CN115874868A - 电动机械锁的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电动机械锁的传动机构。电动机械锁的传动机构包括第一转动轮以及转动结构。第一转动轮具有凹部及两个第一凸部，凹部设置于第一转动轮的中央，该两个第一凸部彼此分开并且自凹部的侧表面突出。转动结构设置于凹部内。转动结构包括转动部以及两个弹性件。转动部以可转动方式设置于凹部内。该两个弹性件彼此分开并且连接转动部，其中各弹性件具有第二凸部靠近凹部的侧表面，并且设置用以干涉各第一凸部。

Description

电动机械锁的传动机构

技术领域

本发明涉及一种电动机械锁的传动机构。

背景技术

一般而言，电动锁系利用马达作为其动力来源，再通过组件传递马达所输出的扭力，以驱动电动锁的离合机构来控制门闩位于上锁位置或解锁位置。然而若发生断电、马达故障或者元件卡死的情形，会导致电动锁无法正常解锁，而有可能造成人员无法进出，进而产生更大的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动机械锁的传动机构，以解决上述至少一个问题。

本发明提供一种电动机械锁的传动机构，包括第一转动轮以及转动结构。第一转动轮具有凹部及两个第一凸部，凹部设置于第一转动轮的中央，该两个第一凸部彼此分开并且自凹部的侧表面突出。转动结构设置于凹部内。转动结构包括转动部以及两个弹性件。转动部以可转动方式设置于凹部内。该两个弹性件彼此分开并且连接转动部，其中各弹性件具有第二凸部靠近凹部的侧表面，并且设置用以干涉各第一凸部。

在本发明的一些实施例中，转动部具有两个沟槽分别对应该两个弹性件，各弹性件还具有两个连接部，第二凸部连接于该两个连接部之间，各连接部的末端设置于沟槽内。

在本发明的一些实施例中，转动部具有长轴部及短轴部，长轴部靠近凹部的侧表面，该两个沟槽设置于短轴部。

在本发明的一些实施例中，各沟槽呈U形，各连接部的末端呈L形。

在本发明的一些实施例中，转动部具有边缘凹槽设置于转动部的边缘，于第一转动轮转动时，该两个第一凸部能够通过边缘凹槽。

在本发明的一些实施例中，于第一转动轮转动，并且该两个第一凸部的其中一个干涉第二凸部时，第一转动轮带动转动结构转动；以及于第一转动轮转动，并且各第一凸部不干涉各第二凸部时，转动结构不转动。

在本发明的一些实施例中，传动机构还包括：转动轴，贯穿转动部及第一转动轮。

在本发明的一些实施例中，除了转动部、两个弹性件及转动轴的一部分位于凹部内，没有其他元件位于凹部内。

在本发明的一些实施例中，于第一转动轮无法转动，然后转动转动轴时，转动轴带动转动结构转动以进行解锁。

在本发明的一些实施例中，转动转动轴时，使第二凸部自该两个第一凸部的其中一个的一侧移动到该两个第一凸部的该者的另一侧以进行解锁。

在本发明的一些实施例中，转动轴的一部分远离转动部并且突出于第一转动轮之外，转动轴的该部分具有长轴部及短轴部，并且传动机构还包括：电路板，靠近转动轴的该部分，电路板包括：基板；以及解锁开关及上锁开关，设置在基板上，其中于转动轴转动时，转动轴的该部分的长轴部的端部直接或间接触压解锁开关以进行解锁，或者转动轴的该部分的长轴部的端部直接或间接触压上锁开关以进行上锁。

在本发明的一些实施例中，电路板还包括：第一摆臂，对应解锁开关，第一摆臂介于转动轴的该部分与解锁开关之间；以及第二摆臂，对应上锁开关，第二摆臂介于转动轴的该部分与上锁开关之间。

