CN1965142B - 电动组件和操作可在第一和第二位置间移动的物体的方法 - Google Patents

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Abstract

两个制动磁体(46、48)附连至诸如窗户遮盖物(14)之类的电动部件中的马达(32)的壳体上，其中一个磁体北极向下而另一个磁体南极向下。通过这样的结构，当断电时，马达被制动以避免在窗户遮盖物的重力下转动，而在操作过程中制动场的平均零值对马达产生最小的拉力。

Description

电动组件和操作可在第一和第二位置间移动的物体的方法
技术领域
本发明总体上涉及电动窗户遮盖物，凉蓬、保护屏、投影幕等。
背景技术
本受让人已经提供了在手持遥控设备或其它控制设备的控制下，多个用于降低或升高窗户遮盖物，或用于在开启和闭合位置之间移动窗户遮盖物的板条的系统。这些系统包括通过齿轮连接至窗户遮盖物致动机构的马达。当马达响应使用者的命令信号而通电时，所述致动机构使窗户遮盖物移动。这些组件在美国专利No.6433498中所公开，并在此通过参考并入。
本受让人还提供了用于基于计数马达脉冲确定窗户遮盖物位置，并用于当马达断电时制动马达以避免转动的系统。通过得知窗户遮盖物的位置，可以提供诸如自动重新定位窗户遮盖物至预设的位置的特性。本发明同样提供在不存在动力时用于制动一物体，且在马达的操作过程中最小化制动影响的结构和方法。
在母申请中，公开了与转子并置的一个或多个永磁体，以产生与转子线槽干涉并由此在马达轴上产生额外的磁阻转矩的磁场。所述额外的磁阻转矩建立静态制动，以在马达断电时，保持转子避免在窗户遮盖物的重力下非期望地转动。已经注意到，制动磁场对马达的电磁操作起负效应。
本发明的目的在于提供一种电动组件，该组件可以克服上述缺点，并且对本领域公知的组件提供改进。特别是，本发明允许电动组件对马达的电磁操作的负效应最小化。本发明还涉及一种用于操作一物体的方法。
发明内容
一种电动组件，其包括能够在第一位置和第二位置之间移动的物体。所述物体可以从包括窗户遮盖物、凉蓬、天窗盖、窗帘和屏幕的组中选择。提供马达，并且致动器连接至所述马达和所述物体，以当马达通电时移动所述物体。第一磁体和第二磁体与转动件并置在一起并磁耦合至所述转动件。定向所述第一磁体使其北极对着所述转动件，而定向所述第二磁体使其南极对着所述转动件。
电动组件的多个实施例由以下描述限定：
优选地，所述磁体是圆盘形状的。
优选地，所述磁体是平行六面体形状的。
优选地，所述磁体安装在所述马达的壳体上。
优选地，所述磁体彼此并排设置在所述马达的壳体上。
优选地，所述磁体沿基本平行于所述转动件轴线的线设置。
优选地，所述转动件包括所述马达的转子。
优选地，所述马达包括马达壳体，并且多个浅槽形成在所述壳体中而不完全贯穿所述壳体延伸，所述磁体设置在所述浅槽中。
优选地，其包括磁场闭合集磁器，所述磁体夹在所述集磁器和所述马达之间。
优选地，所述磁体中的一个磁体由软铁磁性材料制成，另一个磁体是永磁体。
优选地，所述磁体是永磁体。
另一方面，一种用于操作物体在第一位置和第二位置之间移动的方法，所述物体从包括窗户遮盖物、凉蓬、天窗盖、窗帘和屏幕的组中选择，所述方法包括：提供一种驱动结构；将所述驱动结构连接至所述物体，这样当所述驱动结构通电时，所述物体移动。所述方法还包括将至少第一磁体和第二磁体与所述驱动结构紧密并置在一起。通过使用所述磁体，当所述驱动结构未通电时，所述驱动结构被制动。另一方面，定向所述磁体以便当所述驱动结构通电时，所述驱动结构中的平均磁场效应为零。即，当马达通电时，因为在操作过程中由制动磁体产生在转子上的磁场效应的平均值为零，因此产生较小的反电动势(emf)或不产生反电动势。
所述方法的多个实施例由以下描述限定：
优选地，其包括定向所述磁体使一个北极面对所述驱动结构，而另一个北极背离所述所述驱动结构。
优选地，其包括在所述马达的壳体中形成浅槽，该浅槽不完全贯穿所述壳体延伸，所述磁体设置在所述浅槽中。
优选地，包括在所述磁体上设置闭合磁场的集磁器。
本发明的细节、及其结构和操作参考附图可以更好地理解，在附图中，类似的附图标记表示类似的组件：
附图说明
图1是窗户遮盖物致动器的立体图，窗户遮盖物致动器在一个指定的环境中示出，其中机头导轨的部分被切去；
图2是马达的第一实施例的立体图，其示出圆盘形状的制动磁体；
图3是马达的第二实施例的立体图，其示出平行六面体形状的制动磁体；
图4是马达的第三实施例的立体图，其示出了浅槽中的制动磁体，所述浅槽形成在马达的壳体中；以及
图5是马达的第四实施例的立体图，其示出制动磁体和磁性集磁器。
具体实施方式
首先参考图1，图中示出了由10总体表示的电动窗户遮盖物，其包括致动器，如窗户遮盖物14的转动杆12，窗户遮盖物14诸如但不限于具有可升高(通过卷起)及可降低(通过卷下或展开)的帘16的帘组件。如图所示，倾斜杆12通过垫块18可转动地安装在窗户遮盖物14的机头导轨20中。
