CN108756617B - 一种自发电智能门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自发电智能门，包括门板和门框，门板上装有智能锁,所述的门框上设有与所述门板的旋转轴同心设置的第一旋转轴，所述门板上设有第二旋转轴，所述第一旋转轴和第二旋转轴之间设有减速机构，所述第二旋转轴靠近减速机构的一侧设有第一止逆棘轮，所述门板上设有发条机构，该发条机构的旋转轴为第三旋转轴，该第三旋转轴的输入端与所述第二旋转轴的输出端相连，该第三旋转轴和第二旋转轴之间设有锁止机构，该锁止机构包括动力齿轮，所述第二旋转轴上设有与该动力齿轮的外花键相啮合的内花键，所述第三旋转轴上设有与该动力齿轮的内花键相啮合的外花键，所述门板上设有启停机构。本发明具有结构合理，经济适用，可靠性高等特点。

Description

一种自发电智能门
技术领域
本发明涉及一种门，尤其是涉及一种自发电智能门。
背景技术
可持续发展是科学发展观的重要战略之一，随着科学技术的不断发展，风能、振动能和潮汐能等重要可再生能源逐渐被利用起来取代煤矿等不可再生资源，并且具有非常可观的经济和环保价值。
在我们的生活中同样蕴藏着许多可以被利用的能源，在商场、宾馆、饭店等公共场所，由于客流量很大，这些场所的旋转门每天都需要进行大量的机械运动，产生的机械能被白白浪费掉。据计算，一扇普通门旋转15 次所产生的能量可以供普通LED 灯点亮40 分钟。
因此，如何将这些旋转门自身产生的机械能收集起来并转换为电能具有非常重要的意义。现在很多家庭会选择使用指纹锁，而现有指纹锁的供电方式一般是采用干电池供电，在干电池电能耗尽后，就必须替换上新的电池，不仅操作繁琐、成本高，而且替换出电池丢弃后也会造成环境污染。
如公开号为CN 207177516U的中国专利公开了一种阻尼发电门，其特征在于：在门框（1）上安装有发电机（5），安装在门板（2）上的传动轴（21）通过齿轮组件（4）与发电机（5）传动连接，发电机
（5）通过降低电路（6）和镇流电路（7）将发出的电能传输给蓄电池（8）存储，在蓄电池（8）与指纹锁（3）之间的导线上安装有开关（9）。
该专利运用蓄电池来蓄电，这样的技术方案存在一些缺点，每次发电机对蓄电池的充电是少量电，这样对电池的损害极大，从而进一步减少电池的实用寿命，其次，从经济性上考虑，实用蓄电池还没有用普通非充电电池的性价比高。
发明内容
本发明主要解决现有技术所存在的机械能转化为电能并对电能用蓄电池进行存储造成蓄电池损伤和方案的经济性不高等的技术问题，提供一种经济性较高，满足可持续发展理念，机械能能够转化为电能并能利用该电能的自发电智能门。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自发电智能门，包括门板和门框，门板上装有智能锁，所述的门框上设有第一旋转轴，所述的第一旋转轴与所述门板的旋转轴同心设置，所述的门板上设有第二旋转轴，所述的第一旋转轴和第二旋转轴之间设有减速机构，所述的第二旋转轴靠近减速机构的一侧设有第一止逆棘轮，所述的门板上设有发条机构，所述发条机构的旋转轴为第三旋转轴，所述第三旋转轴的输入端与所述第二旋转轴的输出端相连，所述第三旋转轴和第二旋转轴之间设有锁止机构，所述的锁止机构包括压紧弹簧、动力齿轮和拨叉，所述的动力齿轮上设有拨叉槽，所述的拨叉与所述的拨叉槽间隙配合，所述第二旋转轴上设有与所述动力齿轮的外花键相啮合的内花键，所述第三旋转轴上设有与所述动力齿轮的内花键相啮合的外花键，所述的压紧弹簧压紧所述的动力齿轮，所述的发条机构与大齿轮相连，所述发条机构与所述大齿轮之间设有第二止逆棘轮，所述的大齿轮与设于门板上的小齿轮啮合传动，所述小齿轮的旋转轴与发电机传动连接，所述发电机通过整流电路将电能传给所述的智能锁，所述门板上设有放电启动机构，所述放电启动机构包括拨杆、凸轮机构和所述的锁止机构，所述的拨杆与所述凸轮机构的凸轮相连，所述拨片与所述凸轮机构的从动件固定连接，所述智能所的指纹识别机构设于所述拨杆上。