电机及具有该电机的电动门窗、窗帘的制作方法

本发明涉及一种电机、及包括有该电机的电动门窗和窗帘。

背景技术

电动门窗、窗帘因有着使用方便的优点而受人们的欢迎，也越来越普及。常用的电动门窗、窗帘由电机驱动，当电机上电时，电机转动通过传动机构带动门窗扇、或窗帘打开或关闭。

然而，当遇到停电或电源无法供应的情况时，电机无法转动，因此无法使电动门窗、窗帘继续动作而只能停在掉电时的位置，影响了用户的正常使用。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种电机，用以消除现有技术的缺点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种电机，其包括：电机模块、与所述电机模块连接离合模块，所述离合模块包括模块化离合组件；

所述模块化离合组件包括：支撑环、离合球、主动轴和从动轴；

所述支撑环，其具有一安装腔体以及设在安装腔体内的阻挡片，所述阻挡片将安装腔体分成上腔体和下腔体；

所述从动轴，其具有一容纳于所述上腔体中的从动盘，所述从动轴的上端与外接负载连接；

所述主动轴，其具有一容纳于所述下腔体中的主动盘，所述主动轴与所述从动轴的下端套接固定，且从动轴可独立转动或从动轴与主动轴同步转动；所述主动轴的下端与电机模块的电机输出轴连接；

在所述阻挡片上还设有贯通所述上、下腔体的球限位孔；

所述离合球，其设置在所述球限位孔中且可在球限位孔中向上或向下移动；在未工作时，所述离合球与主动盘接触且与从动盘分离；在工作时，所述离合球向上移动与主动盘接触且与从动盘接触，在电机输出轴的转动作用下，主动轴转动、离合球和从动轴转动，带动外接负载工作。

本发明通过将主动轴的主动盘和从动轴的从动盘分别设置在上、下腔体中，上下腔体之间设有阻挡片，使主动盘和从动盘在未工作时两者是分离的状态；在掉电未工作时，由于此时主动盘和从动盘分离，与外接负载连接的从动轴可以单独转动。

进一步，本发明在阻挡片上设置有贯通上下腔体的球限位孔，并将离合球设置在球限位孔内，工作时，在电机输出轴的转动作用下，主动轴转动使离合球向从动轴方向移动，使离合球与主动盘接触且与从动盘接触，带动从动轴以及与从动轴连接的外接负载工作。

本发明的第二个目的是提供一种电机，该电机包括电机模块、与所述电机模块连接离合模块，所述离合模块包括模块化离合组件；

所述模块化离合组件包括：与外接负载连接的从动轴；

所述模块化离合组件还包括用以检测从动轴的转动方向的光电检测装置，其包括设置在所述从动轴上的光电检测环，以及与所述光电检测环检测配合的两个光电开关。在掉电时，用户可通过手动推拉来继续打开和关闭电动门窗，在正常工作时，使用了该电机的电动门窗可实现自动打开或关闭的功能。

当手动转动从动轴时，光电检测环同步转动，光电开关向光电检测环发射光束并接收反射回来的光束，经过对发射回来的光束进行处理得到从动轴的转动方向，进而控制电机模块正转或反转，进而电机模块带动离合模块同向转动。本发明的电机，通过手动转动与外接负载连接的从动轴即可触发电机自动运转。

本发明的第三个目的是提供一种电机，该电机包括：离合模块、与离合模块连接的电机模块、与电机模块连接的电源模块；

其中，所述离合模块包括：

离合外壳，在离合外壳上开设有用以安装电机控制电路板的安装窗口；

离合防护罩，其套设在所述离合外壳外，且所述防护外壳上开设有安装线槽；

在所述电机模块和电源模块之间还设置有一弹性支撑环结构，其上具有导线孔；

在安装时，电机控制电路板的导线从安装窗口引出，依次穿设在所述安装线槽、导线孔中，与所述电源模块连接。

本发明实施例的电机，通过将电机控制电路板设置在离合外壳上，进而到电路板的连接导线设置穿设在防护罩的线槽中，最后从弹性支撑环结构的导线孔与电源模块电性连接，整个电机的布线巧妙合理，节约了整个电机所需的布线空间，使得电机整机更加小型化，且布线均在电机内部，电机整体美观。

