专利名称：借助人力牵引垂帘的垂帘马达远程启动的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动垂帘系统的启动。特别的，本发明通过借助于由结合在主支座组件中的发射机发出的射频(RF)、红外线(IR)或其它无线远程信号来启动马达操作，从而提供了垂帘电动开启或关闭操作的自动起动能力，其中远程信号是由垂帘上的人力牵引来启动的。
背景技术：
允许垂帘开启和关闭的垂帘支撑系统是公知的。这些系统通常包括包含一系列辊子或滑动支座的铝、钢或塑料头轨。这些支座具有垂帘织物或材料，这些织物或材料通过多种形式的垂帘钩或其它装置连接至支座上。依赖于褶皱的形式，这些支座以大约三英寸间隔设置。同样依赖于打褶系统，每个支座可以直接或间接地彼此连接。在最通用的形式中，它们借助于悬挂垂帘织物被间接连接。引导支座或主支座通常被连接至垂帘织物的最前端。
在最为通常的情况下，主支座被连接至驱动绳索上，该驱动绳索在金属或铝头轨内部、在头轨的侧壁之间被引导。在头轨的两端上，驱动绳索通常通过位于非驱动端的飞轮滑轮和位于驱动端的驱动滑轮加以引导。在其最为普通的人工可操作形式中，驱动绳索在驱动端被竖直向下引导，该驱动绳索在该驱动端上向下成圈。通过拉动向下成圈的绳索的一端，关闭垂帘；通过拉动另一端，开启垂帘。一些垂帘系统并不具有驱动绳索，而是通过拉动连接至驱动支座上的杆进行操作。代替被绳索致动，一些系统被钢丝或皮带加以驱动。
垂帘系统可包括一块仅朝一端开启(单向开启)的操作板，或者它们可包括两块操作板，这些操作板朝中央关闭、并通过将每块操作板各自拉到一端(中央开启)而开启。在非常长的窗户的情况下，为了利用单个的驱动马达同时进行开启，可从同一个头轨上悬下不止两块操作板。
为了避免垂帘织物的过度磨损和撕裂，通常不推荐通过拉紧垂帘织物或材料本身来开启和关闭垂帘操作板。特别是在绳索致动的系统上，用来拉动垂帘所需要的力会是相当大的力，并导致损坏织物或系统，该垂帘是通过拉动织物而不是绳索来开启或关闭的。
呈直接驱动型或间接驱动型的马达驱动垂帘系统均是公知的。在直接驱动型中，马达被直接连接至头轨上，并且旋转功率将借助齿轮机构被传送至驱动绳索、钢丝、链路或皮带。间接驱动型包括绳索驱动马达，这些马达通常被安装在与垂帘头轨下方相距一定的距离上，并具有驱动绳索的垂直圈，该驱动绳索在头轨下方延伸，并通过连接至马达的滑轮加以引导。绳索驱动马达通常难于隐蔽，倾向于对于绳索调整需要更多的维护，并通常比直接驱动马达功率小。更为一般的是，绳索驱动马达被用于改型的人工绳索驱动的垂帘系统。
直接驱动垂帘马达通常装备有滑轮或链轮，它们为旋转绳索、皮带、链路或钢丝提供了牵引力。该垂帘系统的主支座通常通过固定连接被连接至驱动皮带、绳索或钢丝上。
因为直接驱动马达通常被完全隐蔽在垂帘织物的后面，因此，驱动垂帘系统通常并不被使用者所看到。未料想到的使用者会尝试开始拉动织物以开启或关闭垂帘，这将需要旋转马达。但是，由于这种旋转被直接驱动连接所制止，因此如果使用者施加过大的力，将会导致损坏该机构。
为了防止由于使用者无意中的人工操作而出现这种损坏，机械断开机构允许垂帘织物容易发生移动，而不会损坏电驱动系统。通用的方法通过或者借助于机械或电磁分离，或者借助于主支座的机械分离而将皮带、钢丝、链路或绳索从马达的电驱动机构上断开，来实现这一点。该分离方法的缺点是，在分离之后，直到传动被再次连接，垂帘才能在电力驱动下移动。
另一个通用的方法是，人工将垂帘织物横移一个较短的距离，因而拉动皮带、钢丝、链路或绳索驱动，并由此拉动马达齿轮驱动。这在马达中形成了电子感应的感应电流，并依次开启马达的电力供电，继而开启马达，将垂帘移动到开启或关闭的位置。该方法的缺点是，对于使用者所需要的是沿着水平方向，特别是在较为沉重的垂帘中产生牵引力，这可能是很麻烦的。另一个缺点是，该方法需要马达装配有特殊的电流感应技术。因此，这需要专门设计的马达。
