CN220434457U - 一种自动门锁的离合装置及设置有离合装置的锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动门锁的离合装置及设置有离合装置的锁。本实用新型包括门把手拨块、齿轮组、齿条、锁舌以及若干拨叉均安装在锁壳上；仅微型减速电机、输出齿轮固定安装在可移动板上；齿轮组通过上述的自动门锁的离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。本实用新型中，可移动板上的质量非常少，仅需很少的力量即可对可移动板进行推移，钥匙推动离合轻松。因此当采用锁匙开启锁的时候实现轻松开门，钥匙开启操作非常方便，对钥匙开启或对门把手开启非常友好。

Description

一种自动门锁的离合装置及设置有离合装置的锁

技术领域

本实用新型为门锁。

背景技术

自动门锁为人们居家提供了方便，仅需输入密码或录入指纹便可开门。为居家、社区防盗、公共场所防盗等门禁的开启提供方便。

自动门锁一般具有三种开启方式，一种是门锁内的微型减速电机提供动力推动锁舌开启，另两种是钥匙开启或门把手旋转开启。

由于微型减速电机系统可能缺电或者微型减速电机故障导致微型减速电机无法动作或者动作一半后停止动作，导致锁舌卡住，因此就需要钥匙开启或门把手开启。

在现有的自动门锁中，对钥匙开启或门把手开启不友好。例如专利：CN111608492A(微型减速电机自动开启与钥匙开启一体式智能锁体)，CN109025520A(一种手自一体内嵌式自动锁)，两项技术均提供了在微型减速电机无法动作后，可采用钥匙开启或门把手开启，或者直接用钥匙开启或门把手开启的技术；但在这两个技术中均存在对钥匙开启或门把手开启不友好，具体是，在钥匙开启时，锁芯拨块需要推动多个拨叉工作的同时要推动挂载了若干零件为一体的离合板，因此锁芯拨块需要推动的质量非常大。据申请人测试，对比文件1-2在钥匙开启时需要锁芯拨块需要提供的推力约10kg；所以钥匙开启操作很不方便。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动门锁的离合装置及设置有离合装置的锁。