在本发明的一些实施例中，转动部具有第一开口及第二开口贯穿转动部，第二开口大致对准第一开口，第一开口的形状与第二开口的形状不同，第一转动轮具有第三开口贯穿第一转动轮，第三开口邻接并且大致对准第二开口，第二开口的形状与第三开口的形状大致相同，传动机构还包括：转动轴，具有第一部分及第二部分相互连接，第一部分位于转动部的第一开口内，第二部分位于转动部的第二开口及第一转动轮的第三开口内。

在本发明的一些实施例中，第一开口为非圆形，该第二开口及该第三开口为圆形。

在本发明的一些实施例中，转动轴还具有第三部分连接第二部分，第二部分连接于第一部分与第三部分之间，第三部分具有长轴部及短轴部，第三部分的长轴部具有两端部，各端部具有凸点或尖点。

在本发明的一些实施例中，传动机构还包括：电致动件；涡轮，连接电致动件；以及第二转动轮，连接于涡轮与第一转动轮之间，涡轮及第二转动轮设置用以传递电致动件所输出的扭力至第一转动轮。

在本发明的一些实施例中，传动机构还包括：第三转动轮，连接于第二转动轮与第一转动轮之间，涡轮、第二转动轮及第三转动轮设置用以传递电致动件所输出的扭力至第一转动轮。

由于本发明的电动机械锁的传动机构具有转动结构，其包括转动部及两个弹性件，因此在锁体故障、突然断电时复位或者上/解锁的位置不正确时，可利用该两个弹性件的弹性进行解锁或上锁，而可有效解决现有技术中所述的技术课题。值得注意的是，本发明的传动机构/转动结构的元件数量很少，就可以达到连动与离合并且兼顾安全的目的，因此成本极具优势。此外，本发明的传动机构/转动结构的组装十分容易，弹性件的固定方式简单。另一方面，弹性件数量为两个，并且弹性件变形需求的扭力适中，故弹性件的使用寿命较长。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的电动机械锁的元件示意图。

图2为根据本发明一实施例的电动机械锁的传动机构的立体示意图。

图3为根据本发明一实施例的转动结构的正面示意图。

图4为根据本发明一实施例的转动结构的背面示意图。

图5为根据本发明一实施例的传动机构的剖面示意图。

图6为根据本发明一实施例的电动机械锁的传动机构的俯视示意图。

图7A、图7B及图7C为根据本发明一些实施例的转动轴的第三部分的俯视示意图。

图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F及图8G为根据本发明一实施例的传动机构的一般作用机制示意图。

图9A、图9B及图9C为根据本发明一实施例的传动机构的安全作用机制示意图。

附图标记如下：

10：传动机构

11：第一转动轮

11o：第三开口

11p：第一凸部

11r：凹部

11s：侧表面

12：转动结构

121：转动部

121e：边缘凹槽

121g：沟槽

121o：第一开口

121l：长轴部

121s：短轴部

121t：第二开口

122：弹性件

122c：连接部

122p：第二凸部

13：转动轴

131：第一部分

132：第二部分

133：第三部分

133b：凸点

133l：长轴部

133s：短轴部

133p：尖点

14：电路板

141：基板

142：解锁开关

144：上锁开关

146：第一摆臂

148：第二摆臂

15：电致动件

16：涡轮

17：第二转动轮

18：第三转动轮

22：第一盖体

24：第二盖体

32：第一外壳

34：第二外壳

具体实施方式

本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。

本文中的空间相对用语，例如“下”、“上”，这是为了便于叙述附图中一元件或特征与另一元件或特征之间的相对关系。这些空间相对用语的真实意义包含其他方位。例如，当附图上下翻转180度时，一元件与另一元件之间的关系，可能从“下”变成“上”。本文中所使用的空间相对叙述也应作同样的解释。

如现有技术所述，若发生断电、马达故障或者元件卡死的情形，会导致电动锁无法正常解锁，而有可能造成人员无法进出，进而产生更大的危险。据此，本发明提供一种电动机械锁的传动机构，通过转动结构的转动部及二个弹性件的设计，以解决上述技术课题。以下将详述本发明的电动机械锁的传动机构的各种实施例。

