CN106678005B - 一种用于智能锁的应急发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于智能锁的应急发电系统，所述应急发电系统包括把手、切换功能部、把手联动齿轮和发电机构；所述把手联动齿轮与所述把手联动，能够在所述把手的带动下旋转；所述把手联动齿轮具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述发电机构不进行发电，在所述第二工作位置时，所述发电机构进行发电；所述切换功能部能够驱动所述把手联动齿轮在第一工作位置和第二工作位置之间进行转换。本发明的用于智能锁的应急发电系统，应急发电系统能够灵活的在发电状态与不发电状态进行转换，即改善了用户的操作手感，又延长了智能锁的使用寿命。

Description

一种用于智能锁的应急发电系统

技术领域

本发明涉及一种应急发电系统，特别涉及一种用于智能锁的应急发电系统，能够发电和不发电之间进行灵活转换。

背景技术

目前，智能锁由于其不用携带钥匙的便利性，受到普遍的欢迎，使用越来越广，但是其也有自身的缺陷，由于其电子系统都依赖于电能，一旦没电，整个系统将处于瘫痪状态，且智能锁这个产品比较特殊，用户一旦发现没电，也就意味着面临着被锁在外面的风险，屋子里面即使有电池，也没有办法取到并进行更换，用户体验就变的非常差。

后来，市场上出现了带应急发电系统的智能锁，通过转动把手带动发电机发电，给电子系统供电。但是这种智能锁仍然存在缺陷：

（1）无论智能锁有电还是没电，转动把手时都会带动相关的齿轮组转动，进而带动发电机，导致开门时转动把手的手感变差很多，手感很重、费力；且有齿轮感，本来转动把手的手感应该是很顺滑的，但是把手一旦和后续的齿轮组、发电机连接起来，转动把手时就会带动齿轮工作，其顺滑手感会受到很大的影响，尤其是对于儿童、老人以及女性，会比较吃力。

（2）由于每次转动把手都会导致后续的齿轮组、发电机进入发电模式，在高频使用的场合，导致对发电系统的机械部件以及电路部件产生较大的损耗，影响发电系统的使用寿命。

因此，针对上述种种缺陷，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明提供了一种用于智能锁的应急发电系统，其能够克服现有技术中存在的上述缺陷，使智能锁的应急发电系统能够灵活的在发电状态与不发电状态进行转换，即改善了用户的操作手感，又延长了使用寿命。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：一种用于智能锁的应急发电系统，所述应急发电系统包括把手、切换功能部、把手联动齿轮和发电机构；所述把手联动齿轮与所述把手联动，能够在所述把手的带动下旋转；所述把手联动齿轮具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述把手联动齿轮和所述发电机构不接合，所述把手联动齿轮不能将所述把手的转动能量传递给所述发电机构进行发电，在所述第二工作位置时，所述把手联动齿轮和所述发电机构接合，所述把手联动齿轮将所述把手的转动能量传递给所述发电机构进行发电；所述切换功能部能够驱动所述把手联动齿轮在第一工作位置和第二工作位置之间进行转换。

优选地，所述切换功能部包括切换环和凸轮，所述切换环带动所述凸轮旋转，所述凸轮驱动所述把手联动齿轮在第一工作位置和第二工作位置之间进行转换。

优选地，所述把手联动齿轮上设有导槽，所述把手上设有滑块结构，所述导槽与所述滑块结构配合组成移动副。

优选地，所述切换环和凸轮通过榫头和卯眼的榫卯结构结合。

优选地，还包括智能锁面板，所述智能锁面板上设置有发电标识和不发电标识，所述切换环上设置有指示标记。

优选地，所述发电机构包括增速齿轮系和发电机。

优选地，所述发电机为微型发电机。

优选地，用户手动操作所述切换功能部选择所述发电机构是否发电。

此外，还提供一种包括上述应急发电系统的智能锁，以及一种包括上述智能锁的门。

采用本发明所述的用于智能锁的应急发电系统，用户在智能锁的使用上具有了很大的灵活性，一方面，当不需要智能锁发电时，可以断开把手与发电机构之间的联动，减轻了把手的负载，提高了转动把手的手感，改善了用户体验；另一方面，由于可根据智能锁所剩余电量的多少，灵活选择发电机构是否与把手的转动联动，发电机构无需始终处于发电的工作状态，绝大多数时间是处于“睡眠”状态，因而，大幅度减少了发电机构的机械部件和电子部件的磨损，延长了使用寿命。

