一种基于绳缆传动的五金件联动方法及提升推拉门窗与流程

本发明属于门窗技术领域，尤其涉及一种门窗扇五金件用的基于绳缆传动的五金件联动方法，以及一种使用该联动方法的提升推拉门窗。

背景技术：

在人们日常居家生活中，门窗的开闭方式主要是推拉式和平开式，平开式窗户只能转动开闭，窗幅小，视野不开阔，外开窗开启要占用墙外的一块空间，刮大风时易受损；而内开窗更是要占去室内的部分空间，使用纱窗也不方便，开窗时使用纱窗、窗帘等也不方便，由于平开窗安装的不稳定性以及容易掉落，在高层建筑中禁止使用平开窗，因此现在平开窗的使用范围十分有限。

推拉门窗不占据室内空间且价格经济，开启灵活，窗的受力状态好、不易损坏，安装防护栏和纱窗也十分方便。但是由于推拉门窗是滑动安装在框料上，门窗扇和框料之间会存在一定的间隙，导致密封性受到一定影响，在暴风雨天气时容易造成入水。

另外，在现有的门窗结构中，涉及到五金件的联动一般采用金属硬杆作为传动结构。在一些复杂的传动方式或者远距离的传动时，金属硬杆需要多级的联动，导致力量损耗、力方向出现偏移、容易受到型材的阻碍而运行不畅和导致型材体积不能进一步缩小等的问题，严重制约门窗结构的发展。

技术实现要素：

基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种基于绳缆传动的五金件联动方法，其使用软质高韧性的绳缆作为传动部件，例如采用单车的刹车线等由高碳钢制成的绳缆，连接门窗结构中需要联动的两套或者以上的五金件，实现多套五金件的联动；所述的绳缆从驱动部件或者主动五金件中延伸而出，依次固定连接到各个从动五金件，最后再延伸固定到驱动部件或者主动五金件，形成闭环的绳缆传动结构。

本发明还提供一种使用上述联动方法的基于绳缆传动的提升推拉门窗，其包括门窗扇和框料，所述的门窗扇的扇框中设置有用于驱动门窗扇上升和下降的承重升降组件，所述的承重升降组件包括用于抵消门窗扇自重的承重组件、以及产生门窗扇上下升降动力的驱动组件，一个或者多个承重组件和驱动组件之间通过一条形成闭环的绳缆传动；所述的门窗扇或/和框料上设置有配合门窗扇的升降而减少门窗扇和框料之间的间隙的密封组件，通过使用绳缆作为传动部件，使承重组件和驱动组件之间的联动更加平稳和一致，而且绳缆占用的体积小，不会对型材的最小体积形成限制；而且通过承重组件抵消门窗扇的重量，使驱动组件可以很轻松的驱动门窗扇进行上升或者下降，实现人手通过手柄即可轻松驱动。

其中，所述的密封组件包括设置在下框料上的防水卡接倒钩，以及设置在扇框的下扇料上与防水卡接倒钩相配合的卡接凸出，通过承重升降组件驱动门窗扇升高使卡接凸出和防水卡接倒钩相互配合卡接，避免门窗扇和框料之间形成间隙，提升密封性。在实际的生产中，将门窗扇的升降距离控制到等于门窗扇框和上框料之间的距离，此时只要门窗扇向上升到最高处，门窗扇的顶部和底部都与框料密封接触，提高密封性。

作为另一种方案，所述的密封组件包括设置在下框料的其中一竖壁上的迫使门窗扇下降时靠向下框料另一侧竖壁的导向斜面，以及设置在下框料内底面上的若干沿长度方向延伸的防水胶条槽，防水胶条槽上设置有防水胶条；以及设置在上框料在对应导向斜面的一侧的防水卡接倒钩，扇框中的上扇料上设置有与防水卡接倒钩相配合的卡接凸出，通过承重升降组件驱动门窗扇下降压迫防水胶条，同时使卡接凸出和防水卡接倒钩相互配合卡接，避免门窗扇和框料之间形成间隙，提升密封性。

其中，所述的承重组件包括集力顶杆，所述的集力顶杆安装在门窗扇的竖扇料内且集力顶杆的下端能伸出到竖扇料外，所述的集力顶杆底端固定连接有与下框料配合滑动连接的滑轮或者由若干滑轮组成的滑轮组；所述的竖扇料在集力顶杆的一侧固定设置有配重弹簧，所述的配重弹簧的弹力输出端连接到集力顶杆，且配重弹簧的形变恢复为集力顶杆提供向下的拉力，所述的拉力大小等于门窗扇自重；所述的集力顶杆在远离配重弹簧的一侧设置有若干导向轮，所述的竖扇料内设置有与导向轮配合且上下延伸的导向轨，集力顶杆通过导向轮和导向轨的配合上下的滑动安装到竖扇料内；所述的门窗扇通过集力顶杆的滑轮，或者集力顶杆的滑轮配合下扇料的底部的滑轮滑动的安装到下框料。

