CN115735047A - 马达磁力制动器 - Google Patents
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Abstract
一种马达驱动单元可以包括马达和磁力制动器。马达可被配置为位于马达驱动单元的马达驱动单元壳体内。马达可包括马达驱动轴,所述马达驱动轴限定在纵向方向上的马达驱动轴旋转轴线。马达驱动轴可被配置为使电动窗帘的卷管旋转。磁力制动器可包括:固定部分,其包括第一多个磁体;以及旋转部分,其包括第二多个磁体。第一多个磁体可被配置为排斥第二多个磁体,使得第一多个磁体与第二多个磁体之间的排斥产生保持扭矩,所述保持扭矩在马达不驱动马达驱动轴时防止马达驱动轴旋转。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月19日提交的美国临时申请号63/041,352的优先权,该申请以引用的方式整体并入本文。
背景技术
电动窗帘系统可以包括缠绕在卷管上的覆盖材料(例如,柔性材料)。覆盖材料可以包括位于覆盖材料下端的加重下摆杆,使得覆盖材料在窗前竖直地延伸(例如,悬挂)。电动窗帘可以包括驱动系统,该驱动系统联接到卷管以提供管旋转,使得可以通过旋转卷管来升高和降低(即,在竖直方向上移动)覆盖材料的下端。驱动系统可以包括具有驱动轴和齿轮系的马达,该齿轮系操作性地联接到驱动轴和卷管(例如,与之通信),使得马达的致动使卷管旋转。马达可以是由直流(DC)电源驱动的DC马达或由交流(AC)电源驱动的AC马达。
驱动系统可以包括制动器以防止马达轴和/或卷管因覆盖材料和加重下摆杆的重量或惯性而移动。
发明内容
如本文所述,电动窗帘可包括卷管、柔性材料、驱动组件(例如,马达驱动单元)、电线、和/或安装支架。卷管可以在其相对端处被支撑。柔性材料可以附接(例如,缠绕附接)到卷管并且能够经由卷管的旋转在升高位置和降低位置之间操作。马达驱动单元可以包括马达和磁力制动器。马达可被配置为位于卷管内(例如,马达驱动单元壳体内)。马达可包括马达驱动轴,所述马达驱动轴限定在纵向方向上的马达驱动轴旋转轴线。马达驱动轴可被配置为使卷管旋转以在升高位置和降低位置之间调节柔性材料。
磁力制动器可以操作性地联接到马达驱动轴。磁力制动器可包括:固定部分,其包括第一多个磁体;以及旋转部分,其包括第二多个磁体。第一多个磁体可被配置为排斥第二多个磁体,使得第一多个磁体和第二多个磁体之间的排斥产生保持扭矩。当马达不驱动马达驱动轴时,保持扭矩可以防止马达驱动轴旋转。旋转部分可以联接到马达驱动轴,使得旋转部分与马达驱动轴一起旋转。旋转部分可以压配合到或以其他方式固定到马达驱动轴。磁力制动器的固定部分和旋转部分可被配置为使得第一多个磁体的公共磁极与第二多个磁体的公共磁极相邻。旋转部分可以保持在固定部分内。固定部分可以限定被配置为接纳旋转部分的空腔。固定部分可以包括限定该空腔的第一固定构件和第二固定构件。第一固定构件可被配置为附接到马达。第二固定构件可被配置为附接到第一固定构件。第一多个磁体和第二多个磁体之间的排斥防止旋转部分接触第一固定构件和第二固定构件。旋转部分可以通过排斥(例如,排斥力)居中在第一固定构件与第二构件之间。
旋转部分可包括第一旋转构件和第二旋转构件。第一旋转构件和第二旋转构件可限定多个狭槽。多个狭槽中的每一个狭槽可被配置为接纳第二多个磁体中的一个磁体。多个狭槽可被配置为当马达驱动轴不旋转时使第二多个磁体能够处于靠近马达驱动轴的第一位置。多个狭槽可被配置为当马达驱动轴旋转时使第二多个磁体能够处于远离马达驱动轴的第二位置。例如,第二位置可以是多个狭槽内距马达驱动轴最远的位置。第二多个磁体可被配置为随着马达驱动轴在旋转和不旋转之间转换而在第一位置和第二位置之间在狭槽内移动。第一多个磁体可以限定第一圆周,其与由第二多个磁体限定的第二圆周不同心。第一多个磁体可以与马达驱动轴旋转轴线间隔第一距离,并且第二多个磁体可以与马达驱动轴旋转轴线间隔第二距离。第二距离可以大于第一距离。
附图说明
图1A是示例性电动窗帘。
图1B是用在图1A所示的示例性电动窗帘中的示例性马达驱动单元的透视图。
图2是用在图1A所示的示例性电动窗帘中的示例性马达组件的局部分解图。
图3是图2中所示的示例性马达组件的横截面图。
图4是用在图1A所示的示例性电动窗帘中的另一示例性马达组件的局部分解图。
图5是用在图1A所示的示例性电动窗帘中的另一示例性马达组件的局部分解图。
图6是用在图1A所示的示例性电动窗帘中的另一示例性马达组件的局部分解图。
图7A是图6中所示的示例性马达组件的示例性旋转部分的局部分解图。
图7B和图7C是图7A所示的示例性旋转部分的旋转盘的每个侧视图。
图8A是图6中所示的示例性马达组件的侧视图。
图8B是图6中所示的示例性马达组件的横截面图。
图9是与图1A所示的电动窗帘一起使用的示例性马达驱动单元的简化框图。
具体实施方式
图1A描绘了示例性电动窗帘100(例如,电动窗帘系统),其包括卷管110和缠绕附接到卷管110的柔性材料120(例如,覆盖材料)。电动窗帘100可以包括被配置为联接到或以其他方式安装到结构的一个或多个安装支架130。例如,安装支架130中的每一个安装支架可被配置为安装到(例如,附接到)窗框、墙壁或其他结构,使得电动窗帘100被安装为靠近开口(例如,在开口上方或在开口中),例如窗口等。安装支架130可被配置为安装到竖直结构(例如,如图1A所示壁挂式安装到墙壁)和/或安装到水平结构(例如,顶置式安装到天花板)。
卷管110可以作为电动窗帘100的旋转元件操作。卷管110可以沿纵向方向L伸长并且通过安装支架130可旋转地安装(例如,可旋转地支撑)。卷管110可以限定纵向轴线112。纵向轴线112可沿纵向方向L延伸。安装支架130可以从结构在径向方向R上延伸。径向方向R可被定义为垂直于结构和纵向轴线112的方向。柔性材料120可以缠绕附接到卷管110,使得卷管110的旋转使柔性材料120沿着垂直于纵向方向L延伸的横向方向T缠绕在卷管110周围或从卷管展开。例如,卷管110的旋转可以使柔性材料120沿横向方向T在升高(例如,打开)位置和降低(例如,闭合)位置(例如,如图1A所示)之间移动。
卷管110可以是低挠度卷管并且可以由具有高强度和低密度的材料(诸如碳纤维)制成。卷管110可以具有例如大约两英寸的直径。例如,当柔性材料120具有12英尺的长度和12英尺的宽度(例如,并且卷管110具有12英尺的对应宽度并且直径为两英寸)时,卷管110可表现出小于1/4英寸的挠度。低挠度卷管的示例在2016年11月10日公布的名称为“用于大开口的低挠度卷帘管”的美国专利申请公开号2016/0326801中进行了描述,该专利申请的全部公开内容据此通过引用并入本文。替代地,卷管可以由另一材料(例如,挤制铝等)制成。
柔性材料120可以包括联接到卷管110的第一端(例如,顶端或上端)和联接到下摆杆140的第二端(例如,底端或下端)。下摆杆140可以被配置(例如被加重)为使柔性材料120竖直地悬挂。卷管110的旋转可以使下摆杆140在升高位置与降低位置之间朝向或远离卷管110移动。端盖(未示出)可以安装在下摆杆140的每一端上。端盖可被配置为覆盖下摆杆140的相对端。例如,每个端盖可以为下摆杆140提供成品端。
柔性材料120可以是任何合适的材料,或形成材料的任何组合。例如,柔性材料120可以是“稀松布”、织造布、非织造材料、光控膜、纱窗和/或网。电动窗帘100可以是任何类型的窗帘。例如,电动窗帘100可以是所示的卷帘、柔软的透明帘、帷幔、蜂窝式帘、罗马帘或百叶帘。如图所示,柔性材料120可以是适合用作遮光织物的材料,并且可以替代地称为柔性材料。柔性材料120不限于遮光织物。例如,根据电动窗帘100作为可伸缩投影屏幕的替代实施方式,柔性材料120可以是适合用于显示投影到柔性材料上的图像的材料。
电动窗帘100可以包括驱动组件(例如,马达驱动单元190)。驱动组件可以包括马达组件(例如,图2至图3所示的马达组件200、图4所示的马达组件300、图5所示的马达组件400、和/或图6至图8所示的马达组件500等)。驱动组件可以至少部分地设置在卷管110内。例如,驱动组件可以包括控制电路,该控制电路可以包括微处理器并且可以安装到印刷电路板。驱动组件可以由通过电线提供的电源(例如,交流电源或直流电源)驱动。驱动组件可以操作性地联接到卷管110,使得当驱动组件被致动时,卷管110旋转。驱动组件可被配置为使示例性电动窗帘100的卷管110旋转,使得柔性材料120能够在升高位置与降低位置之间操作。驱动组件可被配置为使卷管110旋转,同时降低由驱动组件产生的噪声(例如,由驱动组件的一个或多个齿轮级产生的噪声)。用于电动窗帘的驱动组件的示例在共同转让的2002年12月24日公布的名称为“具有超静音马达驱动和ESD保护的电动窗帘”的美国专利号6,497,267和2017年3月21日公布的名称为“静音电动窗帘系统”的美国专利号9,598,901中进行了更详细的描述,两件专利的全部公开内容据此通过引用并入本文。
图1B描绘了被配置用于电动窗帘(例如,图1A所示的示例性电动窗帘100等)中的示例性马达驱动单元190。马达驱动单元190可以包括壳体180。壳体180可被配置为包围马达驱动单元190的一个或多个部件。电动窗帘的卷管(例如,图1A所示的卷管110)可以接纳壳体180(例如,其至少一部分)。
马达驱动单元190可以包括马达150、印刷电路板192和齿轮组件198。马达驱动单元190可以操作性地联接到卷管110。马达150可包括驱动轴(例如,图2至图3所示的驱动轴205、图4所示的驱动轴305、图5所示的驱动轴405、和/或图6、图8A和图8B所示的驱动轴505等)。驱动轴可以从马达150的驱动端152(例如,前表面)延伸。驱动轴(例如,前轴,未示出)可以是马达150的转子的一部分并且可以连接到齿轮组件198。转子可以包括位于马达150的相对侧(例如,非驱动端154)上的后轴156。后轴156可以从马达150的非驱动端154延伸。例如,马达驱动单元190可以包括联接器195(例如,驱动联接器),该联接器可以联接到齿轮组件198以响应于马达150的旋转而使联接器195旋转。例如,联接器195可以是由马达150驱动并将马达150的旋转传递到卷管的输出齿轮。联接器195可以接合卷管(例如,卷管的内表面)。马达驱动单元190的端部分197可被配置为附接到支架130A(例如,由该支架接纳),使得马达150对支架130A产生扭矩以使联接器195旋转。马达驱动单元190的端部分197可以接合卷管110(例如,卷管110的内表面)。例如,马达驱动单元190的端部分197可以包括使卷管110能够旋转的轴承(未示出)。卷管110可以与马达150(例如,转子)一起旋转。
图2和图3描绘了被配置为与电动窗帘(例如,图1A所示的电动窗帘100等)一起使用的示例性马达组件200。例如,马达组件200可以用于电动窗帘的马达驱动单元(例如,图1B所示的马达驱动单元190等)中。马达组件200可以包括马达201和马达制动器211(在本文中也称为磁力制动器211)。马达201和磁力制动器211可被配置为位于电动窗帘的卷管(例如,卷管110)内(例如,驱动组件的壳体内)。马达201可包括马达驱动轴205。马达201可被配置为例如经由马达驱动轴205和齿轮组件(例如,图1B所示的齿轮组件198等)操作性地联接到卷管。马达驱动轴205可以限定在纵向方向L上的马达驱动轴旋转轴线206。马达驱动轴205可被配置为(例如,通过齿轮组件)使卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节电动窗帘的柔性材料。
