CN213391639U - 一种u型指纹锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锁具技术领域，具体涉及一种U型指纹锁，包括本体，设于本体内的两个纵向穿孔，设于本体内且两端分别与两个纵向穿孔连通的横向孔，设于本体内的电路板及马达，活动设于横向孔内的锁舌，锁舌内设有腔体，还包括，设于马达输出轴上的马达齿轮，设于横向孔内且与锁舌后端面相接触的第一弹性件，设于锁舌的腔体内且可沿横向孔轴向移动的传动件，设于传动件内与马达齿轮相啮合的齿条部，两个设于传动件内且分别位于齿条部两侧的避空区域，设于锁舌内分别与传动件、锁舌相连接的第二弹性件；马达为减速马达；第一弹性件用于推动锁舌沿横向孔轴向移动。同现有技术相比，本实用新型有利于防止马达在使用过程中烧坏，延长锁具的使用寿命。

Description

一种U型指纹锁

技术领域

本实用新型涉及锁具技术领域，具体是指一种用于玻璃门上可同时通过指纹、钥匙开锁的U型锁。

背景技术

U型锁具常用于玻璃门上，以往，U型锁主要采用钥匙开锁，因此，无论是开锁还是上锁，都需要用到钥匙，如果忘记携带钥匙，或者钥匙由专人保管的情况下，则无法开锁或者锁门，在使用上存在不便。为了解决该问题，采用指纹开锁或者app开锁的智能U型锁面世，很好的解决了忘记携带钥匙的问题，智能U型锁一般包括马达，以及传动机构，所述传动机构通常包括与马达连接的齿轮，及与锁舌连接的齿条，马达顺时针旋转或逆时针旋转，分别带动锁舌移动，对应地实现开锁或上锁，采用该结构，虽然使用方便，但也存在以下不足，即，开锁或上锁时，齿条达到最大行程后，齿轮还没有完全停止，则可能导致齿轮卡死，从而烧坏马达，使整个U型锁受到损坏，从而不能继续使用指纹或App开锁或上锁。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足之处，本实用新型目的在于提供一种U型指纹锁，在齿条部的两侧均设有避空区域，防止开锁或上锁时，齿轮与齿条部卡死。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种U型指纹锁，包括本体，设于本体内的两个与U型件插接的纵向穿孔，设于本体内且两端分别与两个纵向穿孔连通的横向孔，设于本体内的电路板及马达，活动设于横向孔内的锁舌，所述锁舌内设有腔体，还包括，设于马达输出轴上的马达齿轮，设于横向孔内且与锁舌后端面相接触的第一弹性件，设于锁舌的腔体内且可沿横向孔轴向移动的传动件，设于传动件内与马达齿轮相啮合的齿条部，两个设于传动件内且分别位于齿条部两侧的避空区域，设于锁舌内分别与传动件、锁舌相连接的第二弹性件；所述马达为减速马达；第一弹性件用于推动锁舌沿横向孔轴向移动。以锁舌从横向孔内向外伸出到其中一个纵向穿孔用以上锁的方向为前方，反之则为后方，锁舌上伸入纵向穿孔内的一端定义为前端；假设马达逆时针旋转可完成开锁动作，则顺时针旋转则完成上锁动作；在上锁状态，第二弹性件被压缩，当马达停止转动时，第二弹性件的复位力推动传动件向锁舌后端移动，直至马达齿轮与齿条部后端的齿相啮合，此处的马达采用减速马达，当马达齿轮与齿条部后端的齿相啮合时，第二弹性件产生的复位力不足以推动与马达输出轴相连接的马达齿轮旋转，因此，齿条部静止，此时，传动件的后端面则与腔体的后立面相接触或接近后立面，需要开锁时，触摸与电路板相连接的指纹模块上的指纹，与电路板相连接的马达被触发，故马达逆时针旋转，带动马达齿轮旋转，进而带动齿条部及传动件沿横向孔轴向移动，传动件推动锁舌向后移动，也就是往开锁的方向移动，使锁舌位于纵向穿孔内的前端缩回，锁舌的后端面压缩第一弹性件，当锁舌、齿条部均到达开锁的最大行程，而马达仍未完全停止转动，则马达齿轮与齿条部脱离，进入位于齿条部前侧的避空区域，马达停止运转后，第一弹性件复位时推动锁舌向前移动，传动件随之移动，直至马达齿轮与齿条部前端的齿相啮合，此时马达已停止转动，齿条部静止，则完成开锁过程；需要上锁时，同样触摸与电路板相连接的指纹模块上的指纹，与电路板相连接的马达被触发，故马达顺时针旋转，带动马达齿轮旋转，进而带动齿条部及传动件沿横向孔轴向移动，传动件首先压缩第二弹性件，当第二弹性件的反作用力大于或等于传动件的作用力时，传动件即推动锁舌向前移动，也就是往上锁的方向移动，使锁舌前端伸入纵向穿孔内并与U型件的内侧壁内的缺口相结合，当锁舌、齿条部均到达上锁的最大行程，而马达仍未完全停止转动，则马达齿轮与齿条部脱离，进入位于齿条部前后侧的避空区域，马达停止运转后，第二弹性件复位时推动传动件向后移动，直至马达齿轮与齿条部后端的齿相啮合，此时马达已停止转动，齿条部静止，则完成上锁过程。

