CN101815841A - 用于驱动卷管旋转和支撑该卷管的装置以及包括这种装置的家庭自动化设备 - Google Patents

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CN101815841A CN200880108026A CN200880108026A CN101815841A CN 101815841 A CN101815841 A CN 101815841A CN 200880108026 A CN200880108026 A CN 200880108026A CN 200880108026 A CN200880108026 A CN 200880108026A CN 101815841 A CN101815841 A CN 101815841A
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Abstract

本发明涉及一种用于旋转和保持活动屏幕的卷管(110)的装置，该装置包括致动器(120)，该致动器装有输出轴(121)且通过所述管(110)的第一端(111)插入(F1)卷轴中，且能够通过输出轴(121)使卷管(110)旋转。该装置还包括接头(150)，该接头限定用于装有致动器(120)的管(110)的保持器。接头(150)的至少一个重叠部分(153)沿轴向从所述轴的第二端(112)向第一端(111)延伸，一直延伸至输出轴(121)的至少一部分。

Description

用于驱动卷管旋转和支撑该卷管的装置以及包括这种装置的家庭自动化设备
技术领域
本发明涉及一种用于驱动卷管(上卷管)旋转和支撑该卷管的装置，所述卷管用于将家庭自动化设备使用的活动屏幕、例如具有板条的或连续的卷帘或遮帘卷起。本发明还涉及一种包括这种装置的家庭自动化设备。
背景技术
为了使得屏幕绕管卷起，需要将该管保持就位且引导该管绕轴线、即卷起轴线旋转。为此，在管的每一端设有支承件。当所述管通过插入所述管中的管形致动器被电机驱动时，由固定于所述管且安装成绕致动器的管形体部自由旋转的环提供枢转连接部，该体部相对于框架保持不动。通常接头(embout)与所述管的另一端接合。接头与支撑件或颊板(joue)协作，该支撑件或颊板紧固于框架以形成第二支承件。为了使得接头能够定位所述管并恰当地引导所述管，最小接合长度是重要的。这种重叠使得能够加强这两个零部件之间的连接，从而将这两个零部件固定在一起。通过这种构造，挡板(tablier)施加在卷管上的重量在支承件处被合适地吸收(repris)。
为了形成一件式整体组件，专利申请FR 2 887 577描述了一种接头或滚动轴承体，该接头或滚动轴承体固定至形成于管的一端的肩部处，从而不会突出超过所述管的直径，且从而与管的母线对准。因此，该申请提出一种通过对准形成板条的连续支撑区的母线来改进板条围绕所述管的卷起的技术方案。这包括在管的一端形成肩部，这是昂贵的且并不总是可行的。很多管材是型面件(横截面形成一定轮廓/形状的构件，profilé)，它们的截面使得不能形成这种肩部，所述截面例如是多边形。
使宽度小的屏幕卷起的管难以被机动化。优选地可调节该管的长度以便与屏幕的宽度相适应。令人遗憾的是，对于这种类型的屏幕，宽度可能小于管形致动器插入所述管的部分的长度，需要在该长度之上增加接头的最小接合长度。因此，不可能调节卷管的长度来与这种屏幕的宽度相适应。为了解决此问题，能够以不同的方式给所述管提供电机驱动。可由独立的板管理动力供应。致动器可被一体地容纳于颊板中。为此该设备需要能够容纳外部部分，通常这对于宽度小的屏幕是不可能的。
发明内容
更具体地，本发明的一个目的是通过提供一种用于驱动卷管旋转并支撑此卷管的装置克服这些缺点，该卷管在沿轴向的方向上非常紧凑，且适于控制宽度小的屏幕的运动。
为此，本发明提供一种用于驱动卷管旋转和支撑卷管以用于将活动屏幕卷起的装置，所述装置包括装有输出轴的管形致动器，该致动器通过所述卷管的第一端插入卷管中，且适于通过输出轴驱动卷管旋转；所述装置还包括接头，该接头形成用于装有致动器的管的支撑件。此装置的特征在于，接头的至少重叠部分沿轴向从所述管的第二端向第一端延伸，直至输出轴的至少一部分。
