CN101037916A - 电动开门系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动开门系统，包含一传动装置，该传动装置包括一驱动轮、一间接轮、一张力轮及一传动索，该驱动轮、间接轮及张力轮于一直线上间隔设置，且间接轮位于驱动轮与张力轮之间，该驱动轮的外周面上具有至少一间隔排列的第一环槽，该间接轮的外周面上具有多个间隔排列的第二环槽，张力轮的外周面上具有一第三环槽，该传动索环绕于第一环槽、第二环槽及第三环槽上，该传动索的一部分是以一螺旋路径环绕于第一环槽及第二环槽上，所以传动索可封闭地环绕于驱动轮、间接轮及张力轮的外周面上，且传动索的各部分可彼此不互相接触，借以使驱动轮可依序驱动间接轮及张力轮。

Description

电动开门系统

技术领域

本发明涉及一种开门系统，特别是涉及一种车库门的电动开门系统。

背景技术

车库门开门系统(Garage Door Operator，GDO)通常包括一马达、一传动机构、一台车(Trolley)及一连接臂等组件，用以开启或关闭一车库门。目前车库门开门系统中最常见是以与齿轮啮合的链条或带齿皮带来作为传动机构。其主要缺点在于，制造过程复杂、造价昂贵且组装步骤繁多。此外，以链条为传动机构的车库门开门系统容易在开门或关门的过程中产生噪音。再者，由于重量因素，必须提供较大的马力才能驱动链条传动系统。

此外，某些最新的车库门开门系统采用了进阶的自动化学习功能，以确保操作时具有较高的安全性。所有具有某种程度安全性的无线控制装置也会具有传输码学习过程。理想的解决方案是尽可能一次提供所有功能，并能以无线及安全的方式来操作所有功能。然而，前提是使用者必须能在所有过程中得知适当的信号。例如，若功能数不多，则以发光二极管(Light Emitting Diode，LED)来发出信号会是通常的简易解决方案。然而，若是自动化装置装设在使用者的视线之外，或程序包括许多步骤，便会有问题。而且，当有错误信号产生时，会有需翻阅使用手册以解读LED信号的问题发生。因此，若为紧急程序，则此种发出信号的方式便不适当。此外，液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)以及其它显示方式也会遭遇同样的视线问题。若装置是装设在挑高较高的库房的天花板下，便必须使用特殊设备才能看到信号。

所以，有必要针对上述一般车库门的电动开门系统的两大缺失寻求解决的方法。

发明内容

本发明的主要目的是在于提供一种电动开门系统，可用以开启或关闭一车库门，并可避免一般以链条或带齿皮带作为传动装置时具有制造过程复杂、造价昂贵及组装步骤繁多等缺点。

本发明的一种装置包含一传动装置、一台车及一连接臂。该传动装置包括一马达、一驱动轮、一间接轮、一张力轮及一传动索。该马达用以使该驱动轮产生旋转运动。该驱动轮、间接轮及张力轮于一直线上间隔设置，且该间接轮位于该驱动轮与张力轮之间。该驱动轮的外周面上具有至少一间隔排列的第一环槽。该间接轮的外周面上具有多个间隔排列的第二环槽。该张力轮的外周面上具有一第三环槽。该传动索环绕于该至少一第一环槽、所述第二环槽及该第三环槽上。该传动索的一部分是以一螺旋路径环绕于第一环槽及第二环槽上。于是，该传动索可封闭地环绕于该驱动轮、间接轮及张力轮的外周面上，且该传动索的各部分可彼此不互相接触，借以使得该驱动轮可依序驱动该间接轮及张力轮。该台车设于该间接轮与张力轮间的其中一段传动索上。该连接臂一端连接至该台车，且另一端连接至该车库门。因此，该驱动轮可依序驱动该间接轮、传动索、台车及连接臂，因而可开启或关闭该车库门。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是一立体图，示意本发明电动开门系统的一优选实施例装设于一车库门91；

图2是一立体图，示意该优选实施例中的驱动轮22、间接轮23以及传动索25；

图3是一仰视图，示意该优选实施例中的传动装置2；

图4是一侧视图，示意该优选实施例中的传动装置2；

图5是一俯视图，示意该优选实施例中的传动装置2；

图6是一沿图4中的线6-6所取的剖视图，示意该传动装置2；

图7是一功能方块图，示意本发明中的双驱动力控制系统(DoubleForce Control System，DFCS)电路52；及

图8是一功能方块图，示意本发明中的主板5、语音单元71以及扬声器72。

具体实施方式

参阅图1、7、8，本发明电动开门系统的一优选实施例包含一壳体1、部分设于该壳体1内的一传动装置2、一台车3、一连接臂4、一撑架(Bracket)81、二悬挂组件82、83、一轨道84，以及设于该壳体1内的一主板5、一转速计(Rotation Sensor)60与一语音单元7。

