一种智能门锁及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种智能门锁,还涉及该智能门锁锁定和解锁的使用方法。
背景技术
智能门锁,作为保证重要设备安全或房间安全安装在设备门或房间门上的重要设备,已得到广泛运用。专利号为200610062637.9的中国专利公开了一种智能门锁及其锁定及解锁方法,该智能门锁包括旋柄、安装在旋柄内的读数头组件、锁芯组件和与锁芯组件相当设置具有插销孔的锁定片,该锁芯组件包括安装在旋柄内的底板、与读数头连接的电路板、与电路板连接的驱动机构、可转动安装在底板上的杠杆、由驱动机构驱动锁定或松开杠杆的锁定插销、安装在杠杆的一端的按钮、设置在杠杆的另一端的插销、以及带动插销复位的弹性复位机构;插销的上端与锁定片的插销孔配合插锁;杠杆上设有与锁定插销配合的插孔;读数头组件接入钥匙来为电路板供电;电路板控制驱动机构带动锁定插销运动锁定或松开杠杆;按钮从正面伸出旋柄,按钮在锁定插销松开杠杆时带动杠杆转动,并且由杠杆带动插销离开锁定片的插销孔。该智能门锁的锁定及解锁方法包括:解锁步骤:一、使用带电源的钥匙插入门锁的读数头组件中,接入电源为门锁电路板上电,控诉门锁锁芯组件的电磁铁动作,使电磁铁的活动铁芯退出锁芯组件中杠杆上的插孔,解除对杠杆的锁定;二、推动突出在门锁旋柄外的按钮,由按钮带动杠杆旋转,带动在杠杆另一端的插销缩回,退出门锁锁定片的插销孔,解除锁定状态,正向转动旋柄,插销与插销孔形成错位;锁定步骤:一、反向转动旋钮,直到插销重新对准插销孔;二、在插销下端的弹簧推动插销重新插入插销孔中,形成锁定,此时,电磁铁的活动铁芯复位,插入到杠杆的插孔中,锁定杠杆,保持锁定状态。该智能门锁解决了自带电源智能门锁因电源失效或电路板锁死所造成的开锁麻烦,提高了智能门锁的可靠性。
但是,上述现有的智能门锁及其锁定及解锁方法存在如下缺陷:
1、智能门锁旋钮包括外露的操作按钮,由于按钮与门锁旋钮上的配合孔之间存在间隙,冬季时如果雨水渗入按钮与旋钮上的配合孔之间的间隙会冻死按钮,造成开锁困难甚至无法开锁;
2、使用时,开锁须双手操作,不符合一般地开锁使用习惯,容易产生误操作现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一在于,提供一种智能门锁,其外表面没有可操作的运动零件,克服现有智能门锁操作复杂和开门按钮易冻死的缺陷。
本发明要解决的技术问题之二在于,提供一种智能门锁的使用方法,克服现有智能门锁解锁、锁定方法操作复杂的缺陷。
本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是:构造一种智能门锁,包括旋柄、设置在该旋柄上的读数头组件、安装在该旋柄内锁芯组件,该旋柄的外表面包括该读数头组件的插口;
其特征在于,所述锁芯组件包括与所述读数头组件连接的电路板、与该电路板驱动连接的锁定解锁机构、后盖板和锁定轮;
所述后盖板连接在所述旋柄的后端口上,该后盖板包括导向槽和限位件;
所述锁定轮转动连接在所述后盖板中心,该锁定轮包括设置在其轮缘上的锁定缺口、与所述限位件对应的限位槽和与门结构相对应的连接结构,该连接结构限制所述锁定轮转动;所述限位件位于该限位槽中限定所述后盖板相对于所述锁定轮的旋转角度,该限位件与该限位槽配合的一个限位位置对应于所述后盖板导向槽正对所述锁定缺口的位置;
所述锁定解锁机构包括锁定滑块机构和驱动机构;