附图说明

图1显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的正面视图。

图2显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的纵向剖视图。

图3显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的横向剖视图。

图4显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的装配结构示意图。

图5显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的把手的结构示意图。

图6显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的切换环的正面示意图。

图7显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的切换环的轴测图。

图8显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的凸轮的轴测图。

图9显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的把手联动齿轮的轴测图。

图10显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的处于不发电状态示意图。

图11显示了本发明用于智能锁的应急发电系统的处于发电状态示意图。

附图标记的说明：1—智能锁面板、2—把手、3—切换环、4—凸轮、5—把手联动齿轮、6—挡片、7—增速齿轮系、8—发电机、9—圆头销、10—弹簧、11—螺钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1-4所示，本发明的用于智能锁的应急发电系统包括：包括智能锁面板1、把手2、切换环3、凸轮4、把手联动齿轮5、增速齿轮系7和发电机8。所述把手2包括握持部和旋转轴部，所述切换环3、凸轮4和把手联动齿轮5依次套装在所述把手2的所述旋转轴部上；所述把手联动齿轮5可选择地与所述增速齿轮系7啮合，所述增速齿轮系7与所述发电机8的轴端齿轮啮合。所述智能锁面板1上设置有把手轴孔1A、发电标识1B和不发电标识1C。

如图5所示，所述把手2包括握持部和旋转轴部，所述旋转轴部具有把手轴颈2A和滑块结构2B，其中所述滑块结构2B位于所述把手轴颈2A的端部。

如图6-7所示，所述切换环3设置有与所述把手2的把手轴颈2A尺寸相匹配的中心通孔，所述切换环3的正面上指示标记3B，所述切换环3与所述凸轮4相对的一侧上设置有榫头3A。

如图8所示，所述凸轮4设置有与所述把手2的把手轴颈2A尺寸相匹配的中心通孔，所述凸轮4上设置有两个台阶孔4B，所述凸轮4与所述切换环3相对的一侧上设置有卯眼4A。

如图9所示，所述把手联动齿轮5中部设置有与所述把手2的滑块结构2B相匹配的导槽5A，所述把手联动齿轮5与所述凸轮4相对的一面设置凹面5B，在所述凹面5B上设置有两个球冠形凹坑5C。

本发明所述的用于智能锁的应急发电系统的整体装配结构如图2、4所示，所述把手轴颈2A上依次套装有所述切换环3和凸轮4，所述把手联动齿轮5套装在所述滑块结构2B上，所述滑块结构2B的端部套装有挡片6。

所述切换环3安装在智能锁面板1上的把手轴孔1A中，并能绕把手轴孔1A中心旋转，用户通过所述切换环3露出面板的部分来旋转切换环；所述把手2穿过切换环3和凸轮4的中心通孔，可以在切换环3内转动；所述切换环3和凸轮4通过榫头3A和卯眼4A的榫卯结构结合，切换环3转动时，凸轮4也随之一起转动；把手联动齿轮5的导槽5A和把手2上的滑块结构2B组成一个移动副；挡片6通过螺钉11固定在把手轴颈2A的端部，并且外形尺寸大于把手联动齿轮5的导槽5A尺寸，使把手联动齿轮5不会从把手2的滑块结构2B上脱落，同时挡片6与把手联动齿轮5之间还保有间隙，因此不会影响把手联动齿轮5在滑块结构2B上的滑动；把手联动齿轮5面向凸轮4的一面上设有凹面5B，凸轮4部分嵌入把手联动齿轮5上的凹面5B中；增速齿轮系7和发电机8安装在智能锁面板1上，所述发电机8为微型发电机；圆头销9和弹簧10插入凸轮4上的台阶孔4B，弹簧10套在圆头销9上，弹簧10的一端顶在凸轮4上，另一端顶在圆头销9上。在所述切换环3的带动下，所述凸轮4相对所述把手联动齿轮5旋转到最高或最低位置时，所述圆头销9的头部嵌入所述球冠形凹坑5C中。

