CN113348290B - 具有离合器的门锁 - Google Patents

Abstract

一种门锁，其包括机械地布置在驱动马达与锁驱动器之间的离合器，其中，离合器具有离合器齿轮，该离合器齿轮能够在接合位置与断开接合位置之间移动以根据驱动马达而选择性地使驱动马达与锁驱动器联接及断开联接。离合器齿轮可以能够沿着一路径在接合位置与断开接合位置之间移动，例如在与离合器齿轮的旋转轴线垂直的方向上沿着一路径在接合位置与断开接合位置之间移动。离合器齿轮可以基于驱动马达的运动而选择性地使驱动马达与锁驱动器联接及断开联接。

Description

具有离合器的门锁

技术领域

本发明涉及能够操作成将门或类似结构锁定及解锁的门锁或其他锁控制机构。

背景技术

用于致动现有门锁机构的包括所谓智能锁的电子门锁致动器是已知的，例如如在美国专利申请公开US20170037937中所描述的。这种门锁布置结构可以允许使用者例如通过操作指旋器(thumb turn)来手动地操作门锁以及例如通过电子装置比如智能手机与门锁交互来电子地操作门锁。

发明内容

允许手动地操作锁的一些门锁布置结构需要使用者不仅使锁机构旋转或以其他方式移动，而且还使马达驱动系统的部件、比如马达轴和驱动齿轮旋转或以其他方式移动。这会使门锁的手动操作比使用者所需的操作更困难，例如因为使用者必须克服马达驱动系统中的摩擦来操作锁而使门锁的手动操作比使用者所需的操作更困难。本发明的各方面提供了一种用于门锁的马达驱动系统，该马达驱动系统包括离合器，该离合器可以使至少驱动马达与门锁指旋器断开接合，使得使用者可以手动地操作门锁而不必使驱动马达的驱动轴或其他部分旋转或以其他方式移动。还提供了一种用于确定锁驱动器和相应的锁机构的位置的位置感测装置，该位置感测装置不依赖于传动系部件的运动来确定锁驱动器和锁机构的位置。

在本发明的一个方面中，门锁包括本体，该本体适于安装至门或具有可以打开及关闭的部件比如窗的其他结构。通常，本体安装至门的可移动的部分，但也可以安装至门的门框或其他固定元件。锁驱动器可以以可移动的方式安装至本体并且适于使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。锁机构可以包括可滑动锁舌、可移动锁闩或其他锁元件，这些可滑动锁舌、可移动锁闩或其他锁元件在锁机构处于锁定位置时可以防止或以其他方式阻止门从关闭位置移动至打开位置。锁驱动器可以联接至锁机构以基于锁驱动器的运动而致动锁机构。例如，锁驱动器可以通过尾件(tailpiece)或其他联接元件而联接至锁机构，使得锁驱动器的旋转使尾件移动并且因此使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。指旋器可以以可移动的方式安装至本体并且适于手动地在至少两个位置之间、比如打开位置与关闭位置之间运动。指旋器可以联接至锁驱动器，使得指旋器的运动使锁驱动器移动，例如使得使用者可以移动指旋器以使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。尽管锁驱动器可以通过指旋器手动移动，但是锁驱动器可以通过机动传动系装置或其他自动传动系装置来移动。例如，门锁可以包括：安装至本体的驱动马达，该驱动马达布置成使锁驱动器移动；以及离合器，该离合器可以机械地布置在驱动马达与锁驱动器之间。离合器可以适于基于驱动马达的运动而选择性地使驱动马达与锁驱动器联接及断开联接。例如，驱动马达的运动可以致使离合器将驱动马达相对于锁驱动器联接和/或断开联接。如上所述，驱动马达与锁驱动器的断开联接可以使锁驱动器的手动运动更容易。

在一个实施方式中，离合器包括离合器齿轮，该离合器齿轮具有枢转轴线并且以可移动的方式安装至本体，使得离合器齿轮可以相对于本体沿着二维路径移动。例如，离合器齿轮可以安装至本体以便能够绕枢转轴线旋转，并且二维路径可以布置在与枢转轴线垂直的平面中。离合器齿轮沿着该路径的运动可以致使离合器齿轮将驱动马达与锁驱动器联接和/或断开联接。在一个实施方式中，离合器包括安装至本体并且联接至锁驱动器的前进驱动齿轮和后退驱动齿轮。前进驱动齿轮、后退驱动齿轮和二维路径可以布置成使得离合器齿轮在枢转轴线位于二维路径的第一区域时与前进驱动齿轮接合，并且使得离合器齿轮在枢转轴线位于二维路径的第二区域时与后退驱动齿轮接合。在一些情况下，驱动马达沿前进方向的旋转使离合器齿轮朝向二维路径的第一区域移动，而驱动马达沿后退方向的旋转使离合器齿轮朝向二维路径的第二区域移动。此外，离合器齿轮的枢转轴线可以能够定位在第一区域与第二区域之间，使得离合器齿轮与前进驱动齿轮和后退驱动齿轮两者断开接合并且使得驱动马达与锁驱动器断开接合。由于驱动马达的运动可以使离合器齿轮沿着路径移动并且因此使枢转轴线沿着路径移动，所以驱动马达可以操作成使离合器齿轮接合及断开接合。在一个实施方式中，锁驱动器包括安装至本体的驱动轮，该驱动轮联接至前进驱动齿轮和后退驱动齿轮两者，使得前进驱动齿轮或后退驱动齿轮的运动使驱动轮旋转。指旋器可以被联接成与驱动轮一起运动，使得指旋器的运动使驱动轮移动，并且驱动轮的运动使指旋器移动。因此，使用者可以旋转指旋器以使锁驱动器移动。锁尾件可以联接至驱动轮，例如使得驱动轮联接至锁机构。