虽然只示出了卷起的帘，应当理解此原理适用于由马达移动的较大范围的窗户遮盖物或其它物体。例如，本发明适用于可升高及可降低的百褶帘和蜂褶帘，如同可以升高及降低的投影幕、凉蓬等等一样。而且，仅管本发明在仅需要倾斜如水平百叶窗中的板条的应用中需要得较少，本发明也可以适用于这些系统。因此，例如杆12可以是帘、凉蓬或投影幕的卷起杆、或者是水平(或垂直)百叶窗的倾斜杆，或其它类似的控制器。由此更能理解本发明的原理适用于较大范围的窗户遮盖物或其它物体，其包括但不限于以下的垂直百叶窗、可折起的折叠帘、可卷起的帘、网状帘、天窗盖等等。这些帘的动力形式在美国专利No.6433498中所公开，并在此通过参考并入。
在所示出的非限制性的示例性实施例中，窗户遮盖物14安装在窗框22上以覆盖窗户24，以及杆12可围绕其纵向轴线转动。所述杆12可以接合使用者可操作的操作棒(未示出)。当杆12围绕其纵向轴线转动时，帘16在开启位置及闭合位置之间升高或降低。
图1示出了电动窗户遮盖物10可以包括一种用于接收使用者命令信号的控制信号接收器，优选地为信号传感器26。优选地，使用者命令信号通过手持式使用者命令信号发生器28产生，该发生器可以为红外(IR)远程控制单元或无线电频率(RF)远程控制单元。或者使用者命令信号可以通过任何本领域熟知的其它通信装置产生，如通过手动操作的开关29。使用者命令信号可以包括开启、闭合、升高、降低等等。
电子电路板30可以设置在机头导轨20中并通过如螺钉(未示出)或其它已知的方法固定至机头导轨20。优选地，电子电路板30包括用于处理控制信号的微处理器。
图1示出了一种体积小、重量轻的马达32连接至齿轮箱34，优选地通过螺栓将马达32连接至齿轮箱34。齿轮箱34通过键固定到杆12上，而使当在齿轮箱34中的齿轮转动时，杆12也转动。
应当理解马达32电连接至电路板30。为了给马达32供电，在机头导轨20中可以安装一个或多个(图1中示出4个)直流原电池组36，如AA型碱性电池或锂电池，并将其连接至电路板30。优选地，电池组36是马达唯一的电源，尽管本发明还可以用于由公用的交流电力网供电的电动帘和其它物体。
如上所述在前参考的美国专利，使用者操作信号发生器28以产生信号，该信号由信号传感器26检测并被发送至电路板30中的信号处理电路。接着，电池组36和马达32之间的电路被闭合以给马达32通电并使窗户遮盖物根据信号发生器28产生的信号在电子电路板30上的处理器的控制下开启或闭合。当马达断电时，下文中公开的制动磁体有利地制动马达使其不在窗户遮盖物14的重力下转动。
现参考图2，在一个非限制性实例中，马达32包括马达壳体42，转子44可以在壳体中转动。在图中仅示出了转子的轴，这些转子是本领域的技术人员所熟知的。所述转子44可以具有例如三个磁极。第一和第二永久制动磁体46、48与马达紧密并置在一起。非限制性磁体是圆盘形状的，各磁体的相反磁极由圆盘的平面确定。优选地，磁体46、48附连至壳体42的平面部分，例如通过溶剂将磁体粘合至壳体42，并且磁体彼此并排设置。
根据本原理，定向第一磁体46使其南极“S”对着壳体42，由此面向转子44；而定向第二磁极48使其北极“N”对着壳体42。换言之，磁体48的北极“N”与磁体46的南极“S”基本共平面。
通过这种结构，磁体46、48磁耦合至转子44，当马达32断电时，其足以阻止马达转动。然而，当马达32通电时，由磁体46、48产生的在转子上的平均磁场效应为零，因此使转子44在转动时受到很小的拉力或没有拉力。
图3示出一种可替换的实施例，该实施例中具有马达50，在马达上安装了具有所示出的相反磁极的制动磁体52。如图3所示的制动磁体52是平行六面体形状。
图4示出另一种可替换的实施例，该实施例中具有马达54，在马达上安装了具有所示出的相反磁极的制动磁体56。如图4所示的制动磁体56可以为所示出的圆盘形状或其它形状(例如，平行六面体形状)。总之，优选地设置成配合制动磁体56外形的浅槽58形成在马达的壳体中(但这并非是所有情形)。通过这种结构，磁体56和马达磁心之间的距离缩短了，并由此增强磁体对马达的制动力。
图5又示出了另一可替换的实施例，该实施例中具有马达60，在马达上安装了具有所示出的相反磁极的制动磁体62。如图5所示的制动磁体62可以为所示出的圆盘形状或其它形状(例如，平行六面体形状)。总之，磁性集磁器64，诸如细长的铁磁条，可以被置于制动磁体62的顶部，以将磁体62夹在集磁器64和马达60之间，并由此闭合与马达60相对的制动磁体64外的磁场。这用于增强马达内部的制动磁场，以允许根据需要使用较小的磁体。集磁器64可以具有所示出的圆头，以便在制动磁体62是圆盘形状时与制动磁体62的外形配合。非限制性的集磁器的长度可以等于制动磁体的直径加所示出的制动磁体之间的距离。
集磁器是由软铁磁性材料制成的磁通引导件。当使用效率较高的集磁器时，软铁部分还可以替代其中一个制动磁体。只有一个永磁体会产生制动磁通(例如，北极对着转子定向)，但是所有的这些磁通将在转子中流通并且离开转子进入软铁部分，正如磁通将进入永磁体的南极一样。

