开关门装置用扭矩限制器、开关门装置及家用电器的制作方法

本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种开关门装置用扭矩限制器、开关门装置及家用电器。

背景技术：

冰箱、洗衣机、洗碗机等家用电器中，尤其是能够进行智能开关门的家用电器，会设置有带动门转动的旋转驱动机构。在旋转开关门的过程中，由于外力的突然作用会使门承受较大的扭矩作用，从而容易对门以及旋转机构造成结构和功能损坏，不利于智能开关门的长期有效使用。因此，旋转驱动机构通常设置有扭矩限制器对传递的扭矩进行限制，扭矩限制器能起到扭矩传递和过载保护的作用，从而对旋转驱动机构及家用电器的门提供保护。

现有的扭矩限制器主要分为钢球式扭矩限制器及摩擦式扭矩限制器。对于前者，一般是利用弹簧的预紧力去控制钢球与凹槽之间的接触力，当输入扭矩超过接触力产生的扭矩时，扭矩限制器就会产生打滑。但是，钢球式扭矩限制器的输入输出特性和家电的智能开关门应用不相吻合，到达扭矩限值前后的输入输出力矩变化大，动作噪声大，结构复杂，且尺寸大，安装复杂，造价高昂，不适用于家用电器。对于后者，一般是利用弹簧的预紧力去控制摩擦片的摩擦力，当输入扭矩超过摩擦力产生的扭矩时，扭矩限制器会产生打滑，在长时间工作磨损后会因摩擦片厚度变小使弹簧的行程改变，造成扭矩限制器扭矩下降，此时需重新调整弹簧的预紧力来加大扭矩，并且机构体积比较大，也不适合于家电自动开门机构的过载保护。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提出一种体积小、稳定性好且适用于家用电器的扭矩限制器和开关门装置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种门体运行平稳、安全可靠的家用电器。

为达此目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种开关门装置用扭矩限制器，包括：

第一壳体；

第二壳体，其与所述第一壳体相对设置且与所述第一壳体可转动地连接；

第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片设置于所述第一壳体和所述第二壳体之间，所述第一摩擦片与所述第一壳体沿周向限位，所述第二摩擦片与所述第二壳体沿周向限位；以及

弹性件，其设置于所述第一壳体和所述第二壳体之间且用于给所述第一摩擦片和所述第二摩擦片提供紧密贴合的轴向压力，在所述开关门装置用扭矩限制器寿命期间，所述弹性件的输出弹力保持稳定不随所述弹性件的形变量的改变而改变。

在一个实施例中，所述弹性件为蝶形弹簧。

在一个实施例中，所述第一壳体上设置有轴，所述第一摩擦片、所述第二摩擦片和所述弹性件均可沿轴向滑动地套设于所述轴上。

在一个实施例中，所述轴的一端伸出所述第二壳体后通过第一挡圈与所述第二壳体轴向限位。

在一个实施例中，所述第二壳体内侧设置有对所述第一摩擦片、所述第二摩擦片和所述弹性件轴向限位的第二挡圈。

在一个实施例中，所述第二摩擦片的数量为一个或者多个，所述第一摩擦片的数量为一个或者多个，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片交替设置。

在一个实施例中，所述第一摩擦片与所述轴中的一个上沿周向设置有一个或者多个沿轴向延伸的第一限位槽，另一个上沿周向对应设置有一个或者多个用于容纳于所述第一限位槽中的第一限位凸起；和/或，所述第一摩擦片与所述第一壳体中的一个上沿周向设置有一个或者多个沿轴向延伸的第二限位槽，另一个上沿周向对应设置有一个或者多个用于容纳于所述第二限位槽中的第二限位凸起。

在一个实施例中，所述第二摩擦片与所述第二壳体中的一个上沿周向设置有一个或者多个沿轴向延伸的第三限位槽，另一个上沿周向对应设置有一个或者多个用于容纳于所述第三限位槽中的第三限位凸起。

另一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种开关门装置，包括电机和上述任一项所述的开关门装置用扭矩限制器，所述电机的输出轴与所述第一壳体或所述第二壳体驱动连接。

再一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种家用电器，其包括上述任一项所述的开关门装置用扭矩限制器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的扭矩限制器、开关门装置及家用电器通过弹性件来为第一摩擦片和第二摩擦片提供紧密贴合的轴向压力，由于弹性件在其输出弹力不随弹性件的形变量改变而改变的工作段运行，摩擦片厚度的磨损不影响弹性件所施加的轴向压力的大小，所以保证扭矩值稳定在很小的变化范围内，当自动开关门状态时，负载小于扭矩限制器的设定值，第一壳体与第二壳体同步转动进行扭矩的输出，手动开关门状态时，负载大于扭矩限制器的设定值，第一壳体与第二壳体打滑相对转动，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，同时，本实用新型提供的扭矩限制器体积小，结构简单，安装方便，在产品寿命周期内不需要进行调整，使用更方便，能够适用于家用电器开关门装置。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的扭矩限制器的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的扭矩限制器去除部分结构后的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的扭矩限制器的分解图之一；