磁力制动器211可被配置为在电动窗帘未被操作时使马达201(例如,马达驱动轴205)和卷管停止并将它们保持在适当的位置。例如,磁力制动器211可被配置为在马达201不驱动马达驱动轴205时防止马达驱动轴205旋转。磁力制动器211可以操作性地联接到马达驱动轴205。即,马达驱动轴205可以接纳(例如,承载)磁力制动器211的一部分。磁力制动器211可以包括多个磁体(例如,磁体215、225、235)。磁体215、225、235可以布置在磁力制动器211内的排斥位置。例如,磁体215、225、235可以产生在马达201不驱动马达驱动轴205时防止马达驱动轴205旋转的保持扭矩。保持扭矩可以由磁体215、225、235中的相邻磁体之间的排斥(例如,排斥力)产生。磁体215、225、235的数量可以基于以下进行配置:所需的保持扭矩的量,磁体215、225、235的直径,和/或磁体215、225、235距马达驱动轴旋转轴线206的距离。马达驱动轴205所需的保持扭矩可根据以下而变化:卷管的长度和柔性材料的重量(可能基于柔性材料的类型)和/或缠绕在卷管上的柔性材料的量。磁体215、225、235可以是稀土磁体(例如,钕磁体等)或另一类型的强永磁体。
磁力制动器211可以是包括固定部分209和旋转部分230的组件。固定部分209可被配置为包围旋转部分230。换句话说,旋转部分230可以保持在或位于固定部分209内。固定部分209可以限定接纳和保持旋转部分230的空腔212。固定部分209可以相对于驱动轴205保持固定。例如,固定部分209可以附接到马达201和/或马达驱动单元壳体。旋转部分230可限定马达驱动轴孔口237,其被配置为接纳马达驱动轴205。旋转部分230可以联接到马达驱动轴205(例如,经由马达驱动轴孔口237),使得旋转部分230与马达驱动轴205一起旋转。例如,旋转部分230可以压配合到马达驱动轴205上。附加地或替代地,旋转部分230可以花键连接到马达驱动轴205上。固定部分209可以包括一个或多个磁体(例如,磁体215、225)。旋转部分230可以包括一个或多个磁体235。
固定部分209可以包括两个构件:第一固定构件210和第二固定构件220。第一固定构件210可以靠近马达201。例如,第一固定构件210可以附接到马达201。第二固定构件220可以远离马达201。第一固定构件210可以包括或限定第一孔口207,其被配置为接纳(例如,但不接触)马达驱动轴205,并且第二固定构件220可以包括或限定第二孔口217,其被配置为接纳(例如,但不接触)马达驱动轴205。磁力制动器211可以包括紧固件(例如,紧固件240、245)。一个或多个紧固件245可被配置为将第一固定构件210固定到马达201。例如,紧固件245可以由马达201中的相应孔口203接纳以将固定部分209固定到马达201。一个或多个紧固件240可被配置为将第二固定构件220固定到第一固定构件210。例如,第一固定构件210可以包括被配置为接纳紧固件240的孔口242。紧固件240可以延伸穿过第二固定构件220并且穿过第一固定构件210中的孔口242中的相应孔口。紧固件240可被配置为在第一固定构件210的马达侧上接纳螺母241。螺母241和紧固件240可被配置为将第一固定构件210固定到第二固定构件220。当第一固定构件210固定到马达201时,螺母241是可触及的。例如当第二固定构件220附接到第一固定构件210时,第一固定构件210和第二固定构件220可以限定空腔212。马达201可以包括从马达201(例如,朝向磁力制动器211)延伸的端子202。例如,当第一固定构件210固定到马达201时,端子202可以在磁力制动器211(例如,第一固定构件210)的任一侧上延伸。当磁力制动器211固定到马达201时,端子202是可触及的。
第一固定构件210可以包括第一多个磁体215(例如,两个磁体等)。例如,第一多个磁体215可以保持在(例如,压配合到)第一固定构件210内。第二固定构件220可以包括第二多个磁体225(例如,两个磁体等)。例如,第二多个磁体225可以保持在(例如,压配合到)第二固定构件220内。旋转部分230可以包括第三多个磁体235(例如,四个磁体等)。例如,第三多个磁体235可以保持在(例如,压配合到)旋转部分230内。每个相应组磁体215、225、235可以关于马达驱动轴205(例如,马达驱动轴旋转轴线206)对称地布置,例如以防止马达驱动轴205上的径向力。即,第一多个磁体215可以关于马达驱动轴旋转轴线206对称地布置,第二多个磁体225可以关于马达驱动轴旋转轴线206对称地布置,并且第三多个磁体235可以关于马达驱动轴旋转轴线206对称地布置。磁体215、225、235未关于马达驱动轴205对称地布置的潜在缺点是,来自相邻磁体的切向线性力分量可能在马达驱动轴205上施加一个或多个径向力(例如,在径向方向R和/或横向方向T上)。
第一多个磁体215、第二多个磁体225和第三多个磁体235中的每一者可以关于马达驱动轴205/马达驱动轴旋转轴线206对称地设置。第一多个磁体215和第二多个磁体225可以分别位于第一固定构件210和第二固定构件210内,使得它们彼此对齐。例如,第一多个磁体215中的一个磁体可以与第二多个磁体225中的一个磁体横向对齐(例如,在纵向方向上),使得它们限定穿过它们各自中心的平行于马达驱动轴旋转轴线206的第一轴线。第一多个磁体215中的另一个磁体可以与第二多个磁体225中的另一个磁体横向对齐(例如,在纵向方向L上),使得它们限定穿过它们各自中心的平行于马达驱动轴旋转轴线206的第二轴线。第一多个磁体215和第二多个磁体225可以围绕(例如,等间距地围绕)以马达驱动轴旋转轴线206为中心的相应圆定位。每个相应的圆可以具有相同的半径。第三多个磁体235可以围绕马达驱动轴205/马达驱动轴旋转轴线206等距地间隔(例如,对称地设置)。例如,第三多个磁体235可以围绕以马达驱动轴旋转轴线206为中心的圆等距地间隔。由第三多个磁体235限定的圆可以限定可以与由第一多个磁体215和第二多个磁体225限定的圆的半径相同或不同的半径。当马达201未运转时,第三多个磁体235(例如,其相隔大约180度)中的两个磁体可以与第一多个磁体215和第二多个磁体225径向对齐。
第一多个磁体215和第二多个磁体225以及第三多个磁体235可被布置为使得:在第一多个磁体215与第三多个磁体235之间产生第一排斥力(例如,在纵向方向L上),并且在第二多个磁体225与第三多个磁体235之间产生第二排斥力(例如,在纵向方向L上)。第一排斥力可以由第一多个磁体215与第三多个磁体235之间的排斥产生。第一排斥力可被配置为排斥旋转部分230远离马达201。第二排斥力可以由第二多个磁体225与第三多个磁体235之间的排斥产生。第二排斥力可被配置为朝向马达201排斥旋转部分230。第一排斥力和第二排斥力可以在马达驱动轴205上产生保持扭矩。保持扭矩可以是当马达201未运转时将马达驱动轴205保持在固定位置(例如,旋转位置)的制动力。第一排斥力和第二排斥力还可以最小化(例如,防止)马达驱动轴205沿马达驱动轴旋转轴线206的轴向移动。
第一排斥力和第二排斥力可被配置为将旋转部分230(例如,在平衡状态下)定位在第一旋转部分210与第二旋转部分220之间。例如,第一排斥力可以等于或基本等于第二排斥力。例如,当马达201运转时和/或当马达201未运转时,第一排斥力和第二排斥力可以防止旋转部分230接触第一固定构件210和/或第二固定构件220。例如,旋转部分230可以通过第一排斥力和第二排斥力居中在第一固定部分210与第二固定部分220之间。当磁体被布置为使得第一多个磁体215和第二多个磁体225吸引第三多个磁体235时,在多个磁体235不具有与多个磁体215、225相同的空间的情况下(这可能会引起振动和噪音),可以将多个磁体235进一步拉离中心。当磁体被布置为使得第一多个磁体215和第二多个磁体225排斥第三多个磁体235时,旋转部分230可以在第一固定部分210与第二固定部分220之间自动地自行居中。
第一多个磁体215的磁极可以布置在与第二多个磁体225的磁极相同的取向或方向上。第一多个磁体215和第二多个磁体225的相反磁极可以与旋转部分230(例如,第三多个磁体235)相邻(例如,靠近)。例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225的公共或相似磁极可以与第三多个磁体235相邻。换句话说,第三多个磁体235的北极可以面对第一多个磁体215的北极,并且第三多个磁体235的南极可以面对第二多个磁体225的南极。替代地,第三多个磁体235的南极可以面对第一多个磁体215的南极,并且第三多个磁体235的北极可以面对第二多个磁体225的北极。第一多个磁体215可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第二多个磁体225可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第三多个磁体235可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第一多个磁体215可以包括与第二多个磁体225相同的磁体。第三多个磁体235可以包括与第一多个磁体215和/或第二多个磁体225相同或不同的磁体。
由第一多个磁体215、第二多个磁体225和第三多个磁体235形成的相应圆可以是同心的(例如,关于马达驱动轴旋转轴线206)。由第三多个磁体235形成的圆可以限定与由第一多个磁体215和/或第二多个磁体225形成的圆限定的圆周不同的圆周。例如,第三多个磁体235(例如,由第三多个磁体235限定的旋转圆周)可以与马达驱动轴旋转轴线206间隔第一距离D1,并且第一多个磁体215和第二多个磁体225(例如,由第一多个磁体215和第二多个磁体225限定的旋转圆周)可以与马达驱动轴旋转轴线206间隔第二距离D2。第一距离D1可以与第二距离D2不同。例如,第一距离D1可以大于第二距离D2(例如,如图3所示)。在一个示例中,D1可以为大约8.3毫米,并且D2可以为大约8毫米。应当认识到,D1与D2之间的长度差值可以大于0.3毫米(例如,并且大于1毫米),然而,随着第三多个磁体235在轴向上移动更远离第一多个磁体215和第二多个磁体225,磁体的保持(例如,制动)能力可能会降低。此外,应当认识到,在其他示例中,第一距离D1可以小于第二距离D2。然而,使D1大于D2(例如,在可用的直径有限的情况下)的一个优点是,在磁力制动器211的相同外部尺寸的情况下,力矩臂被最大化,并且实现了更高的保持扭矩。例如,随着第三多个磁体235的质量更远离马达驱动轴旋转轴线206定位,力矩臂增加。
