CN111084510A - 一种具有自锁功能的塑料柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自锁功能的塑料柜，涉及塑料柜技术领域。本发明包括柜体，柜体通过铰接杆与柜门相铰接，柜体包括与柜门侧面相接触的锁止面和储物腔；柜门的侧面固定有一U型锁鼻；锁止面上均布安装有若干第一磁铁；第一矩形口内安装有一自锁机构；柜门的内侧面均布安装有与第一磁铁磁性相吸的若干第二磁铁；自锁机构包括自锁杆、丝母和半齿轮。本发明通过磁力吸引或电气驱动作为动力来控制柜门挤压半齿轮，并驱动自锁杆以丝母为基础下降，实现U型锁鼻与锁止杆的锁止配合；最后电机反转，使锁止配合解除，实现柜门的打开；此过程结构简单，控制方便，可有效的实现柜门的打开和上锁，降低了人们经济财产损失的风险。

Description

一种具有自锁功能的塑料柜
技术领域
本发明属于塑料柜技术领域，特别是涉及一种具有自锁功能的塑料柜。
背景技术
在日常生活中，塑料柜被普遍应用，如销售柜和存储柜等；塑料柜为人们的财物安全提供着安全保障，并为人们提供了存储便利性；且塑料成本比金属成本低，结构强度满足人们的日常使用需求，因此塑料柜受到人们的青睐。
而市场上的塑料柜大多数不具有自动关门上锁功能，人们如若没有养成随手关塑料柜的习惯，塑料柜内部财物很有可能被别有心机的人盯上，并对人们造成经济财产的损失；因此有待研究一种具有自锁功能的塑料柜来保证智能柜自动关门和上锁，以挽回人们的损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自锁功能的塑料柜，通过磁力吸引或电气驱动作为动力来控制柜门挤压半齿轮，并驱动自锁杆以丝母为基础下降，实现U型锁鼻与锁止杆的锁止配合；最后电机反转，使锁止配合解除，实现柜门的打开，解决了现有智能柜不具有自锁功能，而导致人们经济财产损失的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种具有自锁功能的塑料柜，包括柜体，所述柜体通过铰接杆与柜门相铰接，所述柜体包括与柜门侧面相接触的锁止面和储物腔；所述柜门的侧面固定有一U型锁鼻；
所述锁止面上均布安装有若干第一磁铁；所述锁止面的内部沿柜体的高度方向上开有一第一矩形口；所述锁止面上对称开有与第一矩形口相连通的按压口；所述第一矩形口内安装有一自锁机构；
所述柜门的内侧面均布安装有与第一磁铁磁性相吸的若干第二磁铁；
所述自锁机构包括自锁杆、丝母和半齿轮；所述自锁杆包括丝杆和移动锁止环；所述移动锁止环上分别对称转动连接有丝杆，所述丝杆上配合有一丝母，所述丝母与第一矩形口形成转动连接，且所述丝母的周侧面中部固定有一第一齿轮，所述第一齿轮与半齿轮啮合传动，所述半齿轮通过转动杆与第一矩形口形成转动连接，且所述半齿轮贯穿按压口；
其中，所述移动锁止环内竖直固定有与U型锁鼻相配合的锁止杆；
所述储物腔的顶面内壁固定安装有一超声波传感器；所述储物腔的底面内部沿长度方向上开有一与第一矩形口相连通的第二矩形口；所述第二矩形口内安装有传动机构；
所述传动机构包括电机、单向转动机构、第二齿轮和第一带轮；所述电机安装在第二矩形口内，且所述电机的输出轴上分别通过单向转动机构与第二齿轮和第一带轮相连接；
其中，所述第二齿轮和第一带轮的单向转动方向相反；所述第二齿轮与一第一齿轮啮合传动；所述第一带轮通过传动带与第二带轮传动连接，所述第二带轮与位于第二矩形口内的铰接杆底端固定连接；
所述电机和超声波传感器均与微处理器电性连接；所述微处理器通过电源模块供电。
进一步地的，所述移动锁止环为椭圆形环、菱形环和直槽口环中的一种。
进一步地的，两所述丝杆的螺纹旋向相同。
进一步地的，所述单向转动机构包括棘轮和外环，所述棘轮与活动连接在外环周侧面上的若干棘爪相配合。
进一步地的，所述第一矩形口内部对称固定有两导向环，所述导向环与移动锁止环形成导向配合。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过第一磁铁对第二磁铁的吸附力来保证成一定锐角角度的柜门自动关上，并利用柜门对半齿轮的挤压作为动力来驱动第一齿轮带动丝母转动，最后自锁杆以丝母为基础下降来保证锁止杆与U型锁鼻的锁止配合，此关门和自锁结构简单，无需增加额外动力源，可以有效地防止人们忘记关柜门，降低人们经济财产损失的风险。
2、本发明通过电机驱动第一带轮与第二带轮进行传动，使成一定钝角角度的柜门自动关上，并电机的驱动力以及第一磁铁与第二磁铁的吸附力下来保证柜门对半齿轮的挤压，从而完成柜门的关上和自锁，可有效的实现磁铁吸引范围外的柜门自关上锁，保证了智能柜针对不同情况的自锁，进一步降低了人们经济财产损失的风险。
3、本发明通过电机来驱动第二齿轮与第一齿轮啮合传动来使自锁杆以丝母为基础上升，并迫使锁止杆与U型锁鼻的锁止配合解除，从而方便人们打开柜门，拿取物品；且可通过远程控制或者扫码来使微处理器控制电机转动，以适应不同场合，提高智能柜的使用价值。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种具有自锁功能的塑料柜的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为图2中A-A方向的剖视图；
图4为图2中B处的结构放大图；
图5为图3中C处的结构放大图；
图6为本发明的丝母、第一齿轮和锁止杆在自锁杆上的安装示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-柜体，2-铰接杆，3-柜门，4-自锁机构，5-传动机构，11-锁止面，12-储物腔，13-第一磁铁，14-第一矩形口，15-按压口，16-超声波传感器，17-第二矩形口，31-U型锁鼻，32-第二磁铁，41-自锁杆，42-丝母，43-半齿轮，44-第一齿轮，45-锁止杆，51-电机，52-单向转动机构，53-第二齿轮，54-第一带轮，55-传动带，56-第二带轮，141-导向环，411-丝杆，412-移动锁止环。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开”、“底”、“顶”、“中”、“侧面”、“内”、“周侧面”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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1-6所示，本发明为一种具有自锁功能的塑料柜，包括柜体1，柜体1通过铰接杆2与柜门3相铰接，柜体1包括与柜门3侧面相接触的锁止面11和储物腔12；柜门3的侧面固定有一U型锁鼻31；
锁止面11上均布安装有四个第一磁铁13；锁止面11的内部沿柜体1的高度方向上开有一第一矩形口14，第一矩形口14上安装有盖板，盖板上开有锁鼻口，盖板属于锁止面11的一部分；U型锁鼻31可贯穿锁鼻口来与锁止杆45形成锁止配合；锁止面11上对称开有与第一矩形口14相连通的按压口15；第一矩形口14内安装有一自锁机构4；
柜门3的内侧面均布安装有与第一磁铁13磁性相吸的若干第二磁铁32；
自锁机构4包括自锁杆41、丝母42和半齿轮43；自锁杆41包括丝杆411和移动锁止环412；移动锁止环412上分别对称转动连接有丝杆411，丝杆411上配合有一丝母42，丝母42与第一矩形口14形成转动连接，且丝母42的周侧面中部固定有一第一齿轮44，第一齿轮44与半齿轮43啮合传动，半齿轮43通过转动杆与第一矩形口14形成转动连接，且半齿轮43贯穿按压口15；
其中，移动锁止环412内竖直固定有与U型锁鼻31相配合的锁止杆45；
储物腔102的顶面内壁固定安装有一超声波传感器16，超声波传感器16用于测量柜门3到柜体1的距离，根据微处理器根据此距离控制电机51转动，第一带轮54通过传动带55与第二带轮56传动连接，进而使柜门3关闭；储物腔102的底面内部沿长度方向上开有一与第一矩形口14相连通的第二矩形口17；第二矩形口17内安装有传动机构5；
如图2-5所示，传动机构5包括电机51、单向转动机构52、第二齿轮53和第一带轮54；电机51安装在第二矩形口17内，且电机51的输出轴上分别通过单向转动机构52与第二齿轮53和第一带轮54相连接；
其中，第二齿轮53和第一带轮54的单向转动方向相反；第二齿轮53与一第一齿轮44啮合传动；第一带轮54通过传动带55与第二带轮56传动连接，第二带轮56与位于第二矩形口17内的铰接杆2底端固定连接；
电机51和超声波传感器16均与微处理器电性连接；微处理器通过电源模块供电；此外还可以通过通信模块或扫描二维码来通过微处理器控制电机工作，进而实现柜门3的关闭和打开。
其中，移动锁止环412为椭圆形环、菱形环和直槽口环中的一种。
其中，两丝杆411的螺纹旋向相同，保证自锁杆41在丝母42的驱动下上升或下降。
其中，单向转动机构52包括棘轮和外环，棘轮与活动连接在外环周侧面上的若干棘爪相配合，此单向转动机构52跟自行车后轮的飞轮原理和使用方法相同，只不过两个单向转动机构52的安装方式不同，主要保证电机51通过一单向转动机构52带动第二齿轮53转动时，由于另一单向转动机构52的作用，第一带轮54不会跟随电机51输出轴转动；电机51通过一单向转动机构52带动第一带轮54转动时，由于另一单向转动机构52的作用，第二齿轮53不会跟随电机51输出轴转动。
其中，第一矩形口14内部对称固定有两导向环141，导向环141与移动锁止环412形成导向配合；导向环141保证移动锁止环412的定向移动。
本实施例的一个具体应用为：
当柜门3以铰接杆2为转动中心与柜体1形成一定夹角时，此夹角为锐角；若第一磁铁1与第二磁铁32的吸引力大，此夹角也可为钝角；在第一磁铁1与第二磁铁32的磁力吸引下，柜门3以铰接杆2为转动中心进行转动，并使柜门3的侧面挤压按压口15内的半齿轮43，而半齿轮43将以转动杆为转动中心与第一齿轮44啮合传动，而丝母42也随着第一齿轮一起转动，自锁杆41上的丝杆411以丝母42为转动基础进行转动，由于移动锁止环412与丝杆411转动连接，且移动锁止环412与导向环141形成定向移动，故丝杆411将带动移动锁止环412下降，而此时U型锁鼻31贯穿移动锁止环412，并位于锁止杆45的下方，随着自锁杆41的继续下降，最后锁止杆45与U型锁鼻31形成锁止配合，此过程无需额外动力，降低了智能柜的成本。
当柜门3以铰接杆2为转动中心与柜体1形成一定夹角，此夹角为钝角，若第一磁铁1与第二磁铁32的吸引力小，此夹角也可为锐角；且第一磁铁1与第二磁铁32的磁力吸引不足以使柜门3以铰接杆2为转动中心进行转动，而此时超声波传感器16检测到的柜门3的距离大于微处理器内设定的远端距离值时；微处理器延迟一段时间启动电机51，电机51带动第一带轮54转动，第一带轮54通过传动带55与第二带轮56传动连接，最后驱动柜门3以铰接杆2为转动中心进行转动，由于电机51的输出轴上通过单向转动机构52与第二齿轮53相连接，故第一带轮54的转动与第二齿轮53的静止不相互影响；当超声波传感器16检测到的柜门3的距离小于微处理器内设定的近端距离值时，微处理器控制电机51停止工作，柜门3在电机51的动力下和第一磁铁1与第二磁铁32的磁力下，将挤压半齿轮43，重复以上过程实现锁止杆45与U型锁鼻31形成锁止配合；
当需要进行开柜门3操作时，即解除锁止杆45与U型锁鼻31之间形成的锁止配合时，电机51驱动第二齿轮53与第一齿轮44啮合传动，由于电机51的输出轴上通过单向转动机构52与第一带轮54相连接，故第二齿轮53的转动与第一带轮54的静止不相互影响；而丝母42也随着第一齿轮一起转动，自锁杆41上的丝杆411以丝母42为转动基础进行转动，由于移动锁止环412与丝杆411转动连接，且移动锁止环412与导向环141形成定向移动，故丝杆411将带动移动锁止环412上升，随着自锁杆41的继续上升，最后锁止杆45与U型锁鼻31之间的锁止配合解除，电机51停止工作，而第一齿轮44也将驱动半齿轮43转动，半齿轮43便顶开柜门3，人们便可打开柜门3；当无人打开柜门3时，在第一磁铁1与第二磁铁32的吸引力下，柜门3将重复以上操作进行自锁。
此塑料柜自锁结构简单，操作便利，可针对不同柜门3的张开角度实现不同的方式关门，有效的降低了人们经济财产损失的风险。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种具有自锁功能的塑料柜，包括柜体(1)，所述柜体(1)通过铰接杆(2)与柜门(3)相铰接，所述柜体(1)包括与柜门(3)侧面相接触的锁止面(11)和储物腔(12)；所述柜门(3)的侧面固定有一U型锁鼻(31)；其特征在于：
所述锁止面(11)上均布安装有若干第一磁铁(13)；所述锁止面(11)的内部沿柜体(1)的高度方向上开有一第一矩形口(14)；所述锁止面(11)上对称开有与第一矩形口(14)相连通的按压口(15)；所述第一矩形口(14)内安装有一自锁机构(4)；
所述柜门(3)的内侧面均布安装有与第一磁铁(13)磁性相吸的若干第二磁铁(32)；
所述自锁机构(4)包括自锁杆(41)、丝母(42)和半齿轮(43)；所述自锁杆(41)包括丝杆(411)和移动锁止环(412)；所述移动锁止环(412)上分别对称转动连接有丝杆(411)，所述丝杆(411)上配合有一丝母(42)，所述丝母(42)与第一矩形口(14)形成转动连接，且所述丝母(42)的周侧面中部固定有一第一齿轮(44)，所述第一齿轮(44)与半齿轮(43)啮合传动，所述半齿轮(43)通过转动杆与第一矩形口(14)形成转动连接，且所述半齿轮(43)贯穿按压口(15)；
其中，所述移动锁止环(412)内竖直固定有与U型锁鼻(31)相配合的锁止杆(45)；
所述储物腔(102)的顶面内壁固定安装有一超声波传感器(16)；所述储物腔(102)的底面内部沿长度方向上开有一与第一矩形口(14)相连通的第二矩形口(17)；所述第二矩形口(17)内安装有传动机构(5)；
所述传动机构(5)包括电机(51)、单向转动机构(52)、第二齿轮(53)和第一带轮(54)；所述电机(51)安装在第二矩形口(17)内，且所述电机(51)的输出轴上分别通过单向转动机构(52)与第二齿轮(53)和第一带轮(54)相连接；
其中，所述第二齿轮(53)和第一带轮(54)的单向转动方向相反；所述第二齿轮(53)与一第一齿轮(44)啮合传动；所述第一带轮(54)通过传动带(55)与第二带轮(56)传动连接，所述第二带轮(56)与位于第二矩形口(17)内的铰接杆(2)底端固定连接；
所述电机(51)和超声波传感器(16)均与微处理器电性连接；所述微处理器通过电源模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的塑料柜，其特征在于，所述移动锁止环(412)为椭圆形环、菱形环和直槽口环中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的塑料柜，其特征在于，两所述丝杆(411)的螺纹旋向相同。
4.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的塑料柜，其特征在于，所述单向转动机构(52)包括棘轮和外环，所述棘轮与活动连接在外环周侧面上的若干棘爪相配合。
5.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的塑料柜，其特征在于，所述第一矩形口(14)内部对称固定有两导向环(141)，所述导向环(141)与移动锁止环(412)形成导向配合。
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