CN104863420B - 一种电动与手动两用开闭锁器及安全智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动与手动两用开闭锁器及安全智能锁，包括驱动装置、连接轴、机械锁芯和手轮。在驱动装置的传动副中的第一从动轮中，设置有由输出轴组件和第一从动轮组成的超载空转离合器，超载空转离合器由输出轴组件和第一从动轮组成；输出轴组件包括弹性装置、管状轴和输出轴；负载超出正常范围时，弹性装置的侧面在管状轴的正八方台柱的挤压下弯曲变形后，导致弹性装置无法带动管状轴旋转，使传动链分离。一种安全智能锁，包括开闭锁器和电子防盗反锁装置，电子防盗反锁装置由反锁机构和信息机构组成，且两者电连接。非法旋转开锁时，信息机构能控制电磁铁迫使锁杆插入拨块后，而不能继续旋转开锁。方便各种门锁的互换和安全升级。

Description

一种电动与手动两用开闭锁器及安全智能锁

技术领域

本发明涉及一种锁具，尤其涉及一种机械与电子两用的锁具。

背景技术

现有的机械锁，品种规格多，钥匙开闭锁需要旋转的角度不一样，从60度到1080度之间，至少 有25种以上开闭锁的旋转角度，差距大，不同的门锁有不同的旋转角度。手动开闭锁凭人的手性可以准 确控制角度，感觉力度偏大就停，而电动开闭锁则无法准确控制：少转了角度不能完全开闭锁，多转了角 度，则会顶死，转矩无限猛增，不是发生零件破坏，就会电机发生堵转。2012年10月03日，授权公告号 CN102102467B公开了一种电动锁芯；2013年02月27日，授权公告号CN202755756U也公开了一种多功能 电子锁芯，都存在一个共同的技术缺陷：没有控制开闭锁角度的技术方案，电动开闭锁都会发生电机堵转 或破损零件。

电机堵转电流大于7-8倍额定电流，极容易损坏电机和其它零件，还会浪费电能，碰撞又使噪音增高， 降低品质，增加产品维护成本和缩短使用寿命。提高品质增强用户体验，降低产品维护成本和延长产品使 用寿命是产品结构最关键的技术，现有技术至今仍然没有解决。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种电动与手动两用开闭锁器以及采用该开闭锁 器的安全智能锁，能够电动开闭锁不发生电机堵转，噪音小，节电，延长使用寿命；能够保持原机械锁的 全部功能与钥匙操作方法的习惯不变；能够在电动开闭锁时，手轮不会旋转，安全美观；还能够方便锁具 互换安全升级。

为解决上述技术问题，本发明几个实施例所提供的技术方案如下：

一种电动与手动两用开闭锁器，包括驱动装置、连接轴、机械锁芯、电路板、电池和手轮，其特 征在于：所述驱动装置由传动副、超载空转离合器和用于安装传动副与超载空转离合器的固定座组成；

所述传动副包括主动轮和设置有超载空转离合器的第一从动轮；

所述超载空转离合器由输出轴组件和第一从动轮组成，输出轴组件位于第一从动轮的内孔中；

所述输出轴组件的室内端与手轮径向定位连接，输出轴组件的室外端与连接轴径向定位连接，连接轴 另一端与机械锁芯径向定位连接；

所述输出轴组件与第一从动轮有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

现有机械门锁，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点时，负载会突然猛增，若不损坏结构，电机就无法 继续旋转。为此本发明在输出轴组件和第一从动轮之间采用超载空转离合器径向连接传动。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述第一从动齿轮是两端 开通的环状结构，在内部设置有异形内孔和圆通孔相叠；所述异形内孔的截面形状是四边居中有一段突起 圆弧的正方形，圆弧弦长是边长的2/5-3/5，相交处均有过渡圆角平滑连接。

所述输出轴组件包括弹性装置、管状轴和输出轴；所述弹性装置是与第一从动齿轮的异形内孔适 配的弹片环或者钢丝弹簧环，它的截面形状是带过渡圆角的正方形，安装嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙

所述管状轴是内孔同心适配有输出轴的空心阶梯套，中部外圆阶台上，设置有与弹性装置适配的正八 方台柱，正八方台柱同心嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的弹性装置的内部，管状轴的外圆1243部分套装 在室内端固定板和室外端固定板的同心孔或轴承中。

本实施例的超载空转离合器，当管状轴的负载处于正常范围内时，第一从动齿轮和弹性装置同步旋转 并带动管状轴同步旋转输出扭矩；当开锁或闭锁的旋转角度到达死点，管状轴的负载超出正常范围时，弹 性装置的侧面在管状轴的正八方台柱的挤压下弯曲变形，导致弹性装置无法维持与管状轴之间的嵌合并产 生相对转动(如同扳手扳不动螺钉打滑，扳手空转)，第一从动齿轮和弹性装置会在管状轴上继续空转一 定角度。本发明采用设定输出轴组件在旋转固定的角度后，使电机断电才停转，因此电机就不会发生堵转。 第一从动齿轮与管状轴有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充的另一种方案，本发明采用如下技术措施：所述第一从 动同步带轮是两端开通的环状结构，在内部设置有碟形圆内孔和圆通孔相叠；碟形圆内孔在内圆周上设置 至少有一个径向键槽。

所述输出轴组件包括孔用摩擦片、轴用摩擦片、调压螺母、调压盖、弹簧、管状轴和输出轴；孔 用摩擦片是一环形片，外圆至少有一个用于嵌装在第一从动同步带轮的径向键槽里的凸缘；轴用摩擦片是 一环形片，外圆至少有一个用于卡装在管状轴的径向凹槽里的卡块；

