УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКРЫТИЯ/ЗАКРЫТИЯ ОКНА, СОДЕРЖАЩЕЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2010 года по МПК E05F15/14 

Изобретение относится к устройствам для автоматического открытия/закрытия окна с использованием щеточного электродвигателя постоянного тока и, более конкретно, к устройству для открытия/закрытия окна посредством взаимодействия между узлом обмотки, прикрепленным к элементу рамы окна, и реакционным узлом, прикрепленным к раме створки окна, и предохранительному устройству для регистрации контакта с пользователем и прекращения перемещения створки окна, для того чтобы предохранить пользователя от зажатия окном или столкновения с окном при использовании устройства для автоматического открытия/закрытия окна.

Как общеизвестно, обычно окно используется для изолирования внутренней части здания от внешнего мира. Окно включает в себя створку 10 окна для прикрепления стекла G и раму 20 окна, в которую вставляется створка 10 окна.

Створка 10 окна включает в себя верхнюю раму 11 створки окна, нижнюю раму 12 створки окна и две боковые рамы 13 створки окна таким образом, чтобы закрепить стекло G, как показано на фиг.1. Аналогичным образом рама 20 окна также включает в себя верхний элемент 21 рамы окна, нижний элемент 22 рамы окна и два боковых элемента 23 рамы окна. При этом элементы рамы окна, обращенные друг к другу, обычно имеют изогнутую внутрь форму.

Для открытия или закрытия окна, выполненного таким образом, в нижней раме 12 створки окна обычно устанавливается ролик 33. При приложении усилия к створке 10 окна ролик вращается в контакте с нижним элементом 22 рамы окна, тем самым обеспечивая открытие или закрытие окна.

В последнее время для удобства используются устройства для автоматического открытия или закрытия окна. Как показано на фиг.1, устройство 30 для автоматического открытия/закрытия окна установлено в нижней раме 12 створки окна. Устройство 30 для автоматического открытия/закрытия окна включает в себя электродвигатель 31, установленный в нижней раме 12 створки окна, и червячное колесо 32, вращающееся под действием вращающего усилия электродвигателя 31, приводя в движение ролик 33. Управление устройством 30 для автоматического открытия/закрытия окна, выполненным таким образом, осуществляется с использованием блока управления или ручного выключателя 34, так что окно открывается или закрывается автоматически.

То есть после приведения в движение ролика 33 посредством электродвигателя 31 ролик 33 вращается по направляющей (не показана) нижнего элемента 22 рамы окна, открывая или закрывая створку 10 окна. При этом створка 10 окна открывается или закрывается посредством трения между роликом 33 и направляющей (не показана).

Однако поскольку окно открывается или закрывается с использованием трения, как описано выше, точное управление положением ролика 33, который скользит и вращается по направляющей, затруднено. Кроме того, электродвигатель обусловливает ограничение размера окна или требует значительного пространства, что увеличивает степень свободы выбора конструктивного решения.

Настоящее изобретение предназначено для решения упомянутых проблем, и задачей настоящего изобретения является создание устройства для автоматического открытия/закрытия окна, которое способно увеличить степень свободы выбора конструктивного решения посредством использования не обычного электродвигателя, а щеточного электродвигателя постоянного тока для устранения ограничения размера окна, а также обеспечивает возможность точного управления положением.

Кроме того, другой задачей настоящего изобретения является создание предохранительного устройства, способного регистрировать контакт с пользователем и прекращать перемещение створки окна, для того чтобы предохранить пользователя от зажатия окном или столкновения с окном при использовании устройства для автоматического открытия/закрытия окна.

Упомянутые задачи могут быть достигнуты посредством создания устройства для открытия/закрытия двойного раздвижного окна с использованием устройства типа щетки постоянного тока, которое включает в себя реакционный узел, прикрепленный к изогнутой части рамы створки окна, и узел обмотки, прикрепленный к элементу рамы окна и вставленный в изогнутую часть, таким образом обеспечивая открытие или закрытие окна посредством взаимодействия между реакционным узлом и узлом обмотки.