本发明的第四个目的是提供一种电动门窗，该电动门窗包括有上述实施例中任意一种电机。在掉电时，用户可通过手动推拉来继续打开和关闭电动门窗，在正常工作时，使用了该电机的电动门窗可实现自动打开或关闭的功能。

本发明的第五个目的是提供一种窗帘，该窗帘包括有上述实施例中任意一种电机。在掉电时，用户可通过手动来继续打开和关闭窗帘，在正常工作时，使用了该电机的窗帘可实现自动打开或关闭的功能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例1电机的结构示意图；

图2是图1中a处放大示意图；

图3是本发明实施例的支撑环的结构示意图；

图4是本发明实施例的从动轴的结构示意图；

图5是本发明实施例的一种主动轴的结构示意图；

图6是本发明实施例的离合球从主动盘向上移动与从动盘接触且与主动盘接触的结构示意图；

图7是本发明实施例的一种主动轴的结构示意图；

图8是本发明实施例的一种示例性电动门窗的结构示意图；

图9是本发明实施例的一种示例性电动门窗的结构示意图；

图10是本发明实施例2电机的结构示意图；

图11是图10中b处放大示意图；

图12是本发明实施例的光电检测环的结构示意图；

图13是本发明实施例的光电检测装置的结构示意图；

图14是本发明实施例一种示例性的顺时针转向循环时序图；

图15是本发明实施例一种示例性的逆时针转向循环时序图；

图16是本发明实施例3电机的结构示意图；

图17是本发明实施例3电机模块和离合模块连接的示意图；

图18是本发明实施例3电机装有电机外壳后的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图详细说明本发明的电机、和包含该电机的电动门窗以及包含该电机的窗帘。

实施例1

如图1、2所示，本发明的电机包括：电机模块200、与所述电机模块连接离合模块100，所述离合模块100包括模块化离合组件110。

所述模块化离合组件110包括：支撑环111、离合球112、主动轴113和从动轴114。

如图3所示，所述支撑环111，其具有一安装腔体以及设在安装腔体内的阻挡片1111，所述阻挡片将安装腔体分成上腔体1112和下腔体1113。在所述阻挡片上还设有贯通所述上、下腔体的球限位孔1114。

如图4所示，所述从动轴114，其具有一容纳于所述上腔体中的从动盘1141，所述从动轴的上端与外接负载连接。

如图5所示，所述主动轴113，其具有一容纳于所述下腔体中的主动盘1131，所述主动轴与所述从动轴的下端套接固定，且从动轴可独立转动或从动轴与主动轴同步转动；所述主动轴的下端与电机模块的电机输出轴211连接。

所述离合球112，其设置在所述球限位孔中且可在球限位孔中向上或向下移动；如图2所示，在未工作时，所述离合球与主动盘接触且与从动盘分离；如图6所示，在工作时，所述离合球向上移动与主动盘接触且与从动盘接触，在电机输出轴的转动作用下，主动轴转动、离合球和从动轴转动，带动外接负载工作。

本发明通过将主动轴的主动盘和从动轴的从动盘分别设置在上、下腔体中，上下腔体之间设有阻挡片，使主动盘和从动盘在未工作时两者是分离的状态；在掉电未工作时，由于此时主动盘和从动盘分离，与外接负载连接的从动轴可以单独转动。

进一步，本发明在阻挡片上设置有贯通上下腔体的球限位孔，并将离合球设置在球限位孔内，工作时，在电机输出轴的转动作用下，主动轴转动使离合球向从动轴方向移动，使离合球与主动盘接触且与从动盘接触，带动从动轴以及与从动轴连接的外接负载工作。

其中，如图5所示，所述主动盘1131的上端面上设有主动凸起1132，所述主动凸起上具有斜面1133，所述斜面用于在主动轴转动后引导离合球在球限位孔中向从动盘方向移动，直至与从动盘接触，带动从动轴转动。如图5所示，所述主动盘的上端面上设有两个主动凸起，所述主动凸起上具有两个斜面，两个斜面分别设在主动凸起的左、右两侧。需要说明的是，此时的左、右侧应当理解为主动盘的转动方向上的左右两侧。也即当主动轴顺时针转动时，离合球与左侧斜面接触，当主动轴逆时针转动时，离合球与右侧斜面接触。

