CN108798277B - 一种电动锁具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动锁具，采用了由从动齿轮和转盘组成的离合机构，从动齿轮的第一面设有供转盘嵌入的安装位，安装位的侧壁设有弧形凹位，转盘的外侧壁设有与弧形凹位相对应的弧形凸块，将弧形凹位对应的圆心角记为α，将弧形凸块对应的圆心角记为β，则α与β满足：α‑β≥180°。基于上述结构，从动齿轮与转盘之间存在大于或等于180°的旋转虚位，即无论齿轮带动转盘旋转至何种角度时，齿轮均可回转至少180°，从而在手动开关锁时，旋钮可停留在多个位置，具有实用性高、操作手感好、不干扰电源稳定性等优点，并且结构简单，控制逻辑简单，设计成本低。

Description

一种电动锁具
技术领域
本发明涉及锁具技术领域，尤其涉及一种电动锁具。
背景技术
现有的电动锁具除了依靠电机控制开关以外，还可以手动旋转开关，这就带来了一些问题：由于锁具内部的锁体和电机一直保持连接状态，因此，当手动开关锁具时，电机会被反向带动，从而产生反向电动势能，给电源的稳定性带来干扰；并且，电机产生的阻力使得用户必须使用较大的力才能扭动锁体，手感差，不能快速上锁。
针对上述问题，目前市面上的电动锁具一般设有电机回脱机构，即电机带动锁体执行完开关锁动作后，电机反向回脱，与锁具完全分离，不再影响之后手动开关锁的操作。但是，该电机回脱机构普遍存在结构复杂、控制逻辑复杂、设计成本高等问题，不利于推广应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动锁具，该锁具设有回脱角度更大的离合机构，从而具有实用性高、操作手感好、不干扰电源稳定性等优点，并且结构简单，控制逻辑简单，设计成本低。
基于此，本发明提供了一种电动锁具，包括壳体、设于所述壳体外部的锁体、设于所述壳体内部的电机和离合机构；
所述离合机构包括同轴的从动齿轮和转盘，所述电机的输出轴上设有与所述从动齿轮相啮合的主动齿轮，所述从动齿轮的第一面设有供所述转盘嵌入的安装位，所述安装位的侧壁设有弧形凹位，所述转盘的外侧壁设有与所述弧形凹位相对应的弧形凸块，将所述弧形凹位对应的圆心角记为α，将所述弧形凸块对应的圆心角记为β，则α与β满足：α-β≥180°；
所述从动齿轮的第一面设有关于所述弧形凹位中心线对称布置的第一挡片和第二挡片，且所述第一挡片与所述第二挡片的连线经过所述从动齿轮的轴心；
所述转盘上设有磁柱，所述磁柱位于所述弧形凸块的中心线上；
所述壳体内设有与所述电机电连接的电路板，所述电路板上设有用于检测所述第一挡片和所述第二挡片的第一传感器和第二传感器以及用于检测所述磁柱的第三传感器；
所述壳体设有可转动的旋钮，且所述旋钮与所述转盘固定连接；
所述转盘背离所述从动齿轮的一面设有控制所述锁体开关的拨片。
作为优选方案，α与β满足：α-β＝180°。
作为优选方案，将经过所述第一传感器并与所述从动齿轮的轴线相垂直的直线记为第一参考线，将经过所述第二传感器并与所述从动齿轮的轴线相垂直的直线记为第二参考线，则所述第一参考线垂直于所述第二参考线，且所述第三传感器位于所述第二参考线上。
作为优选方案，所述旋钮设有第一连接柱，所述壳体的前面板设有供所述第一连接柱伸入的第一安装孔，所述从动齿轮的轴心位置设有与所述安装位相连通的第一过孔，所述转盘朝向所述从动齿轮的一面设有第一插槽，所述第一连接柱穿过所述第一过孔插接于所述第一插槽内。
作为优选方案，所述第一安装孔的边缘设有向所述壳体内凸出的环形凸柱，所述从动齿轮可转动的套于所述环形凸柱的外部。
作为优选方案，所述拨片通过转轴安装于所述转盘上，所述转盘背离所述从动齿轮的一面设有第二连接柱，所述第二连接柱远离所述转盘的一端设有供所述转轴插入的第二插槽。
作为优选方案，所述第二插槽的侧壁设有凸起，所述转轴的外侧壁设有与所述凸起相对应的凹陷部。
作为优选方案，所述电路板上设有供所述转轴穿过的第二过孔，且所述第一传感器和所述第二传感器围绕所述第二过孔布置，所述壳体的后面板设有供所述转轴穿过的第二安装孔。
作为优选方案，所述第一传感器和所述第二传感器均为光电耦合器。
