CN107165492B - 一种电子锁及其电动执行设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子锁及其电动执行设备，涉及机械设备技术领域。所述电动执行设备包括锁止套、第一顶针、锁杆、驱动装置和回弹机构；锁止套和第一顶针设置在锁杆的一侧，第一顶针位于锁止套中，锁止套的内壁设有滑道，且滑道与第一顶针的轴线之间存在夹角，锁杆侧壁上设有锁槽，第一顶针的一端与驱动装置连接，驱动装置用于驱动第一顶针沿锁止套的滑道转动，以使第一顶针的另一端远离锁槽或者靠近并卡住锁槽；锁杆的一端与回弹机构连接，回弹机构用于沿锁杆的轴向对锁杆施加压力。本发明通过上述方式可极大地减少了损耗，安全稳定性高。

Description

一种电子锁及其电动执行设备

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种电子锁及其电动执行设备。

背景技术

在现在电子产品智能化的时代，智能硬件产品逐渐进入生活各个领域，家居电子门锁锁、电子挂锁、箱包电子锁等各种电子锁应用广泛，其开启新一代智能生活的体验。

目前，电动执行设备是电子锁核心模块部分，电动执行机构主要用于实现智能化开锁和上锁。现有技术中的电动执行机构均采用为减速马达驱动锁舌前后移动实现锁杆的卡位上锁和脱离开锁。

在实施本发明实施例的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中，电动执行机构的马达旋转利用丝杆或者步进驱动块的原理实现锁舌的前后移动，这种实施方式功耗较大。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种电子锁及其电动执行设备，用于为解决目前电子锁的损耗大的问题。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供的一种电动执行设备，包括锁止套、第一顶针、锁杆、驱动装置和回弹机构；

锁止套和第一顶针设置在锁杆的一侧，第一顶针位于锁止套中，锁止套的内壁设有滑道，且滑道与第一顶针的轴线之间存在夹角，锁杆侧壁上设有锁槽，第一顶针的一端与驱动装置连接，驱动装置用于驱动第一顶针沿锁止套的滑道转动，以使第一顶针的另一端远离锁槽或者靠近并卡住锁槽；

锁杆的一端与回弹机构连接，回弹机构用于沿锁杆的轴向对锁杆施加压力。

在本实施例中，锁止套和第一顶针均设置在锁杆的一侧，锁槽设置在锁杆一侧，从而实现从锁杆的一侧对锁杆卡住锁紧，这样极大地减少了驱动装置的工作行程，而且第一顶针通过转动的方式对锁杆进行锁紧，驱动装置损失能量小，行程小而且状态切换快速；在锁杆的轴向方向上回弹机构对其施加压力，在第一顶针的远离锁槽时，锁杆会自动弹出，无需电动机构参与，因此通过上述方式均极大地减少了损耗。

进一步地，滑道的数量设有多个，锁止套的内壁还设有多个开槽，多个开槽中每个开槽对应一个滑道，每个滑道的最低端与对应的开槽连通，开槽和滑道之间间隔设置；

第一顶针上设有多个平衡杆，多个平衡杆中每个平衡杆对应一个滑道和一个开槽，驱动装置用于驱动第一顶针沿锁止套的滑道转动，以使平衡杆滑至对应的开槽中或者平衡杆滑至对应的滑道上。

在本实施例中，通过第一顶针上的平衡杆与其对应的开槽、滑道相配合，即受驱动装置驱动，平衡杆可由开槽滑动至滑道上，从而实现第一顶针的一端靠近并卡住锁槽，平衡杆也由滑道滑动至开槽中，锁杆受回弹机构的压力影响，直接挤压第一顶针，并将第一顶针压离锁槽，从而实现第一顶针的一端远离锁槽，使得回弹机构将锁杆弹出。

