CN106088902B - 电动门窗致动机构 - Google Patents

Abstract

本发明的一种电动门窗致动机构，包括第一铰接副，具有连接在门窗扇上的第一铰接部，可相对所述第一铰接部旋转的第二铰接部，及所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对围绕旋转的第一铰接轴；致动连杆，其第一端与所述第一铰接副的第二铰接部固定连接，第二端通过第二铰接轴与门窗框铰接连接；动力装置，提供所述第一铰接副的所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对转动的动力。本发明的电动门窗致动机构结构可以在普通门窗扇上稍微加工改造即可，还能够实现门窗扇的180度大角度开启和关闭。

Description

电动门窗致动机构

技术领域

本发明涉及电动门窗领域，具体涉及一种翼扇的动力操纵机构。

背景技术

电动门窗或自动门已经广泛地存在于现有技术中。例如中国专利文献CN201225052Y公开的一种电动门窗机，以及中国专利文献CN2667108Y公开的一种平开式电动门窗的驱转装置等等。然而，上述现有技术由于作为驱动门窗扇转动的主要部件的连杆存在显得结构杂乱不美观。而为了在门窗扇关闭的时候将这些杆件隐藏在门窗扇和门框之间，需在门窗扇相应的边缘位置成型凹槽。成型凹槽使得门窗扇的加工工艺变得复杂，且凹槽沿门窗扇的边缘成型，占用了很大一部分的边缘，导致边缘部分的密封效果较差，易污染凹槽中的润滑液产生油泥，降低润滑液的润滑效果，缩短电动门窗机的使用寿命。此外，上述现有技术的杆件驱动机构都不能实现门窗扇开启180度。

为解决上述现有技术存在的问题，本申请人先前提出了一种电动门窗致动机构，包括第一铰接副，其具有连接在门窗扇上的第一铰接部，及可相对第一铰接部旋转的第二铰接部，第一铰接副的第一铰接轴线平行于扇框铰接轴，且适于在门窗扇内沿垂直于扇框铰接轴的方向往复移动；致动连杆的第一端与第一铰接副的第二铰接部固定连接，第二端与门框铰接连接，致动连杆与门框之间铰接连接的第二铰接轴线平行于扇框铰接轴；动力装置在第一铰接副的第一铰接部与第二铰接部之间提供使两者产生相对转动的动力。该现有技术不仅结构简单，而且大部分结构隐藏于门窗扇内，因此，可以在普通门窗扇上稍微加工改造即可，无需使用特制结构的门窗扇，而且还能够实现门窗扇的180度大角度开启和关闭。

但是，该改进技术方案将第二铰接轴线突出设置在门框接触门扇侧边的横截面轮廓以外。这样产生的一个明显的问题是在开门状态下构成第二铰接轴线的部件外露，感观差。而一个更重要的问题是导致了该电动门窗致动机构开关门扇推力不够的问题。究其原因在于，该电动门窗致动机构将第二铰接轴线突出设置在门框接触门扇侧边的横截面轮廓以外，导致第二铰接轴与门框铰接轴之间必然存在一个距离，同时在开关门扇的过程中，第二铰接轴构成了门扇转动的一个瞬时支点，这样门框铰接轴与第一铰接轴之间具有一个相互的作用力。第二铰接轴与门框铰接轴之间的距离和第一铰接轴与门框铰接轴之间的作用力构成了阻止电动机驱动门扇转动的扭矩。由杠杆原理可知，力臂越大扭矩也相对越大。另一方面，该改进技术方案也没有考虑电动机驱动时对力臂的要求，也是导致驱动推力不够的原因。

发明内容

本发明旨在解决电动门窗致动机构开关门扇推力不够的技术问题。

为此，本发明的一种电动门窗致动机构，包括

第一铰接副，具有连接在门窗扇上的第一铰接部，可相对所述第一铰接部旋转的第二铰接部，及所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对围绕旋转的第一铰接轴，所述第一铰接轴的轴线平行于扇框铰接轴的轴线，且适于在所述门窗扇内沿垂直于所述扇框铰接轴的方向往复移动；

致动连杆，其第一端与所述第一铰接副的第二铰接部固定连接，第二端通过第二铰接轴与门窗框铰接连接，所述第二铰接轴的轴线平行于所述扇框铰接轴的轴线；

动力装置，提供所述第一铰接副的所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对转动的动力；

从横截面来看，所述第二铰接轴设置在所述门窗框的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴轴线的位置。