其中，所述的配重弹簧包括恒力蜗卷弹簧或者螺旋拉簧，或者恒力蜗卷弹簧和螺旋拉簧的组合；配重弹簧中安装有恒力蜗卷弹簧时，竖扇料上设置有用于将弹簧片压迫贴近集力顶杆的限位压轮，恒力蜗卷弹簧的弹力恒定，方便根据窗扇实际重量进行计算配重，但是价格较贵；螺旋拉簧价格便宜，在实际生产中，为了控制成本，可以使用螺旋拉簧承担大部分的重量，再配合恒力蜗卷弹簧达到配重的目的。

其中，所述的驱动组件包括固定安装在竖扇料上的安装架，所述的安装架上转动的设置有传动轮，所述的传动轮的转动轴心处通过轴承安装有一动力轴，所述的动力轴横向伸出到扇框外并且固定连接有一握把，所述的动力轴的一侧上固定设置有动力杆，所述的动力杆跨过轴承后固定连接到传动轮，动力杆、动力轴和握把形成一个驱动传动轮转动的杠杆，所述的动力杆和握把在平面上的投影成一直线，或者动力杆和握把在平面上的投影成一以动力轴为转角的直角；所述的传动轮再传动连接到集力顶杆，通过转动握把向集力顶杆提供向上或者向下的动力。

其中，所述的传动轮上固定连接有传动缆的一端，传动缆的另一端固定连接到集力顶杆后继续延伸，传动缆通过固定在扇框上的换向结构换向后再次连接并固定到传动轮，形成闭环的传动缆，闭环的传动缆可以实现双向拉动，传动轮的顺时针转动和逆时针转动都可以拉动传动缆，提供门窗扇上升和下降的拉力。

其中，所述的驱动组件还包括用于驱动门窗扇上下移动的驱动电机，所述的驱动电机固定安装在扇框上并驱动动力轴转动，或者通过驱动电机的动力输出端和缆轮的配合拉动传动缆的移动；或者驱动电机跟随门窗扇滑动的安装在框料上并通过驱动电机的动力输出端和缆轮的配合拉动传动缆的移动。

其中，所述的门窗扇两侧的竖扇料中各设置有一套承重升降组件，两套承重升降组件之间通过传动缆联动连接，所述的传动缆配合固定在扇框上的换向结构换向形成闭环并与两套承重升降组件的集力顶杆固定连接。

本发明具有的有益效果：

1、本发明提供的五金件联动方法通过使用绳缆作为传动部件，绳缆可以弯曲传动且不存在多级传动的损耗，同时绳缆运动时也不会受到型材的阻碍导致卡顿或者力的方向出现偏移，使承重组件和驱动组件之间的联动更加平稳和一致，而且绳缆占用的体积小，不会对型材的最小体积形成限制。

2、本发明提供的推拉窗在关闭的时候可以通过握把为集力顶杆提供一个向下或者向上的拉力，配合反作用力和重力为门窗扇提供一个向上或者向下的驱动力，使门窗扇上升或者下降，继而通过防水卡接倒钩和卡接凸出的配合，以及通过门窗扇、导向斜面和防水胶条的配合，避免门窗扇和框料之间存在间隙，提升密封性。

3、配重弹簧的设置可以抵消门窗扇的自重，使用很少的驱动力即可带动门窗扇的上下移动，实现轻松手动或者可以使用低功率电机，具有一定的节能性。

附图说明

图1，实施例一的一种基于绳缆传动的五金件联动方法及提升推拉门窗（门窗扇和下框料）的立体结构示意图。

图2，实施例一的一种基于绳缆传动的五金件联动方法及提升推拉门窗（门窗扇和下框料）的侧视结构示意图。

图3，图2的a处放大图。

图4，一种基于绳缆传动的五金件联动方法及提升推拉门窗的门窗扇的立体结构示意图，隐藏了门窗扇的左右扇料和上扇料。

图5，承重组件的立体结构示意图。

图6，图5的b处放大图。

图7，门窗扇竖扇料的俯视结构示意图。

图8，实施例一的驱动组件的立体结构示意图。

图9，实施例一的驱动组件的立体结构示意图，隐藏了安装架。

图10，实施例二的一种下压密封的推拉窗结构（门窗扇和上下框料）的立体结构示意图。

图11，实施例二的一种下压密封的推拉窗结构（门窗扇和上下框料）的侧视结构示意图。

图12，图11的a处放大图。

图13，图11的c处放大图。

图14，实施例三的握把、动力轴和动力杆的立体结构示意图。

图15，一种基于绳缆传动的五金件联动方法及提升推拉门窗的绳缆连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的描述。