就本发明而言，接头的重叠部分是从接头的封闭所述管的壁延伸得足够远以便完全地或部分地与致动器的输出轴重叠的部分。可通过驱动轮的外侧，即围绕驱动轮，或者穿过所述驱动轮而形成这种重叠。这节省了本发明的装置的长度，因为接头的一部分与被管形致动器驱动的轴的一部分沿着轴线位于相同的位置。在这两个零件之间形成重叠区。从而，通过这种构造，能够使得与宽度窄的屏幕对应的短长度的卷管被电机驱动。术语“短长度”用于表示比致动器插入所述管的部分的长度稍大或与之相等的长度。接头参与将施加在所述管上的力传递到框架上，且更特别地，参与吸收挡板的重量。因而该接头必须被固定于所述管，这需要接头相对于所述管的重叠部分的最小接合长度或最小重叠长度。通过将重叠部分布置成使得接头的至少一部分和致动器输出轴的至少一部分位于相同的轴向位置，装配的管的长度可缩小很珍贵的几个厘米。当电机驱动的屏幕的宽度小于由致动器插入所述管的部分的长度加上接头的重叠部分的最小长度之和表示的长度时，本发明是特别有利的。此尺寸定义了上述“短长度”。
为了使得安装简化和为了减小零部件的数量，接头有利地设有销钉，该销钉属于用于支撑卷管的支承件。
在本发明的第一有利方面中，输出轴被强制通过驱动轮与卷管一起旋转。然后，接头的重叠部分有利地在所述管中延伸至驱动轮，接头的重叠部分与该驱动轮部分地重叠。通过这种方式被接纳，接头不会阻碍屏幕绕管卷起，该管的外侧形状对于这种目的为最佳。特别地，可规定驱动轮限定用于至少部分地接纳接头的重叠部分的空间/间隔。有利地，所述空间限定在从所述轮沿径向突出的突起部之间，该突起部与卷管的内表面接合。在一种变型中，此空间由设置在所述轮的厚度中的孔形成。
接头的一部分至少部分地与所述轮重叠。因此，此轮必须能够实现这种重叠。它从而提供与所述接头的重叠部分对准的空间，该空间用于接纳所述重叠部分。
在一种变型中，输出轴被强制通过接头与卷管一起旋转。换句话说，上述驱动轮和上述接头形成单一部件。除了通过减少零部件的数量简化系统之外，此方案提出一种增强/加固的接头，该增强的接头使得能够实现良好的力传递以及致动器的轴线和卷管的轴线之间的卷起轴线的良好地对齐。
另一可选方案是使接头与所述管的外侧重叠。此方案适于具有小的内部尺寸的管，这种管不能使用设有空间的驱动轮。有利地，重叠部分复制了所述管的外侧形状。此方案很容易地适用于切割成所需长度的标准型面件类型的管。不需要对所述管进行再(机械)加工。所述接头的重叠部分也可设置在所述管的内侧和/或外侧的纵向凹槽内。如果尺寸允许，设置在所述管的外侧凹槽中的重叠部分不沿径向超出卷管的整个外直径，从而使得能够避免阻碍卷起所述屏幕。
在所有这些变型中，接头被强制与所述管一起旋转。
本发明还提供一种家庭自动化设备，该家庭自动化设备特别地包括上述用于驱动其卷轴旋转和支撑其卷轴的装置。
附图说明
阅读以下仅作为示例给出且结合附图的描述可更好地理解本发明，其中：
-图1是现有技术卷帘的剖视图；
-图2是装有本发明的装置的第一实施例的卷管的分解视图；
-图3是图1的管处于组装好的构型的局部剖视图；
-图4是沿图3中的线A-A的剖视图，不带致动器，该视图在B-B处示出图3的剖面线；
-图5是第二实施例的剖视图，该视图与图4相似；
-图6是本发明的装置的第三实施例的组装剖视图；
-图7是本发明的装置的第四实施例的组装剖视图；
-图8是装有本发明的装置的第五实施例的卷管的分解视图；
-图9是图8中示出的实施例的局部剖视图，该视图与图3相似；以及
-图10是沿图9中的线C-C的剖视图，不带致动器；在D-D处显示图9的剖面线。
具体实施方式
本发明可用于各种类型的卷动屏幕。以下描述的用途对应于一种类型的屏幕，即卷帘。当然，此示例非限制性的，本发明还能够适用于任何其它类型的屏幕，特别是遮帘。
图1示出已知组装(方法)的电机驱动的卷帘1。挡板2的板条3围绕管10卷起。所述管被紧固于框架60的管形致动器20驱动旋转。管形致动器大体包括管，齿轮马达插入该管的一端，控制模块插入该管的另一端以用于控制对齿轮马达的动力供应。齿轮马达终止于从致动器的管突出的输出轴。致动器的输出轴21将驱动转矩传递至固定于所述管的驱动轮30。为了使得所述管围绕其轴线X-X’旋转，所述管被两个支承件引导旋转。第一支承件由环40形成，该环40固定于所述管且围绕致动器的管形体部自由旋转。在所述管的另一端，所述支承件由接头50形成，该接头50的一部分接合于所述管中，重叠长度是Le。接头设有销钉51，该销钉51在轴线X-X’上定中心，且相对于所述管的端部突出。所述销钉配合至设置在框架61中的凹部62内的滚动轴承63中。应当注意，管的长度Lt应当大于致动器插入所述管的部分的长度La加上重叠长度Le的总和。
