CN102162330A - 卷门驱动组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卷门驱动组件及其电气控制电路，该组件设置有用于该驱动组件的驱动模块；所述驱动模块具有用于施加驱动以允许上下卷动卷门帘的电动机；该组件还设置有用于电气控制电路的电气模块，该电气控制电路用于将电力传送至所述电动机；所述驱动模块具有这样的外部尺寸，该尺寸使所述驱动模块能够有效地装配在门帘鼓内；所述电气模块由所述驱动模块承载，使得该电气模块也能有效地装配在所述卷门鼓内。

Description

卷门驱动组件

技术领域

本发明涉及一种卷门驱动组件，并且尤其但非排他地涉及一种用在家用卷门设备中的卷门驱动组件。

背景技术

迄今为止，卷门驱动组件广为人知，并且申请人特别参考申请人的澳大利亚授权的创新专利第2007101192号，其全部内容通过引用方式合并于此。在我们授权的创新专利中，公开了一种当在卷帘(roller curtain)一侧没有足够空间时在卷门帘鼓内安装卷门驱动组件的驱动模块以容纳驱动模块的装置。在上述创新专利中，如果需要的话，电路模块可以从驱动模块上拆下以便能够将驱动模块装配到卷门帘鼓内。在正常情况下，驱动模块安装在卷门帘鼓的外部并且电气模块一体地保持在驱动模块处。当电气模块与驱动模块分离时，则电气模块必须被装配在附近位置处(诸如车库的墙壁上)，并且从该处延伸出适当的电引线以连接驱动模块内的电子部件。

对于电气模块，理想的是安装得尽可能靠近驱动模块以避免寄生电子射频(RF)信号感应到电路内的电路模块部件。这些寄生信号可以由驱动卷门帘的电动机产生，或者由可以被射入上述电路内的其它干扰产生。通常，这是由于互连线缆的长度用作天线而产生的。

因此，应当将长度保持为最小值。

发明内容

期望的是提供一种改进的卷门驱动组件。

因此，根据本发明的第一广义方面，提供了一种卷门驱动组件及其电气控制电路，设置有用于所述驱动组件的驱动模块；

所述驱动模块具有用于施加驱动以允许上下卷动卷门帘的电动机；

该组件还设置有用于电气控制电路的电气模块，该电气控制电路用于将电力传送至所述电动机；

所述驱动模块具有这样的外部尺寸，该尺寸使所述驱动模块能够有效地装配在门帘鼓内；

所述电气模块由所述驱动模块承载，使得该电气模块也能有效地装配在所述卷门鼓内。

在一个实施方式中，所述电气模块包括除电源以外的用于所述驱动模块和所述电动机的所有电气器件以及布线，并且其中所述电源是可与所述电气模块电互连的外部电源。

在一个实施例中，所述驱动模块使所述电动机定位成使驱动旋转轴线与所述卷门帘的旋转轴线相互垂直，并且所述电动机和传动系统安装在所述驱动模块的底盘上，使得在使用中所述电动机面向所述卷帘鼓的一侧的外侧，并且所述传动系统包括冕状轮，该冕状轮通过所述电动机的旋转而被驱动旋转以上下驱动所述门帘。

在另一实施例中，所述底盘以安装表面的形式设置，并且尺寸设定为在使用中沿径向横过卷门帘轴的方向延伸，从而所述驱动模块主要位于一个径向侧，并且所述电气模块主要位于相反径向侧。

在另一实施方式中，所述安装表面在所述相反径向侧具有空腔，并且其中所述电气模块设置在电路板上，并且所述电路板安装成穿过所述空腔延伸，从而所述电气控制电路的电路器件与所述安装表面电绝缘。

在另一实施方式中，所述底盘包括用于所述电动机的壳体以及用于所述卷门帘轴的支架，该壳体适于支撑所述传动系统的用于与所述电动机接合的一些部件。所述底盘也可构造成支撑以下部件安装在该底盘上，所述部件包括棘轮机构以及门位置传感器组件中的任一个或更多个。

所述组件的实施方式还可包括操作器棘轮机构，该操作器棘轮机构用于实现小门、大门或关卡中的齿轮传动系统的元件的往复横向运动，从而在一个横向位置实现所述齿轮传动系统的传动，以允许操作器开关小门、大门或关卡，并且在另一横向位置断开所述齿轮传动系统的传动，从而可手动操作小门、大门或关卡。

在一个实施方式中，所述元件与所述齿轮传动系统内的一个齿轮的至少一个传动轴同轴，并且其中所述元件沿朝向所述一个横向位置的方向偏置；

所述棘轮机构包括用户可操作构件，用于绕轴线在第一位置与第二位置之间进行用户起动的弧形地转动，并可被偏置以在不存在用户起动的弧形地转动时返回所述第一位置；

所述用户可操作构件能够使第一凸轮板绕所述轴线以一定量进行棘轮分度旋转，该量与所述第一位置和所述第二位置之间的角位移对应，并能够偏置而在被旋转至所述第二位置同时使所述第一凸轮板在所述第二位置被分度之后返回所述第一位置；

所述第一凸轮板在其端面上具有凸轮面，该凸轮面用于与第二凸轮板的端面上的互补凸轮面接合，所述第二凸轮板与所述轴线同轴地安装并相对于所述第一凸轮板横向布置地轴向对准；

所述第二凸轮板被约束而不能绕所述轴线轴向旋转，但是布置成沿所述轴线纵向移动；

借此，当所述第一凸轮板通过所述用户可操作构件旋转时，所述第一凸轮板旋转一定角度，并且其上的凸轮面驱动所述第二凸轮板沿所述轴线至纵向偏移位置；

所述第二凸轮板具有用于与所述元件接合的表面，从而当处于所述纵向偏移位置时，所述元件能够克服所述偏置运动至所述另一横向位置，从而断开所述传动系统中的传动；

并且其中当所述用户可操作构件接着被转动时，所述第一凸轮板沿同一角度方向进行棘轮分度旋转，从而所述第二凸轮板可沿所述轴线沿相反方向横向运动，从而所述元件可在偏置下运动至所述一个横向位置。