所述管状轴是内孔同心适配有输出轴的空心阶梯套，中部外圆阶台上，设置至少有一个与轴用摩擦片 的卡块适配的径向凹槽，中部外圆上还设置有与调压螺母相配的螺纹。孔用摩擦片和轴用摩擦片的内孔都 同心套装在管状轴的外圆上，两摩擦片的外圆安装嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的第一从动同步带轮的 碟形圆内孔内部。管状轴的外圆1243有一部分套装在箱体固定座室内端的同心孔或轴承内。

本实施例的超载空转离合器，当管状轴的负载处于正常范围内时，第一从动同步带轮和孔用摩擦片同 步旋转，同时孔用摩擦片通过摩擦力带动轴用摩擦片同步旋转，轴用摩擦片的卡块又使管状轴同步旋转输 出扭矩；当管状轴的负载超出正常范围后，所述孔用摩擦片和轴用摩擦片之间的摩擦力无法维持同步旋转 时，两摩擦片就会产生相对转动，第一从动同步带轮和孔用摩擦片会在管状轴上继续空转一定角度。本发 明采用设定在输出轴组件旋转固定的角度后，使电机断电才停转，因此电机就不会发生堵转。第一从动同 步带轮与管状轴有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

作为对上述技术方案的进一步改进方案，本发明采用如下技术措施：所述管状轴中心还设置有与 外圆同心的阶梯圆孔，且在圆孔阶梯处设置有内齿轮，或者是内六角孔，或者是端面齿轮。

所述输出轴是阶梯轴，中部外圆阶台处设置至少有2mm长的齿轮环，或者是六角台柱，或者是端 面齿轮；输出轴室内端也设置至少有2mm长的齿轮环，或者是六角台柱，或者是端面齿轮；输出轴的室外 端设置有与连接轴相配，至少有5mm长的内齿轮孔，或者是内六角孔，或者是截面是对称扇形的孔；

为了限制手轮在定位螺钉与输出轴上弹出位移后，手轮的室内端面一定高于定位螺钉端面，达到电动 开锁时手轮不会旋转，既安全又美观这个目的，所述输出轴还在室内端中心设置有能限制手轮在轴上至少 有2mm长位移的限位螺钉，在手轮弹出位移后与输出轴的啮合分离。

所述输出轴在管状轴的内孔中，轴向至少有2mm长的往复移动；输出轴的往复移动可与管状轴在轴向 啮合或分离，转换电动或手动开锁，使手动开闭锁轻松灵活。

本发明多个实施例采用的内外齿轮配合连接，内外六角配合连接或者端面齿轮与端面齿轮的啮合 连接，这几种径向定位连接，径向可以取较大的配合间隙，从而降低安装的同心度要求，便利安装，而且 轴向可以往复移动，使轴向结合或脱开便利，不易磨损而耐用。

作为对上述技术方案还需要改进的方案，本发明采用如下技术措施：所述固定座由室内端固定板 与室外端固定板组合而成，或者是一个箱体，设置有同心孔或轴承；

所述传动副中的主动轮和第一从动轮是齿轮，或者是同步带轮，或者是摩擦轮；

所述机械锁芯在室内端不用钥匙可以旋转开锁或闭锁，在室内端转轴的室内端部，设置有孔深不小于 3mm的内齿轮孔，或者是内六角孔，或者截面是对称扇形的孔；

所述连接轴是适配机械锁芯内孔的外齿轮长棒，或者是外六角长棒，或者是截面形状为对称扇形的长 棒。

本发明还提供了一种安全智能锁，其特征在于：所述安全智能锁的室内面板上设置有包括上述任一项 所述的一种电动与手动两用开闭锁器，还在机械锁芯上设置有电子防盗反锁装置；电子防盗反锁装置包括 设置在机械锁芯室内端的反锁机构和在室外端的信息机构；

所述反锁机构与机械锁芯里的拨块插入式连接，信息机构与机械锁芯里的室外端的端面固定连接；反 锁机构与信息机构电连接。在室外旋转锁芯的室外转轴20-45度时，信息机构会向反锁机构发出电信号， 反锁机构的锁杆将锁芯内的拨块反锁，而不可以非法继续旋转开锁。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述反锁机构由两端均为 球头的锁杆、一端有球头的顶杆、导套、弹簧、电磁铁和固定安装电磁铁的内护锁板组成；

所述锁杆套装在室内端扁锁壳内设置的锁杆孔内，且与室内端转轴的中心平行，它与套装在室内 端扁锁壳内设置的顶杆孔内的顶杆的夹角为80-100度；拨块设置有一球窝与锁杆同心；顶杆的球头与锁 杆的球头接触连接；

所述信息机构由拨板、杠杆、杠杆轴、永磁铁、磁性开关和外护锁板组成。

所述拨板有钥匙过孔，固定在室外转轴外端面上，拨板径向设置有容置扛杆锥端的凹口；杠杆有 位于拨板的凹口中的一个锥端，另一端嵌装有永磁铁，位于两磁性开关中间；所述磁性开关是霍尔元件或 者干簧管，分别设置在杠杆两侧；杠杆轴和磁性开关固定在外护锁板上。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充的另一种方案，本发明采用如下技术措施：所述反锁机 构由两端均为球头的锁杆、一端有球窝的杠杆、杠杆轴、弹簧、电磁铁和固定安装电磁铁的内护锁板组成。

所述锁杆套装在室内端扁锁壳内设置的锁杆孔内，且与室内端转轴的中心平行，它与嵌装在扁锁 壳设置的凹槽中的杠杆的夹角为80-100度；拨块设置有一球窝与锁杆同心；杠杆的球窝与锁杆的球头接 触连接。

所述信息机构由拨板、杠杆、杠杆轴、开关和外护锁板组成。

所述拨板有钥匙过孔，固定在室外转轴外端面上，拨板径向设置有容置扛杆锥端的凹口；杠杆有 位于拨板的凹口中的一个锥端，另一端位于两开关中间；所述开关是两个微动开关或者按钮开关，分别设 置在杠杆两侧；杠杆轴和开关固定在外护锁板上。

