一种自动窗帘机的传动机构 所属技术领域
本发明涉及一种自动窗帘机的传动机构，特别是使用普通窗帘轨道的自动窗帘机的传动机构。
背景技术
目前，公知的自动窗帘机的传动机构装于窗帘盒内，窗帘盒内含窗帘轨道。窗帘盒是为了和传动机构配套而专门设计的，所以成本都较高。由于传动机构装于窗帘盒内，机构要求紧凑，精度要求高。一旦传动机构发生故障，易使整个窗帘机陷于瘫痪。而且不易于排除故障。现在用户所需求的窗帘大小差别很大，而现有的自动窗帘机一出厂所能匹配的窗帘大小就基本确定，较难调整，所以不适合大批量生产，这也是成本较高的原因。
【发明内容】
为了克服现有自动窗帘机的传动机构成本较高，比较容易产生故障，且不易排除的缺点。本发明提供一种自动窗帘机的传动机构，不需要专门的窗帘盒，只需普通的窗帘轨道，传动部分和窗帘轨道相分离，且传动机构大部分可注塑成型。它可使用现有普通窗帘轨道，结构简单，成本低，不易损坏，易于维护，能和各种大小窗帘相匹配，适合大批量生产。可自由选用手动或自动离合器，并且都具有手动和自动操作两种功能，满足不同人群的需求，尽可能的降低成本。可广泛用于家庭、单位的窗帘自动化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该发明包括驱动电机、电机固定件、普通窗帘轨道、一个或两个环型带状传动件和窗帘滑轮挂钩的连接件、环型带状传动件、环型带状手动件、两个限位开关、两个限位开关触发块、主动轮内轴、主动轮、驱动轴、离合器分离件、离合器弹簧、离合器小圆球、离合器细钢丝绳、离合器细钢丝绳的拉动装置、从动轮内轴、从动轮、从动轮定位件、从动轮定位件螺丝。环型带状传动件及与其配套的两个传动轮结构可用公知地传动链和链轮结构，也可以用传动带和传动带轮的结构，包括传动绳和绳轮的结构。环型带状手动件及与其配套的传动轮结构可用公知的环型手动链和链轮结构，也可以用手动同步带和同步带轮的结构，及环型手动绳和绳轮的结构。离合器分离件外形为一柱状，其一端是一段圆柱，另一端是多边形柱，轴心是一小圆孔，其多边形柱的长度是当拉紧离合器细钢丝绳时，离合器分离件的多边形柱脱离驱动轴与多边形柱相匹配的多边形槽，但不脱离主动轮与多边形柱相匹配的多边形孔；主动轮内轴和从动轮内轴的结构可相同，其一端是一固定条，其固定条上部折弯部分有固定孔，和固定条紧靠着并和其垂直的是一圆柱，圆柱轴心处是一圆孔，该圆孔贯穿固定条，但被一隔层隔成两部分，该隔层中心有一小圆孔；主动轮和从动轮的结构可相同，上面有两个槽，一个是环形带状手动件槽(手动槽)，另一个是环形带状传动件槽(传动槽)，一端有一圆孔，另一端有一多边形孔，圆孔和多边形孔连通并和传动轮同轴心，两个传动轮中的一个传动轮可以只有一个传动槽，传动轮两端的截面和其轴心垂直，传动轮的两个槽可以是公知的链轮结构，也可以是带轮包括绳轮的结构，如是绳轮传动绳可在主动轮和从动轮的传动槽上绕上一圈或几圈，手动槽和传动槽的结构类型可不同，从动轮的多边形孔也可以是一园孔；驱动轴的一端有一多边形槽，另一端和电机主轴相连，电机主轴的轴心和多边形槽内切圆柱的轴心相同。主动轮部分各部件配合结构是离合器细钢丝绳一端固定在离合器细钢丝绳的拉动装置上，另一端从主动轮内轴固定条这端的圆孔穿入，穿过主动轮内轴圆孔隔层上的小圆孔，再穿过离合器弹簧，然后从离合器分离件圆柱端的小圆孔穿入，从离合器分离件多边形柱端出来，端点连接一离合器小圆球，其直径比离合器分离件轴心的小圆孔圆的直径大，但比驱动轴的多边形槽的内切圆柱的直径要小。