CN113530369A - 离合传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合传动机构。基于本发明，离合传动机构包括用于与电机的输出轴传动连接的第一传动齿轮、以及用于与对驱动对象施加驱动力的电控执行元件传动连接的第二传动齿轮，并且，第一传动齿轮和第二传动齿轮之间可以通过行星齿轮提供离合传动。其中，响应于电机的主动力输出，行星齿轮可以在第一传动齿轮和第二传动齿轮啮合之间形成传递主动力输出的传动连接，此时，行星架可以在此期间借助限位块积蓄形变势能；响应于电机完成主动力输出之后产生的辅助动力输出，可以触发行星架通过释放形变势能而驱使行星齿轮与第二传动齿轮分离，以断开电机对电控执行元件的传动约束，从而消除电控执行元件在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束。

Description

离合传动机构

技术领域

本发明涉及电机驱动领域，特别涉及用于电机驱动的一种离合传动机构、应用该离合传动机构的一种动力模组、应用该离合传动机构的一种智能锁、以及适用该离合传动机构的一种电机驱动控制方法。

背景技术

电机通常通过传动机构对电控执行元件提供动力输出，以通过电控方式驱使电控执行元件将驱动对象驱动至期望的位置或姿态。并且，当电机完成对电控执行元件的动力输出后，传动机构的存在会使得电机在通电状态下仍可以对电控执行元件产生传动约束。

但在某些场景下，电机对电控执行元件的止位约束会妨碍驱动对象接受手动控制，即，电控执行元件在电机通电时受到的传动约束会对驱动对象产生冗余约束，这样的冗余约束对手动控制施加的外力形成干涉，导致驱动对象无法同时兼顾电控和手动控制。

发明内容

本发明的各实施例分别提供了一种离合传动机构、一种动力模组、一种智能锁、以及一种电机驱动控制方法，可以通过在电机完成对驱动对象的电控驱动后自动断开电机与电控执行元件之间的传动连接，以解除电控执行元件在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束，有助于驱动对象同时兼顾电控和手动控制。

在一个实施例中，提供了一种离合传动机构，包括：

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮用于与电机的输出轴传动连接；

第二传动齿轮，所述第二传动齿轮用于与对驱动对象施加驱动力的电控执行元件传动连接；

行星齿轮，所述行星齿轮在所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮之间形成离合传动；

行星架，所述行星架将所述行星齿轮约束为与所述第一传动齿轮啮合、并具有环绕所述第一传动齿轮的行星轨迹；

限位块，所述限位块布置在所述行星架随所述行星齿轮的移动而摆动的摆动路径中；

响应于所述电机的主动力输出，所述第一传动齿轮将所述行星齿轮驱动至所述行星轨迹中的指定相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，使所述行星架接触所述限位块，其中，所述行星架响应于所述限位块产生的阻力、以及所述第二传动齿轮对所述行星齿轮产生的与所述阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

响应于所述电机跟随于所述主动力输出的输出截止而产生的反向的辅助动力输出，所述第一传动齿轮驱动所述行星齿轮偏离所述指定相位位置，以解除所述第二传动齿轮对所述行星齿轮的所述啮合锁止力，使所述行星架通过释放所述形变势能而驱使所述行星齿轮与所述第二传动齿轮分离。

可选地，所述指定相位位置为第一相位位置和第二相位位置中的任意一个，其中，所述第一相位位置和所述第二相位位置分别位于所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮的轴心连线的相反两侧；所述主动力输出为彼此反向的第一主动力输出和第二主动力输出中的任意一个，其中，所述主动力输出使所述第一传动齿轮将所述行星齿轮从远离所述第二传动齿轮的一侧驱动至所述第一相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，所述第二主动力输出使所述第一传动齿轮将所述行星齿轮从远离所述第二传动齿轮的一侧驱动至所述第二相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动；所述辅助动力输出为与所述第一主动力输出反向的第一辅助动力输出、以及与所述第二主动力输出反向的第二辅助动力输出中对应的一个，其中，所述第一辅助动力输出用于解除所述第二传动齿轮对所述第一相位位置的所述行星齿轮产生的所述啮合锁止力，所述第二辅助动力输出用于解除所述第二传动齿轮对所述第二相位位置的所述行星齿轮产生的所述啮合锁止力。

可选地，所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间具有第一传动比，所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间具有第二传动比，并且，所述第一传动比与所述第二传动比被配置为使得所述电机的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：所述第一消耗转数为所述行星齿轮在所述第一相位位置和所述第二相位位置之间单次移动使所述电机消耗的转数；所述第二消耗转数为用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程使所述电机消耗的转数。

可选地，进一步包括：第一传动组件，所述第一传动组件在所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间形成具有所述第一传动比的传动连接；第二传动组件，所述第二传动组件在所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间形成具有所述第二传动比的传动连接。

可选地，所述第一传动组件包括与所述电机的输出轴同轴连接的蜗杆、与所述蜗杆传动配合的涡轮盘、以及自所述涡轮盘级联至所述第一传动齿轮的至少一个级联齿轮；所述第二传动组件包括与所述第二传动齿轮同轴连接的传动轴、以及与所述传动轴同轴连接并与所述电控执行元件啮合的动力输出齿轮。

可选地，所述主动力输出响应于所述目标对象的移动到位而截止，所述辅助动力输出响应于所述电机的输出计时到达或转数计数到达而截止。

可选地，所述行星架的一端与所述第一传动齿轮的轴心转动连接、另一端与所述行星齿轮的轴心转动连接，并且，所述限位块布置在所述第一传动齿轮的轴心和所述第二传动齿轮的轴心之间。

可选地，所述行星架包括连接板，所述连接板平行于所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮以及所述行星齿轮的旋转平面。

