本发明涉及电动风门技术领域，特别涉及一种具有防随动结构的双门电动风门装置。
背景技术：
电动风门装置广泛用于风冷无霜电冰箱、冷柜等作为温度控制执行元件，其中一种双门电动风门装置仅用一个电机分别独立控制两个风门挡板的开闭，可控制两个箱体的不同温度，主要应用于多门电冰箱中。
日本专利“特开平10-306970”《ダブルダンパー装置》（doubledamperdevice）公开了一种双门电动风门装置。其驱动机构是分别由第一间歇驱动齿轮11驱动连接于第一门板5a的第一从动齿轮9、由第二间歇驱动齿轮12驱动连接于第二门板5b的第二从动齿轮10。其中的第一间歇驱动齿轮11通过齿轮啮合直接连接电机输出轴，作连续转动，可转动角度为360°角度，在其转动范围的中间区间（120°～240°角）内，其上的不完全齿形会驱动第一从动齿轮9作90°角转动使第一门板5a开闭。而第二间歇驱动齿轮12可转动角度为120°，其上的不完全齿形会驱动第二从动齿轮10作90°角转动使第二门板5b开闭。因此需要第二间歇驱动齿轮12作间歇转动，以便错开第一间歇驱动齿轮11的驱动第一门板5a开闭的时间，这样，通过控制电机的转向和转数（对于步进电机来说是脉冲数），就可以实现两个门板的四种状态：①、两个门板都闭都闭；②、第一门板5a开第二门板5b闭；、③、第一门板5a闭第二门板5b开；④、两个门板都开。这样就可以分别独立控制冰箱中两个箱体内的不同温度。第二间歇驱动齿轮12是靠第一间歇驱动齿轮11带动，通过该两齿轮之间适当的挡块实现其间歇转动。但是，由于有时第二门板5b的阻力很小，甚至因第二门板5b的自重或冷风风压作用而具有趋于转动的态势，当第一间歇驱动齿轮11还未与挡块接触但因相互间的摩擦力却会带动了第二间歇驱动齿轮12，这样该两门板的开闭次序就会紊乱，甚至导致该驱动机构卡死，因此必须设有对第二间歇驱动齿轮12的防随动装置。该专利的防随动装置是在第二间歇驱动齿轮12上设置一个圆周接触面31a和一片板弹簧31，通过板弹簧31对第二间歇驱动齿轮12发出弹力而产生较大摩擦力，以防止第二间歇驱动齿轮12的随动。该防随动装置存在以下缺点：
（1）由于需要在第二间歇驱动齿轮12上设置一个圆周外缘，并从外部用板弹簧31对其施加作用力，因此占用空间大。
（2）由于板弹簧31是采用悬臂结构，板弹簧固定处的应力大，塑料箱体长期受力易产生蠕变导致防随动装置失效。
中国专利cn1212552c《驱动力传递机构及具有它的风门装置》公开了另一种双门电动风门驱动装置，其防随动装置由弹簧构件9与第二间歇驱动齿轮26上的凸轮构件8组成，所述弹簧构件9是双端固定的板弹簧，所述凸轮构件8由中间一段圆周面83和两端各一段直线小径部分组成，开始时弹簧构件9与凸轮构件8的圆周面与直线面交界的棱部831或842接触，开始转动时需要较大的力矩使板弹簧9弯曲变形多一点，而运行中则是纯圆周面摩擦、力矩较小，由此实现了防随动功能。该专利尽管克服了上述日本专利的第2）项缺点，但仍存在以下不足之处：
（1）由于在第二间歇驱动齿轮26上设置有一个凸轮构件8，而且又是从外部用两端简支固定的板弹簧构件9对其施加作用力，因此占用空间大。
（2）由于凸轮构件8的圆周面与直线面交界的棱部831和842尖锐，长期工作易遭磨损，从而会减弱其防随动功能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、占空小、动作可靠长效的具有防随动结构的双门电动风门装置，能有效地防止第二驱动齿轮在它应处于静止状态时可能发生的随动作，实现准确的双门开闭控制。
本发明所提出的技术解决方案是这样的：
