CN104514477B - 用于窗户遮盖物操作系统的变力制动器 - Google Patents

用于窗户遮盖物操作系统的变力制动器 Download PDF

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Abstract

一种用于窗户遮盖物的操作系统包含至少一个发条传动装置、至少一个变力制动器及至少一个升降卷筒组合件,所述升降卷筒组合件操作性地耦合到面板以用于提升和降低面板。传动轴操作性地耦合到所述发条传动装置、所述变力制动器及所述升降卷筒并且使所述发条传动装置、所述变力制动器与所述升降卷筒同步。所述变力制动器包括操作性地耦合到所述轴的单向离合器。制动部件与所述单向离合器操作性地啮合以在所述轴旋转时将制动力施加到所述单向离合器。施加到所述单向离合器的所述制动力的大小是由所述轴的旋转位置确定。

Description

用于窗户遮盖物操作系统的变力制动器
本申请案主张申请日期为2013年9月13日的第61/877,788号美国临时申请案的优先权权利,所述申请案的内容全文以引用的方式并入本文中,并且,本申请案是2013年7月11日申请的第13/939,699号美国专利申请案的部分继续申请案,所述申请案的内容全文以引用的方式并入本文中,所述申请案又请求2012年7月13日申请的第61/671,212号美国临时申请案的权利,所述申请案的内容全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
背景技术
本发明涉及窗户遮盖物,并且更具体来说涉及一种用于控制窗户遮盖物操作的操作系统。所述窗户遮盖物可包括顶部导轨,面板从所述顶部导轨悬下。顶部导轨可安装到窗框或其它建筑特征。面板可由升降绳支撑以相对于顶部导轨提升和降低面板。面板的提升和降低可使用拉绳控制,或者,面板的提升和降低可包括“无绳”系统,其中通过直接操纵面板来提升和降低面板。
发明内容
在一个实施例中,用于窗户遮盖物的操作系统包括至少一个发条传动装置、至少一个变力制动器和至少一个升降卷筒组合件,所述升降卷筒组合件操作性地耦合到面板以用于提升和降低面板。传动轴(effective shaft)操作性地耦合到发条传动装置、变力制动器和升降卷筒并且使发条传动装置、变力制动器和升降卷筒同步。变力制动器包括外座圈,所述外座圈选择性地耦合以用于通过单向离合器而随着轴旋转,其中制动器的外座圈与制动部件接触以使得由所述制动部件施加到外座圈的制动力随着面板被提升和降低而变化。
在一些实施例中,用于窗户遮盖物的变力制动器具有操作性地耦合到面板以用于提升和降低面板的轴。变力制动器包括操作性地耦合到轴的单向离合器。制动部件与 单向离合器操作性地啮合以在轴旋转时将制动力施加到单向离合器。施加到单向离合器的制动力的量值是由轴的旋转位置确定。
凸轮可在传动轴旋转时旋转,所述凸轮移动与制动部件操作性地啮合的凸轮从动件以改变制动器对单向离合器的力。凸轮从动件可移动啮合制动部件的调节机构。外座圈可具有界定圆柱形制动器表面的大体圆柱形形状,并且制动部件可包括与制动器表面接触的带式制动器。所述带式制动器可具有第一端和第二可移动端,其中可移动端朝向第二端移动以通过调节机构调节由制动器施加到单向离合器的力。调节机构可调节对施加变力到制动部件的发条的压缩。制动力的量值可在一范围内变化,并且所述范围可为可调节的。单向离合器可包括单向滚针轴承,所述单向滚针轴承包括收纳传动轴的多个滚针轴承,其中单向滚针轴承经安装以随外座圈旋转。凸轮操作性地连接到传动轴,以使得凸轮在传动轴旋转时旋转,其中凸轮具有经成形以界定力曲线的凸轮表面,其中所述力曲线在面板在第一方向上移动时增大制动力并且在面板在第二方向上移动时减小制动力。力曲线的斜率可在凸轮表面的范围内改变。制动部件可具有第一端和第二可移动端,其中可移动端朝向第二端移动以通过调节机构调节由制动部件施加到单向离合器的力。
附图说明
图1是本发明的窗户遮盖物的实施例的透视图。
图2是本发明的窗户遮盖物的另一实施例的部分侧剖视图。
图3是本发明的操作系统的实施例的透视图。
图4是本发明的操作系统的另一实施例的透视图。
图5是可用于本发明的操作系统中的发条传动装置的实施例的透视图。
图6是图5的发条传动装置的分解透视图。
图7是可用于本发明的操作系统中的发条传动装置的另一实施例的分解透视图。
图8是可用于本发明的发条中的滚筒的实施例的前视图。
图9是图8的滚筒的侧视图。
图10是可用于本发明的操作系统中的制动器的实施例的透视图。
图11是图10的制动器的制动组件的实施例的透视图。
图12是图10的制动器的外座圈的侧视图。
图13是沿图12的线A-A所取的剖视图。
图14是图10的制动器的内座圈的侧视图。
图15是图14的内座圈的前视图。
图16和17展示图10的制动器的操作。
图18是可用于本发明的操作系统中的发条传动装置和制动器的实施例的透视图。
图19是图18的发条传动装置和制动器的分解透视图。
图20是可用于本发明的操作系统中的卷筒组合件的实施例的透视图。
图21是图20的卷筒组合件的侧视图。
图22是沿图21的线22所取的卷筒组合件的剖视图。
图23是沿图21的线23所取的卷筒组合件的剖视图。
图24是图20的卷筒组合件的支架的透视图。
图25是图20的卷筒组合件的卷筒中使用的卷筒组件的透视图。
图26是图25的卷筒组件的侧视图。
图27是图20的卷筒组合件的卷筒中使用的卷筒组件的透视图。
图28A-28D是展示窗户遮盖物的升降绳的一个配置的示意图。
图29是展示本发明的操作系统在顶部导轨中的顶视图。
图30是可用于图1的操作系统中的倾斜绳滚筒的透视图。
图31是图30的倾斜绳滚筒的端视图。
图32是可用于本发明的操作系统中的升降绳调节组合件的组件的实施例的透视图。
图33是图32的组件的剖视图。
图34是可用于本发明的操作系统中的升降绳调节组合件的另一组件的实施例的透视图。
图35是图34的组件的剖视图。
图36是升降绳调节组合件的剖视图。
图37是可用于本发明的操作系统中的升降绳调节组合件的另一组件的实施例的透视图。
图38是可用于本发明的操作系统中的制动器组合件的实施例的分解透视图。
图39是图38的制动器组合件的透视图。
图40是可用于本发明的操作系统中的另一制动器组合件的实施例的透视图。
图41是图40的制动器组合件的侧视图。
图42是可用于本发明的操作系统中的又一制动器组合件的实施例的透视图。
图43是图42的制动器组合件的分解透视图。
图44是可用于本发明的操作系统中的顶部导轨的实施例的透视图。
图45是可用于本发明的操作系统中的再一制动器组合件的实施例的分解透视图。
图46是可用于本发明的操作系统中的另一卷筒组合件的实施例的分解透视图。
图47是图46的卷筒组合件的详细视图。
图48是图46的卷筒组合件的端视图。
图49是图46的卷筒组合件的部分详细剖视图。
图50是本发明的操作系统的又一实施例的透视图。
图51是可变制动器的第一实施例的分解透视图。
图52A是图51的可变制动器的实施例的分解平面图。
图52B是图51的可变制动器的实施例的另一分解透视图。
图52C是图51的可变制动器的实施例的另一分解透视图。
图52D是图51的可变制动器的实施例的另一分解平面图。
图53A是图51的可变制动器中使用的螺纹部件的平面图。
图53B是图53A的螺纹部件的透视图。
图53C是图53A的螺纹部件的端视图。
图53D是图53A的螺纹部件的侧视图。
图54A是图51的可变制动器中使用的螺纹头的端视图。
图54B是图54A的螺纹头的具有虚线的透视图。
图54C是图54A的螺纹头的侧视图。
图54D是图54A的螺纹部件的具有虚线的侧视图。
图55A是图51的可变制动器中使用的发条的端视图。
图55B是图55A的发条的透视图。
图55C是图55A的发条的第一侧视图。
图55D是图55A的发条的第二侧视图。
图56A是图51的可变制动器中使用的凸轮从动件的端视图。
图56B是图56A的凸轮从动件的透视图。
图56C是图56A的凸轮从动件的平面图。
图56D是图56A的凸轮从动件的侧视图。
图57A是图51的可变制动器中使用的操纵杆的顶视图。
图57B是图57A的操纵杆的透视图。
图57C是图57A的操纵杆的平面图。
图57D是图57A的操纵杆的侧视图。
图58A是图51的可变制动器中使用的带式制动器的端视图。
图58B是图58A的带式制动器的透视图。
图58C是图58A的带式制动器的平面图。
图58D是图58A的带式制动器的侧视图。
图59A是图51的可变制动器中使用的内支撑部件的顶视图。
图59B是图59A的内支撑部件的透视图。
图59C是图59A的内支撑部件的平面图。
图59D是图59A的内支撑部件的侧视图。
图60A是图59A的内支撑部件的底视图。
图60B是图59A的内支撑部件的另一透视图。
图60C是图59A的内支撑部件的相对侧的平面图。
图60D是图59A的内支撑部件的相对侧的侧视图。
图61A是图51的可变制动器中使用的支撑部件的顶视图。
图61B是图61A的支撑部件的透视图。
图61C是图61A的支撑部件的平面图。
图61D是图61A的支撑部件的另一透视图。
图62A是图51的可变制动器中使用的外支撑部件的顶视图。
图62B是图62A的外支撑部件的透视图。
图62C是图62A的外支撑部件的平面图。
图62D是图62A的外支撑部件的侧视图。
图63A是图51的可变制动器中使用的齿轮的顶视图。
图63B是图63A的齿轮的透视图。
图63C是图63A的齿轮的平面图。
图63D是图63A的齿轮的侧视图。
图64A是图51的可变制动器中使用的双联齿轮的顶视图。
图64B是图64A的双联齿轮的透视图。
图64C是图64A的双联齿轮的平面图。
图64D是图64A的双联齿轮的侧视图。
图65A是图51的可变制动器中使用的输出齿轮的顶视图。
图65B是图65A的输出齿轮的透视图。
图65C是图65A的输出齿轮的平面图。
图65D是图65A的输出齿轮的侧视图。
图66是可变制动器的另一实施例的端视图。
图67A-67C是图66的可变制动器的详细视图。
图68A-68D是类似于图67A-67C的可变制动器的替代实施例的详细视图。
图69是可变制动器的另一实施例的透视图。
图70是图69的可变制动器的另一透视图。
图71是图69的可变制动器的另一透视图。
图72是图69的可变制动器的端视图。
图73是图69的可变制动器的平面图。
图74是可变制动器的又一实施例的透视图。
图75是可用于本发明的可变制动器的实施例中的圆形截面耐纶丝操纵杆连杆的透视图。
具体实施方式
下文将参考展示本发明的实施例的附图更充分描述本发明的实施例。然而,本发明可以许多不同形式体现并且不应理解为限制于本文中所述的实施例。相同元件符号在全文中用于指代相同元件。
