CN113585949A - 一种用于电动窗帘电机的逆止机构 - Google Patents

一种用于电动窗帘电机的逆止机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电动窗帘电机的逆止机构，包括依次连接的电机和齿轮箱，所述齿轮箱的输出端连接有逆止组件，该逆止组件包括法兰、输出轴和逆止块，所述法兰内形成有容置腔，所述齿轮箱的输出端设置有输出支架，该输出支架与输出轴朝向齿轮箱一端单向传动配合并配合在容置腔中，所述逆止块设置在输出支架与输出轴的配合处，所述法兰与齿轮箱连接，本发明通过法兰、输出轴、逆止块的配合，与齿轮箱的输出支架实现单向传动配合，能有效提供逆止力，使得电机停止工作后窗帘能稳定停在需要的位置，而不发生受外力或者重力的作用，输出轴逆向传动齿轮箱、电机从而对齿轮箱、电机造成损伤的问题。

Description

一种用于电动窗帘电机的逆止机构
技术领域
本发明涉及电动窗帘电机技术领域，尤其涉及一种用于电动窗帘电机的逆止机构。
背景技术
随着人们生活水平不断提高，窗帘电动化、智能化越来越普及。其中，高端住宅的大面积窗户给消费者带来极佳的阳光体验，窗帘面积也越来越大，同时对窗帘电机提出的要求更高，比如，体积更小，输出扭力和逆止力更大，运行噪音更低，稳定性更好。
窗帘电机一般的运行原理是：通过控制系统，对直流电机下达正转或反转的指令，直流电机通过齿轮箱，降低马达转速，增大输出扭矩，最后通过输出轴带动窗帘面料的运行，从而实现窗帘的打开或关闭。在这个过程中，电机在负载的情况下，安静的运行到指定的位置，且不打滑，最主要的技术难点就在窗帘停止后窗帘电机能够提供足够的逆止力用来克服窗帘重力，从而让窗帘稳定停留在需要的位置。
在平稳运行过程中，电机的逆止制动性能尤为重要，目前的逆止传动方案是：利用提高直流电机转子齿槽扭矩和电机短接产生的反向电动势，通过减速箱放大来实现逆止传动，大齿槽扭矩是直流电机大噪音的主要因素，而通过电机短接产生反向电动势制动会大大降低直流电机的使用寿命，并且这两个方向提供的逆止力还不能满足大窗帘的要求。
而在电机输出轴与马达齿间增设磁铁与铁芯来增加静态扭矩或者通过弹簧摩擦等方式来提高窗帘电机逆止力，防止窗帘电机打滑，这些都是以牺牲电机效率和寿命的方式来实现的，而且还存在噪音大，效率低等缺陷。
另外在实际应用中，窗帘会因为大风甚至是手拉等外力原因，瞬间对窗帘电机的齿轮产生冲击力，甚至会直接损坏窗帘电机齿轮箱和电机机芯，导致整个窗帘无法正常运行，这些都是现有方案经常会碰到的售后问题，如何有效提供逆止力，使得电机停止工作的时候窗帘能稳定停留在需要的位置，且不损害电机、齿轮箱的使用寿命，是目前急需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于电动窗帘电机的逆止机构，能有效提供逆止力，使得电机停止工作后窗帘能稳定停在需要的位置，而不发生受外力或者重力的作用，输出轴逆向传动齿轮箱、电机从而对齿轮箱、电机造成损伤的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于电动窗帘电机的逆止机构，包括依次连接的电机和齿轮箱，所述齿轮箱的输出端连接有逆止组件，该逆止组件包括法兰、输出轴和逆止块，所述法兰内形成有容置腔，所述齿轮箱的输出端设置有输出支架，该输出支架与输出轴朝向齿轮箱一端单向传动配合并配合在容置腔中，所述逆止块设置在输出支架与输出轴的配合处，所述法兰与齿轮箱连接。
进一步的，所述输出轴朝向齿轮箱一端的端部沿径向内凹有至少一个弧形槽，所述逆止块容置于弧形槽内，所述输出支架上延伸有用于拨动逆止块的拨杆，该拨杆配合在弧形槽内。
进一步的，所述弧形槽的底部凸起有制动块，该制动块将弧形槽分隔成对称的两个腔室且相互连通，所述逆止块对称容置于两个腔室内，所述拨杆伸入弧形槽且位于两个逆止块之间。
进一步的，所述制动块的凸面到容置腔内壁的距离大于拨杆的厚度，且小于逆止块的宽度。
进一步的，所述逆止块与腔室的内壁和容置腔的内壁之间均为间隙配合。
