CN113950563B - 用于移动门的驱动单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于相对于门的开口(4)移动门(1)的驱动单元(2)。该驱动单元(2)包括驱动电机(5)和轮传动组件，该轮传动组件布置成将动力传送至驱动轮(6)，该驱动轮构造成与运行表面接合以移动门(1)。轮传动组件包括由驱动电机(5)驱动的传动轮(8)。可移动轮架(11)包括布置为与传动轮(8)接合的第一转轮(9)和第二转轮。可移动轮架(11)布置成在以下位置之间移位：自由轮位置，在该自由轮位置中第一转轮和第二转轮(10)被布置为从驱动轮(6)脱离，从而不会发生从驱动电机(5)到驱动轮(6)的动力传送；至少一个运行位置，在运行位置中第一转轮或第二转轮(10)定位成与驱动轮(6)接合，以用于将动力从驱动电机(5)传送到驱动轮(6)。

Description

用于移动门的驱动单元
技术领域
本发明涉及一种机动化的门的领域，该机动化门用于促进门从打开位置移动到关闭位置。
门可以是用于多种用途的内部门或外部门，但特别地，用于内部门的滑动门在私人住宅以及公共建筑中均特别受到关心。
背景技术
滑动门和摆动门两者的多种已知的门是机动化且自动控制的，以简化门的打开和关闭。这些门包括在响应于检测到的移动而准备打开的滑动门，并且门配备用于激活门打开的把手或控制按钮。
以下现有技术文件描述电机操作的滑动门以及实施这些门的操作的驱动单元：DE1036105、DE2643905、WO2015/140069、EP2169170、WO2008/061497。这些文件中描述的门布置有用于将门移动到选定的位置的驱动插入件。
EP2692975公开了一种驱动单元，该驱动单元可以在制造期间包括到门扇中，或可以在随后在改装安装中被整合在门扇中。滑动门和摆动门均可使用驱动单元。该驱动单元具有驱动电机，该驱动电机经由齿轮传动器将动力传送到驱动轮，以用于使与安装在门上方或延地板表面的轨道接合的驱动轮移动。启动驱动电机促使驱动单元到延伸位置，在该延伸位置驱动轮与轨道接合。单向离合器布置在驱动轮和驱动电机之间。该离合器布置成在启动驱动电机时接合并且在无动力时脱离。当门将要被手动地移动的时候，驱动轮是缩回的并且从轨道脱离。
US20120272576公开了一种自动滑动门，该滑动门布置成通过远程设备(包括远程控制器、计算机和手机或通过语音激活信号)激活。
本发明的目标是提供安装到门中的驱动单元，通过提供简单且可靠并且易于控制且还能够手动移动门的自由轮机构，从而提出了对现有技术解决方案的替代方案。
从参照附图的以下作为非限制性实例给出的示例性实施方式的描述中，本发明的这些和其他特征将变得显而易见。
发明内容
本发明涉及一种用于相对于门的开口移动门的驱动单元。驱动单元包括驱动电机和轮传动组件，该轮传动组件布置成将动力传送到驱动轮以移动门。驱动轮可典型地构造成与运行表面(例如门开口上方的门导轨)接合以移动门，进一步地，驱动轮可包括至少一个轮箍，以确保该驱动轮与运行表面的可靠接合。
轮传动组件包括由驱动电机驱动的传动轮。可移动轮架包括布置成与传动轮接合的第一转轮和第二转轮。可移动轮架布置成在以下位置之间移动：
自由轮位置，在该自由轮位置中，第一转轮和第二转轮布置成与驱动轮脱离，从而不会发生从驱动电机到驱动轮的动力传送。
至少一个运行位置，例如第一运行位置和第二运行位置，在该运行位置中，第一转轮或第二转轮定位成与驱动轮接合，以用于将动力从驱动电机传送到驱动轮。
当可移动轮架在多个运行位置之间移位时，在第一运行位置的可移动轮架可确保使得滑动门因此在选定方向上(例如在滑动门的打开方向上)移动。此外，在第二运行位置的可移动轮架可确保使得滑动门在另一个选定方向上(例如在滑动门的关闭方向上)移动。
通过这种布置，不仅当可移动轮架布置在可移动轮架的运行位置时，驱动单元提供门的机动化的移动，而且当可移动轮架在自由轮位置时，也能手动移动门。
