Vorrichtung zum Öffnen / Schließen eines Fensters, das eine Sicherheitseinrichtung aufweist

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Öffnen/Schließen eines Fensters, welches einen Bürstengleichstrommotor verwendet, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Fensters mittels des Zusammenwirkens einer Spuleneinheit, die an einem Fensterstockelement angebracht ist, mit einer Reaktionseinheit, die an einem Fensterflügelrahmen angebracht ist, und eine Sicherheitseinrichtung zum Erfassen des Kontakts mit einem Benutzer und zum Anhalten des Betriebs des Fensterflügels, so dass verhindert wird, dass der Benutzer von dem Fenster gehalten wird oder gegen das Fenster stößt, wenn die automatische Öffnungs-/Schließvorrichtung verwendet wird.

Generell ist bekannt, dass ein Fenster zur Isolierung eines Innenraums eines Gebäudes von der Außenseite verwendet wird. Das Fenster beinhaltet einen Fensterflügel 10 zum Befestigen eines Glases G und einen Fensterstock 20, in den der Fensterflügel 10 eingesetzt ist.

Der Fensterflügel 10 beinhaltet einen oberen Fensterflügelrahmen 11, einen unteren Fensterflügelrahmen 12 und zwei Seitenfensterflügelrahmen 13, so dass das Glas G wie es in 1 gezeigt befestigt ist. Der Fensterstock 20 beinhaltet ähnlicherweise ebenfalls ein oberes Fensterstockelement 21, ein unteres Fensterstockelement 22 und zwei Seitenstockelemente 23. Zu dieser Zeit haben die Fensterstockelemente, die zueinander gerichtet sind, generell eine innere kurvige Gestalt.

Um das solchermaßen aufgebaute Fenster zu öffnen oder zu schließen, ist eine Walze 33 konventionell an dem unteren Fensterflügelrahmen 12 installiert. Wenn eine Kraft auf den Fensterflügel 10 aufgebracht wird, dreht sich die Walze 33 in Kontakt mit dem unteren Fensterstockelement 22, wodurch das Fenster geöffnet oder geschlossen wird.

Kürzlich wurde eine Vorrichtung zum automatischen öffnen oder Schließen des Fensters aus Bequemlichkeit verwendet. Wie in 1 gezeigt, ist eine automatische Öffnungs-/Schließvorrichtung 30 an dem unteren Fensterflügel 12 installiert. Die automatische Öffnungs-/Schließvorrichtung 30 beinhaltet einen Motor 31, der an dem unteren Fensterflügel 12 installiert ist, ein Schneckengetriebe 32, welches sich durch die Rotationskraft des Motors 31 dreht, die die Walze 33 antreibt. Die derart aufgebaute automatische Öffnungs-/Schließvorrichtung 30 wird durch Verwenden eines Steuerkastens oder eines manuellen Schalters 34 gesteuert, so dass das Fenster automatisch geöffnet oder geschlossen wird.

Das heißt, nachdem die Walze 33 mittels des Motors 31 betrieben wird, rotiert die Walze 33 auf einer Schiene (nicht gezeigt) an dem unteren Fensterflügelrahmen 12, um den Fensterflügel 10 zu öffnen oder zu schließen. Hier wird der Fensterflügel 10 mittels einer Reibung zwischen der Walze 33 und der Schiene (nicht gezeigt) geöffnet oder geschlossen.

Da das Fenster, wie oben beschrieben, durch Verwendung der Reibung geöffnet oder geschlossen wird, ist es jedoch schwierig, die Position der auf der Schiene gleitenden und rotierenden Walze 33 genau zu steuern. Zusätzlich verursacht der Motor, dass die Größe eines Fensters begrenzt ist oder er einen viel Platz benötigt, was den Formgestaltungsfreiheitsgrad verschlechtert.