离合器弹簧和与其匹配的离合器分离件一端的圆柱可插入主动轮内轴圆柱端的圆孔中，并可自由转动。主动轮一端的圆孔刚好套在主动轮内轴的圆柱上，并有点间隙可自由转动，圆柱的长度和圆孔的深度相匹配。离合器分离件一端的多边形柱及离合器小圆球穿过主动轮一端与多边形柱相匹配的多边形孔，有点间隙可自由抽动，然后一部分多边形柱插入传动驱动轴一端与多边形柱相匹配的多边形槽，且有点间隙。通过细钢丝绳的拉动装置拉紧或释放离合器细钢丝绳，就可以拉动离合器分离件，使离合器分离件的多边形柱脱离驱动轴的多边形槽但不脱离主动轮的多边形孔，或释放离合器分离件，被离合器弹簧把离合器分离件的一部分多边形柱压进驱动轴的多边形槽，从而实现驱动轴和主动轮的连接或分离。驱动轴和电机主轴相连接，电机主轴、驱动轴多边形槽内切圆柱、主动轮内轴圆柱、主动轮的园孔及多边形孔、离合器分离件在主动轮部分装配完成后它们轴心相同。从动轮部分各部件配合结构是从动轮一端的圆孔刚好套在从动轮内轴的圆柱上，并有点间隙可自由转动，圆柱的长度和圆孔的深度相匹配；从动轮定位件一端有螺丝孔的圆柱穿过从动轮的多边形孔并插进从动轮内轴圆柱端的圆孔中，固定螺丝通过从动轮内轴圆孔隔层的小圆孔固定从动轮定位件，从动轮定位件没有螺丝孔的一端比从动轮一端的多边形孔大，以防止从动轮在转动中脱出，从动轮部分装配好后从动轮内轴圆柱、从动轮的园孔和多边形孔、从动轮定位件一端有螺丝孔的园柱的轴心相同，此时从动轮可自由转动。本发明在普通窗帘轨道两头的外部各有一个传动轮，一个为主动轮，另一个为从动轮，两者的轴向方向和窗帘轨道中靠最两端的滑轮的轴向方向平行，也和水平面平行，环形带状传动件一端套在主动轮的环形带状传动件槽中，另一端套在从动轮环形带状传动件槽中，环形带状手动件置于一个传动轮的环形带状手动件槽中，在环形带状手动件上套一个重力环可提高拉动效果。如环形带状手动件是一环型手动绳，则需在传动轮的手动绳槽中绕上一圈或几圈。如是两块对称窗帘，则窗帘的左半部分最靠中间的一个滑轮挂钩和靠近的下部(或上部)环形带状传动件用连接件相连，窗帘的右半部分最靠中间的一个滑轮挂钩和靠近的上部(或下部)环形带状传动件用连接件相连；如是单块窗帘，则窗帘最左(右)边的一个滑轮挂钩和靠近的下(上)部环形带状传动件用连接件相连。通过离合器实现主动轮和驱动轴的连接和分离，分离时可用环形带状手动件手动开合窗帘。两个限位开关及其配对触发块的安置要求是：当窗帘全开或全闭时触发块将遇到与其配对的限位开关，并触发限位开关。离合器细钢丝绳的拉动装置可以由离合器细钢丝绳外套、手动离合器操纵杆、手动离合器操纵盘组成，和离合器分离件、离合器小圆球、离合器细钢丝绳、离合器弹簧一起组成手动离合器，离合器细钢丝绳外套的直径比主动轮内轴圆孔隔层上的小圆孔直径大。该手动离合器细钢丝绳的拉动装置的结构及拉动细钢丝绳的原理和公知的变速自行车调速器的操作盘相同。也可以用电磁铁及其固定件用于细钢丝绳的拉动装置并和离合器分离件、离合器小圆球、离合器细钢丝绳、离合器弹簧一起组成自动离合器。离合器细钢丝绳一端连接于电磁铁的牵引轴上，通过电子控制盒控制电磁铁的吸合而拉动细钢丝绳。