驱动单元可典型地应用于旨在室内或室外使用的滑动门上，但其它类型的门(例如摆动门)也可能是驱动单元的可行用途。这些门不仅可以用于隔绝内部房间或区域，而且用于陈列柜、衣柜或其它家具也可能是可行的选择。
为了使可移动轮架在自由轮位置与一个或多个运行位置之间移位，以选择门的机动化或通过人工操作来移动门的可能性，可移动轮架可提供如下：
转轮中的一个，例如第一转轮，可以布置成限制其相对于可移动轮架的旋转。在一方面，可移动轮架可以包括旋转限制装置，该旋转限制装置用于限制第一转轮的旋转以允许第一转轮跟随传动轮的旋转，使得将可移动轮架从自由轮位置移位到运行位置。第一转轮可以跟随传动轮的旋转达到预设距离，以将可移动轮架放置到选定的运行位置。
为了能够使可移动轮架在自由轮位置和运行位置之间移位，第一转轮的第一转轮轴可以以固定的方式布置到可移动轮架。可移动轮架可以包括一组的两个支撑结构，这两个支撑结构布置有用于容纳转轮轴的端部的通孔。第一转轮轴相对于可移动轮架的固定可以通过形成第一转轮轴的容纳在支撑结构的通孔中的端部来布置，该端部具有D形截面以防止第一转轮轴旋转。进一步地，第一转轮可以包括摩擦构件(例如定位在第一转轮的凹槽中)，用于与第一转轮轴相互作用以限制第一转轮相对于第一转轮轴的旋转。摩擦构件可包括弹簧或其它装置，以在与第一转轮轴接合接触时提供摩擦。
可替代地，转轮中一个的旋转限制装置可以通过在两个支撑结构之间夹持轮来实施，以获得由于转轮的接触表面与支撑结构中的至少一个接合而产生的摩擦效果。
第一转轮和第二转轮中的另一个，即第二转轮，可以典型地布置成在其转轮轴上基本上自由旋转。
驱动单元可以布置成使得驱动轮能移动地布置在延伸位置和缩回位置之间，使得
当可移动轮架布置在自由轮位置时，驱动轮布置在缩回位置，
当可移动轮架布置在运行位置时，驱动轮布置在延伸位置。
当驱动轮放置在延伸位置且可移动轮架在运行位置时，驱动单元准备好机动化地移动门，并且驱动轮准备好与运行表面(例如门上方的门轨道)接合。此外，当可移动轮架布置在自由轮位置时，驱动轮缩回的能力促使当驱动轮从与运行表面的接触脱离时能够容易地手动操作门。
可移动轮架可布置成用于移位到第一运行位置和第二运行位置。当在可移动轮架的第一运行位置时，第二转轮可放置在与驱动轮和传动轮接合的传动位置，以用于将动力从驱动电机传送到驱动轮。可移动轮架移位到第一运行位置以及随后第二转轮进入传动位置使得驱动轮转移到延伸位置。
同样地，当在可移动轮架的第二运行位置时，第一转轮可放置在传动位置，从而与驱动轮和传动轮接合，以将动力从驱动电机传递到驱动轮。可移动轮架移位到第二运行位置以及随后第一转轮进入传动位置使得驱动轮转移到延伸位置。
并且反之亦然，可移动轮架从运行位置移位到自由轮位置，使第一转轮/第二转轮远离传动位置，从而使驱动轮缩回。
驱动电机的操作模式控制可移动轮架的位置，当驱动电机：
在驱动模式的前进方向或驱动模式的相反方向中，可移动轮架可布置成从自由轮位置移位到运行位置；
在中间模式中，可移动轮架可布置成从运行位置移动到自由轮位置。
为了控制驱动单元，控制单元可以包括在驱动单元中，该驱动单元用于控制驱动电机的操作模式。控制单元可以布置为接收来自遥控器、计算机、手机的用于驱动电机操作的控制信号，或通过语音激活。驱动单元还可以由感测靠近的人的检测器激活。可替代地，可以从驱动单元上、门上或在门附近或远离门处的控制按钮接收控制信号。
驱动单元可以被布置成插入件，以通过重装安装程序或在门制造期间被包括在门中。驱动单元可以安装到现有的门中(诸如当机动化移动门的需求产生时)，例如在医院或内部或外部环境中，在该环境中打开和关闭门对门的操作者来说是负担。驱动单元可以典型地安装在门的顶部，以适合于使驱动轮与安装在门上方的门轨道相互作用。可替代地，驱动单元可以布置在门的下部中，在该下部处驱动轮可以布置成与门轨道或与另一个合适的表面(例如地板)相互作用。
