一种按压式弹簧开关机构及其电动/手动可切换开窗器的制作方法

文档序号：19180878发布日期：2019-11-20 00:59阅读：1949来源：国知局

本发明属于开窗器技术领域，具体涉及一种按压式弹簧开关机构及其电动/手动可切换开窗器。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

目前电动天窗以太阳能蓄电池或民用电网供电，配合遥控器可以方便的实现窗户的开启与闭合，为室内的通风与采光提供了很大的便利。当出现阳光辐射不足、遥控器丢失、断电等特殊情况时，会导致电动开窗器无法工作，甚至造成很大的安全隐患；传统的手动开窗器不具备自动开关窗的方便性，仅依靠人力即可打开，防盗安全性较差。以上问题导致单一的电动或手动开窗器已经无法满足市场的要求。

技术实现要素：

为解决单一控制方式的开窗器在商业应用方面存在的不足，本发明具体公开了一种电动/手动两用的开窗器结构设计方案，该结构弥补了单一开启方式开窗器的功能缺陷，适用于各种场合窗户的开闭，提高了产品的安全性，具有良好的实际效用。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动/手动可切换开窗器，包括：壳体，所述壳体内部设置有电机100，所述电机100输出轴连接有第一蜗轮蜗杆机构(201、202)，所述第一蜗轮蜗杆机构(201、202)通过传动轴ⅰ与第一齿轮301相连；第一齿轮301、第二齿轮302、第三齿轮303平行排列，依次啮合，并分别固定在相应的第一、第二传动轴ⅰ、ⅱ和手动模式旋转轴900上；

所述第二齿轮302底部通过弹簧500与壳体底面相连，所述第二齿轮302顶部通过第二传动轴ⅱ与棘轮402相连，所述棘轮402与棘轮401相配合，设置在套筒403内；

所述棘轮401为圆柱形，包括多个沿圆周布置的面向弹簧的第一凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每个凸轮面上设置一个第一导向槽；

所述棘轮402为圆柱形，设置有多个与棘轮401相对应的、沿圆周布置的第二凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每隔两个凸轮面设置有第二导向槽；

所述第一凸轮面与第二凸轮面前端啮合；

所述套筒403为空心圆柱体，其内壁上设置有导向板b1，所述第一导向槽、第二导向槽沿导向板前后滑动。

所述第三齿轮301的手动模式旋转轴(900)的下端为第二蜗轮蜗杆机构(601、602)，所述第二蜗轮蜗杆机构(601、602)通过第三传动轴ⅲ与第三蜗轮蜗杆机构(701、702)相连，所述第三蜗轮蜗杆机构(701、702)通过第四传动轴ⅳ与第四齿轮801相连，第四齿轮801与第五齿轮802相啮合，所述第五齿轮802与链条相啮合。

在一些实施例中，所述棘轮402下半部分为中空的圆柱结构，底部嵌有滚珠；上半部分内部具有自锁的棘轮机构结构。通过在棘轮402的底部设置滚珠可以齿轮302上表面开有环形轨道c1相配合，减少棘轮自锁过程中对第二齿轮302的冲击和破坏。

本申请中“所述第一蜗轮蜗杆机构(201、202)通过第一传动轴ⅰ与第一齿轮301相连”是指：齿轮301与蜗轮202是一个工件的两端，蜗杆201啮合蜗轮202，作为一体工件301随着202的旋转而旋转。

本申请中“所述第三蜗轮蜗杆机构(701、702)通过第四传动轴ⅳ与第四齿轮801”的传动方式可采用类似于“所述第一蜗轮蜗杆机构(201、202)通过第一传动轴ⅰ与第一齿轮301”的传动方式。

在一些实施例中，所述手动模式旋转轴(900)上端为长方体，可以利用与之相配合的旋转把手实现手动开关窗的功能。

在一些实施例中，所述齿轮302上表面开有环形轨道c1，可以与棘轮402的底部设置滚珠相配合，减少棘轮自锁过程中对第二齿轮302的冲击和破坏。

在一些实施例中，所述蜗轮602与所述蜗杆701之间的传动轴配合轴承安装在纵向隔板上，所述纵向隔板固定在壳体上，以保证手动开关窗时，来自手动模式旋转轴(900)的扭转力有效地传导到蜗轮602、蜗杆701上。