进一步，在本体内设有与横向孔连通的容纳腔体，在容纳腔体内设有可沿本体横向移动的锁芯连接件，所述锁芯连接件由上壳体及垂直设于上壳体底面上的金属杆一体成型而成，所述金属杆下端插设于锁舌内且金属杆与锁舌垂直，当锁舌在横向孔内横向移动时，锁芯连接件随之移动，当锁舌达到上锁的最大行程时，锁芯连接件也达到最大行程，因此在上锁过程中，锁芯连接件还有针对锁舌的限位功能。当指纹开锁功能出现故障时，可以采用钥匙开锁。

同样是为了与钥匙开锁相配合，还进一步包括设于容纳腔体内且位于锁芯连接件上方的锁芯，锁芯底面设有与底面垂直的偏心拨杆；在锁芯外设有与其同轴的套筒，所述锁芯可相对套筒旋转；无需手动开锁时，所述偏心拨杆位于所述上壳体的外部，因此，采用指纹功能上锁或开锁过程中，锁芯上的偏心拨杆与锁芯连接件互不干涉，只有当指纹功能出现故障需要紧急开锁时，采用钥匙旋转锁芯，使偏心拨杆进入上壳体内，继续旋转锁芯时，偏心拨杆推动上壳体在本体内横向移动，进而通过金属杆带动锁舌横向移动，通过钥匙完成紧急开锁。

具体地，所述上壳体由底板、垂直设于底板上的前立板、后立板、面板及设于底板底面的连接部一体成型而成，所述金属杆设于连接部底面上，在上壳体内设有缺口，锁芯旋转时，偏心拨杆通过所述缺口进入上壳体内，偏心拨杆进入上壳体后，与后立板内壁相接触。

优选地，传动件呈方形筒状，所述齿条部设于传动件的底板内表面上，两个避空区域设于传动件的底板内表面内且分别位于齿条部的两侧。

优选地，第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。

优选地，在锁舌的前端部内沿其轴向设有横向盲孔，金属杆的下端伸入该横向盲孔内，第二弹性件的前端伸入横向盲孔内且与金属杆下端相接触，后端与传动件相连接。

优选地，所述套筒的侧壁上设有端面与套筒其中一端面平齐的弧形凸条，在容纳腔体侧壁内设有用于与弧形凸条相结合的限位凹槽；偏心拨杆位于上壳体外部时，弧形凸条位于偏心拨杆外侧。

为了给第一弹性件另一端提供支撑立面，在横向孔内设有与横向孔轴向垂直的限位螺丝，所述第一弹性件一端与锁舌后端面相接触，另一端与限位螺丝相接触。

有益技术效果：在传动件内设置齿条部及位于齿条部两侧的避空区域，在开锁或上锁过程中，当齿条部达到最大行程时，而马达还没有停止运转，则齿轮马达随之进入避空区域内，防止齿条部与齿轮马达卡死，导致马达被烧坏；与此同时，为了使进入避空区域的马达齿轮与齿条部能够在需要时能够啮合在一起，分别设置第一弹性件和第二弹性件，二者在复位过程中，推动齿条部与马达齿轮啮合在一起，从而完成指纹开锁或上锁过程；同现有技术相比，本实用新型有利于防止马达在使用过程中被烧坏，从而延长锁具的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的爆炸图；