其中，自动门锁的离合装置，设置于门锁的锁壳内，具有：

锁芯拨块；

微型减速电机，在微型减速电机输出轴上具有输出齿轮；

齿轮组，在输出齿轮与门锁的锁舌之间传递动力；

还具有可移动板、力装置。

所述可移动板具有与锁芯拨块配合的弧形面。具有往返移动方向，以锁芯拨块推移弧形面时可移动板移动的方向为第一方向，具有与第一方向相反的第二方向。

微型减速电机固定安装在可移动板上。

齿轮组固定于锁壳上。

输出齿轮与齿轮组中的齿轮离合连接，具体为，在可移动板沿第二方向移动后输出齿轮啮合于齿轮组中的齿轮，且在可移动板沿第一方向移动后脱离啮合。

所述力装置作用于可移动板上并产生第二方向的作用力。

如上述的自动门锁的离合装置，其中，所述的输出齿轮为第一伞形齿，第一伞形齿的轴平行于所述往返移动方向。

齿轮组中的与输出齿轮啮合的齿轮为第二伞形齿；第二伞形齿轴线垂直于第一伞形齿。

如上述的自动门锁的离合装置，其中，所述的力装置为电磁铁、弹簧之一；

所述的弹簧为拨动弹簧、推力弹簧，拉力弹簧之一。

如上述的自动门锁的离合装置，其中，以可移动板的所述第一方向指向侧为第一侧，以所述第二方向指向侧为第二侧；

所述的弧形面的弧顶处于弧形面圆心的第一侧，弧形面圆心与锁芯的中心同处于弧形面的第二侧。

如上述的自动门锁的离合装置，其中，可移动板上设置有条形孔，通过穿过条形孔并固定在锁壳上的销钉对可移动板的移动方向进行导向和限位；

在微型减速电机输出轴上具有轴套，轴套固定在外壳上。

如上述的自动门锁的离合装置，其中，可移动板上设置有门把手孔，门把手穿过锁壳并同时穿过门把手孔；

门把手上具有凸轮；门把手孔偏心于门把手设置；

门把手孔与凸轮配合，使凸轮旋转时推动可移动板沿第二方向移动。

本实用新型的设置有离合装置的锁，包括：

用于封装各零件的锁壳；穿过锁壳的锁芯，锁芯具有跟随钥匙转动的锁芯拨块；

穿过锁壳的门把手，门把手上具有门把手拨块；从锁壳内伸出和收缩的锁舌；

为锁舌自动伸缩动作的提供动力的微型减速电机；

所述的锁舌尾部设置有与齿轮组啮合的齿条；齿条与齿轮组啮合，齿轮组通过上述的自动门锁的离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。

本实用新型的另一个设置有离合装置的锁，包括：

用于封装各零件的锁壳；穿过锁壳的锁芯，锁芯具有跟随钥匙转动的锁芯拨块；

穿过锁壳的门把手、门把手上具有门把手拨块；从锁壳内伸出和收缩的锁舌；

为锁舌自动伸缩动作的提供动力的微型减速电机；

用于与锁芯拨块、门把手、门把手拨块、锁舌之间构成杠杆连接的若干拨叉；

锁舌尾部设置有与齿轮组啮合的齿条；

所述的门把手拨块、齿轮组、齿条、锁舌以及若干拨叉均安装在锁壳上；仅微型减速电机、输出齿轮固定安装在可移动板上；

齿轮组通过上述的自动门锁的离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。

有益的技术效果：

本实用新型中，将齿轮组、各种拨叉均固定于锁壳上，仅微型减速电机和输出齿轮固定在可移动板上，因此可移动板上的质量非常少，仅需约1kg的力量即可对可移动板进行推移，钥匙推动离合轻松。因此当采用锁匙开启锁的时候，加上对各个拨叉的拨动，钥匙总共需要提供的开门力量大约为2kg，因此可以实现轻松开门，钥匙开启操作非常方便，对钥匙开启或对门把手开启非常友好。

本实用新型齿轮采用伞齿轮90°齿轮，微型减速电机减速箱输出齿轮与初驱动力齿轮，精密结合，自由控制结合，使运行中更加稳定。

附图说明

图1是可移动板安装在锁壳内示意图，示出了可移动板与锁舌拨块的相互位置关系，微型减速电机在可移动板上的安装方式；

图2是可移动板被力装置作用下处于上方时的结构；

图3是可移动板被锁芯拨块推移处于下方时的结构；

图4是可移动板结构；

图5是锁结构，不包括锁壳。

图6是各零件在锁壳内的安装结构。

其中：锁壳1；锁芯拨块2；弧形面3；可移动板4；凸轮5；第一伞形齿6；轴套7；安装板8；微型减速电机9；齿轮组10；第二伞形齿11；凸台12；齿条13；锁舌14；门把手15；拨叉16；副锁舌17；条形孔18；引脚19；门把手孔20；拉力弹簧21。

具体实施方式

以锁具在使用时的竖直状态为参考状态，锁芯所在侧为锁具上侧，微型减速电机所在侧为锁具下侧。锁舌伸出方向为锁壳前方，另一方为后方。

当以锁芯拨块推移弧形面时可移动板移动的方向为第一方向时，第一方向为下方，与第一方向相反的第二方向为上方。

当然，并非锁具必须如此安装，也可以锁芯所在侧为锁具下侧，微型减速电机所在侧为锁具上侧。相应的第一方向和第二方向所指示的上方和下方也应当掉转。

当然，在一些特定情况下，锁具也可以平装，例如下水井盖的锁具就是平装的。这一示例下所述的第一方向和第二方向指示的方位又要相应变化。

参考图6，但在本示例的以下各示例中，为了描述统一、便于阅读和理解，均为：以锁具在使用时的竖直状态为参考状态，锁芯所在侧为锁具上侧，微型减速电机所在侧为锁具下侧；锁舌伸出方向为锁壳前方，另一方为后方；当以锁芯拨块推移弧形面时可移动板移动的方向为第一方向时，第一方向为下方，与第一方向相反的第二方向为上方。

