专利名称：电动窗的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要用于房屋等建筑物的电动窗。
背景技术：
现有的窗由窗扇和窗框构成，其中窗框固定在房屋的墙体上，窗扇可以是一个或多个，为了开窗通风，窗扇中至少有一个窗扇应该是活动窗扇，所述活动窗扇采用转动或滑动等方式(主要是采用铰链或导轨)实现同窗框的活动连接，以便通过所述活动窗扇的转动或平动开窗或关窗。这类窗的缺陷主要表现在需要人工手动开启或关闭，操作不便，并且不能进行自动和远程控制，特别是在人们外出后，根本无法改变窗的启闭状态，一旦需要开窗或关窗，就必须返回。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种电动窗，这种窗不需要人工启闭窗扇，并且可以实现自动控制和远程控制。
本发明的技术方案是一种电动窗，包括窗框和若干窗扇，其中至少一个窗扇是同所述窗框活动连接的活动窗扇，所述活动窗扇设有安装在窗框上的窗扇导轨和电动启闭机构，所述窗扇导轨包括横向段和纵向段，所述电动启闭机构包括驱动电机和用于带动所述活动窗扇横向移动和纵向移动的传动装置。
由于本发明的活动窗扇设置了所述的窗扇导轨和电动启闭机构，通过电动方式即可以实现活动窗扇的纵向移动和横向移动，通常的移动方式可以是先使活动窗扇纵向向外移出一定距离，在活动窗扇和固定窗扇之间形成纵向间隙，实现初步通风，这种通风方式可以在很大程度上遮挡外部雨水等物体进入室内，然后还可以使活动窗扇横向离开所在位置，增大通风面积，当开启程度达到最大后，还可以使活动窗扇纵向内移，贴向固定窗扇，以免风刮对活动窗扇的不利影响，这些动作都是在电动启闭机构的驱动下进行的，避免了人工开窗关窗的麻烦，并且在现有技术下，电动启闭机构的工作可以方便地通过远程控制和/或自动控制方式进行控制，不论人们在家还是外出，都可以方便地开启或关闭窗子。
图1是本发明的主视结构示意图；图2是本发明的窗扇导轨的俯视结构示意图；图3是本发明的插接组件的结构示意图。
具体实施例方式
参见图1和图2，本发明提供的电动窗包括窗框和若干窗扇，其中至少一个窗扇是同所述窗框活动连接的活动窗扇10，所述活动窗扇设有安装在窗框13上的窗扇导轨11和电动启闭机构，所述窗扇导轨包括横向段和纵向段，所述电动启闭机构包括驱动电机8和用于带动所述活动窗扇横向移动和纵向移动的传动装置。
参见图2，所述窗扇导轨可以包括一个横向段，所述横向段两端可以各设有一个纵向段，由此限定了活动窗扇的移动方式是先纵向向外移动，再横向左右移动，再纵向向内移动，形成前面所述的活动窗扇的启闭方式，图1中标记10所指示的活动窗扇所在位置为活动窗扇开启后的位置，标记10.1所指示的活动窗扇(虚线)所在位置为活动窗扇开启前的位置。
所述窗扇导轨的中间可以设有导向槽12，并位于所述活动窗扇的下方或上方，相应地，所述活动窗扇设有固定的导向柱4，所述导向柱插在所述窗扇导轨的导向槽中，由此限定了所述活动窗扇的移动轨迹。可以理解的是，所述导向柱的安装位置和方向视所述窗扇导轨的位置而定。
所述窗扇导轨上的导向槽的纵向段和横向段之间的交接处可以设置为平滑过渡段12.1，通常，所述导轨在其纵向段和横向段的连接处也设置为平滑过渡段11.1，所述导向槽和导轨上的平滑过渡段的结构可以均采用分别与各自对应的所述纵向段和横向段相切(即各边缘线相切和中心线相切并相接，下同)弧形段，也可以均采用中部为分别与各自对应的所述纵向段和横向段呈45度角的直线段，所述直线段同所述纵向段和所述横向段之间的连接段为分别与对应的直线段和纵向段或横向段相切的弧形连接段，所述滑槽上的平滑过渡段的长度(即其中心线长度，下同)一般可以控制在槽宽的3-5倍，其中所述直线段的长度一般可以为其两端的弧形连接段的长度之和的2-3倍，所述弧形连接段为圆弧形或渐开线形，其中位于横向段和直线段之间的渐开线形弧形连接段中曲率半径逐渐增大的一端连接所述横向段，位于直线段和纵向段之间的渐开线形弧形连接段中曲率半径逐渐增大的一端连接所述直线段。这样有助于减少阻力，避免所述活动窗扇在交接处卡死，并有助于与所述传动装置的横向移动传动和纵向移动传动的转换相适应，保证横向移动传动和纵向移动传动之间的平稳过渡。
