CN106168094B - 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，包括致动连杆(4)，具有适于在门窗扇(1)内沿垂直于扇框铰接轴(3)的方向往复移动的推动端，及以平行于所述扇框铰接轴(3)的轴线与所述门窗框(2)铰接的铰接端；动力装置，设置在所述门窗框(2)的空腔内，所述动力装置的输出轴(7)固定连接所述致动连杆(4)的所述铰接端。本发明的电动门窗致动机构结构大部分结构隐藏于门窗扇内，而且由于传动机构设置在门窗框内，使得结构更加简单。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，实用性比较好，此外，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，该改进技术方案在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，而第一铰接部和第二铰接部所构成的第一铰接副工作时在门窗扇内沿垂直于扇框铰接轴的方向往复移动，这样提供动力的动力装置也就需要一起移动，并且还随门扇开关移动，动力装置的这些运动必然产生一定的能量消耗。另一方面想向动力装置输送能源还需要在门窗框与门窗扇之间穿设管、线，由此也使得接管复杂，管线外露不美观。

发明内容

本发明旨在解决由于动力装置随门窗扇移动导致的能量消耗，以及能源管线需要穿设在门窗扇框之间的技术问题。

为此，本发明的一种电动门窗致动机构，包括

致动连杆，具有适于在门窗扇内沿垂直于扇框铰接轴的方向往复移动的推动端，及以平行于所述扇框铰接轴的轴线与所述门窗框铰接的铰接端；

动力装置，设置在所述门窗框安装所述扇框铰接轴的框体部分的空腔内，所述动力装置的输出轴固定连接所述致动连杆的所述铰接端。

从横截面来看，所述输出轴设置在所述门窗框安装所述扇框铰接轴的框体部分的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴轴线的位置。

所述动力装置包括一个电动机和一个变速机构。

所述变速机构包括安装在电动机轴上的主动齿轮和安装在所述输出轴上的被动齿轮，以及安装在门框上设置在主动齿轮与被动齿轮之间的由与主动齿轮啮合的大齿轮及与该大齿轮同轴同步转动的小齿轮构成的第一传动齿轮，及同时啮合该小齿轮及被动齿轮的第二传动齿轮。

所述致动连杆穿过成型在所述门窗框上的过孔，伸入成型在所述门窗扇上自相邻于所述门窗框的侧边凹进的滑槽中。

所述致动连杆伸入所述滑槽的所述推动端连接着一个可沿所述滑槽往中的滑道复移动的滑销。

所述致动连杆为具有在所述门窗框完全开启状态时，从所述输出轴伸出所述门窗框的第一段及连接所述第一段的伸出端并适于在所述门窗扇中伸缩的第二段的折线形状。

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框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。

所述致动连杆的所述第一段上设置有沿转动平面方向设置的加强板。

在移动空间允许的情况下，所述致动连杆的所述推动端尽可能远离所述门窗扇接触所述门窗框的侧边。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.将动力装置设置在门窗框内既解决了动力装置随门窗扇移动导致的能量消耗的问题，同时也解决了需要在门窗框与门窗扇之间穿设管、线，由此也使得接管复杂，管线外露不美观的问题。

2.在本发明中，由于输出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的推动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。

3.在门窗扇内部空间允许的情况下，通过在所述致动连杆上，特别是在接近推动端部位设置加强板保证了所述致动连杆的强度，避免了推动所述门窗扇的过程中所述致动连杆产生弯曲。

4.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所示实施例中动力装置的放大图；

图3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4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-致动连杆，41-第一段，42-第二段，43-第三段，5-滑道，6-滑销，7-输出轴，8-电动机，9-变速机构，91-主动齿轮，92-被动齿轮，93-第一传动齿轮，94-第二传动齿轮。

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。

参见图1-4，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。具有一致动连杆4，穿过成型在所述门窗框2上的过孔，伸入成型在所述门窗扇1上自相邻于所述门窗框2的侧边凹进的滑槽中。所述致动连杆4的推动端连接着一个可沿所述滑槽中的滑道5往复移动的滑销6，以使所述推动端在门窗扇1内的所述滑槽中沿垂直于扇框铰接轴3的方向往复移动，所述致动连杆4的铰接端以平行于所述扇框铰接轴3的轴线，通过设置在所述门窗框2安装所述扇框铰接轴3的框体部分的内空腔中的动力装置与所述门窗框2铰接。其中，所述动力装置的输出轴7固定连接所述致动连杆4的所述铰接端。参见图2，在本实施例中，所述动力装置由电动机8及连接所述电动机8的变速机构9组成，所述变速机构9的输出轴即为所述动力装置的输出轴7。所述输出轴7的轴线平行于将门窗扇1及门窗框2铰接在一起的所述扇框铰接轴3的轴线。并且从横截面来看，所述输出轴7设置在所述门窗框2安装所述扇框铰接轴3的框体部分的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴3轴线的位置。本实施例的所述变速机构9包括安装在电动机轴上的主动齿轮91和安装在所述输出轴7上的被动齿轮92，以及安装在门窗框2上设置在所述主动齿轮91与所述被动齿轮92之间的由与所述主动齿轮91啮合的大齿轮及与该大齿轮同轴同步转动的小齿轮构成的第一传动齿轮93，及同时啮合该小齿轮及所述被动齿轮92的第二传动齿轮94。图2中通过剖开部分变速机构的壳体显现所述电动机8，同时从所述输出轴7上摘去所述致动连杆4来显现所述被动齿轮92。参见图1、3、4，在本实施例中，所述致动连杆4由在所述门窗扇1框完全开启状态时，从所述输出轴7伸出所述门窗扇1框的第一段41及与所述第一段41伸出端连接并可在所述门窗扇1框中伸缩的第二段42组成，所述第一段41与所述第二段42的连接端之间通过一个第三段43连接，所述第三段43的长度为所述门窗扇1框完全开启状态时所述第一段41与所述第二段42的连接端之间的距离，所述第一段41、所述第二段42及所述第三段43构成呈折线形状的所述致动连杆4。

