本實(shí)用新型涉及一種門鎖驅(qū)動裝置、以及應(yīng)用其的電控門鎖裝置。該門鎖裝置可以用于家庭安防門鎖中,也可用于辦公場所、或者用于任何需要使用門鎖的場合中。
背景技術(shù):
電子鎖,特別是電子門鎖,通常是通過密碼輸入來控制電路或芯片工作,從而控制機(jī)械的開鎖、閉鎖任務(wù)。密碼輸入操作可以通過傳統(tǒng)的按鍵式、撥盤式等機(jī)械輸入方式來進(jìn)行,也可以通過較為先進(jìn)的電子鑰匙(其通過聲、光、電磁波等形式將電子信號傳遞至位于電子門鎖內(nèi)部的控制電路)、生物特征式(將人體生物特征,比如聲音、虹膜、指紋等,通過特定的輸入裝置輸入)來進(jìn)行。
市面上已經(jīng)存在大量的電子門鎖裝置,用于根據(jù)接收的正確的開鎖信號來實(shí)現(xiàn)門鎖的開啟或關(guān)閉。但是現(xiàn)有的電子門鎖裝置是存在缺陷的。
現(xiàn)有的大部分電子門鎖能實(shí)現(xiàn)的機(jī)械動作是十分有限的。在這些電子門鎖中,電子部件只包括信號讀取功能,而其中用于執(zhí)行機(jī)械動作的電機(jī)僅用作離合器,即用于控制門鎖是否處于可打開的狀態(tài),實(shí)際的開門動作仍需由人工操作來實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)有的電子門鎖的通用性也存在不足,不能夠適應(yīng)市面上各種厚度的門板,安裝過程困難且復(fù)雜。此外,有些電子門鎖中鎖芯的轉(zhuǎn)動角度有限,只能開合一級簡單的門鎖,易于破解,安全性不夠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型涉及一種門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu),其中
該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括:底座,手柄,齒輪箱,離合單元;底座包括:前端壁、周向的外壁和敞開的后端,至少一個(gè)主控線路板和電機(jī)被容納于由所述前端壁和所述周向外壁形成的空間;齒輪箱能夠?qū)㈦姍C(jī)產(chǎn)生的扭矩傳遞至芯軸;離合單元能夠?qū)⑿据S與齒輪箱的傳動系分離;手柄能夠?qū)X輪箱和離合單元封閉于其中。
在一個(gè)實(shí)施例中,齒輪箱設(shè)置于在底座后側(cè),并且通過緊固裝置與底座連接;離合單元設(shè)置于齒輪箱的后側(cè),并且與芯軸和手柄相連接。
在一個(gè)實(shí)施例中,齒輪箱的內(nèi)部空間與底座的內(nèi)部空間沿門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的軸向方向相互分隔開,使得齒輪箱的內(nèi)部空間與底座的內(nèi)部空間沿門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的軸向方向沒有相互重疊。
在一個(gè)實(shí)施例中,集成有控制模塊的主控線路板、集成有充電模塊的充電線路板、電機(jī)和電池被容納于由前端壁和周向外壁形成的空間中。
在一個(gè)實(shí)施例中,傳動系包括多個(gè)齒輪,該多個(gè)齒輪均設(shè)計(jì)為全周旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中,底座和手柄均由金屬材料制成,手柄在其后端包括后蓋,后蓋由塑料材料制成,信號接收元件布置為接近后蓋的位置處。
在一個(gè)實(shí)施例中,齒輪箱包括從其向后延伸的外壁,至少一個(gè)擴(kuò)展線路板設(shè)置于由外壁形成的內(nèi)部空間中。
在一個(gè)實(shí)施例中,信號接收元件設(shè)置于至少一個(gè)擴(kuò)展線路板。
在一個(gè)實(shí)施例中,第一位置感測元件設(shè)置于至少一個(gè)擴(kuò)展線路板,第二位置感測元件設(shè)置于門框,第一位置感測元件和第二位置感測元件相互配合以感測門的開關(guān)狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中,手柄能夠被手動地旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動,當(dāng)手柄被手動地驅(qū)動時(shí),離合單元將芯軸與齒輪箱機(jī)械地分離。
在一個(gè)實(shí)施例中,手柄是一體式構(gòu)件,并且從離合單元的后部套入,以將齒輪箱和離合單元封閉在其中。
在一個(gè)實(shí)施例中,手柄包括手柄前端和手柄后端,手柄前端從底座的前部套入,手柄后端從齒輪箱的后部套入,并且手柄前端和手柄后端相互連接,使得齒輪箱和離合單元被封閉在手柄的內(nèi)部空間中。
在一個(gè)實(shí)施例中,手柄前端和手柄后端通過螺紋配合而連接在一起。
在一個(gè)實(shí)施例中,芯軸延伸穿過底座、齒輪箱,并且從底座的前端向前延伸,直延伸到設(shè)置在門的門板中的保險(xiǎn)鎖,使得電機(jī)產(chǎn)生的扭矩被傳遞到保險(xiǎn)鎖,以實(shí)現(xiàn)門鎖的開關(guān)。
