CN218466406U - 单向闸机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单向闸机，包括安装柱、转动件、门板、两个棘轮及两个棘爪，所述转动件包括一转轴，可转动式安装至所述安装柱；所述门板连接至所述转轴；每一棘轮固定至所述转轴的顶部或底部，每一棘轮的中轴线与所述转轴的中轴线位于同一直线上；每一棘爪可转动式安装至所述安装柱；当一门板受到一水平推力时，该门板沿着受力方向旋转；当所述门板失去所述水平推力时，连接至该门板的棘轮被所述棘爪卡合。提供一种单向闸机，占地空间很小，当用户推动门板时，可以顺势开门，当门板失去推力后，只能朝向闸机入口方向转动，在门板关闭前不能被二次打开，防止无权限用户二次开门，有效实现防逆行及防尾随的技术效果。

Description

单向闸机

技术领域

本实用新型涉及一种门禁安防领域，特别是涉及一种单向闸机。

背景技术

闸机是一种常见的门禁设备，其为一种通道阻挡装置，用于管理人流并规范行人出入，主要应用于地铁闸机系统、收费检票闸机系统等，其最基本的核心功能是实现一次可通过且仅可通过一人，可用于各种收费、门禁场合的入口通道处。

现有技术的闸机多为红外式闸机，需要在一个较长的通道内设置闸机，通道内设有多个红外传感器组，用以实现用户在通道中的位置监控，判断每一用户在闸机通道中的实时位置，再结合用户身份验证技术，实现每次过且仅过一人的效果。

红外式闸机的通道较长、占用空间较大，闸机内需要设置大量红外传感器组，硬件成本较高，价格昂贵。相对于红外式闸机，门板式闸机整体占用空间较小，但也存在一些不足之处。

在门板式闸机的实际应用中，会有一些特殊的情况，有些用户会无视通行规则，希望能从通道的出口向入口方向行进；即使门板只能向出口方向打开也不能完全杜绝这种情况，因为门板在被关闭及被锁定之前有可能会被二次打开。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种单向闸机，以解决现有技术存在的门板在被关闭之前会被二次打开、导致出现用户逆行或尾随现象的技术问题。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供一种单向闸机，包括安装柱、转动件、门板、两个棘轮及两个棘爪，所述转动件包括一转轴，可转动式安装至所述安装柱；所述门板连接至所述转轴；每一棘轮固定至所述转轴的顶部或底部，每一棘轮的中轴线与所述转轴的中轴线位于同一直线上；每一棘爪可转动式安装至所述安装柱；当一门板受到一水平推力时，该门板沿着受力方向旋转；当所述门板失去所述水平推力时，连接至该门板的棘轮被所述棘爪卡合。

进一步地，所述单向闸机还包括安装板、棘轮支架及步进电机，所述安装板为所述安装柱的一侧壁；所述安装板设有第一通孔，其高度与所述棘轮的高度一致；所述棘轮支架固定至所述安装板的一侧，且位于所述第一通孔上方；所述步进电机固定至所述安装板的另一侧，所述步进电机包括可在水平方向上伸缩的伸缩杆。

进一步地，所述棘爪包括彼此连接的第一臂和第二臂；所述第一臂与所述第二臂的衔接处铰接至所述棘轮支架，所述第一臂的前端设有止动爪；所述第二臂的末端穿过所述第一通孔，连接至所述伸缩杆的活动端。

进一步地，所述单向闸机包括锁定装置，每一锁定装置被固定至所述安装柱，用以锁定或解锁一门板；当所述门板失去所述水平推力时，所述门板沿着所述受力方向的反方向旋转，直至所述门板被锁定；当该门板被锁定时，连接至该门板的棘轮与所述棘爪分离。

进一步地，所述锁定装置为电磁锁，所述电磁锁包括电磁片，所述电磁片一侧的表面为磁吸面，垂直连接至所述安装柱的外侧壁。

进一步地，所述转动件包括转轴、连接部及锁止部，所述转轴的中轴线垂直于水平面，可转动式连接至所述安装柱；所述连接部连接至所述转轴的侧壁，且固定连接至一门板；所述锁止部连接至所述转轴的侧壁。

进一步地，所述锁止部包括含铁磁金属的锁定板及缓冲板，所述锁定板被连接至所述转轴的侧壁；所述缓冲板贴附于所述锁定板的表面；当一电磁片被通电时，所述锁止部被所述电磁片吸附；当一电磁片被断电时，所述锁止部与所述电磁片分离。

