CN1285821C - 用于大门、户门和封闭屏障的致动机构及封闭系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于大门、户门或其它类似的带有至少一个翼扇的结构致动机构。致动电机(14)及与其相连的电机减速装置(15)安装在半臂(2)内，半臂(2)可在固定支承(9)上绕大致竖直的摆动轴线(10)以摆动的方式进行转动。其优点是，电机(14)驱动操纵螺旋蜗杆(12)，螺旋蜗杆(12)由所述半臂(2)支承并与相应的螺旋齿轮(13)相啮合，该螺旋齿轮与摆动轴线(10)同轴，并通过限矩装置固定到半臂(2)的固定支承上，限矩装置可避免外力在致动机构上作用过度的应力，并可释放螺旋齿轮以便于在紧急状态下手动致动翼扇。

Description

用于大门、户门和封闭屏障的致动机构及封闭系统

技术领域

本发明涉及一种用于大门、户门及其它类似的用于关闭带有至少一个翼扇(转动或滑动)的入口或开口或类似结构的致动机构，所述致动机构包括一个臂或半臂或所谓的致动臂，所述臂的后端以可进行角位移的方式铰接在固定支承上，并通过电机和减速装置进行角位移。所述臂可以是具有所谓的牵引臂的铰接臂，牵引臂的前端铰接在门的翼扇上，其后端通过中间折叠铰接头铰接到致动臂的前端。

背景技术

DE-U-29513302公开了一种用于带有转动翼扇的窗户的致动机构。该致动机构包括一个折叠臂，该折叠臂在一侧铰接到一个固定支承上，在另一侧铰接到翼扇上。一个驱动电机和一个减速装置被设置在铰接到固定支承上的半臂上，并被操作地连接到两个半臂之间的中间铰接头上。

DE-A-19724439公开了一种汽车门的致动机构，其中，在门摆动枢轴和同轴齿轮之间设一个离合系统使门在紧急情况下能被自由转动。

发明内容

本发明的目的是提供一种致动机构，该致动机构整体尺寸较小，且其臂较为坚固，因而可用作将翼扇阻止在关闭位置的停止件，其可安装在支承件上，例如，安装在小尺寸的支承柱上，并在任何情况下都可避免由于致动半臂承受由过度外力所产生的转动应力而带来的损坏，并在所述外力作用下使其沿翼扇打开和关闭方向进行角位移，同时可使致动半臂从相应的操纵电机上脱开，以便于通过手动的方式使翼扇进行紧急运动。本发明地技术方案如下：

根据本发明，提供一种用于带有至少一个转动或滑动翼扇的大门、户门及其它封闭屏障的操纵的致动机构，所述致动机构包括一个臂，所述臂被设计成以能围绕在固定支承处的摆动轴线摆动的方式铰接在所述固定支承上并与翼扇相连，所述臂包括被称为致动半臂的第一半臂，该第一半臂的后端用于通过第一枢轴铰接到固定支承上，以便可绕所述摆动轴线进行角位移，所述第一半臂的前端通过第二枢轴铰接到翼扇的连接件上，该致动机构还包括一个电驱动马达和一个减速装置，它们被致动半臂支承，其特征在于：所述马达和减速装置与所述第一枢轴相连，用于使致动半臂绕摆动轴线转动以使连接的翼扇移动。

优选地，连接到翼扇上的连接件包括被称为牵引半臂的第二半臂，所述第二半臂的前端铰接到翼扇上，其后端通过形成所述第二枢轴的中间折叠铰接接头铰接到致动半臂的前端，第一半臂和第二半臂构成折叠臂。

优选地，臂的摆动轴线靠近并基本上平行于翼扇的摆动轴线。

优选地，电驱动电机和减速装置安装在致动半臂的凹部中。

优选地，电驱动电机通过减速装置来驱动操纵螺旋蜗杆，该操纵螺旋蜗杆由致动半臂支承，并与相应的螺旋齿轮相啮合，螺旋齿轮与所述第一枢轴同轴。

优选地，所述螺旋齿轮以相对于于动半臂的固定支承不可转动的方式固定到所述致动半臂的固定支承上。

优选地，螺旋齿轮通过限矩装置进行安装，限矩装置被调整，从而在转动过程中，在超过致动半臂自身的预定最大容许用力的外力作用于致动半臂时，使螺旋齿轮能与相连的螺旋蜗杆一起转动，并因此而与致动半臂一起转动。

优选地，当在紧急情况下，或在断电的情况下，需要移动翼扇时，限矩装置可使致动半臂从其固定支承上有意地脱开，并因此使致动半臂可自由和容易地绕其摆动轴线转动。

优选地，在作用于致动半臂上的预定最大安全力矩的作用下，限矩装置所包括的两部分能自动脱离啮合，除此以外，限矩装置还与用于预设紧急操纵的释放装置相连，释放装置可通过适当编码的扳手被手动操纵，并被设计成能使限矩装置所包括的两部分脱离啮合。

