專利名稱:用于選擇性中斷旋轉平動的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于選擇性中斷旋轉平動的裝置，所述裝置特別地應用于一種在用于卷簾的致動系統中限定機械軸的旋轉數的裝置。
背景技術：
在很多應用中，都需要一種以選擇性的方式——即通過特定的邊界條件進行控制和/或影響——來中斷旋轉平動的裝置。盡管已知用于實現此目標的復雜系統(如利用電子控制)，但具有一種簡單可靠的解決方案的可能性將是相當實用的。在下面的說明中參考了一個示例性的實例－－一種用于限定機械軸的旋轉數的裝置，但并不希望以任何方式限制本發明的范圍。
在應用于卷簾的致動系統中，一機械軸組成主要致動件，并且需要對該機械軸的旋轉運動進行控制。特別地，一種很常用的控制方法就是基于所述軸在兩個方向上運轉的旋轉數。在所述致動系統中，卷簾(門簾、百頁窗等)卷繞在與所述軸一體的卷軸上以及從該卷軸展開，從而對旋轉數的控制可以轉化為對卷簾的行程終點位置的控制。
與本申請最接近的現有技術可以看作是現已失效的專利US 3,718,215中所描述的裝置1，來自該專利的截面圖示于圖1和圖2中。見圖1，花鍵軸10與兩個齒輪12相嚙合，所述花鍵軸10與要進行控制并由馬達20致動的機械軸55(以示意形式示出)一體，所述齒輪12中的每一個齒輪通過內螺紋又與絲杠14相嚙合，在所述絲杠14上兩個齒輪能夠通過其自身的旋轉沿兩個方向縱向移動。根據花鍵軸10(因此被控制的軸)的旋轉方向，兩個齒輪12中的一個到達并推動一操縱電開關18(微動開關)的控制元件16，從而改變該電開關的打開/關閉狀態——參照圖2中位于上部的開關。開關18的狀態改變被裝置1檢測到并且馬達20被停機。而另外一個齒輪12向相反方向移動，如果必要的話會到達絲杠14的端部。很明顯，為了能夠控制機械軸55的兩個方向的旋轉，在裝置1中有兩套元件。彈簧22將齒輪12向絲杠14的螺紋壓緊，使得在齒輪改變旋轉方向的時候齒輪和絲杠能再次嚙合。參照圖2，這種情況在所述齒輪12接觸并且推動控制元件16的時候以及當齒輪12在絲杠14的另一端并且從絲杠上擰下時發生。應當注意的是，兩個齒輪12與絲杠14都由金屬制成。此外，明顯地，齒輪12、絲杠14與彈簧22形成用于選擇性中斷旋轉平動的裝置，更準確的說是形成用于選擇性中斷齒輪12在絲杠14上的旋轉平動的裝置。
兩個絲杠14分別以兩個桿70a、70b的形式縱向延伸，在每個桿的端部有一個與其同軸的齒輪72a、72b。齒輪72a、72b分別與蝸桿74a、74b相嚙合。馬達安裝后，可設想調整打開與關閉的行程終點的位置。通過馬達的動作，并且通過利用一種適當的工具例如螺旋傳動裝置，卷簾被置于需要的打開位置；假設上部絲杠14用于調整打開的行程終點位置，則蝸桿74a通過桿70a的旋轉并因此通過上部絲杠14a的旋轉而旋轉，直到上部齒輪12接觸到上部開關18，這將導致馬達20的停機。隨后用上述與打開位置相同的方法使卷簾變位到關閉位置并由此限定下部齒輪12接觸開關18的位置，這使上部齒輪12遠離上部開關18到達由關閉行程終點止擋件的致動而確定的位置。后一個位置可能根據馬達安裝在其上的百葉窗或者窗簾的類型以及各用戶的要求而不同。在隨后打開卷簾時，馬達將會一直轉動到齒輪12中的一個致動一個開關18。因此，上部和下部齒輪12的剩下的(或者沒有被操作的)位置可能位于絲杠14上的任何位置，并且可能根據所做的調整而不同。一旦調整結束，蝸桿74a、74b使絲杠14保持固定。
裝置1可以改進以包含數量更少的零件，使其擁有重量上的優勢，更小的復雜性以及更低的成本。
發明內容本發明的目的在于改進此現有技術。此目的通過根據下述權利要求
的一種用于選擇性中斷旋轉平動的裝置的應用而實現。
通過下文對一實施例的描述可更清楚地看到本發明的優點與特征性特點，此實施例僅僅作為示例而不用于限制。所述描述參照附圖，其中圖1示出現有技術的裝置在第一位置的示意性剖視圖；圖2示出根據圖1的裝置在第二位置的示意圖；圖3示出包括本發明的裝置在第一位置的示意性剖視圖；圖4示出根據圖3的裝置在第二位置的示意圖；圖5示出根據本發明的裝置的細節；圖6示出根據本發明的裝置的一變型的細節；圖7示出包含于圖6的插入件Q中的細節的放大視圖；圖8示出根據本發明的裝置的另一變型的細節；圖9示出根據本發明的裝置的另一變型的細節；圖10示出根據本發明的裝置的另一變型的細節；圖11示出圖3所示的裝置的變型在第一位置的示意性剖視圖；圖12示出圖11所示的裝置在第二位置的示意圖；具體實施方式
