開/關元件的驅動方法

2023-07-17 11:40:11 2

專利名稱：開/關元件的驅動方法
技術領域：
本發明涉及一種驅動開/關元件以打開和關閉開口的方法。更具體地說，本發明涉及一種開/關元件驅動方法，其中該方法適用於對開/關元件的初始位置(原始位置)再初始化(再識別)。
在傳統上，作為使用開/關元件打開和關閉開口部的裝置，曾提出過各種諸如電冰箱阻尼器的裝置，該阻尼器安裝在電冰箱的冷空氣吹風部或冷空氣管道。例如，如

圖17和18所示，在作為用於包括一個開口部的電冰箱的單型阻尼器的電機型阻尼器101中，使用了這樣的結構，即其中擋板103和驅動機構部104相對放置，在它們之間帶有轉動支撐軸102(見未審查的日本專利公開文件Hei,6-109354)。在操作中，在電機型阻尼器101中，電機的轉動扭矩傳遞到轉動支撐軸102上，於是擋板103圍繞轉動支撐軸102而轉動，這樣打開和關閉形成在框架105上的開口部106。
另外，當上述包括單一開/關元件的單型或電機型阻尼器101安裝到電冰箱上時，電機型阻尼器101以擋板103可設定在完全打開位置和完全關閉位置的方式被控制。然而如果擋板103設定在完全打開位置，接著由製冷裝置製冷的冷空氣緩慢但是過多地流動到電冰箱中，使電冰箱的內部溫度過分降低。例如，在包括被稱作冷藏室的電冰箱中，冷藏室的內部必須嚴格控制在預定的溫度。在這種情況下，擋板3也可以其設定在完全打開和關閉位置的中間位置上的方式予以控制。即，擋板3可分別保持在完全關閉位置、完全打開位置和中間位置。另外，在一些技術要求中，使用的結構使擋板103不被驅動到其完全打開位置，而只驅動到其中間位置。
而且，在包括所述電機型阻尼器101的用於電冰箱以及類似裝置的阻尼器中，當開口部106由擋板103關閉時，冷空氣或類似氣體必須事先予以阻斷。為此，導向開關或類似開關用於探測擋板103的位置。
另外，近來，出現了一種電冰箱，該電冰箱的內部分成兩個或三個或更多腔室，所有的腔室在溫度上得到控制。特別地，在這種電冰箱中，使用了一組電機型阻尼器101，該阻尼器每個中包括如圖17和18所示的一個開口部106，或使用雙型阻尼器111，該阻尼器包括如圖19所示的兩個開口106。在雙型阻尼器111中，在框架105上形成兩個開口106和106，如電機或其它類似的裝置的驅動機構104位於框架105的後表面的下端。而且，如圖17和18所示，安裝有兩個擋板103，同時該兩個擋板103由一個同步電機(未示出)或步進電機(未示出)或包括在驅動機構4中類似的裝置來驅動，這樣打開和關閉兩個開口106和106。
參見兩個擋板103和103的操作，其布置有四種模式即，第一模式，在該模式中兩個擋板103和103均保持在打開位置(開-開模式)；第二模式，在該模式中兩個擋板103和103均保持在其關閉位置(關-關模式)；第三模式，在該模式中一個擋板103保持在打開位置，而另一個保持在關閉位置(開-關模式)，以及第四模式，在該模式中一個擋板103保持在關閉位置，而另一個保持在打開位置(關-開模式)。另外，在目前的雙型阻尼器111中，通過驅動電機到一預定程度，兩個擋板103可相應地以關-關模式、開-關模式、開-開模式和關-關模式的順序來驅動。
在目前的雙阻尼器11中，由於兩個擋板103和103在溫度方面受到控制，同時它們定位並保持在四個模式中，即使當兩個擋板103隻定位並保持在兩個位置時，即在完全打開位置和完全關閉位置時，作為電冰箱的整體，該電冰箱的溫度比單型阻尼器能更精確地予以控制。因此，作為避免電冰箱的內部過分冷卻的方法，不需要使兩個擋板103定位和保持在其各自中間位置。
然而，在使用單型阻尼器的上述兩個普通的電機型阻尼器中，即在一個開/關元件和雙阻尼器11中，需要探測擋板(各)103(各)位置的探測機構，這樣導致了需要複雜和昂貴的(各)阻尼器。因此，從阻尼器中去掉位置探測機構在改進阻尼器的技術性能方面非常有效，同時減少了阻尼器的成本。
例如，單型阻尼器可由步進電機以這樣方式驅動，即，根據加在步進電機脈衝的數量，阻尼器可採用三個位置，即完全打開位置、完全關閉位置和中間位置；而雙型阻尼器可同樣地由步進電機以這樣方式驅動，即根據脈衝數量和凸輪機構的組合，阻尼器可採取四個模式，即開-開模式、開-關模式、關-關模式和關-開模式。
然而，因為上述阻尼器不包括任何位置探測機構，即使擋板由於某種原因在位置上發生變化，則變動了的位置都不能被探測到。因此，就需要對帶預定頻率的擋板的初始位置進行識別或初始化。在上述初始化中，為了使擋板向前移動到初始位置，擋板以比整個步進數較大的脈衝數被驅動並以機械方式鎖定，從而使擋板的初始狀態初始化。
例如，在電機型或單型阻尼器中，即使擋板保持在中間位置，在初始化中，為了使擋板向前移動到初始位置，擋板在初始位置方向上以比整個步進數較大的步進數予以驅動。
這樣，依然在擋板與初始位置接合之後繼續驅動步進電機，以致擋板可保持其與開口對接的鎖定狀態。然而在這種鎖定操作中，不但會產生噪音，而且也會有非正常的負載加在電機的齒輪上。
在不包括位置探測機構的阻尼器中，上述初始化是必不可少的。然而，噪音使阻尼器的商業價值降低，而非正常負載縮短了阻尼器的壽命。
針對在普通阻尼器中發現的上述問題，本發明的目的是提供一種驅動開/關元件的方法，其中當驅動電機從而使開/關元件初始化時，可減少以機械方式鎖定開/關元件所必需的時間。
根據本發明的一個方面，提供一種開/關元件的驅動方法，該方法用於驅動和關閉單一的開/關元件以通過驅動部打開和關閉開口部，其中驅動部包括用作驅動源的雙向轉動電機和傳遞件，用於在打開方向和關閉方向驅動開/關元件，以及傳遞件，用於把電機的轉動傳遞到開/關元件上，所述開/關元件驅動方法包括的步驟為設定初始位置，該位置由當所述傳遞件在一個方向上充分地移動和當所述傳遞件在相對方向上充分地移動時的一個狀態來確定；以這樣方式提供所述傳遞件，即使其可在中間位置停留；以及在使所述傳遞件從所述中間位置返回到所述初始位置時，在與所述初始位置方向相反的方向上驅動所述傳遞件到一預定的程度；使傳遞件在這樣的位置上停留，即在此所述傳遞件在相反於所述初始位置方向的方向上充分地移動或在所述位置附近；使所述電機反向轉動以在初始位置方向上驅動所述傳遞件，以致使該傳遞件返回到初始位置上。
根據本發明的開/關元件驅動方法，在傳遞件以相反方向被驅動到初始位置後，電機反向轉動，從而朝初始位置驅動傳遞件。這樣就避免了傳遞件和開/關元件在初始位置上以機械方式鎖定很長時間，以致開/關元件可繼續返回到初始位置。這樣就減少了由於傳遞件和開/關元件的機械鎖定而產生的噪音和非正常負載，導致採用本驅動方法驅動的阻尼器的質量得到了改進，延長了壽命。
圖1示出了單型或電機型的阻尼器，該阻尼器由本發明的開/關驅動方法來控制，特別地，示出了沿圖2中的Ⅰ-Ⅰ線所取的電機型阻尼器的剖面圖；圖2為整個單型或電機型阻尼器的部分剖視圖，該阻尼器由本發明的開/關驅動方法來控制；圖3為在圖2中從箭頭線Ⅲ方向看的、圖2中示出的電機型阻尼器驅動部的剖面圖；圖4為冰箱的整個縱向剖視圖，其中安裝有圖2所示的電機型阻尼器；圖5為從雙阻尼器的上面看的、由本發明的開/關驅動方法來控制的雙阻尼器的局部剖視平面圖；圖6為圖5中示出的雙阻尼器的正視圖，該圖示出了左擋板處於打開位置而右擋板處於關閉位置的狀態；圖7為圖5中所示雙阻尼器的內部結構的平面圖；圖8為圖7中所示的驅動部的展開縱向剖面圖；圖9示出了在圖7中所示驅動部中使用的第一驅動齒輪；特別地，圖9(A)為其正視圖，圖9(B)為在圖9(A)中沿箭頭線B-B所取的其剖面圖，以及圖9(C)為圖9(A)從後面看的視圖；圖10為圖7中所示的、省略了一部分的驅動部內部結構的各主要部分說明圖；圖11示出了在圖10中所示的驅動部中使用的第二驅動齒輪；特別地，圖11(A)為其正視圖，圖10(B)為其中圖10(A)沿箭頭線B-B所取的剖面圖，以及圖10(C)為從圖10(A)後面看的視圖；圖12為在圖7示出的驅動部中分別使用的第一驅動齒輪和第一從動齒輪典型視圖，示出了它們之間的關係；特別地，圖12(A)示出了其中兩個齒輪均處於各自完全打開位置的關係的實例，以及圖12(B)示出了其中兩個齒輪均處於各自完全關閉位置的關係的實例；圖13為在圖7示出的驅動部中分別使用的第二驅動齒輪和第二從動齒輪典型視圖，示出了它們之間的關係；特別地，圖13(A)示出了其中兩個齒輪均處於各自完全打開位置的關係的實例，以及圖13(B)示出了其中兩個齒輪均處於各自完全關閉位置的關係的實例；