进一步地，多个滑道中每个滑道中均设有阻挡部，阻挡部用于限制平衡杆在滑道上的滑动位置。

在本实施例中，通过阻挡部实现对平衡杆的限位。

进一步地，滑道的数量设有两个，两个滑道对称设置在锁止套的内壁上。

在本实施例中，两个滑道即对应两个平衡杆，通过两个平衡杆即可实现第一顶针平衡稳定转动，采用较少的平衡杆可简化结构。

进一步地，还包括钢球，钢球位于锁止套中，且位于第一顶针和锁槽之间，驱动装置用于驱动第一顶针沿锁止套的滑道转动，以使第一顶针的另一端挤压钢球伸入锁槽中卡住锁杆，或者

第一顶针的另一端脱离钢球，钢球受锁杆挤压脱离锁槽。

在本实施例中，通过采用钢球和第一顶针的二级分离机构，解决上锁和解锁摩擦阻力大的问题，而且解决了执行机构容易堵转或执行不到位的问题。

进一步地，第一顶针用于与钢球接触的接触面为球面。

在本实施例中，采用钢球作为第一顶针的连接件，其结构接触面小，操作阻力小，锁死金属机构(锁杆上的锁槽)安全稳定。

进一步地，还包括锁向检测器，锁向检测器用于检测锁杆是否到达预设开锁位置，当锁杆到达预设开锁位置时，向驱动装置发送第一信号，以使驱动装置停止运行，或者

检测锁杆是否到达预设关锁位置，当锁杆到达预设关锁位置时，向驱动装置发送第二信号，以使驱动装置驱动第一顶针沿锁止套的滑道转动，使第一顶针的另一端靠近并卡住锁槽。

在本实施例中，通过锁向检测器可以实现自动化及智能化操作。

进一步地，回弹机构包括第二顶针和回弹簧；

回弹簧一端与锁向检测器连接，另一端与第二顶针一端连接，回弹簧用于挤压第二顶针的另一端与锁杆一端连接；

锁向检测器用于通过回弹簧的形变量以及第二顶针的运动位置确定锁杆是否到达预设开锁位置和预设关锁位置。

在本实施例中，采用回弹簧设计，在锁杆插入式压缩蓄力，解锁时释放能量，使锁杆自动弹开，无需电动机构参与，实现自动化解锁方式。

进一步地，驱动装置包括驱动马达和驱动扭簧；

驱动马达的输出端与驱动扭簧一端连接，驱动扭簧另一端与第一顶针一端连接。

在本实施例中，第一顶针机构被驱动扭簧和减速电机的作用力下持续保持锁止和解锁状态，不需要持续供电或多次操作保证状态，操作简单、性能可靠、节能环保。

第二方面，本发明实施例提供的电子锁，包含上述的电动执行设备。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：

本发明提供的电动执行设备，通过锁止套和第一顶针均设置在锁杆的一侧，锁槽也设置在锁杆一侧，从而实现从锁杆的一侧对锁杆卡住锁紧，这样极大地减少了驱动装置的工作行程，而且第一顶针通过转动的方式对锁杆进行锁紧，驱动装置损失能量小；在锁杆的轴向方向上回弹机构对其施加压力，在第一顶针的远离锁槽时，锁杆会自动弹出，无需电动机构参与，因此通过上述方式均极大地减少了损耗，安全稳定性高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电动执行设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的锁止套和第一顶针的工作原理示意图；

图3为本发明实施例提供的锁止套和第一顶针的另一工作原理示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的一种电子锁，参见图1至图3，包括锁止套1、第一顶针2、锁杆3、驱动装置4和回弹机构5；

锁止套1和第一顶针2设置在锁杆3的一侧，第一顶针2位于锁止套1中，锁止套1的内壁设有滑道111，且滑道111与第一顶针2的轴线之间存在夹角，锁杆3侧壁上设有锁槽31，第一顶针2的一端与驱动装置4连接，驱动装置4用于驱动第一顶针2沿锁止套1的滑道111转动，以使第一顶针2的另一端远离锁槽31或者靠近并卡住锁槽31；