在一个实施方式中，所述第一凸轮板在与所述端面相反的端面上具有爪齿，并且其中所述用户可操作构件承载有用于与所述爪齿接合的爪，使得当所述用户可操作构件受到用户起动的弧形地转动时，所述爪通过至少一个爪齿定位。

在一个实施方式中，与所述轴线同轴地安装有不可转动的棘轮齿，所述第一凸轮板的所述相反端面还承载有与所述不可转动的棘轮齿互补的棘轮齿，并且面向所述棘轮齿设置有偏置构件，所述偏置构件用于沿所述轴线推动所述不可转动的棘轮齿并使其与所述棘轮齿接合，从而当所述用户可操作构件被操作以使所述第一凸轮板从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述第一凸轮板在所述用户可操作构件返回所述第一位置时保持不旋转。

在一个实施方式中，所述不可转动的棘轮齿承载在与所述轴线同轴地安装的棘轮分度器上，并且其中所述棘轮分度器在周边上具有用于通过形成所述机构的壳体的一部分的对应构件定位的构件，以约束所述棘轮分度器使其不绕所述轴线旋转并允许其沿所述轴线横向运动。

在一个实施方式中，所述第二凸轮板在外周上具有用于通过形成所述壳体的一部分的另一对应构件定位的构件，借此约束所述第二凸轮板使其不旋转并允许其沿所述轴线横向运动。

该组件可包括灯。

所述组件的实施方式还可包括门位置传感器组件，该门位置传感器组件包括：输入轴，该输入轴与所述传动系统直接连接，使得即使当用户解除了传动时，输入轴也会在门开闭时始终转动；以及传感器，该传感器适于检测所述输入轴的旋转以指示门的位置。

在一个实施方式中，所述传感器包括：有源传感器元件，该有源传感器元件联接成与所述输入轴的旋转一起旋转；以及检测器，该检测器固定地安装在所述有源传感器元件附近，以检测所述传感器元件的角方位，并具有解析器，以将所述有源传感器元件感测出的角位置准确地转换成门的位置；

所述有源传感器元件与所述输入轴的联接在门的整个行进范围内使所述有源传感器相对于所述检测器相对旋转小于360°，使得当所述传动系统断开以使得能够手动操作门时，所述有源传感器元件在360°范围内与门一起相对旋转，并基于所述有源传感器元件检测出的角位置确定门的位置，从而能够在手动操作之后自动地重新确定门的位置。

在一个实施方式中，所述有源传感器元件为永磁体，所述检测器为适于基于该磁体产生的磁场检测该磁体的角位置的磁场传感器。

在一个实施方式中，所述外部电源包括操作器用户接口，以使用户能够输入命令来操作门。所述操作器用户接口包括无线发射器，该无线发射器适于响应于用来操作门的用户命令输入向所述电气模块的无线接收器发送信号。

在一个实施方式中，所述外部电源包括灯，该灯响应于供应给门操作器以操作门的动力而发光。

附图说明

为了能够更清楚地说明本发明，现在将参考附图来描述实施方式的实施例，其中：

图1为卷绕在两个间隔开的鼓上的卷门帘的立体端视图，所述鼓可转动地支撑在轴上(仅有一个鼓被示出)，

图2a和2b为根据一个实施方式的卷门驱动组件的立体图，以局部立体图示出了电路模块和电路板，

图3为电气模块的实施方式的局部分解立体图，

图4为装配有图2示出的卷门驱动组件的卷门的端视图，其中卷门驱动组件安装在卷帘鼓的外侧的外部，

图5为类似于图4的视图，但示出了安装在卷门帘鼓内的卷帘驱动组件，

图6a和6b为卷门驱动组件的实施方式的分解立体图，

图7a和7b为图6a和6b中所示的棘轮机构当从不同方向观察时的立体图，

图8为通过棘轮机构的横截面视图，示出了与如下元件协作：该元件在齿轮传动系统中横向于一个横向位置移动以允许操作器打开和关闭门、大门或屏障，

图9a为从一个方向获取的棘轮机构的部件的分解立体图，

图9b为类似于图9a的分解立体图，但是从另一方向获取的，

图10a-10d为从前板的不同角度和方向获取的立体图，所述前板形成了棘轮机构的外壳的一部分，

图11a和11b为第二凸轮板的不同侧面的立体图，

图12a和12b为从第一凸轮板的不同侧面获取的立体图，

图13a和13b为从棘轮分度器的不同侧面获取的立体图，

图14a和14b为从后板的不同侧面获取的立体图，以及

图15为显示了从用户可操作构件一侧获取的立体图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了由波纹状金属板形成的卷门帘1。不排除其它已知类型的卷门帘。卷门帘1卷绕在两个鼓3上，这两个鼓3间隔开且靠近门帘1的宽度的末端。仅示出了一个鼓。鼓3能够相对于支撑轴5自由转动。鼓3典型地包括金属板或工业用合成塑料。支撑轴5典型地由电镀钢的管子提供。图1图示的装置代表了用于卷门帘的已知装置。门帘1固定在鼓3上，以便当向鼓3的轮辐7施加驱动时，门帘1能够卷绕在鼓3上或从鼓3上绕下。当门帘1卷绕在鼓3上时，其形成了门帘鼓。还有其它用于安装卷上或卷下的门帘1的装置，但图1所示的装置代表了通用的种类。本发明不局限于图1所示类型的实施方式。

