CN102619431A - 用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构 - Google Patents

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用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，它涉及门窗启闭机构技术领域，撑杆由四根首尾依次铰接的连杆组成，其中两根主动连杆安装有运动副，便于接受动力以驱动连杆。利用四边形的不稳定性，当安装有运动副的两根主动连杆受动力驱动时，将带动另两根被动连杆同步动作，并进而启闭与撑杆相连接的窗扇。它与现有技术相比，巧妙地将传动机构的平移或旋转运动转换为启闭平开门窗/悬窗的平移+旋转运动，不仅结构简单、性能可靠、启闭力大，而且电机功耗低且无运动死点限制，噪声低、推力大，启闭速度快且平稳。

Description

用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构
技术领域：
本发明涉及门窗启闭机构技术领域，尤其是用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，具体涉及一种运用于电动、自动或智能控制平开门窗/悬窗的连杆启闭机构。
背景技术：
电动、自动或智能控制平开门窗、悬窗的启闭，扇的运动比较简单，但启闭装置要实现这个动作却比较复杂。门窗扇的运动是单纯旋转运动，但启闭装置为实现门窗扇的单纯旋转运动需要完成复合旋转运动。
目前可见的启闭装置主要有以下三类：1、市场上常见的是采用单向弯曲链条驱动，利用单向弯曲链条的单向弯曲特性实现复合旋转动作，该方案优点是很明显：推力较大，运动平稳，但缺陷也很明显：结构复杂、启闭速度慢、噪声大、功耗高。2、如专利号为03115180.9和97212819.0公布的转轴式开窗装置，通过贯穿于铰链中的转轴或转轴安装弧形齿条，由动力驱动转轴实现扇的启闭，在事实上比较难以实现——难以达到启闭所需的力矩。3、如专利号为200420105334.7和200520046699.1等所公布的一种传动丝杆+撑杆的启闭装置，由于窗扇在关闭状态时接近死点，这类启闭装置在窗扇初始开启及关闭末期需要很大的力矩。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，它能解决现有技术存在的问题，达到启闭迅速平稳、噪声低、推力大、结构简单、性能可靠、功耗低且无运动死点限制。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：撑杆由四根首尾依次铰接的连杆组成，其中两根主动连杆安装有运动副，便于接受动力以驱动连杆。利用四边形的不稳定性，当安装有运动副的两根主动连杆受动力驱动时，将带动另两根被动连杆同步动作，并进而启闭与撑杆相连接的窗扇。
所述的组成撑杆的四根连杆可以等长，也可以不等长。
进一步的，因门窗扇开启或其它需要(如增加机构的稳定性)，可在上述四根连杆或其延伸段上铰接其它连杆，或形成复合铰接形式。
所述的连杆及其的延伸段的形状可以是直的、圆弧的、弯曲的或其它任意形状。
所述的运动副可以安装在连杆的铰接点内，也可以安装在连杆铰接点之外的延伸段。
所述的运动副的传动方式可以是齿轮传动、蜗杆蜗轮传动、链传动、带传动、曲柄(滑块)摇杆或其它传动方式。
所述的两运动副的动力来源可为同一个，也可以各自分开。
所述的两运动副与相应的两主动连杆可以为组合体，也可以为一体化结构。
所述的连杆铰接点间可以安装蓄能装置以降低初始启闭力，缓冲启闭时的冲击。
本发明与现有技术相比，巧妙地将传动机构的平移或旋转运动转换为启闭平开门窗/悬窗的平移+旋转运动，不仅结构简单、性能可靠、启闭力大，而且电机功耗低且无运动死点限制，噪声低、推力大，启闭速度快且平稳。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图，
图2为本发明采用齿轮副传动的结构示意图，
图3为本发明采用蜗杆蜗轮副传动的结构示意图，
图4为具体实施方式二的结构示意图，
图5为具体实施方式三的结构示意图，
图6为本发明平开窗完全关闭时的立体示意图，
图7是本发明平开窗半开时的立体示意图，
图8是本发明平开窗全开时的立体示意图。
具体实施方式：
具体实施方式一：参照图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含第一主动连杆1、第二主动连杆2、第一被动连杆3、第二被动连杆4、第一运动副5和第二运动副6，第一主动连杆1、第二主动连杆2和第一被动连杆3、第二被动连杆4首尾相互铰接在一起组成撑杆，第一运动副5和第二运动副6分别安装在第一主动连杆1、第二主动连杆2铰接点外的延伸段上，连接件7位于第一被动连杆3、第二被动连杆4的铰接点，并与窗扇可靠连接。
所述的第一主动连杆1、第二主动连杆2、第一被动连杆3、第二被动连杆4可以等长，也可以不等长。
所述的第一运动副5和第二运动副6可以安装在第一主动连杆1、第二主动连杆2的铰接点内，也可以安装在第一主动连杆1、第二主动连杆2的铰接点之外的延伸段，且第一运动副5和第二运动副6的动力来源可为同一个，也可以各自分开。
所述的第一运动副5和第二运动副6与相应的第一主动连杆1、第二主动连杆2可以为组合体，也可以为一体化结构。
所述的第一主动连杆1、第二主动连杆2、第一被动连杆3、第二被动连杆4还可以直接铰接其它连杆或延伸铰接其它连杆形成复合铰接形式。
本具体实施方式的原理为：利用四边形的不稳定性，当与第一运动副5和第二运动副6相连的第一主动连杆1、第二主动连杆2受动力驱动旋转时，将带动第一被动连杆3、第二被动连杆4运动进而启闭与连接件7连接的窗扇。
为保证连杆运动的稳定性，第一主动连杆1、第二主动连杆2的铰接点间的长度应相等，第一被动连杆3、第二被动连杆4的铰接点间的长度应相等，而第一主动连杆1、第二主动连杆2的铰接点间的长度与第一被动连杆3、第二被动连杆4的铰接点间的长度可以相等，也可以不相等。同时，第一主动连杆1、第二主动连杆2和第一被动连杆3、第二被动连杆4及其延伸段根据需要可设计成直线、圆弧、弯曲的或其它任意形状。
如图2，本具体实施方式使用一个电机提供动力，经齿轮传动机构变速后，同步传递至第一主动连杆1、第二主动连杆2，并使第一主动连杆1、第二主动连杆2相向或相离运动，进而完成启闭动作。
如图3，本具体实施方式使用两个电机提供动力，经齿轮副、蜗杆蜗轮副变速后，分别传递至第一主动连杆1、第二主动连杆2，并使第一主动连杆1、第二主动连杆2相向或相离运动，进而完成启闭动作。
本具体实施方式与现有技术相比，巧妙地将传动机构的平移或旋转运动转换为启闭平开门窗/悬窗的平移+旋转运动，不仅结构简单、性能可靠、启闭力大，而且电机功耗低且无运动死点限制，噪声低、推力大，启闭速度快且平稳。
具体实施方式二：参照图4，本具体实施与具体实施方式一的不同之处在于：所述的第一被动连杆3、第二被动连杆4延伸出铰接点后，再与第一延伸连杆31、第二延伸连杆41铰接形成复合铰接形式，连接件安装于第一延伸连杆31、第二延伸连杆41的铰接点上。其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。
本具体实施与具体实施可以加大开启距离、降低启闭力矩。
具体实施方式三：参照图5，本具体实施与具体实施方式一的不同之处在于：在连杆铰接点间安装一蓄能装置11，其他组成和连接关系与具体实施方式一相同。
所述的蓄能装置11为拉力弹簧。
本具体实施的原理为：当窗扇92关闭时，蓄能装置11逐渐被拉伸，当窗扇92完全关闭时，蓄能装置11被拉伸至最大，势能也达到最大；当窗扇92开启时，蓄能装置11收缩，释放所蓄势能并转化为连杆的推力，大大减轻电机启动时的负荷。如图5所示的连接方式应用于上悬窗时尤其有效，当蓄能装置11安装于另两个铰接点间时，应用于下悬窗时尤其有效。
参照图6-图8，仅以具体实施方式一为例，使用本具体实施方式所述平开门窗、悬窗的连杆启闭机构的平开窗。根据平开门窗启闭运动的特点，为使平开门窗达到最大开启角度(一般不小于90度)，应将本具体实施方式所述的连杆启闭机构安装于与合页的相邻扇料上，如附图5～7。当连杆收缩时，窗扇92关闭，如图6；当连杆向外扩张，窗扇92开启，同时随扇的转动发生旋转，如图7；当连杆完全伸直，窗扇92即开启至最大状态，如图8。在窗扇92启闭过程中，连杆会自动随扇的转动旋转。这种旋转，一般设计为绕第一主动连杆1、第二主动连杆2的铰接点旋转。