本发明具有的有益效果：现有门锁有不同的开锁角度，本发明只需设定一种电路控制最大的一种 开锁角度，让多转的角度超载空转，断电后再停止旋转。超载空转使电机不会发生堵转，就没有7-8倍的 堵转大电流和碰撞，则零件不易损坏，一能够延长产品使用寿命、降低噪音、节约电能；二能够保持原机 械锁的全部功能与钥匙操作方法的习惯不变，两用开闭锁；三能够在电动开闭锁时，手轮不会旋转，安全 美观；还能够方便锁具互换安全升级，且可降低用户的使用成本。

附图说明

附图1是本发明实施例1在电动开锁状态下轴向剖面结构示意图。

附图2是本发明实施例1用弹片环离合的超载空转离合器轴向剖视图。

附图3是本发明附图2的右视图。

附图4是本发明附图2的左视图。

附图5是本发明附图2的另一种用钢丝弹簧环离合的结构右视图。

附图6是本发明实施例2在手动开锁状态下轴向剖面结构示意图。

附图7是本发明附图6的K向局部视图。

附图8是本发明实施例2的超载空转离合器的轴向剖视图。

附图9是本发明附图8的有局部剖面图的右视图。

附图10是本发明实施例3在手动开锁状态下轴向剖面结构示意图。

附图11是本发明实施例3的超载空转离合器的轴向剖视图。

附图12是本发明附图11的有局部剖面图的右视图。

附图13是本发明安全智能锁实施例4在电动开锁状态下轴向剖面结构及安装示意图。

附图14是本发明实施例4的第1种反锁机构与信息机构结构剖面示意图。

附图15是本发明附图14的实施例4的第1种信息机构结构左视图。

附图16是本发明实施例5的第2种反锁机构与信息机构结构剖面示意图。

附图17是本发明附图16的实施例5的第2种信息机构结构左视图。

具体实施方式

下面结合附图和几种具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1：一种电动与手动两用开闭锁器，如图1至5所示，包括驱动装置110、连接轴15、机 械锁芯16、电路板19、电池20和手轮18。驱动装置110由传动副11、超载空转离合器12和用于安装传 动副11与超载空转离合器12的固定座13组成。固定座13由室内端固定板132与室外端固定板131组合 而成，两固定板用螺钉133夹固并设置有同心孔1321′或轴承1321。

所述传动副11包括套装在电机111′上的主动齿轮111和设置有超载空转离合器12的第一从动齿轮 113，传动副11是两轮啮合的齿轮传动副，或者是在中间增加中介齿轮112构成齿轮传动副。主动齿轮111 是主动轮，第一从动齿轮113是第一从动轮。

所述超载空转离合器12由输出轴组件123′和第一从动齿轮113组成，输出轴组件123′位于第一从动 齿轮的内孔中。

所述输出轴组件123′的室内端与手轮18径向定位连接，输出轴组件123′的室外端与连接轴15径向 定位连接，连接轴15另一端与机械锁芯16径向定位连接；

机械锁芯16在室内端不用钥匙可以旋转开锁或闭锁，并在室内端转轴161的室内端部，设置有孔深 不小于3mm的内齿轮孔1611。连接轴15是适配机械锁芯16的内齿轮孔1611的外齿轮长棒，长度30-150mm， 所需长度安装现场裁定。

现有机械门锁，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点时，负载会突然猛增，若不损坏结构，电机111′ 就会堵转。为此本发明在输出轴组件123′和第一从动齿轮113之间用超载空转离合器12连接。

所述输出轴组件123′与第一从动齿轮113有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

如图1至5所示，第一从动齿轮113是内孔两端开通的环状结构，在内部设置有异形内孔1131 和圆通孔1131′相叠；所述异形内孔1131的截面形状是四边居中有一段突起圆弧的正方形121′，圆弧弦长 是边长的2/5-3/5，相交处均有过渡圆角平滑连接；所述圆弧半径R的计算公式为R＝1.083r+2t+0.5；(其 中r为正方形的内切圆半径，t为弹片厚度或钢丝直径)。圆弧弦长、弹片厚度、钢丝直径或过渡圆角根据 正常负载范围试验后才能最终确定。

如图1至5所示，输出轴组件123′包括弹性装置121、管状轴124和输出轴123。

具体来说：

一、弹性装置121是与第一从动齿轮113的异形内孔1131适配的如图3所示的弹片环121′或者 如图5所示的钢丝弹簧环121″，它的截面形状是带过渡圆角的正方形；正方形的过渡圆角大小、弹片厚度 或钢丝直径，要根据负载的正常范围试验后最终确定。它需用优质的弹性材料制成和热处理。

二、如图1至5所示，管状轴124是内孔同心适配有输出轴123的空心阶梯套，中部外圆1242 阶台上，设置有与弹性装置121适配的正八方台柱1242′，管状轴124中心还设置有阶梯圆孔1245，且在 圆孔阶梯处设置有内齿轮1244。

三、如图1至5所示，输出轴123是阶梯轴，中部外圆阶台处设置至少有2mm长的齿轮环1231， 输出轴123的室内端也设置至少有2mm长的齿轮环1233；输出轴123的室外端设置有与连接轴15相配， 至少有5mm长的内齿轮孔1234；

输出轴123的外圆套装在管状轴124的内孔1245中有0.03-0.12mm间隙的动配合，轴向至少有 2mm长的往复移动。输出轴123的往复移动可与管状轴124在轴向啮合或分离，从而实现电动与手动两种 工作方式的转换。