优选地，螺旋齿轮固定到齿轮箱上，致动半臂的后端可转动地安装在该齿轮箱上，而所述齿轮箱又可自由转动且可沿铰接销轴向滑动地安装在铰接销上，所述铰接销固定在固定支承上，而限矩装置由两个带齿的环形盘构成，其中一个设置在另一个之上，并与铰接销同轴，其中一个环形盘被设计成被固定到所述致动半臂的固定支承上，另一个环形盘被固定在齿轮箱上，所述环形盘通过它们的迎面地相互面对的环形齿轮啮合在一起，所述环形齿轮具有径向齿，所述径向齿具有倾斜的侧面，并设有接触弹簧，弹簧沿相互叠置设置的两个带齿环形盘的相互啮合方向向齿轮箱作用轴向推力，并因此而阻止螺旋齿轮于铰接销上，使螺旋齿轮不能转动，但是，在最大预定力矩从外部作用于致动半臂并由此通过螺旋蜗杆作用于螺旋齿轮自身上时，通过使齿轮箱抵抗接触弹簧的作用进行相应的轴向运动就可使两个带齿盘相互脱离啮合，因此，就可使螺旋齿轮绕铰接销猛然转动。

优选地，铰接销与致动半臂的摆动轴线同轴，并被设计成被固定到所述半臂的固定支承上。

优选地，紧急释放装置能使限矩装置的两个带齿盘相互脱离啮合，所述释放装置可被手动操纵并被设计成可使齿轮箱抵抗接触弹簧的作用沿轴向移动并阻止住齿轮箱使限矩装置处在脱开位置处，这样就可使齿轮箱并因此而使螺旋齿轮与致动半臂一起绕所述半臂的摆动轴线自由转动。

优选地，上述用于使限矩装置脱开的紧急释放装置由一个端面凸轮构成，该端面凸轮被安装成可通过手动在齿轮箱或与齿轮箱相连的由致动半臂的后端的一部分构成的部件与固定在致动半臂的支承上的铰接销的顶端之间进行转动，所述凸轮所具有的轮廓形状可使得在所述凸轮的第一角度位置处，通过相应的接触弹簧的作用使限矩装置的两个带齿盘相互啮合，而在第二角度位置，其使齿轮箱在铰接销上沿轴向抵抗接触弹簧的作用移动到并被阻挡在使限矩装置脱离啮合的位置上。

优选地，端面凸轮由凸轮盘构成，在接触弹簧的作用下，该凸轮盘沿轴向弹性地被紧密保持在铰接销的顶端和固定到致动半臂上的环形反凸轮之间，所述凸轮盘可通过扳手手动进行转动，在转动过程中，其可从环形反凸轮的中间开口穿过与该凸轮盘相啮合。

优选地，包括可使致动半臂的后端跟随齿轮箱沿铰接销轴向移动而移动的装置。

优选地，用于使折叠臂折叠的中间折叠铰接头和/或用于将牵引半臂铰接到翼扇上的铰接头每个都由球窝接头或带有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头构成，万向接头的一个轴线基本上平行于翼扇的摆动轴线，而另一个轴线基本上是水平的并相对于折叠臂呈横向布置。

优选地，致动机构被安装在带锁的单个翼扇上，并使其折叠臂在翼扇的关闭位置处仍然保持至少略微的折叠。

优选地，致动机构安装在不带锁的单个翼扇上，并使得折叠臂在翼扇的关闭位置完全地伸张开，也就是，致动半臂铰接到相应的固定支承上的铰接中心和牵引半臂在翼扇上的铰接中心以及用于在所述致动半臂和牵引半臂之间进行折叠的中间折叠铰接头的中心对齐成一条直线，从而在伸张位置的折叠臂形成阻挡关闭的翼扇的一个支撑机构。

优选地，折叠臂在翼扇的关闭位置的完全伸张状态由位于第一半臂和第二半臂之间的止挡件进行限定。

优选地，所述连接件包括可平行于翼扇的平面滑动的滑架，所述致动半臂通过该滑架与翼扇相连。

根据本发明，还提供一种用于带有两个翼扇的大门、户门和屏障的封闭系统，该两个翼扇能通过一个锁被连接在一起并被如权利要求2所述的那种带有折叠臂的致动机构操纵，其特征在于其中一个翼扇设有致动机构，该致动机构的折叠臂在翼扇关闭位置完全伸张开，以致致动半臂与相应的固定支承连接的铰接中心和牵引半臂与翼扇之间的铰接中心以及用于在致动半臂和牵引半臂之间折叠的中间折叠铰接接头的中心对直成一条直线，以此处于伸张开状态的折叠臂起到一个用来使封闭的翼扇止动的阻止机构的作用，而另一个翼扇设有致动机构，该致动机构的折叠臂在翼扇处于关闭位置时仍保持至少略微地折叠。

优选地，所述其中一个翼扇是最后打开的那个翼扇，所述另一个翼扇是先打开的那个翼扇。

根据本发明的一个特征，通过使电机和相连的减速装置由臂进行支承，最好是由致动半臂进行支承，且最好安装在臂最好是致动半臂本身的具有相应形状和尺寸的凹槽中，来实现本发明上述目的。

根据本发明的一个优选实施例，电机通过减速装置驱动操纵螺旋蜗杆，操纵螺旋蜗杆由致动半臂支承，并与相应的螺旋齿轮啮合，且螺旋齿轮与致动半臂的摆动轴线同轴，并且以某种方式使电机停止于致动半臂本身的固定支承使其不能进行转动。

