CN112746755B - 阳光棚及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阳光棚，包括立柱、第一横梁和第二横梁，翻转组件；所述翻转组件包括中空管、翻转架、可相对所述中空管滑动的丝杠套、丝杠螺母、伸缩板、推杆，其中，中空管的第一端与第一横梁铰接，丝杠螺母驱动丝杠套相对中空管滑动，所述丝杠螺母可相对所述第二横梁旋转，所述丝杠套穿过所述第二横梁与所述丝杠螺母配合，所述推杆与所述丝杠套和伸缩板铰接；所述中空管的第二端和所述丝杠螺母被配置为被驱动旋转从而带动所述伸缩板和所述中空管运动。还提供了一种阳光棚控制方法。采用了结构紧凑的翻转组件，即能实现翻转也能实现伸缩，同时为了避免驱动结构臃肿，将驱动结构统一设置在横梁上，减小了翻转结构主体的质量和惯量。

Description

阳光棚及控制方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及一种阳光棚及其控制方法。

背景技术

阳光棚是在开放空间的顶部搭建的顶棚，具有采光、遮阳、避雨的作用，现有的阳光棚往往采用固定、封闭的结构，影响通风散热。改进的阳光棚顶部可以进行翻转，但是翻转打开后将会挤压棚内空间或者影响采光，结构较为臃肿。

发明内容

本发明为了解决现有技术中阳光棚翻转结构臃肿，造成挤压使用空间或者影响采光的问题，提供了种阳光棚，包括立柱和位于立柱上的第一横梁和第二横梁，还包括位于所述第一横梁和第二横梁之间的一个或多个翻转组件；所述翻转组件包括中空管、位于所述中空管的第一端和第二端之间与所述中空管固定的翻转架、可相对所述中空管滑动的丝杠套、套设在所述丝杠套外侧并与所述丝杠套配合的丝杠螺母、可相对所述翻转架滑动的伸缩板、连接所述伸缩板和所述丝杠套的推杆，其中，所述中空管的第一端与所述第一横梁铰接，所述中空管的第二端穿过所述第二横梁设置，所述丝杠螺母驱动所述丝杠套相对所述中空管滑动，所述伸缩板的滑动方向与所述中空管的延伸方向垂直，所述丝杠螺母位于所述第二横梁的外侧，并可相对所述第二横梁旋转，所述丝杠套靠近所述中空管的第二端设置，并穿过所述第二横梁与所述丝杠螺母配合，所述推杆与所述丝杠套铰接，所述推杆与所述伸缩板铰接；所述中空管的第二端和所述丝杠螺母被配置为被驱动旋转从而带动所述伸缩板和所述中空管运动。

进一步地，所述翻转组件还包括与所述中空管第二端固定的第一驱动轮，所述丝杠螺母外侧设置有驱动轮结构；所述阳光棚还包括第一旋转驱动件、第二旋转驱动件、设置在第一旋转驱动件和所述第一驱动轮之间的第一传动件和设置在所述驱动轮结构和所述第二旋转驱动件之间的第二传动件；所述第一传动件用于带动所述一个或多个翻转组件中的第一驱动轮旋转，所述第二传动件用于带动所述一个或多个翻转组件中的驱动轮结构旋转。

进一步地，所述第一旋转驱动件包括第一电机和与所述第一电机的输出轴固定的第一轮；所述第二旋转驱动件包括第二电机和与所述第二电机的输出轴固定的第二轮；所述第一旋转驱动件和所述第二旋转驱动件分别位于所述第二横梁的两端。

进一步地，所述第一驱动轮为同步轮、齿轮和链轮中的一种，所述第一传动件和第二传动件为同步带、齿形带和链条中的一种。

进一步地，所述中空管靠近第二端的位置沿所述中空管的延伸方向设置有导向键，所述丝杠套相对所述导向键的位置设置有导向槽，所述导向槽可相对所述导向键滑动。

进一步地，所述第二横梁外侧设置有凸台，所述凸台外侧设置有轴承，所述凸台与所述轴承的内圈固定，所述丝杠螺母设置在所述轴承外侧，并与所述轴承的外圈固定。

进一步地，所述轴承为角接触轴承。

进一步地，所述翻转组件中，所述伸缩板和所述推杆的数量分别为两个，所述伸缩板和所述推杆分别设置在所述中空管的两侧。

进一步地，还包括穿过所述第一横梁位于所述中空管内的导热管、位于所述第一横梁外侧与所述导热管连通的主管。

本发明实施例另一方面还提供了一种针对上述阳光棚的控制方法，所述阳关棚有通风状态和封闭状态，通风状态下，所述翻转架相对地面垂直，所述伸缩板收回到所述翻转架内；封闭状态下，所述翻转架相对地面呈水平状态，所述伸缩板伸出到所述翻转架外；从所述通风状态切换到所述封闭状态的控制步骤如下：