一种具有防随动结构的双门电动风门装置，包括第一框体1、第一门板2、齿轮箱3、第2门板4和第2框体5，所述齿轮箱3内设有电机6、小齿轮7、第一驱动齿轮8、第二驱动齿轮9、第一从动扇形齿轮10和第二从动扇形齿轮11，第一驱动齿轮8和第二驱动齿轮9以齿轮箱轴芯301位共轴，第一驱动齿轮8与齿轮箱轴芯301活动套接，第一驱动齿轮8从上至下分别设有大齿轮部801、第一不完全齿轮部802和第二不完全齿轮部803，所述大齿轮部801与所述小齿轮7啮合，小齿轮7固定在所述电机6输出轴上，所述第一不完全齿轮部802与第一从动扇形齿轮10的第五不完全齿轮部101啮合，所述第二不完全齿轮部803与第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102啮合，第二驱动齿轮9从上至下分别设有第三不完全齿轮部901和第四不完全齿轮部907，第二驱动齿轮9上顶部设有挡块906，并在第四不完全齿轮部907两侧分别设有第一限位块904和第二限位块905，所述第三不完全齿轮部901与第二从动扇形齿轮11的第七不完全齿轮部111啮合，所述第四不完全齿轮部907与第二从动扇形齿轮11的第八不完全齿轮部112啮合，所述第一从动扇形齿轮10的第一转轴103与所述第一门板2的门轴固定连接，所述第二从动扇形齿轮11的第二转轴113与所述第二门板4的门轴固定连接，在所述第二驱动齿轮9的轴孔内设有一组轴向圆环形布排的弹性瓣片902，在该弹性瓣片组所形成的圆环形空槽内以过盈配合方式装有螺旋弹簧12，在所述弹性瓣片组中任一弹性瓣片902上设有一个圆弧形凸子903，在所述齿轮箱轴芯301同一水平位置上分别设有两个与所述圆弧形凸子903相匹配的轴芯第一凹槽311和轴芯第二凹槽312，构成防随动机构，所述第二驱动齿轮9与所述齿轮箱轴芯301位弹性活动连接。
当第二驱动齿轮9逆时针转动使第一限位块904碰到齿轮箱挡板302时，所述圆弧形凸子903刚好落入所述轴芯第一凹槽311中。当第二驱动齿轮9顺时针转动使第二限位块905碰到齿轮箱挡板302时，所述圆弧形凸子903刚好落入所述轴芯第二凹槽312中。所述弹性瓣片组由2～10片弹性瓣片902组成，优选5～8片。所述螺旋弹簧12是由弹簧钢丝绕制而成，该螺旋弹簧（12）的中径稍小于所述第二驱动齿轮（9）的圆环形空槽的平均直径。所述第一驱动齿轮8、第二驱动齿轮9、第一从动扇形齿轮10、第二从动扇形齿轮11均注塑而成，所述齿轮箱3与第二框体5一体注塑而成。所述防随动机构的作用之一是防随动，其含义是要防止第二驱动齿轮9因为第二门板4的自重、第二门板4受到风压而通过第二从动扇形齿轮11施加转矩到第二驱动齿轮9或第一驱动齿轮8转动时对第二驱动齿轮9产生的摩擦力所带动等因素影响导致第二驱动齿轮9未应转动却发生跟随转动。
本防随动机构的工作原理是这样的：所述一组瓣片902是悬臂薄片，有一定的弹性，是轴向、圆环形、等间距布排，在一定范围内可变形。螺旋弹簧12能对该组瓣片902产生指向轴芯301方向收缩的形变。这样，第二驱动齿轮9与齿轮箱轴芯301之间构成了弹性活动连接。当启动时，凸子903需要从轴芯第1凹槽311或轴芯第2凹槽312中爬出，则瓣片902需要向外张开一点，螺旋弹簧12内径也要张大一点，克服此弹簧力就需要较大的转矩。当正常转动时，凸子903和其余多个瓣片902因受螺旋弹簧12的径向压力即锁紧力的作用而对轴芯301圆柱面会产生一个较小的摩擦力，即产生一个较小的阻力转矩。由此，实现了防随动的目的。
