可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構的製作方法

2023-10-05 15:02:59 2

本發明涉及門窗結構技術領域，特別是涉及一種可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構。

背景技術：

門窗作為建築物的重要組成部分，為建築物室內空間提供採光、通風、隔離等功能。現有技術中，門窗包括門窗框和門窗扇，門窗框固定於建築物的牆體上，門窗框與門窗扇通過鉸接軸鉸接連接，所述門窗扇繞鉸接軸軸線轉動的過程中，實現門窗的開關。

現有門窗結構的開啟方式包括兩種：以上鉸接軸設置於門窗結構的側面，這樣可實現門窗的平開；以上鉸接軸設置於門窗結構頂面，這樣可實現門窗結構的外懸開。然而，現有技術中單個門窗的開啟方式僅局限於為以上開啟方式中的一種，如用戶在選擇門窗時，特別是窗戶，在選擇開啟狀態下空氣流通性能更好的平開門窗時，在雨天門窗遮雨性能較差；在選擇遮雨性能良好的外懸開門窗時，在晴天又達不到最強的與外界空氣對流的效果。現有技術中的門窗結構有待於進一步。

技術實現要素：

針對上述提出的現有技術中的門窗結構有待於進一步改進的問題，本發明提供了一種可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構，該結構可用於窗戶的窗框與窗扇連接，方便實現窗扇開合狀態的轉換。

本發明提供的可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構通過以下技術要點來解決問題：可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構，包括銷釘及驅動結構，所述驅動結構包括驅動電機、連接在驅動電機轉子上的齒輪、與齒輪齒嚙合的齒條，齒條上還連接有連杆，連杆上還連接有至少兩顆銷釘；

各銷釘的軸線共線，且各銷釘的前端朝向相同。

具體的，以上驅動電機用於驅動齒輪轉動，所述齒條用於將旋轉運動轉換為直線運動。在齒輪正、反轉的過程中，以上齒輪可驅動齒條向不同方向運動，這樣，銷釘隨連杆左、右運動；以上銷釘的前端即為銷釘在插入銷孔時，首先嵌入銷孔的一端。

本結構可用於安裝在窗戶的窗框中，以上銷釘作為窗扇開啟或關閉的轉軸或作為窗框與窗扇鎖緊的鎖緊件。採用以上結構，如在窗框的任意一條高度邊內內嵌一個以上結構，在窗框的任意一條寬度邊內內嵌一個以上結構，同時，設置為，高度邊內的結構中，齒條及銷釘在對應驅動電機的作用下在窗戶的高度方向運動、寬度邊內的結構中，齒條及銷釘在對應驅動電機的作用下在窗戶的寬度方向運動，任意一個結構中的銷釘與窗扇上的銷孔配合時，可使得窗扇形成平開模式或旋開模式，且通過改變銷釘與窗扇的配合狀態，可實現以上平開模式與旋開模式的切換；兩個結構中的銷釘均與窗扇上的銷孔配合時，可實現本結構對窗扇的鎖定狀態，使得本結構實現窗戶防盜功能。

本結構可用於窗戶的窗框與窗扇連接，方便實現窗扇開合狀態的轉換。同時，由於現有技術中窗框的高度邊和寬度邊均呈條狀，而本結構的結構特點和運動模式特點，可使得用於容置本結構和限定連杆運動方向的結構均可通過窗框的框架實現，即工作狀態下的本結構可完全實現全內嵌安裝或僅有少部分暴露於窗扇與窗框之間的夾縫中，這樣，可使得本結構具有不影響建築裝飾、安裝所佔空間小的特點。本裝置特別適合於銷孔的設置位置設置在寬度邊之間或高度邊之間的情況，這樣，作為窗扇鉸接軸的銷釘可完全內嵌於窗扇的框架與窗縫中，使得採用本結構的窗戶具有絕佳的防盜性能。

更進一步的技術方案為：

由於本裝置要實現其功能需要與窗扇上的銷孔配合，為使得銷釘與銷孔具有良好的配合精度，所述齒條與各銷釘之間均設置有鉸接部，各鉸接部作為對應銷釘與齒條之間的中間連接件。作為本領域技術人員，具有以上鉸接部後，在本裝置安裝時，首先完成銷釘與銷孔的定位，再完成連杆運動軌跡的限定即可；也可實現銷釘在運動過程中，通過銷孔對銷釘的導向，通過以上鉸接部實現銷釘與銷孔的良好配合。