电磁轴断路包括将直接驱动马达的驱动轴与绳索驱动滑轮相连的马达轴。通过向马达供电，在电磁断路中的磁铁被触发，并将该轴端拉动到驱动滑轮的匹配开口中，由此在马达和驱动钢丝、皮带、链路或绳索之间建立固定连接。该系统的缺点是，它通常被驱动马达所运转，这些驱动马达借助于电流感应被开启和停止。这种马达需要相当大的扭矩脉冲，并因此倾向于产生噪音。
现有技术的主支座断路通常存在于两种型式中。第一种型式包括装载有螺纹接头的弹簧，该螺纹接头被连接至移动主支座上，该弹簧与抵靠在穿孔驱动皮带内侧的端子板中的凹陷相配合。由于空间的考虑，微小尺寸使得系统极易受到磨损的影响，并通常仅允许非常小的垂帘重量载荷。
其它通常公知的型式包括主支座，该主支座的特征是设有一个单独的多用途弹簧的单个杠杆臂。通过向下拉动垂帘的远端，该杠杆臂使得锁定销从主支座被连接至驱动皮带上的部分中分离出来。这样，垂帘织物可通过手移动。
该系统的缺点是，仅存在一个弹簧，用于既控制垂帘载荷功能，又控制锁定弹簧功能。这需要足够强的弹簧作用来承载垂帘载荷，将它保持在适当的位置上，并将臂向后拉到适当的位置中，而不是足够强的弹簧作用将阻止锁定销滑回到其连接器中。出于两个目的使用单个弹簧严格限制了臂上可允许的最大载荷。当前，这通常被限制在最大0.5kg的竖直载荷。
由现有技术中的单个臂和单个弹簧原理所导致的载荷限制在电动垂帘系统上施加了严格的限制。在许多示例中，电动系统被用于消除对于特别大而沉重的垂帘系统进行人工操作的需要。重量限制严格限制了应用范围。此外，在垂帘载荷和由于弹簧能力所导致的可允许的最大重量之间的范围很容易过大，这将导致载荷降低杠杆臂，并断开主支座和驱动皮带之间的连接。这将会在供电时，导致电动系统发生故障。
发明内容
因此，本发明的目的是，克服现有系统的上述缺点中的至少一部分缺点。
本发明的另一个目的是提供一种装置和方法，通过感应施加在垂帘上的人力牵引，并且优选地通过射频(RF)，红外线(IR)或其它无线传输向马达控制接收器传送信号来启动马达驱动，从而远程启动马达驱动的操作。
所建议的本发明介绍了一种独特的新的原理，它消除了将主支座从用于驱动横移功能的旋转皮带、绳索或钢丝上机械断开的需要，以便防止试图通过人力牵引垂帘而引起的电驱动系统的损害。它进一步允许应用于较宽范围的具有内嵌或外部无线接收器的标准马达。本发明可利用位于主支座中或连接于其上的RF发射机、IR或其它无线发射机，这些发射机可通过在垂帘织物上轻微的手动牵引而驱动(开启)。该发射机发出可由内部或外部无线接收器接收到的信号，该接收器操作地连接至马达，以便电动开启马达来驱动垂帘。在一个实施例中，如果垂帘系统已经包括了这种无线远程控制系统，那么就可使用与用于垂帘马达的无线远程控制(人工或其它)结合使用的相同无线接收器。马达的启动将至少警告使用者电子马达驱动系统的存在，并且由此防止电驱动系统的损坏，而无需将主支座从用于驱动垂帘的旋转皮带、绳索或钢丝上机械断开。传感器还可被构造成感应拉动垂帘的方向，并使得信号被传送，从而沿与手动牵引相同的方向驱动马达。马达还可设置预设限制开关，这些开关确保开启和关闭位置的精确端部位置。还可选择性地包括机械断开器。
根据一个实施例，可提供一种用于垂帘电驱动系统的垂帘主支座，其包括无线发射机和用来判断人力牵引是否施加在垂帘上的传感器，所述传感器操作地连接至、或被结合至所述无线发射机，以使得由传感器检测的施加在垂帘上的人力牵引将启动无线发射机，从而将信号传送至马达驱动控制接收器，以便驱动马达。
