CN101952537B - 用于建筑覆盖物的操作单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑覆盖物的操作单元(1)，尤其涉及卷帘或遮光物的操作单元。该单元(1)包括固定底座元件(37)、可旋转的驱动元件(39)、可旋转的从动元件(29)和制动机构(71、73，75)。当不被驱动元件旋转时，该制动机构(71，73，75)自动地停止从动元件(29)相对于固定底座元件(37)的旋转。该制动机构包括第一卷簧(73)，和至少一个第二卷簧(75)，其中第一卷簧适于产生预定的最小制动力，第二卷簧尺寸不同于第一卷簧并且适于产生辅助制动力，最小值动力与辅助制动力合计为预定最大制动力。

Description

用于建筑覆盖物的操作单元

本发明涉及一种用于建筑覆盖物的操作单元，尤其涉及卷帘或遮光物的操作单元。 

这种单元通常包括某种固定底座元件、可旋转的驱动元件、可旋转的从动元件以及制动机构。该制动机构用于在其未由驱动元件转动时，自动阻止从动元件相对于固定底座元件的旋转。这种装置代表性地从US6685592获知，并且具有由作用在固定卷筒上的一个或多个卷簧组成的制动机构。视其承受所需的制动力，习惯上或者使用具有适当尺寸的单个卷簧，或者使用具有多个具有统一尺寸的卷簧。后者有益于经济和储存。就卷帘型窗覆盖物而言，在升起的位置需要的制动力是最小的，而在降下的位置所需制动力是最大的。因此所需卷簧卷数是由在完全降下的位置时所需的最大制动力决定的。然而随着卷簧的卷数的增加，在其完全释放和完全啮合状态之间的旋转运动同样也会增加。这导致在调整的目标位置和卷帘将达到的实际位置之间会存在一定量反转间隙。当卷簧具有相对大数量的圈数或卷数，这一影响对试图将卷帘升到完全升起位置的操作者来说可能变得非常显著。随后便会发现该完全升起的目标位置不能达到。之所以这样是因为帘材料的底部边缘总是在卷簧到达其完全夹紧位置之前后退一定的量。例如US6685592所示的使用多于一个的具有同一尺寸的卷簧已经得到了一些改善。之所以这样是因为在升起的位置，圈数少于总圈数的弹簧的其中之一本身就已经足以将卷帘保持在其升起的位置并且具有较小的反转间隙。尽管如此该有益效果仅仅对于那些在其下落位置需要使用至少两个统一尺寸的卷簧与所需制动力配合的尺寸的卷帘有效。此外，来自于在升起和落下位置的不同啮合角度 的反转间隙严格地由可获得的单一卷簧决定。理想状态很少能得到。 

因此本发明的一个目的在于克服或改善现有技术中的至少一个缺陷。本发明的目的还在于提供可替换的结构，该结构在组装和操作时相对不繁琐，并且此外其可以相对便宜地制造。可选地，本发明的另一个目的在于至少为公众提供有用的选择。 

为此目的，根据本发明的用于建筑覆盖物尤其是卷帘或帘的操作单元包括固定底座元件、可旋转驱动元件、可旋转从动元件以及制动机构，当所述制动机构未由所述驱动元件转动时，所述制动机构用于自动阻止所述从动元件相对于所述固定底座元件的旋转；其中所述制动机构包括用于产生预定的最小制动力的第一卷簧，以及尺寸与所述第一卷簧不同并且用于产生辅助制动力的至少一个第二卷簧，该辅助制动力与预定的最小制动力一起总计为预定的最大制动力。该改进基本上消除了在卷帘升起位置的任何不期望的反转间隙。在落下位置的反转间隙量基本上作为较少的令人讨厌的现象被感知，因为人们可以下降预料的反转间隙的量。 

根据本发明的另一方面，该操作单元可以包括位于驱动件和从动件之间的行星齿轮传动装置。在使用这种行星齿轮的情况下，当行星齿轮传动装置具有用于经由制动机构旋转从动元件的卫星小齿轮承载件时，其可以具有另外的优点。结合行星齿轮传动装置的另一优选例进一步具有被驱动件转动的用于驱动多个位于卫星小齿轮承载件上的卫星小齿轮的太阳轮，以及被固定底座元件保持固定的环形齿轮。该行星齿轮传动装置的使用使得操作单元还可以用于如政府机关、医院和酒店的公共建筑上所需的重载卷帘上。 