门锁是安装在门套上的，一般是嵌入到门套内，在传统的锁具中，由钥匙伸入到锁芯内转动锁芯上的锁芯拨块做功，调动锁壳内的各种拨叉运动，从而最终完成将锁舌收缩到锁壳内或将锁舌从锁壳内伸出，达到锁门与开启的作用。

在使用智能门锁的时侯，由微型减速电机提供的动力代替锁芯的转动，动力最终传递到锁舌，完成锁门与开启工作；微型减速电机的启动是根据指纹或密码输入的控制逻辑完成。

在使用智能门锁时，通常微型减速电机提供动力为主要开启方式，钥匙开启是备用应急开启方式。

因此，微型减速电机与锁舌的传动连接关系是保持状态，但微型减速电机不支持外力反向驱动输出齿轮旋转，因此钥匙驱动锁舌时，需要先解开微型减速电机与锁舌的传动连接，在机械结构中称之为离合装置。

参考图5、6，在一个示例中，锁壳内封装有各个零件，包括锁芯、锁芯拨块2，门把手上的门把手拨块、锁舌14，和用于与锁芯拨块、门把手、门把手拨块、锁舌之间构成杠杆连接的若干拨叉16。当然锁壳内还设置有微型减速电机9，微型减速电机通过齿轮组10与锁舌尾部的齿条13连接形成动力传递。

参考图2、3在一个示例中，离合装置设置于门锁的锁壳1内，离合装置包括微型减速电机，在微型减速电机输出轴上具有输出齿轮。

齿轮组10，在输出齿轮与门锁的锁舌之间传递动力；还具有可移动板、力装置。

可移动板4具有与锁芯拨块配合的弧形面3，具有往返移动方向，以锁芯拨块推移弧形面时可移动板移动的方向为第一方向，具有与第一方向相反的第二方向。

微型减速电机固定安装在可移动板上；齿轮组固定于锁壳上。

输出齿轮与齿轮组中的齿轮离合连接，具体为，在可移动板沿第二方向移动后输出齿轮啮合于齿轮组中的齿轮，且在可移动板沿第一方向移动后脱离啮合。

力装置作用于可移动板上并产生第二方向的作用力。

在一个示例中，微型减速电机为6V以下直流微型减速电机，输出转速在50-200r/min，输出转矩大于0.15N.M。采用一节或以上的七号电池即可供电，或者是锁壳内置充电式电池。

输出齿轮是经过微型减速电机一体式设计的减速机构完成减速和提高转矩。

微型减速电机的输出轴和微型减速电机的机身可以是L型设置，但在一个优选示例中，输出齿轮和微型减速电机机身轴线为同轴设置。

在一个示例中，输出齿轮可以是直齿，在这一示例下，齿轮组中的端头齿轮应当设计为与直齿啮合的另一直齿。另一直齿通过齿轮组连续变速以及变向后，将动力传递到锁舌齿条上。

在一个示例中，输出齿轮可以是花键齿，在这一示例下，齿轮组中的端头齿轮应当设计为与花键齿啮合的另一花键套筒，通过花键套筒后端的齿轮组连续变速以及变向后，将动力传递到锁舌齿条上。

参考图2、3，在一个优选示例中，输出齿轮为第一伞形齿6，齿轮组中的端头齿轮设计为与第一伞形齿啮合的第二伞形齿11，完成90°动力传递。以锁具在使用时，锁壳的竖直状态为参考状态，将微型减速电机输出轴为竖直设置，第一伞形齿端面水平布置且轴平行于往返移动方向；第二伞形齿端面竖直布置且轴垂直于往返移动方向；齿轮组中的其余齿轮端面也是竖直状态和齿轮轴为水平状态，锁舌、齿条水平布置。通过齿轮组连续变速和增加力矩，齿轮组末端齿轮输出低速大转矩的动力用于驱动齿条。第一伞形齿6、第二伞形齿11外径均为14mm。

