CN105484610B - 一种窗户开关器及设有该窗户开关器的智能窗户 - Google Patents

Abstract

本发明涉及窗户的零部件技术领域，尤其涉及一种窗户开关器及设有该窗户开关器的智能窗户。该窗户开关器包括：开合器，分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的开闭，开合器包括可调摩擦离合机构，可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动窗户相对窗框转动；锁闭器，固定于窗户上，且与窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的锁闭和开启，且能为开合器提供状态切换信号。该智能窗户包括如上所述的窗户开关器，窗户开关器电连接有云智能控制平台，控制云智能平台能通过窗户开关器电动控制窗户的锁闭和转动开启。该窗户开关器及智能窗户能实现开锁、开窗、关窗、锁死等功能，还能实现手动/电动控制之间无缝切换。

Description

一种窗户开关器及设有该窗户开关器的智能窗户

技术领域

本发明涉及窗户的零部件技术领域，尤其涉及一种窗户开关器及设有该窗户开关器的智能窗户。

背景技术

近年来，智能家居产业蓬勃发展，窗户作为房屋必备的部分，和网络连接以实现远距离化智能化操作成为了未来的趋势。

现行的窗户主要分为平开窗、推拉窗、折叠窗和转窗。市面上主要流行的电动窗户有针对推拉窗的动力盒拖动装置，通过一个皮带拖动窗户运动。或者针对平推窗的链条/丝杠电动结构装置，通过一个单向可弯链条或旋转的丝杠提供窗户开关动力。

现有的这些装置主要面向对象是工厂及商业用户，主要有以下缺陷：

1、其采用固定连接，缺少离合机构，这些装置不能在没电或者用户希望自己手动操作时使用，影响用户体验，难以满足一般用户的需求；

2、往往有较大突起或者采用链条等不美观结构，不考虑家用的简洁美观及易安装特性；

3、这些装置没有锁闭结构，仅靠开合装置本身使窗户处于关闭状态，尤其在安装位置不在窗户中间的时候，整个窗户扇的活动量很大，极不安全；

4、开窗角度有限制，这些结构只能提供窗户小角度打开；

5、由于这些装置也没有或者很少和智能主板的反馈控制结构以满足设置任意角度打开的功能和高度智能化的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种窗户开关器及设有该窗户开关器的智能窗户，其具有锁闭功能和手动/电动无缝切换离合功能，安全可靠，简洁美观，可以很好的适用于智能窗户的云智能控制平台。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种窗户开关器，其特征在于，包括：开合器，分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制所述窗户的开闭，所述开合器包括可调摩擦离合机构，所述可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动所述窗户相对窗框转动；锁闭器，固定于所述窗户上，且与所述窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制所述窗户的锁闭和开启，且能为所述开合器提供状态切换信号。

其中，所述开合器还包括滑槽、拉杆和第一驱动机构，所述滑槽固定于窗框上，所述拉杆的一端通过滑块连接于所述滑槽内，且能沿所述滑槽的径向滑动，另一端通过所述可调摩擦离合机构与第一驱动机构连接。

其中，所述可调摩擦离合机构包括摩擦转盘和至少一个摩擦片，所述摩擦转盘的一端与所述拉杆固定连接，另一端通过所述摩擦片与第一驱动机构连接，所述摩擦片由第一驱动机构带动能利用摩擦力带动所述摩擦转盘转动。

其中，所述摩擦片包括顺序套装于所述第一驱动机构的输出轴外的上摩擦压片和下摩擦压片，所述上摩擦压片和下摩擦压片固定连接，所述摩擦转盘套装于所述上摩擦压片与第一驱动机构的输出轴之间，且设置于所述上摩擦压片和下摩擦压片之间，所述上摩擦压片与下摩擦压片之间通过挤压所述摩擦转盘产生摩擦力。

其中，所述摩擦转盘上还设有用于检测所述摩擦转盘的转动位置的角度位置传感器。

其中，所述滑槽的两端还分别设有用于确定所述滑块行程位置的 限位开关。

其中，所述锁闭器包括：相互垂直设置的可分离或啮合的第一伞齿轮和第二伞齿轮；所述第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合时，所述第二伞齿轮通过带动第一伞齿轮转动而带动所述锁头转动，以控制所述窗户的锁闭或开启；所述第一伞齿轮和第二伞齿轮分离时，所述锁头处于手动控制状态；离合机构，所述第一伞齿轮通过所述离合机构与锁头连接，所述离合机构用于控制所述第一伞齿轮和第二伞齿轮在分离状态和啮合状态间切换；控制机构，与所述第二伞齿轮连接，且与所述开合器电连接，以向所述开合器提供状态切换信号。