根据本发明操作单元的另一方面，固定底座元件具有非旋转轴。该非旋转轴可以形成为花键轴以便接纳卷簧鼓。这样的布置使得操作单元更通用，因为如果需要的话，不同尺寸的卷簧鼓和卷簧可以配合使用。

根据本发明操作单元的另一方面，轴承可以设置在驱动元件和固定底座元件之间，设置在从动元件和驱动元件之间，以及从动元件和固定元件之间。这种轴承中之一为轴向轴承并且有利地任选为球轴承。单独的轴承可以与耐磨材料或降低摩擦的结构配合，这将大大增强了该操作单元的耐用性和可靠性。 

在根据本发明操作单元的另一优选实施例中，驱动元件可以为与球链轮，其中所述球链轮有环形球链驱动地啮合在球链轮的部分圆周上。固定元件还可以具有引导球链并使球链和固定底座元件之间的磨损最小化的导引板。除了电机以外，球链驱动提供了非常吸引人和值得有效替换的手动操作形式。 

根据本发明的另外一个操作单元还可以包括卷帘管。从而从动件和卷帘管可以具有补充啮合形式以驱动地将卷帘管连接在从动元件上。该布置将大大增强了卷帘的组装。 

根据本发明的操作单元可以进一步包括安装支架。安装支架从而可以具有第一凸缘和接纳环，该接纳环位于第一凸缘上用于可拆卸的与固定底座元件连接。另外，当接纳环具有多个径向凹部并且固定底座元件具有带有多个相应的径向凸起部的端板时是有利的。在这样的布置当中接纳环和端板可以相对地从第一位置移动到第二位置，在第一位置凸起部可以插入该凹部或从该凹部释放，在第二位置该凸起部在连续的径向凹部之间延伸的接纳环的连续部分之后啮合。如果接纳环具有用于在第二位置锁定端板和接纳环的闩元件该布置可以进一步被改善。为了维护或窗户清洁，窗户覆盖物可以容易的去除和重新装配，这通常是重要的。出于安全的原因，如果可以以被提及的布置完成该结构是有益的。 

现将参考附图解释本发明的一个实施例，其中： 

图1为本发明操作单元的局部分解图； 

图2为来自图1的驱动装置的透视图； 

图3为从正方向观察的图2的驱动装置的透视图； 

图4为图3中沿线IV-IV的驱动装置的纵向截面图； 

图5为图4中沿线V-V的驱动装置的横向截面图； 

图6为图4中沿线VI-VI的驱动装置的另一横向截面图； 

图7为驱动装置位于图2的位置时的分解图； 

图8为驱动装置位于图3中相反位置时的分解图。 

图1中所示的为本发明的操作单元的一个优选实施例，以用于建筑覆盖物的驱动和安装系统1的形式。系统1一般包括可拆除地可连接在安装支架5上的驱动装置3。安装支架5包括第一凸缘7和大体垂直于第一凸缘7的第二凸缘9。第一凸缘7具有用于与驱动装置3的第一固定轴向端部13啮合的接纳环11。接纳环11进一步具有回转闩部分15，回转闩部分15可以绕枢轴17回转并且具有与接纳环11闩在一起的闩结构19。闩部分由大体柔性和弹性材料制成并且可选地具有中央狭缝21以增加其柔性。安装支架5的第二凸缘9具有适当的开口23如用于固定到支撑面或传统技术中类似物。该接纳环11具有多个与位于驱动装置3的第一轴向端部13上径向凸起27相对应的径向凹部25。位于接纳环11上的径向凸起25和位于驱动装置3的第一轴向端部13的径向凸起27用作卡口接头，借此驱动装置3和安装支架5相对旋转以将凸起27啮合位于接纳环11的连续部分后面，该连续部分在连续的径向凹部25之间延伸。然后可以转动闩部分15，使之与相应的一个凸起27啮合从而防止驱动装置3与安装支架5脱离。同样在图1中可见，驱动装置3具有第二轴向从动端29，在使用中该从动端驱动地与卷帘的滚筒31的一端啮合。球链33悬垂于驱动装置3，以向从动端29传递手动驱动力。从动端29枢接于非旋 转轴35上。 