作為在一個面內，銷釘位置能夠根據銷孔位置方便調整的實現方案，所述齒條與各銷釘之間均設置有兩個鉸接部，兩個鉸接部均通過鉸接軸使兩端的部件形成鉸接連接關係，且兩根鉸接軸的軸線相互平行。優選設置為連杆包括四段，齒條的兩端各連接有兩段，且處於齒條同側的兩段連杆通過鉸接軸鉸接連接，與齒條直接連接的連杆通過鉸接軸相連。

作為在空間內，銷釘位置能夠根據銷孔位置方便調整的實現方案，所述齒條與各銷釘之間均設置有兩個鉸接部，兩個鉸接部均通過鉸接球嵌入對應球座中使兩端的部件形成球鉸接連接關係。以上鉸接球與球座的配合可通過關節軸承實現。優選設置為連杆包括四段，齒條的兩端各連接有兩段，且處於齒條同側的兩段連杆通過關節軸承鉸接連接，與齒條直接連接的連杆通過關節軸承相連。

窗扇加工完成後，由於各銷孔的位置相對固定，為使得各銷釘的位置能夠更好的適應對應銷孔的位置，還包括數量與銷釘數量相等的銷釘座，各銷釘均通過不同的銷釘座與連杆相連，且各銷釘座在連杆軸線上的位置均可調。

為使得銷釘能夠更為準確的與銷孔配合，各銷釘均通過關節軸承與對應的銷釘座相連。本方案中，在銷釘受到銷孔側面的阻擋時，以上關節軸承兩側的兩個部件發生相對轉動，這樣，可使得銷釘能夠順利的進出銷孔。

為方便獲得較大的銷釘進出銷孔的抽插力，還包括減速器，所述齒輪通過減速器與驅動電機相連。

為提高齒輪與齒條的配合精度，以利於本裝置結構的緊湊性以及提高齒輪、齒條的壽命，還包括齒條座，所述齒條座上設置有限位塊，齒條上還設置有限位滑槽，且限位塊內嵌於限位滑槽中，所述限位滑槽呈條狀。即以上限位滑槽與限位塊的配合關係，可用於限定齒條在齒輪作用下運動的軌跡：使得齒條儘可能平行於銷孔的軸線方向運動。

為使得銷釘更夠更為順利的導入銷孔中，各銷釘的前端均設置有頂尖。

作為一種可直觀反映銷釘所處位置的實現方案，以作為判定窗扇與窗框連接可靠性的依據，還包括限位裝置，所述限位裝置用於感知任意一顆銷釘的位置。以上限位裝置可採用位置傳感器、應變片等，以上應變片的實現方案優選設置為以下形式：應變片安裝在銷釘的運動路徑上，通過銷釘、銷釘座、連杆、齒條中任意一者對應變片作用時在應變片上產生的變形大小，得到一個電阻變化信號以獲得銷釘的位置；由於本方案中包括了鉸接部，為使得以上電阻變化信號反映銷定位置更為可靠，如銷釘固定在連杆的端部，優選設置為應變片與連杆的端部作用或與銷釘直接作用。同時，設置為應變片在銷釘運動路徑上的位置可調，以使得本裝置具有更好的適應性。同時，設置為限位裝置的輸出信號與驅動電機的控制電路相連，即通過限位裝置達到自動控制驅動電機工作狀態的功能。

作為優選方案，為利於齒條與齒輪之間的位置精度，設置為齒輪的左、右側均設置有銷釘；進一步的，還包括平衡裝置，以上平衡裝置為與齒輪齒嚙合的平衡齒，平衡齒與齒條相對於齒輪的軸線呈對稱布置，以上平衡裝置用於平衡通過齒條施加在齒輪轉軸上的彎矩。