本发明可和自动窗帘机的电子控制盒及与其配套的遥控器构成自动遥控窗帘机，电子控制盒和电机，限位开关之间有导线相连。自动操作时，电子控制盒接收遥控器的控制命令控制电机转动，电机转动带动驱动轴转动。这时如使用手动离合器，离合器操纵杆应置于自动位置，离合器的细钢丝绳将处于释放状态(自动离合器将自动完成)。离合器弹簧将把离合器分离件一端的多边形柱的一部分及离合器小园球压入驱动轴的多边形槽中。通过离合器分离件把驱动轴和主动轮相连接，带动主动轮转动。并和从动轮配合带动环形带状传动件，从而带动窗帘；手动操作时，如是手动离合器，则先将离合器操纵杆置于手动位置，这时将拉紧离合器钢丝绳，使离合器分离件和驱动轴分离，从而可用手直接拉动环形带状手动件，开合窗帘；如是自动离合器，当电机停止时，控制盒将自动输出控制信号，控制电磁铁拉紧离合器细钢丝绳，使离合器分离件和驱动轴分离。这时可用手直接拉动环形带状手动件，开合窗帘。
【附图说明】
下面结合附图，对本发明的实现过程进行进一步说明。
图1是使用本发明且传动轮采用珠链链轮结构的遥控窗帘机示意图。
图2是图1中A向，主动轮部分的一个构造图及其分解示意图。
图3是图1中A向，从动轮部分的一个构造图及其分解示意图。
图4是主动轮和从动轮用珠链链轮结构时与尼龙珠链条的一个配合示意图。
图5是手动尼龙珠链条和尼龙珠链链轮槽的一个配合示意图
图6是主动轮内轴和从动轮内轴的主视图(两个内轴相同)。
图7是图6的左视图。
图8是图6的A-A向剖视图。
图9是主动轮和从动轮的两个槽为尼龙珠链槽时的主视图(两个链轮相同)。
图10是图9左视图。
图11是图9的A-A向的剖视图。
图12是主动轮和从动轮的两个槽一个为尼龙珠链槽，一个为手动绳槽时的
主视图(两个链轮结构可相同，但其中一个可以只有一个尼龙珠链槽)。
图13是图12左视图。
图14是图12的A-A向的剖视图。
图15是主动轮和从动轮是一带轮结构时和传动带的配合示意图。
图16是环型手动拉绳和传动轮绳轮槽的一个配合示意图。
图17是手动离合器装在主动轮内轴上的示意图。
图18是离合器分离件的主视图。
图19是图18的左视图。
图20是该发明使用自动离合器时主动轮部分的示意图。
图21是自动离合器装在主动轮内轴上的示意图。
图22是当离合器分离件右端的多边形柱为四边形柱，传动轮右端的多边形孔为四边形孔，驱动轴左端的多边形槽为四边形槽时，图2的A-A向的剖视图。
图23是当离合器分离件右端的多边形柱为四边形柱，传动轮右端的多边形孔为四边形孔，驱动轴左端的多边形槽为四边形槽时，图2的B-B向的剖视图。注1：离合器分离件右端的多边形柱，传动轮右端的多边形孔和驱动轴左端的多边形槽都以四边形为例。注2：限位开关可选用干簧管开关、光电开关和微动开关。
图中1.尼龙珠手动链条，2.手动离合器，3.窗帘，4.从动轮，5.尼龙珠链条和窗帘滑轮挂钩的连接件，6.窗帘轨道中的滑轮及挂钩，7.尼龙珠链条，8.普通窗帘轨道，9.主动轮，10.电子控制盒，11.干簧管A，12.离合器弹簧，13.离合器分离件，14.驱动轴，15.驱动电机，16.从动轮内轴，17.主动轮内轴，19.电机固定件，20.从动轮定位件，21.永久磁铁A，22.离合器上的小圆球，23.离合器的细钢丝绳，24.离合器细钢丝绳外套，25.手动离合器操纵杆，26.手动离合器操纵盘，27.从动轮定位件螺丝，28.主动轮手动链齿槽，29.