输出轴123在室内端中心设置有限制手轮18在轴上至少有2mm长位移的限位螺钉17；采用限位 螺钉17限制手轮18在定位螺钉与输出轴上的弹出位移后，手轮的室内端面一定高于定位螺钉端面，达到 电动开锁时手轮不会旋转，既安全又美观的有益效果。

四、弹性装置121安装嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的第一从动齿轮113的异形内孔1131中， 管状轴124的正八方台柱1242′同心嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的弹性装置121的内部。

五、如图1至2所示，管状轴124的外圆1243有一部分套装在固定座13的室内端固定板132与 室外端固定板131内的同心孔1321′或轴承1321中；

六、如图1至2所示，第一从动齿轮113的圆通孔1131′与管状轴124外圆1241套装有0.03-0.12mm 间隙的动配合，第一从动齿轮113在外圆1241上旋转。

如图1所示，输出轴123室内端的外齿轮环1233与手轮18的内孔相配套装。输出轴123的室外 端的内齿轮孔1234与外齿轮长棒连接轴15连接。外齿轮长棒连接轴15的另一端与机械锁芯16的内齿轮 孔1611连接。

如图1所示，在输出轴123的室外端内孔1234的端面和连接轴15的端面之间设置有弹簧14，在 手轮18的内孔端面和管状轴123的室内端的端面之间，在输出轴123的外圆1232上套装有弹簧14’。设 置弹簧14和弹簧14′可以大大降低连接轴15的长度尺寸的精度，从而方便安装。

本发明的实施例采用的内外齿轮连接，内外六角连接或者端面齿轮与端面齿轮啮合连接，这几种 径向定位连接，其径向结合可以取较大的配合间隙，从而降低安装的同心度要求，方便安装，且不易磨损 和经久耐用；其轴向需要往复移动，轴向弹出或推进可实现径向结合后传递扭力，又可脱开分离传动链， 用往复移动转换开锁方式。

如图1所示，电路板19在确认开闭锁人的身份后，指令向电机111′供电旋转，传动副中的主动 齿轮111带动第一从动齿轮113和弹性装置121同步旋转，同时弹性装置121带动管状轴124旋转，管状 轴124又带动输出轴123同步旋转输出扭矩，输出轴123又使连接轴15和机械锁芯16的室内转轴161同 步旋转，带动拨块162旋转而开锁或闭锁，用电机的旋转方向设定开锁或闭锁。

本实施例的超载空转离合器12，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点，管状轴124的负载超出正常 范围时，弹性装置121的侧面在管状轴124的正八方台柱1242′的挤压下弯曲变形，导致弹性装置121无 法维持与管状轴124之间的嵌合并产生相对转动(如同扳手扳不动螺钉打滑，扳手空转)，第一从动齿轮 113和弹性装置121会在管状轴124上空转一定角度。本发明采用设定输出轴组件123′在旋转固定的角度 后，使电机断电才停转，因此电机111′就不会发生堵转。实现第一从动轮与管状轴有同步旋转和超载脱开 空转两种工作状态。

如图1所示，手动开闭锁时，先向室外推压手轮18几毫米压缩弹簧14′和弹簧14后，手轮18 与输出轴123轴向啮合，同时又使输出轴123与管状轴124的轴向啮合脱离，使电动开闭锁的传动链脱开， 从而可以轻松旋转手轮开闭锁。

实施例2：一种电动与手动两用开闭锁器，如图6至9所示，包括驱动装置110、连接轴15′、机 械锁芯16、电路板19、电池20和手轮18。驱动装置110由传动副11、超载空转离合器12和用于安装传 动副与超载空转离合器的固定座13组成。固定座13是一个箱体，设置有同心孔1321′或轴承1321。 传动副11包括套装在电机111′上的主动同步带轮111和设置有超载空转离合器12的第一从动同步带轮 113，两轮用同步带114连接构成同步带传动副。主动同步带轮111是主动轮，第一从动同步带轮113是第 一从动轮。超载空转离合器12由输出轴组件123′和第一从动同步带轮113组成，输出轴组件123′位于第 一从动同步带轮的内孔中。

输出轴组件123′的室内端与手轮18径向定位连接，输出轴组件123′的室外端与连接轴15′径向定位 连接，连接轴15′另一端与机械锁芯16径向定位连接；

机械锁芯16在室内端不用钥匙可以旋转开锁或闭锁，在室内端转轴161的室内端部，设置有孔深不 小于3mm的内六角孔1612。连接轴15′是适配机械锁芯16的外六角长棒，长度30-150mm，所需长度安装 现场裁定。

现有机械门锁，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点时，负载会突然猛增，若不损坏结构，电机111′ 就会堵转。为此本发明在输出轴组件123′和第一从动同步带轮113之间用超载空转离合器12连接。

所述输出轴组件123′与第一从动同步带轮113有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

如图6和8至9所示，第一从动同步带轮113是内孔两端开通的环状结构，在内部设置有碟形圆 内孔1131和圆通孔1131′相叠；碟形圆内孔1131在内圆周上设置至少有一个径向键槽1132。

如图6和8至9所示，输出轴组件123′包括孔用摩擦片128、轴用摩擦片129、调压螺母125、 调压盖126、弹簧127、管状轴124和输出轴123。

具体来说：

一、如图8和9所示，孔用摩擦片128是一环形片，外圆至少有一个用于嵌装在第一从动同步带 轮113的径向键槽1132中的凸缘128′；摩擦片厚度要根据负载的正常范围试验后最终确定。它需用优质 的弹性材料制成和热处理。

二、如图8和9所示，轴用摩擦片129是一环形片，外圆至少有一个用于卡装在管状轴124的径 向凹槽1242′中的折弯卡块129′。摩擦片厚度要根据负载的正常范围试验后最终确定。它需用优质的弹性 材料制成和热处理。