Claims (11)

1.用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于它包含第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)、第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)、第一运动副(5)和第二运动副(6)，第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)和第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)首尾相互铰接在一起组成撑杆，第一运动副(5)和第二运动副(6)分别安装在第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)铰接点外的延伸段上，连接件(7)位于第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)的铰接点，并与窗扇可靠连接。
2.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的连杆启闭机构的原理为：利用四边形的不稳定性，当与第一运动副(5)和第二运动副(6)相连的第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)受动力驱动旋转时，将带动第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)运动进而启闭与连接件(7)连接的窗扇。
3.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)安装在第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)的铰接点内。
4.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)替换为安装在第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)的铰接点之外的延伸段。
5.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)的动力来源为同一个。
6.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)的动力来源替换为各自分开。
7.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)、第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)直接铰接其它连杆。
8.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)、第一被动连杆(3)、第二被动连杆(4)替换为延伸铰接其它连杆形成复合铰接形式。
9.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)与相应的第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)为组合体。
10.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于所述的第一运动副(5)和第二运动副(6)与相应的第一主动连杆(1)、第二主动连杆(2)替换为一体化结构。
11.根据权利要求1所述的用于平开门窗、悬窗的连杆启闭机构，其特征在于在连杆铰接点间安装一蓄能装置(11)。
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