Die vorliegende Erfindung soll die vorher genannten Probleme lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen Öffnen/Schließen eines Fensters bereitzustellen, welche den Formgestaltungsfreiheitsgrad verbessern kann durch Verwendung eines nicht-konventionellen Motors, sondern eines Bürstengleichstrommotors, um die Limitierung der Fenstergröße zu beseitigen und ebenfalls eine genaue Positionssteuerung zu ermöglichen.

Ferner ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sicherheitseinrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, den Kontakt mit einem Benutzer zu erfassen und den Betrieb eines Fensterflügels zu stoppen, so dass verhindert wird, dass der Benutzer durch das Fenster gehalten wird oder gegen dieses stößt, wenn die automatische Öffnungs-/Schließvorrichtung verwendet wird.

Die oben genannten Aufgaben können durch Vorsehen einer Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines gleitenden Doppelfensters, das einen Gleichstrombürstentyp verwendet, erreicht werden, die eine Reaktionseinheit umfasst, die an einem kurvigen Abschnitt eines Fensterflügels angebracht ist, einer Spuleneinheit, die an einem Fensterstockelement angebracht ist und in den kurvigen Abschnitt eingesetzt ist, wobei dabei das Fenster durch Zusammenwirken zwischen der Reaktionseinheit und der Spuleneinheit geöffnet oder geschlossen wird, wobei die Spuleneinheit einen plattenförmigen Energieversorgungsabschnitt umfasst, der eine Bürste aufweist, die auf einer seiner Seiten hervorsteht um Energie zu empfangen, und eine plattenförmige Spule, die an einem Seitenende von dem Energieversorgungsabschnitt angebracht ist und die Energie von dem Energieversorgungsabschnitt empfängt; und wobei die Reaktionseinheit eine Reaktionsplatte, die an einer vertikalen Oberfläche des kurvigen Abschnitts des Fensterflügelrahmens angebracht ist, und eine Leiterplatte umfasst, die so unter der Reaktionsplatte angebracht ist, dass sie die Bürste des Energieversorgungsabschnitts mit Energie versorgt.

Die oben genannten Aufgaben können ebenfalls durch Vorsehen einer Sicherheitseinrichtung für eine gleitende Fensteröffnungs-/Schließvorrichtung erreicht werden, welche für die zuvor beschriebene Vorrichtung verwendet wird, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Sensor umfasst, der an einer vorderen Endoberfläche eines Fensterflügelrahmens installiert ist, eine Übermittlungseinheit, die an einer Seitenoberfläche des Fensterflügelrahmens installiert ist, und die einen Übermittler zum Empfangen eines Signals von dem Sensor und zum Übermitteln des Signals aufweist und einen Energieversorgungsabschnitt zum Versorgen des Übermittlers mit Energie, und eine Empfangseinheit, die an einer Seitenoberfläche des Fensterstocks installiert ist und die einen Empfänger zum Empfangen des Signals von dem Übermittler und eine Steuerung zum Empfangen des Signals von dem Empfänger und zum Steuern eines Motors aufweist.

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Öffnungs-/Schließvorrichtung eines konventionellen, gleitenden Doppelfensters zeigt;

2 ist eine perspektivische Schnittansicht, die eine Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Öffnungs-/Schließvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Energieversorgungsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Sicherheitseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und

7 und 8 sind Schnittansichten, die einen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

Nachfolgend werden die Aufbauten der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Fensters durch Zusammenwirken zwischen einer Spuleneinheit 100, die an einem Fensterstockelement BF angebracht ist, und einer Reaktionseinheit 200, die an einem Fensterflügel SF angebracht ist, der zum Fensterstockelement BF gerichtet ist und eine kurvige Gestalt aufweist, d. h., eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Fensters, die einen Bürstengleichstrommotor verwendet, welche die Spuleneinheit 100 und die Reaktionseinheit 200 umfasst, wie in 2 gezeigt.