本申请研究发现：若套筒内导向板设置过少，在棘轮401、棘轮402沿导向板滑动过程中，导向板受力不均匀，影响使用寿命。若套筒内导向板设置过多，棘轮401、棘轮402沿导向板滑动摩擦力较大，磨损增加，因此，在一些实施例中，所述套筒内侧平行、等间距设置有三个导向板，以使棘轮401、棘轮402沿导向板滑动快速、平滑、稳定。

在一些实施例中，当按压棘轮401时，棘轮402被推出导向板，由于弹簧的作用，棘轮402的齿会沿着棘轮401齿的斜面滑动，在斜面的作用下，棘轮402会转过一个角度滑到另一侧，此时的套筒403的导向板卡在在棘轮402的齿间里，实现了棘轮402的下沉并自锁。通过棘轮402的下沉并自锁，断口开窗器的电机驱动路径，实现开窗器的手动调节。

本发明还提供了一种按压式弹簧开关机构，包括：棘轮401、棘轮402、套筒403、齿轮302和弹簧500，所述齿轮302通过弹簧500与壳体底面相连，所述齿轮302通过第二传动轴ⅱ与棘轮402相连，所述棘轮402与棘轮401相配合，设置在套筒403内；

所述棘轮401为圆柱形，包括多个沿圆周布置的面向弹簧的第一凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每个凸轮面上设置一个第一导向槽；

所述棘轮402为圆柱形，设置有多个与棘轮401相对应的、沿圆周布置的第二凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每隔两个凸轮面设置有第二导向槽；

所述第一凸轮面与第二凸轮面前端啮合；

所述套筒403为空心圆柱体，其内壁上设置有导向板，所述第一导向槽、第二导向槽沿导向板前后滑动。

本发明的有益效果在于：

(1)在传统单一的电动或手动开窗器的传动机构设计基础上，弥补了二者在实际应用中的不足，使用户在无法使用电力的特殊场合实现手动开窗，室内开窗的设计保证了用户的安全。

(2)本发明的手动模式旋转轴为截面为正方形，选择与之配合的内部为中空长方体的旋转把手可以方便的实现开关窗功能。

(3)本发明整体可以安装在窗框内部，由链条的伸缩实现开关窗功能，避免了自然因素对开窗器的破坏，具有较高的使用寿命。

(4)只要在窗户的边框内部留适合的空间，该开窗器均可应用。

(5)本申请的结构简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是实施例1的电动/手动两用开窗器结构示意图；

图2是实施例1的电动/手动两用开窗器的内部装配原理图；

图中：100、电机；201、蜗杆；202、涡轮；301、齿轮；302、齿轮；303、齿轮；400、模式切换开关；500、弹簧；601、蜗杆；602涡轮；701、蜗杆；702、涡轮；801、齿轮；802齿轮；900、手动模式旋转轴；

ⅰ、第一传动轴；ⅱ、第二传动轴；ⅲ、第三传动轴；ⅳ、第四传动轴；

a1、第一导向槽；a2、第二导向槽；b1、导向板；c1滚珠轨道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，针对目前单一控制方式的开窗器存在安全隐患的问题。因此，本发明提出一种电动/手动两用开窗器结构设计，包括电机，所述电机固定在壳体上，电机的输出轴上连接有蜗轮蜗杆机构，进而将力传递给三个平行齿轮组成的齿轮组，所述齿轮组中齿轮302上方安装有棘轮机构，所述棘轮机构固定在壳体上，齿轮302下方连接有弹簧，所述弹簧上端固定在齿轮302上，下端固定在壳体上。所述齿轮组的齿轮303通过传动轴连接第二组蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构通过传动轴连接第三组蜗轮蜗杆机构，所述第三蜗轮蜗杆机构通过传动轴进而带动末端齿轮组转动，传动链连接在所述齿轮组中的齿轮802上。

进一步的，所述的棘轮机构下半部分为中空的圆柱结构，底部嵌有滚珠；上半部分内部具有自锁的棘轮机构结构，配合弹簧可实现按下开关,齿轮302下沉并自锁，再次按压开关,齿轮302回复原位，实现电动/手动模式的切换。