可选地，所述限位块具有限位侧壁，所述限位侧壁具有与所述行星架的侧表面形成面接触的形状。

在另一个实施例中，提供了一种动力模组，包括电机、以及如前述实施例中的离合传动机构。

在另一个实施例中，提供了一种智能锁，包括：

锁壳；

主锁舌，所述主锁舌具有锁舌主体、以及位于所述锁舌主体的端部的方舌，其中，所述主锁舌响应于受到的闭锁驱动力而带动所述方舌伸出至所述锁壳外、响应于受到的开锁驱动力而带动所述方舌缩进至所述锁壳内；

电机，所述电机容纳在所述锁壳内；

电控执行元件，所述电控执行元件以所述主锁舌为驱动对象而布置在所述锁壳内；

如前述实施例所述的离合传动机构，所述离合传动机构布置在所述锁壳内、并位于所述电机的输出轴与所述电控执行元件之间；

当所述行星齿轮位于所述第一相位位置时，所述电控执行元件响应于所述电机的所述第一主动力输出而对所述主锁舌产生所述闭锁驱动力、响应于所述行星齿轮与所述第二传动齿轮的分离而释放所述闭锁驱动力；

当所述行星齿轮位于所述第二相位位置时，所述电控执行元件响应于所述电机的所述第二主动力输出而对所述主锁舌产生所述开锁驱动力、响应于所述行星齿轮与所述第二传动齿轮的分离而释放所述开锁驱动力。

可选地，进一步包括：手控执行元件，所述手控执行元件用于与安装所述智能锁的门扇的把手传动连接，其中，所述手控执行元件响应于所述把手受到的第一操作外力而对所述主锁舌产生所述闭锁驱动力，并且，所述手控执行元件响应于所述把手受到的第二操作外力而对所述主锁舌产生所述开锁驱动力。

可选地，所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间具有第一传动比，所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间具有第二传动比，并且，所述第一传动比与所述第二传动比被配置为使得所述电机的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：所述第一消耗转数为所述行星齿轮在所述第一相位位置和所述第二相位位置之间的单次移动使所述电机消耗的转数；所述第二消耗转数为用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程使所述电机消耗的转数。

可选地，所述锁舌主体具有驱动槽，所述驱动槽在靠近所述方舌的一侧具有闭锁驱动槽壁、在远离所述方舌的另一侧具有开锁驱动槽壁，并且，所述主锁舌响应于在所述闭锁驱动槽壁受到的所述闭锁驱动力而带动所述方舌伸出至所述锁壳外、响应于在所述开锁驱动槽壁受到的所述开锁驱动力而带动所述方舌缩进至所述锁壳内；其中，用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程，为所述电控执行元件在所述闭锁驱动槽壁和所述开锁驱动槽壁之间的单次位姿切换行程。

可选地，所述电控执行元件包括：齿盘，所述齿盘与所述第二驱动齿轮传动连接；驱动臂，所述驱动臂固定于所述齿盘并探入在所述驱动槽内；其中，用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程，为所述驱动臂在所述闭锁驱动槽壁和所述开锁驱动槽壁之间的单次摆动行程。

可选地，进一步包括第一传感器和第二传感器，其中：所述主锁舌在带动所述方舌伸出至所述锁壳外的闭锁满行程位置时，触发所述第一传感器产生第一到位感测信号，所述第一动力输出响应于所述第一到位感测信号而截止；所述主锁舌在带动所述方舌锁紧至所述锁壳外的开锁满行程位置时，触发所述第二传感器产生第二到位感测信号，所述第二动力输出响应于所述第二到位感测信号而截止；并且，所述第一辅助动力输出和所述第二辅助动力输出响应于所述电机的输出计时到达或转数计数到达而截止。

在另一个实施例中，提供了一种电机驱动控制方法，包括：

响应于接收到的驱动触发信号，控制所述电机产生主动力输出，以使如权利要求1所述的离合传动机构中的所述第一传动齿轮将所述行星齿轮驱动至所述行星轨迹中的指定相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，并使所述离合传动机构中的所述行星架响应于所述限位块产生的阻力、以及所述第二传动齿轮对所述行星齿轮产生的与所述阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

响应于接收到的到位检测信号，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出，以使所述离合传动机构中的所述第一传动齿轮驱动所述行星齿轮偏离所述指定相位位置，使所述离合传动机构中的所述第二传动齿轮对所述行星齿轮的所述啮合锁止力解除，并使所述离合传动机构中的所述行星架通过释放所述形变势能而驱使所述行星齿轮与所述第二传动齿轮分离。

可选地，响应于接收到的驱动完成信号，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出包括：当接收到所述到位检测信号时，控制所述电机保持第一预定时长的所述主动力输出，以使所述离合传动机构中的所述行星架的形变势能的积蓄持续所述第一预定时长；当对所述第一预定时长的计时到达时，控制所述电机切换为所述辅助动力输出。

可选地，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出之后，进一步包括：对所述电机的所述辅助动力输出执行第二预定时长的计时或电机转数的计数；响应于对所述第二预定时长的计时到达或对所述电机转数的计数到达，控制所述电机停止所述辅助动力输出。

可选地，所述第二预定时长和所述电机转数是根据预先设定的偏移相位设定的，所述偏移相位使所述第二传动齿轮和所述行星齿轮之间的啮合发生大于一个齿距的偏移。

如上可见，基于上述实施例，离合传动机构包括用于与电机的输出轴传动连接的第一传动齿轮、以及用于与对驱动对象施加驱动力的电控执行元件传动连接的第二传动齿轮，并且，第一传动齿轮和第二传动齿轮之间可以通过行星齿轮提供离合传动。其中，响应于电机的主动力输出，行星齿轮可以在第一传动齿轮和第二传动齿轮啮合之间形成传递主动力输出的传动连接，此时，行星架可以在此期间借助限位块积蓄形变势能；响应于电机完成主动力输出之后产生的辅助动力输出，可以触发行星架通过释放形变势能而驱使行星齿轮与第二传动齿轮分离，以断开电机对电控执行元件的传动约束，从而消除电控执行元件在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束，进而，可以支持电控执行元件可以同时兼顾电控和手动控制。