当D1不等于D2时,可以减小马达201和/或马达驱动轴205的振荡。由第三多个磁体235限定的圆周可以具有等于第一距离D1的半径,并且由第一多个磁体215和第二多个磁体225限定的圆周可以具有等于第二距离D2的半径。如果旋转磁体(例如,第三多个磁体235)要与固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)呈旋转偏移(例如,不同心),则与第一距离D1等于第二距离D2的情况相比,使距离D1不等于距离D2(例如,由第三多个磁体235限定的旋转圆周不同于由第一多个磁体215和/或第二多个磁体225限定的旋转圆周)可以降低振荡水平(例如,在垂直于纵向方向L的方向上)。例如,和第三多个磁体235与马达驱动轴旋转轴线206的距离D1与第一多个磁体215和第二多个磁体225的距离D2不同的情况相比,当磁体215、225和235与马达驱动轴旋转轴线206的距离相同时(例如,距离D1等于距离D2),如果磁体215、225、235呈偏移(例如,不同心),则随着磁体在马达驱动轴205旋转时彼此穿过,更大的径向力(例如,垂直于马达驱动轴旋转轴线206)可以被施加在马达驱动轴205上。即,随着马达驱动轴205旋转,第三多个磁体235中的每一个磁体周期性地邻近第一多个磁体215和第二多个磁体225中的相应磁体定位。在运转期间,马达驱动轴205可能(例如,轻微地)偏离马达驱动轴旋转轴线206。例如,当距离D1等于距离D2时,由磁体215、225、235产生的径向力可以大于距离D1不同于距离D2的情况,例如,因为相邻磁体之间的力可能在同一方向被施加到马达驱动轴205。
当磁体215、225、235相对于彼此布置在排斥位置时,排斥磁体的保持扭矩曲线可以比吸引磁体的保持扭矩曲线更平滑(例如,引起更少的振动/振荡),使得马达201的启动运动和停止运动更平滑(例如,引起更少的振动/振荡)。与布置在吸引位置的磁体相比,布置在排斥位置的磁体215、225、235可以减少马达201所需的启动扭矩。例如,当马达201停止时,第三多个磁体235(例如,其相隔大约180度)中的两个磁体可以与第一多个磁体215和第二多个磁体225旋转对齐,使得磁力制动器211的保持扭矩最大。替代地,当马达201停止时,第三多个磁体235可以与第一多个磁体215和第二多个磁体225错位(例如,旋转地),例如,因为第一多个磁体215和第二多个磁体225相对于第三多个磁体235处于排斥位置。在该构型中,当启动马达201时,马达驱动轴205可以反转大约45度然后启动(例如,在向前/启动方向上)。例如,马达驱动轴205可以在与期望方向相反的方向上被驱动(例如,反转),使得第三多个磁体235尽可能远离(例如,周向地)第一多个磁体215和第二多个磁体225定位(例如,当如图所示使用四个磁体时,位于两个相邻磁体之间和/或与两个相邻磁体中的每个磁体大约成45度)。当第三多个磁体235尽可能远离第一多个磁体215和第二多个磁体225定位(例如,周向地)时,磁体215、225、235之间的排斥力及保持扭矩可以为最小。当第三多个磁体235尽可能远离第一多个磁体215和第二多个磁体225定位(例如,周向地)时,马达201可能需要最小量的启动扭矩。当第三多个磁体235尽可能远离第一多个磁体215和第二多个磁体225定位(例如,周向地)时,马达驱动轴205可以在期望方向上(例如,向前)被驱动。在此,马达组件200的惯性可用于克服排斥力和保持扭矩。
应当认识到,磁力制动器211的保持扭矩能力可以基于固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)与旋转磁体(例如,第三多个磁体235)之间的在纵向方向L上的距离。例如,在磁力制动器211内在纵向方向L上旋转磁体(例如,第三多个磁体235)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225),磁力制动器211的保持扭矩能力越强。固定磁体(例如,第一多个磁体215与第二多个磁体225)与旋转磁体(例如,第三多个磁体235)之间的在纵向方向L上的距离可以基于第一固定构件210和/或第二固定构件220的大小和/或形状来调节。还应认识到,磁力制动器211的保持扭矩能力可以基于固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)与旋转磁体(例如,第三多个磁体235)之间的在旋转方向或径向方向(例如,径向方向R和/或横向方向T)上的距离。换句话说,磁力制动器211的保持扭矩能力可以随着距离D1变得更接近距离D2而增加。例如,在磁力制动器211内在旋转方向上旋转磁体(例如,第三多个磁体235)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225),磁力制动器211的保持扭矩能力可以越强。
还应认识到,当马达201未运转时,在磁力制动器211内固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)与旋转磁体(例如,第三多个磁体235)之间的侧向对齐可以基于附接到卷管的柔性材料的位置而变化(例如,旋转地和/或周向地)。例如,当柔性材料处于降低位置时,固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)和旋转磁体(例如,第三多个磁体235)可以更好地对齐(例如,以便向马达驱动轴206施加更大的保持扭矩)。当柔性材料处于升高位置时,固定磁体(例如,第一多个磁体215和第二多个磁体225)和旋转磁体(例如,第三多个磁体235)可以更加错位(例如,以便向马达驱动轴206施加更小的保持扭矩)。
磁力制动器211可能不会在马达组件200中产生热量(例如,大量的热量)。例如,当马达201运转时,磁力制动器211可能不会在马达驱动轴206上施加保持扭矩或者可能将其最小化。磁力制动器211可以实现保持扭矩调节和/或启动扭矩调节。例如,可以改变磁体215、225、235的大小和/或数量以调节由磁力制动器211施加的保持扭矩的量和/或马达201所需的启动扭矩的量。如本文所述,磁力制动器211的磁体构型不限于如图2至图3所示的2、4、2(例如,两个磁体(第一固定构件210)、四个磁体(旋转部分230)、两个磁体(第二固定构件220))。应认识到,磁力制动器211的磁体构型可以具有各种磁体构型,例如:4、4、4;4、2、4;3、3、3;2、6、2;2、8、2;8、2、8;3、6、3;3、12、3;12、3、12;6、12、6;12、6、12;12、12、12;6、6、6;等。
图4描绘了被配置为与电动窗帘(例如,图1A所示的电动窗帘100等)一起使用的示例性马达组件300。例如,马达组件300可以用于马达驱动单元(例如,图1B所示的马达驱动单元190等)中。马达组件300可以包括马达301和马达制动器311(在本文中也称为磁力制动器311)。马达301和磁力制动器311可被配置为位于电动窗帘的卷管(例如,卷管110)内(例如,马达驱动单元的壳体内)。马达301可包括马达驱动轴305。马达301可被配置为例如经由马达驱动轴305和齿轮组件(例如,图1B所示的齿轮组件198等)操作性地联接到卷管。马达驱动轴305可以限定在纵向方向L上的马达驱动轴旋转轴线306。马达驱动轴305可被配置为(例如,通过齿轮组件)使卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节电动窗帘的柔性材料。
磁力制动器311可被配置为在电动窗帘未被操作时使马达201(例如,马达驱动轴305)和卷管停止并将它们保持在适当的位置。例如,磁力制动器311可被配置为在马达301不驱动马达驱动轴305时防止马达驱动轴305旋转。磁力制动器311可以操作性地联接到马达驱动轴305。即,马达驱动轴305可以接纳(例如,承载)磁力制动器311的一部分。磁力制动器311可以包括多个磁体(例如,磁体315、335)。磁体315、335可以布置在磁力制动器311内的排斥位置。例如,磁体315、335可以产生在马达301不驱动马达驱动轴305时防止马达驱动轴305旋转的保持扭矩。保持扭矩可以由磁体315、335中的相邻磁体之间的排斥(例如,排斥力)产生。磁体315、335的数量可以基于以下进行配置:所需的保持扭矩的量,磁体315、335的直径,和/或磁体315、335距马达驱动轴旋转轴线306的距离。马达驱动轴305所需的保持扭矩可根据以下而变化:卷管的长度和柔性材料的重量(可能基于柔性材料的类型)和/或缠绕在卷管上的柔性材料的量。磁体315、335可以是稀土磁体(例如,钕磁体等)或另一类型的强永磁体。
磁力制动器311可以是包括固定环310和旋转盘330的组件。固定环310可被配置为围绕旋转盘330。换句话说,当操作性地联接到马达驱动轴305时,旋转盘330可以保持或定位在固定环310内。固定环310可以限定外表面311、内表面313和接纳并保持旋转盘330的空腔312。固定环310可被配置为相对于马达驱动轴305保持固定。例如,固定环310可以附接到马达301和/或马达驱动单元壳体。旋转盘330可限定马达驱动轴孔口337,其被配置为接纳马达驱动轴305。旋转盘330可以联接到马达驱动轴305(例如,经由马达驱动轴孔口337),使得旋转盘330与马达驱动轴305一起旋转。例如,旋转盘330可以压配合到马达驱动轴305上。附加地或替代地,旋转盘330可以花键连接到马达驱动轴305上。旋转盘330可以限定外表面331,该外表面被配置为靠近固定环310的内表面313。固定环310可以包括第一多个磁体315(例如,四个磁体等)。旋转盘330可以包括第二多个磁体335(例如,四个磁体等)。
第一多个磁体315可以保持在(例如,压配合到)固定环310内。例如,固定环310可以限定从外表面311延伸到内表面313的孔口314。孔口314可以接纳(例如,径向地)第一多个磁体315,使得第一多个磁体的一个磁极面向(例如,径向地)马达驱动轴旋转轴线306,并且第一多个磁体的另一个磁体背向(例如,径向地)马达驱动轴旋转轴线306。第一多个磁体315可以保持在(例如,压配合到)固定环310的孔口314内。第二多个磁体335可以保持在(例如,压配合到)旋转盘330内。每个相应组磁体315、335可以关于马达驱动轴305(例如,马达驱动轴旋转轴线306)对称地布置,例如以防止马达驱动轴305上的径向力。即,第一多个磁体315可以关于马达驱动轴旋转轴线306对称地布置,并且第二多个磁体335可以关于马达驱动轴旋转轴线306对称地布置。磁体315、335未关于马达驱动轴305对称地布置的潜在缺点是,来自相邻磁体的切向线性力分量可能在马达驱动轴305上施加一个或多个径向力(例如,在径向方向R和/或横向方向T上)。
第一多个磁体315和第二多个磁体335中的每一者可以关于马达驱动轴305/马达驱动轴旋转轴线306对称地设置。第一多个磁体315和第二多个磁体335可以分别位于固定环310和旋转盘330内,使得它们彼此对齐。例如,当旋转盘330被接纳在固定环310内时,第一多个磁体315中的一个磁体可以与第二多个磁体335中的一个磁体径向对齐。当马达301未运转时,第二多个磁体335可以与第一多个磁体315径向对齐。
第一多个磁体315和第二多个磁体335可被布置为使得在第一多个磁体315与第二多个磁体335之间产生排斥力(例如,在径向方向R上)。排斥力可以由第一多个磁体315与第二多个磁体335之间的排斥产生。排斥力可以在马达驱动轴305上产生保持扭矩。保持扭矩可以是当马达301未运转时将马达驱动轴305保持在固定位置(例如,旋转位置)的制动力。排斥力还可以最小化(例如,防止)马达驱动轴305沿马达驱动轴旋转轴线306的轴向移动。