减速机构和旋转轴将机械能传给发条机构，由于发条机构具有弹性势能，第二旋转轴带动第三旋转轴旋转，发条扭紧，此时门转动的机械能便转化为了发条的弹性势能，能量被存储。当人们要开锁时，按下指纹识别机构，拨杆拨动凸轮旋转，此时，凸轮机构的从动件下移，带动动力齿轮，第三旋转轴与第二旋转轴脱离，发条释放弹性势能，第三旋转轴旋转并带动大齿轮旋转，由于大齿轮与小齿轮是啮合传动的，小齿轮在大齿轮的带动下开始旋转，与小齿轮相连的发电机开始放电。发电机所放的电通过整流电路后传给智能锁，即给智能锁供电，通电后的智能锁便可进行开锁关锁的动作。
作为优选，所述的第一止逆棘轮的止逆方向为开门时所述第二旋转轴的旋转方向，所述第二止逆棘轮的止逆方向为所述发条机构的发条扭紧时所述大齿轮的旋转方向。
作为优选，所述第二旋转轴的旋转方向为所述发条机构发条的扭紧方向。第一止逆棘轮设计的目的是发条机构是在关门动作时进行蓄能，防止了开门时也会引起发条机构的扭转，二者扭转的方向不同就会造成能量的散失，因此，为了尽可能的收集能量，保证只在关门时发条机构蓄能，在减速机构处设计了第一止逆棘轮。当发条机构蓄能时，发电机不放电，即大齿轮不转动，设计第二止逆棘轮就是为了防止发条扭紧时大齿轮转动。
作为优选，所述的减速机构为齿轮组，所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述的第一齿轮设于所述第一旋转轴上，所述的第二齿轮设于所述第二旋转轴上，所述的第二齿轮和第一齿轮的传动比为10：1～20:1，所述第二齿轮的齿宽比所述第一齿轮的齿宽大5～10mm。由于开关门的动作不至于使发条很大程度地扭紧，因此，减速机构因为放大机构，齿轮传动可靠性高，可以达到较大的传动比。
作为优选，所述小齿轮与所述的大齿轮的传动比为15:1～25:1，所述小齿轮的齿宽比所述大齿轮的齿宽大5～10mm。同样，大的传动比是为了
作为优选，所述第三旋转轴的外花键长于所述动力齿轮的1/3～1／2，所述拨杆带动凸轮旋转使得从动件往复运动的距离恰好使所述的动力齿轮与所述的第二旋转轴脱离和啮合，所述的从动件为尖顶从动杆。动力齿轮能够在第三旋转轴上滑动，从动件下移，带动着动力齿轮下移，第三旋转轴与第二旋转轴脱离；从动件上移时，动力齿轮上移，第三旋转轴与第二旋转轴连接。这样做的目的是发条的势能无需全部释放，只需要智能锁能开锁后，发条不需要再释放弹性势能，可以节省一些存储的势能，发电机也不需要再放电，这样即节约资源又提高的经济性。
作为优选，所述小齿轮旋转轴、大齿轮旋转轴和发电机的安装位置上相应地设有若干个轴承。
作为优选，所述的门板上设有控制器，所述的控制器与所述的整流电路相连，所述智能锁的控制电路与所述的控制器相连。
作为优选，所述的门框的框边上设有LED灯带，所述LED灯带的控制电路与所述的控制器相连。LED灯带的设置增强了人们开门的愉悦温馨感，当我们从外面回家时总有一束暖光迎接我们，在感受温暖的同时，这样的设计也体现了资源合理利用的理念。
本发明带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的机械能转化为电能并对电能用蓄电池进行存储造成蓄电池损伤和方案的经济性不高等的技术问题，提供了一种经济性较高，满足可持续发展理念，机械能能够转化为电能并能利用该电能的自发电智能门。
因此，本发明具有结构合理，经济适用，可靠性高等特点。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图；
附图2是附图1中A区的结构放大图；
附图3是本发明的局部结构示意图。
图中件号说明：
