CN106677643B - 电动合页插销装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动合页插销装置，电动合页插销装置，包括销钉及驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机、连接在驱动电机转子上的齿轮、与齿轮齿啮合的两条齿条，各齿条上均连接有一根连杆，各连杆上均连接有一颗销钉；两条齿条相互平行，且两条齿条呈正对关系；两颗销钉的轴线共线，且两颗销钉的前端呈正对关系或相背关系。该装置可用于窗户的窗框与窗扇连接，方便实现窗扇开合状态的转换。

Description

电动合页插销装置
技术领域
本发明涉及门窗结构技术领域，特别是涉及一种电动合页插销装置。
背景技术
门窗作为建筑物的重要组成部分，为建筑物室内空间提供采光、通风、隔离等功能。现有技术中，门窗包括门窗框和门窗扇，门窗框固定于建筑物的墙体上，门窗框与门窗扇通过铰接轴铰接连接，所述门窗扇绕铰接轴轴线转动的过程中，实现门窗的开关。
现有门窗结构的开启方式包括两种：以上铰接轴设置于门窗结构的侧面，这样可实现门窗的平开；以上铰接轴设置于门窗结构顶面，这样可实现门窗结构的外悬开。然而，现有技术中单个门窗的开启方式仅局限于为以上开启方式中的一种，如用户在选择门窗时，特别是窗户，在选择开启状态下空气流通性能更好的平开门窗时，在雨天门窗遮雨性能较差；在选择遮雨性能良好的外悬开门窗时，在晴天又达不到最强的与外界空气对流的效果。现有技术中的门窗结构有待于进一步。
发明内容
针对上述提出的现有技术中的门窗结构有待于进一步改进的问题，本发明提供了一种电动合页插销装置，该装置可用于窗户的窗框与窗扇连接，方便实现窗扇开合状态的转换。
本发明提供的电动合页插销装置通过以下技术要点来解决问题：电动合页插销装置，电动合页插销装置，包括销钉及驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机、连接在驱动电机转子上的齿轮、与齿轮齿啮合的两条齿条，各齿条上均连接有一根连杆，各连杆上均连接有一颗销钉；
两条齿条相互平行，且两条齿条呈正对关系；
两颗销钉的轴线共线，且两颗销钉的前端呈正对关系或相背关系。
具体的，以上驱动电机用于驱动齿轮转动，所述齿条用于将旋转运动转换为直线运动。由于齿条相互平行且呈正对设置关系，这样，以上齿轮可驱动两条齿条向相反的反向运动；以上销钉的前端即为销钉在插入销孔时，首先嵌入销孔的一端；在两根连杆的作用下，齿轮在转动过程中，两个销钉的前端相互之间可作相向运动或相背运动；将销钉的另一端看作销钉的背端，则，以上相背关系和正对关系即为两颗销钉的前端朝向相反，正对关系为两颗销钉的前端相对，相背关系为两颗销钉的背端相对。
本装置用于安装在窗户的窗框中，两颗销钉作为窗扇开启或关闭的转轴或作为窗框与窗扇锁紧的锁紧件。采用以上装置，如在窗框的任意一条高度边内内嵌一个以上装置，在窗框的任意一条宽度边内内嵌一个以上装置，同时，设置为，高度边内的装置中，齿条及销钉在对应驱动电机的作用下在窗户的高度方向运动、宽度边内的装置中，齿条及销钉在对应驱动电机的作用下在窗户的宽度方向运动，任意一个装置中的销钉与窗扇上的销孔配合时，可使得窗扇形成平开模式或旋开模式，且通过改变销钉与窗扇的配合状态，可实现以上平开模式与旋开模式的切换；两个装置中的销钉均与窗扇上的销孔配合时，可实现本装置对窗扇的锁定状态，使得本装置实现窗户防盗功能。
本装置可用于窗户的窗框与窗扇连接，方便实现窗扇开合状态的转换。同时，由于现有技术中窗框的高度边和宽度边均呈条状，而本装置的结构特点和运动模式特点，可使得用于容置本装置和限定连杆运动方向的结构均可通过窗框的框架实现，即工作状态下的本装置可完全实现全内嵌安装或仅有少部分暴露于窗扇与窗框之间的夹缝中，这样，可使得本装置具有不影响建筑装饰、安装所占空间小、具有良好防盗功能的特点。