第一多个磁体315的磁极可以相对于马达驱动轴旋转轴线306布置在与第二多个磁体335的磁极相反的取向或方向上。当旋转盘330接纳在固定环310内时,第一多个磁体315和第二多个磁体335的相反磁极可以彼此相邻(例如,靠近)。换句话说,第二多个磁体335的北极可以面对第一多个磁体315的北极,并且第二多个磁体335的南极可以背向第一多个磁体315的南极。替代地,第二多个磁体335的南极可以面对第一多个磁体315的南极,并且第二多个磁体335的北极可以背向第一多个磁体315的南极。第一多个磁体315可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第二多个磁体335可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第一多个磁体315可以包括与第二多个磁体335相同或不同的磁体。
当磁体315、335相对于彼此布置在排斥位置时,排斥磁体的保持扭矩曲线可以比吸引磁体的保持扭矩曲线更平滑(例如,引起更少的振动/振荡),使得马达301的启动运动和停止运动更平滑(例如,引起更少的振动/振荡)。与布置在吸引位置的磁体相比,布置在排斥位置的磁体315、335可以减少马达301所需的启动扭矩。例如,当马达301停止时,第二多个磁体335可以与第一多个磁体315旋转对齐,使得磁力制动器311的保持扭矩最大。替代地,当马达301停止时,第二多个磁体335可能与第一多个磁体315错位(例如,旋转地),例如,因为第一多个磁体315和第二多个磁体335相对于彼此处于排斥位置。在该构型中,当启动马达301时,马达驱动轴305可以反转大约45度然后启动(例如,在向前/启动方向上)。例如,马达驱动轴305可以在与期望方向相反的方向上被驱动(例如,反转),使得第二多个磁体335尽可能远离(例如,周向地)第一多个磁体315定位(例如,当如图所示使用四个磁体时,位于两个相邻磁体之间和/或与两个相邻磁体中的每个磁体大约成45度)。当第二多个磁体335尽可能远离第一多个磁体315定位(例如,周向地)时,磁体315、335之间的排斥力及保持扭矩可以为最小。当第二多个磁体335尽可能远离第一多个磁体315定位(例如,周向地)时,马达301可能需要最小量的启动扭矩。当第二多个磁体335尽可能远离第一多个磁体315定位(例如,周向地)时,马达驱动轴305可以在期望方向上(例如,向前)被驱动。在此,马达组件300的惯性可用于克服排斥力和保持扭矩。
应认识到,磁力制动器311的保持扭矩能力可以基于磁体(例如,第一多个磁体315和第二多个磁体335)之间的在旋转方向或径向方向(例如,径向方向R和/或横向方向T)上的距离。例如,在磁力制动器311内在旋转方向上旋转磁体(例如,第二多个磁体335)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体315),磁力制动器311的保持扭矩能力可以越强。
还应认识到,当马达301未运转时,在磁力制动器311内第一多个磁体315与第二多个磁体335之间的对齐可以基于附接到卷管的柔性材料的位置而变化(例如,旋转地和/或周向地)。例如,当柔性材料处于降低位置时,第一多个磁体315和第二多个磁体335可以更好地对齐(例如,以便向马达驱动轴306施加更大的保持扭矩)。当柔性材料处于升高位置时,第一多个磁体315和第二多个磁体335可以更加错位(例如,以便向马达驱动轴306施加更小的保持扭矩)。
磁力制动器311可能不会在马达组件300中产生热量(例如,大量的热量)。例如,当马达301运转时,磁力制动器311可能不会在马达驱动轴306上施加保持扭矩或者可能将其最小化。磁力制动器311可以实现保持扭矩调节和/或启动扭矩调节。例如,可以改变磁体315、335的大小和/或数量以调节由磁力制动器311施加的保持扭矩的量和/或马达301所需的启动扭矩的量。如本文所述,磁力制动器311的磁体构型不限于如图4所示的4、4磁体构型(例如,四个磁体(固定环310)、四个磁体(旋转盘330))。应认识到,磁力制动器311的磁体构型可以具有各种磁体构型,例如:2、4;4、2;3、3;2、2;2、6;2、8;8、2;6、2;3、6;3、12;12、3;6、12;12、6;12、12;6,6;等。
图5描绘了被配置为与电动窗帘(例如,图1A所示的电动窗帘100等)一起使用的示例性马达组件400。例如,马达组件400可以用于电动窗帘的马达驱动单元(例如,图1B所示的马达驱动单元190)中。马达组件400可以包括马达401和马达制动器411(在本文中也称为磁力制动器411)。马达401和磁力制动器411可被配置为位于电动窗帘的卷管(例如,卷管110)内(例如,驱动组件的壳体内)。马达401可包括马达驱动轴405。马达401可被配置为例如经由马达驱动轴405和齿轮组件(例如,图1B所示的齿轮组件198等)操作性地联接到卷管。马达驱动轴405可以限定在纵向方向L上的马达驱动轴旋转轴线406。马达驱动轴405可被配置为(例如,通过齿轮组件)使卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节电动窗帘的柔性材料。
磁力制动器411可被配置为在电动窗帘未被操作时使马达401(例如,马达驱动轴405)和卷管停止并将它们保持在适当的位置。例如,磁力制动器411可被配置为在马达401不驱动马达驱动轴405时防止马达驱动轴405旋转。磁力制动器411可以操作性地联接到马达驱动轴405。即,马达驱动轴405可以接纳(例如,承载)磁力制动器411的一部分。磁力制动器411可以包括多个磁体(例如,磁体415、435)。磁体415、435可以布置在磁力制动器411内的排斥位置。例如,磁体415、435可以产生在马达401不驱动马达驱动轴405时防止马达驱动轴405旋转的保持扭矩。保持扭矩可以由磁体415、435中的相邻磁体之间的排斥(例如,排斥力)产生。磁体415、435的数量可以基于以下进行配置:所需的保持扭矩的量,磁体415、435的直径,和/或磁体415、435距马达驱动轴旋转轴线406的距离。马达驱动轴405所需的保持扭矩可根据以下而变化:卷管的长度和柔性材料的重量(可能基于柔性材料的类型)和/或缠绕在卷管上的柔性材料的量。磁体415、435可以是稀土磁体(例如,钕磁体等)或另一类型的强永磁体。
磁力制动器411可以是包括固定部分409和旋转部分430的组件。固定部分409可被配置为包围旋转部分430。换句话说,旋转部分430可以保持在或位于固定部分409内。固定部分409可以限定接纳和保持旋转部分430的空腔412。固定部分409可以相对于驱动轴405保持固定。例如,固定部分409可以附接到马达401和/或马达驱动单元壳体。旋转部分430可限定马达驱动轴孔口437,其被配置为接纳马达驱动轴405。旋转部分430可以联接到马达驱动轴405(例如,经由马达驱动轴孔口437),使得旋转部分430与马达驱动轴405一起旋转。例如,旋转部分430可以压配合到马达驱动轴405上。附加地或替代地,旋转部分430可以花键连接到马达驱动轴405上。固定部分409可以包括第一多个磁体415(例如,两个磁体)。旋转部分430可以包括第二多个磁体435(例如,四个磁体)。
固定部分409可以包括两个构件:第一固定构件410和第二固定构件420。第一固定构件410可以靠近马达401。例如,第一固定构件410可以附接到马达401。第二固定构件420可以远离马达401。第一固定构件410可以包括或限定第一孔口407,其被配置为接纳(例如,但不接触)马达驱动轴405,并且第二固定构件420可以包括或限定第二孔口417,其被配置为接纳(例如,但不接触)马达驱动轴405。磁力制动器411可以包括紧固件(例如,紧固件440、445)。一个或多个紧固件445可被配置为将第一固定构件410固定到马达401。例如,紧固件445可以由马达401中的相应孔口403接纳以将固定部分409固定到马达401。一个或多个紧固件440可被配置为将第二固定构件420固定到第一固定构件410。例如,第一固定构件410可以包括被配置为接纳紧固件440的孔口442。紧固件440可以延伸穿过第二固定构件420并且穿过第一固定构件410中的孔口442中的相应孔口。紧固件440可被配置为在第一固定构件410的马达侧上接纳螺母441。螺母441和紧固件440可被配置为将第一固定构件410固定到第二固定构件420。当第一固定构件410固定到马达401时,螺母441是可触及的。例如当第二固定构件420附接到第一固定构件410时,第一固定构件410和第二固定构件420可以限定空腔412。马达401可以包括从马达401(例如,朝向磁力制动器411)延伸的端子402。例如,当第一固定构件410固定到马达401时,端子402可以在磁力制动器411(例如,第一固定构件410)的任一侧上延伸。当磁力制动器411固定到马达401时,端子402是可触及的。
第一多个磁体415可以保持在(例如,压配合到)第一固定构件410内。第一固定构件410可限定孔口414,其被配置为接纳第一多个磁体415。第二多个磁体435可以保持在(例如,压配合到)旋转部分430内。每个相应组磁体415、435可以关于马达驱动轴405(例如,马达驱动轴旋转轴线406)对称地布置,例如以防止马达驱动轴405上的径向力。即,第一多个磁体415可以关于马达驱动轴旋转轴线406对称地布置,并且第二多个磁体435可以关于马达驱动轴旋转轴线406对称地布置。磁体415、435未关于马达驱动轴405对称地布置的潜在缺点是,来自相邻磁体的切向线性力分量可能在马达驱动轴405上施加一个或多个径向力(例如,在径向方向R和/或横向方向T上)。
第一多个磁体415和第二多个磁体435中的每一者可以关于马达驱动轴405/马达驱动轴旋转轴线406对称地设置。第一多个磁体415和第二多个磁体435可以分别位于第一固定构件410和旋转部分430内,使得它们彼此对齐。例如,当旋转部分430接纳在空腔412内时,第一多个磁体415中的一个磁体可以与第二多个磁体435中的一个磁体径向对齐(例如,在径向方向R和/或横向方向T上)。当马达401未运转时,第二多个磁体435(例如,其相隔大约180度)中的两个磁体可以与第一多个磁体415径向对齐。
第一多个磁体415和第二多个磁体435可被布置为使得在第一多个磁体415与第二多个磁体435之间产生排斥力(例如,在径向方向R上)。排斥力可以由第一多个磁体415与第二多个磁体435之间的排斥产生。排斥力可以在马达驱动轴405上产生保持扭矩。保持扭矩可以是当马达401未运转时将马达驱动轴405保持在固定位置(例如,旋转位置)的制动力。第一排斥力和第二排斥力还可以最小化(例如,防止)马达驱动轴405沿马达驱动轴旋转轴线406的轴向移动。
第一多个磁体415的磁极可以相对于马达驱动轴旋转轴线406布置在与第二多个磁体435的磁极相反的取向或方向上。当旋转部分430接纳在固定部分409(例如,空腔412)内时,第一多个磁体415和第二多个磁体435的相反磁极可以彼此相邻(例如,靠近)。换句话说,第二多个磁体435的北极可以面对第一多个磁体415的北极,并且第二多个磁体435的南极可以背向第一多个磁体415的南极。替代地,第二多个磁体435的南极可以面对第一多个磁体415的南极,并且第二多个磁体435的北极可以背向第一多个磁体415的北极。第一多个磁体415可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第二多个磁体435可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第一多个磁体415可以包括与第二多个磁体435相同或不同的磁体。