现在参考图2a和2b，示出了驱动组件9，其包括驱动模块11和电气模块13。驱动模块形成在底盘15上，底盘15可以是安装表面的形式，该安装表面能够典型地为诸如压制金属片的金属片或诸如实心盘状片的实心片。其甚至可以由工业合成塑料形成。可选择地，所述底盘可以是模制部件，其集成了用于电机17的外壳、用于与电机接合的任何其它部件的支撑件以及用于卷门的轴的支架19。底盘15承载必要的机械驱动部件，该机械驱动部件用于将驱动施加于一个鼓3以使门帘1打开和关闭。驱动模块的机械部件包括电动机17(其是典型地24伏直流电动机)和适当的传动装置(未示出)，该传动装置用于将电机速度降低至用于转动内部有齿的冕状轮18的适当的速度。由电动机17驱动的输出齿轮接合内部有齿的冕状轮18，以便冕状轮18将围绕中心纵向轴线(即，支撑轴5的中心轴线)转动。支撑轴5安装到支架19上，支架19刚性地附接到底盘15上或与底盘15一体形成。支架19具有容纳支撑轴5的中心孔19a。冕状轮18具有若干突起的指状物21，该指状物21与鼓3的一个或多个轮辐7接合以将旋转施加于鼓3，从而使门帘1卷绕在鼓3上或从鼓3上绕下。

图2示出了电动机17定位在安装表面15中的空腔23内。电动机17的突柄25允许电机17安装在空腔23内并且能够进行刚性定位并且紧固到安装表面15上。图2a示出了电机17的中心旋转心轴略微朝向安装表面15的最外面偏移，但大致与底盘15的安装表面的平面平行对齐。这种装置能够使电动机17局部地容纳在冕状轮18内并且局部地在底盘15的安装表面的暴露的外面上。这能够提供这样的紧凑深度的驱动组件9：冕状轮18的中空内部被用于不仅由电动机17的一部分而且由必要的传动装置来占据，该传动装置用于从电动机17向冕状轮18传送驱动，并且转动用于操作极限感测器件的其它齿轮(未示出)，该极限感测器件感测门帘1的向上和向下停止位置。齿轮的整个传动系统不与本发明直接相关，并且为了有助于清楚已将其从图中省略。

通过以上描述，可以看出电动机17的电动机主轴26的旋转的纵向轴线大体垂直于冕状轮18的旋转轴线，该旋转轴线相应地还大致垂直于由门帘1形成的鼓的旋转轴线。

图2b还示出了电气模块13，其包含在电路板29上所有的电子部件。这些部件控制来自限位传感器的信号的处理，该限位传感器由底盘15承载用于控制门帘1的运行的终点停止位置，用户输入可以由遥控手持发射器提供的或者来自由电路板29承载的用户操作的输入器件13的信号。特定的几个输入器件31可以用于升高和/或降低门帘，而特定的另外几个输入器件31可用于设定微处理器(未示出)内的程序参数，该微处理器可操作地控制电路模块13。可选的输出器件可以靠近输入器件设置以响应于输入而提供输出。例如，LED 31a可以被放置为邻近输入按钮31以使响应于输入而输出光信号。例如，LED发红光可以表示控制电路已经被设置在编程模式，或者LED可以闪烁绿光以确认按钮。应当理解的是，可以使用多种LED输出组合。可以使用可选的声音或其它视觉输出器件。例如，可以从小扬声器发出哔哔声、音调或口头信息以表示被按压的按钮或操作模式。可选择地，可以在输入附近设置小显示器，诸如液晶显示器。应当理解的是，关于输入和输出器件的多种变化在考虑之中并且都包括在本发明的范围内。

电路模块可选地可以设有灯以将靠近操作器附近的区域照亮。例如可以使用多组发光二极管，但也可以使用其它光源。可以控制所述灯打开，以照亮门操作器组件和控制按钮的近侧区域。例如，可以通过微控制器来控制所述灯，在当操作门时打开灯并且在一段时间之后自动关闭。另选地，所述灯可以在操作该门操作器以将门打开时被打开，并且一旦在关闭门或者在关闭门之后的设定时间后被关闭。也可以通过用户的手动操作来将灯打开和关闭。例如，响应于通过远程控制装置传递的信号或者响应于输入装置31的操作。在门操作器组件完全安装在帘鼓内的情况下，这些灯的有效范围可能是有限的。在某些实施方式中，可以在外部电源模块上设置灯，以照亮靠近门操作器的区域。在外部电源模块上的灯可以响应于用来驱动该操作器以将门打开或关闭的自电源模块所提供的电力来操作。

在某些实施方式中，电路模块13也可以具有数据端口36，以实现与电路的数据通讯，例如用于将数据上传或下载到电路的存储装置或者用于将微处理器或诸如可编程只读存储器(EPROM)或者可编程逻辑控制器(PLC)等的电路的其它可编程逻辑元件编程。数据端口可以具有适宜的数据端口构造并且在不同的实施方式中可以使用不同的端口构造。所述端口可以构造成适用于电路上的任意可编程逻辑元件的编程需要。可以使用任意适宜的串行或者并行数据通讯端口。在一个实施方式中，设置了通用串行总线(USB)端口。在替代的实施方式中，可以使用无线通讯。

电路模块13也可以使得电力被提供至电路元件上，包括用于驱动电动电动机17的电力。可以从电动机17延伸适宜的导线以与电路板29连接，以使得电力能够提供给电路板。例如可以将用于电源模块的导线通过可具有任意适宜类型的连接器34连接至电路模块。

电路板29包括用于容纳连接器34的切除部，例如插口，以接收与外部电源供应装置连接的电导线的插头，将在以下的附图中在适当时候说明该外部电源供应装置。

在图2a和2b、图4和图5所示的实施方式中，电路模块13连接至外部电源43，以避免必须在所述组件内包含可以被装配在帘鼓内的电源。使用外部电源供应也可以具有安装和维护的优点，因为无需有资质的电工就可以容易地断开外部电源供应。然而，也可以构想其中电源被提供为适于被装配在帘鼓内的组件的一部分。例如，可将电源包括在电气控制模块13内。另选地，可以在邻近电气控制模块或者在电气控制模块之后的安装表面上安装小型电源模块。应理解，可以有各种不同的构型并且所有的改型在本发明的范围内都是可以预期的。

