发明内容
基于上述问题,本发明提供了一种折叠式阳台装置,其能够在需要时变形为类似阳台的结构,增加使用者的使用空间和舒适度。
本发明提供了一种折叠式阳台装置,其包括:矩形的框架;矩形的踏板,所述踏板的底边与所述框架的底梁相铰接;矩形的栏板,所述栏板的底边与所述踏板的顶边相铰接;侧栏杆,所述侧栏杆的一端与所述框架的侧梁的中部相铰接,而另一端与所述栏板的侧边顶部相铰接。其中,所述踏板设置为能够在第一位置和第二位置之间相互转换;当所述踏板位于第一位置时,所述踏板和栏板一同盖合所述框架,所述侧栏杆、框架、栏板和踏板相平行;当所述踏板从第一位置转动到第二位置时,所述踏板从盖合所述框架的位置转动到与所述框架垂直的位置,所述栏板从盖合所述框架的位置移动到间隔式平行于所述框架的位置,所述侧栏杆从平行所述框架的位置转动到与所述框架相垂直的位置。
进一步地,所述折叠式阳台装置还包括雨搭板,所述雨搭板的顶边与所述框架的顶梁相铰接,以使其能够在垂直所述框架的位置和平行所述框架的位置之间转换。
进一步地,所述折叠式阳台装置还包括:转动源,设于所述框架上;传动机构,包括:支座,设于所述框架的侧梁上;转动输入单元,其可转动地设于所述支座且与所述转动源联动连接;第一转动输出单元,与所述转动输入单元联动相连;第一执行机构,包括第一连杆和第二连杆,其中所述第一连杆的两端分别与所述雨搭板的侧边和所述第二连杆的一端相铰接,所述第二连杆的另一端与所述第一转动输出单元相连,使得所述第一转动输出单元能够通过所述第一连杆和第二连杆来驱动所述雨搭板在垂直所述框架的位置和平行所述框架的位置之间转换。
进一步地,所述传动机构还包括与所述转动输入单元联动连接的第二转动输出单元,所述折叠式阳台装置还包括第二执行机构,所述第二执行机构包括:滑块,可滑动地设于所述框架的侧梁上;斜拉杆,所述斜拉杆的一端与所述踏板的侧边中部相铰接,而另一端与所述滑块相铰接;转向器,所述转向器设置为能够接收所述第二转动输出单元的转动,并促使所述滑块沿着所述框架的侧梁的纵向移动,使得所述斜拉杆拉动所述踏板从第一位置移动到第二位置,或者推动所述踏板从第二位置移动到第一位置。
进一步地,所述支座包括第一挡板和第二挡板,所述第一挡板与所述框架的侧梁固定连接,所述第二挡板通过支撑件设于所述第一挡板上并距所述第一挡板一定距离;所述转动输入单元包括:中心轴,可转动地设于所述第一挡板和第二挡板之间,且与所述转动源联动连接;太阳轮,安装在所述中心轴上;行星轴;行星轮,安装在所述行星轴上,并与所述太阳轮相啮合;所述第一转动输出单元包括转盘,所述转盘套设在所述中心轴上并与所述第二挡板可转动连接,且所述转盘位于所述太阳轮与所述第二挡板之间并与第二连杆相连接,所述行星轴可转动地设于所述转盘上,使得所述转盘能够跟随所述行星轴一同绕所述中心轴转动;所述第二转动输出单元包括内齿圈,所述内齿圈与所述行星轮相啮合,并与所述转向器相连。
进一步地,所述折叠式阳台装置所述转向器包括:第一链轮,固定地套设在所述内齿圈外;第二链轮,设于所述框架的侧梁上,并位所述第一链轮的下方;链条,与所述第一链轮和第二链轮相配合,所述滑块与所述链条相连。
进一步地,所述转动源包括设于所述框架的顶梁上的电动机和驱动轴,所述电动机的转轴与驱动轴联动相连,所述驱动轴与中心轴联动相连。
进一步地,所述折叠式阳台装置还包括:驱动机构,设于所述框架上;滑块,可滑动地设于所述框架的侧梁上;斜拉杆,所述斜拉杆的一端与所述踏板的侧边中部相铰接,而另一端与所述滑块相铰接。其中,所述驱动机构设置为能够驱动所述滑块沿着所述框架的侧梁的纵向移动,使得所述斜拉杆拉动所述踏板从第一位置移动到第二位置,或者推动所述踏板从第二位置移动到第一位置。
