專(zhuān)利名稱(chēng)：直流直線電機(jī)式汽車(chē)及室內(nèi)電動(dòng)窗簾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)窗簾領(lǐng)域，尤其是采用直流直線電機(jī)作動(dòng)力源的電動(dòng)窗簾領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電動(dòng)窗簾在各類(lèi)汽車(chē)中，以及家居、辦公室、樓、堂、館、所得到日益廣泛的應(yīng)用。一般都采用安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，讓電機(jī)帶動(dòng)齒輪或滑輪，再帶動(dòng)窗簾拉繩的方法和技術(shù)。這種方法既影響美觀，又有電機(jī)噪聲問(wèn)題和不可靠問(wèn)題。也有無(wú)拉繩的電動(dòng)窗簾專(zhuān)利申請(qǐng)，例如93208319.6和94106858.7號(hào)專(zhuān)利，又如專(zhuān)為汽車(chē)設(shè)計(jì)的車(chē)用型電動(dòng)窗簾專(zhuān)利，例如01217842.X和01271318.X號(hào)專(zhuān)利，還有德國(guó)BOS公司的申請(qǐng)?zhí)枮?1125886.1的涉及汽車(chē)電動(dòng)窗簾的專(zhuān)利申請(qǐng)。但它們都仍然包含有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和機(jī)械裝置。一些采用直線電機(jī)的電動(dòng)窗簾設(shè)計(jì)省去了旋轉(zhuǎn)電機(jī)和機(jī)械裝置，特別是采用圓管或圓筒式直線電機(jī)的電動(dòng)窗簾，例如專(zhuān)利號(hào)為01234861.9的專(zhuān)利，以及專(zhuān)利號(hào)為02224403.4的專(zhuān)利。但是這種直線電機(jī)式的設(shè)計(jì)仍然存在著不足之處，那就是窗簾的驅(qū)動(dòng)體都需要使用交流電，因此必須使用電刷或者拖帶隨行電纜來(lái)解決供電問(wèn)題，況且上述設(shè)計(jì)尤其不適用于只有直流供電的汽車(chē)窗簾。查閱我國(guó)從一九八五年四月一日起至二00四年一月十日期間的專(zhuān)利申請(qǐng)，均未見(jiàn)有窗簾驅(qū)動(dòng)體本身無(wú)須電纜的、且同時(shí)采用直線電機(jī)的電動(dòng)窗簾(包括汽車(chē)電動(dòng)窗簾和室內(nèi)電動(dòng)窗簾)設(shè)計(jì)公開(kāi)。
本實(shí)用新型正是基于解決以上問(wèn)題、填補(bǔ)設(shè)計(jì)空白而公開(kāi)一種既拋棄故障較多的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和機(jī)械裝置，又不需要拖帶電刷或電纜的、采用直流直線電機(jī)來(lái)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的電動(dòng)窗簾(包括汽車(chē)電動(dòng)窗簾及室內(nèi)電動(dòng)窗簾)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在汽車(chē)窗簾或室內(nèi)窗簾的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置中采用一種特殊結(jié)構(gòu)的、其運(yùn)動(dòng)體動(dòng)子不需要電源的動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)系統(tǒng)。該直線電機(jī)的永磁動(dòng)子與窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳同體或相聯(lián)，當(dāng)直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)時(shí)，就同時(shí)帶動(dòng)窗簾體，從而完成窗簾的開(kāi)閉動(dòng)作。
本實(shí)用新型主要包括了一種能夠與窗簾機(jī)構(gòu)融合的、特殊結(jié)構(gòu)的直流直線電機(jī)系統(tǒng)來(lái)作為電動(dòng)窗簾的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種特殊的直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是這樣在軟磁材料芯(3)上繞有至少一個(gè)分段繞組(4)，一般情況是繞有若干組線圈分段繞組(4)，這些繞組緊密地順序排列，構(gòu)成直線電機(jī)的繞線定子(6)。直線電機(jī)的永磁動(dòng)子(2)與窗簾的一個(gè)拉耳同體或相聯(lián)，構(gòu)成窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)。窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)與窗簾體(9)聯(lián)在一起。當(dāng)永磁動(dòng)子(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就同時(shí)帶動(dòng)窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)運(yùn)動(dòng)，也就驅(qū)動(dòng)了窗簾體(9)跟著運(yùn)動(dòng)。窗簾控制器(20)中的窗簾直流直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)用來(lái)對(duì)直線電機(jī)的永磁動(dòng)子(2)實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制，窗簾控制器(20)中的窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)用來(lái)對(duì)直線電機(jī)的永磁動(dòng)子(2)實(shí)施運(yùn)動(dòng)方向控制。由于有窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)的作用，所以對(duì)直線電機(jī)的永磁動(dòng)子(2)所實(shí)施的控制就成了對(duì)窗簾體(9)本身的控制。