其中，所述离合机构包括连接轴、把手和开关，所述连接轴固定套装于所述第一伞齿轮内，且一端与所述锁头连接，另一端与所述把手活动连接；弹簧套装于所述连接轴外，且通过所述开关与把手连接。

其中，所述控制机构包括：第二驱动机构，与所述第二伞齿轮连接；限位传感机构，分别设置于所述锁头的两端，用于检测所述锁头的位置状态；控制器，分别与所述第二驱动机构和限位传感机构连接，且还与所述开合器电连接。

本发明还提供了一种智能窗户，包括如上所述的窗户开关器，所述窗户开关器电连接有云智能控制平台，所述云智能控制平台能通过窗户开关器电动控制所述窗户的锁闭和转动开启。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明的窗户开关器包括：开合器，分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的开闭，开合器包括可调摩擦离合机构，可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动窗户相对窗框转动；锁闭器，固定于窗户上，且与窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的锁闭和开启，且能为开合器提供状态切换信号。本发明的智能窗户包括如上所述的窗户开关器，窗户开关器电连接有云智能控制平台，控制云智能平台 能通过窗户开关器电动控制窗户的锁闭和转动开启。该窗户开关器通过设置开合器和锁闭器，不仅能实现传统窗户操作中的开锁、开窗、关窗、锁死等功能，还能实现对窗户的手动和电动控制之间的无缝切换，电动控制与手动控制之间完全兼容，互不影响；通过设置角度位置传感器和限位开关，使得开合器的所有操作均得到反馈，实现定角度开关；通过设置离合机构和限位传感机构，使得锁闭器的闭锁功能实现自动化；通过将该窗户开关器与云智能控制平台连接，使得该智能窗户能依靠功能强大的云后端实现对窗户的智能电动控制，且与手动控制能相互兼容，操作简单方便，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明实施例的窗户开关器的安装效果图；

图2为本发明实施例的开合器的结构示意图；

图3为本发明实施例的锁闭器的结构示意图。

其中，1、开合器；11、滑槽；12、拉杆；13、上摩擦压片；14、下摩擦压片；15、输出轴；16、摩擦转盘；17、可调紧固螺丝；18、角度位置传感器；2、锁闭器；21、第一伞齿轮；22、第二伞齿轮；23、连接轴；24、弹簧；25、外壳；26、开关；27、把手。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的窗户开关器包括开合器1，开合器1分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的开闭，开合器1包括可调摩擦离合机构，可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动窗户相对窗框转动；本实施例的窗户开关器还包括锁闭器2，锁闭器2固定于窗户上，且与窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的锁闭和开启，且能为开合器1提供状态切换信号。该窗户开关器通过设置开合器1和锁闭器2，不仅能实现传统窗户操作中的开锁、开窗、关窗、锁死等功能，还能实现对窗户的手动和电动控制之间的无缝切换，电动控制与手动控制之间完全兼容，互不影响。

如图2所示，本实施例的开合器1还包括滑槽11、拉杆12和第一驱动机构，滑槽11固定于窗框上，拉杆12的一端通过滑块连接于滑槽11内，且能沿滑槽11的径向滑动，由于滑块在滑槽11的导轨内沿滑槽11的径向滑动，且滑块与拉杆12之间通过转轴连接，从而使滑槽11、滑块和拉杆12之间能够简化为滑动铰链支座结构，利用滑槽11为滑块提供径向的支持力。

拉杆12的另一端通过可调摩擦离合机构与第一驱动机构连接，优选第一驱动机构固定在窗户的上部，滑槽11固定于窗户上部的窗框上且沿窗框上远离窗户轴的边缘设置，第一驱动机构能驱动可调摩擦离合机构产生足够的静摩擦力，可调摩擦离合机构利用摩擦力能带动拉杆12相对于滑槽11转动，拉杆12通过滑块转动时由于滑槽11为滑块提供径向的支持力，使得拉杆12撑起并带动窗户相对窗框转动打开，与此同时，滑块由滑槽11的一端向另一端滑动。