如图3所示，所述从动盘1141的下端面上设有从动凸起1142，所述离合球与所述从动凸起接触或分离。在工作时，主动轴转动使所述离合球在球限位孔中向从动盘方向移动，直至离合球与所述从动凸起接触，带动从动轴转动。如图3所示，所述从动盘的下端面上设有四个从动凸起，周向设置在从动盘上。

该离合模块还包括离合外壳120，所述模块化离合组件设置在离合外壳内；在一种可能的实施方式中，在所述支撑环111的外侧设有阻尼胶层(图中未示出)，其与离合外壳的内壁接触。电机模块工作产生一扭矩力，带动主动轴转动，支撑环外侧的阻尼胶层与离合外壳接触，产生一与扭矩力方向相反的阻尼力，在主动轴转动初期，由于电机扭矩力小于所述阻尼力，支撑环保持静止不动，但由于此时主动轴开始转动，通过主动凸起的斜面将离合球顶起向上运动，使离合球与从动盘接触，带动从动轴转动；同时电机扭矩力增大，扭矩力大于所述阻尼力，使支撑环也同步转动。

其中，所述主动轴与所述从动轴的下端套接固定，从动轴可独立转动或从动轴与主动轴同步转动。具体地，所述从动轴在穿过支撑环的中心孔后与主动轴转动套接在一起，使主从动轴成为一个整体。同时，所述从动轴可独立转动，亦可与主动轴同步转动，具体地，从动轴穿设在主动轴的中心孔中转动，当从动轴在外接负载的作用下先转动时，由于主从动轴可单独转动，此时主动轴保持静止不转动，避免了因从动轴先转动带动主动轴进而带动电机转动使电机损坏的情况。

应当理解的是，在电机竖直安装时，如图1、2、6所示，离合球可在重力的作用下回落至主动盘上，但是，电机若横向安装，离合球则无法回到主动盘上，使得本发明的电机使用场景和安装方式受限。为此在一些具体的实施例中，如图7所示，在所述主动盘的上端面上，开设若干个安装孔1134，在所述安装孔中设有磁铁。通过在安装孔中安装磁铁，利用磁铁的作用力使离合球脱离从动盘回落至主动盘，使得本发明的电机得以横向安装。

本发明实施例还提供一种电动门窗，该电动门窗包括有上述实施例的电机。如图8、9所示，为一种隐藏式电动推拉门窗，所述电动门窗包括门窗框1和门窗扇2，电门窗扇2在电机3驱动作用下，沿图示水平方向在门窗框1上来回移动，实现门窗的打开和关闭。该推拉门窗通过将行走组件和驱动组件(包括电机3)隐藏在门框和门扇的型材腔体中，使门窗无外露设置，整体美观。

本发明实施例还提供一种窗帘，该窗帘包括有上述实施例的电机。

下面以本发明实施例的电机的外接负载为电动门窗为例，详细介绍一下本实施例的电机的工作原理：

一、正常通电启动电机时，电机模块开始工作，带动与电机输出轴连接的主动轴同向转动，此时，由于支撑环外侧的阻尼胶层的作用，支撑环静止不动，但此时主动轴在转动，主动盘上的斜面与限制在球限位孔中的离合球接触，给予离合球一个向上的作用力，使得离合球在球限位孔中向从动盘的方向移动，进而与从动盘上的从动凸起接触，此时，离合球下部被主动凸起沿电机输出轴转动方向推进，上部被从动凸起反向挡住。同时因为电机的扭矩力逐渐增大，克服了阻尼胶层的阻尼力，主动轴、支撑环和从动轴同步转动，带动外接负载电动门窗打开或闭合。

二、在电动门窗打开或关闭过程中，中途停电时，主动轴、从动轴全部停止，此时离合球下部被主动凸起顶住，上部被从动凸起挡住；此时，若需要手动推拉电动门窗继续完成电动门窗的打开或关闭动作，只需将电门门窗向停电前运动方向的反方向推动一小段距离，使离合球的下部不再被主动凸起顶住，离合球在重力或磁铁吸引力的作用下，从球限位孔落下与从动盘的从动凸起分离，即可实现手动推拉打开或关闭电动门窗。

