一種智能門窗開窗器的製作方法

2023-05-05 09:15:36 2

專利名稱：一種智能門窗開窗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種日常生活中的推拉門窗的門窗開窗器，尤其涉及一 種用於各種住房、賓館及工作場所的智能門窗開窗器。
背景技術：
目前市場上推拉門窗的開窗器主要有兩類。
一類是內置型，它的機構是
內置在型腔裡，它的缺點是現有的門窗必須更換成專用的型材，造成材料 浪費，不能適用於現有推拉門窗的安裝；第二類是外置型，它的結構是用鋼 絲拉動，缺點是安裝複雜、柔性傳動不可靠，門窗關閉後鎖緊力不夠。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種安裝簡單、適合現有推拉門 窗安裝的智能門窗開窗器，該智能門窗開窗器安裝在現有推拉門窗上具有傳 動可靠、能將門窗關緊從而保持門窗水密性及氣密性的優點。
為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下的技術方案
1、 一種智能門窗開窗器，由機械驅動裝置和智能控制裝置組成，所述機 械驅動裝置包括安裝在推拉門窗固定框一邊框上的電動機和與電動機傳動連 接的變速箱，其特徵在於還包括安裝在推拉門窗開啟扇一邊框上的齒條， 該齒條與變速箱的輸出齒輪嚙合。
所述變速箱由齒輪箱體，通過軸承支撐安裝在齒輪箱體內的相互嚙合的 齒輪組和蝸輪構成，所述輸出齒輪連接在齒輪組的輸出軸上並位於齒輪箱體 外，所述電動機的轉軸上套有與蝸輪嚙合的蝸杆。
所述電動機和變速箱安裝在推拉門窗固定框的上邊框上，所述齒條安裝 在推拉門窗開啟扇的上邊框上。
所述智能控制裝置包括中央控制器MCU、電流;險測電i 各、風雨煙傳感器、 無線遙控與手動電路和電動機驅動電路；所述電流檢測電^各、風雨煙傳感器 和無線遙控與手動電路的各輸出端分別與中央控制器MCU的輸入端相連接， 中央控制器MCU的輸出端和電動機驅動電路的輸入端相連接。
所述中央控制器MCU的引腳Pl. 0至Pl. 7及P2. 0、 P2. 1與無線遙控與手
動電路相連接，引腳P3. 0、 P3. 1及P3. 2與風雨煙傳感器相連接，引腳P6. 0 的一路分別通過復位按鈕RESET1和電容Cl與電源VOC相連接，另 一路通過 電阻R接地，引腳P2. 2、 P2. 3與電動機驅動電路相連接，引腳P4. 0、 P5.0 與晶囊Q串接後，再分別與兩電容C2、 C3並接後接地，引腳P2. 6、 P2.7與 電流檢測電路相連接。
所述中央控制器MCU引腳P2. 6與電流檢測電路中的電流控制信號端和電 阻R7均相連接，電阻R7再連接電源VCC,引腳P2. 7與電流檢測電路中的運 算放大器IC1A的引腳2和電阻R5均相連接，電阻R5再連接電源VCC,;
所述電流檢測電路中，運算放大器IC1A引腳5 —路經電阻R3與運算放 大器IC1的引腳2相連接，另一路經電阻R4接地，引腳4接取樣電壓，引腳 12接地，引腳14的一路經復位端RESET2接地，另一路通過電阻R6與電源 VCC相連接；運算放大器IC1引腳3與電源VCC相連接，引腳5 —路與電源 VCC1相連接，另一路與電阻R1相連接，引腳4和電阻R1均經電阻R2接地， 引腳12接地。
所述中央控制器MCU引腳P3. 0與風雨煙傳感器中的雨傳感器信號端和電 阻R8均相連接，電阻R8再連接電源VCC;中央控制器MCU引腳P3. 1與風雨 煙傳感器中的風傳感器信號端和電阻9均相連接，電阻R9再連接電源VCC; 中央控制器MCU引腳P3. 2與風雨煙傳感器中的煙傳感器信號端和電阻R10均 相連接，電阻R10再連接電源VCC。
所述無線遙控與手動電路由無線接收電路和手動按鈕開關電路組成，其
中
無線接收電路的無線接收IC模塊的引腳1接地，引腳2通過電阻R12與 接收頭IC2模塊的引腳1相連接，引腳13, 1'4分別通過電容C6、 C4接地， 引腳15經電阻Rll和電容C5並接後接地，引腳16經電容C7接地；接收頭 IC2模塊的引腳2接地，引腳3與電源VCC相連接；
手動按鈕開關電路的無線遙控信號模塊的並行輸出端分別通過反相器 IC1、 IC2、 IC3、 IC4、 IC5、 IC6、 IC7、 IC8、 IC9和IC10與二才及管Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的負極相連接，二極體Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的正才及分別通過電阻R13、 R14、 R15、 R16、 R17、