根据本发明的另一个特征，螺旋齿轮通过限矩装置安装在致动半臂的固定支承上，以这样的一种方式调整限矩装置，从而在致动半臂受到由超过预先设定的致动半臂自身所允许承受的最大应力的外力所产生的转动应力时，使螺旋齿轮与相联的螺旋蜗杆一起进行转动，并因此而与致动半臂一起进行转动。

最好，根据本发明的一个优选实施例，限矩装置还可用于故意地使致动半臂与其固定支承脱开，从而在紧急情况下，例如在断电的情况下当需要通过手动使翼扇绕其摆动轴线运动时，使致动半臂可自由和容易地绕其摆动轴线转动。为此，根据本发明，设置在螺旋齿轮和致动半臂的固定支承之间，而且在作用于致动半臂上的和由致动半臂作用的预定最大安全力矩的作用下，可自动地脱开的限矩装置与用作紧急操纵的预定结构的释放装置相连，释放装置可通过适当的可能有密码的扳手手动进行操纵，并使上述限矩装置脱离啮合并释放。

限矩装置和与其相连的用于在紧急状态下手动使其脱离啮合的释放装置可以各种形式制成来实现所述的目的。

根据本发明的一个优选实施例，螺旋齿轮固定在齿轮箱上，致动半臂的后端以这样一种方式安装在齿轮箱上，使致动半臂可自由地转动，而所述齿轮箱又可自由转动且可轴向滑动地安装在铰接销上，该销接销与致动半臂的摆动轴线同轴，并固定在所述半臂的固定支承上，而限矩装置由两个带齿的环形盘构成，其中一个设置在另一个之上，并与致动半臂的摆动轴线同轴，其中一个环形盘固定到所述半臂的固定支承上，另一个环形盘固定在齿轮箱上，所述环形盘通过相互面对的环形齿轮啮合在一起，所述环形齿轮具有径向齿，所述径向齿具有倾斜的侧面，并设有接触弹簧，弹簧沿相互面对叠置设置的两个带齿环形盘的相互啮合方向向齿轮箱作用轴向推力，并因此而阻止螺旋齿轮于致动半臂的固定支承上使其不能转动，但在外部作用的最大预定力矩例如通过手动作用于致动半臂且通过螺旋蜗杆作用于螺旋齿轮上时，通过使齿轮箱抵抗接触弹簧的作用进行轴向运动能使两个带齿盘相互脱离啮合，因此，就可使螺旋齿轮绕铰接销猛然转动。

为了使翼扇通过手动进行紧急角位移并使致动半臂在其固定转轴上进行相应的摆动，上述限矩装置的两个带齿环形盘相互脱离啮合，为此，要使齿轮箱在铰接销上沿轴向抵抗接触弹簧的作用而移动并通过手动控制释放装置，并将所述齿轮箱保持在限矩装置的脱开位置处，这样就可使齿轮箱并因此而使螺旋齿轮与致动半臂一起绕后者的摆动轴线自由转动。

上述用于使限矩装置手动脱开的释放装置可制成任何适当的形式。在上述本发明的优选实施例中，前述的用于使限矩装置手动紧急脱开的释放装置由一个端面凸轮构成，该端面凸轮可通过手动在齿轮箱或与齿轮箱相连的特别是由致动半臂的后铰接端部分构成的部件与固定在致动半臂的支承上的铰接销的端部之间进行转动，所述凸轮所具有的形状可使得在所述凸轮的第一角度位置处，通过相应的接触弹簧的作用使限矩装置的两个带齿盘相互啮合，而当其移动并停止在第二角度位置时，齿轮箱在铰接销上沿轴向抵抗接触弹簧的作用移动到使限矩装置脱离啮合的位置上。

在上述本发明的优选实施例中，通过用于使设置在螺旋齿轮和致动半臂的固定支承之间的限矩装置释放的手动紧急装置而实现的故意脱开和自动脱开都需要齿轮箱沿轴向有限的移动，因此需要相应的致动半臂的相应铰接后端在固定铰接销上可沿相应的摆动轴线轴向有限移动。而且，从结构的观点看，致动半臂的铰接后端的这种轴向移动可通过任何适当的方式来实现，甚至通过相应的容差和公差来实现。根据本发明的一个实施例，用于使铰接致动机构的折叠臂折叠或用于固定在翼扇上的中间铰接头和/或将牵引半臂铰接到翼扇上的接头都可制成球窝接头或类似的带有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头，万向接头的一个轴线基本上平行于翼扇的摆动轴线，而另一个轴线与半臂呈横向，从而在齿轮在铰接销上沿轴向移动而使限矩装置脱开时，可使致动半臂产生相应的倾斜度，并因此而使其后端相对于铰接销进行相应的轴向移动。出于同样的目的，也可将相应的球窝接头或万向接头设置在齿轮箱与致动半臂的相应端部之间。

附图说明

本发明的这些特征和优点以及其它的特征和优点可从下面结合附图对本发明实施例所进行的详细描述中清楚地看出，这些实施例并不是为了限制本发明，而仅仅是示意性的，其中：

图1和2分别是本发明的用于大门或户门翼扇的铰接致动机构的立面图和平面图；

图3示出了位于立面图中的铰接致动机构的折叠臂以及沿纵向剖视的前部部件；

图4示出了位于平面图中的铰接致动机构的折叠臂以及沿纵向剖视的后部部件；

图5和6是铰接到相应的固定支承件上的致动机构半臂的后端的铰链结构的竖直截面图，且限矩装置设置在螺旋齿轮和固定支承件之间，图5示出的是其处于啮合位置，而图6示出的是其处于脱开位置；

