一种手自一体式开窗装置
技术领域
本实用新型属于自动门窗技术领域，具体涉及一种手自一体式开窗装置。
背景技术
随着生活质量的提高，人们对家居的环境质量要求越来越高，电动门窗在现代生活中被广泛应用。电动门窗是由电力驱动门窗开关，一旦出现停电或电量用完的情况，就无法打开门窗，给人们的生活带来不便。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种手自一体式开窗装置，能自如切换手动和电动开关门窗，使用非常方便。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种手自一体式开窗装置，包括窗户、窗框、开窗机构、换向机构、推杆和设于窗户顶部的滑轨，所述推杆的一端铰接与所述滑轨相配合的滑块，推杆的另一端连接窗框上的第一伺服电机；
所述开窗机构包括驱动杆、传动齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和窗户上的把手，所述驱动杆设置于窗户的侧边且一端连接与所述传动齿轮相啮合的齿条，所述传动齿轮的传动轴与所述第一锥齿轮的一侧连接，第一锥齿轮的另一侧通过转动轴与所述把手连接，所述第二锥齿轮位于第一锥齿轮的下方且与第一锥齿轮相啮合，第二锥齿轮的传动轴连接第二伺服电机；
所述换向机构包括主连杆、副连杆和限位杆，所述限位杆设置在窗户顶端的长度方向上且可沿长度方向滑动，所述限位杆的一端经柔性钢条连接所述驱动杆，所述柔性钢条沿窗户侧边设置，所述主连杆的一端与限位杆为滑动连接，使主连杆可在限位杆的长度方向上滑动，主连杆的另一端与所述窗框铰接；所述副连杆的一端与限位杆铰接，副连杆的另一端与主连杆铰接。
在通电的情况下，第一伺服电机带动第二锥齿轮转动，从而驱动第一锥齿轮转动，带动同轴的传动齿轮转动，通过传动链条带动驱动杆上下运动。同时在无电力带动的情况下，可直接通过转动把手带动第一锥齿轮转动来驱动传动齿轮转动，实现了手自动的自由切换。
当旋转把手至最低处时，齿条位于最高处，齿条向上推动限位杆，铰接在限位杆上的副连杆带动主连杆的一端与限位杆同向移动，主连杆的另一端在限位杆上滑动与限位杆呈相对运动，使得主连杆运动至与窗户齐平，窗户处于可内开状态，此时第一伺服电机驱动推杆向室内一侧旋转，并通过滑块、滑轨带动窗户向室内平开；第一伺服电机驱动推杆向室外一侧旋转，并通过滑块、滑轨带动窗户向室外旋转关闭窗户。
当旋转把手至最高处时，齿条位于最低处，齿条向下拉动限位杆，铰接在限位杆上的副连杆带动主连杆的一端与限位杆同向移动，主连杆的另一端在限位杆上滑动与限位杆呈相对运动，使得主连杆与副连杆呈一定角度，窗户被推离窗框处于可内倒状态，此时第一伺服电机驱动推杆向室内一侧旋转，并通过滑块、滑轨带动窗户向室内倾斜内倒，同时，主连杆的一端在限位杆上滑动，主连杆的另一端因与窗框铰接而旋转，副连杆因两端分别铰接限位杆和主连杆也跟随旋转，主连杆、副连杆和限位杆间形成三角支撑，保持窗户的顶边和底边与窗框平行，窗户内倒；第一伺服电机驱动推杆向室外一侧旋转，将内倒的窗户拉回至关闭位置。
优选地，所述的转动轴为矩形轴。
优选地，所述窗框的底部设置有插孔，所述齿条的一端设置有对应该插孔的插销，当把手旋转至最低处时，所述齿条的插销与所述插孔脱离；当把手旋转至最高处时，所述齿条的插销插入插孔中。
进一步优选地，所述限位杆远离开窗机构的一端设有插销，所述窗框上设置有对应该插销的插孔；当把手旋转至最低处时，所述限位杆的插销插入插孔中，当把手旋转至最高处时，所述限位杆的插销与所述插孔脱离。
进一步优选地，当把手旋转至水平时，所述限位杆和齿条的均插销均插入在对应的插孔中。
优选地，所述主连杆在与限位杆的连接端上设置有滑动块，所述限位杆上设置有对应该滑动块的滑槽，实现主连杆与限位杆的滑动连接。
优选地，所述主连杆在与窗框的连接端上设置有朝向限位杆的限位柱，所述述限位杆上设置有对应该限位柱的限位槽。
进一步优选地，所述限位槽远离所述柔性钢条的一端与所述限位杆的表面为平滑过渡。
进一步优选地，当把手旋转至最高处时，所述限位柱刚好卡在所述限位槽靠近柔性钢条的一端。
优选地，所述的第一伺服电机和第二伺服电机均内置于窗框的型材中。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的手自一体式开窗装置在通电的情况下，第一伺服电机带动第二锥齿轮转动，从而驱动第一锥齿轮转动，带动同轴的传动齿轮转动，通过传动链条带动驱动杆在壳体的出口处上下运动。同时在无电力带动的情况下，可直接通过转动把手带动第一锥齿轮转动来驱动传动齿轮转动，实现了手自动的自由切换。