进一步地，所述单向闸机包括闭门器，每一闭门器连接至所述安装柱及一门板。

进一步地，所述单向闸机还包括触压开关及数据处理设备，所述触压开关被固定至所述安装柱的外侧壁；所述触压开关包括一触压面，所述触压面所处平面垂直于所述安装柱的侧壁；当所述门板被锁定时，所述触压面贴合至一锁定板表面；所述数据处理设备通过导线连接至所述触压开关；当所述触压开关的触压面受力时，所述数据处理设备发出一锁定信号至一锁定装置，以锁定所述门板。

进一步地，所述单向闸机还包括身份验证器和/或用户判断器以及数据处理设备，所述身份验证器用以识别用户的身份，并判断该用户的身份是否有权限通过所述通道，若是，输出一第一信号；所述用户判断器用以判断所述门板前是否存在用户，若是，输出一第二信号；所述数据处理设备通过导线连接至所述锁定装置、所述身份验证器和/或用户判断器；当所述数据处理设备收到所述第一信号或所述第二信号时，所述数据处理设备发出一解锁信号至一锁定装置，以解锁所述门板。

本实用新型的有益效果在于，提供一种单向闸机，占地空间很小，当用户推动门板时，可以顺势开门，当门板失去推力后，只能朝向闸机入口方向转动，在门板关闭前不能被二次打开，防止无权限用户二次开门，有效实现防逆行及防尾随的技术效果。本实用新型可以适用于各种单向通道场景，便于大规模推广应用，市场前景良好。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述单向闸机的结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述安装柱的内部结构示意图。

图3为本实用新型实施例所述锁定装置部分在门板被全部打开时的结构示意图。

图4为本实用新型实施例所述转动件部分的分解结构示意图。

图5为本实用新型实施例所述闭门器的分解结构示意图。

图6为本实用新型实施例所述锁定装置部分在门板被锁紧时的分解结构示意图。

图7为本实用新型实施例所述单向闸机的电路结构框图。

图8为本实用新型实施例所述棘轮及棘爪在单向闸机中的位置示意图。

图9为本实用新型实施例所述棘轮部分在工作状态下的结构示意图。

图10为本实用新型实施例所述棘爪的结构示意图。

图中各个部件标号如下：

安装柱1，通道2，门板3，转动件4，锁定装置5，闭门器6，

触压开关7，棘轮8，棘爪9，棘爪支架10，步进电机11，第二门板12

转轴41，连接部42，锁止部43，基座44，基座通孔45，

电磁片51，磁吸面52，壳体61，连杆62，触压面71，

单向轮齿81，第一臂91，第二臂92，止动爪93，

数据处理设备100，用户判断器101，身份验证器102，

第一通孔110，第二通孔120，伸缩杆111，

第一连接平板421，第二连接平板422，弧形板423，

锁定板431，缓冲板432，直杆621，弯折杆622。

具体实施方式

以下参考说明书附图完整介绍本实用新型的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，其保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的部件以相似数字标号表示。本实用新型所提到的方向用语，例如，上、下、前、后、左、右、内、外、上表面、下表面、侧面、顶部、底部、前端、后端、末端等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。

当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装” 或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接 “安装至”或“连接至”另一个部件。

如图1~3所示，本实施例提供一种单向闸机，也被称为闸机，包括安装柱1、通道2、门板3、转动件4、锁定装置5及闭门器6。

如图1所示，安装柱1为一圆柱体状的壳体，被固定至地面，所述壳体的横截面为长圆形，该壳体的侧壁包括两个相对的、平行的平板部分，每一个平板形成一个安装面。

本实施例中，在安装柱1的一侧形成一条通道2，通道2包括通道入口及通道出口；在通道2内竖直设置一门板3，垂直于水平面，门板3的宽度略小于通道的宽度。

如图2所示，在门板3与安装柱1之间设有转动件4，门板3通过转动件4可转动式连接至安装柱1的侧壁上。当门板3静止时，门板3所处平面垂直于安装柱1的侧壁。

如图3-4所示，转动件4包括转轴41、连接部42及锁止部43。

转轴41的中轴线垂直于水平面，转轴41的上下两端可转动式连接至安装柱1；本实施例所述单向闸机包括两个基座44，被固定至安装柱1的一侧壁的上端和下端，每一基座44设有一基座通孔45，两个基座的基座通孔45彼此相对设置；每一基座通孔45内设有一轴承（图未示），转轴41的两端分别通过一轴承（图未示）可转动式安装至两个基座通孔45内。