所述第二铰接轴与所述扇框铰接轴的轴线同轴。

所述致动连杆由在所述门窗扇完全开启状态时，从所述第二铰接轴伸出所述门窗框的第一段及与所述第一段伸出端连接并可在所述门窗扇中伸缩的第二段组成，所述第一段与所述第二段呈折线形状。

所述第一段与所述第二段的连接端之间通过一个第三段连接，所述第三段的长度为所述门窗扇完全开启状态时所述第一段与所述第二段的连接端之间的距离。

所述致动连杆连接所述第一铰接副的所述第一端设置为所述门窗扇中结构空间所允许的离所述门窗扇接触所述门窗框的侧边最远位置上。

所述动力装置包括电机及其带动的变速器，其中所述变速器的输出轴构成所述第二铰接部，其余部分构成所述第一铰接部连接；所述动力装置设置在所述门窗扇内且适于沿垂直于所述扇框铰接轴的方向滑动；所述变速器的输出轴设置在比所述动力装置其余部分远离所述门窗扇接触所述门窗框的侧边的位置。

所述动力装置包括固定在所述门窗扇内的动力部分，由所述动力部分驱动作直线往返运动的条状传动部件，所述第二铰接部为固定在所述致动连杆的所述第一端的带齿的轮状结构，所述带齿的轮状结构与所述条状传动部件直接或间接啮合。

所述条状传动部件为通过一系列支撑轮安装在所述门窗扇内的环形链条，所述带齿的轮状结构为链轮。

所述条状传动部件为滑动地安装在所述门窗扇内的齿条，所述带齿的轮状结构为齿轮。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.在本发明中，由于第二铰接轴与门框铰接轴之间的距离缩短，使得阻止电动机驱动门扇转动的扭矩大大降低，特别是由于致动连杆连接第一铰接副的第一端设置为门窗扇中结构空间所允许的离门窗扇接触门窗框的侧边最远位置上，增加了驱动力臂，进而使得开关门窗扇的动作更加顺畅。

2.致动连杆采用折线状设计，既充分利用了门窗扇及门窗框内的空间，又能在门窗扇开启到充分打开的状态下尽可能地贴合在门窗扇框的轮廓上，避免了部件突出外露，感观差、容易刮蹭经过的人或物品的问题。

附图说明

图1为安装有本发明的电动门窗致动机构的电动门窗处于门窗扇关闭状态的俯视剖面图；

图2是图1所示实施例中门窗扇开启一半状态的俯视剖面图；

图3是图1所示实施例中门窗扇完全开启状态的俯视剖面图；

3附图标记说明：

1-门窗扇；2-门窗框；3-扇框铰链轴；4-动力装置；41-电机；42-变速器；5-致动连杆；51-第一段；52-第二段；53-第三段；6-第二铰接轴；7-输出轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，本发明的一种电动门窗致动机构，可以安装在门窗扇1铰接侧与门窗框2之间从上到下，不与扇框铰接轴3产生干涉的任何位置。具有设置在所述门窗扇1内且沿垂直于所述扇框铰接轴3方向的滑道往复滑动的动力装置4，所述动力装置4由电机41及其带动的变速器42组成。一致动连杆5的第一端与所述变速器42的输出轴7固定连接，所述致动连杆5的第二端通过第二铰接轴6与门窗扇1框铰接连接。所述第二铰接轴6的轴线平行于将门窗扇1及门窗框2铰接在一起的扇框铰接轴3的轴线。并且从横截面来看，所述第二铰接轴6设置在所述门窗扇1框的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴3轴线的位置。由此可见，本实施例中，所述动力装置4即作为本发明的第一铰接副，而所述动力装置4中所述变速器42的输出轴7构成本发明的第二铰接部，其余部分构成本发明的第一铰接部。显然，所述动力装置4本身会提供所述输出轴7与所述动力装置4的其余部分之间相对转动的动力。在本实施例中，所述输出轴7的轴线同时也构成本实施例中的所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对围绕旋转的第一铰接轴，其轴线也是平行于所述扇框铰接轴3的轴线。所述变速器42的输出轴7设置在比所述动力装置4其余部分远离所述门窗扇1接触所述门窗框2的侧边的位置。在本实施例中，所述致动连杆5由在所述门窗扇1框完全开启状态时，从所述第二铰接轴6伸出所述门窗扇1框的第一段51及与所述第一段51伸出端连接并可在所述门窗扇1框中伸缩的第二段52组成，所述第一段51与所述第二段52的连接端之间通过一个第三段53连接，所述第三段53的长度为所述门窗扇1框完全开启状态时所述第一段51与所述第二段52的连接端之间的距离，所述第一段51、所述第二段52及所述第三段53构成呈折线形状的所述致动连杆5。