更进一步的技术方案为：
由于本装置要实现其功能需要与窗扇上的销孔配合，为使得销钉与销孔具有良好的配合精度，各齿条与与之相连的销钉之间均设置有铰接部。作为本领域技术人员，具有以上铰接部后，在本装置安装时，首先完成销钉与销孔的定位，再完成连杆运动轨迹的限定即可；也可通过销钉在运动过程中，通过销孔对销钉的导向，通过以上铰接部实现销钉与销孔的良好配合。
作为在一个面内，销钉位置能够根据销孔位置方便调整的实现方案，各齿条与与之相连的销钉之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接轴使两端的部件形成铰接连接关系，且两根铰接轴的轴线相互平行。优选设置为连杆为两段组合式结构，组成连杆的两段通过一个铰接部相连，另一个铰接部作为连杆与齿条的连接件。
作为在空间内，销钉位置能够根据销孔位置方便调整的实现方案，各齿条与与之相连的销钉之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接球嵌入对应球座中使两端的部件形成球铰接连接关系。以上铰接球与球座的配合可通过关节轴承实现。优选设置为连杆为两段组合式结构，组成连杆的两段通过一个铰接部相连，另一个铰接部作为连杆与齿条的连接件。
窗扇加工完成后，由于两个销孔的位置相对固定，为使得两颗销钉的位置能够更好的适应对应销孔的位置，还包括两个销钉座，各销钉均通过一个销钉座与对应的连杆相连，且各销钉座在对应连杆轴线上的位置均可调。
为使得销钉能够更为准确的与销孔配合，各销钉均通过关节轴承与对应的销钉座相连。本方案中，在销钉受到销孔侧面的阻挡时，以上关节轴承两侧的两个部件发生相对转动，这样，可使得销钉能够顺利的进出销孔。
为方便获得较大的销钉进出销孔的抽插力，还包括减速器，所述齿轮通过减速器与驱动电机相连。
为提高齿轮与齿条的配合精度，以利于本装置结构的紧凑性以及提高齿轮、齿条的寿命，还包括齿条座，所述齿条座上设置有两个限位块，各齿条上均设置有限位滑槽，且各齿条的限位滑槽中均内嵌有一个限位块。
为使得销钉更够更为顺利的导入销孔中，各销钉的前端均设置有顶尖。
作为一种可直观反映销钉所处位置的实现方案，以作为判定窗扇与窗框连接可靠性的依据，还包括限位装置，所述限位装置用于感知任意一颗销钉的位置。以上限位装置可采用位置传感器、应变片等，以上应变片的实现方案优选设置为以下形式：应变片安装在销钉的运动路径上，通过销钉、销钉座、连杆、齿条中任意一者对应变片作用时在应变片上产生的变形大小，得到一个电阻变化信号以获得销钉的位置；由于本方案中包括了铰接部，为使得以上电阻变化信号反映销定位置更为可靠，如销钉固定在连杆的端部，优选设置为应变片与连杆的端部作用或与销钉直接作用。同时，设置为应变片在销钉运动路径上的位置可调，以使得本装置具有更好的适应性。同时，设置为限位装置的输出信号与驱动电机的控制电路相连，即通过限位装置达到自动控制驱动电机工作状态的功能。
本发明具有以下有益效果：
本装置可用于窗户的窗框与窗扇连接，方便实现窗扇开合状态的转换。同时，由于现有技术中窗框的高度边和宽度边均呈条状，而本装置的结构特点和运动模式特点，可使得用于容置本装置和限定连杆运动方向的结构均可通过窗框的框架实现，即工作状态下的本装置可完全实现全内嵌安装或仅有少部分暴露于窗扇与窗框之间的夹缝中，这样，可使得本装置具有不影响建筑装饰、安装所占空间小、具有良好防盗功能的特点。
附图说明
图1是本发明所述的电动合页插销装置一个具体实施例的结构示意图；
图2是本发明所述的电动合页插销装置一个具体实施例中，齿条与齿条座的连接关系示意图。
图中的编号依次为：1、驱动电机，2、减速器，3、齿条座，31、限位块，4、齿轮，5、齿条，51、限位滑槽，6、连杆，7、销钉座，8、销钉，9、限位装置。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
