CN110485821A - 一种电子锁 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子锁，包括锁壳、锁舌机构、控制主板、旋钮机构、以及变速传动机构；所述旋钮机构包括与旋钮同步转动的旋钮联动件；所述变速传动机构包括与旋钮联动件同轴设置的从动齿轮盘；所述齿轮盘本体上设有对称设置的第一齿盘凸台和第二齿盘凸台、以及垂直设置的齿轮盘摆臂；所述旋钮联动件的一侧设有对称设置的第一旋钮凸台和第二旋钮凸台；第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成的两个对称的行程轨道，所述第一旋钮凸台和第二旋钮凸台分别位于所述两个相对的行程轨道上；所述控制主板上还设有用于感应齿轮盘摆臂的第一复位感应开关、第二复位感应开关、以及复位到位感应开关。本发明具有传动干扰低、零件磨损小、传动及复位精确的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子锁，尤其涉及一种单呆舌的智能电子锁。
背景技术
传统的玻璃锁或插芯单舌锁，结构简单，应用广泛；随着智能门锁智能化及方便应用的推广，玻璃锁或插芯单舌锁也逐渐出现电子锁替代品。
单舌锁一般只有呆舌，现有的单舌电子锁，大多数由马达传动齿轮盘，从而带动把手或旋钮轴心，联动锁舌伸缩，实现开锁或上锁，如公开号为CN204876878U的专利结构。但该种结构的设计简单粗糙，其旋钮轴与行程摆臂为单点传动、单点接触定位的结构，存在以下缺陷：(1)传动接触为单点接触，传动更费力，也容易由于马达传动惯性过大造成传动件脱位、错位；(2)容易磨损传动件；使用者用力稍大则会过度转动旋钮；(3)针对左开和右开两种方向的门锁，需要配备不同的零件，换件麻烦；(4)行程摆臂在电机组件带动关锁的情况下，需要运行较长的行程，行程摆臂的复位精准度较差，容易造成晃动摇摆，导致零件错位失效。
因此，需要设计一种结构稳定、传动精确的电子锁。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种门内侧采用旋钮机构传动锁舌、门外侧采用变速传动机构传动锁舌，且具有两者的传动干扰低、零件磨损小、传动及复位精确的优点。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种电子锁，包括：锁壳、锁舌机构、控制主板、旋钮机构、以及变速传动机构；所述控制主板位于锁壳内侧，用于控制所述旋钮机构与变速传动机构的动作程序；所述变速传动机构位于所述锁壳的内侧，包括依次连接的电机、主动齿轮、以及从动齿轮盘；所述从动齿轮盘包括互相垂直连接的齿轮盘本体和齿轮盘摆臂；所述旋钮机构包括旋钮、旋钮轴、以及旋钮联动件；所述旋钮位于所述锁壳的外侧；所述旋钮轴连接在所述旋钮内侧且垂直地伸入所述锁壳的内侧；所述旋钮联动件和从动齿轮盘均同轴地设置在所述旋钮轴上；所述旋钮联动件与旋钮轴是固定连接的，旋钮联动件可随所述旋钮轴相对从动齿轮盘转动；所述旋钮轴与所述锁舌机构联动；
特别地：所述齿轮盘本体的一侧上还设有沿其直径对称设置的第一齿盘凸台和第二齿盘凸台，所述第一齿盘凸台的位置与所述齿轮盘摆臂的位置相对应；所述旋钮联动件的一侧上还设有沿其直径对称设置的第一旋钮凸台和第二旋钮凸台；第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成的两个对称的行程轨道，所述第一旋钮凸台和第二旋钮凸台分别位于所述两个相对的行程轨道上；
所述控制主板上还设有第一复位感应开关、第二复位感应开关、以及复位到位感应开关；所述第一复位感应开关、第二复位感应开关分别位于所述复位到位感应开关的两侧；常态下，所述齿轮盘摆臂位于复位到位感应开关中，第一复位感应开关和第二复位感应开关分别位于第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成两个行程轨道附近；当齿轮盘摆臂转动至第一复位感应开关或第二复位感应开关处时，控制主板驱动变速传动机构使齿轮盘摆臂转动至复位到位感应开关中。
优选地，所述第一旋钮凸台和第二旋钮凸台分别在第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间的最大转动行程，均为圆心角为90°的圆弧面。