为了保证可调摩擦离合机构能够提供足够的静摩擦力，本实施例的可调摩擦离合机构包括摩擦转盘16和至少一个摩擦片，摩擦转盘16的一端与拉杆12固定连接，另一端通过摩擦片与第一驱动机构连接，摩擦片由第一驱动机构带动能利用摩擦力带动摩擦转盘16转动，当第一驱动机构带动摩擦片转动时，由于摩擦片与摩擦转盘16之间产生足够的静摩擦力，从而使摩擦片带动摩擦转盘16转动，进而带动拉杆12相对于滑槽11转动，以撑开或闭合窗户。

为了保证摩擦片与摩擦转盘16之间的摩擦力稳定可调，本实施例的摩擦片包括顺序套装于第一驱动机构的输出轴15外的上摩擦压片13和下摩擦压片14，上摩擦压片13和下摩擦压片14固定连接，摩擦转盘16套装于上摩擦压片13与第一驱动机构的输出轴15之间，且设置于上摩擦压片13和下摩擦压片14之间，上摩擦压片13与下摩擦压片14之间通过挤压摩擦转盘16产生摩擦力，当第一驱动机构的输出轴15转动时，带动下摩擦压片14转动，从而带动上摩擦压片13转动，由于上摩擦压片13与下摩擦压片14之间通过挤压摩擦转盘16产生的摩擦力足够，使得摩擦转盘16同时由上摩擦压片13与下摩擦压片14带动而转动。由于上摩擦压片13与下摩擦压片14之间通过可调紧固螺丝17固定连接，调节可调紧固螺丝17的松紧可以调节上摩擦压片13与下摩擦压片14间对于摩擦转盘16的挤压力，从而调整摩擦片与摩擦转盘16之间的摩擦力。为了使上摩擦压片13和下摩擦压片14之间的摩擦力更加便于调节，在上摩擦压片13和下摩擦压片14之间设置垫片，垫片可以使得上摩擦压片13和下摩擦压片14之间的摩擦得到一定缓冲，能够辅助可调紧固螺丝17来调节摩擦力的大小，本实施例的垫片的材质优选为塑料或橡胶。

为了便于监控窗户的转动位置，在摩擦转盘16上还设有用于检测摩擦转盘16的转动位置的角度位置传感器18，由于角度位置传感器18安装于摩擦转盘16的轴端部，使得窗户开启的角度位置能直接反应到该角度位置传感器18的转动量上，而不会受到开合器1的手动/电动 状态切换影响。

为了便于控制窗户开关角度的范围，在滑槽11的两端还分别设有用于确定滑块行程位置的限位开关，利用限位开关将滑块在滑槽11内的滑动限定在了一定范围内，从而将拉杆12的转动角度限定，即限定了摩擦转盘16的转动量，进而限定了窗户的打开角度范围。

如图3所示，本实施例的锁闭器2包括：相互垂直设置的可分离或啮合的第一伞齿轮21和第二伞齿轮22；离合机构，第一伞齿轮21通过离合机构与锁头连接，离合机构用于控制第一伞齿轮21和第二伞齿轮22在分离状态和啮合状态间切换；控制机构，与第二伞齿轮22连接，且与开合器1电连接，以向开合器1提供状态切换信号。

当第一伞齿轮21和第二伞齿轮22啮合时，第二伞齿轮22通过带动第一伞齿轮21转动而带动锁头转动，以控制窗户的锁闭或开启，由于第二伞齿轮22由控制机构带动而转动，此时控制机构可向开合器1提供电动状态信号，开合器1的第一驱动机构在电动状态下驱动可调摩擦离合机构工作，且与控制机构相配合，进而电动控制窗户的转动开合。

当第一伞齿轮21和第二伞齿轮22分离时，锁头处于手动控制状态，此时第二伞齿轮22的转动无法带动第一伞齿轮21转动，而控制器也向第一驱动机构提供手动状态信号，第一驱动机构停止工作，通过手动转动第一伞齿轮21实现窗户的启闭，通过手动推拉窗户来实现窗户的转动开合。

