CN111075264A - 一种机械式手自一体电控执手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式手自一体电控执手，包括底座，底座壳，执手壳和传动轴；所述执手壳内部设置有减速电机，一对伞齿轮，塔簧，导向杆，导电环和滑动齿套；所述底座安装在门窗的执行机构位置处，所述底座壳扣合在底座上，所述执手壳的一端枢转地连接于底座壳，并插接底座壳内；所述底座上设置有与所述滑动齿套相匹配的齿座，所述转动轴一端与执行机构转动连接，另一端固定于其中一个伞齿轴孔内。本发明手自一体化操作，结构简单，可以随时无线控制，也可以随时手动开闭；电机内置在执手中，隐蔽、美观。

Description

一种机械式手自一体电控执手

技术领域

本发明涉及门窗构件领域，具体涉及一种机械式手自一体电控执手。

背景技术

目前,市面上常用的门窗执手大多数为手动，无法满足特殊人群或者特殊场合的需求，比如根据烟雾和温度等传感器实现消防要求的自动门窗开闭，根据室外风力和雨水传感而自动保护性开闭门窗，更能根据室内危害气体的异常浓度(煤气、天然气等)主动性开窗降低危险并发出通知等等。即便是一些现有技术中存在电动执手，然而其结构设计不合理，电动部件安装以及传动机构的设置均占用较大空间，且不够美观。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种机械式手自一体电控执手，本发明手自一体化操作，结构简单，可以随时无线控制，也可以随时手动开闭；电机内置在执手中，隐蔽、美观。

本发明的目的是这样实现的：

一种机械式手自一体电控执手，包括底座，底座壳，执手壳和传动轴；所述执手壳内部设置有减速电机，一对伞齿轮，塔簧，导向杆，导电环和滑动齿套；所述伞齿轮下部设置有所述塔簧，所述塔簧下部设置有提拉盖，所述提拉盖的下部设置有导向杆，且与导向杆连接，所述导向杆下端部设置有滑动齿套，所述底座安装在门窗的执行机构位置处，所述底座壳扣合在底座上，所述执手壳的一端枢转地连接于底座壳，并插接底座壳内；所述底座上设置有与所述滑动齿套相匹配的齿座，所述转动轴一端与执行机构转动连接，另一端固定于其中一个伞齿轴孔内。

本发明执手动作分为两部分，一是手控，二是电控；默认原始状态为手控状态，在塔簧的作用下，提拉盖受力向下，通过导向杆让滑动齿套处于下端，滑动齿套与齿座啮合，使执手壳、滑动齿套、齿座三者成为固定不可相对旋转的一个整体，此时直流减速电机可以随时接受智能电机驱动板发出的指令信号，正反向旋转，带动伞齿轮驱动传动轴相应旋转，给门窗开闭机构提供扭矩，执手可以随时电控进行门窗开闭动作；手控处于待命状态，在手动控制时，在握紧手柄旋转前需要勾动扳指向上拉动提拉盖，提拉盖通过导向杆将滑动齿套提升，脱出与底座的啮合，此时执手就可以被手动旋转，由于大减速比的直流减速电机具有自锁功能，在无电状态，执手整体的旋转可以通过不能旋转的伞齿轮主动轮带动从动轮随着手柄一同转动，从而也能给门窗开闭机构提供扭矩，门窗扇开闭到需要位置后释放扳指，在塔簧作用力下，滑动齿套复位，恢复初始状态。手自一体化操作，可以随时无线控制，也可以随时手动开闭，特别适合于断电、故障、检修等意外情况；电机内置在执手中，隐蔽、美观，外观和普通执手一样。因为执手空间限制，减速电机的尺寸和输出扭矩有一定的局限，通过调整伞齿轮传动比就可以调整输出扭矩，适应不同轻重、大小的门窗。

本发明一种优选的实施例，所述执手壳包括手柄壳，可拆弯曲盖，枢转壳和可拆后堵，所述手柄壳与枢转壳具有夹角，所述可拆弯曲盖扣接在所述手柄壳与枢转壳的连接位置处，所述手柄壳与枢转壳的连接位置处设置有扳指，所述扳指一端与所述提拉盖一端连接；所述可拆后堵扣接于手柄壳后端。