本實(shí)用新型的有益效果是1、窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳本身就與直線電機(jī)的動(dòng)子同體或相聯(lián)，它不需要供電，因此無(wú)電刷、無(wú)電纜。2、電機(jī)部件和窗簾部件融為一體，甚至直線電機(jī)的繞線定子就可以作為窗簾驅(qū)動(dòng)拉耳和一般拉耳的軌道，這就使得整個(gè)窗簾的構(gòu)成顯得簡(jiǎn)單、明了、可靠。3、由于窗簾的可視部件都可以很容易地與簾布及周?chē)h(huán)境搭配，因而容易做到美觀大方。4、沒(méi)有一般電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和電流噪聲。5、采用直流供電，特別適合用于汽車(chē)電動(dòng)窗簾。又因直流電很容易由交流電整流獲得，所以這種窗簾同樣也很適用于取自交流供電的室內(nèi)電動(dòng)窗簾。
以下結(jié)合附圖就本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及局部剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)及局部剖視圖。
圖3是窗簾直流直線電機(jī)控制器(20)中的窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)及窗簾直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)的工作原理圖。本圖所示僅為一例，且屬于繼電器控制型一例。
圖4為窗簾的動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
圖5是圓管狀窗簾動(dòng)子拉耳結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是一種變形結(jié)構(gòu)的窗簾動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)斷面示意圖。
圖7是另一種變形結(jié)構(gòu)的窗簾動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)斷面示意圖。
圖中的編號(hào)說(shuō)明窗簾驅(qū)動(dòng)拉耳(1)；永磁動(dòng)子(2)；繞線定子的軟磁材料芯(3)；定子線圈分段繞組(4)；定子護(hù)層(5)；繞線定子(6)；副定子(7)；掛簾普通拉耳(8)；窗簾體(9)；窗簾管狀卷簾器(10)；定子端部限位器(11)；定子端部電纜頭(12)；電纜(13)；窗簾拉桿(14)；窗簾控制器(20)。
附圖3中的編號(hào)說(shuō)明各分段繞組公共線端(22)；繼電器觸點(diǎn)陣列公共端(23)；窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)；窗簾直流直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)；直線電機(jī)定子繞組各線圈分段繞組(4)的相應(yīng)引出線編號(hào)n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7(注這些編號(hào)僅具有代表性，實(shí)際上有多少段繞組就有多少個(gè)引出線編號(hào))；直流電源正極V+；直流電源負(fù)極V-；窗簾關(guān)閉繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)(JG)；窗簾開(kāi)啟繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)(JK)；各線圈段的相應(yīng)段控繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)(J1)、(J2)、(J3)、(J4)、(J5)、(J6)、(J7)(注這些繼電器觸點(diǎn)代號(hào)也僅具有代表性，實(shí)際上有多少段繞組就有多少個(gè)段控繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)代號(hào))。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例是將本實(shí)用新型用于橫向驅(qū)動(dòng)型窗簾的設(shè)計(jì)一例。由于本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)是采用動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)來(lái)作為窗簾的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，因此在本例中利用附
圖1、3、4和5來(lái)對(duì)此作詳細(xì)描述，同時(shí)在此對(duì)涉及到的這些附圖加以說(shuō)明。
圖1是本例中窗簾的外觀及局部剖視圖。
圖4是本例中采用棒狀定子、管狀動(dòng)子的窗簾動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)的剖面示意圖。
圖5是本例中這種圓管狀的窗簾直線電機(jī)的動(dòng)子拉耳結(jié)構(gòu)示意圖。該圖所示的是由三塊瓦狀磁體組成的閉合管狀結(jié)構(gòu)的窗簾驅(qū)動(dòng)拉耳，其充磁方式為圓管外表面為一個(gè)磁極，圓管內(nèi)表面為另一個(gè)磁極。