图4是本实用新型具体实施方式提供的扭矩限制器的分解图之二；

图5是本具体实施方式提供的弹性件的输出弹力与弹性件的形变量关系曲线的示意图。

附图标记：

1、第一壳体；2、第二壳体；3、轴；4、第一摩擦片；5、第二摩擦片；6、弹性件；7、第一挡圈；8、第一垫圈；9、第二挡圈；10、第二垫圈；21、第一容纳槽；22、第三限位凸起；31、第一限位凸起；41、第一限位槽；51、第三限位槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本具体实施方式提供了一种家用电器，该家用电器可以但不局限为冰箱、洗衣机、洗碗机、消毒柜、微波炉、烤箱等，也可以是其他具有电器本体和门体的家用电器。家用电器的电器本体和门体之间设置有开关门装置，开关门装置包括电机和扭矩限制器，电机的输出轴与扭矩限制器驱动连接，扭矩限制器能起到扭矩传递和过载保护的作用，电机能够实现门体的智能自动开合。需要说明的是，其他实施方式中，开关门装置也可以不包括电机，而是纯手动开合门体。

如图1至图4所示，本具体实施方式提供的扭矩限制器包括第一壳体1、第二壳体2、轴3、第一摩擦片4、第二摩擦片5和弹性件6。轴3设置于第一壳体1上，第一壳体1和第二壳体2相对设置且通过轴3可转动地连接。需要说明地是，第一壳体1和第二壳体2之间转动连接方式并不局限于通过轴3连接，能够保证第一壳体1和第二壳体2之间能够相对设置且可相对转动即可。第一摩擦片4、第二摩擦片5和弹性件6设置于第一壳体1和第二壳体2之间，第一摩擦片4与第一壳体1沿周向限位，第二摩擦片5与第二壳体2沿周向限位，沿周向限位是指两个部件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。弹性件6用于给第一摩擦片4和第二摩擦片5提供紧密贴合的轴向压力，在扭矩限制器寿命期间，弹性件6的输出弹力基本保持稳定不随弹性件6的形变量而改变。其中轴向是指与第一壳体1和第二壳体2的轴线重合或者平行的方向。弹性件6可以但不局限为蝶形弹簧。弹性件6的输出弹力保持稳定，是指弹性件6的形变量改变时，弹性件6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。图5指示的即是弹性件6的输出弹力f与弹性件6的形变量f间的关系，其中横坐标为弹性件6的形变量值，其纵坐标为弹性件6的输出弹力值，图5中曲线中的平直段即为弹性件6的输出弹力保持稳定不随弹性件6的形变量而改变工作段曲线。

本具体实施方式提供的扭矩限制器通过弹性件6来为第一摩擦片4和第二摩擦片5提供紧密贴合的轴向压力，由于弹性件6在其输出弹力不随弹性件6的形变量而改变的工作段运行，摩擦片厚度的磨损不影响弹性件6所施加的轴向压力的大小，所以保证扭矩值稳定在很小的变化范围内，当自动开关门状态时，负载小于扭矩限制器的设定值，第一壳体1与第二壳体2同步转动进行扭矩的输出，手动开关门状态时，负载大于扭矩限制器的设定值，第一壳体1与第二壳体2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能够保持极低的运行噪音和足够长的使用寿命，同时，体积小，结构简单，安装方便，在产品寿命周期内不需要进行调整，使用更方便，能够适用于家用电器开关门装置。

继续参阅图2至4，其中轴3优选但不局限为大致设置于第一壳体1的中部，轴3与第一壳体1之间通过一体成型、连接件连接或者卡接等方式固定连接在一起。轴3远离第一壳体1的一端伸出第二壳体2后通过限位件与第二壳体2轴向限位。由于在产品寿命周期内不需要进行调整，限位件优选但不局限为第一挡圈7，第一挡圈7卡设于轴3上的环形槽中。第一挡圈7与第二壳体2之间可以但不局限为设置有第一垫圈8。相对于现有技术中轴3通过螺母与第二壳体2轴向限位的方式，本具体实施方式提供的轴3的紧固方式具有结构简单、体积小、组装更方便的有益效果。