所述窗扇导轨可以呈板状，即在用作导轨的板上开出所述导向槽，通常所述导向槽可以上下穿透导轨板，这样便于加工和安装。所述导向槽也可以不穿透导轨板。
所述导向柱插入端可以设有滚子，所述滚子的转轴可以是纵向的(所述导向槽不穿透时)，也可以是竖向的(所述导向槽穿透和不穿透时均可)，通过滚子同所述导轨接触，可以大幅度减小所述导向柱同所述窗扇导轨之间的摩擦阻力。
所述滚子可以采用滚珠轴承。
参见图1，所述驱动电机可以固定安装在所述窗框的任意适宜位置上。通常所述驱动电机应安装在所述窗框的一侧(左侧或右侧)，这样有利于所述传动装置的合理设置。
所述驱动电动可以是直流电机，并设有远程和/或自动控制装置，以便实现远程控制和/或自动控制。所述控制装置可以采用任意适宜的现有技术，可以同驱动电动的控制电路或电源电路电连接，其安装位置可以是窗扇内，也可以是窗扇外，其外部可以设有封闭外壳，以避免外部因素的侵害。
所述驱动电机的安装件(支撑)上可以设有减振器，以减少电机振动对窗框的损坏并减少振动噪音，所述减振器可以采用任意的现有技术，可以是橡胶减振垫片，所述驱动电机的安装方式以及所述减振器的设置方式均可以采用现有技术。
所述传动装置可以包括一个主要由主动轮7、从动轮2和传动带3组成的带传动装置，所述主动轮安装在所述驱动电机的输出轴上，或通过联轴器或减速传动装置同所述驱动电机的输出轴连接(实践中，用作驱动电机的电机经常带有与其组装成一体的减速器，这种同电机组装成一体的减速器可以视为电机的一部分，其输出轴可以视为电机的输出轴)，所述从动轮安装在所述窗框的另一侧(相对于驱动电机)，所述传动带可以是圆带、平带或V带，可以理解的是，所述带传动装置的主动轮、从动轮或其他可能的带轮(如导向轮、张紧轮)均应采用与传动带相适应的结构。所述传动带可以由钢丝绳制成，以便更好地适应室外环境(出于美观考虑和受空间限制，本发明的电动启闭机构的通常可以设置在窗扇外)。
所述活动窗扇和所述传送带之间可以采用自动开合的方式连接，所谓自动开合是指两者的连接部位依照各自的轨迹同时移动到一定区域时，两者的连接件相互接触并连接在一起，当离开这样的连接区域时两者相互分离。
所述活动窗扇和传送带之间的自动开合连接可以通过插接组件实现，在图3所示的实施例中，所述插接组件包括插头15和插座14，所述插头上设有用于插接的延伸体15.1(例如自主体部分延伸出来的圆柱或棱柱)，所述插座上设有用于容纳所述延伸体的插孔14.1，所述插头和插座分别固定连接在所述导向柱和所述传动带上。所述窗框上可以安装有与所述窗扇导轨横向段平行的插接件导轨，所述插接件导轨可以呈板状，中间设有插接件导向槽，所述传动带上的插接件上可以设有延伸出来的插接件导向板，所述插接件导向板插在所述插接件导向槽中，其插入端可以呈与所述插接件导向槽相匹配的板状，可以设有一个或多个滚子，这样就限定了所述传动带上的插接件的移动轨迹，并避免晃动。适当设定两导轨的相对位置，当所述导向柱位于所述窗扇导轨的横向段时，所述插头的延伸体恰好插入所述插座的插孔，将所述导向柱同所述传动带连接起来，使所述传动带得以通过插接组件带动所述活动窗扇横向移动；当所述导向柱进入所述窗扇导轨的纵向段时，所述两插接件相互分离。
所述插接件导向槽可以是内大外小的阶梯形槽，所述插接件导向柱的插入端可以呈与之相应的形状，这样可以避免所述传动带上的插接件上下窜动。