標號100表示一限定裝置，此裝置基于前述裝置1并且對其有所改進，此裝置(中各構件)的編號得以保持，其中，相似的元件的編號上添加了前綴“1”。因此限定裝置100包括一花鍵軸110，所述花鍵軸110與要進行控制并由馬達120致動的軸155(在示意圖中示出)一體。所述花鍵軸110與兩個齒輪112相嚙合，所述齒輪112中的每一個通過內螺紋又與絲杠114相嚙合，所述軸110由兩個支承凸緣150支承。參見圖3和圖4，如前述專利中的情況一樣，所述齒輪112可以通過其自身的旋轉運動在所述絲杠114上沿兩個方向軸向移動，并且具有相同的作用見圖4中的上部開關，所述齒輪可以到達并推動控制電開關118(微動開關)的控制元件116，從而改變該開關的打開/關閉狀態并因此停止馬達120；或者可以沿著絲杠114向與開關118相反的方向移動。如已知技術的情況一樣，兩個絲杠114分別同軸地連接到兩個桿170a、170b，在桿的端部是與其同軸的齒輪172a、172b。齒輪172a、172b分別與兩個蝸桿174a、174b相嚙合。如已針對已知技術所描述的一樣，在安裝馬達120后對行程終點止擋件進行調整(即初始限定齒輪112在絲杠114上的位置)。相似地，在調整后蝸桿174a、174b使絲桿114保持固定。
由于本發明的特定特點，限定裝置100的一個特征為沒有包含在已知技術中存在的彈簧22，從而在生產和安裝上不容置疑地節省了材料并更大地簡化了安裝。為了防止齒輪112被壓到絲杠114的螺紋外，從而不能夠與絲杠嚙合以向相反的方向移動，齒輪112被沿徑向切開——見圖5，其中此切口的標號為113。在齒輪是由塑料制成的情況下，這并不難辦到。另外，在凸緣150與絲杠114的螺紋的端部115之間的距離保持為小于齒輪112的厚度以此方式，所述齒輪112在能完全脫離絲杠114的螺紋前被凸緣150止擋住，并且由于沿齒輪徑向的切口，所述齒輪會變形并輕微地張開，從而空轉(見圖4)。隨著馬達120轉向的改變，齒輪112也改變其旋轉的方向，并通過再次與絲杠114的螺紋嚙合而遠離相鄰的凸緣運動。本發明的第二個特征性特點是優選用塑料制造所有的旋轉零件，尤其是齒輪122與絲杠114。以此方式，這些元件可以通過高效并節省成本的方式用模制的方法制造(塑料具有更低的成本并且用塑料模制零件是低成本過程)。
所以明顯地，這種用于選擇性中斷旋轉平動的新系統——即通過齒輪112變形(來選擇性中斷旋轉平動的系統)——實現了預定目的并且大大簡化限定裝置的生產。
一種替代方法可以是用軟塑料或者橡膠來生產上述部件，這樣就不需要切割這些部件來獲得必要的變形。
圖11和圖12示出了限定裝置100的一變型1000，其中，與圖3和圖4中相同的零件保持使用相同的標號，并且沒有示出行程終點調整機構(兩個桿170a、170b、齒輪172a、172b和兩個蝸桿174a、174b)。在此例中，控制元件116為“L”形并且可在支承凸緣150的開口里面滑動。電開關118安排在凸緣150的外側并且由元件116的一個端部116b致動(見圖12的上部開關)。此裝置余下的部分與前述裝置在功能上相同。需要指出的是在此變型中，作為使用凸緣150或者蝸桿174a、174b的替代方法，可以通過利用端部116b的長度和開關118的體部對控制元件116(并因此對齒輪112)的阻力來建立齒輪112的行程終點位置。
齒輪112中的切口113不僅可以是線性的(見圖5)，也可以有不同的形式(progression)，如V形形式(見圖10)或者橫向形式(見圖8)。圖8和圖10中所示的切口113的構型使得不必完全切除齒輪112的一個或多個齒，從而提高了齒輪112與花鍵軸110的結合。顯然，也可設想到具有不同形式的凹槽。
在此例中，切口(或凹槽)中斷了齒輪112的內螺紋。此發明的一個變型示于圖6和圖7中。不是切割齒輪112，而是在其中加工一個與齒平行的凹槽117就可以是足夠的了。以此方式齒輪112的一個環形區域121保持與螺紋的完全接觸，從而有利于最優的嚙合，但是該環形區域的厚度卻在某種程度上更小，以在受力時能夠延展并且使齒輪112可以脫離絲杠114的螺紋。
為了使齒輪112可以跳躍到絲杠114的螺紋上并進入行程終點位置，并不是必須要求在所述齒輪112上做一切口(或形成一凹槽)。在圖9中示出了另外一種解決方案。絲杠114被做成空心的并帶有一縱向切口123，該切口中斷了所述絲杠114的截面。當齒輪112對絲杠114的螺紋施加力時，絲杠通過收縮(切口123變窄)而讓步，并且與齒輪112脫離嚙合。也可以僅在不是空心的絲杠114上沿其螺紋的一部分縱向地切割出一凹槽，所述凹槽是盲槽或者從一側延伸到另一側。
