專利名稱：電動開門系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種開門系統，特別是涉及一種車庫門的電動開門系統。
背景技術：
車庫門開門系統(Garage Door Operator，GDO)通常包括一馬達、一傳動機構、一臺車(Trolley)及一連接臂等組件，用以開啟或關閉一車庫門。目前車庫門開門系統中最常見是以與齒輪嚙合的鏈條或帶齒皮帶來作為傳動機構。其主要缺點在于，制造過程復雜、造價昂貴且組裝步驟繁多。此外，以鏈條為傳動機構的車庫門開門系統容易在開門或關門的過程中產生噪音。再者，由于重量因素，必須提供較大的馬力才能驅動鏈條傳動系統。
此外，某些最新的車庫門開門系統采用了進階的自動化學習功能，以確保操作時具有較高的安全性。所有具有某種程度安全性的無線控制裝置也會具有傳輸碼學習過程。理想的解決方案是盡可能一次提供所有功能，并能以無線及安全的方式來操作所有功能。然而，前提是使用者必須能在所有過程中得知適當的信號。例如，若功能數不多，則以發光二極管(Light Emitting Diode，LED)來發出信號會是通常的簡易解決方案。然而，若是自動化裝置裝設在使用者的視線之外，或程序包括許多步驟，便會有問題。而且，當有錯誤信號產生時，會有需翻閱使用手冊以解讀LED信號的問題發生。因此，若為緊急程序，則此種發出信號的方式便不適當。此外，液晶顯示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)以及其它顯示方式也會遭遇同樣的視線問題。若裝置是裝設在挑高較高的庫房的天花板下，便必須使用特殊設備才能看到信號。
所以，有必要針對上述一般車庫門的電動開門系統的兩大缺失尋求解決的方法。
發明內容
本發明的主要目的是在于提供一種電動開門系統，可用以開啟或關閉一車庫門，并可避免一般以鏈條或帶齒皮帶作為傳動裝置時具有制造過程復雜、造價昂貴及組裝步驟繁多等缺點。
本發明的一種裝置包含一傳動裝置、一臺車及一連接臂。該傳動裝置包括一馬達、一驅動輪、一間接輪、一張力輪及一傳動索。該馬達用以使該驅動輪產生旋轉運動。該驅動輪、間接輪及張力輪于一直線上間隔設置，且該間接輪位于該驅動輪與張力輪之間。該驅動輪的外周面上具有至少一間隔排列的第一環槽。該間接輪的外周面上具有多個間隔排列的第二環槽。該張力輪的外周面上具有一第三環槽。該傳動索環繞于該至少一第一環槽、所述第二環槽及該第三環槽上。該傳動索的一部分是以一螺旋路徑環繞于第一環槽及第二環槽上。于是，該傳動索可封閉地環繞于該驅動輪、間接輪及張力輪的外周面上，且該傳動索的各部分可彼此不互相接觸，借以使得該驅動輪可依序驅動該間接輪及張力輪。該臺車設于該間接輪與張力輪間的其中一段傳動索上。該連接臂一端連接至該臺車，且另一端連接至該車庫門。因此，該驅動輪可依序驅動該間接輪、傳動索、臺車及連接臂，因而可開啟或關閉該車庫門。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明圖1是一立體圖，示意本發明電動開門系統的一優選實施例裝設于一車庫門91；圖2是一立體圖，示意該優選實施例中的驅動輪22、間接輪23以及傳動索25；圖3是一仰視圖，示意該優選實施例中的傳動裝置2；圖4是一側視圖，示意該優選實施例中的傳動裝置2；圖5是一俯視圖，示意該優選實施例中的傳動裝置2；圖6是一沿圖4中的線6-6所取的剖視圖，示意該傳動裝置2；圖7是一功能方塊圖，示意本發明中的雙驅動力控制系統(DoubleForce Control System，DFCS)電路52；及圖8是一功能方塊圖，示意本發明中的主板5、語音單元71以及揚聲器72。
具體實施例方式
參閱圖1、7、8，本發明電動開門系統的一優選實施例包含一殼體1、部分設于該殼體1內的一傳動裝置2、一臺車3、一連接臂4、一撐架(Bracket)81、二懸掛組件82、83、一軌道84，以及設于該殼體1內的一主板5、一轉速計(Rotation Sensor)60與一語音單元7。
如圖1所示，本發明電動開門系統的優選實施例是以該二懸掛組件82、83安裝于一天花板92下，且連設至一車庫門91。該傳動裝置2的另一部分設于該軌道84上。該臺車3固設于該傳動裝置2上，因而可在該軌道84上移動。至于，該連接臂4的一端樞設于該臺車3，而另一端則借由該撐架81樞設于該車庫門91。于是，該傳動裝置2可依序驅動該臺車3及連接臂4，因而可開啟或關閉該車庫門91。