驱动单元可以包括驱动单元壳体，该驱动单元壳体布置有用于引导可移动轮架的移动的引导凹槽。因此，引导凹槽的边界可起到用于确保可移动轮架定位在运行位置中的端部止动件的作用。驱动单元壳体还可布置有用于引导驱动轮移动的竖直槽。
驱动单元可包括具有预设弹簧力的弹簧单元，用于在驱动轮的伸出/缩回方向上为驱动轮提供弹力。驱动单元还可包括用于调整位置(诸如驱动单元相对于门的高度/竖直位置)的调节装置。
一种用于操作驱动单元以相对于门的开口移动门的方法可包括：启动驱动电机并为驱动电机选择驱动模式的前进方向或驱动模式的相反方向。选择驱动模式的前进方向使可移动轮架从自由轮位置移位到第一运行位置，从而经由轮传动组件将来自驱动电机的动力传送到驱动轮，以在第一方向上移动门。选择驱动模式的相反方向使可移动轮架从自由轮位置移动到第二运行位置，从而经由轮传动组件将来自驱动电机的动力传送到驱动轮，以在与第一方向相反的第二方向上移动门。
附图说明
图1是插入有驱动单元的滑动门的示意性正视图。
图2a是示出了在自由模式下的驱动单元的驱动组件的示意性截面立体图。
图2b是示出了在自由模式下的驱动单元的驱动组件的示意性正视截面图。
图3示出了如图2所示的驱动组件的驱动轮的细节图。
图4a是在一个驱动模式下的图2的驱动组件的示意性正视截面图。
图4b是在与图4a中示出的驱动模式不同的驱动模式下的驱动组件的示意性正视截面图。
图5a是在中间模式下的驱动组件的示意性侧视立体图。
图5b是如图4a所示的驱动组件的示意性侧视立体图。
图6示出了图5的示意性截面图。
图7和图8是包括在图1的滑动门中的驱动单元的细节图。
具体实施方式
图1示出了具有安装在滑动门1中的驱动单元2的滑动门1。如图1所示，滑动门1布置为沿着门轨道3移动以覆盖和露出门的开口4。
驱动单元2可以重装到滑动门1中或者可在制造滑动门1期间将驱动单元包括在滑动门1中。驱动单元2示出为包括在图1的滑动门中，但是驱动单元2还可以包括在其他种类的门中，诸如摆动门(未示出)。
图2更详细地示出了驱动单元2的布置。驱动电机5提供用于驱动轮6推进的动力。驱动轮6布置有具有两个端部22、23的驱动轮轴，每个端部都承载驱动轮轮箍20、21，其中，每个轮箍布置成与门轨道3接合以用于移动滑动门1。驱动轮轮箍20、21可以例如以橡胶材质制造。
驱动电机5布置有驱动电机轮7，该驱动电机轮布置为与传动轮8接合。驱动电机轮7所示为锥齿轮(如尖端被切掉的直锥形状)。驱动电机轮7示出为与传动轮8的第一传动轮部分8a啮合。第一传动轮部分8a示出为锥齿轮构造。传动轮8还具有第二传动轮部分8b，该第二传动轮部分示出为正齿轮构造(具有径向地突出的齿的盘状物)。第二传动轮部分8b布置成与第一转轮9以及第二转轮10接合(两个转轮都示出为正齿轮构造)。第一转轮9和第二转轮10连接至可移动轮架11，该可移动轮架布置成在如箭头A所示的相反的方向上随着如所示的在驱动单元壳体12中的引导凹槽51来滑动移动。可移动轮架11放置在传动轮8和驱动轮6之间的位置。在图2所示的情况下，可移动轮架11布置在自由轮的位置，在该位置第一转轮9和第二转轮10在与第二传动轮部分8b接合的同时从驱动轮6处脱离。因此，当可移动轮架11布置在自由轮位置时，没有动力从驱动单元5传送至驱动轮6。
如图3所示，驱动单元壳体12布置有竖直槽60，该竖直槽用于支撑驱动轮6相对于驱动单元壳体12的缩回和延伸。当可移动轮架11在如图2a和图2b所示的自由轮位置时，驱动轮6放置在远离其与门轨道3接合的缩回位置。在这时，滑动门1可以通过手动力自由移动，而驱动轮6不干扰门轨道3。当可移动轮架11在如图4所示的运行位置时，驱动轮6放置在延伸位置并与门轨道3接合。现在可以通过从驱动单元5传送至驱动轮6的动力来移动滑动门1，以使滑动门1沿着门轨道3移动。