本发明的创新要点是：采用弹性瓣片组和利用螺旋弹簧的锁紧力，加上凸子与芯轴上的凹槽的配合，从而实现了第二驱动齿轮9在启动时需要较大转矩，而在正常运行中只需要一个相对较小的防随动转矩。这样，既防止了第二驱动齿轮9可能发生的误动作，也克服了在正常运行中因所需转矩过大而功耗增加甚至引发电机失步的问题。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
（1）本发明的防随动机构使第二驱动齿轮与齿轮箱轴芯之间构成弹性活动连接，能有效地防止第二驱动齿轮在不该发生转动却发生转动，实现准确的双门开、闭控制。
（2）本发明的防随动机构藏于第二驱动齿轮内部，结构紧凑，不会多占空间。
（3）本发明的防随动机构采用金属螺旋弹簧来产生径向的锁紧力，不存在塑料蠕变问题，防随动转矩的一致性好，且长期无衰减，使用寿命长。如果仅靠塑料瓣片902与轴芯301的过盈配合产生的弹力来防随动，一则冰箱中低温下塑料变硬会改变防随动转矩，二则塑料长期使用会蠕变屈服而使防随动转矩衰减甚至失效。因此，采用金属螺旋弹簧并使之过盈配合套接在弹性瓣片组外侧是至关重要的。
（4）本发明的防随动机构采用圆弧形的凸子和圆弧形的两条凹槽配合，耐磨性好，工作寿命长。
附图说明
图1是本发明一种具有防随动结构的双门电动风门装置总体结构示意图。
图2是图1去除第一框体和第一门板的左视图，即齿轮箱总体结构示意图。
图3是图2的a-a剖视图，即沿驱动齿轮和从动齿轮轴线的剖视图。
图4是图2所示的第二驱动齿轮的主视图。
图5是图4的b-b剖视图。
图6是图2所示的第二驱动齿轮和第二从动扇形齿轮在第二门板处于关闭状态下的相对位置示意图。
图7是图2所示的第二驱动齿轮和第二从动扇形齿轮在第二门板开启状态下的相对位置示意图。
图8是图3所示的第一驱动齿轮的立体结构示意图。
图9是图3所示的第二驱动齿轮的立体结构示意图。
图10是图3所示的第一从动扇形齿轮的立体结构示意图。
图11是图3所示的第二从动扇形齿轮的立体结构示意图。
图中标号表示：1、第一框体，2、第一门板，3、齿轮箱，301、轴芯，302、挡板，311、轴芯第一凹槽，312、轴芯第二凹槽，4、第二门板，5、第二框体，6、电机，7、小齿轮，8、第一驱动齿轮，801、大齿轮部，802、第一不完全齿轮部，803、第二不完全齿轮部，9、第二驱动齿轮，901、第三不完全齿轮部，902、弹性瓣片，903、圆弧形凸子，904、第一限位块，905、第二限位块，906、挡块，907、第四不完全齿轮部，10、第一从动扇形齿轮，101、第五不完全齿轮部，102、第六不完全齿轮部，103、第一转轴，11、第二从动扇形齿轮，111、第七不完全齿轮部，112、第八不完全齿轮部，113、第二转轴，12、螺旋弹簧。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
参见图1至图11所示，一种具有防随动结构的双门电动风门装置，包括第一框体1、第一门板2、齿轮箱3、第二门板4和第二框体5，所述齿轮箱3内设有电机6、小齿轮7、第一驱动齿轮8、第二驱动齿轮9、第一从动扇形齿轮10和第二从动扇形齿轮11，第一驱动齿轮8和第二驱动齿轮9以齿轮箱轴芯301为共轴，第一驱动齿轮8与齿轮箱轴芯301活动套接，第一驱动齿轮8从上至下分别设有大齿轮部801、第一不完全齿轮部802和第二不完全齿轮部803，所述大齿轮部801与所述小齿轮7啮合，小齿轮7固定在所述电机6输出轴上，所述第一不完全齿轮部802与第一从动扇形齿轮10的第五不完全齿轮部101啮合，所述第二不完全齿轮部803与第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