在另一实施方式中，传动系包括驱动马达和联接在驱动马达与离合器之间的传动装置。传动装置可以包括一对锥齿轮，所述一对锥齿轮包括安装至驱动马达的驱动轴的第一锥齿轮和安装至本体的第二锥齿轮。传动装置的一个或更多个齿轮可以联接至第二锥齿轮并且联接至离合器的输入部。离合器的输入部可以包括离合器齿轮，该离合器齿轮安装至本体以用于绕离合器齿轮的枢转轴线旋转并且用于使离合器齿轮相对于本体在与枢转轴线垂直的平面中移动。

在另一实施方式中，离合器可以包括离合器齿轮，该离合器齿轮安装至本体以用于绕离合器齿轮的枢转轴线旋转并且用于相对于本体在接合位置与断开接合位置之间移动，在接合位置中，离合器齿轮与锁驱动器联接以使锁驱动器移动，在断开接合位置中，离合器齿轮不与锁驱动器联接。离合器齿轮可以能够通过驱动马达例如使离合器齿轮旋转而在接合位置与断开接合位置之间移动。

在本发明的另一方面中，门锁可以包括：本体，该本体适于安装至门或其他结构；锁驱动器，该锁驱动器以可移动的方式安装至本体并且适于使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动；以及指旋器，该指旋器以可移动的方式安装至本体并且适于手动地在至少两个位置之间运动。指旋器可以联接至锁驱动器，使得指旋器的运动使锁驱动器移动，即，使锁机构移动。驱动马达可以安装至本体，并且离合器可以机械地布置在驱动马达与锁驱动器之间。离合器可以具有离合器齿轮，该离合器齿轮能够相对于本体在接合位置与断开接合位置之间移动以选择性地使驱动马达与锁驱动器联接及断开联接。在一些实施方式中，驱动马达可以使离合器齿轮在接合位置与断开接合位置之间移动，而在其他实施方式中，离合器齿轮可以以其他方式、比如通过致动器来移动。

在一个实施方式中，当处于接合位置时，离合器齿轮与联接至锁驱动器的驱动齿轮接合，使得驱动齿轮的旋转使锁驱动器旋转，并且当处于断开接合位置时，离合器齿轮与驱动齿轮断开接合。离合器齿轮可以具有枢转轴线并且以可移动的方式安装至本体，使得离合器齿轮可以相对于本体沿着二维路径在接合位置与断开接合位置之间移动，例如在致动器比如螺线管的力的作用下相对于本体沿着二维路径在接合位置与断开接合位置之间移动。在一种情况下，驱动齿轮是前进驱动齿轮并且接合位置是前进接合位置，使得前进驱动齿轮的旋转使锁驱动器沿前进方向旋转。门锁还可以包括后退驱动齿轮，该后退驱动齿轮联接至锁驱动器，使得后退驱动齿轮的旋转使锁驱动器沿后退方向旋转。离合器齿轮可以能够在前进接合位置与向后接合位置之间移动，在向后接合位置中，离合器齿轮与后退驱动齿轮接合，并且离合器齿轮的断开接合位置可以位于前进接合位置与向后接合位置之间。在一些情况下，驱动马达沿前进方向的旋转使离合器齿轮沿着二维路径朝向前进接合位置移动，并且驱动马达沿后退方向的旋转使离合器齿轮沿着二维路径朝向向后接合位置移动。

如上所述，传动装置或其他传动系部件可以与驱动马达一起被包括，并且离合器可以适于选择性地使传动系的部分与锁驱动器接合及断开接合。传动装置可以包括一对锥齿轮，所述一对锥齿轮包括安装至驱动马达的驱动轴的第一锥齿轮和安装至本体的第二锥齿轮。锁驱动器可以包括安装至本体的驱动轮，该驱动轮能够联接至离合器齿轮，使得离合器齿轮的旋转使驱动轮旋转。锁尾件可以联接至驱动轮。

当结合附图和权利要求考虑时，本发明的其他优点和新颖特征将从各个非限制性实施方式的以下详细描述中变得明显。

附图说明

参照以下附图对本发明的各方面进行描述，在附图中，附图标记指代相似的元件，并且在附图中：

图1是说明性实施方式中的门锁的前视立体图；

图2是图1门锁的前视立体图，其中，指旋器被移除；

图3是图1实施方式的指旋器的后视立体图；

图4是图1实施方式的后视立体图；

图5是图1实施方式的前视立体图，其中，盖板被移除；

图6示出了图1实施方式的前视图，其中，盖板被移除；

图7是图1实施方式的驱动马达、传动装置、离合器和锁驱动器的前视图；以及

图8是图1实施方式的驱动马达、传动装置、离合器和锁驱动器的后视图。

具体实施方式

下面借助于一个或更多个说明性实施方式对本发明的各方面进行描述。应当理解的是，所描述的说明性实施方式并非意在限制本发明的各方面，而是帮助示出本发明的一个或更多个方面如何可以在特定示例中实施。此外，本发明的各方面可以单独实施和/或与本发明的其他方面结合实施。例如，下面描述一种离合器布置结构，其中，离合器可以基于马达运动而被接合/断开接合。本发明的该方面可以与本发明的下述方面一起使用：离合器齿轮可以沿着二维路径移动以使离合器齿轮接合/断开接合，本发明的该方面或者可以与其他离合器构型一起使用。作为另一示例，离合器齿轮可以沿着二维路径移动的本发明的该方面可以与采用致动器使离合器齿轮沿着该二维路径移动的布置结构一起使用，或者在其他布置结构中、比如允许使用者将离合器齿轮沿着该路径手动地移动的那些布置结构中使用。

