CN110578306A - 门禁闸机摆门机芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了门禁闸机摆门机芯，包括：上连接件；下连接件；伺服滚筒电机，其上输出轴与上连接件固定连接，下输出轴与下连接件固定连接；门翼，其与伺服滚筒电机的滚筒的侧壁连接；离合器，其位于伺服滚筒电机的下端面和下连接件之间，离合器的主动部分固定在伺服滚筒电机的滚筒的下端面上，从动部分固定在下连接件上。本发明简化了摆门的结构，降低了摆门机构的制造成本、发生故障的几率，摆门机构在运动过程中更加平稳，噪音更低，对门翼位置的控制更加精准。

Description

门禁闸机摆门机芯

技术领域

本发明涉及门禁闸机的摆门机构领域。更具体地说，本发明涉及门禁闸机摆门机芯。

背景技术

目前，公知的门禁闸机摆门机构，是由驱动电机配合减速机、刹车、限位等装置通过联轴器与门轴管和门翼串联而成。

多年来，随着高铁、动车、地铁、厂区、学校、楼宇等检票门禁的大量使用，传统的摆门机构由于结构复杂，价格高，维护周期短等缺点，给使用者造成了很大的困扰。

发明内容

本发明的目的是提供门禁闸机摆门机芯，其简化了摆门的结构，降低了摆门机构的制造成本、发生故障的几率，摆门机构在运动过程中更加平稳，噪音更低，对门翼位置的控制更加精准。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了门禁闸机摆门机芯，包括：

上连接件；

下连接件；

伺服滚筒电机，其上输出轴与上连接件固定连接，下输出轴与下连接件固定连接；

门翼，其与伺服滚筒电机的滚筒的侧壁连接；

离合器，其位于伺服滚筒电机的下端面和下连接件之间，离合器的主动部分固定在伺服滚筒电机的滚筒的下端面上，从动部分固定在下连接件上。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述离合器为牙嵌式离合器，牙嵌式离合器的随动端用螺钉固定在伺服滚筒电机的滚筒的下端面上，出线端用螺钉固定在下连接件上。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述门翼与伺服滚筒电机的滚筒连接的具体方式为：伺服滚筒电机的滚筒上固设有第一门夹板，第一门夹板上固定有第二门夹板，门翼的一侧夹设在第一门夹板和第二门夹板之间。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述门翼的一侧与第一门夹板和第二门夹板之间均设置有垫片。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述伺服滚筒电机的上输出轴穿过所述上连接件并通过螺母固定在上连接件上，下输出轴穿过所述下连接件并通过螺母固定在下连接件上。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述上连接件上固设有限位柱，所述伺服滚筒电机的滚筒的上端面上固设有限位块，所述限位块为弧形，且与所述伺服滚筒电机的滚筒的上端面同心设置，当门翼关闭时限位块的两个末端均与限位柱不接触，当伺服滚筒电机带动门翼正转至0度或反转至180度时，限位柱不限制限位块转动，且当伺服滚筒电机带动门翼正转N₁度时，限位柱与限位块的其中一个末端相抵，当伺服滚筒电机带动门翼反转N₂度时，限位柱与限位块的另一个末端相抵，其中N₁和N₂均大于90。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述N₁和N₂相等。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，还包括：

断电回位机构，其包括：

电磁离合器，其包括套装在所述伺服滚筒电机的上输出轴的外侧的固定离合器与活动离合器，所述固定离合器的顶端与所述上连接件固定连接，当电磁离合器通电时，所述活动离合器与所述固定离合器吸合，当电磁离合器断电时，所述活动离合器能相对于所述伺服滚筒电机的上输出轴转动，且固定离合器与活动离合器相隔0.3-0.5mm；

扭簧，其套装在所述伺服滚筒电机的上输出轴上，并位于所述伺服滚筒电机的上输出轴和电磁离合器之间，且位于所述上连接件的下方，所述扭簧的顶端与所述上连接件的底端固定连接，底端与所述活动离合器固定连接；当门翼正转N₁度时，扭簧产生的恢复力最小；