所述旋钮是用于门内侧上锁或解锁；所述变速传动机构是与门外侧的指纹/密码/逻辑传感器连接的，用于门外侧上锁或解锁。以旋钮正向转动为上锁的情况为例，说明该电子锁的工作原理：(1)旋钮正向转动带动锁舌弹出，由于第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成有让第一旋钮凸台和第二旋钮凸台转动的行程轨道，因此，旋钮联动件的转动不会带动从动齿轮盘的转动；(2)旋钮反锁锁舌后，旋钮逆向转动解锁，也是利用第一旋钮凸台和第二旋钮凸台在行程轨道上转动实现，也不会带动从动齿轮盘的转动；(3)采用变速传动机构上锁时，从动齿轮盘正向转动、同时带动旋钮联动件正向转动，实现上锁；锁舌弹出后，由于从动齿轮盘上的齿轮盘摆臂转到第一复位感应开关或第二复位感应开关上，从而触发控制主板控制电机反转，使从动齿轮盘逆向转到初始位置，即齿轮盘摆臂位于复位到位感应开关处；但从动齿轮盘逆向转动复位时，不带动旋钮联动件；(4)采用变速传动机构解锁时，从动齿轮盘逆向转动、同时带动旋钮联动件逆向转动，实现解锁；解锁后，由于从动齿轮盘上的齿轮盘摆臂转到第一复位感应开关或第二复位感应开关上，从而触发控制主板控制电机反转，使从动齿轮盘正向转到初始位置复位，从动齿轮盘复位时不带动旋钮联动件。
进一步地，为了实现门内侧反锁后、门外侧具有限定解锁的功能，所述锁壳上还设有反锁开关机构。所述反锁开关机构包括设置在锁壳外侧的反锁开关帽、设置在锁壳内侧的反锁开关本体；所述反锁开关帽可伸缩地触压所述反锁开关本体。当按下反锁开关帽后，即触动反锁开关本体给予控制主板反锁信号，即从门外侧控制或解锁的，必须是具有预设权限的使用者，可以是预设指纹权限或指定密码权限等。
更进一步地，所述锁壳的内侧还设有用于将解除反锁信号传递给控制主板的解除反锁感应器，所述旋钮的内侧面上还设有用于触动所述解除反锁感应器的感应器触动件；当所述旋钮带动所述锁舌机构缩进所述锁壳内侧时，所述感应器触动件即随所述旋钮转动至解除反锁感应器附近使其产生变量信号。优选地，所述解除反锁感应器为干簧管，所述感应器触动件为磁铁。
进一步地，本电子锁结构能适用于左开门锁和右开门锁，无需换零件，只需调整从动齿轮盘与旋钮联动件的相对设置位置，以及选择适当的控制程序即可。所述控制主板上也设有用于调节电机转动程序与转动方向的主板程序选择器，所述主板程序选择器上设有拨动钮以及拨动槽，当拨动钮拨拨到拨动槽的一侧时为选择左开程序，当拨动钮拨拨到拨动槽的另一侧时为选择右开程序，；在安装时，设定门锁的左开向或右开向后，也需在主板程序选择器上选择相应的控制程序，所述相应的控制程序主要是用于设置电机的转向及转动程序。
所述锁壳上设有反锁轴孔，所述旋钮轴是通过所述反锁轴孔伸入所述锁壳的内侧的。进一步地，为了更好地限定旋钮机构的转动的距离和保证传动精确度，沿所述反锁轴孔的内侧壁上设有滑动槽，所述旋钮的内侧还设有配合在所述滑动槽内滑动的旋钮凸块。所述旋钮凸块在所述滑动槽中的最大行程距离限定了旋钮转动的最大角度。
优选地，所述第一复位感应开关、第二复位感应开关、以及复位到位感应开关均为光感开关。优选地，所述齿轮盘摆臂从复位到位感应开关转到第一复位感应开关的行程距离为90°的圆弧面；所述齿轮盘摆臂从复位到位感应开关转到第二复位感应开关的行程距离为90°的圆弧面。
本发明的技术优势在于：(1)旋钮机构和变速传动机构之间存在空转行程轨道，从门内侧上锁或解锁，即扭动旋钮时不需要带动变速传动机构，只需克服较小的阻力、减少零件之间的磨损；不论门外侧是否上锁，门内侧依然可以通过旋钮自由操作锁体；(2)电机传动的时候，会带动旋钮同步转动，使室内使用者可正确判断锁舌的状态；而且电子锁内设有反锁开关、解除反锁开关、以及多个位置感应开关，使变速传动机构能准确地判断锁舌当下的位置、且每次转动后会恢复到初始位置，不影响门外或门内的操控；(3)左开锁和右开锁只需调整旋钮联动件与从动齿轮盘的相对位置即可。总的来说，本发明具有传动件少、结构稳定、传动件磨损率低、多个感应开关使传动过程更精确的优势。
附图说明
图1为实施例1的电子锁的结构爆炸图；
图2为实施例1的从动齿轮盘的结构图；
