CN110259315B - 门锁用电机驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种门锁用电机驱动机构，包括门框、门体和驱动机构，门框包括上门框、左门框和右门框，门体铰接在左门框上，驱动机构包括电机，电机通过连接组件连接于门体以驱动门体转动，电机固定在上门框上，且电机输出轴朝下，连接组件包括固定在门体上边沿靠近左门框一端的从动轮，从动轮周向外表面具有第一轴向齿，电机输出轴上固定有主动轮，主动轮上周向外表面具有与第一轴向齿相啮合的第二轴向齿，电机连接有控制器，控制器连接有总开关和门体开关，总开关与门体开关以逻辑与的关系控制电机。本发明能够通过门体开关控制电机的正反转，从而使门体旋转至需要的角度，具有使用方便，能够满足用户角度控制需要等优点。

Description

门锁用电机驱动机构

技术领域

本发明属于电动门驱动技术领域，尤其是涉及一种门锁用电机驱动机构。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，现代许多门窗的开关采用电动装置，并可通过手机等设备进行远程控制。随着电子化程度的提高，很多家庭选用通过指纹、人脸识别、按钮开关或者手机控制的电磁门，这类电磁门通过电磁锁实现开关门，电磁锁主要利用的是电生磁的原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果，在识别正确或接收到开门指令后即断电，电磁锁失去吸力即可开门。

但是现有技术的电动门只能实现打开或关闭，无法实现打开的程度，尤其是铰接门，而一般家庭用门基本上使用的是铰接门，现有技术的铰接门只能实现打开或者关闭，无法实现角度保持，当人们需要让门打开一定角度以实现室内通风等目的时，需要使用阻挡物放在某个位置以阻止门关闭或继续打开，十分不便。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够控制门旋转角度的门锁用电机驱动机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种门锁用电机驱动机构，包括门框、门体和驱动机构，所述门框包括上门框、左门框和右门框，所述门体铰接在所述左门框上，所述驱动机构包括电机，所述电机通过连接组件连接于所述门体以驱动所述门体转动，所述电机固定在上门框上，且电机输出轴朝下，所述连接组件包括固定在所述门体上边沿靠近左门框一端的从动轮，所述从动轮周向外表面具有第一轴向齿，所述电机输出轴上固定有主动轮，所述主动轮上周向外表面具有与所述第一轴向齿相啮合的第二轴向齿，所述电机连接有控制器，所述控制器连接有总开关和门体开关，所述总开关与门体开关以逻辑与的关系控制所述电机。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述门体开关包括正转开关和反转开关，所述正转开关连接在正转线圈与电源之间，所述反转开关连接在反转线圈与电源之间，所述正转线圈具有正转常开双掷开关，所述反转线圈具有反转常开双掷开关，所述正转常开双掷开关串联在供电线与电机之间，所述反转常开双掷开关反向串联在供电线与电机之间，所述总开关串联在正转开关、反转开关的公共端与电源之间。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述总开关包括总开关触发器，所述总开关触发器为与所述控制器相连的生物识别设备；

或者，所述控制器连接有无线模块，所述无线模块连接有客户端，所述总开关触发器安装于所述客户端中。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述门体与右门框之间具有电磁锁，所述电磁锁连接于所述控制器，所述总开关触发器耦合于所述电磁锁。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述电磁锁包括电磁通路，所述总开关包括第一继电器线圈及第一继电器线圈的常闭开关，所述控制器连接于所述第一继电器线圈，且所述第一继电器线圈与所述总开关触发器相耦合，所述常闭开关串联在所述电磁通路中，所述电磁通路中串联有第二继电器线圈，所述第二继电器线圈具有常开开关，所述常开开关串联在正转开关、反转开关的公共端与电源之间。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述电磁通路上串联有单联开关；

所述电机内部具有角度传感器，所述角度传感器的信号输出端连接于所述控制器。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述门体通过铰链铰接在所述左门框上，且所述电机输出轴轴线与铰链的旋转轴线位于同一直线上，以使所述门体以电机输出轴轴线为中心轴旋转。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述上门框、左门框和右门框靠近门体侧分别具有上L型槽、左L型槽和右L型槽，且所述门体位于所述上L型槽、左L型槽和右L型槽构成的框体内。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述上L型槽内固定有防护壳，所述电机通过所述防护壳固定在所述上门框上；所述电机固定在所述防护壳内部上表面，所述主动轮位于所述防护壳内，所述防护壳侧面开设有L型过槽，所述从动轮通过所述L型过槽与所述主动轮相啮合。

在上述的门锁用电机驱动机构中，所述主动轮下端部延伸有轴承，所述防护壳内部下表面具有用于放置所述轴承的轴承座。

本发明的优点在于：当用户需要让门打开一定角度时，不需要使用额外的阻挡物，只需要通过门体开关就能控制电机的正反转，从而使门体旋转至需要的角度，具有使用方便，能够满足用户角度控制需要等优点。

