CN104563766A - 一种移轴式自动平开门 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移轴式自动平开门，包括：门框、门扇、和驱动装置，门框包括两个竖直门套，以及水平门套，水平门套内具有导轨和驱动装置，门扇的顶部固定一个吊轮，该吊轮装设在导轨内、并可沿导轨移动，门扇通过该吊轮装设在门框内，门扇通过上平衡杆和/或下平衡杆与门框连接，上平衡杆的一端与门框铰接，另一端与门扇的顶部铰接，下平衡杆的一端与门框铰接，另一端与门扇的底部铰接，驱动装置包括驱动电机与减速器、控制器、以及由该驱动电机与减速器驱动的伸缩套杆，伸缩套杆的一端与驱动电机与减速器的输出端直接连接，另一端与门扇的顶部铰接，驱动电机与减速器通过该伸缩套杆驱动门扇绕该吊轮所在的竖直轴线转动、以及带动该吊轮在导轨内移动，以实现门扇的开启和关闭。

Description

一种移轴式自动平开门

技术领域

本发明涉及一种移轴式自动平开门，特别涉及一种建筑室内外的入口移轴式自动平开门。

背景技术

传统的平开门通常采用90°开启方式，其旋转轴位于门扇的一侧，门扇绕着旋转轴旋转实现开启和关闭，当门扇处于全开状态时，门扇占据的空间几乎是整扇门的宽度，且门扇允许开启的角度范围的圆弧内无任何障碍物，不仅降低了空间的利用率，而且也可能影响整个环境的布局。这样，当门扇宽度较大、但门框两侧没有足够的空间用于门扇的开启的情况下，则无法安装这种平开门。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种移轴式自动平开门，其开启后，室内外各占据一定的空间，可适用于室内空间狭小的使用换件。

本发明提供了一种移轴式自动平开门，包括：门框、门扇、和驱动装置，

所述门框包括两个竖直门套，以及连接在两个竖直门套的顶部之间的水平门套，所述水平门套内具有沿水平门套的长度方向延伸的导轨，该驱动装置装设在该水平门套内，

所述门扇的顶部固定一个吊轮，该吊轮装设在所述导轨内、并可沿导轨移动，所述门扇通过该吊轮装设在所述门框内，

所述驱动装置包括驱动电机与减速器、控制该驱动电机与减速器开启或关闭的控制器、以及由该驱动电机与减速器驱动旋转的伸缩套杆组件，伸缩套杆组件的一端与驱动电机与减速器的输出端直接连接，另一端与所述门扇的顶部铰接，

所述驱动电机与减速器通过该伸缩套杆组件驱动所述门扇绕该吊轮所在的竖直轴线转动、以及带动该吊轮在所述导轨内移动，以实现门扇的开启和闭合。

优选地，所述门扇的闭合位置为该门扇位于所述门框所在的平面内，

所述门扇的完全开启位置为该门扇垂直于所述门框所在的平面，且所述吊轮移动至所述导轨的一端，

所述驱动电机与减速器通过该伸缩套杆组件驱动所述门扇在该闭合位置和完全开启位置之间移动。

优选地，所述吊轮固定在所述门扇顶部的中心处，所述伸缩套杆组件的另一端与所述门扇顶部的一端铰接，

所述驱动电机与减速器固定在所述导轨的中心处以及该导轨的另一端之间，该导轨的另一端与所述门扇顶部的一端对应。

优选地，所述驱动电机与减速器驱动所述伸缩套杆组件在所述水平门套所在的平面内、以驱动电机与减速器的输出端为中心旋转。

优选地，所述伸缩套杆组件包括依次级联的第一套杆、第二套杆和第三套杆，

第一套杆的一端与所述驱动电机与减速器的输出端直接连接，另一端与第二套杆级联，第三套杆的一端与第二套杆级联，另一端与所述门扇的顶部铰接。

优选地，进一步包括设置在所述门框上的上固定转轴和下固定转轴，

所述上固定转轴设置在水平门套内，邻近所述导轨的一端，

所述下固定转轴设置在所述门框的底部，位置与所述上固定转轴对应。

优选地，进一步包括上平衡杆和/或下平衡杆，

所述上平衡杆的一端与所述上固定转轴铰接，另一端与所述门扇的顶部铰接，上平衡杆的另一端与所述门扇顶部的铰接处位于吊轮与门扇顶部的另一端之间，所述门扇顶部的另一端与所述导轨的一端对应，