本领域技术人员将通过阅读于此的参照附图进行的详细说明而明白前述和其它目的、特征和优点，附图为 图1从左上方描述了根据本发明的实施例所述的可分离主支座组件的正交图，该主支座组件被安装在垂帘上； 图2从左上方描述了可分离主支座组件的正交图，该主支座组件具有从主支座部件部分上分离开的锁定部件部分； 图3描述了主支座部件的前视图； 图4A描述了处于接合状态中的主支座部件的前视图； 图4B描述了刚好在再次接合到锁定部件部分中之前，具有处于通常“高处”状态下的较长臂的处于分离状态的主支座部件的前视图； 图4C描述了具有较长臂的处于分离状态的主支座部件的前视图，该较长臂处于分离的向下状态中，这是由手动牵引垂帘的前边缘所造成的； 图5A描述了主支座部件组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并具有由人力牵引垂帘前边缘所导致的处于分离的向下状态中的较长臂； 图5B描述了处于接合状态下的主支座部件的前视图； 图5C描述了处于接合状态下的主支座部件的后端部视图； 图5D描述了处于接合状态下的主支座部件的平面图； 图6A描述了可分离主支座组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并被安装到头轨上，处于通常操作的接合状态； 图6B描述了与锁定部件部分分离之前的可分离主支座组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并被安装到头轨上，具有由于人力牵引垂帘前边缘所导致的处于分离的向下状态中的较长臂； 图6C描述了与锁定部件部分分离后的可分离主支座组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并被安装到头轨上，具有由于人力牵引垂帘前边缘所导致的处于分离的向下状态中的较长臂； 图6D描述了再次接合到锁定部件部分中以前的可分离主支座组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并被安装到头轨上，具有处于高处位置中的较长臂； 图6E描述了再次接合到锁定部件部分中以前的可分离主支座组件的前视图，其中，该组件部分处于剖视图中，并被安装到头轨上，具有处于高处位置中的较长臂； 图7从左上方描述了可分离的主支座组件的正交图，该组件具有可枢转的传感器和内嵌的射频或IR发射机组件； 图8从左上方描述了可分离的主支座组件的正交图，该组件具有可滑动的传感器和内嵌的射频或IR发射机组件； 图9从左上方描述了可分离的主支座组件的正交图，该组件具有应力传感器和内嵌的射频或IR发射机组件； 图10从左上方描述了主支座组件的正交图，该组件不具有分离机构，并包括可枢转的传感器和内嵌的射频或IR发射机组件； 图11从左上方描述了可分离的主支座组件的正交图，该组件具有可枢转的传感器和内嵌的射频或IR发射机，该发射机被安装在主支座组件的壳体中；和 图12从左上方描述了主支座组件的正交图，该组件具有可枢转的传感器和内嵌的射频或IR发射机，该传感器和发射机均被安装在主支座组件的臂中。
具体实施例方式 现详细参照附图，首先参见图1，2和3，示出了带有机械分离器、不具有RF或IR发射机的主支座驱动部件组件100的一个实施例。可滑动地设置在头轨102内部的主支座部件组件100，该主支座部件组件100由两个主要部件构成锁定部件部分101和主支座部件部分105，该锁定部件部分101被连接至驱动皮带上(未示出)，并且该主支座部分105被连接至垂帘织物的后端(未示出)。