图1示出了示例性门锁1的立体图，该示例性门锁1结合了本发明的一个或更多个方面并且可以用于使诸如滑动锁舌(bolt)或锁闩(latch)之类的现有门锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。下面的实施方式结合下述门锁机构进行描述，该门锁机构包括方舌式(dead bolt-type)锁机构，在该方舌式锁机构中，锁舌元件从门结构伸出/缩回到门结构中以将门锁定/解锁。然而，门锁1可以与其他类型的锁机构一起使用。在该实施方式中，门锁1具有本体10，该本体10包括安装板11、基部17和盖板16。安装板11可以安装至门锁1待附接的门或其他表面，并且之后，基部17和盖板16可以附接至安装板11以将门锁1组装在门上。例如，安装板11可以具有一个或更多个安装销14，所述一个或更多个安装销14从门的内侧部延伸到门的开口中并且通过与安装销14接合的螺钉而紧固至门的外侧部上的锁芯组件(未示出)。这种锁芯组件在本领域中是公知的并且允许使用者例如使用钥匙来操作门锁机构。在其他布置结构中，安装板11可以安装在安置于门上的锁的现有指旋器的上方。作为示例，将已安置的锁的现有指旋器紧固的螺钉可以用于将安装板11紧固至门。在安装板11紧固至门或其他结构的情况下，基部17和盖板16可以定位在安装板11的上方并且附接至安装板11。在该实施方式中，基部17包括锁闩15，锁闩15以可枢转的方式安装至基部17并且具有可以向外摆动远离基部17的杆，以允许基部17定位在安装板11的上方。此后，锁闩15可以向内枢转，使得锁闩15与安装板11的相应部分接合，从而由此将基部17固定至安装板11。这种布置结构可以允许基部17与安装板11相对容易且无工具地接合。当然，将门锁本体10附接至门的其他选择是可能的，这些选择包括使用螺钉或其他紧固件将基部17和盖板16紧固至安装板11。在其他实施方式中，根本不需要使用分离的安装板11。替代地，基部17可以借助于安装销14直接附接至门，使用现有指旋器螺钉或以其他方式附接在现有指旋器的上方。将门锁本体10附接在现有锁指旋器上方可以使安置更容易，例如因为不需要移除现有锁的各部分而使安置更容易。

与许多全手动门锁相同，门锁1包括指旋器13，该指旋器13允许使用者手动地旋转或以其他方式致动锁机构以使锁舌、锁闩或其他锁元件在锁定位置与解锁位置之间移动。在该实施方式中，指旋器13可以与锁尾件22(预先存在或与门锁1一起提供)联接，使得指旋器13可以使尾件22旋转，并且因此使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。锁尾件22与门锁1的使用通常在现有锁指旋器被移除并且门锁1安装在现有锁指旋器的位置时实现。在门锁1安装在现有锁指旋器的上方的情况下，门锁1的指旋器13可以与现有锁指旋器联接，例如通过为门锁1提供联接装置而与现有锁指旋器联接，该联接装置配装在指旋器的上方并且具有凹部以接纳现有指旋器，如下文更详细地描述。

图2示出了门锁1的视图，其中，指旋器13被移除。通常，指旋器13安装至盖板16，但指旋器13在图2中被示出为被移除以说明指旋器13的运动范围可以受到限制。例如，盖板16可以具有凹部，指旋器13在与盖板16接合时被接纳在该凹部中。弓形槽161可以被包括在凹部中并且与指旋器13的一部分接合，使得指旋器13仅相对于盖板16旋转至由槽161允许的程度。例如，图3示出了指旋器13的后视立体图并且示出了被接纳在槽161中的销131。当指旋器13安装至盖板16时，在指旋器13被旋转以将锁机构在锁定位置与解锁位置之间致动时，销131在槽161中移动。然而，销131和槽161限制了指旋器13相对于盖板16的运动范围，例如在这种情况下限制为约180度旋转。然而，这种限制不是必需的，并且指旋器13不需要在指旋器13相对于本体10的运动中受限制。替代性地，指旋器13可以被限制于小于180度、例如90度或更少的运动范围。

