CN105888522B - 一种电动卷帘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动卷帘装置：将与柔性传动齿条啮合的传动齿轮，安装于导轨的末端附近，使处在传动齿轮与卷帘上的拉杆头之间的柔性传动齿条呈一直线，并将电机的动力，由传动效率较高的传动轴或链传动副等传动件，直接输送至传动齿轮，然后再由柔性传动齿条直线输送至拉杆，完成卷帘的卷起与展开。彻底解决了因动力在弯道处依靠柔性传动齿条输送而伴生的能耗高、稳定性差、磨损大、使用寿命短等问题。

Description

一种电动卷帘装置

一、技术领域：本发明涉及一种卷帘装置，尤其与电动卷帘有关。

二、背景技术：卷帘装置可广泛地应用于各种需要遮盖和隔挡的场合。 如房屋上的窗户、物品储存仓的盖、汽车、轮船等行走机械的窗户和顶盖及 其房屋大厅中的分隔屏等。目前对于卷帘装置的操作大多已有机动取代了原 来的手动，极大地方便了人们的使用。然而电动卷帘装置也和其他的新生产 品一样，有一个逐步完善的过程，性能的不稳定及较短的使用寿命，大大地 制约了电动卷帘的发展。

专利201210154591.9是目前电动卷帘行业中较为优秀的产品。特别是 采用了结构较为简单的第一固定装置和第二固定装置后，使带有传动链的导 管牢牢地固定连接在导轨和驱动单元之间，确保了性能的进一步稳定和使用 寿命的延长。但该专利也有它的不足：由于该专利忽视了动力传输设计上的 一个重要问题，才不得不加固导管的两个连接端，虽然能取得一定的效果， 却无法彻底改善传动链磨损及传动阻力大等问题。这是因为驱动单元与拉杆 之间是以传动链传动的，而传动链却置身于由导管构成的弯曲通道中，由于 传动链是带有负载在弯曲的通道中滑动的，这样势必造成传动链在折弯处的 磨损加大，致使动力的传输阻力大幅度地增加，并使得导管与驱动单元及导 管与导轨的连接处的作用力大幅度地提高。虽然第一固定装置和第二固定装 置能确保该两连接处的工作正常，但是电机的能耗无法下降，卷帘运动相对 沉重，响应性较差，传动链的磨损也无法降低，使用寿命也比原来长不了多 少。

三、发明内容：本发明的目的是提供一种性能可靠、能耗更小、传动链 磨损更小、使用寿命更长的电动卷帘装置。

为了解决上述任务，本发明将受电机驱动的传动齿轮直接安装于导轨 上，使在拉杆与传动齿轮之间进行动力传递的柔性传动齿条(传动链)呈直 线运动，从而可大幅度地减少摩擦阻力及柔性传动齿条的磨损。而电机与传 动齿轮之间可采用传动效率较高的传动轴或链条链轮组成的链传动副直接 传动，这样可大幅度减小能耗，轻松实现卷帘的从卷起位置到工作位置的变 换。

显然，从组成结构上看，传动齿轮既可以水平安装，也可以竖直安装等， 而传动齿轮与电机之间的动力传递，既可以用传动轴，也可以用链轮链条组 成的链传动副等，这些变化的种类较多，一切熟习者均可以作出多种，因此 本发明对此不再多加描述。

由于本发明的传动齿轮直接安装于导轨的一端上，使传动齿轮与拉杆之 间的柔性传动齿条呈一直线，即传动齿轮上的动力是直线传送到拉杆上的， 因此柔性传动齿条与导轨之间的侧压很小(理论上直线齿条对两边没有侧 压)，摩擦阻力非常小，磨损也非常小，驱动电机的功耗也随之大幅度地减 小，性能会更加稳定，使用寿命也会更长。

虽然柔性传动齿条在传动齿轮的后面(这里假设有拉杆的方向为前面) 段也是做弯曲运动的，但由于柔性传动齿条的后端没有工作负荷，因此柔性 传动齿条对转弯处的侧壁上的侧压力非常小，摩擦阻力也就非常小，磨损也 非常小。

如果让柔性传动齿条(传动链)在带有负载的情况下转弯，那么不但需 要转弯处有较高的光洁度，而且需要有良好的润滑条件，这样不但会加大维 护成本，而且如果长期使用，还会导致柔性传动齿条与弯道之间的间隙加大， 造成卷帘运动的响应性下降，所产生的磨屑也会污染卷帘。

由于本发明的这种传动齿轮的传动位置的改变，实在是一种很小的变 化，从表面上也看不出有多大的创新在里面，因此其中的作用极易被行业内 的人们所忽视，甚至假如有人偶尔也作出与本发明类似结构的卷帘装置，如 果没有细心地去分析其中的优势，也会随手弃之而改成其它的结构，这其实 也是至今的电动卷帘尚有这诸多问题的原因。

虽然用两个固定装置将导管的两端加以固定，也不失为一种解决问题的 方法，然而本发明则是从另一个角度彻底地解决了这一问题，从而使电动卷 帘的大规模普及成为可能，因此本发明的这一改变，其实际意义非常大。

四、附图说明：

图1是传动齿轮安装在导轨的右末端附近的电动卷帘装置示意图。

图2是传动轴与传动齿轮所在平面平行布置的卷帘装置示意图。

图3是传动轴变换为链传动副传动的卷帘装置示意图。

图4是在传动齿轮处的柔性齿条背面安装滑轮的卷帘装置示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

五、具体实施方式：

图1是传动齿轮安装在导轨右末端附近的电动卷帘装置示意图，是本发 明的一个实施例。为了方便说明，将整个卷帘装置的框架分为四个边框进行 描述。即：上框架11，下框架12，左框架13，右框架14；两个导轨1分别 平行地安装于上框架11和下框架12上，并使得两条导轨之间的距离，可随 卷帘的裁剪宽度误差而作出相应的调整安装，导轨1的右端还连接有弯齿条 鞘2；传动齿轮3安装于导轨1的右末端附近(图中所画为右，实则是安装在有弯齿条鞘的一端，本发明以“右末端附近”字样代表有齿条鞘的一端， 以下不再重复说明)位置，并与导轨1内的柔性传动齿条4啮合；柔性传动 齿条4安装于由导轨1和弯齿条鞘2联合构成的滑槽10内，并可相对于导 轨1和弯齿条鞘2在滑槽10内滑动；电机15安装于右框架14上，并与传 动齿轮3之间用传动件6连接传动，图中的传动件6是传动轴7；传动轴7 的一端与电机的输出端连接，另一端与传动齿轮3用花键5作可轴向抽动的 活络连接(这里之所以要活络连接，主要是考虑两条导轨之间的宽度需要因 卷帘的裁剪误差而定，但也可以不用花链连接，只要将传动齿轮做厚一点也 可以，待两条导轨被安装固定后，此处才可以不动)；卷帘8安装于上框架 11和下框架12之间，可相对于整个框架转动，卷帘8由织物片卷绕而成， 其织物片伸展方向的沿口上安装有拉杆9，拉杆9的两端分别与安装在两条 导轨1上的滑槽10内的柔性传动齿条4连接，并可与柔性传动齿条4一起， 沿导轨1上的滑槽滑动，从而带动卷帘作卷起位置与展开位置的变换。

当电机15转动时，与其相连的传动轴7也转动起来，从而带动传动齿 轮3转动，传动齿轮3的转动，将带动柔性传动齿条4在导轨1与弯齿条鞘2构成的滑槽10中运动，柔性传动齿条4的运动势必带动与其连接的拉杆9 沿导轨1作平移运动，最终使得卷帘8跟随拉杆9作卷起或展开的运动。

在上述卷帘装置的传动中不难看出，从传动齿轮3到拉杆9之间的这段 柔性传动齿条4是成直线状态的，无论柔性传动齿条4是推动拉杆9带动卷 帘8作展开运动，还是拉动拉杆9带动卷帘8作卷起运动，作用在柔性传动 齿条4上的力的方向总是沿着柔性传动齿条4所在的直线方向，因此柔性传 动齿条4对所在导轨1上的滑槽侧壁几乎没有侧压力，显然侧压力小，柔性 传动齿条4对滑槽10侧壁的摩擦力也小，而摩擦力小，能耗也小，磨损也小。如果让柔性传动齿条4通过弯道带上负载传动，则力的方向因弯道而改 变，柔性传动齿条4必须施压于滑槽10的侧壁，才能获得一个改变方向的 反作用力，因此摩擦力便大幅度地上升，磨损也因此加大，电机15的能耗 也加大。

图中的弯齿条鞘2是弯曲的，其中的滑槽10在该位置也是弯曲的，它 位于传动齿轮3的右边，滑槽10内的柔性传动齿条4也是弯曲运动的。但 是，因为传动齿轮3右边的一段柔性传动齿条4上没有负载，只有柔性传动 齿条4本身，因此对滑槽10的弯道侧壁的压力非常小，摩擦阻力也就非常 小，磨损也非常小。

图2是传动轴7与传动齿轮3所在平面平行时的传动形式示意图。这里 多了一对伞齿轮传动副16，这种传动形式虽比图1要复杂一些，但因为弯曲 的柔性传动齿条4正好落在传动齿轮3所在的平面上，因此这种形式安装的 传动齿轮3对柔性传动齿条4的使用寿命的延长极其有利。

图3是用链传动取代传动轴传动的传动形式示意图。本发明中的传动 件，实际上可以有许多种，可以是传动轴传动，也可以是链轮链条组成的链 传动副17传动，当然还可全部是齿轮连接传动等，这里不再过多描述了。 图中，为求简单，已把电机15竖直安装，但这里为了方便图视，还把电机 15画到了链轮的背后，这样会增加右框架14的厚度，真实使用时可将电机 15调过来使用。

链传动副17的传动效率较高，是一种优秀的传动件，但缺点是中间的节接较多，长期使用会有累积误差，因此通常用张紧轮等加以消除(图中未 画)。

图4是在柔性传动齿条4背面与传动齿轮3的正对位置上安装滑轮的传 动形式示意图。在柔性传动齿条4的背面与传动齿轮3正对位置设置滑轮(当 然也可以是齿轮甚至是再一个传动齿轮)，主要是在于进一步减少磨损，变 柔性传动齿条4与导轨1之间的滑动摩擦为滚动摩擦，显然图1也适用这种 安装，只是上下两框架要厚些。这种设计对于大型的卷帘装置而言，是有一 定作用的。

另外，本发明所公开的传动齿轮3是安装于导轨1的右末端附近的，实 则应该是在右末端。但是随着本发明的公开，使得业内部分类似的卷帘上的 传动齿轮，由原来的右框架14的中间位置向两侧移动而进入弯齿条鞘2的 弯曲部分位置，难以与本发明作出界定，因为在弯齿条鞘2的弯道处传动， 也比现在的在右框架13的中间传动要好得多，因此也应属于本发明的保护 范围，即本发明对于“右末端附近”的描述，包括了该弯齿条鞘2的弯曲部 分，同时对于柔性传动齿条4的动力输送，也只能描述为“几乎成直线状” 地将电机15上的动力输送至拉杆9。

Claims (10)

1.一种包括导轨(1)、弯齿条鞘(2)、传动齿轮(3)、柔性传动齿条(4)、卷帘(8)、拉杆(9)、滑槽(10)、上框架(11)、下框架(12)、左框架(13)、右框架(14)及电机(15)在内的且二条导轨(1)分别与上框架(11)、下框架(12)连为一体，二条导轨(1)的位于右框架(14)侧的一端又分别与弯齿条鞘(2)连接，柔性传动齿条(4)安装于由导轨(1)和弯齿条鞘(2)联合构成的滑槽(10)内的电动卷帘装置，其特征在于：电机(15)安装于右框架(14)中间，传动齿轮(3)越过动力输送路径上的弯齿条鞘(2)而安装于导轨(1)的右末端附近，使得自拉杆(9)与柔性传动齿条(4)的连接处开始至柔性传动齿条(4)与传动齿轮(3)的啮合点为止的该段柔性传动齿条(4)几乎成直线状，并在电机(15)与传动齿轮(3)之间安装上传动件(6)，进行电机(15)与传动齿轮(3)之间的动力传递；电机(15)上的动力，因传动件(6)的传动而得以跨越弯齿条鞘(2)的弯曲部分，输送至安装于导轨(1)右末端附近的传动齿轮(3)上，继而由与传动齿轮(3)啮合的柔性传动齿条(4)，几乎成直线状地将动力输送至与柔性传动齿条(4)连接的拉杆(9)上，从而完成与拉杆(9)连接的卷帘(8)作卷起位置与展开位置的变换。

2.根据权利要求1所述的电动卷帘装置，其特征在于：传动件(6)为传动轴(7)，传动轴(7)的一端与电机(15)的输出端连接，另一端与传动齿轮(3)连接。

3.根据权利要求1所述的电动卷帘装置，其特征在于：传动件(6)为链传动副(17)，一端的链轮与传动齿轮(3)连动，另一端的链轮受电机(15)的驱动。

4.根据权利要求1或2所述的电动卷帘装置，其特征在于：传动轴(7)与传动齿轮(3)之间，以花键(5)连接。

5.根据权利要求1或2所述的电动卷帘装置，其特征在于：传动轴(7)与传动齿轮(3)之间，还连接有伞齿轮传动副(16)。

6.根据权利要求5所述的电动卷帘装置，其特征在于：传动轴(7)与伞齿轮传动副(16)之间用花键(5)连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的电动卷帘装置，其特征在于：柔性传动齿条(4)的背面正对于传动齿轮(3)的位置上安装有滑轮(18)。

8.根据权利要求4所述的电动卷帘装置，其特征在于：柔性传动齿条(4)的背面正对于传动齿轮(3)的位置上安装有滑轮(18)。

9.根据权利要求5所述的电动卷帘装置，其特征在于：柔性传动齿条(4)的背面正对于传动齿轮(3)的位置上安装有滑轮(18)。

10.根据权利要求6所述的电动卷帘装置，其特征在于：柔性传动齿条(4)的背面正对于传动齿轮(3)的位置上安装有滑轮(18)。