该滑块机构包括导向件、滑块、拨块、解锁弹簧和复位弹簧;该导向件包括与所述滑块滑动配合的滑道,该滑块与所述滑道滑动配合并包括滑块滑槽和滑块凸隼,该滑块凸隼与所述锁定轮的锁定缺口锁定配合,所述拨块与所述滑块滑槽滑动配合;所述导向件连接在所述后盖板上或所述旋柄内侧,所述导向件滑道的方向与所述后盖板导向槽的方向一致,所述滑块凸隼穿过所述导向槽与所述锁定缺口锁定配合并可沿该导向槽移动解除对所述锁定轮的锁定;所述解锁弹簧和复位弹簧安装在所述滑块滑槽中,该解锁弹簧位于所述拨块与所述锁定缺口开口方向同侧的表面一侧,该复位弹簧位于所述拨块与所述锁定缺口开口方向相反侧的表面一侧,所述解锁弹簧和复位弹簧的工作状态为受压状态;
该驱动机构驱动所述拨块移动;
所述锁定滑块机构或所述驱动机构包括保证所述拨块沿锁定滑块滑槽方向移动的移动导向结构。
在本发明的智能门锁中,所述驱动机构包括安装在所述旋柄内的电动机和连接该电动机输出轴的减速传动链,该减速传动链的输出端为齿轮齿条传动,该齿轮齿条传动的齿条与所述拨块固定连接,所述电动机与所述电路板驱动连接;
所述移动导向结构为设置在所述锁定滑块与所述拨块之间沿所述锁定滑块滑槽方向相互滑动导向配合的导向结构,或所述移动导向结构为设置在所述导向件与所述齿条之间沿所述锁定滑块滑槽方向相互滑动导向配合的导向结构;
所述齿轮齿条传动的齿条运动方向与所述移动导向结构的导向方向一致。
在本发明的智能门锁中,所述减速传动链为涡轮蜗杆传动+圆柱齿轮传动+齿轮齿条传动,所述涡轮蜗杆传动中的蜗杆连接在所述电动机的输出轴端;或所述减速传动链包括多级圆柱齿轮传动+齿轮齿条传动,所述多级圆柱齿轮传动中第一级圆柱齿轮传动的圆柱小齿轮连接在所述电动机的输出轴端。
在本发明的智能门锁中,所述驱动机构包括电动机和螺杆机构,所述移动导向结构为所述螺杆机构;所述螺杆机构的螺母与所述拨块固定连接,该螺杆机构的螺杆沿所述锁定滑块滑槽方向安装在所述导向件上或安装在所述旋柄内侧;所述电动机与所述电路板驱动连接,该电动机驱动所述螺杆转动。
在本发明的智能门锁中,包括后盖板定位装置。
在本发明的智能门锁中,所述后盖板定位装置包括设置在所述旋柄后端端口上的定位缺口和对应设置在所述后盖板上与该定位缺口定位配合的凸缘;或所述后盖板定位装置包括设置在所述旋柄后端端口上的定位凸缘和对应设置在所述后盖板上与该定位凸缘定位配合的缺口。
在本发明的智能门锁中,所述锁定轮与门结构相对应的连接结构包括与门结构固定连接的固定片,该固定片与所述锁定轮之间包括相互配合限制该锁定轮转动的约束结构。
在本发明的智能门锁中,所述锁定轮包括与所述固定片相对应的棘爪,所述固定片包括与该锁定轮棘爪对应配合限制该锁定轮转动的缺口;或所述锁定轮包括与所述固定片相对应的缺口,所述固定片包括与该锁定轮缺口对应配合限制该锁定轮转动的棘爪。
本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是:提供一种智能门锁的使用方法,包括解锁步骤和锁定步骤,其特征在于,所述解锁步骤包括:
UL1、将带有电源的钥匙插入门锁读数头组件插口,接入电源为门锁电路板上电,控制门锁锁定解锁机构的电动机转动,经传动链、拨块、解锁弹簧带动锁定滑块滑动,使锁定滑块的锁定滑块凸隼与锁定轮的锁定缺口解除锁定;
UL2、沿开锁方向旋转门锁旋柄开锁;
所述锁定步骤包括:
沿锁定方向旋转门锁旋柄至锁定限位位置,使锁定滑块的锁定滑块凸隼与锁定轮的锁定缺口正对;用钥匙通过电路板控制门锁锁定解锁机构的电动机反转,经传动链、拨块、复位弹簧带动锁定滑块滑动,使锁定滑块的锁定滑块凸隼进入锁定轮的锁定缺口实现锁定;