图2a清楚地示出了，底盘15的安装表面在下直径半区内具有空腔35。该空腔被示为半圆形或者大致半圆形，但是这一形状不是必须的。电气模块13也被示为大致半圆形的形状，但是具有比空腔35稍大的尺寸。该布置使得电气模块13的电路板29可以穿过空腔35定位成使得该电路板可以穿过空腔延伸并且使得电路元件被电绝缘从而避免与底盘15的安装表面短路。可以在电路板29上以及安装表面上设置适当的螺纹开口，以使得电路板29能够在适当位置紧固到安装表面。

另选地，电气模块13可以具有如图3所示的壳体。在此实施方式中，电路板29安装在包含前盖10和后盖11的壳体内。后盖11被成形为装配在空腔35内并且可以延伸到在冕状轮内的空腔中。因而，在电路板上所载的元件中的某些元件可以向后延伸到冕状轮18的空腔内，从而使电气模块具有细长轮廓。后盖11可以防止电路板暴露于在冕状轮18的内部可能存在的灰尘、油脂或其他污染物。应该理解的是，在某些实施方式中，例如在安装表面由高密度模压塑料形成的实施方式中，壳体的后盖11可以与安装表面成一体。在一个底盘不设有供附接电气模块13的安装表面的另选实施方式中，电气模块可以附接至电动机模块壳，或者以任意其他适宜的方式利用电动机模块将电气模块支撑在帘鼓内。

壳体也可以提供电绝缘。在某些实施方式中，壳体也可以适于提供电磁屏蔽。例如，在使用交流电动机(AC motor)的实施方式中，壳体可以适于将电路屏蔽以免受由交流电动机所产生的电磁辐射。

壳体的前盖10可以具有覆盖所述LED的透明或者半透明部分32a。可以使用允许来自光源32的光照穿过的任何适宜的材料。另选地，前盖10可以设有孔，该孔供光线透过以照亮电气控制模块13近侧的区域。也可以在输入装置31上放置可选盖31b。例如，该可选盖可以是这样的柔性塑料盖，该柔性塑料盖为电路板提供相对于灰尘、水或其他污染物的屏障保护，同时使得能够容易地操作输入按钮。在邻近输入按钮31来设置输出LED 31a的情况下，可选盖31b可以由可透光材料制成。可以构想用于电气模块13的壳体或部分壳体的另选布置，并且所有这些改型在本发明的范围内都是可以预期的。

通过观察图2a可以看到，电动电动机17的驱动旋转的轴线与卷门帘的旋转轴线相互垂直，并且该电动电动机17的驱动旋转的轴线位于驱动模块的安装表面的在使用中将朝向所述帘鼓的外边的一侧上。从电动机经过安装表面到安装表面的另一侧具有传动系，以允许门帘通过电力驱动，以便上卷和下卷。从图2也可以注意到，底盘15的安装表面的尺寸被确定成在使用中沿着横跨卷门帘1的轴5的、在直径方向上的方向延伸，以使得驱动模块11将主要在一个径向侧上，并且使得电气模块13将主要在相反径向侧上。

现在参照图4，该图示出了其中卷门帘驱动组件9安装在帘鼓的一侧并且不在帘鼓内的布置。图4清楚地示出了轴5通过U形螺栓39被夹至安装托架37。安装托架37进而又安装至围绕帘子1所要关闭的开口的墙壁等上。所述安装是已知的安装装置。图4也示出了，底盘15的安装表面通过贯穿支架19的U形螺栓41相对于轴5被安装和保持。自冕状轮18延伸的指状件21突出超过轮辐7并且允许使得鼓13具有旋转运动。图4也示出了电动机17穿过底盘15的安装表面延伸以使得所述电动机17的一部分在冕状轮18的中空的内部并且电动机17的其他部分在底盘15的前面的外部。

图4也清楚地示出了外部电源组43，该外部电源组43通过导线45与电路模块13(以及其中的电路板29)电连接，所述导线45可以具有供与电路板29连接的插头式连接件34。电源组43可以是交流主电源变压和整流装置，以如图所示为辊子门驱动组件的操作提供所需的直流电源和电压。另选地，电源组43可以是一组电池，在另一个变型中，可以是交流电源组和电池的组合。所述电池可以是可太阳能充电的，并且可以在主电源故障时使用。

外部电源组可以可选地载有用来发送将门打开和关闭的信号的用户输入接口，例如“上”和“下”按钮。在一个实施方式中，此接口可以包括无线发射器，如在用于操纵门的无线远程控制发射器单元中所提供的无线发射器。因此，电气控制模块可以接收信号，从而响应于用户操作在外部电源组上的输入按钮，来对门进行操作，类似于接收来自远程发射器单元的信号。用于输入接口和该无线发射器的电路可以用电池供电并且与电源电路分离。在外部电源组上提供输入接口可以为用户提供方便，因为相对于门操作器，特别是当门操作器基本安装在帘鼓内的情况下，外部电源组对于用户来说更易于接触并且更方便。

在一个实施方式中，外部电源组也包括灯，以照亮电源组附近的区域。这些灯可以响应于用于操作门操作器以将门打开和关闭所提供的电力。在门操作器基本安装在帘鼓内并且来自在门操作器上的灯的照明被门帘阻挡的情况下，这是有利的。

图5示出了另一个实施方式，该实施方式类似于图4的实施方式但是驱动组件完全安装在帘鼓内。与图4所示的相同的部件将使用相同的附图标记来表示。在此实施方式中，与图4相比，鼓3安装在帘鼓的侧边缘的内部，以使得驱动组件如图所示被完全容纳在鼓内。在鼓的侧边缘处没有充足的空间的情况下，这一配置使得驱动组件能够被安装在鼓的内部。