圖1中，窗簾體(9)的打開(kāi)或關(guān)閉是靠直線電機(jī)動(dòng)子(1)的兩個(gè)互為反向的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，必須依靠能夠顛倒直線電機(jī)繞組電流方向的電路才能夠得以實(shí)現(xiàn)。圖3所示的繼電器型窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)就是一例，它由關(guān)窗繼電器JG和開(kāi)窗繼電器JK的各兩對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)接成橋式電路構(gòu)成。直流電源V+和V-接在橋式電路的輸入端，橋式電路的輸出端一端接各分段繞組的公共端(22)，另一端接控制分段繞組的繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)陣列的公共端(23)。在這個(gè)接成橋式電路的方向控制電路(24)中，JG吸合JK釋放，或者JK吸合JG釋放，剛好顛倒了線圈各分段繞組的電流方向，從而顛倒了驅(qū)動(dòng)拉耳(1)的運(yùn)動(dòng)方向，即可實(shí)現(xiàn)窗簾體(9)的開(kāi)啟和關(guān)閉。
直接控制窗簾開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)的是窗簾直流直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)，圖3所示的繼電控制型就是一例。它由若干分段繞組的段控繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)陣列(圖中所示僅為從J1到J7)組成，該陣列的公共端(23)接窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)的一個(gè)輸出臂，而線圈分段繞組的公共接線端(22)接窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)的另一個(gè)輸出臂。當(dāng)各段控繼電器(如圖所示的從J1到J7)執(zhí)行開(kāi)簾或關(guān)簾命令時(shí)，就依照控制器(20)內(nèi)部的有關(guān)控制程序順序讓有關(guān)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，相應(yīng)線圈的分段繞組就通過(guò)其端子(本例為從n1到n7端)，再通過(guò)公共線端(22)形成回路而獲得電流。在窗簾直流直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)中，除了圖3所示的繼電有觸點(diǎn)控制型外，還可以把驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)中的所有繼電控制常開(kāi)輸出觸點(diǎn)(圖中J1到J7為代表)都用無(wú)觸點(diǎn)繼電器代替。例如可以用具有直流雙向可控的固態(tài)繼電器輸出端替換所有線圈的各段控繼電控制常開(kāi)觸點(diǎn)(如圖中J1到J7為代表的繼電器觸點(diǎn))。
窗簾直流直線電機(jī)控制器(20)中的程序控制電路(包括上述各繼電器、固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路)可以采用集成電路或單片機(jī)，甚至可采用微機(jī)控制。窗簾直線電機(jī)的控制電源，如果是汽車(chē)內(nèi)使用，就可以直接取自汽車(chē)直流供電系統(tǒng)。如果是室內(nèi)應(yīng)用，則只需利用單相交流電，經(jīng)控制器內(nèi)的變壓器降壓、整流即可。本實(shí)用新型因每次開(kāi)、關(guān)窗簾的時(shí)間很短，控制器(20)內(nèi)部又設(shè)有自動(dòng)斷電的措施，所以耗電很小。
實(shí)施例二本實(shí)施例是本實(shí)用新型用于汽車(chē)后窗簾的設(shè)計(jì)一例，圖2是其示意圖。本例與上例的不同之處，一是同時(shí)采用了兩套完全相同的(棒狀定子、管狀動(dòng)子)動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)，二是用同一個(gè)窗簾直流直線電機(jī)控制器(20)，甚至還可以用同一個(gè)窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)、同一個(gè)窗簾直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)來(lái)對(duì)這兩套直線電機(jī)進(jìn)行同時(shí)控制。三是考慮到汽車(chē)后窗的特點(diǎn)，采用了上、下驅(qū)動(dòng)式。關(guān)窗簾時(shí)，兩邊的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)同時(shí)、同步地向上驅(qū)動(dòng)窗簾，把簾布[即窗簾體(9)]從窗簾卷繞器(10)內(nèi)拉出。開(kāi)窗簾時(shí)讓兩邊的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)同時(shí)、同步地向下運(yùn)動(dòng)，讓簾布收入窗簾卷繞器(10)內(nèi)。本例所配電源直接取自汽車(chē)直流電源，其控制器的控制原理同上例所述的圖3。需要說(shuō)明的是還可以把控制器設(shè)計(jì)成與遙控鎖車(chē)電路同步，當(dāng)鎖車(chē)時(shí)，窗簾可自動(dòng)關(guān)閉，并延時(shí)斷電。
實(shí)施例三由于本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)在于直流直線電機(jī)，其它部分則大同小易。因此本實(shí)施例僅就另一種形式的窗簾用直流直線電機(jī)作一說(shuō)明。圖6是另一種結(jié)構(gòu)型式的窗簾用動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)橫斷面示意圖。該直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)橫斷面呈“U”形，長(zhǎng)繞線定子(6)在內(nèi)，永磁動(dòng)子(2)在外。其繞組同樣由若干分段繞組(4)繞制，窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)內(nèi)有兩塊永磁體組成的動(dòng)子(2)，磁體靠近繞線定子(6)的那一個(gè)面同為一個(gè)磁極。驅(qū)動(dòng)拉耳(1)內(nèi)的永磁動(dòng)子(2)可沿繞線定子的長(zhǎng)軸方向作開(kāi)、閉窗簾的運(yùn)動(dòng)。本例直線電機(jī)的控制原理和控制方式完全同實(shí)施例一。本例中，形狀象外罩的副定子(7)是由鐵磁材料制成，它固定安裝在靠近永磁動(dòng)子(2)的外部，但又不影響永磁動(dòng)子(2)的沿軸向運(yùn)動(dòng)。它對(duì)窗簾直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)行效率可有一定貢獻(xiàn)，同時(shí)也兼作窗簾直線電機(jī)的防護(hù)罩和對(duì)外隔磁罩。事實(shí)上，凡是本窗簾直線電機(jī)屬于“外動(dòng)子、內(nèi)定子”型，則在可能的情況下，都可以在永磁動(dòng)子(2)的外部加裝一個(gè)象護(hù)罩一樣的副定子(7)。