实施例2

本实施例提供了一种电机，如图10、11所示，该电机包括电机模块200、与所述电机模块连接离合模块100，所述离合模块100包括模块化离合组件110；

所述模块化离合组件111包括：与外接负载连接的从动轴114；

所述模块化离合组件还包括用以检测从动轴的转动方向的光电检测装置115，其包括设置在所述从动轴上的光电检测环1151，以及与所述光电检测环检测配合的两个光电开关1152。在掉电时，用户可通过手动推拉来继续打开和关闭电动门窗，在正常工作时，使用了该电机的电动门窗可实现自动打开或关闭的功能。

当手动转动从动轴时，光电检测环同步转动，光电开关向光电检测环发射光束并接收反射回来的光束，经过对发射回来的光束进行处理得到从动轴的转动方向，进而控制电机模块正转或反转，进而电机模块带动离合模块同向转动。本发明的电机，通过手动转动与外接负载连接的从动轴即可触发电机自动运转。

其中，如图12、13所示，所述光电检测环1151包括：检测环本体1151-1，其整体呈环状；

n个检测齿1151-2，其周向布置在检测环本体上，且相邻两个检测齿之间具有一个间隔1151-3；所述检测齿的圆心角为α，所述间隔的圆心角为β，其中，n＝360°/(α+β)；α＝2β；n为正整数；

所述离合模块还包括离合外壳，所述模块化离合组件设置在离合外壳内，在离合外壳上开设有用以安装电机控制电路板的安装窗口；

所述两个光电开关设置在所述电机控制电路板上，两个光电开关到从动轴圆心的连线具有一夹角γ，且γ＝α+β/2。

例如，本实施例的光电检测环，若n＝3个检测齿和3个间隔，所述检测齿的圆心角α为80°，所述间隔的圆心角β为40°，两个光电开关之间的夹角γ为100°；

若n＝4个检测齿和4个间隔，所述检测齿的圆心角α为60°，所述间隔的圆心角β为30°，两个光电开关之间的夹角γ为75°；

若n＝12个检测齿和12个间隔，所述检测齿的圆心角α为20°，所述间隔的圆心角β为10°，两个光电开关之间的夹角γ为25°等，为避免赘述，在此不在一一列举。

优选地，如图12、13所示，该光电检测环包括有六个检测齿和六个间隔，所述检测齿的圆心角α为40°，所述间隔的圆心角β为20°；所述两个光电开关之间的夹角γ为50°

优选地，所述光电检测环的检测齿为黑色，所述从动轴为白色。

下面以在离合外壳上开设有两个安装窗口，在每个窗口上安装有一块控制电路板，在每个控制电路板上设有一个光电开关，在白色从动轴上套接有光电检测环，该光电检测环包括6个间隔和6个黑色的检测齿，所述检测齿的圆心角为40°，所述间隔的圆心角为20°，两个光电开关之间的夹角γ为50°为例，详细阐述本发明实施例的电机的工作原理。

当手动转动从动轴，从动轴带动光电检测环同步转动，此时位于控制电路板上的两个光电开关发射出光束并接收从光电检测环返回的光束，由于检测环上的检测齿是黑色的，主动轴是白色的，从黑色检测齿返回的光束和穿过间隔从白色主动轴返回的光束，两个光束强度差异明显，光电开关在接收到从黑色检测齿和主动轴返回的光束后，产生高低输出电平。

一种优选地的实施方式中，通过高低输出电平的逻辑，得到顺时针和逆时针的转向循环时序，控制电路板根据得到的转向循环时序生成电机转向启动指令，控制电机顺时针或逆时针转动。

具体地，如图14、15所示，将高低输出电平通过逻辑“1”和逻辑“0”表示；以从检测环反射回的光束的输出电平为逻辑“1”，从主动轴返回的光束的输出电平为逻辑“0”。

当光电检测环顺时针转动时：图13中左侧的光电开关，其转向逻辑时序为：

“1、1、1、1、0、0、1、1、1、1、0、0、1、1、1、1、0、0、1”；

右侧的光电开关，其转向逻辑时序为：

“0、1、1、1、1、0、0、1、1、1、1、0、0、1、1、1、1、0、0”。

控制电路板在得到该两组转向逻辑时序后，对其进行分析处理，得到循环时序，也即左侧的光电开关的转向逻辑时序，会出现1、0、0、1时序循环，而对应的右侧光电开关的转向逻辑时序，会出现1、1、0、0时序循环，将两个光电开关的转向逻辑时序组合，则得到顺时针转向循环时序11、01、00、10，如图14所示。

