CN100464272C - 管状电机快速行程定位器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管状电机快速行程定位器。这种管状电机快速行程定位器，包括管体，管体上设有由电机带动的传动套，该传动套通过传动机构驱动一转轴，转轴上固接有两个传动齿轮，分别与两个计数器连接，每个计数器包括：框架、一组主动齿轮、一组从动齿轮、调节轮架、复位杠杆、开关杠杆。本发明优点：这种行程定位器传动精度高，电机定位误差±2°，单向行程设定圈数可大于100圈，行程设定操作方便，两复位按键分别管电机左旋、右旋，大大降低了操作难度。

Description

管状电机快速行程定位器

技术领域

本发明属于一种行程定位器，尤其是一种窗帘或卷闸门所用的管状电机快速行程定位器。

背景技术

电动窗帘或卷闸门收放时由管状电机控制，而管状电机需要根据窗、门的大小确定其行程，所以需要一种行程定位器，用来确定管状电机的正转、反转行程。管状电机为带制动的单向异步电机，用三级行程较减速器连接作为动力输出，动力输出驱动外套管带动传动套控制行程控制，来实现电机左右二个方向旋转圈数。现在的机械行程控制器，主要是通过传动套带动一只长齿转，长齿转的带动左右，二根左右旋转的丝杆螺母，通过螺母的上下运动顶压开关来实现电机的正反转。电机的旋转圈数设定是通过左右丝杆的螺母相对位置设定。这种行程控制器一定受左右丝杆长度限制，电机的行程左右圈数一般在20圈左右。二是初次设定左右丝杆螺母相对位置时比较费用。行程的放大缩小很易搞错。快速行程定位器是通过二只单向计数器控制开关，具有行程设定圈数多，电机行程设定圈数大于100圈，行程设定方便，只要电机行程到达设定的位置分别按一下单向计数的摆杆按钮即可。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺点，提供一种通过两只单向计数器控制开关的管状电机快速行程定位器，行程设定圈数多，电机行程设定圈数大于100圈，行程设定方便，只要电机行程到达设定的位置分别按一下单向计数的摆杆按钮即可。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：

这种管状电机快速行程定位器，包括管体，管体上设有由电机带动的传动套，该传动套通过传动机构驱动一转轴，转轴上固接有两个传动齿轮，分别与两个计数器连接，每个计数器包括：

1)框架，计数器各部件安装于该框架内；

2)一组主动齿轮，该组主动齿轮位于同一根主动齿轮轴上，包括最左端的输入齿轮、中间的至少两个大减速齿轮和最右端的计数齿轮，其中输入齿轮与所述传动齿轮啮合，主动齿轮轴上套接有用于保证各齿轮在轴上位置的小弹簧；

3)一组从动齿轮，该组从动齿轮位于同一根从动齿轮轴上，包括依次排列的二轮和至少两个小减速齿轮，从动齿轮轴固定在调节轮架上；其中，二轮左侧齿轮直接与输入齿轮相啮合，二轮右侧齿轮与相邻大减速齿轮的左侧齿轮相啮合，而该大减速齿轮的右侧齿轮与相邻的小减速齿轮的左侧齿轮相啮合，该小减速齿轮的右侧齿轮又与相邻的下一个大减速齿轮的左侧齿轮相啮合；其后各小减速齿轮与各大减速齿轮按此方法依次啮合，直到最右侧的小减速齿轮的右侧齿轮与计数齿轮相啮合；计数齿轮设有与开关杠杆上的单向齿配合的凹口；

4)调节轮架，框架上设有一根调节轮架轴，调节轮架以可摆动地方式装在该调节轮架轴上，所述从动齿轮轴安装在该调节轮架的摆动端；调节轮架轴上套接有保证安装在调节轮架上的从动齿轮组与主动轮组相应齿轮保持啮合的中弹簧；各主动齿轮的侧面设有桃形轮，调节轮架设有与该桃形轮相匹配的拨杆；

5)一复位杠杆，框架上设有一根复位杠杆轴，复位杠杆以可摆动地方式装在该复位杠杆轴上；复位杠杆的摆动端卡接在从动齿轮轴上，复位杠杆轴上设有用于将复位杠杆复位的大弹簧；