推动件，其固设于所述活动离合器的底端，所述推动件位于所述限位块从0°向180°旋转的方向的一侧且与所述限位块相抵接，所述限位柱不干涉推动件移动。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述固定离合器的顶端的内侧设置有一环形的安装槽；

所述断电回位机构，还包括：

导向套，其位于所述伺服滚筒电机的上输出轴的外侧与所述扭簧的内侧之间，所述导向套的顶端水平向外延伸并形成固定部，所述固定部的外沿位于所述安装槽中，所述固定部的顶端与上连接件的底端相抵，所述扭簧的顶端与所述固定部的底端固定连接。

优选的是，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述活动离合器套装在所述导向套上，当电磁离合器断电时，所述活动离合器能相对于所述导向套转动；

所述断电回位机构还包括：

止推垫圈，其套装并固定在所述导向套上，且位于所述活动离合器的下方，当电磁离合器断电时，所述活动离合器搁置在所述止推垫圈上；

轴用弹性挡圈，其套装并固定在所述导向套上，且位于所述止推垫圈的下方，用于支撑所述止推垫圈。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明将伺服滚筒电机直接与门翼相连，由于采用伺服滚筒电机替代了传统的驱动电机、减速机、联轴器、门轴管的组合，简化了摆门的结构。

本发明由于减少了摆门机构传动部件的使用，因此降低了摆门机构的制造成本。

本发明由于结构简化，减少了各个部件之间的连接，降低了摆门机构发生故障的几率。

本发明由于采用伺服滚筒电机，摆门机构在运动过程中更加平稳，噪音更低。

本发明由于结构的简化，使得摆门机构体积更小，使用范围更广，适用多种摆门闸机类型，安装更灵活方便。

本发明由于采用伺服滚筒电机直接与门翼相连接，门翼位置的控制会更加精准。

本发明在上连接件的底部设置有断电回位机构，当出现摆闸断电时，固定离合器释放活动离合器，通过扭簧产生的恢复力带动活动离合器旋转，活动离合器带动其底部的推动件推动限位块转动，进而推动伺服滚筒电机的滚筒和门翼转动，门翼打开。因伺服滚筒电机的滚筒的上端面上固设有限位块，上连接件上固设有限位柱，能在门翼转动过程中防止门翼撞到闸机框架。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的门禁闸机摆门机芯的爆炸结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的门禁闸机摆门机芯的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的闸机关闭时的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的闸机打开时的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的闸机开始正常工作后，门翼正转至0度时推动件、限位柱和限位块的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的闸机开始正常工作后，门翼转动至90度时推动件、限位柱和限位块的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的闸机开始正常工作后，门翼反转至180度时推动件、限位柱和限位块的结构示意图；

图8是根据本发明一个实施例的闸机第一次上电后，门翼位于初始位置时推动件、限位柱和限位块的结构示意图；

图9是根据本发明一个实施例的闸机第一次上电后，门翼位于终止位置时推动件、限位柱和限位块的结构示意图；

图10是根据本发明另一个实施例的门禁闸机摆门机芯的爆炸结构示意图；

图11是图10中A处的放大结构示意图；

图12是根据本发明另一个实施例的门禁闸机摆门机芯的结构示意图；

图13是图12中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图13所示，本发明提供门禁闸机摆门机芯，包括：

上连接件100，其固定在闸机框架上端；

下连接件110，其固定在闸机框架下端；

伺服滚筒电机120，其上输出轴与上连接件100固定连接，下输出轴与下连接件110固定连接；

门翼130，其与伺服滚筒电机120的滚筒的侧壁连接；

离合器140，其位于伺服滚筒电机120的下端面和下连接件110之间，离合器140的主动部分固定在伺服滚筒电机120的滚筒的下端面上，从动部分固定在下连接件110上。

