一种适用于百叶窗的嵌入式制头的制作方法
本技术涉及减速器,尤其是涉及一种适用于百叶窗的嵌入式制头。
背景技术:
1、百叶窗是窗子的一种式样,起源于中国。美观节能,简洁利落百叶窗可完全收起,窗外景色一览无余,窗户简约大方,具有很好的保护隐私的效果。
2、一、现有技术中,参考中国专利cn1176335a,百叶窗的升降与悬停功能,完全依赖“双滚筒绳索锁”的机械配合实现,其核心结构包括固定大滚筒、滑动小滚筒、牵引绳索、纵向长槽四大部件,具体工作流程可分为“上升、下降、悬停”三个工况:
3、1.绳索缠绕基础:动力传递的前提
4、牵引绳索一端固定在百叶窗下轨的挂钩上,另一端依次绕过小滚筒的外周、大滚筒的外周,最终从百叶窗头轨的预留孔中穿出,供用户手动拉动。大滚筒与小滚筒同轴设置(轴线在同一条直线上),且两者表面均带有细密的防滑纹理,这是后续产生夹紧摩擦力的关键设计,可避免绳索在滚筒表面打滑。
5、2.上升工况:小滚筒随绳索同步滑动
6、当用户向上拉动外露的绳索时,绳索会带动大滚筒绕固定轴线顺时针旋转;同时,绳索对小滚筒产生斜向上的拉力,迫使小滚筒的辊轴沿纵向长槽向上滑动,长槽限制小滚筒只能沿靠近或远离大滚筒的方向移动,无法左右偏移。随着小滚筒向上滑动,其与大滚筒的间距逐渐缩小,两者表面的防滑纹理开始初步接触;此时大滚筒的旋转动力会通过接触点传递给小滚筒,带动小滚筒同步旋转,最终通过绳索的牵引,将百叶窗下轨向上提拉,实现整体上升。
7、3.悬停工况:双滚筒贴合锁定绳索
8、当百叶窗升至目标高度(如窗户一半位置)时,用户停止拉动绳索。此时百叶窗下轨受重力作用,会通过绳索对双滚筒产生持续的下拉张力,这个张力会将小滚筒的辊轴牢牢顶在长槽的上部位置,迫使小滚筒与大滚筒保持完全贴合的状态。由于双滚筒表面的防滑纹理紧密接触,两者之间会产生远超百叶窗自重的静摩擦力:一方面,大滚筒被摩擦力限制,无法反向旋转;另一方面,绳索被夹紧在双滚筒贴合的缝隙中,无法向下滑动。最终,整个系统形成力的平衡,百叶窗便稳定悬停在当前高度,不会因重力下坠。
9、4.下降工况:双滚筒分离解锁
10、若需让百叶窗下降,用户只需再次轻拉外露的绳索,这个动作会短暂改变绳索的张力方向,带动小滚筒的辊轴沿长槽向下滑动,使双滚筒脱离贴合状态。当双滚筒间距变大,静摩擦力消失,大滚筒恢复自由旋转,百叶窗下轨在重力作用下缓慢下坠,绳索随之从双滚筒之间释放。用户可通过控制松手时机,让百叶窗降至目标位置后再次停止拉动,重复悬停锁定流程。
11、二、核心问题1:小滚筒磨损导致悬停功能失效
12、双滚筒“贴合锁定”的设计,本身就存在机械摩擦损耗的先天问题,且随着使用次数增加,磨损会逐渐累积,最终导致悬停功能失效,贴合时的压力与摩擦悬停状态下,小滚筒与大滚筒并非完全静止贴合,而是因绳索微小的张力波动(如窗户震动、轻微触碰下轨),产生极细微的相对滑动。同时,小滚筒的辊轴在长槽内也会因上下滑动产生摩擦,这两个摩擦点会持续损耗小滚筒的表面材质和辊轴边缘。尤其小滚筒多为塑料或轻金属材质(成本低、易加工),硬度远低于固定的大滚筒,磨损会主要集中在小滚筒上。
13、悬停稳定性下降使用1-2年后,小滚筒表面的防滑纹理会被磨平,原本粗糙的接触面变得光滑,双滚筒贴合时的静摩擦力会显著下降。此时悬停时可能出现“轻微下坠”现象:比如百叶窗悬停后,会缓慢向下滑动几厘米,需反复拉动绳索调整;若窗户有轻微晃动,下坠幅度会更明显。