三、如图8和9所示，管状轴124是内孔同心适配有输出轴123的空心阶梯套，中部外圆阶台上 设置至少有一个与轴用摩擦片129的卡块129′适配的径向凹槽1242′；中部外圆1243上还设置有与调压 螺母125相配的螺纹；管状轴124中心设置有阶梯圆孔1245，且在圆孔阶梯处设置至少有2mm深的内六角 孔1244′。

四、如图7和8所示，输出轴123是阶梯轴，中部外圆阶台处设置至少有2mm长的外六角台柱1231′， 输出轴123的室内端也设置至少有2mm长的外正六角台柱1233′；输出轴123的室外端同心设置有与连接 轴15′相配，至少5mm长的内六角孔1234′；

输出轴123的外圆套装在管状轴124的内孔1245中有0.03-0.12mm间隙的动配合，轴向至少有 2mm长的往复移动。输出轴123的往复移动可与管状轴124在轴向啮合或分离，从而实现电动与手动两种 工作方式的转换。

如图6所示，输出轴123在室内端中心设置有限制手轮18在轴上至少有2mm长位移的限位螺钉 17；采用限位螺钉17限制手轮18在定位螺钉与输出轴上的弹出位移后，手轮的室内端面一定高于定位螺 钉端面，达到电动开锁时手轮不会旋转，既安全又美观的有益效果。

五、孔用摩擦片和轴用摩擦片的内孔都同心套装在管状轴124的外圆1243上，轴用摩擦片129 的卡块129′嵌合在管状轴124的径向凹槽1242′内，两摩擦片的外圆安装嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙 的第一从动同步带轮113的碟形圆内孔1131内部，孔用摩擦片的凸缘128′嵌合在第一从动同步带轮的径 向键槽1132，再套入弹簧127和调压盖126后，调压螺母125与管状轴124中部1243螺纹连接，调压螺 母125端面与调压盖126端面相贴；根据传动所需负载的正常范围调整调压螺母125使两摩擦片之间的摩 擦力达到负载正常范围。

六、如图6所示，管状轴124的外圆1243有一部分套装在固定座箱体13内的同心孔1321′或轴 承1321内。

七、如图6所示，第一从动同步带轮113的圆通孔1131′与管状轴124外圆1241套装有0.03-0.12mm 间隙的动配合，第一从动同步带轮113在外圆1241上旋转。

如图6所示，输出轴123室内端的外六角台1233′与手轮18的内孔相配套装。输出轴123的室外 端的内六角孔1234′与外六角长棒连接轴15′连接，外六角长棒连接轴15′的另一端与机械锁芯16的内六 角孔1612连接。

如图6所示，在输出轴123的室外端内孔1234′的端面和连接轴15′的端面之间设置有弹簧14， 在手轮18孔的端面和管状轴123的室内端的端面之间，在输出轴123的外圆1232上套装有弹簧14′。设 置弹簧14和弹簧14′可以大大降低连接轴15的长度尺寸的精度，从而方便安装。

电路板19在确认开闭锁人的身份后，指令向电机供电旋转，传动副中的主动同步带轮111通过 同步带114使第一从动同步带轮113旋转，第一从动同步带轮113的径向键槽1132带动孔用摩擦片128 的凸缘128′使孔用摩擦片128同步旋转，孔用摩擦片与轴用摩擦片129之间的摩擦力使轴用摩擦片129同 步旋转，轴用摩擦片129的卡块129′带动管状轴124旋转，管状轴124又带动输出轴123旋转输出扭矩， 输出轴123使连接轴15′和机械锁芯16的室内转轴161同步旋转，带动拨块162旋转而开锁或闭锁，用电 机的旋转方向设定开锁或闭锁。

本实施例的超载空转离合器12，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点，输出轴123的负载超出正常 范围时，孔用摩擦片128和轴用摩擦片129之间的摩擦力无法维持同步旋转时，两摩擦片就会产生相对转 动，第一从动同步带轮113和孔用摩擦片128会在管状轴124上继续空转一定角度。本发明采用设定输出 轴组件123′旋转固定的角度后，使电机断电才停转，因此电机111′就不会发生堵转。实现第一从动同步 带轮113与管状轴124有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

手动开闭锁的动作和操作方式与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3：一种电动与手动两用开闭锁器，如图10至12所示，包括驱动装置110、连接轴15″、 机械锁芯16、电路板19、电池20和手轮18。驱动装置110由传动副11、超载空转离合器12和用于安装 传动副与超载空转离合器的固定座13组成。固定座13是一个箱体，设置有同心孔1321′或轴承1321。 传动副11包括套装在电机111′上的主动锥度摩擦轮111和设置有超载空转离合器12的第一从动锥度摩擦 轮113，两轮用弹簧调压接触构成摩擦传动副。主动锥度摩擦轮111是主动轮，第一从动锥度摩擦轮113是 第一从动轮。超载空转离合器12由输出轴组件123′和第一从动锥度摩擦轮113组成，输出轴组件123′位 于第一从动锥度摩擦轮的内孔中。

输出轴组件123′的室内端与手轮18径向定位连接，输出轴组件123′的室外端与连接轴15″径向定位 连接，连接轴15″另一端与机械锁芯16径向定位连接；

机械锁芯16在室内端不用钥匙可以旋转开锁或闭锁，在室内端转轴161的室内端部，设置有孔深不 小于3mm的截面是对称扇形的孔1613。连接轴15″是适配机械锁芯16的截面是对称扇形的长棒，长度 30-150mm，所需长度安装现场裁定。

现有机械门锁，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点时，负载会突然猛增，若不损坏结构，电机111′ 就会堵转。为此本发明在输出轴组件123′和第一从动齿轮113之间用超载空转离合器12连接。

所述输出轴组件123′与第一从动锥度摩擦轮113有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

如图12所示，第一从动锥度摩擦轮113是内孔两端开通的环状结构，在内部设置有碟形圆内孔 1131和圆通孔1131′相叠；碟形圆内孔1131在内圆周上至少设置有一个径向球窝1133。