应理解,尽管术语第一、第二等在本文中可用于描述各种元件,但所述元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开来。例如,在不背离本发明的范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,且类似地,第二元件可被称为第一元件。如本文中所使用,术语“和/或”包含一或多个相关列举项的任何和所有组合。
可在本文中使用相对术语(例如“下方”或“上方”,或“上”或“下”,或“水平”或“垂直”,或“顶部”或“底部”或“前”或“后”)描述如图式中所示的一个元件、区域或区与另一元件、区域或区的关系。应理解,除图中所述定向外,这些术语旨在包含装置的不同定向。
参考图1和图2,展示窗户遮盖物1的实施例,窗户遮盖物1包括顶部导轨18,面板4从所述顶部导轨18悬下。面板可包括帘片式百叶窗、蜂窝帘、百褶帘、罗马帘、天然材料帘或其它百叶窗或遮帘构造或其组合。在所示的实施例中,面板4包括由多个帘片17组成的帘片式百叶窗。顶部导轨18可由木材、钢材或其它刚性材料构 成且可为实心的或具有内部通道。应理解,在一些实施例中,术语“顶部导轨”不必限于传统顶部导轨结构,且可包含任何结构、组件或多个组件,遮帘可从所述结构、组件或多个组件悬下或支撑,并且所述结构、组件或多个组件可包括操作系统。顶部导轨18可通过托架或其它安装机构安装到窗框或其它架构特征13以遮盖窗或其它开口8(图2)。面板4具有邻近顶部导轨18定位的顶部边缘和远离顶部导轨2的可在底部导轨19中终止的底部边缘。
遮帘面板4可由连接到或靠近面板4的底部边缘或连接到底部导轨19的升降绳21支撑。升降绳21可朝向顶部导轨18缩回以提升遮帘或远离顶部导轨延伸以降低遮帘。升降绳21操作性地连接到可用于提升和降低遮帘面板的操作系统,如下将描述。在一种类型的窗户遮盖物(被称为隐私型面板(privacy panel)中,每一升降绳沿面板的一个侧面外部向下、围绕面板的底部和沿面板的另一侧面外部向上延伸,如图1中所示。在隐私型面板的另一实施例中,升降绳包括沿面板的一个侧面外部向下延伸到面板的底部的第一升降绳区段和沿面板的另一侧面外部向下延伸到面板的底部的第二升降绳区段。升降绳区段可彼此连接、连接到面板的底部或连接到底部导轨或连接到面板底部和底部导轨。在另一类型的窗户遮盖物中,升降绳21延伸穿过形成于遮帘面板中的孔隙(例如,穿过帘片17中的孔隙),如图2中所示。
对于帘片式百叶窗,帘片17还由用于使帘片17在打开位置与闭合位置之间倾斜的倾斜绳20支撑,在打开位置中,帘片17彼此间隔,且在闭合位置中,帘片17以对接、重叠方式安置。倾斜绳20可包括所示的支撑个别帘片17的梯绳,其中操纵梯绳导致帘片17在打开位置、闭合位置与任何中间位置之间倾斜。升降绳20可由用户控制件25(例如,控制棒或绳)控制,所述用户控制件25由用户操纵以调节帘片的打开和闭合。每一倾斜绳20可包括具有多个横档26的梯绳,所述横档26连接到垂直支撑绳28和30且在每一端通过垂直支撑绳28和30支撑。帘片17搁置在每一横档26的顶部或由每一横档26支撑。滚筒或其它控制装置可由用户使用控制件25来旋转,以分别使前垂直支撑绳28可提升或降低,而后垂直支撑绳30同时降低或提升,以使横档26和帘片17倾斜。典型地,取决于窗户遮盖物的宽度,帘片将由两个或两个以上倾斜绳20和两个或两个以上升降绳21支撑窗户遮盖物。虽然揭示了窗户遮盖物的特定实施例,但窗户遮盖物可具有各种构造和设置。
用于控制面板的移动(提升和降低)的操作系统使用无绳设计,其中面板的提升和降低通过将面板手动移动到合适位置且接着松开面板来调节。在适当平衡的情况下,操作系统将面板固持到合适位置,而面板不会下垂(降低)或缓升(提升)。本文所述的操作 系统可用于控制传统面板的底部边缘和/或自上而下面板的顶部边缘的移动。操作系统使用发条传动装置、收线卷筒和制动器来平衡面板的负载,以使得面板可在不下垂或缓升的情况下移动到所需位置中。平衡窗户遮盖物面板的负载是很困难的,因为由发条传动装置、制动器和系统摩擦施加的力必须与面板的支撑负载保持平衡,其中由升降绳支撑的面板的负载随面板提升和降低而改变。因此,无绳窗户遮盖物经限制为定制百叶窗,其中可加重窗户遮盖物以与由发条传动装置、制动器和系统摩擦产生的力保持平衡。本发明的操作系统为改善的无绳操作系统,所述无绳操作系统更容易且有效地平衡,且比现有系统更便宜。因此,本发明的操作系统可与市售大小(size-in-store)的窗户遮盖物、较低成本的窗户遮盖物以及定制百叶窗一起使用。在具有市售大小的百叶窗的情况下,操作系统经定位以使得可在厂外将窗户遮盖物的宽度削减为所需大小而不会不利地影响操作系统。可容易地调整操作系统以便即使在以市售大小操作削减后,也能平衡面板的大小。
图3展示本发明的操作系统的实施例,且所述实施例包括至少一个发条传动装置40、至少一个制动器42、至少一个升降卷筒组合件44和互连并同步所述组件的轴46。在典型使用中,取决于百叶窗的大小,两个或两个以上升降卷筒组合件44分别用于支撑升降绳。升降卷筒组合件44的卷筒160和164可通过缠绕到卷筒上且从卷筒放出的升降绳连接到面板4。在操作中,一或多个发条传动装置40在轴46上施加力,所述力使卷筒160和164在将升降绳缠绕到卷筒上且提升面板的方向上旋转。根据一个实施例,由发条传动装置40施加的力相对于面板的负载可能稍微动力不足,以使得提升的面板由于面板的重量将易于在松开时下垂(或继续放出)。然而,在其它实施例中,可使用超动力传动装置,以使得面板易于在松开时由于传动装置动力提升(缓升)。如下所述,在百叶窗行进过程中匹配传动装置力输出与面板的负载可能是操作系统设计的一个目标(认识到当提升和降低面板时,放置在传动装置上的负载沿行进长度改变)。因此,在一些实施例中,可能不需要制动器,并且可设置一或多个传动装置,以使得传动装置输出十分接近面板沿行进长度的相应负载。因此,本文所述的任何实施例可不具备制动机构(取决于选定的传动装置设置)。然而,如本文中更详细描述的一些实施例可使用制动机构以适应面板负载与传动装置输出之间的任何轻微差异。在一些实施例中,可使用除本文所述的已知制动机构之外的不同制动机构。
根据一个实施例,制动器42可为将制动力施加在轴46上的单向制动器,所述制动力抵抗轴在降低方向上的旋转,以防止窗户遮盖物下垂。当用户提升面板4时,发条传动装置40将升降绳缠绕在升降卷筒组合件44的卷筒上且帮助用户提升面板。当 用户松开面板4时,制动器42将轴46固持到所需位置且防止面板下垂。为降低面板4,用户下拉面板4的底部(或自上而下遮帘中的面板的顶部),以克服由制动器42产生的制动力和由发条传动装置40产生的力。然而,如本文中进一步描述,单向制动器可应用在相反方向上以抵抗轴在提升方向上的旋转。
参考图4,对于具有倾斜帘片的帘片式百叶窗,还可提供倾斜系统50。在一个实施例中,倾斜系统50包括支撑至少一个倾斜滚筒54的第二轴52。倾斜组合件56在由用户控制件25致动时旋转轴52。在典型使用中,取决于百叶窗的大小,可使用两个或两个以上倾斜滚筒54。倾斜滚筒54可通过倾斜绳20连接到帘片,以使得滚筒54的旋转移动倾斜绳以打开和闭合帘片。
将参考图5至9描述对发条传动装置40的描述。根据一个实施例,将发条传动装置40保持在外壳中,其中外壳(例如)可包括彼此连接以支撑顶部导轨中发条传动装置的组件的一对侧板68。在所示实施例中,侧板68可如图6中所示通过将形成在侧板中的一个上的插销94插入形成于侧板中的另一个上的配合插孔96使用卡扣连接而固定在一起。侧板68还可如图7中所示使用单独的扣件98和连接部件99连接。侧板68还可通过焊接、粘合剂或任何其它合适机构连接。
发条传动装置40包括具有用于收纳发条64的滚筒62的动力卷筒80。虽然并非所有实施例所要求,但根据一个实施例,动力卷筒60还包括经安装以随滚筒62旋转的齿轮66。动力卷筒60围绕由心轴70形成的轴线旋转,所述心轴70支撑在形成于侧板68中的孔隙72中。通孔74延伸穿过动力卷筒60且定义卷筒的旋转轴(图8)。轴46延伸穿过孔74,以使得发条传动装置40可定位在沿轴46的长度的任何位置。动力卷筒60和轴46操作性地耦合在一起以旋转。动力卷筒60和轴46可使用键接连接(例如)通过使用配合的非圆轮廓76而操作性地耦合,其中轴46可经插入穿过动力卷筒60,但是动力卷筒和轴46被迫一起旋转。如图所示,轴46包括多个平坦面,所述平坦面延伸轴的长度且啮合形成于孔74的内部周缘上的多个配合平坦面。这种配置允许轴46滑动穿过孔74,但强迫轴46和动力卷筒60一起旋转。还可使用卷筒60与轴46之间的其它键接连接或耦合器,例如,开口套筒(cotter sleeve)、定位螺丝等等。
发条传动装置40还包括包含用于收纳发条64的滚筒82的收线卷筒80。收线卷筒80安装在空转齿轮84,以使得收线卷筒80和空转齿轮84可一起旋转且可相对于彼此旋转,如下文将描述。空转齿轮84包括安装到柱88的齿轮86,其中柱88收纳在滚筒82的套筒90中并延伸穿过所述套筒90,且柱88形成滚筒82和空转齿轮84的旋转轴。柱88和套筒90彼此摩擦啮合,但在克服柱88与套筒90之间的摩擦时可相对于 彼此旋转。柱88围绕由从侧板68延伸的插销92形成的轴线自由旋转。插销92啮合延伸穿过柱88的孔洞92。还可使用用于旋转地安装空转齿轮84的其它安装机构。
动力卷筒60和空转齿轮84安装在侧板68之间,以使得动力卷筒60和空转齿轮84可自由旋转。动力卷筒60和空转齿轮84经定位以使得齿轮66啮合齿轮86。发条64缠绕在动力卷筒60和收线卷筒80上,以使得随着面板4降低,发条64缠绕到动力卷筒60上且从收线卷筒80放出。当发条64缠绕在动力卷筒60上时,能量存储在发条64中。随着面板被提升,发条64从动力卷筒60放出回到收线卷筒以使轴46旋转且将升降绳21缠绕到升降卷筒组合件44的卷筒上。
根据一个实施例,发条64可包括变力发条,且可经设计以使得当面板被完全提升且升降绳21上的支撑面板全重的负载为最大时产生最大扭矩,且在面板4被完全降低且升降绳上的支撑面板的负载为最小时产生最小扭矩。因为发条力在面板4最初从完全降低位置提升时相对较低,所以存在发条64将在收线卷筒80周围“鼓起(billow)”而非紧紧缠绕在卷筒周围的可能性。为防止发条64鼓起,动力卷筒60和收线卷筒80可通过齿轮66和齿轮86啮合在一起,以使得收线卷筒80在最初提升面板4时被迫旋转且缠绕发条64。然而,因为发条46移动的速度在整个运动范围内与收线卷筒80的旋转速度不匹配,所以收线卷筒80和动力卷筒60可在运动范围内以不同速度旋转。因此,允许滚筒82和62在面板的至少部分运动范围内彼此独立旋转可能更好。通过将收线卷筒滚筒82安装在空转齿轮84的柱88上,滚筒82可在克服空转齿轮84与滚筒82之间的摩擦时相对于空转齿轮84自由旋转以允许滚筒80相对于动力卷筒60的独立旋转。如果发条64不鼓起,或发条的鼓起不导致对传动装置的操作的束缚或干扰,那么可去掉空转齿轮84和/或驱动齿轮66,且可允许收线卷筒80在整个运动范围内独立于动力卷筒60而旋转。
