CN110212698A - 一种应用于智能锁的电机总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于智能锁的电机总成，包括壳体、电机、减速机构、输出轴和离合机构，电机设于壳体一侧，电机前端的转轴伸入壳体内，减速机构设于壳体内，减速机构包括蜗杆、多个传动齿轮组件和输出齿轮，蜗杆与电机转轴连接，靠近蜗杆设置的传动齿轮组件与蜗杆啮合，相邻的传动齿轮组件之间相互啮合，靠近输出齿轮设置的传动齿轮组件与输出齿轮啮合，多个传动齿轮组件和输出齿轮依次向电机后端靠近,输出轴与输出齿轮连接，离合机构设于输出齿轮和输出轴之间，电机失电时，离合机构使输出轴与输出齿轮分离；与现有技术相比，本发明的智能锁的应用于智能锁的电机总成结构紧凑、体积小、扭矩大，具有手动开锁和自动开锁两个功能。

Description

一种应用于智能锁的电机总成

技术领域

本发明涉及智能锁技术领域，具体地，涉及一种应用于智能锁的电机总成。

背景技术

智能锁的电机总成一般包括驱动电机、减速机构和输出轴，为了使输出轴获得较大的减速比，减速机构采多级减速传动；多个传动齿轮依次由电机的输出端向远离电机的方向设置；在为了获得较大的减速比而设置多级减速传动时，多个传送齿轮会使智能锁的电机总成体积增大，或使电机总成的厚度变大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种应用于智能锁的电机总成，包括壳体、电机、减速机构、输出轴和离合机构，电机设于壳体一侧，电机前端的转轴伸入壳体内，减速机构设于壳体内，减速机构包括蜗杆、多个传动齿轮组件和输出齿轮，蜗杆与电机转轴连接，靠近蜗杆设置的传动齿轮组件与蜗杆啮合，相邻的传动齿轮组件之间相互啮合，靠近输出齿轮设置的传动齿轮组件与输出齿轮啮合，多个传动齿轮组件和输出齿轮依次向电机后端靠近，输出轴与输出齿轮连接，输出轴上下两端分别从壳体上表面和下表面伸出，离合机构设于输出齿轮和输出轴之间，电机失电时，离合机构使输出轴与输出齿轮分离，实现手动转动输出轴开锁。

根据本发明的一实施方式，上壳体内壁设有上轴座，下壳体内壁设有与上轴座对应的下轴座，转动轴置于上轴座和下轴座之间。

根据本发明的一实施方式，上壳体设有定位轴承，下壳体设有输出轴承，输出轴的上端从定位轴承伸出，输出轴的下端从输出轴承伸出。

根据本发明的一实施方式，传动齿轮组件包括转动轴、大齿轮和小齿轮，转动轴设于壳体内，大齿轮和小齿轮设于转动轴，靠近蜗杆设置的传动齿轮组件的大齿轮与蜗杆啮合；相邻的两个传动齿轮组件中，靠近电机前端的传动齿轮组件的小齿轮与靠近电机后端的传动齿轮组件的大齿轮啮合；靠近输出齿轮设置的传动齿轮组件的小齿轮与输出齿轮啮合。

根据本发明的一实施方式，与蜗杆啮合的齿轮为塑胶齿轮。

根据本发明的一实施方式，与蜗杆啮合的塑胶齿轮的轮齿厚度大于其他传动齿轮组件的齿轮的轮齿厚度，蜗杆的螺旋齿的厚度小于塑胶齿轮的轮齿厚度。

根据本发明的一实施方式，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺丝紧闭成一个封闭的空间，减速机构置于封闭空间，输出轴的上端从上壳体伸出，输出轴的下端从下壳体伸出。

根据本发明的一实施方式，离合机构包括销槽、限位销和弹簧，销槽设于输出齿轮上表面，限位销设于输出轴，弹簧套设于输出轴上，弹簧设于输出齿轮和壳体之间，按压输出轴伸出壳体的部分，使限位销离开销槽，使输出轴相对输出齿轮自由；同时弹簧被压缩在限位销和壳体之间；输出轴伸出壳体部分受力消失后，弹簧伸展并带动限位销复位。