图1为根据本发明一实施例的电动机械锁的元件示意图。如图1所示，电动机械锁包括传动机构10、第一盖体22、第二盖体24、第一外壳32以及第二外壳34。传动机构10、第一盖体22及第二盖体24设置在第一外壳32与第二外壳34之间。

图2为根据本发明一实施例的电动机械锁的传动机构的立体示意图。请参考图1及图2，传动机构10包括第一转动轮11以及转动结构12。第一转动轮11具有凹部11r及二个第一凸部11p。凹部11r设置于第一转动轮11的中央。该二个第一凸部11p彼此分开，并且自凹部11r的侧表面11s突出，例如自凹部11r的侧表面11s沿径向突出。在一些实施例中，该二个第一凸部11p彼此相隔180度，但本发明不限于此，该二个第一凸部亦可相隔其他角度。

请继续参考图2，转动结构12设置于凹部11r内。转动结构12包括转动部121以及二个弹性件122。转动部121系以可转动方式设置于凹部11r内。在一些实施例中，转动部121未接触凹部11r的底表面，但本发明不限于此。在一些实施例中，以侧视角度而言，转动部121的顶表面与第一转动轮11的顶表面大致共平面，如此一来，转动部121不会占用额外的体积。在一些实施例中，转动部121具有长轴部121l及短轴部121s。相较于短轴部121s，长轴部121l较为靠近凹部11r的侧表面11s。在一些实施例中，长轴部121l未接触凹部11r的侧表面11s，但本发明不限于此。

请继续参考图2，该二个弹性件122具有刚性及弹性，以达到连动与离合并且兼顾安全的目的。该二个弹性件122彼此分开并且连接转动部121，其中各弹性件122具有第二凸部122p靠近凹部11r的侧表面11s。第二凸部122p设置用以干涉各第一凸部11p。在一些实施例中，该二个第二凸部122p彼此相隔180度，但本发明不限于此，该二个第二凸部亦可相隔其他角度。在一些实施例中，第二凸部122p能够接触到凹部11r的侧表面11s，但本发明不限于此。上述第一凸部11p及第二凸部122p的尺寸及材质可依照实际需求作适当的调整。

图3为根据本发明一实施例的转动结构的正面示意图。如图3所示，各弹性件122除了具有第二凸部122p之外，还具有二个连接部122c，第二凸部122p连接于该二个连接部122c之间。在一些实施例中，第二凸部122p与该二个连接部122c系一体成型，然而本发明不限于此，亦可以将第二凸部与二个连接部相互组装，以形成弹性件122。在一些实施例中，弹性件122包括金属材料。在一些实施例中，转动部121包括塑胶材料，例如聚缩醛(polyoxymethylene,POM)或其他合适的材料。

图4为根据本发明一实施例的转动结构的背面示意图。如图4所示，转动部121具有二个沟槽121g分别对应该二个弹性件122，弹性件122的各连接部122c的末端设置于对应的沟槽121g内。在一些实施例中，如图2及图4所示，该二个沟槽121g设置于转动部121的短轴部121s。在一些实施例中，各沟槽121g呈U形，各连接部122c的末端呈L形。在一些实施例中，弹性件122为开放形状的片体，但本发明不限于此，弹性件亦可为开放形状的柱体、封闭型状的片体或封闭型状的柱体。

值得注意的是，如图2及图4所示，将弹性件122放入转动部121的沟槽121g内，再将转动结构12放入第一转动轮11内，即可完成传动机构的组装。由此可知，本发明传动机构/转动结构的组装十分容易，并且弹性件122的固定方式简单，弹性件122可牢固地固定在沟槽121g内。另一方面，弹性件122数量为二个，并且弹性件122变形需求的扭力适中，故弹性件122的使用寿命较长。