通过壳体可拆卸的设置使得安装与维护方便，可拆卸的箱盖和后堵，方便伞齿轮和电机的安装。根据执手造型设计需要，伞齿轮角度可以不局限于90°直角，手柄壳与枢转壳的连接位置处设置有扳指，按照握手姿势，方便手指勾动扳指进行手动操控。

本发明一种优选的实施例，所述减速电机设置手柄壳体内，所述一对伞齿轮啮合于可拆弯曲盖与执手壳所形成的空腔内；所述传动轴设置于枢转壳内。

本发明一种优选的实施例，所述底座壳内还设置有智能电机驱动板。

本发明一种优选的实施例，所述导电环包括导电外环和导电内环；所述导电内环固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接，所述导电外环被限位固定在执手壳内，内有弹性电流顶针，弹性电流顶针与智能电机驱动板电连接。

考虑到手动旋转执手时存在与底座的相对转动，缠绕电线容易出现故障，设计了导电环，导电内环固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接，导电外环固定执手壳内，内有弹性电流顶针，弹性电流顶针与智能电机驱动板电连接；在执手旋转时能一直保持电路通畅，保证电机与电线无相对运动，电机可以随时从驱动板上正常取电。电机智能控制的驱动板内置在底座内，节省空间，安装方便。

本发明一种优选的实施例，所述减速电机为大减速比的直流减速电机,减速比介于300:1和800:1之间。

手动控制时，在无电状态，执手可以被手动旋转，由于大减速比的直流减速电机具有自锁功能，执手整体的旋转可以通过不能旋转的伞齿轮主动轮带动从动轮随着手柄一同转动，从而也能给门窗开闭机构提供扭矩。门窗扇开闭到位后松开手柄即可。

本发明一种优选的实施例，所述伞齿轮内径上设置有球轴承。

本发明一种优选的实施例，如权利要求4所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述滑动齿套18包括外圆矩形花键和内圆矩形花键，所述外圆矩形花键与执手壳的内键啮合，所述内圆矩形花键与齿座啮合。

在塔簧的作用下，提拉盖受力向下，通过导向杆让滑动齿套处于下端，滑动齿套的外圆矩形花键与执手壳的內键啮合，齿套的内圆花键与齿座啮合，使执手壳、滑动齿套、齿座三者成为固定不可相对旋转的一个整体。

本发明至少具有以下有益效果：

一：手自一体化操作，可以随时无线控制，也可以随时手动开闭，特别适合于断电、故障、检修等意外情况；利用大减速比的减速电机的自锁功能，执手整体的旋转可以通过不能旋转的伞齿轮主动轮带动从动轮随着手柄一同转动，从而也能给门窗开闭机构提供扭矩；

二：是电机内置在执手中，隐蔽、美观，外观和普通执手一样；

三：因为执手空间限制，减速电机的尺寸和输出扭矩有一定的局限，通过调整伞齿轮传动比就可以调整输出扭矩，适应不同轻重、大小的门窗；

四：根据执手造型设计需要，伞齿轮角度可以不局限于90°直角；

五：电机智能控制的驱动板内置在底座内，节省空间，安装方便；

六：可拆卸的箱盖和后堵，方便伞齿轮和电机的安装；

七：导电内环固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接；导电外环被限位固定在执手壳内，内有弹性电流顶针，通过电线连接，随执手外壳一起旋转，可以保证电机与电线无相对运动，正常供电。