如图1和图2所示，电动合页插销装置，电动合页插销装置，包括销钉8及驱动装置，所述驱动装置包括驱动电机1、连接在驱动电机1转子上的齿轮4、与齿轮4齿啮合的两条齿条5，各齿条5上均连接有一根连杆6，各连杆6上均连接有一颗销钉8；
两条齿条5相互平行，且两条齿条5呈正对关系；
两颗销钉8的轴线共线，且两颗销钉8的前端呈正对关系或相背关系。
具体的，以上驱动电机1用于驱动齿轮4转动，由于齿条5相互平行且呈正对设置关系，这样，以上齿轮4可驱动两条齿条5向相反的反向运动；以上销钉8的前端即为销钉8在插入销孔时，首先嵌入销孔的一端；在两根连杆6的作用下，齿轮4在转动过程中，两个销钉8的前端相互之间可作相向运动或相背运动；将销钉8的另一端看作销钉8的背端，则，以上相背关系和正对关系即为两颗销钉8的前端朝向相反，正对关系为两颗销钉8的前端相对，相背关系为两颗销钉8的背端相对。
本装置用于安装在窗户的窗框中，两颗销钉8作为窗扇开启或关闭的转轴或作为窗框与窗扇锁紧的锁紧件。采用以上装置，如在窗框的任意一条高度边内内嵌一个以上装置，在窗框的任意一条宽度边内内嵌一个以上装置，同时，设置为，高度边内的装置中，齿条5及销钉8在对应驱动电机1的作用下在窗户的高度方向运动、宽度边内的装置中，齿条5及销钉8在对应驱动电机1的作用下在窗户的宽度方向运动，任意一个装置中的销钉8与窗扇上的销孔配合时，可使得窗扇形成平开模式或旋开模式，且通过改变销钉8与窗扇的配合状态，可实现以上平开模式与旋开模式的切换；两个装置中的销钉8均与窗扇上的销孔配合时，可实现本装置对窗扇的锁定状态，使得本装置实现窗户防盗功能。
本装置可用于窗户的窗框与窗扇连接，方便实现窗扇开合状态的转换。同时，由于现有技术中窗框的高度边和宽度边均呈条状，而本装置的结构特点和运动模式特点，可使得用于容置本装置和限定连杆6运动方向的结构均可通过窗框的框架实现，即工作状态下的本装置可完全实现全内嵌安装或仅有少部分暴露于窗扇与窗框之间的夹缝中，这样，可使得本装置具有不影响建筑装饰、安装所占空间小、具有良好防盗功能的特点。
实施例2：
如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：由于本装置要实现其功能需要与窗扇上的销孔配合，为使得销钉8与销孔具有良好的配合精度，各齿条5与与之相连的销钉8之间均设置有铰接部。作为本领域技术人员，具有以上铰接部后，在本装置安装时，首先完成销钉8与销孔的定位，再完成连杆6运动轨迹的限定即可；也可通过销钉8在运动过程中，通过销孔对销钉8的导向，通过以上铰接部实现销钉8与销孔的良好配合。
作为在一个面内，销钉8位置能够根据销孔位置方便调整的实现方案，各齿条5与与之相连的销钉8之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接轴使两端的部件形成铰接连接关系，且两根铰接轴的轴线相互平行。优选设置为连杆6为两段组合式结构，组成连杆6的两段通过一个铰接部相连，另一个铰接部作为连杆6与齿条5的连接件。
作为在空间内，销钉8位置能够根据销孔位置方便调整的实现方案，各齿条5与与之相连的销钉8之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接球嵌入对应球座中使两端的部件形成球铰接连接关系。以上铰接球与球座的配合可通过关节轴承实现。优选设置为连杆6为两段组合式结构，组成连杆6的两段通过一个铰接部相连，另一个铰接部作为连杆6与齿条5的连接件。
窗扇加工完成后，由于两个销孔的位置相对固定，为使得两颗销钉8的位置能够更好的适应对应销孔的位置，还包括两个销钉座7，各销钉8均通过一个销钉座7与对应的连杆6相连，且各销钉座7在对应连杆6轴线上的位置均可调。
为使得销钉8能够更为准确的与销孔配合，各销钉8均通过关节轴承与对应的销钉座7相连。本方案中，在销钉8受到销孔侧面的阻挡时，以上关节轴承两侧的两个部件发生相对转动，这样，可使得销钉8能够顺利的进出销孔。