根据本发明的一实施方式，输出轴包括输出部分、限位部分和定位部分，输出部分、限位部分和定位部分从下到上依次连接设置，输出部分穿过输出齿轮从壳体下方伸出，定位部分从壳体上方伸出，弹簧为塔型弹簧，弹簧套设于限位部分并位于输限位销和定位轴承底部之间。

根据本发明的一实施方式，输出轴上设有垫片，垫片位于限位销上方，弹簧设于垫片和壳体之间。

与现有技术相比，本发明的应用于智能锁的电机总成具有以下优点：

本发明的应用于智能锁的电机总成，减速机构包括蜗杆、减速机构和输出齿轮，减速机构包括蜗杆、多个传动齿轮组件和输出齿轮，蜗杆与电机转轴连接，靠近蜗杆设置的传动齿轮组件与蜗杆啮合，将电机转轴竖直方向的转动变换为减速机构水平方向的转动，减小电机总成的厚度；传动齿轮组件和输出齿轮依次向电机后端靠近，减小电机总成的宽度和长度；相邻的传动齿轮组件之间相互啮合，靠近输出齿轮设置的传动齿轮组件与输出齿轮啮合，多级减速传动，确保较大的输出力矩；输出齿轮与输出轴之间设有离合机构，电机失电时，离合机构使输出轴与输出齿轮分离，实现手动转动输出轴开锁。

附图说明

图1为本发明的应用于智能锁的电机总成的结构示意图；

图2为图1另一方向的结构示意图；

图3为图1移去壳体后的结构示意图；

图4为图3另一方向的结构示意图；

图5为上壳体的结构示意图；

图6为下壳体的结构示意图；

图7为图3移去电机和减速机构后的结构示意图；

图8为图7中输出齿轮的结构示意图；

图9为图7中输出轴的结构示意图；

图中：1.壳体、11.上壳体、111.定位轴承、112.第一上轴座、113.第二上轴座、114.第三上轴座、12.下壳体、121.输出轴承、122.第一下轴座、123.第二下轴座、124.第三下轴座、2.电机、3.减速机构、31.蜗杆、32.第一传动齿轮组件、321.第一转动轴、322.第一大齿轮、323.第一小齿轮、33.第二传动齿轮组件、331.第二转动轴、332.第二大齿轮、333.第二小齿轮、34.第三传动齿轮组件、341.第三转动轴、342.第三大齿轮、343.第三小齿轮、35.输出齿轮、351.销槽、4.输出轴、41.输出部分、42.限位部分、43.定位部分、44.限位销、45.弹簧、46.垫片

本发明功能的实现及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括多个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图3，图1为本发明的应用于智能锁的电机总成的结构示意图；图2为图1另一方向的结构示意图；图3为图1移去壳体后的结构示意图；如图所示，应用于智能锁的电机总成包括壳体1、电机2、减速机构3、输出轴4和离合机构，壳体1包括上壳体11和下壳体12，上壳体11和下壳体12通过螺丝紧闭成一个封闭的空间，电机2设于壳体1一侧，电机2前端的转轴伸入壳体1内，减速机构3置于封闭空间，减速机构3包括蜗杆31、第一传动齿轮组件32、第二传动齿轮组件33、第三传动齿轮组件34和输出齿轮35，蜗杆31与电机2伸入壳体1内的转轴连接，蜗杆31与第一传动齿轮组件32啮合，第一传动齿轮组件32与第二传动齿轮组件33啮合，第二传动齿轮组件33与第三传动齿轮组件34啮合，第三传动齿轮组件34与输出齿轮35啮合，多级减速传动，可以使电机2输出较大的扭矩；第二传动齿轮组件22、第三传动齿轮组件34和输出齿轮35依次向电机2后端靠近，第一传动齿轮组件32靠近电机2前方，第二传动齿轮组件33、第三传动齿轮组件34和输出齿轮35向电机2后方靠近，第二传动齿轮组件33距离电机2后端的距离大于第三传动齿轮组件34距离电机2后方的距离，第三传动齿轮组件34距离电机2后方的距离大于输出齿轮35距离电机2后方的距离，输出齿轮35靠近电机2后方，输出齿轮35中心距离电机2的距离小于第三传动齿轮纵向距离电机2的距离；使电机2总成长度方向和高度方向尺寸减小；输出轴4与输出齿轮35连接，输出轴4的上端从上壳体11伸出，输出轴4的下端从下壳体12伸出；电机2的转轴带动蜗杆31转动，蜗杆31将电机2转轴竖直方向的转动变换为第一传动齿轮组件32水平方向的转动动，可以减小电机2总成的厚度，离合机构设于输出齿轮35和输出轴4之间，电机2失电时，离合机构使输出轴4与输出齿轮35分离，实现手动转动输出轴开锁。