在一些实施例中，如图4所示，转动部121具有边缘凹槽121e设置于转动部121的边缘。如此一来，在如图2所示的第一转动轮11转动时，该二个第一凸部11p能够通过边缘凹槽121e而不会被转动部121卡住。

图5为根据本发明一实施例的传动机构的剖面示意图。如图5所示，传动机构10还包括转动轴13，其贯穿转动部121及第一转动轮11。在一些实施例中，如图2及图5所示，除了转动部121、该二个弹性件122及转动轴13的一部分位于凹部11r内，没有其他元件位于凹部11r内。由此可知，本发明的传动机构/转动结构的元件数量很少，就可以达到连动与离合并且兼顾安全的目的，因此本发明的传动机构/转动结构极具成本优势。

在一些实施例中，如图3、图4及图5所示，转动部121具有第一开口121o及第二开口121t贯穿转动部121，第二开口121t大致对准第一开口121o，第一开口121o的形状与第二开口121t的形状不同。在一些实施例中，第一开口121o为非圆形(例如为多角形，如矩形、截角矩形、方形、截角方形、梯形、截角梯形，或者为其他合适的非圆形)，第二开口121t为圆形。

在一些实施例中，如图5所示，第一转动轮11具有第三开口11o贯穿第一转动轮11，第三开口11o邻接并且大致对准第二开口121t，第二开口121t位于第一开口121o与第三开口11o之间，第二开口121t的形状与第三开口11o的形状大致相同。在一些实施例中，第二开口121t及第三开口11o皆为圆形。虽然第二开口121t及第三开口11o可皆为圆形，但第二开口121t的截面积及第三开口11o的截面积可相同或者彼此之间具有些许差异。

在一些实施例中，如图5所示，转动轴13具有第一部分131及第二部分132相互连接，第一部分131位于转动部121的第一开口121o内，第二部分132位于转动部121的第二开口121t及第一转动轮11的第三开口11o内。在一些实施例中，第一部分131的截面为非圆形(例如为多角形，如矩形、截角矩形、方形、截角方形、梯形、截角梯形，或者为其他合适的非圆形)，第二部分132的截面为圆形。

在一些实施例中，如图5所示，转动轴13还具有第三部分133，其连接第二部分132，第二部分132连接于第一部分131与第三部分133之间。

图6为根据本发明一实施例的电动机械锁的传动机构的俯视示意图。在一些实施例中，如图5及图6所示，转动轴13的一部分(即第三部分133)远离转动部121并且突出于第一转动轮11之外。在一些实施例中，如图6所示，传动机构还包括电路板14，其靠近转动轴13的第三部分133。电路板14包括基板141、解锁开关142以及上锁开关144。解锁开关142及上锁开关144设置在基板141上。在一些实施例中，如图6所示，转动轴13的第三部分133具有长轴部133l及短轴部133s，第三部分133的长轴部133l具有两端部，各端部具有尖点133p，以触发解锁开关142或上锁开关144，进而进行解锁或上锁。详细而言，于转动轴13转动时，转动轴13的第三部分133的长轴部133l的端部直接或间接触压解锁开关142以进行解锁，或者转动轴13的第三部分133的长轴部133l的端部直接或间接触压上锁开关144以进行上锁。

在一些实施例中，如图6所示，电路板14还包括第一摆臂146及第二摆臂148。第一摆臂146对应解锁开关142，第一摆臂146介于转动轴13的第三部分133与解锁开关142之间。第二摆臂148对应上锁开关144，第二摆臂148介于转动轴13的第三部分133与上锁开关144之间。若转动部13的第三部分133转动时，尖点133p施加侧向力直接触压解锁开关142/上锁开关144，可能会造成解锁开关142/上锁开关144的寿命变短。然而若通过第一摆臂146/第二摆臂148按压解锁开关142/上锁开关144，可避免侧向力对解锁开关142/上锁开关144造成损坏。