图3为实施例1的控制主板的结构图；
图4为实施例1的锁壳的结构图；
图5为实施例1的组装后的电子锁的结构图；
图6：(a)为实施例1右开电子锁常开状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图7：(a)为实施例1右开电子锁用旋钮上锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图8：(a)为实施例1右开电子锁用电机传动解锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图9：(a)为实施例1右开电子锁用电机传动上锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图10：(a)为实施例2左开电子锁常开状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图11：(a)为实施例2左开电子锁用旋钮上锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图12：(a)为实施例2左开电子锁用电机传动解锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
图13：(a)为实施例2左开电子锁用电机传动上锁后的状态示意图；(b)对应的锁壳与旋钮凸块位置关系；(c)对应的旋钮联动件与从动齿轮盘的位置关系；
附图标记：1-旋钮机构；11-旋钮；111-旋钮凸块；12-旋钮轴；13-旋钮联动件；131-第一旋钮凸台；132-第二旋钮凸台；133-联动件通孔；14-卡簧；15-感应器触动件；2-锁壳；21-反锁轴孔；211-滑动槽；22-反锁开关孔；3-变速传动机构；31-电机；32-主动齿轮；33-从动齿轮盘；331-齿轮盘本体；332-齿轮盘摆臂；333-第一齿盘凸台；334-第二齿盘凸台；335-齿轮盘通孔；34-变速箱壳；4-控制主板；41-第一复位感应开关；42-第二复位感应开关；43-复位到位感应开关；44-主板程序选择器；5-锁舌机构；6-反锁开关机构；61-反锁开关帽；62-反锁开关本体；63-开关压块；7-解除反锁感应器；
具体实施方式
以下结合附图，进一步对本发明的技术方案进行详细阐述。
实施例1
本实施例为门内侧是右开向的电子锁。
如图1，一种电子锁，包括：旋钮机构1、锁壳2、变速传动机构3、控制主板4、以及锁舌机构5。
如图1和4，所述旋钮机构1包括旋钮11、旋钮轴12、以及旋钮联动件13。旋钮1是位于锁壳2的外侧的。旋钮轴12连接在旋钮11内侧，旋钮11垂直地伸入锁壳2上的反锁轴孔21而伸入锁壳2的内侧；而且旋钮轴12的一端与锁舌机构5连接，旋钮轴12转动是会带动锁舌机构5的伸出或收回的。所述旋钮联动件13上设有联动件通孔133，联动件通孔133套设在所述旋钮轴12上且通过卡簧14压紧；旋钮联动件13是可随旋钮轴12同步转动的。所述旋钮联动件13上设有第一旋钮凸台131和第二旋钮凸台132，所述第一旋钮凸台131和第二旋钮凸台132是沿旋钮联动件13的直径对称设置的。
如图1和2，所述变速传动机构3是位于锁壳2的内腔的，包括电机31、连接在电机31的输出端的主动齿轮32、以及与主动齿轮32匹配联动的从动齿轮盘33。所述电机31被变速箱壳34固定在锁壳2上。所述从动齿轮盘33包括齿轮盘本体331、以及连接在齿轮盘本体331的边缘上的齿轮盘摆臂332；齿轮盘摆臂332向齿轮盘本体331的一侧垂直延伸，齿轮盘本体331的另一侧设有沿其直径对称设置有第一齿盘凸台333和第二齿盘凸台334；所述齿轮盘摆臂332位于所述第一齿盘凸台333的前方。从动齿轮盘33上还设有齿轮盘通孔335，所述旋钮轴12穿过所述齿轮盘通孔335与变速传动机构3连接。从动齿轮盘33位于旋钮联动件13的上方，第一齿盘凸台333和第二齿盘凸台334之间形成的两个对称的行程轨道，所述第一旋钮凸台131和第二旋钮凸台132分别位于所述两个相对的行程轨道上；所述第一旋钮凸台131和第二旋钮凸台132分别在第一齿盘凸台333和第二齿盘凸台334之间的最大转动行程，均为圆心角为90°的圆弧面。