相对于已知的驱动组件，在以上的实施方式中描述的布置明显地对该驱动组件操作的方法有贡献。存在有相对于该驱动模块的电模块的安装的紧凑布置，并且因此这使任何这样的伪信号最小化，该伪信号可以通过电动机或其它感应的操作而被输入到控制电路中。通过具有作为用于所有其余的电部件的模块中的单个的插头的电源组，因为电源组的物理大小不再是空间考虑因素，这消除了这样的设计标准，该设计标准禁止电路模块安装在鼓内。另外，如果电源组43失效，那么，因为不需要将电路模块13或电路板29移除而对其更换，它可以被相对廉价地更换。另外，用户可以从帘鼓的开口端接近输入机构31以便实现手动操作和/或参数设置。上述布置也应用到交流电动机类型，因此电源组可以为电路部件的操作提供直流电源并且为电动电动机的操作提供交流电源。

尽管底盘15示出为具有基本圆形的轮廓，但是这不是关键的。它可以具有其它构造轮廓例如方形、八边形等。可替代地，底盘可以包括用于电动机17的壳体和用于附接到卷门的轴的支架19。底盘可以具有任何合适的形状并且包括用于其它部件的配件例如离合致动器和门位置传感器组件。底盘还可以被构造为用于支撑传动系统的其它部件。优选地，底盘的大小和形状能够分开底盘。将要保持在冕状轮18的内腔内的电动机和传动系统减小了操作器组件的整体厚度。这种类型的底盘还适合用在用于组合门、上翻门、滑动门或大门、或者回转门等的操作器。这种类型的底盘的多功能性来自用于包围电动机和支撑其它部件的紧凑布置，该其它部件例如是传动系统部件、位置或限位传感器和离合致动器等。用于将底盘安装到卷门的轴的底座还可以与合适的底座组件或托架一起使用，该底座组件或托架用于组装在不同类型的门例如上翻门或组合门的门操作器中的底盘。在各种各样的门操作器类型中能够使用相同的底盘，这能够节省成本并产生效率的改进。

所描述的圆盘安装表面允许将在中空冕状轮18的内表面上的齿隐藏，因此这防止了如果用户的手指触摸到齿可能另外地发生的事故，该齿可能露出有非圆的底座表面或者可替代地是底座表面。

在附图中所示的实施方式中，驱动模块9被布置在电模块13的上方。这种布置会是便利的，因为用户典型地在正常操作期间将仅需要接近电模块而不需要触摸驱动模块。当电模块被布置在驱动模块的下方时，可以很容易地接近电模块。这种布置还能够获得细长的操作器组件。然而，也可以考虑其它布置和定向。例如，驱动模块和电气模块可以并排布置，可替代地，还可以考虑“骑背式(piggyback)”布置，在该“骑背式”布置中电气模块13部分地或整体地安装在驱动模块9上。应该理解到，在本发明的范围内，可以想到能将驱动模块和电气模块合并到单个模块中的任何布置，该单个模块能够安装在帘鼓内。

还应该理解到，操作器组件可以包括已知的离合释放系统，从而能够让用户手动地释放电动机与帘1的传动系统之间的驱动，以便在电源失效的情况下，可以手动地提升或落下门帘1。为清楚起见，在图2a和图2b中省略了离合装置。

图6a和图6b示出了从两个不同视角观察的操作器组件的分解图。操作器具有内齿式冕状轮18和带有如上所述的盘状底座表面的底盘15。电动机组件617包括如上所述的电动机，然而，在图6a和图6b中可以看见与电动机相关联的传动系统的一些部件。电模块13安装到如上所述的底座表面。图6a和6b还示出了门位置传感器组件301和致动器机构303，该致动器机构例如在电源失效的情况下能够让用户手动地将电动机17从传动系统接合或脱开，从而能够手动地操作门。操作器组件可以使用支架19和U形螺栓41而被固定到支撑轴5。设置有驱动模块盖20用于盖住驱动模块部件。盖20具有槽20a，致动器机构303的用户可操作构件311可以延伸通过该槽20a。

门位置传感器组件301设置成在这样的位置处安装在底座表面15，即门位置传感器组件301的齿轮601将接合冕状轮18的内齿18a，使得齿轮601将随着门的运动而旋转，而与门是被手动地运动或电动机驱动无关。传感器组件301还包括传感器部件用于检测基于齿轮601运动的门的运动，由此检测基于齿轮601运动的门的位置。应该理解到，除了冕状轮，齿轮601还与传动系统元件接合，仅需要的是齿轮601被布置为用于与门始终一起旋转，而与门是手动地运动或电动机驱动无关。

电动机组件617包括齿轮105，该齿轮可以通过元件118的操作而被驱动地与电动机17连接或脱开。致动器机构303设置为安装到电动机组件，从而能够让用户手动地操作元件118。

元件118往复地横向运动，使得在一个位置处操作者将打开和关闭门，并且使得当在另一个横向位置中运动时在齿轮传动系统中的传动将被解除，因此可以手动地操作门。该元件可以是爪形离合器释放销118，该爪形离合器释放销通过齿轮105的轴而与齿轮系的小齿轮105一起操作。在一个横向位置处，爪形离合器释放销118与小齿轮105接合以建立驱动连接，在另一个横向位置处，爪形离合器释放销118与小齿轮105脱开。换句话说，设置可线性移位的元件以允许在一个横向位置中形成电动机与输出件之间的传动，并且其中在另一个横向位置中解除从电动机到输出件的传动。

用于驱动模块的离合器装置303的实施例示出在图6a和图6b。

图6a和图6b没有清楚地示出用于将驱动从电动机施加到传动系统的电动机主轴或蜗杆螺纹。然而，这种布置基本上类似于在澳大利亚专利申请号NO.2008250340中描述的布置，其中在电动机和输出件之间的传动系统内带有类似的齿轮。电动机17的安装是相同的布置，其中定子穿过底盘15的圆形底座表面中的切除部。