连接部42包括第一连接平板421、第二连接平板422及两个弧形板423，第一连接平板421突出于转轴41的侧壁，与转轴41形成一体式结构；第二连接平板422连接至第一连接平板421，且连接至门板3。每个弧形板423为一圆柱体侧壁的一部分，弧形板423的横截面为一个圆弧，该圆弧对应的圆心角的角度为90-120度，该圆弧的圆心位于转轴41的中轴线上。每个弧形板423包括两个彼此远离的直线边，其一个直线边连接至第一连接平板421，两个弧形板423围成半圆环形状。

锁止部43突出于转轴41的侧壁。锁止部43包括含铁磁金属的锁定板431及缓冲板432，锁定板431被连接至转轴41的侧壁，且沿着转轴的一母线方向延伸；缓冲板432为弹性材质制成，贴附于锁定板431的表面。

本实施例中，连接部42与锁止部43分别设于转轴41的两侧，锁定板431与连接部42位于同一平面内，连接部42与锁定板431的夹角是180度。

如图2、图4所示，进一步地，本实施例还包括限位板46及限位块47，限位板46连接至转轴41侧壁，其延伸方向与第一连接平板421一致。限位块47为弹性材质制成，突出于安装柱1的侧壁，且朝向门板3的方向。当门板3被推开，且旋转90度时，转轴41同样被旋转90度，限位板46被限位块47阻挡，以防止过度旋转导致门板3撞击到安装柱1外壁，防止门板3等部件被损毁，以延长单向闸机的使用寿命。

如图2-3所示，本实施例中，锁定装置5为电磁锁，被固定至安装柱1，用以锁定或解锁门板3。锁定装置5包括电磁片51，电磁片51一侧的表面为磁吸面52，垂直连接至安装柱1的外侧壁。当电磁片51被通电时，锁止部43被电磁片51吸附，锁定板431通过缓冲板432贴合至磁吸面52；当电磁片51被断电时，锁止部43与电磁片51分离。

当一门板3被锁定时，该门板3所处的通道2被该门板分隔为两个部分，通道2中靠近通道入口的区域为入口区，通道2中靠近通道出口的区域为出口区。当一门板3被解锁后，当该门板3受到来自通道入口方向的水平推力时，该门板3被推动向出口方向旋转，门板3的最大转角为80-100度，优选90度，使得该门板3所处通道2畅通，使得用户得以通过通道2。

锁定装置5的另一个作用在于，限定转轴41的旋转角度，使得门板3只能朝向出口方向旋转90度，而不能向入口方向旋转，从而使得该单向闸机只能单向开门，用户只能从通道的入口向出口走，而不能反向开门，不能从出口向入口走。

如图2、图5所示，闭门器6用以连接安装柱1及门板3。闭门器6包括壳体61、卷簧（图未示）及连杆62。

壳体61为圆柱体，其内设有一圆柱状的空腔，空腔内上半部及下半部分别设有一个卷簧，该卷簧的第一端固定至壳体61的内壁，如内侧壁或内顶面或内底面，其另一端连接至连杆62。

连杆62为T形杆，包括一直杆621及一弯折杆622。直杆621竖直式设于所述空腔内，直杆621的上端和下端分别连接至所述卷簧的第二端。弯折杆622的一端延伸至所述空腔内，且连接至直杆621的中部，其另一端铰接至门板3。

如图6-7所示，本实施例还包括触压开关7，被固定至安装柱1的一侧壁；触压开关7包括一触压面71，触压面71所处平面垂直于安装柱1的侧壁，且朝向所述通道入口；当门板3被锁定时，触压面71贴合至一锁定板431表面。

如图7所示，本实施例还包括数据处理设备100，其为计算机，包括但不限于单片机、PC机或服务器，用以实现对多个电子设备的控制。

数据处理设备100通过导线连接至触压开关7及锁定装置5；当触压开关7的触压面71受力时，触压开关7产生一电信号；当数据处理设备100收到触压开关产生的电信号时，数据处理设备100发出一锁定信号至一锁定装置5，以锁定门板3。

当门板3被推动时，所述卷簧受力发生弹性形变，以收集推力。当门板3失去推力时，闭门器6带动门板3沿着反方向旋转，直至门板3重新被锁定，这一过程中，所述卷簧恢复原状，通过连杆62带动门板3复位。当门板3回到初始位置时，触压面71被锁定板431表面压迫，发送一电信号至数据处理设备100，数据处理设备100发出一锁定信号至一锁定装置5，锁定装置5的电磁片51重新被通电，锁止部43被电磁片51吸附，锁定板431再次通过缓冲板432贴合至磁吸面52，重新将通道2隔断。在某些特殊情况下，门板3被人为的关闭，触压开关7同样也可以被触发，实现门板3关闭。