附图说明

图1a和图1b为本发明一个实施例中的离合传动机构的结构示意图；

图2如图1a和图1b所示实施例中的离合传动机构的离合切换原理的示意图；

图3为如图1所示实施例中的离合传动机构的离合相位扩展示意图；

图4为基于如图3所示的离合相位扩展的离合相位选择的示意图；

图5为如图1所示实施例中的离合传动机构的实例结构示意图；

图6为如图5所示实例结构的局部透视示意图；

图7为如图5所示实例结构中的盒体的结构示意图；

图8为如图5所示实例结构中的盒盖的结构示意图；

图9a至图9c为应用如图5所示实例结构的智能锁的闭锁过程示意图；

图10a至图10c为应用如图5所示实例结构的智能锁的开锁过程示意图；

图11为另一个实施例中的电机驱动控制方法的示例性流程示意图；

图12为如图11所示电机驱动控制方法引入蓄力控制的优化流程示意图。

附图标记说明

10 离合传动机构

11 第一传动齿轮

12 第二传动齿轮

13 行星齿轮

14 行星架

141 轴孔

142 销孔

15 蜗杆

150 蜗杆轴承

16 蜗轮盘

17a 第一级联齿轮

17b 第二级联齿轮

17c 第三级联齿轮

17d 第四级联齿轮

18 动力输出齿轮

180 限位轴孔

20 限位块

20a 第一限位侧壁

20b 第二限位侧壁

21 第一轴杆

22 第二轴杆

23 第三轴杆

24 销轴

25 传动轴

25a 插接轴端

25b 限位轴端

26 盒体轴承

27 盒盖轴承

30 盒体

30a 第一盒腔

30b 第二盒腔

31 第一盒体安装台柱

32 第二盒体安装台柱

33 第三盒体安装台柱

34 盒体轴承座

40 盒盖

41 第一盒盖安装台柱

42 第二盒盖安装台柱

43 第三盒盖安装台柱

44 盒盖轴承座

50 智能锁

51 锁壳

52 主锁舌

521 锁舌主体

522 方舌

523 驱动槽

523a 闭锁驱动槽壁

523b 开锁驱动槽壁

53 电控执行元件

531 齿盘

532 驱动臂

54 手控执行元件

55 第一传感器

56 第二传感器

60 电机

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1a和图1b为本发明一个实施例中的离合传动机构的结构示意图。图2如图1a和图1b所示实施例中的离合传动机构的离合切换原理的示意图。请参见图1a和图1b以及图2，在该实施例中，离合传动机构10可以包括：

第一传动齿轮11，该第一传动齿轮11用于与电机60的输出轴传动连接；

第二传动齿轮12，该第二传动齿轮12用于与对驱动对象施加驱动力的电控执行元件53传动连接；

行星齿轮13，该行星齿轮13在第一传动齿轮11与第二传动齿轮12之间形成离合传动，其中，图1a示出了第一传动齿轮11与第二传动齿轮12之间的传动闭合状态，图1b示出了第一传动齿轮11与第二传动齿轮12之间的传动断开状态；

行星架14，该行星架将行星齿轮13约束为与第一传动齿轮11啮合、并具有环绕第一传动齿轮11的行星轨迹，例如，行星架14的一端与第一传动齿轮11的轴心转动连接、另一端与行星齿轮13的轴心转动连接；

限位块20，该限位块20布置在行星架14随行星齿轮13沿行星轨迹的移动而摆动的摆动路径中，例如，当行星架14的一端与第一传动齿轮11的轴心转动连接、另一端与行星齿轮13的轴心转动连接时，限位块20可以布置在第一传动齿轮11的轴心和第二传动齿轮12的轴心之间。

响应于电机60的主动力输出P_dvr，第一传动齿轮11可以将行星齿轮13驱动至行星轨迹中的指定相位位置Pha0与第二传动齿轮12啮合传动(即如图1a所示的状态)，使行星架14接触限位块20(优选地，限位块20可以具有与行星架14形成面接触的限位侧壁)，其中，行星架14响应于限位块20产生的阻力F_blk、以及第二传动齿轮12对行星齿轮13产生的与阻力F_blk反向的啮合锁止力F_lock而积蓄形变势能PE；

响应于电机60跟随于主动力输出P_dvr的输出截止而产生的反向的辅助动力输出P_rls，第一传动齿轮11驱动行星齿轮13偏离指定相位位置Pha0(即如图1b所示的状态)，以解除第二传动齿轮12对行星齿轮13的啮合锁止力F_lock，使行星架14通过释放形变势能PE而驱使行星齿轮13与第二传动齿轮12分离(该过程可以参见图2)。

基于上述结构，离合传动机构10的第一传动齿轮11和第二传动齿轮12之间可以通过行星齿轮13提供离合传动。其中，响应于电机60的主动力输出P_dvr，第一传动齿轮11可以驱动行星齿轮13在第一传动齿轮11和第二传动齿轮啮合12之间形成传递主动力输出P_dvr的传动连接(如图1a所示)，此时，随行星齿轮13摆动的行星架14可以在此期间借助限位块20积蓄形变势能PE；响应于电机60完成主动力输出P_dvr之后产生的辅助动力输出P_rls，第一传动齿轮11可以解除第二传动齿轮12对行星齿轮13的啮合锁止，以触发行星架14通过释放形变势能PE而驱使行星齿轮13与第二传动齿轮12分离(如图1b和图2所示)，从而可以通过断开电控执行元件53与电机60之间的传动连接而消除电控执行元件53在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束，由此可以支持电控执行元件53可以同时兼顾电控和手动控制。