实施例一：提升密封的推拉窗。

如附图1-9所示的一种基于绳缆传动的提升推拉门窗，其包括门窗扇1和框料，所述的门窗扇1的两侧竖扇框中各设置有一套用于驱动门窗扇1上升和下降的承重升降组件3，所述的承重升降组件3包括用于抵消门窗扇1自重的承重组件、以及产生门窗扇1上下升降动力的驱动组件，所述的承重组件包括集力顶杆31，所述的集力顶杆31上下滑动的安装到门窗扇1的竖扇料内且集力顶杆31的下端能伸出到竖扇料外，所述的集力顶杆31底端固定连接有与下框料2配合滑动连接的滑轮32，根据实际情况还可以在集力顶杆31底端安装由若干滑轮组成的滑轮组；所述的竖扇料在集力顶杆31的一侧固定设置有配重弹簧33，所述的配重弹簧33的弹力输出端连接到集力顶杆31，且配重弹簧33处于拉伸状态，配重弹簧33的形变恢复为集力顶杆31提供向下的拉力，所述的拉力大小等于门窗扇1自重，所述的集力顶杆31在远离配重弹簧33的一侧设置有十三个导向轮35，所述的竖扇料内设置有与导向轮35配合且上下延伸的导向轨37，集力顶杆31通过导向轮35和导向轨37的配合上下的滑动安装到竖扇料内；所述的门窗扇1通过两侧的集力顶杆31的滑轮32滑动的安装到下框料2，为了提升门窗扇1的滑动流畅度，也可以在门窗扇1的下扇料中多设置几组滑轮；所述的驱动组件包括固定安装在竖扇料上的安装架41，所述的安装架41上转动的设置有传动轮42，所述的传动轮42的转动轴心处通过轴承安装有一动力轴43，动力轴43可以直接连通到锁轴，或者与锁轴一体成型（即动力轴43同时充当锁轴），所述的动力轴43横向伸出到扇框外并且固定连接有一握把44，通过握把44可以实现开关锁和驱动门窗扇1移动，所述的动力轴43的一侧上固定设置有动力杆45，所述的动力杆45跨过轴承后固定连接到传动轮42，安装架41上设置有可供动力杆45连接到传动轮42时穿过的弧形槽，动力杆45、动力轴43和握把44形成一个驱动传动轮42转动的杠杆，所述的动力杆45和握把44在平面上的投影成一直线；两套承重升降组件3之间通过传动缆46联动连接，如图15所示，所述的传动缆46首先通过一固定点（黑色圆点）固定在传动轮42上并且绕传动轮42至少一周，然后向上伸出并固定连接到连接架36（连接架36固定连接到集力顶杆31），传动缆46从第一个连接架36中伸出后继续沿扇框料延伸并配合3个换向轴（空心圆点）换向后从下方向上固定连接到另一个连接架36，从该连接架36向上伸出后再配合3个换向轴从扇框料下方回到传动轮42，形成一个闭环，安装架41上可以设置若干对传动缆46进行限位导向的导向杆47，避免传动缆46的伸出方向出现倾斜，通过转动握把44向集力顶杆31提供向上或者向下的动力，传动缆46可以采用单车刹车使用的绳缆，即高碳钢制成的软质钢缆；所述的门窗扇1和框料上设置有配合门窗扇1的升降而减少门窗扇1和框料之间的间隙的密封组件，所述的密封组件包括设置在下框料2上的防水卡接倒钩21，以及设置在扇框的下扇料上与防水卡接倒钩21相配合的卡接凸出11，通过承重升降组件3驱动门窗扇1升高使卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互配合卡接，卡接凸出11和防水卡接倒钩21处可设置相互配合的倾斜面，使门窗扇1升得越高，卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互的压迫越紧，密封性更好。

