CN203515115U - 一种防雨自动闭窗装置 - Google Patents

Abstract

一种防雨自动闭窗装置，利用雨水流入外盖内使膨胀材料包吸水后膨胀，通过推块带动连杆、曲柄一起运动，最后驱动凸轮旋转使左侧棘爪与外齿棘轮分离，锁定装置解除制动，平面涡卷弹簧释放能量，带动上齿轮和下齿轮转动，使窗扇沿着齿条运动，窗户自动关闭；开窗推动窗扇时，驱动下齿轮旋转，使平面涡卷弹簧上紧，储存闭窗器驱动窗扇自动关窗时所需的能量。左侧棘爪阻止外齿棘轮旋转，阻碍平面涡卷弹簧释放能量，防止窗户自动关上，如需要主动关窗时，转动手柄，被转动的手柄带动挂杆，进而驱动凸轮旋转，可以达到与膨胀剂膨胀推动触发推杆时一样的效果，当窗户因下雨而自动关闭时，推动推杆取出膨胀材料包，可更换新的膨胀材料包。

Description

一种防雨自动闭窗装置

技术领域：

本实用新型涉及一种日常用品，更具体的涉及一种防雨自动闭窗装置。无需用电，使用安全。

背景技术：

当今社会生活节奏不断加快，人们越来越渴望摆脱日常生活琐事的困扰：在多雨的梅雨季节或天气多变的夏天，当家里无人却突遇大雨，或着离开办公室、实验室忘记关窗时，心中总是惴惴不安，担心家中新装修的木地板、办公室重要的文件或实验室仪器遭到从开启的窗户飘入的雨水的袭击。如果有一种窗户在下雨时能够自动关上窗户，消除人们心中必要的这种窗户必将成为人们装修房屋的首选。

发明内容：

根据背景技术所述，本发明的目的是提供一种防雨自动闭窗装置，它能解决背景技术所存在的问题，具有下雨时能够自动关闭翻窗防雨，无需用电，使用安全方便。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种防雨自动闭窗装置，主要包括：平面涡卷弹簧、外齿棘轮、棘爪、换向凸轮、连杆、曲柄、下齿轮、上齿轮、手柄、膨胀材料包、推块，其特征在于：

平面涡卷弹簧安装在外壳圆形空腔内，外侧自由端固定于外壳的片形卡口内，内部自由端安装固定有弹簧套；转轴一端穿过弹簧套中间的孔与弹簧套固定，并与外壳圆形空腔中央的圆孔配合，底盖安装在外壳圆形空腔下部；构成平面涡卷弹簧储能机构。

外齿棘轮安装在转轴中间，用棘轮键和转轴上的键槽配合使二者固定连接；左棘爪销和右棘爪销分别安装在外壳圆形空腔上方的左右销孔中，并各装有一个棘爪且分别穿过左扭簧和右扭簧，棘爪分别位于左右两边，左扭簧的L形外延端刚好位于左侧棘爪的外侧缺口，右扭簧的L形外延端刚好位于右侧棘爪的外侧缺口；扭簧座安装在外壳圆形空腔上方，左棘爪销和右棘爪销分别穿过扭簧座中间凸起处的两个销孔，左扭簧的直外延端位于扭簧座的左侧缺口，右扭簧的直外延端位于扭簧座的右侧缺口；构成外齿棘轮片形棘爪棘轮机构用于改变制动方向。

推块从外侧装入外壳圆形空腔上方的滑槽内；压缩弹簧安装在推块上；连杆销一端插入推块内侧圆孔，另一端插入连杆一端销孔；凸轮销依次穿过曲柄和换向凸轮且三者固结，插入外壳圆形空腔上部的销孔；换向凸轮位于曲柄和外壳中间、外齿棘轮的正上方、棘爪的下方；曲柄销依次穿过连杆另一端的销孔和曲柄的另一个孔；手柄销装入位于固定壳中间的销孔，外侧一端装有手柄，内侧一端装有挂杆扭簧和挂杆，手柄销与手柄、挂杆均固结，且轴线与换向凸轮销轴线重合，挂杆的外伸圆柱可嵌入曲柄的圆弧形槽内；构成曲柄滑块机构，通过旋转换向凸轮可以改变外齿棘轮片形棘爪棘轮的间歇运动方向。