或用钥匙通过电路板控制门锁锁定解锁机构的电动机反转,经传动链、拨块、复位弹簧带动锁定滑块滑动,实现复位弹簧预压缩;沿锁定方向旋转门锁旋柄至锁定限位位置,使锁定滑块的锁定滑块凸隼与锁定轮的锁定缺口正对,锁定滑块凸隼在复位弹簧的作用下进入锁定轮的锁定缺口实现锁定。
实施本发明的智能门锁及其使用方法,其有益效果是:
1.门锁旋柄密闭完整,无操作按钮,不会发生雨水渗漏冻死操作按钮的情形,冬天雨雪天气环境下,开锁操作更加可靠;
2.开关锁操作只需单手即可实现,操作简单方便,避免发生由于误操作导致门锁损坏。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明智能门锁一种实施例未带固定片的装配立体图。
图2是本发明智能门锁图1实施例带固定片的装配立体图。
图3是本发明智能门锁图1实施例的装配剖视立体图。
图4是本发明智能门锁中锁定解锁机构带滑轨的立体放大图。
图5是本发明智能门锁中锁定解锁机构不带滑轨的立体放大图。
图6是本发明智能门锁中锁定解锁机构带滑轨的后侧立体放大图。
图7是本发明智能门锁中锁定状态时锁定滑块凸隼与锁定轮的锁定槽配合状态图。
图8是本发明智能门锁中锁定解锁机构对应于锁定滑块凸隼与锁定轮的锁定槽配合状态的剖视图。
图9是本发明智能门锁中锁定解锁机构解锁操作时解锁弹簧被预压缩状态的剖视图。
图10是本发明智能门锁中锁定解锁机构解锁操作时解锁弹簧推动锁定滑块移动解锁的剖视图。
图11是本发明智能门锁中锁定解锁机构锁定操作时复位弹簧被预压缩状态的剖视图。
图12是本发明智能门锁中锁定解锁机构锁定操作时复位弹簧推动锁定滑块移动锁定的剖视图。
图13是本发明智能门锁中解锁状态时锁定滑块凸隼与锁定轮锁定槽的分离位置关系状态图。
图14是本发明智能门锁解锁后锁定滑块凸隼与锁定轮锁定槽的位置关系状态图。
图15是本发明智能门锁由解锁至锁定操作时锁定滑块凸隼与锁定轮锁定槽的配合关系状态图。
图16是本发明智能门锁中固定片在门上的安装状态立体图。
图17是本发明智能门锁与门的门锁安装位置分解立体图。
图18是本发明智能门锁在门上装配到位的立体图。
具体实施方式
如图1、图2、图17所示,本发明的智能门锁100包括旋柄1、安装在旋柄1内的读数头组件(图中未示出)、锁芯组件,旋柄1的外表面包括读数头组件的插口28。
如图3至图6所示,锁芯组件包括与读数头组件连接的电路板(图中未示出)、与电路板驱动连接的锁定解锁机构、后盖板7和锁定轮4。
后盖板7连接在旋柄1的后端口上,后盖板包括导向槽2和限位销钉9。
锁定轮4通过心轴5转动连接在后盖板7的中心。锁定轮4包括设置在其轮缘上的锁定缺口13、与限位销钉9对应的限位槽8和与门结构相对应的连接结构,该连接结构限制锁定轮转动。在本实施例中,限位销钉9采用限位铆钉,限位槽采用限位圆弧槽。在其他实施例中,限位销钉9可以采用其他结构的限位凸起,如限位销等,限位槽可以采用其他限位槽形结构,即在旋转旋柄时允许限位销钉通过并包括与限位销钉配合的限位面的槽形结构,均能够实现本发明目的。
在本实施例中,锁定轮4与门结构相对应的连接结构采用如下结构:包括使用时与门结构固定连接的固定片10(如图16所示,固定片10固定连接在门26的门锁安装槽27内),锁定轮4包括与固定片10相对应的棘爪6,固定片10包括与该锁定轮棘爪6对应配合限制锁定轮4转动的缺口11。