附图说明

图1是本发明实施例一中门框的结构示意图；

图2是本发明实施例一中门体与驱动机构的连接示意图；

图3是本发明实施例一中门框与门体的结构示意图；

图4是本发明驱动结构的结构示意图；

图5是本发明实施例一中的电机部分的示意图；

图6是本发明实施例一中电机控制部分的接线示意图；

图7是本发明实施例一中总开关与控制器的连接关系；

图8是本发明实施例一中电磁通路的电路示意图；

图9是本发明实施例一中具有单联开关的电磁通路电路示意图；

图10是本发明实施例一中防护壳切除底面后的结构示意图；

图11是本发明实施例二中主动轮与轴承座连接关系的剖面图；

图12是本发明实施例三中的系统结构框图。

附图标记，门框1；上门框11；左门框12；右门框13；下门框14；上L型槽15；左L型槽16；右L型槽17；下L型槽18；容纳腔19；门体2；铰链21；驱动机构3；电机31；电机输出轴32；从动轮33；主动轮34；轴承35；轴承座36；防护壳4；螺纹孔41；L型过槽41；控制器5；无线模块6；客户端7；角度传感器8；电磁锁9；正转开关S1；反转开关S2；单联开关S3；正转线圈KM1；正转常开双掷开关KM11；反转线圈KM2；反转常开双掷开关KM21；第一继电器线圈KM3；常闭开关KM31；第二继电器线圈KM4；常开开关KM41。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图4所示，本实施例公开了一种门锁用电机驱动机构，包括门框1、门体2和驱动机构3。其中门框1包括上门框11、左门框12、右门框13和下门框14，门体2铰接于左门框12上；驱动机构3包括电机31，电机31通过连接组件连接于门体2以驱动门体2转动，电机31固定在上门框11上，且电机输出轴32朝下，连接组件包括固定在门体2上边沿靠近左门框12一端的从动轮33，从动轮33周向外表面具有第一轴向齿，电机输出轴32上固定有主动轮34，主动轮34上周向外表面具有与第一轴向齿相啮合的第二轴向齿。其中电机31连接有控制器5，控制器5连接有总开关和门体开关，总开关与门体开关以逻辑与的关系控制电机31，即只有当总开关与门体开关均满足开、闭要求时才能够控制电机31转动。

特别地，如图5和图6，这里的门体开关包括正转开关S1和反转开关S2，正转开关S1连接在正转线圈KM1与电源之间，反转开关S2连接在反转线圈KM2与电源之间，正转线圈KM1具有正转常开双掷开关KM11，反转线圈KM2具有反转常开双掷开关KM21，正转常开双掷开关KM11串联在供电线与电机31之间，反转常开双掷开关KM21反向串联在供电线与电机31之间，总开关串联在正转开关S1、反转开关S2的公共端与电源之间。投入使用时，在总开关满足条件的时候，按下正转开关S1使电机31正转，电机输出轴32带动主动轮34一起转动，由于从动轮33与主动轮34啮合，主动轮34的位置固定不变，所以从动轮33绕主动轮34周向转动，从动轮33固定在门体2上，所以由从动轮33带动门体2一起绕主动轮34周向转动，松开正转开关S1，停止转动，门体2保持在该角度；同样地，当需要关闭时，按下反转开关使电机31反转直至门体2关闭。这样当正转开关S1闭合，正转线圈KM1通电时，正转双掷开关KM11接通，电机31正转，反之，当反转开关S2闭合，反转线圈KM2通电时，反转双掷开关KM21接通，电机31反转。这里的正转开关S1与反转开关S2采用的是按下驱动，松开不动的点动开关形式，当然本领域技术人员也可以选择其他开关形式，例如与单联开关等；另外，这里利用的是继电器控制电机31正反转，本领域技术人员也可以通过其他形式控制电机31正反转。正转与反转的定义不进行限制，可以定义为电机31逆时针转动时为正转，顺时针转动为反转，也可以定位为电机31顺时针转动和正转，逆时针转动为反转。

进一步地，总开关包括总开关触发器，总开关触发器为与控制器5相连的生物识别设备51，当生物识别设备51识别正确时向控制器5发送触发信号，生物识别设备可以是指纹识别、面部识别等；另外，控制器5连接有无线模块6，无线模块6连接有客户端7，总开关触发器安装于客户端7中，用户可以通过客户端7远程向控制器5发送触发信号，这里的控制器5采用的是一种集成电路芯片-单片机，可以是4位单片机、8位单片机等。