所述下平衡杆的一端与所述下固定转轴铰接，另一端与所述门扇的底部铰接，下平衡杆的另一端与门扇底部的铰接处位于门扇底部的中心处与门扇底部的另一端之间，所述门扇底部的另一端与所述导轨的一端对应。

优选地，所述吊轮包括通过转轴连接的上层吊轮和下层吊轮，上层吊轮和下层吊轮分别绕所述转轴旋转，

所述上层吊轮与所述导轨的一侧内壁接触，所述下层吊轮的底部与所述导轨的底面内壁接触。

优选地，所述导轨的一端进一步包括止挡块，所述吊轮移动至所述导轨的一端时接触该止挡块。

从以上技术方案可知，在本发明中，门扇通过吊轮装载在水平门套内的导轨中，导轨既承载了门扇的重量，又为门扇的移动提供导向作用。门扇在驱动电机与减速器或者外力的驱动下，围绕吊轮所在的竖直轴线旋转，并带动吊轮沿导轨移动导轨的一端，以最大限度地开启门框内的空间，实现门扇的开启。

本发明的移轴式自动平开门的门扇是围绕吊轮所在的竖直轴线旋转，而非传统的围绕位于门扇一侧的旋转轴旋转。则门扇完全开启后，在门框内外各占据一定的空间，从而节省了移轴式自动平开门开启所需要占用的室内空间。

进一步地，对于长方体的门扇来说，当长方体的旋转中心通过长方体的质心时，该状态下长方体的转动惯量最小；而随着长方体的旋转中心逐渐远离长方体的质心，长方体的转动惯量逐渐增大。这样，对于一些尺寸规格较大、自重较重的门扇来说，本发明的移轴式自动平开门可以通过调整吊轮在门扇的顶部的位置来调整门扇的旋转轴，吊轮越接近门扇的顶部的中心处，则开启该门扇所需的力越小，对应地，对驱动电机与减速器的输出转矩的要求越低，以实现降低成本的目的。

附图说明

图1为本发明的移轴式自动平开门的结构示意图。

图2至图4为本发明的移轴式自动平开门的开启过程的俯视图。

图5为本发明中的上平衡杆的分解示意图。

图6为本发明中的下平衡杆的分解示意图。

图7为本发明中的吊轮的连接示意图。

图8为本发明中的吊轮的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种移轴式自动平开门，包括：门框100、门扇200、和驱动装置。

其中，门框100包括两个竖直门套110、120，以及连接在两个竖直门套110、120的顶部之间的水平门套130，水平门套130内具有沿水平门套130的长度方向延伸的导轨，驱动装置装设在该水平门套130内。

结合图2所示，门扇200的顶部固定一个吊轮210，该吊轮210装设在水平门套130内的导轨内、并可沿导轨移动，门扇200通过该吊轮210装设在门框100内。门扇200进一步通过上平衡杆230和/或下平衡杆240与门框100连接。其中，上平衡杆230的一端与门框100铰接，另一端与门扇200的顶部铰接。下平衡杆240的一端与门框100铰接，另一端与门扇200的底部铰接。本发明的移轴式自动平开门可单独设置上平衡杆230，或者单独设置下平衡杆240，也可以为了稳固和平衡的目的，同时设置上平衡杆230和下平衡杆240。

如图2至图4所示，驱动装置300装设在导轨220内，驱动装置300包括驱动电机与减速器310、控制该驱动电机与减速器310开启或关闭的控制器320、以及由该驱动电机与减速器320驱动旋转的伸缩套杆组件330，伸缩套杆组件330的一端与驱动电机与减速器320的输出端直接连接，另一端与门扇200的顶部铰接。

驱动电机与减速器300通过该伸缩套杆组件330驱动门扇200绕该吊轮210所在的竖直轴线转动、并通过门扇200带动该吊轮210沿导轨移动，以实现门扇200的开启和闭合。

优选地，如图2示出了门扇200的闭合位置，其闭合位置为该门扇200位于门框100所在的平面内，即门扇200处于门框100内部的空间内。

图4示出了门扇200的完全开启位置，其完全开启位置为该门扇200垂直于门框100所在的平面，且吊轮210移动至导轨(水平门套130)的一端A。图3为门扇200处于闭合位置和完全开启位置之间的状态。

驱动电机与减速器310通过该伸缩套杆组件330驱动门扇200在该闭合位置和完全开启位置之间移动。门扇200的开启过程为从图2至图4的顺序，而门扇200的关闭过程为从图4至图2的顺序。

从以上技术方案可知，在本发明的移轴式自动平开门中，门扇200通过吊轮210装载在水平门套130内的导轨中，导轨既承载了门扇200的重量，又为门扇200的移动提供导向作用。门扇200在驱动电机与减速器310或者外力的驱动下，围绕吊轮210所在的竖直轴线旋转。在门扇200旋转的同时，由于上平衡杆230和/或下平衡杆240的铰接的约束，可带动吊轮210沿导轨移动导轨的一端A，以最大限度地开启门框100内的空间，实现门扇的开启。

因此，本发明的移轴式自动平开门的门扇200是围绕吊轮210所在的竖直轴线旋转，而非传统的围绕位于门扇一侧的旋转轴旋转。则门扇200完全开启后，在门框100内外各占据一定的空间。这样，为了适应不同的使用空间的要求，本发明的移轴式自动平开门可以通过调整吊轮210在门扇200的顶部的位置来调整门扇200的旋转轴，则对应地可调整门扇200处于完全开启位置时位于门框100两侧的门体的大小。例如，吊轮210位于门扇200的顶部的中心处，则门扇200处于完全开启位置时，门框100两侧的门体为整个门扇200的二分之一。这极大地节省了移轴式自动平开门开启所需要占用的室内空间。

进一步地，对于长方体的门扇来说，当长方体的旋转中心通过长方体的质心时，该状态下长方体的转动惯量最小；而随着长方体的旋转中心逐渐远离长方体的质心，长方体的转动惯量逐渐增大。这样，对于一些尺寸规格较大、自重较重的门扇来说，本发明的移轴式自动平开门可以通过调整吊轮210在门扇200的顶部的位置来调整门扇200的旋转轴，吊轮210越接近门扇200的顶部的中心处，则开启该门扇200所需的力越小，对应地，对驱动电机与减速器310的输出转矩的要求越低，以实现降低成本的目的。

在本发明的一个优选实施例中，如图2至图4所示，吊轮210固定在门扇200顶部的中心处，伸缩套杆组件330的另一端与门扇200顶部的一端B’铰接。其中，门扇200顶部的一端B’在门扇200处于关闭位置时与导轨220的另一端B位置对应，门扇200顶部的另一端A’与导轨220的一端A位置对应。驱动电机与减速器310固定在导轨220的中心处以及该导轨220的另一端B之间。

在此实施例中，吊轮210固定在门扇200顶部的中心处，即门扇200的旋转轴通过门扇200的质心，此时推动门扇200所需的转动惯量最小。进一步地，为门扇200提供旋转动力的伸缩套杆组件330与门扇200顶部的铰接点位于门扇200顶部的一端B’，即与门扇200的旋转中心距离最远，则其施加在门扇200上的力矩最大，即进一步地降低了对驱动电机与减速器310的输出转矩的要求。

另外，如图2所示，由于伸缩套杆组件330、以及上平衡杆230、下平衡杆240的两端分别与门框100、以及门扇200固定或铰接，则在门扇200处于关闭位置时，伸缩套杆组件330、以及上平衡杆230、下平衡杆240均可与门扇200或者水平门套130重合在一起，即隐藏在水平门套130(导轨220)与门扇200之间，使得本发明的移轴式自动平开门外观简洁美观。