进一步的，所述弧形槽的数量为3个，该弧形槽等间距布设于输出轴朝向齿轮箱一端的端部的周向，所述逆止块的数量为6个，所述拨杆的数量和布设位置与弧形槽的对应。
进一步的，所述输出轴朝向齿轮箱一端的端部的中心处凸设有定位轴，所述输出支架上设有与定位轴配合的轴孔。
进一步的，所述法兰远离齿轮箱的一端开有通孔，该通孔与容置腔连通，通孔与容置腔的连通处形成台阶面，所述输出轴上设有与台阶面配合的定位台阶，该输出轴远离齿轮箱一端穿过通孔露置于法兰外，该输出轴露置于法兰外的部分开有环形凹槽，该环形凹槽上卡接有卡簧，该卡簧与法兰远离齿轮箱一端的端面相贴。
进一步的，所述逆止块为球体。
进一步的，所述输出轴远离齿轮箱一端为传动头，用于联动外接部分。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过法兰、输出轴、逆止块的配合，与齿轮箱的输出支架实现单向传动配合，即当电机工作带动输出支架转动时，输出支架拨动逆止块，逆止块挤推输出轴上的弧形槽内壁，从而带动输出轴同步转动，而当电机停止工作时，输出支架停止转动，此时窗帘会受到外力或者自身重力作用传动输出轴，但输出轴会处于锁死状态，而不能反向传动输出支架，从而不会损伤齿轮箱、电机的使用寿命，因为输出轴转动时，变成弧形槽挤推逆止块，而逆止块会因为弧形槽的挤推与容置腔内壁之间的活动间隙变小而卡死，从而阻止输出轴反向传动输出支架，从而保护齿轮箱和电机，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的分解图；
图3为本发明逆止组件的结构示意图；
图4为本发明输出轴的结构示意图；
图5为本发明输出支架的结构示意图；
图6为本发明逆止组件与输出支架配合的横截面示意图；
图7为本发明输出支架正转状态下的横截面示意图；
图8为本发明输出支架反转状态下的横截面示意图；
图9为本发明输出轴正转状态下的横截面示意图；
图10为本发明输出轴反转状态下的横截面示意图；
如图所示，1电机，2齿轮箱，2.1卡接槽，3法兰，3.1容置腔，3.2通孔，3.3台阶面，3.4外齿圈，3.5卡扣，4输出轴，4.1弧形槽，4.2制动块，4.3腔室，4.4定位轴，4.5定位台阶，4.6环形凹槽，4.7传动头，5逆止块，6输出支架，6.1拨杆，6.2轴孔，7卡簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
如图1-6所示，一种用于电动窗帘电机的逆止机构，包括依次连接的电机1和齿轮箱2，所述齿轮箱2的输出端连接有逆止组件，该逆止组件包括法兰3、输出轴4和逆止块5，所述法兰3内形成有容置腔3.1，所述齿轮箱2的输出端设置有输出支架6，该输出支架6与输出轴4朝向齿轮箱2一端单向传动配合并配合在容置腔3.1中，所述逆止块5设置在输出支架6与输出轴4的配合处，所述法兰3与齿轮箱2连接，所述输出轴4朝向齿轮箱2一端的端部沿径向内凹有至少一个弧形槽4.1，所述逆止块5容置于弧形槽4.1内，所述输出支架6上延伸有用于拨动逆止块5的拨杆6.1，该拨杆6.1配合在弧形槽4.1内，所述弧形槽4.1的底部凸起有制动块4.2，该制动块4.2将弧形槽4.1分隔成对称的两个腔室4.3且相互连通，所述逆止块5对称容置于两个腔室4.3内，所述拨杆6.1伸入弧形槽4.1且位于两个逆止块5之间，所述逆止块5与腔室4.3的内壁和容置腔3.1的内壁之间均为间隙配合，即容置腔3.1内壁与腔室4.3内壁围成的活动空间大于逆止块5的体积，但是该间隙范围在0.1-2毫米之间，所述输出轴4远离齿轮箱2一端为传动头4.7，用于联动外接部分，该传动头4.7通过连接外部的转动接头直接驱动窗帘开合。
其中，所述制动块4.2的凸面到容置腔3.1内壁的距离大于拨杆6.1的厚度，且小于逆止块5的宽度，即拨杆6.1可以在弧形槽4.1内正反转动，拨杆6.1可以越过制动块4.2活动于左右两个腔室4.3，从而拨动逆止块5挤推弧形槽4.1内壁，带动输出轴4同步转动，而逆止块5由于中间制动块4.2的设置，只能活动于各自腔室4.3内，并不能越过制动块4.2，而且逆止块5越靠近制动块4.2，逆止块5与容置腔3.1内壁、制动块4.2凸面之间的活动间隙越小，最后会卡止在容置腔3.1内壁与制动块4.2凸面之间，从而锁紧输出轴4反方向传动，从而保证外力或窗帘自身重力不会传力到输出支架6上，对齿轮箱2、电机1起到保护作用，延长使用寿命。
