CN110939347A - 一种开窗器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开窗器，包括：壳体，打滑单元、旋转单元和驱动单元，壳体包括外壳、端盖、固定盖，外壳内设置骨架，骨架内固定设置马达和与马达驱动连接的行星减速机构；行星减速机构的输出端设置齿轮传动机构，用于将行星减速机构的力垂直转向后传递给打滑单元；打滑单元包括设置在所述固定盖下方的第一连接块和设置在固定盖上方的第二连接块，第一连接块与第二连接块对接；或，包括设置在固定盖上方的第二连接块和与第二连接块卡接的制动块；旋转单元包括旋转臂，旋转臂固定在第二连接块上，绕固定盖转动且带动驱动单元运动；驱动单元一端与旋转单元连接，另一端与窗扇连接，在驱动单元带动下推或拉窗扇。即可电动开关窗也可以手动开关窗。

Description

一种开窗器

技术领域

本发明涉及智能开窗技术领域，尤其涉及一种开窗器。

背景技术

开窗器是用于打开和关闭窗户的机器，现有技术中开窗器包括撑杆式开窗器、链条式开窗器、齿条式开窗器等，虽然都可以实现电动开关窗，但是当停电或出现故障时都不能手动开关窗给用户带来不便。

现有技术中缺乏一种即可以电动开光窗又可以手动开关窗的开窗器。

发明内容

本发明为了解决现有的技术问题，提供一种开窗器。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种开窗器，包括：壳体，打滑单元、旋转单元和驱动单元，所述壳体包括外壳、端盖、固定盖，所述外壳两端设置所述端盖，一侧所述端盖固定在窗框上；所述固定盖设置在所述外壳上，所述外壳内设置骨架，所述骨架内固定设置马达和与所述马达驱动连接行星减速机构；所述行星减速机构的输出端设置齿轮传动机构，用于将所述行星减速机构的力垂直转向后传递给所述打滑单元；所述打滑单元包括设置在所述固定盖下方的第一连接块和设置在所述固定盖上方的第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块对接；或，包括设置在所述固定盖上方的第二连接块和与所述第二连接块卡接的制动块；所述旋转单元包括旋转臂，所述旋转臂固定在所述第二连接块上，绕所述固定盖转动且带动所述驱动单元运动；所述驱动单元一端与所述旋转单元连接，另一端与窗扇连接，在所述驱动单元带动下推或拉所述窗扇。

优选地，所述第一连接块上设置凸台或凹槽，所述第二连接块上对应设置凹槽或凸台，所述第一连接块和所述第二连接块通过所述凸台和所述凹槽对接；当所述窗扇受到推拉力时，所述驱动单元把力传递到所述旋转臂上，在所述第二连接块上产生扭矩使得所述第一连接块与所述第二连接块脱离。

优选地，所述第一连接块上设置粗糙端面并与所述第二连接块上设置的粗糙端面对接，当所述窗扇受到推拉力时，所述驱动单元把力传递到所述旋转臂上，在所述第二连接块上产生扭矩使得所述第一连接块与所述第二连接块产生相对滑动。

优选地，所述第二连接块上设置侧向凹槽，所述侧向凹槽与所述制动块的凸台连接。

优选地，所述驱动单元包括橡胶轮和导向滑轨；所述橡胶轮设置在所述旋转臂的末端且在所述导向滑轨里滑动；所述导向滑轨固定在所述窗扇上。

优选地，所述驱动单元包括连接杆，所述连接杆一端与所述窗扇固定连接，另一端与所述旋转臂连接在一起形成转动副，所述转动副用于将所述旋转臂转动时的力和运动传向所述连接杆。

优选地，所述行星减速机构的单级传动比为传动比3-7，级数2-6，总传动比100-4000。

优选地，所述行星减速机构是四级行星减速机构，单级传动比为6，总传动比为1296。

优选地，其特征在于，所述齿轮传动机构是锥齿轮传动机构，包括小锥齿轮和大锥齿轮以及滚动轴承分别承受所述小锥齿轮和所述大锥齿轮的轴向，用于实现直角传动方向转换；或，所述齿轮传动机构是面齿轮传动机构。

优选地，所述壳体采用铝材，所述外壳与所述端盖之间设置橡胶圈；所述固定盖与所述第二连接块之间设置橡胶圈，所述第二连接块与所述旋转臂之间设置O型圈；不与所述窗框连接的所述端盖上设置用于给所述马达供电的电线出线口，所述出线口处设置护线圈。