所述活动窗扇和所述传送带之间的自动开合方式连接可以通过磁力组件实现，所述磁力组件包括两个磁力件，其中至少有一个磁力件是由磁铁制成的，另一个可以由磁铁制成，也可以由其他磁性材料制成，所述的一个磁力件安装在所述活动窗扇的导向柱或所述活动窗扇的主体上，另一个磁力件固定安装在所述传动带上，当所述活动窗扇位于所述窗扇导轨的横向段时，所述两磁力件相互接触并吸合在一起，使所述传动带得以通过所述磁力组件带动所述活动窗扇移动；当所述导向柱进入所述窗扇导轨的纵向段时，所述两磁力件相互分离。
所述活动窗扇和所述传送带之间的自动开合方式连接还可以通过推板组件实现，所述推板组件包括两个推板和一个挡板，所述两个推板相互刚性连接，并固定安装在所述传动带上，所述挡板固定安装在所述活动窗扇上，当所述活动窗扇位于所述窗扇导轨的横向段时，所述挡板恰好插在所述两推板之间，当所述传动带向左移动时，所述右推板推动所述挡板移动，当所述传动带向右移动时，所述左推板推动所述挡板移动；当所述导向柱进入所述窗扇导轨的纵向段时，所述挡板脱离所述两推板。
参见图1，所述传动带上可以固定安装有齿条1，所述窗框上可以安装有与所述窗扇导轨横向段平行的齿条导轨，所述齿条导轨可以呈板状，中间设有齿条导向槽，所述传动带上的齿条上可以设有延伸出来的齿条导向板，所述齿条导向板插在所述齿条导向槽中，其插入端可以呈与所述齿条导向槽相匹配的板状，可以设有一个或多个滚子，这样就限定了所述齿条的移动轨迹，并避免晃动。
所述齿条导向槽可以是内大外小的阶台形槽，所述齿条导向板的插入端可以呈与之相应的形状，这样可以避免所述齿条上下窜动。
所述窗框上可以安装有左、右两个相同结构的齿轮组件，每个齿轮组件包括一个输入轮6和一个输出轮9，并可以设有若干中间轮，所述输入轮和输出轮的转动方向相反，其内部结构以及在所述窗框上的安装方式可以采用现有技术，所述活动窗扇上固定设有一个纵向延伸的被动齿条5，所述被动齿条与所述齿轮组件的输出轮位于同一水平高度，并采用可以与该输出轮相啮合的齿形结构，所述传动带上的齿条与所述齿轮组件的输入轮位同一水平高度，并采用可以与该输入轮相啮合的齿形结构。当所述活动窗扇的导向柱移动到窗扇导轨的纵向段时，所述齿条同所述齿轮组件的输入轮啮合，带动所述输入轮转动，所述输入轮带动所述输出轮转动，所述输出轮同所述活动窗扇的被动齿条啮合，带动所述活动窗扇做纵向移动。
应根据对上面关于活动窗扇移动方式以及电动启闭机构工作方式的描述，适宜地设定各相关部分的安装位置和相互之间的位置关系。例如，所述带传动装置可以安装在窗的上部，也可以安装在窗的下部，考虑到安装和维护的便利，以安装在窗的下部更为适宜，所述齿轮组件相应地也应安装在窗的上部或下部；所述两个齿轮组件的位置以及相对距离应保证所述活动窗扇导向柱位于所述窗扇导轨纵向段时，相应齿轮组件上的输出轮与所述活动窗扇的被动齿条相啮合；所述齿条导向槽和所述活动窗扇导向柱的导向槽之间的相对距离应保证所述活动窗扇导向柱位于所述窗扇导轨纵向段时，所述齿条同相应的齿轮组件中的输入轮相啮合；所述导向槽和所述插接件导向槽之间的相对距离则应保证所述插接组件(或其他同功能组件)在所述活动窗扇位于所述窗扇导轨横向段时，相关各插接件(或其他同功能件)之间的连接；所述齿条长度、所述齿条同所述传动带上的插接件(或其他同功能件)的相对位置、所述齿轮组件输出轮和所述被动齿条的齿高、以及所述窗扇导向槽纵向段和横向段交接处的形状等应相互协调，以保证所述活动窗扇纵向移动和横向移动之间的衔接。
所述窗扇导轨、插接件导轨和齿条导轨三者或者其中任意两者可以采用同一个板，即在用作导轨的同一个板上开出所述导向槽、所述插接件导向槽和齿条导向槽这三个槽或其中任意的两个槽。另外，由于所述传动带上的插接件和所述齿条均只在所述传动带带动下做横向移动，故所述插接件导向槽和所述齿条导向槽可以采用同一个槽。这样，一种简单结构就是在用作导轨的板上开设有两个槽，其中一个槽用作所述导轨导向槽，其横向段的两端设有纵向段，另一个槽同时用作所述插接件导向槽和所述齿条导向槽，这个槽只有一个长的横向段。