将描述发条64的配置。根据一些实施例,可能需要在面板4在完全提升位置与完全降低位置之间的整个运动范围内大致匹配发条64的输出扭矩与由发条传动装置40支撑的负载。在典型窗户遮盖物中,由升降绳支撑的负载随面板被提升而增大且随面板被降低而减小。这是因为随着面板被提升,面板堆叠在自身顶部和底部导轨上,并且,堆叠的负载由升降绳支撑。随着面板被降低,面板解除堆叠,以使得面板的大部分负载取决于窗户遮盖物的类型而转移到倾斜绳及/或顶部导轨且由倾斜绳和/或顶部导轨支撑,并且,少部分负载由升降绳支撑。因此,可能需要在面板被提升时增大发条传动装置40的扭矩输出,且在面板被降低时减小扭矩输出。
为提供变力输出,可使用变力发条64。根据一个实施例,发条64的原始直径随发条长度改变以产生可变输出。可通过将金属条缠绕成线圈来形成变力发条,其中发条在线圈的内端具有较小直径(较高发条力)且在线圈的外端具有越来越大的直径(较低发条力)。然而,如果发条64盘绕地安装在传动装置40上,那么发条线圈内侧上的直径将较小,且传动装置40输出的扭矩将随线圈延伸而增大(即,扭矩将随面板被降低而增大)。这是窗户遮盖物操作中需要的相反力曲线。为实现所需力曲线,发条以相反方式安装在卷筒上,以使得末端64a处的线圈内端上的原始直径较大,且末端64b处的线圈外端上的原始直径较小(图7)。在以相反方式安装线圈的情况下,发条传动装置40输出的扭矩随线圈延伸而减小(即,扭矩随面板被降低而减小),因为当发条64正延伸时,线圈外端处产生的扭矩最高。
应了解,变力发条64可能以许多其它方式产生,这些方式也可用于本文所述的实施例中。例如,可通过使发条从发条的第一端到发条的第二端逐渐减小以使得发条的厚度和/或宽度沿其长度(而不是或除了其曲率)变化而形成变力发条。变力发条的另一实例包括具有一系列孔隙或沿发条的长度形成的其它缺口的发条,其中缺口的大小从发条的第一端到发条的第二端增大。还可使用用于形成变力发条的其它实施例。
在一个实施例中,为形成发条传动装置40,线圈发条64盘绕到在储卷筒80上,且存储卷筒80和动力卷筒60安装在侧板68之间。发条64接着反向盘绕在动力卷筒80上以对发条预加负载。例如通过插入插销99将动力卷筒60保持为反向盘绕状态,所述插销99啮合动力卷筒60和侧板68中的一者。反向盘绕(经预加负载)的发条传动装置40插入百叶窗的顶部导轨,且在面板4处于完全降低位置时连接到轴46。
可能难以构造发条传动装置40以使得由发条传动装置产生的扭矩确切匹配面板4的变化的负载。因此,发条传动装置40可经设计以使得发条传动装置40相对于面板的负载有意地为动力不足或超动力的。如果发条传动装置40稍微动力不足,那么面板将易于下垂,且如果发条传动装置稍微超动力,那么面板将易于缓升。将单向制动器42用于防止面板4下垂或缓升,这取决于使用超动力还是动力不足的发条传动装置。在所示实施例中,发条传动装置40经设计以使得发条传动装置产生的力相对于面板4的负载稍微动力不足,且制动器42用于防止下垂。本发明的操作系统还可与超动力发条传动装置一起使用,其中制动功能经逆转以防止缓升。
图10至19中展示适用于本发明的操作系统中的制动器42的一个实施例。制动器42可包括形成卡住制动组件且可安装在顶部导轨中的外壳的一对侧板100和102。在一个实施例中,发条传动装置和制动器可容纳在彼此连接的外壳中。例如,制动器42的侧板中的一个还用作如图18和19中所示的发条传动装置40的侧板,以使得制动器 42和发条传动装置40可形成一单元。
发条传动装置40和制动器42还可形成为独立单元,所述单元独立地安装到轴46。制动器42包括外座圈106和内座圈108,其中内座圈108使用单向离合器连接到外座圈106。内座圈108经安装以随轴46旋转,且外座圈106与可调节带式制动器110接触。制动力可使用不同于带式制动器的机构(例如,夹式制动器、制动蹄片等等)施加到外座圈。
参考图11-13,外座圈106具有界定圆柱形外壁112的大体圆柱形形状,所述外壁112界定制动器表面114。腹板116定位在外壁112内,所述腹板116包括中心定位的孔洞118,所述孔洞118界定外座圈106的旋转轴。经成形壁120从腹板116的每一侧延伸以界定多个凹口122、124和126,其中所述凹口中的每一者收纳滚珠轴承128,如将所述。壁120和凹口122、124和126的配置在腹板116的两侧上是相同的(但彼此成角地偏移60度),因此将只描述外座圈106的一侧。凹口122、124和126界定第一解锁位置130。当滚珠轴承128位于解锁位置130中时,内座圈108和外座圈106经解耦,以使得内座圈108相对于外座圈106在第二方向上可自由旋转。凹口122、124和126与内座圈108配合以界定用于收纳滚珠轴承128的第二锁定位置132。当滚珠轴承128位于锁定位置132中时,内座圈108与外座圈106耦合在一起以同时在第一方向上旋转。在所示实施例中,三个凹口和滚珠轴承提供在外座圈106的每一侧上;然而,可使用更多或更少数目的凹口和滚轴轴承。
内座圈108可旋转地安装在外座圈106的孔洞118中,以使得内座圈108可相对于外座圈106旋转。内座圈108包括一起形成内座圈的第一区段108a和第二区段108b(图14、15和19)。区段108a和108b彼此相同,因此将参考图14和15详细描述区段108a。区段108a包括配合到由外座圈106的外壁112界定的区域的外壁140和定位在由经成形壁120界定的空间内部的衬套142。衬套142界定与外壁106上的凹口122、124和126呈一对一关系的多个凹口144、146和148。内凹口144、146和148和外凹口122、124和126配合以在内座圈108与外座圈106之间形成可释放单向耦合。两个区段108a和108b的衬套142界定配合到孔洞118中且相对于孔洞旋转的配合轴承结构150。区段108a和108b中的每一者上的轴承结构150包括配合面152,所述配合面152彼此啮合以使得两个区段88a和88b一起作为一单元相对于外座圈106旋转。还可使用用于将区段88a和88b固持在一起的额外连接机构,例如,焊接、粘合剂、机械扣件等等。衬套142进一步界定收纳轴46以使得轴46可延伸穿过内座圈108的孔隙154。轴46和内座圈108键接在一起或作为一单元耦合且旋转。在所示实 施例中,轴46和孔隙154形成有配合非圆轮廓;然而,可使用其它键接连接或耦合。
滚珠轴承128定位在外凹口122、124和126与内凹口144、146和148之间界定的空间中的每一者中。滚珠轴承128卡在外座圈106的腹板116与内座圈的侧壁120之间,但在由内凹口144、146和148和外凹口122、124和126界定的空间中自由移动。
提供制动部件,其在外座圈106上接触制动器表面114以将制动力施加到系统。参考图10、图16和图17,在一个实施例中,制动部件包括安置在外座圈106上的带式制动器110并且包含接触外座圈106的圆柱形制动器表面114的实质上圆柱形制动器表面。带式制动器110固定到侧板82和84。外座圈106相对于带式制动器110旋转,其中带式制动器110与外座圈106之间的摩擦力控制外座圈的旋转。带式制动器110为C形形式,以使得在带式制动器中形成间隙160。提供调节机构以调节由制动器施加的制动力。在一个实施例中,调节机构包括在带式制动器110的一个自由端插入穿过光滑孔164且在带式制动器的另一自由端穿入螺纹孔166的螺丝162。发条168安装在螺丝162的头部162a与带式制动器的第一自由端之间,以使得发条168对带式制动器110的第一自由端施加倾向于将第一自由端推向带式制动器的第二自由端以将外座圈106夹持在带式制动器中的力。螺丝162可穿入或穿出螺纹孔166以调节对发条168的压缩,从而调节由带式制动器110施加在外座圈106上的力。
将参考图16和17描述制动器42的操作。为了促进对系统操作的说明,参考操作系统的“顺时针”和“逆时针”旋转。应理解,在操作中,轴和制动器可能以任一方向旋转以实施制动且旋转方向还取决于观察者的视角。当面板4提升时,轴46如图16中所示顺时针旋转。因为轴46和内座圈108耦合以便一起旋转,所以内座圈108也顺时针旋转。随着内座圈108旋转,内凹口144、146和148中的每一个的凸轮表面170接触滚珠轴承128以迫使滚珠轴承128进入外凹口122、124和126的上部到达解锁位置130。在解锁位置中,滚珠轴承128不干扰内座圈108的旋转,且内座圈108相对于外座圈106自由旋转。因为内座圈108未耦合到外座圈,所以带式制动器110不影响轴46的旋转。只要内座圈108以这个方向旋转,凸轮表面170就会将滚珠轴承128推向解锁位置130。因此,在面板4的提升期间,发条传动装置40旋转轴46以缠绕升降绳并且提供升降帮助,且内座圈108相对于外座圈106自由旋转以使得制动器42不将制动力施加于内座圈108或轴46。
当面板降低时,轴46如图17中所示逆时针旋转。因为轴46和内座圈108键接以便一起旋转,所以内座圈108也逆时针旋转。随着内座圈108逆时针旋转,滚珠轴承 128通过内凹口144、146和148朝向外凹口122、124和126的内端处的锁定位置132移动。内凹口144、146和148以及外凹口122、124和126经成形以使得滚珠轴承128楔入内凹口144、146和148的后缘144a、146a和148a与外凹口122、124和126的前缘122a、124a和126a之间。滚珠轴承128将内座圈108的旋转运动转移到外座圈106,以使得外座圈106随着内座圈108逆时针旋转。带式制动器110如先前所述将制动力施加到外座圈106。因此,当面板4降低时,用户抵抗制动器42所产生的力和发条传动装置40所产生的力向下拉动面板。当用户松开面板4时,面板4的负载大于由发条传动装置40输出的扭矩,如先前所述。在缺少制动器42的情况下,面板4将下垂。然而,当面板4开始下垂时,轴46和内座圈108如图17所示逆时针旋转,以啮合制动器42。因此,由单向制动器42阻止面板的下垂。