参考图2、3、5，齿轮组：主要用于变速，将电机输出速度降低并增加输出扭矩，本示例中为六个齿轮构成的齿轮组，包括端头齿轮与端尾齿轮；齿轮组中每个齿轮的轴均是固定在锁壳上的，由锁壳受力，为此，在移动板上设置长条孔，齿轮的轴穿过移动板上的长条孔，使齿轮的轴不干扰移动板的移动。

可移动板4与锁壳平行布置，实际上可移动板与锁壳贴合，可移动板与锁壳内表面自然接触并留缝。

可移动板设置在锁芯的下方。锁芯大致处于前后方的中部处，在可移动板的上侧边缘上设置一个弧形面3，弧形面处于锁芯的下方，为了描述弧形面的状态，本示例中引入弧形面虚拟的弧顶和弧形面圆心，弧形面的弧顶处于弧形面圆心的下方，弧形面圆心与锁芯的中心同处于弧形面的上方。弧形面的弧顶切线的垂线经过弧形面圆心和锁芯的中心。弧形面的弧形半径为15mm。

参考图2，常态下，锁芯拨块不与弧形面接触，力装置使可移动板处于上方，此时弧形面至锁芯中心的距离小于锁芯拨块的前端至锁芯中心的距离。参考图3，锁芯拨块前端接触弧形面后，就会推动弧形面向下运动。

参考图4，一个示例是，为了增加锁具使用寿命，减少弧形面和锁芯拨块前端磨损，因此扩大弧形面与锁芯接触的面积，将可移动板上侧边缘构成弧形面处进行加厚。

参考图1、4，在可移动板上设置多个导向、定位用的条形孔18，配合锁壳上的销钉使用，销钉固定在锁壳上，销钉穿过条形孔18，对可移动板的移动方向进行导向和限位。由于可移动板的移动方向为第一方向和第二方向，也就是上下方向，因此条形孔是竖直的，条形孔的长度和销钉的直径设计，以可移动板上下移动范围为3mm-6mm为要求进行设计。

第一伞形齿与第二伞形齿啮合时，第一伞形齿将受到径向力，为了使微型减速电机输出轴不发生偏移，在微型减速电机输出轴上具有轴套7。轴套固定在锁壳上，具体是轴套具有引脚，引脚19穿过可移动板然后固定在锁壳上，为了不对可移动板的移动产生阻挡，可移动板上应当设置适合引脚的长条孔。在一个示例中，轴套采用2mm-3mm厚度的钢板穿孔后形成，微型减速电机输出轴穿过孔，钢板的侧边经切割后形成引脚。

微型减速电机固定在可移动板上，固定的方式可以是抱箍固定。本示例中的固定方法是：在微型减速电机前端的端盖固定在安装板8上，安装板8垂直于可移动板，并被焊接于可移动板上。安装板的边缘切割了引脚，引脚配合锁壳中开设的槽，为微型减速电机的移动导向。

锁芯拨块推移弧形面，将使可移动板向下位移，使第一伞形齿脱离第二伞形齿。当锁芯拨块离开弧形面时，要求第一伞形齿与第二伞形齿为啮合状态。为此，设置力装置。力装置作用于可移动板上并产生第二方向的作用力，具体是产生向上的力推动可移动板。

为此，其中一个示例为，力装置为电磁铁，可以将电磁铁线圈固定在移动板上，电磁铁的铁芯固定在锁壳上，当电磁铁得电，即可推动可移动板。可以设置转动锁芯时切断电磁铁线圈的供电电源使电磁铁失电。

其中一个优选示例是，力装置为弹簧。

弹簧设置具有灵活性和低成本、低故障和高耐用性。弹簧可以为拨动弹簧，弹簧中心套在一个固定的轴上，弹簧的两支弹性脚提供推力。可以为推力弹簧，设置在可移动板的下端，推动可移动板的下侧面，向上推。