锁杆3的一端与回弹机构5连接，回弹机构5用于沿锁杆3的轴向对锁杆3施加压力。

在本实施例中，锁止套1和第一顶针2均设置在锁杆3的一侧，锁槽31也设置在锁杆3一侧，从而实现从锁杆3的一侧对锁杆3卡住锁紧，这样极大地减少了驱动装置4的工作行程，而且第一顶针2通过转动的方式对锁杆3进行锁紧，驱动装置4损失能量小，行程小而且状态切换快速；在锁杆3的轴向方向上回弹机构5对其施加压力，在第一顶针2远离锁槽31时，锁杆3会自动弹出，无需电动机构参与，因此通过上述方式均极大地减少了损耗。

进一步地，滑道111的数量设有多个，锁止套1的内壁还设有多个开槽112，多个开槽112中每个开槽112对应一个滑道111，每个滑道111的最低端与对应的开槽112连通，开槽112和滑道111之间间隔设置；

第一顶针2上设有多个平衡杆21，多个平衡杆21中每个平衡杆21对应一个滑道111和一个开槽112，驱动装置4用于驱动第一顶针2沿锁止套1的滑道111转动，以使平衡杆21滑至对应的开槽112中或者平衡杆21滑至对应的滑道111上。

在本实施例中，通过第一顶针2上的平衡杆21与其对应的开槽112、滑道111相配合，即受驱动装置4驱动，平衡杆21可由开槽112滑动至滑道111上，从而实现第一顶针2的一端靠近并卡住锁槽31，平衡杆21也由滑道111滑动至开槽112中，锁杆3受回弹机构5的压力影响，直接挤压第一顶针2，并将第一顶针2压离锁槽31，从而实现第一顶针的一端远离锁槽31，使得回弹机构5将锁杆3弹出。

进一步地，多个滑道111中每个滑道111中均设有阻挡部113，阻挡部113用于限制平衡杆21在滑道111上的滑动位置。

在本实施例中，通过阻挡部113实现对平衡杆21的限位。进一步地，驱动装置4包括驱动马达41和驱动扭簧42；

驱动马达41的输出端与驱动扭簧42一端连接，驱动扭簧42另一端与第一顶针2一端连接。

在本实施例中，第一顶针2在驱动扭簧42和减速电机的作用力下持续保持锁止和解锁状态，实现自保持位置，不需要持续供电或多次操作保证状态，操作简单、性能可靠、节能环保。在第一顶针2停止转动后，受驱动扭簧42的内应力影响，第一顶针2会保持当前状态。在本实施例中，驱动扭簧42也可以防止驱动马达41堵转，起到缓存作用，当第一顶针2与锁杆3的锁槽31未100％相嵌，第一顶针2无法达到预定位置，驱动扭簧42会吸收驱动马达41的转向蓄力，可保障驱动马达41不会进入堵转状态，从而保证驱动马达41使用寿命。当第一顶针2和锁杆3的锁槽31再次100％相嵌，即可通过驱动扭簧42释放旋转作用力，自动进入锁死状态，无需电动机构重复执行。

可选地，为进一步提升驱动马达41性能，驱动马达41可以为减速电机。

可选地，驱动装置4还包括驱动转向机构43，驱动转向机构43一端与驱动马达41输出端连接，另一端与驱动扭簧42连接，驱动转向机构43用于实现驱动驱动扭簧42。

进一步地，滑道111的数量设有两个，两个滑道111对称设置在锁止套1的内壁上。

在本实施例中，两个滑道111即对应两个平衡杆21，通过两个平衡杆21即可实现第一顶针2平衡稳定转动，采用较少的平衡杆21可简化结构。

进一步地，还包括钢球6，钢球6位于锁止套1中，且位于第一顶针2和锁槽31之间，驱动装置4用于驱动第一顶针2沿锁止套1的滑道111转动，以使第一顶针2的另一端挤压钢球6伸入锁槽31中卡住锁杆3(参见图2，第一顶针2的平衡杆21滑入滑道111)，或者