R18、 R19、 R20、 R21和R22的一端與中央控制器MCU的引腳PL 0、 PI. 1、 PI. 2、 PI. 3、 PI. 4、 PI. 5、 PI. 6、 PI. 7、 P2.0、 P2. l相連接，電阻R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21和R22的另一端與電源VCC相連接，二極體 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的正極還分別與按4醜開關Al、 A2、 A3、 A4、 A5、 A6、 A7、 A8、 A9和A10相連接。
所述中央控制器MCU的引腳P2. 2和引腳P2. 3分別與電動才幾驅動電路中 的電阻R23和電阻R24相連接，在電動^/L驅動電if各中，電阻R23與三^ l管Tl 的基極相連接，三極體Tl的發射極與電源VCC相連接，二極體Dll正極接地， 負極與繼電器J1和三極體T1的集電極均相連接；電阻R24與三極體T2的基 極相連接，三極體T2的發射極與電源VCC相連接，二極體D2的正極接地， 負極與繼電器J2和三極體T2的集電極均相連接；繼電器Jl的一固定觸點與 繼電器J2的一固定觸點相連接，並接到電源V0C1，繼電器J1的另一端固定 觸點接地，繼電器J2的另一固定觸點也接地，繼電器Jl的中心觸點與電動 機DJ1的一端相連接，繼電器J2的中心觸點與電動機DJ1的另一端相連接。
採用上述技術方案，本實用新型的智能門窗開窗器具有如下優點
1、 克服了市場上銷售的內置和外置兩種推拉門窗開窗器的缺點，集中了 它們的優點。
2、 不要對現有推拉門窗進行改造就可以安裝在現有推拉門窗上而不影響 推拉門窗原有的水密性、氣密性，使門窗啟閉具有智能化、人性化的特點。
3、 由於採用齒條和蝸輪(杆)剛性傳動方式，使門窗啟閉具有滑動順暢、 平穩的特點並可以實現自鎖。
4、 當門窗啟閉時，採用電流控制，調節電流大小可以使移動窗扇具有防 夾手功能。
5、 機械驅動裝置還具有結構獨特，體積小，安裝使用方便、美觀大方優點。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明


圖1為本實用新型在推拉門窗上的布置圖； 圖2為本實用新型的機械驅動裝置結構示意圖3為本實用新型的智能控制裝置的電路方框示意圖4為本實用新型的智能控制裝置電路總圖5為智能控制裝置的電流檢測電路圖6為智能控制裝置的風雨煙傳感器電路圖7為智能控制裝置的無線遙控與手動電路的無線接收電路圖8為智能控制裝置的無線遙控與手動電路的手動4姿^組開關電路圖9為智能控制裝置的電動機驅動電路圖。
圖中
1一一智能控制裝置 3——機械驅動裝置 5—一推拉窗 52、開啟扇
7——齒輪組
8——蝸輪
9——電動積^ 11——軸承
20—一中央控制器MCU 301——電流檢測信號 303——運算放大器IC1A 401 — —雨傳感信號 403—一煙傳感信號 510—一無線接收電路 501 — 一無線接收IC模塊 503—一無線遙控信號模塊具體實施方式
2 — 一導線
4一一齒條
51,固定框
6-—變速箱
7'——輸出軸
8， ——蝸杆
10—一齒輪箱體
12 — 一輸出齒輪 30——電流衝企測電路
302——運算放大器IC1
40—一風雨煙傳感器 402 — 一風傳感信號 50—一無線遙控與手動電路 520——手動按鈕開關電路 502 ——接收頭IC2模塊 60——電動才幾馬區動電路
如
圖1和圖2所示，本實用新型的智能門窗開窗器，由機械驅動裝置3 和智能控制裝置1組成。其中，機械驅動裝置3包括電動機9、變速箱6和齒 條4。變速箱6由齒輪箱體10,通過軸承11支撐安裝在齒輪箱體10內的相 互嚙合的齒輪組7和蝸輪8構成，齒輪組7的輸出軸7，上連接有位於齒輪箱
體10外的輸出齒輪12。電動機9的轉軸上套有與蝸輪8嚙合的蝸杆8，，從 而實現電動機9與變速箱6之間的傳動連接。
如圖l所示，電動機9和變速箱6均安裝在推拉門窗5固定框51的上邊 框上，齒條4對應變速箱6的輸出齒輪12位置安裝在推拉門窗5開啟扇52 的上邊框上，並且齒條4與輸出齒輪12嚙合。
而智能控制裝置1通過導線2連接到電動機9上，從而實現對整個機械 驅動裝置3的智能控制，變速箱6在電動機9提供的動力驅動下驅動齒條4 的往返運動，進而帶動開啟扇52往返運動，實現推拉門窗5在智能控制條件 下的自動啟閉。