本實(shí)用新型還涉及一種門鎖,其包括如前述任一實(shí)施例的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu),并且包括用于接收門鎖驅(qū)動信號的信號識別單元。
在一個(gè)實(shí)施例中,門鎖還包括用于插入鑰匙的鑰匙孔。
在一個(gè)實(shí)施例中,信號識別單元和門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置于門的不同側(cè),并且通過信號線相互連接。
在一個(gè)實(shí)施例中,門鎖還包括:通過至少一個(gè)銷釘固定于門的安裝板,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)經(jīng)由設(shè)置于底座的前端壁的凹部的扣具與設(shè)置于安裝板的凹部的相互接合而固定在門。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅涉及本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,而非對本實(shí)用新型的限制。
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的部分分解的后視透視圖。
圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖。
圖3是圖2示出的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的后視透視圖。
圖4示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1和安裝板5的配合在一起之前的分離的透視圖。
圖5示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的正視圖。
圖6示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖,并且示出了用于安裝的銷釘520的側(cè)視圖。
圖7是門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的分解透視圖。
圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的另一實(shí)施例的部分剖視圖,其中手柄1200包括前端手柄1210和后端手柄1220。
圖9示出了在前端手柄1210和后端手柄1220安裝到底座1100之前狀態(tài)的剖視圖。
圖10示出了底座100的橫截面視圖,在該圖中示出了電機(jī)130、芯軸101、主控線路板120、充電線路板140的相對位置。
圖11示出了充電線路板140及固定插片141未安裝到底座100中的狀態(tài)下的分解透視圖。
圖12示出了底座100的后視圖。
圖13示出了底座100的側(cè)面剖視圖,其中充電線路板140和固定插片141已經(jīng)被安裝到底座100中。
圖14示出了底座100的從后方看的透視圖,其示出了底座100內(nèi)部空間的布置。
圖15示出了底座100的前視透視圖,其中電池蓋170已經(jīng)從底座100移除。
圖16示出了電池蓋170與底座100分離的透視圖。
圖17示出了齒輪箱300和底座100在未裝配在一起之間的分解透視圖。
圖18示出了齒輪箱300的后視透視圖,其中擴(kuò)展線路板311、312未安裝到齒輪箱300中。
圖19示出了底座100、齒輪箱300和手柄200的側(cè)視圖,其中手柄200還未裝配到底座100和齒輪箱300。
圖20示出了擴(kuò)展線路板311、312未安裝到齒輪箱蓋340后部的圓柱形外壁310形成的內(nèi)部空間343中的狀態(tài)下的截面圖。
圖21示出了擴(kuò)展線路板已經(jīng)安裝到內(nèi)部空間343中的狀態(tài)下的截面圖。
圖22示出了擴(kuò)展線路板311安裝到內(nèi)部空間343、且擴(kuò)展線路板312未安裝到內(nèi)部空間343的狀態(tài)下的齒輪箱300的后視圖。
圖23和24分別示出了擴(kuò)展線路板311、312均安裝到內(nèi)部空間343的狀態(tài)下的齒輪箱300的后視圖和后視透視圖。
圖25示出了齒輪箱300的傳動系統(tǒng)360的示意性透視圖。
圖26示出了末節(jié)齒輪361以及傳動輪362的透視圖。
圖27示出了末節(jié)齒輪361和傳動輪362的端視圖。
圖28示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的透視圖,其中手柄200未安裝到底座100。
圖29示出了配合在一起的手柄200和底座100的剖視圖。
圖30示出了防脫環(huán)210和手柄套筒220的分解透視圖。
圖31示出了手柄套筒220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖32示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的離合單元400的透視圖。