现在将参考图2-8更详细地描述驱动装置3。 

图2显示了位于图1位置的驱动装置3，但是没有安装支架5、卷帘31和球链33。 

图3为类似于图2的视图，但从相反的反向示出了第一固定端13。 

图4为图3中驱动装置3沿箭头IV-IV方向的截面图。正如可以从图4的截面图理解的那样，非旋转轴35方便地整体形成在底座元件37上。底座元件37从而作为中央支柱并旋转地接纳在非转动轴35上旋转的球链轮39。 

正如可以从图7和图8的分解图可以更清楚发现的那样，球链轮39具有中央毂41，中央毂41具有向外的齿形成中心齿轮用于齿合多个卫星小齿轮43。该卫星小齿轮43被旋转地接纳在卫星小齿轮承载件45上，该卫星小齿轮承载件45具有多个轴向延伸的的小齿轮轴47用于旋转地支撑卫星小齿轮43。环形齿轮49设置在盖53的套筒部分51上。盖53非旋转地通过螺钉55连接底座元件37上，为安装螺钉55，底座元件37上具有螺纹孔57。卫星小齿轮承载件45分别借助于内外轴承环59、61枢接在非转动轴35以及盖53的套筒部分51上。位于其轴向远离轴向延伸的小齿轮轴47的一端，卫星小齿轮承载件45具有由端部凸缘65支撑的大体上半圆柱形套筒部分63。该端部凸缘65具有用于接纳组合轴承69的中央孔67。该组合轴承69由用于配合卫星小齿轮承载件45的中央孔67以及支撑在非旋转轴35上的径向滑动轴承69A组成。该组合轴承69进一步具有形成在滑动轴承69A和轴向轴承腔(thrust bea ringcompartment)69B之间的轴向轴承座圈，在滑动轴承69A和轴向轴承腔69B之间结合有多个球69C。利用球轴承支持轴向轴承负荷使得能够使用轴向弹簧偏压以将卷帘(如图1中的31)保持在相对的安装支架(如图 1中的5)之间。在半圆柱形套筒部分63的内部具有容纳卷簧鼓71的室，卷簧鼓71与非旋转轴35上的脊35A非旋转地相配合。与卷簧鼓71的外圆周相配合的是第一和第二卷簧73、75。为了进一步的描述，第一和第二卷簧73、75分别在径向延伸的柄脚73A、73B、75A和75B处结束。径向延伸的柄脚73A和75A将大体超过半圆柱形套筒部分63的第一边缘63A，而相反的柄脚73B和75B超过套筒63的第二边缘63B。 

如图6所示，该图为图4中沿线VI-VI的截面图，第二端部的从动元件29围绕半圆柱形套筒部分和第一、第二卷簧73、75。从动元件29进一步具有内部轴向延伸的第一和第二啮合边缘77A、77B。当从动元件29由塑料或其他相对软的材料制成时，第一和第二啮合边缘77A、77B可以通过钢销79A、79B被加强。当卫星小齿轮承载件45在两个相反的转动方向之一旋转时，第一或第二边缘63A、63B将在松开卷簧鼓71的夹持的方向啮合其面对的柄脚73A、75A或73B、75B。这将使得卫星小齿轮承载件45和其半圆柱形套筒部分63在相同的方向上进一步旋转。根据卫星小齿轮承载件45的这种持续旋转，相应的第一或第二啮合边缘77A、77B中的一个将通过面对的弹簧柄脚啮合，并且被啮合以随卫星小齿轮承载件45旋转。当从动元件29被卫星小齿轮承载件45旋转时，与从动元件29连接的任何卷帘管或其他窗户覆盖元件将因此被驱动。相反地，当卫星小齿轮承载件45未被转动时，被从动元件29升起的卷帘元件的重量可能在从动元件29上施加转动力。从动元件29的相反传动将被啮合其面对的弹簧柄脚73A、75A或73B、75B的啮合边缘77A或77B所抑制。该反向的啮合将增加第一和第二卷簧73、75在卷簧鼓71上的夹紧并且阻止在这个方向上任何旋转的继续。 