为装配制动器42,将三个滚珠轴承128插入外座圈106的第一侧上的凹口122、124和126中。将第一内座圈区段108a插入外座圈106以固持三个滚珠轴承。翻转组合件并将三个滚珠轴承插入外座圈106的第二侧上的凹口122、124和126中。将第二内座圈区段108b插入外座圈106以将三个滚珠轴承固持到合适位置。将装配的内座圈108和外座圈106插入带式制动器110并将制动器组合件卡在侧板100与侧板102之间。在所示实施例中,通过将形成在一个侧板中的插销101插入形成在另一侧板上的配合插孔103中而将侧板100和侧板102卡扣在一起。还可使用单独的扣件、粘合剂等连接侧板。
变力制动器
上文所述的制动器是力实质上恒定的制动器,其中施加到轴46的制动力在百叶窗的操作期间保持不变。尽管由制动器施加的制动力可通过用回转螺丝162调节由发条168施加的力来调节,但一旦经调节,力在面板4提升及/或降低时保持实质上不变或几乎不变。将理解,随着面板4被提升,将面板固持到合适位置所需的制动力的量增大,因为随着帘片堆叠在彼此顶部上,堆叠的帘片的重量增大。制动器上的最大负载出现在面板处于完全提升位置时,其中升降绳支撑帘片的整个堆叠的重量。随着面板降低,倾斜绳或梯绳按顺序支撑帘片并且从由升降绳支撑的帘片堆叠拆除帘片。因此,升降绳上的负载随着面板降低而减小,其中最小负载出现在面板处于完全降低位置时。在恒力制动器情况下,施加到系统的制动力必须设定为保持最大负载(当面板完全提升时)所需的最高值。即使面板降低且保持面板所需的制动力逐步减小时,所述制动力仍保持不变。因此,用户必须在面板降低时将渐增的力施加到面板。随着面板接近完全降低位置,用户降低面板所需的力的量可为用户降低在完全提升位置的面板所 需的力的大约两倍。除了降低面板所需的增大的力之外,使用恒力制动器可增大对制动组件的磨损。因此,制动器表面比必要情况磨损得更快,导致用户必须比可能需要情况的更频繁地调节螺丝162。
本文所述的变力制动器随着面板提升和降低而改变施加到系统的制动力。根据一个实施例,变力制动器经配置以使得制动力随着面板提升而增大并且制动力随着面板降低而减小。在一个实施例中,制动力可在处于提升或几乎提升位置时处于其最大值,且当面板处于其降低位置时处于其最小值(或小于最大值)。施加到系统的制动力可在面板的运动范围内变化以使所施加的制动力与由系统支撑的负载更紧密的一致。
在图51-65中展示变力制动器的一个实施例。根据这个实施例,可变制动器可包括外座圈106和内座圈108,其中使用先前关于图10-19所述的单向离合器(图51中未展示)将内座圈108连接到外座圈106。制动器可具有包括本文所述的替代实施例的其它构造。制动部件(例如带式制动器110)啮合单向离合器的外座圈以如先前所述将制动力施加到系统。在图51-65的系统中,外座圈106、内座圈108和单向离合器被支撑在带式制动器110的内部,如图10、图16、图17和图19中所示。带式制动器110可具有类似于先前所述的构造的C形夹构造;然而,在变力制动器中,C形夹的一端1110a经固定到合适位置,并且相对端1110b可相对于固定端1110a移动,其中由C形夹施加到外座圈的力通过将力施加到C形夹的可移动端1110b来控制。在所示实施例中,可通过在支撑部件1100上形成柄脚1101来将C形夹的固定端1110a相对于支撑部件1100安装在静止位置,所述柄脚1101啮合形成在带式制动器110的固定端1110a中的配合凹口1102(例如,图58C)。可使用各种代替柄脚1101和凹口1102或除柄脚1101和凹口1102之外的机构将带式制动器的固定端1110a固定到合适位置。带式制动器的相对可移动端1110b相对于支撑部件1100朝向和远离固定端1110a自由移动,以如将描述般改变施加到外座圈106的制动力。然而,应了解,通常可使用任何其它数目的制动机构来形成制动力。例如,可通过将凸轮和操纵杆或其它合适的传力机构操作性地连接到制动器的调节机构来对本文描述的其它制动器设计进行改变。例如,调节机构可对图38和39的制动器的螺丝308、图42和43的制动器的发条轴522和螺帽526或其它制动器实施例中的其它制动力调节机构起作用。
提供调节机构以用于调节并改变带式制动器110的可移动端1110b相对于带式制动器的静止端1110a的位置,以改变制动器施加到单向离合器的力。根据一个实施例的调节机构可包括部件1200(参见图53A-53D),所述部件具有带螺纹部分1201和穿入带螺纹部分1201的远端上的头部1202(参见图54A-54D)以及形成在带螺纹部分的相对端 上的无螺纹柱1203。柱1203和带螺纹部分1201经设定尺寸以使得部件1200可经插入穿过分别形成在带式制动器的固定端1110a和可移动端1110b上的孔隙1209a和1209b。
头部1202包含凸缘1205,所述凸缘1205经设定尺寸以使得其可支撑凸缘1205与带式制动器的可移动端1110b之间的压缩发条1207(参见图55A-55D)。当部件1200安装在带式制动器110上时,柱1203延伸穿过可移动端1110b上的孔隙1209b且延伸到带式制动器的固定端1110a的孔隙1209a中,其中压缩发条1207卡在并且压缩在带式制动器110的可移动端1110b与头部1202之间。
在这种构造的情况下,部件1200可相对于带式制动器110移动,以使得头部1202朝向并且远离带式制动器移动以更大程度或更小程度地压缩发条1207,以增大和减小由发条1207施加在带式制动器的可移动端1110b上的力。当发条1207压缩程度变大且由发条1207施加到带式制动器的可移动端1110b的力增大时,由带式制动器施加在外座圈106上的制动力增大。同样,当发条1207压缩程度变小且由发条1207施加到带式制动器的可移动端1110b的力减小时,由带式制动器施加在外座圈106上的制动力减小。因此,部件1200的移动改变由变力制动器施加到系统的制动力。
因为头部1202穿入到带螺纹部分1201上,所以可调节由发条1207施加到系统的力的范围。将头部1202拧紧到带螺纹部分1201上使得发条压缩在头部1202与带式制动器110的可移动端1110b之间以增大制动力的范围,且松开带螺纹部分1201上的头部1202允许发条1207在头部与带式制动器的可移动端之间膨胀以减小制动力的范围。由制动部件施加到单向离合器的力的量值范围是用于特定面板的最高制动力与最低制动力之间的范围。这个范围可通过调节部件1200上的头部1202而变高或变低。
具有调节机构的带式制动器110和单向离合器安装在外支撑部件1100与内支撑部件1210之间并且操作以将可变制动力施加到轴46。传动装置1211安装在内支撑部件1210与操作性地耦合到轴46的外支撑部件1212之间以将轴的旋转运动传动到凸轮1213。操纵杆机构1214安装在凸轮1213与调节机构1200之间以将凸轮1213的旋转运动传动到调节机构1200以改变由制动器施加的力。
传动装置1211包括用于将升降轴46的旋转运动传动到凸轮1213的齿轮系。在一个实施例中,输入齿轮1215安装在轴上以使得齿轮随着轴旋转。齿轮1215(例如)通过与形成在轴46中的凹槽或平坦面配合的齿1217键接到轴46。轴46还如先前所述啮合内座圈108以使得内座圈108也随着轴46旋转。在一个实施例中,轴46、内座圈108和齿轮1215对齐以使得轴46可插入穿过形成在齿轮1215和内座圈108中的孔隙。合 适的孔隙形成在支撑件1212、1210和1100中以允许轴46通过。
凸轮1213安装在输出齿轮1219上,并且包括双联齿轮1220的齿轮系将输入齿轮1215操作性地连接到输出齿轮1219。选择齿轮比以使得输出齿轮1219和凸轮1213在面板4于其完全提升位置与其完全降低位置之间行进时在每一方向上旋转小于360度。在一些实施例中,凸轮旋转大约270度与340度之间,例如在一个实施例中,大约300度与310度之间,或在另一实施例中,凸轮旋转大约307度。在面板4在完全降低位置与完全提升位置之间移动时,轴46进行多次转动。使用齿轮系将凸轮1213的旋转减少到小于360度允许凸轮具备简单的曲线,其中凸轮的小于360度的旋转将由制动器110施加到外座圈106的力在最大值与最小值之间调节,如将所描述。尽管使用齿轮装置将凸轮1213的旋转限制为小于360度简化了组合件的构造,但传动装置可包括不同于本文所示的齿轮系的其它机构。此外,将凸轮限制为旋转小于360度还简化了凸轮的形状;然而,在使用更复杂的凸轮表面和从动件的情况下,凸轮可旋转大于360度。
凸轮1213使凸轮从动件1221(图56A-56D)以直线方向在提升位置与降低位置之间移动。术语“提升位置”和“降低位置”用于区分凸轮从动件1221的两个极限位置且未必表示第一位置处于第二位置的上方或垂直上方。例如,在所示实施例中,凸轮从动件1221相对于垂直线以一角度移动,且在一个实施例中,凸轮从动件1221在平行于调节部件1200的纵轴的线上移动。在调节部件1200相对于垂直线以一角度安置时,凸轮从动件1221可沿相对于垂直线以同一角度安置的线移动。在一个实施例中,凸轮从动件1221安装在与中间支撑件1210一体形成的轨道1222上;然而,可提供用于支持凸轮从动件1221往复运动的其它机构。凸轮从动件1221包含在其上端处枢转连接到操纵杆1224的轭1223。在一个实施例中,轭1223包括形成在凸轮从动件1221的末端中的孔隙1225。安装操纵杆1224(图57A-57D)用于枢转运动,其中操纵杆的表面1250支撑在中间支撑件1210的表面上以形成操纵杆1224的支点。可使用其它机构安装操纵杆1224以进行枢转运动。操纵杆1224的一端包括啮合凸轮从动件1221上的孔隙1225的钩头1226。操纵杆1224的相对端包括钩头1229,以使得操纵杆1224枢转连接到调节机构1200,所述钩头枢转连接到调节机构1200的柱1203。在一个实施例中,调节部件1200具备与形成在操纵杆1224的末端上的钩头1229啮合的孔隙1228。各种机构可用于提供对操纵杆支点的枢转连接及操纵杆1224与凸轮从动件1221和调节机构1200之间的枢转连接。
凸轮从动件1221包括接界物1230,所述接界物搁置在凸轮1213的凸轮表面1231上,以使得随着凸轮1213旋转,弯曲凸轮表面1231与接界物表面1231的啮合使凸轮从动件1221在轨道1222上在提升位置与降低位置之间移动。