實(shí)施例四圖7是本實(shí)用新型采用的另一種窗簾用動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖。其要點(diǎn)是窗簾的直線電機(jī)采用“外定子、內(nèi)動(dòng)子”型。本例采用一個(gè)塊狀矩形立方永磁體動(dòng)子(2)，它處于直線電機(jī)繞線定子(6)的“U”形腔內(nèi)，且它面向繞線定子(6)極面的兩個(gè)對(duì)面充上不同的兩個(gè)磁極。定子鐵芯(3)采用硅鋼片沖壓成型后疊制而成。將分段繞組(4)繞制在一段疊起的硅鋼片鐵芯上，再把繞有線圈段繞組的小段繞線定子按順序排列成一長(zhǎng)列，就構(gòu)成了整個(gè)的繞線定子(6)。其電氣控制原理和控制方式完全同實(shí)施例一。當(dāng)直線電機(jī)的動(dòng)子(2)在繞線定子(6)的內(nèi)腔中沿繞線定子的長(zhǎng)軸方向作正、反運(yùn)動(dòng)時(shí)，就使得驅(qū)動(dòng)拉耳(1)完成開(kāi)、閉窗簾的動(dòng)作。
從上述幾例可看出，本實(shí)用新型中所采用的窗簾動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)及其控制技術(shù)是本汽車(chē)窗簾或室內(nèi)窗簾的技術(shù)關(guān)鍵。這里的直流直線電機(jī)本身就是窗簾的一個(gè)重要組成部件，因?yàn)殡姍C(jī)動(dòng)子就是窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳，因此電機(jī)與窗簾體本身幾乎密不可分。而這種電機(jī)的定子和動(dòng)子結(jié)構(gòu)型式可以歸納為兩種類(lèi)型，即“外動(dòng)子、內(nèi)定子”型和“外定子、內(nèi)動(dòng)子”型，但它們的共同點(diǎn)都是利用直線電機(jī)的永磁動(dòng)子來(lái)驅(qū)動(dòng)窗簾。本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)窗簾的形式也可有多種，例如可有中分式、旁開(kāi)式、單邊式、雙邊式、橫向式、縱向式等多種形式，但它們都采用動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)系統(tǒng)作為窗簾的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所涉及的汽車(chē)窗簾和室內(nèi)窗簾，它們的窗簾體上的驅(qū)動(dòng)拉耳利用了一種動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)的動(dòng)子，這正是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)質(zhì)性特征，而窗簾的控制方式(涉及所采用的電機(jī)結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)方式)，則是本實(shí)用新型的另一個(gè)特征。
權(quán)利要求1.一種直流直線電機(jī)式汽車(chē)及室內(nèi)電動(dòng)窗簾，包括窗簾體、窗簾輔件和窗簾的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于窗簾的驅(qū)動(dòng)裝置是一種動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)，其至少包括一個(gè)與窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)同體或相聯(lián)的永磁動(dòng)子(2)、一個(gè)繞有線圈分段繞組(4)的繞線定子(6)和一個(gè)窗簾直流直線電機(jī)控制器(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)窗簾，其特征在于所述窗簾的驅(qū)動(dòng)拉耳(1)與窗簾體(9)相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)窗簾，其特征在于所述窗簾直流直線電機(jī)控制器(20)內(nèi)部至少包括一個(gè)窗簾直流直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路(25)和一個(gè)窗簾開(kāi)、閉方向控制電路(24)。
專(zhuān)利摘要直流直線電機(jī)式汽車(chē)及室內(nèi)電動(dòng)窗簾，其驅(qū)動(dòng)裝置采用一種動(dòng)鐵型直流直線電機(jī)，使得驅(qū)動(dòng)窗簾的電機(jī)動(dòng)子不需要電源，因此也就無(wú)須電刷和隨行電纜，而且直線電機(jī)的動(dòng)子軌道就可兼作窗簾的拉耳軌道，外形美觀，耗電低、無(wú)噪音。由于使用直流電驅(qū)動(dòng)，所以非常適用于汽車(chē)。如果增加一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓整流器，這種窗簾就可以方便地用于交流電供電的樓、堂、館、所及家庭居室。
文檔編號(hào)A47H15/00GK2768606SQ20042004914
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月19日
發(fā)明者王燦, 戴開(kāi)煌 申請(qǐng)人:王燦, 戴開(kāi)煌