CN114961500A - 一种智能门窗的驱动机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能门窗技术领域，且公开了一种智能门窗的驱动机构及使用方法，包括安装于门窗内框体上的框体驱动机构以及遮光帘驱动机构，所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构平行分布于所述门窗内框体的外侧壁上；所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构的轴上设置有用于驱动所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构同时旋转或分开旋转的动力输出及切换机构；门窗内框体和窗帘可以只利用一个控制器和电机就可以实现开启和关闭，不需要在不同输出机构上分别设置控制器和电机，在节省驱动成本的同时，简化了智能门窗的结构，此外，该驱动机构使智能门窗可以同时或分别控制窗帘和内框体的开启和关闭，提升门窗的智能化和自动化程度。

Description

一种智能门窗的驱动机构及使用方法

技术领域

本发明涉及智能门窗技术领域，具体为一种智能门窗的驱动机构及使用方法。

背景技术

智能门窗是在门窗的基础上，增加一些智能化和自动化的产物，目前，随着科学技术的快速发展以及人们的生活水平的迅速提高，智能门窗已经深入一些公共场所、高档商品房和商场中，在智能门窗中，驱动机构是实现门窗自动化的基本机构，门窗的驱动机构主要包括驱动源以及带动门窗平移或翻转的传动部件。

为了提升门窗的功能性，在门窗上设置窗帘或其他结构，现有技术中，窗帘和门窗的内框体需要分别设置两个驱动机构，多个驱动机构不仅会增加门窗的制造成本，同时，结构还比较冗杂，不利于智能门窗的发展。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能门窗的驱动机构及使用方法，具备只需要一个动力输出，就可以同时或分别驱动内框体和窗帘的优点，解决了窗帘和门窗的内框体需要分别设置两个驱动机构，多个驱动机构不仅会增加门窗的制造成本，同时，结构还比较冗的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能门窗的驱动机构，包括安装于门窗内框体上的框体驱动机构以及遮光帘驱动机构，所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构平行分布于所述门窗内框体的外侧壁上；

所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构的轴上设置有用于驱动所述框体驱动机构和所述遮光帘驱动机构同时旋转或分开旋转的动力输出及切换机构。

优选的，所述框体驱动机构包括对称安装于所述门窗内框体上的两个框体驱动轴座，所述框体驱动轴座的旋转轴上转动连接有框体驱动轴，所述框体驱动轴的外侧壁固定连接有驱动齿，所述驱动齿与安装于外框上的齿板啮合。

通过采用上述方案，框体驱动轴座对框体驱动轴进行支撑，框体驱动轴带动两端对称分布的驱动齿同步旋转，使驱动齿在齿板上直线移动。

优选的，所述遮光帘驱动机构包括对称安装于所述门窗内框体上的两个遮光帘驱动轴座，所述遮光帘驱动轴座的旋转轴上转动连接有遮光帘驱动轴，所述遮光帘驱动轴的外侧壁固定连接有绕线轮，所述绕线轮的外侧壁缠绕有线缆。

通过采用上述方案，遮光帘驱动轴座对遮光帘驱动轴进行支撑，遮光帘驱动轴带动两端对称分布的绕线轮同步旋转，使绕线轮对线缆收卷或放线。

优选的，所述线缆的一端与收卷筒上的遮光帘连接。

通过采用上述方案，线缆在收卷或放线时，带动遮光帘展开或收卷。

优选的，所述动力输出及切换机构包括安装于所述门窗内框体上的驱动箱，所述驱动箱的输入端设有动力输出组件，所述动力输出组件的输出端上对称设有框体驱动轴输出组件和遮光帘驱动轴输出组件，所述框体驱动轴输出组件与所述框体驱动轴连接，所述遮光帘驱动轴输出组件与所述遮光帘驱动轴连接。

通过采用上述方案，驱动箱对动力输出组件、框体驱动轴输出组件和遮光帘驱动轴输出组件进行支撑，动力输出组件可以同时带动框体驱动轴输出组件和遮光帘驱动轴输出组件旋转，框体驱动轴输出组件和遮光帘驱动轴输出组件可以分别实现对框体驱动轴和遮光帘驱动轴的动力连接或切断。

优选的，所述动力输出组件包括转动连接于所述驱动箱内部中间位置处的主动轴以及安装于所述驱动箱外侧壁的驱动电机，所述主动轴的外侧壁固定连接有主动齿轮，所述主动轴的一端与所述驱动电机的输出轴固定连接。