图4示出了门锁1的后视立体图，并且示出了锁闩15如何可以向内枢转以便被安装板11中的相应凹部接纳，以将基部17和盖板16紧固至安装板11。图4还示出了尾件接纳器23，该尾件接纳器23联接至指旋器13并且可以接纳图1中所示的尾件22。在该实施方式中，尾件接纳器23在指旋器13的后方处与尾件联接部133接合，如图3中所看到的。该尾件联接部133将指旋器13和尾件接纳器23联接，使得指旋器13的旋转使尾件接纳器23旋转。在该实施方式中，尾件联接部133包括六边形开口，该六边形开口接纳尾件接纳器23的六边形部分以将尾件接纳器23相对于指旋器13以可旋转的方式固定。当然，其他布置结构是可能的。例如，尾件接纳器23可以与指旋器13一体地制成或以其他方式附接至指旋器13，并且不必与指旋器13分离。如将理解的，尾件接纳器23可以布置成接纳不同尺寸和/或形状的尾件22，使得门锁1可以与不同的锁机构一起使用。尾件接纳器23可以制成可更换的和/或可适用的以允许期望范围的不同尾件或其他锁机构接合部件。此外，在门锁1安装在现有锁指旋器的上方的情况下，尾件接纳器23可以布置成与现有指旋器联接。例如，尾件接纳器23可以布置有适当尺寸和形状的凹部以配装在现有指旋器的上方并且基于指旋器13的旋转而使现有指旋器旋转。

尽管该实施方式中的门锁1允许使用者使用指旋器13手动地将锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动，但是门锁1还包括具有马达驱动功能的传动系，该传动系例如响应于来自使用者装置比如智能手机的无线信号而允许锁机构在锁定位置与解锁位置之间自动地移动。图5和图6示出了门锁1，其中，盖板16被移除以示出马达驱动装置，该马达驱动装置用于使尾件接纳器23或与锁机构接合的其他部件旋转以使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。在该实施方式中，提供锁驱动器2以驱动尾件22、现有指旋器或其他锁机构接合部分的旋转。锁驱动器2包括尾件接纳器23和以可旋转的方式安装至盖板16的驱动轮21。驱动轮21通过指旋器13联接至尾件接纳器23，但是其他布置结构也是可能的、比如将尾件接纳器23直接附接至驱动轮21。为了将指旋器13和驱动轮21以可旋转的方式联接，驱动轮21包括具有槽211的开口，这些槽211布置成接纳指旋器13的后侧部上的相应的花键132(参见图3，其示出了指旋器13上的花键132)。在花键132被接纳在驱动轮21的相应槽211中的情况下，驱动轮21和指旋器13以可旋转的方式联接，使得指旋器13的旋转使驱动轮21旋转，并且驱动轮21的旋转使指旋器13旋转。在尾件接纳器23与指旋器13的尾件联接部133接合的情况下，尾件接纳器23也联接至驱动轮21。由于指旋器13定位在盖板16的外侧部上，并且驱动轮21定位在盖板16的内侧部上，因而指旋器13与驱动轮21的联接将两个部件安装至盖板16。更具体地，指旋器13的包括花键132的部分延伸穿过盖板16中的开口并且延伸到驱动轮21的开口中以将花键132与槽211接合。弹簧夹135(参见图8)将指旋器13在轴向方向上紧固至驱动轮21。

如上所述，该实施方式中的门锁1包括传动系以使锁驱动器2移动，并且因此使被联接的尾件22和锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动。在一些情况下，传动系的马达驱动器会使指旋器13的手动旋转变得困难，例如因为马达传动系中的摩擦而使指旋器13的手动旋转变得困难。然而，根据本发明的一方面，提供离合器5以选择性地将驱动马达3与锁驱动器2断开联接以允许指旋器13的更容易旋转。在该实施方式中，驱动马达3布置成通过传动装置4使锁驱动器2旋转，并且离合器5也可以使传动装置4与锁驱动器2断开联接。这可以允许由使用者更容易地转动指旋器13，例如因为驱动马达3和传动装置4在用手旋转指旋器13时不需要旋转而允许由使用者更容易地转动指旋器13。尽管传动装置4可以以各种不同的方式布置，但是在该实施方式中传动装置4包括安装至马达3的驱动轴的第一锥齿轮41和联接至第一锥齿轮41的第二锥齿轮42。第二锥齿轮42联接至惰齿轮43。在该实施方式中，离合器5包括与惰齿轮43接合的离合器齿轮51、以及与驱动轮21上的齿轮齿接合的前进驱动齿轮54和后退驱动齿轮53。如下面更详细讨论的，离合器齿轮51可以沿着二维路径52、例如形成在基部17中的槽52而移动。沿着二维路径52的运动允许离合器齿轮51与前进驱动齿轮54或后退驱动齿轮53选择性地接合，或与两个齿轮54、53断开接合。