102啮合，第二驱动齿轮9从上至下分别设有第三不完全齿轮部901和第四不完全齿轮部907，第二驱动齿轮9上顶部设有挡块906，并在第四不完全齿轮部907两侧分别设有第一限位块904和第二限位块905，所述第三不完全齿轮部901与第二从动扇形齿轮11的第七不完全齿轮部111啮合，所述第四不完全齿轮部907与第二从动扇形齿轮11的第八不完全齿轮部112啮合，所述第一从动扇形齿轮10的第一转轴103与所述第一门板2的门轴固定连接，所述第二从动扇形齿轮11的第二转轴113与上述第二门板4的门轴固定连接，在所述第二驱动齿轮9的轴孔内设有一组轴向圆环形布排的弹性瓣片902，在该弹性瓣片组所形成的圆环形空槽内以过盈配合方式装有螺旋弹簧12，在所述弹性瓣片组中任一弹性瓣片902上设有一个圆弧形凸子903，在所述齿轮箱轴芯301同一水平位置上分别设有两个与所述圆弧形凸子903相匹配的轴芯第一凹槽311和轴芯第二凹槽312，构成防随动机构，所述第二驱动齿轮9与所述齿轮箱轴芯301为弹性活动连接。
当第二驱动齿轮9逆时针转动使第一限位块904碰到齿轮箱挡板302时，所述圆弧形凸子903刚好落入所述轴芯第一凹槽311中。当第二驱动齿轮9顺时针转动使第二限位块905碰到齿轮箱挡板302时，所述圆弧形凸子903刚好落入所述轴芯第二凹槽312中。所述弹性瓣片组由2～10片弹性瓣片902组成，优选5～8片。所述螺旋弹簧12是由弹簧钢丝绕制而成，该螺旋弹簧（12）的中径稍小于所述第二驱动齿轮（9）的圆环形空槽的平均直径。所述第一驱动齿轮8、第二驱动齿轮9、第一从动扇形齿轮10、第二从动扇形齿轮11均注塑而成，所述齿轮箱3与第二框体5一体注塑而成。
本实施例的弹性瓣片组选用五个瓣片902，它有一定的柔软性，在一定范围内可变形，第二驱动齿轮9与齿轮箱轴芯301之间成为弹性活动链接，螺旋弹簧12对五个弹性瓣片902产生指向轴芯301收缩的形变。当启动时，凸子903需要从所述第一凹槽311或第二凹槽312中爬出，弹性瓣片902需要向外张开一点，螺旋弹簧12的内径就要张大一点，为克服此弹簧力就需要较大的启动转矩。在正常转动中，凸子903和其余四个弹性瓣片902因螺旋弹簧12的弹力作用会对轴芯301圆柱面产生一定的摩擦力，因而会产生一个相对较小的阻力转矩。由此，实现了防第二从动扇形齿轮11随动的目的。通过适当设计螺旋弹簧12的线径、圈数和配合过盈量，可获得所需的适合的运行阻力转矩；通过适当设计第一、第二凹槽311、312和凸子903的圆弧直径和深度，可获得所需的适合的较大的启动转矩。
本具有防随动结构的双门电动风门装置的工作过程是这样的：所述电机6采用带齿轮减速机构的步进电机。可实现如下四种工作状态：
（a）初始状态（第一、二门板全闭状态）：通过控制步进电机的脉冲相序和足够的脉冲数，使小齿轮7通过啮合大齿轮801驱动第一驱动齿轮8逆时针转动，第二不完全齿轮部803带动第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102使第一从动扇形齿轮10顺时针转动，啮合过后第一不完全齿轮部802的圆周部分被第五不完全齿轮部101的两个齿形夹住，因此第一驱动齿轮8继续空转而第一从动扇形齿轮10保持不转，同时，第一驱动齿轮8通过第二不完全齿轮部803带动第二驱动齿轮9的挡块906使之也逆时针转动，直到第一限位块904碰到齿轮箱挡板302，此时第二从动扇形齿轮11也顺时针转到尽头的位置，第四不完全齿轮部907带动第二从动扇形齿轮11的第八不完全齿轮部112使第二从动扇形齿轮11顺时针转动，啮合过后第三不完全齿轮部901的圆周部分被第七不完全齿轮部111的两个齿形夹住，因此第二驱动齿轮9继续空转而第二从动扇形齿轮11保持不转，最终使第一第二驱动齿轮8、9均逆时针转到尽头且第一门板2和第二门板4均处于关闭状态。可施加多一点的脉冲数以确保处于初始状态，电机6堵转不会对电机或传动机构造成破坏。