本发明的有益效果为：提供一种开窗器，通过有序设置壳体、打滑单元、旋转单元和驱动单元，可以实现电动开关窗，且在停电或其他原因造成电机无法工作，手动开关窗；更进一步的，本发明提供的开窗器结构紧凑，体积小，传动效率高，能耗低，防水效果好。

附图说明

图1是本发明实施例中一种开窗器的结构示意图。

图2是本发明实施例中第二种开窗器的结构示意图。

图3是本发明实施例中一种行星减速机构的结构示意图。

图4是本发明实施例中一种齿轮传动机构的结构示意图。

图5是本发明实施例中一种打滑单元的结构示意图。

图6是本发明实施例中又一种打滑单元的结构示意图。

图7是本发明实施例中再一种打滑单元的结构示意图。

图8是本发明实施例中一种驱动单元的结构示意图。

图9是本发明实施例中第四种开窗器的结构示意图。

图10是本发明实施例中第五种开窗器的结构示意图。

其中，1-铆接柱，2-滚动轴承，3-橡胶轮，4-导向滑轨，5-螺钉，6-旋转臂，7-卡紧片，8-弹簧，9-O型圈，10-第二连接块，11-螺钉,12-橡胶圈，13-固定盖，14-橡胶片，15-固定螺钉，16-限位套筒，17-第一连接块，18-滚针轴承，19-含油轴承，20-骨架，21-螺钉，22-端盖，23-橡胶片，24-滚动轴承，25-大椎齿轮，26-转轴，27-滚动轴承，28-小锥齿轮，29-输出轴，30-滚动轴承，31-螺钉，32-压头，33-减速箱外壳，34-螺钉,35-四级行星架，36-四级行星轮，37-三级行星架，38-三级行星轮，39-二级行星架，40-二级行星轮，41-一级行星架，42-一级行星轮，43-太阳轮，44-垫片，45-螺钉,46-齿轮固定座，47-螺钉,48-马达固定圈，49-马达，50-螺钉,51-PCB板，52-护线圈，53-电线，54-外壳，55-第二连接块，56-制动块，57-弹簧，58-轴，59-滑动轴承，60-转轴，61-第二连接块，62-第一连接块，63-连接杆，64-连接柱，65-铆钉片，66-铆钉，67-旋转臂。

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1和图2所示，一种开窗器，包括：壳体，打滑单元、旋转单元和驱动单元，壳体包括外壳54、端盖22、固定盖13，外壳54两端设置端盖22，一侧端盖22固定在窗框上；固定盖13设置在外壳54上，外壳54内设置骨架20，骨架20内固定设置马达49和与马达49驱动连接的行星减速机构；行星减速机构的输出端设置齿轮传动机构，用于将行星减速机构的力垂直转向后传递给所述打滑单元；打滑单元包括设置在固定盖13下方的第一连接块17和设置在固定盖13上方的第二连接块10，第一连接块13与第二连接块10对接；旋转单元包括旋转臂6，旋转臂6固定在第二连接块10上，绕固定盖13转动且带动驱动单元运动；驱动单元一端与旋转单元连接，另一端与窗扇连接，在驱动单元带动下推或拉窗扇。

本发明采用滑动开窗机构，开窗器的壳体(包括外壳、端盖、固定盖)固定在窗框上，旋转臂8相当于是一根可以绕固定支点转动的连杆，驱动单元一侧固定在窗扇上，窗扇也是绕固定支点转动的，所以驱动单元是另一根绕固定支点转动的连杆，这里应用了导杆机构，实现开关窗动作。既可以通过电动控制，也可以手动控制。

外壳54两端分别设置端盖22，其中不与窗框连接的端盖22上设置用于给马达49供电的电线53出线口，出线口处设置护线圈52。PCB板51通过螺钉50固定在骨架20上，PCB板51的功能是连接电路，管控电流，同时方便马达49装配；马达49通过马达固定圈48用螺钉47固定骨架20上，齿轮固定圈46通过螺钉45与马达49连接，齿轮固定座46与太阳轮43之间设置垫片44，太阳轮43与行星减速机构连接。