根据本发明的一方面，离合器5可以基于驱动马达3的运动而与锁驱动器2选择性地接合及断开接合。图7和图8示出了锁驱动器2、马达3、传动装置4和离合器5的前视图和后视图，而没有支承基部17或其他部件，以便可以更容易地理解离合器5的操作。当驱动马达3沿前进方向旋转时，锥齿轮41、42和惰齿轮43使离合器齿轮51沿顺时针方向旋转，如从图7中的前面看到的。(本文中使用术语“前进”和“后退”以帮助理解，但除了沿不同方向旋转之外不应该赋予任何特殊含义。)由惰齿轮43对离合器齿轮51的这种作用不仅使离合器齿轮51绕离合器齿轮51的枢转轴线(即，与图7中的图像垂直的轴线)旋转，而且也使离合器齿轮51沿着路径52朝向前进驱动齿轮54移动，使得离合器齿轮51与前进驱动齿轮54接合。驱动马达3沿后退方向的旋转，使离合器齿轮51沿逆时针方向旋转并且使离合器齿轮51沿着路径52朝向后退驱动齿轮53移动，使得离合器齿轮51与后退驱动齿轮53接合。因此，离合器齿轮51安装至基部17，使得离合器齿轮51可以沿着弓形、二维路径52(在该实施方式中由基部17中的槽形成)在第一区域与第二区域之间移动，在第一区域中，离合器齿轮51与前进驱动齿轮54接合，在第二区域中，离合器齿轮51与后退驱动齿轮53接合。离合器齿轮51也可以沿着路径52定位在第一区域与第二区域之间的断开接合区域，在断开接合区域中，离合器齿轮51不与驱动齿轮54、53中的任一者接合。离合器齿轮51沿着路径52在接合位置与断开接合位置之间的运动是基于驱动马达3的运动的，由此在至少一些实施方式中消除了对任何分离的离合器接合/断开接合致动器、比如螺线管的需要。也就是说，马达3的前进旋转致使离合器齿轮51沿着路径52朝向前进驱动齿轮54移动，并且马达3的后退旋转致使离合器齿轮51沿着路径52朝向后退驱动齿轮53移动。因此，通过适当地旋转驱动马达3，离合器齿轮51可以选择性地移动至与驱动齿轮54、53接合的位置。此外，可以控制马达3以使离合器齿轮51沿着路径52移动至断开接合位置，在断开接合位置中，离合器齿轮51不与任一齿轮54、53接合。这意味着马达3的运动可以单独控制离合器齿轮51是否与驱动齿轮54、53接合。例如，如果离合器齿轮51处于接合位置(无论是与前进驱动齿轮54接合还是与后退驱动齿轮53接合)，马达3可以旋转特定数目的整周转动或部分转动以使离合器齿轮51从接合位置移动至断开接合位置。

对驱动马达3进行控制以使离合器齿轮51定位在断开接合位置中可以以各种不同的方式来完成。在一些实施方式中，马达3可以操作成在每次驱动马达3用于使锁驱动器2移动之后均使离合器齿轮51移动至断开接合位置。例如，马达3可以沿向前方向旋转以使锁驱动器2和被联接的锁机构移动至锁定位置。在锁驱动器21到达锁定位置处时，马达3可以沿向后方向被驱动得足以使离合器齿轮51与前进驱动齿轮54断开接合。为了实现离合器齿轮51的断开接合，马达3可以在后退方向上被通电一段时间，以使离合器齿轮51与前进驱动齿轮54断开接合。在其他实施方式中，马达3可以是步进马达或具有位置感测能力的马达，使得马达3可以被驱动特定数目的整周转动或部分转动以实现离合器齿轮断开接合。在其他情况下，可以采用传感器来检测离合器齿轮51何时处于断开接合位置并且马达3停止以使离合器齿轮51留在断开接合位置处。对于锁驱动器2在后退方向上的运动也是如此。也就是说，离合器齿轮51可以以类似的方式从离合器齿轮51与后退驱动齿轮53接合的位置沿着路径52移动至断开接合位置，例如马达3沿向后方向移动直到锁驱动器2以适当的方式定位为止，并且然后马达3反向以使离合器齿轮51移动至断开接合位置。通过在每次马达驱动器用于使锁驱动器移动时之后均使离合器齿轮51处于断开接合位置，使用者可以在不使指旋器13与马达3接合的情况能够手动地移动指旋器13。

在本发明的另一方面中，离合器可以包括在接合位置与断开接合位置之间移动的齿轮，并且这种运动可以独立于马达运动。例如，在图5至图8所示的实施方式中的离合器齿轮51可以独立于马达3的运动而沿着路径52在接合位置与断开接合位置之间移动。在一个实施方式中，比如线性马达或螺线管之类的致动器可以用于根据需要使离合器齿轮51沿着路径52移动。在另一布置结构中，使用者可以能够比如通过手指致动的滑动件来使离合器齿轮51沿着路径52移动，使用者可以通过该滑动件用手使离合器齿轮51在期望的接合位置或断开接合位置之间移动。在一个实施方式中，离合器齿轮51可以被弹簧或其他弹性元件朝向与驱动齿轮接合的位置偏置。可以设置手指致动的释放元件，使用者可以通过该释放元件按压按钮或其他致动器以便释放弹簧偏置并使离合器齿轮51移动至断开接合位置。这可以允许使用者暂时地释放离合器，因此使用者可以容易地转动指旋器13，例如可以在紧急情况或门锁1的电源12出现故障时容易地转动指旋器13。当由使用者释放时，离合器齿轮51可能会再次被偏置至接合位置。应注意的是，离合器5不需要包括前进驱动齿轮54和后退驱动齿轮53，而替代地可以包括仅一个驱动齿轮、比如前进驱动齿轮54。离合器齿轮51可以与前进驱动齿轮54接合以使驱动轮沿前进方向和后退方向两者移动，并且离合器齿轮51可以与驱动齿轮54断开接合以允许指旋器13更容易转动。致动器、使用者操作元件或其他结构可以用于将离合器齿轮51保持处于接合位置和/或断开接合位置。

在本发明的另一方面中，门锁可以包括位置传感器，该位置传感器可以独立于操作成使锁驱动器移动的传动装置或马达的运动来确定锁驱动器的位置。作为示例，位置传感器可以在系统的一位置处联接至锁驱动器，使得离合器定位在位置传感器与马达和传动装置之间。这种布置结构可以允许门锁来检测锁驱动器的位置，而无论锁驱动器是由马达移动还是用手移动，因为离合器可以使马达与锁驱动器断开接合，而位置传感器可以确定锁驱动器位置。这与下述布置结构相对照：该布置结构具有与自动地使锁驱动器移动的马达、传动装置或其他驱动系部件结合的位置传感器。这种系统必须使传动装置或其他马达驱动部件保持与锁驱动器联接，因为否则位置传感器将不能够连续跟踪锁驱动器的位置。因此，这种系统不能具有使马达能够与锁驱动器断开接合的离合器。