附图说明

图1是本发明机械式手自一体电控执手电控状态结构示意图；

图2是本发明机械式手自一体电控执手手动状态结构示意图

图3是图1和图2结构俯视图；

图4是执手壳的结构示意图；

图5是齿座结构示意图；

图6是滑动齿套结构示意图；

图7是导向杆结构示意图；

图8是提拉盖结构示意图；

图9是导电内环结构示意图；

图10是导电外环结构示意图；

图11是塔簧结构示意图；

图12是传动轴机构示意图。

附图标记

图中，1-手柄壳；2-传动轴；3-底座；4-导向杆；5-底座壳；6-塔簧；7-执手壳；8-伞齿轮；9-可拆弯曲盖；10-球轴承，11-减速电机，12-可拆后堵，13-智能电机驱动板，14-扳指，15-提拉盖，16-弹性电流顶针，17-齿座，18-滑动齿套，19-导电外环，20-导电内环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种机械式手自一体电控执手，包括底座3，底座壳5，执手壳7和传动轴2；所述执手壳7内部设置有减速电机11，一对伞齿轮8，塔簧6，导向杆4，导电环和滑动齿套2；所述伞齿轮8下部设置有所述塔簧6，所述塔簧6下部设置有提拉盖15，所述提拉盖15的下部设置有导向杆4，且与导向杆4连接，所述导向杆4下端部设置有滑动齿套18，所述底座3安装在门窗的执行机构位置处，所述底座壳5扣合在底座3上，所述执手壳7的一端枢转地连接于底座壳5，并插接底座壳内；所述底座3上设置有与所述滑动齿套18相匹配的齿座17，所述转动轴2一端与执行机构转动连接，另一端固定于其中一个伞齿轴孔内。

本发明执手动作分为两部分，一是手控，二是电控；默认原始状态为电控状态，在塔簧的作用下，提拉盖受力向下，通过导向杆让滑动齿套处于下端，滑动齿套与齿座啮合，使执手壳、滑动齿套、齿座三者成为固定不可相对旋转的一个整体，此时直流减速电机可以随时接受智能电机驱动板发出的指令信号，正反向旋转，带动伞齿轮驱动传动轴相应旋转，给门窗开闭机构提供扭矩，执手可以随时电控进行门窗开闭动作；手控处于待命状态，在手动控制时，在握紧手柄旋转前需要勾动扳指向上拉动提拉盖，提拉盖通过导向杆将滑动齿套提升，脱出与底座的啮合，此时执手就可以被手动旋转，由于大减速比的直流减速电机具有自锁功能，在无电状态，执手整体的旋转可以通过不能旋转的伞齿轮主动轮带动从动轮随着手柄一同转动，从而也能给门窗开闭机构提供扭矩，门窗扇开闭到需要位置后释放扳指，在塔簧作用力下，滑动齿套复位，恢复初始状态。手自一体化操作，可以随时无线控制，也可以随时手动开闭，特别适合于断电、故障、检修等意外情况；电机内置在执手中，隐蔽、美观，外观和普通执手一样。因为执手空间限制，减速电机的尺寸和输出扭矩有一定的局限，通过调整伞齿轮传动比就可以调整输出扭矩，适应不同轻重、大小的门窗。

优选地，所述执手壳7包括手柄壳1，可拆弯曲盖9，枢转壳和可拆后堵12，所述手柄壳1与枢转壳具有夹角，所述可拆弯曲盖9扣接在所述手柄壳1与枢转壳的连接位置处，所述手柄壳1与枢转壳的连接位置处设置有扳指14，所述扳指14一端与所述提拉盖15一端连接；所述可拆后堵12扣接于手柄壳1后端。

通过壳体可拆卸的设置使得安装与维护方便，可拆卸的箱盖和后堵，方便伞齿轮和电机的安装。根据执手造型设计需要，伞齿轮角度可以不局限于90°直角，手柄壳与枢转壳的连接位置处设置有扳指，按照握手姿势，方便手指勾动扳指进行手动操控。

优选地，所述减速电机11设置手柄壳体内，所述一对伞齿轮8啮合于可拆弯曲盖9与执手壳7所形成的空腔内；所述传动轴2设置于枢转壳内。

优选地，所述底座壳5内还设置有智能电机驱动板13。

优选地，所述导电环包括导电外环19和导电内环；所述导电内环固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接，所述导电外环被限位固定在执手壳内，内有弹性电流顶针16，弹性电流顶针与智能电机驱动板13电连接。

考虑到手动旋转执手时存在与底座3的相对转动，缠绕电线容易出现故障，设计了导电环，导电内环固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接，导电外环19固定执手壳内，内有弹性电流顶针16，弹性电流顶针与智能电机驱动板13电连接；在执手旋转时能一直保持电路通畅，保证电机与电线无相对运动，电机可以随时从驱动板上正常取电。电机智能控制的驱动板内置在底座内，节省空间，安装方便，驱动板上集成有12V或24V直流电源接插口，可以外接电源适配器直供直流电和电池供电。