另需注意的是，转动轴13的第三部分133的形状不限于图6所示的实施例。图7A、图7B及图7C为根据本发明一些实施例的转动轴的第三部分的俯视示意图。图7A与图6的差异在于，图7A的长轴部133l的各端部具有凸点133b，其曲率半径大于图6的尖点133p的曲率半径。图7B及图7C与图6的差异在于，图7B的第三部分133呈菱形，图7C的第三部分133呈8字形。

在一些实施例中，如图2及图6所示，传动机构还包括电致动件15、涡轮16以及第二转动轮17。涡轮16连接电致动件15。第二转动轮17连接于涡轮16与第一转动轮11之间。涡轮16及第二转动轮17设置用以传递电致动件15所输出的扭力至第一转动轮11。在一些实施例中，传动机构还包括第三转动轮18，其连接于第二转动轮17与第一转动轮11之间。涡轮16、第二转动轮17及第三转动轮18设置用以传递电致动件15所输出的扭力至第一转动轮11。

以下说明本发明的电动机械锁的传动机构的作用机制。图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F及图8G为根据本发明一实施例的传动机构的一般作用机制示意图。在一些实施例中，如图8A及图8B所示，传动机构进行上锁(或解锁)。详细而言，通过如图2及图6所示的涡轮16、第二转动轮17以及第三转动轮18传递电致动件15所输出的扭力至第一转动轮11，使第一转动轮11沿顺时针方向转动，并且于该二个第一凸部11p的其中一者干涉第二凸部122p时，第一转动轮11带动转动结构的转动部121及该二个弹性件122转动，使转动部121沿顺时针方向转动90度，带动门闩进行上锁(或解锁)。

在一些实施例中，如图8B、图8C、图8D、图8E、图8F及图8G所示，传动机构进行解锁(或上锁)。详细而言，如图8B、图8C、图8D及图8E所示，通过如图2及图6所示的涡轮16、第二转动轮17以及第三转动轮18传递电致动件15所输出的扭力至第一转动轮11，使第一转动轮11及第一凸部11p沿逆时针方向转动。由于此时各第一凸部11p不干涉各第二凸部122p，因此转动结构的转动部121及该二个弹性件122不转动。然后，如图8E、图8F及图8G所示，第一转动轮11继续沿逆时针方向转动，并且于该二个第一凸部11p的其中一者干涉第二凸部122p时，第一转动轮11带动转动结构的转动部121及该二个弹性件122转动，使转动部121沿逆时针方向转动90度，带动门闩进行解锁(或上锁)。

图9A、图9B及图9C为根据本发明一实施例的传动机构的安全作用机制示意图。如图9A、图9B及图9C所示，若在锁体故障、突然断电时复位或者上/解锁的位置不正确时，亦即第一转动轮11无法转动时，可通过手动方式(例如使用钥匙或旋转旋钮)，施加适当的扭力，使如图5所示的转动轴13转动，以带动转动结构的转动部121转动以及该二个弹性件122弹性变形，使第二凸部122p自该二个第一凸部11p的其中一者的一侧移动到该二个第一凸部122p的该者的另一侧，并且转动部121转到对应的位置，而使门闩进行解锁(或上锁)。

然而以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (17)

1.一种电动机械锁的传动机构，包括：

一第一转动轮，具有一凹部及两个第一凸部，该凹部设置于该第一转动轮的中央，该两个第一凸部彼此分开并且自该凹部的一侧表面突出；以及

一转动结构，设置于该凹部内，该转动结构包括：

一转动部，以可转动方式设置于该凹部内；以及

两个弹性件，彼此分开并且连接该转动部，其中各该弹性件具有一第二凸部靠近该凹部的该侧表面，并且设置用以干涉各该第一凸部。

2.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动部具有两个沟槽分别对应该两个弹性件，各该弹性件还具有两个连接部，该第二凸部连接于该两个连接部之间，各该连接部的一末端设置于对应的该沟槽内。