由於整個機械驅動裝置3是外置的，因此無需對現有門窗進行改造就可 以安裝；另外，由於整個傳動是齒輪和齒條之間的剛性傳動，因此，能夠保 持推拉門窗原有的水密姓和氣密性，並且門窗啟閉具有滑動順暢、平穩的特
點，也能夠實現門窗的自鎖功能。
再如圖3所示，智能控制裝置1包括中央控制器MCU20、電流檢測電路 30、風雨煙傳感器40、無線遙控與手動電路50和電動機驅動電路60;所述 電流檢測電路30、風雨煙傳感器40和無線遙控與手動電路50的各輸出端分 別與中央控制器MCU20的輸入端相連接，中央控制器MCU20的輸出端和電動 機驅動電路60的輸入端相連接。
具體地，參考圖4,智能門窗開窗器的中央控制器MCU20的引腳P1. 0至 Pl. 7及P2. 0、 P2. 1與無線遙控與手動電路50相連接，引腳P3. 0、 P3. 1及 PP3. 2與風雨煙傳感器40相連接，引腳P6. 0的一路分別通過復位按鈕RESET1 和電容C1與電源VOC相連接，另一路通過電阻IU妻地，引腳P2. 2、 P2. 3與 電動機驅動電路60相連接，引腳P4. 0、 P5. 0與晶震Q串接後，再分別與兩 電容C2、 C3並接後接地，引腳P2. 6、 P2. 7與電流檢測電路20相連接。
如圖5所示，在電流檢測電路20中，電流控制信號201端和電阻7—端 均連接中央控制器MCU20的引腳P2. 6,電阻R7的另一端再連接電源VCC;運 算放大器IC1A303的引腳2和電阻R5的一端均連接中央控制器MCU20的引腳 P2. 7,電阻R5另一端再連接電源VCC。
另外，運算放大器IC1A303的引腳5 —路經電阻R3與運算放大器IC1302
的引腳2相連接，另一路經電阻R4接地，引腳4接取樣電壓，引腳12接地， 引腳14的一路經復位端RESET2接地，另 一路通過電阻R6與電源VCC相連接； 運算放大器IC1302的引腳3與電源VCC相連接，引腳5 —路與電源VCC1相 連接，另一路與電阻R1相連接，引腳4和電阻R1均經電阻R2接地，引腳12 接地。
如圖6所示，風雨煙傳感器40中，雨傳感器信號401端和電阻R8的一 端均連接中央控制器MCU20的引腳P3. 0，電阻R8的另一端再連接電源VCC。 風傳感器信號402端和電阻9的一端均連接中央控制器MCU20的引腳P3. 1, 電阻R9的另一端再連接電源VCC。煙傳感器信號403端和電阻R10—端均連 接中央控制器MOJ20的引腳P3. 2,電阻RIO的另一端再連接電源VCC。
成o
其中，如圖7所示，無線接收電路510的無線接收IC模塊501的引腳l 接地，引腳2通過電阻R12與接收頭IC2模塊502的引腳l相連接，引腳13， 14分別通過電容C6、 C4 4妄地，引腳15經電阻Rll和電容C5並接後接地，引 腳16經電容C7接地；接收頭IC2模塊502的引腳2接地，引腳3與電源VCC 相連接；引腳3至12分別與其它工作部件P1相連接。
如圖8所示，手動按鈕開關電路520的無線遙控信號模塊503的並行輸 出端分別通過反相器IC1、 IC2、 IC3、 IC4、 IC5、 IC6、 IC7、 IC8、 IC9和IC10 與二極體D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的負極相連接，二極 管D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的正才及分別通過電阻R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21和R22的一端與中央控制器MCU 的引腳Pl. 0、 Pl.l、 P1.2、 P1.3、 Pl. 4、 P1.5、 P1.6、 P1.7、 P2. 0、 P2. 1相 連接，電阻R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21和R22的另一 端與電源VCC相連接，二極體D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10 的正極還分別與按鈕開關Al、 A2、 A3、 A4、 A5、 A6、 A7、 A8、 A9和A10相連 接。
如圖9所示，在電動^L驅動電i 各60中，電阻R23的一端和電阻R24的一 端分別與中央控制器MCU20的引腳P2. 2和引腳P2. 3相連接，電阻R23的另