主动轮传动链齿槽，30.干簧管B，31.永久磁铁B，32.主动轮轴心的四边形孔，33.主动轮内轴轴心的圆孔隔层上的小圆孔，34.主动轮内轴圆柱轴心的圆孔，36.电磁铁，37.电磁铁固定件，38.主动轮内轴上的圆柱，39.从动轮传动链齿槽，40.主动轮轴心的圆孔，41.从动轮内轴上的圆柱，42.从动轮轴心的圆孔，43.从动轮固定件带螺丝孔端的圆柱，44.离合器分离件轴心的小圆孔，45.离合器分离件的圆柱，46.离合器分离件的四边形柱，47.从动轮轴心的四边形孔，48.从动轮内轴圆柱轴心的圆孔，49.从动轮内轴轴心的圆孔隔层上的小圆孔，50.主动轮采用一个传动链槽和一个手动绳槽结构时的传动链齿槽，51.遥控器，52.主动轮传动带槽，53.从动轮传动带槽，54.驱动轴的四边形槽，55.自动离合器，56.手动拉绳，57.重力环，58.传动轮手动绳槽。
【具体实施方式】
图1，17中传动轮采用珠链链轮结构，主动轮(9)通过尼龙珠传动链条(7)和从动轮(4)配合进行传动，并通过尼龙珠传动链条和窗帘滑轮挂钩的两根连接件(5)拉动窗帘作开合运动。该两根连接件须是一根上另一根下，也就是窗帘的左半部分最靠中间的一个挂钩和靠近的下部尼龙珠传动链条的节点用连接件相连，窗帘的右半部分最靠中间的一个挂钩和靠近的上部尼龙珠传动链条的节点用连接件相连；反之窗帘的右半部分最靠中间的一个挂钩和靠近的下部尼龙珠传动链条的节点用连接件相连。在主动轮(9)侧装有干簧管(11)和(30)，而上下尼龙珠传动链条上各有一永久磁铁(21)和(31)。现设定连接件(5)的连接按照图1所示，则当窗帘(3)运行到全部闭合时，上部尼龙珠传动链条上的永久磁铁(21)遇到干簧管(11)并吸合干簧管(n)，控制盒(10)得到信号并控制电机停转。当窗帘(3)运行到全部开时，下部尼龙珠传动链条上的永久磁铁(31)遇到干簧管(30)并吸合干簧管(30)，控制盒(10)得到信号并控制电机停转。可通过手动离合器操纵杆(25)位置的设定，对手动或自动控制窗帘进行选择。电子控制盒(10)和电机，限位开关之间有导线相连，并可通过无线遥控器或红外遥控器(51)对与其匹配电子控制盒(10)进行遥控，对电机进行正转、反转、停止控制。
图2，6，9，17是使用手动离合器、主动轮采用珠链链轮结构时的实施例的主动轮部分结构及主要部件图，图中主动轮(9)的圆孔(40)可套在主动轮内轴(17)的圆柱(38)上，并紧贴主动轮内轴(17)的固定条，有点间隙可自由转动。主动轮内轴(17)的固定条可固定在顶墙上。主动轮(9)右边的四边形孔(32)和驱动轴(14)左边的四边形槽(54)，通过离合器分离件(13)右边的四边形柱(46)相连接。当需要手动拉动窗帘而拉紧离合器钢丝绳(23)时，会拉动离合器小园球(22)使离合器分离件(13)左移，直到离合器分离件(13)右边的四边形柱(46)脱离驱动轴(14)左边的四边形槽(54)，但不脱离主动轮(9)的四边形孔(32)，使主动轮(9)和驱动轴(14)相分离，这时可用手动尼龙珠链条(1)手动拉动窗帘。当需要自动拉动窗帘而释放钢丝绳(23)时，通过离合器弹簧(12)把离合器分离件(13)右边的四边形柱(46)的一部分及离合器小园球(22)压进驱动轴(14)的左端的四边形槽(54)中，使主动轮(9)和驱动轴(14)相连接，而驱动轴(14)和驱动电机(15)的主轴相连接，此时离合器弹簧(12)处于自由状态。