3.如权利要求2所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动部具有一长轴部及一短轴部，该长轴部靠近该凹部的该侧表面，该两个沟槽设置于该短轴部。

4.如权利要求2所述的电动机械锁的传动机构，其中各该沟槽呈U形，各该连接部的该末端呈L形。

5.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动部具有一边缘凹槽设置于该转动部的边缘，于该第一转动轮转动时，该两个第一凸部能够通过该边缘凹槽。

6.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，其中于该第一转动轮转动，并且该两个第一凸部的其中一个干涉该第二凸部时，该第一转动轮带动该转动结构转动；以及于该第一转动轮转动，并且各该第一凸部不干涉各该第二凸部时，该转动结构不转动。

7.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，还包括：

一转动轴，贯穿该转动部及该第一转动轮。

8.如权利要求7所述的电动机械锁的传动机构，其中除了该转动部、该两个弹性件及该转动轴的一部分位于该凹部内，没有其他元件位于该凹部内。

9.如权利要求7所述的电动机械锁的传动机构，其中于该第一转动轮无法转动，然后转动该转动轴时，该转动轴带动该转动结构转动以进行解锁。

10.如权利要求9所述的电动机械锁的传动机构，其中转动该转动轴时，使该第二凸部自该两个第一凸部的其中一个的一侧移动到该两个第一凸部的该者的另一侧以进行解锁。

11.如权利要求7所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动轴的一部分远离该转动部并且突出于该第一转动轮之外，该转动轴的该部分具有一长轴部及一短轴部，并且该传动机构还包括：

一电路板，靠近该转动轴的该部分，该电路板包括：

一基板；以及

一解锁开关及一上锁开关，设置在该基板上，其中于该转动轴转动时，该转动轴的该部分的该长轴部的一端部直接或间接触压该解锁开关以进行解锁，或者该转动轴的该部分的该长轴部的一端部直接或间接触压该上锁开关以进行上锁。

12.如权利要求11所述的电动机械锁的传动机构，其中该电路板还包括：

一第一摆臂，对应该解锁开关，该第一摆臂介于该转动轴的该部分与该解锁开关之间；以及

一第二摆臂，对应该上锁开关，该第二摆臂介于该转动轴的该部分与该上锁开关之间。

13.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动部具有一第一开口及一第二开口贯穿该转动部，该第二开口对准该第一开口，该第一开口的形状与该第二开口的形状不同，该第一转动轮具有一第三开口贯穿该第一转动轮，该第三开口邻接并且对准该第二开口，该第二开口的形状与该第三开口的形状相同，并且该传动机构还包括：

一转动轴，具有一第一部分及一第二部分相互连接，该第一部分位于该转动部的该第一开口内，该第二部分位于该转动部的该第二开口及该第一转动轮的该第三开口内。

14.如权利要求13所述的电动机械锁的传动机构，其中该第一开口为非圆形，该第二开口及该第三开口为圆形。

15.如权利要求13所述的电动机械锁的传动机构，其中该转动轴还具有一第三部分连接该第二部分，该第二部分连接于该第一部分与该第三部分之间，该第三部分具有一长轴部及一短轴部，该第三部分的该长轴部具有两端部，各该端部具有一凸点或一尖点。

16.如权利要求1所述的电动机械锁的传动机构，还包括：

一电致动件；

一涡轮，连接该电致动件；以及

一第二转动轮，连接于该涡轮与该第一转动轮之间，该涡轮及该第二转动轮设置用以传递该电致动件所输出的扭力至该第一转动轮。

17.如权利要求16所述的电动机械锁的传动机构，还包括：

一第三转动轮，连接于该第二转动轮与该第一转动轮之间，该涡轮、该第二转动轮及该第三转动轮设置用以传递该电致动件所输出的该扭力至该第一转动轮。

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