进一步如图7和图8所示，形成固定的第一轴向端的并具有径向凸起27的端板13A借助于螺钉81可拆卸地安装到底座元件37上，螺钉81 啮合进入底座元件37上相应的螺纹孔83中。因此，如果需要的话，可以容易地将端板13A变换为具有不同结构的形式。在端板13A和底座元件37之间可以提供可选地导向板85，以在球链轮39上引导球链(图1中的33)并将磨损最小化。为此，可选的导向板85可以由比端板13A或底座元件37更软的和/或更耐磨材料制成。 

为减少球链轮39和底座元件37之间的摩擦，可进一步提供轴承环87以承担径向和轴向轴承负荷。正如图4、7和8中明显看出的，该组装可以通过轴向垫圈89和绕固定轴35夹紧的弹簧片螺帽(speed nut)91完成并保持在一起。 

根据本发明的一个重要的方面，第一卷簧73与第二卷簧75的圈数不同，并且从而各卷簧的操作力是不同的。在图示的实施例中，第一卷簧73具有三整圈，而第二卷簧75具有九整圈。为了经济和保存的目的，现有技术普遍使用具有合适尺寸的单一卷簧或使用统一尺寸的可变数量的卷簧，视所需制动力而定。就卷帘型窗户覆盖物而言，在升起位置所需的制动力是最小的，而在落下位置所需制动力是最大的。因此所需的卷簧的圈数由在完全下落位置的所需最大制动力决定。然而随着卷簧内圈数的增加，在完全释放和完全啮合的卷簧之间的转动同样也会增加。该应果导致从目的调整位置到卷帘将要被实际保持的位置的一定量的反转间隙。当卷簧具有相对大量的卷或圈时，在试图将卷帘移动到其完全升起的位置时该效应会变得相当显著。随后会发生的是不能达到正确的升起位置，因为卷帘材料的底缘总是在卷簧到达其完全夹紧位置之前后退一定的量。利用多个具有统一尺寸的卷簧会带来一些改善，因为在上升的位置弹簧中具有小于总圈数的圈数的一个将通过自身足以决定上升位置并以较少的反转间隙到达该位置。尽管如此，该有益效果仅仅通过利用多于一个的具有统一尺寸的卷簧的卷帘获得。此外用于升起和落下 位置的不同啮合角度严格地由单独的卷簧决定。根据本发明的有利方面，最大所需卷簧力分布在具有适合于在完全上升位置所需制动力的圈数的第一卷簧73和具有适合于在完全下降位置的所需附加制动力的适当的圈数的第二卷簧75上。因此在本发明驱动系统中的不同的第一和第二卷簧73、75的结合已经消除了卷帘操作的一个主要问题。就径向弹簧柄脚的精确位置而言，卷簧制造当中的尺寸偏差使得难以获得完全相同的弹簧。因此，当使用多个卷簧时，获得所有弹簧柄脚的同时啮合同样也是很困难的，如果不是不可能。这有损于这样的窗覆盖物的平稳操作。目前还发现，如果在这样的连续卷簧之间的操作力存在显著差异，顺序啮合具有统一操作力的卷簧的一些尴尬效果可以大大较少。 

从图6-8可以进一步看出，从动元件29在其外周上具有成型构造93，该成型构造可以适合于卷帘管(图1中的31)的各自内部结构以获得好的转动耦合。 

现在将简单的描述本发明驱动系统的操作。如图1所示，随着驱动装置3与安装支架5和卷帘31的啮合，施加到球链33的人力将在任何期望的两个相反转动方向之一转动链轮39。链轮39绕非转动轴35的旋转将转动带齿的中央毂41，带齿的中央毂41使卫星小齿轮43相对于位于盖53上的环形齿轮49滚动。经由轴向小齿轮轴47卫星小齿轮承载件45将以半速被旋转，但具有两倍于链轮39的扭矩。如上所述，这将使卫星小齿轮承载件45的半圆柱形套筒63与第一或第二径向弹簧柄脚73A、75A、73B、75B在转动方向上啮合并从固定卷簧鼓71释放夹紧力。在同一方向继续的旋转将看到相关的第一或第二弹簧柄脚73A，75A，73B，75B啮合从动元件29的相关的第一或第二啮合边缘77A，77B。后者将从而旋转任何发生啮合的卷帘(图1中的31)。 