如图10至12所示，输出轴组件123′包括钢球1247、弹簧1246、管状轴124和输出轴123。

具体来说：

一、如图10至12所示，管状轴124是内孔同心适配有输出轴123的空心阶梯套，中部外圆1242 阶台上，设置至少有一个与第一从动锥度摩擦轮113的径向球窝1133相配的钢球孔1242″。管状轴124中 心设置有阶梯圆孔1245，且在圆孔阶梯处设置至少有2mm高的端面齿轮1244″。

二、如图11和12所示，输出轴123是阶梯轴，中部外圆阶台处设置至少有2mm长的端面齿轮1231″； 输出轴123的室内端也设置至少有2mm长的端面齿轮1233″；输出轴123的室外端设置与连接轴15″相配， 至少有5mm长的截面是对称扇形的孔1234″；

如图11所示，输出轴123的外圆套装在管状轴124的内孔1245中，轴向至少有2mm长的往复移 动。输出轴123的往复移动可与管状轴124在轴向啮合或分离，从而实现电动与手动两种工作方式的转换。

如图11所示，输出轴123在室内端中心设置有限制手轮18在轴上至少有2mm长的位移的限位螺 钉17；采用限位螺钉17限制手轮18在定位螺钉与输出轴上的弹出位移，使手轮18的室内端面一定高于 定位螺钉端面，达到电动开锁时手轮不会旋转，既安全又美观的有益效果。

三、管状轴124的钢球孔1242″孔内适配有弹簧1246和钢球1247。钢球1247嵌装于第一从动锥 度摩擦轮113中的径向球窝1133内；钢球1247夹装在径向球窝1133与弹簧1246两者之间。根据传动所 需负载的正常范围选择弹簧钢丝和钢球的直径，使钢球与球窝之间的摩擦力达到所需负荷力。

四、如图10所示，管状轴124外圆1243部分套装在固定座箱体13内的同心孔1321′或轴承1321。

五、如图10和11所示，第一从动锥度摩擦轮113的圆通孔1131′与管状轴124外圆1241套装有 0.03-0.12mm间隙的动配合，支承第一从动锥度摩擦轮113在外圆1241上旋转。

如图10所示，输出轴123室内端的端面齿轮1233″与手轮18的内孔相配套装。输出轴123的室 外端的对称扇形孔1234″与对称扇形长棒连接轴15″连接，对称扇形长棒连接轴15″的另一端与机械锁芯 16的对称扇形孔1613连接。

如图10所示，在输出轴123的室外端内孔1234″的端面和连接轴15″的端面之间设置有弹簧14， 在手轮18孔的端面和管状轴123的室内端的端面之间，在输出轴123的外圆1232上套装有弹簧14′。设 置弹簧14和弹簧14′可以大大降低连接轴15的长度尺寸的精度，从而方便安装。

电路板19在确认开闭锁人的身份后，指令向电机供电旋转，传动副中的主动摩擦轮111通过摩 擦力带动第一从动锥度摩擦轮113旋转，第一从动锥度摩擦轮113通过钢球1247与球窝1133之间的摩擦 力带动管状轴124旋转，管状轴124又带动输出轴123输出扭矩，输出轴123使连接轴15″和机械锁芯16 的室内转轴161同步旋转，带动拨块162旋转而开锁或闭锁，用电机的旋转方向设定开锁或闭锁。

本实施例的超载空转离合器12，当开锁或闭锁的旋转角度到达死点，输出轴123的负载超出正常 范围时，钢球1247与球窝1133之间的摩擦力无法维持同步旋转时，管状轴124以及其中的钢球1247和 第一从动锥度摩擦轮113就会产生相对转动，第一从动锥度摩擦轮113会在管状轴124上继续空转一定角 度。本发明采用设定输出轴组件123′在旋转固定的角度后，使电机断电才停转，因此电机111′就不会发 生堵转。实现第一从动轮与管状轴有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

手动开闭锁的动作和操作方式与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例4：如图13至15所示，一种安全智能锁，由室内面板1、室外面板2、锁体3、机械锁芯16、 设置在室外面板2上的智能识别装置201和在室内面板1上设置的包括上述任一项所述的一种电动与手动 两用开闭锁器1100、电路板19、电池20组成。还在机械锁芯16室内外两端设置有电子防盗反锁装置166。

电子防盗反锁装置166包括设置在机械锁芯16室内端的反锁机构16600和在机械锁芯16室外端 的信息机构1660。反锁机构16600与机械锁芯16里的拨块162插入式连接，信息机构1660与机械锁芯 16里的室外端的端面固定连接。所述反锁机构与信息机构电连接。

如图14所示，一种反锁机构16600由两端均为球头的锁杆16606、一端有球头的顶杆16603、导 套16604、弹簧16607、电磁铁16605和固定安装电磁铁[16605]的内护锁板16608组成。

所述锁杆16606套装在室内端扁锁壳163内设置的锁杆孔16601内，且与室内端转轴161的中心 平行，它与套装在室内端扁锁壳163内设置的顶杆孔16602内的顶杆16603的夹角为80-100度；拨块162 设置有一球窝162′与锁杆16606同心；顶杆16603的球头与锁杆16606的球头接触连接。锁杆16606与拨 块162有插入与分离两种工作状态。

如图15所示，一种信息机构1660由拨板1661、杠杆1662、杠杆轴1662′、永磁铁1663、磁性 开关1664和外护锁板1665组成。

拨板1661有钥匙过孔1661″，固定在室外转轴164外端面上，拨板1661径向设置有容置扛杆锥 端的凹口1661′；杠杆1662有位于拨板1661的凹口1661′中的一个锥端，另一端嵌装有永磁铁1663，位 于两磁性开关1664中间；磁性开关1664是霍尔元件或者干簧管，分别设置在杠杆两侧；杠杆轴1662′和 磁性开关1664固定在外护锁板1665上。

