CN104414415B

CN104414415B - 电控绕线式窗帘

Info

Publication number: CN104414415B
Application number: CN201310384015.8A
Authority: CN
Inventors: 王陈梓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: CN104414415A

Abstract

普通手动窗帘传动中较多使用拉线传动，但在电控窗帘中却较少采用这种传动方式，拉线传动又分闭环线循环牵拉和开环线绕线牵拉传动两种，前者使用中不会发生拉线在收、放线轮上越卷越多或越少的情况，目前偶见使用，但结构复杂，而后者在传动中会出现收、放线轮上绕线的多少、半径和速度变化不一致的问题，目前在电控窗帘中未见使用。本发明的电控绕线式窗帘主要由正转绕线轮、反转绕线轮、绕线、电机、定滑轮、双离合单元、测控驱动电路、窗帘和轨道组成，可以有效克服开环线绕线牵拉传动中收、放线轮运动不协调的缺点。通过加装通讯模块和传感模块还可以实现窗帘智能化控制，此外，该发明同样适用于窗纱等往复传动类的控制。

Description

电控绕线式窗帘

技术领域

本发明专利涉及一种电控绕线式窗帘，属于机电一体化技术领域。

背景技术

在普通窗帘传动中较多使用拉线传动方式，但是在现有电控窗帘、窗纱传动中却较少采用拉线式传动，拉线传动又分闭环线循环牵拉和开环线绕线牵拉传动，目前仅有少数基于闭环线循环牵拉传动的方案，而开环线绕线牵拉传动中发生的收、放线轮的绕线半径和速度变化不一致等问题制约了这种传动方法的使用，至今还没有可行的开环线绕线牵拉的窗帘、窗纱产品与方案。现有窗帘、窗纱主要电控传动方式包括（1）同步带传动；（2）钢丝螺旋传动，如专利申请号：01132104.0；（3）直线电机传动，如专利号97106566.7；（4）螺杆与异型螺母传动，如专利公开号CN1252972；（5）齿轮齿条传动，如专利申请号：96207181.1；（6）电动牵引车传动，如申请号：200610146239.5；（7）闭环线循环牵拉传动，通过闭环线中固定长度的一段线穿过主动轮或主动轮组，由主动轮的摩擦力或其它机械锁紧力拉动整个闭环线往复循环运动，从而带动窗帘、窗纱往复运动，这类产品的优点是不会在主动轮上缠绕越来越多的拉线，市场有售，但结构复杂、可靠性不足。

本发明提出的电控绕线式窗帘，主要由正转绕线轮、反转绕线轮、传动离合单元、绕线、电机、测控驱动电路、窗帘和轨道组成，开环的绕线两端分别缠绕在正转绕线轮、反转绕线轮上，通过传动离合单元克服了正转绕线轮、反转绕线轮的绕线多少、半径和速度变化不一致的问题，在实现单、双幅窗帘的电动开闭的同时，又保证了单、双幅窗帘的手动开闭功能。绕线的材料选择可以是金属或非金属材料，其前提是适合在绕线轮上实现多圈绕线。此外，通过加装遥控模块和传感器模块还可以实现智能化控制，本发明还适用于其它往复传动类控制，如窗纱控制，下文仅以窗帘应用为代表阐述。

与传统电控窗帘相比，本发明的这种成本低、结构简单的电控绕线式窗帘具有较大的推广应用价值。

发明内容

本发明专利需要解决的技术问题在于提供成本低、结构简单的新型电控绕线式窗帘。

实现本发明专利目的的技术解决方案为：这种电控绕线式窗帘主要由正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]、绕线[3]、电机[4]、定滑轮[5]、双离合单元[6]、测控驱动电路[7]、窗帘[8]和轨道[9]组成，开环的绕线[3]穿过定滑轮[5]后两端分别叠加缠绕在正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]上，在测控驱动电路[7]驱动控制下电机[4]和双离合单元[6]协调动作，电机[4]旋转动力通过双离合单元[6]选择性传输给正转绕线轮[1]和反转绕线轮[2]，即当双离合单元[6]处于带动正转绕线轮[1]旋转位置时，正转绕线轮[1]绕线牵拉窗帘向窗帘的一种开关状态方向移动，此时反转绕线轮[2]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]拉动旋转；当双离合单元[6]处于带动反转绕线轮[2]旋转位置时，反转绕线轮[2]绕线牵拉窗帘向窗帘的另一种开关状态方向移动，此时正转绕线轮[1]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]拉动旋转；当双离合单元[6]处于与正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]皆分离位置时，正转绕线轮[1]与反转绕线轮[2]旋转自由，可以手动牵拉窗帘向窗帘的任一开关状态方向移动。绕线的材料选择可以是金属或非金属材料，其前提是适合在绕线轮上实现多圈绕线。