6)一开关杠杆，框架上设有一根开关杠杆轴，开关杠杆以可摆动地方式装在该开关杠杆轴上；框架的侧面设有微动开关，微动开关的上方设有弹簧压片，开关杠杆的摆动端与该弹簧压片相配合；计数齿轮圆周上开有一个凹口，开关杠杆的底端具有与该凹口相匹配的单向齿；复位杠杆的摆动端压在开关杠杆的摆动端上方。

本发明可通过下述方式进一步完善：

传动机构包括位于传动套内侧的齿轮圈，齿轮圈与第一输入介轮啮合，第一输入介轮与固接在转轴上的第二输入介轮相啮合。

小减速齿轮上设有方轴，与框架上的弹性片相匹配。

管体内设有用于拨动所述复位杠杆的复位连杆，复位连杆呈杠杆形式，其一端与复位杠杆配合，另一端与设于管体的复位按键配合。

本发明有益的效果是：这种行程定位器传动精度高，电机定位误差±2°，单向行程设定圈数可大于100圈，行程设定操作方便，两复位按键分别管电机左旋、右旋，大大降低了操作难度。

附图说明

图1是本发明的主视剖面结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明内部结构的俯视结构示意图；

图4是本发明的内部结构示意图；

图5是本发明计数器的结构示意图；

图6是本发明大减速齿轮的结构示意图；

图7是图5中A-A向的剖视结构示意图；

图8是图5中B-B向的剖视结构示意图；

图9是本发明计数器的原理图；

图10是本发明主动齿轮组与从动齿轮组脱离时，大减带齿轮、小减速齿轮和调节轮架的相对位置图；

图11是本发明主动齿轮组与从动齿轮组啮合时，大减带齿轮、小减速齿轮和调节轮架的相对位置图；

图12是本发明大减带齿轮转动时，大减带齿轮、小减速齿轮和调节轮架的相对位置图；

图13是本发明计数齿轮初始状态时，计数齿轮和开关杠杆的相对位置图；

图14是本发明计数齿轮转动后将开关杠杆压下时，计数齿轮和开关杠杆的相对位置图；

图15是本发明开关杠杆将微动开关压下时，开关杠杆和微动开关的相对位置图；

图16是本发明开关杠杆未将微动开关压下时，开关杠杆和微动开关的相对位置图；

图17是本发明复位杠杆未将开关杠杆压下时，复位杠杆和开关杠杆的相对位置图；

图18是本发明复位杠杆将开关杠杆压下时，复位杠杆和开关杠杆的相对位置图。

附图标记说明：管体1，计数器2，框架2-1，弹性片2-011，输入齿轮2-2，大减速齿轮2-3，计数齿轮2-4，小弹簧2-5，开关杠杆2-6，复位杠杆2-7，大弹簧2-8，中弹簧2-9，调节轮架2-10，拨杆2-101，小减速齿轮2-11，方轴2-111，二轮2-12，调节轮架轴2-13，复位杠杆轴2-14，从动齿轮轴2-15，主动齿轮轴2-16，开关杠杆轴2-17，拨齿2-31，桃形轮2-32，凹口2-41，单向齿2-61，传动套3，复位按键4，转轴5，第一输入介轮6，第二输入介轮7，齿轮圈8，传动齿轮9，复位连杆10，微动开关11，弹簧压片11-1。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1—图3，这种管状电机快速行程定位器，包括管体1，管体1上设有由电机带动的传动套3，该传动套3通过传动机构驱动一转轴5，转轴5上固接有两个传动齿轮9，分别与两个计数器2连接。传动机构包括位于传动套3内侧的齿轮圈8，齿轮圈8与第一输入介轮6啮合，第一输入介轮6与固接在转轴5上的第二输入介轮7相啮合。管体1内设有用于拨动所述复位杠杆2-7的复位连杆10，复位连杆10呈杠杆形式，其一端与复位杠杆2-7配合，另一端与设于管体1的复位按键4配合。传动齿轮9给计数器提供转动信号。两只计数器相向安装。复位按键4通过复位连杆10能给计数器提供复位力。微动开关11由计数器2控制，控制电机电路。