Wie im Stand der Technik wohlbekannt ist, werden generell anziehende und abstoßende Kräfte aufgrund der Interaktion mit dem Permanentmagnet erzeugt, wenn eine Spule in einem Linearmotor mit elektrischem Strom versorgt wird, und der Linearmotor führt eine lineare Bewegung durch, wobei die erzeugten anziehenden und abstoßenden Kräfte verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung, welche das automatische Öffnen/Schließen eines Fensters ist, wobei ein Bürstengleichstromlinearmotor verwendet wird, der Gleichstrom verwendet, wird detailliert mit Bezugnahme auf 3 erklärt.

Wie oben beschrieben ist in der vorliegenden Erfindung die Spuleneinheit 100 an dem Fensterstockelement BF angebracht, und die Reaktionseinheit 200, die mit der Spuleneinheit 100 zusammenwirkt, ist an dem Fensterflügel SF angebracht. Der Fensterflügel SF wird durch das Zusammenwirken zwischen der Spuleneinheit 100 und der Reaktionseinheit 200 bewegt, wobei dabei das Fenster automatisch geöffnet oder geschlossen wird.

In dieser Ausführungsform umfasst die Spuleneinheit 100 einen Energieversorgungsabschnitt 110, der mit Energie versorgt wird, und Spulen 120, die an ein oder beide Seitenenden des Energieversorgungsabschnitts 110 angebracht sind, um Energie von dem Energieversorgungsabschnitt 110 zu erhalten. In dieser Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, sind die Spulen 120 an beiden Seitenenden des Energieversorgungsabschnitts 110 in Folge angebracht, so dass sie in einer Reihe ausgerichtet sind. Wenn der Energieversorgungsabschnitt 110 und die Spulen 120 in einer Linie ausgerichtet sein sollten, wird die Bewegung in dem kurvigen Abschnitt des Fensterflügelrahmens SF leichter.

Derweil hat der Energieversorgungsabschnitt 110 eine Plattenform, wie in 4 gezeigt. Hauptenergieversorgungsbürsten 112 zum Empfangen einer Energie von einer Leiterplatte 220, welche später beschrieben werden, und Signalübermittlungsbürsten 111 zum periodischen Empfangen der Energie und zum Schalten sind jeweils an einer oder beiden Seiten der Plattengestalt installiert.

Das heißt, wie in 4 gezeigt, die bogenförmigen Hauptenergieversorgungsbürsten 112 sind an einer unteren Seite des Energieversorgungsabschnitts 110 installiert, und die Vielzahl von flügelförmigen Signalübermittlungsbürsten 111 sind an einer oberen Seite der Hauptenergieversorgungsbürsten 112 installiert. Die so aufgebauten Bürsten 111 und 112 sind in Kontakt mit der Leiterplatte 220, die später erläutert wird, um auf diese Energie aufzubringen.

Derweil wird die Energie, die mittels der Bürsten 111 und 112 versorgt wird, direkt an die Spulen 120 geleitet, die an einer oder beiden Seiten des Energieversorgungsabschnitts 110 installiert sind, oder die Spulen werden durch eine Verdrahtung (nicht gezeigt) mit Energie versorgt.

Wenn die Spulen in dieser Art mit Energie versorgt werden, wird durch das Zusammenwirken mit einem Permanentmagnet 212 eine anziehende oder abstoßende Kraft erzeugt, welche nachfolgend beschrieben wird, und der Fensterflügel wird durch Verwendung der anziehenden oder abstoßenden Kraft bewegt. Um die Spuleneinheit 100 an dem Fensterstockelement BF in einer stabileren Weise zu befestigen, ist es zu dieser Zeit ebenfalls bevorzugt, dass ein Spulenlager 130 (siehe 3) an dem Fensterstockelement BF ausgebildet ist und die Spuleneinheit 100 dort eingesetzt wird und an dem Spulenlager 130 befestigt wird.