在上述实施例中，主动力输出P_dvr可以响应于目标对象的移动到位而截止，辅助动力输出P_rls可以响应于电机60的输出计时到达或转数计数到达而截止，其中，对辅助动力输出P_rls的输出计时或转数计数的阈值，可以是根据预先设定的偏移相位设定的，该偏移相位可以使第二传动齿轮12和行星齿轮13之间的啮合发生大于一个齿距的偏移。

电机60的主动力输出P_dvr和辅助动力输出P_rls之间的反向，是通过电机60的反转来实现的。也就是，电机60可以在两个转动方向选择任意一个作为主动力输出P_dvr的转动方向、另一个作为辅助动力输出P_rls的转动方向，而并不是将电机60的两个转动方向中的一个固化为主动力输出P_dvr的转动方向、另一个固化为辅助动力输出P_rls的转动方向。

因此，可以认为，在电机60的每一个转动方向上产生的主动力输出P_dvr，都可以在另一个转动方向反转产生对应的辅助动力输出P_rls。

对于电机60在不同转动方向上都需要产生主动力输出P_dvr的情况，行星齿轮13在行星轨迹中用于与第二传动齿轮12啮合传动的指定相位位置Pha0可以包括镜像设置的两个。即，离合传动机构10可以具有双啮合相位位置。

图3为如图1所示实施例中的离合传动机构的离合相位扩展示意图。请参见图3，图1a和图1b以及图2中示出的指定相位位置Pha0可以为第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha2中的任意一个，其中，第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha2分别位于第一传动齿轮11与第二传动齿轮12的轴心连线的相反两侧。

相应地，图1a中示出的主动力输出P_dvr可以为彼此反向的第一主动力输出P_dvr1和第二主动力输出P_dvr2中的任一个，其中，所述主动力输出P_dvr使第一传动齿轮11将行星齿轮13从远离第二传动齿轮12的一侧驱动至所述第一相位位置与第二传动齿轮12啮合传动，所述第二主动力输出P_dvr使第一传动齿轮11将行星齿轮13从远离第二传动齿轮12的一侧驱动至所述第二相位位置与第二传动齿轮12啮合传动；

并且，图2中示出的辅助动力输出P_rls可以为与第一主动力输出P_dvr1反向的第一辅助动力输出P_rls1、以及与第二主动力输出P_dvr2反向的第二辅助动力输出P_rls2中对应的一个，其中，第一辅助动力输出P_rls1用于解除第二传动齿轮12对第一相位位置Pha1的行星齿轮13的啮合锁止力F_lock，第二辅助动力输出P_rls2用于解除第二传动齿轮12对第二相位位置Pha2的行星齿轮13的啮合锁止力F_lock。

优选地，限位块20可以具有第一限位侧壁20a和第二限位侧壁20b，第一限位侧壁20a和第二限位侧壁20b分别具有与行星架14的相对两个侧表面形成面接触的形状。

图4为基于如图3所示的离合相位扩展的离合相位选择的示意图。请参见图4，当行星齿轮13处于与第二传动齿轮12分离的状态时，电机60可以通过产生第一主动力输出P_dvr1而使行星齿轮13在第一相位位置Pha1与第二传动齿轮12啮合传动，或者，电机60也可以通过产生第二主动力输出P_dvr2而使行星齿轮13在第二相位位置Pha2与第二传动齿轮12啮合传动。也就是，对于双啮合相位位置的情况，无论电机60在哪一个转动方向上产生主动力输出P_dvr，都可以使行星齿轮13在对应的指定相位位置Pha0与第二传动齿轮12啮合传动。

例如图4中所示的驱使行星齿轮13从与第二传动齿轮12分离的状态移动至与第二传动齿轮12啮合传动的过程，可以认为是消耗电机60转数的空行程。在实际设计时，可以使这样的空行程对电机60产生的消耗尽可能小，以节省电机60的功耗。

例如，考虑到这样的空行程最大不会超过第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha2之间的相位差，第一传动齿轮11与电机60的输出轴之间具有第一传动比，第二传动齿轮12与电控执行元件53之间具有第二传动比，并且，第一传动比与第二传动比可以被配置为使得电机60的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：

该第一消耗转数为行星齿轮13在第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha2之间单次移动使电机60消耗的转数；

该第二消耗转数可以是指为用于电控执行元件53释放对驱动对象的约束的避让行程而使电机60消耗(假想消耗)的转数。

为了更好地理解上述原理，下面结合实例结构进行进一步说明。

图5为如图1所示实施例中的离合传动机构的实例结构示意图。图6为如图5所示实例结构的局部透视示意图。图7为如图5所示实例结构中的盒体的结构示意图。图8为如图5所示实例结构中的盒盖的结构示意图。

请先参见图5和图6，在该实例结构中，离合传动机构10可以进一步包括在第一传动齿轮11与电机60的输出轴之间形成具有第一传动比的传动连接的第一传动组件、以及在第二传动齿轮12与电控执行元件53之间形成具有第二传动比的传动连接的第二传动组件。

第一传动组件可以包括与电机60的输出轴同轴连接的蜗杆15、与蜗杆15传动配合的涡轮盘16、以及自涡轮盘16级联至第一传动齿轮11的至少一个级联齿轮，由此，第一传动组件在第一传动齿轮11与电机60的输出轴之间形成具有第一传动比的传动连接。在图5和图6中，以至少一个级联齿轮包括自涡轮盘16依次级联至第一传动齿轮11的第一级联齿轮17a、第二级联齿轮17b、第三级联齿轮17c以及第四级联齿轮17d为例，

第二传动组件可以包括与第二传动齿轮12同轴连接的传动轴25、以及与传动轴25同轴连接并与电控执行元件53啮合的动力输出齿轮18。

在图5和图6中，第一级联齿轮17a与涡轮盘16同轴集成为一体、第二级联齿轮17b和第三级联齿轮17c同轴集成为一体、第四级联齿轮17d与第一传动齿轮11同轴集成为一体。