进一步地,所述踏板、栏板和雨搭板均包括矩形框和设于所述矩形框内的多层钢化玻璃,以及设于所述钢化玻璃之间的PVB层,所述矩形框、框架和侧栏杆的材料均为铝合金。
进一步地,在所述框架的侧梁上设有凸起,所述凸起位于所述滑块的运动方向的最下端,以防止处于第二位置的所述踏板向下翻转。
根据本发明的折叠式阳台装置,该折叠式阳台装置的踏板具有两个工作位置,当踏板位于第一位置时,栏板位于踏板的上方,踏板和栏板一同盖合框架,侧栏杆、框架、栏板和踏板大致平行,使得踏板、栏板、侧栏杆和框架一同形成一个与墙面大致平行的板状组合体,由此可以节约空间。当踏板从第一位置转动到第二位置时,踏板从盖合框架的位置转动到与框架垂直的位置,栏板从盖合框架的位置移动到间隔式平行框架的位置,侧栏杆从平行框架的位置转动到与框架相垂直的位置,使得踏板、栏板和侧栏杆一同形成一个阳台结构,其中踏板形成为阳台的地面,栏板和侧栏杆分别形成为前护栏和侧护栏以用于阻止使用者意外地从踏板上掉下。总而言之,根据本发明的折叠式阳台装置能够在需要时形成类似阳台的结构,以便增加使用者的使用空间和舒适度体验,而在不需要时形成为板状组合体,以便节约占用空间。
根据本发明的折叠式阳台装置不仅兼具了阳台功能和窗户功能,而还具有简单结构、易于制造、使用安全可靠和便于实施推广应用等诸多优势。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
图1到图4分别显示了根据本发明的实施例的折叠式阳台装置10在打开过程中依次呈现的状态。在图4所示的方向坐标中,V方向代表竖向,箭头所指方向为上方,其反向为下方,靠近上方的位置为“顶”,远离上方的位置为“底”;T方向代表横向,箭头所指方向为前方,其方向为后方;L方向代表纵向,箭头所指的方向代表一个侧向,与其相反的方向为另一侧向。其中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”、“竖向”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制
如图1或图4所示,该折叠式阳台装置10包括矩形的框架2。框架2可安装于房屋墙壁的开口、例如窗户或门的安装口。该框架2可由金属材料制成。框架2主要由一根顶梁2a、一根底梁2b、一个侧梁2c和另一个侧梁2d形成。其中,各梁之间的连接可为常规的可拆卸连接或常规的固定连接。
该折叠式阳台装置10还包括矩形的踏板3。踏板3具有顶边、底边和两个侧边。踏板3的底边与框架2的底梁2b相铰接。踏板3可以是不透明的,也可是透明的。踏板3可由金属板构成,或者由带矩形框的玻璃板组成。如图4所示,在一个优选的实施例中,踏板3包括矩形框31和设于矩形框31内的多层钢化玻璃32,以及设于钢化玻璃32之间的PVB层,以提高踏板3的载重能力,同时还可以允许光线进入房屋内部。其中,PVB层由聚乙烯醇缩丁醛形成。
该折叠式阳台装置10还包括矩形的栏板4。栏板4具有顶边、底边和两个侧边。栏板4的底边与踏板3的顶边相铰接,详见图1。栏板4可以是不透明的,也可是透明的。栏板4可由金属板构成,或者由带矩形框的玻璃板组成。优选地,栏板4包括矩形框41和设于矩形框41内的多层钢化玻璃42,以及设置在相邻两个钢化玻璃42之间的PVB层,以提高栏板4的强度。
