操纵门的机构、制动器的应用及调节驱动转矩的方法技术

根据本发明专利技术的机构包括一电机，一适于被该电机驱动并与门运动连接的部件，以及用于至少部分地补偿由该门的重力施加在该部件上的转矩的装置。当该门的重力和由该补偿装置施加的力的综合作用力将使该部件在与该电机相同的方向移动时，一放置在该电机和上述部件之间的制动器至少在该门移动的阶段内抵抗该电机而施加一制动力。该制动器可限制该电机将施加的转矩的变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于操纵具有部分垂直运动的门的机构。本专利技术还涉及制动器在这种机构中的应用，以及一种用于调节这种机构中的由电机(马达)施加的转矩的方法。在本专利技术的意义上，术语“门”应理解为是指用于选择性地关闭建筑物中的开口的门、正门、卷门、格栅门以及等效装置。
技术介绍
其运动部分垂直的门有时被称为“基本水平存放的门”，并且通常用于选择性地关闭一个例如可以进入车库的开口。这些门在关闭位置中整体上是垂直的，而在打开位置中整体上是水平的并通常靠近顶板设置。因此，它们的打开/关闭运动具有一水平分量和一垂直分量。为了操纵这类门，已知使用包括电机和减速齿轮的齿轮电机。对于特定的门尤其是车库门，从WO-A-03/083245中还已知使用旨在至少部分地补偿门的重力的所谓“补偿”装置，例如弹簧。这种补偿装置旨在减小操纵门所需的驱动力，尤其是当门被升起时。通常，该补偿装置设计成使得补偿力和门的重力的综合作用力的变化尽可能地小。但是，无论如何进行改进，这些装置都不能获得很好的效果，并且实际上门通常被过补偿或欠补偿，在过补偿的情况下，尽管有重力但门将被升起，在欠补偿的情况下，受其重力作用门将下降。当门的重力所产生的转矩取决于其相对于该开口的门楣的位置时，门的过补偿或欠补偿状态将随着门在移动期间的位置而变化。例如，对于某些非突出式的折叠上翻门(tip-up door)，当门处于中间位置时该补偿装置通常是确保门的重力的平衡，但是在门的闭合位置或完全打开位置的附近，门可能被驱动，然后到中间位置以外后被制动。对于其它类型的门例如升滑门(sectional door)，门的过补偿或欠补偿状态可能发生多次更替。另外，这些变化与门和/或其导向装置的磨损和破损有关。门的过补偿或欠补偿状态会使门在移动过程中出现故障，尤其是因为门的速度随补偿状态而变化，这一点特别是加上门的惯性以及从过补偿状态向欠补偿状态的转变或相反的转变都会提高加速度。因此门的运动有时会抖动，并产生跳动的后果。这会使得驱动电机以不稳定的速度工作，并且尤其是该电机有时会用作发电机，这样会大大缩短其使用寿命。另外，当用作发电机时，电机会发出其频率让附近的人感到不舒适的声音。上述缺陷是对使用者造成视觉和听觉损害的原因，并且会在门及其操纵系统上引起附加的应力。尤其是，由于该电机用作发电机而引起的电流峰值会使该电机及其供电系统存在被损坏的危险。为了解决这一问题，已知例如通过包括蜗轮和蜗杆的减速齿轮，使得门和电机之间的运动的传递不可逆。这种不可逆的减速齿轮的效率较为一般，这样就要求使用其功率比真正需要的功率高的电机，这会消耗更多的能量，该电机比较笨重和昂贵。另外，这种不可逆的减速齿轮的尺寸必须能够吸收由运动链系中的摩擦引起的抖动以及磨损和破损。本专利技术的一个更具体的目标是提出一种尤其配备有用于补偿门的重力的装置的操纵机构来克服这些缺陷，该装置通过其尺寸可被优化的电机而可使门平稳地移动，且不必使用不可逆的减速齿轮。
技术实现思路
在这一精神下，本专利技术涉及一种用于操纵具有至少部分垂直运动的门的机构，该机构包括一电机；一适于被该电机驱动并与该门运动连接的部件；以及用于至少部分地补偿由该门的重力施加在该部件上的转矩的装置， 其特征在于，该机构包括一放置在该电机和该部件之间的制动器，当门的重力和由该补偿装置施加的力的综合作用力将使该部件在与该电机相同的方向移动时，该制动器适于至少在该门移动的阶段内抵抗该电机施加一制动力。通过本专利技术，该制动器可调节该电机为了驱动该门所必须施加的转矩，该调节随着该电机必须有效克服的转矩而变化，该要被克服的转矩本身基本上等于该综合作用力，即，由该补偿装置施加的转矩和由该门的重力施加的转矩的合力。因此，本专利技术源于一种独创性的方法，该方法包括根据该补偿装置和该门的重力的综合作用力在一定程度上制动该门的运动。更确切地说，至少当门相对于由电机产生的运动方向加速运动时进行制动。