在操作中,随着凸轮1213旋转,弯曲凸轮表面1231使凸轮从动件1221以直线往复运动移动。凸轮从动件1221的直线往复运动被传动到操纵杆1224以使得连接到凸轮从动件1221的操纵杆1224的末端1226随凸轮从动件1221而上升和下落。在一个实施例中,凸轮1213在第一方向上的一次旋转(例如,307度的旋转)将凸轮从动件1221从降低位置提升到提升位置,继而举升连接到凸轮从动件1221的操纵杆1224的末端1226。随着操纵杆1224的一端1226被举升,降低连接到调节机构1200的操纵杆1224的相对端1229。随着操纵杆1229的相对端降低,调节部件1200相对于带式制动器平移以使得头部1202移动远离带式制动器110。随着头部1202移动远离带式制动器110,发条1207膨胀且压缩程度变小以使得由发条1207施加在带式制动器110上的力和带式制动器110对单向离合器的相应制动力减小。当凸轮1213以与第一方向相反的第二方向旋转一次时,凸轮1213允许凸轮从动件1221从提升位置降低到降低位置,继而将连接到凸轮从动件1221的操纵杆1224的末端1226从提升位置降低到降低位置。随着操纵杆1224的一端1226降低,提升操纵杆1224的相对端1229。随着操纵杆1224的相对端1229提升,调节部件1200相对于带式制动器110平移以使得头部1202朝向带式制动器110移动。随着头部1202朝向带式制动器110移动,发条1207经压缩以使得由发条1207施加在带式制动器110上的力和带式制动器110对单向离合器的相应制动力增大。
将关于窗户遮盖物的操作描述变力制动器的操作。假设面板4处于完全提升位置,其中升降绳上的负载处于最大值。在这个位置,由变力制动器施加在轴46上的制动力也处于或接近最大值或至少大于面板4处于较低位置时的值。在这个位置,凸轮1213经定位以使得凸轮从动件1221处于降低位置。在凸轮从动件1221处于降低位置时,连接到调节部件1200的操纵杆1224的末端1229处于提升位置。在这个位置,操纵杆1224在调节部件1200上拉动以使得头部1202处于最接近带式制动器110的位置,其中发条1207被最大程度地压缩并且由带式制动器110施加到单向离合器的力处于最大值。应了解,在其它实施例中,凸轮1213、从动件1221、操纵杆1224和调节部件1200之间的关系可与本文所描述不同,但由于与所使用的制动部件操作性连通的凸轮1213和从动件的轮廓,仍达到在面板4被提升时增大制动力和在面板4被降低时降低制动力的相同结果。
在所示及所描述实施例中,随着用户将面板4从完全提升位置降低到降低位置,升降轴46通过退绕升降绳而旋转。降低面板和放出升降绳的力由用户下拉到面板4的末端来提供。随着面板被降低,升降轴46的旋转通过传动件1211使凸轮1231旋转。如先前所说明,齿轮系经设置以使得即使轴46旋转了多圈,凸轮1231在面板4的完全提升位置与面板4的完全降低位置之间旋转小于360度。
凸轮表面1231经成形以使得随着凸轮1213旋转,凸轮从动件1221向上移动以使得连接到调节部件1200的操纵杆1224的末端1229向下移动。凸轮表面1231经成形以界定力曲线,其中力曲线在面板在第一方向上移动时增大制动力并且在面板在第二方向上移动时减小制动力。通过改变凸轮表面1213与凸轮沿凸轮表面范围的旋转轴线的距离,力曲线的斜率在凸轮表面的范围内变化。例如,凸轮表面可包括曲线表面,以使得凸轮表面通常界定一螺旋,所述曲线表面通常远离凸轮的旋转轴线从凸轮表面的一端延伸到凸轮表面的相对端。所述螺旋可包括各种形状,且曲线斜率可在凸轮表面的长度内变化。此外,可使用其它形状,并且凸轮表面可包括平坦部分(圆圈的弧),其中凸轮表面部分的力不变。
随着操纵杆1224的末端向下移动,头部1202移动远离带式制动器以使得发条1202的压缩程度变小并且由发条1207施加在带式制动器110的活动部分1110b上的力减小,从而减小施加到系统的制动力。当提升面板4时,逆转机构的操作以使得凸轮1213在相反方向上旋转并且凸轮从动件1221向下移动以使得操纵杆1224的远端1229向上移动。随着操纵杆1224的远端1229向上移动,使头部1202朝向带式制动器110移动以使得发条1207压缩程度越来越大并且由发条1207施加在带式制动器110的活动部分1110b上的力增大,从而增大施加到系统的制动力。
因此,当提升面板时将渐增的制动力施加到系统直至在完全提升位置处施加最大(或至少较大)制动力,并且在降低面板时将渐减的制动力施加到系统直至在完全降低位置处施加最小(或至少较小)制动力。制动力随着提升和降低面板的变化可由凸轮表面1231的形状控制。凸轮表面的曲线越陡,力在凸轮的一次旋转期间的变化越快。因此,凸轮可经设计以适应具有不同重量帘片和不同下落长度的不同类型的窗户遮盖物。力曲线可在面板的运动范围内连续变化或力曲线可通过在其长度内改变凸轮表面的曲线斜率而成为可变的。可在面板行进中的不同点处或多或少地改变所施加的力。
因为可控制制动力以更好地从面板回应于系统上的负载,所以不需贯穿面板的整个运动范围以最大值或增大的值操作变力制动器。可变制动力的施加还最小化对制动组件的磨损。可变制动力的施加还最小化在用户移动面板到为用户提供较好“感觉”并使得窗户遮盖物的操作更容易的完全降低位置时用户必须克服的力。例如,在具有 恒力制动器的窗户遮盖物的一些实施例中,降低面板到完全降低位置所需的扭矩为大约17.4in-lb,而对于使用本发明的变力制动器的相同窗户遮盖物,降低面板到完全降低位置所需的扭矩为大约3.8in-lb。
因为头部1202穿入调节部件1200的带螺纹部分1201上,所以由制动器施加的力的范围可基于头部1202穿入调节部件1200上的程度和发条1207的相应压缩程度而增大或减小。为调节头部在调节部件上的位置,头部可形成有可与工具啮合的键接表面1231。在一个实施例中,键接表面1231可包括适用于与工具(例如螺丝刀)啮合的狭槽,但可使用其它键接连接。制动器可通过在调节部件上将头部固定到合适位置来施加可变制动力而不使用头部与调节部件之间的螺纹啮合;然而,这种配置将不允许对所施加的力的范围的调节。因此,对于任何给定样式和材料的窗户遮盖物,由可变制动器施加的力的范围可经修改以对应于特定面板的负载。
在图66、图67、图69-74中展示变力制动器的替代实施例。制动器以与图51-65的变力制动器类似的方式操作;然而,组件的配置被修改。例如,凸轮从动件1321具有内部凸轮表面1321a,其中凸轮1213延伸到凸轮从动件1321中以啮合凸轮从动件的内部表面而不是如图51-65的实施例啮合外部表面。操纵杆1324以插销连接1325而不是使用图51-65的实施例的钩头和孔隙连接到凸轮从动件1321。操纵杆1324的支点1326可包括延伸穿过形成在操纵杆1324而不是支撑在支撑部件的边缘上的操纵杆中的孔隙1326b的插销1326a。在图51-65的实施例中,调节部件1200在其末端处配置有带螺纹部分1201,其中调节螺帽1202安装在带螺纹部分上。在图66的实施例中,操纵杆1324通过曲柄1311啮合螺帽1302(参见图67A-67C)。头部1305固定到调节部件1300以使得通过旋转调节部件1300沿螺纹1301的长度改变螺帽1302的位置来实现力范围的调节。随着螺帽1302沿调节部件1300的长度上下移动,发条1307或多或少地压缩在头部1305与带式制动器110的活动部分1110b之间。在替代实施例中,操纵杆1324与调节螺帽1302之间的连接可如图68A-68D通过插销接头1333形成。操纵杆1324与调节部件1300之间的连接还可通过如图74所示的圆形截面耐纶丝操纵杆连杆1356形成。
制动器的替代实施例展示在图45中并且包括外座圈606,所述外座圈旋转支撑在制动部件(例如带式制动器610)中以使得带式制动器如先前所述将制动力施加到外座圈。带式制动器可如先前所述支撑在侧板100与102之间。调节机构可包括螺丝662,所述螺丝可经插入穿过带式制动器610的一个自由端上的光滑孔664并且可穿入带式制动器的另一个自由端上的螺纹孔666。发条668安装在螺丝662的头部662a与带式 制动器的第一自由端之间,以使得发条668对带式制动器610的第一自由端施加倾向于将第一自由端推向带式制动器的第二自由端以将外座圈606夹持在带式制动器中的力。可拧紧或松开螺丝以调节施加到系统的制动力。单向离合器包括滚针轴承组合件618,所述滚针轴承组合件压入配合到外座圈606的开口中以使得滚针轴承组合件618与外座圈606一起旋转。滚针轴承组合件618包括环形外壳622。多个单向滚针轴承624定位在外壳622的内部开口周围。单向滚针轴承624可相对于外壳622在第一方向上旋转但被阻止在相反方向上旋转。轴46经插入穿过滚珠轴承组合件618,以使得其啮合并且搁置滚针轴承624。在所示实施例中,轴46经插入穿过轴承表面620(例如钢轴承),并且轴承表面620经插入穿过并且啮合滚针轴承组合件618的滚针轴承624。当轴46在第一方向上旋转时(对应于提升面板),滚针轴承624相对于外壳622自由旋转,且制动器610对轴46的旋转无影响。当轴46在第二方向上旋转时(对应于降低面板),滚针轴承624锁定在轴46与外壳622之间,导致外壳622和外座圈606随着轴46抵抗由带式制动器610产生的制动力而旋转。
单向制动器的替代实施例展示在图38和39中并且包括由固定制动块302和可调节制动块304组成的制动部件。可调节制动块304通过至少一个调节机构306连接到固定制动块302。在所示实施例中,调节机构306包括穿过形成在可调节块304中的孔310并且啮合形成在固定块302中的螺纹孔312的螺丝308。压缩发条314安置在螺丝308的头部308a与可调节块304之间以使得发条在可调节块304上产生使可调节块304向固定块302偏斜的夹持力。可通过拧紧或松开螺丝308来调节力。在一个实施例中,可调节制动块304的两端由调节机构306支撑。在另一实施例中,可调节制动块304的一端可由调节机构306支撑,并且可调节块的相对端可通过铰链或其它柔性连接器操作性地耦合固定制动块302。
单向离合器包括单向滚针轴承组合件318,所述单向滚针轴承组合件卡在块302与304之间以使得将由块302和304的夹持作用产生的压力施加到滚针轴承组合件318的外部制动器表面321。块302和304可包含支架或制动器表面320或作用于滚针轴承组合件的外部制动器表面321的用于保持滚针轴承组合件318的其它类似结构。滚针轴承组合件318包括环形外壳322。多个单向滚针轴承324定位在外壳322的内部开口周围。单向滚针轴承324可相对于外壳322在第一方向上旋转但被阻止在相反方向上旋转。轴46经插入穿过滚针轴承组合件318以使得其啮合并且搁置滚针轴承324。当轴46在第一方向上旋转时(对应于提升面板),滚针轴承324相对于外壳322自由旋转,且制动器对轴46的旋转无影响。当轴在第二方向上旋转时(对应于降低面板),滚针轴 承324锁定在轴46与外壳322之间,从而导致外壳322随着轴46抵抗由制动器表面321上的块302和304产生的制动力而旋转。