进一步地，门体2与右门框13之间具有电磁锁9，电磁锁9连接于控制器5，总开关触发器耦合于电磁锁9，总开关触发器同时用于触发电磁锁9，这里用于触发电磁锁9断电。

具体地，如图7和图8所示，电磁锁9包括电磁通路91，总开关包括第一继电器线圈KM3及第一继电器线圈KM3的常闭开关KM31，控制器5连接于第一继电器线圈KM3，且第一继电器线圈KM3与总开关触发器相耦合，常闭开关KM31串联在电磁通路91中，当控制器5接收到生物识别设备51或客户端7发送过来的触发信号时，控制器控制第一继电器线圈KM3通电，常闭开关KM31断开，电磁通路91断电，门可打开。电磁通路91中串联有第二继电器线圈KM4，第二继电器线圈KM4具有常开开关KM41，常开开关KM41串联在正转开关S1、反转开关S2的公共端与电源之间。总开关触发器触发电磁通路断电时，电磁通路中的第二继电器线圈KM4断电，常开开关KM41闭合，此时，操作正转开关S1或反转开关S2有效，即操作正转开关S1时，电机正转，操作反转开关时，电机反转。而当电磁通路闭合时，常开开关KM41断开，正转开关S1和反转开关S2操作无效。

优选地，如图9所示，电磁通路上串联有单联开关S3，单联开关S3被设置在室内，本领域技术人员应当知道，单联开关是一种一按开关电路接通，再一按开关电路断开的开关，该单联开关直接串联在电磁通路上，能够直接控制电磁通路的通断，不需要总开关触发器，另外，室内室外可以均安装正转开关S1和反转开关S2，这样室内室外均可以控制电机31的转动。

具体地，门体2通过铰链21铰接在左门框12上，本领域技术人员可以根据成本条件和使用环境等因素选择相应的铰链结构，具体不在此进行限制及赘述。电机输出轴32轴线与铰链21的旋转轴线，即与门体2的中心轴线位于同一直线上，以使门体2以电机输出轴32轴线为中心旋转轴线，当然这里选择的电机31为可以正转和反转的电机31。

进一步地，上门框11、左门框12、右门框13、下门框14靠近门体2侧分别具有上L型槽15、左L型槽16、右L型槽17和下L型槽18，且门体2位于上L型槽15、左L型槽16、右L型槽17和下L型槽18构成的框体内，也就是说，门体2在关闭的时候，四边分别与上L型槽15、左L型槽16、右L型槽17和下L型槽18相接触，以提高门体2密封性。

优选地，如图3和图10所示，上L型槽15内固定有防护壳4，电机31通过防护壳4固定在上门框11上。具体地，上L型槽15靠近左门框12的一端向上延伸构成用于容纳防护壳4的容纳腔19，防护壳4外壳上表面及上L型槽15的上表面均具有螺纹孔41，防护壳4通过螺栓螺纹孔固定在上L型槽15的容纳腔19中。

并且，电机31固定在防护壳4内部上表面，电机31也可以通过螺栓螺纹连接的方式固定在防护壳4内表面，具体为电机31外壳远离电机输出轴32的一端具有螺纹孔41，防护壳4上表面具有螺纹孔41，在安装时，将电机31外壳的螺纹孔与防护壳4上表面的螺纹孔一一对应后用螺栓拧紧即可，主动轮34位于防护壳4内，防护壳4侧面开设有L型过槽41，从动轮33通过L型过槽41与主动轮34相啮合，从动轮33在转动时，沿L型过槽41转动。

实施例二

如图11所示，本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例的主动轮34下端部延伸有轴承35，防护壳4内部下表面具有用于放置轴承35的轴承座36，轴承35位于轴承座36内，给予主动轮34一个支撑力，同时能够辅助主动轮34的转动，提高整个驱动机构3的稳定性。