请复阅图1、图2，在本实施例中，壳体1为L型，壳体1横向设置的部分远离壳体1纵向设置的部分的上方为空位，电机2横置于壳体1横向设置部分上方，电机2的转轴伸入壳体1纵向设置部分，第一传动齿轮组件32置于壳体1纵向设置的部分，第二传动齿轮组件33设于壳体1纵向设置部分和横向设置部分的衔接处，第三传动齿轮组件34和输出齿轮35设于壳体1横向设置的部分；壳体1横向设置部分的长度为电机2后端电机2转轴前端的距离，壳体1纵向设置部分的高度与电机2上方距离第三传动齿轮组件34下方的距离适配，整体结构紧凑，使本实施例的应用于智能锁的电机2总成的尺寸最小化。

如图4所示，图4为图3另一方向的结构示意图，第一传动齿轮组件32包括第一转动轴321、第一大齿轮322和第一小齿轮323，第一转动轴321设于壳体1内，第一大齿轮322和第一小齿轮323设于第一转动轴321，第一大齿轮322位于第一小齿轮323上方，第一大齿轮322与蜗杆31啮合，第一大齿轮322随蜗杆31绕第一转动轴321转动并将电机2转动轴的转向改变，第一大齿轮322转动的同时带动第一小齿轮323转动，在转动角度相同的情况下，第一小齿轮323转动弧度变小，实现第一级减速传动。

在本实施例中，第一大齿轮322为塑胶齿轮；蜗杆31为金属材料，第一大齿轮322为塑胶材料，可以减小转动过程中的噪音。

在本实施例中，由于第一大齿轮322为塑胶齿轮，为了增强第一大齿轮322轮齿的强度，第一大齿轮322的轮齿厚度大于其他传动齿轮组件的齿轮的轮齿厚度，为了实现蜗杆31长度不变的情况下蜗杆31传动行程不变，蜗杆31的螺旋齿的厚度小于第一大齿轮322的轮齿厚度。

请复阅图4，第二传动齿轮组件33包括第二转动轴331、第二大齿轮332和第二小齿轮333，第二转动轴331设于壳体1内，第二大齿轮332和第二小齿轮333设于第二转动轴331，第二大齿轮332位于第二小齿轮333下方，第二大齿轮332与第一小齿轮323啮合；第二大齿轮332在第一小齿轮323的带动下绕第二转动轴331转动的同时带动第二小齿轮333转动，在转动角度相同的情况下，第二小齿轮333转动弧度变小，实现第二级减速传动。

请复阅图4，第三传动齿轮组件34包括第三转动轴341、第三大齿轮342和第三小齿轮343，第三转动轴341设于壳体1内，第三大齿轮342和第三小齿轮343设于第三转动轴341，第三大齿轮342位于第三小齿轮343下方，第三大齿轮342与第二小齿轮333啮合，第三大齿轮342在第二小齿轮333的带动下绕第三转动轴341转动的同时带动第三小齿轮343转动，在转动角度相同的情况下，第三小齿轮343转动弧度变小，实现第三级减速传动；第三小齿轮343与输出齿轮35啮合，第三小齿轮343的外径小于输出齿轮35的外径，在转动弧度相同的情况下，输出齿轮35转动的角度小于第三小齿轮343的转动角度，实现第四级减速传动。

在本实施例中，第一大齿轮322、第二大齿轮332、第三大齿轮342和输出齿轮35的外径逐渐增大，第一小齿轮323、第二小齿轮333和第三小齿轮343的外径逐渐增大，保证电机输出力矩。