所述活动窗扇同窗框之间可以采用若干上连接机构和若干下连接机构实现所述的活动连接，所述上连接机构活动连接所述活动窗扇的上部和所述窗框的上部，所述下连接机构活动连接所述活动窗扇的下部和所述窗框的下部，所述各连接机构均可以设有一个连杆和一个滑块，所述滑块与所述窗框上相应的滑块滑槽或滑块导轨间隙配合，所述连杆的两端分别同所述滑块和所述活动窗扇的相应边框铰接。在这样的连接机构下，所述活动窗扇即可以纵向移动，也可以横向移动。
所述窗框上与所述上连接机构滑块相配合的所述滑块滑槽或滑块导轨可以设置在所述窗框的上边框，与所述下连接机构滑块相配合的所述滑块滑槽或滑块导轨可以设置在所述窗框的下边框，并且所述各滑块滑槽或滑块导轨均横向水平延伸，以实现所述滑块的横向移动。
所述连杆可以是由水平段和竖直段构成的直角形折杆，其水平段连接相应的所述滑块，竖直段连接相应的所述活动窗扇边框，这样可以使所述滑块滑槽或滑块导轨位于所述活动窗扇边框的上方或下方，以便实现所述活动窗扇同所述窗框的铲口配合。
所述连杆的两端同所述滑块和所述活动窗扇边框的铰接可以采用轴承连接方式，以减少阻力，其用于与所述滑块轴承连接的心轴可以位于所述滑块的连接槽内，所述连杆的相应连接端插在该连接槽内，并连接所述轴承，所述连接槽的开口应有一定宽度，以免妨碍所述连杆的动作，这种心轴内置的方式不仅美观，而且还可以安装的更牢固，并节省空间。
考虑到所述活动窗扇的整体稳定性并尽可能地简化结构，可以在所述活动窗扇设有所述导向柱的一边设置一个连接机构，在没有导向柱的一边设置两个连接机构，所述导向柱与同一边的所述连接机构之间、所述同一边的两个连接机构之间均留有一定距离，通常可以分别位于该边的左、右两侧。
本发明所称窗框指与窗扇直接或间接连接的框体以及其他一切在本发明中起作用的固定物，包括通常所说的窗框以及涉及本发明结构的固定在墙体上的其他件，在用于涉及安装时，还可以包括安装本发明其他件的墙体本身。
权利要求
1.一种电动窗，包括窗框和若干窗扇，其中至少一个窗扇是同所述窗框活动连接的活动窗扇，其特征在于所述活动窗扇设有安装在窗框上的窗扇导轨和电动启闭机构，所述窗扇导轨包括横向段和纵向段，所述电动启闭机构包括驱动电机和用于带动所述活动窗扇横向移动和纵向移动的传动装置。
2.如权利要求1所述的电动窗，其特征在于所述窗扇导轨中间设有导向槽，位于所述活动窗扇的下方或上方，其横向段两端各设有一个纵向段，所述导向槽纵向段和横向段之间的交接处设置为平滑过渡段，所述活动窗扇设有固定的导向柱，所述导向柱插在所述窗扇导轨的导向槽中。
3.如权利要求2所述的电动窗，其特征在于所述导向槽上的平滑过渡段的中部为与各自对应的所述纵向段和横向段呈45度角的直线段，所述直线段同所述纵向段和所述横向段之间的连接段为分别与对应的直线段和纵向段或横向段相切的弧形连接段，所述滑槽上的平滑过渡段的长度为槽宽的3-5倍，所述直线段的长度为其两端的弧形连接段的长度之和的2-3倍，所述弧形连接段为圆弧形或渐开线形，其中位于横向段和直线段之间的渐开线形弧形连接段中曲率半径逐渐增大的一端连接所述横向段，位于直线段和纵向段之间的渐开线形弧形连接段中曲率半径逐渐增大的一端连接所述直线段。
4.如权利要求1、2或3所述的电动窗，其特征在于所述驱动电动是直流电机，并设有远程和/或自动控制装置，所述控制装置同所述驱动电动的控制电路或电源电路电连接，驱动电机安装在所述窗框的左侧或右侧，其安装件上设有减振器。
5.如权利要求1、2、3或4所述的电动窗，其特征在于所述传动装置包括主要由主动轮、从动轮和传动带组成的带传动装置，所述主动轮安装在所述驱动电机的输出轴上，或通过联轴器或减速传动装置同所述驱动电机的输出轴连接，所述从动轮安装在所述窗框没有安装驱动电机的另一侧，所述传动带是圆带、平带或V带，所述活动窗扇和所述传送带之间采用自动开合的方式连接。