在以下描述的本发明的实施例中，与现有技术元件相似的元件使用相似的附图标记加上100、200、300、400或500。
在图2至图4所示的本发明的第一实施例中，装有驱动轮130和环140的管形致动器120沿着图2中的箭头F1所示的方向通过管110的第一端111插入管110中，该管110具有多边形的(横)截面。安装在致动器120的输出轴121上的轮130能够驱动管110绕其纵向轴线X-X’旋转，致动器120沿着该纵向轴线X-X’插入。在使用包括致动器120的设备时，管110围绕轴线X-X’旋转，这是因为输出轴121通过轮130驱动管110。
然后，沿着由箭头F2指示的方向，接头150通过管110的另一端112接合至所述管中，所述箭头F2指示的方向与箭头F1表示的方向相反。接头包括盘形壁152，对中和支撑销钉151从该盘形壁152突出。所述销钉首先作为与现有技术销钉51相似的支承件。在壁152的另一侧上，爪齿153沿轴向朝管110延伸。该爪齿设置成使得其外表面154的径向尺寸，即所述外表面和轴线X-X’之间的径向距离大致等于所述管的互补的内表面114的径向尺寸。从而，一旦所述接头接合在所述管中，爪齿153压靠在表面114上。爪齿153将接头固定于所述管，且使得能够将力传递至框架。接头通过所述管的端部112在所述管的内侧被轴向止挡，该端部112与壁152的相应的外部径向边缘155接触。
轮130设有齿132，该齿132从轮毂131朝外沿径向延伸，且与所述管110的内表面接合以便驱动所述管绕轴线X-X’旋转。齿132之间限定有空间E130，当所述轮130接合至管110中时，该空间具有大致为三角形的截面。
接头150的爪齿153通过在空间E130中接合至管110内而与轮130重叠。换句话说，当致动器120和接头150相对于管110组装在一起时，爪齿153沿着轴线X-X’从壁152轴向延伸至轮130。由于轮130围绕轴121，爪齿153也与所述轴重叠。在实践中，爪齿153在其整个宽度上与轮130重叠，且朝向端部111延伸超过轮130。但是，爪齿153可以较短且仅重叠轮130的一部分。
优选地，爪齿153还与由齿132限定的空间E130的至少一个面接触。在描述的实施例中，此接触通过花键156形成，该花键156与爪齿153形成一体，且抵靠于相邻的齿132之间的连接区133，在空间E130的沿径向最接近于轴线X-X’的部分中，任意两个相邻的齿132之间的连接区133由轮毂131的部分形成。这样，轮130、管110和接头150强制彼此一起旋转并形成刚性子组件。所述管的旋转轴线X-X’具体体现为与接头相关联的致动器的直接对准。从而限制了不平衡。
图5示出第二实施例。未示出的接头的爪齿253接合于设置在轮230中的相应的爪齿接纳空间E230中。空间E230由形成于轮230的厚度(方向)中的圆形横截面的孔形成，而爪齿253通过沿轴向延伸至轮230而与轮230“重叠”。爪齿253和卷管210之间没有接触。此方案使得能够不依赖于卷管的轮廓。接头可以是标准的以用于不同轮廓的管。仅仅是与接头的爪齿253形成界面的驱动轮必须适于与管240的截面匹配。
图6示出的本发明的第三实施方案包括组装一个单独的零件350，该单独的零件350结合了第一实施例中的轮的功能和接头的功能。此接头-轮350安装在致动器320的输出轴321上。从而，接头350的重叠部分353与输出轴321部分重叠。轴321被接头-轮350重叠的重叠区ZR沿轴向由设置在零件350中的凹部的深度限定，该凹部设置在形成重叠部分的环形轴环353的中央，以便接纳轴321的自由端。在一种变型中，延伸超过致动器320的整个轴321可被接纳于所述凹部中。这样，接头-轮350沿轴向与整个轴321重叠。
环形轴环353的内侧几何形状适于与所述轴321的几何形状匹配，从而能够在致动器320和管310之间进行有效的转矩传递。如果所述轴321的截面是星形或多边形，轴环的内侧截面也是星形或多边形。