图2为本实用新型实施例的局部结构爆炸图；

图3为本实用新型实施例的局部结构另一角度爆炸图；

图4为本实用新型实施例的局部结构另一角度爆炸图；

图5为本实用新型实施例的局部结构另一角度爆炸图；

图6为本实用新型实施例的局部结构剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型实施例以锁舌从横向孔内向外伸出到其中一个纵向穿孔用以上锁的方向为前方，反之则为后方，锁舌上伸入纵向穿孔内的一端定义为前端；假设马达逆时针旋转可完成开锁动作，则顺时针旋转则完成上锁动作。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供一种U型指纹锁，包括本体1，设于本体内的两个与U型件2插接的纵向穿孔101，设于本体1内且两端分别与两个纵向穿孔连通的横向孔102，设于本体内的电路板3及马达4，活动设于横向孔内的锁舌5，锁舌5内设有腔体501；所述U型件2包括两根锁杆201，在两个锁杆201的内侧壁上均设有若干缺口201a且二者的对应位置的缺口201a平齐。

还包括，设于马达输出轴上的马达齿轮6，设于横向孔内且与锁舌后端面相接触的第一弹性件7，设于锁舌的腔体内且可沿横向孔轴向移动的传动件8，设于传动件8内与马达齿轮6相啮合的齿条部9，两个设于传动件内且分别位于齿条部两侧的避空区域801，设于锁舌5内分别与传动件8、锁舌5相连接的第二弹性件10；所述马达4采用减速马达；第一弹性件7用于推动锁舌5沿横向孔轴向移动，具体地，第一弹性件7复位时，可推动锁舌5沿横向孔向上锁的方向移动。避空区域801成型为一个凹槽。

为了使U型锁兼具指纹开锁、上锁功能及钥匙开锁功能，还进一步包括锁芯连接件11，而为了安装锁芯连接件，在本体1内设有与横向孔102连通的容纳腔体103，在容纳腔体内的锁芯连接件11可沿本体1横向移动，所述锁芯连接件11由上壳体1101及垂直设于上壳体底面上的金属杆1102一体成型而成，所述金属杆下端插设于锁舌5内且金属杆1102与锁舌5垂直，当锁舌5在横向孔102内横向移动时，锁芯连接件11随之移动，当锁舌5达到上锁的最大行程时，锁芯连接件11也达到最大行程，因此在上锁过程中，锁芯连接件还有针对锁舌5的限位功能。当指纹开锁功能出现故障时，可以采用钥匙开锁。

同样是为了与钥匙开锁相配合，还进一步包括设于容纳腔体103内且位于锁芯连接件11上方的锁芯12，锁芯底面设有与底面垂直的偏心拨杆13，所谓偏心拨杆，是指其设置位置未位于锁芯12的轴线上；在锁芯外设有与其同轴的套筒14，所述锁芯可相对套筒旋转且二者不能沿轴向脱离；无需手动开锁时，所述偏心拨杆13位于所述上壳体1101的外部，因此，采用指纹功能上锁或开锁过程中，锁芯上的偏心拨杆13与锁芯连接件11互不干涉，只有当指纹功能出现故障需要紧急开锁时，采用钥匙15旋转锁芯，使偏心拨杆13进入上壳体内，继续旋转锁芯12时，偏心拨杆13推动上壳体1101在本体1内横向移动，进而通过金属杆1102带动锁舌5横向移动，通过钥匙15完成紧急开锁。

具体地，所述上壳体1101由底板1101a、垂直设于底板上的前立板1101b、后立板1101c、面板1101d及设于底板底面的连接部1101f一体成型而成，所述金属杆1102设于连接部底面上，在上壳体内设有缺口1101e，锁芯12旋转时，偏心拨杆13通过所述缺口1101e进入上壳体1101内，偏心拨杆13进入上壳体后，与后立板1101c内壁相接触，旋转锁芯12时，偏心拨杆13推动上壳体1101的后立板1101c，进而推动上壳体1101横向移动。上壳体采用塑胶材料制成。

本实施例采用的传动件8呈方形筒状，所述齿条部9设于传动件8的底板802内表面上，两个避空区域801设于传动件的底板802内表面内且分别位于齿条部9的两侧。采用该结构，传动件8成型为一个齿轮套，套设于马达齿轮6外部，可防止马达齿轮与传动件脱离；传动件8一体成型，齿条部9与传动件的底板802一体成型；马达4输出的动力通过齿轮齿条结构传递到锁舌5，推动锁舌沿着横向孔102移动，采用齿轮齿条方式传动，有利于在狭小的空间内安装，使本体内的结构紧凑。

