一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法与流程

本发明涉及电冰箱领域，更具体地，涉及一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法。

背景技术：

1、目前双轴变轨铰链作为轴心可变的铰链结构，逐渐被多数厂家采用，这类铰链可以让门体在开启时先内缩再转动，避免磕碰侧边橱柜，同时保证足够的开门角度。但铰槽轨迹的设计一直是行业的难点，现有技术存在诸多痛点：设计门槛高、成本高，设计效率极低，传统的试错法需要工程师逐个修改参数，反复验证，而且参数间的耦合关系复杂，修改一个参数就会影响其他所有指标，返工率极高；同时，现有技术的圆形阵列方法，都是基于固定的旋转轴心，无法适配双轴动态铰链的变化旋转轴心的需求，导致反求的轨迹精度差，无法满足变轨的运动要求；而且现有技术的轨迹拟合没有统一的约束，拟合后的轨迹需要手动调整轮廓，不仅效率低，而且精度差，无法保证轨迹的结构强度。

2、因此，行业内急需一种门槛低、效率高、能适配变轨的可变轴心需求，同时兼顾参数耦合优化的门铰槽轨迹优选方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，以克服上述现有技术的不足。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、一种轴心可变的冰箱门铰链结构，其特征在于：在冰箱门体和箱体上分别设置单铰芯和单槽型门铰槽，门铰槽内外轮廓分别位于不同椭圆上，单铰芯在靠近门铰槽外轮廓一侧设有第一切点和第二切点，在冰箱开关门的相对运动过程中，第一切点和第二切点始终与门铰槽外轮廓保持相切；单铰芯在靠近门铰槽内轮廓一侧还设有第三活动切点，开关门过程中，第三活动切点始终与门铰槽内轮廓保持相切，且可沿门铰槽内轮廓相对移动；以此实现门体开关过程中，铰链旋转轴心的自适应变化。

4、一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，用于设计轴心可变的冰箱门铰链结构的门铰槽轨迹，其特征在于，包括以下步骤：

5、建立模型与约束条件：在建模软件中构建门体水平截面的二维模型，所述二维模型为矩形体；以门体未开启的初始状态为矩形体的初始闭合位置，矩形体包括相邻的第一侧边和第二侧边，在矩形体的初始闭合位置的外侧，分别设置与第一侧边平行的第一限位线和与第二侧边平行的第二限位线；其中，第一限位线为侧边障碍边界，第二限位线为冰箱箱体边界；在所述矩形体内部设置门铰中心线的初始状态，所述门铰中心线的初始状态可调整；

6、模拟θ度的状态：

7、步骤一，对矩形体执行开门θ度带干涉避让约束的旋转模拟操作：旋转模拟以预设的角度为初始步距角，模拟开门阶段二维模型的第一开门状态，且需预设该组旋转模拟对应的第一旋转轴心；旋转模拟以所述第一限位线和第二限位线为边界进行避让处理，以避免门体旋转过程中与限位线发生干涉；

8、步骤二，反推得到θ度开门角度下门铰中心线所需的第一避让位置：使用开门θ度预设的第一旋转轴心，将所述门铰中心线绕第一旋转轴心反向旋转相同角度，反推得到该开门角度下门铰中心线所需的第一避让位置;

9、两步骤构成一组关于θ度的开门及避让位置的旋转模拟 ,同理后续各组旋转模拟的步距角可以是θ度的n倍(n∈自然数),每组旋转模拟均以初始闭合位置下的矩形体和门铰中心线为基准，每组旋转模拟中的步骤一和步骤二均关联于其当下组别新预设的旋转轴心分别模拟开门阶段二维模型状态及所需的避让位置的推断；门铰中心线的初始状态及一系列避让位置构成门铰槽中心轨迹,根据门铰槽中心轨迹得到门铰槽轨迹，门铰槽中心轨迹受门铰中心线初始状态和不同开门阶段的避让位置的关联约束，结合耦合影响参数来优选符合要求的门铰槽轨迹。

10、优选门铰槽轨迹需要考虑的耦合影响参数包括：门体开门时侧边向外最大的偏移距离、门铰槽轨迹与门体外表面的最小间距、开门90°状态时门体向箱中线的偏移距离、以及最大开门角度，耦合影响参数相互影响，且受实际结构强度限制。

11、所述门铰中心线的初始状态与第二限位线的距离、第二侧边与第二限位线的距离需要控制在预设范围，以避免因箱体伸出悬臂过长而影响结构强度，同时确保门体柔性门封正常工作。

12、反求得到的各门铰中心线所有端点均可被约束到第一椭圆上，所述第一椭圆无唯一解，所述矩形体根据门铰中心线沿第一椭圆运动旋转时不会超出第一限位线与第二限位线，且满足最大开门角度要求。所述第一椭圆可由第一椭圆原点、长轴长度、短轴长度，以及椭圆相对坐标轴的旋转角度共同定义，第一椭圆选取椭圆率更接近0的解。对所述第一椭圆进行向外等距偏置，得到门铰槽外轮廓。

13、反求得到的各门铰中心线的内侧约束相切于第二椭圆，所述第二椭圆的椭圆率随所述第一椭圆的椭圆率变化而变化；对所述第二椭圆进行向内侧偏置得到门铰槽内轮廓。

14、对所述第一椭圆进行向外等距偏置得到的门铰槽外轮廓以及对所述第二椭圆进行向内侧偏置得到门铰槽内轮廓所组成的非等距的门铰槽轮廓；所述门铰槽轮廓与门铰中心线等距偏置得到的单铰芯共同组成轴心可变的铰链结构，该铰链结构为权利要求1所说的旋转轴心可变的冰箱门铰链结构，门体通过该铰链结构与冰箱箱体可转动地连接。