以第一旋转速度驱动所述中空管的第二端旋转，同时以第二旋转速度驱动所述丝杠螺母旋转以使所述伸缩板相对所述翻转架静止，直至所述翻转架旋转到与地面平行的位置，其中，所述中空管的旋转方向与所述丝杠螺母的旋转方向相反；

锁止所述中空管的第二端，以第三速度控制所述丝杠螺母旋转，直至所述伸缩板从所述翻转架伸出到极限位置；

从所述封闭状态切换到通风状态的控制步骤如下：

锁止所述中空管的第二端，以第三速度反向控制所述丝杠螺母旋转，直至所述伸缩板收回到所述翻转架内；

以第一旋转速度反向驱动所述中空管的第二端旋转，同时以第二旋转速度反向驱动所述丝杠螺母旋转以使所述伸缩板相对所述翻转架静止，直至所述翻转架旋转到与地面垂直的位置，其中，所述中空管的旋转方向与所述丝杠螺母的旋转方向相反。

本发明实施例中的阳光棚，采用了结构紧凑的翻转组件，即能实现翻转也能实现伸缩，同时为了避免驱动结构臃肿，将驱动结构统一设置在横梁上，减小了翻转结构主体的质量和惯量，易于控制，降低耗能。由于采用了并联式控制，本发明实施例中的阳光棚的控制方式采用了反向旋转丝杠螺母，保证伸缩板在翻转架旋转过程中相对静止，避免了运动控制复杂的问题，也避免了相互干涉的问题。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一些实施例中的阳光棚的整体结构示意图；

图2为本发明一些实施例中的阳光棚的整体结构的局部示意图；

图3为本发明一些实施例中的阳光棚的整体结构的另一视角示意图；

图4为本发明一些实施例中的阳光棚的通风状态的示意图；

图5为本发明一些实施例中的阳光棚的封闭状态之前的示意图；

图6为本发明一些实施例中的阳光棚的封闭状态的示意图；

图7为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的剖视示意图；

图8为图7中的部分结构示意图；

图9为图7中的部分结构示意图；

图10为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的部分零件示意图；

图11为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的伸缩板收回的示意图；

图12为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的内部结构剖视示意图；

图13为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的中伸缩板伸出的示意图；

图14为本发明一些实施例中的阳光棚的翻转组件的丝杠套的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

现有技术中的阳光棚进行翻转，大多是之间将顶部进行翻转或者将顶部拆分成多段进行翻转，翻转后，顶部将会占据阳光棚内部的空间，造成挤压空间的问题，或者位于外部，这时将会影响采光通风。本发明实施例提供了一种可翻转的顶部，将顶部拆分成一段或者多段，顶部的翻转结构能够进行翻转，同时也能进行伸缩，通风状态下，处于收缩状态，减小了翻转结构占据的空间，同时能够增加通风面积和采光面积。而且，本发明实施例中，通过将驱动组件统一设置在横梁上，减小了运动件的运动惯量和质量，便于控制。

具体得，参照图1至图14，本发明实施例提供了一种阳光棚100，包括立柱111和位于立柱111上的第一横梁112和第二横梁113，还包括位于所述第一横梁112和第二横梁113之间的一个或多个翻转组件120；所述翻转组件120包括中空管121、位于所述中空管121的第一端1211和第二端1212之间与所述中空管121固定的翻转架122、可相对所述中空管121滑动的丝杠套123、套设在所述丝杠套123外侧并与所述丝杠套123配合的丝杠螺母124、可相对所述翻转架122滑动的伸缩板125、连接所述伸缩板125和所述丝杠套123的推杆126，其中，所述中空管121的第一端1211与所述第一横梁112铰接，所述中空管121的第二端1212穿过所述第二横梁113设置，所述丝杠螺母124被配置为被驱动旋转，从而带动所述丝杠套123相对所述中空管121滑动，所述伸缩板125的滑动方向与所述中空管121的延伸方向垂直，可在所述翻转架122上设置滑轨，所述伸缩板125两侧容纳在所述滑轨中，从而实现滑动，此种设置为常用设置，在此没有在图中示出，所述丝杠螺母124位于所述第二横梁113的外侧，并可相对所述第二横梁113旋转，所述丝杠套123靠近所述中空管121的第二端1212设置，并穿过所述第二横梁113与所述丝杠螺母124配合，所述推杆126与所述丝杠套123铰接，所述丝杠套123上设置有铰接座1232，在一些实施方式中，对应有两个伸缩板125，可以对应设置两个铰接座1232，所述推杆126还与所述伸缩板125铰接，丝杠套123相对中空管121滑动时，利用推杆126带动所述伸缩板125进行运动；所述中空管121的第二端1212和所述丝杠螺母124被配置为被驱动旋转从而带动所述伸缩板125和所述中空管121运动。

