CN220036381U - 基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件、锁点机构及电动窗 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件、锁点机构及电动窗，安装于窗框和窗扇中，所述锁闭定位组件包括：永磁体，设于所述窗框；导磁螺钉，设于所述窗扇；霍尔元件，与所述导磁螺钉相对应，所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，所述导磁螺钉与所述永磁体正对，所述霍尔元件检测到所述永磁体传导至导磁螺钉上的磁场，从而不需要额外开孔安装位置传感器，即可实现一体化高、可靠性高、安装方便、成本低的锁闭定位组件，无需破坏门窗原本的结构，保证了门窗的性能。

Description

基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件、锁点机构及电动窗

技术领域

本实用新型涉及智能门窗领域，尤其涉及一种基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件、锁点机构及电动窗。

背景技术

在智能家居中，智能门窗已成为一项重要的便利设施。其中，智能电动窗在窗扇开启和关闭的过程中，窗扇锁闭定位是极其重要的功能，其关系到窗扇是否有效锁闭。更重要的是，锁闭位置是所有电动开窗动作的参考基准点。目前常使用的窗扇位置识别一般会在电机机构外部额外增加传感器进行识别，或在摇臂电机中使用传感器识别。然而，在电机机构外额外部增加传感器的方式会造成门窗生产过程中电接线复杂，需要额外开孔固定及走线，会破坏门窗原有的水密性、气密性和抗风压性，影响整体的性能，并且故障率高，生产成本高。且在摇臂电机中使用传感器识别存在位置定位不准，导致开关动作识别异常等问题。因此，有必要提供一种结构简单、无需额外开孔固定走线、且识别定位精准的电动窗锁闭定位组件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、无需额外开孔固定走线、且识别定位精准的电动窗锁闭定位组件。

根据本实用新型的一方面，提供一种基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件，安装于窗框和窗扇中，所述锁闭定位组件包括：

永磁体，设于所述窗框；

导磁螺钉，设于所述窗扇；

霍尔元件，与所述导磁螺钉相对应，所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，所述导磁螺钉与所述永磁体正对，所述霍尔元件检测到所述永磁体传导至所述导磁螺钉上的磁场。

更优地，所述导磁螺钉的轴向记为第一轴向，在所述第一轴向上，且所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，

所述永磁体位于所述导磁螺钉靠近所述窗框的一端，所述霍尔元件位于所述导磁螺钉远离所述窗框的一端。

一种锁点机构，包含任一所述的锁闭定位组件，所述锁点机构还包括：

底壳；

盖板，所述霍尔元件位于所述底壳与所述盖板之间，所述导磁螺钉穿过所述盖板并与所述底壳相连接。

更优地，所述导磁螺钉的轴向记为第一轴向，在所述第一轴向上，且所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，

所述导磁螺钉包括：

螺帽，与所述永磁体正对，

螺纹部，与所述螺帽一体成型，并位于所述螺帽背离所述永磁体的一侧。

更优地，所述底壳包括：

连接部，所述导磁螺钉的螺纹部与所述连接部螺纹连接；

第一容纳部，位于所述连接部背离所述永磁体的一侧，所述霍尔元件位于所述第一容纳部内，所述导磁螺钉的螺纹部的至少一部分穿过所述连接部，并与所述霍尔元件间隔设置。

更优地，所述锁点机构还包括：

PCB，位于所述底壳内；

MCU，设于所述PCB上，并与所述霍尔元件电连接；

当所述导磁螺钉与所述永磁体正对时，所述永磁体的磁场传导至所述导磁螺钉，所述霍尔元件在所述磁场的作用下产生电势差，所述MCU根据所述霍尔元件产生的电势差判定所述窗框与所述窗扇处于闭合状态。

更优地，所述底壳还包括：

第二容纳部，位于所述第一容纳部背离所述永磁体的一侧，所述PCB位于所述第二容纳部内。

更优地，所述锁点机构还包括：

执手组件，安装于所述窗扇上；

驱动马达，安装于所述窗扇上，并与所述霍尔元件相连；

传动组件，设置于所述执手组件与所述驱动马达之间，当所述霍尔元件检测到导磁螺钉上的磁场时，所述驱动马达输出扭矩，扭矩经所述传动组件传递至所述执手组件，所述执手组件执行锁闭动作。

更优地，所述驱动马达与所述霍尔元件电连接，并与所述霍尔元件并排设置；

所述传动组件与所述驱动马达的输出轴相连，并位于所述驱动马达背离所述霍尔元件的一侧；

所述执手组件与所述传动组件相连，且位于所述传动组件背离所述霍尔元件的一侧。

一种电动窗，包含任一所述的锁点机构，所述电动窗还包括：

窗框；

窗扇，与所述窗框相铰接；

摇臂机构，一端与所述窗框相连，另一端与所述窗扇相连，所述窗扇可绕第二轴向转动，所述第二轴向为窗框的高度方向或宽度方向，所述摇臂机构带动所述窗扇绕所述第二轴向转动。