作为优选的，所述弧形槽4.1的数量为3个，该弧形槽4.1等间距布设于输出轴4朝向齿轮箱2一端的端部的周向，所述逆止块5的数量为6个，所述拨杆6.1的数量和布设位置与弧形槽4.1的对应，上述为较佳的实施方式，无论是输出支架6传动，还是逆止块5逆止，受力都比较均匀，不会发生偏向，磨损的也会比较均匀，使用寿命基本相同。
其中，所述输出轴4朝向齿轮箱2一端的端部的中心处凸设有定位轴4.4，所述输出支架6上设有与定位轴4.4配合的轴孔6.2，该定位轴4.4与轴孔6.2的配合，使得输出支架6与输出轴4保持同轴转动，避免转动中发生偏转，减少磨损，降低噪音。
其中，所述法兰3远离齿轮箱2的一端开有通孔3.2，该通孔3.2与容置腔3.1连通，通孔3.2与容置腔3.1的连通处形成台阶面3.3，所述输出轴4上设有与台阶面3.3配合的定位台阶4.5，该输出轴4远离齿轮箱2一端穿过通孔3.2露置于法兰3外，该输出轴4露置于法兰3外的部分开有环形凹槽4.6，该环形凹槽4.6上卡接有卡簧7，该卡簧7与法兰3远离齿轮箱2一端的端面相贴，通过台阶面3.3与定位台阶4.5的配合，以及卡簧7与环形凹槽4.6、法兰3端面的配合，对输出轴4的轴向移动进行限位，避免输出轴4轴向移动从而影响拨杆6.1与逆止块5、弧形槽4.1、制动块4.2之间的配合。
其中，所述逆止块5为球体，作为优选的，该逆止块为钢珠，本发明的逆止机构在运转时，钢珠与容置腔3.1内壁、弧形槽4.1内壁、制动块4.2凸面之间的摩擦均为滚动摩擦，摩擦阻力小，磨损更小，使用寿命更长，且容易更换，方便维修。
其中，所述法兰3朝向齿轮箱2一端设有一圈外齿圈3.4，该外齿圈3.4与齿轮箱2的内齿圈配合，从而提高法兰3与齿轮箱2的紧配性能，另外，法兰3的外周壁上设有至少两个卡扣3.5，该卡扣3.5等间距设置，齿轮箱2上对应设有与卡扣3.5配合的卡接槽2.1，卡扣3.5与卡接槽2.1配合，从而将法兰3固定连接到齿轮箱2上。
本发明的工作原理如下：当电机1工作时，电机1(正转或者反转)传动齿轮箱2带动输出支架6转动，输出支架6上的拨杆6.1在弧形槽4.1内转动，该拨杆6.1可以穿过制动块4.2与容置腔3.1内壁之间的空隙来回活动于两个腔室4.3之间，拨杆6.1转动拨动弧形槽4.1内的钢珠，如图7所示，拨杆6.1正转时仅拨动位于制动块4.2右侧的钢珠，如图8所示，拨杆6.1反转时仅拨动位于制动块4.2左侧的钢珠，拨杆6.1每次正反转仅拨动一侧钢珠，被拨动的钢珠由于受到拨杆6.1的推力不会卡死在容置腔3.1内壁与制动块4.2凸面的间隙之间，没被拨杆6.1拨动的钢珠位于腔室4.3内，也不会被卡死，被拨动的钢珠挤推弧形槽4.1内壁，从而带动输出轴4转动，输出轴4通过传动头4.7连接外部的转动接头直接驱动窗帘开合；当电机1停止工作时，输出支架6停止转动，此时窗帘会受到外力(风吹或者人为拉拽)或者窗帘自身重力作用传动输出轴4，输出轴4一旦转动，如图9所示，若输出轴4正向转动，弧形槽4.1内的制动块4.2挤推右侧钢珠，由于制动块4.2凸面与容置腔3.1内壁之间的距离小于钢珠的宽度，所以钢珠会卡在制动块4.2凸面与容置腔3.1内壁之间，同理，如图10所示，输出轴4反向转动，左侧钢珠也会卡在制动块4.2凸面与容置腔3.1内壁之间，从而锁止输出轴4反向传动输出支架6，输出轴4无论正转或者反转都会被锁止，所以外力或者窗帘自身重力不会传导至输出支架6上，实现逆止效果，所以电机1停止工作时，窗帘即停在电机1停止的瞬时位置，不会受外力或窗帘自身重力而发生位置偏差，同时又能很好的保护电机1、齿轮箱2的使用寿命。