此处，第一弹性件7及第二弹性件10均采用弹簧。采用弹簧作为第一弹性件7及第二弹性件10，在满足需求的情况下，不仅成本低，而且结构简单，便于装配。

为了安装第二弹性件10，在锁舌5的前端部内沿其轴向设有横向盲孔104，金属杆1102的下端伸入该横向盲孔104内，第二弹性件10的前端伸入横向盲孔内且与金属杆1102下端相接触，后端与传动件8相连接；具体地，第二弹性件10前端伸入横向盲孔104后与垂直于横向盲孔的金属杆下端的侧壁相接触，即金属杆形成一个支撑立面，后端与传动件8后端与传动件8的端部相连接。

为了给第一弹性件7另一端提供支撑立面，在横向孔102内设有与横向孔轴向垂直的限位螺丝17，所述第一弹性件7一端与锁舌5后端面相接触，另一端与限位螺丝17其中一侧相接触。

与此同时，在横向孔102内还设有位于限位螺丝17另一侧的弹簧18及玻珠19，玻珠采用钢球制成，所述弹簧18一端与限位螺丝17相接触，玻珠19设于弹簧另一端；前述内容已经说明，横向孔102两端分别与两个纵向穿孔101连通，说明横向孔有两个开口，为了方便描述，将其分别定义为供锁舌5前端伸出的第一开口，及供玻珠19上的部分位置伸出的第二开口，为了防止玻珠在弹簧18的作用下被顶出横向孔102，第二开口的直径应小于玻珠直径，玻珠上露出第二开口的部分的体积大小，取决于第二开口的直径；采用弹簧与玻珠组成的组合件作用在于，玻珠上部分位置伸入其中一个纵向穿孔101内是常态，需要上锁时，比如锁门，将U型件2上的两个锁杆201分别插入两个纵向穿孔101内，玻珠19进入其中一根锁杆201上的任意缺口201a时，都会发出类似于“咔嚓”的响声，表明其中一个玻珠进入缺口内，在该位置，横向孔102的第一开口已经对准另一根锁杆上的一个缺口201a且该缺口与容纳玻珠19的缺口平齐，此时，触摸指纹20，发出上锁信号，马达4启动，依次带动马达齿轮6、齿条部9、传动件8及锁舌5动作，锁舌5的前端从横向孔的第一开口伸出，进入另一根锁杆上的缺口201a内，完成上锁过程。

所述套筒14的侧壁上设有端面与套筒其中一端面平齐的弧形凸条21，在容纳腔体103侧壁内设有用于与弧形凸条21相结合的限位凹槽103a；通过弧形凸条、限位凹槽进行限位，偏心拨杆13位于上壳体1101外部时，弧形凸条21刚好位于偏心拨杆13外侧。弧形凸条21与套筒14一体成型。

本体1内还设有电路板3，与电路板相连接的电池23、充电USB接口24、指纹支架25，与指纹支架25相连接的指纹模块压板26，设于本体外端部表面内的盖板27，所述指纹20设于电路板3上。

