集成平开窗操作与锁定器的制作方法

本发明涉及平开窗，特别是用于平开窗的操作器和锁定器。

背景技术：

平开窗是一种窗，其具有通过铰链连接至窗框的窗扇，以便窗扇能够内外转动来关闭或打开由窗框所限定的开口。平开窗与滑动窗例如双悬窗或者侧向滑动窗相比，具有一定的优势。特别地，滑动窗很难对空气渗入进行密封，这是因为窗扇必须靠着气密垫圈或者防风雨条滑动。这通常意味着滑动窗扇不能紧密地配合，并且所选用于密封的材料避免过多的摩擦力和磨损。然而，平开窗窗扇能转动到与密封条接触，因此避免任何摩擦力并减小密封条的磨损。

但是，平开窗的缺点是典型地必须使用操作器。用于平开窗的一个典型的操作器的实例在美国专利no.7,464,619中公开，所述专利通过引用将其全部包含在内。这种复杂的操作器增加了窗户的费用和复杂性。此外，平开窗典型地具有单独的锁定系统以保证安全性防止非法进入。这些系统又增加了窗户操作的复杂性的同时增加了花费。这些因素导致平开窗较少用于低成本建筑中。

在产业中所需要的是一种简单的平开窗操作器，其在同一装置中集成有锁定功能。

技术实现要素：

本发明的实施例满足了产业上所需求的一种简单的平开窗操作器，其在同一装置中集成有锁定功能。

依照本发明的实施例，操作装置可安装在位于窗户开口侧面的窗框的边框上，类似于图1所示的传统的平开窗的锁定器。操作器设计为使得，当操作器被安装在窗框之后，能够应用盖子和手柄。操作器能够从左右两侧接近传动花键，如图2和图3所示。这样使得装置、手柄和盖子在左窗和右窗都能使用。

操作器有两个运动阶段。在第一阶段期间，手柄由向下折叠的位置转换至中点位置，从而转换向下的臂(参见图4和图5)，并且将集成到驱动臂中的锁定器部件从凸耳中脱离出来，该凸耳附接至集成到安装板中的窗框，以此牵动多点锁定系杆(图7和图8)。向下的行程是平开窗打开的典型运动，这使其与传统锁定器之间保持一致。

在第二运动中，当手柄从中点位置转换直至向上折叠时，臂从窗框向外转动(图6)。臂通过夹子连接到窗扇接口，该夹子能被分离，作为出口使用时。窗扇接口包括沿安装至窗扇的轨道运动的承座。臂的外突出部使窗扇打开。

操作器机构可减少所必需零件的数目，而实现窗扇解锁及打开的运动。其具有位于臂上的轮齿直线部，当窗扇维持关闭时，其实现解锁功能。然后，位于臂上的轮齿转换成可促使臂转动的曲线部，从而使窗扇打开。

与之前系统相比，本发明的实施例可提供一些或全部如下区别和优势。

·集成单点锁定的操作器-用于小型窗，其可以是所需要的全部锁定。

·对于更大型窗户，这种操作器能与现有的多点锁定系杆系统连接，作为附加的锁定性能。

·操作器关于其操作平面对称，使得该设备在左开窗和右开窗时均可使用。

·操作器具有在左侧和右侧均可插入手柄的花键，以便对于左手和右手型式都使用相同的手柄和盖子。

·驱动系统由两个齿轮节段实现；第一个为标准圆形正齿轮，第二个为可转换为正齿轮的弧形段的齿条的组合。

·驱动系统是利用标准的圆形正齿轮和驱动臂而创建，该驱动臂具有可转换为圆形正齿轮的齿条部分。齿条部分产生所需的直线运动从而驱动锁定/解锁定功能，并且圆形正齿轮部分使臂转动以打开窗户。