如图3所示，在本发明的一种实施例中，行星减速机构是四级行星减速机构，单级传动比为6，总传动比为1296，包括一级行星轮42、一级行星架41、二级行星轮40、二级行星架39、三级行星轮38、三级行星37、四级行星轮36、四级行星架35。四级行星架35通过螺钉与减速箱外壳33连接，压头32通过螺钉31与滚动轴承30连接，滚动轴承30的输出轴29与小锥齿轮28连接，再通过滚动轴承27、滚动轴承24与大椎齿轮25连接，可以理解的是，行星减速机构的单级传动比可以设置为传动比3-7，级数设置为2-6，总传动比100-4000，以满足不同的需求。

本发明的开窗器传动效率高，能耗低，满足大多数场景的需求。

如图4所示，齿轮传动机构是锥齿轮传动机构，包括小锥齿轮28和大椎齿轮25，在一种具体的实施例中，小锥齿轮12齿，大锥齿轮33齿，传动比2.75，实现直角传动方向转换，结构紧凑，传动效率高，承受负载大。两个滚动轴承24和滚动轴承27分别承受大锥齿轮和小锥齿轮的轴向力。

在本发明的另一种实施例中，齿轮传动机构是面齿轮传动机构。

转轴26穿过大椎齿轮25的中心、含油轴承19、滚针轴承18、第一连接块17、限位套筒16，橡胶片14通过螺钉15固定在限位套筒16，固定盖13通过螺钉11固定在外壳54上，固定盖13和第二连接块10之间设置橡胶圈12，第二连接块10与旋转臂6之间设置O型圈9、弹簧8和卡紧片7，旋转臂6通过螺钉5与第二连接块10连接。

如图5所示，第一连接块17通过四个凸台与第二连接块10的四个凹槽连接，带动第二连接块10一起转动，第二连接块10与旋转臂6通过螺丝5固定，当旋转臂转动时，旋转臂另一侧的橡胶轮3会在导向滑轨4里面滑动，从而推拉导向滑轨4，完成开关窗的动作。在停电或其他原因造成电机无法工作，需要手动开关窗，窗扇受手动推拉力时，导向滑轨4会把力传递到橡胶轮3和旋转臂6上，在第二连接块10上有扭矩产生，然后克服弹簧8产生的压力，使第一连接块17上的凸台与第二连接块10上的凹槽脱离，从而旋转臂6可以自由转动，实现手动开关窗的动作。

可以理解的是，凸台和凹槽是对应设置的，数量可以根据需要设置。与凸台和凹槽类似的卡接结构也可以应用在此处。

在本发明的一种实施例中，驱动单元包括橡胶轮3和导向滑轨4；橡胶轮3设置在旋转臂6的末端且在导向滑轨4里滑动；导向滑轨4固定在窗扇上。橡胶轮3通过滚动轴承2、铆接柱1与旋转臂6连接。马达49驱动行星减速机构，由四级行星架35输出较低的转速和较大的力矩，四级行星架35通过输出轴29带动小锥齿轮28，小锥齿轮28驱动大锥齿轮25进行减速及换向，大锥齿轮25与第一连接块17由转轴26紧固在一起。

如图6所示，第二连接块55上设置侧向凹槽，侧向凹槽与制动块56的凸台连接，转轴60将滑动轴承59、轴28与弹簧57、制动块56、第二连接块55连接起来。停电或其他原因造成电机无法工作，需要手动开关窗，窗扇受手动推拉力时，导向滑轨4会把力传递到橡胶轮3和旋转臂6上，在第二连接块55上有扭矩产生，然后克服弹簧57产生的压力，使制动块56的凸台与第二连接块55上的侧向凹槽脱离，从而旋转臂6可以自由转动，实现手动开关窗的动作。

如图7所示，第一连接块62上设置粗糙端面并与第二连接块61上设置的粗糙端面对接，在停电或其他原因造成电机无法工作，需要手动开关窗，窗扇受手动推拉力时，导向滑轨4会把力传递到橡胶轮3和旋转臂6上，在第二连接块61上有扭矩产生，然后克服弹簧8产生的压力，使第一连接块62上的粗糙端面与第二连接块61上的粗糙端面产生相对滑动，从而旋转臂6可以自由转动，实现手动开关窗的动作。

如图8所示，驱动单元包括连接杆63，连接杆63一端与窗扇固定连接，另一端与旋转臂67连接在一起形成转动副，转动副用于将旋转臂67转动时的力和运动传向连接杆63。在一种具体的实施例中，连接杆63另一端与旋转臂67一端通过连接柱64、铆接片65、铆钉66连接在一起形成一个转动副。当旋转臂67转动时通过转动副将力与运动传向连接杆63，连接杆63运动带动窗扇的开合，这里应用了转动副连杆结构实现开关窗动作。