15、对所述门铰中心线赋予不同的偏置厚度值，以获得不同门铰厚度下的门铰槽轮廓。

16、二维模型中设有关键可变参数，调整关键可变参数可以更新门铰槽轨迹，从而调整耦合影响参数，所述关键可变参数包括：代表门体水平截面的矩形体的长度与宽度、第一限位线与矩形体的距离、第二限位线与矩形体的距离、初始门铰中心线的参数、初始步距角、最大开门角度、第一椭圆参数、铰芯厚度。

17、采用上述技术方案，具有以下有益效果：

18、本方案采用二维截面建模，所有流程都在工程师常用的设计软件中完成，无需专用的三维仿真优化软件降低设计成本；通过变轴心的带约束圆形阵列，批量生成轨迹点，同时自动完成参数耦合校验，提升设计效率；圆形阵列支持逐次更新旋转轴心，完美适配变轨铰链的运动特性，反求的轨迹精度远高于传统的固定轴心方案，完全满足嵌入式冰箱的变轨运动要求；通过椭圆约束的轨迹拟合，配合内外偏置生成轮廓，轨迹的相切误差可以控制在0.03mm以内，同时只需要调整参数就能快速更新整个轨迹，效率高：通过参数的耦合优化，在互相影响的参数中取得平衡，既保证了门体的最小外凸、最大的开门角度，也保证了轨迹槽的间距与结构强度，最终的轨迹完全兼顾了安装约束、结构强度与用户体验。

1.一种轴心可变的冰箱门铰链结构，其特征在于：在冰箱门体和箱体上分别设置单铰芯和单槽型门铰槽，门铰槽内外轮廓分别位于不同椭圆上，单铰芯（4）在靠近门铰槽外轮廓（51）一侧设有第一切点（41）和第二切点（42），在冰箱开关门的相对运动过程中，第一切点（41）和第二切点（42）始终与门铰槽外轮廓（51）保持相切；单铰芯（4）在靠近门铰槽内轮廓（52）一侧还设有第三活动切点（43），开关门过程中，第三活动切点（43）始终与门铰槽内轮廓（52）保持相切，且可沿门铰槽内轮廓（52）相对移动；以此实现门体开关过程中，铰链旋转轴心的自适应变化。

2.一种用于设计如权利要求1所述的轴心可变的冰箱门铰链结构的门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，优选门铰槽轨迹需要考虑的耦合影响参数包括：门体开门时侧边向外最大的偏移距离、门铰槽轨迹与门体外表面的最小间距、开门90°状态时门体向箱中线的偏移距离、以及最大开门角度，耦合影响参数相互影响，且受实际结构强度限制。

4.根据权利要求3所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，所述门铰中心线（b）的初始状态与第二限位线（121）的距离、第二侧边（12）与第二限位线（121）的距离需要控制在预设范围，以避免因箱体伸出悬臂过长而影响结构强度，同时确保门体柔性门封正常工作。

5.根据权利要求2或3所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，反求得到的各门铰中心线（b）所有端点均可被约束到第一椭圆（2）上，所述第一椭圆（2）无唯一解，所述矩形体（a）根据门铰中心线（b）沿第一椭圆（2）运动旋转时不会超出第一限位线（111）与第二限位线（121），且满足最大开门角度要求。所述第一椭圆（2）可由第一椭圆原点（21）、长轴长度（m）、短轴长度（n），以及椭圆相对坐标轴的旋转角度共同定义，第一椭圆选取椭圆率更接近0的解。对所述第一椭圆（2）进行向外等距偏置，得到门铰槽外轮廓（51）。

6.根据权利要求5所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，反求得到的各门铰中心线（b）的内侧约束相切于第二椭圆（3），所述第二椭圆（3）的椭圆率随所述第一椭圆（2）的椭圆率变化而变化；对所述第二椭圆（3）进行向内侧偏置得到门铰槽内轮廓（52）。

7.根据权利要求6所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，对所述第一椭圆（2）进行向外等距偏置得到的门铰槽外轮廓（51）以及对所述第二椭圆（3）进行向内侧偏置得到门铰槽内轮廓（52）所组成的非等距的门铰槽轮廓（5）；所述门铰槽轮廓（5）与门铰中心线（b）等距偏置得到的单铰芯（4）共同组成轴心可变的铰链结构，该铰链结构为权利要求1所说的旋转轴心可变的冰箱门铰链结构，门体通过该铰链结构与冰箱箱体可转动地连接。

8.根据权利要求7所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，对所述门铰中心线（b）赋予不同的偏置厚度值，以获得不同门铰厚度下的门铰槽轮廓（5）。

9.根据权利要求8所述一种冰箱门铰槽轨迹的优选方法，其特征在于，二维模型中设有关键可变参数，调整关键可变参数可以更新门铰槽轨迹，从而调整耦合影响参数，所述关键可变参数包括：代表门体水平截面的矩形体的长度与宽度、第一限位线与矩形体的距离、第二限位线与矩形体的距离、初始门铰中心线的参数、初始步距角、最大开门角度、第一椭圆参数、铰芯厚度。