在本发明的另一方面中，位置传感器可以安装至齿轮，该齿轮不是传动系的用于使锁驱动器移动的部分。例如，位置传感器可以安装至齿轮，该齿轮不用于传输能量以使锁驱动器移动，而是替代地基于锁驱动器的运动被动地移动。这可以允许位置传感器与传输能量以使锁驱动器移动的齿轮或其他传动系部件可能经历的应力和其他物理干扰隔离。因此，位置传感器可以更可靠地操作并且提供不受机械干扰影响的位置信号。

在本发明的另一方面中，位置传感器可以布置成以下述方式确定锁驱动器的位置：该方式独立于操作成使锁驱动器移动的传动系部件的运动。这可以允许位置传感器不仅与传动系部件在锁驱动器的运动期间所经历的机械干扰隔离，而且还允许位置传感器识别传动系的故障或其他错误。例如，由于位置传感器可以响应于元件(比如齿轮)——该元件响应于锁驱动器的运动而不是传动系的部件的运动而被动地移动——的运动，所以位置传感器可以指示仅锁驱动器的运动。如果传动系已经出现故障，则锁驱动器将不会移动并将被位置传感器检测到。这与下述系统相对照：该系统响应于传动系部件的运动而具有位置传感器检测运动。在这些情况中的一些情况下，与位置传感器相关联的传动系部件可以移动并且由此使位置传感器移动，但是锁驱动器将由于下游的另一传动系部件的故障而不会移动。通过将位置传感器布置成独立于操作成使锁驱动器移动的传动系部件的运动而确定锁驱动器的位置，这种传动系故障可以由位置传感器检测到。

图7和图8示出了位置传感器61，位置传感器61安装至不是传动系部件的位置齿轮62，并且可以检测锁驱动器2例如驱动轮21的运动。此外，位置传感器61可以独立于马达3和传动装置4的运动而检测位置驱动轮1的位置。例如，如果离合器5使马达3和传动装置4与驱动轮21断开接合，则位置齿轮62和位置传感器61仍将响应于驱动轮21的运动而移动。这是因为位置齿轮62直接联接至中间齿轮63，中间齿轮63直接联接至后退驱动齿轮53，该后退驱动齿轮53直接联接至驱动轮21。因此，驱动轮21的运动将使位置齿轮62和位置传感器61移动，即使驱动马达3和传动装置4根本不移动也是如此。这允许位置传感器61跟踪驱动轮21的运动，而无论离合器5是否被接合。此外，尽管位置齿轮62通过后退驱动齿轮53至少间接地移动，但是位置齿轮62本身不会经受使驱动轮21移动的应力，因为位置齿轮62基于后退驱动齿轮53的运动被动地移动。这可以允许使位置齿轮62与原本所要求的相比不那么坚固，并且使位置齿轮62对驱动轮21的运动的响应性更好。

尽管在图5至图8的实施方式中位置齿轮62通过后退驱动齿轮53联接至驱动轮21，但是位置齿轮62本身不是传动系部件并且至少在一些操作模式中，后退传动齿轮53也不是传动系的使驱动轮21移动的部分。因此，在至少一些操作模式中，位置传感器61可以独立于操作成使驱动轮21移动的任何传动系部件的运动而检测驱动轮21的位置。例如，当离合器齿轮51不与后退驱动齿轮53接合时，后退驱动齿轮53不是传动系的使驱动轮21移动的一部分，而替代地是被动元件。因此，当离合器齿轮51处于断开接合或前进接合位置时，后退驱动齿轮53不会经受使驱动轮21移动的应力，而替代地由驱动轮21移动。这可以使得：与后退驱动齿轮53由离合器齿轮51移动的情况相比，后退驱动齿轮53对驱动轮21的运动的响应性更好并且提供对驱动轮21的位置的更精确指示。例如，在后退驱动齿轮53由离合器齿轮51移动时的阶段期间，后退驱动齿轮53不必要提供关于驱动轮21的位置的精确反馈，例如后退驱动齿轮53可能已经与驱动轮21断开接合并且仍然使位置齿轮62移动。然而，当后退驱动齿轮53不被离合器齿轮51驱动时，后退驱动齿轮53的运动仅基于驱动轮21的运动。这允许位置传感器61至少在离合器齿轮51处于断开接合位置或前进接合位置时提供关于驱动轮21位置和/或马达3、传动装置4和/或离合器51的故障的精确信息。