请在参见图5和图6的同时结合图7和图8，该离合传动机构10还可以包括由盒体30和盒盖40闭合形成的封装盒，其中，由于第一传动齿轮11和行星齿轮13相比于第一传动组件更靠近盒盖40，因而限位块20可以形成于盒盖40的内表面，相应地，第二传动齿轮12的布设位置在靠近盒盖40的方向上与行星齿轮13平齐。可以理解的是，第一传动齿轮11和行星齿轮13相比于第一传动组件更靠近盒体30，则限位块20也可以形成于盒体30的内表面。

仍在参见图5和图6的同时结合图7和图8：

蜗杆15可以通过蜗杆轴承15转动支撑在盒体30内；

同轴集成为一体的第一级联齿轮17a与涡轮盘16可以装设于第一轴杆21，该第一轴杆21的一端穿设于盒体30的第一盒体安装台柱31内、另一端穿设于盒盖40的第一盒盖安装台柱41内；

同轴集成为一体的第二级联齿轮17b和第三级联齿轮17c可以装设于第二轴杆22，该第二轴杆22的一端穿设于盒体30的第二盒体安装台柱32内、另一端穿设于盒盖40的第二盒盖安装台柱42内；

同轴集成为一体的第四级联齿轮17d与第一传动齿轮11可以装设于第三轴杆23，该第三轴杆23的一端穿设于盒体30的第三盒体安装台柱33内、另一端穿设于盒盖40的第三盒盖安装台柱43内。

请再参见图5和图6，行星架14可以包括连接板，该连接板平行于第一传动齿轮11、第二传动齿轮12以及行星齿轮13的旋转平面，并且，该连接板可以开设有供第三轴杆23穿过的轴孔141、以及用于将行星齿轮13转动连接在该连接板的销轴24穿入的销孔142。

从图5和图6中还可以看出，传动轴25一端的插接轴端25a套设有盒盖轴承27、传动轴25另一端具有限位平面的限位轴端25b套设有盒体轴承26，其中：

盒盖轴承27装设在盒盖40的盒盖轴承座44中，传动轴25的插接轴端25a没入在盒盖轴承座44内；

盒体轴承26装设在盒体30的盒体轴承座34内，传动轴25的限位轴端25从盒体轴承座34穿出至盒体30之外、并且与动力输出齿轮18具有限位平面的限位孔180插接配合。

从而，传动轴25通过与第二传动齿轮12的轴孔过盈配合、并且通过限位轴端25b与动力输出齿轮18的限位孔180限位配合，可以实现第二传动齿轮12与动力输出齿轮18之间的传动连接。

另外，从图5和图6、尤其是图7中可以清楚地看出，盒体30可以包括用于容纳电机60的第一盒腔30a、以及用于容纳离合传动机构10中除动力输出齿轮18之外的其余部分的第二盒腔30b，由此，利用盒体30和盒盖40集成封装的电机60和离合传动机构10，可以认为是可以以离合方式提供动力输出的一种动力模组。

为了进一步理解上述离合传动机构10或包含该离合传动机构10以及电机60的动力模组的工作原理，以离合传动机构10或包含该离合传动机构10以及电机60的动力模组应用到智能锁中的应用实例进行实例说明。

图9a至图9c为应用如图5所示实例结构的智能锁的闭锁过程示意图。图10a至图10c为应用如图5所示实例结构的智能锁的开锁过程示意图。在如图9a至图9c以及图10a至图10c所示的应用实例中，智能锁50可以包括锁壳51、主锁舌52、电控执行元件53、以及电机60和具有双啮合相位位置的相位离合传动机构10。

主锁舌52可以具有锁舌主体521、以及位于锁舌主体521的端部的方舌522，其中，主锁舌52可以响应于受到的闭锁驱动力而带动方舌522伸出至锁壳51外、响应于受到的开锁驱动力而带动方舌522缩进至锁壳51内。

电机60容纳在锁壳51内，电控执行元件53以主锁舌52为驱动对象而布置在锁壳51内，并且，离合传动机构10布置在锁壳51内、并位于电机60的输出轴与电控执行元件53之间。其中，应用在智能锁的该离合传动机构10具有双啮合相位位置。

请参见图9a至图9b，当行星齿轮13位于第一相位位置Pha1时，行星齿轮13在第一传动齿轮11和第二传动齿轮啮合12之间形成传递第一主动力输出P_dvr1的传动连接，电控执行元件53响应于电机60的第一主动力输出P_dvr1而对主锁舌52产生闭锁驱动力，并且行星架14在此期间内可以积蓄形变势能PE；

当主锁舌52完成闭锁移位、并到达闭锁满行程位置后，参见图9b至图9c，电机60产生与第一主动力输出P_dvr1反向的第一辅助动力输出P_rls1，使行星架14通过释放形变势能PE而将行星齿轮13与第二传动齿轮12，以断开第一传动齿轮11和第二传动齿轮啮合12之间的传动连接，从而，断开电控执行元件53与电机60之间的传动连接而消除电控执行元件53在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束，由此，电控执行元件53可以响应于行星齿轮13与第二传动齿轮12的分离而释放闭锁驱动力。

请参见图10a至图10b，当行星齿轮13位于第二相位位置Pha2时，行星齿轮13在第一传动齿轮11和第二传动齿轮啮合12之间形成传递第二主动力输出P_dvr2(与第一主动力输出P_dvr1反向)的传动连接，电控执行元件53响应于电机60的第二主动力输出P_dvr2而对主锁舌52产生开锁驱动力，并且行星架14在此期间内可以积蓄形变势能PE；

当主锁舌52完成开锁移位并到达开锁满行程位置后，参见图10b至图10c，电机60产生与第二主动力输出P_dvr2反向的第二辅助动力输出P_rls2，使行星架14通过释放形变势能PE而将行星齿轮13与第二传动齿轮12，以断开第一传动齿轮11和第二传动齿轮啮合12之间的传动连接，从而，断开电控执行元件53与电机60之间的传动连接而消除电控执行元件53在完成电控驱动后对驱动对象的冗余约束，由此，电控执行元件53可以响应于行星齿轮13与第二传动齿轮12的分离而释放开锁驱动力。