一端與三極體Tl的基極相連接，三極體Tl的發射極與電源VCC相連接，二 極管D11正極接地，負極與繼電器Jl和三極體Tl的集電極均相連接；電阻 R24的另一端與三極體T2的基極相連接，三極體T2的發射極與電源VCC相連 接，二極體D2的正極接地，負極與繼電器J2和三極體T2的集電極均相連接； 繼電器Jl的一固定觸點與繼電器J2的一固定觸點相連接，並接到電源V0C1， 繼電器Jl的另一端固定觸點接地，繼電器J2的另一固定觸點也接地，繼電 器Jl的中心觸點與電動機DJ1的一端相連接,繼電器J2的中心觸點與電動 機DJ1的另一端相連接。
採用上述技術方案，本實用新型具有如下特點
1、 克服了市場上銷售的內置和外置兩種推拉門窗開窗器的缺點，集中了 它們的優點。
2、 不要對現有推拉門窗進行改造就可以安裝在現有推拉門窗上而不影響 推拉門窗原有的水密性、氣密性，使門窗啟閉具有智能化、人性化的特點
3、 電動機軸套上蝸杆帶動蝸杆傳動，蝸杆通過蝸輪帶動齒輪組多級減速 及增大轉矩，最後由輸出齒輪帶動齒條左右滑動來帶動窗的開啟和關閉，這 種剛性傳動方式，使門窗啟閉具有滑動順暢、平穩的優點並且可以實現自鎖 功能。
4、 由於推拉門窗的特殊性，在關閉和開啟需同樣大小力，所以開啟與關 閉時同樣大小電流，在關閉時還需要考慮門窗的水密性，氣密性，就必須把 門窗關緊，所以門窗關閉時採用電流控制的辦法，當門窗關閉瞬間，電動機 堵轉，電流變大，控制器檢測到電流變大信號，即發出指令，使電動機停轉， 把門窗緊緊鎖住。這也形成了本實用新型的另一個特點，即當門窗啟閉時， 採用電流控制。
5、 機械驅動裝置還具有結構獨特，體積小，安裝使用方便、美觀大方優點。
以上就是本實用新型的智能門窗開窗器，但是，本領域技術人員應當認 識到，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領域技術人員 能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括範圍的限制；只要是根據本專 利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的範圍。
權利要求1、一種智能門窗開窗器，由機械驅動裝置和智能控制裝置組成，所述機械驅動裝置包括安裝在推拉門窗固定框一邊框上的電動機和與電動機傳動連接的變速箱，其特徵在於:還包括安裝在推拉門窗開啟扇一邊框上的齒條，該齒條與變速箱的輸出齒輪嚙合。
2、 根據權利要求1所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述變速箱 由齒輪箱體，通過軸承支撐安裝在齒輪箱體內的相互嚙合的齒輪組和蝸輪 構成，所述輸出齒輪連接在齒輪組的輸出軸上並位於齒輪箱體外，所述電 動機的轉軸上套有與蝸輪嚙合的蝸杆。
3、 根據權利要求1所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述電動機 和變速箱安裝在推拉門窗固定框的上邊框上，所述齒條安裝在推拉門窗開 啟扇的上邊框上。
4、 根據權利要求1所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述智能控 制裝置包括中央控制器MCU、電流檢測電路、風雨煙傳感器、無線遙控與手 動電路和電動機驅動電路；所述電流檢測電路、風雨煙傳感器和無線遙控 與手動電路的各輸出端分別與中央控制器MCU的輸入端相連接，中央控制 器MCU的輸出端和電動機驅動電路的輸入端相連接。
5、 根據權利要求4所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述中央控 制器MCU的引腳Pl. O至Pl. 7及P2. 0、P2. 1與無線遙控與手動電路相連接， 引腳P3. 0、 P3. 1及P3， 2與風雨煙傳感器相連接，引腳P6. 0的一路分別通 過復位按鈕RESET1和電容Cl與電源VOC相連接，另 一路通過電阻R接地， 引腳P2. 2、 P2. 3與電動機驅動電路相連接，引腳P4. 0、 P5. O與晶震Q串 接後，再分別與兩電容C2、 C3並接後接地，引腳P2. 6、 P2. 7與電流檢測 電路相連接。