圖14為沿圖6中的線ⅩⅣ-ⅩⅣ所取的剖面圖；圖15為一個圖表，其中示出了分別在圖5中所示的雙阻尼器中使用的、相應於第一驅動齒輪的轉角的、第一驅動齒輪與第一從動齒輪之間以及第二驅動齒輪與第二從動齒輪之間的關係；圖16為在步進電機操作、第二操作齒輪轉動操作和分別在示於圖5中的雙阻尼器中使用的兩個擋板的開關操作之間關係的說明圖；圖17為普通型阻尼器的後視圖；圖18為圖17中所示的電機型阻尼器的局部剖面側視圖；以及圖19為另一個普通的阻尼器的後視圖，其中雙阻尼器包括兩個開口部。
本發明的用於驅動開/關元件的方法不僅應用於單型的開/關元件驅動機構，該機構使用單型開/關元件打開和關閉開口部；而且該方法還應用於雙型的開/關驅動機構，該機構使用兩個開/關元件打開和關閉兩個開口，該兩個開/關元件分別由單一驅動源驅動，該機構還可使兩個開/關元件保持四個狀態中的一個，即開-開狀態，其中兩個開/關元件中的兩個保持在打開位置；關-關狀態，其中兩個開/關元件中的兩個保持在關閉位置；開-關狀態，其中兩個開/關元件中的一個保持在打開狀態，另一個保持在關閉狀態；以及關-開狀態，其中兩個開/關元件中的一個保持在打開位置，而另一個保持在關閉位置。
首先，對本發明的第一實施例進行描述，其中本發明的開/關元件驅動方法可用於作為單型開/關元件驅動機構的電機型阻尼器1。另外，根據本發明第一實施例的電機型阻尼器1用在冰箱之中。
如圖1和2所示，電機型阻尼器1主要包括兩端帶開口的筒形框架2、形成在框架2上的開口部分3、用作打開和關閉開口部3的開/關元件的擋板4，以及驅動擋板4的驅動部5。
驅動部5主要包括步進電機6、杯形殼體7和扇形齒輪9；該步進電機6用作在打開方向和關閉方向上驅動擋板4的雙路轉動驅動源，杯形殼體7帶有固定在其外部的步進電機6，以及扇形齒輪9用作把步進電機6的轉動傳遞到擋板4的傳遞件。
步進電機6通過導線11與微機10連接。微機10用作步進電機的控制裝置，給步進電機6提供預定數目的脈衝並因此為其充電而能夠以預定的驅動量即於預定的步進數驅動步進電機6。另外，將在後面討論，由於步進電機6通過微機10以預定的步進數驅動，擋板4可被驅動到預定的位置。而且，由於微機10是這樣構成的，即它可識別加在步進電機6上的脈衝數，所以，微機10還可作為位置識別裝置，以確定作為開/關元件的擋板4的轉動位置。
步進電機6包括輸出軸12，該軸的結構是這樣的，即從殼體7向外伸出，在輸出軸12上裝有小齒輪13，該小齒輪13由聚醛樹脂(後面用POM表示)製成。而且，位於步進電機6的相對端的小齒輪13的軸端部13a以軸承支撐方式支撐在形成在框架2的一個端壁2a上的凹部2b上。如圖3所示，小齒輪13與由POM形成的扇形齒輪9嚙合，並把步進電機6的轉動傳遞到擋板4上。也就是說，軸14與帶有形成在扇形齒輪9的旋轉中心部9a上的通孔9b配合，以致扇形齒輪9的轉動可傳遞到擋板4的軸部4a。而且，殼體7以這樣的方式配裝於框架2，以致蓋住了從步進電機6伸出的輸出軸12、扇形齒輪9和軸14，而殼體7還通過螺釘15和15安裝到框架2上。
框架2製成為具有不大厚度的正方稜柱形，而框架2包括兩個側壁2a，分別用於支撐與擋板4一起旋轉的軸14。另外，在驅動件5一側的框架2的側壁2a上，形成有軸14可插入的通孔2c。並且，在框架2的內部，不僅形成有開口部3，而且還存放有擋板4的軸部4a和4b。另一方面，軸14的另一端配裝到形成在側壁2a上的底孔2d並以轉動方式受到支撐。
現在，開口3以這樣方式形成，即開口形成部3a與框架2平行地伸出，封閉了開口3b的周邊。而且，開口形成部3a的一端提供了與擋板4接合的伸出部3c。在本實施例中，開口部3與框架2一體形成。然而，開口部3也可以形成為單獨一件。
在擋板4的開口部3一側裝有作為擋板件並還形成為擋板一部分的軟帶17。另外，在擋板4的後表面一側，為了保持擋板4的強度，也可設置肋板。為了使軟帶17與伸出部3c接合時深深地陷下去，作為軟帶17的材料，應該使用聚乙烯泡沫。然而，軟帶17還可由其它彈性材料如聚乙烯泡沫、橡膠材料或類似材料製成。
擋板4結構是這樣的，即它可圍繞軸14來旋轉，而軸14則插入並固定到擋板4的軸部4a和4b上；也就是說，擋板4可在分別在圖1中示出的以虛線示出的完全打開位置L與用實線示出的完全關閉位置N之間的打開方向A上或關閉方向B上移動。另外，如果擋板4沿打開方向A轉動，則可接合到處於完全打開位置L的框架2，即使轉動擋板4的扇形齒輪9被機械地鎖定並從而停在那裡。這樣，擋板4的完全打開位置L提供了一個位置，在此作為傳遞件的扇形齒輪9可在打開方向上充分地移動。而且，如果擋板4沿關閉方向轉動，則它可接合到處於完全關閉位置N的開口部3的伸出部3c，其結果是，轉動擋板4的扇形齒輪9被機械地鎖定並從而停在那裡。也就是說，擋板4的完全關閉位置N提供了一個位置，在此作為傳遞件的扇形齒輪9可在關閉方向上充分地移動。一般地，作為轉動件的初始位置，可任意使用轉動件被機械地鎖定的兩個位置中的一個。在本發明的本實施例或者說第一實施例中，提供扇形齒輪9完全關閉位置N的位置可用作初始位置。另外，當然，作為扇形齒輪的初始位置，也可採用其與完全關閉位置N相反一側上的位置，即扇形齒輪9的完全打開位置L。
另外，當本電機型阻尼器1安裝到後面要討論的電冰箱21上時，如果擋板4轉動到完全打開位置L並保持在這個位置，那麼從蒸發器25(見圖4)放出的冷空氣可進入到根本沒有障礙的蔬菜室24，這會使蔬菜室24過分地涼。考慮到這個情況，在本實施例即第一實施例中，通過利用微機10來控制和驅動步進電機6，擋板4可在打開方向A上驅動到圖1中用單點劃線示出的中間位置M，並可停在中間位置M。此時保持擋板4的位置可通過步進電機6磁性止動扭力來實現。
另外，這種結構的電機型的阻尼器1例如以圖4所示的方式安裝到電冰箱21中。這就是說，電冰箱21分為冷凍室22、冷藏室23和蔬菜保鮮室24；在冷凍室22的底部放置有蒸發器25。蒸發器25的後部放有風扇電機26，該風扇電機26用於使在蒸發器25中得到的冷空氣放出並循環到冷凍室22、製冷室23和蔬菜保鮮室24。
另外，在蒸發器25和製冷室23之間安裝有隔板27，該隔板27屏蔽蒸發器25的冷空氣以防直接流到製冷室23內。另一方面，在隔板27的後部與電冰箱21的後內壁之間，放置有冷空氣流通管道28，而電機型阻尼器1配裝到與蔬菜室24連通的冷空氣流通管道28的部分之中。亦即，電機型阻尼器1以這樣的方式安裝到冷空氣流通管道28的部分之中，以致電機型阻尼器1的框架2形成了冷空氣流通管道28的一部分，結果是電機型阻尼器1本身也用作冷空氣流通管道28。而且，在製冷室23的後表面一側還安裝有第二電機型阻尼器1＇。也就是說，在第一實施例中，採用了兩個電機型阻尼器1和1＇。另外，電機型阻尼器1可不必安裝到製冷室23和蔬菜保鮮室24兩者之中，而可只安裝到其中的一個之中；或者，電機型阻尼器可以這種方式安裝，即它可用於冷凍室22；或者電冰箱中的每個腔室可安裝一個電機型阻尼器1。
接下來對上述電機型阻尼器1的操作進行描述。
首先，電機型阻尼器1的初始工作是通過下面的方式實現的。也就是說，在電機型阻尼器1安裝到電冰箱21之後，通過以一個完整的步進方式驅動步進電機6，用作傳遞件的扇形齒輪9被轉動而使擋板4在關閉方向B上轉動。此時加到步進電機6上的步進數設置成使擋板4從完全打開位置L轉動到完全關閉位置N的步進數。因此，擋板4可在完全關閉位置N處被機械地鎖定，同時接合開口部3的伸出部分3c。另一方面，從步進電機6輸出一個額外的驅動信號。如果微機10測到此額外的驅動信號，則電機型阻尼器1能夠識別擋板4保持在完全關閉位置N，亦即，扇形齒輪9已經返回到其原來的位置。