·驱动臂和系杆之间的连接是连接件，其能枢转以允许系杆位置相对于窗框表面发生变化。

这样，根据发明的实施例，集成平开窗操作和锁定器包括齿轮机构，该齿轮机构包括外壳、可转动地安装在所述外壳上的小齿轮、以及包括臂和窗扇接口的臂组件，所述臂限定了齿条部分和邻近的弓形齿轮部分，所述臂可滑动地并可转动地安装到所述外壳，小齿轮与所述齿条部分以及所述弓形齿轮部分啮合，所述臂还限定有钩部，所述窗扇接口包括轨道和与所述轨道滑动配合的承座，以及与所述小齿轮可操作地配合的手柄，所述臂的远端与所述承座铰接。所述齿轮机构的外壳适于安装到平开窗的窗框上，以及所述齿轮机构的所述轨道适于安装在所述平开窗的窗扇上，所述手柄可选择地移动以转动所述小齿轮使所述臂在第一窗户锁定位置、第二窗户解锁位置以及第三窗扇打开位置之间移位；其中在所述第一窗户锁定位置中所述平开窗的所述窗扇被容纳在所述平开窗的所述窗框中，且所述钩部与附接至所述平开窗的所述窗框的凸耳接合，以保持所述窗扇与所述窗框结合；在所述第二个窗户解锁位置中所述臂相对于外壳移位以使所述钩部从与所述凸耳的接合中释放；在所述第三窗扇打开位置中所述臂相对于所述外壳转动以推动所述窗扇从所述窗框向外摆动。所述有齿条部分和所述弓形齿轮部分被限定在所述臂的边缘。所述外壳可限定导向槽，所述臂具有销，所述销可滑动地容纳于所述导向槽中。所述导向槽具有直线部分和弓形部分。在本发明的实施例中，所述臂可操作地连接至滑动地安装到所述平开窗的所述窗框的系杆。所述系杆包括至少一个凸耳，以及至少一个对应的保持件设置在所述窗扇上，所述系杆可选择地能够随所述手柄变位，以便在所述窗户锁定位置中所述系杆的至少一个凸耳与至少一个对应的保持件接合，以及在所述窗户解锁位置中所述系杆的至少一个凸耳从至少一个对应的保持件中释放。

盖子。

在本发明的实施例中，所述手柄能够在至少两个不同的方向上与所述小齿轮啮合，以便适应左手和右手安装。

所述第一窗户锁定位置可对应于手柄的第一位置，所述第二窗户解锁位置可对应于手柄的第二位置，以及所述第三窗扇打开位置可对应于手柄的第三位置。

在本发明的另外一个实施例中，平开窗包括限定了开口的窗框，容纳于所述窗框中并铰接至窗框以可选择地关闭开口的窗扇、以及窗户操作和锁定器。所述窗户操作和锁定器包括齿轮机构，所述齿轮机构包括外壳、可转动地安装至所述外壳的小齿轮、以及包括臂和窗扇接口的臂组件，所述臂限定齿条部分和邻近的弓形齿轮部分，所述臂通过所述小齿轮与所述齿条部分以及所述弓形齿轮部分啮合，可滑动地并可转动地安装到所述外壳，所述臂还限定了钩部，所述窗扇接口包括轨道和与所述轨道滑动配合的承座，所述臂的末端与所述承座可枢转地联接；以及与所述小齿轮可操作地联接的手柄。所述齿轮机构的外壳安装到所述平开窗的窗框，以及所述齿轮机构的所述轨道安装到所述平开窗上的所述窗扇。所述手柄可选择地移动以转动所述小齿轮使所述臂在第一窗户锁定位置、第二窗户解锁位置以及第三窗扇打开位置之间移位；其中在所述第一窗户锁定位置中所述平开窗的所述窗扇容纳在所述平开窗的所述窗框中以封闭所述开口，且所述钩部与附接至所述平开窗的所述窗框的凸耳接合，以保持所述窗扇与所述窗框接合；在所述第二个窗户解锁位置中所述臂相对于外壳移位以使所述钩部从与所述凸耳的接合中释放；在所述第三窗扇打开位置中所述臂相对于所述外壳转动以推动所述窗扇从所述窗框向外摆动。