参照图5—图8，每个计数器2包括：

1)框架2-1，计数器2各部件安装于该框架2-1内；

2)一组主动齿轮(包括输入齿轮2-02、三个大减速齿轮2-03及计数齿轮2-04)，该组主动齿轮位于同一根主动齿轮轴2-16上，按图3位置，从最左端开始按输入齿轮2-2到三个大减速齿轮2-3到计数齿轮2-4依次排列，主动齿轮轴2-16的最右端(即计数齿轮2-4右侧)套接有用于保证各齿轮在轴上位置的小弹簧2-5；其中输入齿轮2-2与前所述传动齿轮9相啮合，以传递旋转信号。

3)一组从动齿轮(包括二轮2-12及三个小减速齿轮2-11)，该组从动齿轮位于同一根从动齿轮轴2-15上，按图3位置，从最左端开始按二轮2-12到三个小减速齿轮依次排列，从动齿轮轴2-15固定在调节轮架2-10上。其中，二轮2-12左侧齿轮与直接与输入齿轮2-02相啮合，传递旋转信号；二轮2-12右侧齿轮与相邻大减速齿轮2-3的左侧齿轮相啮合，而该大减速齿轮2-3的右侧齿轮与相邻的小减速齿轮2-11的左侧齿轮相啮合，该小减速齿轮2-11的右侧齿轮又与相邻的下一个大减速齿轮2-3的左侧齿轮相啮合；其后各小减速齿轮2-11与各大减速齿轮2-3按此方法依次啮合，直到最右侧的小减速齿轮2-11的右侧齿轮与计数齿轮2-4相啮合；计数齿轮2-4设有与开关杠杆2-6上的单向齿2-61配合的凹口2-41；小减速齿轮设有方轴2-111，与框架上的弹性片2-011配合，以保证小减速齿轮齿的位置。

4)调节轮架2-10，框架2-1上设有一根调节轮架轴2-13，调节轮架2-10以可摆动地方式装在该调节轮架轴2-13上，所述从动齿轮轴2-15安装在该调节轮架2-10的摆动端；按图3位置，调节轮架轴2-13的最右端套调节轮架轴2-13上套接有一个起扭簧作用的中弹簧2-9。中弹簧2-9能保证安装在调节轮架2-10上的从动齿轮组与主动轮组相应齿轮保持啮合。各主动齿轮(包括三个大减速齿轮2-3和一个计数齿轮2-4)的侧面设有桃形轮2-32，调节轮架2-10设有分别与各桃形轮2-32相匹配的四个拨杆2-101，在复位力作用下，拨杆2-101能按压大减速齿轮2-3及计数齿轮2-4上所设的桃形轮2-33，使各齿轮上的桃形轮2-33在压力作用下转动到设定位置(图10)。

5)一复位杠杆2-7，框架2-1上设有一根复位杠杆轴2-14，复位杠杆2-7以可摆动地方式装在该复位杠杆轴2-14上，能在复位力作用下摆动。复位杠杆2-7的摆动端卡接在从动齿轮轴2-15上。按图3位置，在复位杠杆轴2-14的最右端套一个起扭簧作用的大弹簧2-8，大弹簧2-8能保证复位杠杆2-7在复位力作用结束后回复原位。复位杠杆2-7摆动时，能拨动调节轮架轴2-13，使安装在调节轮架2-10上的从动齿轮与主动轮组分离(图10)；能强制使开关杠杆2-6摆动，将弹簧压片11-1压下(图15)，使微动开关11处于通路状态；在复位力结束后，复位杠杆2-7能放开调节轮架轴2-13，调节轮架2-10回复原位，保持从动齿轮组与主动齿轮组啮合(图11)，同时放开开关杠杆2-6，开关杠杆2-6由于弹簧压片11-1的作用，回复到原位(图16)。

