用11490步进数来驱动步进电机37。根据上述确定,如果步进电机37用3830来驱动,则第一驱动齿轮39从120°的关-关位置驱动到240°的开-关位置。

    当微机76判断双阻尼器31因为某种原因必须予以初始化时,或当微机76对双阻尼器31周期地初始化时,微机76则控制并驱动双阻尼器31,以致第一驱动齿轮39驱动到0°,即到初始状态。在这种情况下,首先,微机76为步进电机76提供预定数目的步进数,这样使步进电机37充以电能,以致第一驱动齿轮39可在相反方向转动到初始位置并可停留在第一驱动齿轮39可充分移动到的位置,即在360°的锁定位置。即,微机76为步进电机37发出控制信号,使步进电机37向前转动相当于3830步进数的量。在这种情况下,微机76识别第一驱动齿轮39从240°的位置驱动到360°的位置并因而确定两个挡板35a和35b均保持在各自完全打开的位置。

    接着,微机76为步进电机37提供预定的步进数,从而使步进电机37充以电能,以致第一驱动齿轮39可以转过从360°的位置到0°的位置即初始位置的整个角度。响应于此,步进电机37在反向驱动或转动相当于11490步进数的量,即整个步进数。结果,第一驱动齿轮39继续返回到初始位置,同时,两个挡板35a和35b均从完全打开位置驱动到完全关闭位置。在这种情况下,驱动机构的机械锁定就很难发生了。另外,通过这种方式进行初始化后,微机76控制步进电机37,以致第一驱动齿轮39向前转动120°,并且挡板35a和35b可移动到图15(A)所示的开-开状态。

    另外,当第一驱动齿轮39根据上述方式返回到初始位置时,即使因某种原因微机76的识别与第一驱动齿轮39的实际转动位置有偏差,第一驱动齿轮39可通过对双阻尼器31初始化而继续返回到初始位置或关-关位置。而且,如果双阻尼器31从这个状态被初始化,在该状态第一驱动齿轮39的转动位置偏离由微机76识别的位置,则第一驱动齿轮39被机械地锁定一个相当于由微机76在0°位置或在360°位置处所识别的位置偏离量。然而,当对比于其中步进电机37突然从0°方向驱动整个步进数以致对双阻尼器31进行初始化的情况时,根据第二实施例的上述方法,可在相当程度上减少锁定时间。

    另外,如果当两个挡板35a和35b均保持在其各自正常位置时进行初始化,则不会发生机械锁定。

    上述驱动方法,其中双阻尼器31在相反方向一次驱动到初始位置时,不仅可应用于上述双阻尼器31初始化,而且也可应用于双阻尼器31的正常操作,或可应用于初始化和正常操作两者。

    另外,在上述描述的第一实施例的电机型阻尼器1中,由于中间位置M的角度通常唯一地通过步进数确定,当从中间位置M驱动开/关元件到完全关闭位置N时,开/关元件首先始终在相反方向上驱动。然而,在第二实施例的双阻尼器31中,由于开一关位置和关-开位置利用中间驱动机构进行设定,挡板35a和35b的转动位置很少从期望的位置偏离。这样,本双阻尼器31可定期性地被初始化,例如,一天一次或几次,或在特殊情况发生时被初始化,例如当电冰箱的温度与理论上假定值比较增加程度太低时。然而,如在第一实施例中那样,也可以每次都采用本驱动方法。

    另外,虽然上面描述的各个实施例为本发明的最佳实施例,然而本发明并不限于此,可在不脱离本发明的主题的情况下进行各种变化和变型。例如,在上述相应的实施例中,本发明的开/关元件驱动方法可在电冰箱中使用的阻尼器中采用。然而,本发明的开/关元件驱动方法还可应用到其它的多种机构中,倘若该机构用于开和关一个开/关元件中,以及开/关元件必须返回到其初始位置中。

    而且,虽然软带17、79在示出的各个实施例中使用,在不需要严格的气密程度时,软带17、79也可省略。而且,虽然在第二实施例中使用了减速齿轮系,但不总是需要使用减速齿轮系。另外,作为驱动步进电机6、37的方法,不仅双极驱动方法,而且其它各种驱动方法,如单极驱动方法和类似的方法,也可以在需要时使用;而且,作为各种技术特性,包括步进角、扭矩和类似的各种值,可根据步进电机6、37的用法来正确使用。

    另外,在示出的各个实施例中,本发明可应用于阻尼器,该阻尼器的结构是这样的,它包括槽形框架(duct-shaped frame)。然而本发明还用于其它具有不同结构的阻尼器中。这些阻尼器用于控制,除了电冰箱以外,通风管道和类似装置内的液体流动。

    而且,除了步进电机6、37外,还可使用其它驱动源,如DC电机、AC同步电机和类似的电机。在上述情况下,为了探测传递元件的转动位置,转动件的转动位置通过识别电机驱动时间来识别。

    如上所述,根据本发明的开/关元件的驱动方法,当传递件在相反方向上被驱动到初始位置之后,电机反向转动而朝初始位置驱动传递件。这样可防止传递件和开关元件长时间地被机械地锁定于初始位置,以致开/关元件可向前返回到初始位置。这样可减少由机械地锁定传递件和开/关元件而产生的噪音和非正常负载,导致由本驱动方法驱动的阻尼器的质量改进和寿命延长。

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在开/关元件驱动方法中,电机在两个方向上的转动通过传递件传递到开/关元件上而在打开方向A上和关闭方向B上驱动挡板4,初始位置设定为传递件在一个方向或另一个方向充分地移动的位置,当从中间位置驱动传递件到初始位置时,传递件在相反于初始位置的方向上一次驱动到初始位置并停留在这一相反方向上或相反位置的邻近处,接着,传递件在初始位置方向驱动相当于其正常移动的量并从而返回到初始位置。 。

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