实施例三

如图12所示，本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例选择内部集成有角度传感器8的电机31，角度传感器8的信号输出端连接于控制器5，通过角度传感器8获取电机31的旋转角度，便于用户获取电动门打开角度。电机31内部可以集成磁电式、光学式或接触式等角度传感器8，其中磁电式包括有编码器、和旋转变压器，本实施例优选内置有旋转变压器的电机31。本领域技术人员应当知道旋转变压器包括转子铁芯、定子铁芯和转子铁芯上的转子绕组、定子铁芯上的定子绕组，转子铁芯与电机输出轴32同步旋转，定子铁芯被固定在电机31壳内，不发生转动。转子绕组作为励磁线圈，两端连接于输入信号线，定子绕组两端连接于输出信号线，即转子绕组连接于供电端，定子绕组连接于控制器5，转子绕组在转动的时候，磁通量与磁通方向发生改变，控制器5根据磁通量与磁通方向判断电机31转动角度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了门框1；上门框11；左门框12；右门框13；下门框14；上L型槽15；左L型槽16；右L型槽17；下L型槽18；容纳腔19；门体2；铰链21；驱动机构3；电机31；电机输出轴32；从动轮33；主动轮34；轴承35；轴承座36；防护壳4；螺纹孔41；L型过槽41；控制器5；无线模块6；客户端7；角度传感器8；电磁锁9；正转开关S1；反转开关S2；单联开关S3；正转线圈KM1；正转常开双掷开关KM11；反转线圈KM2；反转常开双掷开关KM21；第一继电器线圈KM3；常闭开关KM31；第二继电器线圈KM4；常开开关KM41等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种门锁用电机驱动机构，包括门框(1)、门体(2)和驱动机构(3)，所述门框(1)包括上门框(11)、左门框(12)和右门框(13)，所述门体(2)铰接在所述左门框(12)上，所述驱动机构(3)包括电机(31)，所述电机(31)通过连接组件连接于所述门体(2)以驱动所述门体(2)转动，其特征在于，所述电机(31)固定在上门框(11)上，且电机输出轴(32)朝下，所述连接组件包括固定在所述门体(2)上边沿靠近左门框(12)一端的从动轮(33)，所述从动轮(33)周向外表面具有第一轴向齿，所述电机输出轴(32)上固定有主动轮(34)，所述主动轮(34)上周向外表面具有与所述第一轴向齿相啮合的第二轴向齿，所述电机(31)连接有控制器(5)，所述控制器(5)连接有总开关和门体开关，所述总开关与门体开关以逻辑与的关系控制所述电机(31)；

所述门体开关包括正转开关(S1)和反转开关(S2)，所述正转开关(S1)连接在正转线圈(KM1)与电源之间，所述反转开关(S2)连接在反转线圈(KM2)与电源之间，所述正转线圈(KM1)具有正转常开双掷开关(KM11)，所述反转线圈(KM2)具有反转常开双掷开关(KM21)，所述正转常开双掷开关(KM11)串联在供电线与电机(31)之间，所述反转常开双掷开关(KM21)反向串联在供电线与电机(31)之间，所述总开关串联在正转开关(S1)、反转开关(S2)的公共端与电源之间。

2.根据权利要求1所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述总开关包括总开关触发器，所述总开关触发器为与所述控制器(5)相连的生物识别设备(51)；

或者，所述控制器(5)连接有无线模块(6)，所述无线模块(6)连接有客户端(7)，所述总开关触发器安装于所述客户端(7)中。

3.根据权利要求2所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述门体(2)与右门框(13)之间具有电磁锁(9)，所述电磁锁(9)连接于所述控制器(5)，所述总开关触发器耦合于所述电磁锁(9)。

4.根据权利要求3所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述电磁锁(9)包括电磁通路(91)，所述总开关包括第一继电器线圈(KM3)及第一继电器线圈(KM3)的常闭开关(KM31)，所述控制器(5)连接于所述第一继电器线圈(KM3)，且所述第一继电器线圈(KM3)与所述总开关触发器相耦合，所述常闭开关(KM31)串联在所述电磁通路(91)中，所述电磁通路(91)中串联有第二继电器线圈(KM4)，所述第二继电器线圈(KM4)具有常开开关(KM41)，所述常开开关(KM41)串联在正转开关(S1)、反转开关(S2)的公共端与电源之间。

5.根据权利要求4所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述电磁通路(91)上串联有单联开关(S3)；

所述电机(31)内部具有角度传感器(8)，所述角度传感器(8)的信号输出端连接于所述控制器(5)。

6.根据权利要求1所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述门体(2)通过铰链(21)铰接在所述左门框(12)上，且所述电机输出轴(32)轴线与铰链(21)的旋转轴线位于同一直线上，以使所述门体(2)以电机输出轴(32)轴线为中心轴旋转。

7.根据权利要求6所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述上门框(11)、左门框(12)和右门框(13)靠近门体(2)侧分别具有上L型槽(15)、左L型槽(16)和右L型槽(17)，且所述门体(2)位于所述上L型槽(15)、左L型槽(16)和右L型槽(17)构成的框体内。

8.根据权利要求7所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述上L型槽(15)内固定有防护壳(4)，所述电机(31)通过所述防护壳(4)固定在所述上门框(11)上；所述电机(31)固定在所述防护壳(4)内部上表面，所述主动轮(34)位于所述防护壳(4)内，所述防护壳(4)侧面开设有L型过槽(41)，所述从动轮(33)通过所述L型过槽(41)与所述主动轮(34)相啮合。

9.根据权利要求8所述的门锁用电机驱动机构，其特征在于，所述主动轮(34)下端部延伸有轴承(35)，所述防护壳(4)内部下表面具有用于放置所述轴承(35)的轴承座(36)。