请复阅图1、图2，上壳体11设有定位轴承111，下壳体12设有输出轴承121，输出轴4的上端从定位轴承111伸出，输出轴4的下端从输出轴承121伸出；减速机构3带动输出轴4转动时，输出轴4绕定位轴承111和输出轴承121转动；可以减小输出轴4与壳体1之间的摩擦。

如图5、图6所示，图5为上壳体的结构示意图；图6为下壳体的结构示意图；上壳体11内壁设有第一上轴座112、第二上轴113和第三上轴座114，下壳体12内壁设有分别于第一上轴座112、第二上轴座113和第三上轴座114对应的第一下轴座122、第二下轴座123和第三下轴座124，第一转动轴321置于第一上轴座112和第一下轴座122之间，第二转动轴331置于第二上轴座113和第二下轴座123之间，第三转动轴341置于第三上轴座114和第三下轴座124之间。

如图7至图9所示，图7为图3移去电机和减速机构后的结构示意图；图8为图7中输出齿轮的结构示意图；图9为图7中输出轴的结构示意图；在本实施例中，离合机构包括销槽351、限位销44和弹簧45，销槽351设于输出齿轮35上表面，限位销44设于输出轴4，在电机2通电的情况下，限位销44置于销槽351内，输出齿轮35转动时，由于销槽351的限位，输出轴4随输出齿轮35转动，弹簧45套设于输出轴4上且位于输出齿轮35和定位轴承111之间，当电机2失电时，按压输出轴4伸出输出轴承121的部分，可以使限位销44离开销槽351，使输出轴4相对输出齿轮35自由，此时可以手动用钥匙转动输出轴4进行开锁，在按压输出轴4伸出轴承的部分时，限位销44随输出轴4向壳体1上表面伸出，由于定位轴承111的限位，弹簧45被压缩在限位销44和定位轴承111之间；当开锁后，停止按压输出轴4伸出壳体1下方的部分同时转动输出轴4，当限位销44与销槽351对正时，弹簧45伸展并带动限位销44复位，使输出轴4再次与输出齿轮35连接。

请复阅,7、图9，在本实施例中，输出轴4包括输出部分41、限位部分42和定位部分43，输出部分41、限位部分42和定位部分43从下到上依次连接设置，输出部分41穿过输出齿轮35从输出轴承121伸出，输出齿轮35转动时，输出部分41对输出齿轮35转动，输出部分41的外径与输出轴承121内径适配，当电机2失电时，按压输出部分41，可以使输出部分41相对于下壳体12向上移动；限位部分42与输出部分41的衔接端为锥形，锥形靠近输出部分41的外径大于输出部分41的外径，锥形远离输出部分41的外径大于锥形靠近输出部分41的外径，限位部分42的外径小于定位部分43的外径，在智能锁正常通电状态下，定位部分43置于定位轴承111内并从定位轴承111上方伸出，限位部分42位于输出轴承121和定位轴承111之间；电机2失电时，按压输出部分41，限位部分42可以沿定位轴承111向上移动；弹簧45为与限位部分42适配的塔形弹簧45，弹簧45套设于限位部分42并位于输限位销44和定位轴承111底部之间，可以节省空间并在较小的空间内实现离合作用。

请复阅图7，在本实施例中，输出轴4上设有垫片46，垫片46位于限位销44上方，弹簧45设于垫片46和定位轴承111之间，按压输出轴4时，限位销44推动垫片46移动，垫片46向上压缩弹簧45；停止按压输出轴4时，弹簧45伸展，推动垫片46沿输出轴4向下移动，垫片46推动限位销44向下移动带动输出轴4复位。