该折叠式阳台装置10还包括侧栏杆5。侧栏杆5的数量优选为两个,分别位于栏板4的两侧。其中一根侧栏杆5的一端与框架2的侧梁2c的中部相铰接,而另一端与栏板4的一个侧边顶部相铰接;另一根根侧栏杆5的一端与框架2的侧梁2b的中部相铰接,而另一端与栏板4的另一个侧边顶部相铰接。侧栏杆5可由金属材料制成,其横街面形状可为圆形或多边形等。
根据本发明的实施例,踏板3具有两个工作位置,即第一位置和第二位置,踏板3能够在第一位置和第二位置之间相互转换,详见图1和图4。如图1所示,当踏板3位于第一位置时,栏板4位于踏板3的上方,踏板3和栏板4一同盖合框架2,侧栏杆5、框架2、栏板4和踏板2大致平行。此时,踏板3、栏板4、侧栏杆5和框架2形成一个与墙壁相平行的板状组合体,由此可以节约空间。如图2到4所示,当踏板3从第一位置转动到第二位置时,踏板3从盖合框架2的位置转动到与框架2垂直的位置(即图4中所示的位置),栏板4从盖合框架2的位置移动到间隔式平行于框架2的位置(即图4中所示的位置),侧栏杆5从平行框架2的位置转动到与框架2相垂直的位置(即图4中所示的位置)。此时,踏板3、栏板4和侧栏杆5形成为阳台结构,其中踏板3形成为阳台的地面,栏板4和侧栏杆5分别形成为前护栏和侧护栏以用于阻止使用者意外地从踏板3上掉下。简单地说,根据本发明的实施例的折叠式阳台装置10能够在需要时通过打开方式形成类似阳台的结构,以便增加使用者的使用空间和舒适度体验。
在该实施例中,该折叠式阳台装置10还包括雨搭板6,详见图4。雨搭板6具有顶边、底边和两个侧边。雨搭板6可以是不透明的,也可是透明的。雨搭板6可由金属板构成,或者由带矩形框的玻璃板组成。雨搭板6的顶边与框架2的顶梁2a相铰接,以使其能够在垂直框架2的位置和平行框架2的位置之间转换,详见图1和图4。当雨搭板6处于垂直框架2的位置时,雨搭板6能够为站在踏板3上的使用者遮挡阳光和雨滴,即与房屋上使用的雨搭的作用相同;当雨搭板6处于平行框架2的位置时,可以大幅度地节约占用空间。
在图4所示的优选实施例中,踏板3包括矩形框31和设于矩形框31内的多层钢化玻璃32,以及设于钢化玻璃32之间的PVB层;栏板4包括矩形框41和设于矩形框41内的多层钢化玻璃42,以及设置在相邻两个钢化玻璃42之间的PVB层;雨搭板6包括矩形框61和设于矩形框62内的多层钢化玻璃62,以及设置在相邻两个钢化玻璃62之间的PVB层。各矩形框、框架2和侧栏杆5的材料均为铝合金。不管该折叠式阳台装置10呈现为板状组合体还是呈现为带雨搭的阳台,折叠式阳台装置10都能够在承载较大的重量的同时允许光线进入到房屋内,使得折叠式阳台装置10兼具了阳台功能和窗户功能。钢化玻璃与PVB层的组合具有高节能、超隔音和高安全的效果,而各铝合金的矩形框、框架2和侧栏杆5具有美观、高节能、高强度和高安全等优点。
图5显示了根据本发明的实施例的折叠式阳台装置10的立体图。为了方便雨搭板6的控制,该折叠式阳台装置10还包括转动源7,转动源7设于框架2上。转动源7选为能够输入扭矩的装置,例如电动机、液压马达或手摇装置等。转动源7与框架2之间的连接选为可拆卸连接或固定连接。同时,折叠式阳台装置10还包括传动机构8,详见图7。如图7和图8所示,该传动机构8包括支座84,支座84设于框架2的侧梁2c上。该传动机构8还包括输入单元83,输入单元83可转动地设于支座84且与转动源7联动相连。该传动机构8还包括第一转动输出单元81,第一转动输出单元81与转动输入单元83联动相连。如图6所示,该折叠式阳台装置10还包括第一执行机构9,第一执行机构9包括第一连杆91和第二连杆92。其中,第一连杆91的两端分别与雨搭板6的侧边和第二连杆92的一端相铰接,第二连杆92的另一端与第一转动输出单元81相连接,详见图8。当转动源7通过动输入单元83来促使第一转动输出单元81向外输出转动时,第一转动输出单元81能够通过第一连杆91和第二连杆92来驱动雨搭板6在垂直框架2的位置(即打开雨搭板6)和平行框架2的位置(即关闭雨搭板6)之间转换,从而方便使用者随时打开或随时关闭雨搭板6。