为方便获得较大的销钉8进出销孔的抽插力，还包括减速器2，所述齿轮4通过减速器2与驱动电机1相连。
为提高齿轮4与齿条5的配合精度，以利于本装置结构的紧凑性以及提高齿轮4、齿条5的寿命，还包括齿条座3，所述齿条座3上设置有两个限位块31，各齿条5上均设置有限位滑槽51，且各齿条5的限位滑槽51中均内嵌有一个限位块31。
为使得销钉8更够更为顺利的导入销孔中，各销钉8的前端均设置有顶尖。
实施例3：
本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上对本案作进一步限定，如图1和图2所示，作为一种可直观反映销钉8所处位置的实现方案，以作为判定窗扇与窗框连接可靠性的依据，还包括限位装置9，所述限位装置9用于感知任意一颗销钉8的位置。以上限位装置9可采用位置传感器、应变片等，以上应变片的实现方案优选设置为以下形式：应变片安装在销钉8的运动路径上，通过销钉8、销钉座7、连杆6、齿条5中任意一者对应变片作用时在应变片上产生的变形大小，得到一个电阻变化信号以获得销钉8的位置；由于本方案中包括了铰接部，为使得以上电阻变化信号反映销定位置更为可靠，如销钉8固定在连杆6的端部，优选设置为应变片与连杆6的端部作用或与销钉8直接作用。同时，设置为应变片在销钉8运动路径上的位置可调，以使得本装置具有更好的适应性。同时，设置为限位装置9的输出信号与驱动电机1的控制电路相连，即通过限位装置9达到自动控制驱动电机1工作状态的功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.电动合页插销装置，包括销钉（8）及驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机（1）、连接在驱动电机（1）转子上的齿轮（4）、与齿轮（4）齿啮合的两条齿条（5），各齿条（5）上均连接有一根连杆（6），各连杆（6）上均连接有一颗销钉（8）；
两条齿条（5）相互平行，且两条齿条（5）呈正对关系；
两颗销钉（8）的轴线共线，且两颗销钉（8）的前端呈正对关系或相背关系；
各齿条（5）与与之相连的销钉（8）之间均设置有铰接部；
还包括减速器（2），所述齿轮（4）通过减速器（2）与驱动电机（1）相连。
2.根据权利要求1所述的电动合页插销装置，其特征在于，各齿条（5）与与之相连的销钉（8）之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接轴使两端的部件形成铰接连接关系，且两根铰接轴的轴线相互平行。
3.根据权利要求1所述的电动合页插销装置，其特征在于，各齿条（5）与与之相连的销钉（8）之间均设置有两个铰接部，两个铰接部均通过铰接球嵌入对应球座中使两端的部件形成球铰接连接关系。
4.根据权利要求1所述的电动合页插销装置，其特征在于，还包括两个销钉座（7），各销钉（8）均通过一个销钉座（7）与对应的连杆（6）相连，且各销钉座（7）在对应连杆（6）轴线上的位置均可调。
5.根据权利要求4所述的电动合页插销装置，其特征在于，各销钉（8）均通过关节轴承与对应的销钉座（7）相连。
6.根据权利要求1所述的电动合页插销装置，其特征在于，还包括齿条座（3），所述齿条座（3）上设置有两个限位块（31），各齿条（5）上均设置有限位滑槽（51），且各齿条（5）的限位滑槽（51）中均内嵌有一个限位块（31）。
7.根据权利要求1所述的电动合页插销装置，其特征在于，各销钉（8）的前端均设置有顶尖。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电动合页插销装置，其特征在于，还包括限位装置（9），所述限位装置（9）用于感知任意一颗销钉（8）的位置。
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