在图40和41中展示单向制动器的另一实施例,其包含使用金属带作为制动部件以调节制动力的单向离合器。制动器包括旋转支撑轴接合器404的一对侧板402。轴46经插入穿过轴接合器404并且与其连接以使得轴46与轴接合器404一起旋转。轴46可如先前所述使用套环408或其它键接连接连接到轴接合器。轴接合器404定位在单向离合器418中,例如上文参考图38、39和45所述的单向滚针轴承组合件或上文参考图11到18所述的单向滚珠轴承离合器。制动部件包括将拖曳力添加到单向离合器以向系统提供制动力的带410,例如金属带。带410具有连接到支撑杆412的第一端和在多个位置416a至416e中的一个位置处活动地安装在支撑块414上的相对端。带410在单向离合器418的制动器表面420周围延伸并且接触制动器表面以在离合器上提供制动力。可通过调节带410的第二端在支撑块414上的位置416a-e以增加或减少接触单向离合器418的制动器表面420的带410的表面区域来调节由带410施加的制动力的量。
在图42和43中展示单向制动器的另一实施例,其中制动部件包括盘式制动器以在轴46上提供制动力。制动器包括通过杆503和扣件505连接并且支撑制动组件的一对侧板502。轴46经插入穿过轴接合器504并且与其连接以使得轴46与轴接合器504一起旋转。轴46可如先前所述使用键接轴、套环、定位螺丝等连接到轴接合器504。轴接合器504定位在单向离合器518中,例如上文参考图37和38所述的单向轴承或上文参考图11到18所述的单向滚珠轴承离合器。制动主轴506安装在单向离合器518上以使得制动主轴506随着单向离合器518而旋转。多个动态制动片508安装在制动主轴506上以使得动态片508随着制动主轴506而旋转。主轴506的外部表面可啮合动态制动片508上的键接孔隙。多个静态制动片510安装到安装在侧板502之间的静态片固持件512以使得静态片510是静态的。动态片508和静态片510相互交叉在制动主轴506上,其中当主轴506在静态片510内部旋转时,动态片508随主轴而旋转并且静态片510保持静止。静态片510与动态片508彼此接触以将拖曳力添加到单向离合器518以向系统提供制动力。可通过改变所使用的片的数目来提供用于调节制动力的量的调节机构。调节机构还可包括压力臂520,所述压力臂将可变量的法向力施加到片以调节由制动器产生的制动力。压力臂520可通过可调节发条而偏斜成与片堆叠啮合。在一个实施例中,其上安装有压缩发条524的发条轴522在片502之间延伸。压力臂安装在轴522上以使得发条使压力臂抵靠片偏斜。可通过拧紧或松开穿入发条 轴522上的螺帽526来调节由发条施加的压力的量。
在图20到27中展示适用于本发明的操作系统的升降卷筒系统44的一个实施例。升降卷筒系统44包括可耦合到驱动齿轮162的驱动卷筒160、可耦合到从动齿轮166的从动卷筒164和支架168。卷筒160和164确保升降绳21均匀盘绕到卷筒160、164上,使得在卷筒160、164的每次转动中,升降绳自身在所述卷筒上并不重叠。
参考图21至24,支架168包括底座170和一对侧壁172和174。侧壁172和174旋转地支撑驱动辊160和从动辊164。驱动辊160和从动辊164可为相同的,因此参考图25和26展示并描述驱动辊160的实例实施例。第一侧壁172包含收纳在驱动卷筒160的一端上形成的柱184的第一孔隙180,和收纳在从动卷筒164的一端上形成的类似柱的第二孔隙182。驱动卷筒160的相对端包括驱动齿轮162,并且从动卷筒164的相对端包括从动齿轮166。驱动齿轮162和从动齿轮166包含经支撑以分别在形成于侧壁174上的支架188和190中旋转移动的柱186。驱动卷筒160的柱184和柱186分别包含收纳轴46以使得轴46延伸穿过驱动卷筒160的通孔192和194。轴46和驱动卷筒160键接在一起并作为一单元旋转。在所示实施例中,轴46与孔192和194形成有配合非圆轮廓;然而,可使用提供旋转的其它键接连接。齿轮162和166可与卷筒160和164为一体的,或者所述齿轮可制成为如图25-27中所示的与卷筒160和164分离的齿轮盖187,以使得齿轮盖187在操作系统的装配期间附接到卷筒160和164。在一个实施例中,单独的齿轮盖187的使用可用于将升降绳附接到卷筒,如下文将描述。从动齿轮166与驱动齿轮162啮合,以使得轴46直接使驱动卷筒160旋转并通过齿轮162和166的啮合的啮合连接使从动卷筒164旋转,其中卷筒160与164在相反方向上旋转。虽然齿轮162和166展示为安装在卷筒上,但卷筒可安装在其它位置并仍提供卷筒的协同旋转运动。例如,齿轮166可经安装处于孔隙194中的轴上。虽然啮合的齿轮展示为卷筒160与164之间的传动件,但所述传动件可包括其它元件(例如皮带驱动、中间齿轮系、链驱动、摩擦轮)或其它合适传动件。
底座170包含分别配置在卷筒160和164下方的第一偏移表面176和第二偏移表面178。卷筒160和164经配置以使得驱动卷筒160安置在一个偏移表面176上方且从动卷筒164安置在另一偏移表面178上方。偏移表面176和178安置为与卷筒160和164的表面相距一距离,在一个实施例中,所述距离可比升降绳的直径的两倍小以便将升降绳以不重叠方式引导到卷筒上。卷筒160和164形成有倾斜弧形收纳端192,在一个实施例中,所述收纳端可在收纳升降绳的卷筒的末端处具有弧形形状。收纳端192到相对端194逐渐变窄,以使得卷筒具有锥形形状。卷筒160和164的弧形区段迫使 绳朝向卷筒的略锥形端194向下滑动。减小卷筒材料的表面摩擦或增大弧形驱动的斜率使绳更容易滑下卷筒。然而,如果弧形区段的曲率过陡,那么绳可能更有可能缠绕在自身顶部上。卷筒的略锥度确保已盘绕在卷筒上的绳区段保持比正被盘绕在卷筒上的绳区段松散,以允许随着绳的每一次缠绕用最小力将绳沿卷筒向下推。卷筒160和164的锥形形状促进升降绳在卷筒上的有序缠绕,以使得当每根绳缠绕在卷筒上时,绳从较宽的收纳端192朝向窄端194移动而使得绳不缠绕在自身上。
参考图46-49,展示升降卷筒组合件的替代实施例,其中绳推进器700形成在支架168上以防止绳攀升到卷筒160、164的弧形区段及从卷筒下落到卷筒轴上。推进器700包括成角表面702,所述成角表面702形成在偏移表面176、178上并与卷筒160、164的弧形表面间隔防止绳上缩到弧形表面的一距离。在一个实施例中,绳推进器700的顶部边缘与卷筒表面间隔一距离,所述距离约等于或小于升降绳直径的约一半。表面700朝向卷筒端194成角度,以使得通过表面700在末端194的方向上推动接触表面700的升降绳。卷筒160、164还包含从卷筒末端径向延伸以形成防止升降绳跳离卷筒末端的壁或接界物的凸缘710。在一个实施例中,凸缘710可从卷筒延伸一距离,所述距离约等于或大于绳直径的约1.5倍。在具有这种尺寸的情况下,第二水平绳的中心轴将不在凸缘710的顶部的上方。凸缘710可收纳在安置在推送器400之后的切口或凹入区域712中。因此,在绳穿过孔隙714进入支架168并盘绕在卷筒上的点与卷筒末端之间形成蛇形或弯曲路径,以使得绳难以在缠绕期间横越此距离并跳离卷筒末端。
为进一步将绳维持在卷筒上,支架罩盖720可提供在卷筒顶部上,所述支架罩盖与卷筒间隔一距离,以使得绳被迫盘绕到卷筒上而不是跳离滚筒,如图48和49所示。在卷筒安装在支架上之后,支架罩盖720可卡扣在形成于支架上的柱722上。罩盖包括用于收纳卷筒的凸缘710以形成如先前所述的从卷筒到卷筒末端的蛇形或弯曲路径的凹口726。随着百叶窗被提升,支架罩盖420防止升降绳从卷筒上升。支架罩盖720还可包含类似于支架168上的推进器700的绳推进器727,以使得推进器727防止升降绳攀升到卷筒160、164的弧形区段以便将在末端194的方向上推动接触推进器727的升降绳。因为推进器700位于卷筒底部且推进器727位于卷筒顶部,所以推进器顺序地朝向卷筒末端194推动绳,以使得绳基本上被推动两次且绳缠绕在卷筒上。罩盖720还可遮盖倾斜滚筒54以防止倾斜绳变得与倾斜滚筒54脱离。例如,如果用户迅速举升面板,那么发条传动装置可不完全收紧升降绳,以使得用户可将绳向上推,其中绳可能倾向于跳离卷筒或缠绕在先前绳绕组的顶部上。任一故障模式可导致不平 坦的底部导轨且在操作期间可能产生对系统的额外的不良摩擦。上文所论述的绳缠绕机构还防止升降绳在绳可不处于张力下时跳离卷筒或在运送期间变得缠结。
所示实施例展示与隐私型升降绳一起使用的双卷筒配置。隐私型升降绳缠绕在一个卷筒周围、沿面板的前侧向下延伸、在底部导轨下方或穿过底部导轨盘绕和沿面板4的后侧向上延伸,所述隐私型升降绳在后侧处缠绕在第二卷筒周围,如图1中所示。如先前所说明,所述隐私升降绳可由多个单独升降绳区段构成。然而,在不提供隐私型升降绳的其它实施例中,可使用通常穿过面板延伸到底部导轨(如图2中所示)以便仅使用驱动卷筒160的单根升降绳。在这种配置中,可去掉从动卷筒164或可使其闲置,且可对驱动卷筒160进行修改,例如去掉驱动齿轮162、所述驱动卷筒在顶部导轨内相对于面板的定向等。
现将根据一个实例实施例描述操作系统的装配。提供可具有用于收纳操作系统的内部空间的顶部导轨18,如图29所示。在所示实施例中,顶部导轨为U形,以使得顶部导轨的顶部为开放的并且允许进入内部空间。还可使用其它顶部导轨设计。用于升降卷筒系统44a、44b、44c和44d的支架168可插入顶部导轨18中。在沿顶部导轨的长度的任何位置处插入发条传动装置40a、40b和制动器42,条件是所述组件可与轴46啮合。每个发条传动装置可定位在轴上的任何空闲位置处。本文所使用的空闲位置表示传动装置可定位在未定位有制动器或卷筒组合件的轴上的任何位置处。因为轴可延伸穿过传动装置,所以传动装置可定位在沿轴的长度的任何位置处。实际上,传动装置可定位在沿未定位有另一组件的轴的任何空闲位置处。这种情况也适用于制动器和卷筒组合件;然而,卷筒组合件通常直接定位在升降绳上方以使得对于制动机和传动装置来说这些区域不为空闲位置。此外,在一些实施例中,可能需要将制动器安装在轴的一端处或附近,如图所示。发条传动装置在沿轴的第一位置处将第一力直接施加到轴且制动器在沿轴的第二位置处将制动力施加到轴,其中第一位置沿着轴的纵轴与第二位置相间隔。以此方式,制动器和传动装置直接作用于轴并且轴上施加传动装置力和制动力的位置彼此相间隔。因为传动装置力是通过卷筒60直接施加到轴且制动力是通过制动器42直接施加到轴,所以这些力可独立于彼此而施加到轴并且直接施加到轴。
