本发明涉及一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置。现有各类门窗开闭窗器在采用单、双滚子绕线的柔性传动原理时，传动线与门窗之间的固定连接限制了用户日常手动开关门窗的自由，还存在现传动线两端的收放线速度不一的问题。本发明提出了的一种双向同轴螺旋离合装置由绕线、带外螺纹的轴套、旋转动力轴、连接件、定滑轮和两个带内螺纹的滚子组成。当带外螺纹的轴套旋入两个带内螺纹滚子之中任一个时，通过双方上面所设止位面的贴合带动一起转动，此时轴套完全离开了另一个滚子，一离一合，形成一种双向同轴螺旋离合装置，可有效解决用户手动开关自由受限和传动线两端收放线速度不一的问题。
1.一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，其结构特征在于该装置主要由绕线[1]、第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]、带外螺纹的轴套[3]、旋转动力轴[5]、连接件[6]和定滑轮[7]组成，绕线[1]穿过定滑轮[7]且两头分别缠绕在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上，带内螺纹的滚子[2]、带外螺纹的轴套[3]和第二带内螺纹的滚子[4]三者依次套装在的旋转动力轴[5]上，连接件[6]设置在绕线[1]上，工作时，当带外螺纹的轴套[3]旋入第一带内螺纹的滚子[2]和第二带内螺纹的滚子[4]之中任一个时，通过双方上面分别所设第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]贴合带动这个带内螺纹滚子一起转动，此时轴套[3]的外螺纹必须完全离开另外一个滚子的内螺纹，一离一合，形成一种用于绕线式门窗牵拉传动的双向同轴螺旋离合装置。
2.根据权利要求1所述的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，其特征在于第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上分别设有止位面[8]，带外螺纹的轴套[3]上设有止位面[9]，当带外螺纹的轴套[3]旋入第一带内螺纹的滚子[2]或第二带内螺纹的滚子[4]时，会因为第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]贴合而联动，这时第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]轴向所处位置和旋入深度的设置需要满足条件L1≤L3，其中L1为带外螺纹的轴套[3]轴向长度，L3为第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]相碰联动时轴套 [3]旋入方向前端面到与其已分离的滚子的与所述轴套邻近的端面间的距离，这样可以保证双向同轴螺旋离合装置的贴合可靠、分离彻底。
3.根据权利要求1所述的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，其特征在于第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间的距离L2值的选择决定了带外螺纹的轴套[3]沿轴向过渡运动的方式：当L2 ＜L1且L2波动范围设置在一个螺纹螺距之内时，可以实现带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间旋出旋入的直接过渡；当L2 ≥L1时或L2波动范围较大时，带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间不能靠自己长度完成旋出旋入的直接过渡，需在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4] 轴向之间增加啮合导引，啮合导引包括齿条或含带内螺纹的套筒，可以帮助实现带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间进出的间接过渡。
4.根据权利要求1所述的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，其特征在于在保持第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]与带外螺纹的轴套[3]相对运动关系不变的前提下有两种实现方式，一种是旋转动力轴[5]与套在其上的带外螺纹的轴套[3]间可以沿轴向相对滑动，而与套在其上的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]间沿轴向限位；另外一种是旋转动力轴[5]与套在其上的带外螺纹的轴套[3]间固定连接没有相对运动，而与套在其上的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]间可以沿轴向相对滑动。
5.根据权利要求1所述的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，其特征在于该装置在省略定滑轮[7]、绕线[1]一端绕在第一带内螺纹的滚子[2]或第二带内螺纹的滚子[4]上面另外一端直接固定连接在连接件[6]上时，就简化为单向收线传动的离合装置，此时第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]中的一个滚子不需要绕线而形成的简化滚子[10]在保证L1≤L3和保持与带外螺纹的轴套[3]的啮合传动关系的前提下，其外形和安装位置可以根据空间排布需要调整，该滚子外形可以简化为安装在旋转动力轴[5]侧面、与带外螺纹轴套[3]的外螺纹啮合传动的斜齿条[11]时，即啮合传动的滚子简化成啮合传动的斜齿条时，具有与简化前同样的离合原理与效果。
一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置
技术领域
[0001] 本发明专利涉及一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置，属于机械传动技术领域。
背景技术