接头-轮350还具有这样的外部形状，该外部形状与管310的内部轮廓连接成强制这两个零件一起旋转。最后，此接头-轮350执行这样的功能，即借助于在管310的外侧相对于接头-轮沿轴向延伸的销钉351与框架(未示出)一起提供支承。
此变型引入这样的限制，即所述管310必须具有特定的长度LT3，该特定的长度LT3优选比装有所述接头-轮的致动器的特征长度LA3稍长。特征长度LA3对应于环340的基部和接头-轮350的壁之间的长度，管310抵靠于所述环340的基部，销钉351从所述接头-轮350的壁延伸出。对于这种变型，接头-轮350首先被组装至致动器320上。然后，致动器经由管310的一个端部311插入管310中。管310预先切割成长度为LT3，从而接头-轮的支承部分延伸超过所述管。所述接头-轮沿轴向未被止挡。
图7所示的第四实施例是通过管410的第一端412接合接头-轮450，直到接头-轮450的凸缘459抵靠到所述管的端部为止。与第三实施例中一样，接头-轮450具有这样的外部形状，该外部形状与管410的内部轮廓连接成强制这两个零件一起旋转，接头-轮450还具有销钉451，该销钉451执行与框架(未示出)一起提供支承的功能。然后，致动器420经由另一端411被插入。然后，致动器必须被角向定位(indexer)成使得其输出轴421与接头-轮450的接合凹部458中的互补转矩吸收形状相连接。凹部452由环形轴环453限定，当所述装置处于组装好的构型时，该轴环453围绕所述轴421，即沿轴向与所述轴重叠。管410也已经预先切割成一定长度，使得一旦致动器420和接头-轮450被组装在一起时，输出轴和接头-轮之间的连接/交界面足以传递驱动转矩和加强子组件。这样，由轴环453形成的接头450的重叠部分至少部分地与输出轴421重叠。这涉及对所述管的尺寸限制，该尺寸限制要求端部411和安装在管410上的接头-轮450中的连接凹部458的端壁之间的长度LT4比管410所抵靠的环440的基部和致动器420的输出轴421的端部之间的长度LA4稍大。
与第三实施例中一样，轴环453的内侧几何形状适于与轴451的几何形状匹配。
当卷管的截面尺寸接近于管形致动器的体部的外部尺寸时，上文结合图1至图5描述的方案不再适用。在所述轮的小的厚度中形成空间或孔将使得零件弱化，或由于缺乏材料而不能实现。在这种情况下，使用图8至图10所示的另一实施例。装有输出轴521和驱动轮530的致动器520被以常规方式插入到卷管510中。在管510的另一端512处，接头550接合在所述管的外侧。接头550包括盘形壁552，对中和支撑销钉551从该盘形壁552突出。在所述壁552的另一侧上，当所述装置处于组装好的构型时，重叠部分553沿轴向朝所述管延伸且围绕所述管。重叠部分553设置成使得其内表面554的一部分的径向尺寸基本等于所述管的互补的外表面514的径向尺寸。优选地，此重叠部分形成围绕所述管的封闭的环。通过具有这种形状，重叠部分是刚性的且确保向设备框架的良好的重量传递。但是，由重叠部分553形成的环必须具有小的厚度以便不妨碍屏幕卷到所述管510上。重叠部分553的内侧轮廓可复制管510的外侧轮廓，从而使得能够迫使接头550和管510一起旋转，并且使得能够增加径向支承面的数量。如图10所示，管510配设有纵向凹槽516，花键557接合至该纵向凹槽516中，该花键属于重叠部分553。接头550被管的端部512沿轴向止挡，所述管的端部512与壁552的相应的外部径向边缘555接触。重叠部分553从端部512沿轴向延伸并朝向相对端，致动器520通过该相对端被插入管510中，直到该重叠部分围绕所述轴510的驱动轮530为止，该轮自身围绕轴521且强制与轴521一起旋转。
在实践中，如图9所示，重叠部分553在轮530的整个长度上围绕轮530，且突出超过所述轮，同时还与致动器520的一部分重叠。这并不是必需的，重叠部分553可沿轴向仅与轮530的一部分重叠。
一种变型实施例在于将重叠部分553容纳于所述管的轮廓中的纵向凹槽中。从而，该重叠部分可由接合在所述凹槽中的多个爪齿构成。接头的强度并不是和图2至图10中示出的实施例中的(接头的强度)一样良好，但是，因为重叠部分不会沿径向突出超过卷管的整个外侧直径，所以改进了屏幕的卷起。
上文结合两种用于卷管的轮廓形状/截面形状描述了各种实施例。当然，本发明还适用于其它轮廓形状和其它尺寸。在这种情况下，接头、轮和管之间的界面形状也相应地被调适。