2、通过设置换向机构，可自由切换窗户内开和关闭、内倒和关闭的操作。
3、在驱动杆上设置滑动槽，在壳体的出口处设置与该滑动槽相契合的凸块，这样设置起到了限位的作用，使驱动杆能稳定地上下运动。
4、将把手的转动轴设置为矩形轴，使把手可以有90度旋转和180度旋转两个档位，适用于窗户内开、内倒和关闭的自由切换，定位准确。
5、在窗框的底部设置有插孔和插销，当把手旋转至最低处时，所述齿条的插销与所述插孔脱离，适用于窗户内开的情况；当把手旋转至最高处时，所述齿条的插销插入插孔中，可起到很好的定位作用，适用于窗户内倒的情况。
6、在主连杆上设置朝向限位杆的限位柱，限位杆上设置对应该限位柱的限位槽，限位槽远离所述柔性钢条的一端与所述限位杆的表面为平滑过渡。在限位杆和主连杆的运动过程中能更好地对主连杆进行定位，当把手旋转至最高处时，所述限位柱刚好卡在限位槽靠近柔性钢条的一端，可将主连杆锁死，有利于内开窗的稳定，限位槽的平滑过渡有利于窗户内倒时，主连杆上的限位柱能轻松地脱离限位杆。
附图说明
图1为本实用新型手自一体式开窗装置的结构示意图。
图2为开窗机构的结构示意图。
图3为开窗装置的俯视图。
图4为窗户倒开状态的示意图。
图5为窗户内开状态的示意图。
图6为实施例2的结构示意图。
图中标记为：1、窗户，2、窗框，20、开窗机构，21、传动齿轮，22、齿条，23、驱动杆，24、第一锥齿轮，25、转动轴，26、把手，27、第二锥齿轮，28、第二伺服电机，30、滑轨，31、滑块，32、推杆，40、换向机构，41、主连杆，42、副连杆，43、限位杆，44、限位槽，45、限位柱，46、柔性钢条，47、插销。
具体实施方式
为了更加清楚、详细地说明本实用新型的目的技术方案，下面通过相关实施例对本实用新型进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本实用新型的实施方法，并不限定本实用新型的保护范围。
实施例1
如图1-图5所示，一种手自一体式开窗装置，包括窗户1、窗框2、开窗机构20、换向机构40、推杆32和设于窗户1顶部的滑轨30，所述推杆32的一端铰接与所述滑轨30相配合的滑块31，推杆32的另一端连接窗框2上的第一伺服电机；
所述开窗机构20包括驱动杆23、传动齿轮21、第一锥齿轮24、第二锥齿轮27和窗户上的把手26，所述驱动杆23设置于窗户1的侧边且一端连接与所述传动齿轮21相啮合的齿条22，所述传动齿轮21的传动轴与所述第一锥齿轮24的一侧连接，第一锥齿轮24的另一侧通过转动轴25与所述把手26连接，所述第二锥齿轮27位于第一锥齿轮24的下方且与第一锥齿轮24相啮合，第二锥齿轮27的传动轴连接第二伺服电机28；
所述换向机构40包括主连杆41、副连杆42和限位杆43，所述限位杆43设置在窗户1顶端的长度方向上且可沿长度方向滑动，所述限位杆43的一端经柔性钢条46连接所述驱动杆23，所述柔性钢条46沿窗户侧边设置，所述主连杆41的一端与限位杆43为滑动连接，使主连杆41可在限位杆43的长度方向上滑动，主连杆41的另一端与所述窗框2铰接；所述副连杆42的一端与限位杆43铰接，副连杆42的另一端与主连杆41铰接。
在通电的情况下，第一伺服电机带动第二锥齿轮27转动，从而驱动第一锥齿轮24转动，带动同轴的传动齿轮21转动，通过齿条22带动驱动杆上下运动。同时在无电力带动的情况下，可直接通过转动把手26带动第一锥齿轮24转动来驱动传动齿轮21转动，实现了手自动的自由切换。
当旋转把手26至最低处时，齿条22位于最高处，齿条22向上推动限位杆43，铰接在限位杆43上的副连杆42带动主连杆41的一端与限位杆43同向移动，主连杆41的另一端在限位杆43上滑动且限位杆43呈相对运动，使得主连杆41运动至与窗户1齐平，窗户1处于可内开状态，此时第一伺服电机驱动推杆32向室内一侧旋转，并通过滑块31、滑轨30带动窗户1向室内平开；第一伺服电机驱动推杆32向室外一侧旋转，并通过滑块31、滑轨30带动窗户1向室外旋转关闭窗户1。