[0002] 目前，市场上各类门窗开闭窗器主要是刚性传动结构的，采用齿条传动、链传动、螺杆传动或连杆传动，少数采用同步带或绕线的柔性传动原理，其中，采用绕线的柔性传动原理时，传动线与门窗的固定连接限制了用户日常手动开关门窗的自由，可能因人们习惯性手动开关行为导致绕线传动系统的破坏。为解决这个问题，本发明在反复研究手拨离合原理的基础上提出了一种无需人工干预的双向同轴螺旋离合装置，该机械离合装置由绕线、两个带内螺纹的滚子、带外螺纹的轴套、旋转动力轴、连接件和定滑轮组成，可实现门窗牵拉传动到位后的自动离合，这样做可以有效解决自动开关门窗中固定连接与用户习惯手动干预门窗中需要自由连接的冲突问题，让用户感觉门窗增加了自动开关功能的同时又不影响原来的使用习惯。这种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置同时还可以有效解决双绕线滚子同轴安装传动过程中传动线两端收放线速度不一致的问题，这是一个由于两个主动绕线滚子的直径在绕线时变化不一致造成的问题，本发明中由于采用了离合原理，一个主动绕线滚子和一个被动绕线滚子步调一致，可以有效解决这个问题，使得绕线传动过程中长度、速度的更加稳定。
[0003] 总而言之，本发明的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置适用于绕线式门窗开闭传动，原理简单，成本小，用户使用之后，与人们日常手动开关门窗的习惯不相矛盾，即增加了功能而又不影响原来的使用习惯，还可以有效解决绕线传动过程中不定长、不定速的波动问题，该装置原理也适用于解决类似的绕线牵拉传动场合的离合问题。
发明内容
[0004] 本发明专利需要解决的技术问题在于为绕线传动门窗开闭器提供一种避免与日常使用习惯冲突、解决绕线不定长导致传动波动问题的装置。
[0005] 实现本发明专利目的的技术解决方案为：这种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置由绕线[1]、第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]、带外螺纹的轴套[3]、旋转动力轴[5]、连接件[6]和定滑轮[7]组成，绕线[1]穿过定滑轮[7]且两头分别缠绕在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上，带内螺纹的滚子[2]、带外螺纹的轴套[3]和带内螺纹的滚子[4]三者依次套装在的旋转动力轴[5]上，连接件[6]固定连接在绕线[1]上，工作时，当带外螺纹的轴套[3]旋入第一带内螺纹的滚子[2]和第二带内螺纹的滚子[4]之中任一个时，通过第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]贴合带动这个带内螺纹滚子一起转动，此时轴套[3]的外螺纹必须完全离开另外一个滚子的内螺纹，一离一合，形成一种用于绕线式双向牵拉传动的双向同轴螺旋离合装置。
[0006] 这种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上分别设有止位面[8]，带外螺纹的轴套[3]上设有止位面[9]，当带外螺纹的轴套[3]旋入第一带内螺纹的滚子[2]或第二带内螺纹的滚子[4]设置深度时，会因为对应第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]相碰而联动，这时第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]轴向所处位置和旋入深度的设置需要满足条件：L1≤L3，其中L1为带外螺纹的轴套[3]轴向长度，L3为第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]相碰联动时轴套 [3]旋入方向前端面到与其已分离的滚子的与所述轴套邻近的端面间的距离，这样可以保证双向同轴螺旋离合装置的分离彻底。
[0007] 该螺旋离合装置的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间的距离L2值的设置要考虑带外螺纹的轴套[3]的过渡传动方式：当设置L2 ＜L1且L2值的波动范围控制在一个螺距内工作时，可以保证带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间旋出旋入的直接、快速过渡。而当设置L2 ≥L1时或L2波动范围较大时，带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间不能靠自己完成旋出旋入的过渡，需在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4] 轴向之间增加啮合导引的齿条或含带内螺纹齿的套筒，以保证带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间进出的间接过渡。
[0008] 这种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置在保持第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]与带外螺纹的轴套[3]相对运动关系不变的前提下有两种轴向运动控制的实现方式：一种是旋转动力轴[5]与套在其上的带外螺纹的轴套[3]间可以沿轴向相对滑动，而与套在其上的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]沿轴向限位；另外一种是旋转动力轴[5]与套在其上的带外螺纹的轴套[3]间没有任何相对运动，而与套在其上的第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]间可以沿轴向相对滑动。这两种实现方式的轴向运动件设置不同，但离合效果类似。
[0009] 此外，该绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置在省略定滑轮[7]且第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]中的一个不绕线时，可以简化为单向收线传动的离合装置，此时绕线[1]一端绕在第一带内螺纹的滚子[2]或第二带内螺纹的滚子[4]上面，另外一端直接固定连接在连接件[6]上。此时第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]中的一个滚子不需要绕线，这个简化滚子[10]在保证L1≤L3和保持与带外螺纹的轴套[3]的啮合传动关系前提下，其外形和安装位置可以根据空间排布需要调整，当该滚子简化为安装在旋转动力轴[5]侧面、与带外螺纹轴套[3]的外螺纹啮合传动的斜齿条[11]时，离合原理和效果与简化前一样。