6、 根據權利要求5所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述中央控 制器MCU引腳P2. 6與電流檢測電路中的電流控制信號端和電阻R7均相連 接，電阻R7再連接電源VCC，引腳P2. 7與電流檢測電路中的運算放大器 IC1A的引腳(2)和電阻R5均相連接，電阻R5再連接電源VCC;所述電流檢測電路中，運算放大器IC1A引腳(5) —路經電阻R3與運 算放大器IC1的引腳(2)相連接，另一路經電阻R4接地，引腳(4)接取 樣電壓，引腳(12)接地，引腳(14)的一路經復位端RESET2接地，另一 路通過電阻R6與電源VCC相連接；運算放大器IC1引腳(3)與電源VCC 相連接，引腳(5) —路與電源VCC1相連接，另一路與電阻R1相連接，引 腳(4)和電阻R1均經電阻R2接地，引腳(12)接地。
7、 根據權利要求5所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述中央控 制器MCU引腳P3. 0與風雨煙傳感器中的雨傳感器信號端和電阻R8均相連 接，電阻R8再連接電源VCC;中央控制器MCU引腳P3. 1與風雨煙傳感器中 的風傳感器信號端和電阻R9均相連接，電阻R9再連接電源VCC;中央控制 器MCU引腳P3. 2與風雨煙傳感器中的煙傳感器信號端和電阻R10均相連接， 電阻R10再連4^電源VCC。
8、 根據權利要求5所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述無線遙 控與手動電路由無線接收電路和手動按鈕開關電路組成，其中無線接收電路的無線接收IC模塊的引腳(1)接地，引腳(2)通過電 阻R12與接收頭IC2模塊的引腳(1)相連接，引腳(13， 14)分別通過電 容C6、 C4接地，引腳(15)經電阻R11和電容C5並接後接地，引腳(16) 經電容C7接地；接收頭IC2模塊的引腳(2 )接地，引腳(3 )與電源VCC 相連接；手動按鈕開關電路的無線遙控信號模塊的並行輸出端分別通過反相器 IC1、 IC2、 IC3、 IC4、 IC5、 IC6、 IC7、 IC8、 IC9和IC10與二才及管Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的負極相連接，二極體D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和Dl0的正才及分別通過電阻Rl3、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21和R22的一端與中央控制器MCU的引腳Pl. 0、 Pl.l、 PI. 2、 PI. 3、 PI. 4、 PI. 5、 PL 6、 PI. 7、 P2. 0、 P2. 1相連4妄，電阻 R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21和R22的另一端與電源 VCC相連4妄，二極體D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8、 D9和D10的正極 還分別與按4醜開關A1、 A2、 A3、 A4、 A5、 A6、 A7、 A8、 A9和A10相連接。
9、根據權利要求5所述的智能門窗開窗器，其特徵在於所述中央控 制器MCU的引腳P2. 2和引腳P2. 3分別與電動機驅動電路中的電阻R23和 電阻R24相連接，在電動機驅動電路中，電阻R23與三極體T1的基極相連 接，三極體Tl的發射極與電源VCC相連接，二極體Dll正極接地，負極與 繼電器Jl和三極體Tl的集電極均相連接；電阻R24與三極體T2的基極相 連接，三極體T2的發射極與電源VCC相連接，二極體D2的正極接地，負 極與繼電器J2和三極體T2的集電極均相連接；繼電器Jl的一固定觸點與 繼電器J2的一固定觸點相連接，並接到電源V0C1，繼電器J1的另一端固 定觸點接地，繼電器J2的另一固定觸點也接地，繼電器Jl的中心觸點與 電動機DJ1的一端相連接，繼電器J2的中心觸點與電動機DJ1的另一端相 連接。
專利摘要本實用新型涉及一種智能門窗開窗器，由機械驅動裝置和智能控制裝置組成，所述機械驅動裝置包括安裝在推拉門窗固定框一邊框上的電動機和與電動機傳動連接的變速箱，還包括安裝在推拉門窗開啟扇一邊框上的齒條，該齒條與變速箱的輸出齒輪嚙合。這種智能門窗開窗器安裝簡單、不需要對現有推拉門窗進行改造就可安裝，並且安裝在現有推拉門窗上具有傳動可靠、能將門窗關緊從而保持門窗水密性及氣密性的優點。
文檔編號E05F15/20GK201206389SQ200820055058
公開日2009年3月11日 申請日期2008年1月24日 優先權日2008年1月24日
發明者林德榮 申請人:林德榮