从图9a至图9c以及图10a至图10c中还可以看出，智能锁50还可以包括手控执行元件54，该手控执行元件54可以用于与安装智能锁50的门扇的把手传动连接，其中，手控执行元件54可以响应于把手受到的第一操作外力而对主锁舌52产生闭锁驱动力，并且，手控执行元件54可以响应于把手受到的第二操作外力而对主锁舌产生开锁驱动力。从而：

当电控执行元件53响应于行星齿轮13与第二传动齿轮12的分离而释放闭锁驱动力时，手控执行元件54响应于第二操作外力而产生的开锁驱动力可以驱使主锁舌52发生开锁移位，而不会受到电控执行元件53产生的闭锁驱动力的冗余约束的干涉；

当电控执行元件53响应于行星齿轮13与第二传动齿轮12的分离而释放开锁驱动力，手控执行元件54响应于第一操作外力而产生的闭锁驱动力可以驱使主锁舌52发生闭锁移位，而不会受到电控执行元件53产生的开锁驱动力的冗余约束的干涉。

具体地，锁舌主体521可以具有驱动槽523，该驱动槽523在靠近方舌522的一侧具有闭锁驱动槽壁523a、在远离方舌522的另一侧具有开锁驱动槽壁523b，并且，主锁舌52可以响应于在闭锁驱动槽壁53a受到的闭锁驱动力(由电控执行元件53或手控执行元件54施加)而带动方舌522伸出至锁壳51外、响应于在开锁驱动槽壁523b受到的开锁驱动力(由电控执行元件53或手控执行元件54施加)而带动方舌522缩进至锁壳51内。

相应地，电控执行元件53可以包括齿盘531和驱动臂532，其中，齿盘531可以通过与动力输出齿轮18的啮合而与第二驱动齿轮12传动连接，驱动臂532固定于齿盘531并探入在驱动槽523内。

为了节省电机60由于释放电控执行元件53的冗余约束而产生的功耗，离合机构10的第一传动齿轮11与电机60的输出轴之间具有第一传动比、第二传动齿轮12与电控执行元件53之间具有第二传动比，并且，第一传动比与第二传动比可以被配置为使得电机60的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：

该第一消耗转数为行星齿轮13在第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha2之间单次移动使电机60消耗的转数；

该第二消耗转数可以是指为用于电控执行元件53释放对驱动对象的约束的避让行程而使电机60消耗(假想消耗)的转数，其中，用于电控执行元件53释放对驱动对象的约束的避让行程，可以是电控执行元件53在闭锁驱动槽壁523a和开锁驱动槽壁523b之间的单次位姿切换行程，即，驱动臂532在闭锁驱动槽壁523a和开锁驱动槽壁523b之间的单次摆动行程。

另外，该智能锁50还可以包括用于检测闭锁满行程位置的第一传感器55、以及用于检测开锁满行程位置的第二传感器56，其中：

主锁舌52在带动方舌522伸出至锁壳51外的闭锁满行程位置时，可以触发第一传感器55产生第一到位感测信号，第一动力输出P_drv1可以响应于第一到位感测信号而截止；

主锁舌52在带动方舌522缩进至锁壳51内的开锁满行程位置时，可以触发第二传感器56产生第二到位感测信号，第二动力输出P_drv2可以响应于第二到位感测信号而截止；

并且，第一辅助动力输出P_rls和第二辅助动力输出P_rls都可以响应于电机60的输出计时到达或转数计数到达而截止。

另外，无论电控执行元件53是在闭锁后释放闭锁驱动力、还是在开锁后释放开锁驱动力，在下一次电控操作开始时，电机60都可以产生对应的主动力输出而使行星齿轮13按照如图4所示的方式选择第一相位位置Pha1和第二相位位置Pha1中的一个。

图11为另一个实施例中的电机驱动控制方法的示例性流程示意图。请参见图11，在另一个实施例中，提供了一种电机驱动控制方法，包括：

S1110：响应于接收到的驱动触发信号，控制电机产生主动力输出，以使离合传动机构中的第一传动齿轮将行星齿轮驱动至行星轨迹中的指定相位位置与第二传动齿轮啮合传动，并使该离合传动机构中的行星架响应于限位块产生的阻力、以及第二传动齿轮对行星齿轮产生的与阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

S1130：响应于接收到的到位检测信号，控制电机将主动力输出切换为反向的辅助动力输出，以使离合传动机构中的第一传动齿轮驱动行星齿轮偏离指定相位位置，使离合传动机构中的第二传动齿轮对行星齿轮的所述啮合锁止力解除，并使离合传动机构中的行星架通过释放所述形变势能而驱使行星齿轮与第二传动齿轮分离。

上述流程中，若S1110控制电机产生的主动力输出为第一转动方向上的第一主动力输出，则S1130控制电机产生的辅助动力输出则可以为第二转动方向上的第一辅助动力输出；若S1110控制电机产生的主动力输出为第二转动方向上的第二主动力输出，则S1130控制电机产生的辅助动力输出则可以为第一转动方向上的第二辅助动力输出。

并且，在S1130之后，该电机驱动控制方法可以进一步包括：

对电机的辅助动力输出执行预定时长的计时或电机转数的计数；

响应于对预定时长的计时到达或对电机转数的计数到达，控制电机停止辅助动力输出；

其中，该预定时长和电机转数可以是根据预先设定的偏移相位设定的，该偏移相位可以使第二传动齿轮和行星齿轮之间的啮合发生大于一个齿距的偏移。

图12为如图11所示电机驱动控制方法引入蓄力控制的优化流程示意图。请参见图12，为了确保行星架可以稳定地积蓄形变势能，该电机驱动控制方法可以扩展为包括如下步骤：

S1210：响应于接收到的驱动触发信号，控制电机产生主动力输出，以使离合传动机构中的第一传动齿轮将行星齿轮驱动至行星轨迹中的指定相位位置与第二传动齿轮啮合传动，并使该离合传动机构中的行星架响应于限位块产生的阻力、以及第二传动齿轮对行星齿轮产生的与阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