參閱圖1～6，該傳動裝置2包括一馬達21、一驅動輪22、一間接輪23、一張力輪24及一傳動索25。該馬達21用以提供該驅動輪22進行旋轉運動所需的動力。如圖3所示，該驅動輪22、間接輪23及張力輪24于一直線上間隔設置，且該間接輪23位于該驅動輪22與張力輪24之間。
如圖2、4所示，該驅動輪22的外周面220上具有至少一間隔排列的第一環槽221；該間接輪23的外周面230上具有多個間隔排列的第二環槽231；而該張力輪24的外周面240上具有一第三環槽241。本發明為了要達成傳動索25的各部分彼此不互相接觸的目的，便在驅動輪22與張力輪24之間設置了間接輪23，且利用驅動輪22的外周面220上的第一環槽221及間接輪23的外周面230上的第二環槽231來分別隔開圍繞于驅動輪22及間接輪23的外周面230上的每一圈傳動索25。
如圖2所示，在該優選實施例中，該驅動輪22的外周面220上的第一環槽221的數目為3，而間接輪23的外周面230上的第二環槽231的數目比驅動輪22的外周面220上的第一環槽221的數目多1，也就是4。事實上，本發明中只要第二環槽231的數目比第一環槽221的數目多1，即可達成傳動索25的各部分彼此不互相接觸的目的，而不需如圖2中所示將第一環槽221及第二環槽231的數目分別限定為3及4。
此外，由于圍繞于第一環槽221、第二環槽231及第三環槽241的傳動索25需形成單一封閉回路(Closed Loop)，因此該傳動索25在該驅動輪22與間接輪23間是呈交錯狀態，且傳動索25的一部分是以一螺旋路徑環繞于第一環槽221及第二環槽231上。圖2所示傳動索25上的箭頭250是表示傳動索25被驅動輪22所驅動時的運動方向。因此，借由本發明中此種驅動輪22、間接輪23、張力輪24及傳動索25四者間的特殊配置，便可避免若傳動索25的各部分彼此互相接觸時所造成的快速磨損。
如圖3所示，該傳動索25在該間接輪23及張力輪24之間是呈兩段平行傳動索25的態樣。該臺車3則是固設于該間接輪23及張力輪24間的其中一段傳動索25上。于是，當驅動輪22、間接輪23及張力輪24三者的旋轉運動轉換成間接輪23及張力輪24間部分傳動索25的直線運動后，接著便可使臺車3產生如方向31所示的直線運動，然后再依序帶動連接臂4以及車庫門91(圖1)，因而可開啟或關閉該車庫門91。
參閱圖3～8，該主板5包括一主處理器51、一雙驅動力控制系統(DFCS)電路單元52及一控制總線53(圖8)。借由該DFCS電路單元52，可獲知臺車3的正確位置。如圖7所示，該轉速計60裝設至該間接輪23上。轉速計60所獲得的信息可用于DFCS中。由于在該優選實施例中，該馬達21為一直流馬達，因此轉速正比于馬達21的負載。該DFCS電路單元52使用兩種不同來源的信息來計算電流驅動力一為直流電流，另一則為轉速。借由該DFCS電路單元52，本發明能夠對各種不同的情況作精確響應。由于直流馬達電流量測的速度本質上是相當緩慢的，因此很難對驅動力的動態及快速改變作出正確響應。運用該DFCS電路單元52來量測馬達電流，可獲得臺車3的位置信息。該DFCS電路單元52可個別記憶車庫門91開啟與關閉的特性與馬達電流的關系。借此，根據臺車3的負載及位置，該DFCS電路單元52可對馬達21提供所需的馬力。該DFCS電路單元52可使本發明電動開門系統的操作更為安全。即使其中一種驅動力的量測方法失效，仍舊可利用另一種方法來維持本發明運作時的高度安全性。
如圖7所示，該DFCS電路單元52包括一轉速量測電路521、一馬達電流量測電路522、一DFCS安全電路525及一馬達控制電路526。該轉速量測電路521用以接收轉速計60所傳來的信號，并將其轉換成該間接輪23的轉速。該馬達電流量測電路522用以量測馬達21的電流。該DFCS安全電路525接收轉速量測電路521以及馬達電流量測電路522的輸出，以執行DFCS安全程序，使得本發明中即使其中一種驅動力的量測方法失效，仍可利用另一種方法來維持本發明運作時的高度安全性。然后，該馬達控制電路526再利用DFCS安全電路525所傳來的信息來控制該馬達21的輸出馬力。
如圖8所示，該主處理器51用以根據本發明電動開門系統的特定功能，產生對應辨識碼。也就是說，根據需從揚聲器75所輸出的特定功能所對應的語句聲音，該主處理器51可產生對應的辨識碼，然后再將該辨識碼經由該控制總線53傳送至語音單元7。