Упомянутые задачи могут быть также достигнуты посредством создания предохранительного устройства для устройства для открытия/закрытия раздвижного окна, которое включает в себя датчик, установленный на передней концевой поверхности створки окна, передающее устройство, установленное на одной боковой поверхности створки окна и содержащее передатчик для приема сигнала из датчика и передачи данного сигнала и источник питания для подвода питания в передатчик, и приемное устройство, установленное на одной боковой поверхности рамы окна и содержащее приемник для приема сигнала из передатчика и устройство управления для приема сигнала из приемника и управления электродвигателем.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:

на фиг.1 изображен схематичный вид, иллюстрирующий устройство для открытия/закрытия обычного двойного раздвижного окна;

на фиг.2 изображен вид в перспективе в разрезе, иллюстрирующий устройство для открытия/закрытия в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.3 изображен вид в перспективе с разделением элементов, иллюстрирующий устройство для открытия/закрытия в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.4 изображен вид в перспективе, иллюстрирующий источник питания в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.5 изображен вид в перспективе, иллюстрирующий схемную плату в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.6 изображен вид в перспективе, иллюстрирующий предохранительное устройство в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.7 и 8 изображены виды в разрезе, иллюстрирующие датчик в соответствии с настоящим изобретением.

Ниже конфигурации настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Настоящее изобретение относится к устройству для открытия/закрытия окна посредством взаимодействия между узлом 100 обмотки, прикрепленным к элементу BF рамы окна, и реакционным узлом 200, прикрепленным к раме SF створки окна, которая обращена к элементу BF рамы окна и имеет изогнутую форму, т.е. к устройству для открытия/закрытия окна с использованием щеточного линейного электродвигателя постоянного тока, которое включает в себя узел 100 обмотки и реакционный узел 200, как показано на фиг.2.

Как хорошо известно в данной области техники, когда в линейном электродвигателе электрический ток подводится в обмотку, создаются силы притяжения и отталкивания вследствие взаимодействия с постоянным магнитом, и линейный электродвигатель, используя создаваемые силы притяжения и отталкивания, обеспечивает линейное перемещение.

Настоящее изобретение, которое предназначено для автоматического открытия/закрытия окна с использованием щеточного линейного электродвигателя постоянного тока, использующего постоянный ток, будет описано более подробно со ссылкой на фиг.3.

1-й вариант осуществления

В настоящем изобретении, как описано выше, узел 100 обмотки прикреплен к элементу BF рамы окна, а реакционный узел 200, взаимодействующий с узлом 100 обмотки, прикреплен к раме SF створки окна. Рама SF створки окна перемещается посредством взаимодействия между узлом 100 обмотки и реакционным узлом 200, тем самым автоматически открывая или закрывая окно.

В данном варианте осуществления узел 100 обмотки включает в себя источник питания 110 для подвода питания и обмотки 120, прикрепленные к одной или обоим боковым концам источника питания 110, для получения питания из источника питания 110. В данном варианте осуществления, как показано на фиг.4, обмотки 120 прикреплены последовательно к обоим боковым концам источника питания 110, так что они расположены на одной линии. Когда источник питания 110 и обмотки 120 расположены на одной линии, перемещение изогнутой части рамы SF створки окна облегчается.

Между тем источник питания 110 имеет форму пластины, как показано на фиг.4. Основные щетки 112 электропитания для получения электропитания из схемной платы 220, которая будет описана ниже, и щетки 111 передачи сигнала для периодического получения электропитания и переключения установлены соответственно на одной или обеих сторонах формы пластины.

То есть, как показано на фиг.4, дугообразные основные щетки 112 электропитания установлены на нижней стороне источника питания 110, а множество крылообразных щеток 111 передачи сигнала установлено на верхней стороне основных щеток 112 электропитания. Щетки 111 и 112 выполнены таким образом, что они находятся в контакте со схемной платой 220, описанной ниже, для подачи в них электропитания.

Между тем питание, подводимое при помощи щеток 111 и 112, подается непосредственно или подводится посредством проводов (не показаны) в обмотки 120, установленные на одной или обеих сторонах источника питания 110.

Если питание подводится в обмотки таким образом, то создается сила притяжения или отталкивания посредством взаимодействия с постоянным магнитом 212, который будет описан ниже, и створка окна перемещается при помощи силы притяжения или отталкивания. При этом для обеспечения более надежного прикрепления узла 100 обмотки к элементу BF рамы окна предпочтительно также, чтобы в элементе BF рамы окна была выполнена опора 130 обмотки (см. фиг.3) и узел 100 обмотки был вставлен и прикреплен к опоре 130 обмотки.