如图3所示，当需要行人通过时，控制器控制伺服滚筒电机120带动门翼130转动90°，如图示4所示，门禁闸机门打开，允许行人通过，随后，控制器控制伺服滚筒电机120带动门翼130反向转动90°，门禁闸机恢复到如图3所示的关门状态，完成一次门禁闸机的开关门运动过程。其中如何检测到行人是否需要通过和行人已经通过均由现有设备进行检测，本申请不做改变。

当有行人闯闸时，即在图3所示状态下，有人误闯闸机，打算推开门翼130时，离合器140将伺服滚筒电机120的滚筒与下连接件110紧固在一起，防止误闯闸机。同时又由于离合器140具有额定的保持力矩，闸机在遇到例如火灾等需要紧急疏散但闸机没能打开时，人力又可以强行推开门翼130，达到逃生目的。本发明在门禁闸机关闭时，一定力以下不能推开门翼130，起到了防闯闸目的，同时在超过一定力的情况下又可以推开门翼130，达到遇到紧急状况可以逃生目的，充分体现了以人为本的设计理念。

由于采用伺服控制，当闸机在关门过程中有行人强行通过时，为防止门翼130大力拍打在人体上或两扇门翼130将人体夹伤，本发明中伺服滚筒电机120在遇到阻碍时可减小力的输出或停止，从而避免上诉伤人状况的发生。

本发明克服了传统摆门复杂的传动机构，结构简单，价格成本低，运行精准，但同时具备了防闯闸，紧急状况可逃生，防误撞等优势。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述离合器140为牙嵌式离合器140，牙嵌式离合器140的随动端用螺钉固定在伺服滚筒电机120的滚筒的下端面上，出线端用螺钉固定在下连接件110上。当有行人闯闸时，即在图示3状态下，有人误闯闸机，打算推开门翼130时，牙嵌式离合器140的随动端与出线端会瞬间吸合，牙嵌式离合器140的齿型结构紧密的咬合在一起，将伺服滚筒电机120的滚筒与下连接件110紧固在一起，防止误闯闸机。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述门翼130与伺服滚筒电机120的滚筒连接的具体方式为：伺服滚筒电机120的滚筒上通过螺钉固设有第一门夹板150，第一门夹板150上通过螺钉固定有第二门夹板160，门翼130的一侧夹设在第一门夹板150和第二门夹板160之间。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述门翼130的一侧与第一门夹板150和第二门夹板160之间均设置有垫片170。以防止第一门夹板150和第二门夹板160夹坏门翼130。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述伺服滚筒电机120的上输出轴上的螺纹部分穿过所述上连接件100并通过螺母固定在上连接件100上，下输出轴穿过所述下连接件110并通过螺母固定在下连接件110上。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述上连接件100上固设有限位柱180(限位柱180穿过上连接件100后通过螺母固定在上连接件100上)，所述伺服滚筒电机120的滚筒的上端面上通过螺钉固设有限位块190，所述限位块190为弧形，且与所述伺服滚筒电机120的滚筒的上端面同心设置，当门翼130关闭(转动至90度)时限位块190的两个末端均与限位柱180不接触，当伺服滚筒电机120带动门翼130正转(朝门翼正向打开方向转动)至0度或反转(朝门翼反向打开方向转动)至180度时，限位柱180不限制限位块190转动，且当伺服滚筒电机120带动门翼130正转N₁度时，限位柱180与限位块190的其中一个末端相抵，此时门翼130未撞到闸机框架，当伺服滚筒电机120带动门翼130反转N₂度时，限位柱180与限位块190的另一个末端相抵，此时门翼130未撞到闸机框架，其中N₁和N₂均大于90。为防止伺服滚筒电机120失控，门翼130在失控电机的带动下撞到闸机框架,固定在伺服滚筒电机120的滚筒的上端面上的限位块190与固定在上连接件100上的限位柱180会起到限位作用，防止门翼130撞到闸机框架。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述N₁和N₂相等。