如图8所示,该传动机构7还可包括第二转动输出单元82,第二转动输出单元82与输入单元83联动连接。同时,该折叠式阳台装置10还包括第二执行机构,第二执行机构包括可滑动地设于框架2的侧梁2c上的滑块11,详见图9。该滑块11例如可通过导轨设在框架2的侧梁2c上,使得其可沿着该侧梁2c的纵向进行移动。第二执行机构还包括斜拉杆12,详见图4。该斜拉杆12可由金属材料制成,横截面可圆形或多边形等。其中,该斜拉杆12的一端与踏板3的侧边中部相铰接,而另一端与滑块11相铰接。第二执行机构还包括转向器。转向器可选为能够将转动运动变为直线运动的机构,例如丝杠机构或蜗轮蜗杆机构等。转向器设置为能够接收第二转动输出单元82的转动,并促使滑块11沿着框架2的侧梁2c的纵向(即框架2的侧梁2c的长度方向)移动,使得斜拉杆12拉动踏板3从第一位置移动到第二位置,或者推动踏板3从第二位置移动到第一位置。由此可知,上述的折叠式阳台装置10即能够简单快速地打开形成带雨搭的阳台结构,也可以简单快速地关闭形成板式组合体。
传动机构8可选为链条组件、齿轮组件等常规的传动机构。在图8所示的优选实施例中,支座84包括第一挡板841和第二挡板842,其中第一挡板841与框架2的侧梁2c固定连接,第二挡板842通过支撑件、例如支撑板843或螺杆与第一挡板841相连,并距第一挡板841一定距离。同时,该转动输入单元83还包括中心轴831,中心轴831可转动地设于第一挡板841和第二挡板842之间,且与转动源7联动连接的中心轴831。中心轴831可穿过第二挡板842,以便相对第二挡板842或第一挡板841进行转动,也可在中心轴831与第二挡板842之间设有轴承。其中,中心轴831例如通过链条机构73与转动源7相连,详见图7。该转动输入单元83还包括太阳轮832(齿轮),太阳轮832安装中心轴831上,且位于第一挡板841和第二挡板842之间。如图8所示,该转动输入单元83还包括行星轴833和行星轮834(齿轮)。其中,行星轮834安装在行星轴833上,并且行星轮834与太阳轮832相啮合。同时,第一转动输出单元81包括转盘811,该转盘811套设在中心轴831上并与第二挡板842可转动连接,并且该转盘811位于太阳轮832与第二挡板842之间并与第二连杆92相连接,行星轴833可转动地设于转盘811上,使得转盘811能够跟随行星轴833一同绕中心轴831转动。同时,第二转动输出单元82包括内齿圈821,内齿圈821与行星轮833相啮合,并与转向器相连。通过这种方式,使得一个转动源7可同时驱动踏板3和雨搭板6,易于实现踏板3先关后开而雨搭板6后关先开,从而有效避免两者的运动干扰对方的运动。
当转动源7通过链条机构73驱动中心轴831转动时,中心轴831带动太阳轮832转动,太阳轮832带动行星轴833和行星轮834一同转动。其中,行星轴833带转盘811能够跟随该行星轴833一同绕中心轴831转动,使得第二连杆92跟随转盘811一同转动,迫使第一连杆91驱动雨搭板6在垂直框架2的位置(即打开雨搭板6)和平行框架2的位置(即关闭雨搭板6)之间转换;而行星轮834带动内齿圈821转动,内齿圈821通过转向器带动斜拉杆12,促使斜拉杆12拉动踏板3从第一位置移动到第二位置,或者推动踏板3从第二位置移动到第一位置。通过这种方式,使得一个转动源7可同时驱动踏板3和雨搭板6,易于实现踏板3先关后开而雨搭板6后关先开,从而有效避免两者的运动干扰对方的运动。