本实用新型具有如下有益效果：

通过将永磁体与导磁螺钉配置为，当窗框与窗扇处于闭合状态时，导磁螺钉与永磁体正对的位置关系，并通过设置与导磁螺钉相对应的霍尔元件，当导磁螺钉与永磁体正对时，永磁体将磁场传导至导磁螺钉，霍尔元件检测传导至导磁螺钉上的磁场，判定窗框与窗扇处于闭合状态，从而不需要额外开孔安装位置传感器，即可实现一体化高、可靠性高、安装方便、成本低的锁闭定位组件，无需破坏门窗原本的结构，保证了门窗的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施方式所述的电动窗的开启状态结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式所述的锁点机构的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式所述的锁点机构的结构分解示意图；

图4为图2中A-A处剖面示意图；

图5为本实用新型一实施方式所述的锁点机构的原理示意图；

附图标号说明：

100、锁闭定位组件；200、窗框；300、窗扇；10、永磁体；20、导磁螺钉；30、霍尔元件；F1、第一轴向；40、底壳；50、盖板；21、螺帽；22、螺纹部；41、连接部；42、第一容纳部；60、PCB；61、MCU；43、第二容纳部；400、锁点机构；410、执手组件；420、驱动马达；430、传动组件；500、电动窗；600、摇臂机构；F2、第二轴向。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1－图5，本实用新型一实施方式提供了一种基于霍尔磁通感应的电动窗500锁闭定位组件100，该锁闭定位组件100是锁点机构400的一部分，锁点机构400是电动窗500的一部分。

其中，电动窗500通过控制盒控制开启或闭合，锁点机构400作为电动窗500的一部分，用于电动窗500的锁紧或解锁，锁紧与解锁的过程中，需要判断电动窗500是否处于闭合状态，只有当电动窗500处于闭合状态时，锁点机构400才会执行锁紧。其中，锁闭定位机构的作用在于判断电动窗500是否处于闭合状态。

具体地，电动窗500包括：窗框200、窗扇300、锁点机构400、摇臂机构600。

其中，窗扇300与窗框200相铰接，锁点机构400设置在窗扇300和窗框200上。摇臂机构600的一端与窗框200相连，另一端与窗扇300相连。

其中，窗扇300被配置为可绕第二轴向F2转动，第二轴向F2为窗框200的高度方向或宽度方向，摇臂机构600带动窗扇300绕第二轴向F2转动。当第二轴向F2为高度方向时，电动窗500为平开窗，当第二轴向F2为宽度方向时，电动窗500为悬倒窗。电动窗500可以是平开窗，也可以是悬倒窗，还可以同时为平开窗和悬倒窗，本实施例中，为了便于本领域技术人员理解，电动窗500为平开窗。参见图1，电动窗500具体为右内平开窗，即窗扇300向内且逆时针可打开。

其中，摇臂机构600起到带动窗扇300打开或闭合的作用，可以理解的是，还可以采用伺服电机直接驱动窗扇300绕第二轴向F2转动，或其他可以实现窗扇300与窗框200绕第二轴向F2转动的驱动机构。

具体地，锁点机构400包括：锁闭定位组件100、执手组件410、驱动马达420、传动组件430、底壳40、盖板50、PCB60和MCU61。

其中，执手组件410安装于窗扇300上，用户可以通过执手组件410手动对电动窗500锁紧或解锁，也可以通过控制盒控制执手组件410自动锁紧或解锁。在用户手动锁紧或解锁的场景中，执手组件410还起到执手的作用，供用户打开或闭合电动窗500。

进一步地，锁闭定位组件100安装于窗框200和窗扇300中，锁闭定位组件100包括：永磁体10、导磁螺钉20、霍尔元件30。

其中，参见图1，永磁体10设于窗框200上，且位于窗框200的内侧，内侧指的是窗框200与窗扇300配合以实现电动窗500闭合的一侧，与内侧相对的是外侧，窗框200的外侧与墙体或另一窗框200相连，为了便于理解，本实施例中，电动窗500的数量为1，窗框200的数量为1，且窗框200的外侧与墙体相连。本实施例中，永磁体10为永磁铁。

其中，参见图1，导磁螺钉20设于窗扇300上，且位于窗框200的外侧，外侧指的是窗扇300与窗框200相配合以实现电动窗500闭合的一侧，与外侧对应的是内侧，窗扇300的内侧安装着玻璃。