为了保证第一伞齿轮21和第二伞齿轮22在分离状态和啮合状态间稳定切换，且确保第一伞齿轮21和第二伞齿轮22啮合为常状态，本实施例的离合机构包括连接轴23、把手27和开关26，连接轴23固定套装于第一伞齿轮21内，且一端与锁头连接，另一端与把手27活动连接；弹簧24套装于连接轴23外，且通过开关26与把手27连接，弹簧24为连接轴23和把手27提供支撑，开关26通过弹片与连接轴23连接。当手动按动开关26时，连接轴23受到开关26作用而受力前 推，使得第一伞齿轮21与第二伞齿轮22相分离；当放开开关26时，连接轴23在弹簧24的推力作用下复位，使得第一伞齿轮21回到与第二伞齿轮22啮合的位置，从而使该锁闭器2回到电动控制状态。为了保护弹簧24，延长其使用寿命，优选在弹簧24外还套装有外壳25，外壳25与把手27连接，通过外壳25为弹簧24提供支撑点，以使弹簧24受到外壳25的提供的作用力作用而复位。

为了保证锁闭器2的电动控制稳定可靠，本实施例的控制机构包括：第二驱动机构，与第二伞齿轮22连接；限位传感机构，分别设置于锁头的两端，用于检测锁头的位置状态；控制器，分别与第二驱动机构和限位传感机构连接，且还与开合器1电连接。优选第二驱动机构的轴固定套装于第二伞齿轮22内，能稳定带动第二伞齿轮22转动；优选第二驱动机构为微型减速电机，其具有良好的静音和压动效果，可以更有效的锁死窗户；限位传感机构分别设置于锁头两端，可以准确检测锁头处于锁闭或开启的状态，确保能准确的电动控制窗户的锁闭或开启；控制器内优选设有检测元件，可以实时接收来自限位传感机构的电信号，并向开合器1提供窗户锁闭或开启的状态信号，以确保开合器1与锁闭器2之间的可靠电配合。

本实施例还提供了一种智能窗户，包括如上所述的窗户开关器，窗户开关器电连接有云智能控制平台，控制云智能平台能通过窗户开关器电动控制窗户的锁闭和转动开启，通过将该窗户开关器与云智能控制平台连接，使得该智能窗户能依靠功能强大的云后端实现对窗户的智能电动控制，且与手动控制能相互兼容，操作简单方便，自动化程度高。

当本实施例的窗户开关器在电动工作中，以窗户锁闭为常态，将窗户解锁并转动开启时，通过第二驱动机构驱动锁闭器2的第二伞齿轮22转动，从而带动与第二伞齿轮22啮合的第一伞齿轮21转动，第一伞齿轮21通过连接轴23带动锁头转动开启，当锁头开启状态时，限位传感机构将锁头状态传送给控制器，控制器将状态 信号送至开合器1的第一驱动机构，第一驱动机构配合转动，同时带动下摩擦压片14和上摩擦压片13转动，下摩擦压片14和上摩擦压片13利用足够的静摩擦力带动摩擦转盘16转动，从而带动拉杆12相对于滑槽11转动并移动，进而推动窗户由闭合状态转动到开启状态，窗户的转动开启程度由转动位置传感器的转动量测得，当窗户开启到一定位置后第一驱动机构停止转动；当窗户由开启状态转动闭合并锁紧时，操作步骤与上述步骤相反即可。

当本实施例的窗户开关器需要手动工作时，手动按动锁闭器2的开关26，即能将第二伞齿轮22与第一伞齿轮21分离，从而直接手动转动把手27将窗户锁闭或开启即可，通过手动推拉窗户即可实现窗户的转动开启和闭合。

综上所述，本实施例的窗户开关器包括：开合器1，分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的开闭，开合器1包括可调摩擦离合机构，可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动窗户相对窗框转动；锁闭器2，固定于窗户上，且与窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制窗户的锁闭和开启，且能为开合器1提供状态切换信号。本实施例的智能窗户包括如上所述的窗户开关器，窗户开关器电连接有云智能控制平台，控制云智能平台能通过窗户开关器电动控制窗户的锁闭和转动开启。该窗户开关器通过设置开合器1和锁闭器2，不仅能实现传统窗户操作中的开锁、开窗、关窗、锁死等功能，还能实现对窗户的手动和电动控制之间的无缝切换，电动控制与手动控制之间完全兼容，互不影响；通过设置角度位置传感器18和限位开关，使得开合器1的所有操作均得到反馈，实现定角度开关；通过设置离合机构和限位传感机构，使得锁闭器2的闭锁功能实现自动化；通过将该窗户开关器与云智能控制平台连接，使得该智能窗户能依靠功能强大的云后端实现对窗户的智能电动控制，且与手动控制能相互兼容，操作简单方便，自动化程度高。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗 漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种窗户开关器，其特征在于，包括：