（1）门板、（2）门框、（3）智能锁、（4）第一旋转轴、（5）第二旋转轴、（6）减速机构、（7）第一止逆棘轮、（8）发条机构、（9）第三旋转轴、（10）锁止机构、（101）压紧弹簧、（102）动力齿轮、（103）拨叉、（104）拨叉槽、（11）大齿轮、（12）第二止逆棘轮、（13）小齿轮、（14）发电机、（15）整流电路、（16）启停机构、（161）拨杆、（162）凸轮机构、（31）指纹识别机构、（17）控制器、（18）LED灯带。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1、2、3所示，一种自发电智能门，包括门板和门框，门板上装有智能锁，所述的门框上设有第一旋转轴，所述的第一旋转轴与所述门板的旋转轴同心设置，所述的门板上设有第二旋转轴，所述的第一旋转轴和第二旋转轴之间设有减速机构，所述的第二旋转轴靠近减速机构的一侧设有第一止逆棘轮，所述的门板上设有发条机构，所述发条机构的旋转轴为第三旋转轴，所述第三旋转轴的输入端与所述第二旋转轴的输出端相连，所述第三旋转轴和第二旋转轴之间设有锁止机构，所述的锁止机构包括压紧弹簧、动力齿轮和拨叉，所述的动力齿轮上设有拨叉槽，所述的拨叉与所述的拨叉槽间隙配合，所述第二旋转轴上设有与所述动力齿轮的外花键相啮合的内花键，所述第三旋转轴上设有与所述动力齿轮的内花键相啮合的外花键，所述的压紧弹簧压紧所述的动力齿轮，所述的发条机构与大齿轮相连，所述发条机构与所述大齿轮之间设有第二止逆棘轮，所述的大齿轮与设于门板上的小齿轮啮合传动，所述小齿轮的旋转轴与发电机传动连接，所述发电机通过整流电路将电能传给所述的智能锁，所述门板上设有放电启动机构，所述放电启动机构包括拨杆、凸轮机构和所述的锁止机构，所述的拨杆与所述凸轮机构的凸轮相连，所述拨片与所述凸轮机构的从动件固定连接，所述智能所的指纹识别机构设于所述拨杆上。当人们要开锁时，按下指纹识别机构，拨杆拨动凸轮旋转，此时，凸轮机构的从动件下移，带动动力齿轮，第三旋转轴与第二旋转轴脱离，发条释放弹性势能，第三旋转轴旋转并带动大齿轮旋转，由于大齿轮与小齿轮是啮合传动的，小齿轮在大齿轮的带动下开始旋转，与小齿轮相连的发电机开始放电。发电机所放的电通过整流电路后传给智能锁，即给智能锁供电，通电后的智能锁便可进行开锁关锁的动作。
所述的第一止逆棘轮的止逆方向为开门时所述第二旋转轴的旋转方向，所述第二止逆棘轮的止逆方向为所述发条机构的发条扭紧时所述大齿轮的旋转方向，所述第二旋转轴的旋转方向为所述发条机构发条的扭紧方向。
第一止逆棘轮设计的目的是发条机构是在关门动作时进行蓄能，防止了开门时也会引起发条机构的扭转，二者扭转的方向不同就会造成能量的散失，因此，为了尽可能的收集能量，保证只在关门时发条机构蓄能，在减速机构处设计了第一止逆棘轮。当发条机构蓄能时，发电机不放电，即大齿轮不转动，设计第二止逆棘轮就是为了防止发条扭紧时大齿轮转动。
所述的减速机构为齿轮组，所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述的第一齿轮设于所述第一旋转轴上，所述的第二齿轮设于所述第二旋转轴上，所述的第二齿轮和第一齿轮的传动比为10：1～20:1，所述第二齿轮的齿宽比所述第一齿轮的齿宽大5～10mm。。
所述小齿轮与所述的大齿轮的传动比为15:1～25:1，所述小齿轮的齿宽比所述大齿轮的齿宽大5～10mm。
所述第三旋转轴的外花键长于所述动力齿轮的1/3～1／2，所述拨杆带动凸轮旋转使得从动件往复运动的距离恰好使所述的动力齿轮与所述的第二旋转轴脱离和啮合，所述的从动件为尖顶从动杆。
所述小齿轮旋转轴、大齿轮旋转轴和发电机的安装位置上相应地设有若干个轴承。
所述的门板上设有控制器，所述的控制器与所述的整流电路相连，所述智能锁的控制电路与所述的控制器相连。