如图1所示，本发明电动开门系统的优选实施例是以该二悬挂组件82、83安装于一天花板92下，且连设至一车库门91。该传动装置2的另一部分设于该轨道84上。该台车3固设于该传动装置2上，因而可在该轨道84上移动。至于，该连接臂4的一端枢设于该台车3，而另一端则借由该撑架81枢设于该车库门91。于是，该传动装置2可依序驱动该台车3及连接臂4，因而可开启或关闭该车库门91。

参阅图1～6，该传动装置2包括一马达21、一驱动轮22、一间接轮23、一张力轮24及一传动索25。该马达21用以提供该驱动轮22进行旋转运动所需的动力。如图3所示，该驱动轮22、间接轮23及张力轮24于一直线上间隔设置，且该间接轮23位于该驱动轮22与张力轮24之间。

如图2、4所示，该驱动轮22的外周面220上具有至少一间隔排列的第一环槽221；该间接轮23的外周面230上具有多个间隔排列的第二环槽231；而该张力轮24的外周面240上具有一第三环槽241。本发明为了要达成传动索25的各部分彼此不互相接触的目的，便在驱动轮22与张力轮24之间设置了间接轮23，且利用驱动轮22的外周面220上的第一环槽221及间接轮23的外周面230上的第二环槽231来分别隔开围绕于驱动轮22及间接轮23的外周面230上的每一圈传动索25。

如图2所示，在该优选实施例中，该驱动轮22的外周面220上的第一环槽221的数目为3，而间接轮23的外周面230上的第二环槽231的数目比驱动轮22的外周面220上的第一环槽221的数目多1，也就是4。事实上，本发明中只要第二环槽231的数目比第一环槽221的数目多1，即可达成传动索25的各部分彼此不互相接触的目的，而不需如图2中所示将第一环槽221及第二环槽231的数目分别限定为3及4。

此外，由于围绕于第一环槽221、第二环槽231及第三环槽241的传动索25需形成单一封闭回路(Closed Loop)，因此该传动索25在该驱动轮22与间接轮23间是呈交错状态，且传动索25的一部分是以一螺旋路径环绕于第一环槽221及第二环槽231上。图2所示传动索25上的箭头250是表示传动索25被驱动轮22所驱动时的运动方向。因此，借由本发明中此种驱动轮22、间接轮23、张力轮24及传动索25四者间的特殊配置，便可避免若传动索25的各部分彼此互相接触时所造成的快速磨损。

如图3所示，该传动索25在该间接轮23及张力轮24之间是呈两段平行传动索25的态样。该台车3则是固设于该间接轮23及张力轮24间的其中一段传动索25上。于是，当驱动轮22、间接轮23及张力轮24三者的旋转运动转换成间接轮23及张力轮24间部分传动索25的直线运动后，接着便可使台车3产生如方向31所示的直线运动，然后再依序带动连接臂4以及车库门91(图1)，因而可开启或关闭该车库门91。

参阅图3～8，该主板5包括一主处理器51、一双驱动力控制系统(DFCS)电路单元52及一控制总线53(图8)。借由该DFCS电路单元52，可获知台车3的正确位置。如图7所示，该转速计60装设至该间接轮23上。转速计60所获得的信息可用于DFCS中。由于在该优选实施例中，该马达21为一直流马达，因此转速正比于马达21的负载。该DFCS电路单元52使用两种不同来源的信息来计算电流驱动力：一为直流电流，另一则为转速。借由该DFCS电路单元52，本发明能够对各种不同的情况作精确响应。由于直流马达电流量测的速度本质上是相当缓慢的，因此很难对驱动力的动态及快速改变作出正确响应。运用该DFCS电路单元52来量测马达电流，可获得台车3的位置信息。该DFCS电路单元52可个别记忆车库门91开启与关闭的特性与马达电流的关系。借此，根据台车3的负载及位置，该DFCS电路单元52可对马达21提供所需的马力。该DFCS电路单元52可使本发明电动开门系统的操作更为安全。即使其中一种驱动力的量测方法失效，仍旧可利用另一种方法来维持本发明运作时的高度安全性。

如图7所示，该DFCS电路单元52包括一转速量测电路521、一马达电流量测电路522、一DFCS安全电路525及一马达控制电路526。该转速量测电路521用以接收转速计60所传来的信号，并将其转换成该间接轮23的转速。该马达电流量测电路522用以量测马达21的电流。该DFCS安全电路525接收转速量测电路521以及马达电流量测电路522的输出，以执行DFCS安全程序，使得本发明中即使其中一种驱动力的量测方法失效，仍可利用另一种方法来维持本发明运作时的高度安全性。然后，该马达控制电路526再利用DFCS安全电路525所传来的信息来控制该马达21的输出马力。