6)一开关杠杆2-6，框架2-1上设有一根开关杠杆轴2-17，开关杠杆2-6以可摆动地方式装在该开关杠杆轴2-17上；框架2-1的侧面设有微动开关11，微动开关11的上方设有弹簧压片11-1，开关杠杆2-6的摆动端与该弹簧压片11-1相配合；计数齿轮2-4圆周上开有一个凹口2-41，开关杠杆2-6的底端具有与该凹口2-41相匹配的单向齿2-61；复位杠杆2-7的摆动端压在开关杠杆2-6的摆动端上方。当单向齿2-61位于计数器齿轮2-4的凹口2-41外(图14)，迫使开关杠杆2-6摆动一个角度，因此能压住微动开关11的弹簧压片11-1(图15)，使微动开关11达到通路状态；单向齿2-61位于凹口2-41内(图13)，开关杠杆2-6由于弹簧压片11-1的作用，回复到初始位置(图16)，微动开关11处于断路状态。

计数器工作过程详述：

1)复位：

当复位力作用于复位杠杆2-7时，复位杠杆2-7按复位力相反方向摆动，复位杠杆2-7拨动调节轮架2-10，使安装在调节轮架2-10中的从动齿轮组与主动齿轮组分离，同时，调节轮架2-10上的四个拨杆2-101按压相对应位置的大减速齿轮2-03及计数齿轮2-04上的桃形轮2-33，使桃形轮2-33转动到距中心最近的位置(图10)。这时，复位杠杆使开关杠杆强制摆动，使微动开关11处于通路状态(图15)。

2)复位后初始状态

复位力消失后，复位杠杆2-7回复原位，松开调节轮架2-10及开关杠杆2-6，从齿轮组与主动齿轮组相啮合，这时大减速齿轮2-3上的拨齿2-33刚好能与调整过位置的小减速齿轮啮合(图11)；开关杠杆2-6上的单向齿2-61刚好位于计数齿轮2-4上的凹口2-41内(图13)；微动开关11处于断路状态(图16)。

3)常时运转状态：

图9中，A是主动齿轮组，B是从动齿轮组，C部分是复位部分，D是电路部分。2-3-1、2-3-2、2-3-3是各大减速齿轮，2-11-1、2-11-2、2-11-3是各小减速齿轮。按图9原理，输入端按图示方向转动时，输入齿轮2-2带动二轮2-12，带动大减速齿2-03-1按齿轮啮合原理运转，由于复位时，所有大减速齿轮2-3上的拨齿2-31刚好位于与所有小减速齿轮2-11啮合的位置(图11)，由于大减速齿轮2-3-1的转动，带动所有相啮合齿轮转动，直至计数齿轮2-4转动；而由于计数齿轮2-4转动，使计数齿轮2-4上的凹口2-41位置发生变化，使开关杠杆2-6上的单向齿2-61滑出凹口2-41(图14)，导致开关杠杆2-6摆动，使微动开关11处于通路状态(图15)。此时计数器处于常时工作状态。

由于输入端的转动是连续的，第一个大减速齿2-3-1由于齿轮啮合原理，按相应的方向持续转动，但由于大减速齿轮2-3-X上的拨齿2-031导致该轮每转动1周只能带动相应小减速齿轮2-11-X转动1齿，故在其后1周不到的范围内，拨齿2-31只发生位置变化(图12)，并不带动小减速齿轮2-11-X转动，其位置变化，记录该大减速齿轮2-3-X转动的角度，当角度达到1周时，拨齿2-31又带动小减速齿轮2-11转动1齿，依齿轮传动原理，大减速齿轮2-3-X直至计数齿轮2-4能以较大降速比传动，并记录输入齿轮2-2的正向圈数。

4)开关状态：

按以上描述，由于输入齿轮在电机驱动下出现反向运转，大减速齿轮2-3-1按上述原理，通过小减速齿轮2-11-1依次带动其它各大减速齿轮2-3-X及计数齿轮2-4依次反转，直至计数齿轮2-4上的凹口2-41回复到原复位时位置，此时反转的圈数与正转时的圈数相等，开关杠杆2-6的单向齿2-61滑入凹口2-41(图13)，开关杠杆2-6使微动开关11处于断路状态(图16)。此状态为开关状态。开关状态的位置应与复位后的位置相同。

发明的工作过程详解：

参照图4，这种管状电机快速行程定位器是通过两只计数器分别控制两只微动开关11来控制正反转电源通断路，控制管状电机正反转圈数，达到控制窗帘或卷闸门行程及定位的。初始位置的设定：