Die Reaktionseinheit 200, die mit der Spuleneinheit 100 wie oben erklärt zusammenwirkt, ist an dem Fensterflügel SF angebracht. Der Fensterflügelrahmen SF hat eine nach innen konkave Gestalt, d. h., eine kurvige Gestalt, und die Reaktionseinheit 200, die ist an dem kurvigen Abschnitt angebracht. Die Reaktionseinheit 200 umfasst eine Reaktionsplatte 210, die an einer vertikalen Seitenoberfläche des kurvigen Abschnitts des Fensterflügelrahmens SF angebracht ist, und die Leiterplatte 220, die unter der Reaktionsplatte 210 angebracht ist. Um die Reaktionsplatte 210 und die Leiterplatte 220 stabil zu befestigen, ist es zu dieser Zeit ebenfalls bevorzugt, dass nach dem Installieren eines Lagerrahmens 230, der in den kurvigen Abschnitt des Fensterflügelrahmens SF eingesetzt ist, die Reaktionsplatte 210 und die Leiterplatte 220 an dem Lagerrahmen 230 befestigt werden.

Währenddessen umfasst die Reaktionsplatte 210 ein Joch 211, welches aus einer Stahlplatte hergestellt ist, die an dem Lagerrahmen 230 angebracht ist, und eine Vielzahl von Permanentmagneten 212, die fest an dem Joch 211 befestigt sind, so dass sich die Polaritäten der Permanentmagneten abwechseln.

Aufgrund des Zusammenwirkens zwischen der Reaktionsplatte 210 und der so aufgebauten Spuleneinheit 100, wird eine anziehende oder abstoßende Kraft erzeugt, um den Fensterflügel SF zu betreiben.

Nachfolgend wird die Leiterplatte 220 unter Bezug auf 5 erklärt.

Die Leiterplatte 220 soll wie oben beschrieben die Spuleneinheit 100 mit Energie versorgen und umfasst einen plattenförmigen Hauptplattenkörper 221, einen Hauptenergieversorgungskreis 221b, der unter dem Plattenhauptkörper 221 ausgebildet ist, und einen Signalübermittlungskreis 221a, der an einem oberen Abschnitt des Hauptenergieversorgungskreises 221b ausgebildet ist.

Der Hauptenergieversorgungskreis 221b ist, wie oben beschrieben, kontinuierlich unter dem Plattenhauptkörper 221 ausgebildet und wird dann in Kontakt mit der Hauptenergieversorgungsbürste 112 des Energieversorgungsabschnitts 110 gebracht.

Zusätzlich ist der Signalübermittlungskreis 221a so ausgebildet, dass er periodisch an dem oberen Abschnitt des Hauptenergieversorgungskreises 221b hervorsteht und dann in Kontakt mit den Signalübermittlungsbürsten 111 gebracht wird.

Das heißt, der Hauptenergieversorgungskreis 221b steht zu allen Zeiten in Kontakt mit der Hauptenergieversorgungsbürste 112, aber der Signalübermittlungskreis 221a wird periodisch in Kontakt mit den Signalübermittlungsbürsten 111 gebracht. Daher werden die vorstehenden Abschnitte des Signalübermittlungskreises 221a in Kontakt mit den Signalübermittlungsbürsten 111 gebracht, aber die Ausschnittabschnitte werden nicht in Kontakt mit den Signalübermittlungsbürsten 111 gebracht, so dass der Signalübermittlungskreis als eine Art Schalter fungiert.

Wie in 4 und 5 gezeigt, werden währenddessen die Hauptenergieversorgungsbürsten 112 und die Signalübermittlungsbürsten 111 so installiert, dass sie zu beiden Seiten hervorstehen, und die hervorstehenden Bürsten 111 und 112 sind in Kontakt mit der Leiterplatte 220, so dass sie auf diese Energie aufbringen.

Das heißt, der Lagerrahmen 230 ist an jeder der beiden Seiten des kurvigen Abschnitts des Fensterrahmens SF angebracht, und die Reaktionsplatte 210 und die Leiterplatte 220 sind jede an dem Lagerrahmen 230 angebracht.