图7是铰接到相应的支承件上的致动机构半臂的铰链结构的分解透视图；

图8是铰接致动机构在手作用于翼扇上的外力的作用下处于特定受力状态的平面图；

图9是铰接到相应的固定支承件上的致动机构半臂的后端的铰链结构的竖直截面图，且在过度的外力作用下限矩装置处于自动脱开位置；

图10是应用于滑动翼扇的致动机构的视图；

图11示出了具有连接到翼扇上的滑动连接装置的致动机构的一个

实施例。

具体实施方式

如图所示，该铰接致动机构用于大门、户门或带有至少一个翼扇的任何类似屏障，该翼扇用于关闭入口或开口或类似结构，该铰接致动机构由折叠臂1构成，折叠臂1大致是水平的，并包括一个致动半臂2和一个牵引半臂3。铰接致动机构可应用于门或类似的结构中，通过使其翼扇4绕大致为竖直的轴线进行转动，就可打开和关闭翼扇4。牵引半臂3的后端和致动半臂2的前端通过使臂1进行折叠的中间折叠铰接接头6或枢轴铰接在一起。这种用于折叠的中间折叠铰接接头6制成球窝接头或具有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头，从而除了可使臂1绕大致竖直且与翼扇4的摆动机构5的轴线相平行的轴线进行折叠以外，还可使两个半臂2和3在大致竖直的平面内也就是绕大致为水平的且相对于折叠臂1呈横向的轴线进行有限的相互折叠。牵引半臂3的前端通过铰接装置7与固定在翼扇4上的支座8相连，所述铰接装置7也制成球窝接头或具有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头，从而除了使牵引半臂3与翼扇4可绕大致竖直的且与翼扇4的摆动机构5的轴线相平行的轴线进行角转动以外，还可使牵引半臂3与翼扇4在竖直平面内也就是绕大致水平的且与折叠臂1呈横向的轴线进行有限的相互倾斜。

如后面更为详细的描述，致动半臂的后端102铰接在支承座9上，且可绕大致竖直的且平行于翼扇4的摆动机构5的轴线并靠近所述摆动机构5自身的轴线的摆动轴线或枢轴10进行摆动，支承座9通过其凸缘109固定到支柱11或类似的结构上，并从所述支柱11水平地伸出。致动半臂2可通过由操纵螺旋蜗杆12和相应的螺旋齿轮13构成的不可逆转动副绕摆动轴线10沿一个方向和另一个方向摆动。螺旋齿轮13与致动半臂2的摆动轴线10同轴，并通过后面所述的一个限矩装置以非转动的方式阻滞在固定支承座109上。与螺旋齿轮13相啮合的螺旋蜗杆12以转动的方式安装在致动半臂2内，并通过减速装置15由双向电机14驱动旋转。电机14和减速装置15最好是同轴的，并与螺旋蜗杆12同轴，且安装在致动半臂2内，为此，致动半臂2制成中空的，且具有适当的尺寸。在图示的实施例中，致动半臂2由两个互补的且一个设置在另一个的顶部并通过螺钉连接在一起的半壳构成，在图5、6、7和9中示出了其中的一个螺钉16。在这些图中，标号102′和102″表示两个半壳，其在与铰接到固定支承座9上的所述半臂2的铰链相对应的点处形成致动半臂2的中空的后端102。图4中的标号17表示电机14的供电电缆。在这些情况下，当螺旋蜗杆12通过集中在致动半臂2内的电机14和减速装置15沿一个方向或另一个方向转动时，假定螺旋齿轮13是固定的，那么，致动半臂2就可绕摆动轴线10角位移，并使翼扇4通过牵引半臂3以相应的方式绕摆动机构5的轴线沿一个方向或另一个方向摆动，从而使翼扇4有选择地进入图1和2中的实线所示的关闭的角度位置和图2中虚线所示的开启的角度位置，而折叠臂1以相应的方式在中间折叠铰接接头6处进行折叠。

在图示实施例中，铰接到固定支承9上的致动半臂2的铰链结构包括铰接销18，铰接销18与摆动轴线10同轴，并固定到固定支承座9上。为此，铰接销18具有底部凸缘118，通过底部凸缘118铰接销可支承在支承座9上，并在之间插入定心环19，定心环19在底部配有销119，销119插入到支承座9的相应孔209中。铰接销18具有带螺纹的底端218，底端218穿过定心环19和支承座9上的孔309，底端锁紧螺母20拧在底端218上，并将铰接销18固定到支承座9上。支承座9可具有两或更多套用于固定铰接销18的孔209、309，以便根据支柱11的尺寸和其它的特殊要求将铰接销安装在更靠近或不靠近支柱11的不同位置上。

固定到螺旋齿轮13上的齿轮箱21安装在铰接销18上，以便于可自由地转动和沿轴向滑动。所述齿轮箱21以可相对于致动半臂2转动但不相对于其轴向滑动的方式安装在相应的轴套22′和22″上，而轴套由致动半臂2的端部102的两个半壳102′和102″进行支承。致动半臂2的所述端部102的底部半壳102″在与相应的铰链结构相对应的点处，在底部是向固定支承9敝开的，而致动半臂2的所述后端102沿侧面和在顶部围绕并包围着螺旋齿轮13。