开合器(1)，分别与窗框和窗户固定连接，能通过手动或电动的方式控制所述窗户的开闭，所述开合器(1)包括可调摩擦离合机构，所述可调摩擦离合机构能利用摩擦力带动所述窗户相对窗框转动；

其中，所述可调摩擦离合机构包括摩擦转盘和摩擦片，所述摩擦片利用摩擦力带动摩擦转盘转动，所述摩擦片包括顺序设置的上摩擦压片和下摩擦压片，所述上摩擦压片和下摩擦压片之间通过可调紧固螺丝固定连接，所述可调紧固螺丝通过松紧调节上摩擦压片与下摩擦压片间对于摩擦转盘的挤压力；所述摩擦转盘设置于上摩擦压片和下摩擦压片之间，以使所述上摩擦压片与下摩擦压片之间通过挤压摩擦转盘产生摩擦力；

锁闭器(2)，固定于所述窗户上，且与所述窗户的锁头连接，能通过手动或电动的方式控制所述窗户的锁闭和开启，且能为所述开合器(1)提供状态切换信号。

2.根据权利要求1所述的窗户开关器，其特征在于，所述开合器(1)还包括滑槽(11)、拉杆(12)和第一驱动机构，所述滑槽(11)固定于窗框上，所述拉杆(12)的一端通过滑块连接于所述滑槽(11)内，且能沿所述滑槽(11)的径向滑动，另一端通过所述可调摩擦离合机构与第一驱动机构连接。

3.根据权利要求2所述的窗户开关器，其特征在于，所述摩擦转盘(16)的一端与所述拉杆(12)固定连接，另一端通过所述摩擦片与第一驱动机构连接，所述摩擦片由第一驱动机构带动能利用摩擦力带动所述摩擦转盘(16)转动。

4.根据权利要求3所述的窗户开关器，其特征在于，所述摩擦片包括顺序套装于所述第一驱动机构的输出轴(15)外的上摩擦压片(13)和下摩擦压片(14)，所述摩擦转盘(16)套装于所述上摩擦压片(13) 与第一驱动机构的输出轴(15)之间，且设置于所述上摩擦压片(13)和下摩擦压片(14)之间。

5.根据权利要求3所述的窗户开关器，其特征在于，所述摩擦转盘(16)上还设有用于检测所述摩擦转盘(16)的转动位置的角度位置传感器(18)。

6.根据权利要求2所述的窗户开关器，其特征在于，所述滑槽(11)的两端还分别设有用于确定所述滑块行程位置的限位开关。

7.根据权利要求1所述的窗户开关器，其特征在于，所述锁闭器(2)包括：

相互垂直设置的可分离或啮合的第一伞齿轮(21)和第二伞齿轮(22)；

所述第一伞齿轮(21)和第二伞齿轮(22)啮合时，所述第二伞齿轮(22)通过带动第一伞齿轮(21)转动而带动所述锁头转动，以控制所述窗户的锁闭或开启；

所述第一伞齿轮(21)和第二伞齿轮(22)分离时，所述锁头处于手动控制状态；

离合机构，所述第一伞齿轮(21)通过所述离合机构与锁头连接，所述离合机构用于控制所述第一伞齿轮(21)和第二伞齿轮(22)在分离状态和啮合状态间切换；

控制机构，与所述第二伞齿轮(22)连接，且与所述开合器(1)电连接，以向所述开合器(1)提供状态切换信号。

8.根据权利要求7所述的窗户开关器，其特征在于，所述离合机构包括连接轴(23)、把手(26)和开关(25)，所述连接轴(23)固定套装于所述第一伞齿轮(21)内，且一端与所述锁头连接，另一端与所述把手(26)活动连接；弹簧(24)套装于所述连接轴(23)外，且通过所述开关(25)与把手(26)连接。

9.根据权利要求7所述的窗户开关器，其特征在于，所述控制机构包括：

第二驱动机构，与所述第二伞齿轮(22)连接；

限位传感机构，分别设置于所述锁头的两端，用于检测所述锁头的位置状态；

控制器，分别与所述第二驱动机构和限位传感机构连接，且还与所述开合器(1)电连接。

10.一种智能窗户，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的窗户开关器，所述窗户开关器电连接有云智能控制平台，所述云智能控制平台能通过窗户开关器电动控制所述窗户的锁闭和转动开启。