尽管在该实施方式中位置齿轮62通过中间齿轮63和后退驱动齿轮53联接至驱动轮21，但是位置齿轮62可以直接联接至驱动轮21，或者中间齿轮63可以直接联接至驱动轮21。这将使得位置传感器61的运动完全独立于任何传动系部件。因此，在一些实施方式中，用于确定锁驱动器的位置的位置传感器可以安装至与锁驱动器联接的齿轮，但该齿轮的运动不是基于用于使锁驱动器移动的任何传动系部件的运动。这种布置结构可以提供针对故障的恢复力，比如当位置传感器联接至驱动部件时可以提供针对故障的恢复力。例如，驱动齿轮可能具有施加至驱动齿轮的相对较高的转矩，并且因此，驱动齿轮在相邻齿轮之间的齿接合暂时地断开接合的情况下可能会中断或“跳动”。通过在不是传动系的部分的齿轮上设置位置传感器，位置传感器将不会经受传动系的部件所经历的高转矩、跳动或其他问题。而且，这种布置结构可以允许在不干扰传动系的部件的情况下维修或更换位置传感器。因此，可以更容易地执行对有故障的位置传感器的维修或更换。

在一些实施方式中，后退驱动齿轮53可以仅用于在锁机构从锁定位置移动至解锁位置时使驱动轮21移动。这可能与在前进驱动齿轮54上施加的应力相比在后退驱动齿轮53上施加较小的应力，例如因为锁机构从锁定位置至解锁位置的运动可能需要较小的转矩。作为示例，可能在某些情况下、比如当门未完全关闭时防止或阻止锁机构的锁舌从解锁位置(在解锁位置中，锁舌缩回到门中)至锁定位置(在锁定位置中，锁舌从门伸出并进入门框的相应接纳开口中)的运动。当物理地防止锁机构的锁舌移动时，这可能在包括前进驱动齿轮54的马达驱动系统上施加高应力。然而，锁机构从锁定位置至解锁位置的运动通常可以在驱动系统上并因此在后退驱动齿轮53上施加较小的应力。这可以允许位置传感器61提供更精确的位置信息，例如因为后退驱动齿轮53可以经受较少条件——在这些条件下，后退驱动齿轮53可以与驱动轮21断开接合——而允许位置传感器61提供更精确的位置信息。因此，位置传感器61可以联接至传动系的在使锁驱动器2移动时经受较低转矩或其他力的部件。

门锁1部件比如马达3的电子控制以及与位置传感器61的通信可以通过任何合适的控制电路来执行，任何合适的控制电路可以包括：与合适的软件或其他操作指令一起的被编程的通用计算机和/或其他数据处理装置、一个或更多个存储器(包括可以存储软件和/或其他操作指令的非暂时性存储介质)、用于控制电路和/或其他系统部件的电源、位置传感器和其他传感器、允许控制电路接收和发送关于使用者装置比如智能手机的信号的无线通信装置或者无线路由器、输入/输出接口(比方说例如向使用者显示信息和/或接收来自使用者输入的使用者接口)、门锁1的部件之间的通信总线或其他链路、显示器、开关、继电器、三端双向可控硅开关、马达、机械连杆和/或致动器、或者执行所需输入/输出或其他功能所必需的其他部件。

尽管已经参照各种说明性实施方式描述了本发明的各方面，但是这些方面不限于所描述的实施方式。因此，明显的是，所描述的实施方式的许多替代方案、改型和变型对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，本文中阐述的实施方式意在是说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的各方面的精神的情况下可以做出各种改变。

Claims (26)

1.一种门锁，包括：

本体，所述本体适于安装至门，并且所述本体具有一表面；

锁驱动器，所述锁驱动器以可移动的方式安装至所述本体的所述表面并且适于使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动；

指旋器，所述指旋器以可移动的方式安装至所述本体并且适于手动地在至少两个位置之间运动，所述指旋器联接至所述锁驱动器，使得所述指旋器的运动使所述锁驱动器移动；

驱动马达，所述驱动马达安装至所述本体的所述表面；以及

离合器齿轮，所述离合器齿轮具有枢转轴线并且通过所述本体的所述表面中的弯曲槽而安装至所述表面以用于沿着二维路径的移动以及围绕所述枢转轴线的旋转，所述离合器齿轮能够响应于所述驱动马达的使所述离合器齿轮旋转的运动而沿着所述弯曲槽移动，以使所述驱动马达与所述锁驱动器联接或断开联接。

2.根据权利要求1所述的门锁，其中，所述离合器齿轮通过驱动齿轮联接至所述驱动马达，并且所述离合器齿轮构造成仅通过所述离合器齿轮、所述驱动齿轮和所述弯曲槽之间的相互作用所产生的作用力而沿着所述弯曲槽移动。

3.根据权利要求2所述的门锁，其中，所述离合器齿轮安装至所述本体以便能够绕所述枢转轴线旋转，并且所述二维路径布置在与所述枢转轴线垂直的平面中。

4.根据权利要求2所述的门锁，其中，还包括安装至所述本体并且联接至所述锁驱动器的前进驱动齿轮和后退驱动齿轮，所述前进驱动齿轮、所述后退驱动齿轮和所述二维路径布置成使得所述离合器齿轮在所述枢转轴线位于所述二维路径的第一区域时与所述前进驱动齿轮接合，并且所述离合器齿轮在所述枢转轴线位于所述二维路径的第二区域时与所述后退驱动齿轮接合。

5.根据权利要求4所述的门锁，其中，所述驱动马达沿前进方向的旋转使所述离合器齿轮朝向所述二维路径的所述第一区域移动，而所述驱动马达沿后退方向的旋转使所述离合器齿轮朝向所述二维路径的所述第二区域移动。

6.根据权利要求4所述的门锁，其中，所述离合器齿轮的所述枢转轴线能够定位在所述第一区域与所述第二区域之间，使得所述离合器齿轮与所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮两者断开接合，并且使得所述驱动马达与所述锁驱动器断开接合。