本发明通过法兰3、输出轴4、钢珠的配合，与齿轮箱2的输出支架6实现单向传动配合，输出支架6可以传动输出轴4转动，而输出轴4不能传动输出支架6反向传动，逆止组件能有效提供逆止力，使得电机1停止工作后窗帘能稳定停在需要的位置，同时还能不损伤齿轮箱2、电机1的使用寿命，另外，逆止组件直接与设置在齿轮箱2的输出端的输出支架6传动，结构更简单，大大降低了设计要求，从而降低了成本，而且可以采用极小齿槽扭矩，提高电机1转速，降低窗帘电机的能耗。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (10)

1.一种用于电动窗帘电机的逆止机构，包括依次连接的电机(1)和齿轮箱(2)，其特征在于，所述齿轮箱(2)的输出端连接有逆止组件，该逆止组件包括法兰(3)、输出轴(4)和逆止块(5)，所述法兰(3)内形成有容置腔(3.1)，所述齿轮箱(2)的输出端设置有输出支架(6)，该输出支架(6)与输出轴(4)朝向齿轮箱(2)一端单向传动配合并配合在容置腔(3.1)中，所述逆止块(5)设置在输出支架(6)与输出轴(4)的配合处，所述法兰(3)与齿轮箱(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述输出轴(4)朝向齿轮箱(2)一端的端部沿径向内凹有至少一个弧形槽(4.1)，所述逆止块(5)容置于弧形槽(4.1)内，所述输出支架(6)上延伸有用于拨动逆止块(5)的拨杆(6.1)，该拨杆(6.1)配合在弧形槽(4.1)内。
3.根据权利要求2所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述弧形槽(4.1)的底部凸起有制动块(4.2)，该制动块(4.2)将弧形槽(4.1)分隔成对称的两个腔室(4.3)且相互连通，所述逆止块(5)对称容置于两个腔室(4.3)内，所述拨杆(6.1)伸入弧形槽(4.1)且位于两个逆止块(5)之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述制动块(4.2)的凸面到容置腔(3.1)内壁的距离大于拨杆(6.1)的厚度，且小于逆止块(5)的宽度。
5.根据权利要求3所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述逆止块(5)与腔室(4.3)的内壁和容置腔(3.1)的内壁之间均为间隙配合。
6.根据权利要求3所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述弧形槽(4.1)的数量为3个，该弧形槽(4.1)等间距布设于输出轴(4)朝向齿轮箱(2)一端的端部的周向，所述逆止块(5)的数量为6个，所述拨杆(6.1)的数量和布设位置与弧形槽(4.1)的对应。
7.根据权利要求2所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述输出轴(4)朝向齿轮箱(2)一端的端部的中心处凸设有定位轴(4.4)，所述输出支架(6)上设有与定位轴(4.4)配合的轴孔(6.2)。
8.根据权利要求1所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述法兰(3)远离齿轮箱(2)的一端开有通孔(3.2)，该通孔(3.2)与容置腔(3.1)连通，通孔(3.2)与容置腔(3.1)的连通处形成台阶面(3.3)，所述输出轴(4)上设有与台阶面(3.3)配合的定位台阶(4.5)，该输出轴(4)远离齿轮箱(2)一端穿过通孔(3.2)露置于法兰(3)外，该输出轴(4)露置于法兰(3)外的部分开有环形凹槽(4.6)，该环形凹槽(4.6)上卡接有卡簧(7)，该卡簧(7)与法兰(3)远离齿轮箱(2)一端的端面相贴。
9.根据权利要求1-6中任一所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述逆止块(5)为球体。
10.根据权利要求1所述的一种用于电动窗帘电机的逆止机构，其特征在于，所述输出轴(4)远离齿轮箱(2)一端为传动头(4.7)，用于联动外接部分。
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