齿轮座安装在固定壳下部，下齿轮通过下齿轮销安装在齿轮座和固定壳之间；上齿轮安装在转轴上，用齿轮键和转轴上的键槽配合使二者固定；外壳和固定壳内侧贴合安装在一起，推板位于外盖左侧内部，推杆穿过外盖左侧孔洞插入推板中心圆孔，外盖安装在外壳的外凸部分上方，压缩弹簧位于推块和外盖内顶部之间，膨胀材料包为高分子吸水树脂，位于推块下平面和外壳的外凸部分上平面之间，螺钉将外壳、外盖以及固定壳紧固。

闭窗器安装在外侧窗扇的靠近窗框侧边框的拐角处，齿条安装在窗框下边框装有闭窗器一侧，且与闭窗器的下齿轮形成齿轮齿条机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

1)在普通的移窗上安装本装置便可实现下雨天窗户的自动关闭，具有安装维修方便，操作简单实用，工作安全可靠的特点；

2)吸水膨胀材料能在下雨天有雨水飘进室内时触发，并依靠机械装置完成自动关窗；

3)采用纯机械机构，不用外界供能便可实现正常工作；

4)高分子吸水树脂绿色环保无污染；

5)只需更换部分部件就能在其他类型窗户上安装使用。

附图说明：

图1为本实用新型滑移式窗户整体立体结构示意图

图2为本实用新型闭窗器总体立体结构示意图

图3为本实用新型闭窗器A向剖视图

图4为本实用新型闭窗器B向阶梯剖视图

图5为本实用新型闭窗器的三维爆炸视图

图6为本实用新型闭窗器的换向凸轮工作原图

图7为本实用新型闭窗器的换向凸轮设计示意图

图8为本实用新型闭窗器的换向和控制机构立体示意图

图9为本实用新型闭窗器的扭簧座立体示意图

图10为本实用新型闭窗器的曲柄立体示意图

图11为本实用新型闭窗器的挂杆立体示意图

图号说明：A-闭窗器，B-齿条，C-窗扇，D-窗框，1-平面涡卷弹簧，2-弹簧套，3-转轴，4-外齿棘轮，5-外壳，6-螺钉，7-棘爪，8-换向凸轮，9-凸轮销，10-推杆，11-外盖，12-左棘爪销，13-左扭簧，14-扭簧座，15-右棘爪销，16-右扭簧，17-连杆销，18-连杆，19-曲柄销，20-曲柄，21-底盖，22-下齿轮，23-下齿轮销，24-齿轮座，25-上齿轮，26-棘轮键，27-齿轮键，28-手柄，29-挂杆，30-挂杆扭簧，31-手柄销，32-膨胀材料包，33-固定壳，34-推块，35-压缩弹簧，36-推板

具体实施方式：

一种防雨自动闭窗装置，主要包括：平面涡卷弹簧(1)、外齿棘轮(4)、棘爪(7)、换向凸轮(8)、连杆(18)、曲柄(20)、下齿轮(22)、上齿轮(25)、手柄(28)、膨胀材料包(32)、推块(36)，其特征在于：

平面涡卷弹簧(1)安装在外壳(5)圆形空腔内，外侧自由端固定于外壳(5)的片形卡口内，内部自由端安装固定有弹簧套(2)；转轴(3)一端穿过弹簧套(2)中间的孔与弹簧套(2)固定，并与外壳(5)圆形空腔中央的圆孔配合，底盖(21)安装在外壳(5)圆形空腔下部；构成平面涡卷弹簧储能机构。

外齿棘轮(4)安装在转轴(3)中间，用棘轮键(26)和转轴(3)上的键槽配合使二者固定连接；左棘爪销(12)和右棘爪销(15)分别安装在外壳(5)圆形空腔上方的左右销孔中，并各装有一个棘爪(7)且分别穿过左扭簧(13)和右扭簧(16)，棘爪(7)分别位于左右两边，左扭簧(13)的L形外延端刚好位于左侧棘爪(7)的外侧缺口，右扭簧(16)的L形外延端刚好位于右侧棘爪(7)的外侧缺口；扭簧座(14)安装在外壳(5)圆形空腔上方，左棘爪销(12)和右棘爪销(15)分别穿过扭簧座(14)中间凸起处的两个销孔，左扭簧(13)的直外延端位于扭簧座(14)的左侧缺口，右扭簧(16)的直外延端位于扭簧座(14)的右侧缺口；构成外齿棘轮片形棘爪棘轮机构用于改变制动方向。

推块(34)从外侧装入外壳(5)圆形空腔上方的滑槽内；压缩弹簧(35)安装在推块(34)上；连杆销(17)一端插入推块(34)内侧圆孔，另一端插入连杆(18)一端销孔；凸轮销(9)依次穿过曲柄(20)和换向凸轮(8)且三者固结，插入外壳(5)圆形空腔上部的销孔；换向凸轮(8)位于曲柄(20)和外壳(5)中间、外齿棘轮(4)的正上方、棘爪(7)的下方；曲柄销(19)依次穿过连杆(18)另一端的销孔和曲柄(20)的另一个孔；手柄销(31)装入位于固定壳(33)中间的销孔，外侧一端装有手柄(28)，内侧一端装有挂杆扭簧(30)和挂杆(29)，手柄销(31)与手柄(28)、挂杆(29)均固结，且轴线与凸轮销(9)轴线重合，挂杆(29)的外伸圆柱可嵌入曲柄(20)的圆弧形槽内；构成曲柄滑块机构，通过旋转换向凸轮(8)可以改变外齿棘轮片形棘爪棘轮的间歇运动方向。

齿轮座(24)安装在固定壳(33)下部，下齿轮(22)通过下齿轮销(23)安装在齿轮座(24)和固定壳(33)之间；上齿轮(25)安装在转轴(3)上，用齿轮键(27)和转轴(3)上的键槽配合使二者固定；外壳(5)和固定壳(33)内侧贴合安装在一起，推板(36)位于外盖(11)左侧内部，推杆(10)穿过外盖(11)左侧孔洞插入推板(36)中心圆孔，外盖安装在外壳(5)的外凸部分上方，压缩弹簧(35)位于推块(34)和外盖(11)内顶部之间，膨胀材料包(31)为高分子吸水树脂，位于推块(34)下平面和外壳(5)的外凸部分上平面之间，螺钉(6)将外壳(5)、外盖(11)以及固定壳(33)紧固。

闭窗器(A)安装在外侧窗扇(C)的靠近窗框(D)侧边框的拐角处，齿条(B)安装在窗框(D)下边框装有闭窗器(A)一侧，且与闭窗器(A)的下齿轮(22)形成齿轮齿条机构。

本实用新型闭窗器(A)安装在窗扇(C)上，下齿轮(22)和安装在窗框(D)上的齿条(B)相啮合，如图1所示；如图8所示，当换向凸轮(8)将右侧棘爪(7)顶起并和外齿棘轮(4)脱离啮合时，外齿棘轮(4)只能逆时针旋转，左侧棘爪(7)和外齿棘轮(4)啮合，同时在左扭簧(13)的作用下不停的来回摆动；当换向凸轮(8)将左侧棘爪(7)顶起并和外齿棘轮(4)脱离啮合时，外齿棘轮(4)只能顺时针旋转，右侧棘爪(7)和外齿棘轮(4)啮合，同时在右扭簧(16)的作用下不停的来回摆动，通过旋转换向凸轮(8)可以改变外齿棘轮片形棘爪棘轮的间歇运动方向；打开窗户时，向右推动窗扇(C)，驱动下齿轮(22)旋转，下齿轮(22)同时带动上齿轮(25)、外齿棘轮(4)和平面涡卷弹簧(1)旋转，使平面涡卷弹簧(1)上紧，储存闭窗器驱动窗扇自动关窗时所需的能量。左侧棘爪(7)阻止外齿棘轮(4)旋转，阻碍平面涡卷弹簧(1)释放能量，防止窗户自动关上。

下雨时，雨水在自身重力作用下沿着玻璃的表面往下滑，进而流入外盖(11)内，位于外盖(11)的膨胀材料包(31)内的高分子吸水树脂吸收流进外盖(11)内的雨水后迅速膨胀，膨胀材料包(31)膨胀过程中推动推块(34)，被推动的推块(34)通过连杆销(17)带动连杆(18)一起运动，连杆(18)再带动曲柄(20)一起运动，由于曲柄(20)与换向凸轮(8)固结，所以曲柄(20)转过一定角度时换向凸轮(8)会跟着转动相同角度，通过驱动换向凸轮(8)旋转，换向凸轮(8)使左侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)分离，锁定装置解除制动，平面涡卷弹簧(1)释放能量，带动上齿轮(25)和下齿轮(22)转动，使窗扇(C)沿着齿条(B)向左运动，窗户自动关闭。

当窗户因下雨而自动关闭时，推动推杆(10)取出膨胀材料包(31)，可更换新的膨胀材料包(31)，更换后，被压缩的压缩弹簧(35)恢复原来的状态，将推块(34)复位而最终将驱动换向凸轮(8)旋转，换向凸轮(8)使右侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)分离，左侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)锁定。

若要在非雨天时关上窗户，转动手柄(28)，被转动的手柄(28)带动挂杆(29)，同时挂杆(29)会使挂杆扭簧(30)转过相应角度，挂杆(29)的外伸圆柱嵌入曲柄(20)的圆弧形槽内使曲柄(20)转动，进而驱动换向凸轮(8)旋转，换向凸轮(8)使左侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)分离，锁定装置解除制动，预先上好的平面涡卷弹簧(1)释放能量，带上齿轮(25)和下齿轮(22)转动，使窗扇(C)沿着齿条(B)向左运动，窗户自动关闭；当力撤离后，处于压缩状态的挂杆扭簧(30)恢复原状，并推动挂杆(29)使挂杆(29)和手柄(28)实现复位，处于压缩状态下的压缩弹簧(35)恢复原来的状态，将推块(34)复位而最终将驱动换向凸轮(8)旋转，换向凸轮(8)使右侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)分离，左侧棘爪(7)与外齿棘轮(4)锁定。

Claims (1)

1.一种防雨自动闭窗装置，主要包括：平面涡卷弹簧(1)、外齿棘轮(4)、棘爪(7)、换向凸轮(8)、连杆(18)、曲柄(20)、下齿轮(22)、上齿轮(25)、手柄(28)、膨胀材料包(32)、推块(36)，其特征在于：

平面涡卷弹簧(1)安装在外壳(5)圆形空腔内，外侧自由端固定于外壳(5)的片形卡口内，内部自由端安装固定有弹簧套(2)；转轴(3)一端穿过弹簧套(2)中间的孔与弹簧套(2)固定，并与外壳(5)圆形空腔中央的圆孔配合，底盖(21)安装在外壳(5)圆形空腔下部；构成平面涡卷弹簧储能机构；

外齿棘轮(4)安装在转轴(3)中间，用棘轮键(26)和转轴(3)上的键槽配合使二者固定连接；左棘爪销(12)和右棘爪销(15)分别安装在外壳(5)圆形空腔上方的左右销孔中，并各装有一个棘爪(7)且分别穿过左扭簧(13)和右扭簧(16)，棘爪(7)分别位于左右两边，左扭簧(13)的L形外延端刚好位于左侧棘爪(7)的外侧缺口，右扭簧(16)的L形外延端刚好位于右侧棘爪(7)的外侧缺口；扭簧座(14)安装在外壳(5)圆形空腔上方，左棘爪销(12)和右棘爪销(15)分别穿过扭簧座(14)中间凸起处的两个销孔，左扭簧(13)的直外延端位于扭簧座(14)的左侧缺口，右扭簧(16)的直外延端位于扭簧座(14)的右侧缺口；构成外齿棘轮片形棘爪棘轮机构用于改变制动方向；

推块(34)从外侧装入外壳(5)圆形空腔上方的滑槽内；压缩弹簧(35)安装在推块(34)上；连杆销(17)一端插入推块(34)内侧圆孔，另一端插入连杆(18)一端销孔；凸轮销(9)依次穿过曲柄(20)和换向凸轮(8)且三者固结，插入外壳(5)圆形空腔上部的销孔；换向凸轮(8)位于曲柄(20)和外壳(5)中间、外齿棘轮(4)的正上方、棘爪(7)的下方；曲柄销(19)依次穿过连杆(18)另一端的销孔和曲柄(20)的另一个孔；手柄销(31)装入位于固定壳(33)中间的销孔，外侧一端装有手柄(28)，内侧一端装有挂杆扭簧(30)和挂杆(29)，手柄销(31)与手柄(28)、挂杆(29)均固结，且轴线与凸轮销(9)轴线重合，挂杆(29)的外伸圆柱可嵌入曲柄(20)的圆弧形槽内；构成曲柄滑块机构，通过旋转换向凸轮(8)可以改变外齿棘轮片形棘爪棘轮的间歇运动方向；

齿轮座(24)安装在固定壳(33)下部，下齿轮(22)通过下齿轮销(23)安装在齿轮座(24)和固定壳(33)之间；上齿轮(25)安装在转轴(3)上，用齿轮键(27)和转轴(3)上的键槽配合使二者固定；外壳(5)和固定壳(33)内侧贴合安装在一起，推板(36)位于外盖(11)左侧内部，推杆(10)穿过外盖(11)左侧孔洞插入推板(36)中心圆孔，外盖安装在外壳(5)的外凸部分上方，压缩弹簧(35)位于推块(34)和外盖(11)内顶部之间，膨胀材料包(31)为高分子吸水树脂，位于推块(34)下平面和外壳(5)的外凸部分上平面之间，螺钉(6)将外壳(5)、外盖(11)以及固定壳(33)紧固。

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