Реакционный узел 200, взаимодействующий с узлом 100 обмотки, как описано выше, прикреплен к раме SF створки окна. Рама SF створки окна имеет вогнутую внутрь форму, т.е. изогнутую форму, и реакционный узел 200 прикреплен к изогнутой части. Реакционный узел 200 включает в себя реакционную пластину 210, прикрепленную к вертикальной боковой поверхности изогнутой части рамы SF створки окна, и схемную плату 220, прикрепленную под реакционной пластиной 210. При этом для обеспечения надежного прикрепления реакционной пластины 210 и схемной платы 220 предпочтительно также, чтобы после установки опорной рамы 210, вставленной в изогнутую часть рамы SF створки окна, реакционная пластина 210 и схемная плата 220 были прикреплены к опорной раме 230.

Между тем реакционная пластина 210 включает в себя перекладину 211, выполненную из стальной пластины, прикрепленную к опорной раме 230, и множество постоянных магнитов 212, прочно закрепленных на перекладине 211, так что полярности постоянных магнитов чередуются.

Благодаря взаимодействию между реакционной пластиной 210 и узлом 100 обмотки, выполненными таким образом, создается сила притяжения или отталкивания для приведения в движение рамы SF створки окна.

Ниже будет описана схемная плата со ссылкой на фиг.5.

Схемная плата 220 предназначена для подвода питания в узел 100 обмотки, как описано выше, и включает в себя пластинчатый основной элемент 221 платы, основную схему 221b источника питания, выполненную под основным элементом 221 платы, и схему 221а передачи сигнала, выполненную на верхней части основной схемы 221b источника питания.

Основная схема 221b источника питания выполнена непрерывно под основным элементом 221 платы, как описано выше, и затем в контакте с основной щеткой 112 электропитания источника питания 110.

Кроме того, схема 221а передачи сигнала выполнена с возможностью периодического выступания на верхней части основной схемы 221b источника питания и затем приводится в контакт со щетками 111 передачи сигнала.

То есть основная схема 221b источника питания все время находится в контакте с основной щеткой 112 электропитания, а схема 221а передачи сигнала периодически приводится в контакт со щетками 111 передачи сигнала. Таким образом, выступающие части схемы 221а передачи сигнала приводятся в контакт со щетками 111 передачи сигнала, а вырезанные части не находятся в контакте со щетками 111 передачи сигнала, так что схема передачи сигнала функционирует как переключатель.

Между тем, как показано на фиг.4 и 5, основные щетки 112 электропитания и щетки 111 передачи сигнала выполнены с возможностью выступания с обеих сторон, и выступающие щетки 111 и 112 находятся в контакте со схемной платой 220 для подачи в них электропитания.

То есть опорная рама 230 прикреплена к каждой их двух боковых поверхностей изогнутой части рамы SF створки окна, и реакционная пластина 210 и схемная плата 220 прикрепляются к каждой опорной раме 230.

В соответствии с данной конфигурацией электропитание подводится в обмотки 120 узла 100 обмотки для обеспечения взаимодействия, т.е. силы притяжения или отталкивания, с вышеупомянутой реакционной пластиной 210, тем самым перемещая раму SF створки окна и, таким образом, открывая или закрывая окно.

Кроме того, когда используется схемная плата 220, как описано выше, конфигурация схемы обеспечивает периодический подвод питания, таким образом отдельное кодирующее устройство не требуется.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением используется щеточный линейный электродвигатель постоянного тока, тем самым обеспечивается возможность более точного управления открытием/закрытием окна.

2-й вариант осуществления

Данный вариант осуществления относится к предохранительному устройству 300 устройства для открытия/закрытия окна с использованием элемента типа щетки постоянного тока, которое будет описано ниже со ссылкой на фиг.6.

Фиг.6 изображает предохранительное устройство 300 данного варианта осуществления, однако устройство для открытия/закрытия с использованием элемента типа щетки постоянного тока не проиллюстрировано для упрощения чертежа.

Предохранительное устройство 300 данного варианта осуществления включает в себя датчик 320 для регистрации контакта с пользователем, передающее устройство 310 для приема сигнала, генерируемого из датчика 320, и приемное устройство 330 для приема сигнала из передающего устройства 310 для управления.