本发明实施例中的阳光棚100中的翻转组件120的驱动方式采用双驱动，并联偶尔驱动，如果单独旋转中空管121的第二端1212使得翻转架122和伸缩板125一起旋转时，由于丝杠套123也将一起旋转，造成丝杠套123与丝杠螺母124之间存在相对运动，将会带动丝杠套123相对中空管121滑动，使得伸缩板125具有相对中空管121的伸缩滑动，在一些实施方式中，如果巧妙设置传动比例和传动方向，可以单独用一个驱动实现翻转和伸缩。本发明实施例还可以进行解耦控制，即，在第二端1212旋转时，所述丝杠螺母124进行相应旋转，从而避免了丝杠套123的相对滑动，一些方式中，可以设置成与第二端1212的旋转方向的相反方向进行旋转。然后在翻转架122运动到位后，才控制丝杠螺母124进行旋转使得伸缩板125进行运动，这样整体控制被简化。

本发明实施例中的翻转组件120能够进行翻转和伸缩，为了避免出现串联控制使得运动末端运动质量增大，运动惯量增大的问题，本发明实施例中，将驱动件设置在外侧，不随翻转架122或者伸缩板125运动。减小了运动惯量，也使得结构紧凑，避免驱动接线复杂的问题。

本发明实施例中，翻转组件120的数量可以是一个，也可以是多个，通过外部驱动轮，如齿轮、链轮进行驱动，具体的，所述翻转组件120还包括与所述中空管121的第二端1212固定的第一驱动轮127，所述丝杠螺母124外侧设置有驱动轮结构1241；所述阳光棚100还包括第一旋转驱动件130、第二旋转驱动件140、设置在第一旋转驱动件130和所述第一驱动轮127之间的第一传动件150和设置在所述驱动轮结构1241和所述第二旋转驱动件140之间的第二传动件160；所述第一传动件150用于带动所述一个或多个翻转组件120中的第一驱动轮127旋转，所述第二传动件160用于带动所述一个或多个翻转组件120中的驱动轮结构旋转1241。在所述翻转组件120位多个时，所述第一传动件150、第二传动件160将与多个翻转组件120连接，为了保证了连接可靠，可以设置相应的压紧轮或者其他的压紧结构，保证驱动连接牢靠。

进一步地，所述第一旋转驱动件130包括第一电机131和与所述第一电机131的输出轴固定的第一轮132；所述第二旋转驱动件140包括第二电机141和与所述第二电机141的输出轴固定的第二轮142；所述第一旋转驱动件130和所述第二旋转驱动件140分别位于所述第二横梁的两端。保证了横梁受力均匀，布局合理，便于维修。

进一步地，所述第一驱动轮127为同步轮、齿轮和链轮中的一种，所述第一传动件150和第二传动件160为同步带、齿形带和链条中的一种。所述驱动轮结构1241可以为同步齿结构、齿轮结构或者链齿结构，所述第一驱动轮127还可以锥齿轮，所述第一传动件150可以是带有锥齿轮的传动轴。

为了进一步限制丝杠套123相对中空管121的旋转，所述中空管121靠近第二端1212的位置沿所述中空管121的延伸方向设置有导向键1213，所述丝杠套123相对所述导向键1213的位置设置有导向槽1231，所述导向槽1231可相对所述导向键1213滑动。

针对每个翻转组件120，所述第二横梁113外侧设置有凸台1131，所述凸台1131外侧设置有轴承1132，所述凸台1131与所述轴承1132的内圈固定，所述丝杠螺母124设置在所述轴承1132外侧，并与所述轴承1132的外圈固定。固定方式可以采用卡簧、粘接方式，还可在轴向向安装限位螺钉。