当磁体415、435相对于彼此布置在排斥位置时,排斥磁体的保持扭矩曲线可以比吸引磁体的保持扭矩曲线更平滑(例如,引起更少的振动/振荡),使得马达401的启动运动和停止运动更平滑(例如,引起更少的振动/振荡)。与布置在吸引位置的磁体相比,布置在排斥位置的磁体415、435可以减少马达401所需的启动扭矩。例如,当马达401停止时,第二多个磁体435(例如,其相隔大约180度)中的两个磁体可以与第一多个磁体415径向对齐,使得磁力制动器411的保持扭矩最大。替代地,当马达401停止时,第二多个磁体435可以与第一多个磁体415错位(例如,旋转地),例如,因为第一多个磁体415和第二多个磁体435相对于彼此处于排斥位置。在该构型中,当启动马达401时,马达驱动轴405可以反转大约45度然后启动(例如,在向前/启动方向上)。例如,马达驱动轴405可以在与期望方向相反的方向上被驱动(例如,反转),使得第二多个磁体435尽可能远离(例如,周向地)第一多个磁体415定位(例如,当如图所示使用四个磁体时,位于两个相邻磁体之间和/或与两个相邻磁体中的每个磁体大约成45度)。当第二多个磁体435尽可能远离第一多个磁体415定位(例如,周向地)时,磁体415、435之间的排斥力及保持扭矩可以为最小。当第二多个磁体435尽可能远离第一多个磁体415定位(例如,周向地)时,马达401可能需要最小量的启动扭矩。当第二多个磁体435尽可能远离第一多个磁体415定位(例如,周向地)时,马达驱动轴405可以在期望方向上(例如,向前)被驱动。在此,马达组件400的惯性可用于克服排斥力和保持扭矩。
应认识到,磁力制动器411的保持扭矩能力可以基于固定磁体(例如,第一多个磁体415)与旋转磁体(例如,第二多个磁体435)之间的在旋转方向或径向方向(例如,径向方向R和/或横向方向T)上的距离。例如,在磁力制动器411内在旋转方向上旋转磁体(例如,第二多个磁体435)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体415),磁力制动器411的保持扭矩能力可以越强。
还应认识到,当马达401未运转时,在磁力制动器411内固定磁体(例如,第一多个磁体415)与旋转磁体(例如,第二多个磁体435)之间的对齐可以基于附接到卷管的柔性材料的位置而变化(例如,旋转地和/或周向地)。例如,当柔性材料处于降低位置时,第一多个磁体415和第二多个磁体435可以更好地对齐(例如,以便向马达驱动轴406施加更大的保持扭矩)。当柔性材料处于升高位置时,第一多个磁体415和第二多个磁体435可以更加错位(例如,以便向马达驱动轴406施加更小的保持扭矩)。
磁力制动器411可能不会在马达组件400中产生热量(例如,大量的热量)。例如,当马达401运转时,磁力制动器411可能不会在马达驱动轴406上施加保持扭矩或者可能将其最小化。磁力制动器411可以实现保持扭矩调节和/或启动扭矩调节。例如,可以改变磁体415、435的大小和/或数量以调节由磁力制动器411施加的保持扭矩的量和/或马达401所需的启动扭矩的量。如本文所述,磁力制动器不限于如图5所示的2、4磁体构型(例如,两个磁体(第一固定构件410)、四个磁体(旋转部分430))。应认识到,磁力制动器411的磁体构型可以具有各种磁体构型,例如:2、4;4、2;3、3;2、2;2、6;2、8;8、2;6、2;3、6;3、12;12、3;6、12;12、6;12、12;6,6;等。
图6至图8B描绘了被配置为与电动窗帘(例如,图1A所示的电动窗帘100等)一起使用的另一示例性马达组件500。马达组件400可以包括马达501和磁力制动器511。磁力制动器511可包括固定部分509、旋转部分530和磁体515、525、535。固定部分509可包括第一固定构件510和第二固定构件520。图6是马达组件500的局部分解图,示出了从固定部分510、520移除的磁体515、525。图7A是马达组件500的旋转部分530的局部分解图,示出了从狭槽538移除的磁体535。旋转部分530可以包括旋转盘530A、530B和磁体535。旋转盘530A可以限定狭槽538。图7B和图7C是旋转部分530的旋转盘530A的侧视图,示出了在狭槽538中不同位置的磁体535。图8A是停止的马达组件500的侧视图,其中磁体535(例如,被第二固定构件520和旋转部分530遮挡在视线外)与磁体525基本上对齐。图8B是马达组件500的横截面图。例如,马达组件500可以用于电动窗帘的马达驱动单元(例如,图1B所示的马达驱动单元190等)中。
马达组件500可以包括马达501(例如,类似于图2和图3所示的马达201)和磁力制动器511。马达组件500可被配置为位于驱动组件内和电动窗帘的卷管内,如类似地针对马达组件200所讨论。马达501可包括马达驱动轴505。马达501可被配置为例如经由马达驱动轴505和齿轮组件(例如,图1B所示的齿轮组件198等)操作性地联接到卷管。马达驱动轴505可以限定在纵向方向L上的马达驱动轴旋转轴线506。马达驱动轴505可被配置为(例如,通过齿轮组件)使卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节电动窗帘的柔性材料。
磁力制动器511可被配置为在电动窗帘未被操作时使马达501(例如,马达驱动轴505)和卷管停止并将它们保持在适当的位置。例如,磁力制动器511可被配置为在马达501不驱动马达驱动轴505时防止马达驱动轴505旋转。磁力制动器511可以操作性地联接到马达驱动轴505。即,马达驱动轴505可以接纳(例如,承载)磁力制动器511的一部分。磁力制动器511可以包括多个磁体(例如,磁体515、525、535)。磁体515、525、535可以布置在磁力制动器511内的排斥位置。例如,磁体515、525、535可以产生在马达501不驱动马达驱动轴505时防止马达驱动轴505旋转的保持扭矩。保持扭矩可以由磁体515、525、535中的相邻磁体之间的排斥(例如,排斥力)产生。磁体515、525、535的数量可以基于以下进行配置:所需的保持扭矩的量,磁体515、525、535的大小,磁体515、525、535的直径,和/或磁体515、525、535距马达驱动轴旋转轴线506的距离。马达驱动轴505所需的保持扭矩可根据以下而变化:卷管的长度、柔性材料的类型和/或缠绕在卷管上的柔性材料的量。磁体515、525、535可以是稀土磁体(例如,钕磁体等)或另一类型的强永磁体。
磁力制动器511可以是包括固定部分509和旋转部分530的组件。固定部分509可被配置为包围旋转部分530。换句话说,旋转部分530可以保持在固定部分509内。固定部分509可以限定接纳旋转部分530的空腔512。旋转部分530可限定马达驱动轴孔口537,其被配置为接纳马达驱动轴505。旋转部分530可以联接到马达驱动轴505(例如,经由马达驱动轴孔口537),使得旋转部分530与马达驱动轴505一起旋转。例如,旋转部分530可以压配合到马达驱动轴505上。附加地或替代地,旋转部分530可以花键连接到马达驱动轴505上。固定部分509可以包括一个或多个磁体(例如,磁体515、525),例如在本示例中包括三个。旋转部分530可以包括一个或多个磁体535(例如,在本示例中包括三个)。
固定部分509可以包括两个构件:第一固定构件510和第二固定构件520。第一固定构件510可以靠近马达501。例如,第一固定构件510可以附接到马达501。第二固定构件520可以远离马达501。第一固定构件510可以包括第一孔口507,其被配置为接纳马达驱动轴505,并且第二固定构件520可以限定第二孔口517,其被配置为接纳(例如,但不接触)马达驱动轴505。磁力制动器511可以包括紧固件(例如,紧固件540、545、560)。一个或多个紧固件545可被配置为将第一固定构件510固定到马达501。例如,紧固件545可以由马达501中的相应孔口503接纳以将固定部分509固定到马达501。一个或多个紧固件540可被配置为将第二固定构件520固定到第一固定构件510。例如,第一固定构件510可以包括被配置为接纳紧固件540的孔口542。紧固件540可以延伸穿过第二固定构件520并且穿过第一固定构件510中的孔口542中的相应孔口。紧固件540可被配置为在第一固定构件510的马达侧上接纳螺母541。螺母541和紧固件540可被配置为将第一固定构件510固定到第二固定构件520。当第一固定构件510固定到马达501时,螺母541是可触及的。例如当第二固定构件520附接到第一固定构件510时,第一固定构件510和第二固定构件520可以限定空腔512。马达501可以包括从马达501(例如,朝向磁力制动器511)延伸的端子502。例如,当第一固定构件510固定到马达501时,端子502可以在磁力制动器511(例如,第一固定构件510)的任一侧上延伸。当磁力制动器511固定到马达501时,端子502是可触及的。
第一固定构件510可以包括第一多个磁体515。例如,第一多个磁体515可以保持在(例如,压配合到)第一固定构件510内。第二固定构件520可以包括第二多个磁体525。例如,第二多个磁体525可以保持在(例如,压配合到)第二固定构件520内。旋转部分530可以包括第三多个磁体535。每个相应组磁体515、525、535可以关于马达驱动轴505(例如,马达驱动轴旋转轴线506)对称地布置,例如以防止马达驱动轴505上的径向力。即,第一多个磁体515可以关于马达驱动轴旋转轴线506对称地布置,第二多个磁体525可以关于马达驱动轴旋转轴线506对称地布置,并且第三多个磁体535可以关于马达驱动轴旋转轴线506对称地布置。磁体515、525、535未关于马达驱动轴505对称地布置的潜在缺点是,来自相邻磁体的切向线性力分量可能在马达驱动轴505上施加一个或多个径向力(例如,在径向方向R和/或横向方向T上)。
第一多个磁体515、第二多个磁体525和第三多个磁体535中的每一者可以关于马达驱动轴505对称地设置。第一多个磁体515和第二多个磁体525可以分别位于第一固定构件510和第二固定构件510内,使得它们彼此对齐。例如,第一多个磁体515中的一个磁体可以与第二多个磁体525中的一个磁体侧向对齐,并且第一多个磁体515中的其他磁体可以与第二多个磁体525中的其他相应磁体径向对齐。第一多个磁体515和第二多个磁体525中的每一者可以围绕(例如,间隔大约120度)以马达驱动轴旋转轴线506为中心的相应圆等距地间隔开。每个相应的圆可以具有相同的半径。当马达501未运转时,第三多个磁体535(例如,其可以相隔大约120度)中的每个磁体可以与第一多个磁体515和第二多个磁体525侧向对齐。
第一多个磁体515和第二多个磁体525以及第三多个磁体535可被布置为使得:在第一多个磁体515与第三多个磁体535之间产生第一排斥力(例如,在纵向方向L上),并且在第二多个磁体525与第三多个磁体535之间产生第二排斥力(例如,在纵向方向L上)。第一排斥力可以由第一多个磁体515与第三多个磁体535之间的排斥产生。第一排斥力可被配置为排斥旋转部分530远离马达501。第二排斥力可以由第二多个磁体525与第三多个磁体535之间的排斥产生。第二排斥力可被配置为朝向马达501排斥旋转部分530。第一排斥力和第二排斥力可以在马达驱动轴505上产生保持扭矩。保持扭矩可以是当马达501未运转时将马达驱动轴505保持在固定位置(例如,旋转位置)的制动力。第一排斥力和第二排斥力还可以最小化(例如,防止)马达驱动轴505沿马达驱动轴旋转轴线506的轴向移动。