图1显示门窗扇1关闭状态，开门时，受电机41驱动，在作为第二铰接部的所述变速器42的所述输出轴7上产生相对于作为第一铰接部的所述驱动装置的其他部分的，如图中顺时针方向的扭力。由于所述驱动装置受到门窗扇1内壁的限制，而无法相对所述门窗扇1转动，由此使得固定在所述输出轴7上的所述致动连杆5在所述输出轴7的带动下产生相对所述门窗扇1的顺时针转动的趋势。再由于所述致动连杆5的另一端转动地连接在所述第二铰接轴6上，且所述第二铰接轴6相对所述门窗框2固定连接。这样在所述第二铰接轴6上产生了一个以所述输出轴7为转轴的顺时针扭矩，同时在所述输出轴7上也产生了一个以所述第二铰接轴6为转轴的与该扭矩相等的顺时针扭矩。很明显，因为所述第二铰接轴6是固定在所述门窗框2内的，其不能移动。这样上述扭矩必然要以第二铰接轴6为转轴驱使所述输出轴7按顺时针方向转动。此时，所述输出轴7上的顺时针方向的作用力通过所述作为第一铰接部的所述驱动装置的其他部分传递到所述门窗扇1的内壁上，因此驱动所述门窗扇1绕所述扇框铰接轴3顺时针转动，实现所述门窗扇1的开启。

在所述门窗扇1开启过程中，如上所述开启的动力扭矩是以所述第二铰接轴6为转轴的，而所述门窗扇1又是通过扇框铰接轴3安装在所述门窗框2上的，这样门窗扇1框之间的摩擦力的作用，产生了一个从所述扇框铰接轴3指向所述输出轴7的阻力作用力，显然所述第二铰接轴6到阻力作用力的延长线的距离与该阻力作用力构成了阻止所述门窗扇1开启运动的阻力扭矩。如图1所示，此时所述第二铰接轴6到所述扇框铰接轴3与所述输出轴7该之间的连线，即阻力作用力的延长线的距离最长，也表明此时阻力扭矩最大。随着所述门窗扇1的逐步开启运动，所述第二铰接轴6到所述扇框铰接轴3与所述输出轴7该之间的连线的距离逐渐减小，所述主力扭矩也随之减小。当所述门窗扇1转动到图2所述位置时，所述输出轴7、所述扇框铰接轴3以及所述第二铰接轴6处于同一条直线上，也就是说，此时所述第二铰接轴6到所述扇框铰接轴3与所述输出轴7该之间的连线的距离为零，即表明此时阻力扭矩最小。当经过图2所示状态为之后，随着所述门窗扇1的进一步开启运动，所述第二铰接轴6到所述扇框铰接轴3与所述输出轴7该之间的连线的距离又开始逐渐增大，所述主力扭矩也随之增大。到图3所示状态，有达到另一侧主力扭矩最大的位置。在所述门窗扇1转动的过程中，所述输出轴7、所述扇框铰接轴3以及所述第二铰接轴6之间的连线所构成的三角形的形状不断地在发生变化，这样的变化过程中由于所述扇框铰接轴3以及所述第二铰接轴6都是固定在所述门窗框2上，因此两者之间距离也是固定的。同时所述输出轴7与所述第二铰接轴6之间是通过所述致动连杆5连接的，因此两者间距离也是固定的。而由于所述门窗扇1连接在所述扇框铰接轴3上，这样为保证所述门窗扇1的正常转动，所述输出轴7在所述门窗扇1中能够沿垂直于所述扇框铰接轴3方向的滑道往复滑动补偿了由于所述门窗扇1的转动而带来的三角形边长的变化。所述第一段51、所述第二段52及所述第三段53构成呈折线形状的所述致动连杆5在所述门窗扇1的各个状态下，保证充分利用所述门窗框2及所述门窗扇1中的可用空间。同时在所述门窗扇1打开过程中和完全打开后尽可能贴近所述门窗扇1及所述门窗框2的轮廓，避免了部件突出外露。