图6a和图6b示出了相对于安装表面15安装的操作器棘轮机构303。在图7a和图7b中操作器棘轮机构303被以组装形式与门操作器相分离地示出。这里，操作器棘轮机构303具有由前盖盘305和后盖盘307形成的外壳。盘305和307两者都由合适的材料例如工业级塑料制成。后盖盘307承载外盘状法兰盘309，该外盘状法兰盘提供另外的强度以支撑后盖盘307。法兰盘309可以由金属或工业级塑料制成。操作器棘轮机构303承载用户可操作构件311，该用户可操作构件被安装用于用户开始启动围绕轴线313的中心纵轴线的弧形地转动。用户可操作构件311可以在第一位置与第二位置之间运动，这将在下文进行描述。用户可操作构件311具有孔317，在该孔中容纳细长的绳，该绳可以相对于门、大门或关卡操作器向下地悬挂，因此它可以被用户抓住以实现用户可操作构件311的角旋转。为清楚起见，在附图中没有示出该绳索。

图8清楚地示出了轴线313具有中心纵轴线319，该中心纵轴线爪形离合器销111的中心纵轴线是同轴的。

操作器棘轮机构303承载第一凸轮板321和第二凸轮板323，该两者与轴线319共轴地安装。凸轮板321和323相对于彼此对齐地轴向横向布置。当用户可操作构件311进行角旋转时，第一凸轮板321绕轴线319在角旋转位置进行棘轮分度。第一凸轮板321相对于轴线313横向地定位并且被布置成用于围绕中心纵轴线319进行角旋转。第二凸轮板323通过径向地向外延伸的指形件325限制轴向旋转，该指形件325定位在前盖盘305中的中心孔329中的纵向延伸的槽327中。由此，当第一凸轮板321旋转时，在其端面上的凸轮面(在下文中所称)推动在第二凸轮板321的端面上的互补的凸轮面，并且致使它沿着轴线319被横向地移位到爪形离合器销111从而使爪形离合器销111运动，以便实现爪形离合器的操作。图30清楚地示出了第一凸轮板321通过抵靠头部331定位而相对于轴线313横向地定位，并且顺便地，轴线313通过簧环333相对于后盖盘307被保持。爪形离合器销111在朝向第二凸轮板323的方向上被偏置，使得操作器棘轮机构303迫使第二凸轮板323抵抗这种偏置。

图9b和图12b示出第二凸轮板321，其具有6个棘爪335。用户可操作构件311具有居中开口337，该局中开口337环绕在这些棘爪335的外围。图15示出开口337的布置方式。通道339沿径向从开口337通出，该通道339容纳压缩弹簧34和爪343。图15没有示出压缩弹簧341和爪343，但它们清楚地展示在图9a和9b中。压缩弹簧341通过定位在销345上(参见图38)保持在通道339内。因此，爪343被压缩弹簧341偏置，从而径向向内伸出，并进入到棘爪335的路径中。因此，当用户可操作构件311进行角旋转时，爪343就与其中一个棘爪335接合，以使第一凸轮板321围绕轴线313和中心纵轴线319进行角旋转。可以发现，棘爪335位于第一凸轮板321的一侧。第一凸轮板321的另一侧具有三个凸轮面347(图12a清楚示出这种布置情况)。因此，当通过用户可操作构件311使得第一凸轮板321旋转时，这使得凸轮面347接合至位于第二凸轮板323一侧的配合的凸轮面349。图11b清楚地示出该布置情况。接下来，它驱动第二凸轮板323向外并在纵向上远离第一凸轮板321。

第一凸轮板221是通过棘轮分度器353而棘轮分度的，以便得到用户可操作构件311所需的角度位置。图13a和13b示出该棘轮分度器353，在其一侧带有不可转动的棘齿351。该棘轮分度器353与轴线313同轴地安装，并且通过四个径向伸出的肋条315防止该棘轮分度器353出现轴向转动，这些肋条315定位于后盖板307的纵向延伸的开口357内。图14a清楚示出这种情况。

所有部件均装配好后，通过操作用户可操作构件311使得第一凸轮板321转动，从而使得第一凸轮板321弧形地转动。位于棘轮分度器353上的不可转动的棘齿351将凸轮面接合至位于第一凸轮板321端部的配合的凸轮面。图12b清楚示出这些配合的凸轮面，并且它们被表示为凸轮面357。不可转动的棘齿351的数量与配合的凸轮面357的数量相当。这样，当第一凸轮板321进行角旋转时，棘轮分度器353抵抗偏置移动，以便朝向图8视图的左侧位移。这样，第一凸轮板32可以进行角旋转，同时棘轮分度器353被沿着中心纵轴线319朝向远离第一凸轮板321的方向驱动。第一凸轮板321角旋转至这样一个位置，在该位置处，棘轮分度器353可以横向位移，以便返回至这样一个位置，在该位置处，不可转动的棘齿351与配合的凸轮面357协作，并且直到用户可操作构件311返回至其初始位置之前，允许第一凸轮板321在轴向上被保持防止出现转动，使其不会在用户操作力的影响下使得第一凸轮板进行角旋转。在这种情况下，第二凸轮板323可能已经发生位移，以向爪形离合器销111施力，以便分离在电动机和输出之间的驱动。压缩螺旋弹簧359相对轴线313同轴地安装，并且支撑在后盖板307的内部，并且位于分度器353的内腔361中。图13b清楚示出这种情况。

典型地，第一凸轮板321、第二凸轮板323和棘轮分度器353的部件均由工业塑料制成。用户可操作构件311可以由适当的材料如工业塑料或金属制成。这些部件的每一个也可以由适当的材料制成，而不限于这里所说的特定材料。

图9a和9b示出前盖板305和后盖板，它们具有彼此对准的孔363，以使前盖板305和后盖板307可以容纳所有部件，作为一个整体结构。适当的螺纹或螺栓可以穿过孔363，以便按照装配的关系来保持前盖板305和后盖板307。这些附图，尤其是图10a至10d还清楚示出前盖板305包括三个开口365，以允许相对爪形离合器销118按照装配的关系将操作棘爪机构303安装在底盘安装表面15上。