（b）第一门板开第二门板闭状态：从初始状态开始，通过控制步进电机的脉冲反向相序和预设的脉冲数，使小齿轮7通过啮合大齿轮801驱动第一驱动齿轮8顺时针转动240°角。在其中的120°～240°角度范围内，第一驱动齿轮8的第二不完全齿轮部803驱动第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102，使第一从动扇形齿轮10逆时针转动90°角度使第一门板2变成开状态，啮合过后第一不完全齿轮部802的圆周部分被第五不完全齿轮部101的两个齿形夹住，因此第一驱动齿轮8继续空转而第一从动扇形齿轮10保持不转。同时，第一驱动齿轮8的第二不完全齿轮部803与第二驱动齿轮9的挡块906也从逆时针方向面的接触变为顺时针方向面的接触，但由于防随动机构的作用，第二驱动齿轮9未跟随运动，仍保持初始状态，第二门板4仍关闭。
（c）双门全开状态：从初始状态开始，通过控制步进电机的脉冲反向相序和预设的脉冲数，使小齿轮7通过啮合大齿轮部801驱动第一驱动齿轮8顺时针转动360°角度（或者说，从（c）状态开始再顺时针转120°角度）。在其中的120°～240°角度范围内，第一驱动齿轮8的第一不完全齿轮部803驱动第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102，使第一从动扇形齿轮10逆时针转动90°角度使第一门板2变成开状态，啮合过后第一不完全齿轮部802的圆周部分被第五不完全齿轮部101的两个齿形夹住，因此第一驱动齿轮8继续转动而第一从动扇形齿轮10保持不转。在240°～360°角度范围内，第二驱动齿轮9的挡块906被第一驱动齿轮8的第二不完全齿轮部803带动而顺时针转了120°，使得第二驱动齿轮9的第四不完全齿轮部907驱动第二从动扇形齿轮11的第八不完全齿轮部112，使第二从动扇形齿轮11逆时针转动90°而使第三门板4也变成开状态，啮合过后第三不完全齿轮部901的圆周部分被第七不完全齿轮部111的两个齿形夹住，因此第二驱动齿轮9可继续空转而第二从动扇形齿轮11保持不转。
（d）第一门板闭第二门板开状态：从（a）状态开始，通过控制步进电机的脉冲反向相序和预设的脉冲数，使小齿轮7通过啮合大齿轮部801驱动第一驱动齿轮8顺时针转动360°角使电动风门装置到达（c）双门全开状态，再通过控制步进电机的脉冲正向相序和预设的脉冲数，使小齿轮7通过啮合大齿轮部801驱动第一驱动齿轮8逆时针往回转动240°角，在往回转动的120°～240°角度范围内，第一驱动齿轮8的第二不完全齿轮部803驱动第一从动扇形齿轮10的第六不完全齿轮部102，使第一从动扇形齿轮10顺时针转动90°使第一门板2变成关状态，啮合过后第一不完全齿轮部802的圆周部分被第五不完全齿轮部101的两个齿形夹住，因此第一驱动齿轮8继续转动而第一从动扇形齿轮10保持不转。与此同时，第一驱动齿轮8的第二不完全齿轮部803与第二驱动齿轮9的挡块906也从顺时针方向面的接触变为逆时针方向面的接触，但由于防随动机构的作用，第二驱动齿轮9未跟随运动，第二门板4仍保持开状态。
由于实现了上述（a）、（b）、（c）、（d）四种状态组合，因而实现了用一个电机可以任意控制两个门板的开闭。