圖33示出了從另一角度觀察的圖32的離合單元400的透視圖。
圖34示出了配合狀態(tài)下的離合單元400與芯軸101的截面圖。
圖35示出了配合狀態(tài)下的離合單元400與芯軸101的透視圖,其中離合單元400的螺旋行程到達(dá)極限。
圖36示出了另一類型的離合單元的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;谒枋龅谋緦?shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
除非另作定義,此處使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實(shí)用新型專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性,而只是用來區(qū)分不同的組成部分。同樣,“一個(gè)”或者“一”等類似詞語也不必然表示數(shù)量限制?!鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接,而是可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的?!吧稀?、“下”、“左”、“右”等僅用于表示相對位置關(guān)系,當(dāng)被描述對象的絕對位置改變后,則該相對位置關(guān)系也可能相應(yīng)地改變。
特別地,在本實(shí)用新型中描述的前后的方向是相對于門的位置而言的。具體地,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的靠近門的部分被稱為“前”,而門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)離門的部分被稱為“后”。該描述方式僅是用于方便在說明書中對部件的描述,而絕非意味著對本實(shí)用新型的限定。
在根據(jù)本實(shí)用新型的具有創(chuàng)造性的方案中,齒輪箱部分與底座部分是沿門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的縱向方向相互獨(dú)立的部件并且相互隔開。特別地,電機(jī)、電池等較大體積的部件完全容納在底座中,從而與齒輪箱部分沿縱向方向完全隔離開;用于控制和/或供電的線路板也大部分或完全容納于底座中,或者其延伸到齒輪箱部分的縱向部分中的部分僅占用齒輪箱的很小的部分。因此,在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的緊湊的徑向尺寸的限制下,可以實(shí)現(xiàn)齒輪箱部分中盡可能大的空間,用于傳遞扭矩的齒輪系無需和電池、電機(jī)等較大體積的部件擠占有限的徑向尺寸,從而傳動系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為全角度旋轉(zhuǎn),和/或傳動系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為多級減速傳動,使得能夠?qū)崿F(xiàn)較大的減速比、較高的電機(jī)額定扭矩,以滿足市場上對多種門鎖鎖芯的工作力矩,進(jìn)一步提高該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性和兼容性。
【門鎖的安裝方式】
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的部分分解的后視透視圖。
參考圖1,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的大部分部分均位于門2的內(nèi)側(cè)(在圖1中示出為門的右側(cè)),并且通過貫穿門2的門板的安裝孔3而安裝并固定到門2上。在根據(jù)圖1示出的實(shí)施例中,安裝孔3是圓形的。可選地,安裝孔3的形狀可以根據(jù)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的具體外形和/或結(jié)構(gòu)而相應(yīng)地設(shè)置,例如,安裝孔3可以設(shè)置為正方形、矩形、橢圓形等。
在室外,即門2的外側(cè)部分(在圖1中未示出),安裝有信號識別單元??蛇x地,該信號識別單元可以是接收用戶輸入的機(jī)械或電子輸入單元(例如按鍵式或觸摸式電子輸入裝置),可以是接收光、聲、電等類型信號的信號接收裝置,也可以是人體生物特征(指紋、虹膜)識別裝置;該信號識別單元還可與物聯(lián)網(wǎng)和/或互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,用于接收遠(yuǎn)程裝置(比如計(jì)算機(jī),或手機(jī))發(fā)送的開鎖信號。