Gemäß diesem Aufbau werden die Spulen 120 der Spuleneinheit 100 mit Energie versorgt, um ein Zusammenwirken zu erzeugen, d. h., eine anziehende oder abstoßende Kraft mit der vorher genannten Reaktionsplatte 210, wobei dabei der Fensterflügel SF bewegt wird und sich das Fenster daher öffnet oder schließt.

Zusätzlich, wenn die Leiterplatte 220 wie oben beschrieben verwendet wird, verursacht die Gestalt des Kreises, dass die versorgte Energie unterbrochen wird, wobei dabei kein separater Impulsgeber benötigt wird.

Ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bürstengleichstromlinearmotor verwendet, wobei dabei eine präzisere Öffnungs-/Schließsteuerung des Fensters möglich wird.

Diese Ausführungsform ist auf eine Sicherheitseinrichtung 300 der Fensteröffnungs-/Schließvorrichtung, die eine Gleichstrombürste verwendet, gerichtet und die nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 erklärt wird.

6 zeigt eine Sicherheitseinrichtung 300 dieser Ausführungsform, und die Öffnungs-/Schließvorrichtung, die einen Gleichstrombürstentyp verwendet, ist zur Vereinfachung der Figur nicht dargestellt.

Die Sicherheitseinrichtung 300 dieser Ausführungsform umfasst einen Sensor 320 zum Erfassen eines Kontakts mit einem Benutzer, eine Übermittlungseinheit 310 zum Empfangen eines Signals, das von dem Sensor 320 erzeugt wird, und eine Empfangseinheit 330 zum Empfangen des Signals von der Übermittlungseinheit 310 für die Steuerung.

Der Sensor 320 ist an einer vorderen Endoberfläche des Fensterflügelrahmens SF angebracht, d. h. eine Oberfläche des Fensterflügelrahmens SF, die in Kontakt mit dem Fensterstockelement BF gelangt, wenn der Fensterflügelrahmen SF sich bewegt. Wenn ein Benutzer den Fensterflügelrahmen SF berührt, erkennt der Sensor 320 den Kontakt. Der Aufbau des Sensors 320 wird später beschrieben.

Währenddessen wird ein Signal, das von dem Sensor 320 erzeugt wird, wenn ein Benutzer diesen berührt, an die Übermittlungseinheit 310 übermittelt. Die Übermittlungseinheit 310 umfasst einen Übermittler 311 zum kabellosen Übermitteln des Signaleingangs von dem Sensor 320, und einen Energieversorgungsabschnitt 312 zum Versorgen des Übermittlers 311 mit Energie. Zu dieser Zeit kann der Übermittler 311 Radiofrequenzen oder infrarote drahtlose Kommunikation anwenden.

Währenddessen wird das Signal, das durch die Übermittlungseinheit 310 gesendet wird, von der Erfassungseinheit 330 empfangen. Die Erfassungseinheit 330 umfasst einen Empfänger 331 zum Empfangen des Signals, und eine Steuerung 332 zum Steuern durch das Signal, das in dem Empfänger 331 empfangen wird, der Doppelgleitfensteröffnungs-/-schließvorrichtung, die eine Gleichstrombürste gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.

Gemäß dem oben genannten Aufbau, wenn ein Benutzer den Fensterflügelrahmen SF berührt, wird die Betätigung des Fensterflügels angehalten, wobei die Sicherheit des Benutzers abgesichert ist.

Nachfolgend wird der Sensor 320 unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erklärt. Der Sensor 320 umfasst erstens zwei Elektroden, welche eine untere Elektrodenplatte 324 und eine obere Elektrodenplatte 323 sind, die mit der unteren Elektrodenplatte 324 elektrisch verbunden sein kann.