作为优选方案，所述第三传感器为霍尔传感器。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明提供一种电动锁具，采用了由从动齿轮和转盘组成的离合机构，从动齿轮的第一面设有供转盘嵌入的安装位，安装位的侧壁设有弧形凹位，转盘的外侧壁设有与弧形凹位相对应的弧形凸块，将弧形凹位对应的圆心角记为α，将弧形凸块对应的圆心角记为β，则α与β满足：α-β≥180°。基于上述结构，从动齿轮与转盘之间存在大于或等于180°的旋转虚位，即无论齿轮带动转盘旋转至何种角度时，齿轮均可回转至少180°，从而在手动开关锁时，旋钮可停留在多个位置，具有实用性高、操作手感好、不干扰电源稳定性等优点，并且结构简单，控制逻辑简单，设计成本低。
附图说明
图1是本发明实施例的电动锁具的爆炸图。
图2是本发明实施例的离合机构的爆炸图。
图3是本发明实施例的从动齿轮的第一面的结构示意图。
图4是本发明实施例的转盘的结构示意图。
图5是本发明实施例的电路板的结构示意图。
图6是本发明实施例的旋钮的结构示意图。
图7是本发明实施例的前罩壳的结构示意图。
图8是本发明实施例的从动齿轮的第二面的结构示意图。
图9是本发明实施例的转盘上第一插槽的结构示意图。
图10是本发明实施例的转盘上第二插槽的结构示意图。
图11是本发明实施例的转轴的结构示意图。
图12是本发明实施例的离合机构在开锁状态下、回脱动作后的示意图(逆时针上锁)。
图13是本发明实施例的离合机构在上锁状态下、回脱动作前的示意图(逆时针上锁)。
图14是本发明实施例的离合机构在上锁状态下、回脱动作后的示意图(逆时针上锁)。
图15是本发明实施例的离合机构在开锁状态下、回脱动作前的示意图(逆时针上锁)。
图16是本发明实施例的离合机构在上锁状态下、回脱动作前的示意图(顺时针上锁)。
图17是本发明实施例的离合机构在上锁状态下、回脱动作后的示意图(顺时针上锁)。
图18是本发明实施例的离合机构在开锁状态下、回脱动作前的示意图(顺时针上锁)。
附图标记说明：
1、锁体，2、电机，3、前罩壳，3.1、第一安装孔，3.2、环形凸柱，4、后面板，5、从动齿轮，5.1、弧形凹位，5.2、第一过孔，6、转盘，6.1、弧形凸块，6.2、第一插槽，6.3、第二连接柱，6.4、第二插槽，6.5、凸起，6.6、连通孔，7、主动齿轮，8、第一挡片，9、第二挡片，10、磁柱，11、电路板，11.1、第二过孔，12、第一传感器，13、第二传感器，14、第三传感器，15、旋钮，15.1、第一连接柱，15.2、螺纹孔，16、拨片，17、转轴，17.1、凹陷部，17.2、插孔。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本发明实施例提供一种电动锁具，主要包括壳体、锁体1、电机2以及离合机构，壳体由前罩壳3和后面板4组合而成，电机2和离合机构安装于壳体的内部，锁体1设于壳体的外部、后面板4的后面。离合机构包括同轴的从动齿轮5和转盘6，电机2的输出轴上设有与从动齿轮5相啮合的主动齿轮7，从动齿轮5的第一面设有供转盘6嵌入的安装位，安装位的侧壁设有弧形凹位5.1，转盘6的外侧壁设有与弧形凹位5.1相对应的弧形凸块6.1。当从动齿轮5和转盘6发生相对转动时，弧形凸块6.1在弧形凹位5.1内滑动；当从动齿轮5带动转盘6一起转动时，弧形凹位5.1的端侧壁靠接于弧形凸块6.1的侧壁。将弧形凹位5.1对应的圆心角记为α，将弧形凸块6.1对应的圆心角记为β，则α与β满足：α-β≥180°。由此，从动齿轮5与转盘6之间存在大于或等于180°的旋转虚位，即无论齿轮带动转盘6旋转至何种角度时，齿轮均可回转至少180°。
进一步地，如图3至图5所示，从动齿轮5的第一面设有关于弧形凹位5.1中心线对称布置的第一挡片8和第二挡片9，且第一挡片8与第二挡片9的连线经过从动齿轮5的轴心；转盘6上设有磁柱10，磁柱10位于弧形凸块6.1的中心线上；壳体内设有与电机2电连接的电路板11，电路板11上设有用于检测第一挡片8和第二挡片9的第一传感器12和第二传感器13以及用于检测磁柱10的第三传感器14。上述结构的功能在于，电路板11借助各传感器检测挡片和磁柱10，从而判断从动齿轮5和转盘6的旋转位置，然后对电机2发出正转和反转的指令，进而实现开关锁和回脱的功能。