Claims (14)

1.一种电动组件，其包括：
至少一个可在第一位置和第二位置之间移动的物体(16)，所述物体从包括窗户遮盖物、凉蓬、天窗盖和屏幕的组中选择；
至少一个马达(32；50；60)；
至少一个致动器(12)，其连接所述马达和所述物体，以便当马达通电时移动所述物体；以及
至少第一和第二磁体(46、48；52；56、58；62)，其与转动件并置并与转动件磁耦合，定向所述第一磁体使其北极对着所述转动件，定向所述第二磁体使其南极对着所述转动件，所述磁体安装在所述马达的壳体(42)上。
2.如权利要求1所述的电动组件，其中所述磁体是圆盘形状的。
3.如权利要求1所述的电动组件，其中所述磁体是平行六面体形状的。
4.如权利要求1所述的电动组件，其中所述磁体彼此并排设置在所述马达的壳体上。
5.如权利要求4所述的电动组件，其中所述磁体沿与所述转动件的轴线基本平行的线设置。
6.如前述权利要求中任一所述的电动组件，其中所述转动件包括所述马达的转子。
7.如权利要求1至5中任一所述的电动组件，其中所述马达包括马达壳体，并且多个浅槽(58)形成在所述壳体中而不完全贯穿所述壳体延伸，所述磁体设置在所述浅槽中。
8.如权利要求1至5中任一所述的电动组件，其包括磁场闭合集磁器(64)，所述磁体夹在所述集磁器和所述马达之间。
9.如权利要求1至5中任一所述的电动组件，其中所述磁体中的一个磁体由软铁磁性材料制成，另一个磁体是永磁体。
10.如权利要求1至5中任一所述的电动组件，其中所述磁体是永磁体。
11.一种操作可在第一位置和第二位置之间移动的物体(16)的方法，所述物体从包括窗户遮盖物、遮阳蓬、天窗盖和屏幕的组中选择，所述方法包括：
提供一种驱动结构；
将所述驱动结构连接至所述物体，当所述驱动结构通电时移动所述物体；
将至少第一和第二磁体(46、48；52；56、58；62)与所述驱动结构紧密并置；
当所述驱动结构未通电时，使用所述磁体制动所述驱动结构；以及
定向所述磁体以便当所述驱动结构通电时，所述驱动结构中的平均磁场效应为零。
12.如权利要求11所述的方法，其包括定向所述磁体使一个北极面对所述驱动结构，而另一个北极背离所述驱动结构。
13.如权利要求11和12中任一所述的方法，其包括在所述马达的壳体中形成浅槽，该浅槽不完全贯穿所述壳体延伸，所述磁体设置在所述浅槽中。
14.如权利要求11和12中任一所述的方法，其中包括在所述磁体上设置闭合磁场的集磁器。
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