通过采用上述方案，在进行输出动力时，变频器控制驱动电机工作，使驱动电机带动主动轴外侧壁的主动齿轮正向或反向旋转。

优选的，所述框体驱动轴输出组件和所述遮光帘驱动轴输出组件的规格结构一致，所述框体驱动轴输出组件包括转动连接于所述框体驱动轴外侧壁的输出齿、与所述输出齿固定连接的同步环、固定连接于所述框体驱动轴外侧壁的轮毂，所述轮毂的外侧壁滑动连接有套筒，所述套筒与所述轮毂和所述同步环啮合，所述驱动箱的外侧壁安装有气缸，所述气缸的伸缩端固定连接有触头，所述套筒的外侧壁具有与所述触头相适配的凹槽，所述触头位于凹槽的一侧。

通过采用上述方案，在初始状态下，主动齿轮带动输出齿旋转，由于输出齿转动在框体驱动轴上，使得输出齿在框体驱动轴上空转，此时，输出齿不对框体驱动轴提供输出动力，当需要带动框体驱动轴旋转时，通过控制器控制气缸工作，使气缸带动触头下降，使触头通过凹槽带动套筒向同步环上移动，使套筒处于轮毂和同步环之间，使套筒上的内齿与轮毂和同步环同步啮合，使轮毂和同步环同步转动，进而使输出齿可以带动轮毂旋转，由于轮毂固定在框体驱动轴上，使得输出齿通过轮毂带动框体驱动轴转动，此时，输出齿对框体驱动轴提供输出动力，使框体驱动轴可以转动，同理，当需要驱动或停止遮光帘驱动轴旋转时，另一侧的遮光帘驱动轴输出组件可以提供或切断动力。

优选的，所述驱动电机为步进电机。

通过采用上述方案，步进电机具有较高的精度，使其可以精确的驱动各个部件。

一种智能门窗的驱动机构的使用方法，包括以下步骤：

S1：将控制器和变频器与驱动电机和气缸连接；

S2：需要单独打开或关闭门窗内框体时，利用气缸控制框体驱动轴输出组件与框体驱动轴建立动力连接，使动力输出组件可以单独带动框体驱动轴旋转，实现驱动门窗内框体移动的目的；

S3：需要单独打开或关闭遮光帘时，利用气缸控制遮光帘驱动轴输出组件与遮光帘驱动轴建立动力连接，使动力输出组件可以单独带动遮光帘驱动轴旋转，实现驱动遮光帘移动的目的；

S4：当需要同时打开或关闭门窗内框体和遮光帘时，利用气缸控制框体驱动轴输出组件和遮光帘驱动轴输出组件同时与框体驱动轴和遮光帘驱动轴建立动力连接，使动力输出组件可以同步带动框体驱动轴和遮光帘驱动轴旋转，实现驱动门窗内框体和遮光帘同步移动的目的。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种智能门窗的驱动机构及使用方法，具备以下有益效果：

该智能门窗的驱动机构及使用方法，通过设置两个平行的框体驱动机构和遮光帘驱动机构，两个机构均与动力输出及切换机构连接，利用动力输出及切换机构切换对框体驱动机构和遮光帘驱动机构的动力输出，使得门窗内框体和窗帘可以只利用一个控制器和电机就可以实现开启和关闭，不需要在不同输出机构上分别设置控制器和电机，在节省驱动成本的同时，简化了智能门窗的结构，此外，该驱动机构使智能门窗可以同时或分别控制窗帘和内框体的开启和关闭，提升门窗的智能化和自动化程度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中框体驱动机构的结构示意图；

图3为本发明中遮光帘驱动机构的结构示意图；

图4为本发明中动力输出及切换机构的剖视图；

图5为本发明中动力输出组件的结构示意图；

图6为本发明中框体驱动轴输出组件的结构示意图，此时，输出齿不带动框体驱动轴旋转；

图7为本发明中框体驱动轴输出组件的结构示意图，此时，输出齿带动框体驱动轴旋转。

图中：10、门窗内框体；

20、框体驱动机构；21、框体驱动轴座；22、框体驱动轴；23、驱动齿；24、齿板；

30、遮光帘驱动机构；31、遮光帘驱动轴座；32、遮光帘驱动轴；33、绕线轮；34、线缆；

40、动力输出及切换机构；41、驱动箱；42、动力输出组件；421、主动轴；422、主动齿轮；423、驱动电机；43、框体驱动轴输出组件；431、输出齿；432、同步环；433、轮毂；434、套筒；435、气缸；436、触头；44、遮光帘驱动轴输出组件；

50、遮光帘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种智能门窗的驱动机构，包括安装于门窗内框体10上的框体驱动机构20以及遮光帘驱动机构30，框体驱动机构20和遮光帘驱动机构30平行分布于门窗内框体10的外侧壁上；

框体驱动机构20包括对称安装于门窗内框体10上的两个框体驱动轴座21，框体驱动轴座21的旋转轴上转动连接有框体驱动轴22，框体驱动轴22的外侧壁固定连接有驱动齿23，驱动齿23与安装于外框上的齿板24啮合；