驱动电机(15)可通过固定件(19)固定在顶墙上。手动尼龙珠链条(1)可放在主动轮(9)的尼龙珠手动链齿槽(28)中，环型尼龙珠传动链(7)一端放在主动轮(9)的尼龙珠传动链齿槽(29)中。电机主轴、驱动轴四边形槽(54)内切圆柱、主动轮内轴的圆柱(38)、主动轮(9)及轴心处的园孔(40)和四边形孔(32)、离合器分离件的园柱(46)在装配完成后轴心相同。
图3，6，9是从动轮采用珠链链轮结构时的实施例及主要部件图，图中从动轮内轴(16)、从动轮(4)的装配和主动轮部分相同。从动轮定位件(20)的左端圆柱可穿过从动轮(4)右端的四边形孔(47)(此孔也可以是园孔)，并插进从动轮内轴(16)右端的圆孔(48)中，从动轮定位件(20)右端圆柱圆的圆比从动轮(4)右端的四边形孔(47)的四边形内切圆大，通过从动轮定位件螺丝(27)把从动轮定位件(20)和从动轮内轴(16)相连接，以防止从动轮(4)在转动中脱出。从动轮部分安装好后，从动轮内轴(16)的圆柱(41)、从动轮(4)轴心的园孔(42)及四边形孔(47)、从动轮定位件(20)的园柱(43)四者轴心相同。环型尼龙珠链条(7)的另一端放在从动轮(4)的尼龙珠传动链齿槽(39)中。主动轮转动时，尼龙珠传动链条(7)转动，从动轮(4)也被带动。
图4，5是传动轮采用珠链链轮结构，传动链条、手动链条和齿槽的配合示意图。图中环形尼龙珠传动链条(7)一端套在主动轮(9)的传动链齿槽(29)中，另一端套在从动轮(4)的传动链齿槽(39)中，主动轮(9)转动时，就可通过尼龙珠传动链条(7)带动从动轮(4)转动。尼龙珠手动链条(1)置于主动轮(9)的手动链齿槽(28)中。当处于手动状态时，拉动尼龙珠手动链条(1)，就会使主动轮(9)转动，从而带动尼龙珠传动链条(7)转动。
图6是主动轮内轴和从动轮内轴的的主视图，两者的结构可相同。图中主动轮内轴中心的圆孔隔层上的小圆孔(33)的大小是可穿过钢丝绳，但不能穿过钢丝绳的外套。
图9，10，11是主动轮和从动轮完全采用珠链链轮结构时的主视图及相关视图。有两个链轮槽，一个是手动链槽(28)，一个是传动链槽(29)。图6中左边传动轮轴心有一园孔(40)，右边有一四边形孔(32)。
图12，13，14是主动轮和从动轮采用手动绳槽和传动珠链槽相结合的结构的主视图和相关视图。图12有两个槽，一个是手动绳槽(58)，一个是传动珠链槽(50)，轴心处的园孔和四边形孔和图9相同。
图15是主动轮和从动轮采用带轮结构(包括绳轮)，环型传动带一端套在主动轮的传动带槽(52)中，另一端套在从动轮的传动带槽(53)中。
图16中环型手动绳套在传动轮手动绳槽中，为了增加摩擦力，可在槽中绕上一圈或几圈。在环型手动绳的下部套上一重力环，以便可靠运行。