如图8所示，该主处理器51用以根据本发明电动开门系统的特定功能，产生对应辨识码。也就是说，根据需从扬声器75所输出的特定功能所对应的语句声音，该主处理器51可产生对应的辨识码，然后再将该辨识码经由该控制总线53传送至语音单元7。

该语音单元7用以接收该主处理器51传来的辨识码，并根据该辨识码，产生一与该辨识码对应的放大语句声音信号输出至该扬声器75。在该优选实施例中，该语音单元7可以用一外接适配卡的形式插设在该主板5的其中一连接埠上，也就是该控制总线53所对应的连接埠上。于是，根据不同语言及不同市场的需求，使用者可购买其所需的特定语言语音单元7适配卡来安装在主板5的连接埠上。

该语音单元7包括一内存模块71、一语音处理器72、一脉冲宽度调变(Pulse Width Module，PWM)模块73、一放大器74及扬声器75。该内存模块71用以储存多个字词的语音样本。该语音处理器72用以接收该主处理器51传来的语句的辨识码，并根据该辨识码，自该内存模块71取用所需的语音样本，以组合成与该辨识码对应的语句信号。该PWM模块73用以根据该语句信号的脉冲宽度来调变该语句信号的振幅。该放大器74用以放大该PWM模块73所传来的经调变后的语句信号的振幅。然后，该放大器74再将已放大的语句声音透过该扬声器75输出，以达本发明借由声音将系统特定功能告知使用者的目的。

综观上述，本发明电动开门系统的主要目的在于，借由驱动轮22、间接轮23、张力轮24及传动索25四者间的特殊配置，可避免一般以链条或带齿皮带作为传动装置时具有制造过程复杂、造价昂贵及组装步骤繁多等缺点。

Claims (6)

1.一种电动开门系统，适用于开启或关闭一车库门，且包含一传动装置、一台车及一连接臂，其特征在于：

该传动装置包括一马达、一驱动轮、一间接轮、一张力轮及一传动索，该马达用以使该驱动轮产生旋转运动，该驱动轮、间接轮及张力轮于一直线上间隔设置，且该间接轮位于该驱动轮与张力轮之间，该驱动轮的外周面上具有至少一间隔排列的第一环槽，该间接轮的外周面上具有多个间隔排列的第二环槽，该张力轮的外周面上具有一第三环槽，该传动索环绕于该至少一第一环槽、所述第二环槽及该第三环槽上，且该传动索的一部分是以一螺旋路径环绕于第一环槽及第二环槽上，因而该传动索可封闭地环绕于该驱动轮、间接轮及张力轮的外周面上，且该传动索的各部分可彼此不互相接触，借以使得该驱动轮可依序驱动该间接轮及张力轮；

该台车设于该间接轮与张力轮间的其中一段传动索上；及

该连接臂的一端连接至该台车，且另一端连接至该车库门；

借此，该驱动轮可依序驱动该间接轮、传动索、台车及连接臂，因而可开启或关闭该车库门。

2.如权利要求1所述的电动开门系统，其特征在于：该第二环槽的数目比该第一环槽的数目多1。

3.如权利要求1所述的电动开门系统，其特征在于，还包含：

一主板，包括一主处理器，该主处理器用以根据该电动开门系统的特定功能，产生对应辨识码；及

一语音单元，用以接收该主处理器传来的辨识码，并根据该辨识码，产生一与该辨识码对应的语句。

4.如权利要求3所述的电动开门系统，其特征在于，该语音单元包括：

一内存模块，用以储存多个语音样本；

一语音处理器，用以接收该主处理器传来的辨识码，并根据该辨识码，自该内存模块取用所需的语音样本，以组合成一与该辨识码对应的语句信号；

一脉冲宽度调变模块，用以根据该语句信号的脉冲宽度来调变该语句信号的振幅；及

一放大器，用以放大该脉冲宽度调变模块所传来的经调变后的语句信号的振幅。

5.如权利要求1所述的电动开门系统，其特征在于：该马达为直流马达。

6.如权利要求5所述的电动开门系统，其特征在于，还包含：

一转速计，用以量测该间接轮的转速；及

一主板，包括一个双驱动力控制系统电路单元，该双驱动力控制系统电路单元用以根据该转速计所量得的间接轮的转速或自该马达所量得的电流，来计算出驱动力，借以控制该马达。

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