7.根据权利要求6所述的门锁，其中，所述锁驱动器包括安装至所述本体的驱动轮，所述驱动轮联接至所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮两者，使得所述前进驱动齿轮或所述后退驱动齿轮的运动使所述驱动轮旋转。

8.根据权利要求7所述的门锁，其中，所述指旋器被联接成与所述驱动轮一起运动，使得所述指旋器的运动使所述驱动轮移动，并且所述驱动轮的运动使所述指旋器移动。

9.根据权利要求8所述的门锁，其中，所述锁驱动器包括联接至所述驱动轮的锁尾件。

10.根据权利要求1所述的门锁，还包括联接在所述驱动马达与所述离合器齿轮之间的传动装置。

11.根据权利要求10所述的门锁，其中，所述传动装置包括一对锥齿轮，所述一对锥齿轮包括安装至所述驱动马达的驱动轴的第一锥齿轮和安装至所述本体的第二锥齿轮。

12.根据权利要求11所述的门锁，其中，所述传动装置包括一个或更多个齿轮，所述一个或更多个齿轮联接至所述第二锥齿轮并且联接至所述离合器齿轮。

13.根据权利要求12所述的门锁，其中，所述离合器齿轮安装至所述本体以用于使所述离合器齿轮相对于所述本体在与所述枢转轴线垂直的平面中移动。

14.根据权利要求1所述的门锁，其中，所述离合器齿轮安装至所述本体以用于相对于所述本体在接合位置与断开接合位置之间移动，在所述接合位置中，所述离合器齿轮与所述锁驱动器联接以使所述锁驱动器移动，在所述断开接合位置中，所述离合器齿轮不与所述锁驱动器联接。

15.一种门锁，包括：

本体，所述本体适于安装至门，并且所述本体具有一表面；

锁驱动器，所述锁驱动器以可移动的方式安装至所述本体的所述表面并且适于使锁机构在锁定位置与解锁位置之间移动；

指旋器，所述指旋器以可移动的方式安装至所述本体并且适于手动地在至少两个位置之间运动，所述指旋器联接至所述锁驱动器，使得所述指旋器的运动使所述锁驱动器移动；

驱动马达，所述驱动马达安装至所述本体的所述表面；以及

离合器，所述离合器机械地布置在所述驱动马达与所述锁驱动器之间，所述离合器具有前进驱动齿轮和后退驱动齿轮、以及离合器齿轮，所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮两者都安装至所述本体的所述表面并且联接至所述锁驱动器，所述离合器齿轮具有枢转轴线并且通过所述表面中的弯曲槽而安装至所述表面以用于沿着二维路径进行移动以及围绕所述枢转轴线进行旋转，所述离合器齿轮能够响应于所述驱动马达使所述离合器齿轮旋转而相对于所述本体沿着所述弯曲槽移动，以选择性地使所述驱动马达与所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮联接及断开联接。

16.根据权利要求15所述的门锁，其中，所述离合器齿轮能够在第一接合位置、第二接合位置与断开接合位置之间移动，在所述第一接合位置中，所述离合器齿轮与所述前进驱动齿轮接合，在所述第二接合位置中，所述离合器齿轮与所述后退驱动齿轮接合，并且在所述断开接合位置中，所述离合器齿轮与所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮断开接合。

17.根据权利要求15所述的门锁，其中，所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮与所述锁驱动器始终啮合。

18.根据权利要求16所述的门锁，其中，所述第一接合位置是前进接合位置，使得所述前进驱动齿轮的旋转使所述锁驱动器沿前进方向旋转，并且所述第二接合位置是向后接合位置，使得所述后退驱动齿轮的旋转使所述锁驱动器沿后退方向旋转。

19.根据权利要求18所述的门锁，其中，所述断开接合位置位于所述前进接合位置与所述向后接合位置之间。

20.根据权利要求19所述的门锁，其中，所述驱动马达沿前进方向的旋转使所述离合器齿轮沿着所述二维路径朝向所述前进接合位置移动，并且所述驱动马达沿后退方向的旋转使所述离合器齿轮沿着所述二维路径朝向所述向后接合位置移动。

21.根据权利要求20所述的门锁，其中，所述驱动马达适于使所述离合器齿轮移动至所述断开接合位置。

22.根据权利要求15所述的门锁，还包括联接在所述驱动马达与所述离合器齿轮之间的传动装置。

23.根据权利要求22所述的门锁，其中，所述传动装置包括一对锥齿轮，所述一对锥齿轮包括安装至所述驱动马达的驱动轴的第一锥齿轮和安装至所述本体的第二锥齿轮。

24.根据权利要求15所述的门锁，其中，所述锁驱动器包括安装至所述本体的驱动轮，所述驱动轮联接至所述前进驱动齿轮和所述后退驱动齿轮。

25.根据权利要求24所述的门锁，其中，所述指旋器被联接成与所述驱动轮一起运动，使得所述指旋器的运动使所述驱动轮移动，并且所述驱动轮的运动使所述指旋器移动。

26.根据权利要求25所述的门锁，其中，所述门锁还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述离合器齿轮接合并且机械地构造成将来自所述驱动马达的扭矩传递至所述离合器齿轮，所述离合器齿轮仅通过所述离合器齿轮、所述驱动齿轮和所述弯曲槽之间的相互作用所产生的作用力而沿着所述二维路径移动。

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