所述的门框的框边上设有LED灯带，所述LED灯带的控制电路与所述的控制器相连。
开门后，控制器接通LED灯带开关，LED灯打开当我们从外面回家时有一束暖光迎接我们，在感受温暖的同时，这样的设计也体现了资源合理利用的理念。

Claims (9)

1.一种自发电智能门，包括门板和门框，门板上装有智能锁,其特征在于，所述的门框上设有第一旋转轴，所述的第一旋转轴与所述门板的旋转轴同心设置，所述的门板上设有第二旋转轴，所述的第一旋转轴和第二旋转轴之间设有减速机构，所述的第二旋转轴靠近减速机构的一侧设有第一止逆棘轮，所述的门板上设有发条机构，所述发条机构的旋转轴为第三旋转轴，所述第三旋转轴的输入端与所述第二旋转轴的输出端相连，所述第三旋转轴和第二旋转轴之间设有锁止机构，所述的锁止机构包括压紧弹簧、动力齿轮和拨叉，所述的动力齿轮上设有拨叉槽，所述的拨叉与所述的拨叉槽间隙配合，所述第二旋转轴上设有与所述动力齿轮的外花键相啮合的内花键，所述第三旋转轴上设有与所述动力齿轮的内花键相啮合的外花键，所述的压紧弹簧压紧所述的动力齿轮，所述的发条机构与大齿轮相连，所述发条机构与所述大齿轮之间设有第二止逆棘轮，所述的大齿轮与设于门板上的小齿轮啮合传动，所述小齿轮的旋转轴与发电机传动连接，所述发电机通过整流电路将电能传给所述的智能锁，所述门板上设有启停机构，所述启停机构包括拨杆、凸轮机构和所述的锁止机构，所述的拨杆与所述凸轮机构的凸轮相连，所述拨片与所述凸轮机构的从动件固定连接，所述智能所的指纹识别机构设于所述拨杆上。
2.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述的第一止逆棘轮的止逆方向为开门时所述第二旋转轴的旋转方向，所述第二止逆棘轮的止逆方向为所述发条机构的发条扭紧时所述大齿轮的旋转方向。
3.根据权利要求2所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述第二旋转轴的旋转方向为所述发条机构发条的扭紧方向。
4.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述的减速机构为齿轮组，所述的齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述的第一齿轮设于所述第一旋转轴上，所述的第二齿轮设于所述第二旋转轴上，所述的第二齿轮和第一齿轮的传动比为10：1～20:1，所述第二齿轮的齿宽比所述第一齿轮的齿宽大5～10mm。
5.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述小齿轮与所述的大齿轮的传动比为15:1～25:1，所述小齿轮的齿宽比所述大齿轮的齿宽大5～10mm。
6.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述第三旋转轴的外花键长于所述动力齿轮的1/3～1／2，所述拨杆带动凸轮旋转使得从动件往复运动的距离恰好使所述的动力齿轮与所述的第二旋转轴脱离和啮合，所述的从动件为尖顶从动杆。
7.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述小齿轮旋转轴、大齿轮旋转轴和发电机的安装位置上相应地设有若干个轴承。
8.根据权利要求1所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述的门板上设有控制器，所述的控制器与所述的整流电路相连，所述智能锁的控制电路与所述的控制器相连。
9.根据权利要求8所述的一种自发电智能门，其特征在于，所述的门框的框边上设有LED灯带，所述LED灯带的控制电路与所述的控制器相连。
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