當電機型阻尼器1以這種方式初始化時，微機10為電機型阻尼器1發出指令使冷空氣進入。特別地，微機10向步進電機6發出預定數目的脈衝，從而為其提供電能。響應於此，步進電機6以與預定數的脈衝相對應的程度向前驅動。因此，步進電機6的轉動通過小齒輪13、扇形齒輪9、軸14和軸部4a、4b傳遞到擋板4。結果，擋板4從開口部3移開，亦即，從完全關閉位置N向上移動到預定的中間位置M(見圖1中的單點劃線)。此時，微機10識別用於驅動步進電機6的步進數，從而能夠確定擋板4的轉動位置為預定的中間位置M。
另外，如果確定了擋板4的預定的中間位置設置為45°角時，則可對用於把擋板4從完全關閉位置N向上到預定中間位置N的步進電機6步進數變化地設置。例如，假設，如果步進電機6是以這種方式驅動的，即該步進電機6的整個步進數設置成2400，則擋板4以對應於範圍從完全關閉位置N到完全打開位置L的其全部角度的程度用於驅動。
在這個假設中，如果步進電機6以整個步進數的一半1200來驅動，則步進電機6被導致停止。此時，擋板4被定位而保持在中間位置M(由於在停止的步進電機6中產生的停止扭矩造成的45°開角)。結果，在蒸發器25中冷卻的冷空氣可放到應該為之提供冷空氣的腔室中，例如蔬菜保鮮室24。
另外，當蔬菜室24充分冷卻到需要的溫度而擋板4應當關閉以阻止蔬菜室進一步冷卻時，理論上，如果步進電機6在相反方向上驅動到上述打開方向A，也就是說，以等同於上述預定步進數即1200在關閉方向B是驅動而使擋板4轉動，則擋板4可移動到完全關閉位置N而幾乎不會使扇形齒輪9被機械地鎖定。不過，實際上，由於擋板4僅通過步進電機6的止動扭矩予以定位和保持，所以擋板4有可能從中間位置M移出，比如，由於當維修人員接觸到電冰箱的內部去維修電冰箱時，錯誤地移動了擋板4。也就是說，可能出現的情況是，擋板4的實際轉動位置偏離於由微機10確定的擋板4的轉動位置。
例如，在這裡假定，在擋板4在微機10的控制下移動並停在中間位置M之後，擋板4在打開方向A上從中間位置M會進一步移動輕微的量。在這種情況下，即使步進電機6在相反方向上驅動1200步，以便在關閉方向B上驅動擋板4，擋板4實際上也會在完全關閉位置N之前停下來，以致開口部3仍然輕微地打開。在這個狀態下，冷空氣滲入開口部3，這是絕不允許發生的。
這樣，為了對付上述問題，可以採用下面的方法也就是說，當關閉擋板4時，在相反方向上以驅動擋板4從完全打開位置L到完全關閉位置N的整個角度範圍內必需的步進數，也就是說，用整個2400步進數來始終驅動步進電機6，從而使擋板4向前移動到完全關閉位置N；並且同時，以機械方式鎖定扇形齒輪9而再識別擋板4的轉動位置(再初始化等於返回到初始位置)。
另外，有一種情況，其中當擋板4保持在中間位置M時，該電機型阻尼器1可予以再初始化。還是在這種情況，可使用一種方法，在該方法中考慮到擋板4的位置偏差的可能性，步進電機6以2400步進數驅動。
然而，在利用上述開/關元件或擋板驅動方法的情況下，當擋板4停在正常位置，即預定的中間位置M，並且隨後從正常位置在關閉方向B上充分驅動時，擋板4經過相當於1200步的驅動後在完全關閉位置N處機械地鎖定。因此，在電機型阻尼器1中，當關閉擋板4或初始化電機型阻尼器1時，由於擋板4的上述機械鎖定，可在相當於1200步的長時間內產生機械噪音和非正常的負載。
本發明的開/關元件驅動方法的目的在於縮短上述機械鎖定時間。因此，下面予以描述本開/關元件驅動方法。
現在，由於微機10為步進電機6提供一組預定的脈衝而為該步進電機提供了電能，擋板4從完全關閉位置N向上移動到預定的中間位置M(見圖1中的單點劃線)並定位而保持在那裡。微機10通過認定步進電機6所用的步進數來確定擋板4的當前轉動位置。
當由於電冰箱的內部溫度下降，微機10認定擋板4必定關閉，或者判斷電機型阻尼器1因某種原因必須初始化時，微機10控制並驅動電機型阻尼器1致使移動擋板4到完全關閉位置N。在這種情況下，微機10首先為步進電機6提供一組預定的脈衝而使步進電機6帶有電能，以致擋板4可在打開方向A上驅動並停止在完全打開位置L。也就是說，微機10如此控制步進電機6，以致為了能夠使擋板4從中間位置M移動到完全打開位置L，步進電機6以相當於1200步數的程度向前驅動擋板4，該步數包括一些附加步數。在該控制中，微機10認定擋板4在打開方向A以相當於整個2400步數的程度驅動時，從而確定擋板4的轉動位置處於完全打開位置L。
接著，微機10為步進電機6提供預定數目的脈衝，而使其具有電能，以致擋板4被允許在關閉方向B上在從完全打開位置L到完全關閉位置N的整個角度範圍內移動。響應以此，步進電機6以相當於包括若干附加步數在內的步進數，也就是說該步進數為整個的步進數或2400步進數，的程度在相反方向上驅動擋板4，從而使擋板4能夠從完全打開位置L移動到完全關閉位置N。結果，擋板4從完全打開位置L移動到完全關閉位置N。在此移動中，雖然擋板4肯定返回到原來位置，但由於整個步數僅包括幾個附加的步進數，擋板4並不能長時間地被機械地鎖定。另外，當驅動擋板4移動到完全關閉位置N時，因為擋板4被壓緊在開口部分3的伸出部3c上，從而陷在軟帶17上，所以，如果擋板4輕微過度步進時，擋板4則機械地鎖定到對應於這種過度步進或附加的步進數的程度。
如果根據上述驅動方法擋板4返回到初始位置，則開口部分3可通過擋板4向前關閉，即使擋板4定位並保持在中間位置M時由於某種原因在打開方向A上移動或在關閉方向B上移動。也就是說，在從其從中間位置M移向的位置上對擋板4進行初始化時，當擋板4從中間位置M移向完全關閉位置M時，擋板4在完全打開的位置L機械地鎖定一段時間，該時間比正常時間長出相當於上述擋板4移動的時間量。相反，當擋板4從中間位置M移動到完全關閉位置時，擋板4不被允許達到完全打開位置而機械地鎖定在完全關閉位置N一段時間，該時間比正常時間長出相當於與擋板未達到或短缺距離相對應的步進數的時間量。然而，由於擋板4僅機械鎖定在這種附加的步進上，這種機械鎖定可以忽略。而且，在擋板處在正常中間位置M處的正常情況下，擋板4機械地鎖定在完全打開位置L和完全關閉位置N一段時間，該時間事先設定為正常時間。另外，當在相反方向上驅動擋板4到原來位置時，也就是說，在本實施例中，當朝著完全打開的位置L驅動擋板4時，微機10如此控制步進電機6，以致擋板4略微過度步進。然而，另外，擋板4也可停在完全打開的位置L的鄰近處。
另外，在上述第一實施例中，作為擋板4的初始位置，可採用擋板4移向並保持的完全關閉位置N。然而，為了達到這個目的，擋板4移向並保持的完全打開位置L也可作為擋板4的初始位置。還有，在上述實施例中，當把擋板4從中間位置M移動到完全關閉位置N時，擋板4總是在與上述移動相反方向上被驅動一次。然而還可以採用另一個驅動方法即只當周期地或為了預定的原因對擋板4初始化時，擋板4才在相反方向上被驅動，而在正常的操作中，擋板4直接從中間位置M返回到完全關閉位置N。此外，在初始化和正常驅動二者之中，都可使用本發明的上述驅動方法。
第二實施例下面對本發明的開/關元件的第二實施例進行描述，參照圖5到16，其中本驅動方法用於作為驅動機構的雙阻尼器31，該雙阻尼器31用於驅動雙型開/關元件。另外，根據本發明第二實施例的雙阻尼器31與本發明第一實施例的電機型阻尼器1相似，在電冰箱中使用，並提供可通過電機驅動的電機型阻尼器。
如圖5和6所示，本雙阻尼器31主要由驅動部32、兩個框架33、兩個開口部34及兩個擋板35a組成；兩個框架33分別位於驅動部32的兩側，兩個開口部34分別形成在兩個框架33上，以及兩個擋板35a分別用作兩個開/關元件用於分別打開和關閉兩個開口部34。