齿轮箱21通过限矩装置连接到固定支承座9上(通过定心环19)，限矩装置由两个带齿的环形盘23和24构成，环形盘23和24中的一个同轴地设置在另一个的顶部，并与摆动轴线10同轴。其中一个环形盘23固定在下面的定心环19上，而另一个环形盘24固定在上面的齿轮箱21上。为此，限矩装置的底部的带齿环形盘23具有孔223，孔223形成环状，定心环19的相应的顶部销219插入到孔223中，而限矩装置的顶部的带齿环形盘24设有类似的形成环状的孔224，齿轮箱21的相应的底部销221插入到孔224中。限矩装置的底部的带齿环形盘23通过扣环33沿轴向固定到铰接销18的底部凸缘118上，而限矩装置的顶部的环形盘24通过另一个扣环34沿轴向固定到齿轮箱21上。

压缩弹簧25安装在环绕铰接销18的齿轮箱21的顶部的同轴槽中，并作用于齿轮箱21和扭在铰接销18的螺纹顶端318上的弹簧座螺母26之间，弹簧25沿轴向向下推压齿轮箱21和限矩装置的顶部的带齿环形盘24，并使环形盘24的底部环形齿轮与相关的限矩装置的底部的带齿环形盘23上的与其相面对的顶部环形齿轮保持啮合。如图7所示，限矩装置的环形盘23和24上的相互面对并相互啮合的两个环形齿轮的齿沿径向延伸，并具有沿圆周方向倾斜的侧边。

止推轴承27，例如辊子止推轴承优选地设置在压缩弹簧25和弹簧座螺母26之间，以便于可使压缩弹簧25与齿轮箱21一起相对于固定在铰接销18上的弹簧座螺母26自动转动。

在致动半臂2的后部枢转端102的顶部，且在铰接销18的顶端与设置在致动半臂2的顶部半壳102′的顶部中间开口周围的环形反凸轮件28之间安装有与摆动轴线10同轴的端面凸轮盘29。所述凸轮盘29通过底部的中间凸起支承在铰接销18顶端的顶端表面上，而在其顶部具有一个管状的中间套筒129，通过套筒129，凸轮盘29以转动和沿轴向滑动的方式被引导在环形反凸轮28的中间开口中，环形反凸轮固定在致动半臂2的顶部半壳102′上。反凸轮28的底部环形表面和围绕中间套筒129的凸轮盘29的顶部环形表面在压缩弹簧25的作用下保持接触，压缩弹簧25向下将轴向推力作用于齿轮箱21，并与后者一起将推力作用于致动半臂2的整个端部102上，并因此而相对于中间铰接销18将推力作用于反凸轮28上。

端面凸轮盘29可通过凸柱套筒扳手30绕摆动轴线10转动，凸柱套筒扳手30可插入到穿过环形反凸轮28的中间开口的凸轮盘29自身的顶部中间套筒129的相应的非圆孔229中。扳手30和凸轮盘29的套筒129上的孔229的轮廓截面上还设有密码。代替非圆孔229，凸轮盘29的顶部套筒129可具有穿过环形反凸轮28的中间开口并且在顶部突出于致动半臂2的端部102之外的非圆销，相应的凹孔套筒扳手可插入到上述销中。通过扳手30和套筒129，凸轮盘29可绕摆动轴线10在由止动件31确定的两个限制停止的角度位置之间转过一个特定的角度，例如，转过90°或180°，如图7所示，止动件31固定在凸轮盘29的周边，并可在致动半臂2的顶部半壳102′的本体中所形成的槽形区域32内运动，或者，反之亦然。

相互面对设置并相互配合在一起的环形表面，也就是，反凸轮28的底部表面和凸轮盘29的顶部表面具有轮廓截面，例如具有螺旋倾斜面，螺旋倾斜面啮合在一起，使得在与翼扇4的正常电机驱动操纵位置相对应的凸轮盘29的所述限制停止角度位置中的一个位置上，所述凸轮盘29可使致动半臂2的端部102通过接触弹簧25的作用与齿轮箱21一起沿轴向于铰接销18上降低到足够的程度，以便于使限矩装置啮合，也就是，使固定到齿轮箱21上的顶部带齿盘24啮合在固定于铰接销18上并因此而固定于支承座9上的底部带齿盘23上，如图5所示。在该位置处，限矩装置23、24相啮合，并以非转动的方式使螺旋齿轮13阻止在支承座9，从而如前所述通过电机14和由螺旋蜗杆12与螺旋齿轮13形成的不可逆转动副将翼扇4打开和关闭。在与翼扇4的紧急手动操纵位置相对应的凸轮盘29的另一个限制停止角度位置上，凸轮盘29沿轴向于铰接销18上向上推致动半臂2的端部102，并抵抗接触弹簧25的力将致动半臂2的端部102与齿轮箱21一起抬高到一定的程度，使得限矩装置的顶部带齿盘24与相应的底部带齿盘23脱开并保持在该脱开位置，如图6所示。在该位置处，限矩装置23、24脱离啮合，且不再阻止支承座9的螺旋齿轮13可自由地在铰接销18上与齿轮箱21一起转动。在此情况下，可通过手动的方式绕摆动机构5的轴线将翼扇4打开和关闭，且通过翼扇4本身牵拉折叠臂1，也就是，使折叠臂1折叠和伸张。齿轮箱21和致动半臂2的相应端部102的上述轴向移动量相对较小，并可通过球窝接头6来实现，因此，如图3和4所示，致动半臂2是铰接到牵引半臂3上的。