遮光帘驱动机构30包括对称安装于门窗内框体10上的两个遮光帘驱动轴座31，遮光帘驱动轴座31的旋转轴上转动连接有遮光帘驱动轴32，遮光帘驱动轴32的外侧壁固定连接有绕线轮33，绕线轮33的外侧壁缠绕有线缆34，线缆34的一端与收卷筒上的遮光帘50连接；

框体驱动机构20和遮光帘驱动机构30的轴上设置有用于驱动框体驱动机构20和遮光帘驱动机构30同时旋转或分开旋转的动力输出及切换机构40，动力输出及切换机构40包括安装于门窗内框体10上的驱动箱41，驱动箱41的输入端设有动力输出组件42，动力输出组件42包括转动连接于驱动箱41内部中间位置处的主动轴421以及安装于驱动箱41外侧壁的驱动电机423，驱动电机423为步进电机，主动轴421的外侧壁固定连接有主动齿轮422，主动轴421的一端与驱动电机423的输出轴固定连接，动力输出组件42的输出端上对称设有框体驱动轴输出组件43和遮光帘驱动轴输出组件44，框体驱动轴输出组件43与框体驱动轴22连接，遮光帘驱动轴输出组件44与遮光帘驱动轴32连接，框体驱动轴输出组件43和遮光帘驱动轴输出组件44的规格结构一致，框体驱动轴输出组件43包括转动连接于框体驱动轴22外侧壁的输出齿431、与输出齿431固定连接的同步环432、固定连接于框体驱动轴22外侧壁的轮毂433，轮毂433的外侧壁滑动连接有套筒434，套筒434与轮毂433和同步环432啮合，驱动箱41的外侧壁安装有气缸435，气缸435的伸缩端固定连接有触头436，套筒434的外侧壁具有与触头436相适配的凹槽，触头436位于凹槽的一侧。

本实施例中，还提供了该驱动机构的使用方法，包括以下步骤：

S1：将控制器和变频器与驱动电机423和气缸435连接；

S2：需要单独打开或关闭门窗内框体10时，利用气缸435控制框体驱动轴输出组件43与框体驱动轴22建立动力连接，使动力输出组件42可以单独带动框体驱动轴22旋转，实现驱动门窗内框体10移动的目的；

S3：需要单独打开或关闭遮光帘50时，利用气缸435控制遮光帘驱动轴输出组件44与遮光帘驱动轴32建立动力连接，使动力输出组件42可以单独带动遮光帘驱动轴32旋转，实现驱动遮光帘50移动的目的；

S4：当需要同时打开或关闭门窗内框体10和遮光帘50时，利用气缸435控制框体驱动轴输出组件43和遮光帘驱动轴输出组件44同时与框体驱动轴22和遮光帘驱动轴32建立动力连接，使动力输出组件42可以同步带动框体驱动轴22和遮光帘驱动轴32旋转，实现驱动门窗内框体10和遮光帘50同步移动的目的。

参阅图1-7，当需要关闭或开启门窗内框体10时，首先通过变频器控制驱动电机423工作，再通过控制器控制气缸435工作，使气缸435带动触头436下降，使触头436通过凹槽带动套筒434向同步环432上移动，使套筒434处于轮毂433和同步环432之间，使套筒434上的内齿与轮毂433和同步环432同步啮合，使轮毂433和同步环432同步转动，进而使输出齿431可以带动轮毂433旋转，由于轮毂433固定在框体驱动轴22上，使得输出齿431通过轮毂433带动框体驱动轴转动，此时，输出齿431对框体驱动轴22提供输出动力，使框体驱动轴22可以转动，在框体驱动轴22转动时，框体驱动轴22带动两端对称分布的驱动齿23同步旋转，使驱动齿23在齿板24上直线移动，实现门窗内框体10的移动，进而实现关闭或开启门窗内框体10的目的；

当需要收卷或开启遮光帘50时，通过控制器控制气缸435工作，使气缸435带动触头436上升，使触头436带动套筒434复位，此时，套筒434脱离同步环432，使轮毂433和同步环432不再同步旋转，且由于输出齿431转动在框体驱动轴22上，使得输出齿431在框体驱动轴22上空转，此时，输出齿431不再对框体驱动轴22提供输出动力，相反，通过控制器控制另一侧的气缸435，使另一侧的气缸435带动另一侧的套筒434与另一侧的轮毂433和同步环432啮合，使遮光帘驱动轴输出组件44建立与遮光帘驱动轴32的动力连接，使遮光帘驱动轴32可以旋转，使遮光帘驱动轴32带动两端对称分布的绕线轮33同步旋转，使绕线轮33对线缆34收卷或放线，使线缆34在收卷或放线时，带动遮光帘50展开或收卷，实现收卷或开启遮光帘50的目的；