为了增加轴向抵抗力，所述轴承1132为角接触轴承。

在一些实施例中，所述翻转组件120中，所述伸缩板125和所述推杆126的数量分别为两个，所述伸缩板125和所述推杆126分别设置在所述中空管的两侧。

在一些实施例中，所述翻转架122具有上下两层，所述伸缩板125可以收缩到翻转架122内部，具有较好的防尘和美观效果；在一些实施例中，所述翻转架122可为单层，所述伸缩板125设置在翻转架122外侧。

本发明实施例还针对需要加热或者冷却的场景提供方案，例如，可以在顶部外侧增加相应的隔温层；在一些实施例中，通过管道进行加热或者降温，具体地，所述阳光棚100还包括穿过所述第一横梁112位于所述中空管121内的导热管170、位于所述第一横梁112外侧与所述导热管170连通的主管180。所述导热管170可以设置为循环管，在中空管内121内设置成双管结构，一个进水，一个出水；还可以在第二横梁113外侧再设置一个主管，这样，中空管121内的导热管170可以设置成单向管，水从第一横梁112入，从第二横梁113出，也可以是整体单向管，相邻的导热管170首尾相连。水可以根据选择采用热水或者是低温水，从而实现加热或者降温的功能。导热管170设置在中空管121内，不影响翻转组件120的工作。

本发明实施例中的阳光棚中，立柱之间还可采用升降式防风帘，翻转组件的材质可以采用透明的材质，如亚克力，还可采用温变材质，自动实现调光。

横梁和立柱可以采用高强度铝合金结构；顶部铝合金叶片遥控翻转；四周选配推拉门、翻转百叶、可升降的防风帘及卷帘等；自带排水系统，选配灯光、空调、投影仪、影院、音响等。顶部可翻转，四周能升降，所以全透气、不闷热。可用于庭院、露台、泳池、车库、大门口、天井、公共空间等处。

本发明实施例还提供了一种控制上述阳光棚100的控制方法，所述阳关棚100有通风状态和封闭状态，通风状态下，所述翻转架122相对地面垂直，所述伸缩板125收回到所述翻转架122内；封闭状态下，所述翻转架122相对地面呈水平状态，所述伸缩板125伸出到所述翻转架122外；从所述通风状态切换到所述封闭状态的控制步骤如下：

以第一旋转速度驱动所述中空管121的第二端1212旋转，同时以第二旋转速度驱动所述丝杠螺母124旋转以使所述伸缩板125相对所述翻转架122静止，直至所述翻转架122旋转到与地面平行的位置，其中，所述中空管121的旋转方向与所述丝杠螺母124的旋转方向相反；

锁止所述中空管121的第二端1212，以第三速度控制所述丝杠螺母124旋转，直至所述伸缩板125从所述翻转架122伸出到极限位置；

从所述封闭状态切换到通风状态的控制步骤如下：

锁止所述中空管121的第二端1212，以第三速度反向控制所述丝杠螺母124旋转，直至所述伸缩板125收回到所述翻转架122内；

以第一旋转速度反向驱动所述中空管121的第二端1212旋转，同时以第二旋转速度反向驱动所述丝杠螺母124旋转以使所述伸缩板125相对所述翻转架122静止，直至所述翻转架122旋转到与地面垂直的位置，其中，所述中空管121的旋转方向与所述丝杠螺母124的旋转方向相反。