14、严重磨损:悬停功能彻底失效当小滚筒磨损超过临界值,双滚筒贴合时无法形成有效夹紧,即使小滚筒辊轴顶在长槽上部,两者之间也会因表面不平整或间隙过大,导致静摩擦力小于百叶窗下轨的重力。此时用户停止拉动绳索后,百叶窗会直接沿轨道下坠,直至完全闭合,无法在任何高度悬停,只能依靠“完全上升(顶到头轨)”或“完全下降(贴到窗台)”两种状态固定。
15、三、核心问题2:无减速功能导致使用不便
16、该绳索锁结构仅依赖双滚筒贴合或分离控制升降,未设计任何缓冲或减速部件,导致升降过程完全依赖用户手动控制,存在明显的使用痛点:
17、下降时易出现失控下坠下降工况中,双滚筒分离后,百叶窗的下降速度完全由用户手部对绳索的握持力度控制,若用户松手过快,或手部力量不足无法稳住绳索,下轨会在重力作用下快速下坠,最终重重撞击窗台或地面。不仅会产生刺耳的碰撞噪音,还可能导致下轨变形、叶片错位,甚至对下方物品(如窗台绿植、桌椅)造成撞击损坏。
18、该类型百叶窗原理简单且成本低,但机械摩擦带来的小滚筒磨损和无减速设计,是其长期使用中的核心短板,前者直接影响功能寿命,后者降低操作安全性与便捷性。这些问题也成为后续百叶窗技术升级的方向。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题,本技术提供一种适用于百叶窗的嵌入式制头。
2、一种适用于百叶窗的嵌入式制头,包括外壳、绳索驱动轮及输出轴;所述外壳为安装基体,其内部设有用于降低传动转速的减速组件和用于实现百叶窗任意位置悬停的悬停组件;所述绳索驱动轮与减速组件传动连接以输入外部操作力,所述减速组件通过轮架与悬停组件连接,所述悬停组件与输出轴连接,以将经减速后的动力传递至百叶窗执行机构。
3、通过采用上述技术方案,将减速功能与悬停功能集成于外壳内部,结构紧凑。通过减速组件有效降低来自绳索驱动轮的输入转速,并通过悬停组件实现可靠的单向自锁,从而在保证百叶窗平稳、可控升降的同时,实现了在任意位置的可靠悬停以及百叶可任意角度的翻叶,解决了传统双滚筒结构磨损快和无减速功能的问题。
4、进一步的,所述外壳沿所述输出轴的轴向方向的两端分别固定设置有挡板,所述绳索驱动轮安装在所述外壳远离所述输出轴的一端,且被所述挡板轴向限位,所述绳索驱动轮还同轴固定连接有绳索轮轴,所述减速组件包括太阳轮,所述太阳轮固定设置在所述绳索轮轴远离所述绳索驱动轮的一端。
5、通过采用上述技术方案,挡板构成了外壳的封闭结构,为内部组件提供了稳定的安装环境。绳索驱动轮与太阳轮通过绳索轮轴实现同轴固定连接,确保了用户拉动绳索的输入动力能够直接、高效地传递至减速组件。
6、进一步的,所述轮架可转动地置于所述外壳内,所述减速组件还包括惰轮和齿圈,所述惰轮设置有若干个且均匀分布,所述齿圈固定安装在所述外壳的内表面,所述惰轮远离所述齿圈的一侧与所述太阳轮通过齿啮合传动,所述惰轮靠近所述齿圈的一侧与所述齿圈通过齿啮合传动。
7、通过采用上述技术方案,由太阳轮、惰轮和固定齿圈构成了一个行星齿轮减速机构。当太阳轮输入动力时,迫使惰轮既绕自身轴线自转,又沿齿圈内壁公转,从而实现大的减速比,有效降低了输出转速,增加了输出扭矩,使百叶窗升降过程更平稳、可控。