图14a示出位于后盖板307内侧表面上的弧形凹口367。前盖板305具有凸起的弧形肋条369(参见图10a和10d)，它们在形状和尺寸上是相互配合的。这样就允许前盖板305配合地对准后盖板307。

图7b和图11a示出了内凹口371，其与轴线319同轴地布置。这样就向爪形离合器销118的自由端部提供了定位部。

然而应当指出，当通过牵拉穿过孔317的绳索(未示出)使得用户可操作构件311进行角旋转时，处于分度棘爪布置中的第一凸轮板321和第二凸轮板323会发生移动，以至于第二凸轮板323将沿着轴线319横向位移，从而使得爪形离合器销118朝向图8视图中的右侧移动。这使得从电动电动机到输出的驱动被分离。如果松开该绳索，则偏置装置315使得用户可操作构件311返回其初始位置。棘轮分度器353将被操作以便阻止第一凸轮板321返回，进而阻止用户可操作构件311的返回运动。

用户可操作构件311的角旋转的幅度是由喉部开口371(参见图10d和图9b)限定的，通过该喉部开口371，用户可操作构件311的圆形端部通过该喉部开口371进入操作棘爪机构303的体内。而且，该喉部开口还限定了用户可操作构件311的弧形角运动的第一位置和第二位置的极限。

图6a和6b示出传感器301，其为角位置传感器形式，用于探测门移动的停止位置。传感器301包括来自电动机17的电动机主轴的减速齿轮传动装置，以使得针对一完整的开门运动范围，该传感器的转动范围在360°以内。对于设定门的打开和关闭停止位置而言，该传感器旋转少于360°。这种传感器设计的全部公开内容已经由该申请人第2007101214号已授权的澳大利亚革新专利(Australian CertifiedInnovation patent)公开，在此通过参引将其并入于此，如同在此详细论述一样。

该门位置传感器组件具有输入轴，该输入轴直接与传动系统连接，从而当打开门和关闭门时，即使用户释放了驱动装置，输入轴仍将转动，并且传感器适于探测输入轴的转动，以便表明该门的位置。在一个实施方式中，该位置传感器是角度编码器，其包括有源传感器元件和探测器，所述有源传感器元件与输入轴的旋转耦合地转动，所述探测器紧邻所述有源传感器元件地固定安装，用以探测所述传感器元件角度方位。该探测器的精度足以准确地将探测到的有源传感器元件角度位置换算成门的位置。例如，为了能够以所需的公差(如几个毫米)来设定门的打开和关闭停止位置。停止位置被设定在门的完整行程范围内。在一个实施方式中，该有源传感器元件是永磁铁，并且该探测器是磁场传感器，其适于根据该磁铁产生的磁场来探测该磁铁的角度位置。

该有源传感器元件与输入轴的联接设置成，在门的一个完整行程范围中，有源传感器元件相对探测器的相对转动少于360°，从而当传动系统被断开以允许手动操作门时，该有源传感器元件将在360°的范围内与门一起相对转动。该门的位置是基于有源传感器元件的所探测到的角度位置来设定的，以便允许在手动操作后重新设定门的位置。这样，如果断电情况下手动操作门，该传感器的角度位置可以在电力恢复后由该传感器探测到，并且控制器可以利用所探测到的角度位置，以便为了自动操作而确定该门的位置。例如，控制器可以确定“相对设定的打开和关闭停止位置的”门位置，从而这些位置不必重新设定。

应当指出，传感器301可以采用其他形式，例如杆编码器或微动开关以及其他在各种门、闸门或关卡中常见的类似物。

对于生产卷门操作器和卷门驱动单元的本领域技术人员而言，容易想到对本发明做出各种改变。本专利申请或本申请人的在先申请的任何特征均可以加入到此具体实施方式中。

在本发明后述权利要求以及前述的说明书中，除了上下文由于特殊术语或必要的寓意而另有需要的情况以外，措辞“包括”或其变型“包括”或“包含”均使用“包括”的含义，即，表示存在所述的特征，但不排除在本发明的各种实施方式中还存在或添加其他特征。

应当明白，此处虽然引用了任何现有技术的公开，但是这种引用不等于承认这些公开构成了本领域的公知常识，无论是在澳大利亚还是在任何其他国家。

Claims (20)

1.一种卷门驱动组件及其电气控制电路，

该组件设置有用于该驱动组件的驱动模块；

所述驱动模块具有用于施加驱动以允许上下卷动卷门帘的电动机；

该组件还设置有用于电气控制电路的电气模块，该电气模块用于将电力传送至所述电动机；

所述驱动模块具有这样的外部尺寸，该尺寸使所述驱动模块能够有效地装配在门帘鼓轮内；

所述电气模块由所述驱动模块承载，使得该电气模块也能有效地装配于所述卷帘门鼓轮。

2.如权利要求1所述的卷帘门驱动组件，其中所述电气模块包括除电源以外的用于所述驱动模块和所述电动机的所有电气器件以及布线，并且其中所述电源是可与所述电气模块电互连的外部电源。

3.如权利要求1或2所述的组件，其中所述驱动模块使所述电动机定位成使驱动旋转轴线与所述卷门帘的旋转轴线相互垂直，并且所述电动机和传动系统安装在所述驱动模块的底盘上，使得在使用中所述电动机面向所述卷帘鼓轮的一侧的外侧，并且所述传动系统包括冕状轮，该冕状轮通过所述电动机的旋转而被驱动旋转以上下驱动所述门帘。

4.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述底盘以安装表面的形式设置，并且尺寸设定为在使用中沿径向横过卷门帘轴的方向延伸，从而所述驱动模块主要位于一个径向侧，并且所述电气模块主要位于相反径向侧。