图17，18是手动离合器的实施例结构及主要部件图，图中离合器钢丝绳(23)一端固定在手动离合器操纵杆(25)上，另一端首先穿过离合器钢丝绳外套(24)及主动轮内轴中心的圆孔隔层上的小圆孔(33)，再穿过离合器弹簧(12)，然后穿过离合器分离件(13)轴心的小圆孔(44)，端点连接有一小圆球(22)，其直径比小圆孔(44)大，但比驱动轴的四边形槽(54)的内切圆柱直径要小。手动离合器操纵盘(26)、手动离合器操纵杆(25)、离合器细钢丝绳(23)、离合器钢丝绳外套(24)的结构及拉动细钢丝绳的原理和公知的变速自行车的调速器的操作盘相同。当手动离合器操纵杆(25)置于手动位置时，则拉紧离合器细钢丝绳(23)，离合器钢丝绳外套(24)右端将被小圆孔(33)卡住，并通过小圆球(22)拉动离合器分离件(13)。如置于自动位置时，则释放离合器细钢丝绳(23)，通过离合器弹簧(12)把离合器分离件(13)右端的四边形柱(46)的一部分及离合器小园球(22)压进驱动轴(14)的左端的四边形槽(54)中，此时离合器弹簧(12)处于自由状态。离合器分离件的左边是一圆柱(45)，右边是一四边形柱(46)，轴心有一圆孔(44)，该圆柱的圆的大小是四边形柱的四边形的外切圆，圆柱和四边形柱的长短是当拉紧离合器钢丝(23)时，右边四边形柱(46)脱离驱动轴(14)的左端的与之匹配的四边形槽(54)。这时离合器分离件(13)右端点和主动轮(9)的右端平齐或略缩进一点，而其左边的圆柱则能插入传动主动轮内轴(17)右端的圆孔(34)中，并能自由转动。
图20，21，18是使用自动离合器时主动轮的实施例。图中是当电机停止时(或停电时)自动离合器(55)会拉紧钢丝绳(23)，使离合器分离件(13)和驱动轴(14)分离，从而可手动拉动窗帘。传动机构上除离合器部分外其它和图2相同。图中离合器细钢丝绳(23)一端固定在电磁铁(36)的牵引轴的端点上，先穿过主动轮内轴(17)中心隔层上的小圆孔(33)，再穿过离合器弹簧(12)，然后穿过离合器分离件轴心的小圆孔(44)，端点连接一小圆球(22)，小圆球的直径比离合器分离件的小圆孔(44)大。当通过自动离合器(55)拉紧钢丝绳(23)时，就会拉动离合器分离件(13)，直到离合器分离件(13)右边的四边形柱(46)脱离驱动轴(14)左边的四边形槽(54)，但不脱离主动轮(9)的四边形孔(32)，使驱动轴(14)和主动轮(9)相脱离。当释放钢丝绳(23)时，通过离合器弹簧(12)把离合器分离件(13)的四边形柱(46)的一部分及离合器小园球(22)压进驱动轴(14)的四边形槽(54)中，此时离合器弹簧(12)处于自由状态。使驱动轴(14)和主动轮(9)相连接。
图22-图23是图2的A-A向B-B向的剖面图，反映了离合器分离件右端的多边形柱，主动轮右端的多边形孔，驱动轴左端的多边形槽为四边形，离合器分离件(13)在释放状态时，离合器分离件，主动轮，驱动轴的配合关系。
使用该发明的遥控自动窗帘机操作过程如下：一.自动模式
1，如使用手动离合器，则把离合器操纵杆置于自动位置(如使用自动离合器该步骤省略)。
2，按遥控器，如开、合、停。(按遥控器可控制停止，也可让其自行运行到窗帘全开或全关状态，由限位开关控制停止。)
3，通过电子控制盒控制电机转动，同时驱动主动轮(9)，并通过尼龙珠传动链条(7)和从动轮(4)及尼龙珠传动链条和窗帘滑轮挂钩的连接件(5)拉动窗帘(3)。二.手动模式
1，如使用手动离合器，则把离合器操纵杆置于手动位置(如使用自动离合器该步骤省略)。
2，用手拉动手动尼龙珠链条(1)，即可开合窗帘。
通过以上附图，可了解该发明的整体结构、传动原理和设计特点，同时也了解了各主要零部件的功能和特点。该发明与现有的自动窗帘机的传动机构相比具有结构简单，安装维护方便，成本低，运行可靠等特点。