第二转轮10布置成通过第二转轮轴13相对于可移动轮架11旋转，该第二转轮轴容纳在可移动轮架1的支撑结构70、71的通孔中。第一转轮9布置成相对于可移动轮架11受限制的旋转。如图6所示，第一转轮轴14具有D形截面，该截面将防止第一转轮轴14相对于可移动轮架11的支撑结构70，71旋转。进一步地，诸如弹簧(或任何其它摩擦构件)的摩擦构件15容纳在第一转轮9的凹槽(未示出)中。摩擦构件15定位成用于建立与第一转轮轴14的摩擦接触以限制第一转轮9相对于第一转轮轴14的旋转。通过这样的布置，可移动轮架11能够从如图2a和图2b所示的自由轮位置移动到如图4a或图4b所示的运行位置。
可替代地，转轮中一个的旋转限制可以通过在支撑结构70，71之间夹持第一转轮9来实施，以获得由于转轮的接触表面和支撑结构70，71的一个或两个接合而产生的摩擦效果。
当从图2a和图2b的自由轮位置启动时，运转的驱动电机5旋转驱动电机轮7和传动轮8，并且这些移动传递至第一转轮9和第二转轮10。然后第二转轮10以与传动轮8互相啮合接合的方式而自由地旋转，然而第一转轮9由于如以上述的摩擦布置(即摩擦构件15和D形第一转轮轴14)而使移动受到限制。第一转轮9的旋转限制使得第一转轮9随着传动轮8的旋转，以及如图4a和图4b所示，可移动轮架11随后移位到第一运行位置和第二运行位置。驱动电机轮7的旋转方向促使可移动轮架11移位到第一运行位置或第二运行位置。当控制驱动电机5在第一方向上旋转驱动电机轮7时，促使可移动轮架11从自由轮位置移位至如图4a所示的第一运行位置。可移动轮架11的移位使第二转轮10转移到传动位置，从而与驱动轮6和传动轮8这两者都接合以用于将来自驱动电机5的旋转传送至驱动轮6。第二转轮10移位到传动位置使得驱动轮6转移到延伸位置以与门轨道3接合。从而，滑动门准备好在第一方向上(例如在滑动门打开的方向上)移动。
图4b示出了从在图2a，图2b中示出的自由轮位置移动到第二运行位置的可移动轮架11。然后控制驱动电机5在第二方向上旋转驱动电机轮7，从而促使可移动轮架11从自由轮位置移位到如图4b所示的第二运行位置。在第二运行位置，第一转轮9转移到传动位置，从而与驱动轮6和传动轮8这两者都接合以用于将来自驱动电机5的旋转传送至驱动轮6。第一转轮9位移到传动位置使得驱动轮6转移到延伸位置以接合门轨道3。从而，滑动门1在与图4a中的方向相反的第二方向上(例如在滑动门关闭的方向上)移动。
如在图8中所示的安装在滑动门1中的驱动单元2布置有预紧弹簧单元25，以在驱动轮伸出/缩回方向为驱动轮6提供弹力。预紧弹簧单元25包括螺栓26，该螺栓具有容纳在连接至滑动门1的基座结构27一端。螺栓26的另一端连接至驱动单元2的下端部66。弹簧元件28从基座结构27沿着螺栓26的轴向部分延伸到端部止动件29，该止动件抵靠在止动件表面65上。螺母30用于调整螺栓的位置以调节驱动单元2相对于门的高度位置。图7中示出了用于为驱动电机提供动力的电池组68的存储空间31。存储空间布置有可移除的盖子69。电池组可以是可充电的，并且被安装成使得容易通过单手抓握操作来更换。
图中示出了用于控制驱动电机5的控制单元40。控制单元40可以从遥控器、计算机、手机接收用于启动、停止、调节转速等的控制信号或通过语音激活。可替代地或另外地，驱动电机5可以由布置在滑动门上或附近的控制按钮控制。

Claims (10)

1.一种用于相对于门的开口(4)移动门(1)的驱动单元(2)，其中，所述驱动单元(2)包括驱动电机(5)和轮传动组件，所述轮传动组件布置成将动力传送到驱动轮(6)，所述驱动轮构造成与运行表面接合以移动所述门(1)，
所述轮传动组件包括：传动轮(8)，由所述驱动电机(5)驱动；以及可移动轮架(11)，包括第一转轮(9)和第二转轮(10)，所述第一转轮和所述第二转轮布置成与所述传动轮(8)接合，其中，所述可移动轮架(11)布置成在以下位置之间移位：