在本发明的一个可用于长度长达近3米的门扇的实施例中，铰接致动机构安装得使在翼扇4的关闭位置折叠臂1在与其中间铰接接头6相对应的点处仍然至少保持略微的折叠，而翼扇4通过锁例如电子锁被锁止在关闭位置处。如果在该位置(或者在位于翼扇4的开启位置与关闭位置之间的其它任何中间位置)，且当凸轮盘29位于上述的翼扇的正常电机驱动操纵角度位置时，也就是，当限矩装置啮合并阻止螺旋齿轮13于铰接销18和支承座9上时，由图8中箭头A所表示的压力沿开启或关闭方向手动作用于翼扇4上，该压力作用于致动半臂2，且相应的最大允许力矩要足够地小于可造成折叠臂1或支承座9上的铰链结构损坏的力矩，那么，限矩装置的带齿环形盘23、24的齿的相互配合的倾斜侧面之间的压力的轴向分量超过接触弹簧25的轴向力，并使顶部带齿的环形盘24与齿轮箱21一起沿轴向向上移动到一定程度，从而使所述盘24与固定的下方的带齿环形盘23脱离啮合，如图9所示。因此，限矩装置23、24可自动地脱开，并使齿轮箱21与螺旋齿轮12一起在铰接销18上猛然急速的转动。这样，通过作用于特别是手动作用于翼扇4上的开启或关闭力的作用，在操纵电机发生故障或断电等的紧急状态下，致动半臂2可绕其摆动轴线10转动而不会引起损坏。

为避免在这些紧急事故发生的情况下，必须对翼扇4作用相对较大的压力才能使限矩装置脱离啮合，如图8和9所示，且在能接触致动半臂2的铰链结构时，通过扳手30转动凸轮盘29并使其到达与翼扇4的手动紧急操纵位置相对应的端部角度位置，能使限矩装置23、24脱开，如图6所示。在此位置处，致动半臂2可自由地绕其摆动轴线转动，且用手可方便地关闭和打开翼扇4。

根据本发明的另一个实施例，如图2所示，其最好用于长度小于约2米的门扇，将铰接致动机构以这样的方式进行安装，使得折叠臂1在翼扇4的关闭位置完全地伸张开，也就是，如图2所示，铰接中心6、7、10对齐成一条直线。铰接中心6、7、10的对齐位置由设置在两个半臂2和3上的相互配合的止挡件36、37确定。在此情况下，致动机构的折叠臂1在其完全伸张位置起到将翼扇阻止在关闭位置的一个停止机构的作用。如前所述，只有通过电机14或者在紧急状态下通过扳手30和凸轮盘29手动使限矩装置23、24脱离啮合之后，使翼扇4至少部分地开启。

上述安装了本发明铰接致动机构的实施例是用于带一扇翼扇的大门、户门或类似结构的。在具有两扇门扇的大门、户门或类似结构的情况下，特别是，可用电子锁将上述两扇门扇锁在一起的情况下，本发明的铰接致动机构也可以如图2所示的相同方式(折叠臂1在翼扇关闭的位置是伸张的)或者如图8和9所示的方式(折叠臂1在翼扇关闭位置至少略微折叠)应用于两扇门扇。

根据本发明的优选实施例，对于其中的一个门扇，通常是最后打开的一个，致动机构以图2所示的方式(折叠臂1完全伸张，且铰接点6、7、10在翼扇处于关闭位置时相互对齐)进行使用，而对于另一个翼扇，通常是第一个打开的翼扇，致动机构以图8和9所示的方式(折叠臂1在翼扇处于关闭位置时至少略微地折叠)进行使用。

下面将对本发明铰接致动机构的优点进行描述。限矩装置23、24设置在螺旋齿轮13和折叠臂1的固定支承座9之间，其构成用于防止由于过度的外力作用而引起过载和损害的安全装置，和用于释放致动机构以便使翼扇4可紧急手动角向移动的装置。所述限矩装置可减小由螺旋蜗杆12和螺旋齿轮13构成的不可逆操作转动副的尺寸和成本，并因此而减小设置在所述转动副12、13和电机14之间的减速装置15的尺寸和成本。上述尺寸的减小可使电机14和减速装置15能被安装到致动半臂2中，或者至少是便于这种安装，并且还降低了成本且使铰接致动机构成为一个尺寸缩小的、紧凑的、集中的整体结构装置，其不需要对电机减速装置进行单独安装，并可安装到小尺寸的支柱或其它支承件上。同时，折叠臂1的尺寸略微增大，电机14和减速装置15整体集中形成在致动半臂2中所需的尺寸增大使上述折叠臂1更加坚固，并因此而可使其在完全伸张状态下，如图2所示，用作将翼扇4阻止在关闭位置的阻上臂，从而使电子锁成为多余。将铰接致动机构安装在带有一个翼扇或带有两个门扇的大门或户门上的各种可能的安装方式使其应用得到优化，并可适合满足使用者日益提高的各种特殊要求。

