冰箱大抽屜推拉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

楊明芳魏華鋒

（1.海信容聲(廣東)冰箱有限公司 廣東佛山 528303；2.伊萊克斯（杭州）家用電器有限公司 浙江杭州 310018）

冰箱大抽屜推拉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

楊明芳1魏華鋒2

（1.海信容聲(廣東)冰箱有限公司 廣東佛山 528303；2.伊萊克斯（杭州）家用電器有限公司 浙江杭州 310018）

本文主要介紹對(duì)冰箱大抽屜推拉結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通本對(duì)抽屜的兩側(cè)、底部和箱膽底部增加塑料滾輪以及在箱膽兩側(cè)和底部增加塑料導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)將滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)、將受力集中在抽屜底部，兩側(cè)翻邊受力為輔，從而減小摩擦，增大承重能力，達(dá)到抽屜推拉自如、避免抽屜局部受力過(guò)大而開(kāi)裂、避免箱膽磨損以及降低了產(chǎn)品成本，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

冰箱；抽屜；優(yōu)化設(shè)計(jì)；推拉結(jié)構(gòu)；導(dǎo)軌

目前，隨著人們生活水平的提高，對(duì)大容積的雙開(kāi)門(mén)或多開(kāi)門(mén)冰箱的需求越來(lái)越大。在寬度、深度尺寸較大的冰箱中，也常常使用大抽屜作為儲(chǔ)藏食物的容器。但是隨著抽屜體積增大，其結(jié)構(gòu)剛性也會(huì)變差，推拉時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，給消費(fèi)者帶來(lái)不便。為解決大抽屜的推拉問(wèn)題，文章對(duì)現(xiàn)有相關(guān)大抽屜采用金屬導(dǎo)軌輔助推拉的技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其雖能解決抽屜推拉難的問(wèn)題，但裝配相對(duì)復(fù)雜，全靠?jī)蓚?cè)的翻邊支撐抽屜，在重物作用下，抽屜容易變形，且成本高，削弱了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

1 現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案

目前大部分冰箱采用金屬導(dǎo)軌來(lái)解決大抽屜的推拉問(wèn)題，其中金屬導(dǎo)軌組件包括，抽屜本體、滾珠導(dǎo)軌（金屬件）、導(dǎo)軌加強(qiáng)鐵（金屬件），導(dǎo)軌加強(qiáng)鐵通過(guò)螺釘固定在箱膽上，如圖1所示。滾珠導(dǎo)軌又包括固定導(dǎo)板和能活動(dòng)套設(shè)于固定導(dǎo)板上的滑動(dòng)主體，滑動(dòng)主體的前端一側(cè)壁上設(shè)有固定抽屜用的凸起卡扣，與凸起卡扣同一側(cè)壁的滑動(dòng)主體的后端設(shè)有固定抽屜用的卡槽，固定導(dǎo)板裝設(shè)于冰箱上。該結(jié)構(gòu)雖能解決抽屜推拉難的問(wèn)題，但成本高、裝配相對(duì)復(fù)雜，全靠?jī)蓚?cè)的翻邊支撐抽屜，在重物作用下，抽屜容易變形。

圖1 金屬導(dǎo)軌的抽屜導(dǎo)軌組件

圖2 冰箱滾輪式抽屜專(zhuān)利示意圖

圖3 優(yōu)化方案示意圖

圖4 抽屜部件的正視圖和剖視圖

圖2是在冰箱箱體側(cè)壁裝有滾輪導(dǎo)軌及支撐滾輪，抽屜的兩側(cè)裝有抽屜導(dǎo)軌，抽屜導(dǎo)軌上設(shè)有抽屜滾輪及導(dǎo)軌限位。使用時(shí)，依靠抽屜滾輪在箱體上的滾輪導(dǎo)軌上滾動(dòng)及支撐滾輪作用，開(kāi)閉抽屜。全部依靠抽屜兩側(cè)滾輪和裝在箱體兩側(cè)的滾輪來(lái)運(yùn)動(dòng)，滾輪安裝結(jié)構(gòu)為懸臂式結(jié)構(gòu)，承重力小，在重物作用下抽屜易變形，運(yùn)動(dòng)時(shí)左右易晃動(dòng)，在把抽屜拉到最外面時(shí)（見(jiàn)圖2(b)），抽屜上的滾輪1將受到極大的作用力，只適合小尺寸、小容積抽屜使用，無(wú)法滿足大抽屜的推拉要求。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)思路