第一排斥力和第二排斥力可被配置为将旋转部530(例如,在平衡状态下)定位在第一旋转部分510与第二旋转部分520之间。例如,第一排斥力可以基本等于第二排斥力。例如,当马达501运转时和/或当马达501未运转时,第一排斥力和第二排斥力可以防止旋转部分530接触第一固定构件510和/或第二固定构件520。例如,旋转部分530可以通过第一排斥力和第二排斥力居中在第一固定部分510与第二固定部分520之间。
第一多个磁体515可以布置(例如,在第一固定部分510内)在第二多个磁体525所布置(例如,在第二固定部分520内)的相同取向上。第一多个磁体515和第二多个磁体525的相反磁极可以与旋转部分530(例如,第三多个磁体535)相邻(例如,靠近)。例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525的公共或相似磁极可以与第三多个磁体535相邻。换句话说,第三多个磁体535的北极可以面对第一多个磁体515的北极,并且第三多个磁体535的南极可以面对第二多个磁体525的南极。替代地,第三多个磁体535的南极可以面对第一多个磁体515的南极,并且第三多个磁体535的北极可以面对第二多个磁体525的北极。第一多个磁体415可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第二多个磁体425可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第三多个磁体435可以各自为相同的磁体(例如,大小、材料等)。第一多个磁体415可以包括与第二多个磁体425相同的磁体。第三多个磁体435可以包括与第一多个磁体415和/或第二多个磁体425相同或不同的磁体。
旋转部分530可以包括多个分段。例如,旋转部分530可以包括第一旋转盘530A和第二旋转盘530B。第一旋转盘530A和第二旋转盘530B可被配置为保持第三多个磁体535。例如,旋转部分530可以限定多个狭槽538(例如,在本示例中限定三个)。例如,第一旋转盘530A可以限定多个狭槽538。附加地或替代地,第二旋转盘530B可以限定另外的多个狭槽(未示出)。尽管图7A示出了从多个狭槽538移除的第三多个磁体535,但是应认识到,多个狭槽538中的每一个狭槽可以接纳第三多个磁体535中的相应一个磁体。第一旋转盘530A和第二旋转盘530B可以通过紧固件560和螺母561保持在一起。尽管紧固件540、545、560被描绘为例如螺钉,但应认识到,其他紧固件(诸如夹子、按扣、粘合材料等)可用于向马达501附接第一固定构件510和第二固定构件520,附接第一旋转盘530A和第二旋转盘530B,和/或附接第一固定部件510。
图7B描绘了当马达501停止(例如,不驱动马达驱动轴505)时的旋转盘530A。图7C描绘了当马达501运转时的第一旋转盘530A。多个狭槽538可以延伸到(例如,部分地进入而不穿过)旋转盘530A中。同样,旋转盘530B可以包括一组匹配的狭槽538。多个狭槽538可被配置为实现第三多个磁体535在旋转部分530内的移动,例如,当马达501在运转和停止之间转换时。例如,多个狭槽中的每一个狭槽可以是y形的(例如,分叉的)并且可以限定内部分538B、外部分538A和两个侧部分538C。多个狭槽538中的每一个狭槽可限定沿内部分538B位于侧部分538C之间的冠部538D。冠部538D可以是内部分538B上的隆起,其被定位成靠近(例如,处于)侧部分538C之间的中点。内部分538B可被配置为靠近马达驱动轴505。例如,内部分538B可以被限定为狭槽538在侧部分538C之间的内边缘。外部分538A可以远离马达驱动轴505。例如,外部分538A可以是狭槽538的最外位置。多个狭槽538中的每一个狭槽可被布置为使得外部分538A与冠部538D径向对齐。侧部分538C可以限定狭槽538的最内位置。
如图7B所示,多个狭槽538可被配置为使第三多个磁体535能够处于靠近马达驱动轴505的第一位置,例如,当马达驱动轴505不旋转时。第一位置可以被限定为靠近侧部分538C中的一个侧部分。当马达驱动轴505开始旋转(例如,缓慢地)时,第三多个磁体535可以由第一多个磁体515和第二多个磁体525从侧部分538C沿着内部份538B推向多个狭槽538的冠部538D。随着马达驱动轴505继续旋转,在内部分538B处靠近冠部538D的第三多个磁体535可以被迫使(例如,由相应的第一多个磁体515和第二多个磁体525)到远离马达驱动轴505的第二位置。第二位置可以被限定为靠近外部分538A,如图7C所示。例如,第二位置可以是沿着外部分538A距马达驱动轴505最远的最外位置。第三多个磁体535可被配置为在外部分538A与内部分538B之间移动,例如,当马达501在运转(例如,使马达驱动轴505旋转)与未运转(例如,使马达驱动轴505的旋转停止)之间转换时。第三多个磁体535可以在磁力制动器511被分离时(例如,当马达501运转时)位于外部分538A中。第三多个磁体535可以在磁力制动器511被接合时(例如,当马达501未运转时)位于侧部分538C中的一个侧部分中。与第三多个磁体535位于侧部分538C中时相比,当位于外部分538A中时,它们可以更远离马达驱动轴505。
当马达501停止时,由第一多个磁体515、第二多个磁体525和第三多个磁体535形成的相应圆可以是同心的(例如,关于马达驱动轴旋转轴线506)。由侧部分538C中的第三多个磁体535形成的圆可以限定与由第一多个磁体515和/或第二多个磁体525形成的圆限定的圆周不同的圆周。例如,侧部分538C中的第三多个磁体535(例如,由第三多个磁体535限定的旋转圆周)可以与马达驱动轴旋转轴线506间隔第一距离(或半径)D3,并且第一多个磁体515和第二多个磁体525(例如,由第一多个磁体515和第二多个磁体525限定的旋转圆周)可以与马达驱动轴旋转轴线506间隔第二距离(或半径)D4。第一距离D3可以与第二距离D4不同。换句话说,由侧部分538C中的第三多个磁体535限定的圆周可以具有等于第一距离D3的半径,并且由第一多个磁体515和第二多个磁体525限定的圆周可以具有等于第二距离D4的半径。与第一距离D3等于距离D4的情况相比,当距离D3不等于D4时,马达驱动轴505的振荡水平(例如,在垂直于纵向方向L的方向上)可以减小,类似于图3中描述的距离D1和D2之间的偏移。例如,第一距离D3可以大于第二距离D4。第一距离D3可以基于狭槽538中相应的第三多个磁体535的位置而变化。例如,当第三多个磁体535位于外部分538A中时,第一距离D3可以为最大。
磁力制动器511(例如,第二固定部分520)可以包括铁氧体材料550。铁氧体材料550可被配置为当马达驱动轴505减慢和/或马达501停止运转时将第三多个磁体535向内拉向内部分538B(例如,冠部538D),例如以更好地将第三多个磁体535与第一多个磁体515和第二多个磁体525对齐。铁氧体材料550可以形成为突起,其中每个突起与多个狭槽538的相应冠部538D对齐。例如,铁氧体材料550可以围绕由多个狭槽538的内部分538B限定的圆周位于第二固定部分520内。替代地,铁氧体材料550可以位于第一固定部分510上。对于多个狭槽538中的每一个狭槽,可存在一个铁氧体材料550的突起。当马达501减慢或停止运转时,由于(至少部分地由于)铁氧体材料550,因此第三多个磁体可能朝内部分538B(例如,冠部538D)移动(例如,下降)。当马达驱动轴505继续旋转时,第三多个磁体535可以被迫使进入侧部分538C中的一个侧部分(例如,取决于旋转方向)并且当马达501停止时,可以与第一多个磁体515和第二多个磁体525中的相应磁体对齐(例如,旋转对齐)以提供保持扭矩。例如,第三多个磁体535可以在马达驱动轴505顺时针旋转时移动到侧部分538C中的一个侧部分中,并且在马达驱动轴505逆时针旋转时移动到侧部分538C中的另一个侧部分中。换句话说,第三多个磁体535可以基于马达501是升高还是降低覆盖材料而移动到侧部分538C中的一个侧部分中。
多个狭槽538可被配置为在马达501运转的同时减小扭矩波动。多个狭槽538可被配置为当马达501在与制动扭矩(例如,制动保持方向)相同的方向上运转时实现较低的启动扭矩(例如,比第三多个磁体535位于旋转部分530内的固定位置的情况低)。例如,当马达501停止时,重力扭矩(例如,来自降低的覆盖材料的重量)可以施加到马达驱动轴505。磁力制动器511可以在与重力扭矩相反的方向上施加制动扭矩。重力扭矩的相反旋转方向可以被定义为制动保持方向。例如,在马达501的运转之前,可以反转马达驱动轴505(例如,稍微降低覆盖材料)以升高覆盖材料,从而迫使第三多个磁体535从侧部分538C朝冠部538D移动,例如,当马达501以与制动扭矩相同的方向(例如,与重力扭矩相反)运转时。在示例中,可以运转马达501以在反转方向以将窗覆盖物升高之前稍微将其降低(例如,磁体移动到狭槽538的位置538A以不阻碍马达501的旋转)。
当第三多个磁体535位于外部分538A中时,第三多个磁体535可以足够远离第一多个磁体515和第二多个磁体525,使得马达驱动轴505可以在磁体515、525、535之间没有显著(例如,减小的)排斥力的情况下旋转。当马达驱动轴505缓慢旋转时,第三多个磁体535可能不会到达外部分538A。例如,当马达驱动轴505缓慢旋转时,第三多个磁体535可以在内部分538B上朝冠部538D移动;但是,第三多个磁体535可能不会到达外部分538A。当期望使马达501在制动保持方向上移动时,可以在使马达501在制动保持方向上启动之前,首先使马达驱动轴505反转(例如,在与制动保持方向相反的方向上)。反向运动可被配置为使得磁力制动器511在相反方向(例如,与制动器保持方向相反的方向)接合。换句话说,当马达501在制动保持方向上启动/移动之前被反转时,第三多个磁体535可以被推到与马达501停止时相反的侧部分538C。随着马达501加速并且旋转部分530旋转得更快,第三多个磁体535可以由磁体515、525、535之间的排斥力朝外部分538A加速,例如使得向心力将第三多个磁体535从侧部分538C推到外部分538A。当磁力制动器511分离时,可能会导致旋转部分530的最大加速,例如,旋转部分530的磁体535与固定部分的磁体515、525之间的排斥力(以及由此产生的保持扭矩)可能在磁体535移动到外部分538A时减小。
当期望在与制动保持方向相反的方向上移动马达501(例如,降低窗帘)时,向心力可以将第三多个磁体535推到外部分538A(例如,而不必首先反转马达驱动轴505)。在该下降方向上,磁体515、525最初可以辅助旋转部分530和第三多个磁体535的加速。第三多个磁体535上的向心力可以将它们移出到外部分538A。当第三多个磁体535位于外部分538A中时,第三多个磁体535可以将固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)从驱动轴旋转轴线506传出到更远处,例如,这导致来自磁体515、525、535之间产生的排斥力的阻力(例如,针对启动)减小。