而且，如圖7和8所示，驅動部32用於驅動兩個擋板35a，主要由殼體36、步進電機37、減速齒輪系38、第一驅動輪39、第二驅動輪40，以及第一從動輪41和第二從動輪42組成；步進電機37固定到殼體36內，用作可在兩個方面上轉動的驅動源，減速齒輪系38可用於對步進電機37的轉動進行減速和傳遞，第一驅動齒輪39用作把步進電機37的轉動傳遞到兩個擋板35a上的傳遞件，第二驅動齒輪40在預定區域與第一驅動齒輪39一體轉動，而第一從動輪41和第二從動輪42分別用作從動件，可分別在不同區域隨著第一驅動輪39的轉動而轉動。
殼體36是一杯形件45，它包括底面43和側壁44和蓋46；底面43和側壁44的形成的方式是這樣的，即從底面43的外部周邊端部在底面43的垂直方向上延伸，而蓋46固定的方式是這樣的，即它可遮住杯形件45的開口部。
另外，在殼體36的側壁44的四個位置上，形成有四個凹陷部44a，分別凹在殼體36的內部。凹陷部44a分別提供通道空間，通過該空間，從一個框架33的側壁33a伸出的四個固定軸33b可與框架另一側33接觸(見圖5)。
另外，在殼體36內，安裝有一組固定軸47、48、49、50、51、52和53。在固定軸中，固定軸47和48為和殼體36一體形成的軸，每個軸在其前端部分包括一階梯部分，在此，直徑從大尺寸轉換到小尺寸。
而且，兩個固定軸47和48用於對步進電機37進行定位；以及，固定於步進電機37上表面的基板54放置在上述固定軸47和48的階梯部，同時，固定軸47和48插入到分別形成在基板54上的槽口54a和孔眼54b之中。另外，固定軸49也直立地安裝到基板54上；固定軸50和51分別插入並固定到殼體36的底面上；另外，固定軸52和53分別安裝到底面43上，與之成為一體。
另外，第一減速齒輪55、第二減速齒輪56、第三減速齒輪57和第四減速齒輪58各自屬於上述的減速齒輪系，這些齒輪分別可轉動地支撐在固定軸49、50、51和52上。而且，在固定軸53上，可轉動地支撐有第一和第二驅動輪39和40。也就是說，第一和第二驅動輪39和40以疊置方式安裝在同一軸上。
另外，步進電機37被設計作為驅動源，可在兩個方向上轉動，以致可驅動用作在打開和關閉方向上的開/關元件的兩個擋板35a，同時步進電機37的轉動通過減速齒輪系38而減速，並同時傳遞到第一驅動齒輪39上。也就是說，步進電機37包括固定軸59，而包括小齒輪60a的轉子60可轉動地裝在固定軸59上。
而且，小齒輪60a與第一減速齒輪55的齒部55a嚙合，而第一減速齒輪55的小齒輪部55b與第二減速齒輪56的齒部56a嚙合。另外，第二減速齒輪56的小齒輪部56a與第三減速齒輪57的齒部57a部嚙合，第三減速齒輪57的小齒輪部57b與第四減速齒輪58的齒部58b嚙合。還有，第四減速齒輪58的齒部58a與第一驅動齒輪39的從動齒部39a嚙合。也就是說，減速齒輪系38對步進電機37的轉動進行減速，並通過上述裝置傳遞到第一驅動齒輪39上。
由於第一驅動齒輪39的配合孔39b與固定軸53配合，第一驅動齒輪39可轉動地支撐在殼體36上。參見第一驅動齒輪39的結構，如圖9(A)和9(B)所示，第一驅動齒輪39的沿軸向的下端製成為從動齒輪39a，該齒部與第四減速齒輪58的齒部58a相嚙合，同時其沿軸向的上端形成為間歇齒部39c，該齒部39c用於間歇地給進第一從動齒輪41。從動齒輪39a的結構是這樣的，即輪齒形成在其外部周邊端部的整個周邊上，而由減速齒輪系38減速的步進電機37的驅動力可始終傳遞到從動齒部39a。
間歇齒部39c包括進給齒部39d，該齒部39d僅在預定區域與第一從動齒輪41嚙合。因此，如果第一驅動齒輪39轉動，則只有第一驅動齒輪39的預定區域的轉動傳遞到第一從動齒輪41上。另外，將在後面討論的第二從動齒輪42可在與第一從動齒輪42不同的區域內隨著第一驅動齒輪39轉動。另外，間歇齒部39c的剩餘部分包括兩個直徑不同的外部周邊；具體地說，其上段為較小直徑部39e，該較小直徑部是以這樣方式形成的，即其直徑與進給齒部39d的根部39d的直徑相等，即其下段為較大直徑部39f，該較大直徑部是以這樣方式形成的，即其直徑與進給齒部39d的頂部直徑相等。而且，介入較小直徑部39e和較大直徑部39f之間的部分形成為階梯部39g。
另外，如上所述，第一驅動齒輪39與第二驅動齒輪40疊置安裝在同一軸上並安裝在軸的上部一側，即在殼體36的蓋46的一側。在對置於第二驅動齒輪40一側的第一驅動齒輪39的表面上，如圖9(C)所示，即在其下側表面上，安裝有嚙合伸出件39h。該嚙合伸出件39h提供可與第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a間歇嚙合的嚙合部，而嚙合伸出件39h形成為弧形，在第一驅動齒輪39的中間部的周邊方向上具有預定大小的寬度，該中間部處於第一驅動齒輪39的轉動中心與其外部周邊末端之間。
另一方面，如圖8和10所示，由於形成在第二驅動齒輪40上的安裝孔40b配置在固定軸53的外側，所以該齒輪40可轉動地支撐在殼體36上，並且第二驅動齒輪40還設置在第一驅動齒輪39的下側，即在殼體36的下表面43一側。在朝向第一驅動齒輪39一側的第二驅動齒輪40的表面上，即如圖11(A)和(B)所示，在第二驅動齒輪的上表面上，形成有弧形轉動遊動槽40c，通過該槽的內部，第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h可自由地移動，以及可與嚙合伸出件39h嚙合的嚙合伸出件40a。嚙合伸出件40a以這樣的方式形成，即它可填滿轉動遊動槽40c的一部分，而且也製成為弧形，在第二驅動齒輪40的轉動中心與其外部周邊末端之間的中間部的、該齒輪的周邊方向上具有預定大小的寬度。亦即，嚙合伸出件40a形成在嚙合伸出件39h的轉動軌跡上，並與嚙合伸出件39h的形狀相同。
由於上述結構，如果驅動力傳遞到第一驅動齒輪39上而第一驅動輪39因此可向前或相反的方向上轉動，則第一驅動齒輪39可隨著相對於第二驅動齒輪40的轉動遊動而轉動，只在預定的區域內，嚙合伸出件40a和第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h嚙合，以致第二驅動齒輪40可與第一驅動齒輪39成一體地轉動。
另外，在第二驅動齒輪40的外部周邊的一部分上，形成有用於給進第二從動齒輪42的給進齒部40d。當第二驅動齒輪40與第一驅動齒輪39一體轉動時，進給齒部40d用於把第二驅動齒輪40的轉動傳遞到第二驅動齒輪42上。這樣，第二驅動齒輪42可間接地在與第一驅動齒輪41不同的區域追隨第一驅動齒輪39的轉動。另外，第二驅動齒輪40的外部周邊的其餘部分由小直徑部分40e、大直徑部分40f和階梯部40g組成；小直徑部分40e以這樣的方式形成，即它具有與進給齒部40d的根部的直徑相等的直徑；大直徑部分40f以這樣方式形成，即它具有與進給齒部40d的頂部的直徑相等的直徑；階梯部以這樣方式形成，即它連接小直徑部分40e和大直徑部分40g。
而且，在大直徑部分40f中，形成有兩個槽部40h，該槽部40h分別用於定位並保持第二驅動齒輪40。槽部40h的結構是這樣的，如圖10所示，即板簧61的一端由殼體支撐，而形成在板簧61的另一端的嚙合件61a可配裝到兩個槽部40h之中。板簧61通常在第二驅動齒輪40一側被供以能量，在第二驅動齒輪40不與第一驅動齒輪39嚙合時，也就是說，當第一驅動齒輪39的轉動帶有轉動遊動時，阻止第二驅動齒輪40與第一驅動齒輪39一起轉動。
另外，在第二驅動齒輪40朝向殼體36的底面43一側的表面上，即在第二驅動齒輪40的下側表面上，如圖11(C)所示，形成有轉動限制接合部40i、40j和轉動導向槽40k。轉動導向槽40k由一槽溝形成，是通過從第二驅動齒輪40的轉動中心與外部周邊之間、該齒輪的中間部分的轉動軌跡上切去相當於180°的部分而獲得的，同時，轉動限制接合部40i、40j分別由肋形件形成，它們位於轉動導向槽40k的兩端。
另一方面，在朝向第二驅動齒輪40的那部分上、殼體36的底面43上，形成有轉動限制部43a，由伸進轉動導向槽40k的伸出件形成，具有角度為60°的弧形。亦即，帶伸進旋轉導向槽40k的旋轉限制部43a的第二驅動齒輪40和第一驅動齒輪39一起轉動。這樣，第二驅動齒輪40在一定範圍內轉動，即在120°的範圍內轉動限制部43a不與轉動限制接合部40i或轉動限制接合部40j接合。