在图10中，铰接致动机构用于滑动翼扇4′。如上所述，牵引半臂3的后端和致动半臂2的前端通过使臂1折叠的中间铰接头6铰接在一起。轴线6基本上是竖直的并平行于翼扇4′的滑动平面。

图11示出了本发明的铰接致动机构，致动半臂2通过由可在导引件8′上滑动的滑架构成的牵引连接件3′作用于翼扇4(通过使翼扇4绕摆动机构5的轴线转动就可打开和关闭翼扇4)。

致动半臂2的前端和滑架3′通过中间铰接头6铰接在一起。如前其它实施例所述，用于折叠的该中间铰接头6可制成球窝接头或带有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头。如上所述，致动半臂的后端铰接到固定于支柱11或类似结构的支承座9上，其可绕摆动轴线10摆动，摆动轴线10基本上是竖直的，并平行翼扇4′的摆动机构5的轴线，且靠近所述摆动机构5自身的轴线。

Claims (22)

1.一种用于带有至少一个转动或滑动翼扇(4，4′)的大门、户门及其它封闭屏障的操纵的致动机构，所述致动机构包括一个臂(1)，所述臂被设计成以能围绕在固定支承(9、11)处的摆动轴线(10)摆动的方式铰接在所述固定支承(9、11)上并与翼扇(4，4′)相连，所述臂包括被称为致动半臂(2)的第一半臂，该第一半臂的后端(102)用于通过第一枢轴铰接到固定支承(9、11)上，以便可绕所述摆动轴线(10)进行角位移，所述第一半臂的前端通过第二枢轴铰接到翼扇(4、4′)的连接件(3、3′)上，该致动机构还包括一个电驱动马达(14)和一个减速装置(15)，它们被致动半臂(2)支承，其特征在于：所述马达(14)和减速装置(15)与所述第一枢轴相连，用于使致动半臂(2)绕摆动轴线(10)转动以使连接的翼扇(4、4′)移动。

2.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于：连接到翼扇(4、4′)上的连接件包括被称为牵引半臂(3)的第二半臂，所述第二半臂的前端铰接到翼扇(4、4′)上，其后端通过形成所述第二枢轴的中间折叠铰接接头(6)铰接到致动半臂(2)的前端，第一半臂和第二半臂构成折叠臂。

3.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于：臂(1)的摆动轴线(10)靠近并基本上平行于翼扇(4)的摆动轴线(5)。

4.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于：电驱动电机(14)和减速装置(15)安装在致动半臂(2)的凹部中。

5.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于：电驱动电机(14)通过减速装置(15)来驱动操纵螺旋蜗杆(12)，该操纵螺旋蜗杆由致动半臂(2)支承，并与相应的螺旋齿轮(13)相啮合，螺旋齿轮(13)与所述第一枢轴同轴。

6.根据权利要求5所述的致动机构，其特征在于：所述螺旋齿轮(13)以相对于致动半臂(2)的固定支承(9、11)不可转动的方式固定到所述致动半臂(2)的固定支承(9、11)上。

7.根据权利要求5所述的致动机构，其特征在于：螺旋齿轮(13)通过限矩装置(23、24)进行安装，限矩装置被调整，从而在转动过程中，在超过致动半臂自身的预定最大容许用力的外力作用于致动半臂时，使螺旋齿轮(13)能与相连的螺旋蜗杆(12)一起转动，并因此而与致动半臂(2)一起转动。

8.根据权利要求7所述的致动机构，其特征在于：当在紧急情况下，或在断电的情况下，需要移动翼扇(4、4′)时，限矩装置(23、24)可使致动半臂从其固定支承(9、11)上有意地脱开，并因此使致动半臂(2)可自由和容易地绕其摆动轴线(10)转动。

9.根据权利要求8所述的致动机构，其特征在于：在作用于致动半臂(2)上的预定最大安全力矩的作用下，限矩装置所包括的两部分能自动脱离啮合，除此以外，限矩装置还与用于预设紧急操纵的释放装置(29)相连，释放装置可通过适当编码的扳手(30)被手动操纵，并被设计成能使限矩装置所包括的两部分脱离啮合。

10.根据权利要求7所述的致动机构，其特征在于：螺旋齿轮(13)固定到齿轮箱(21)上，致动半臂的后端(102)可转动地安装在该齿轮箱上，而所述齿轮箱(21)又可自由转动且可沿铰接销(18)轴向滑动地安装在铰接销(18)上，所述铰接销(18)固定在固定支承(9、11)上，而限矩装置由两个带齿的环形盘(23、24)构成，其中一个设置在另一个之上，并与铰接销(18)同轴，其中一个环形盘(23)被设计成被固定到所述致动半臂(2)的固定支承(9、11)上，另一个环形盘(24)被固定在齿轮箱(21)上，所述环形盘(23、24)通过它们的迎面地相互面对的环形齿轮啮合在一起，所述环形齿轮具有径向齿，所述径向齿具有倾斜的侧面，并设有接触弹簧(25)，接触弹簧(25)沿相互叠置设置的两个带齿环形盘(23、24)的相互啮合方向向齿轮箱(21)作用轴向推力，并因此而阻止螺旋齿轮(13)于铰接销(18)上，使螺旋齿轮(13)不能转动，但是，在最大预定力矩从外部作用于致动半臂(2)并由此通过螺旋蜗杆(12)作用于螺旋齿轮(13)自身上时，通过使齿轮箱(21)抵抗接触弹簧(25)的作用进行相应的轴向运动就可以使两个带齿环形盘(23、24)相互脱离啮合，因此，就可使螺旋齿轮(13)绕铰接销(18)猛然转动。