本發明具有以下有益效果：

本結構可用於窗戶的窗框與窗扇連接，方便實現窗扇開合狀態的轉換。同時，由於現有技術中窗框的高度邊和寬度邊均呈條狀，而本結構的結構特點和運動模式特點，可使得用於容置本結構和限定連杆運動方向的結構均可通過窗框的框架實現，即工作狀態下的本結構可完全實現全內嵌安裝或僅有少部分暴露於窗扇與窗框之間的夾縫中，這樣，可使得本結構具有不影響建築裝飾、安裝所佔空間小的特點。本裝置特別適合於銷孔的設置位置設置在寬度邊之間或高度邊之間的情況，這樣，作為窗扇鉸接軸的銷釘可完全內嵌於窗扇的框架與窗縫中，使得採用本結構的窗戶具有絕佳的防盜性能。

附圖說明

圖1是本發明所述的可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構一個具體實施例的結構示意圖；

圖2是本發明所述的可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構一個具體實施例中，齒條與齒條座的連接關係示意圖。

圖中的編號依次為：1、驅動電機，2、減速器，3、齒條座，31、限位塊，4、齒輪，5、齒條，51、限位滑槽，6、連杆，7、銷釘座，8、銷釘，9、限位裝置，10、平衡裝置。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限於以下實施例。

實施例1：

如圖1和圖2所示，可用於實現窗扇開啟狀態轉換的插銷結構，包括銷釘8及驅動結構，所述驅動結構包括驅動電機1、連接在驅動電機1轉子上的齒輪4、與齒輪4齒嚙合的齒條5，齒條5上還連接有連杆6，連杆6上還連接有至少兩顆銷釘8；

各銷釘8的軸線共線，且各銷釘8的前端朝向相同。

具體的，以上驅動電機1用於驅動齒輪4轉動，所述齒條5用於將旋轉運動轉換為直線運動。在齒輪4正、反轉的過程中，以上齒輪4可驅動齒條5向不同方向運動，這樣，銷釘8隨連杆6左、右運動；以上銷釘8的前端即為銷釘8在插入銷孔時，首先嵌入銷孔的一端。

本結構可用於安裝在窗戶的窗框中，以上銷釘8作為窗扇開啟或關閉的轉軸或作為窗框與窗扇鎖緊的鎖緊件。採用以上結構，如在窗框的任意一條高度邊內內嵌一個以上結構，在窗框的任意一條寬度邊內內嵌一個以上結構，同時，設置為，高度邊內的結構中，齒條5及銷釘8在對應驅動電機1的作用下在窗戶的高度方向運動、寬度邊內的結構中，齒條5及銷釘8在對應驅動電機1的作用下在窗戶的寬度方向運動，任意一個結構中的銷釘8與窗扇上的銷孔配合時，可使得窗扇形成平開模式或旋開模式，且通過改變銷釘8與窗扇的配合狀態，可實現以上平開模式與旋開模式的切換；兩個結構中的銷釘8均與窗扇上的銷孔配合時，可實現本結構對窗扇的鎖定狀態，使得本結構實現窗戶防盜功能。

本結構可用於窗戶的窗框與窗扇連接，方便實現窗扇開合狀態的轉換。同時，由於現有技術中窗框的高度邊和寬度邊均呈條狀，而本結構的結構特點和運動模式特點，可使得用於容置本結構和限定連杆6運動方向的結構均可通過窗框的框架實現，即工作狀態下的本結構可完全實現全內嵌安裝或僅有少部分暴露於窗扇與窗框之間的夾縫中，這樣，可使得本結構具有不影響建築裝飾、安裝所佔空間小的特點。本裝置特別適合於銷孔的設置位置設置在寬度邊之間或高度邊之間的情況，這樣，作為窗扇鉸接軸的銷釘8可完全內嵌於窗扇的框架與窗縫中，使得採用本結構的窗戶具有絕佳的防盜性能。

實施例2：

如圖1和圖2所示，本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定：由於本裝置要實現其功能需要與窗扇上的銷孔配合，為使得銷釘8與銷孔具有良好的配合精度，所述齒條5與各銷釘8之間均設置有鉸接部，各鉸接部作為對應銷釘8與齒條5之間的中間連接件。作為本領域技術人員，具有以上鉸接部後，在本裝置安裝時，首先完成銷釘8與銷孔的定位，再完成連杆6運動軌跡的限定即可；也可實現銷釘8在運動過程中，通過銷孔對銷釘8的導向，通過以上鉸接部實現銷釘8與銷孔的良好配合。