电机智能驱动板由单片机+无线模块(zigbee、wifi、蓝牙等单选或组合均可，具体的选择由用户或产品需要决定)+射频RF(433,315)和红外遥控信号接收电路组成。由此可以实现遥控器、手机的无线控制连接，也可以通过驱动板的无线模块内部组网与另外的网络控制主机交互实现物联网连接，进而进行手机、网络等智能远程控制，达到实现智能门窗智能家居的目的。

优选地，所述减速电机为大减速比的直流减速电机，其减速比一般介于300:1和800:1之间。

手动控制时，在无电状态，执手可以被手动旋转，由于大减速比的直流减速电机具有自锁功能，执手整体的旋转可以通过不能旋转的伞齿轮主动轮带动从动轮随着手柄一同转动，从而也能给门窗开闭机构提供扭矩。门窗扇开闭到位后松开手柄即可。

优选地，所述伞齿轮8内径上设置有球轴承10。

优选地，如权利要求4所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述滑动齿套18包括外圆矩形花键和内圆矩形花键，所述外圆矩形花键与执手壳的内键啮合，所述内圆矩形花键与齿座啮合。

电动控制分为手动电动控制和无线控制，电控执手上在人体工学优化的位置设有点动触摸式按钮，按钮与控制板连线，控制电机正反转实现门窗开关；无线控制是利用遥控器、手机和网络对智能电机驱动板发出指令，给导电环接电，初始状态为电动控制，在塔簧的作用下，提拉盖受力向下，通过导向杆让滑动齿套处于下端，滑动齿套的外圆矩形花键与执手壳的內键啮合，齿套的内圆花键与齿座啮合，使执手壳、滑动齿套、齿座三者成为固定不可相对旋转的一个整体；驱动板给电机供电，电机就可以在手柄内部通过主轴旋转带动齿轮副和传动轴，提供扭矩。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种机械式手自一体弯柄导电环电控执手，其特征在于：包括底座(3)，底座壳(5)，执手壳(7)和传动轴(2)；所述执手壳(7)内部设置有减速电机(11)，一对伞齿轮(8)，塔簧(6)，导向杆(4)，导电环和滑动齿套(2)；所述伞齿轮(8)下部设置有所述塔簧(6)，所述塔簧(6)下部设置有提拉盖(15)，所述提拉盖(15)的下部设置有导向杆(4)，且与导向杆(4)连接，所述导向杆(4)下端部设置有滑动齿套(18)，所述底座(3)安装在门窗的执行机构位置处，所述底座壳(5)扣合在底座(3)上，所述执手壳(7)的一端枢转地连接于底座壳(5)，并插接底座壳内；所述底座(3)上设置有与所述滑动齿套(18)相匹配的齿座(17)，所述转动轴(2)一端与执行机构转动连接，另一端固定于其中一个伞齿轴孔内。

2.如权利要求1所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述执手壳(7)包括手柄壳(1)，可拆弯曲盖(9)，枢转壳和可拆后堵(12)，所述手柄壳(1)与枢转壳具有夹角，所述可拆弯曲盖(9)扣接在所述手柄壳(1)与枢转壳的连接位置处，所述手柄壳(1)与枢转壳的连接位置处设置有扳指(14)，所述扳指(14)一端与所述提拉盖(15)一端连接；所述可拆后堵(12)扣接于手柄壳(1)后端。

3.如权利要求1或2所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述减速电机(11)设置手柄壳体内，所述一对伞齿轮(8)啮合于可拆弯曲盖(9)与执手壳(7)所形成的空腔内；所述传动轴(2)设置于枢转壳内。

4.如权利要求3所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述底座壳(5)内还设置有智能电机驱动板(13)。

5.如权利要求4所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述导电环包括导电外环(19)和导电内环(20)；所述导电内环(20)固定在齿座上，外圈配有铜导电环与电线连接，所述导电外(19)环被限位固定在执手壳内，内有弹性电流顶针(16)，弹性电流顶针与智能电机驱动板(13)电连接。

6.如权利要求4所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述减速电机为大减速比的直流减速电机,减速比介于300:1和800:1之间。

7.如权利要求6所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述伞齿轮(8)内径上设置有球轴承(10)。

8.如权利要求4所述的手自一体电控执手，其特征在于：所述滑动齿套(18)包括外圆矩形花键和内圆矩形花键，所述外圆矩形花键与执手壳的内键啮合，所述内圆矩形花键与齿座啮合。

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