第一顶针2受驱动装置4的驱动，平衡杆21滑入开槽112，钢球6受锁杆3挤压脱离锁槽31(参见图2，第一顶针2的平衡杆21滑入开槽112)。

在本实施例中，通过采用钢球6和第一顶针2的二级分离机构，解决上锁和解锁摩擦阻力大的问题，而且解决了执行机构容易堵转或执行不到位的问题。同时，采用钢球6还可以实现自动对准槽位功能，钢球6被驱动扭簧42张力一直推到最前位置，当手指将锁杆3插入时，钢球6会被挤回，并压向第一顶针2和驱动扭簧42，锁杆3和钢球6产生摩擦阻力，此接触受力感觉会反馈到手指，当钢球6和锁杆的锁槽31对应，驱动扭簧42推着第一顶针2和钢球6自动进入锁杆3的锁槽31，钢球6会碰撞锁杆，产生声音和震动感觉，反馈给手指，提醒使用者锁杆到位。

在本实施例中，参见图1，锁杆的锁槽31的形状可以为环形U槽。

在本实施例中，锁止套1包括第一套11和第二套12，锁止套1包括的滑道111设置在第一套11中，钢球6位于第二套12中。

进一步地，参见图1，第一顶针2用于与钢球6接触的接触面为球面。

在本实施例中，采用钢球6作为第一顶针2的连接件，其结构接触面小，操作阻力小，锁死金属机构(锁杆上的锁槽31)安全稳定。

进一步地，为减小工作阻力，滑道111为平面或曲面，平衡杆21用于与滑道111接触的接触面为曲面。具体地，平衡杆21为圆柱形。

进一步地，还包括锁向检测器7，锁向检测器7用于检测锁杆是否到达预设开锁位置，当锁杆到达预设开锁位置时，向驱动装置4发送第一信号，以使驱动装置4停止运行，或者

检测锁杆是否到达预设关锁位置，当锁杆到达预设关锁位置时，向驱动装置4发送第二信号，以使驱动装置4驱动第一顶针2沿锁止套1的滑道111转动，使第一顶针2的另一端靠近并卡住锁槽31。

在本实施例中，通过锁向检测器7可以实现自动化及智能化操作。

进一步地，回弹机构5包括第二顶针51和回弹簧52；

回弹簧52一端与锁向检测器7连接，另一端与第二顶针51一端连接，回弹簧52用于挤压第二顶针51的另一端与锁杆一端连接；

锁向检测器7用于通过回弹簧52的形变量(或第二顶针51的位置)确定锁杆是否到达预设开锁位置和预设关锁位置。

在本实施例中，采用回弹簧52设计，在锁杆插入式压缩蓄力，解锁时释放能量，使锁杆3自动弹开，无需电动机构参与，实现自动化解锁方式。

进一步地，还包括接收模块，接收模块用于接收电子锁的电路系统发送的开锁信号，控制驱动马达41启动，驱动第一顶针2远离锁杆，实现开锁。本实施例提供的电动执行设备的工作过程如下：

开锁过程：电子锁的电路系统向接收模块发送开锁信号，接收模块接收该开锁信号，控制驱动马达41启动，驱动马达41驱动第一顶针2沿锁止套1的开槽112转动，钢球6不在受第一顶针2压力，回弹簧52驱动第二顶针51对锁杆施加压力，锁杆挤压钢球6脱离锁槽31，锁杆3伸出，锁向检测器7检测到锁杆到达预设开锁位置，向驱动装置4发送第一信号，以使驱动马达41停止运行，从而完成开锁。

关锁过程：按压锁杆3插入，从而使得回弹簧52发送形变，锁向检测器7检测到锁杆到达预设关锁位置，向驱动装置4发送第二信号，以使驱动装置4驱动第一顶针2沿锁止套1的滑道111转动，使第一顶针2的另一端挤压钢球6卡住锁杆的锁槽31，从而完成关锁。

本发明提供的电动执行设备，通过锁止套1和第一顶针2均设置在锁杆3的一侧，锁槽31也设置在锁杆3一侧，从而实现从锁杆3的一侧对锁杆3卡住锁紧，这样极大地减少了驱动装置4的工作行程，而且第一顶针2通过转动的方式对锁杆3进行锁紧，驱动装置4损失能量小；在锁杆的轴向方向上回弹机构5对其施加压力，在第一顶针2远离锁槽31时，锁杆会自动弹出，无需电动机构参与，因此通过上述方式均极大地减少了损耗，安全稳定性高。