其中，参见图4，霍尔元件30与导磁螺钉20相对应，且窗框200与窗扇300处于闭合状态时，导磁螺钉20与永磁体10正对，永磁体10自带磁场，导磁螺钉20采用导磁材料制成，导磁材料具有高磁导率的特性，能够高效地传导与之正对的永磁铁的磁场，并集中磁场，此时，与导磁螺钉20相对应的霍尔元件30能够检测到永磁体10传导至导磁螺钉20上的磁场，从而可以通过永磁体10、导磁螺钉20、霍尔元件30这一组合实现对电动窗500是否闭合的判断。

进一步地，导磁螺钉20除了作为锁闭定位组件100的一部分，本身还起到固定底壳40和盖板50的作用，也可以理解为，传统的电动窗500上便设置有用于固定底壳40和盖板50的螺钉，加入霍尔元件30与永磁体10后，将传统起到固定作用的螺钉替换为采用导磁材料制成的导磁螺钉20，在原有电动窗500结构的基础上，不仅起到了原有固定底壳40和盖板50的作用，还作为锁闭定位组件100的一部分起到判断电动窗500是否闭合的作用。

具体地，导磁螺钉20的轴向记为第一轴向F1，导磁螺钉20的轴向指的是螺钉的延伸方向，本实施例中，第一轴向F1可以理解为，螺钉沿着第一轴向F1拧入盖板50和底壳40，以实现盖板50与底壳40固定。

具体地，参见图2和图3，在第一轴向F1上，且窗框200与窗扇300处于闭合状态时，永磁体10位于导磁螺钉20靠近窗框200的一端，霍尔元件30位于导磁螺钉20远离窗框200的一端。

具体地，底壳40与盖板50相连，霍尔元件30位于底壳40与盖板50之间，导磁螺钉20穿过盖板50并与底壳40相连接，安装时，无需破坏门窗原本的结构，保证了门窗的性能，拆卸时，只需要拧下导磁螺钉20，即可对壳体内的霍尔元件30进行维护。同时，由于霍尔元件30设置在锁点机构400内部，无需在外部额外设置传感器，且导磁螺钉20本身除了导磁作用，本身也是作为锁点机构400的连接件，最大限度保持了传统锁点机构400的设置，减小了结构上的改动，进而避免了外置传感器破坏锁点机构400的原有结构，保持了锁点机构400的气密性、水密性、抗风性。

进一步地，在第一轴向F1上，且窗框200与窗扇300处于闭合状态时，导磁螺钉20包括：螺帽21和螺纹部22。

其中，螺帽21与永磁体10正对，螺纹部22与螺帽21一体成型，并位于螺帽21背离永磁体10的一侧。其中，参见图4，第一轴向F1也可以理解为螺纹部22的长度延伸方向。

进一步地，底壳40包括：连接部41、第一容纳部42、第二容纳部43。

其中，导磁螺钉20的螺纹部22与连接部41螺纹连接，以起到连接固定的作用。第一容纳部42位于连接部41背离永磁体10的一侧，霍尔元件30位于第一容纳部42内，导磁螺钉20的螺纹部22的至少一部分穿过连接部41，穿过连接部41的那一部分螺纹部22与霍尔元件30间隔设置，当螺帽21与永磁体10正对时，永磁体10上的磁场通过螺帽21传导集中至该穿过连接部41的那一部分螺纹部22，与之间隔设置的霍尔元件30在磁场的作用下，产生电势差的变化，从而检测到磁场的存在，进而判断电动窗500处于闭合的状态。

进一步地，PCB60位于底壳40内，参见图5，MCU61设于PCB60上，且MCU61与霍尔元件30电连接，PCB60上集成有与霍尔元件30相配合的控制电路，该控制电路可以是本领域现有任一霍尔磁场检测电路，本实施例中不赘述。MCU61起到信号处理的作用。当霍尔元件30检测到磁场存在时，可以通过霍尔开关电路直接执行电动窗500的锁紧动作，也可以仅仅是将检测结果以信息的方式给到MCU61，由MCU61判断是否执行电动窗500的锁紧动作。本实施例中，锁闭定位仅仅是更复杂的电动窗500控制的一个判定环节，MCU61需要根据其他信息对电动窗500进行更复杂的判定，因此，本实施例中，当导磁螺钉20与永磁体10正对时，永磁体10的磁场传导至导磁螺钉20上，霍尔元件30在导磁螺钉20的磁场作用下产生电势差，霍尔元件30仅仅将产生了电势差这一信息发送到MCU61，再由MCU61根据具体的应用场景判断是否执行锁紧动作。