[0010] 下面结合附图对本发明专利作进一步详细描述这种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置的传动方法与原理。
附图说明
[0011] 图1一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置的双绕线滚子往复传动方案的组成示意图；
[0012] 图2一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置的单绕线滚子传动方案的组成示意图；
[0013] 图3一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置的非绕线滚子简化成斜齿条啮合传动关系的方案示意图
[0014] 其中，图1、2、3和摘要附图中使用了统一数字标号：1绕线、2第一带内螺纹的滚子、3带外螺纹的轴套、4第二带内螺纹的滚子、5旋转动力轴、6连接件、7定滑轮、8第一、二带内螺纹的滚子[2]上止位面、9带外螺纹的轴套[3]上止位面、10简化滚子、11斜齿条。
具体实施方式
[0015] 下面结合图1、图2和图3，对本发明专利的实施例进一步详细的描述。
[0016] 结合图1，本发明专利的一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置由绕线[1]、第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]、带外螺纹的轴套[3]、旋转动力轴[5]、连接件[6]和定滑轮[7]组成，绕线[1]穿过定滑轮[7]且两头分别缠绕在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上，带内螺纹的滚子[2]、带外螺纹的轴套[3]和带内螺纹的滚子[4]三者依次套装在的旋转动力轴[5]上，连接件[6]固定连接在绕线[1]上。其中带外螺纹的轴套[3]滑动连接在旋转动力轴[5]上，第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]分别固定连接在旋转动力轴[5]上并将带外螺纹的轴套[3]夹在中间。工作时，当可沿轴向滑移的带外螺纹的轴套[3]旋入一个固定在旋转动力轴[5]上的带内螺纹滚子时，就会通过第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]贴合带动这个带内螺纹滚子一起转动，此时轴套[3]的外螺纹已经完全离开另外一个滚子的内螺纹，一合一离，带外螺纹的轴套[3]反向旋转就可以进入另外一个固定在旋转动力轴[5]上的带内，形成一种用于绕线式双向牵拉传动的双向同轴螺旋离合装置。为了保证离合功能的顺利完成，还需：
[0017] （1）第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]上分别设有止位面[8]，带外螺纹的轴套[3]上设有止位面[9]，当带外螺纹的轴套[3]旋入第一带内螺纹的滚子[2]或第二带内螺纹的滚子[4]一定深度时，会因为对应第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]的相碰而联动，这时第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]轴向所处位置和旋入深度的设置需要满足条件：L1≤L3，其中L1为带外螺纹的轴套[3]轴向长度，L3为第一带内螺纹的滚子[2]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]、或第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]相碰联动时轴套[3]旋入方向前端面到与其已分离的滚子的与所述轴套邻近的端面间的距离，这样可以保证双向同轴螺旋离合装置的分离动作干净彻底；
[0018] （2）第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间的距离L2要保持稳定关系，即L2 ＜L1且L2长度波动范围不大于一个螺纹螺距时，在工作过程中可以保证带外螺纹的轴套[3]在第一带内螺纹的滚子[2]、第二带内螺纹的滚子[4]之间旋出旋入的直接过渡。
[0019] 结合图2，一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置由绕线[1]、第二带内螺纹的滚子[4]、带外螺纹的轴套[3]、旋转动力轴[5]、连接件[6]和不绕线的简化滚子[10]组成，绕线[1]穿过定滑轮[7]且两头分别缠绕在带内螺纹的滚子[4]和连接件[6]上，简化滚子[10]、带外螺纹的轴套[3]和带内螺纹的滚子[4]三者依次套装在的旋转动力轴[5]上。其中带外螺纹的轴套[3]滑动连接在旋转动力轴[5]上，简化滚子[10]和带内螺纹的滚子[4]分别固定连接在旋转动力轴[5]上并将带外螺纹的轴套[3]夹在中间。工作时，当可沿轴向滑移的带外螺纹的轴套[3]旋入一个固定在旋转动力轴[5]上的第二带内螺纹的滚子[4]时，就会通过第二带内螺纹的滚子[4]上止位面[8]与带外螺纹的轴套[3]上止位面[9]贴合带动这个第二带内螺纹滚子[4]一起转动，此时轴套[3]的外螺纹已经完全离开简化滚子[10]的内螺纹，一离一合；当带外螺纹的轴套[3]反向旋转进入简化滚子[10]内时，就会与第二带内螺纹的滚子[4]完全解脱。这样就形成了一种用于绕线式单向牵拉传动的螺旋离合装置。为了保证直接离合功能的顺利完成，也需满足条件L2 ＜L1≤L3。
[0020] 结合图3，一种绕线式门窗牵拉传动中的双向同轴螺旋离合装置两个滚子中的一个不要绕线而作为简化滚子[10]时，可以根据空间排布需要继续简化成齿条啮合传动关系中的斜齿条[11]。此时，代替绕线滚子[2]的斜齿条[11]也要满足关系： L2＜L1≤L3，其中L1与前述图示一样还是带外螺纹的轴套[3]轴向长度。