在其他实施例中,锁定轮4与门结构相对应的连接结构也可以采用如下结构:包括使用时与门结构固定连接的固定片10,锁定轮4包括与固定片10相对应的缺口,固定片10包括与锁定轮缺口对应配合限制锁定轮4转动的棘爪。
在其他实施例中,锁定轮4与门结构相对应的连接结构还可以采用如下结构:包括使用时与门结构固定连接的固定片10,在锁定轮上设置定位销,在固定片上对应设置与该定位销定位配合的定位孔,定位销与定位孔配合实现限制锁定轮4的转动。
在其他实施例中,锁定轮4与门结构相对应的连接结构可以采用如下结构:在锁定轮4上设置棘爪,在门结构上对应设置与该棘爪限位配合的孔,该棘爪与该孔配合限制锁定轮4转动。
限位销钉9位于限位槽8之内限定后盖板7相对于锁定轮4的旋转角度,限位销钉9与限位槽8配合的一个限位位置对应于后盖板导向槽2正对锁定缺口13的位置,以保证锁定操作时,操作者能够方便地将后盖板导向槽2与锁定缺口13准确对正,完成锁定。
锁定解锁机构包括锁定滑块机构和驱动机构。
如图3至8所示,锁定滑块机构包括导向件12、锁定滑块18、拨块15、解锁弹簧14和复位弹簧16。导向件12包括与锁定滑块18滑动配合的滑道25,锁定滑块18与滑道25滑动配合并包括锁定滑块滑槽17和锁定滑块凸隼3,锁定滑块凸隼3与锁定轮4的锁定缺口13锁定配合,拨块15与锁定滑块滑槽17滑动配合。
在本实施例中,导向件12通过设置在其上的定位销23与对应设置在后盖板7上的定位孔配合连接在后盖板7上,并保证导向件12的滑道25的方向与后盖板导向槽2的方向一致。在其他实施例中,可以将导向件12定位连接在旋柄1的内侧,保证导向件12的滑道25的方向与后盖板导向槽2的方向一致。
在本实施例中,导向件12采用上下相互配合的两件构件组成的箱形滑轨。在其他实施例中,导向件12可以采用其他导向结构,例如,采用与锁定滑块18下部结构导向配合、横截面为燕尾形的导槽,也能够实现本发明目的。
锁定滑块凸隼3穿过导向槽2与锁定缺口13锁定配合,导向槽2保证锁定滑块凸隼3可沿该导向槽移动解除对锁定轮4的锁定。
解锁弹簧14和复位弹簧16安装在锁定滑块滑槽17中,解锁弹簧14位于拨块15与锁定缺口13开口方向同侧的表面一侧,复位弹簧16位于拨块15与锁定缺口13开口方向相反侧的表面一侧,解锁弹簧14和复位弹簧16在工作状态下为受压状态。
解锁弹簧14和复位弹簧16在解锁和锁定工作中起到预压缩并推动锁定滑块18滑动的作用。如图9所示,解锁时,电动机(见下述)正转,(假定此时锁定滑块18被意外外力憋住没有移动,这是最坏的情况),推动拨块15向左移动至左边极限位置,此时解锁弹簧14处于最大预压缩状态,复位弹簧16最大伸张,锁处于待开启状态。通常情况下锁定滑块18是在拨块15被推动后,在解锁弹簧14的作用下向左移动的。
意外外力被解除后,锁定滑块18在解锁弹簧14的作用下被推向左边解锁位置,锁处于可以被打开状态。此时解锁弹簧14略为伸张,复位弹簧16不变,如图10所示。
锁定时,如果此时尚未反向转动旋柄1,锁定轮4的锁定缺口13与锁定滑块凸隼3保持一个角度,电动机反转,推动拨块15向右移动至右边极限位置,锁处于待锁定状态,此时复位弹簧16处于最大预压缩状态,解锁弹簧14最大伸张,锁定滑块凸隼3在复位弹簧16的预压缩力的作用下压向锁定轮13的外圆周上。如图11所示。
旋转旋柄1至锁定位置,锁定滑块凸隼3与锁定缺口13正对,锁定滑块18在复位弹簧16的作用下被推向右边锁定位置,锁定滑块的凸隼滑入锁定轮的锁定缺口实现锁定。如图12所示。