按下定位器上两只带自锁装置的复位按键4，使按键呈自锁状态，按键通过复位连杆10给计数器复位杠杆2-7复位力，使计数器2处于复位状态，这时计数器2使微动开关11处于通路，且主动齿轮组与从动齿轮组分离(参看计数器工作过程之1)。

这时如果接通正转电源，电源通过相应计数器2控制的微动开关11驱动电机正转，电机通过传动装置带动管体1正转，依传动原理，带动输入齿轮2-2转动，但这时计数器并不工作。当管体1正向旋转到一定圈数，其所连接的门或窗帘到达需要的位置时，将与正转所对应的复位按键4松开，相应计数器2复位力消失，此计数器2处于初始状态(参看计数器工作过程之2)，电机停。行程处于正转的极限位置。由于微动开关控制的正转电路处于断路状态，外界不切断正转电源的情况下，电机也不会工作。

外界断开正转电源，接通反转电源，(注：正、反转电源在管状电机工作时只能接通其中之中)，由于另一控制反转的计数器还处于复位状态，这时驱动电机反转。管体1带动控制正转的计数器2开始正向记数并处于常时工作状态(参看计数器工作过程之3)。当管体反转到一定圈数时，与反转所对应的复位按键4松开，控制反转的计数器2处于复位状态(参看计数器工作过程之1)，电机停。行程处于反转的极限位置。同理，由于微动开关控制的反转电源处于断路状态，外界不切断反转电源的情况下，电机也不会工作。

此时已完成初始行程设定。

常时工作状态：

由于反转时，控制正转的计数器2已记录管体1了反转的圈数，即为总行程长度，并处于常时工作状态，如果此时重新接通正转电源，使电机正转，当正转计数器2出现反转，并将所记录的圈数逐渐减少，直至到开关状态(参看计数器工作过程之4)，再次切断正转电源，电机停止正转，此位置应与当时设定复位初始状态相同。

同理，当电机再次正转时，控制反转的计数器2开始记数，当正转停止后，此计数器2记录了正转的圈数，当电机再次反转时，此计数器开始反向计数，直至到达此计数器2的开关状态，并切断反转电源。

由此循环，上下位置均由计数器控制。

总的工作原理是，两只计数器对应工作，当一只增加所记录圈数时，另一只减少记录圈数，总圈数不变，为两次设定之间的圈数，此圈数即为总行程长度。计数器复位时行程对应的位置为行程极限位置。本管状电机快速行程定位器是利用两只计数器复位的位置差来实现控制行程长度，利用计数器复位的位置控制行程的极限位置的。最大可控制转数由计数器的有效圈数及相应传动装置传动比确定。

本发明的实现办法主要是传动套带动轴，轴上有二只齿轮分别带动二只相对放置的单向计数器。电机的一端有二支控制计数器离合的摆杆，分别控制计数器的初始位置。单向计数器的设计原理如图。基本设计原理如同电表、水表的累进计数器，不同的是，从动小齿轮轴可通过摆杆分离和啮合，初始啮合时，大齿轮的传动拨齿在一直线上，这样，传动齿初始反转时，大齿轮和小齿轮相互整体啮齿合，从而带动末端齿轮摆杆压合开关。传动齿轮正转时，大小齿轮降速计数，直至另一只计数器的初始开关作用，这样，二只计数器就在设定的齿轮计数器内通过正反旋转实现工作。计数器小齿轮摆杆有分离和啮合二种状态。分离时，计数器不工作，啮合时，分别时定计数器一个方向的终点，即开关工作点，二只计数器分别控制电机二个设定终点的开关，从而实现快速定位的目的。

创新点：

1)单向异步交流管状电机行程控制器，电机正反转可设定，通过二只独立的齿轮计数器来控制开关。

2)单向齿轮计数器相向安装，并通过传动套带动每只齿轮计数器控制一只行程开关。

3)单向齿轮计数器开启是通过摆杆操作小齿轮轴来实现，开启点为开关作用点，也是齿轮计数起点。

4)计数器控制具有行程记录圈数多，定位快速，给用户操作使用带来方便多的优点。

Claims (4)

1.一种管状电机快速行程定位器，包括管体(1)，管体(1)上设有由电机带动的传动套(3)，该传动套(3)通过传动机构驱动一转轴(5)，其特征是：转轴(5)上固接有两个传动齿轮(9)，分别与两个计数器(2)连接，每个计数器(2)包括：