因此可以相信，本发明的操作和构造将从前述的描述和附图中明显 看出。本发明不限于这里描述的任何实施例，并且，在本领域技术人员的理解范围内，进一步改进是可能的，这些改进均在所附的权利要求的范围之内。举例来说，可以注意到，对于小型窗户覆盖物来说，行星齿轮减速装置可以从驱动单元省略。当使用行星、周转型的齿轮减速并且增加扭矩，来自于卫星小齿轮承载件的驱动还可以通过固定的中心齿轮而不是被驱动的周围的环形齿轮获得。同样任何运动的转化被认为是内在公开的，并且在本发明的范围之内。术语″包括″当使用在说明书或所附的权利要求中时不应解释为排他的或穷举的意思而是包含的意思。措辞，例如：″用于...的装置″应当理解为″为...而配置的元件″或″构造用来...的构件″，并且应当解释为包括与公开的结构等同的装置。诸如：″关键的″、″优选的″、″尤其优选的″等表达的使用不是为了对本发明进行限制。那些没有具体地或明确的描述或主张权力要求的特征可以附加的被包括在本发明的结构之内而不脱离其范围。 

Claims (20)

1.一种用于建筑覆盖物的操作单元，包括固定底座元件、可旋转的驱动元件、可旋转的从动元件以及制动机构，当所述制动机构未由所述驱动元件转动时，所述制动机构自动阻止所述从动元件相对于所述固定底座元件的旋转，其中所述制动机构包括用于产生预定的最小制动力的第一卷簧，以及尺寸与所述第一卷簧不同并且用于产生辅助制动力的至少一个第二卷簧，所述辅助制动力与所述预定的最小制动力总计为最大预定的制动力。

2.如权利要求1所述的操作单元，其中还包括位于所述驱动元件和所述从动元件之间的行星齿轮装置。

3.如权利要求2所述的操作单元，其中所述行星齿轮装置具有用于转动所述从动元件的随动承载件。

4.如权利要求3所述的操作单元，其中所述行星齿轮装置具有由所述驱动元件转动的中心齿轮，以及由所述固定底座元件保持固定的环形齿轮，其中所述中心齿轮用于驱动位于所述随动承载件上的多个卫星小齿轮。

5.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中所述固定底座元件包括非旋转轴。

6.如权利要求5所述的操作单元，其中所述非旋转轴为花键轴。

7.如权利要求6所述的操作单元，其中非旋转花键轴接纳卷簧鼓。

8.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中多个轴承设置在所述驱动元件和所述固定底座元件之间、所述从动元件和所述驱动元件之间、以及所述从动元件和固定底座元件之间。

9.如权利要求8所述的操作单元，其中所述多个轴承中的一个为止推轴承。

10.如权利要求9所述的操作单元，其中所述止推轴承为球轴承。

11.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中所述驱动元件为球链轮，所述球链轮具有环形球链驱动地啮合在该球链轮的部分圆周上。

12.如权利要求11所述的操作单元，其中固定底座元件具有引导所述球链并使所述球链和所述固定底座元件之间的磨损最小化的导向板。

13.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中还包括卷帘管。

14.如权利要求13所述的操作单元，其中所述从动元件和所述卷帘管具有辅助啮合构造，以驱动地将所述卷帘管连接在所述从动元件上。

15.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中还包括安装支架。

16.权利要求15所述的操作单元，其中所述安装支架具有第一凸缘和位于其上的接纳环，该接纳环用于断续地与固定底座元件连接。

17.如权利要求16所述的操作单元，其中所述安装环具有多个径向凹部并，且所述固定底座元件具有带有多个相应的径向凸起的端板。

18.如权利要求17所述的操作单元，其中所述安装环和所述端板从第一位置相对移动进入第二位置，所述凸起能插入到所述第一位置，并从所述凹部释放，所述凸起在连续的径向凹部之间延伸的接纳环的连续部分之后啮合在所述第二位置。

19.如权利要求18所述的操作单元，其中所述接纳环具有用于将所述端板和所述接纳环锁定在所述第二位置的闩结构。

20.如权利要求1、2、3或4所述的操作单元，其中所述预定的最小制动力对应于需要将建筑覆盖物保持在其完全升起位置的第一扭矩值，并且其中最大制动力对应于将建筑覆盖物保持在其完全放下位置所需的第二扭矩值。

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