S1231：当接收到到位检测信号时，控制电机保持第一预定时长的主动力输出，以使离合传动机构中的行星架的形变势能的积蓄持续该第一预定时长。

S1233：当对第一预定时长的计时到达时，控制电机切换为辅助动力输出，以使离合传动机构中的第一传动齿轮驱动行星齿轮偏离指定相位位置，使离合传动机构中的第二传动齿轮对行星齿轮的所述啮合锁止力解除，并使离合传动机构中的行星架通过释放所述形变势能而驱使行星齿轮与第二传动齿轮分离。

在S1233之后，该电机驱动控制方法可以进一步包括：

对电机的所述辅助动力输出执行第二预定时长的计时或电机转数的计数；

响应于对第二预定时长的计时到达或对电机转数的计数到达，控制电机停止辅助动力输出；

其中，第二预定时长和电机转数可以是根据预先设定的偏移相位设定的，该偏移相位可以使第二传动齿轮和行星齿轮之间的啮合发生大于一个齿距的偏移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种离合传动机构，其特征在于，包括：

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮用于与电机的输出轴传动连接；

第二传动齿轮，所述第二传动齿轮用于与对驱动对象施加驱动力的电控执行元件传动连接；

行星齿轮，所述行星齿轮在所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮之间形成离合传动；

行星架，所述行星架将所述行星齿轮约束为与所述第一传动齿轮啮合、并具有环绕所述第一传动齿轮的行星轨迹；

限位块，所述限位块布置在所述行星架随所述行星齿轮的移动而摆动的摆动路径中；

响应于所述电机的主动力输出，所述第一传动齿轮将所述行星齿轮驱动至所述行星轨迹中的指定相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，使所述行星架接触所述限位块，其中，所述行星架响应于所述限位块产生的阻力、以及所述第二传动齿轮对所述行星齿轮产生的与所述阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

响应于所述电机跟随于所述主动力输出的输出截止而产生的反向的辅助动力输出，所述第一传动齿轮驱动所述行星齿轮偏离所述指定相位位置，以解除所述第二传动齿轮对所述行星齿轮的所述啮合锁止力，使所述行星架通过释放所述形变势能而驱使所述行星齿轮与所述第二传动齿轮分离。

2.根据权利要求1所述的离合传动机构，其特征在于，

所述指定相位位置为第一相位位置和第二相位位置中的任意一个，其中，所述第一相位位置和所述第二相位位置分别位于所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮的轴心连线的相反两侧；

所述主动力输出为彼此反向的第一主动力输出和第二主动力输出中的任意一个，其中，所述主动力输出使所述第一传动齿轮将所述行星齿轮从远离所述第二传动齿轮的一侧驱动至所述第一相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，所述第二主动力输出使所述第一传动齿轮将所述行星齿轮从远离所述第二传动齿轮的一侧驱动至所述第二相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动；

所述辅助动力输出为与所述第一主动力输出反向的第一辅助动力输出、以及与所述第二主动力输出反向的第二辅助动力输出中对应的一个，其中，所述第一辅助动力输出用于解除所述第二传动齿轮对所述第一相位位置的所述行星齿轮产生的所述啮合锁止力，所述第二辅助动力输出用于解除所述第二传动齿轮对所述第二相位位置的所述行星齿轮产生的所述啮合锁止力。

3.根据权利要求2所述的离合传动机构，其特征在于，所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间具有第一传动比，所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间具有第二传动比，并且，所述第一传动比与所述第二传动比被配置为使得所述电机的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：

所述第一消耗转数为所述行星齿轮在所述第一相位位置和所述第二相位位置之间单次移动使所述电机消耗的转数；

所述第二消耗转数为用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程使所述电机消耗的转数。

4.根据权利要求3所述的离合传动机构，其特征在于，进一步包括：

第一传动组件，所述第一传动组件在所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间形成具有所述第一传动比的传动连接；

第二传动组件，所述第二传动组件在所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间形成具有所述第二传动比的传动连接。

5.根据权利要求4所述的离合传动机构，其特征在于，

所述第一传动组件包括与所述电机的输出轴同轴连接的蜗杆、与所述蜗杆传动配合的涡轮盘、以及自所述涡轮盘级联至所述第一传动齿轮的至少一个级联齿轮；

所述第二传动组件包括与所述第二传动齿轮同轴连接的传动轴、以及与所述传动轴同轴连接并与所述电控执行元件啮合的动力输出齿轮。

6.根据权利要求1所述的离合传动机构，其特征在于，所述主动力输出响应于所述目标对象的移动到位而截止，所述辅助动力输出响应于所述电机的输出计时到达或转数计数到达而截止。

7.根据权利要求1所述的离合传动机构，其特征在于，所述行星架的一端与所述第一传动齿轮的轴心转动连接、另一端与所述行星齿轮的轴心转动连接，并且，所述限位块布置在所述第一传动齿轮的轴心和所述第二传动齿轮的轴心之间。

8.根据权利要求1所述的离合传动机构，其特征在于，所述行星架包括连接板，所述连接板平行于所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮以及所述行星齿轮的旋转平面。