Датчик 320 прикреплен к передней торцевой поверхности рамы SF створки окна, т.е. к поверхности рамы SF створки окна, которая приводится в контакт с элементом BF рамы окна, когда рама SF створки окна перемещается. Когда пользователь контактирует с рамой SF створки окна, датчик 320 обнаруживает контакт. Конфигурация датчика 320 будет описана ниже.

Между тем сигнал, генерируемый из датчика 320, когда пользователь контактирует с ним, передается в передающее устройство 310. Передающее устройство 310 включает в себя передатчик 311 для беспроводной передачи сигнала, поступающего из датчика 320, и источник питания 312 для подвода питания в передатчик 311. При этом передатчик 311 может использовать беспроводную передачу радиосигналов или инфракрасных сигналов.

Между тем сигнал, передаваемый передающим устройством 310, принимается приемным устройством 330. Передающее устройство 330 включает в себя приемник 331 для приема сигнала и устройство 332 управления для управления устройством для открытия/закрытия раздвижного окна с использованием щетки постоянного тока в соответствии с первым вариантом осуществления посредством сигнала, принимаемого приемником 331.

В соответствии с вышеописанной конфигурацией, когда пользователь контактирует с рамой SF створки окна, перемещение створки окна прекращается, тем самым обеспечивается безопасность пользователя.

Ниже будет описан датчик 320 со ссылкой на фиг.7 и 8. Прежде всего, датчик 320 включает в себя два электрода, которыми являются нижняя электродная пластина 324 и верхняя электродная пластина 323, электрически соединенная с нижней электродной пластиной 324.

При этом первый изолятор 325 выполнен с возможностью окружения нижней электродной пластины 324 и частичного открытия ее верхней части, тем самым предохраняя нижнюю электродную пластину 324 от электрического соединения с верхней электродной пластиной 323.

Между тем верхняя электродная пластина 323 установлена на нижней электродной пластине 324, как описано выше, и имеет дугообразное поперечное сечение. Оба боковых конца верхней электродной пластины 323 находятся в контакте с обоими концами первого изолятора 325, а центральная часть расположена на расстоянии от нижней электродной пластины 324. Таким образом, если к центральной части верхней электродной пластины 323 приложить внешнюю силу, то она деформируется и приходит в контакт с нижней электродной пластиной 324, таким образом генерируя сигнал.

При этом второй изолятор 322 закреплен на верхней электродной пластине 323 для изоляции, и для окружения первого изолятора 325 и второго изолятора 322 образована оболочка 321 с центральной выступающей частью.

Датчик 320, выполненный таким образом, регистрирует контакт с пользователем.

Ниже будет описан способ использования предохранительного устройства настоящего изобретения со ссылкой на фиг.6. В окне с использованием элемента типа щетки постоянного тока, проиллюстрированном на фиг.6, сила притяжения или отталкивания создается посредством взаимодействия между узлом 100 обмотки и реакционным узлом 200, и создаваемая сила притяжения или отталкивания используется в окне.

При этом при использовании предохранительного устройства настоящего изобретения, как описано выше, если датчик 320 регистрирует контакт с пользователем и, таким образом, генерирует сигнал, данный сигнал посредством передающего устройства 310 передается в приемное устройство 330. При этом устройство 332 управления приемного устройства 330, принимающее сигнал, блокирует подвод питания в источник питания 110 и в результате рама окна прекращает перемещаться.

В соответствии с вышеописанной конфигурацией при регистрации контакта с пользователем перемещение створки окна прекращается, тем самым обеспечивая безопасность пользователя.

Промышленная применимость

Как описано выше, обычное окно открывается или закрывается с использованием трения, так что точное управление его положением затруднено. Кроме того, обычное окно имеет ограничение по своему размеру и требует значительного пространства из-за электродвигателя, что уменьшает степень свободы выбора конструктивного решения.

Однако автоматическое двойное раздвижное окно с использованием устройства типа щетки постоянного тока обеспечивает точное управление его положением и увеличивает степень свободы выбора конструктивного решения.

Кроме того, в обычном окне даже если пользователь контактирует со створкой окна, створка окна непрерывно перемещается. Таким образом, пользователь зажимается между створкой окна и рамой окна или же сталкивается со створкой окна, что создает угрозу безопасности пользователя, например травмирования пользователя.

Однако предохранительное устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит датчик для регистрации контакта, прикрепленный к раме окна, так что контакт с пользователем может быть зарегистрирован датчиком, и затем перемещение окна прекращается, тем самым обеспечивая безопасность пользователя.