当用非法钥匙165或其他技术性开锁工具在室外转动室外转轴164时，拨板1661可拨动套装在 杠杆轴1662′上的杠杆1662旋转，当旋转角度在20-45度时，杠杆1662的另一端靠近磁性开关1664后， 信息机构1660会向反锁机构16600发出电信号，使电磁铁16605通电，电磁铁16605推动顶杆16603位 移，顶杆16603的球头顶压锁杆16606的球头，迫使锁杆16606位移插入拨块162的球窝162′，拨块162 已被反锁，而不可以非法继续旋转开锁。

没有发生非法开锁时，弹簧16607可以使锁杆16606位移与拨块162的球窝162′分离，解除反锁。 在正常情况时，不会反锁，信息机构1660和反锁机构16600都不会耗电。

实施例5：如图16所示，另一种反锁机构16600由两端均为球头的锁杆16606、一端有球窝的杠 杆16603′、杠杆轴16604′、弹簧16607、电磁铁16605和固定安装电磁铁16605的内护锁板16608组成。

锁杆16606套装在室内端扁锁壳163内设置的锁杆孔16601内，且与室内端转轴161的中心平行， 它与嵌装在扁锁壳163设置的凹槽16602′中的杠杆16603′的夹角为80-100度；拨块设置有一球窝162′ 与锁杆16606同心；杠杆16603′的球窝162′与锁杆的球头接触连接。锁杆16606与拨块162有插入与分 离两种工作状态。

如图17所示，一种信息机构1660由拨板1661、杠杆1662、杠杆轴1662′、开关1664′和外护锁 板1665组成。

拨板1661有钥匙过孔1661″，固定在室外转轴164外端面上，拨板1661径向设置有容置扛杆锥 端的凹口1661′；杠杆1662有位于拨板1661的凹口1661′中的一个锥端，另一端位于两开关1664′中间； 开关1664′是两个微动开关或者按钮开关，分别设置在杠杆两侧；杠杆轴1662′和开关1664′固定在外护锁 板1665上。

当用非法钥匙165或其他技术性开锁工具在室外转动室外转轴164时，拨板1661可拨动套装在 杠杆轴1662′上的杠杆1662旋转，当旋转角度在20-45度时，杠杆1662的另一端拨按开关1664后，信息 机构1660会向反锁机构16600发出电信号，使电磁铁16605通电，电磁铁16605推动杠杆16603′旋转， 杠杆16603′的球窝拨压锁杆16606的球头，迫使锁杆16606位移插入拨块162的球窝162′，拨块162已 被反锁，而不可以非法继续旋转开锁。

没有发生非法开锁时，弹簧16607可以使锁杆16606位移与拨块162的球窝162′分离，解除反锁。 在正常情况时，不会反锁，信息机构1660和反锁机构16600都不会耗电。

本发明中的智能识别装置201和电路板的结构及其工作原理采用现有电子领域的惯用技术实现， 其不是本发明要点，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有 各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电动与手动两用开闭锁器，包括驱动装置[110]、连接轴[15]、机械锁芯[16]和手轮[18]，其特征在于：

所述驱动装置[110]由传动副[11]、超载空转离合器[12]和用于安装传动副与超载空转离合器的固定座[13]组成；

所述传动副[11]包括主动轮[111]和设置有超载空转离合器[12]的第一从动轮[113]；

所述超载空转离合器[12]由输出轴组件[123’]和第一从动轮[113]组成，输出轴组件[123’]位于第一从动轮[113]的内孔中；

输出轴组件[123’]的室内端与手轮径向定位连接，输出轴组件[123’]的室外端与连接轴[15]径向定位连接，连接轴[15]另一端与机械锁芯[16]径向定位连接；

所述输出轴组件[123’]与第一从动轮[113]有同步旋转和超载脱开空转两种工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：

所述固定座[13]由室内端固定板[132]与室外端固定板[131]组合而成，或者是一个箱体，设置有同心孔[1321’]或轴承[1321]；

所述传动副[11]中的主动轮[111]和第一从动轮[113]是齿轮，或者是同步带轮，或者是摩擦轮；

所述机械锁芯[16]在室内端不用钥匙可以旋转开锁或闭锁，在室内端转轴[161]的室内端部，设置有内齿轮孔[1611]，或者是内六角孔，或者截面是对称扇形的孔；

所述连接轴[15]是适配机械锁芯[16]内孔的外齿轮长棒，或者是外六角长棒，或者是截面形状为对称扇形的长棒。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：

所述第一从动轮[113]是内孔两端开通的环状结构，在内部设置有异形内孔[1131]和圆通孔[1131’]相叠；所述异形内孔[1131]的截面形状是四边居中有一段突起圆弧的正方形[121]，圆弧弦长是边长的2/5-3/5，相交处均有过渡圆角平滑连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：

所述第一从动轮[113]是内孔两端开通的环状结构，在内部设置有碟形圆内孔[1131]和圆通孔[1131′]相叠；碟形圆内孔[1131]在内圆周上设置至少有一个径向键槽[1132]。

5.根据权利要求1所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：

所述输出轴组件[123′]包括弹性装置[121]、管状轴[124]和输出轴[123]；

所述弹性装置[121]是与第一从动轮[113]的异形内孔[1131]适配的弹片环[121′]或者钢丝弹簧环[121″]，它的截面形状是带过渡圆角的正方形，安装嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的第一从动轮[113]异形内孔[1131]中；

所述管状轴[124]内孔同心适配有输出轴[123]，中部外圆[1242]阶台上，设置有与弹性装置[121]适配的正八方台柱[1242′]，正八方台柱[1242′]同心嵌合在四周有0.05-0.15mm间隙的弹性装置[121]的内部。