本发明的应用于智能锁的电机总成，第一大齿轮322与蜗杆31啮合，将电机2的转轴竖直方向的转动变换为第一大齿轮322水平方向传动，可以减小电机总成的厚度；第一传动齿轮组件32与第二传动齿轮组件33啮合，第二传动齿轮组件33与第三传动齿轮组件34啮合，第三传动齿轮组件34与输出齿轮35啮合，多级减速传动，可以使电机2输出较大的扭矩，第一传动齿轮组件32靠近电机2前方，第二传动齿轮组件33、第三传动齿轮组件和输出齿轮35向电机2后方靠近，第二传动齿轮组件33距离电机2后端的距离大于第三传动齿轮组件34距离电机2后方的距离，第三传动齿轮组件距离电机2后方的距离大于输出齿轮35距离电机2后方的距离，输出齿轮35靠近电机2后方，输出齿轮35中心距离电机2的距离小于第三传动齿轮纵向距离电机2的距离；使电机2总成长度方向和高度方向尺寸减小；第一大齿轮322为塑胶齿轮，可以减小传动过程中的噪音；离合机构设于输出齿轮35和输出轴4之间，电机2失电时，离合机构使输出轴4与输出齿轮35分离，实现手动转动输出轴开锁；使本发明的应用于智能锁的电机总成具有体积小、扭矩大、噪音小及电机2失电时可以手动开锁的优点。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于智能锁的电机总成，其特征在于，包括壳体、电机、减速机构、输出轴和离合机构，所述电机设于壳体一侧，电机前端的转轴伸入壳体内，所述减速机构设于壳体内，所述减速机构包括蜗杆、多个传动齿轮组件和输出齿轮，所述蜗杆与电机转轴连接，靠近所述蜗杆设置的传动齿轮组件与蜗杆啮合，相邻的传动齿轮组件之间相互啮合，靠近所述输出齿轮设置的传动齿轮组件与输出齿轮啮合，多个所述传动齿轮组件和输出齿轮依次向电机后端靠近，所述输出轴与所述输出齿轮连接，所述输出轴上下两端分别从壳体上表面和下表面伸出，所述离合机构设于输出齿轮和所述输出轴之间，电机失电时，离合机构使输出轴与输出齿轮分离，实现手动转动输出轴开锁。

2.根据权利要求1所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述离合机构包括销槽、限位销和弹簧，所述销槽设于输出齿轮上表面，所述限位销设于输出轴，所述弹簧套设于输出轴上，弹簧设于输出齿轮和壳体之间，按压输出轴伸出壳体的部分，使限位销离开销槽，输出轴相对输出齿轮自由；同时弹簧被压缩在限位销和壳体之间；输出轴伸出壳体部分受力消失后，弹簧伸展并带动限位销复位。

3.根据权利要求2所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述输出轴包括输出部分、限位部分和定位部分，所述输出部分、限位部分和定位部分从下到上依次连接设置，输出部分穿过输出齿轮从壳体下方伸出，定位部分从壳体上方伸出，所述弹簧为塔型弹簧，所述弹簧套设于限位部分并位于输限位销和定位轴承底部之间。

4.根据权利要求3所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述输出轴上设有垫片，所述垫片位于限位销上方，所述弹簧设于垫片和壳体之间。

5.根据权利要求1所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述传动齿轮组件包括转动轴、大齿轮和小齿轮，所述转动轴设于壳体内，所述大齿轮和小齿轮设于所述转动轴，靠近所述蜗杆设置的传动齿轮组件的大齿轮与蜗杆啮合；相邻的两个传动齿轮组件中，靠近电机前端的传动齿轮组件的小齿轮与靠近电机后端的传动齿轮组件的大齿轮啮合；靠近输出齿轮设置的传动齿轮组件的小齿轮与输出齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，与所述蜗杆啮合的齿轮为塑胶齿轮。

7.根据权利要求6所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述与蜗杆啮合的塑胶齿轮的轮齿厚度大于其他传动齿轮组件的齿轮的轮齿厚度，所述蜗杆的螺旋齿的厚度小于塑胶齿轮的轮齿厚度。

8.根据权利要求1所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体通过螺丝紧闭成一个封闭的空间，所述减速机构置于所述封闭空间，所述输出轴的上端从上壳体伸出，所述输出轴的下端从下壳体伸出。

9.根据权利要求8所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述上壳体内壁设有上轴座，所述下壳体内壁设有与上轴座对应的下轴座，所述转动轴置于上轴座和下轴座之间。

10.根据权利要求8所述应用于智能锁的电机总成，其特征在于，所述上壳体设有定位轴承，所述下壳体设有输出轴承，所述输出轴的上端从定位轴承伸出，所述输出轴的下端从输出轴承伸出。