继续参阅图2至图4，第一摩擦片4、第二摩擦片5和弹性件6均可沿轴向滑动地套设于轴3上，轴3对摩擦片和弹性件6的运动具有导向作用，可以在摩擦片磨损时，能够通过弹性件6的形变使摩擦片沿轴向滑动进而保持紧密贴合。其中弹性件6可以但不局限为相对于第一摩擦片4和第二摩擦片5靠近第二壳体2设置。第二壳体2内侧可以但不局限为设置有第二挡圈9，以将第一摩擦片4、第二摩擦片5和弹性件6的总厚度限制在固定尺寸。第二挡圈9与第二壳体2之间可以但不局限为设置有第二垫圈10。

第一摩擦片4和第二摩擦片5的具体安装方式不限，但为了方便安装且为了能够使摩擦片和弹性件6沿轴向滑动以使摩擦片间保持紧密贴合，第一摩擦片4的内壁上沿周向设置有多个(本文中，多个指至少两个)沿轴向延伸的且两端开口的第一限位槽41，轴3的外壁上沿周向设置有多个用于容纳于第一限位槽41中的第一限位凸起31，第一摩擦片4的摩擦力能够通过第一限位凸起31和第一限位槽41传递到第一壳体1。第二壳体2朝向第一壳体1的一侧设置有第一容纳槽21。第二摩擦片5的外壁上沿周向设置有多个沿轴向延伸的且两端开口的第三限位槽51，第一容纳槽21的内槽壁上沿周向设置有多个用于容纳于第三限位槽51中的第三限位凸起22，第二摩擦片5的摩擦力能够经第三限位槽51和第三限位凸起22传递到第二壳体2上。需要说明地是，其他实施方式中，第一限位槽41和第一限位凸起31的数量也可以均为一个。其他实施方式中，第三限位槽51和第三限位凸起22的数量也可以均为一个。

第一摩擦片4和第二摩擦片5的材质没有具体限制，能够保证二者之间的摩擦力满足所需要求即可。为了保证摩擦片的强度和摩擦性能，第一摩擦片4可以但不局限为由钢制成，第二摩擦片5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4和第二摩擦片5的数量不作具体限制，例如第一摩擦片4和第二摩擦片5的数量可以均为一个，第一摩擦片4和第二摩擦片5相对设置。但为了能够保持有足够的摩擦力，可以令第一摩擦片4的数量为多个和/或令第二摩擦片5的数量为多个，第一摩擦片4和第二摩擦片5交替设置。本具体实施方式的附图2至附图4中展示的即为第二摩擦片5的数量为一个，第一摩擦片4的数量为两个，第一摩擦片4和第二摩擦片5交替设置的情况。

以下简要介绍本具体实施方式提供的扭矩限制器的工作原理：

在扭矩限制器输入输出端扭矩低于设定值时，第一壳体1、第二壳体2、第一摩擦片4、第二摩擦片5和弹性件6的相对位置是不变的。而当输入输出端扭矩高于设定值时，第一摩擦片4与第二摩擦片5之间产生滑动摩擦，第一壳体1带动第一摩擦片4与第二壳体2和第二摩擦片5间产生相对转动。如果第一摩擦片4和/或第二摩擦片5在工作过程中厚度磨损，则弹性件6产生形变使第一摩擦片4和第二摩擦片5保持贴合的轴向压力，且弹性件6形变后其对第一摩擦片4和第二摩擦片5提供的轴向压力基本恒定，弹性件6对第一摩擦片4和第二摩擦片5提供的轴向压力不随弹性件6的形变量而改变。

需要说明的是，其他实施方式中，也可以将第一限位槽41和第一限位凸起31的位置互换，即将第一限位槽41设置于轴3的外壁上，将第一限位凸起31设置于第一摩擦片4的内壁上。

需要说明的是，其他实施方式中，也可以在第一壳体1上设置第二容纳槽，在第二容纳槽的内槽壁和第一摩擦片4的外壁中的一个上沿周向设置有多个沿轴向延伸的第二限位槽，另一个上沿周向设置有多个用于容纳于第二限位槽中的第二限位凸起。可以同时通过第二限位槽和第二限位凸起以及第一限位槽和第一限位凸起来实现第一摩擦片4与第一壳体1间的轴向限位，也可以仅设置第二限位槽和第二限位凸起或者仅设置第一限位槽和第一限位凸起来实现第一摩擦片4与第一壳体1间的轴向限位。

可以理解的是，弹性件6所能产生的形变量及其能提供的弹力可根据第一摩擦片4和第二摩擦片5所需要的轴向压力具体选择。

需要说明的是，本具体实施方式中设置了一个弹性件6，且弹性件6靠近第二壳体2的内端面设置。但在其他实施方式中，可以设置多个弹性件6，且弹性件6可以均靠近第一壳体1的内端面设置或者均靠近第二壳体2的内端面设置，或者部分靠近第一壳体1的内端面设置，部分靠近第二壳体2的内端面设置。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。