同理，当光电检测环逆时针转动时，图13中左侧光电开关时序循环为：1、1、0、0，右侧光电开关时序循环为：1、0、0、1；进而得到逆时针转向循环时序11、10、00、01；如图15所示。顺时针转向循环时序和逆时针转向循环时序正好互换。

实施例3

本发明实施例提供了一种电机，如图16、17所示，该电机包括：离合模块100、与离合模块连接的电机模块200、与电机模块连接的电源模块300；

其中，所述离合模块100包括：

离合外壳120，在离合外壳上开设有用以安装电机控制电路板500的安装窗口121；

离合防护罩130，其套设在所述离合外壳外，且所述防护外壳上开设有安装线槽131；

在所述电机模块和电源模块之间还设置有一弹性支撑环结构400，其上具有导线孔410；

在安装时，电机控制电路板的导线从安装窗口引出，依次穿设在所述安装线槽、导线孔中，与所述电源模块连接。该电机还包括电机外壳，所述离合模块、电机模块和电源模块均设置在所述电机外壳内。

本发明实施例的电机，通过将电机控制电路板设置在离合外壳上，进而到电路板的连接导线设置穿设在防护罩的线槽中，最后从弹性支撑环结构的导线孔与电源模块电性连接，整个电机的布线巧妙合理，节约了整个电机所需的布线空间，使得电机整机更加小型化，且布线均在电机内部，电机整体美观，如图18所示。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，其主要区别点在于，本实施例的电机包括所述模块化离合组件111，所述模块化离合组件还包括用以检测从动轴的转动方向的光电检测装置115，其包括设置在所述从动轴上的光电检测环1151，以及与所述光电检测环检测配合的两个光电开关1152。在掉电时，用户可通过手动推拉来继续打开和关闭电动门窗，在正常工作时，使用了该电机的电动门窗可实现自动打开或关闭的功能。

其中，所述光电检测装置115的结构、安装以及工作原理等详细阐述，请参阅实施例2的内容，为避免重复，在此不在赘述。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，其主要区别点在于，本实施例的电机还包括：与电机模块连接的电源模块300。所述离合模块100包括：离合外壳120，在离合外壳上开设有用以安装电机控制电路板500的安装窗口121；离合防护罩130，其套设在所述离合外壳外，且所述防护外壳上开设有安装线槽131；在所述电机模块和电源模块之间还设置有一弹性支撑环结构400，其上具有导线孔410；在安装时，电机控制电路板的导线从安装窗口引出，依次穿设在所述安装线槽、导线孔中，与所述电源模块连接。

其中，关于所述离合外壳120的结构、离合防护罩130的结构、弹性支撑环结构400、安装以及工作原理等详细阐述，请参阅实施例3的内容，为避免重复，在此不在赘述。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，其主要区别点在于，本实施例的电机包括模块化离合组件111，所述模块化离合组件还包括：用以检测从动轴的转动方向的光电检测装置115，其包括设置在所述从动轴上的光电检测环1151，以及与所述光电检测环检测配合的两个光电开关1152。在掉电时，用户可通过手动推拉来继续打开和关闭电动门窗，在正常工作时，使用了该电机的电动门窗可实现自动打开或关闭的功能。

其中，所述光电检测装置115的结构、安装以及工作原理等详细阐述，请参阅实施例2的内容，为避免重复，在此不在赘述。

该电机还包括：与电机模块连接的电源模块300。所述离合模块100包括：离合外壳120，在离合外壳上开设有用以安装电机控制电路板500的安装窗口121；离合防护罩130，其套设在所述离合外壳外，且所述防护外壳上开设有安装线槽131；在所述电机模块和电源模块之间还设置有一弹性支撑环结构400，其上具有导线孔410；在安装时，电机控制电路板的导线从安装窗口引出，依次穿设在所述安装线槽、导线孔中，与所述电源模块连接。

其中，关于所述离合外壳120的结构、离合防护罩130的结构、弹性支撑环结构400、安装以及工作原理等详细阐述，请参阅实施例3的内容，为避免重复，在此不在赘述。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。