再进一步地，在图1的基础上，参见图6至图8，壳体设有可转动的旋钮15，旋钮15设有多边形的第一连接柱15.1，前罩壳3的前面板设有供第一连接柱15.1伸入的第一安装孔3.1，从动齿轮5的轴心位置设有与安装位相连通的第一过孔5.2，转盘6朝向从动齿轮5的一面设有与第一连接柱15.1相对应的第一插槽6.2，第一连接柱15.1穿过第一过孔5.2插接于第一插槽6.2内，由此，旋钮15与转盘6实现固定连接，旋钮15转动时可带动转盘6转动。此外，第一安装孔3.1的边缘设有向壳体内凸出的环形凸柱3.2，从动齿轮5可转动的套于环形凸柱3.2的外部。
更进一步地，在图1的基础上，参见图9至图11，转盘6背离从动齿轮5的一面设有控制锁体1开关的拨片16，拨片16通过转轴17安装于转盘6上，电路板11上设有供转轴17穿过的第二过孔11.1，且第一传感器12和第二传感器13围绕第二过孔11.1布置，壳体的后面板4设有供转轴17穿过的第二安装孔。具体地，转盘6背离从动齿轮5的一面设有第二连接柱6.3，第二连接柱6.3远离转盘6的一端设有供转轴17插入的第二插槽6.4，并且，第二插槽6.4的侧壁设有凸起6.5，转轴17的外侧壁设有与凸起6.5相对应的凹陷部17.1；转轴17的内部则设有供所述拨片16插入的插孔17.2。由此，旋钮15、转盘6、转轴17以及拨片16四者实现固定连接，旋钮15转动时可直接带动拨片16转动，实现手动开关锁的功能。另外，为了使旋钮15与转盘6之间的连接更加牢固，第一插槽6.2的槽底与第二插槽6.4的槽底之间设有连通孔6.6，第一连接柱15.1顶端设有螺纹孔15.2，当第一连接柱15.1插接于第一插槽6.2内时，螺纹孔15.2与连通孔6.6相连通，螺丝可从第二插槽6.4所在侧穿过连通孔6.6并拧入螺纹孔15.2内将第一连接柱15.1与转盘6紧固连接。
参见图3至图5，为了达到最佳的用户体验，本发明实施例中的α与β优先满足：α-β＝180°，并且，将经过第一传感器12并与从动齿轮5的轴线相垂直的直线记为第一参考线A，将经过第二传感器13并与从动齿轮5的轴线相垂直的直线记为第二参考线B，则第一参考线A垂直于第二参考线B，且第三传感器14位于第二参考线B上。
据此，在图3和图4的基础上，本实施例接下来将对该电动锁具的电动开关锁过程进行描述。
上锁过程：如图12所示，第一挡片8对准第一传感器12，磁柱10对准第三传感器14，此时，锁体1处于开锁状态；当电机2接收到上锁的指令后立即启动并顺时针转动，同时带动从动齿轮5逆时针转动，当第一传感器12检测到第二挡片9时，电机2停机，此时，如图13所示，从动齿轮5刚好转过了180°，并且，转盘6也随着从动齿轮5逆时针旋转了90°，锁体1由此切换至上锁状态；紧接着，电机2执行回脱动作，即逆时针转动，同时带动从动齿轮5顺时针转动，当第一传感器12检测到第一挡片8时，电机2再次停机，此时，如图14所示，从动齿轮5刚好又转过了180°，但是由于弧形凹位5.1的存在，转盘6没有被带动，锁体1维持上锁状态，并且，从动齿轮5与转盘6完全脱离开来，由此，转盘6在顺时针方向上获得了180°的自由转动虚位。
开锁过程：如图14所示，此时，锁体1处于上锁状态；当电机2接收到开锁的指令后立即启动并逆时针转动，同时带动从动齿轮5顺时针转动，当第二传感器13检测到第二挡片9的同时，第三传感器14也检测到磁柱10，电机2停机，此时，如图15所示，从动齿轮5刚好转过了90°，并且，转盘6也随着从动齿轮5顺时针旋转了90°，锁体1由此切换至开锁状态；紧接着，电机2执行回脱动作，即顺时针转动，同时带动从动齿轮5逆时针转动，当第一传感器12检测到第一挡片8时，电机2再次停机，此时，如图12所示，从动齿轮5刚好又转过了90°，但是由于弧形凹位5.1的存在，转盘6没有被带动，锁体1维持开锁状态，并且，从动齿轮5与转盘6完全脱离开来，由此，转盘6在顺时针方向和逆时针方向上均获得了90°的自由转动虚位。
需要强调的是，前述上锁方向为逆时针(以附图中的视角而言)，当然，上锁方向也可以为顺时针(以附图中的视角而言)，即从动齿轮5顺时针转动，将转盘6带动到如图16所示位置，此时，锁体1同样可切换至上锁状态；紧接着，电机2执行回脱动作，即顺时针转动，将转盘6带动到如图17所示位置，此时，从动齿轮5与转盘6完全脱离开来，实现回脱。由此相对应的是，在开锁过程中，从动齿轮5逆时针转动，将转盘6带动到如图18所示位置，锁体1切换至开锁状态；紧接着，电机2执行回脱动作，即逆时针转动，将转盘6带动到如图12所示位置，此时，从动齿轮5与转盘6完全脱离开来，实现回脱。