另外，如果第一驅動齒輪39在圖10中順時針轉動，則第二驅動齒輪40可在和從一預定位置處與第一驅動齒輪39一起轉動，並且，如果轉動限制接合部40j與轉動限制部43a接合，則第一驅動齒輪39的轉動就鎖定了。在第二實施例中，通過利用該機構，第一驅動齒輪39的轉動位置得以初始化。亦即，第一驅動齒輪39與第二驅動齒輪40一起轉動而完全在關閉方向上轉動時所處的位置設定為第一驅動齒輪39的初始位置。
另一方面，如果第一驅動齒輪39在圖10中逆時針轉動，則第二驅動齒輪40可在和從一預定位置處與第一驅動齒輪39一起轉動，如果轉動限制柄部40i和轉動限制部43a接合，則第一驅動齒輪39的轉動鎖定在對置於初始位置的位置上。在第二實施例中，通過使用該機構，第一驅動齒輪39可初始化。即，該位置可設定為第一驅動齒輪39的初始位置。這些將在後面詳細地討論。
另外，如圖7、8和12所示，第一從動齒輪41可在預定區域隨著第一驅動齒輪39的轉動而轉動，並用作可把步進電機37的轉動傳遞到一個擋板35a上的驅動件。即，第一從動齒輪41形成為扇形齒輪，在第一從動齒輪41的轉動中心部，形成有用作相對於一個擋板35a的驅動軸62嚙合部的嚙合孔41a。嚙合孔41a的形狀是使圓形孔的內壁向內伸出一部分從而使該部分變窄而得到的。即，嚙合孔41a的形狀為對稱的兩個扇形。
另一方面，第一從動齒輪41與擋板35a的驅動軸62嚙合的部分具有大致為矩形的截面；而且，該嚙合部的較短邊略微為弧形，以致它可沿嚙合孔41a的弧形部分延伸。而且，第一從動齒輪41的嚙合孔41a的最小直徑部分製得大致上與驅動軸62的短邊直徑相等。因此，當第一從動齒輪41轉動時，可相對於驅動軸62竄動。例如，首先，第一從動齒輪41相對於驅動軸62竄動，於是第一從動齒輪41的轉動可略微延遲地傳遞到第一驅動齒輪62上。另外，第一從動齒輪41在其每邊的竄動轉動的角度設定為10°。
而且，在第一從動齒輪41的弧形外部周邊部分中，形成有齒部41b，該齒部可與第一從動齒輪39的進給齒部39d相嚙合。該齒部41b由七個齒41b1-41b7組成。在圖7中，在齒部41b中，位於上面第一個的齒41b1、位於上面第5個的齒41b5和位於上面第6個的齒41b6分別以這樣方式形成，即他們在軸向的各自下半部，也即在殼體36底面43一側的半部被切去了。
正是由於這種結構，當第一從動齒輪41與第一驅動齒輪39的進給齒部39d嚙合時，第一驅動齒輪39的轉動傳遞到第一從動齒輪41上，以致第一從動齒輪41可隨著第一驅動齒輪39來轉動。另外，在其它區域，例如，當擋板35a保持在完全打開位置時，如圖12(A)所示，部分切除的齒41b1的上半部移動到第一驅動齒輪39的階梯部39bg的頂部。而且，當擋板35a處於完全關閉位置時，如圖12(B)所示，齒41b5和41b6的上半部分別向上移動到第一驅動齒輪39的階梯部39bg的頂部。在上述移動狀態下，在圖12(A)中，齒41b2以及在圖12(B)中的齒41b4和齒41b7與第一驅動齒輪39的較大直徑部分39f接觸，從而避免了第一從動齒輪41的轉動。
將要在後面討論，與第一從動齒輪41嚙合的擋板35a的驅動軸62在擋板35a關閉(見圖14)的方向上由儲能彈簧予以強制儲能。因此，當擋板35a保持在完全打開位置時，第一從動齒動輪41可以這樣方式相對於第一驅動齒輪39予以定位和保持，即不僅齒部41b1的上半部可移動到第一驅動齒輪39的階梯部39g上去，而且齒部41b2還可頂壓第一驅動齒輪39的較大直徑部39f。另一方面，當擋板35a保持在完全關閉位置時，第一從動齒輪41可以這樣的方式相對於第一驅動齒輪39定位和保持，即不僅被部分切去的齒部41b5和41b6的相應上半部可移動到第一驅動齒輪39的階梯部39g上去，而且齒部41b4和41b7也與第一驅動齒輪39的較大直徑部39f竄動地接觸。在這兩個例子中，第一驅動齒輪39空轉。另外，第一從動齒輪41的轉動範圍設定為100°。
另外，如圖8所示，第二從動齒輪42在預定區域隨著第二驅動齒輪40的轉動而轉動，這樣把第二驅動齒輪40的轉動傳遞到另一個擋板35b的驅動軸63上。而且，第二從動齒動42在結構和操作上與第一從動齒輪41相似。於是對第二從動齒輪42的結構和操作上的詳細描述在這裡就省略了。
另一方面，在圖8中示出了作為驅動源的步進電機37的結構。特別地，轉子60在一個方向上被彈簧65施加能量，這樣可避免了振蕩。另外，轉子60除了上述的小齒輪60a外還包括磁鐵66；而且，定子以這樣方式布置，即其面對磁鐵66並把轉子60封閉起來，同時定子包括磁鐵導線67、線圈69連同位於其上的帶突出銷柱68，兩個鐵心70以及兩個定子殼71。
另外，還以這樣的方式設有側板72和安裝板73，即這些板使兩個定子殼71封閉起來。另外，基板74安裝在支架75上，突出銷柱68與設在基板74的表面上的印刷電路連接。另一方面，導線76a連接到基板74上，通過該導線，基板74可與微機76連接，以控制和驅動步進電機37。導線76a從形成在殼體36的側壁44上的槽口77伸出。
如圖5、6、8和14所示，兩個框架33分別形成為具有較小厚度的四方稜柱。而且，在兩個框架33的各自內部，形成有開口部34，同時擋板35a和35b的驅動軸62和63各自容放在兩個開口部34中。在相應框架33的兩端，分別形成有兩個側壁33a，用以支撐驅動軸62和63，在第一從動齒輪41和第二從動齒輪42兩側支撐驅動軸62和63的相應框架33部分製成為兩個通孔33c。另一方面，驅動軸62和63的另一端分別配裝到形成在側壁33a上的底孔33d，並且可轉動地支撐在底孔33d上。
另外，在一個框架33上的中心側壁33a上，可伸出地設有四個固定軸33b，用於和其間的驅動部32一起固定兩個框架33。在四個固定軸33b的各自的前端分別形成有接收孔33c。而且，當驅動部32在兩個框架之間被保持時，固定軸33b以這種方式分別地與另一個框架33的側壁33a接觸，以致可分別地與形成在另一個框架33的位於中心的側壁33a上的插孔33f相配合。而且，螺釘78分別通過插孔33f和接收孔33c插入，以致兩個框架33被固定在一起。
另一方面，參見每個開口部34的構成，兩個開口形成部34a分別與其相關的框架平行伸出，該開口形成部封閉了開口34b的外圍，從而能夠形成開口部34。而且，開口形成部34a的面對開口34b的部分各自提供了伸出部34c，可與兩個擋板35a分別地接觸，也就是說，伸出部34c相對於擋板35a和35b各自形成了開口部34的接觸表面。而且，在開口形成部34a的伸出在對置於伸出部34c一側的部分上，即在開口形成部34a的伸出在對置於擋板35a和35b所接觸的、開口形成部34a一些部分一側的伸出部34d上，如圖14所示，形成有兩個固定部34e，各自用以固定每個供能彈簧64的一端，該彈簧用以在擋板35a和35b的關閉方向上為其強制儲能。而且，提供能量的兩個彈簧的各自一端固定到兩個固定部34e上，同時其中的另一端分別固定到擋板35a和35b上。另外，在本實施例中，每個開口部34和其相關的框架33一體形成。然而，並不限於此，開口部34還可作為獨立件形成。
由於具有上述結構，擋板35a和35b在圖14中所示的箭頭C方向被強制儲能，也就是說，在關閉方向上被強制儲能，以驅動軸62和63作為其轉動的中心。另外，如上所述，當擋板35a和35b被關閉時，驅動軸62和63均不能與第一和第二從動齒輪41和42嚙合，只是兩者可自由地遊動，以致步進電機37的轉動不能傳遞給它們。因此，當擋板35a和35b很好地關閉時，它們由供能彈簧64的供能作用力予以關閉。
作為緩衝件的兩片軟帶79分別固定到擋板35a和35b的開口部34側面上，從而形成擋板35a和35b的一部分。而且，擋板34a和34b可圍繞作為其支點的驅動軸62和63旋轉；即，它們可在圖14中所示的箭頭方向C關閉或在圖14中的箭頭D方向打開。另外，這種結構的雙阻尼器31安裝到中等製冷型的電冰箱中，如在圖4中已示出並在第一個實施例中已經描述過的電冰箱21。