本发明实施例中的阳光棚，采用了结构紧凑的翻转组件，即能实现翻转也能实现伸缩，同时为了避免驱动结构臃肿，将驱动结构统一设置在横梁上，减小了翻转结构主体的质量和惯量，易于控制，降低耗能。由于采用了并联式控制，本发明实施例中的阳光棚的控制方式采用了反向旋转丝杠螺母，保证伸缩板在翻转架旋转过程中相对静止，避免了运动控制复杂的问题，也避免了相互干涉的问题。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阳光棚，包括立柱和位于立柱上的第一横梁和第二横梁，其特征在于，还包括位于所述第一横梁和第二横梁之间的一个或多个翻转组件；所述翻转组件包括中空管、位于所述中空管的第一端和第二端之间与所述中空管固定的翻转架、可相对所述中空管滑动的丝杠套、套设在所述丝杠套外侧并与所述丝杠套配合的丝杠螺母、可相对所述翻转架滑动的伸缩板、连接所述伸缩板和所述丝杠套的推杆，其中，所述中空管的第一端与所述第一横梁铰接，所述中空管的第二端穿过所述第二横梁设置，所述丝杠螺母驱动所述丝杠套相对所述中空管滑动，所述伸缩板的滑动方向与所述中空管的延伸方向垂直，所述丝杠螺母位于所述第二横梁的外侧，并可相对所述第二横梁旋转，所述丝杠套靠近所述中空管的第二端设置，并穿过所述第二横梁与所述丝杠螺母配合，所述推杆与所述丝杠套铰接，所述推杆与所述伸缩板铰接；所述中空管的第二端和所述丝杠螺母被配置为被驱动旋转从而带动所述伸缩板和所述中空管运动；其中，所述翻转组件还包括与所述中空管第二端固定的第一驱动轮，所述丝杠螺母外侧设置有驱动轮结构；所述阳光棚还包括第一旋转驱动件、第二旋转驱动件、设置在第一旋转驱动件和所述第一驱动轮之间的第一传动件和设置在所述驱动轮结构和所述第二旋转驱动件之间的第二传动件；所述第一传动件用于带动所述一个或多个翻转组件中的第一驱动轮旋转，所述第二传动件用于带动所述一个或多个翻转组件中的驱动轮结构旋转。

2.根据权利要求1所述的阳光 棚，其特征在于，所述第一旋转驱动件包括第一电机和与所述第一电机的输出轴固定的第一轮；所述第二旋转驱动件包括第二电机和与所述第二电机的输出轴固定的第二轮；所述第一旋转驱动件和所述第二旋转驱动件分别位于所述第二横梁的两端。

3.根据权利要求1或2所述的阳光棚，其特征在于，所述第一驱动轮为同步轮、齿轮和链轮中的一种，所述第一传动件和第二传动件为同步带、齿形带和链条中的一种。

4.根据权利要求1所述的阳光棚，其特征在于，所述中空管靠近第二端的位置沿所述中空管的延伸方向设置有导向键，所述丝杠套相对所述导向键的位置设置有导向槽，所述导向槽可相对所述导向键滑动。

5.根据权利要求1所述的阳光棚，其特征在于，所述第二横梁外侧设置有凸台，所述凸台外侧设置有轴承，所述凸台与所述轴承的内圈固定，所述丝杠螺母设置在所述轴承外侧，并与所述轴承的外圈固定。

6.根据权利要求5所述的阳光棚，其特征在于，所述轴承为角接触轴承。

7.根据权利要求1所述的阳光棚，其特征在于，所述翻转组件中，所述伸缩板和所述推杆的数量分别为两个，所述伸缩板和所述推杆分别设置在所述中空管的两侧。

8.根据权利要求1所述的阳光棚，其特征在于，还包括穿过所述第一横梁位于所述中空管内的导热管、位于所述第一横梁外侧与所述导热管连通的主管。

9.一种控制如权利要求1至8任一所述阳光棚的方法，其特征在于，所述阳光 棚有通风状态和封闭状态，通风状态下，所述翻转架相对地面垂直，所述伸缩板收回到所述翻转架内；封闭状态下，所述翻转架相对地面呈水平状态，所述伸缩板伸出到所述翻转架外；从所述通风状态切换到所述封闭状态的控制步骤如下：

以第一旋转速度驱动所述中空管的第二端旋转，同时以第二旋转速度驱动所述丝杠螺母旋转以使所述伸缩板相对所述翻转架静止，直至所述翻转架旋转到与地面平行的位置，其中，所述中空管的旋转方向与所述丝杠螺母的旋转方向相反；

锁止所述中空管的第二端，以第三速度控制所述丝杠螺母旋转，直至所述伸缩板从所述翻转架伸出到极限位置；

从所述封闭状态切换到通风状态的控制步骤如下：

锁止所述中空管的第二端，以第三速度反向控制所述丝杠螺母旋转，直至所述伸缩板收回到所述翻转架内；

以第一旋转速度反向驱动所述中空管的第二端旋转，同时以第二旋转速度反向驱动所述丝杠螺母旋转以使所述伸缩板相对所述翻转架静止，直至所述翻转架旋转到与地面垂直的位置，其中，所述中空管的旋转方向与所述丝杠螺母的旋转方向相反。

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