在另一种技术方案中，如图5-图13所示，所述的门禁闸机摆门机芯中，还包括：

断电回位机构，其包括：

电磁离合器200，其包括套装在所述伺服滚筒电机120的上输出轴的外侧的固定离合器201(磁轭组件)与活动离合器202(衔铁组件)，所述固定离合器201的顶端与所述上连接件100固定连接，当电磁离合器200通电时，所述活动离合器202与所述固定离合器201吸合，当电磁离合器200断电时，所述活动离合器202能相对于所述伺服滚筒电机120的上输出轴转动，且固定离合器201与活动离合器202相隔0.3-0.5mm，这样活动离合器202相对于固定离合器201转动时，两者间摩擦力较小，当电磁离合器200通电时，能使两者易于吸合；

扭簧210，其套装在所述伺服滚筒电机120的上输出轴上，并位于所述伺服滚筒电机120的上输出轴和电磁离合器200之间，且位于所述上连接件100的下方，所述扭簧210的顶端与所述上连接件100的底端固定连接，底端与所述活动离合器202固定连接；当门翼130正转N₁度时，扭簧210产生的恢复力最小；

推动件220，其固设于所述活动离合器202的底端，所述推动件220位于所述限位块190从0°向180°旋转的方向的一侧且与所述限位块190相抵接，所述限位柱180不干涉推动件220移动。

闸机第一次上电时，控制器控制电磁离合器200断电，同时控制伺服滚筒电机120的滚筒转动，使门翼130从初始位置(门翼正转N₁度时的位置)旋转到终止位置(门翼反转N₂度时的位置)后，控制器控制电磁离合器200通电，活动离合器202与固定离合器201吸合，活动离合器202固定不动，随后闸机开始正常工作。当发生特殊情况断电时，电磁离合器200断电，固定离合器201释放活动离合器202，此时扭簧210产生的恢复力带动活动离合器202和推动件220旋转，当推动件220与限位块190接触后，推动件220推动与之相抵触的限位块190一起旋转，直至门翼130回到初始位置，从而使门翼130打开。

闸机第一次上电，在门翼130从初始位置旋转至终止位置过程中，限位块190推动推动件220一起旋转，进而使活动离合器202带动扭簧210的底端一起旋转，因扭簧210的顶端固定不动，从而使扭簧210恢复力增强，当门翼130达到终止位置时，扭簧210的恢复力最强。

采用上述技术方案，当出现摆闸断电时，固定离合器201释放活动离合器202，通过扭簧210产生的恢复力带动活动离合器202旋转，活动离合器202带动其底部的推动件220推动限位块190转动，进而推动伺服滚筒电机120的滚筒和门翼130转动，门翼130打开。因伺服滚筒电机120的滚筒的上端面上固设有限位块190，上连接件100上固设有限位柱180，能在门翼130转动过程中防止门翼130撞到闸机框架。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述固定离合器201的顶端的内侧设置有一环形的安装槽；

所述断电回位机构，还包括：

导向套230，其位于所述伺服滚筒电机120的上输出轴的外侧与所述扭簧210的内侧之间，电磁离合器200断电时，活动离合器202能相对于导向套230转动，所述导向套230的顶端水平向外延伸并形成固定部，所述固定部的外沿位于所述安装槽中，所述固定部的顶端与上连接件100的底端相抵，间接将导向套230进行固定，使导向套230无法相对于上连接件100移动，这样方便安装导向套230，安装导向套230后，方便安装扭簧210，所述扭簧210的顶端与所述固定部的底端固定连接，使得扭簧210的顶端无法转动。

在另一种技术方案中，所述的门禁闸机摆门机芯中，所述活动离合器套装在所述导向套上，当电磁离合器断电时，所述活动离合器能相对于所述导向套转动；

所述断电回位机构还包括：

止推垫圈240，其套装并固定在所述导向套上，且位于所述活动离合器的下方，当电磁离合器断电时，所述活动离合器搁置在所述止推垫圈上；通过设置止推垫圈，能减小活动离合器在转动时的摩擦力。

轴用弹性挡圈250，其套装并固定在所述导向套上，例如导向套的外侧壁上沿其周向方向设置有环形的卡槽，轴用弹性挡圈卡在卡槽中，以此固定在导向套上，轴用弹性挡圈位于所述止推垫圈的下方，用于支撑并固定所述止推垫圈。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.门禁闸机摆门机芯，其特征在于，包括：