接下來描述本雙阻尼器31的操作。另外，擋板35a和35b的開/關狀態與第一驅動齒輪39的角度之間的關係分別以圖表和操作解釋圖分別在圖15和16中示出。
首先，在雙阻尼器31安裝到電冰箱21中後，以下列方式對雙阻尼器31進行初始化(第一初始化)。即步進電機37反轉，以致使第一驅動齒輪39轉動而使第二驅動齒輪40轉動。如圖10所示，響應於此，第二驅動齒輪的轉動限制接合部40i與設在殼體36上的轉動限制部43a接合，以致第二驅動齒輪40被鎖定了，同時，第一驅動齒輪39也與第二驅動齒輪40一起被鎖定了。另外，在這種情況下，具有許多步進數的驅動信號輸出到步進電機37上，使第一驅動齒輪轉動超過一轉(360°)，這就意味著有附加的驅動信號輸出到步進電機37上。通過這個方式，在第二實施例中，在第一驅動齒輪39鎖定的狀態下，通過給步進電機37輸出附加的驅動信號，則可探測到第一驅動齒輪39的初始位置(0°)。而且，第一驅動齒輪39轉動120°後得到的其位置，即從初始位置(0°)轉過對應於3830步進數的大小的位置，設定為其關-關位置。
如圖15(A)所示，在目前的關-關位置(120°)，得到關-關狀態，其中兩個擋板35a和35b均保持在各自的關閉位置。在關-關狀態下，第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h與第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a接觸；而且，同時，第一從動齒輪41以這樣的方式鎖定，即齒41b1和41b7與第一驅動齒輪39接觸，而第二從動齒輪42以這樣方式鎖定，即齒部42b2和齒部42b7與第二驅動齒輪40接觸。
通過操作電冰箱21控制電冰箱21內部的溫度的微機76向雙阻尼器31發出指令，使冷空氣進入到與擋板35a和35b相關的電冰箱21腔室內。也就是說，微機76給步進電機36提供預定數量的脈衝，以致使步進電機具有電能。回應於此，步進電機37的轉子60在向前方向是被驅動預定的量值，而轉子60的轉動通過小齒輪60a、第一減速齒輪55、第二減速齒輪56、第三減速齒輪57和第四減速齒輪58傳遞到第一驅動齒輪39上。另外，如圖16所示，在第二實施例中，擋板35a和35b的開關狀態分別由第一驅動齒輪39的轉動角度來控制。
也就是說，如果第一驅動齒輪39從圖15(A)所示的關-關位置向前轉動120°，並從而移向並保持在圖15(B)所示的位置上，則第一驅動齒輪39的進給齒部39d與第一從動齒輪齒部41b嚙合，以致第一從動齒動41被進給到圖15(B)中所示的位置。另外，在這種情況下，第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h以這樣的方向轉動，即該方向為其離開第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a的方向。換句話說，第一驅動齒輪39相對於第二驅動齒輪40遊動，以致第二驅動齒輪40不能轉動。特別地，第一驅動齒輪39被允許轉動直到其嚙合伸出件39h通過第二驅動齒輪40的槽口40h轉動並接合第二驅動齒輪40的嚙合伸出部40a為止。這樣，第二驅動齒輪42在此期間不被操作。
另外，如上所述，因為第一從動齒輪41的嚙合孔41a在其兩側相對於驅動軸62均有10°的遊動，所以，當第一從動齒輪41開始轉動時，擋板35a以輕微的延遲開始轉動。而且，擋板35a與第一從動齒輪41一起在打開方向轉動90°，並因而保持在完全打開位置上。而且，第一從動齒動41轉動整個角度為100°，該度數包括開始遊動的10°和目前轉動的90°。
而且，如果擋板35a保持在完全打開位置上，則供能彈簧64拉緊而在關閉方向上給擋板35提供能量。在這種情況下，第一從動齒動41的齒部41b2通過供能彈簧64的力壓在第一驅動齒輪39的較大直徑部39f上，並且，在這個狀態下，擋板35a保持打開狀態。於是，如果第一驅動齒輪39從圖15(A)中所示的關-關位置轉動，從而移向並保持在圖15(B)中所示的位置，即240°的位置上，則擋板35a採取完全打開的位置，同時擋板35b保持在完全關閉位置上，因為第二驅動齒輪40不轉動。這樣，當第一驅動齒輪39保持在240°地位置上時，可獲得開-關狀態，其中擋板35a保持在完全打開位置上，而擋板35b保持在完全關閉位置上。
而且，如果第一驅動齒輪39從圖15(B)所示的位置(240°)進一步轉動120°到鎖定位置，並且然後反向轉動，則兩個擋板35a和35b均轉向並保持在圖15(C)所示的其各自的開-開位置。也就是說，如果第一驅動齒輪39從240°的位置轉動到360°的鎖定位置，則第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h首先與第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a嚙合，以致第二驅動齒輪40隨著第一驅動齒輪39的轉動而轉動。在這種情況下，由於第一驅動齒輪39不在進給齒部39d與第一從動齒輪41嚙合的那個轉動位置上，所以第一從動齒輪41不轉動。這樣，擋板35a保持在上述完全打開位置。另一方面，由於第二驅動齒輪40轉動，同時進給齒部40d與第二從動齒輪42的齒部42b嚙合，所以擋板35b從完全關閉位置移動到完全打開位置。
另外，當第二從動齒輪42轉動大約10°左右的角度時，第二從動齒輪42的嚙合孔42a與擋板35b的驅動軸63嚙合。而且，擋板35b和第二從動齒輪42一起在打開方向轉動90°，並移動到和保持在完全打開位置。這裡，第二從動齒輪42轉動整個角度大約為100°，這個角度包括在上述嚙合之前最初轉動的10°和在上述嚙合之後轉動的90°。另外，如果擋板35a保持在完全打開位置，則供能彈簧64拉緊，而使擋板35b在關閉方向上被供能。在這種情況下，第一從動齒輪42的齒部42b2通過供能彈簧64的施力而壓在第二驅動齒輪40的最大直徑部40f上，並且在這個狀態下，保持了擋板35b的打開狀態。這樣，如果第一驅動齒輪39從圖15(A)示出的初始位置轉動並且因而移向並保持在360°的位置上，則擋板35a和35b均處於其各自的完全打開位置。
接著，如果第一驅動齒輪39從鎖定位置反向轉動到240°的位置，則第一驅動齒輪39不能保持在其中進給齒部39d與第一從動齒輪41嚙合的轉動位置，以致第一從動齒輪41不轉動而擋板35a保持在完全打開位置。此時，第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h轉動，其轉動方向為該齒輪從第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a移開的方向。換句話說，第一驅動齒輪39相對於第二驅動齒輪40遊動，以致第二驅動齒輪40不轉動。也就是說，在上述操作中，第一驅動齒輪39以這樣方式反向轉動，即其嚙合伸出件39h在第二從動齒動輪的槽部40h遊動。這樣，擋板35b，與擋板35a近似，保持在完全打開位置。結果，如圖15(C)所示，在240°的位置，兩個擋板35a和35b均保持在關-關狀態。
另外，如果第一驅動齒輪39從圖15(C)所示的位置(240°)轉動到鎖定位置(360°)，則第二驅動齒輪40也隨著第一驅動齒輪39轉動，以致如圖10中虛線箭頭E所示，第二驅動齒輪40的轉動限制接合部40j移動並與形成在殼體36上的轉動限制部43a接合。與此同時，在第二實施例中，步進電機37上不會過分部進，而馬上反轉。另外，如上所述，360°的轉動位置當然也可設定為初始位置。