驱动机构驱动拨块15移动。为了保证拨块15沿锁定滑块18的锁定滑块滑槽方向移动,在锁定滑块机构或驱动机构上设置保证拨块沿锁定滑块滑槽方向移动的移动导向结构。
如图4至图6、图8所示,在本实施例中,驱动机构及移动导向结构采用如下结构:驱动机构包括安装在旋柄1内的电动机19和连接电动机19输出轴的减速传动链50,减速传动链50的输出端为齿轮齿条传动,以实现移动。齿轮齿条传动的齿条22与拨块15固定连接,电动机19与电路板驱动连接。
在本实施例中,减速传动链采用涡轮蜗杆传动+圆柱齿轮传动+齿轮齿条传动,涡轮蜗杆传动中的蜗杆20连接在电动机19的输出轴端。在其他实施例中,减速传动链可以采用多级圆柱齿轮传动+齿轮齿条传动,多级圆柱齿轮传动中第一级圆柱齿轮传动的圆柱小齿轮连接在电动机19的输出轴端,也能够实现本发明目的。
移动导向结构采用设置在所述锁定滑块18与拨块15之间沿锁定滑块滑槽方向相互滑动导向配合的导向结构,也可以采用设置在导向件12与齿条22之间沿锁定滑块滑槽方向相互滑动导向配合的导向结构。在本实施例中,移动导向结构为设置在滑道滑槽上下表面上的导轨和设置在锁定滑块上下表面与该导轨导向配合的卡槽。在其他实施例中,移动导向结构可以采用设置在滑道滑槽上下表面上的导槽和设置在锁定滑块上与该导槽导向配合的上下导向配合部。在其他实施例中,移动导向结构可以采用沿锁定滑块滑槽方向设置在导向件12上的导槽和设置在齿条上与该导槽导向配合的导向配合部。
齿轮齿条传动的齿条运动方向与移动导向结构的导向方向一致。
在其他实施例中,驱动机构包括电动机和螺杆机构,移动导向结构为该螺杆机构。该螺杆机构的螺母与拨块15固定连接,该螺杆机构的螺杆沿锁定滑块18的锁定滑块滑槽方向安装在导向件12上或安装在旋柄1的内侧,电动机与电路板驱动连接,电动机驱动螺杆转动,采用低速电动机时电动机可直接驱动螺杆,通常情况下电动机通过减速机构减速后驱动螺杆。
为了便于后盖板7的准确装配,设置后盖板定位装置。盖板定位装置包括但不限于:设置在旋柄1后端端口上的定位缺口和对应设置在后盖板7上与该定位缺口定位配合的凸缘21;或设置在旋柄1后端端口上的定位凸缘和对应设置在后盖板上与该定位凸缘定位配合的缺口。
如图2、图16至图18所示,本发明的智能门锁100使用时安装在设备门或房间门26的门锁安装槽27中,通过连接螺柱29连接在门结构上。
本发明智能门锁的使用方法包括解锁步骤和锁定步骤(参见图7至图15)。解锁步骤包括:
1、将带有电源的钥匙插入门锁读数头组件插口28,接入电源为门锁电路板上电,控制门锁锁定解锁机构的电动机转动,经传动链、拨块、解锁弹簧带动锁定滑块滑动,使锁定滑块的锁定滑块凸隼3沿图13箭头所示方向运动,脱离锁定轮的锁定缺口13,解除锁定;
2、沿图14旋转箭头所示开锁方向旋转门锁旋柄开锁。
锁定步骤可以采用如下步骤:
沿图15旋转箭头所示锁定方向旋转门锁旋柄至锁定限位位置,使锁定滑块的锁定滑块凸隼3与锁定轮的锁定缺口13正对;然后,用钥匙通过电路板控制门锁锁定解锁机构的电动机反转,经传动链、拨块、复位弹簧带动锁定滑块18滑动,使锁定滑块18的锁定滑块凸隼3进入锁定轮4的锁定缺口13实现锁定。
锁定步骤还可以采用如下步骤:
用钥匙通过电路板控制门锁锁定解锁机构的电动机反转,经传动链、拨块、复位弹簧带动锁定滑块18滑动,实现复位弹簧的预压缩;然后,沿锁定方向旋转门锁旋柄至锁定限位位置,使锁定滑块18的锁定滑块凸隼3与锁定轮的锁定缺口13正对,锁定滑块凸隼3在复位弹簧的作用下进入锁定轮的锁定缺口13实现锁定。