现参照图4A-4C和5A-5D，示出了主支座部件的正视图，其中需要用来承载垂帘载荷的弹簧功能从锁定机构的弹簧功能中分离出来，这些锁定机构将主支座部件105可分离地连接至锁定部件部分101上，该锁定部件部分101连接至驱动皮带(未示出)。在所述实施例中，本发明还利用被安装到主支座部件本体116上的双重金属臂110和115。这些金属臂之一，即较短的臂110可以不能移动且不具有弹簧加压的方式安装到本体116上，继而被安装到主支座部件105上。除了端部上的大约最后一英寸的织物之外，该较短的臂110将承载由主支座部件本体116承载的所有垂帘的重量。由于较短的臂110相对于支座部件本体116无需是可移动的或者是安装有弹簧的，因此只要它被适当地设计以用于垂帘载荷，它就不受到重量的限制。
如图5A和5D所示，不同于现有系统，本发明的接合/分离功能是通过利用主支座部件本体116中的两根单独的弹簧120和125来实现的。较长的臂115支撑垂帘织物(未示出)的前缘。该较长的臂115可伸出固定的较短臂110之外约一英寸，并因此仅仅需要大致支撑最后一英寸左右宽的织物带的载荷。
该较长的臂115围绕枢轴130枢转，并且被保持以抵抗垂帘织物的重量，这种保持是通过设置在主支座部件105中的圆柱体121的坚硬的承载载荷的弹簧120，在用于较长臂115的枢轴130之后向上挤压较长臂115的后端135来实现的。较长臂115还可通过将弹簧120定位在枢轴130的前部而被保持在适当的位置，因此它被向上压在较长臂115的前部132的底部上。在所述实施例中，较长臂115可以大致平行于头轨102，该位置通过主支座部件本体116上的挡块117来确定，尽管较长臂115的平行位置并不是强制性的。
弹簧120的弹性可通过固定螺钉139来调整，以用于不同的竖直载荷承载能力。通过这种方式，所需要的分离力可根据所选择的垂帘织物的重量进行调整。此外，如果需要用于不同的垂帘或头轨设计，可使用不同强度的弹簧来增加或降低载荷能力。
参照图4A，5B和6A，主支座部件组件100被描述成具有通常处于“高处”位置中的较长臂115，并具有伸出的锁销140，该锁销140可以与锁定部件部分101接合。锁定销140可通过延伸到位于中央锁定部件部分101中的穴145，而将主支座部件105保持到垂帘驱动皮带锁定部件部分101。当以这种方式接合时，该锁定销通常通过单独的且非常轻的锁定弹簧125保持在该穴的适当位置中，其中该弹簧125定位在主支座部件105的穴145中，并被在弹簧125的底部上施压的枢转的较长臂115的后部135向上挤压在锁销140的底部上。仅需要该轻型弹簧125在锁销140上施加较小的向上垂直力来将锁销140保持向上并与穴145接合。
如图4C，5A和6B所示，在垂帘织物的前部上的人力牵引将导致较长臂115的延长端降低。这使得锁销140上的轻型弹簧125放松并下降，由此将锁销140降低并与垂帘皮带锁定部件部分101的穴145分离。这使得主支座部件105和锁定部件部分101之间的连接瞬间分离，其中驱动绳索、皮带、钢丝、链路等连接至该锁定部件部分101，由此允许平滑的人工开启或关闭垂帘，而无需旋转驱动皮带、绳索、钢丝或链路，或损坏电驱动系统的其它部件，如图6C所示。
如图4B，6D和6E所示，当需要返回到马达驱动垂帘时，驱动马达的启动将朝向主支座部件105自动引导向前(或后)倾斜的驶入坡道150和155至锁定部件部分101。如图4B和6D所示，较长臂115处于正常“高处”位置(即，当垂帘不被人力牵引时)，第二轻型弹簧125的较小弹簧张力会使得锁销140缩回到其圆柱体121中，即使在臂115处于“高处”期间也如此。当较长臂115处于“高处”时，锁销140的顶部仅需要较小的压力来将锁销140向下推动到分离位置，这就像在锁定部件部分101再次接合的工序过程中的情况那样。而后，如图6E所示，当穴145与锁销140对正时，弹簧125将使得锁销140延伸到穴145中，从而再次建立起电力马达驱动的正向牵引。