而且，如果第一驅動齒輪39從圖15(C)中所示的240°的位置在相反方向進一步地轉動120°到達圖15(D)中所示的(120°)位置，則第一驅動齒輪39的進給齒部39d與第一從動齒輪41的齒部41d嚙合，以致第一從動齒輪41進給到圖15(D)中所示的位置。與此同時，由於第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h以這樣的方向轉動，即該方向為其從其第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a離開的方向，所以第一驅動齒輪39相對於第二驅動齒輪40遊動，以致第二驅動齒輪40不能轉動。也就是說，在上述操作中，第一驅動齒輪39反向轉動，直到其嚙合伸出件39h移動通過第二驅動齒輪40的槽部40h並因而接合到第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a的對置一側為止。
在這種情況下，擋板35a與第一從動齒輪41一起在關閉方向上轉動90°並與開口部34的伸出部34c接合，以致保持在關閉位置。另外，第一從動齒輪41從擋板35a與伸出部34c接合的位置進一步轉動10°。由於此附加轉動10°，即使擋板35a與伸出部34c在精度上略微地不同，也可利用軟帶79的作用，該作用導致擋板35a向前關閉開口部34。
而且，如果擋板35a保持在完全關閉位置，則供能彈簧64可被壓縮而供能彈簧64的施力就減少了。因此，第一從動齒輪41的齒部41b4和41b7在輕微的遊動狀態下與第一驅動齒輪39的最大尺寸部39f接觸，在這個鬆動的接觸狀態下，擋板35a保持在完全關閉狀態。通過這種方式，如果第一驅動齒輪39從圖15(D)所示的位置(240°)轉動到圖15(D)所示的位置，即120°的位置。則擋板35a移向並保持在完全關閉位置，同時擋板35b仍然保持在完全打開位置，因為該擋板沒有轉動。在第一驅動齒輪39通過這種方式轉動360°後，如果第一驅動齒輪39反向轉動並從而移回120°的位置，則得到關-開狀態，其中擋板35a保持在完全關閉位置，而擋板35b保持在完全打開位置。
而且，如果第一驅動齒輪39從圖15(D)所示的120°的位置進一步轉動並因而返回到圖15(E)所示的狀態，即鎖定位置或初始位置，則第一驅動齒輪39的嚙合伸出件39h與第二驅動齒輪40的嚙合伸出件40a嚙合，於是第二驅動齒輪40隨著第一驅動齒輪39的轉動而轉動。在這個狀態下，由於第一驅動齒輪39沒有處於上述轉動位置，以致進給齒部39d與第一從動齒輪41嚙合，所以第一從動齒輪41沒有轉動。這樣，擋板35a仍然保持在上述的完全關閉位置。另一方面，第二驅動齒輪40的進給齒部40d與第二從動齒輪42的齒部42b嚙合，以致第二從動齒輪42進給到圖15(F)所示的位置。
另外，如果第一驅動齒輪39從圖15(D)所示的位置轉動到圖15(E)中所示的初始位置，則第二驅動齒輪40也隨著第一驅動齒輪39轉動，而且如圖10所示，第二驅動齒輪40的轉動限制接合部40i與形成在殼體36上的轉動限制部43a接合。當以這種方式使第二驅動齒輪40移動到鎖定位置時，如果該移動操作是第一個被初始化的，則步進電機37略微過分步進(在第二實施例中，相當於100的步進數的大小)，從而輸出附加的驅動信號，藉此第一驅動齒輪39被機械地鎖定而第一驅動齒輪39的初始位置被探測出來。另外，在正常操作中從事的初始化之中，不進行步進電機37的過分步進。
另外，擋板35b與第二從動齒輪42一起在關閉方向上轉動90°並與開口部34的伸出部34c接合，以致擋板35b保持在完全關閉位置。在這種情況下，第二從動齒輪42從擋板35b與伸出部34c接合的位置進一步轉動10°，並且因而，與第一從動齒輪41類似，第二從動齒輪42轉動100°。該附加的轉動的作用與擋板35a類似。
而且，如果擋板35a保持在完全關閉位置，則供能彈簧64被壓縮而該施能彈簧64的施力因而減小。與此同時，第二從動齒輪42的齒部42b4與42b7與第二驅動齒輪40的最大直徑部40f帶有略微遊動地接觸，在這種鬆動的接觸狀態下，擋板35b保持在完全關閉位置。在這種方式下，如果第一驅動齒輪39從圖15(D)中所示的位置(120°)轉動到圖15(E)所示的位置，即初始位置(0°)，則擋板35b維持在完全關閉位置，同時擋板35b仍然保持在完全關閉位置。然後，如果第一動齒輪39向前轉動120°，則獲得了關-關狀態，其中擋板35a和擋板35b均處於完全關閉位置。
另外，在上述四個位置的擋板35a和35b的移動包括從開-關位置到關-開位置、從開-關位置到其它位置，以及其它類似的移動，這些移動可根據步進電機37的步進數和轉動方向通過識別和控制擋板35a和35b的轉動位置而自如地進行。
這裡，根據脈衝的發生率，不僅可控制使擋板35a和35b從完全打開位置移動到完全關閉位置的必需時間，而且也可控制使擋板35a和35b在相反方向上移動的時間。
還有，還可以使擋板擋板35a和35b不僅恰好在完全打開位置停止，而且也可在完全打開位置和完全關閉位置之間的中間位置停止。另外，在上述各自的實施例中，從完全打開位置到完全關閉位置的移動角設定為90°，不過也可根據情況採用其它的角度。
另外，上述描述是基於假定安裝有雙阻尼器31的電冰箱21的內部的溫度在非正常方式下沒有變化，而雙阻尼器31以正常方式操作。然而，實際上，如果因為驅動雙阻尼器31的兩個擋板35a和35b的機構被冷凍或其它某種原因，電冰箱21的內部的溫度不正常地發生變化，則微機76就斷定雙阻尼器31兩個擋板35a和35b的轉動位置控制中出現了問題並因而對雙阻尼器31進行一次初始化，或者在某些情況下，對雙阻尼器31進行定期地初始化，例如，一天一次或幾次。在這些情況下，可採用符合本發明的開/關元件的驅動方法。
現在通過例子描述在使開/關元件從開-關狀態返回到初始位置時所作的本驅動方法的控制。
如果微機76為步進電機37提供預定數目的脈衝，以致使步進電機37充以電能，則第一驅動齒輪39轉動到中間位置，即240°的位置，此時兩個擋板35a和35b從圖15(A)所示的關-關位置移動到圖15(B)所示的開-關位置。與此同時，微機76根據步進電機37的步進數識別第一驅動齒輪39的轉角，從而確定擋板35a和35b的轉動位置。另外，可以確定的是，為了從0°到360°驅動第一驅動齒輪39，需要用11490步進數來驅動步進電機37。根據上述確定，如果步進電機37用3830來驅動，則第一驅動齒輪39從120°的關-關位置驅動到240°的開-關位置。
當微機76判斷雙阻尼器31因為某種原因必須予以初始化時，或當微機76對雙阻尼器31周期地初始化時，微機76則控制並驅動雙阻尼器31，以致第一驅動齒輪39驅動到0°，即到初始狀態。在這種情況下，首先，微機76為步進電機76提供預定數目的步進數，這樣使步進電機37充以電能，以致第一驅動齒輪39可在相反方向轉動到初始位置並可停留在第一驅動齒輪39可充分移動到的位置，即在360°的鎖定位置。即，微機76為步進電機37發出控制信號，使步進電機37向前轉動相當於3830步進數的量。在這種情況下，微機76識別第一驅動齒輪39從240°的位置驅動到360°的位置並因而確定兩個擋板35a和35b均保持在各自完全打開的位置。
接著，微機76為步進電機37提供預定的步進數，從而使步進電機37充以電能，以致第一驅動齒輪39可以轉過從360°的位置到0°的位置即初始位置的整個角度。響應於此，步進電機37在反向驅動或轉動相當於11490步進數的量，即整個步進數。結果，第一驅動齒輪39繼續返回到初始位置，同時，兩個擋板35a和35b均從完全打開位置驅動到完全關閉位置。在這種情況下，驅動機構的機械鎖定就很難發生了。另外，通過這種方式進行初始化後，微機76控制步進電機37，以致第一驅動齒輪39向前轉動120°，並且擋板35a和35b可移動到圖15(A)所示的開-開狀態。