本发明中双离合单元[6]有两类实现方式，实现方式一：双离合单元[6]不含新的动力源部件，是机械式的，通过其上设置随电机[4]正反转而在正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]轴向往复平移的螺旋啮合副、齿啮合副或摩擦传动副，实现双离合单元[6]分别带动和不带动正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]的状态转换；实现方式二：双离合单元[6]含新的动力源部件，如电动、气动、液压马达或电磁铁，需要测控驱动电路[7]的驱动控制，双离合单元[6]在测控驱动电路[7]的作用下实现电机[4]正、反转时分别带动正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]旋转，当双离合单元[6]处在分离位置时，正转绕线轮[1]与反转绕线轮[2]皆可自由旋转，就可以手动牵拉窗帘向窗帘的任一开关状态方向移动。

除了简单的电动控制以外，给这种电控绕线式窗帘加装通讯模块[10]就可以实现遥控，给这种电控绕线式窗帘选配不同的传感模块[11]还能实现窗帘的智能化控制，如：在电机[4]处增加光电码盘或霍尔元件，可以实现位移反馈监控，实现手稍微拉动窗帘后窗帘就会顺着用户的意图完成开关的功能；增加光强感应传感器，窗帘可以根据用户需求控制窗帘开闭的程度；增加语音接受识别的智能传感模块，窗帘可以根据用户的口令进行开、闭、停动作；增加图像采集与处理的智能传感模块后，窗帘可以根据用户的肢体动作意图进行开、闭、停动作。

此外，可以通过增加导线轮使绕线方向发生改变，这样做一方面可以使电机[4]轴向与窗帘轨道[9]方向的夹角可根据设计需要灵活布置，另一方面可以使绕线[3]能适应采用弯曲轨道[9]的窗帘传动要求。

本发明还适用于其它往复传动类控制，如窗纱控制。

下面结合附图对本发明专利作进一步详细描述这种电控绕线式窗帘的传动方法与原理。

附图说明

图1：电控绕线式窗帘组成原理示例图。

附图1和摘要附图中使用了统一数字标号：1正转绕线轮、2反转绕线轮、3绕线、4电机、5定滑轮、6双离合单元、7测控驱动电路、8窗帘和9轨道、10通讯模块、11传感模块。

具体实施方式

下面结合图1对本发明专利的实施例进一步详细的描述。此处，以双离合单元[6]不含新动力源部件且其上设置螺旋啮合副的电控绕线式窗帘方案为例。

结合图1，这种电控绕线式窗帘主要由正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]、大力马线材的绕线[3]、输出转速为90转/分的微型减速电机[4]、定滑轮[5]、双离合单元[6]、测控驱动电路[7]、窗帘[8]和轨道[9]组成。机械式的双离合单元[6]主要由带外螺纹的轴套和带内螺纹的传递柱构成，它们可以配合螺纹传动，双离合单元[6]处于正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]之间并与其同轴地套在电机[4]的输出轴上，为了让带外螺纹的轴套轴向移动靠近正转绕线轮[1]或反转绕线轮[2]时能够分别带动它们正、反旋转，还要在带外螺纹的轴套的两端和正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]的内侧设置它们的两对啮合齿。开环的大力马绕线[3]穿过定滑轮[5]后两端分别固定连接和卷绕在正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]上，在测控驱动电路[7]驱动控制下电机[4]和双离合单元[6]协调动作，将电机[4]旋转动力通过双离合单元[6]选择性传输给正转绕线轮[1]和反转绕线轮[2]，即当双离合单元[6] 带外螺纹的轴套处于带动正转绕线轮[1]旋转位置时，正转绕线轮[1]绕线牵拉窗帘向窗帘的一种开关状态方向移动，此时反转绕线轮[2]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]拉动旋转；当双离合单元[6] 带外螺纹的轴套处于带动反转绕线轮[2]旋转位置时，反转绕线轮[2]绕线牵拉窗帘向窗帘的另一种开关状态方向移动，此时正转绕线轮[1]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]拉动旋转；当双离合单元[6]处于与正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]皆分离位置时，正转绕线轮[1]与反转绕线轮[2]旋转自由，可以手动牵拉窗帘向窗帘的任一开关状态方向移动。

本实施例中双离合单元[6]不含新的动力源部件，是纯机械式的，通过设置随电机[4]正、反转而在正转绕线轮[1]反转绕线轮[2]轴向往、复平移的带外螺纹的轴套，可以实现双离合单元[6]分别带动和不带动正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]的三种状态转换。当然，具体实现本发明中双离合单元[6]工作原理时不仅可以采用往复平移的带外螺纹的轴套，还可以采用往复平移的带内螺纹的轴套、往复平移的带外螺纹的电机轴或往复平移摩擦副结构等多种方案。