进一步的，与齿轮303配合的轴，上方设计为长方体结构，下方配合在轴承中。

进一步的，所述齿轮302上表面开有环形轨道c1，配合模式切换开关底部的滚珠在齿轮转动时保护开关。

进一步的，所述的第二组蜗轮602与第三组蜗杆701之间的传动轴配合轴承安装在纵向隔板上，所述纵向隔板固定在壳体上。

进一步的，为了在两种模式下窗户保持开启状态时反向作用力使齿轮不会倒转，且考虑到作用力转向的问题，设计三组蜗轮蜗杆结构可以解决以上问题。

以下通过具体的实施例对本申请的技术方案进行说明。

实施例1：

如图1所示，一种电动/手动两用开窗器，包括电机100，电机100通过螺钉固定在壳体上，电机100的输出轴末端为蜗杆201，蜗杆201与蜗轮202配合传动，齿轮301通过传动轴与蜗轮202相连；齿轮301、302、303是平行排列的齿轮组，固定在各自的传动轴上；棘轮401、棘轮402、套筒403、齿轮302和弹簧500共同组成了模式切换开关400。内部装配原理如图2所示，弹簧500利用弹性力支撑着齿轮302、棘轮402，棘轮401和棘轮402上的导向槽在套筒403的同一的导向板上滑动，当按压棘轮401时，棘轮402被推出导向板，由于弹簧的作用，棘轮402的齿会沿着棘轮401齿的斜面滑动，在斜面的作用下，棘轮402会转过一个角度滑到另一侧，此时的套筒403的导向板卡在在棘轮402的齿间里，实现了棘轮402的下沉并自锁，此时齿轮302向下脱离与齿轮301、齿轮303的啮合；再次按压棘轮401时，棘轮402被推出套筒403的导向板，此时在弹簧的作用下，棘轮402齿的斜面转动一个角度使得棘轮401与棘轮402的导向槽重合，在弹力的作用下二者啮合并沿着导向板回缩，此时齿轮302复位；手动模式下，齿轮302上端设有与滚珠配合的环形轨道c1，下端与弹簧相固定，这样模式切换开关400、齿轮302与弹簧500构成了按压式弹簧开关，可以实现一次按压齿轮302下沉脱离与齿轮301、齿轮303的啮合，再次按压回弹复位的功能；手动模式旋转轴500上装配有齿轮303，上半部分设计为长方体，可以利用与之相配合的旋转把手实现手动开关窗的功能，下半部分安装有蜗杆601，涡轮602与蜗杆601相啮合，蜗杆701与涡轮602安装在同一传动轴的两端，涡轮702与蜗杆701相啮合并通过传动轴将力传递给齿轮801，齿轮801与末端齿轮802啮合，齿轮802与链条相啮合，控制链条的伸缩，实现开关窗的功能。

本发明的具体工作过程如下

在电动模式下，齿轮301、齿轮303与齿轮302保持啮合状态，电机正向转动，经过两个齿轮组与两组蜗轮蜗杆机构带动链条正向转动，使链条伸出开窗器打开窗户。因蜗轮蜗杆机构具有自锁功能，在窗户开启状态下也不会因为重力使得链条回缩。电机反向转动，链条回缩，关闭窗户。

在断电情况下采用手动模式，按下模式切换开关400，齿轮302下沉脱离啮合并固定，使用旋转把手带动手动模式旋转轴500转动，动力只在蜗杆601、涡轮602、蜗杆701、涡轮702、齿轮801、齿轮802上传递，可以打开窗户。同样由于蜗轮蜗杆的自锁作用，开窗状态下的重力不会使得链条回缩。反向旋转把手可以实现关窗。电力恢复后，再次按压模式切换开关400，齿轮302复位与齿轮301、齿轮303重新啮合，可进行电动模式开关窗。

实施例2：

一种电动/手动可切换开窗器，包括：壳体，所述壳体内部设置有电机100，所述电机100输出轴连接有第一蜗轮蜗杆机构(201、202)，所述第一蜗轮蜗杆机构(201、202)通过第一传动轴ⅰ与第一齿轮301相连；第一齿轮301、第二齿轮302、第三齿轮303平行排列，依次啮合，并分别固定在相应的第一、第二传动轴ⅰ、ⅱ和手动模式旋转轴900上；

所述棘轮401为圆柱形，包括多个沿圆周布置的面向弹簧的第一凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每个凸轮面上设置一个第一导向槽a1；

所述棘轮402为圆柱形，设置有多个与棘轮401相对应的、沿圆周布置的第二凸轮面，并相对于套筒403轴向倾斜布置，每隔两个凸轮面设置有第二导向槽a2；

所述第一凸轮面与第二凸轮面前端啮合；