该制动力有利地随门的重力和由上述补偿装置施加的补偿力的综合作用力强度和方向而变化。根据有利的但非必须的方面，一种操纵机构可具有一种或多种下面的特征-当上述综合作用力将使上述部件在与该电机相同的方向移动时，该制动器施加的制动力最大。-当上述综合作用力将使该部件在与该电机相反的方向移动时，该制动器施加的制动力随着上述综合作用力而减小。在此情况下该制动力优选地基本上与该综合作用力成反比。-该制动器施加的转矩的最大值基本上等于该电机的额定转矩。这样，该电机施加的转矩变化很小，并且门的移动速度在其行程中基本恒定。-该电机是直流电机，并具有一稳压电源。根据本专利技术的这一方面，该制动器施加的转矩可以减小，这可以在负补偿的区域内保持驱动转矩的变化很小的同时，优化该电机的尺寸。这可使门能够保持平稳的移动。-该制动器是摩擦式制动器，其中至少一个活动衬片随着上述综合作用力的值和/或方向而运动。该制动器被控制以便根据一传感器的输出信号施加制动力，该传感器检测上述综合作用力的方向和/或值。本专利技术还涉及制动器在上述机构中的应用，更具体地说，涉及适于施加一可变的力的制动器的应用，以便调节电机为了驱动与门紧固在一起的部件所必须施加的转矩，该门具有部分垂直运动并受到用于至少部分地补偿该门的重力的装置的作用。本专利技术还涉及一种用于在上述机构中调节由电机施加的转矩的方法，该方法包括至少一个步骤，其中抵抗该电机施加一制动力，该制动力随着该门的重力和补偿该重力的力的综合作用力的强度和方向而变化。至少当上述综合作用力将使得上述部件在与该电机相同的方向上移动时，施加该(制动)力。通过本专利技术的方法，该制动器在一定程度上补偿该综合作用力或合成转矩，这使得可以优化该电机将施加的转矩，并且可使该转矩的变化幅值比在已知装置中施加的转矩的(变化)幅值小。当上述综合作用力与该电机施加的转矩同方向时，该制动器可施加一个最大值的制动转矩，而当该综合作用力将使该部件在与该电机相反的方向上移动时，该转矩的值将减小，优选地该转矩与该综合作用力成反比。附图说明从下面参照附图对根据本专利技术的原理的机构的两种形式的实施例，以及由该机构所实施的转矩调节方法的说明中，可更容易理解本专利技术并更清楚地看到本专利技术的其它优点，该说明仅作为示例给出，在该附图中图1是配备有根据本专利技术的机构的车库门的侧视图；图2是从图1的门上方的俯视图；图3是第一种位置中的沿图2中的线III-III的放大的轴向部分；图4是当该机构处于第二种位置时图3中的细节IV的放大视图；图5A和5B是分别在图4和3的位置中的图1到4的机构的特定运动部件的展开示意图； 图6是表示在图1到5的机构中产生的特定力的图；图7是可以估测随着所施加的转矩而变化的特定位移速度的变化的示意图；图8是根据本专利技术的第二种形式的实施例的机构的类似于图3的部分；图9是图8中的平面XI-XI内的部分。具体实施例方式参照附图，部分地在图1到5中示出的设备包括一机构1，该机构1用于使车库门100在一关闭位置和一打开位置之间移动，在该关闭位置该车库门是垂直的并且封闭开口O，在该打开位置该车库门总体上是水平的。门100是组装的并且由多个板条102构成，这些板条相互铰接并具有适于在设置于开口O每一侧的导轨104中滚动的滚轮。门100的上部板条102a通过一连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操纵至少部分垂直运动的门的机构，该机构包括：一电机（５）；一适于被该电机驱动并与该门（１００）运动连接的部件（４）；以及用于至少部分地补偿由该门的重力（Ｐ）施加在所述部件上的转矩（Ｃ↓［２］）的装置（１２６，１２７），其特征在于，该机构包括一置于所述电机（５）和所述部件（４）之间的制动器（８），当该门的重力（Ｐ）和由所述补偿装置（１２６，１２７）施加的力（Ｆ↓［１］，Ｃ↓［１］）的综合作用力（Ｃ↓［３］）将使所述部件（４）在与所述电机（５）相同的方向移动时，该制动器适于至少在该门（１００）移动的阶段内抵抗所述电机而施加一制动力（Ｃ↓［８］）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S布鲁诺，S克莱热，D德佩斯，
申请(专利权)人：尚飞公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]