作為在一個面內，銷釘8位置能夠根據銷孔位置方便調整的實現方案，所述齒條5與各銷釘8之間均設置有兩個鉸接部，兩個鉸接部均通過鉸接軸使兩端的部件形成鉸接連接關係，且兩根鉸接軸的軸線相互平行。優選設置為連杆6包括四段，齒條5的兩端各連接有兩段，且處於齒條5同側的兩段連杆6通過鉸接軸鉸接連接，與齒條5直接連接的連杆6通過鉸接軸相連。

作為在空間內，銷釘8位置能夠根據銷孔位置方便調整的實現方案，所述齒條5與各銷釘8之間均設置有兩個鉸接部，兩個鉸接部均通過鉸接球嵌入對應球座中使兩端的部件形成球鉸接連接關係。以上鉸接球與球座的配合可通過關節軸承實現。優選設置為連杆6包括四段，齒條5的兩端各連接有兩段，且處於齒條5同側的兩段連杆6通過關節軸承鉸接連接，與齒條5直接連接的連杆6通過關節軸承相連。

窗扇加工完成後，由於各銷孔的位置相對固定，為使得各銷釘8的位置能夠更好的適應對應銷孔的位置，還包括數量與銷釘8數量相等的銷釘座7，各銷釘8均通過不同的銷釘座7與連杆6相連，且各銷釘座7在連杆6軸線上的位置均可調。

為使得銷釘8能夠更為準確的與銷孔配合，各銷釘8均通過關節軸承與對應的銷釘座7相連。本方案中，在銷釘8受到銷孔側面的阻擋時，以上關節軸承兩側的兩個部件發生相對轉動，這樣，可使得銷釘8能夠順利的進出銷孔。

為方便獲得較大的銷釘8進出銷孔的抽插力，還包括減速器2，所述齒輪4通過減速器2與驅動電機1相連。

為提高齒輪4與齒條5的配合精度，以利於本裝置結構的緊湊性以及提高齒輪4、齒條5的壽命，還包括齒條座3，所述齒條座3上設置有限位塊31，齒條5上還設置有限位滑槽51，且限位塊31內嵌於限位滑槽51中，所述限位滑槽51呈條狀。即以上限位滑槽51與限位塊31的配合關係，可用於限定齒條5在齒輪4作用下運動的軌跡：使得齒條5儘可能平行於銷孔的軸線方向運動。

為使得銷釘8更夠更為順利的導入銷孔中，各銷釘8的前端均設置有頂尖。

實施例3：

本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上對本案作進一步限定，如圖1和圖2所示，作為一種可直觀反映銷釘8所處位置的實現方案，以作為判定窗扇與窗框連接可靠性的依據，還包括限位裝置9，所述限位裝置9用於感知任意一顆銷釘8的位置。以上限位裝置9可採用位置傳感器、應變片等，以上應變片的實現方案優選設置為以下形式：應變片安裝在銷釘8的運動路徑上，通過銷釘8、銷釘座7、連杆6、齒條5中任意一者對應變片作用時在應變片上產生的變形大小，得到一個電阻變化信號以獲得銷釘8的位置；由於本方案中包括了鉸接部，為使得以上電阻變化信號反映銷定位置更為可靠，如銷釘8固定在連杆6的端部，優選設置為應變片與連杆6的端部作用或與銷釘8直接作用。同時，設置為應變片在銷釘8運動路徑上的位置可調，以使得本裝置具有更好的適應性。同時，設置為限位裝置9的輸出信號與驅動電機1的控制電路相連，即通過限位裝置9達到自動控制驅動電機1工作狀態的功能。

實施例4：

本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上對本案作進一步限定，如圖1所示，為利於齒條5與齒輪4之間的位置精度，設置為齒輪4的左、右側均設置有銷釘8；進一步的，還包括平衡裝置10，以上平衡裝置10為與齒輪4齒嚙合的平衡齒，平衡齒與齒條5相對於齒輪4的軸線呈對稱布置，以上平衡裝置用於平衡通過齒條5施加在齒輪4轉軸上的彎矩。

本實施例中，齒輪4的軸線方向位於水平方向，齒條5設置在齒輪的上側，平衡裝置10採用結構與齒條5結構相同的平衡齒，且平衡齒設置在齒輪4的下方以向上為齒輪4施加一個推力，以上推力用於平衡齒條5對齒輪4的壓力。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護範圍內。