当旋转把手26至最高处时，齿条22位于最低处，齿条22向下拉动限位杆43，铰接在限位杆43上的副连杆42带动主连杆41的一端与限位杆43同向移动，主连杆41的另一端在限位杆43上滑动与限位杆42呈相对运动，使得主连杆41与副连杆42呈一定角度，窗户1被推离窗框2处于可内倒状态，此时第一伺服电机驱动推杆32向室内一侧旋转，并通过滑块31、滑轨30带动窗户1向室内倾斜内倒，同时，主连杆41的一端在限位杆43上滑动，主连杆41的另一端因与窗框2铰接而旋转，副连杆42因两端分别铰接限位杆43和主连杆41也跟随旋转，主连杆41、副连杆42和限位杆43间形成三角支撑，保持窗户1的顶边和底边与窗框2平行，窗户1内倒；第一伺服电机驱动推杆32向室外一侧旋转，将内倒的窗户1拉回至关闭位置。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。当把手26旋转至最低处时，所述齿条的插销47与所述插孔脱离，窗户内开；当把手26旋转至最高处时，所述齿条的插销47插入插孔中，窗户内倒。
实施例4
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。当把手26旋转至最低处时，所述齿条的插销47与所述插孔脱离，窗户内开；当把手26旋转至最高处时，所述齿条的插销47插入插孔中，窗户内倒。
所述限位杆43远离开窗机构的一端设有插销，所述窗框上设置有对应该插销的插孔；当把手26旋转至最低处时，所述限位杆43的插销插入插孔中，窗户内开，当把手26旋转至最高处时，所述限位杆43的插销与所述插孔脱离，窗户内倒。
所述主连杆41在与限位杆43的连接端上设置有滑动块，所述限位杆43上设置有对应该滑动块的滑槽。
实施例5
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。当把手26旋转至最低处时，所述齿条的插销47与所述插孔脱离，窗户内开；当把手26旋转至最高处时，所述齿条的插销47插入插孔中，窗户内倒。
所述限位杆43远离开窗机构的一端设有插销，所述窗框上设置有对应该插销的插孔；当把手26旋转至最低处时，所述限位杆43的插销插入插孔中，窗户内开，当把手26旋转至最高处时，所述限位杆43的插销与所述插孔脱离，窗户内倒。
当把手26旋转至水平时，所述限位杆43和齿条22的均插销均插入在对应的插孔中，窗户处于关闭状态。
所述主连杆41在与限位杆43的连接端上设置有滑动块，所述限位杆43上设置有对应该滑动块的滑槽。
所述主连杆41在与窗框2的连接端上设置有朝向限位杆43的限位柱，所述限位杆45上设置有对应该限位柱45的限位槽44。
实施例6
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。当把手26旋转至最低处时，所述齿条的插销47与所述插孔脱离，窗户内开；当把手26旋转至最高处时，所述齿条的插销47插入插孔中，窗户内倒。
所述限位杆43远离开窗机构的一端设有插销，所述窗框上设置有对应该插销的插孔；当把手26旋转至最低处时，所述限位杆43的插销插入插孔中，窗户内开，当把手26旋转至最高处时，所述限位杆43的插销与所述插孔脱离，窗户内倒。
当把手26旋转至水平时，所述限位杆43和齿条22的均插销均插入在对应的插孔中，窗户处于关闭状态。
所述主连杆41在与限位杆43的连接端上设置有滑动块，所述限位杆43上设置有对应该滑动块的滑槽。
所述主连杆41在与窗框2的连接端上设置有朝向限位杆43的限位柱，所述限位杆45上设置有对应该限位柱45的限位槽44。
所述限位槽44远离所述柔性钢条46的一端与所述限位杆43的表面为平滑过渡。
实施例7
本实施例在实施例1的基础上：
所述的转动轴25为矩形轴。
如图6所示，所述窗框2的底部设置有插孔，所述齿条22的一端设置有对应该插孔的插销47。当把手26旋转至最低处时，所述齿条的插销47与所述插孔脱离，窗户内开；当把手26旋转至最高处时，所述齿条的插销47插入插孔中，窗户内倒。
所述限位杆43远离开窗机构的一端设有插销，所述窗框上设置有对应该插销的插孔；当把手26旋转至最低处时，所述限位杆43的插销插入插孔中，窗户内开，当把手26旋转至最高处时，所述限位杆43的插销与所述插孔脱离，窗户内倒。
当把手26旋转至水平时，所述限位杆43和齿条22的均插销均插入在对应的插孔中，窗户处于关闭状态。
所述主连杆41在与限位杆43的连接端上设置有滑动块，所述限位杆43上设置有对应该滑动块的滑槽。
所述主连杆41在与窗框2的连接端上设置有朝向限位杆43的限位柱，所述限位杆45上设置有对应该限位柱45的限位槽44。
所述限位槽44远离所述柔性钢条46的一端与所述限位杆43的表面为平滑过渡。
当把手26旋转至最高处时，所述限位柱45刚好卡在所述限位槽44靠近柔性钢条46的一端。
所述的第一伺服电机和第二伺服电机均内置于窗框的型材中。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