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有推拉結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)影響推拉效果的因素主要有兩條，一是抽屜在推拉時(shí)依靠滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，摩擦力大且可承重力小。二是抽屜在推拉運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，可靠性較差。針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有推拉結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)：一是抽屜兩側(cè)增加4個(gè)滾輪，箱膽兩側(cè)增加導(dǎo)軌；二是在抽屜底部增加4個(gè)滾輪，箱膽底部增加導(dǎo)軌并在其上增加2個(gè)滾輪，將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦，減少摩擦力并提高承重力，導(dǎo)軌既起著防箱膽被磨損的作用，同時(shí)也對(duì)滾輪進(jìn)行限位，防止左右晃動(dòng)。同時(shí)所有導(dǎo)軌材質(zhì)采用塑料件，降低材料成本。如圖3所示，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案主要包含4個(gè)部分：抽屜部件、固定于箱膽兩側(cè)的導(dǎo)軌、固定于箱膽底部的導(dǎo)軌，固定于底部導(dǎo)軌上的滾輪。

2.2 設(shè)計(jì)方案

抽屜部件包括：抽屜 (如圖4、圖7、圖8所示)、固定在抽屜兩側(cè)翻邊上部的滾輪12（如圖5所示)、固定在抽屜兩側(cè)翻邊下部的滾輪13(如圖5所示)、固定在抽屜底部前方的滾輪14(如圖6(a)所示)、固定在抽屜底部后方的滾輪15(如圖6(b)所示)。在滾輪對(duì)抽屜的擠壓作用下，抽屜局部發(fā)生形變后滾輪軸順勢(shì)卡進(jìn)去，需要借助外部工具才能取下滾輪。滾輪12和13為相同件、滾輪14和15以及固定于箱膽底部導(dǎo)軌上的滾輪4為相同件。抽屜底部左右兩側(cè)各做2條高12mm、寬3mm的加強(qiáng)筋a(如圖4和圖8所示)，加強(qiáng)筋與滾輪4接觸，不僅增加了抽屜底部的強(qiáng)度，減少了與滾輪4的接觸面積和摩擦力。而且增加了抽屜底部與箱膽之間的空間，有利于改善換熱效果，同時(shí)提高了冰箱內(nèi)部的風(fēng)循環(huán)。

固定在箱膽右側(cè)導(dǎo)軌如圖9所示，(左側(cè)導(dǎo)軌與其對(duì)稱(chēng))，將其裝配在箱膽側(cè)U型凹槽內(nèi)后進(jìn)行發(fā)泡(如圖3所示)，不需要打螺釘和密封，同時(shí)導(dǎo)軌受到力的作用可直接傳遞到發(fā)泡料支撐的箱膽上，提高了抽屜的承重力，減少了變形。

具體設(shè)計(jì)如下：（一）增加導(dǎo)軌上的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b(如圖9所示)，當(dāng)抽屜拉到最外面時(shí)與滾輪12接觸時(shí)，起到了限位；（二）由于平面結(jié)構(gòu)c和e(見(jiàn)圖10)是導(dǎo)軌的工作面，分別與滾輪12、13接觸(見(jiàn)圖13，避免磨損箱膽，平面e的角度大于90°，目的是為了防止與滾輪13面接觸，保證抽屜推拉運(yùn)行平穩(wěn)、輕便；（三）斜翻邊結(jié)構(gòu)d，其高度設(shè)計(jì)尺寸H2＜H1(如圖5所示)，在抽屜推拉運(yùn)動(dòng)時(shí)，限制滾輪13脫離導(dǎo)軌和防止抽屜左右晃動(dòng)，斜面結(jié)構(gòu)f(如圖9所示)，使得抽屜在推拉快到位時(shí)，依靠重力自動(dòng)往前運(yùn)行，起自鎖作用。

圖5 抽屜兩側(cè)翻邊滾輪局部剖視圖

圖6 抽屜底部滾輪局部剖視圖

圖7 抽屜部件的俯視圖

圖8 抽屜部件的仰視圖

固定在箱膽底部的導(dǎo)軌及固定在導(dǎo)軌上的滾輪如圖11所示，將導(dǎo)軌裝配在箱膽的凹槽內(nèi)后發(fā)泡(如圖3所示)，無(wú)需打螺釘和密封，導(dǎo)軌受到的作用力可直接傳遞到具有發(fā)泡料支撐的箱膽上。當(dāng)抽屜里放重物后，抽屜發(fā)生輕微變形，固定于抽屜底部的滾輪14、15與導(dǎo)軌接觸(如圖9所示)、避免磨損箱膽。

具體設(shè)計(jì)如下：斜面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)g(如圖12(a)所示)和h(如圖12(b)所示)，使得抽屜在推拉快到位時(shí)，依靠重力自動(dòng)往前運(yùn)行，起自鎖作用。在滾輪4(如圖12(c)所示)的軸的擠壓作用下，導(dǎo)軌卡扣結(jié)構(gòu)i(如圖12(c)所示)發(fā)生形變，滾輪4的軸順勢(shì)卡進(jìn)去。滾輪4與抽屜底部的2條大筋(如圖8結(jié)構(gòu)a所示)接觸(如圖3所示)，在抽屜靜止和運(yùn)行過(guò)程中，起主要支撐和滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)作用。