所述把手联动齿轮5的模数与所述增速齿轮系7的输入齿轮模数相同，增速齿轮系7的输出齿轮模数与发电机8上的输入轴上的齿轮模数相同并始终啮合在一起。

所述把手2相对智能锁面板1保持不旋转，转动所述切换环3带动凸轮4转动时，由于凸轮4部分嵌入所述把手联动齿轮5上的凹面中，从而与所述把手联动齿轮5构成凸轮运动副，因此所述凸轮4转动时推动把手联动齿轮5运动；又由于把手联动齿轮5的导槽5A与把手2的滑块结构2B构成移动副，因此把手联动齿轮5在凸轮4的带动下相对把手2只能做径向运动；当所述切换环3转动一圈，所述把手联动齿轮5相对所述把手2的中心轴线往复径向运动一次。

所述把手联动齿轮5相对把手2往复运动时，所述把手联动齿轮5与所述增速齿轮系7的距离发生变化；根据所述把手联动齿轮5的模数，设计所述凸轮4相应的轮廓曲线和把手联动齿轮5的凹面5B的轮廓，使得把手联动齿轮5与增速齿轮系7距离最近时刚好啮合实现正常的齿轮传动，且把手联动齿轮5与增速齿轮系7最近时把手联动齿轮5的中心轴线与把手2的旋转轴部的中心轴线刚好重合；当把手联动齿轮5与增速齿轮系7最远时两者完全脱离，因此把手联动齿轮5相对把手2往复运动的行程至少是把手联动齿轮5的模数值的两倍。从而通过切换环3的转动，实现了把手联动齿轮5与输入齿轮系7的脱离与啮合，实现了把手2转动与发电机8转动的分离与耦合。

本发明所述的用于智能锁的应急发电系统的不发电和发电工作过程如下：

当电池电量充足不需要发电机8发电时，把手2保持水平，旋转切换环3使把手联动齿轮5与增速齿轮系7距离最远，此时圆头销9头部在弹簧10作用下刚好嵌在把手联动齿轮5的球冠形凹坑5B中并保持，同时切换环3上的指示标记3B对准智能锁面板1上不发电标识1C；此时如果转动把手2，由于把手联动齿轮5与增速齿轮系7是脱离的，因此发电机8不转动。

当电池电量不足需要发电机8发电时，把手2保持水平，旋转切换环3使把手联动齿轮5与增速齿轮系7距离最近，把手联动齿轮5与增速齿轮系7处于啮合的正常齿轮传动状态，此过程中，圆头销9的头部在凸轮4的带动下从把手联动齿轮5的球冠形凹坑5B中滑出并在弹簧10作用下再次嵌在球冠形凹坑5B中并保持，同时切换环3上的指示标记3B对准面板上发电标识1B；此时若转动把手2，由于调整齿轮5的导槽5A和把手2的滑块结构2B构成的移动副没有相对转动自由度，因此把手联动齿轮5被把手2带动旋转；当把手2旋转时，由于此时的把手联动齿轮5中心轴与把手2转轴同轴，因此当把手联动齿轮5转动时，把手联动齿轮5与增速齿轮系7两者始终保持正常的齿轮传动关系；把手联动齿轮5带动增速齿轮系7转动，增速齿轮系7带动发电机8转动并发电。

同理，本领域中的技术人员可以明确知晓的是，作为切换功能部的切换环3和凸轮4，也可替换为切换拨杆式结构，由切换拨杆驱动凸轮4转动而推动把手联动齿轮5运动，实现不发电与发电两种状态的切换，这里不再详细阐述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但都应落在本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于智能锁的应急发电系统，其特征在于，所述应急发电系统包括把手、切换功能部、把手联动齿轮和发电机构；所述把手联动齿轮与所述把手联动，能够在所述把手的带动下旋转；所述把手联动齿轮具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置时，所述把手联动齿轮和所述发电机构不接合，所述把手联动齿轮不能将所述把手的转动能量传递给所述发电机构进行发电，在所述第二工作位置时，所述把手联动齿轮和所述发电机构接合，所述把手联动齿轮将所述把手的转动能量传递给所述发电机构进行发电；所述切换功能部能够驱动所述把手联动齿轮在第一工作位置和第二工作位置之间进行转换；