以上简介并不意在描述上述主题的每一列举的实施例或每一实施方式。图和随后的详细描述用以对各种实施例进行更为详尽的说明。

附图说明

为了使上述主题能得到更充分的理解，下面结合附图对各个实施例进行更详细地描述。其中：

图1所示为根据本发明的一个实施例的具有集成窗户操作和锁定器的平开窗；

图2为根据本发明的一个实施例的具有集成窗户操作和锁定器的分解等距视图；

图3为图2中集成窗户操作和锁定器的分解等距视图；

图4为图2中具有系杆组件的窗户操作和锁定器的侧视图，所示机构处于锁定的、窗户关闭位置；

图5为图2中具有系杆组件的窗户操作和锁定器的侧视图，所示机构处于解锁的、窗户关闭位置；

图6为图2中窗户操作和锁定器的等距视图，平开窗处于解锁的、窗户打开位置；

图7为图2中窗户操作和锁定器的等距视图，利用附接的系杆而处于锁定的、窗户关闭位置；

图8为图2中窗户操作和锁定器的等距视图，利用附接的系杆而处于解锁的、窗户关闭位置；以及

图9为图2中窗户操作和锁定器的侧视图和剖视图。

各种实施例适于各种修改和替代形式，其细节已经通过附图中的示例示出并且将被详细描述。然而应当理解，其意图并非将要求保护的发明限制于所描述的特定实施例。相反，其意在涵盖所有修改、等同物和替代物落入权利要求限定主题的精神和范围内。

具体实施方式

在图1中，根据本发明的实施例，这里详细描述了典型的平开窗10，其具有集成操作和锁定器12。平开窗10通常包括窗框14和窗扇16。窗框14限定了开口18。窗扇16通过铰链(未示出)安装到窗框14，且能可选择地摆动以打开或关闭开口18。

集成操作和锁定器12在图2至图9中示出。集成操作和锁定器12通常包括齿轮机构20、手柄22和盖子24。齿轮机构20通常包括小齿轮组件26，以及臂组件28。小齿轮组件26通常包括外壳30和小齿轮32。外壳30通常包括前部34和后部36。小齿轮32可转动地安装在前部34中。后部36通常包括向后突出的平行壁38、40，每一平行壁限定了导槽42，其具有直线部分44和弯曲部分46，以及向内突出的、在平行壁38、40之间延伸的导向销47。小齿轮32限定了具有外周切口50的孔48。

臂组件28通常包括臂52，连接器54以及窗扇接口56。臂52可形成单个件，并在近端55限定导槽54a，包括突起销57。近端55的外围边缘58沿着直线的齿条部分62和弯曲的齿轮部分64限定轮齿60。系杆接口66利用枢转销68联接至近端55。限定了槽72的钩部70沿内部边缘74设置。远端76承载连接器54。窗扇接口56通常包括轨道81和承座79。承座79可滑动地联接和接合于轨道81，并且承座79经由容纳在孔78中的销77而在远端76处与臂52水平枢轴地联接。承座79通常包括两个部分83、85，其通过竖向销87铰接在一起。承座79在轨道81中滑动，且当其滑动时，围绕销77相对于臂52枢转，而且，承座79的部分83、85围绕销87相对于彼此枢转，其横向于销77定向。

臂52滑动地容纳在外壳30的后部36中，定位销47延伸贯穿导槽54a，而突起销57容纳于导槽42中。图9所示为小齿轮32与直线的齿条部分62以及弓形的齿轮部分64的轮齿60啮合。

手柄22通常包括臂部分80，花键轴82，和夹片84。盖子24限定孔86，并装配在外壳30的前部34上，以便孔86与小齿轮32的孔48对准。

手柄22的花键轴82以花键88容纳在小齿轮32的外围切口50中的方式容纳于小齿轮32的孔48中，以便手柄22可转动地安装到小齿轮32。值得注意的是，花键轴82可从另一侧容纳于孔48中，这样就使得机构能安装在平开窗的左侧或右侧，并且可以右手装配或左手装配。