另外，當第一驅動齒輪39根據上述方式返回到初始位置時，即使因某種原因微機76的識別與第一驅動齒輪39的實際轉動位置有偏差，第一驅動齒輪39可通過對雙阻尼器31初始化而繼續返回到初始位置或關-關位置。而且，如果雙阻尼器31從這個狀態被初始化，在該狀態第一驅動齒輪39的轉動位置偏離由微機76識別的位置，則第一驅動齒輪39被機械地鎖定一個相當於由微機76在0°位置或在360°位置處所識別的位置偏離量。然而，當對比於其中步進電機37突然從0°方向驅動整個步進數以致對雙阻尼器31進行初始化的情況時，根據第二實施例的上述方法，可在相當程度上減少鎖定時間。
另外，如果當兩個擋板35a和35b均保持在其各自正常位置時進行初始化，則不會發生機械鎖定。
上述驅動方法，其中雙阻尼器31在相反方向一次驅動到初始位置時，不僅可應用於上述雙阻尼器31初始化，而且也可應用於雙阻尼器31的正常操作，或可應用於初始化和正常操作兩者。
另外，在上述描述的第一實施例的電機型阻尼器1中，由於中間位置M的角度通常唯一地通過步進數確定，當從中間位置M驅動開/關元件到完全關閉位置N時，開/關元件首先始終在相反方向上驅動。然而，在第二實施例的雙阻尼器31中，由於開一關位置和關-開位置利用中間驅動機構進行設定，擋板35a和35b的轉動位置很少從期望的位置偏離。這樣，本雙阻尼器31可定期性地被初始化，例如，一天一次或幾次，或在特殊情況發生時被初始化，例如當電冰箱的溫度與理論上假定值比較增加程度太低時。然而，如在第一實施例中那樣，也可以每次都採用本驅動方法。
另外，雖然上面描述的各個實施例為本發明的最佳實施例，然而本發明並不限於此，可在不脫離本發明的主題的情況下進行各種變化和變型。例如，在上述相應的實施例中，本發明的開/關元件驅動方法可在電冰箱中使用的阻尼器中採用。然而，本發明的開/關元件驅動方法還可應用到其它的多種機構中，倘若該機構用於開和關一個開/關元件中，以及開/關元件必須返回到其初始位置中。
而且，雖然軟帶17、79在示出的各個實施例中使用，在不需要嚴格的氣密程度時，軟帶17、79也可省略。而且，雖然在第二實施例中使用了減速齒輪系，但不總是需要使用減速齒輪系。另外，作為驅動步進電機6、37的方法，不僅雙極驅動方法，而且其它各種驅動方法，如單極驅動方法和類似的方法，也可以在需要時使用；而且，作為各種技術特性，包括步進角、扭矩和類似的各種值，可根據步進電機6、37的用法來正確使用。
另外，在示出的各個實施例中，本發明可應用於阻尼器，該阻尼器的結構是這樣的，它包括槽形框架(duct-shaped frame)。然而本發明還用於其它具有不同結構的阻尼器中。這些阻尼器用於控制，除了電冰箱以外，通風管道和類似裝置內的液體流動。
而且，除了步進電機6、37外，還可使用其它驅動源，如DC電機、AC同步電機和類似的電機。在上述情況下，為了探測傳遞元件的轉動位置，轉動件的轉動位置通過識別電機驅動時間來識別。
如上所述，根據本發明的開/關元件的驅動方法，當傳遞件在相反方向上被驅動到初始位置之後，電機反向轉動而朝初始位置驅動傳遞件。這樣可防止傳遞件和開關元件長時間地被機械地鎖定於初始位置，以致開/關元件可向前返回到初始位置。這樣可減少由機械地鎖定傳遞件和開/關元件而產生的噪音和非正常負載，導致由本驅動方法驅動的阻尼器的質量改進和壽命延長。
權利要求
1．一種開/關元件的驅動方法，用於通過一驅動部驅動和關閉單一的開/關元件以打開和關閉一開口部，所述驅動部包括一雙向轉動電機和一傳遞件，該電機用作用於在打開方向和關閉方向上驅動開/關元件的驅動源；該傳遞件用於把電機的轉動傳遞到開/關元件上，所述開/關元件驅動方法包括下列步驟設定一初始位置，該位置由當所述傳遞件在一個方向上充分移動和當所述傳遞件在相反方向上充分地移動的兩個狀態之一來確定；如此提供所述傳遞件使得其可停在一中間位置；以及在使所述傳遞件從所述中間位置返回到所述初始位置時，在與所述初始位置的方向相反的方向上以預定量驅動所述傳遞件；使傳遞件停在一個位置上，此時所述傳遞件移動到與所述初始位置方向相反的方向上的充分移動位置和所述位置附近之一處；反向地轉動所述電機以在所述初始位置方向上驅動所述傳遞件以便使該傳遞件返回到所述初始位置上。
2．根據權利要求1所述的開/關元件驅動方法，其特徵在於當所述開/關元件在所述打開方向上被充分地驅動而確定的第一位置設定為完全打開位置時，當所述開/關元件在所述關閉方向上被充分地驅動而確定的第二位置設定為完全關閉位置，所述開/關元件被機械地鎖定在所述完全打開位置或所述完全關閉位置的第三位置對應於所述初始位置，以及通過使所述傳遞件停在中間位置而使所述開/關元件停在所述完全打開位置與所述完全關閉位置之間的中間位置。
3．根據權利要求2所述的開/關元件驅動方法，其特徵在於所述初始位置設定為所述完全關閉位置。
4．根據權利要求1所述的開/關元件驅動方法，進一步包括用於通過識別所述電機的驅動量而評估所述開/關元件的轉動位置的位置識別手段。
5．根據權利要求4所述的開/關元件驅動方法，其特徵在於所述電機為步進電機，並且進一步包括用於通過為所述步進電機提供預定量的脈衝來驅動所述開/關元件到一預定位置的步進電機控制手段，其中所述步進電機控制手段包括所述位置識別，而所述位置識別手段識別提供到所述步進電機上的脈衝的數量以識別所述開關元件的位置。
6．根據權利要求4所述的開/關元件驅動方法，進一步包括下列步驟在所述傳遞件停在所述中間位置之後使所述傳遞件返回到所述初始位置時，在與所述初始位置方向相反的方向上以一定量驅動所述傳遞件，驅動量相當於由所述位置識別手段評估的與所述中間位置所成的角度大小；以及在所述初始位置的方向上從所述傳遞件的停止位置以至少一定量驅動所述步進電機，驅動量相當於從所述初始位置的所述相反位置到所述初始位置的整個角度。
7．根據權利要求1所述的開/關元件驅動方法，其特徵在於所述開/關元件包括兩個開/關元件，所述驅動部包括兩個從動件，兩從動件可各自在不同區域隨著所述傳遞件的轉動而轉動以把所述電機的轉動傳遞到所述兩個開/關元件上，所述驅動部包括開-開模式、關-關模式、開-關模式和關-開模式，在開-開模式中所述兩個開/關元件通過使所述傳遞件往復運動一次均保持在打開位置；在關-關模式中所述兩個開/關元件通過使所述傳遞件往復運動一次均保持在關閉位置；在開-關模式中通過使所述傳遞件往復運動一次所述兩個開/關元件中的一個保持在打開位置而另一個保持在關閉位置；在關-開模式中通過使所述傳遞件往復運動一次所述兩個開/關元件中的一個保持在關閉位置而另一個保持在打開位置；所述初始位置設定為所述開-開模式和所述關-關位置中的一個。
8．根據權利要求7所述的開/關元件的驅動方法，進一步包括用於通過識別所述電機的驅動量而評估所述開/關元件的轉動位置的位置識別手段。
9．根據權利要求7所述的開/關元件的驅動方法，其特徵在於所述電機為步進電機，並且進一步包括用於通過為所述步進電機提供預定量的脈衝來驅動所述開/關元件到一預定位置的步進電機控制手段，其中所述步進電機控制手段包括所述位置識別，而所述位置識別手段識別提供到所述步進電機上的脈衝的數量以識別所述開關元件的位置。
10．根據權利要求7所述的開/關元件驅動方法，進一步包括下列步驟在所述傳遞件停在所述中間位置之後使所述傳遞件返回到所述初始位置時，在與所述初始位置方向相反的方向上以一定量驅動所述傳遞件，驅動量相當於由所述位置識別手段評估的與所述中間位置所成的角度大小；以及在所述初始位置的方向上從所述傳遞件的停止位置以至少一定量驅動所述步進電機，驅動量相當於從所述初始位置的所述相反位置到所述初始位置的整個角度。
全文摘要
在開/關元件驅動方法中,電機在兩個方向上的轉動通過傳遞件傳遞到開/關元件上而在打開方向A上和關閉方向B上驅動擋板4,初始位置設定為傳遞件在一個方向或另一個方向充分地移動的位置,當從中間位置驅動傳遞件到初始位置時,傳遞件在相反於初始位置的方向上一次驅動到初始位置並停留在這一相反方向上或相反位置的鄰近處,接著,傳遞件在初始位置方向驅動相當於其正常移動的量並從而返回到初始位置。
文檔編號G05D3/00GK1224946SQ98127190
公開日1999年8月4日 申請日期1998年12月26日 優先權日1997年12月26日
發明者則武誠一朗, 西川和憲 申請人:株式會社三協精機製作所