参考图2、一个优选示例是，力装置为拉力弹簧21，设置在可移动板的上方，向上拉动可移动板。

因此，可移动板在锁芯拨块和力装置的共同作用下，按要求往返移动，使第一伞形齿离/合第二伞形齿。具体是，当钥匙开启场景下，锁芯拨块推动移动板向下移动，第一伞形齿脱离第二伞形齿，切断了锁舌与微型减速电机之间的连接，使锁舌的伸运动不受微型减速电机的干扰；当锁芯拨块未与弧形面接触时，移动板在力装置作用中向上移动，第一伞形齿啮合第二伞形齿，连接了锁舌与微型减速电机之间的动力传递。

通常，门内侧还要设置门把手15，在门内开锁时直接旋转门把手15开启。

参考图3、4、5，因此，在可移动板上设置有门把手孔20，门把手穿过锁壳并同时穿过门把手孔；在门把手上具有凸轮5，凸轮5上的凸台12；门把手孔偏心于门把手设置；门把手孔与凸轮配合，使凸轮5旋转时凸台12推动可移动板沿第二方向移动。因此在门把手开启时，首先还是使第一伞形齿脱离第二伞形齿，切断了锁舌与微型减速电机之间的连接。

本实用新型的锁包括锁壳，锁壳内封装各个零部件，包括：

穿过锁壳的锁芯，锁芯具有跟随钥匙转动的锁芯拨块；在插入相应的钥匙后，锁芯拨块可以跟随钥匙转动。

穿过锁壳的门把手，门把手上具有门把手拨块。

从锁壳内伸出和收缩的锁舌，锁舌的尾部为齿条，齿轮组啮合齿条，当齿轮组驱动齿条向前方移动时，锁舌从锁壳内伸出并完成锁门；当齿轮组驱动齿条向后方移动时，锁舌收缩至锁壳内完成开门。

为锁舌自动伸缩动作的提供动力的微型减速电机；锁舌尾部设置有与齿轮组啮合的齿条；齿条与齿轮组啮合，齿轮组通过离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。

用于与锁芯拨块、门把手、门把手拨块、锁舌之间构成杠杆连接的若干拨叉，参考图6，若干拨叉主要实现的功能有：1、转动门把手时，通过其中一个或多个拨叉组合，使旋转的动作转化到锁舌上，使锁舌向前移动或向后移动，这一示例下，拨叉是设置在门把手与锁舌之间的；2、锁壳内还设置有副锁舌17，在工作时主要起到门内反锁作用，在门把手与副锁舌17之间设置一个或多个拨叉16，转动门把手时通过一个或多个拨叉，使旋转的动作转化到副锁舌上，使副锁舌向前移动或向后移动；3、如果设定微型减速电机可以驱动副锁舌，则可以在齿条与副锁舌之间设置拨叉，使齿条的动作也能带动副锁舌。4、在锁芯拨块处与锁舌尾部之间设定拨叉，使锁芯拨块可以拨动锁舌，使锁舌向前或向后动作；5、设置有天地锁，锁舌和天地锁之间通过拨叉连接传动，当锁舌向前或向后移动时，天地锁跟随动作完成上锁和解锁。总之，所述的若干拨叉作用不限，结构多为杠杆结构。

在上述的锁中，齿轮组、锁舌以及若干拨叉均安装在锁壳上；仅微型减速电机、输出齿轮固定安装在可移动板上。使可移动板上的质量非常少，便于移动板被很小的力推动。

其中，锁芯拨块是锁芯的一部分，安装在锁芯上；门把手拨块是门把手的一部分，安装在门把手上；齿条是锁舌的一部分，具体是锁舌的尾部；固定在锁舌上；其中锁芯、门把手均是穿过锁壳设置，其受力是通过锁壳直接承担；锁舌活动设置在锁壳上，具体是，在锁壳上设置多个销钉，通过锁舌上设置的多个销钉槽挂入销钉，使锁舌可以进行一定距离的移动。