优选地，如图2至图4中的旋转箭头所示，驱动电机与减速器310驱动伸缩套杆组件330在水平门套130所在的平面内、以驱动电机与减速器的输出端O为中心旋转。伸缩套杆组件330的一端与驱动电机与减速器的输出端O直接连接，即驱动电机与减速器310的输出轴的旋转直接带动伸缩套杆组件330在水平门套130所在的平面内旋转。伸缩套杆组件330的另一端与门扇200的顶部铰接，伸缩套杆组件330的旋转可在门扇200的转动过程中始终为门扇200提供一个方向为垂直于门扇200的驱动力，使得门扇200在转动过程中可以无死角地移动。而随着门扇200的转动，在上平衡杆230和/或下平衡杆240的约束下，门扇200可带动吊轮210沿导轨220移动，同时驱动伸缩套杆组件330伸缩至相应的长度，即伸缩套杆组件330在驱动电机与减速器310的驱动下，带动门扇200做旋转和沿导轨的直线运动。

优选地，如图4所示，伸缩套杆组件330包括依次级联的第一套杆331、第二套杆332和第三套杆333。

第一套杆331的一端与驱动电机与减速器的输出端O直接连接，另一端与第二套杆332级联，第三套杆333的一端与第二套杆332级联，另一端与门扇200的顶部铰接。

优选地，如图1所示，门框100上包括上固定转轴140和下固定转轴150，上固定转轴140设置在水平门套130内，邻近导轨220的一端A，下固定转轴150设置在门框100的底部，位置与上固定转轴140对应。

相应地，如图5所示，上平衡杆230的一端与上固定转轴140铰接，另一端与门扇的顶部200铰接。结合图2至图4所示，上平衡杆230的另一端与门扇顶部的铰接处230A位于吊轮210与门扇顶部的另一端A’之间。

如图6所示，下平衡杆240的一端与下固定转轴150铰接，另一端与门扇200的底部铰接，结合图1所示，下平衡杆240的另一端与门扇底部的铰接处240A位于门扇200底部的中心处与门扇200底部的另一端A”之间，门扇200底部的另一端A”与门扇顶部的另一端A’对应。

优选地，如图7和图8所示，吊轮210包括通过转轴211连接的上层吊轮212和下层吊轮213，上层吊轮212和下层吊轮213可分别绕转轴211旋转。

其中，如图8所示，上层吊轮212可通过与导轨220的一侧内壁接触，以实现导轨220对门扇200和吊轮210的导向作用。下层吊轮213的底部与导轨220的底面内壁接触，以实现导轨220对门扇200的承载作用。

优选地，如图7所示，导轨220的一端A进一步包括止挡块221，当门扇200移动至完全开启位置，吊轮220移动至导轨的一端A时，吊轮220接触该止挡块221，以限定吊轮220移动的极限位置，防止门扇200过度打开。

从以上技术方案可知，在本发明的移轴式自动平开门中，门扇200通过吊轮210装载在水平门套130内的导轨中，导轨既承载了门扇200的重量，又为门扇200的移动提供导向作用。门扇200在驱动电机与减速器310或者外力的驱动下，围绕吊轮210所在的竖直轴线旋转。在门扇200旋转的同时，由于上平衡杆230和/或下平衡杆240的铰接的约束，可带动吊轮210沿导轨移动导轨的一端A，以最大限度地开启门框100内的空间，实现门扇的开启。

因此，本发明的移轴式自动平开门的门扇200是围绕吊轮210所在的竖直轴线旋转，而非传统的围绕位于门扇一侧的旋转轴旋转。则门扇200完全开启后，在门框100内外各占据一定的空间。这样，为了适应不同的使用空间的要求，本发明的移轴式自动平开门可以通过调整吊轮210在门扇200的顶部的位置来调整门扇200的旋转轴，则对应地可调整门扇200处于完全开启位置时位于门框100两侧的门体的大小。例如，吊轮210位于门扇200的顶部的中心处，则门扇200处于完全开启位置时，门框100两侧的门体为整个门扇200的二分之一。这极大地节省了移轴式自动平开门开启所需要占用的室内空间。