系杆接口66可以被联接以便驱动通常与平开窗多点锁定机构使用的系杆机构，已被本技术领域众所周知。如图4至图6所示，系杆92在引导器94中垂直地滑动。从而凸耳96可以与安装于窗扇16的保持件98接合和脱离。一个已知的具有系杆的锁定机构的例子已在美国专利no.7,452,014中公开，所述专利属于本发明的所有者，并据此通过引用将其全部包含在内。

在使用中，集成操作和锁定器12附接到平开窗10的窗框14，而窗扇接口附接至窗扇16。如图7所示，当手柄22处于向下的取向时，附接至窗框14的凸耳90能够接合在槽72中，通过承座79和轨道81的联接以及小齿轮32和直线齿条部分62的啮合，从而使得窗扇16锁定至窗框14。如图8所示，当手柄22向上旋转至中间取向时，小齿轮32沿着齿条部分62转动，使臂52向下移动并使凸耳90从槽72中脱离，以此使窗扇16向外转动，不受凸耳90与槽72接合的限制。当手柄22进一步向上转动时，小齿轮32沿着弯曲的齿轮部分64转动，使得臂52向外摆动。承座79在轨道81中向上滑动，围绕销77相对于臂52转动。与此同时，承座79的部分83、85围绕销87相对彼此枢转，以免在窗扇16从窗框14向外转动时受到阻碍。以此操作，通过臂52的摆动动作，窗扇16被推至打开位置，如图6所示。这些操作反向来关闭和锁定窗户。

值得注意的是，连接器54可以是能够从窗扇接口56拆卸的夹子，这样臂52能够被脱开，从而能够实现紧急通道或紧急出口。当系杆接口66与系杆组件如前所述联接时，窗户10具有多个锁定点来提高安全性能，如图4至图6所述。

系统、设备和方法的各种实施例在此已被描述。这些给出实施例仅用于举例说明，而并不已在限制本发明权利要求的保护范围。此外，应当理解，已被描述的实施例的各种特征可以经过各种方式的组合产生许多额外的实施例。此外，尽管各种材料、尺寸、形状、构造和位置等被描述用以公开实施例，在不超过本发明权利要求保护范围的情况下也可以使用上述公开以外的实施例。

本领域技术人员能认识到，此主题可包含比说明的以上描述的任一单独实施例少的特征。此处描述的实施例，并不意味着对于主题的各个特征可以组合的方式的穷举。相应地，这些实施例并不是相互排斥的特征的组合；而是不同的实施例可以包含选自不同单独的实施例中的不同单独特征的组合，正如本领域技术人员可以理解的。此外，与一个实施例相关的元件可以应用在其他实施例中，即使在这些实施例中没有描述，除非另有说明。

虽然，权利要求中的从属权利要求可能引用与一个或多个其他权利要求的特殊组合，其他实施例中也可包括具有该主题、彼此为从属权利要求的从属权利要求的组合，或其他从属权利要求或独立权利要求的一个或多个特征的组合。这类组合在此提出，除非声明不要特殊组合。

通过引用上述文献而并入的任何内容被限制为不得将与本发明明确公开相反的主题并入。通过引用上述文献而并入的任何内容，被进一步限制为没有权利要求包含在本发明通过引用而并入的文献中。通过引用上述文献而并入的任何内容，更被进一步限制为这些文献中所作的任何定义都不通过引用并入本发明，除非在本发明中明确包含。

为了解释权利要求，明确意图为不引用35u.s.c.§112(f)款，除非在权利要求中记载了特定术语“用于……的装置”或“用于……的步骤”。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2016年1月11日的美国临时申请no.62/277,337的优先权，在此将其全部引入。