如图1，2和3所示，例如，锁定销140可在其前端设置可旋转的轮147，该轮147可将连接至驱动皮带、绳索、钢丝、链路等的锁定部件部分101的驶入坡道150和/或155的倾斜面向上拱(未示出)。可旋转的轮147将确保锁销140极平滑地返回到锁定部件部分101的穴145中，从而将主支座部件105再次连接至锁定部件部分101。
电驱动系统的预设端部挡块并不受到人工操作的影响，这是由于该位置是由驱动皮带、绳索、钢丝或链路的旋转来确定的。这确保了正在进行的垂帘的精确开启和堆积位置，并保持最后预设的所需要的垂帘端部位置。这些端部位置可通过Silent StopTM(用于BTX公司产品的商标，该产品用于控制电子马达驱动垂帘的垂帘终止位置)或通过其它装置进行预设和控制。
现参照图7，提出了一种新颖的构思，它排除了通过手动侧向移动织物的需要，或者排除了向下施加人工拉力的需要，该拉力足以将主支座从用于驱动所述横向功能的旋转皮带、绳索、链路或钢丝上机械分离出来。它还允许应用到较宽范围的具有内嵌或外部RF或IR接收器的标准马达。
如图7所示，内嵌的RF或IR发射机可设置在通过在垂帘织物上施加轻微人力牵引而启动(开启)的主支座组件700上。在一个实施例中，传感器元件711可易于感受到垂帘是否被沿着前向(F)或后向(R)拉动。在该实施例中，臂712可略微弯曲并向下悬挂可移动的元件713，该元件713被设置成可借助于枢轴710枢转到臂712的端部。传感器组件的可摆动元件713的前向(或后向)摆动启动传感器触点中的一个或另一个，该触点可以是机械的或非机械的开关711。开关711可操作地连接至射频发射机或IR 714，该射频发射机或IR714通过导线715安装到主支座700上。导线715可包括电源线，前向接触线和反向接触线。沿前向施加在垂帘上的轻微人力牵引将使得可摆动元件向前摆动，并使得开关711中的前向触点接近电源线。沿反向施加在垂帘上的轻微人力牵引将使得可摆动元件向后摆动，并使得开关711中的反向触点接近电源线。来自前向或反向导线的相应信号将被可由电池或其它常规装置(未示出)供电的射频或IR发射机714所接收，从而使得该发射机将信号传送至马达远程控制器射频或IR接收器(未示出)，以便沿前向或反向旋转，就像马达控制器已经被电源开关或远程控制所开启的情况一样。该马达设有预设限制器开关，该开关确保了开启和关闭位置的精确端部位置。虽然开关711需要能够检测人力牵引的前向或反向，并沿着相同的前向或反向来向驱动马达传送信号，但是对于本发明来说这是不必要的，这是由于简单启动马达将警告使用者垂帘系统是机械化的，其自身将有助于防止由于尝试人工开启或关闭而对它的损坏。
在该实施例中，臂712可利用向下悬挂的传感器组件711，该组件包括通过枢轴710可枢转到臂712的端部的可移动元件713。该传感器组件的可摆动元件713的前向(或后向)摆动开启了开关711的触点中的一个或另一个。开关711可操作地连接至通过导线715安装到主支座700上的射频或发射机IR 714上。
如图8所示，传感器组件无需包括可摆动元件。相反，传感器组件714a可包括用于开启开关711a的可滑动元件713a。此外，如图9所述，传感器组件可包括不具有机械开关的传感器元件，例如用于检测垂帘上的人力牵引的霍尔效应开关或应力传感器711b，并将与此相应的信号传送至RF或IR发射机714。当然，用于检测在垂帘上施加的人力牵引的检测元件的许多其它变型同样是可能的，并且在本发明的范围之内。
图10描述了主支座700c，其包括传感器元件711c(可以为任何类型)和RF或IR发射机714，但不包括分离器组件。虽然在某些应用中，分离器组件的单独使用有助于在RF或IR发射机714由于某种原因(例如，电池没电)被损坏的情况下，防止损害或将垂帘马达驱动组件的损害最小化，在所有的应用中，与此相关的该多余信息和额外成本可能是不必要的，或者并不是想要的。