如图7所示，本实施例所述单向闸机还包括用户判断器101和/或身份验证器102，通过导线连接数据处理设备100。

用户判断器101用以判断门板前，也就是通道2的入口处，是否存在用户，若是，输出第一信号至数据处理设备100。当数据处理设备100收到所述第一信号时，数据处理设备100发出第一解锁信号至锁定装置5，以解锁所述门板。

用户判断器101包括但不限于红外传感器或摄像头，设于通道2的入口处或者通道入口前方。红外传感器可以安装在安装柱1的侧壁，朝向通道2方向，当通道2的入口处有人时，红外传感器即可感应到。摄像头设在安装柱1的顶部或天花板上，朝向通道2的入口区域或通道入口前方，摄像头可以通过图像对比的方式判断该入口区域内是否有人。用户判断器101适用于无需验证用户身份的单向通道场景，如火车站候车室的出口处，无人便利店的出口处，等等。

身份验证器102用以识别用户的身份，并判断该用户的身份是否有权限通过所述通道，若是，输出第二信号至数据处理设备100。当数据处理设备100收到所述第二信号时，数据处理设备100发出第二解锁信号至锁定装置5，以解锁门板3。

身份验证器102包括但不限于RFID阅读器、指纹识别器及摄像头，设于通道2的入口处。也就是说，用户可以使用内设RFID芯片的卡片，刷卡通过身份验证；可以使用指纹识别方式通过身份验证，也可以使用图形码扫码方式或人脸识别方式通过身份验证。用户需要验证身份才能通过这个通道，身份验证器102可以应用于需要身份验证的场景，例如车站候车室的入口、无人便利店的入口等。

如图8-10所示，所述单向闸机还包括棘轮8及棘爪9。

棘轮8固定至一转轴41的顶部或底部，棘轮8的中轴线与转轴41的中轴线位于同一直线上；棘轮8的侧表面设有均匀分布的单向轮齿81。

棘爪9可转动式安装至安装柱1的侧壁，棘爪9包括彼此连接的第一臂91和第二臂92，第一臂91与第二臂92之间的夹角为90-135度。第一臂91的前端设有止动爪93，能够插入至棘爪9的单向轮齿81之间的缝隙内，此时棘轮8被限制，不能顺时针转动；当棘轮8被逆时针转动时，止动爪93可以沿着单向轮齿81的齿背滑动。

安装柱1的一个侧壁形成一安装板，所述安装板设有贯穿该侧壁的第一通孔110，其为方形孔，第一通孔110中心处在所述安装板上的高度与棘轮9的高度一致或近似。

在所述安装板的两侧分别设有棘爪支架10和步进电机11，棘爪支架10固定安装至该安装板的外侧，且位于第一通孔110上方；步进电机11固定至该安装板的内侧，其高度与第一通孔110中心处一致，步进电机11包括可在水平方向上伸缩的伸缩杆111。

第一臂91与第二臂92的衔接处铰接至棘爪支架10，第二臂92的末端连接至伸缩杆111的活动端，数据处理系统100通过控制伸缩杆111的伸缩长度，来控制棘轮8被卡合或是被放开。

当伸缩杆111缩短时，止动爪93卡合至单向轮齿81之间的缝隙内；此时转动件4只能单方向被转动，当伸缩杆111伸长时，止动爪93与棘轮8脱离，此时转动件4转动方向不被限制。

步进电机11连接至数据处理设备100，当数据处理设备100收到第一信号或第二信号时，数据处理设备100发出一解锁信号至锁定装置5，同时也发出一个电信号至步进电机11，步进电机11收到该电信号后控制伸缩杆111伸长，使得止动爪93与棘轮8脱离，此时，用户可以轻松地推动门板3。

当门板3失去推力时，数据处理设备100发出一个电信号至步进电机11，使得止动爪93插入至棘爪9的单向轮齿81之间的缝隙内。此时转动件4只能单方向被转动，门板3只能朝向入口方向转动，只能被关闭，不能被二次打开，有效防止无权限用户二次开门，正向或反向通过该通道。

当门板3回到初始位置时，触压面71被锁定板431表面压迫，发送一电信号至数据处理设备100，数据处理设备100发出一锁定信号至一锁定装置5，锁定装置5的电磁片51重新被通电，锁止部43被电磁片51吸附，门板3重新将通道2隔断。同时，数据处理设备100也发出一个电信号至步进电机11，步进电机11收到该电信号后控制伸缩杆111伸长，使得止动爪93与棘轮8脱离。