如图9所示，在本发明的又一种实施例中，开窗器的壳体固定在窗框上，旋转臂8相当是一根可以绕固定支点转动的连杆，橡胶轮3则是在导向滑轨4上滑动的滑块，而导向滑轨4是固定在窗扇上，窗扇也是绕固定支点转动的，所以导向滑轨4是另一根绕固定支点转动的连杆，这里应用了导杆机构，实现开关窗动作。

如图10所示，壳体采用铝材，外壳54与端盖22之间设置橡胶圈23并通过螺钉21连接在一起；固定盖13与第二连接块10之间设置橡胶圈，第二连接块10与旋转臂6之间设置O型圈9。这些设置可以增加本发明的开窗器的防水性能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种开窗器，其特征在于，包括：壳体，打滑单元、旋转单元和驱动单元，

所述壳体包括外壳、端盖、固定盖，所述外壳两端设置所述端盖，一侧所述端盖固定在窗框上；所述固定盖设置在所述外壳上，所述外壳内设置骨架，所述骨架内固定设置马达和与所述马达驱动连接的行星减速机构；所述行星减速机构的输出端设置齿轮传动机构，用于将所述行星减速机构的力垂直转向后传递给所述打滑单元；

所述打滑单元包括设置在所述固定盖下方的第一连接块和设置在所述固定盖上方的第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块对接；或，包括设置在所述固定盖上方的第二连接块和与所述第二连接块卡接的制动块；

所述旋转单元包括旋转臂，所述旋转臂固定在所述第二连接块上，绕所述固定盖转动且带动所述驱动单元运动；

所述驱动单元一端与所述旋转单元连接，另一端与窗扇连接，在所述驱动单元带动下推或拉所述窗扇。

2.如权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述第一连接块上设置凸台或凹槽，所述第二连接块上对应设置凹槽或凸台，所述第一连接块和所述第二连接块通过所述凸台和所述凹槽对接；当所述窗扇受到推拉力时，所述驱动单元把力传递到所述旋转臂上，在所述第二连接块上产生扭矩使得所述第一连接块与所述第二连接块脱离。

3.如权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述第一连接块上设置粗糙端面并与所述第二连接块上设置的粗糙端面对接，当所述窗扇受到推拉力时，所述驱动单元把力传递到所述旋转臂上，在所述第二连接块上产生扭矩使得所述第一连接块与所述第二连接块产生相对滑动。

4.如权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述第二连接块上设置侧向凹槽，所述侧向凹槽与所述制动块的凸台连接。

5.如权利要求1-4任一所述的开窗器，其特征在于，所述驱动单元包括橡胶轮和导向滑轨；所述橡胶轮设置在所述旋转臂的末端且在所述导向滑轨里滑动；所述导向滑轨固定在所述窗扇上。

6.如权利要求1-4任一所述的开窗器，其特征在于，所述驱动单元包括连接杆，所述连接杆一端与所述窗扇固定连接，另一端与所述旋转臂连接在一起形成转动副，所述转动副用于将所述旋转臂转动时的力和运动传向所述连接杆。

7.如权利要求1-4任一所述的开窗器，其特征在于，所述行星减速机构的单级传动比为传动比3-7，级数2-6，总传动比100-4000。

8.如权利要求6所述的开窗器，其特征在于，所述行星减速机构是四级行星减速机构，单级传动比为6，总传动比为1296。

9.如权利要求1-4任一所述的开窗器，其特征在于，所述齿轮传动机构是锥齿轮传动机构，包括小锥齿轮和大锥齿轮以及滚动轴承分别承受所述小锥齿轮和所述大锥齿轮的轴向，用于实现直角传动方向转换；

或，所述齿轮传动机构是面齿轮传动机构。

10.如权利要求1-4任一所述的开窗器，其特征在于，所述壳体采用铝材，所述外壳与所述端盖之间设置橡胶圈；所述固定盖与所述第二连接块之间设置橡胶圈，所述第二连接块与所述旋转臂之间设置O型圈；不与所述窗框连接的所述端盖上设置用于给所述马达供电的电线出线口，所述出线口处设置护线圈。

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