6.根据权利要求1所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：所述输出轴组件[123′]包括孔用摩擦片[128]、轴用摩擦片[129]、调压螺母[125]、调压盖[126]、弹簧[127]、管状轴[124]和输出轴[123]；

所述孔用摩擦片[128]是一环形片，外圆至少有一个用于嵌装在第一从动轮[113]的径向键槽[1132]里的凸缘[128′]；所述轴用摩擦片[129]是一环形片，外圆至少有一个用于卡装在管状轴[124]的径向凹槽[1242′]里的卡块[129′]；

所述管状轴[124]内孔同心适配有输出轴[123]，中部外圆[1242]阶台上，设置至少有一个与轴用摩擦片[129]的卡块[129′]适配的径向凹槽[1242′]，中部外圆[1243]上还设置有与调压螺母[125]相配的螺纹，孔用摩擦片和轴用摩擦片都同心安装嵌合在第一从动同步带轮的碟形圆内孔[1131]内部。

7.根据权利要求5或6所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：所述管状轴[124]是空心阶梯套；所述管状轴中心还设置有与外圆同心的阶梯圆孔[1245]，且在圆孔阶梯处设置有内齿轮[1244]，或者是内六角孔，或者是端面齿轮；

所述管状轴[124]的外圆部分[1243]套装在固定座[13]室内端的同心孔[1321′]或轴承[1321]内。

8.根据权利要求5或6所述的一种电动与手动两用开闭锁器，其特征在于：所述输出轴[123]是阶梯轴，中部外圆阶台处设置有齿轮环[1231]，或者是六角台柱，或者是端面齿轮；输出轴[123]室内端也设置有齿轮环[1233]，或者是六角台柱，或者是端面齿轮；输出轴[123]的室外端设置有与连接轴[15]相配的内齿轮孔[1234]，或者是内六角孔，或者是截面是对称扇形的孔；

所述输出轴[123]还在室内端中心设置有限制手轮[18]在轴上至少有2mm长的位移的限位螺钉[17]；

所述输出轴[123]在管状轴[124]的内孔[1245]中，轴向至少有2mm长的往复移动。

9.一种安全智能锁，它包括室内面板[1]、室外面板[2]、锁体[3]、机械锁芯[16]、设置在室外面板[2]上的智能识别装置[201]和电路板[19]、电池[20]以及设置在室内面板[1]上的权利要求1至8任一项所述的一种电动与手动两用开闭锁器[1100]，其特征在于：

在机械锁芯[16]上设置有电子防盗反锁装置[166]；

所述电子防盗反锁装置[166]包括设置在机械锁芯[16]室内端的反锁机构[16600]和在机械锁芯[16]室外端的信息机构[1660]；

所述反锁机构[16600]与机械锁芯[16]里的拨块[162]插入式连接，信息机构[1660]与机械锁芯[16]里的室外端的端面固定连接；所述反锁机构与信息机构电连接。

10.根据权利要求9所述的一种安全智能锁，其特征在于：所述反锁机构[16600]由两端均为球头的锁杆[16606]、一端有球头的顶杆[16603]、导套[16604]、弹簧[16607]、电磁铁[16605]和固定安装电磁铁[16605]的内护锁板[16608]组成；所述锁杆[16606]套装在室内端扁锁壳[163]内设置的锁杆孔[16601]内，且与室内端转轴[161]的中心平行，它与套装在室内端扁锁壳[163]内设置的顶杆孔[16602]内的顶杆[16603]的夹角为80-100度；拨块[162]设置有一球窝[162’]与锁杆[16606]同心；顶杆[16603]的球头与锁杆[16606]的球头接触连接；

所述信息机构[1660]由拨板[1661]、杠杆[1662]、杠杆轴[1662’]、永磁铁[1663]、磁性开关[1664]和外护锁板[1665]组成；所述拨板[1661]有钥匙过孔[1661″]，固定在室外转轴[164]外端面上，拨板[1661]径向设置有容置扛杆锥端的凹口[1661’]；所述杠杆[1662]有位于拨板[1661]的凹口[1661’]中的一个锥端，另一端嵌装有永磁铁[1663]，位于两磁性开关[1664]中间；所述磁性开关[1664]是霍尔元件或者干簧管，分别设置在杠杆两侧；所述杠杆轴[1662^]和磁性开关[1664]固定在外护锁板[1665]上。

11.根据权利要求9或10所述的一种安全智能锁，其特征在于：所述反锁机构[16600]由两端均为球头的锁杆[16606]、一端有球窝的杠杆[16603]、杠杆轴[16604]、弹簧[16607]、电磁铁[16605]和固定安装电磁铁[16605]的内护锁板[16608]组成；所述锁杆[16606]套装在室内端扁锁壳[163]内设置的锁杆孔[16601]内，且与室内端转轴的中心平行，它与嵌装在扁锁壳[163]设置的凹槽[16602]中的杠杆[16603]的夹角为80-100度；拨块[162]设置有一球窝[162’]与锁杆[16606]同心；杠杆[16603]的球窝与锁杆[16606]的球头接触连接；

所述信息机构[1660]由拨板[1661]、杠杆[1662]、杠杆轴[1662’]、开关[1664]和外护锁板[1665]组成；所述拨板[1661]有钥匙过孔[1661″]，固定在室外转轴[164]外端面上，拨板[1661]径向设置有容置扛杆[1662]锥端的凹口；杠杆[1662]有位于拨板[1661]的凹口[1661’]中的一个锥端，另一端位于两开关[1664]中间；所述开关是两个微动开关或者按钮开关，分别设置在杠杆[1662]两侧；杠杆轴[1662’]和开关[1664]固定在外护锁板[1665]上。

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