如先前所述,在需要时,制动器42和传动装置40中的一个可组合成单一单元。在一个实施例中,系统组件卡扣到顶部导轨中以使得不需要单独的扣件;然而,可使用包括使用单独扣件的其它安装机构。虽然在图29中展示了升降系统的实施例,但升降系统可包括更多或更少数目的各组件且所述组件可配置在沿轴46的长度的其它相对 位置。
升降卷筒系统44以与升降绳21一对一的关系而配置,以使得对于使用两根升降绳的典型窗户遮盖物,还可使用两个升降卷筒系统44。对于较大窗户遮盖物,可使用三根或三根以上的升降绳并且还可使用相应数目的升降卷筒系统44。每个升降卷筒系统44可配置为接近(即大约高于)相关联升降绳,以使得在卷筒的大直径收纳端192处将升降绳盘绕到卷筒上。孔隙提供在顶部导轨18和支架168中以收纳升降绳。
现将参考图28A-D来描述隐私型升降绳的装配。虽然通常在窗户遮盖物上提供多于一根升降绳,但在本文中描述单根升降绳的安装和配置,应理解,以相同方式完成额外升降绳的配置和安装。在隐私型面板中,升降绳21从相邻顶部导轨(图28A)沿面板4的一侧4a向下延伸(图28B)、围绕面板底部或围绕或穿过底部导轨19延伸(图28C)并沿面板4的另一侧4b向上延伸(图28D)。隐私型面板还可通过使用两个单独升降绳区段而形成,其中一个绳区段从顶部导轨沿面板4的一侧4a向下延伸且第二绳区段从顶部导轨沿面板4的另一侧4b向下延伸,其中绳区段的末端在底部导轨处彼此连接及/或连接到底部导轨。面板4可为帘片式百叶窗、蜂窝帘、罗马帘或其它遮帘样式。对于面板(例如帘片式百叶窗)来说,可提供倾斜绳(例如梯式倾斜绳)以使帘片在打开和闭合位置之间倾斜。啮合结构(例如套圈)可提供在面板4上或倾斜绳上,升降绳21穿入所述套圈。
升降绳21的第一端穿过顶部导轨中的孔隙并穿过升降卷筒支架168的孔隙714。绳操作性地耦合到驱动卷筒160,以使得卷筒的旋转使升降绳缠绕在卷筒上。在一个实施例中,在升降绳21的第一端系紧绳结并将绳插入到驱动卷筒160的狭槽199中(图25),其中绳结定位在卷筒内部。齿轮盖187附接到卷筒160,将升降绳21的第一端卡在狭槽199中。虽然描述了将升降绳附接到卷筒的一个实施例,但可使用任何合适机构将升降绳操作性地耦合到卷筒。将驱动卷筒160卡扣到支架168中,其中卷筒160经定向以使得绳的第一端与支架168的底部相邻。重复这些步骤以将升降绳21的第二端附接到从动卷筒164。
接着通过升降绳使面板4从顶部导轨18垂直悬下。将升降绳21缠绕在卷筒160和164上以收紧升降绳,以便将面板全长悬下并且升降绳无松弛。轴46经插入穿过传动装置40、制动器42和驱动卷筒160上的配合键接插孔以形成(例如)如图3中所示的升降系统。接着将插销96拉出预加载发条传动装置40。通过举升面板的底部及/或底部导轨19来提升面板4。随着面板4被提升,发条传动装置40如先前所述操作以将升降绳21缠绕到卷筒160和164上并帮助提升面板。松开面板4以确定面板在松开时是 否下垂。如果面板下垂,那么拧紧调节机构(例如制动器42上的螺丝162)来增加带式制动器110与外座圈106之间的制动力。在这个调节过程期间,如果施加过多制动力并且难以降低面板,那么也可松开制动器42。同样地,可拧紧或松开可调节力制动器的头部1202或螺丝1301以调节由变力制动器施加的力的范围。为促进制动器的调节,可在顶部导轨中形成进出孔隙9以允许用户使用制动器42的调节机构并调节施加到系统的制动力的量,如图44中所示。进出孔隙9相对于制动器42定位,以使得用户可方便地使用制动器的调节机构。在调节机构为螺丝或类似机构的系统中,进出孔隙9允许用户将工具(例如螺丝刀7)插入穿过孔隙9来使用制动器。虽然说明了螺丝刀,但可使用配合地啮合调节机构的任何工具。此外,调节机构可包括可由用户的手指而非工具使用的拇指旋轮等。孔隙9可由门或其它闭合特征封闭或可使其保持打开。可重复这个过程数次来调整制动器42以匹配面板负载与由发条传动装置40实际输出的力。在具有市售大小(size-in-store)的百叶窗的情况下,在将窗户遮盖物切割为所需大小以使面板更轻之后,可再次执行对制动器42的调整。
除了在窗户遮盖物的制造期间调节制动力或作为市售大小操作的部分来调节制动力之外,调节机构允许用户在窗户遮盖物的使用期间调节制动力。例如,在系统在使用期间一旦变得失去平衡时,用户可调节制动力。例如,如果由发条传动装置输出的力随时间变化,那么用户可松开或拧紧制动器来适应传动装置输出的变化而不用将百叶窗返回给制造商或甚至是从窗户拆除百叶窗。此外,对制动力的调节可用于调节窗户遮盖物的操作参数。例如,如果用户不需要将窗户遮盖物完全提升到顶部导轨,那么可减小制动力。这种使用的一个实例将为以下情况:安装了八英尺高的窗户遮盖物而用户仅可够到六英尺。因此,用户将不会使窗户遮盖物提升到面板的全部的八英尺高度。因为面板并未被完全提升全部的八英尺,所以制动器从来不需要保持堆叠面板的全重。因此,可减小制动力以使得将施加到系统的最大制动力设定为固持六英尺而不是最大的八英尺的面板。用户可能希望在这种情况下减小最大制动力来减小由用户施加到面板以使面板降低所需的力。
对于自上而下的遮帘,在可相对于顶部导轨使面板的顶部边缘提升和降低的情况下,可将操作系统连接到面板4的顶部边缘以控制面板顶部边缘的移动。在自上而下的遮帘中,面板的顶部边缘可包含中部导轨。升降绳连接到顶部边缘或中部导轨而不是连接到面板的底部边缘或底部导轨。在自上而下的遮帘中,系统上的负载随着面板被提升而增加,因为随着面板顶部被提升,使遮帘面板从顶部导轨悬下更多(而不是搁置在底部导轨上),以使得操作系统以相同方式操作以如先前所述支撑负载并促进面板 顶部边缘的提升和降低。“自上而下/自下而上”遮帘也是已知的,其中顶部边缘/中部导轨和底部边缘/底部导轨是独立可移动的。在这种系统中,可使用两个操作系统,其中一个操作系统连接到顶部边缘/中部导轨且另一操作系统连接到底部边缘/底部导轨。两个操作系统独立地操作以控制面板的移动。
在图50中展示自上而下/自下而上窗户遮盖物的实例实施例。系统包括第一操作系统800,所述第一操作系统800包含第一卷筒160a、第二卷筒160a、发条传动装置40a、制动器42a和使第一卷筒160a、第二卷筒160a、发条传动装置40a、制动器42a互连的轴46a。第一卷筒160a和第二卷筒160a通过升降绳21a连接到底部导轨19a。系统进一步包括第二操作系统900,所述第二操作系统900包含第一卷筒160b、第二卷筒160b、发条传动装置40b、制动器42b和使第一卷筒160b、第二卷筒160b、发条传动装置40b、制动器42b互连的轴46b。第一卷筒164b和第二卷筒164b通过升降绳21a连接到顶部导轨19b。系统800和900独立于彼此操作以使得第一系统800控制面板底部的移动且第二系统900控制面板顶部的移动。为允许两个系统的独立操作,每个卷筒组合件44中的卷筒160a和160b未通过齿轮连接,以使得卷筒可独立于彼此且在相反方向上旋转。另外,第一系统800的轴46a延伸穿过但未连接到第二系统900的组件并且第二系统900的轴46b延伸穿过但未连接到第一系统800的组件。例如,第二操作系统900的传动装置40b的驱动卷筒包括一通孔,所述通孔允许第一操作系统800的轴46a延伸穿过卷筒而不操作性地连接到卷筒。同样,第一操作系统800的传动装置40a的驱动卷筒包括一通孔,所述通孔允许第二操作系统900的轴46b延伸穿过卷筒而不操作性地连接到卷筒。使用上述通孔允许使用最小空间量将两个系统放置在顶部导轨中且允许上述卷筒组合件44用于将彼此极为接近的两个操作系统的独立卷筒支撑在单个支架168中。在所示实施例中,两个操作系统经配置为具有与单个隐私遮帘系统基本上相同的占用面积。然而,还可使用两个完全分离和独立的操作系统,其中一个操作系统支撑面板的顶端且另一操作系统支撑面板的底端。
参考图29,因为例如制动器42、升降卷筒系统44a-d和传动装置40a-b的组件彼此独立并且为模块化的,所以这些组件可定位在沿轴46的长度的任何位置处。所述组件均使用键接插孔或啮合轴46的其它耦合器。虽然将制动器、发条传动装置和驱动卷筒描述为使用非圆插孔和配合的非圆轴46操作性地耦合到彼此,但耦合可包括其它机构。例如,轴和插孔可具有圆形轮廓且可使用单独的耦合套环、开口销或定位螺丝配置等来将所述组件键接在一起。因为插孔延伸而安全穿过所述组件,所以轴46可经插入穿过组件且所述组件可在顶部导轨中且沿轴以任何顺序安装在任何位置。在一个实 施例中,轴46为玻璃纤维以适应组件之间的路径的直线性的小变化。
在一个实施例中,可使用延伸穿过所有组件的单轴46;然而,在其它实施例中,轴可经提供为多个分段,其中分段在组件之间,例如在传动装置、支架和制动器之间延伸。例如,第一轴分段可从顶部导轨的左端延伸穿过卷筒系统44a和传动装置40a并在驱动卷筒内部终止,其中轴操作性地耦合到驱动卷筒的卷筒系统44b。第二轴分段可从卷筒系统44b的驱动卷筒延伸并操作性地耦合到所述驱动卷筒且延伸穿过剩余的组件。在所述实施例中,因为轴分段通过共用组件(本实例中的卷筒系统44b的驱动卷筒)操作性地耦合到彼此,所以轴分段充当单轴。虽然已描述具有单轴46和双分段轴的系统,但可使用使用更多数目的轴分段的其它实施例,其中通过共用组件使轴分段串联耦合,以使得轴分段操作性地耦合到彼此以形成使组件移动同步的传动轴(effective shaft)。
可将系统的所有组件安置在顶部导轨18的末端内部,以使得顶部导轨延伸超过升降系统的每一端一所需长度L。在一个实施例中,长度L可为大约3英寸;然而,长度L可变化以适应各种削减长度。在市售大小操作中可切掉顶部导轨延伸超过操作系统末端的长度,以使得可将窗户遮盖物大小设定为客户所需大小。虽然已知市售大小系统和切割机,但本发明的操作系统允许具有无绳操作系统的窗户遮盖物用于市售大小系统中。
因为组件为模块化的并且独立于彼此,所以传动装置40可定位在沿轴46的长度的任何位置处且传动装置不必彼此共同定位。这提供了优势,因为由传动装置40施加在轴46上的扭矩可沿轴46的长度传播以缩短其上施加有扭矩的轴的长度。在将所有传动装置放置在轴的一端处的系统中,在轴的长度上累积显著的扭力。在本发明的系统中,在将传动装置40放置在沿轴46的长度的任何位置的情况下,可最小化负载累积。例如,如果使用四个升降卷筒系统44并且需要三个传动装置40来处理面板4的负载,那么传动装置40可沿轴46的长度与升降卷筒系统44交替,以便最小化轴上的扭转负载。此外,并未将传动装置40数目与升降绳21、升降卷筒系统44或制动器42的数目联系,以使得可根据需要提供传动装置、升降绳、升降卷筒系统和制动器。