作为优选实施例，为了实现推拉门窗的电动化或者配合智能家居设备使用，所述的驱动组件还包括用于驱动门窗扇1上下移动的驱动电机，由于使用了配重弹簧抵消门窗扇1的重量，降低了驱动电机的功率下限，即可以使用体积非常小的低功率电机，只需在型材上空出一点空间固定驱动电机即可，驱动电机的驱动轴上固定安装一个缆轮，或者驱动电机通过涡轮蜗杆的组合，或者通过两个锥齿轮的组合等换向后再传动连接一个缆轮，将传动缆46缠绕到缆轮上即可通过驱动电机带动传动缆46移动，所以驱动电机的安装方式多样，可以使用如下多种安装方式：所述的驱动电机固定安装在扇框上并驱动动力轴43转动，或者通过驱动电机的动力输出端和缆轮的配合拉动传动缆46的移动；或者驱动电机跟随门窗扇1滑动的安装在框料上并通过驱动电机的动力输出端和缆轮的配合拉动传动缆46的移动，驱动电机在附图中没有示出。

作为优选实施例，所述的配重弹簧33是恒力蜗卷弹簧，竖扇料上设置有用于将恒力蜗卷弹簧的弹簧片压迫贴近集力顶杆31的限位压轮34，在实际应用中，可以将部分恒力蜗卷弹簧替换成螺栓拉簧，以降低生产成本。

下面简述推拉窗的原理，关闭时，通过电机或者握把44或者直接推动门窗扇1到关闭位置，然后通过手动转动握把44或者启动驱动电机，使传动轮42顺时针转动（附图15的方向）并带动传动缆46拉动连接架36及集力顶杆31向下移动，由于集力顶杆31下端与框料接触而无法再向下移动，在反作用力的驱动下，整个门窗扇1会向上移动，从而使卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互压迫避免门窗扇1和下框料2之间出现间隙，此时门窗扇的顶部也与上框料接触，进一步减少门窗扇上部的间隙，达到更好的密封性。由于动力轴43还充当锁轴，所以在转动握把44的同时还将门窗扇锁上。

同理，当开启时，通过手动转动握把44或者启动驱动电机，使传动轮42逆时针转动（附图15的方向），即可向上拉动集力顶杆31，抵消配重弹簧33的部分拉力，即配重弹簧33剩余拉力小于门窗扇1的自重，门窗扇由于重力的作用向下移动，卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互分离，门窗扇1可以自由推动。

实施例二：下压密封的推拉窗

本实施例与实施例一的不同之处在于门窗扇1和框料上设置的密封组件不一样，如附图10-13所示，所述的密封组件包括设置在下框料2的其中一竖壁上的迫使门窗扇1下降时靠向下框料2另一侧竖壁的导向斜面22，以及设置在下框料2内底面上的若干沿长度方向延伸的防水胶条槽23，防水胶条槽23上设置有防水胶条（图中没有示出，采用常规防水胶条）；以及设置在上框料5在对应导向斜面21的一侧的防水卡接倒钩21，扇框中的上扇料上设置有与防水卡接倒钩21相配合的卡接凸出11，通过承重升降组件3驱动门窗扇1下降压迫防水胶条，同时使卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互配合卡接；卡接凸出11和防水卡接倒钩21处可设置相互配合的倾斜面，使门窗扇1下压越多，卡接凸出11和防水卡接倒钩21相互的压迫越紧，密封性更好。

下面简述本实施例中的推拉窗的原理，与实施例一的原理类似，关闭时，通过电机或者握把44或者直接推动门窗扇1到关闭位置，然后通过手动转动握把44或者启动驱动电机，使传动轮42逆时针转动（附图15的方向）并带动传动缆46拉动连接架36及集力顶杆31向上移动，抵消配重弹簧33的部分拉力，即配重弹簧33剩余拉力小于门窗扇1的自重，门窗扇由于重力的作用向下移动，从而使卡接凸出11和防水卡接倒钩51相互压迫，此时门窗扇的底部也与下框料接触并压迫防水胶条，同时门窗扇1在导向斜面21的作用下更加贴近框料，避免门窗扇1和框料之间出现间隙，达到更好的密封性。由于动力轴43还充当锁轴，所以在转动握把44的同时还将门窗扇锁上。

同理，当开启时，通过手动转动握把44或者启动驱动电机，使传动轮42顺时针转动（附图15的方向），即可向下拉动集力顶杆31，由于集力顶杆31下端与框料接触而无法再向下移动，在反作用力的驱动下，整个门窗扇1会向上移动，卡接凸出11和防水卡接倒钩51相互分离，门窗扇1也和防水胶条分离，可以自由推动。

实施例三：

本实施例与实施例一的不同之处在于驱动组件的杠杆形状不一样，如附图14所示的驱动组件的动力杆45、握把44和动力轴43，动力杆45和握把44在平面上的投影成一以动力轴43为转角的直角。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。