基于上述电动开关锁的过程可知，该电动锁具的旋钮15可停留在三个位置，即两个上锁位置和一个开锁位置，而且三个位置所对应的开关锁状态是确定的，从而可以通过在壳体上丝印开关锁标志而使用户辨别锁具的状态，提升锁具的便利性；同时，具备两个上锁方向(逆时针上锁和顺时针上锁)也使得锁具既可以应用于左开门上，也可以应用于右开门上，提高了锁具的实用性。
最后，需要指出的是，本发明实施例中的第一传感器12和第二传感器13均采用光电耦合器，而第三传感器14则优选霍尔传感器，当然，其他具有相类似功能的传感器也可以满足使用要求。
综上，本发明提供一种电动锁具，采用了由从动齿轮5和转盘6组成的离合机构，且回脱角度到达了180°，跟现有的技术相比，具有实用性高、操作手感好、不干扰电源稳定性等优点，并且结构简单，控制逻辑简单，设计成本低。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动锁具，包括壳体，其特征在于，还包括设于所述壳体外部的锁体、设于所述壳体内部的电机和离合机构；
所述离合机构包括同轴的从动齿轮和转盘，所述电机的输出轴上设有与所述从动齿轮相啮合的主动齿轮，所述从动齿轮的第一面设有供所述转盘嵌入的安装位，所述安装位的侧壁设有弧形凹位，所述转盘的外侧壁设有与所述弧形凹位相对应的弧形凸块，将所述弧形凹位对应的圆心角记为α，将所述弧形凸块对应的圆心角记为β，则α与β满足：α-β≥180°；
所述从动齿轮的第一面设有关于所述弧形凹位中心线对称布置的第一挡片和第二挡片，且所述第一挡片与所述第二挡片的连线经过所述从动齿轮的轴心；
所述转盘上设有磁柱，所述磁柱位于所述弧形凸块的中心线上；
所述壳体内设有与所述电机电连接的电路板，所述电路板上设有用于检测所述第一挡片和所述第二挡片的第一传感器和第二传感器以及用于检测所述磁柱的第三传感器；
所述壳体设有可转动的旋钮，且所述旋钮与所述转盘固定连接；
所述转盘背离所述从动齿轮的一面设有控制所述锁体开关的拨片。
2.根据权利要求1所述的电动锁具，其特征在于，α与β满足：α-β＝180°。
3.根据权利要求1所述的电动锁具，其特征在于，将经过所述第一传感器并与所述从动齿轮的轴线相垂直的直线记为第一参考线，将经过所述第二传感器并与所述从动齿轮的轴线相垂直的直线记为第二参考线，则所述第一参考线垂直于所述第二参考线，且所述第三传感器位于所述第二参考线上。
4.根据权利要求1所述的电动锁具，其特征在于，所述旋钮设有第一连接柱，所述壳体的前面板设有供所述第一连接柱伸入的第一安装孔，所述从动齿轮的轴心位置设有与所述安装位相连通的第一过孔，所述转盘朝向所述从动齿轮的一面设有第一插槽，所述第一连接柱穿过所述第一过孔插接于所述第一插槽内。
5.根据权利要求4所述的电动锁具，其特征在于，所述第一安装孔的边缘设有向所述壳体内凸出的环形凸柱，所述从动齿轮可转动的套于所述环形凸柱的外部。
6.根据权利要求1所述的电动锁具，其特征在于，所述拨片通过转轴安装于所述转盘上，所述转盘背离所述从动齿轮的一面设有第二连接柱，所述第二连接柱远离所述转盘的一端设有供所述转轴插入的第二插槽。
7.根据权利要求6所述的电动锁具，其特征在于，所述第二插槽的侧壁设有凸起，所述转轴的外侧壁设有与所述凸起相对应的凹陷部。
8.根据权利要求6所述的电动锁具，其特征在于，所述电路板上设有供所述转轴穿过的第二过孔，且所述第一传感器和所述第二传感器围绕所述第二过孔布置，所述壳体的后面板设有供所述转轴穿过的第二安装孔。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电动锁具，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均为光电耦合器。
10.根据权利要求1-8任一项所述的电动锁具，其特征在于，所述第三传感器为霍尔传感器。
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