实施例二

本发明实施例还提供了一种电子锁，包含实施例一所述的电动执行设备。

在本实施例中，通过采用实施例一所述的电动执行设备，可以有效减少能量损失，且关锁状态与开锁状态切换速度快，安全稳定性高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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 (10)

1.一种电动执行设备，其特征在于，包括锁止套、第一顶针、锁杆、驱动装置和回弹机构；

所述锁止套和所述第一顶针设置在所述锁杆的一侧，所述第一顶针位于所述锁止套中，所述锁止套的内壁设有滑道，且所述滑道与所述第一顶针的轴线之间存在夹角，所述锁杆侧壁上设有锁槽，所述第一顶针的一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述第一顶针沿所述锁止套的滑道转动，以使所述第一顶针的另一端远离所述锁槽或者靠近并卡住所述锁槽；

所述锁杆的一端与所述回弹机构连接，所述回弹机构用于沿所述锁杆的轴向对所述锁杆施加压力。

2.如权利要求1所述的电动执行设备，其特征在于，所述滑道的数量设有多个，所述锁止套的内壁还设有多个开槽，所述多个开槽中每个开槽对应一个所述滑道，每个所述滑道的最低端与对应的开槽连通，所述开槽和所述滑道之间间隔设置；

所述第一顶针上设有多个平衡杆，所述多个平衡杆中每个平衡杆对应一个所述滑道和一个所述开槽，所述驱动装置用于驱动所述第一顶针沿所述锁止套的滑道转动，以使所述平衡杆滑至对应的所述开槽中或者所述平衡杆滑至对应的所述滑道上。

3.如权利要求2所述的电动执行设备，其特征在于，所述多个滑道中每个滑道中均设有阻挡部，所述阻挡部用于限制所述平衡杆在所述滑道上的滑动位置。

4.如权利要求2所述的电动执行设备，其特征在于，所述滑道的数量设有两个，所述两个所述滑道对称设置在所述锁止套的内壁上。

5.如权利要求1所述的电动执行设备，其特征在于，还包括钢球，所述钢球位于所述锁止套中，且位于所述第一顶针和所述锁槽之间，所述驱动装置用于驱动所述第一顶针沿所述锁止套的滑道转动，以使所述第一顶针的另一端挤压所述钢球伸入所述锁槽中卡住所述锁杆，或者

所述第一顶针的另一端脱离所述钢球，所述钢球受锁杆挤压脱离所述锁槽。

6.如权利要求5所述的电动执行设备，其特征在于，所述第一顶针用于与所述钢球接触的接触面为球面。

7.如权利要求1所述的电动执行设备，其特征在于，还包括锁向检测器，所述锁向检测器用于检测所述锁杆是否到达预设开锁位置，当所述锁杆到达预设开锁位置时，向所述驱动装置发送第一信号，以使所述驱动装置停止运行，或者

检测所述锁杆是否到达预设关锁位置，当所述锁杆到达预设关锁位置时，向所述驱动装置发送第二信号，以使所述驱动装置驱动所述第一顶针沿所述锁止套的滑道转动，使所述第一顶针的另一端靠近并卡住所述锁槽。

8.如权利要求7所述的电动执行设备，其特征在于，所述回弹机构包括第二顶针和回弹簧；

所述回弹簧一端与所述锁向检测器连接，另一端与所述第二顶针一端连接，所述回弹簧用于挤压所述第二顶针的另一端与所述锁杆一端连接；

所述锁向检测器用于通过所述回弹簧的形变量确定所述锁杆是否到达所述预设开锁位置和所述预设关锁位置。

9.如权利要求1所述的电动执行设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动马达和驱动扭簧；

所述驱动马达的输出端与所述驱动扭簧一端连接，所述驱动扭簧另一端与所述第一顶针一端连接。

10.一种电子锁，其特征在于，包含如权利要求1-9任一项所述的电动执行设备。