9.根据权利要求1所述的离合传动机构，其特征在于，所述限位块具有限位侧壁，所述限位侧壁具有与所述行星架的侧表面形成面接触的形状。

10.一种动力模组，其特征在于，包括电机、以及如权利要求1至9中任一项所述的离合传动机构。

11.一种智能锁，其特征在于，包括：

锁壳；

主锁舌，所述主锁舌具有锁舌主体、以及位于所述锁舌主体的端部的方舌，其中，所述主锁舌响应于受到的闭锁驱动力而带动所述方舌伸出至所述锁壳外、响应于受到的开锁驱动力而带动所述方舌缩进至所述锁壳内；

电机，所述电机容纳在所述锁壳内；

电控执行元件，所述电控执行元件以所述主锁舌为驱动对象而布置在所述锁壳内；

如权利要求2所述的离合传动机构，所述离合传动机构布置在所述锁壳内、并位于所述电机的输出轴与所述电控执行元件之间；

当所述行星齿轮位于所述第一相位位置时，所述电控执行元件响应于所述电机的所述第一主动力输出而对所述主锁舌产生所述闭锁驱动力、响应于所述行星齿轮与所述第二传动齿轮的分离而释放所述闭锁驱动力；

当所述行星齿轮位于所述第二相位位置时，所述电控执行元件响应于所述电机的所述第二主动力输出而对所述主锁舌产生所述开锁驱动力、响应于所述行星齿轮与所述第二传动齿轮的分离而释放所述开锁驱动力。

12.根据权利要求11所述的智能锁，其特征在于，进一步包括：

手控执行元件，所述手控执行元件用于与安装所述智能锁的门扇的把手传动连接，其中，所述手控执行元件响应于所述把手受到的第一操作外力而对所述主锁舌产生所述闭锁驱动力，并且，所述手控执行元件响应于所述把手受到的第二操作外力而对所述主锁舌产生所述开锁驱动力。

13.根据权利要求12所述的智能锁，其特征在于，所述第一传动齿轮与所述电机的输出轴之间具有第一传动比，所述第二传动齿轮与所述电控执行元件之间具有第二传动比，并且，所述第一传动比与所述第二传动比被配置为使得所述电机的第一消耗转数小于第二消耗转数，其中：

所述第一消耗转数为所述行星齿轮在所述第一相位位置和所述第二相位位置之间的单次移动使所述电机消耗的转数；

所述第二消耗转数为用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程使所述电机消耗的转数。

14.根据权利要求13所述的智能锁，其特征在于，所述锁舌主体具有驱动槽，所述驱动槽在靠近所述方舌的一侧具有闭锁驱动槽壁、在远离所述方舌的另一侧具有开锁驱动槽壁，并且，所述主锁舌响应于在所述闭锁驱动槽壁受到的所述闭锁驱动力而带动所述方舌伸出至所述锁壳外、响应于在所述开锁驱动槽壁受到的所述开锁驱动力而带动所述方舌缩进至所述锁壳内；

其中，用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程，为所述电控执行元件在所述闭锁驱动槽壁和所述开锁驱动槽壁之间的单次位姿切换行程。

15.根据权利要求14所述的智能锁，其特征在于，所述电控执行元件包括：

齿盘，所述齿盘与所述第二驱动齿轮传动连接；

驱动臂，所述驱动臂固定于所述齿盘并探入在所述驱动槽内；

其中，用于所述电控执行元件释放对驱动对象的约束的避让行程，为所述驱动臂在所述闭锁驱动槽壁和所述开锁驱动槽壁之间的单次摆动行程。

16.根据权利要求11所述的智能锁，其特征在于，进一步包括第一传感器和第二传感器，其中：

所述主锁舌在带动所述方舌伸出至所述锁壳外的闭锁满行程位置时，触发所述第一传感器产生第一到位感测信号，所述第一动力输出响应于所述第一到位感测信号而截止；

所述主锁舌在带动所述方舌锁紧至所述锁壳外的开锁满行程位置时，触发所述第二传感器产生第二到位感测信号，所述第二动力输出响应于所述第二到位感测信号而截止；

并且，所述第一辅助动力输出和所述第二辅助动力输出响应于所述电机的输出计时到达或转数计数到达而截止。

17.一种电机驱动控制方法，其特征在于，包括：

响应于接收到的驱动触发信号，控制所述电机产生主动力输出，以使如权利要求1所述的离合传动机构中的所述第一传动齿轮将所述行星齿轮驱动至所述行星轨迹中的指定相位位置与所述第二传动齿轮啮合传动，并使所述离合传动机构中的所述行星架响应于所述限位块产生的阻力、以及所述第二传动齿轮对所述行星齿轮产生的与所述阻力反向的啮合锁止力而积蓄形变势能；

响应于接收到的到位检测信号，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出，以使所述离合传动机构中的所述第一传动齿轮驱动所述行星齿轮偏离所述指定相位位置，使所述离合传动机构中的所述第二传动齿轮对所述行星齿轮的所述啮合锁止力解除，并使所述离合传动机构中的所述行星架通过释放所述形变势能而驱使所述行星齿轮与所述第二传动齿轮分离。

18.根据权利要求17所述的电机驱动控制方法，其特征在于，响应于接收到的驱动完成信号，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出包括：

当接收到所述到位检测信号时，控制所述电机保持第一预定时长的所述主动力输出，以使所述离合传动机构中的所述行星架的形变势能的积蓄持续所述第一预定时长；

当对所述第一预定时长的计时到达时，控制所述电机切换为所述辅助动力输出。

19.根据权利要求17所述的电机驱动控制方法，其特征在于，控制所述电机将所述主动力输出切换为反向的辅助动力输出之后，进一步包括：

对所述电机的所述辅助动力输出执行第二预定时长的计时或电机转数的计数；

响应于对所述第二预定时长的计时到达或对所述电机转数的计数到达，控制所述电机停止所述辅助动力输出。

20.根据权利要求19所述的电机驱动控制方法，其特征在于，所述第二预定时长和所述电机转数是根据预先设定的偏移相位设定的，所述偏移相位使所述第二传动齿轮和所述行星齿轮之间的啮合发生大于一个齿距的偏移。

Images