第三多个磁体535可以在马达501运转的同时例如通过磁场的形状和/或改变磁体515、525、535的脉冲而保持在多个狭槽538的外部分538A中。随着马达501减慢到停止,第三多个磁体535可以朝内部分538B(例如,冠部538D)移动。当第三多个磁体535朝内部分538B移动时,铁氧体材料550可以辅助(例如,吸引)这些磁体。当第三多个磁体535接近内部分538B时,第一多个磁体515和第二多个磁体525(例如,与第一多个磁体515和第二多个磁体525相关联的排斥力)可以将第三多个磁体535朝侧部分538C中的一个侧部分推动,直到第三多个磁体535与第一多个磁体515和第二多个磁体525侧向偏移。当第三多个磁体535与第一多个磁体515和第二多个磁体525侧向对齐时,该第三多个磁体可以位于侧部分538C中的一个侧部分中。当第三多个磁体535与第一多个磁体515和第二多个磁体525(例如,在侧部分538C中)对齐时,保持扭矩可以保持马达驱动轴505(例如,阻止马达驱动轴505旋转)。当马达501开始运转时,第三多个磁体535可以被推到(例如,由马达501的旋转所产生的向心力)外部分538A,例如以便减少马达驱动轴505中的振动和/或改善马达组件500的噪声表现。
布置在排斥位置的磁体515、525、535可以使马达501所需的启动扭矩降低。例如,马达驱动轴505可以被驱动(例如,反转),使得第三多个磁体535尽可能远离第一多个磁体515和第二多个磁体525定位(例如,周向地)。当第三多个磁体535尽可能远离第一多个磁体515和第二多个磁体525定位(例如,周向地)时,磁体515、525、535之间的排斥力及保持扭矩可以为最小。当第三多个磁体535尽可能远离第一多个磁体515和第二多个磁体525定位(例如,周向地)时,马达501可能需要最小量的启动扭矩。当第三多个磁体535尽可能远离第一多个磁体515和第二多个磁体525定位(例如,周向地)时,马达组件500的惯性和/或施加到马达驱动轴505的重力扭矩可用于克服排斥力和保持扭矩。
应认识到,磁力制动器511的保持扭矩能力可以与固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)与旋转磁体(例如,第三多个磁体535)之间的在纵向方向L上的距离相关。例如,在磁力制动器511内在纵向方向L上旋转磁体(例如,第三多个磁体535)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525),磁力制动器511的保持扭矩能力越强。固定磁体(例如,第一多个磁体515与第二多个磁体525)与旋转磁体(例如,第三多个磁体535)之间的在纵向方向L上的距离可以基于第一固定构件510和/或第二固定构件520的大小和/或形状来调节。应认识到,磁力制动器511的保持扭矩能力可以基于固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)与旋转磁体(例如,第三多个磁体535)之间的距离。例如,在磁力制动器511内旋转磁体(例如,第三多个磁体535)越靠近固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525),磁力制动器511的保持扭矩能力可以越强。
还应认识到,在磁力制动器511内固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)与旋转磁体(例如,第三多个磁体535)之间的旋转对齐可以基于附接到卷管的柔性材料的位置而变化(例如,沿着旋转方向)。例如,当柔性材料处于降低位置时,固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)和旋转磁体(例如,第三多个磁体535)可以更加紧密地对齐(例如,旋转对齐)(例如,以便向马达驱动轴505施加更大的保持扭矩)。当柔性材料处于升高位置时,固定磁体(例如,第一多个磁体515和第二多个磁体525)和旋转磁体(例如,第三多个磁体535)可以较不对齐(例如,旋转对齐)(例如,以便向马达驱动轴505施加更小的保持扭矩)。
例如,与其他类型的机械马达制动器相比,磁力制动器511不会在马达组件500中产生热量(例如,大量的热量)。例如,当马达501运转时,磁力制动器511可能不会在马达驱动轴505上施加保持扭矩或者可能将其最小化。磁力制动器511可以实现保持扭矩调节和/或启动扭矩调节。例如,可以调节狭槽538的大小和/或形状以调节由磁力制动器511施加的保持扭矩的量和/或马达501所需的启动扭矩的量。附加地或替代地,可以改变磁体515、525、535的大小和/或数量以调节由磁力制动器511施加的保持扭矩的量和/或马达501所需的启动扭矩的量。
尽管本文所示的实施方案描述了处于2/4/2(例如,2个固定磁体、4个旋转磁体和2个固定磁体)构型和3/3/3(例如,3个固定磁体、3个旋转磁体、3个固定磁体)构型的固定磁体和旋转磁体,但本领域普通技术人员将理解,可以替代地使用磁体的其他组合。例如,在设计磁力制动系统时,每个部分上的旋转磁体和静止磁体的数量可以相等,或者可以是最小磁体数量的多倍,以便保持对称性。即,替代磁力制动器设计可以具有一定的固定磁体与旋转磁体的比率,其为1:1、1:2、1:3等,或者相反地,具有2:1或者3:1的比率(例如,当较少数量的磁体可以在旋转部分或固定部分上时)。此外,每个固定部分上的磁体的数量不需要相等。例如,也可以使用固定磁体/旋转磁体/固体磁体的构型(诸如2/2/2、4/4/4、2/6/2/、2/8/2、8/2/8、3/6/3、3/12/3、12/3/12等)。另外,如前所述,磁体的数量和/或旋转磁体与固定磁体的比率可能影响磁力制动器的保持扭矩。例如,具有6/12/6设计(例如,6个固定磁体、12个旋转磁体、6个固定磁体)的磁力致动器可能具有12/12/12设计(例如,12个固定磁体、12个旋转磁体、12个固定磁体)大约一半的保持扭矩(例如,制动能力)。
尽管本文的实施方案将马达(例如,图2至图3所示的马达201、图4所示的马达301、图5所示的马达401和/或图6和图8B所示的马达501等)描述为在马达驱动轴(例如,图2至图3所示的马达驱动轴205、图4所示的马达驱动轴305、图5所示的马达驱动轴405和/或图6、图8A和图8B所示的马达驱动轴505等)旋转时保持静止,但是应认识到,马达驱动轴可以保持静止并且马达(例如,马达壳体)可以旋转。在该示例中,磁力制动器的固定部分(例如,图2至图3所示的固定部分209、图4所示的固定环310、图5所示的固定部分409和/或固定部分509)可以与马达/马达壳体一起旋转,并且磁力制动器的旋转部分(例如,图2至图3所示的旋转部分230、图4所示的旋转盘330、图5所示的旋转部分430和/或图6和图8B所示的旋转部分530)可以与马达驱动轴一起保持静止。
本文的实施方案将磁力制动器211、311、411、511描述为联接到相应的马达驱动轴205、305、405、505。但是应认识到,磁力制动器可以结合在马达驱动单元中的其他地方。例如,磁力制动器可以集成到齿轮组件(例如,图1B所示的齿轮组件198等)中。在该示例中,齿轮组件的一个或多个齿轮、轴和/或壳体可以包括处于排斥构型的一个或多个磁体。
图9是电动窗帘的马达驱动单元600(例如,电动窗帘100的驱动组件)的简化框图。马达驱动单元600可以包括马达610(例如,图2至图3所示的马达201、图4所示的马达301、图5所示的马达401和/或图6和图8B所示的马达501等),其可以联接到电动窗帘的卷管(例如,卷管110)用于使卷管旋转。马达610可以是直流马达。马达610可以是马达组件(例如,图2至图3所示的马达组件200、图4所示的马达组件300、图5所示的马达组件400和/或图6至图8B所示的马达组件500等)。卷管的旋转可被配置为升高和降低覆盖材料(例如,图1A所示的柔性材料120)。马达驱动单元600可以包括马达驱动电路612(例如,H桥驱动电路),其接收总线电压V总线并且可以产生用于驱动马达610的脉宽调制(PWM)电压。总线电压V总线可以在总线电容器C总线上产生。马达驱动单元600可以包括电源614,该电源可以接收总线电压V总线并且产生用于为马达驱动单元的低压电路供电的电源电压VCC。马达驱动单元600可以被配置为从例如外部电源(诸如直流(DC)电源和/或交流(AC)电源)接收输入电压VIN。附加地或替代地,马达驱动单元600可以由一个或多个电池和/或光伏电源(诸如太阳能电池)供电。
马达驱动单元600可以包括用于控制马达610的运转的控制电路620。控制电路620可包括例如微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他合适的处理设备或控制电路。控制电路620可以被配置为产生用于控制马达驱动电路612的一个或多个驱动信号VDR。一个或多个驱动信号VDR可以被配置为控制马达610的旋转速度和/或旋转方向。
马达驱动单元600可以包括旋转位置传感器,诸如例如霍尔效应传感器(HES)电路622,其可以被配置为产生一个或多个霍尔效应传感器信号VHES。一个或多个霍尔效应传感器信号VHES可以向微控制器指示马达610的旋转速度和/或方向。旋转位置传感器可以包括其他合适的位置传感器,诸如例如磁性传感器、光学传感器和/或电阻式传感器。控制电路620可以被配置为响应于由HES电路622产生的霍尔效应传感器信号VHES来确定马达610的旋转位置。控制电路620可以被配置为响应于马达610的旋转位置来确定覆盖材料的当前位置。控制电路620可以耦合到存储器624(例如,非易失性存储器)。覆盖材料的当前位置和/或控制覆盖材料位置(例如,完全打开位置和/或完全闭合位置)的限制可以存储在存储器624中。示例性马达驱动单元的马达驱动电路和霍尔效应传感器电路的操作在共同转让的1998年12月15日公布的名称为“电动窗帘系统”的共同转让美国专利5,848,634和2010年11月23日公布的名称为“控制电动窗帘的方法”的美国专利号7,839,109中进行了更详细的描述,两件专利的全部公开内容据此通过引用并入本文。
马达驱动单元600可以包括通信电路626,该通信电路可以允许控制电路620发送和接收通信信号,例如,有线通信信号和/或无线通信信号(诸如射频(RF)信号)。马达驱动单元600可以包括具有一个或多个按钮的用户界面628,这些按钮允许用户在电动窗帘的设置和/或配置期间向控制电路620提供输入。控制电路620可以被配置为控制马达610以响应于窗帘移动命令而控制覆盖材料的移动,该窗帘移动命令接收自经由通信电路626接收的通信信号或经由用户界面628的按钮的用户输入。用户界面628可以包括一个或多个发光二极管(LED),其可以被控制电路620点亮,例如以便向电动窗帘的用户提供反馈。
虽然已经就某些实施方案以及大体相关联的方法来描述了本公开,但是本领域的技术人员将明了对所述实施方案和方法的更改和置换。因此,上文对示例性实施方案的描述并不约束本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,其他改变、替换和变更也是可能的。
Claims (51)
1.一种电动窗帘,其包括:
卷管;
柔性材料,所述柔性材料附接到所述卷管;
马达,所述马达被配置为位于所述卷管内,所述马达包括马达驱动轴,所述马达驱动轴限定在纵向方向上的马达驱动轴旋转轴线,所述马达驱动轴被配置为使所述卷管旋转以在升起位置与降低位置之间调节所述柔性材料;以及
磁力制动器,所述磁力制动器操作性地联接到所述马达驱动轴,所述磁力制动器包括:
固定部分,所述固定部分包括第一多个磁体;以及
旋转部分,所述旋转部分包括第二多个磁体,
其中所述第一多个磁体被配置为排斥所述第二多个磁体,使得所述第一多个磁体与所述第二多个磁体之间的排斥产生保持扭矩,所述保持扭矩在所述马达不驱动所述马达驱动轴时防止所述马达驱动轴旋转。
2.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述旋转部分联接到所述马达驱动轴,使得所述旋转部分与所述马达驱动轴一起旋转。
3.如权利要求2所述的电动窗帘,其中所述旋转部分压配合到所述马达驱动轴上。
4.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述磁力制动器的所述固定部分和所述旋转部分被配置为使得所述第一多个磁体的公共磁极与所述第二多个磁体的公共磁极相邻。
5.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述旋转部分保持在所述固定部分内。
6.如权利要求5所述的电动窗帘,其中所述固定部分限定被配置为接纳所述旋转部分的空腔。
7.如权利要求6所述的电动窗帘,其中所述固定部分包括限定所述空腔的第一固定构件和第二固定构件。
8.如权利要求7所述的电动窗帘,其中所述第一固定构件被配置为附接到所述马达,并且其中所述第二固定构件被配置为附接到所述第一固定构件。
9.如权利要求6所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体与所述第二多个磁体之间的排斥防止所述旋转部分接触所述第一固定构件和所述第二固定构件。
10.如权利要求9所述的电动窗帘,其中所述旋转部分通过所述排斥力居中在所述第一固定构件与所述第二构件之间。
11.如权利要求8所述的电动窗帘,其中所述旋转部分包括第一旋转构件和第二旋转构件。
12.如权利要求11所述的电动窗帘,其中所述第一旋转构件和所述第二旋转构件限定多个狭槽,并且其中所述多个狭槽中的每一个狭槽被配置为接纳所述第二多个磁体中的一个磁体。
13.如权利要求12所述的电动窗帘,其中所述多个狭槽被配置为当所述马达驱动轴不旋转时使所述第二多个磁体能够处于靠近所述马达驱动轴的第一位置。
14.如权利要求13所述的电动窗帘,其中所述多个狭槽被配置为当所述马达驱动轴旋转时使所述第二多个磁体能够处于远离所述马达驱动轴的第二位置。
15.如权利要求14所述的电动窗帘,其中所述第二位置是所述多个狭槽内距所述马达驱动轴最远的位置。
16.如权利要求15所述的电动窗帘,其中所述第二多个磁体被配置为随着所述马达驱动轴在旋转和不旋转之间转换而在所述第一位置与所述第二位置之间在所述狭槽内移动。
17.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体限定第一圆周,所述第一圆周与由所述第二多个磁体限定的第二圆周不同心。
18.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体与所述马达驱动轴旋转轴线间隔第一距离,并且所述第二多个磁体与所述马达驱动轴旋转轴线间隔第二距离。
19.如权利要求18所述的电动窗帘,其中所述第二距离大于所述第一距离。
20.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体与所述第二多个磁体在所述纵向方向上分开。
21.如权利要求20所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体的磁极面向所述第二多个磁体的相同磁极,以在所述第一多个磁体与所述第二多个磁体之间产生排斥力。
22.如权利要求1所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体与所述第二多个磁体在垂直于所述纵向方向的径向方向上分开。
23.如权利要求22所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体在所述纵向方向上与所述第二多个磁体纵向对齐,使得所述第一多个磁体的磁极靠近所述第二多个磁体的相同磁极定位。
24.一种用于电动窗帘的马达驱动单元,所述电动窗帘包括缠绕附接到卷管的柔性材料,所述马达驱动单元被配置为位于所述卷管内,所述马达驱动单元包括:
马达,所述马达被配置为位于所述卷管内,所述马达包括马达驱动轴,所述马达驱动轴限定在纵向方向上的马达驱动轴旋转轴线,所述马达驱动轴被配置为使所述卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节所述柔性材料;
驱动组件,所述驱动组件操作性地联接到所述马达驱动轴;以及
磁力制动器,所述磁力制动器操作性地联接到所述马达驱动轴,所述磁力制动器包括:
固定部分,所述固定部分包括第一多个磁体;以及
旋转部分,所述旋转部分包括第二多个磁体,
其中所述第一多个磁体被配置为排斥所述第二多个磁体,使得所述第一多个磁体与所述第二多个磁体之间的排斥力在所述马达不驱动所述马达驱动轴时防止所述马达驱动轴旋转。
25.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述旋转部分联接到所述马达驱动轴,使得所述旋转部分与所述马达驱动轴一起旋转。
26.如权利要求25所述的马达驱动单元,其中所述旋转部分压配合到所述马达驱动轴上。
27.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述磁力制动器的所述固定部分和所述旋转部分被配置为使得所述第一多个磁体的公共磁极与所述第二多个磁体的公共磁极相邻。
28.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述旋转部分保持在所述固定部分内。
29.如权利要求28所述的马达驱动单元,其中所述固定部分限定被配置为接纳所述旋转部分的空腔。
30.如权利要求29所述的马达驱动单元,其中所述固定部分包括限定所述空腔的第一固定构件和第二固定构件。
31.如权利要求30所述的马达驱动单元,其中所述第一固定构件被配置为附接到所述马达,并且其中所述第二固定构件被配置为附接到所述第一固定构件。
32.如权利要求29所述的马达驱动单元,其中所述排斥力防止所述旋转部分接触所述第一固定构件和所述第二固定构件。
33.如权利要求32所述的马达驱动单元,其中所述旋转部分通过所述排斥力居中在所述第一固定构件与所述第二构件之间。
34.如权利要求31所述的马达驱动单元,其中所述旋转部分包括第一旋转构件和第二旋转构件。
35.如权利要求34所述的马达驱动单元,其中所述第一旋转构件和所述第二旋转构件限定多个狭槽,并且其中所述多个狭槽中的每一个狭槽被配置为接纳所述第二多个磁体中的一个磁体。
36.如权利要求35所述的马达驱动单元,其中所述多个狭槽被配置为当所述马达驱动轴不旋转时使所述第二多个磁体能够处于靠近所述马达驱动轴的第一位置。
37.如权利要求36所述的马达驱动单元,其中所述多个狭槽被配置为当所述马达驱动轴旋转时使所述第二多个磁体能够处于远离所述马达驱动轴的第二位置。
38.如权利要求37所述的马达驱动单元,其中所述第二位置是所述多个狭槽内距所述马达驱动轴最远的位置。
39.如权利要求38所述的马达驱动单元,其中所述第二多个磁体被配置为随着所述马达驱动轴在旋转和不旋转之间转换而在所述第一位置与所述第二位置之间在所述狭槽内移动。
40.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述第一多个磁体限定第一圆周,所述第一圆周与由所述第二多个磁体限定的第二圆周不同心。
41.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述第一多个磁体与所述马达驱动轴旋转轴线间隔第一距离,并且所述第二多个磁体与所述马达驱动轴旋转轴线间隔第二距离。
42.如权利要求41所述的马达驱动单元,其中所述第二距离大于所述第一距离。
43.如权利要求24所述的马达驱动单元,其中所述第一多个磁体与所述第二多个磁体在所述纵向方向上分开。
44.如权利要求43所述的马达驱动单元,其中所述第一多个磁体的磁极面向所述第二多个磁体的相同磁极,以在所述第一多个磁体与所述第二多个磁体之间产生排斥力。
45.如权利要求24所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体与所述第二多个磁体在垂直于所述纵向方向的径向方向上分开。
46.如权利要求45所述的电动窗帘,其中所述第一多个磁体在所述纵向方向上与所述第二多个磁体纵向对齐,使得所述第一多个磁体的磁极靠近所述第二多个磁体的相同磁极定位。
47.一种用于电动窗帘的马达驱动单元,所述电动窗帘包括缠绕附接到卷管的柔性材料,所述马达驱动单元被配置为位于所述卷管内,所述马达驱动单元包括:
马达,所述马达被配置为位于所述卷管内,所述马达包括马达驱动轴,所述马达驱动轴限定在纵向方向上的马达驱动轴旋转轴线,所述马达驱动轴被配置为使所述卷管旋转以在升高位置与降低位置之间调节所述柔性材料;
固定部分,所述固定部分固定到所述马达,使得所述固定部分不相对于所述马达旋转,其中所述固定部分包括限定空腔的第一固定构件和第二固定构件,并且其中所述第一固定构件包括具有平行于所述马达驱动轴旋转轴线对齐的北极和南极的一个或多个第一磁体,并且其中所述第二固定构件包括具有平行于所述马达驱动轴旋转轴线对齐的北极和南极的一个或多个第二磁体,并且其中所述一个或多个第一磁体和所述一个或多个第二磁体位于距所述马达驱动轴旋转轴线第一径向距离处;以及
旋转部分,所述旋转部分附连到所述马达驱动轴并与所述马达驱动轴一起旋转,所述旋转部分能够容纳在所述空腔内,其中所述旋转部分包括与所述马达驱动轴一起旋转的一个或多个第三磁体,并且其中所述一个或多个第三磁体包括平行于所述马达驱动轴旋转轴线对齐的北极和南极,并且其中所述一个或多个第三磁体位于距所述马达驱动轴旋转轴线第二径向距离处,
其中所述一个或多个第一磁体、所述一个或多个第二磁体和所述一个或多个第三磁体中的相邻磁体的相同磁极彼此相邻,使得所述一个或多个第一磁体和所述一个或多个第二磁体被配置为排斥所述一个或多个第三磁体。
48.如权利要求47所述的马达驱动单元,其中所述第二径向距离等于所述第一径向距离。
49.如权利要求48所述的马达驱动单元,其中所述第二径向距离大于所述第一径向距离。
50.如权利要求47所述的马达驱动单元,其中所述一个或多个第三磁体与所述一个或多个第一磁体和所述一个或多个第二磁体之间的排斥产生保持扭矩,所述保持扭矩在所述马达不驱动所述马达驱动轴时防止所述马达驱动轴旋转。
51.如权利要求47所述的马达驱动单元,其中当所述马达停止时,所述一个或多个第三磁体相对于所述一个或多个第一磁体和所述一个或多个第二磁体侧向错位。
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