在上锁状态，第二弹性件10被压缩，当马达4停止转动时，第二弹性件10的复位力推动传动件8向锁舌5后端移动，直至马达齿轮6与齿条部9后端的齿相啮合，此处的马达4采用减速马达，当马达齿轮6与齿条部后端的齿相啮合时，第二弹性件10产生的复位力不足以推动与马达输出轴相连接的马达齿轮6旋转，因此，齿条部9静止，此时，传动件8的后端面则与腔体501的后立面相接触或接近后立面，需要开锁时，触摸与电路板3相连接的指纹模块上的指纹20，与电路板3相连接的马达4被触发，故马达逆时针旋转，带动马达齿轮6旋转，进而带动齿条部9及传动件8沿横向孔102轴向移动，传动件8推动锁舌5向后移动，也就是往开锁的方向移动，使锁舌5位于纵向穿孔101内的前端缩回，锁舌5的后端面压缩第一弹性件7，当锁舌5、齿条部9均到达开锁的最大行程，而马达4仍未完全停止转动，则马达齿轮6与齿条部9脱离，进入位于齿条部前侧的避空区域801，马达4停止运转后，第一弹性件7复位时推动锁舌5向前移动，传动件8随之移动，直至马达齿轮6与齿条部9前端的齿相啮合，此时马达4已停止转动，齿条部9静止，则完成开锁过程；需要上锁时，同样触摸与电路板3相连接的指纹模块上的指纹20，与电路板相连接的马达4被触发，故马达顺时针旋转，带动马达齿轮6旋转，进而带动齿条部9及传动件8沿横向孔102轴向移动，传动件8首先压缩第二弹性件10，当第二弹性件10的反作用力大于或等于传动件8的作用力时，传动件8即推动锁舌5向前移动，也就是往上锁的方向移动，使锁舌5前端伸入纵向穿孔101内并与U型件的锁杆内侧壁内的缺口201a相结合，当锁舌5、齿条部9均到达上锁的最大行程，而马达4仍未完全停止转动，则马达齿轮6与齿条部9脱离，进入位于齿条部9前后侧的避空区域801，马达4停止运转后，第二弹性件10复位时推动传动件8向后移动，直至马达齿轮6与齿条部9后端的齿相啮合，此时马达4已停止转动，齿条部9静止，则完成上锁过程。

在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种U型指纹锁，包括本体，设于本体内的两个与U型件插接的纵向穿孔，设于本体内且两端分别与两个纵向穿孔连通的横向孔，设于本体内的电路板及马达，活动设于横向孔内的锁舌，其特征在于，所述锁舌内设有腔体，还包括，设于马达输出轴上的马达齿轮，设于横向孔内且与锁舌后端面相接触的第一弹性件，设于锁舌的腔体内且可沿横向孔轴向移动的传动件，设于传动件内与马达齿轮相啮合的齿条部，两个设于传动件内且分别位于齿条部两侧的避空区域，设于锁舌内分别与传动件、锁舌相连接的第二弹性件；所述马达为减速马达；第一弹性件用于推动锁舌沿横向孔轴向移动。

2.如权利要求1所述的一种U型指纹锁，其特征在于，在本体内设有与横向孔连通的容纳腔体，在容纳腔体内设有可沿本体横向移动的锁芯连接件，所述锁芯连接件由上壳体及垂直设于上壳体底面上的金属杆一体成型而成，所述金属杆下端插设于锁舌内且金属杆与锁舌垂直。

3.如权利要求2所述的一种U型指纹锁，其特征在于，还进一步包括设于容纳腔体内且位于锁芯连接件上方的锁芯，锁芯底面设有与底面垂直的偏心拨杆；在锁芯外设有与其同轴的套筒，所述锁芯可相对套筒旋转；无需手动开锁时，所述偏心拨杆位于所述上壳体的外部。

4.如权利要求2所述的一种U型指纹锁，其特征在于，所述上壳体由底板、垂直设于底板上的前立板、后立板、面板及设于底板底面的连接部一体成型而成，所述金属杆设于连接部底面上，在上壳体内设有缺口，锁芯旋转时，偏心拨杆通过所述缺口进入上壳体内。

5.如权利要求2所述的一种U型指纹锁，其特征在于，传动件呈方形筒状，所述齿条部设于传动件的底板内表面上，两个避空区域设于传动件的底板内表面内且分别位于齿条部的两侧。

6.如权利要求5所述的一种U型指纹锁，其特征在于，第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。

7.如权利要求6所述的一种U型指纹锁，其特征在于，在锁舌的前端部内沿其轴向设有开口与腔体连通的横向盲孔，金属杆的下端伸入该横向盲孔内，第二弹性件的前端伸入横向盲孔内且与金属杆下端相接触，后端与传动件相连接。

8.如权利要求3所述的一种U型指纹锁，其特征在于，所述套筒的侧壁上设有端面与套筒其中一端面平齐的弧形凸条，在容纳腔体侧壁内设有用于与弧形凸条相结合的限位凹槽；偏心拨杆位于上壳体外部时，弧形凸条位于偏心拨杆外侧。

9.如权利要求6所述的一种U型指纹锁，其特征在于，在横向孔内设有与横向孔轴向垂直的限位螺丝，所述第一弹性件一端与锁舌后端面相接触，另一端与限位螺丝相接触。

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