图1显示门窗扇1关闭状态，开门时，受电动机8驱动，所述变速机构9的所述输出轴7上产生相对于所述门窗框2的，如图中顺时针方向的扭力，由此使得所述铰接端固定在所述输出轴7上的所述致动连杆4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。此时，所述致动连杆4的所述推动端上连接的所述滑销6通过所述滑槽中的滑道5在所述门窗扇1的外侧板的内侧施加一个朝向外侧的推力。该推力在所述门窗扇1上产生了一个以所述扇框铰接轴3为转轴的顺时针扭矩，该扭矩推动所述门窗扇1以所述扇框铰接轴3为转轴使所述门窗扇1朝向打开方向转动。

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输出轴7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，这样由门窗扇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指向所述致动连杆4的所述推力端的阻力作用力，显然所述输出轴7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，此时所述输出轴7到所述扇框铰接轴3与所述推力端之间的连线的距离，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，所述输出轴7到所述扇框铰接轴3与所述推力端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3所述位置时，所述推力端、所述扇框铰接轴3以及所述输出轴7处于同一条直线上，也就是说，此时所述输出轴7到所述扇框铰接轴3与所述推力端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3所示状态为之后，随着所述门窗扇1的进一步开启运动，所述输出轴7到所述扇框铰接轴3与所述推力端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4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，所述推力端、所述扇框铰接轴3以及所述输出轴7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以及所述输出轴7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。同时所述推力端与所述输出轴7之间是通过所述致动连杆4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，所述推力端在所述门窗扇1中能够沿垂直于所述扇框铰接轴3方向的滑道5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41、所述第二段42及所述第三段43构成呈折线形状的所述致动连杆4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，电动机8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170度的门窗为例，然而如果门窗扇1仅需要开启80度左右的门窗来说，仅需要所述第一段41与所述第二段42呈折线形状构成所述致动连杆4即可，而不必在需要上述实施例中的第三段43。

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，可以将所述输出轴7与所述扇框铰接轴3的轴线同轴。

上述实施例中，所述变速机构9的齿轮传动机构对于所属领域技术人员来说，根据需要改为其他齿轮传动机构或在上述实施例的基础上增减变速级数都是显而易见的。也可以根据设计需要采用皮带传动或液压传动等惯用手段替换上述实施例中的齿轮传动机构。

当然，所述致动连杆4伸入所述滑槽的所述推动端铰接着一个可在所述滑槽内往复滚动移动的滚轮结构，而不设置所述滑道5。

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

致动连杆(4)，具有适于在门窗扇(1)内沿垂直于扇框铰接轴(3)的方向往复移动的推动端，及以平行于所述扇框铰接轴(3)的轴线与所述门窗框(2)铰接的铰接端；

其特征在于：

动力装置，设置在所述门窗框(2)安装所述扇框铰接轴(3)的框体部分的空腔内，所述动力装置的输出轴(7)固定连接所述致动连杆(4)的所述铰接端。

2.根据权利要求1所述的电动门窗致动机构，其特征在于，从横截面来看，所述输出轴(7)设置在所述门窗框(2)安装所述扇框铰接轴(3)的框体部分的轮廓以内靠近所述扇框铰接轴(3)轴线的位置。

3.根据权利要求1-2任一项所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述动力装置包括一个电动机(8)和一个变速机构(9)。

4.根据权利要求3所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述变速机构(9)包括安装在电动机(8)轴上的主动齿轮(91)和安装在所述输出轴(7)上的被动齿轮(92)，以及安装在门框上设置在主动齿轮(91)与被动齿轮(92)之间的由与主动齿轮(91)啮合的大齿轮及与该大齿轮同轴同步转动的小齿轮构成的第一传动齿轮(93)，及同时啮合该小齿轮及被动齿轮(92)的第二传动齿轮(94)。

5.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(4)穿过成型在所述门窗框(2)上的过孔，伸入成型在所述门窗扇(1)上自相邻于所述门窗框(2)的侧边凹进的滑槽中。

6.根据权利要求5所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述致动连杆(4)伸入所述滑槽的所述推动端连接着一个可沿所述滑槽往中的滑道(5)复移动的滑销(6)。

7.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(4)为具有在所述门窗框(2)完全开启状态时，从所述输出轴(7)伸出所述门窗框(2)的第一段(41)及连接所述第一段(41)的伸出端并适于在所述门窗扇(1)中伸缩的第二段(42)的折线形状。

8.根据权利要求7所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述第一段(41)与所述第二段(42)的连接端之间通过一个第三段(43)连接，所述第三段(43)的长度为所述门窗框(2)完全开启状态时所述第一段(41)与所述第二段(42)的连接端之间的距离。

9.根据权利要求7或8所述的电动门窗致动机构，其特征在于，所述第一段(41)上设置有沿转动平面方向设置的加强板。

10.根据权利要求1所述的电动门窗致动机构，其特征在于，在移动空间允许的情况下，所述致动连杆(4)的所述推动端尽可能远离所述门窗扇(1)接触所述门窗框(2)的侧边。