6.如权利要求5所述的电动窗，其特征在于所述活动窗扇和传送带之间的自动开合连接的具体方式为下列三种方式中的任意一种第一种方式是通过插接组件实现，所述插接组件包括插头和插座，所述插头上设有用于插接的延伸体，所述插座上设有用于容纳所述延伸体的插孔，所述插头和插座分别固定连接在所述导向柱和所述传动带上，所述窗框上安装有与所述窗扇导轨横向段平行的插接件导轨，所述插接件导轨中间设有插接件导向槽，所述传动带上的插接件上设有延伸出来的插接件导向板，所述插接件导向板插在所述插接件导向槽中，其插入端呈与所述插接件导向槽相匹配的板状；第二种方式是通过磁力组件实现，所述磁力组件包括两个磁力件，其中至少有一个磁力件是由磁铁制成的，所述的一个磁力件安装在所述活动窗扇的导向柱或所述活动窗扇的主体上，另一个磁力件固定安装在所述传动带上；第三种方式是通过推板组件实现，所述推板组件包括两个推板和一个挡板，所述两个推板相互刚性连接，并固定安装在所述传动带上，所述挡板固定安装在所述活动窗扇上。
7.如权利要求6所述的电动窗，其特征在于所述传动带上固定安装有齿条，所述窗框上安装有与所述窗扇导轨横向段平行的齿条导轨，所述齿条导轨中间设有齿条导向槽，所述齿条上设有延伸出来的齿条导向板，所述齿条导向板插在所述齿条导向槽中，其插入端呈与所述齿条导向槽相匹配的板状，所述窗框上安装有左、右两个相同结构的齿轮组件，每个齿轮组件包括一个输入轮和一个输出轮，所述输入轮和输出轮的转动方向相反，所述活动窗扇上固定设有一个纵向延伸的被动齿条，所述被动齿条与所述齿轮组件的输出轮位于同一水平高度，并采用可以与该输出轮相啮合的齿形结构，所述传动带上的齿条与所述齿轮组件的输入轮位同一水平高度，并采用可以与该输入轮相啮合的齿形结构。
8.如权利要求7所述的电动窗，其特征在于所述活动窗扇同窗框之间采用若干上连接机构和若干下连接机构实现所述的活动连接，所述上连接机构活动连接所述活动窗扇的上部和所述窗框的上部，所述下连接机构活动连接所述活动窗扇的下部和所述窗框的下部，所述各连接机构均可以设有一个连杆和一个滑块，所述滑块与所述窗框上相应的滑块滑槽或滑块导轨间隙配合，所述连杆的两端分别同所述滑块和所述活动窗扇的相应边框铰接，所述窗框上与所述上连接机构滑块相配合的所述滑块滑槽或滑块导轨设置在所述窗框的上边框，与所述下连接机构滑块相配合的所述滑块滑槽或滑块导轨设置在所述窗框的下边框，并且所述各滑块滑槽或滑块导轨均横向水平延伸，所述连杆是由水平段和竖直段构成的直角形折杆，其水平段连接相应的所述滑块，竖直段连接相应的所述活动窗扇边框。
9.如权利要求8所述的电动窗，其特征在于所述连杆的两端同所述滑块和所述活动窗扇边框的铰接采用轴承连接方式，其用于与所述滑块轴承连接的心轴位于所述滑块的连接槽内，所述连杆的相应连接端插在该连接槽内，并连接所述轴承。
10.如权利要求8所述的电动窗，其特征在于所述上下连接机构的设置方式为在所述活动窗扇设有所述导向柱的一边设置一个连接机构，在没有导向柱的一边设置两个连接机构。
全文摘要
本发明涉及一种电动窗，包括窗框和若干窗扇，其中至少一个窗扇是同所述窗框活动连接的活动窗扇，所述活动窗扇设有安装在窗框上的窗扇导轨和电动启闭机构，所述窗扇导轨包括横向段和纵向段，所述电动启闭机构包括驱动电机和用于带动所述活动窗扇横向移动和纵向移动的传动装置，所述窗扇导轨中间设有导向槽，位于所述活动窗扇的下方或上方，其横向段两端各设有一个纵向段，所述活动窗扇设有固定的导向柱，所述导向柱插在所述窗扇导轨的导向槽中。这种窗使用方便，不需要人工启闭窗扇，并且可以实现自动控制和远程控制。
文档编号E05F15/10GK1786403SQ20051011671
公开日2006年6月14日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年9月9日
发明者王飞跃, 艾云锋, 王知学, 黄武陵 申请人:中国科学院自动化研究所