2.3 方案實(shí)施

抽屜推到位后的原始狀態(tài)，滾輪14（如圖6(a)所示）與底部導(dǎo)軌3（如圖3所示）接觸、滾輪4（如圖3所示）與抽屜底部大筋結(jié)構(gòu)a（如圖8所示）接觸，底部滾輪起主要支撐作用，將以往抽屜兩側(cè)受力轉(zhuǎn)移到底部受力，提高了抽屜的承重能力和防止在重物作用下變形。

抽屜開(kāi)始運(yùn)動(dòng)但重心在滾輪4的左側(cè)時(shí)的狀態(tài)，滾輪13（如圖5所示）與兩側(cè)導(dǎo)軌2（如圖3所示）的平面結(jié)構(gòu)e（如圖11所示）接觸、滾輪4與抽屜底部大筋結(jié)構(gòu)a（如圖8所示）接觸，底部滾輪起主要支撐和滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)作用；在重物以及抽屜本身的重力作用下，抽屜會(huì)產(chǎn)生變形，此時(shí)滾輪14與底部導(dǎo)軌3接觸，減少滾輪13和滾輪4的受力，起輔助支撐作用。

抽屜重心在滾輪4的右側(cè)時(shí)的狀態(tài)，滾輪12（如圖5所示）與兩側(cè)導(dǎo)軌2（如圖1所示）的平面結(jié)構(gòu)c（如圖10所示）接觸、滾輪4與抽屜底部大筋結(jié)構(gòu)a（如圖8所示）接觸，底部滾輪起主要支撐和滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)作用。

抽屜拉到最外時(shí)的狀態(tài)，滾輪12（如圖5所示）與兩側(cè)導(dǎo)軌2（如圖3所示）的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)b（如圖9所示）接觸、滾輪4與抽屜底部大筋結(jié)構(gòu)a（如圖8所示）接觸，起主要支撐作用并限制抽屜繼續(xù)往外運(yùn)動(dòng)。在重物以及抽屜本身的重力作用下，抽屜會(huì)產(chǎn)生變形，此時(shí)滾輪15（如圖6(b)所示）與箱膽接觸，減少滾輪12和滾輪4的受力，起輔助支撐作用。

3 結(jié)論

本文對(duì)冰箱大抽屜推拉結(jié)構(gòu)的進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)現(xiàn)有推拉結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行材料的更換，實(shí)現(xiàn)了成本的降低和可靠性的提高。

圖9 固定于箱膽兩側(cè)導(dǎo)軌的正視圖和剖視圖

圖10 箱膽兩側(cè)導(dǎo)軌上部（左）和下部（右）剖視圖

圖11 固定于箱膽底部的導(dǎo)軌的正視圖和剖視圖

圖12 箱膽底部導(dǎo)軌和滾輪的局部放大剖視圖

優(yōu)化方案設(shè)計(jì)采用塑料導(dǎo)軌和滾輪輔助推拉來(lái)解決大抽屜推拉難的問(wèn)題，考慮在抽屜的兩側(cè)、底部和箱膽底部增加滾輪以及在箱膽兩側(cè)和底部增加導(dǎo)軌這種方式，將滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)全部轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)、將以往受力全部在抽屜兩側(cè)的翻邊上改為抽屜底部受力為主，兩側(cè)翻邊受力為輔，增強(qiáng)了冰箱的承重能力，避免抽屜局部受力過(guò)大而開(kāi)裂，避免箱膽磨損以及降低了成本，且抽屜推拉自如，滿足消費(fèi)者使用方便的要求。

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Optimization design of push-pull structure on the big drawer of refrigerator

YANG Mingfang1WEI Huafeng2
（1.Hisense Rongsheng Refrigerator (Guangdong) Co., Ltd. Foshan 528303;2.Electrolux（Hangzhou）Domestic Appliance Co., Ltd. Hangzhou 310018）

This paper mainly introduces optimization design of the refrigerator drawer push-pull structure, Add the plastic roller on the both sides of the drawer, the bottom of the box and the bottom of the refrigerator box, and and add plastic guide rail on both sides and bottom of refrigerator box. It implementation slide movement into a rolling motion, the stress concentration at the bottom drawer, on both sides of the flanging force is complementary, reducing friction, increase the bearing capacity, push-pull drawer freely and avoid drawer local wear too much stress and crack, avoid box bravery and reduces the product cost, improve product competitiveness.

Refrigerator; Drawer; Optimization design; Push-pull structure; Guide rail