明顯地，切口或者凹槽的數量可根據特定的情況而變化并且包含多于一個。另外，也可以設想到一種裝置，其中是絲杠114沿著一固定的內螺紋的螺紋來執行旋轉平動。
依據本發明的用于選擇性中斷旋轉平動的裝置可以應用到其它機構上，例如用于檢測障礙物或者阻礙的裝置。花鍵軸110可以用一通過彈性帶將運動傳遞到齒輪112的光滑軸代替。或者，齒輪112也可以是光滑的而不帶有齒、可以由橡膠制成，并且該齒輪與一光滑的芯軸接觸，該芯軸通過摩擦使所述齒輪轉動。在某些情況下，用不同的材料生產這些元件也可能是方便的，例如在外部用橡膠而內螺紋用塑料制成。
可以理解，相對本發明建議的思想進行的較小的變化在任何情況下都包含在下述權利要求
中。
權利要求
1.一種用于選擇性中斷旋轉平動的裝置，包括帶有螺紋的細長元件(14；114)以及帶有與細長元件(14；114)的螺紋配合的內螺紋的元件(112)，所述元件(112，14；114)中的一個通過與另一個元件嚙合來執行平動并到達由行程終端止擋件(150)限定的至少一個位置，其特征在于，所述平動的元件能夠在到達所述至少一個行程終端位置(150)時進行暫時變形，從而與另一個元件脫離嚙合。
2.根據權利要求
1的裝置，其特征在于，所述變形通過在所述兩個元件(112，14；114)中的至少一個上形成的至少一個凹槽(113；117；123)獲得。
3.根據權利要求
2的裝置，其特征在于，所述至少一個凹槽(113；123)中斷相應元件的螺紋。
4.根據權利要求
2或3的裝置，其特征在于，至少一個凹槽(113)具有V形或U形形式。
5.根據前述權利要求
中任一項的裝置，其特征在于，所述元件由塑性材料和/或彈性材料制成。
6.根據前述權利要求
中任一項的裝置，其特征在于，所述細長元件(14；114)是空心的。
7.根據前述權利要求
中任一項的裝置，其特征在于，在所述細長元件(114)上形成一縱向凹槽(123)，所述縱向凹槽(123)中斷所述細長元件的橫截面。
8.根據前述權利要求
中任一項的裝置，其特征在于，所述內螺紋元件是有齒的輪或者光滑的輪。
9.一種用于限定第一軸的旋轉數的裝置(100；1000)，包括與所述第一軸一起旋轉的第二軸(110)；兩個細長元件(114)，這兩個細長元件與所述第二軸(110)平行并且沿其長度的一部分具有沿相反的方向形成的螺紋；兩個內螺紋元件(112)，所述內螺紋元件(112)分別安裝于各個所述細長元件(114)的螺紋上，每個內螺紋元件(112)都與所述第二軸(110)嚙合，并且如果通過所述第二軸而旋轉，則可以向著與另一個內螺紋元件的移動方向相反的方向沿細長元件(114)的螺紋自由地移動到至少一個行程終端位置；用于支承所述第二軸(110)和所述細長元件的支承件(150)；用于停止所述第一軸的裝置(118)，當所述內螺紋元件(112)到達位于所述細長元件(114)上的所述至少一個行程終端位置時，所述內螺紋元件(112)致動所述裝置(118)；其特征在于，所述內螺紋元件(112)通過內螺紋嚙合，并且所述細長元件(114)形成為根據權利要求
1-8的裝置。
10.根據權利要求
9的裝置，其特征在于，所述第二軸(110)是帶花鍵的軸或者光滑的軸。
11.根據權利要求
9或10的裝置，其特征在于，所述支承件(150)與所述細長元件(114)上的螺紋的端部(115)之間的距離小于所述內螺紋元件(112)的厚度，以使所述內螺紋元件(112)在仍然與所述細長元件(114)上的螺紋嚙合時可以被所述支承件(150)鎖止。
12.根據權利要求
9-11中任一項的裝置，其特征在于，所述裝置用來限定卷簾的致動軸的旋轉數。
專利摘要
本發明涉及用于選擇性中斷旋轉平動的裝置，包括帶有螺紋的細長元件(14；114)以及帶有與細長元件(14；114)的螺紋配合的內螺紋的元件(112)；所述元件(112，14；114)中的一個通過與另一個元件嚙合來執行平動并到達由行程終端止擋件(150)限定的至少一個位置，并且所述平動的元件能夠在到達所述至少一個行程終端位置(150)時進行暫時變形，從而與另一個元件脫離嚙合。
文檔編號F16H25/20GK1993573SQ20058002657
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月25日
發明者A·馬勞薩 申請人:尼斯股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan