CN113153010A - 一种锁具 - Google Patents

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CN113153010A CN202110465770.3A CN202110465770A CN113153010A CN 113153010 A CN113153010 A CN 113153010A CN 202110465770 A CN202110465770 A CN 202110465770A CN 113153010 A CN113153010 A CN 113153010A
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Abstract

本发明涉及一种锁具，该锁具包括锁舌、驱动机构以及连接于上述两者之间的传动机构，其中，传动机构包括凸轮以及传动件，凸轮用于与驱动机构的输出端传动连接，传动件用于与锁舌连接，传动件与凸轮始终接触配合，该凸轮具有沿周向连续的用于与传动件配合的驱动轮廓，传动机构用于将驱动机构输出的单一方向的转动转化为锁舌的直线往复移动；上述锁具利用凸轮机构将驱动机构输入的单一方向的转动转化为锁舌的直线往复移动，这种传动结构以及单一方向的锁舌驱动方式能够避免变向传动时由于传动机构、减速机构等传动间隙的存在而导致的传动精度低、锁舌伸缩位置不准确的问题，从而提高传动精度，实现对锁舌伸出及缩回位置的精确控制。

Description

一种锁具
技术领域
本发明涉及锁具技术领域，特别涉及一种锁具。
背景技术
目前智能家居行业热度不减，用户对智能锁提出了更高层次的需求，现在市场智能锁大都是通过控制电机的正反转控制开锁和关锁，如图1所示，现有的锁舌伸缩结构中电机01的输出端通过齿轮减速机构02调速后再通过传动机构03与转动臂04连接，转动臂04与锁舌05传动配合，在应用时，电机01输出的正反转经过齿轮减速机构02以及传动机构03的传动后带动转动臂04正反转从而实现锁舌05的伸出及缩回，从图中可以看出锁舌05与转动臂04配合的部位设置有具有开口的槽状结构，转动臂04的一端伸入该槽状结构中，转动臂04随电机01正反转而往复摆动时，转动臂04通过与该槽状结构的两侧壁接触配合实现对锁舌05的驱动，可以理解的是，这种驱动方式由于驱动过程中转动臂04与锁舌05相对位置以及配合角度始终在变化，为避免卡滞转动臂04与锁舌05之间必须要具有一定的间隙，这一间隙的存在就会导致变向传动时出现响应迟滞的问题，使得锁舌伸缩结构传动精度低，锁舌05伸出或缩回位置不准确，并且转动臂04与锁舌05相对运动也会增加磨损，另外齿轮减速机构02各齿轮之间的传动间隙在电机01正反转时也会产生传动误差，从而进一步降低锁舌伸缩结构的传动精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锁具，以提高锁舌伸缩结构的传动精度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锁具，包括锁舌、驱动机构以及连接于上述两者之间的传动机构，所述传动机构包括凸轮以及传动件，所述凸轮用于与所述驱动机构的输出端传动连接，所述传动件用于与所述锁舌连接，所述传动件与所述凸轮始终接触配合，所述传动机构用于将所述驱动机构输出的单一方向的转动转化为所述锁舌的直线往复移动。
优选地，所述凸轮包括沿其周向分布的n对对应的近心端以及远心端，n为大于等于1的奇数，所述传动件设置有两个间隔设置的传动部，所述凸轮设置于两个所述传动部之间，两个所述传动部与所述凸轮始终接触配合且随所述凸轮转动交替地与各对对应的所述近心端以及所述远心端配合。
优选地，所述凸轮周向侧壁设置有凸轮槽，所述凸轮槽包括至少一对连接且对应的波峰段以及波谷段，各所述波峰段以及所述波谷段依次连接使所述凸轮槽形成连续的环状，所述传动件的一端与所述凸轮槽配合。
优选地，所述传动部与所述凸轮的配合面均为圆滑曲面，或者，所述传动部与所述凸轮的配合面中的一个为圆滑曲面，另一个设置有滚轮。
优选地，所述传动件的两端分别与所述凸轮的远心端以及所述锁舌可转动连接。
优选地，还包括导向机构，所述导向机构用于限定所述锁舌的运动轨迹。
优选地，所述传动机构还包括用于将所述凸轮与所述驱动机构的输出端传动连接的离合机构以及凸轮连接件，所述离合机构包括上离合器以及下离合器，所述下离合器用于与所述驱动机构的输出端连接，所述上离合器可滑动地设置于所述凸轮连接件且所述上离合器相对于所述凸轮连接件的滑动方向与所述上离合器的转动轴线平行，所述凸轮连接件与所述凸轮连接；
所述上离合器具有用于与锁具的锁芯或钥匙配合的配合部，所述配合部用于在所述钥匙插入所述锁芯后受所述钥匙或所述锁芯作用使所述上离合器与所述下离合器分离且所述配合部能够与所述钥匙或所述锁芯配合使所述上离合器随所述钥匙的转动而转动。
优选地，所述上离合器与所述凸轮连接件之间设置有预紧件，所述上离合器在所述预紧件作用下与所述下离合器转动传动连接。
优选地，所述上离合器与所述下离合器两者中的一个设置有导向结构，所述上离合器与所述下离合器两者中的另一个设置有配合结构，所述导向结构与所述配合结构配合以在所述上离合器与所述下离合器相对转动时推动所述上离合器向远离所述下离合器的方向移动。
优选地，所述驱动机构包括电机以及减速换向机构，所述传动机构的输入端通过所述减速换向机构与所述电机的输出端连接且紧邻所述电机的第一侧，所述传动机构的输出端与位于所述电机的第二侧的所述锁舌连接，所述电机的第一侧与所述电机的第二侧相邻。
由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种锁具，该锁具包括锁舌、驱动机构以及连接于上述两者之间的传动机构，其中，传动机构包括凸轮以及传动件，凸轮用于与驱动机构的输出端传动连接，该凸轮具有沿周向连续的用于与传动件配合的驱动轮廓，该驱动轮廓可以为凸轮的外表面，也可以为设置于凸轮上的凸轮槽，传动件用于与锁舌连接，传动件与凸轮始终接触配合，传动机构用于将驱动机构输出的单一方向的转动转化为锁舌的直线往复移动；上述锁具利用凸轮机构将驱动机构输入的单一方向的转动转化为锁舌的直线往复移动，这种传动结构以及单一方向的锁舌驱动方式能够避免变向传动时由于传动机构、减速机构等传动间隙的存在而导致的传动精度低、锁舌伸缩位置不准确的问题，从而提高传动精度，实现对锁舌伸出及缩回位置的精确控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为现有技术中锁舌伸缩结构示意图；
图2为本发明实施例提供的锁具的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的锁具的爆炸图；
图4为本发明实施例提供的传动机构与锁舌组合结构的示意图；
图5为本发明实施例提供的传动机构的俯视图；
图6为本发明实施例提供的传动机构工作过程示意图。
图中：
1为传动机构；101为凸轮；102为传动件；102a为传动部；103为上离合器；104为下离合器；105为凸轮连接件；106为预紧件；2为驱动机构；201为电机；202为齿轮减速机构；203为换向机构；3为锁舌；301为锁舌本体；302为连接板。
具体实施方式
本发明的核心之一是提供一种锁具，该锁具的结构设计使其能够提高锁舌伸缩结构的传动精度。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2-图4，图2为本发明实施例提供的锁具的结构示意图，图3为本发明实施例提供的锁具的爆炸图，图4为本发明实施例提供的传动机构与锁舌组合结构的示意图。
本发明实施例中公开了一种锁具，该锁具包括锁舌3、驱动机构2以及连接于上述两者之间的传动机构1，该传动机构1包括凸轮101以及传动件102。
其中，凸轮101用于与驱动机构2的输出端传动连接，传动件102用于与锁舌3连接，传动件102与凸轮101始终接触配合，该凸轮101具有沿周向连续的用于与传动件102配合的驱动轮廓，该驱动轮廓可以为凸轮101的外表面，也可以为设置于凸轮101上的凸轮槽，传动机构1用于将驱动机构2输出的单一方向的转动转化为锁舌3的直线往复移动。
可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的锁具利用凸轮传动结构将驱动机构2输入的单一方向的转动转化为锁舌3的直线往复移动，这种传动结构以及单一方向的驱动方式能够避免变向传动时由于传动机构1、减速机构等传动间隙的存在而导致的传动精度低、锁舌伸缩位置不准确的问题，从而提高传动精度，实现对锁舌3伸出及缩回位置的精确控制。
凸轮101与传动件102可以采用多种方式配合，在本发明一种实施例中，凸轮101包括沿其周向分布的n对对应的近心端以及远心端，n为大于等于1的奇数，如1、3、5…，传动件102设置有两个间隔设置的传动部102a，凸轮101设置于两个传动部102a之间，两个传动部102a与凸轮101始终接触配合，即凸轮101外轮廓在经过凸轮101转动中心的直线的两点之间距离相等，且随凸轮101转动交替地与各对对应的近心端以及远心端配合。
具体地，如图2-图5所示，在该实施例中，凸轮101包括沿其周向分布的3对对应的近心端以及远心端，每一对对应的近心端以及远心端都处于经过凸轮101转动中心的一条直线上，各近心端与各远心端交替连接形成该凸轮101的外轮廓，近心端为凹陷的曲面，远心端为突出的曲面，凸轮101的外轮廓整体呈圆滑的曲面以便于与上述传动件102的传动部102a配合，减少两者之间的摩擦及阻力。
如图5所示，在该实施例中，锁舌3的伸出距离为凸轮101转动中心到远心端的距离H1与凸轮101转动中心到近心端的距离H2之差，本领域技术人员可以根据需要对凸轮101进行设计以满足需要。
下面结合附图6对凸轮101与传动件102之间的传动过程做进一步描述，如图6所示，凸轮101包括三个远心端A、B、C以及与上述三个远心端一一对应的近心端A1、B1、C1，在图6(a)所示的初始状态下，远心端A及对应的近心端A1分别与传动件102的传动部102a接触配合，此时锁舌3处于伸出(缩回)状态。
当凸轮101沿顺时针方向转动时，如图6(b)-图6(d)所示，其中一个传动部102a相对于凸轮101开始沿凸轮101的轮廓从远心端A向与之相邻的近心端B1移动，另一个传动部102a相对于凸轮101开始沿凸轮101的轮廓从近心端A1向与之相邻的远心端B移动，当移动到图6(d)所示位置时，锁舌3处于缩回(伸出)状态，此时完成锁舌从伸出(缩回)状态向缩回(伸出)状态的变化。
若凸轮101从图6(d)位置继续沿顺时针方向转动，如图6(e)和图6(f)所示，其中一个传动部102a相对于凸轮101开始沿凸轮101的轮廓从近心端B1向与之相邻的远心端C移动，另一个传动部102a相对于凸轮101开始沿凸轮101的轮廓从远心端B向与之相邻的近心端C1移动，当转动至图6(f)所示位置时，锁舌3回到最开始的伸出(缩回)状态。
可以理解的是，除了图示方案外，上述实施例也可以设计为在凸轮101的一侧表面上开设由n对对应的近心槽以及远心槽构成凸轮槽，n为大于等于1的奇数，两者原理基本一致，不再赘述。
在本发明另一种实施例中，凸轮周向侧壁设置有凸轮槽，凸轮槽包括至少一对连接且对应的波峰段以及波谷段，各波峰段以及波谷段依次连接使凸轮槽形成由波峰段与波谷段交替连接构成的连续的环状，传动件的一端与凸轮槽配合。
作为优选地，在上述两种实施例中，为减小凸轮101与传动件102之间的摩擦，传动部102a与凸轮101的配合面均为圆滑曲面，或者，传动部102a与凸轮101的配合面中的一个为圆滑曲面，另一个设置有滚轮，需要说明的是，若将滚轮设置于凸轮101上，则需要设置多个滚轮将凸轮101的外轮廓或者凸轮槽布满。
作为优选地，上述传动机构1还包括导向机构，导向机构与传动件102和/或锁舌3配合以使锁舌3沿导向机构直线往复移动，以对锁舌3以及传动件102进行导向限位，使其保持直线移动。
优选地，在本发明又一种实施例中，传动件的两端分别与凸轮的远心端以及锁舌3可转动连接，传动件将随凸轮的转动而摆动，同时驱动锁舌3直线往复移动。
进一步地，在上述实施例中，由于传动件会随凸轮转动而摆动，为避免锁舌3受传动件影响，上述传动机构1还应当包括导向机构，导向机构与锁舌3配合限位以使锁舌3沿导向机构直线往复移动。
如图3所示，本发明实施例中，传动机构1还包括用于将凸轮101与驱动机构2的输出端传动连接的离合机构以及凸轮连接件105，离合机构包括上离合器103以及下离合器104，下离合器104用于与驱动机构2的输出端连接，上离合器103可滑动地设置于凸轮连接件105且上离合器103相对于凸轮连接件105的滑动方向与上离合器103的转动轴线平行，凸轮连接件105与凸轮101连接；上离合器103具有用于与锁具的锁芯或钥匙配合的配合部，配合部用于在钥匙插入锁芯后受钥匙或锁芯作用使上离合器103与下离合器104分离且配合部能够与钥匙或锁芯配合使上离合器103随钥匙的转动而转动。
进一步地，为使上离合器103与下离合器104结合的更加紧密，在本发明实施例中，上离合器103与凸轮连接件105之间设置有预紧件106，上离合器103在预紧件106作用下与下离合器104转动传动连接，该预紧件106提供弹力将上离合器103与下离合器104压紧在一起，当钥匙插入锁芯后受钥匙或锁芯作用使上离合器103克服预紧件106与下离合器104分离。
进一步优化上述技术方案，上离合器103与下离合器104两者中的一个设置有导向结构，上离合器103与下离合器104两者中的另一个设置有配合结构，导向结构与配合结构配合以在上离合器与下离合器相对转动时推动上离合器向远离下离合器的方向移动，这样即使钥匙插入锁芯后无法使上离合器103与下离合器104分离，通过上述结构也能够使上离合器103与下离合器104在钥匙的驱动下相对转动时相互分离，避免上离合器103倒拖下离合器104，减少钥匙开锁时的扭力。
具体地，如图3所示，上述导向结构与配合结构中的一个为具有两个对称第一导向面的导向凸起，另一个为具有两个对称第二导向面的导向凹槽，两个第二导向面之间的距离从导向凹槽的开口处开始逐渐减小，导向凸起的两个第一导向面与导向凹槽的两个第二导向面一一对应接触配合，导向凸起以及导向凹槽可以为三角形或梯形。
从图3中可以看出，导向凸起以及导向凹槽设置有多个且沿周向均布。
在以驱动机构2驱动锁舌3伸出或缩回过程中，上离合器103以及下离合器104接合传递动力，当用于使用钥匙时，上离合器103在钥匙或者受钥匙驱动的锁芯的带动下与下离合器104脱离，此时钥匙作为锁舌3伸出或缩回的动力源。
作为优选地，上述锁具还包括位移检测装置以及控制器，位移检测装置用于检测传动件102或锁芯的位移，控制器根据位移检测装置的检测值控制驱动机构2启动或停止。
在本发明实施例中，该位移检测装置包括位置传感器和/或加速度传感器。
作为优选地，驱动机构2包括电机201以及减速换向机构，该减速换向机构由换向机构203以及齿轮减速机构202构成，该换向机构203包括但不限于蜗轮蜗杆机构、锥齿轮机构，传动机构1的输入端通过减速换向机构与电机201的输出端连接且紧邻电机201的第一侧，传动机构1的输出端与位于电机201的第二侧的锁舌3连接，电机201的第一侧与电机201的第二侧相邻，这种布置结构使得锁具结构更加紧凑，减少空间占用，便于布置。
如图2所示，在该实施例中，锁舌3包括锁舌本体301以及连接板302，其中锁舌本体301紧邻电机201的第二侧设置，传动件102通过连接板302与锁舌3连接，从而使锁具的整体结构更为紧凑。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锁具，包括锁舌、驱动机构以及连接于上述两者之间的传动机构，其特征在于，所述传动机构包括凸轮以及传动件，所述凸轮用于与所述驱动机构的输出端传动连接，所述传动件用于与所述锁舌连接，所述传动件与所述凸轮始终接触配合，所述传动机构用于将所述驱动机构输出的单一方向的转动转化为所述锁舌的直线往复移动。
2.根据权利要求1所述的锁具，其特征在于，所述凸轮包括沿其周向分布的n对对应的近心端以及远心端，n为大于等于1的奇数，所述传动件设置有两个间隔设置的传动部，所述凸轮设置于两个所述传动部之间，两个所述传动部与所述凸轮始终接触配合且随所述凸轮转动交替地与各对对应的所述近心端以及所述远心端配合。
3.根据权利要求1所述的锁具，其特征在于，所述凸轮周向侧壁设置有凸轮槽，所述凸轮槽包括至少一对连接且对应的波峰段以及波谷段，各所述波峰段以及所述波谷段依次连接使所述凸轮槽形成连续的环状，所述传动件的一端与所述凸轮槽配合。
4.根据权利要求2或3所述的锁具，其特征在于，所述传动部与所述凸轮的配合面均为圆滑曲面，或者，所述传动部与所述凸轮的配合面中的一个为圆滑曲面，另一个设置有滚轮。
5.根据权利要求1所述的锁具，其特征在于，所述传动件的两端分别与所述凸轮的远心端以及所述锁舌可转动连接。
6.根据权利要求2、3及5任意一项所述的锁具，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构用于限定所述锁舌的运动轨迹。
7.根据权利要求1-3及5任意一项所述的锁具，其特征在于，所述传动机构还包括用于将所述凸轮与所述驱动机构的输出端传动连接的离合机构以及凸轮连接件，所述离合机构包括上离合器以及下离合器，所述下离合器用于与所述驱动机构的输出端连接，所述上离合器可滑动地设置于所述凸轮连接件且所述上离合器相对于所述凸轮连接件的滑动方向与所述上离合器的转动轴线平行，所述凸轮连接件与所述凸轮连接；
所述上离合器具有用于与锁具的锁芯或钥匙配合的配合部，所述配合部用于在所述钥匙插入所述锁芯后受所述钥匙或所述锁芯作用使所述上离合器与所述下离合器分离且所述配合部能够与所述钥匙或所述锁芯配合使所述上离合器随所述钥匙的转动而转动。
8.根据权利要求7所述的锁具，其特征在于，所述上离合器与所述凸轮连接件之间设置有预紧件，所述上离合器在所述预紧件作用下与所述下离合器转动传动连接。
9.根据权利要求7所述的锁具，其特征在于，所述上离合器与所述下离合器两者中的一个设置有导向结构，所述上离合器与所述下离合器两者中的另一个设置有配合结构，所述导向结构与所述配合结构配合以在所述上离合器与所述下离合器相对转动时推动所述上离合器向远离所述下离合器的方向移动。
10.根据权利要求1-3、5、8及9任意一项所述的锁具，其特征在于，所述驱动机构包括电机以及减速换向机构，所述传动机构的输入端通过所述减速换向机构与所述电机的输出端连接且紧邻所述电机的第一侧，所述传动机构的输出端与位于所述电机的第二侧的所述锁舌连接，所述电机的第一侧与所述电机的第二侧相邻。
CN202110465770.3A 2021-04-28 2021-04-28 一种锁具 Pending CN113153010A (zh)

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