类似地，本发明还涵盖设有凹部的接头，与框架相关联的销钉配合于此凹部中，例如能够将销钉设置在颊板上。销钉和凹部形成用于支撑所述管的支承件。此构造对应于前述实施例示出的构型的相反的构型。
上述本发明的各种实施例可用于家庭自动化设备中，特别是卷帘、遮帘或其它类似的屏幕，所述设备设置在框架的两个部分之间，如上文中结合现有技术和图1所描述的。在这种设备中，由于本发明的用于驱动卷管和用于支撑卷管的装置的轴向紧凑性，卷管的轴向长度能够较小。
不同实施例的技术特征可进行组合。

Claims (12)

1.一种用于驱动卷管(110；210；310；410；510)旋转和支撑卷管以用于将活动屏幕卷起的装置，所述装置包括装有输出轴(121；321；421；521)的管形致动器(120；320；420；520)，该致动器通过所述卷管的第一端(111)插入(F1)卷管中，且适于通过输出轴(121；321；421；521)驱动卷管旋转；所述装置还包括形成用于装有所述致动器的管的支撑件的接头(150；350；450；550)；所述装置的特征在于，接头(150；250；350；450；550)的至少重叠部分(153；253；353；453；553)沿轴向从所述管的第二端(112；312；412；512)向所述第一端(111)延伸，一直延伸至输出轴(121；321；421；521)的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接头(150；350；450；550)设有销钉(151；351；451；551)，该销钉属于用于支撑卷管(110；210；310；410；510)的支承件。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述输出轴(121；321；421；521)通过驱动轮(130；230；530)被强制与卷管(110；210；310；410；510)一起旋转。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，接头(150)的所述重叠部分(153；253)在所述管(110；210)的内侧延伸至驱动轮(130；230)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动轮(130；230)限定出用于至少部分地接纳接头(150)的重叠部分(153；253)的空间(E130；E230)。
6.根据权利要求3至5中任何一项所述的装置，其特征在于，所述接纳空间(E130)限定于从所述轮(130)沿径向突出的突起部(132)之间，该突起部与卷管的内表面接合。
7.根据权利要求3至5中任何一项所述的装置，其特征在于，所述空间(E230)由设置在所述轮的厚度中的孔形成。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述输出轴(121；321；421；521)通过接头(350；450)被强制与卷管(110；210；310；410；510)一起旋转。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述卷管是设有至少一个纵向凹槽(516)的型面件，接头(550)的重叠部分(553)的至少一部分(557)接纳在该纵向凹槽中。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述管(510)的纵向凹槽(516)朝向所述管的外侧开口。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述接头的重叠部分不沿径向超出卷管的整个外直径。
12.一种家庭自动化设备，其特征在于，该家庭自动化设备包括根据前述权利要求中任一项所述的用于驱动卷管(110；210；310；410；510)旋转和支撑卷管(110；210；310；410；510)以用于卷起属于该设备的屏幕的装置(120-150；230，253；320-350；420-450；520-550)。
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