如图1和4，所述反锁轴孔21的内侧壁上设有滑动槽211，所述旋钮11的内侧还设有配合在所述滑动槽211内滑动的旋钮凸块111。所述旋钮凸块111在所述滑动槽211中的最大行程距离限定了旋钮11转动的最大角度。
如图1和3，所述控制主板4位于所述变速传动机构3的上方，用于控制所述旋钮机构1和变速传动机构3的动作程序。控制主板4朝向变速传动机构3的一侧，设有第一复位感应开关41、第二复位感应开关42、以及复位到位感应开关43；第一复位感应开关41、第二复位感应开关42分别位于所述复位到位感应开关43的两侧。所述从动齿轮盘33的最大转动行程是，齿轮盘摆臂332从第一复位感应开关41到第二复位感应开关42之间，即圆心角为180°的圆弧面。
如图1和5，进一步地，锁壳2上还设有反锁开关机构6。反锁开关机构6包括设置在锁壳2外侧的反锁开关帽61、设置在锁壳2内侧的反锁开关本体62；反锁开关本体62通过开关压块63固定在锁壳2内；反锁开关帽61可伸缩地通过反锁开关孔22从而触压所述反锁开关本体62。当门内使用者按下反锁开关帽61后，触动反锁开关本体62给予控制主板4反锁信号，使从门外侧操控电子锁面板的或需解锁的，必须是具有预设权限的使用者，可以是预设指纹权限或指定密码权限等。
如图1和5，锁壳2的内侧还设有用于将解除反锁信号传递给控制主板4的解除反锁感应器7，旋钮11的内侧面上还设有用于触动所述解除反锁感应器7的感应器触动件15；所述解除反锁感应器7为干簧管开关，所述感应器触动件15为永磁铁。当所述旋钮11带动锁舌机构5缩进所述锁壳2内侧时，所述感应器触动件15即随所述旋钮11转动至解除反锁感应器7附近，产生变量信号触发并传递解除反锁开关的信号至主控面板4，使门内外均可正常使用锁体。
如图1，进一步地，控制主板4上还设有用于调节电机转动程序与转动方向的主板程序选择器44，所述主板程序选择器上设有拨动钮以及拨动槽，当拨动钮拨拨到拨动槽的一侧时为选择左开程序。当拨动钮拨拨到拨动槽的另一侧时为选择右开程序；所述控制程序主要是用于设置电机的转向及转动程序。
如图6，为锁舌为常开的状态，旋钮上的定位点R位于旋钮的正上方，齿轮盘摆臂332位于复位到位感应开关43中；第一旋钮凸台131抵在第二齿盘凸台334的图示方向的右侧，第二旋钮凸台132抵在第一齿盘凸台333的图示方向的左侧。此状态下，旋钮11不能逆时针转动，只能在通过转动旋钮或通过电机带动旋钮顺时针转动，实现上锁。
如图7，为旋钮11顺时针转动90°后打出锁舌的状态；旋钮11转动带动旋钮联动件13同步转动；第一旋钮凸台131转动到抵在第一齿盘凸台333上，同时，第二旋钮凸台132转动到抵在第二齿盘凸台334上；旋钮凸块111也从滑动槽211的一端转动另一端。此状态下，旋钮11不能顺时针转动，只能在通过转动旋钮或通过电机带动旋钮逆时针转动，实现解锁。
如图8，为上锁后，由电机传动解锁的状态；从动齿轮盘33逆时针转动90°，同步带动旋钮联动件13逆时针转动90°，实现解锁；然后旋钮11恢复到其定位点R位于旋钮的正上方的状态。当从动齿轮盘33转动到位后，齿轮盘摆臂332转动到第二复位感应开关42中，第二复位感应开关42将信号传递到主控面板4中，从而控制电机31反转，使从动齿轮盘33从图8(c)状态顺时针转动90°，恢复到图6(c)状态。
如图9，为采用电机传动上锁的状态；从动齿轮盘33顺时针转动90°，同步带动旋钮联动件13顺时针转动90°，实现上锁。当从动齿轮盘33转动到位后，齿轮盘摆臂332转动到第一复位感应开关41中，第一复位感应开关41将信号传递到主控面板4中，从而控制电机31反转，使从动齿轮盘33从图9(c)状态逆时针转动90°，恢复到图6(c)状态。
实施例2
如图10～13，本实施例为左开向电子锁的动作过程。本实施例与实施例1的区别在于，无需更换任何零件，只需调节主控面板4的控制程序，调整初始状态下(常开状态下)，旋钮联动件13和从动齿轮盘33的相对位置即可，如图10(c)。其上锁、解锁、以及控制原理与实施例1一致的。
如图11，旋钮11顺时针转90°，实现上锁；旋钮上锁不带动变速传动机构3的转动。
如图12，从动齿轮盘33顺时针转动90°，实现解锁；变速传动机构3的转动会带动旋钮11同步转动；从动齿轮盘33转动到位后会反转复位。