当需要同时打开或关闭门窗内框体10和遮光帘50时，同时控制两个气缸435工作，利用两个气缸435同时控制框体驱动轴输出组件43和遮光帘驱动轴输出组件44与框体驱动轴22和遮光帘驱动轴32建立动力连接，使动力输出组件42可以同步带动框体驱动轴22和遮光帘驱动轴32旋转，实现驱动门窗内框体10和遮光帘50同步移动的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：包括安装于门窗内框体（10）上的框体驱动机构（20）以及遮光帘驱动机构（30），所述框体驱动机构（20）和所述遮光帘驱动机构（30）平行分布于所述门窗内框体（10）的外侧壁上；

所述框体驱动机构（20）和所述遮光帘驱动机构（30）的轴上设置有用于驱动所述框体驱动机构（20）和所述遮光帘驱动机构（30）同时旋转或分开旋转的动力输出及切换机构（40）。

2.根据权利要求1所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述框体驱动机构（20）包括对称安装于所述门窗内框体（10）上的两个框体驱动轴座（21），所述框体驱动轴座（21）的旋转轴上转动连接有框体驱动轴（22），所述框体驱动轴（22）的外侧壁固定连接有驱动齿（23），所述驱动齿（23）与安装于外框上的齿板（24）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述遮光帘驱动机构（30）包括对称安装于所述门窗内框体（10）上的两个遮光帘驱动轴座（31），所述遮光帘驱动轴座（31）的旋转轴上转动连接有遮光帘驱动轴（32），所述遮光帘驱动轴（32）的外侧壁固定连接有绕线轮（33），所述绕线轮（33）的外侧壁缠绕有线缆（34）。

4.根据权利要求3所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述线缆（34）的一端与收卷筒上的遮光帘（50）连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述动力输出及切换机构（40）包括安装于所述门窗内框体（10）上的驱动箱（41），所述驱动箱（41）的输入端设有动力输出组件（42），所述动力输出组件（42）的输出端上对称设有框体驱动轴输出组件（43）和遮光帘驱动轴输出组件（44），所述框体驱动轴输出组件（43）与所述框体驱动轴（22）连接，所述遮光帘驱动轴输出组件（44）与所述遮光帘驱动轴（32）连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述动力输出组件（42）包括转动连接于所述驱动箱（41）内部中间位置处的主动轴（421）以及安装于所述驱动箱（41）外侧壁的驱动电机（423），所述主动轴（421）的外侧壁固定连接有主动齿轮（422），所述主动轴（421）的一端与所述驱动电机（423）的输出轴固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述框体驱动轴输出组件（43）和所述遮光帘驱动轴输出组件（44）的规格结构一致，所述框体驱动轴输出组件（43）包括转动连接于所述框体驱动轴（22）外侧壁的输出齿（431）、与所述输出齿（431）固定连接的同步环（432）、固定连接于所述框体驱动轴（22）外侧壁的轮毂（433），所述轮毂（433）的外侧壁滑动连接有套筒（434），所述套筒（434）与所述轮毂（433）和所述同步环（432）啮合，所述驱动箱（41）的外侧壁安装有气缸（435），所述气缸（435）的伸缩端固定连接有触头（436），所述套筒（434）的外侧壁具有与所述触头（436）相适配的凹槽，所述触头（436）位于凹槽的一侧。

8.根据权利要求6所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于：所述驱动电机（423）为步进电机。

9.一种智能门窗的驱动机构的使用方法，根据权利要求1-8任意一项所述的一种智能门窗的驱动机构，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将控制器和变频器与驱动电机（423）和气缸（435）连接；

S2：需要单独打开或关闭门窗内框体（10）时，利用气缸（435）控制框体驱动轴输出组件（43）与框体驱动轴（22）建立动力连接，使动力输出组件（42）可以单独带动框体驱动轴（22）旋转，实现驱动门窗内框体（10）移动的目的；

S3：需要单独打开或关闭遮光帘（50）时，利用气缸（435）控制遮光帘驱动轴输出组件（44）与遮光帘驱动轴（32）建立动力连接，使动力输出组件（42）可以单独带动遮光帘驱动轴（32）旋转，实现驱动遮光帘（50）移动的目的；

S4：当需要同时打开或关闭门窗内框体（10）和遮光帘（50）时，利用气缸（435）控制框体驱动轴输出组件（43）和遮光帘驱动轴输出组件（44）同时与框体驱动轴（22）和遮光帘驱动轴（32）建立动力连接，使动力输出组件（42）可以同步带动框体驱动轴（22）和遮光帘驱动轴（32）旋转，实现驱动门窗内框体（10）和遮光帘（50）同步移动的目的。

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