上连接件；

下连接件；

伺服滚筒电机，其上输出轴与上连接件固定连接，下输出轴与下连接件固定连接；

门翼，其与伺服滚筒电机的滚筒的侧壁连接；

离合器，其位于伺服滚筒电机的下端面和下连接件之间，离合器的主动部分固定在伺服滚筒电机的滚筒的下端面上，从动部分固定在下连接件上。

2.如权利要求1所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述离合器为牙嵌式离合器，牙嵌式离合器的随动端用螺钉固定在伺服滚筒电机的滚筒的下端面上，出线端用螺钉固定在下连接件上。

3.如权利要求1所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述门翼与伺服滚筒电机的滚筒连接的具体方式为：伺服滚筒电机的滚筒上固设有第一门夹板，第一门夹板上固定有第二门夹板，门翼的一侧夹设在第一门夹板和第二门夹板之间。

4.如权利要求1所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述门翼的一侧与第一门夹板和第二门夹板之间均设置有垫片。

5.如权利要求1所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述伺服滚筒电机的上输出轴穿过所述上连接件并通过螺母固定在上连接件上，下输出轴穿过所述下连接件并通过螺母固定在下连接件上。

6.如权利要求1所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述上连接件上固设有限位柱，所述伺服滚筒电机的滚筒的上端面上固设有限位块，所述限位块为弧形，且与所述伺服滚筒电机的滚筒的上端面同心设置，当门翼关闭时限位块的两个末端均与限位柱不接触，当伺服滚筒电机带动门翼正转至0度或反转至180度时，限位柱不限制限位块转动，且当伺服滚筒电机带动门翼正转N₁度时，限位柱与限位块的其中一个末端相抵，当伺服滚筒电机带动门翼反转N₂度时，限位柱与限位块的另一个末端相抵，其中N₁和N₂均大于90。

7.如权利要求6所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述N₁和N₂相等。

8.如权利要求6所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，还包括：

断电回位机构，其包括：

电磁离合器，其包括套装在所述伺服滚筒电机的上输出轴的外侧的固定离合器与活动离合器，所述固定离合器的顶端与所述上连接件固定连接，当电磁离合器通电时，所述活动离合器与所述固定离合器吸合，当电磁离合器断电时，所述活动离合器能相对于所述伺服滚筒电机的上输出轴转动，且固定离合器与活动离合器相隔0.3-0.5mm；

扭簧，其套装在所述伺服滚筒电机的上输出轴上，并位于所述伺服滚筒电机的上输出轴和电磁离合器之间，且位于所述上连接件的下方，所述扭簧的顶端与所述上连接件的底端固定连接，底端与所述活动离合器固定连接；当门翼正转N₁度时，扭簧产生的恢复力最小；

推动件，其固设于所述活动离合器的底端，所述推动件位于所述限位块从0°向180°旋转的方向的一侧且与所述限位块相抵接，所述限位柱不干涉推动件移动。

9.如权利要求8所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述固定离合器的顶端的内侧设置有一环形的安装槽；

所述断电回位机构，还包括：

导向套，其位于所述伺服滚筒电机的上输出轴的外侧与所述扭簧的内侧之间，所述导向套的顶端水平向外延伸并形成固定部，所述固定部的外沿位于所述安装槽中，所述固定部的顶端与上连接件的底端相抵，所述扭簧的顶端与所述固定部的底端固定连接。

10.如权利要求9所述的门禁闸机摆门机芯，其特征在于，所述活动离合器套装在所述导向套上，当电磁离合器断电时，所述活动离合器能相对于所述导向套转动；

所述断电回位机构还包括：

止推垫圈，其套装并固定在所述导向套上，且位于所述活动离合器的下方，当电磁离合器断电时，所述活动离合器搁置在所述止推垫圈上；

轴用弹性挡圈，其套装并固定在所述导向套上，且位于所述止推垫圈的下方，用于支撑所述止推垫圈。