图11描述了本发明所述的主支座组件700d，其具有带有致动元件713d的传感器711d和安装在主支座组件的壳体中的射频或IR发射机组件714d。在这种情况下，在传感器和发射机组件之间无需单独的导线715。
图12描述了主支座组件700e，其不但具有带传感器711e的可枢转的臂711e，还具有安装在主支座组件的臂110上的内嵌式射频或IR发射机组件714e。同样在这种情况下，在传感器和发射机组件之间无需单独的导线715。
应该注意到，虽然上述人力牵引启动的射频或IR发射机组件被示为结合在具有分离机构的主支座组件中，应该注意到，人力牵引的启动射频或IR发射机组件无需任何特殊类型的分离机构。此外，人力牵引的启动射频发射机或IR组件无需任何单独的分离机构，也不会排除使用其中的一种。
虽然本发明已经参照特定实施例进行了说明，但是这些说明并不意味着在限定意义上进行构建。参照对本发明的说明，所公开的实施例的多种变型，以及本发明的替换实施例对于本领域技术人员来说是明显的。因此，权利要求将涵盖落入到本发明的真实范围和精神内的任何变型或实施例是所期待的。
权利要求
1、一种用于垂帘电驱动系统的垂帘主支座，所述支座具有无线发射机和用来判断人力牵引是否正施加在垂帘上的传感器，所述传感器操作地连接至所述无线发射机，以使得由传感器检测的施加在垂帘上的人力牵引将启动无线发射机，从而将信号传送至马达驱动控制接收器，以便驱动马达。
2、限定在权利要求1中的垂帘主支座，其中，所述传感器被构造成在沿前向的人力牵引和沿后向的人力牵引之间进行区分，并且其中，无线发射机被构造成将信号传送至马达驱动控制接收器，以便在沿前向牵引垂帘的前缘时，沿前向驱动马达；并且在沿后向牵引垂帘的前缘时，沿后向驱动马达驱动控制接收器。
3、限定在权利要求1中的垂帘主支座，其中，传感器包括用于支撑垂帘的前缘的可移动元件，和通过该可移动元件启动的传感器元件，所述传感器元件操作地连接至无线发射机，从而使得信号传送至马达驱动控制接收器，以便驱动马达。
4、限定在权利要求3中的垂帘主支座，其中，该可移动元件为可枢转的元件。
5、限定在权利要求3中的垂帘主支座，其中，该可移动的元件为可滑动的元件。
6、限定在权利要求1中的垂帘主支座，其中，该传感器和发射机被集成在一个壳体中。
7、限定在权利要求1中的垂帘主支座，其中，该主支座包括用于承载垂帘的臂。
8、限定在权利要求7中的垂帘主支座，其中，该传感器设置在所述臂上。
9、限定在权利要求7中的垂帘主支座，其中，该发射机设置在所述臂上。
10、限定在权利要求7中的垂帘主支座，其中，该传感器和该发射机均设置在所述臂上。
11、限定在权利要求1中的垂帘主支座，其中，所述主支座包括壳体。
12、限定在权利要求11中的垂帘主支座，其中，所述发射机设置在主支座的壳体内。
13、限定在权利要求11中的垂帘主支座，其中，所述发射机设置在所述主支座的壳体外部。
14、限定在权利要求11中的垂帘主支座，其中，所述传感器设置在所述主支座的壳体内。
15、限定在权利要求11中的垂帘主支座，其中，所述传感器设置在所述主支座的壳体外部。
全文摘要
提供了一种用于垂帘电驱动系统的垂帘主支座，具有内嵌的无线发射机和用于判断人力牵引是否施加在垂帘上的传感器。该传感器操作地连接至或结合至无线发射机，以使得由传感器检测的施加在垂帘上的人力牵引将启动无线发射机，从而将信号传送至马达驱动控制接收器上，以便驱动马达。
文档编号A47H13/00GK101310653SQ200710146909
公开日2008年11月26日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年5月22日
发明者格里特·J·弗里林克 申请人:格里特·J·弗里林克