转向器选为能够将转动转为直线运动以带动滑块11上下移动的装置,例如丝杠机构等。在一个优选的实施例中,转向器包括第一链轮131(见图8),固定地套设在内齿圈821外;转向器还包括第二链轮132(见图9),第二链轮132设于框架2的侧梁2c上,并位第一链轮131的下方;转向器还包括链条133(见图9),与第一链轮131和第二链轮132相配合,滑块11与链条(见图9)相连。与其他形式的转向器相比,本实施例的转向器的结构简单紧凑,制造容易,适用于安装在框架2的侧梁2c上,从而更易节约成本,最重要的是具有较高的传动效率。
在一个优选的实施例中,转动源7包括设于框架2的顶梁2a上的电动机71和驱动轴72。电动机71的转轴与驱动轴72联动相连,例如电动机71的转轴通过减速器或联轴器与驱动轴72;驱动轴72与中心轴831联动相连,例如驱动轴72通过链条机构73或齿轮组与中心轴831相连。本实施例的转动源7的布置方式不仅不干扰其他部件的运动,从而易于降低其的生产成本,同时也方便转动源7隐藏于框架2的顶梁2a内。
在一个优选的实施例中,在框架2的侧梁2c上设有凸起22,该凸起22位于滑块的运动方向的最下端,以用于防止处于第二位置的踏板3向下翻转。
在一个未示出的实施例中,折叠式阳台装置的框架、踏板、栏板和侧栏杆分别与图1所示实施例的框架2、踏板3、栏板4和侧栏杆5相同。在该实施例中,踏板具有两个工作位置,即第一位置和第二位置,踏板能够在第一位置和第二位置之间相互转换,如图1和图4。如图1所示,当踏板位于第一位置时,栏板位于踏板的上方,踏板和栏板一同盖合框架,侧栏杆、框架、栏板和踏板大致平行。此时,踏板、栏板、侧栏杆和框架一同形成一个与墙面相平行的板状组合体。如图2到4所示,当踏板从第一位置转动到第二位置时,踏板从盖合框架的位置转动到与框架垂直的位置,栏板从盖合框架的位置移动到框架的位置,侧栏杆从平行框架的位置转动到与框架相垂直的位置。此时,踏板、栏板和侧栏杆形成为阳台结构,其中踏板形成为阳台的地面,栏板和侧栏杆分别形成为前护栏和侧护栏,以阻止使用者从踏板上掉下。通过这种方式,根据本发明的实施例的折叠式阳台装置能够在需要时通过打开方式形成类似阳台的结构,以便增加使用者的使用空间和舒适度体验。
同时,该折叠式阳台装置还包括设于框架上的驱动机构,以及可滑动地设于所述框架的侧梁上的滑块。该折叠式阳台装置还包括斜拉杆,斜拉杆的一端与踏板的侧边中部相铰接,而另一端与滑块相铰接。其中,驱动机构可选为能够输出直线运动的机构,例如液压油缸、直线电机或电动的丝杠机构等等,使得驱动机构能够驱动滑块沿着框架的侧梁的纵向移动,从而促使斜拉杆拉动踏板从第一位置移动到第二位置,或者推动踏板从第二位置移动到第一位置。
综上可知,本发明的实施例的折叠式阳台装置10能够在需要时变形为类似阳台的结构,增加使用者的使用空间和舒适度。
需要说明的是,术语“联动相连”是指能够实现两个部件之间的转动传递的连接,例如直接连接、通过减速器的连接或通过联轴器的连接等等;术语“垂直”和“平行”分别指“大致垂直”和“大致平行”,尤其是“平行”应理解为包括间隔开的平行(例如两个板不接触且相互平行)、接触式的平行(例如两个板贴合且平行)和重合的平行(例如两个板的一个侧面共面,而两者的另一侧面共面或不共面)。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。