1)框架(2-1)，计数器(2)各部件安装于该框架(2-1)内；

2)一组主动齿轮，该组主动齿轮位于同一根主动齿轮轴(2-16)上，包括最左端的输入齿轮(2-2)、中间的至少两个大减速齿轮(2-3)和最右端的计数齿轮(2-4)，其中输入齿轮(2-2)与所述传动齿轮(9)啮合，主动齿轮轴(2-16)上套接有用于保证各齿轮在轴上位置的小弹簧(2-5)；

3)一组从动齿轮，该组从动齿轮位于同一根从动齿轮轴(2-15)上，包括依次排列的二轮(2-12)和至少两个小减速齿轮(2-11)，从动齿轮轴(2-15)固定在调节轮架(2-10)上；其中，二轮(2-12)左侧齿轮直接与输入齿轮(2-2)相啮合，二轮(2-12)右侧齿轮与相邻大减速齿轮(2-3)的左侧齿轮相啮合，而该相邻的大减速齿轮(2-3)的右侧齿轮与相邻的小减速齿轮(2-11)的左侧齿轮相啮合，该相邻的小减速齿轮(2-11)的右侧齿轮又与相邻的下一个大减速齿轮(2-3)的左侧齿轮相啮合；其后各小减速齿轮(2-11)与各大减速齿轮(2-3)按此方法依次啮合，直到最右侧的小减速齿轮(2-11)的右侧齿轮与计数齿轮(2-4)相啮合；计数齿轮(2-4)设有与开关杠杆(2-6)上的单向齿(2-61)配合的凹口(2-41)；

4)调节轮架(2-10)，框架(2-1)上设有一根调节轮架轴(2-13)，调节轮架(2-10)以可摆动地方式装在该调节轮架轴(2-13)上，所述从动齿轮轴(2-15)安装在该调节轮架(2-10)的摆动端；调节轮架轴(2-13)上套接有保证安装在调节轮架(2-10)上的从动齿轮组与主动轮组相应齿轮保持啮合的中弹簧(2-9)；各主动齿轮的侧面设有桃形轮(2-32)，调节轮架(2-10)设有与该桃形轮(2-32)相匹配的拨杆(2-101)；

5)一复位杠杆(2-7)，框架(2-1)上设有一根复位杠杆轴(2-14)，复位杠杆(2-7)以可摆动地方式装在该复位杠杆轴(2-14)上；复位杠杆(2-7)的摆动端卡接在从动齿轮轴(2-15)上，复位杠杆轴(2-14)上设有用于将复位杠杆(2-7)复位的大弹簧(2-8)；

6)一开关杠杆(2-6)，框架(2-1)上设有一根开关杠杆轴(2-17)，开关杠杆(2-6)以可摆动地方式装在该开关杠杆轴(2-17)上；框架(2-1)的侧面设有微动开关(11)，微动开关(11)的上方设有弹簧压片(11-1)，开关杠杆(2-6)的摆动端与该弹簧压片(11-1)相配合；计数齿轮(2-4)圆周上开有一个凹口(2-41)，开关杠杆(2-6)的底端具有与该凹口(2-41)相匹配的单向齿(2-61)；复位杠杆(2-7)的摆动端压在开关杠杆(2-6)的摆动端上方。

2.根据权利要求1所述的管状电机快速行程定位器，其特征是：所述传动机构包括位于传动套(3)内侧的齿轮圈(8)，齿轮圈(8)与第一输入介轮(6)啮合，第一输入介轮(6)与固接在转轴(5)上的第二输入介轮(7)相啮合。

3.根据权利要求1所述的管状电机快速行程定位器，其特征是：所述小减速齿轮(2-11)上设有方轴(2-111)，与框架(2-1)上的弹性片(2-011)相匹配。

4.根据权利要求1所述的管状电机快速行程定位器，其特征是：所述管体(1)内设有用于拨动所述复位杠杆(2-7)的复位连杆(10)，复位连杆(10)呈杠杆形式，其一端与复位杠杆(2-7)配合，另一端与设于管体(1)的复位按键(4)配合。

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