在所述门窗扇1关闭过程中，电机41反向驱动，以上所有的受力状态为上述相反的方向，具体过程也与上述过程相反，在此不再累述。

上述实施例中仅仅以门窗扇1开启近180度的门窗为例，然而如果门窗扇1仅需要开启90度左右的门窗来说，仅需要所述第一段51与所述第二段52呈折线形状构成所述致动连杆5即可，而不必在需要上述实施例中的第三段53。

同样在上述实施例中，如果部件移动空间及安装位置等条件允许，可以将所述第二铰接轴6与所述扇框铰接轴3的轴线同轴。如此可以彻底消除形成阻力转矩的力臂，也就消除了阻力转矩，保证所述门窗扇1的平顺启闭。

此外，在另外的实施方式中，所述动力装置4可以替换为由固定在所述门窗扇1内的电机41，由所述电机41驱动滑动地安装在所述门窗扇1内的，作直线往返运动的齿条这条类状传动部件，在此所述齿条作为第一铰接部。所述第二铰接部为固定在所述致动连杆5的所述第一端的带齿的轮状结构，所述带齿的轮状结构与所述条状传动部件直接或间接保持啮合。

上述条状传动部件可以替换为通过一系列支撑轮安装在所述门窗扇1内的环形链条，此时，所述第二铰接部为固定在所述致动连杆5的链轮。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电动门窗致动机构，包括

第一铰接副，具有连接在门窗扇(1)上的第一铰接部，可相对所述第一铰接部旋转的第二铰接部，及所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对围绕旋转的第一铰接轴，所述第一铰接轴的轴线平行于扇框铰接轴(3)的轴线，且适于在所述门窗扇(1)内沿垂直于所述扇框铰接轴(3)的方向往复移动；

致动连杆(5)，其第一端与所述第一铰接副的第二铰接部固定连接，第二端通过第二铰接轴(6)与门窗框(2)铰接连接，所述第二铰接轴(6)的轴线平行于所述扇框铰接轴(3)的轴线；

其特征在于：

动力装置(4)，提供所述第一铰接副的所述第一铰接部与所述第二铰接部之间相对转动的动力；

从横截面来看，所述第二铰接轴(6)设置在所述门窗框(2)的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴(3)轴线的位置。

2.根据权利要求1所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述第二铰接轴(6)与所述扇框铰接轴(3)的轴线同轴。

3.根据权利要求1所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述致动连杆(5)由在所述门窗扇(1)完全开启状态时，从所述第二铰接轴(6)伸出所述门窗框(2)的第一段(51)及与所述第一段(51)伸出端连接并可在所述门窗扇(1)中伸缩的第二段(52)组成，所述第一段(51)与所述第二段(52)呈折线形状。

4.根据权利要求2所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述致动连杆(5)由在所述门窗扇(1)完全开启状态时，从所述第二铰接轴(6)伸出所述门窗框(2)的第一段(51)及与所述第一段(51)伸出端连接并可在所述门窗扇(1)中伸缩的第二段(52)组成，所述第一段(51)与所述第二段(52)呈折线形状。

5.根据权利要求4所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述第一段(51)与所述第二段(52)的连接端之间通过一个第三段(53)连接，所述第三段(53)的长度为所述门窗扇(1)完全开启状态时所述第一段(51)与所述第二段(52)的连接端之间的距离。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述致动连杆(5)连接所述第一铰接副的所述第一端设置为所述门窗扇(1)中结构空间所允许的离所述门窗扇(1)接触所述门窗框(2)的侧边最远位置上。

7.根据权利要求6所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述动力装置(4)包括电机(41)及其带动的变速器(42)，其中所述变速器(42)的输出轴(7)构成所述第二铰接部，其余部分构成所述第一铰接部；所述动力装置(4)设置在所述门窗扇(1)内且适于沿垂直于所述扇框铰接轴(3)的方向滑动；所述变速器(42)的输出轴(7)设置在比所述动力装置(4)其余部分远离所述门窗扇(1)接触所述门窗框(2)的侧边的位置。

8.根据权利要求6所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述动力装置(4)包括固定在所述门窗扇(1)内的动力部分，由所述动力部分驱动作直线往返运动的条状传动部件，所述第二铰接部为固定在所述致动连杆(5)的所述第一端的带齿的轮状结构，所述带齿的轮状结构与所述条状传动部件直接或间接啮合。

9.根据权利要求8所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述条状传动部件为通过一系列支撑轮安装在所述门窗扇(1)内的环形链条，所述带齿的轮状结构为链轮。

10.根据权利要求8所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述条状传动部件为滑动地安装在所述门窗扇(1)内的齿条，所述带齿的轮状结构为齿轮。