11.根据权利要求10所述的致动机构，其特征在于：铰接销(18)与致动半臂(2)的摆动轴线(10)同轴，并被设计成被固定到所述半臂(2)的固定支承(9、11)上。

12.根据权利要求10所述的致动机构，其特征在于：紧急释放装置(29)能使限矩装置的两个带齿环形盘(23、24)相互脱离啮合，所述释放装置(29)可被手动操纵并被设计成可使齿轮箱(21)抵抗接触弹簧(25)的作用沿轴向移动并阻止住齿轮箱使限矩装置处在脱开位置处，这样就可使齿轮箱(21)并因此而使螺旋齿轮(13)与致动半臂(2)一起绕所述半臂(2)的摆动轴线(10)自由转动。

13.根据权利要求12所述的致动机构，其特征在于：上述用于使限矩装置脱开的紧急释放装置由一个端面凸轮(29)构成，该端面凸轮被安装成可通过手动在齿轮箱(21)或与齿轮箱(21)相连的由致动半臂(2)的后端(102)的一部分构成的部件与固定在致动半臂(2)的支承(9、11)上的铰接销(18)的顶端(318)之间进行转动，所述凸轮(29)所具有的轮廓形状可使得在所述凸轮的第一角度位置处，通过相应的接触弹簧(25)的作用使限矩装置的两个带齿环形盘(23、24)相互啮合，而在第二角度位置，其使齿轮箱(21)在铰接销(18)上沿轴向抵抗接触弹簧(25)的作用移动到并被阻挡在使限矩装置脱离啮合的位置上。

14.根据权利要求13所述的致动机构，其特征在于：端面凸轮由凸轮盘(29)构成，在接触弹簧(25)的作用下，该凸轮盘沿轴向弹性地被紧密保持在铰接销(18)的顶端(318)和固定到致动半臂(2)上的环形反凸轮(28)之间，所述凸轮盘(29)可通过扳手(30)手动进行转动，在转动过程中，其可从环形反凸轮(28)的中间开口穿过与该凸轮盘相啮合。

15.根据权利要求10所述的致动机构，其特征在于：包括可使致动半臂(2)的后端(102)跟随齿轮箱(21)沿铰接销(18)轴向移动而移动的装置。

16.根据权利要求2所述的致动机构，其特征在于：用于使折叠臂(1)折叠的中间折叠铰接头(6)和/或用于将牵引半臂(3)铰接到翼扇(4、4′)上的铰接头(7)每个都由球窝接头或带有至少两个相互垂直的铰接轴线的万向接头构成，万向接头的一个轴线基本上平行于翼扇(4、4′)的摆动轴线(5)，而另一个轴线基本上是水平的并相对于折叠臂(1)呈横向布置。

17.根据权利要求2所述的致动机构，其特征在于：致动机构被安装在带锁的单个翼扇上，并使其折叠臂(1)在翼扇(4、4′)的关闭位置处仍然保持至少略微的折叠。

18.根据权利要求2所述的致动机构，其特征在于：致动机构安装在不带锁的单个翼扇上，并使得折叠臂(1)在翼扇(4、4′)的关闭位置完全地伸张开，也就是，致动半臂(2)铰接到相应的固定支承(9、11)上的铰接中心和牵引半臂(3)在翼扇(4、4′)上的铰接中心以及用于在所述致动半臂和牵引半臂(2、3)之间进行折叠的中间折叠铰接头(6)的中心对齐成一条直线，从而在伸张位置的折叠臂(1)形成阻挡关闭的翼扇(4、4′)的一个支撑机构。

19.根据权利要求18所述的致动机构，其特征在于：折叠臂(1)在翼扇(4、4′)的关闭位置的完全伸张状态由位于第一半臂和第二半臂之间的止挡件(36、37)进行限定。

20.根据权利要求1所述的致动机构，其特征在于：所述连接件包括可平行于翼扇(4)的平面滑动的滑架(31)，所述致动半臂(2)通过该滑架(3)与翼扇(4)相连。

21.一种用于带有两个翼扇的大门、户门和屏障的封闭系统，该两个翼扇能通过一个锁被连接在一起并被如权利要求2所述的那种带有折叠臂的致动机构操纵，其特征在于其中一个翼扇设有致动机构，该致动机构的折叠臂(1)在翼扇关闭位置完全伸张开，以致致动半臂(2)与相应的固定支承(9、11)连接的铰接中心和牵引半臂(3)与翼扇(4、4′)之间的铰接中心以及用于在致动半臂和牵引半臂(2、3)之间折叠的中间折叠铰接接头(6)的中心对直成一条直线，以此处于伸张开状态的折叠臂(1)起到一个用来使封闭的翼扇止动的阻止机构的作用，而另一个翼扇设有致动机构，该致动机构的折叠臂(1)在翼扇处于关闭位置时仍保持至少略微地折叠。

22.根据权利要求21所述的封闭系统，其特征在于：所述其中一个翼扇是最后打开的那个翼扇，所述另一个翼扇是先打开的那个翼扇。

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