在门禁系统的实际应用中，面对需要身份验证的通道，有些无权限通行的用户会尾随前一个有权限通行的用户。

所述单向闸机还包括第二门板12，被安装至一通道2内；第二门板12垂直于水平面，且垂直连接至门板3；第二门板12向通道2的入口方向延伸。

门板3与第二门板12之间始终保持90度左右的夹角，形成一个半包围空间，在一个用户通过单向闸机通道的过程中，始终身处于这个半包围空间内，该用户后面的人始终与该用户保持一定的距离。当门板被闭合过程中，后面的一个用户是无法进入通道2的，因此可以有效实现防尾随的技术效果。

本实用新型提供一种单向闸机，可以将通道设置得极短，最大程度减小了整个单向闸机的占地面积。本实用新型设有闭门器，当用户推动门板时，可以顺势开门，用户通过后可以自动关门，使用方便。

本实用新型设有防逆行装置，当门板失去推力后，只能朝向入口方向转动，在门板关闭前不能被二次打开，防止无权限用户二次开门，有效实现防逆行的技术效果。本实用新型设有彼此垂直的两块门板，为每个用户提供一个相对独立的空间，有效实现防尾随的技术效果。

本实用新型将数据处理设备与身份验证设备或入口检测设备相结合，可以适用于需要或不需要验证用户权限的各种单向通道场景，成本较低，便于大规模推广应用，市场前景良好。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型，这些实施方案并不是限制本实用新型的范围。对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种单向闸机，其特征在于，包括：

安装柱；

转动件，所述转动件包括一转轴，可转动式安装至所述安装柱；

门板，所述门板连接至所述转轴；

两个棘轮，每一棘轮固定至所述转轴的顶部或底部，每一棘轮的中轴线与所述转轴的中轴线位于同一直线上；以及

两个棘爪，每一棘爪可转动式安装至所述安装柱；

当一门板受到一水平推力时，该门板沿着受力方向旋转；

当所述门板失去所述水平推力时，连接至该门板的棘轮被所述棘爪卡合。

2.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，还包括

安装板，其为所述安装柱的一侧壁；所述安装板设有第一通孔，其高度与所述棘轮的高度一致；

棘轮支架，固定至所述安装板的一侧，且位于所述第一通孔上方；以及

步进电机，固定至所述安装板的另一侧，所述步进电机包括可在水平方向上伸缩的伸缩杆。

3.如权利要求2所述的单向闸机，其特征在于，

所述棘爪包括彼此连接的第一臂和第二臂；

所述第一臂与所述第二臂的衔接处铰接至所述棘轮支架，

所述第一臂的前端设有止动爪；

所述第二臂的末端穿过所述第一通孔，连接至所述伸缩杆的活动端。

4.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，包括

锁定装置，每一锁定装置被固定至所述安装柱，用以锁定或解锁一门板；

当所述门板失去所述水平推力时，所述门板沿着所述受力方向的反方向旋转，直至所述门板被锁定；

当该门板被锁定时，连接至该门板的棘轮与所述棘爪分离。

5.如权利要求4所述的单向闸机，其特征在于，

所述锁定装置为电磁锁，所述电磁锁包括

电磁片，所述电磁片一侧的表面为磁吸面，垂直连接至所述安装柱的外侧壁。

6.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，所述转动件包括

转轴，所述转轴的中轴线垂直于水平面，可转动式连接至所述安装柱；

连接部，所述连接部连接至所述转轴的侧壁，且固定连接至一门板；以及

锁止部，所述锁止部连接至所述转轴的侧壁。

7.如权利要求6所述的单向闸机，其特征在于，所述锁止部包括：

含铁磁金属的锁定板，所述锁定板被连接至所述转轴的侧壁；以及

缓冲板，所述缓冲板贴附于所述锁定板的表面；

当一电磁片被通电时，所述锁止部被所述电磁片吸附；

当一电磁片被断电时，所述锁止部与所述电磁片分离。

8.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，包括

闭门器，每一闭门器连接至所述安装柱及一门板。

9.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，还包括

触压开关，所述触压开关被固定至所述安装柱的外侧壁；所述触压开关包括一触压面，所述触压面所处平面垂直于所述安装柱的侧壁；以及

数据处理设备，所述数据处理设备通过导线连接至所述触压开关；当所述触压开关的触压面受力时，所述数据处理设备发出一锁定信号至一锁定装置，以锁定所述门板。

10.如权利要求1所述的单向闸机，其特征在于，还包括

身份验证器，用以识别用户的身份，并判断该用户的身份是否有权限通过设有所述门板的通道；和/或，

用户判断器，用以判断所述门板前是否存在用户；

数据处理设备，通过导线连接至一锁定装置、所述身份验证器和/或用户判断器。

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