8、进一步的,所述齿圈和所述外壳固定不动,所述轮架包括两个平行设置的旋转部,两个所述旋转部之间通过若干根连接轴固定连接,所述轮架通过所述旋转部可转动地安装在所述绳索轮轴上,若干所述惰轮均可转动地安装在所述连接轴上。
9、通过采用上述技术方案,轮架的两个旋转部通过连接轴构成了一个坚固的框架结构,既能可靠地支撑各个惰轮,又能作为减速组件的动力输出端。该结构确保了惰轮公转运动的稳定性,并将减速后的旋转运动通过轮架传递出去。
10、进一步的,所述悬停组件包括驱动弧板和从动弧板,所述驱动弧板固定设置在所述轮架远离所述绳索驱动轮一侧的旋转部端面上,所述输出轴与所述从动弧板同轴固定连接。
11、通过采用上述技术方案,驱动弧板作为主动件,将来自轮架的动力输入悬停组件;从动弧板作为从动件,将动力输出至百叶窗执行机构。两者分离的设计为单向自锁弹簧的介入提供了空间,是实现单向传动和悬停功能的基础。
12、进一步的,所述悬停组件还包括套筒,所述外壳靠近所述输出轴一侧的挡板朝向所述驱动弧板和从动弧板的方向凸出设置有套轴,所述套筒过盈紧配在所述套轴上。
13、通过采用上述技术方案,套轴为套筒提供了固定的安装基座,此结构使得套筒成为悬停组件中一个独立的,是单向自锁弹簧实现锁止功能的核心依托。
14、进一步的,所述套筒外周紧密套设有单向自锁弹簧,所述单向自锁弹簧包括圆柱螺旋状弹簧本体、一体成型于弹簧本体两螺旋端头的驱动柄;两驱动柄沿弹簧本体径向向外延伸,且延伸方向与弹簧本体轴向垂直。
15、通过采用上述技术方案,单向自锁弹簧是本技术的核心。其弹簧本体在受到不同方向的扭矩时,会发生径向收缩或扩张。当沿螺旋收紧方向旋转时,弹簧本体收缩抱紧套筒,产生巨大摩擦力实现锁止;当沿松弛方向旋转时,弹簧本体扩张松开套筒,实现自由转动。两个驱动柄则用于与驱动弧板和从动弧板配合,传递扭矩并触发弹簧状态的变化。
16、进一步的,所述驱动弧板和所述从动弧板之间设置有间隙并形成驱动槽,两个所述驱动柄分别插接在所述驱动槽内并与所述驱动弧板或所述从动弧板接触配合。
17、通过采用上述技术方案,驱动槽为两个驱动柄提供了精确的运动空间和受力点。在升降过程中,驱动弧板通过推动其中一个驱动柄来驱动单向自锁弹簧和从动弧板;在悬停时,从动弧板通过推动该驱动柄使弹簧锁止。这种巧妙的配合关系,实现了动力传递与单向自锁的顺畅切换。
18、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
19、1、解决了小滚筒磨损导致悬停失效的问题:本技术采用单向自锁弹簧作为悬停组件的核心部件,其锁止原理是基于弹簧本体与套筒之间的摩擦力,而非传统双滚筒的机械夹紧。这种设计避免了因部件磨损导致的悬停失效问题,大大提高了产品的使用寿命和可靠性;
20、2、实现了减速功能:本技术通过设计减速组件,包括太阳轮、惰轮、轮架和齿圈,实现了对输入转速的有效降低。在升降过程中,特别是下降过程中,减速组件可以控制百叶窗的下降速度,避免了因速度过快导致的安全隐患和噪音问题,提高了用户体验。
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