其中，参见图4，本实施例中，第二容纳部43位于第一容纳部42背离永磁体10的一侧，PCB60位于第二容纳部43内。驱动马达420安装于窗扇300上，且驱动马达420与霍尔元件30相连。传动组件430设置于执手组件410与驱动马达420之间，当霍尔元件30检测到导磁螺钉20上的磁场时，驱动马达420输出扭矩，扭矩经传动组件430传递至执手组件410，执手组件410执行锁闭动作。驱动马达420与霍尔元件30电连接，并与霍尔元件30并排设置。传动组件430与驱动马达420的输出轴相连，并位于驱动马达420背离霍尔元件30的一侧。执手组件410与传动组件430相连，且位于传动组件430背离霍尔元件30的一侧。

借此，通过将永磁体10与导磁螺钉20配置为，当窗框200与窗扇300处于闭合状态时，导磁螺钉20与永磁体10正对的位置关系，并通过设置与所述导磁螺钉20相对应的霍尔元件30，当导磁螺钉20与所述永磁体10正对时，永磁体10将磁场传导至导磁螺钉20，霍尔元件30检测传导至导磁螺钉20上的磁场，判定窗框200与窗扇300处于闭合状态，从而不需要额外开孔安装位置传感器，即可实现一体化高、可靠性高、安装方便、成本低的锁闭定位组件100，无需破坏门窗原本的结构，保证了门窗的性能。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件，安装于窗框和窗扇中，其特征在于，所述锁闭定位组件包括：

永磁体，设于所述窗框；

导磁螺钉，设于所述窗扇；

霍尔元件，与所述导磁螺钉相对应，所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，所述导磁螺钉与所述永磁体正对，所述霍尔元件检测到所述永磁体传导至所述导磁螺钉上的磁场。

2.根据权利要求1所述的基于霍尔磁通感应的锁闭定位组件，其特征在于，

所述导磁螺钉的轴向记为第一轴向，在所述第一轴向上，且所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，

所述永磁体位于所述导磁螺钉靠近所述窗框的一端，所述霍尔元件位于所述导磁螺钉远离所述窗框的一端。

3.一种锁点机构，其特征在于，包含如权利要求1或2中任一所述的锁闭定位组件，所述锁点机构还包括：

底壳；

盖板，所述霍尔元件位于所述底壳与所述盖板之间，所述导磁螺钉穿过所述盖板并与所述底壳相连接。

4.根据权利要求3所述的锁点机构，其特征在于，

所述导磁螺钉的轴向记为第一轴向，在所述第一轴向上，且所述窗框与所述窗扇处于闭合状态时，

所述导磁螺钉包括：

螺帽，与所述永磁体正对，

螺纹部，与所述螺帽一体成型，并位于所述螺帽背离所述永磁体的一侧。

5.根据权利要求4所述的锁点机构，其特征在于，所述底壳包括：

连接部，所述导磁螺钉的螺纹部与所述连接部螺纹连接；

第一容纳部，位于所述连接部背离所述永磁体的一侧，所述霍尔元件位于所述第一容纳部内，所述导磁螺钉的螺纹部的至少一部分穿过所述连接部，并与所述霍尔元件间隔设置。

6.根据权利要求5所述的锁点机构，其特征在于，所述锁点机构还包括：

PCB，位于所述底壳内；

MCU，设于所述PCB上，并与所述霍尔元件电连接；

当所述导磁螺钉与所述永磁体正对时，所述永磁体的磁场传导至所述导磁螺钉，所述霍尔元件在所述磁场的作用下产生电势差，所述MCU根据所述霍尔元件产生的电势差判定所述窗框与所述窗扇处于闭合状态。

7.根据权利要求6所述的锁点机构，其特征在于，所述底壳还包括：

第二容纳部，位于所述第一容纳部背离所述永磁体的一侧，所述PCB位于所述第二容纳部内。

8.根据权利要求3所述的锁点机构，其特征在于，所述锁点机构还包括：

执手组件，安装于所述窗扇上；

驱动马达，安装于所述窗扇上，并与所述霍尔元件相连；

传动组件，设置于所述执手组件与所述驱动马达之间，当所述霍尔元件检测到导磁螺钉上的磁场时，所述驱动马达输出扭矩，扭矩经所述传动组件传递至所述执手组件，所述执手组件执行锁闭动作。

9.根据权利要求8所述的锁点机构，其特征在于，所述驱动马达与所述霍尔元件电连接，并与所述霍尔元件并排设置；

所述传动组件与所述驱动马达的输出轴相连，并位于所述驱动马达背离所述霍尔元件的一侧；

所述执手组件与所述传动组件相连，且位于所述传动组件背离所述霍尔元件的一侧。

10.一种电动窗，其特征在于，包含如权利要求3-9任一所述的锁点机构，所述电动窗还包括：

窗框；

窗扇，与所述窗框相铰接；

摇臂机构，一端与所述窗框相连，另一端与所述窗扇相连，所述窗扇可绕第二轴向转动，所述第二轴向为窗框的高度方向或宽度方向，所述摇臂机构带动所述窗扇绕所述第二轴向转动。