Zu dieser Zeit ist ein erster Isolator 325 so installiert, dass er die untere Elektrodenplatte 324 umgibt, und ist an seinem oberen Abschnitt teilweise offen, wobei dabei verhindert wird, dass die untere Elektrodenplatte 324 elektrisch mit der oberen Elektrodenplatte 323 verbunden ist.

Währenddessen ist die obere Elektrodenplatte 323 an der unteren Elektrodenplatte 324 wie oben beschrieben installiert und weist einen bogenförmigen Querschnitt auf. Beide Endseiten der oberen Elektrodenplatte 323 sind in Kontakt mit den beiden Enden des ersten Isolators 325, und ein Zentralabschnitt ist von der unteren Elektrodenplatte 324 weg beanstandet. Daher, falls externe Kräfte auf diese aufgebracht werden, wird der Zentralabschnitt der oberen Elektrodenplatte 323 verformt und in Kontakt mit der unteren Elektrodenplatte 324 gebracht, so dass dabei ein Signal erzeugt wird.

Zu dieser Zeit ist ein zweiter Isolator 322 an der oberen Elektrodenplatte 323 zur Isolierung angebracht, und eine Hülle 321, mit einem zentralen hervorstehenden Abschnitt ist so vorgesehen, dass sie den ersten Isolator 325 und den zweiten Isolator 322 umgibt.

Der so aufgebaute Sensor 320 erfasst den Kontakt mit einem Benutzer.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 6 erklärt, wie die Sicherheitseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In dem Fenster, das einen in 6 gezeigten Gleichstrombürstentyp benutzt, wird durch das Zusammenwirken zwischen der Spuleneinheit 100 und der Reaktionseinheit 200 eine anziehende oder abstoßende Kraft erzeugt, und die erzeugte anziehende oder abstoßende Kraft wird in dem Fenster verwendet.

Wenn die Sicherheitseinrichtung der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben verwendet wird, wird, wenn der Sensor 320 den Kontakt mit einem Benutzer erfasst und daher ein Signal erzeugt, zu dieser Zeit durch die Übermittlungseinheit 310 das Signal an die Empfangseinheit 330 übermittelt. Zu dieser Zeit blockiert die Steuerung 323 der Empfangseinheit 330, die das Signal empfängt, die Energieversorgung, so dass sie nicht an den Energieversorgungsabschnitt 110 geliefert werden kann, und als Ergebnis stoppt der Fensterrahmen den Betrieb.

Gemäß dem oben genannten Aufbau, wenn der Kontakt mit einem Benutzer auftritt, kann der Betrieb des Fensterflügels angehalten werden, wobei dabei die Sicherheit des Benutzers abgesichert ist.

Wie oben diskutiert, wird das konventionelle Fenster durch die Verwendung von Reibung geöffnet oder geschlossen, so dass es schwierig ist, die Position genau zu steuern. Ebenfalls hat das konventionelle Fenster eine Größenbegrenzung und benötigt einen größeren Raum aufgrund des Motors, welcher den Gestaltungsfreiheitsgrad verschlechtert.

Ein automatisches Doppelgleitfenster, welches einen Gleichstrombürstentyp verwendet, erlaubt jedoch eine genaue Steuerung seiner Position und verbessert den Gestaltungsfreiheitsgrad.

Selbst wenn ein Benutzer einen Fensterflügel in einem konventionellen Fenster berührt, wird der Fensterflügel ebenfalls andauernd weiter betrieben. Daher wird der Benutzer zwischen dem Fensterflügel und dem Fensterstock gehalten oder stößt gegen den Fensterstock, was die Sicherheit des Benutzers gefährdet und beispielsweise eine Verletzung des Benutzers verursachen kann.

Die Sicherheitseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat jedoch einen Sensor für das Erfassen des Kontakts, der an dem Fensterflügel angebracht ist, so dass der Kontakt mit einem Benutzer durch den Sensor erfasst werden kann und dann der Betrieb des Fensterflügels gestoppt wird, wobei der Benutzer sicher geschützt wird.