通过给本实施例加装无线传输的通讯模块[10]，可以实现窗帘[8]遥控。为了使这种电控绕线式窗帘实现智能化控制，本实施例中选配了包含三种不同传感器件的传感模块[11]来实现四种判断执行功能：（1）在电机[4]处增加霍尔元件：电机转一圈可以采集到8个电磁信号脉冲，通过位移反馈监控实现手稍微拉动窗帘后窗帘就会顺着用户的意图完成开关的功能；（2）监控摄像处理模块：采用针孔摄像头，窗帘可以根据用户的肢体动作图像表达的意图进行窗帘开、闭、停动作；同时，监控程序还能根据图像亮度计算室内光强，窗帘自动根据用户预设光强需求控制窗帘开闭的程度；（3）语音采集识别的智能传感模块：利用麦克风采集语音，采用隐式Markov 链算法进行语音识别，窗帘可以根据用户的口令进行开、闭、停动作。

此外，本例图1中电机[4]是与窗帘轨道[9] 垂直方向布置的，但具体应用中考虑到电机[4]的长度一般较轨道[9]宽度大，这种“L”形布置使得整个装置外形看起来不太美观协调，为了使电机[4]轴向与窗帘轨道[9]方向平行布置，需要增加导线轮使绕线方向发生改变，这样做的好处是：一方面可以使电机[4]轴向与窗帘轨道[9]方向的夹角可根据设计需要灵活布置，另一方面多个导线轮可以使绕线[3]能适应弯曲轨道[9]的窗帘传动要求。

Claims

1.电控绕线式窗帘，其结构特征在于该电控绕线式窗帘由正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]、绕线[3]、电机[4]、定滑轮[5]、双离合单元[6]、测控驱动电路[7]、窗帘[8]和轨道[9]组成，开环的绕线[3]穿过定滑轮[5]后两端分别固定连接并多圈缠绕在正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]上，在测控驱动电路[7]驱动控制下电机[4]和双离合单元[6]协调动作，电机[4]旋转动力通过双离合单元[6]与正转绕线轮[1]和反转绕线轮[2]间的选择性配合输出给绕线[3]，即当双离合单元[6]处于带动正转绕线轮[1]旋转的位置时，正转绕线轮[1]主动收卷绕线、牵拉窗帘向窗帘的一种开/关方向移动，此时反转绕线轮[2]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]牵拉被动旋转；当双离合单元[6]处于带动反转绕线轮[2]旋转的位置时，反转绕线轮[2]绕线主动收卷绕线、牵拉窗帘向窗帘的另一种开/关方向移动，此时正转绕线轮[1]因与双离合单元[6]分离而被绕线[3]牵拉被动旋转；当双离合单元[6]处于与正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]皆分离的位置时，正转绕线轮[1]与反转绕线轮[2]皆旋转自由，就可以手动牵拉窗帘向窗帘的任一开/关方向移动。

2.根据权利要求1所述的电控绕线式窗帘，其特征是：双离合单元[6]的实现方式一：双离合单元[6]不含新的动力源部件，通过在双离合单元[6]上设置的随电机[4]正、反转而在正转绕线轮[1]和反转绕线轮[2]轴向往复平移的螺旋啮合副、齿啮合副或摩擦传动副，可实现双离合单元[6]在带动正转绕线轮[1]、带动反转绕线轮[2]和与这两轮皆分离的三种传动状态间转换。

3.根据权利要求1所述的电控绕线式窗帘，其特征是：双离合单元[6]的实现方式二：双离合单元[6]含新的动力源部件，即电动、气动或液压马达部件中的一种，新的动力源部件在测控驱动电路[7]的作用下控制电机[4]与正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]的双离合动作，实现当电机[4]正、反转时分别能带动正转绕线轮[1]、反转绕线轮[2]旋转，当双离合单元[6]停在分离的位置时，正转绕线轮[1]与反转绕线轮[2]皆可自由旋转，就可以手动牵拉窗帘向窗帘的任一开关状态方向移动。

4.根据权利要求1所述的电控绕线式窗帘，其特征是通过加装通讯模块[10]能实现窗帘遥控，通过选配的传感模块[11]还能实现窗帘的下列智能化控制：在电机[4]处增加光电码盘或霍尔元件，实现位移反馈监控，实现手稍微拉动窗帘后窗帘就会顺着用户的意图完成开关的功能；增加光强感应传感器，窗帘根据用户需求控制窗帘开闭的程度；增加语音接受识别的智能传感模块，窗帘根据用户的口令进行开、闭、停动作；增加图像采集与处理的智能传感模块后，窗帘根据用户的肢体动作意图进行开、闭、停动作。

5.根据权利要求1所述的电控绕线式窗帘，其特征是通过增加导线轮可以使绕线方向发生改变，这样做一方面可以使电机[4]轴向与窗帘轨道[9]方向的夹角可根据设计需要灵活布置，另一方面可以使绕线[3]适应弯曲轨道[9]的窗帘传动要求。