进一步地，对于长方体来说，当长方体的旋转中心通过长方体的质心时，该状态下长方体的转动惯量最小；而随着长方体的旋转中心逐渐远离长方体的质心，长方体的转动惯量逐渐增大。这样，对于一些尺寸规格较大、自重较重的门扇来说，本发明的移轴式自动平开门可以通过调整吊轮210在门扇200的顶部的位置来调整门扇200的旋转轴，吊轮210越接近门扇200的顶部的中心处，则开启该门扇200所需的力越小，对应地，对驱动电机与减速器310的输出转矩的要求越低，以实现降低成本的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种移轴式自动平开门，其特征在于，包括：门框、门扇、和驱动装置，

所述门框包括两个竖直门套，以及连接在两个竖直门套的顶部之间的水平门套，所述水平门套内具有沿水平门套的长度方向延伸的导轨，该驱动装置装设在该水平门套内，

所述门扇的顶部固定一个吊轮，该吊轮装设在所述导轨内、并可沿导轨移动，所述门扇通过该吊轮装设在所述门框内，所述门扇通过上平衡杆和/或下平衡杆与门框连接，上平衡杆的一端与门框铰接，另一端与门扇的顶部铰接，下平衡杆的一端与门框铰接，另一端与门扇的底部铰接，

所述驱动装置包括驱动电机与减速器、控制该驱动电机与减速器开启或关闭的控制器、以及由该驱动电机与减速器驱动旋转的伸缩套杆组件，伸缩套杆组件的一端与驱动电机与减速器的输出端直接连接，另一端与所述门扇的顶部铰接，

所述驱动电机与减速器通过该伸缩套杆组件驱动所述门扇绕该吊轮所在的竖直轴线转动、以及带动该吊轮在所述导轨内移动，以实现门扇的开启和闭合。

2.如权利要求1所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述门扇的闭合位置为该门扇位于所述门框所在的平面内，

所述门扇的完全开启位置为该门扇垂直于所述门框所在的平面，且所述吊轮移动至所述导轨的一端，

所述驱动电机与减速器通过该伸缩套杆组件驱动所述门扇在该闭合位置和完全开启位置之间移动。

3.如权利要求2所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述吊轮固定在所述门扇顶部的中心处，所述伸缩套杆组件的另一端与所述门扇顶部的一端铰接，

所述驱动电机与减速器固定在所述导轨的中心处以及该导轨的另一端之间，该导轨的另一端与所述门扇顶部的一端对应。

4.如权利要求3所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述驱动电机与减速器驱动所述伸缩套杆组件在所述水平门套所在的平面内、以驱动电机与减速器的输出端为中心旋转。

5.如权利要求4所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述伸缩套杆组件包括依次级联的第一套杆、第二套杆和第三套杆，

第一套杆的一端与所述驱动电机与减速器的输出端直接连接，另一端与第二套杆级联，第三套杆的一端与第二套杆级联，另一端与所述门扇的顶部铰接。

6.如权利要求2或3所述的移轴式自动平开门，其特征在于，进一步包括设置在所述门框上的上固定转轴和下固定转轴，

所述上固定转轴设置在水平门套内，邻近所述导轨的一端，

所述下固定转轴设置在所述门框的底部，位置与所述上固定转轴对应。

7.如权利要求6所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述上平衡杆的一端与所述上固定转轴铰接，另一端与所述门扇的顶部铰接，上平衡杆的另一端与所述门扇顶部的铰接处位于吊轮与门扇顶部的另一端之间，所述门扇顶部的另一端与所述导轨的一端对应，

所述下平衡杆的一端与所述下固定转轴铰接，另一端与所述门扇的底部铰接，下平衡杆的另一端与门扇底部的铰接处位于门扇底部的中心处与门扇底部的另一端之间，所述门扇底部的另一端与所述导轨的一端对应。

8.如权利要求1所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述吊轮包括通过转轴连接的上层吊轮和下层吊轮，上层吊轮和下层吊轮分别绕所述转轴旋转，

所述上层吊轮与所述导轨的一侧内壁接触，所述下层吊轮的底部与所述导轨的底面内壁接触。

9.如权利要求2或3所述的移轴式自动平开门，其特征在于，所述导轨的一端进一步包括止挡块，所述吊轮移动至所述导轨的一端时接触该止挡块。