在上述的锁中，输出齿轮固定在微型减速电机上，微型减速电机上固定安装在可移动板上。因此，实际上在上述锁中，仅输出齿轮、微型减速电机固定安装在可移动板上。

Claims (8)

1.自动门锁的离合装置，设置于门锁的锁壳内，具有：

锁芯拨块；

微型减速电机，在微型减速电机输出轴上具有输出齿轮；

齿轮组，在输出齿轮与门锁的锁舌之间传递动力；

其特征在于，还具有可移动板、力装置；

所述可移动板具有与锁芯拨块配合的弧形面，具有往返移动方向，以锁芯拨块推移弧形面时可移动板移动的方向为第一方向，具有与第一方向相反的第二方向；

微型减速电机固定安装在可移动板上；

齿轮组固定于锁壳上；

输出齿轮与齿轮组中的齿轮离合连接，具体为，在可移动板沿第二方向移动后输出齿轮啮合于齿轮组中的齿轮，且在可移动板沿第一方向移动后脱离啮合；

所述力装置作用于可移动板上并产生第二方向的作用力。

2.如权利要求1所述的自动门锁的离合装置，其特征在于，所述的输出齿轮为第一伞形齿，第一伞形齿的轴平行于所述往返移动方向；

齿轮组中的与输出齿轮啮合的齿轮为第二伞形齿；第二伞形齿轴线垂直于第一伞形齿。

3.如权利要求1所述的自动门锁的离合装置，其特征在于，

所述的力装置为电磁铁、弹簧之一；

所述的弹簧为拨动弹簧、推力弹簧，拉力弹簧之一。

4.如权利要求1所述的自动门锁的离合装置，其特征在于，

以可移动板的所述第一方向指向侧为第一侧，以所述第二方向指向侧为第二侧；

所述的弧形面的弧顶处于弧形面圆心的第一侧，弧形面圆心与锁芯的中心同处于弧形面的第二侧。

5.如权利要求1所述的自动门锁的离合装置，其特征在于，

可移动板上设置有条形孔，通过穿过条形孔并固定在锁壳上的销钉对可移动板的移动方向进行导向和限位；

在微型减速电机输出轴上具有轴套，轴套固定在外壳上。

6.如权利要求1所述的自动门锁的离合装置，其特征在于，

可移动板上设置有门把手孔，门把手穿过锁壳并同时穿过门把手孔；

门把手上具有凸轮；门把手孔偏心于门把手设置；

门把手孔与凸轮配合，使凸轮旋转时推动可移动板沿第二方向移动。

7.设置有离合装置的锁，包括：

用于封装各零件的锁壳；穿过锁壳的锁芯，锁芯具有跟随钥匙转动的锁芯拨块；

穿过锁壳的门把手，门把手上具有门把手拨块；从锁壳内伸出和收缩的锁舌；

为锁舌自动伸缩动作的提供动力的微型减速电机；

其特征在于，

所述的锁舌尾部设置有与齿轮组啮合的齿条；齿条与齿轮组啮合，齿轮组通过权利要求1-6任一项权利要求所述的自动门锁的离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。

8.设置有离合装置的锁，包括：

用于封装各零件的锁壳；穿过锁壳的锁芯，锁芯具有跟随钥匙转动的锁芯拨块；

穿过锁壳的门把手、门把手上具有门把手拨块；从锁壳内伸出和收缩的锁舌；

为锁舌自动伸缩动作的提供动力的微型减速电机；

用于与锁芯拨块、门把手、门把手拨块、锁舌之间构成杠杆连接的若干拨叉；

锁舌尾部设置有与齿轮组啮合的齿条；

其特征在于，

所述的门把手拨块、齿轮组、齿条、锁舌以及若干拨叉均安装在锁壳上；仅微型减速电机、输出齿轮固定安装在可移动板上；

齿轮组通过权利要求1-6任意一项权利要求所述的自动门锁的离合装置与微型减速电机的输出齿轮啮合。