还可通过在插入轴46之前简单地将更多组件添加到顶部导轨中来将额外的升降卷筒系统44、制动器42和传动装置40添加到系统。因此,可容易地调整系统的比例以对较大或较小或较重或较轻的窗户遮盖物起作用。因为通过轴46使所有组件同步,所以可通过将传动装置40的数目乘以窗户宽度因数来按比例放大系统。例如,对于特定窗户遮盖物样式,可针对特定跨度(例如12英寸)设定传动装置大小且接着以所述基本 跨度的倍数来扩展以形成较大跨度窗户遮盖物或具有较大质量的窗户遮盖物(例如面板质量可随帘片式百叶窗组成(例如实木、人造木、复合物等)变化)。可增加轴46的长度以供较大及/或较重窗户遮盖物容纳额外组件,但是因为所述组件可定位在沿轴长度的任何位置,所以在轴上未产生过量扭转负载。还可通过将所有组件定位为极接近于彼此而将操作系统的比例调整到小至6英寸的极短跨度。模块化系统简化窗户遮盖物的制造、是可缩放的、允许容易地更换组件并且相对便宜。
操作系统还容纳用于帘片式百叶窗的倾斜系统,其中除了提升和降低以外,为了光线控制和隐私性可倾斜帘片。在不需要倾斜帘片的情况下,在窗户遮盖物(例如蜂窝帘或罗马帘等)中可省略倾斜系统。参考图4、30和31,倾斜系统包括其上提供有至少一个倾斜滚筒54的第二轴52。提供一个倾斜滚筒54以用于每根倾斜绳20,以使得在典型窗户遮盖物中提供两个滚筒54并且在较大的百叶窗中可使用三个或三个以上的倾斜滚筒54。倾斜滚筒54包括用于收纳倾斜梯20的第一垂直绳28的第一滚筒156、用于收纳倾斜梯20的第二垂直绳30的第二滚筒158和用于支撑倾斜滚筒54的支承表面160,以用于旋转运动。倾斜滚筒54还包括用于收纳轴52的通孔插孔162,以使得轴52和倾斜滚筒54一起旋转。倾斜系统还包括使轴52旋转的倾斜组合件50。倾斜组合件50包括致动器,例如经操纵以使轴52旋转的倾斜棒或绳25。倾斜绳或棒25可通过合适的传动件164(例如齿轮系)操作性地耦合到轴52。轴52操作性地耦合到传动件164的输出端并经插入穿过倾斜滚筒54的键接插孔162。倾斜滚筒54的支承表面160可被支撑在形成在升降卷筒系统44和传动装置40的侧板中的支架170上,以使得倾斜滚筒54可在支架170上旋转。支架170可形成为侧板的顶部边缘中的凹口。侧板可支撑支承表面160以使得侧板被卡在滚筒156、158与放大头部172之间。还可使用旋转支撑倾斜滚筒54及/或轴52的其它配置。在第一方向上将倾斜绳梯的一根垂直绳28缠绕在一个滚筒156上且在第二方向上将倾斜绳梯的另一根垂直绳30缠绕在另一滚筒158上,以使得随着滚筒54顺时针和逆时针旋转,交替地提升和降低前垂直绳和后垂直绳以倾斜帘片。
对于任何遮帘面板,需要在窗户遮盖物的使用期间使面板的底部边缘及/或底部导轨为水平的。当面板处于任何提升位置时,面板的底部边缘及/或底部导轨的水平度与横跨窗户遮盖物宽度的升降绳的长度的变化直接相关。在一升降绳比另一升降绳短时,面板的底部将朝向较短的升降绳向上成角。参考图32至37描述一种用于使升降绳长度均等以提供水平底部导轨的系统。
将调节组合件200(图36)安装在啮合升降绳21的底部导轨19中以调节升降绳的长度来实现水平底部导轨。参考图32和33,调节组合件200包括配合在形成在底部导轨19中、通常在导轨底侧上的孔或孔隙中的套管202。套管202包括具有圆柱形侧壁206的杯形部件204,所述圆柱形侧壁界定经设定尺寸以收纳卷筒插塞216的内部空间208。侧壁206形成有延伸穿过侧壁的一对相对孔隙210。侧壁206的内部表面形成有多个延伸的耳片或突起212。
参考图34和35,卷筒插塞216包含延伸到套管202中的杆部218和在插塞216完全插入套管202中时对接套管202的圆缘222的头部220。插塞216可在套管202中围绕其纵轴旋转。杆部218包含多个向外突出的耳片或突起223。杆部218还在远离头部220的末端处界定滚筒224。轴向延伸狭槽226形成在头部220和杆部218中,所述轴向延伸狭槽横向于插塞216的旋转轴。多个其它狭槽227形成在头部220中,所述狭槽与狭槽226成角地偏移且横向于插塞216的旋转轴。
为使用调节组合件,在底部导轨19上形成孔洞或孔203,所述孔洞或孔经调整大小以收纳套管202。通常,将套管202安装在底部导轨19上以便与升降卷筒组合件44和升降绳21垂直对齐。穿过底部导轨19下方或穿过底部导轨19(图27)的升降绳21的部分通过在升降绳的初始安装期间使绳穿过两个孔隙210而经插入穿过套管202。拉动一短圈绳穿过套管203并将绳插入形成在插塞216中的横向狭槽226中并跨越所述横向狭槽226插入。将插塞216插入套管202中以使得绳通过一个孔隙210进入套管202、延伸穿过插塞216中的横向凹槽226并通过另一孔隙210退出套管202。将调节组合件200(无盖230)插入到形成于底部导轨中的孔洞中。可通过卡扣、粘合剂、扣件等将套管固持到底部导轨。针对所有升降绳21重复此过程。
接着从顶部导轨支撑窗户遮盖物且对底部导轨19进行水平检查。如果底部导轨不为水平的,那么调节较长的升降绳(底部导轨的下端)。通过旋转套管202中的插塞216来调节绳长度。随着插塞216旋转,绳21盘绕到滚筒224中的插塞216周围以缩短绳的有效长度。旋转插塞216直到底部导轨为水平的。随着插塞216被旋转,插塞216上的突起223棘轮安装于套管202上的突起212上,以使得在松开插塞216时,啮合的突起将插塞216相对于套管202固持到合适位置。插塞216在突起212上的每一次“咔哒(click)”可使升降绳缩短或延长一预定距离(例如八分之一英寸),以使得在用户需要将升降绳缩短四分之一英寸时,旋转插塞216而具有两次“咔哒”。棘轮运动可向用户提供触觉和可听反馈。一旦升降绳经适当调节,那么将倾斜绳的底部(在倾斜绳用于例如帘片式百叶窗的情况下)插入到插塞216的头部220上的狭槽226或227中的一个中。接着将盖230插入到插塞216的头部220和套管202的圆缘222上方并啮合头部 220和圆缘222。盖230将倾斜绳固持到合适位置并固定插塞216相对于套管202的位置。盖230具备啮合狭槽226和227的十字部件231和啮合套管202上的配合表面的耳片232以将所述组件连接在一起。盖230还具备用于收纳倾斜绳的狭槽234。
本文揭示本发明的具体实施例。本领域一般技术人员将认识到本发明具有在其它环境中的其它应用。许多实施例是可能的。所附权利要求书无论如何不旨在将本发明的范围限于上述具体实施例。

Claims (18)

1.一种用于窗户遮盖物的操作系统,其包括:
至少一个发条传动装置;
至少一个变力制动器;
至少一个升降卷筒组合件,其操作性地耦合到面板以用于提升和降低面板;
以及传动轴,其操作性地耦合到所述至少一个发条传动装置、所述至少一个变力制动器及所述至少一个升降卷筒组合件中的每一者并且使所述至少一个发条传动装置、所述至少一个变力制动器与所述至少一个升降卷筒组合件同步,所述至少一个变力制动器包括外座圈,所述外座圈选择性地耦合以用于通过单向离合器而随着所述传动轴旋转,其中所述外座圈与制动部件接触以使得由所述制动部件施加到所述外座圈的制动力随着所述面板被提升和降低而变化;
其中凸轮在所述传动轴旋转时旋转,所述凸轮移动与所述制动部件操作性地啮合的凸轮从动件以改变所述变力制动器对所述单向离合器的所述制动力。
2.根据权利要求1所述的操作系统,其中所述凸轮从动件移动啮合所述制动部件的调节机构。
3.根据权利要求2所述的操作系统,其中所述外座圈具有大体圆柱形形状,所述形状界定圆柱形制动器表面,并且所述制动部件包括与所述制动器表面接触的带式制动器。
4.根据权利要求3所述的操作系统,其中所述带式制动器具有第一端和第二可移动端,其中所述第二可移动端朝向所述第一端移动以通过所述调节机构调节由所述变力制动器施加到所述单向离合器的所述制动力。
5.根据权利要求2所述的操作系统,其中所述调节机构调节对施加变力到所述制动部件上的发条的压缩。
6.根据权利要求1所述的操作系统,其中所述制动力的量值在一范围内变化,且所述范围是可调节的。
7.根据权利要求1所述的操作系统,其中所述单向离合器包括单向滚针轴承,所述单向滚针轴承包括多个滚针轴承,所述滚针轴承收纳所述传动轴,其中所述单向滚针轴承经安装以随所述外座圈旋转。
8.根据权利要求1所述的操作系统,其中凸轮操作性地连接到所述传动轴,以使得所述凸轮在所述传动轴旋转时旋转,所述凸轮具有凸轮表面,所述凸轮表面经成形以界定力曲线,其中所述力曲线在所述面板在第一方向上移动时增大所述制动力并且在所述面板在第二方向上移动时减小所述制动力。
9.根据权利要求8所述的操作系统,其中所述力曲线的斜率在所述凸轮表面的范围内改变。
10.一种用于窗户遮盖物的变力制动器,其具有轴,所述轴操作性地耦合到面板以用于提升和降低所述面板,所述制动器包括:
单向离合器,其操作性地耦合到所述轴;
制动部件,其与所述单向离合器操作性地啮合以在所述轴旋转时将制动力施加到所述单向离合器;
施加到所述单向离合器的所述制动力的量值是由所述轴的旋转位置确定;
其中凸轮在所述轴旋转时旋转,所述凸轮移动与所述制动部件操作性地啮合的凸轮从动件以改变所述变力制动器对所述单向离合器的所述制动力。
11.根据权利要求10所述的变力制动器,其中所述凸轮从动件移动啮合所述制动部件的调节机构。
12.根据权利要求11所述的变力制动器,其中所述制动部件具有第一端和第二可移动端,其中所述第二可移动端朝向所述第一端移动以通过所述调节机构调节由所述制动部件施加到所述单向离合器的所述制动力。
13.根据权利要求12所述的变力制动器,其中所述调节机构调节对施加变力到所述制动部件上的发条的压缩。
14.根据权利要求10所述的变力制动器,其中所述单向离合器包括第一座圈,所述第一座圈界定制动器表面,并且所述制动部件与所述制动器表面接触。
15.根据权利要求10所述的变力制动器,其中所述制动力的量值在一范围内变化,且所述范围是可调节的。
16.根据权利要求10所述的变力制动器,其中所述单向离合器包括单向滚针轴承,所述单向滚针轴承包括多个滚针轴承,所述滚针轴承收纳所述轴,其中所述单向滚针轴承经安装以随外座圈旋转。
17.根据权利要求10所述的变力制动器,其中凸轮在所述轴旋转时旋转,所述凸轮具有凸轮表面,所述凸轮表面经成形以界定力曲线,其中所述力曲线在所述面板在第一方向上移动时增大所述制动力并且在所述面板在第二方向上移动时减小所述制动力。
18.根据权利要求17所述的变力制动器,其中所述力曲线的斜率在所述凸轮表面的范围内改变。
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