該語音單元7用以接收該主處理器51傳來的辨識碼，并根據該辨識碼，產生一與該辨識碼對應的放大語句聲音信號輸出至該揚聲器75。在該優選實施例中，該語音單元7可以用一外接適配卡的形式插設在該主板5的其中一連接埠上，也就是該控制總線53所對應的連接埠上。于是，根據不同語言及不同市場的需求，使用者可購買其所需的特定語言語音單元7適配卡來安裝在主板5的連接埠上。
該語音單元7包括一內存模塊71、一語音處理器72、一脈沖寬度調變(Pulse Width Module，PWM)模塊73、一放大器74及揚聲器75。該內存模塊71用以儲存多個字詞的語音樣本。該語音處理器72用以接收該主處理器51傳來的語句的辨識碼，并根據該辨識碼，自該內存模塊71取用所需的語音樣本，以組合成與該辨識碼對應的語句信號。該PWM模塊73用以根據該語句信號的脈沖寬度來調變該語句信號的振幅。該放大器74用以放大該PWM模塊73所傳來的經調變后的語句信號的振幅。然后，該放大器74再將已放大的語句聲音透過該揚聲器75輸出，以達本發明借由聲音將系統特定功能告知使用者的目的。
綜觀上述，本發明電動開門系統的主要目的在于，借由驅動輪22、間接輪23、張力輪24及傳動索25四者間的特殊配置，可避免一般以鏈條或帶齒皮帶作為傳動裝置時具有制造過程復雜、造價昂貴及組裝步驟繁多等缺點。
權利要求
1.一種電動開門系統，適用于開啟或關閉一車庫門，且包含一傳動裝置、一臺車及一連接臂，其特征在于該傳動裝置包括一馬達、一驅動輪、一間接輪、一張力輪及一傳動索，該馬達用以使該驅動輪產生旋轉運動，該驅動輪、間接輪及張力輪于一直線上間隔設置，且該間接輪位于該驅動輪與張力輪之間，該驅動輪的外周面上具有至少一間隔排列的第一環槽，該間接輪的外周面上具有多個間隔排列的第二環槽，該張力輪的外周面上具有一第三環槽，該傳動索環繞于該至少一第一環槽、所述第二環槽及該第三環槽上，且該傳動索的一部分是以一螺旋路徑環繞于第一環槽及第二環槽上，因而該傳動索可封閉地環繞于該驅動輪、間接輪及張力輪的外周面上，且該傳動索的各部分可彼此不互相接觸，借以使得該驅動輪可依序驅動該間接輪及張力輪；該臺車設于該間接輪與張力輪間的其中一段傳動索上；及該連接臂的一端連接至該臺車，且另一端連接至該車庫門；借此，該驅動輪可依序驅動該間接輪、傳動索、臺車及連接臂，因而可開啟或關閉該車庫門。
2.如權利要求1所述的電動開門系統，其特征在于該第二環槽的數目比該第一環槽的數目多1。
3.如權利要求1所述的電動開門系統，其特征在于，還包含一主板，包括一主處理器，該主處理器用以根據該電動開門系統的特定功能，產生對應辨識碼；及一語音單元，用以接收該主處理器傳來的辨識碼，并根據該辨識碼，產生一與該辨識碼對應的語句。
4.如權利要求3所述的電動開門系統，其特征在于，該語音單元包括一內存模塊，用以儲存多個語音樣本；一語音處理器，用以接收該主處理器傳來的辨識碼，并根據該辨識碼，自該內存模塊取用所需的語音樣本，以組合成一與該辨識碼對應的語句信號；一脈沖寬度調變模塊，用以根據該語句信號的脈沖寬度來調變該語句信號的振幅；及一放大器，用以放大該脈沖寬度調變模塊所傳來的經調變后的語句信號的振幅。
5.如權利要求1所述的電動開門系統，其特征在于該馬達為直流馬達。
6.如權利要求5所述的電動開門系統，其特征在于，還包含一轉速計，用以量測該間接輪的轉速；及一主板，包括一個雙驅動力控制系統電路單元，該雙驅動力控制系統電路單元用以根據該轉速計所量得的間接輪的轉速或自該馬達所量得的電流，來計算出驅動力，借以控制該馬達。
全文摘要
本發明涉及一種電動開門系統，包含一傳動裝置，該傳動裝置包括一驅動輪、一間接輪、一張力輪及一傳動索，該驅動輪、間接輪及張力輪于一直線上間隔設置，且間接輪位于驅動輪與張力輪之間，該驅動輪的外周面上具有至少一間隔排列的第一環槽，該間接輪的外周面上具有多個間隔排列的第二環槽，張力輪的外周面上具有一第三環槽，該傳動索環繞于第一環槽、第二環槽及第三環槽上，該傳動索的一部分是以一螺旋路徑環繞于第一環槽及第二環槽上，所以傳動索可封閉地環繞于驅動輪、間接輪及張力輪的外周面上，且傳動索的各部分可彼此不互相接觸，借以使驅動輪可依序驅動間接輪及張力輪。
文檔編號E05F15/20GK101037916SQ20061005854
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月16日 優先權日2006年3月16日
發明者吳文德, 史麥克, 吉蘇拉, 史托瓦, 許湯姆 申請人:鄒應玫