还包括智能锁面板，所述智能锁面板上设置有把手轴孔、发电标识和不发电标识；所述把手包括握持部和旋转轴部，所述旋转轴部具有把手轴颈和滑块结构，其中所述滑块结构位于所述把手轴颈的端部；所述切换功能部包括切换环和凸轮，所述切换环带动所述凸轮旋转，所述凸轮驱动所述把手联动齿轮在第一工作位置和第二工作位置之间进行转换；所述把手联动齿轮中部设置有与所述把手的滑块结构相匹配的导槽，所述把手联动齿轮与所述凸轮相对的一面设置凹面，在所述凹面上设置有两个球冠形凹坑；所述发电机构包括增速齿轮系和发电机；所述把手轴颈上依次套装有所述切换环和凸轮，所述把手联动齿轮套装在所述滑块结构上，所述滑块结构的端部套装有挡片；所述把手联动齿轮可选择地与所述增速齿轮系啮合，所述增速齿轮系与所述发电机的轴端齿轮啮合；所述切换环设置有与所述把手的把手轴颈尺寸相匹配的中心通孔，所述切换环的正面上指示标记，所述切换环与所述凸轮相对的一侧上设置有榫头；所述凸轮设置有与所述把手的把手轴颈尺寸相匹配的中心通孔，所述凸轮上设置有两个台阶孔，所述凸轮与所述切换环相对的一侧上设置有卯眼；

所述切换环安装在智能锁面板上的把手轴孔中，并能绕把手轴孔中心旋转，用户通过所述切换环露出面板的部分来旋转切换环；所述把手穿过切换环和凸轮的中心通孔，可以在切换环内转动；所述切换环和凸轮通过榫头和卯眼的榫卯结构结合，切换环转动时，凸轮也随之一起转动；把手联动齿轮的导槽和把手上的滑块结构组成一个移动副；挡片通过螺钉固定在把手轴颈的端部，并且外形尺寸大于把手联动齿轮的导槽尺寸，使把手联动齿轮不会从把手的滑块结构上脱落，同时挡片与把手联动齿轮之间还保有间隙，因此不会影响把手联动齿轮在滑块结构上的滑动；把手联动齿轮面向凸轮的一面上设有凹面，凸轮部分嵌入把手联动齿轮上的凹面中；增速齿轮系和发电机安装在智能锁面板上；圆头销和弹簧插入凸轮上的台阶孔，弹簧套在圆头销上，弹簧的一端顶在凸轮上，另一端顶在圆头销上；在所述切换环的带动下，所述凸轮相对所述把手联动齿轮旋转到最高或最低位置时，所述圆头销的头部嵌入所述球冠形凹坑中；

所述把手联动齿轮的模数与所述增速齿轮系的输入齿轮模数相同，增速齿轮系的输出齿轮模数与发电机上的输入轴上的齿轮模数相同并始终啮合在一起；

所述把手相对智能锁面板保持不旋转，转动所述切换环带动凸轮转动时，由于凸轮部分嵌入所述把手联动齿轮上的凹面中，从而与所述把手联动齿轮构成凸轮运动副，因此所述凸轮转动时推动把手联动齿轮运动；又由于把手联动齿轮的导槽与把手的滑块结构构成移动副，因此把手联动齿轮在凸轮的带动下相对把手只能做径向运动；当所述切换环转动一圈，所述把手联动齿轮相对所述把手的中心轴线往复径向运动一次；

所述把手联动齿轮相对把手往复运动时，所述把手联动齿轮与所述增速齿轮系的距离发生变化；根据所述把手联动齿轮的模数，设计所述凸轮相应的轮廓曲线和把手联动齿轮的凹面的轮廓，使得把手联动齿轮与增速齿轮系距离最近时刚好啮合实现正常的齿轮传动，且把手联动齿轮与增速齿轮系最近时把手联动齿轮的中心轴线与把手的旋转轴部的中心轴线刚好重合；当把手联动齿轮与增速齿轮系最远时两者完全脱离，因此把手联动齿轮相对把手往复运动的行程至少是把手联动齿轮的模数值的两倍，从而通过切换环的转动，实现了把手联动齿轮与输入齿轮系的脱离与啮合，实现了把手转动与发电机转动的分离与耦合。

2.根据权利要求1所述的用于智能锁的应急发电系统，其特征在于，所述发电机为微型发电机。

3.根据权利要求1所述的用于智能锁的应急发电系统，其特征在于，用户手动操作所述切换功能部选择所述发电机构是否发电。

4.一种包括如权利要求1-3任一项所述的应急发电系统的智能锁。

5.一种包括如权利要求4所述的智能锁的门。