如图13，从动齿轮盘33逆时针转动90°，实现上锁；变速传动机构3的转动会带动旋钮11同步转动；从动齿轮盘33转动到位后会反转复位。
本发明具有以下优势：(1)旋钮联动件13的转动不会带动从动齿轮盘的转动33，即手动转动旋钮时无需克服过大的阻力，也不会造成机械件被硬性传动而磨损；(2)变速传动机构上锁或解锁时，会带动旋钮同步转动，不影响门内侧采用旋钮操作时的状态判断；(3)变速传动机构上锁或解锁后，从动齿轮盘会复位到初始状态，从动齿轮盘的复位既不影响旋钮的位置状态，也方便下一次的操作。
Claims (8)
1.一种电子锁，包括：锁壳、锁舌机构、控制主板、旋钮机构、以及变速传动机构；所述控制主板位于锁壳内侧，用于控制所述旋钮机构与变速传动机构的动作程序；所述变速传动机构位于所述锁壳的内侧，包括依次连接的电机、主动齿轮、以及从动齿轮盘；所述从动齿轮盘包括互相垂直连接的齿轮盘本体和齿轮盘摆臂；所述旋钮机构包括旋钮、旋钮轴、以及旋钮联动件；所述旋钮位于所述锁壳的外侧；所述旋钮轴连接在所述旋钮内侧且垂直地伸入所述锁壳的内侧；所述旋钮联动件和从动齿轮盘均同轴地设置在所述旋钮轴上；所述旋钮联动件与旋钮轴是固定连接的，旋钮联动件可随所述旋钮轴相对从动齿轮盘转动；所述旋钮轴与所述锁舌机构联动；
其特征在于：所述齿轮盘本体的一侧上还设有沿其直径对称设置的第一齿盘凸台和第二齿盘凸台，所述第一齿盘凸台的位置与所述齿轮盘摆臂的位置相对应；所述旋钮联动件的一侧上还设有沿其直径对称设置的第一旋钮凸台和第二旋钮凸台；第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成的两个对称的行程轨道，所述第一旋钮凸台和第二旋钮凸台分别位于所述两个相对的行程轨道上；
所述控制主板上还设有第一复位感应开关、第二复位感应开关、以及复位到位感应开关；所述第一复位感应开关、第二复位感应开关分别位于所述复位到位感应开关的两侧；常态下，所述齿轮盘摆臂位于复位到位感应开关中，第一复位感应开关和第二复位感应开关分别位于第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间形成两个行程轨道附近；当齿轮盘摆臂转动至第一复位感应开关或第二复位感应开关处时，控制主板驱动变速传动机构使齿轮盘摆臂转动至复位到位感应开关中。
2.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述锁壳上还设有反锁开关机构；所述反锁开关机构包括设置在锁壳外侧的反锁开关帽、设置在锁壳内侧的反锁开关本体；所述反锁开关帽可伸缩地触压所述反锁开关本体。
3.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述锁壳的内侧还设有用于将解除反锁信号传递给控制主板的解除反锁感应器，所述旋钮的内侧面上还设有用于触动所述解除反锁感应器的感应器触动件；当所述旋钮带动所述锁舌机构缩进所述锁壳内侧时，所述感应器触动件即随所述旋钮转动至解除反锁感应器附近使其产生变量信号。
4.如权利要求3所述的一种电子锁，其特征在于：所述解除反锁感应器为干簧管，所述感应器触动件为磁铁。
5.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述控制主板上还设有用于调节电机转动程序与转动方向的主板程序选择器。
6.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述第一旋钮凸台和第二旋钮凸台分别在第一齿盘凸台和第二齿盘凸台之间的最大转动行程，均为圆心角为90°的圆弧面。
7.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述锁壳上设有反锁轴孔，所述旋钮轴是通过所述反锁轴孔伸入所述锁壳的内侧的；沿所述反锁轴孔的内侧壁上设有滑动槽，所述旋钮的内侧还设有配合在所述滑动槽内滑动的旋钮凸块。
8.如权利要求1所述的一种电子锁，其特征在于：所述第一复位感应开关、第二复位感应开关、以及复位到位感应开关均为光感开关。
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