5.如权利要求4所述的组件，其中所述安装表面在所述相反径向侧具有空腔，并且其中所述电气模块设置在电路板上，并且所述电路板安装成穿过所述空腔延伸，从而所述电气控制电路的电路器件与所述安装表面电绝缘。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其中所述底盘包括用于所述电动机的壳体以及用于所述卷门帘轴的支架，该壳体适于支撑所述传动系统的用于与所述电动机接合的一些部件。

7.根据权利要求6所述的组件，其中所述底盘构造成支撑以下部件安装在该底盘上，所述部件包括棘轮机构以及门位置传感器组件中的任一个或更多个。

8.如前述权利要求中任一项所述的组件，该组件还包括操作器棘轮机构，该操作器棘轮机构用于实现小门、大门或关卡中的齿轮传动系统的元件的往复横向运动，从而在一个横向位置实现所述齿轮传动系统的传动，以允许操作器开关小门、大门或关卡，并且在另一横向位置断开所述齿轮传动系统的传动，从而可手动操作小门、大门或关卡。

9.如权利要求8所述的组件，其中：

所述元件与所述齿轮传动系统内的一个齿轮的至少一个传动轴同轴，并且其中所述元件沿朝向所述一个横向位置的方向偏置；

所述棘轮机构包括用户可操作构件，该构件被安装成用于绕轴线在第一位置与第二位置之间进行用户起动的弧形旋转，并可被偏置以在不存在用户起动的弧形旋转时返回所述第一位置；

所述用户可操作构件能够使第一凸轮板绕所述轴线以一定量进行棘轮分度旋转，该量与所述第一位置和所述第二位置之间的角位移对应，并且所述用户可操作构件能够偏置而在被旋转至所述第二位置同时使所述第一凸轮板在所述第二位置被分度之后返回所述第一位置；

所述第一凸轮板在其端面上具有凸轮面，该凸轮面用于与第二凸轮板的端面上的互补凸轮面接合，所述第二凸轮板与所述轴线同轴地安装并相对于所述第一凸轮板横向布置地轴向对准；

所述第二凸轮板被约束而不能绕所述轴线轴向旋转，但是布置成沿所述轴线纵向移动；

借此，当所述第一凸轮板通过所述用户可操作构件旋转时，所述第一凸轮板旋转一定角度，并且其上的所述凸轮面驱动所述第二凸轮板沿所述轴线至纵向偏移位置；

所述第二凸轮板具有用于与所述元件接合的表面，从而当处于所述纵向偏移位置时，所述元件能够克服所述偏置运动至所述另一横向位置，从而断开所述传动系统中的传动；

并且其中当所述用户可操作构件接着被转动时，所述第一凸轮板沿同一角度方向进行棘轮分度旋转，从而所述第二凸轮板可沿所述轴线沿相反方向横向运动，从而所述元件可在偏置下运动至所述一个横向位置。

10.如权利要求9所述的组件，其中所述第一凸轮板在与所述端面相反的端面上具有爪齿，并且其中所述用户可操作构件承载有用于与所述爪齿接合的爪，使得当所述用户可操作构件受到用户起动的弧形旋转时，所述爪通过至少一个爪齿定位。

11.如权利要求10所述的组件，其中与所述轴线同轴地安装有不可旋转的棘轮齿，所述第一凸轮板的所述相反端面还承载有与所述不可旋转的棘轮齿互补的棘轮齿，并且面向所述棘轮齿设置有偏置构件，所述偏置构件用于沿所述轴线推动所述不可旋转的棘轮齿并使其与所述棘轮齿接合，从而当所述用户可操作构件被操作以使所述第一凸轮板从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述第一凸轮板在所述用户可操作构件返回所述第一位置时保持不旋转。

12.如权利要求11所述的组件，其中所述不可旋转的棘轮齿承载在与所述轴线同轴地安装的棘轮分度器上，并且其中所述棘轮分度器在周边上具有用于通过形成所述机构的壳体的一部分的对应构件定位的构件，以约束所述棘轮分度器使其不绕所述轴线旋转并允许其沿所述轴线横向运动。

13.如权利要求12所述的组件，其中所述第二凸轮板在外周上具有用于通过形成所述壳体的一部分的另一对应构件定位的构件，借此约束所述第二凸轮板使其不旋转并允许其沿所述轴线横向运动。

14.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中该组件还包括灯。

15.如权利要求8所述的组件，该组件还包括门位置传感器组件，该门位置传感器组件包括：输入轴，该输入轴与所述传动系统直接连接，使得即使当用户解除了传动时，输入轴也会在门开闭时始终转动；以及传感器，该传感器适于检测所述输入轴的旋转以指示门的位置。

16.如权利要求15所述的组件，其中所述传感器包括：有源传感器元件，该有源传感器元件联接成与所述输入轴的旋转一起旋转；以及检测器，该检测器固定地安装在所述有源传感器元件附近，以检测所述传感器元件的角方位，并具有解析器，以将所述有源传感器元件感测出的角位置准确地转换成门的位置；

所述有源传感器元件与所述输入轴的联接在门的整个行进范围内使所述有源传感器相对于所述检测器相对旋转小于360°，使得当所述传动系统断开以使得能够手动操作门时，所述有源传感器元件在360°范围内与门一起相对旋转，并基于所述有源传感器元件检测出的角位置确定门的位置，从而能够在手动操作之后自动地重新确定门的位置。

17.如权利要求16所述的组件，其中所述有源传感器元件为永磁体，所述检测器为适于基于该磁体产生的磁场检测该磁体的角位置的磁场传感器。

18.如权利要求2所述的组件，其中所述外部电源包括操作用户接口，以使用户能够输入命令来操作门。

19.如权利要求18所述的组件，其中所述操作用户接口包括无线发射器，该无线发射器适于响应于用来操作门的用户命令输入向所述电气模块的无线接收器发送信号。

20.如权利要求2所述的组件，其中所述外部电源包括灯，该灯响应于供应给门操作器以操作门的动力而发光。

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