Устройство для открытия/закрытия двойного раздвижного окна с использованием устройства типа щетки постоянного тока. Устройство содержит реакционный узел и узел обмотки. Реакционный узел прикреплен к изогнутой части рамы створки окна. Узел обмотки прикреплен к элементу рамы окна и вставлен в изогнутую часть. Окно открывается или закрывается посредством взаимодействия между реакционным узлом и узлом обмотки. Изобретение также относится к предохранительному устройству для двойного раздвижного окна с использованием устройства типа щетки постоянного тока. Заявленная группа изобретений обеспечивает точное управление положением и увеличение степени свободы выбора конструктивного решения, а также позволяет предохранить пользователя от зажатия окном или столкновения с окном при использовании устройства для открытия/закрытия окна. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для открытия/закрытия двойного раздвижного окна с использованием устройства типа щетки постоянного тока, содержащее:
реакционный узел, прикрепленный к изогнутой части рамы створки окна; и
узел обмотки, прикрепленный к элементу рамы окна и вставленный в изогнутую часть,
в котором окно открывается или закрывается посредством взаимодействия между реакционным узлом и узлом обмотки.

2. Устройство по п.1, в котором узел обмотки содержит пластинчатый источник питания, включающий щетку, выступающую с одной его стороны, для получения электропитания, и пластинчатую обмотку, прикрепленную к одному боковому концу источника питания и получающую электропитание из источника питания; причем реакционный узел включает в себя реакционную пластину, прикрепленную к вертикальной поверхности изогнутой части рамы створки окна, и схемную плату, закрепленную под реакционной пластиной, для подвода электропитания в щетку электропитания.

3. Устройство по п.2, в котором щетка включает в себя основную щетку электропитания, выполненную в нижней части источника питания, и множество щеток передачи сигнала, выполненных в верхней части основной щетки электропитания; и схемная плата включает в себя пластинчатый основной элемент платы, основную схему электропитания, выполненную непрерывно под основным элементом платы с возможностью постоянного подвода электропитания в основную щетку электропитания, и схему передачи сигнала, выполненную периодически на верхней части основной схемы источника питания с возможностью периодического подвода электропитания в щетки передачи сигнала.

4. Устройство по п.2, в котором схемная плата установлена в каждой из двух вертикальных внутренних боковых поверхностей рамы створки окна; причем щетки выступают в обе схемные платы и электрически соединены со схемными платами соответственно.

5. Устройство по п.2, в котором узел обмотки вставлен и прикреплен к опоре обмотки, прикрепленной к элементу рамы окна; и реакционная пластина и схемная плата прикреплены к опорной раме, вставленной в изогнутую часть рамы створки окна.

6. Устройство по п.5, в котором реакционная пластина включает в себя перекладину, прикрепленную к опорной раме, и множество постоянных магнитов, прикрепленных к перекладине таким образом, что полярности постоянных магнитов чередуются.

7. Предохранительное устройство для двойного раздвижного окна с использованием устройства типа щетки постоянного тока, которое используется для устройства по любому из пп.1-6, при этом предохранительное устройство содержит:
датчик, установленный на передней торцевой поверхности створки окна;
передающее устройство, установленное на одной стороне створки окна и включающее в себя передатчик, для приема сигнала из датчика и передачи данного сигнала и источник питания для подвода электропитания в передатчик; и приемное устройство, установленное на одной стороне элемента рамы окна и включающее в себя приемник для приема сигнала из передатчика и устройство управления для приема сигнала из приемника для управления щеткой постоянного тока.

8. Предохранительное устройство по п.7, в котором датчик содержит пластинчатую нижнюю электродную пластину; первый изолятор, окружающий нижнюю электродную пластину и частично открывающий ее верхнюю сторону;
верхнюю электродную пластину, установленную на первом изоляторе и имеющую дугообразное поперечное сечение;
второй изолятор, выполненный на верхней электродной пластине; и
оболочку, окружающую первый и второй изоляторы и выполненную с возможностью выступания в центральной части,
в котором первая и вторая электродные пластины электрически соединены друг с другом для генерирования сигнала.

9. Предохранительное устройство по п.7, в котором передатчик передающего устройства использует беспроводную передачу радиосигнала или инфракрасного сигнала.