自由轮位置，在该自由轮位置中所述第一转轮和所述第二转轮(10)布置成从所述驱动轮(6)脱离，从而不会发生从所述驱动电机(5)到所述驱动轮(6)的动力传送，
至少一个运行位置，在该运行位置中所述第一转轮(9)或所述第二转轮(10)定位成与所述驱动轮(6)接合，以用于将动力从所述驱动电机(5)传送到所述驱动轮(6)。
2.根据权利要求1所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述可移动轮架(11)包括旋转限制装置，所述旋转限制装置用于限制所述第一转轮(9)的旋转以允许所述第一转轮(9)跟随所述传动轮(8)的旋转，使得将所述可移动轮架(11)从所述自由轮位置位移到所述运行位置。
3.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述第一转轮(9)的第一转轮轴(14)以固定方式布置到所述可移动轮架(11)，并且所述第一转轮(9)包括摩擦构件(15)，所述摩擦构件用于与所述第一转轮轴(14)相互作用以限制所述第一转轮相对于所述第一转轮轴的旋转。
4.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述驱动轮(6)能移动地布置在延伸位置和缩回位置之间，并且，
当所述可移动轮架(11)布置在所述自由轮位置时，所述驱动轮布置在所述缩回位置，
当所述可移动轮架(11)布置在所述运行位置时，所述驱动轮(6)布置在所述延伸位置。
5.根据权利要求4所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述可移动轮架(11)布置成用于移位到第一运行位置和第二运行位置；其中，
在所述第一运行位置，所述第二转轮(10)放置在与所述驱动轮(6)和所述传动轮(8)这两者都接合的传动位置，
在所述第二运行位置，所述第一转轮(9)放置在与所述驱动轮(6)和所述传动轮(8)这两者都接合的传动位置，
其中，所述第一转轮(9)或所述第二转轮(10)进入到传动位置使得所述驱动轮(6)转移到所述延伸位置。
6.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述驱动电机(5)的操作模式控制所述可移动轮架(11)的位置，当所述驱动电机(5)：
在驱动模式的前进方向或驱动模式的相反方向中，所述可移动轮架(11)布置成从所述自由轮位置移位到所述运行位置，
在中间模式中，所述可移动轮架(11)布置成从所述运行位置移位到所述自由轮位置。
7.根据权利要求5所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，控制单元控制所述驱动电机(5)的操作模式，并且所述控制单元接收来自遥控器、计算机、手机的用于所述驱动电机(5)操作的控制信号，或通过语音激活。
8.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述驱动单元(2)布置成插入件，以通过重装安装步骤或在所述门的制造期间被包括在所述门中。
9.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述驱动单元包括驱动单元壳体(12)，所述驱动单元壳体布置有用于引导所述可移动轮架(11)移位的引导凹槽(51)，并且布置有用于引导所述驱动轮(6)移动的竖直槽(60)。
10.根据权利要求1或2所述的用于移动门的驱动单元(2)，其特征在于，所述驱动单元包括：具有预设弹簧力的弹簧单元(25)，所述弹簧单元用于在所述驱动轮(6)的伸出/缩回方向上为所述驱动轮(6)提供弹力；以及调节装置，所述调节装置用于调整所述驱动单元相对于所述门(1)的位置。
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