可選地,門鎖在門2的外側(cè)部分處可選地設(shè)置有鑰匙孔(未示出),用于當(dāng)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電子控制電路出現(xiàn)故障時(shí)、通過手動方式使用鑰匙打開門鎖。用于通過鑰匙手動打開門鎖的鑰匙孔的設(shè)置為電子門鎖提供了冗余性,從而避免了在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電子電路故障(如斷電、或電路損壞)時(shí)將用戶拒之門外。替代地,通過手動方式使用鑰匙打開門鎖的裝置可以和門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的信號的電子識別單元相結(jié)合,即用戶需要同時(shí)匹配電子信號、以及使用正確的鑰匙打開門鎖,才能實(shí)現(xiàn)開鎖過程。這種電子識別和機(jī)械鑰匙匹配相結(jié)合的方式能夠進(jìn)一步地提高門鎖的安全性能,可以有效地避免鑰匙被仿制或信號識別模塊被破解而產(chǎn)生的安全隱患。
門鎖鎖芯(未示出)安裝在安裝孔3中,用于被門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1所驅(qū)動以打開門鎖。在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電子電路故障時(shí),門鎖可通過插入到鑰匙孔中的鑰匙而手動地被打開,也可以通過旋轉(zhuǎn)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的機(jī)械把手而手動地打開。門鎖鎖芯可以完全地嵌入到門2中,即沒有延伸超過門2的前后面板或與其平齊,從而有利于門鎖機(jī)構(gòu)的美觀,并且易于門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的安裝。
信號識別單元設(shè)置在門2的外側(cè),而門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的大部分都安裝在門2的內(nèi)側(cè),信號識別單元通過信號線4而連接到設(shè)置在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1中的控制電路(例如,印刷電路板)上。
門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的室內(nèi)安裝部分經(jīng)由安裝板5而安裝到門2??蛇x地,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1能夠通過本領(lǐng)域一些常見的安裝、固定方式而被安裝到門2,例如通過粘接劑、螺紋連接、焊接而被固定到門2。
在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的室內(nèi)安裝部分經(jīng)由安裝板5、通過銷釘和卡扣的配合方式,能夠快速且便捷地將門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1安裝到門2和/或從門2拆卸。
圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖,圖3是該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的后視透視圖。
圖2中的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的門鎖機(jī)構(gòu)1的外形。該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1為兩段式結(jié)構(gòu),其包括底座100和手柄200。芯軸101從底座100沿軸向向外伸出,并且在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的安裝過程期間被插入到門鎖鎖芯中。當(dāng)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1中的電機(jī)130(見圖6)被驅(qū)動而帶動芯軸101轉(zhuǎn)動時(shí),該芯軸101能夠驅(qū)動門鎖的內(nèi)部機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)鎖舌和保險(xiǎn)鎖的開啟和閉合。
在一個(gè)實(shí)施例中,底座100和手柄200成大致圓柱形的形狀。替代地,底座100和手柄200可以為其他的柱形形狀,其橫截面諸如但不限于,正方形、長方形、橢圓形、三角形等,也可以設(shè)計(jì)為非柱形形狀。特別地,手柄200可以設(shè)計(jì)為便于人手抓握的其他形狀。此外,手柄200的外表面上可以設(shè)置有便于人手抓握、或增大摩擦力的凹槽或凸起,以便于用戶操作手柄。
在圖2和3中示出的實(shí)施例中,底座100的外徑小于手柄200的外徑。這可便于手柄部分的抓持而同時(shí)保證門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的較小的尺寸結(jié)構(gòu)。替代地,底座100的外徑可以等于或大于手柄200的外徑。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)部的電動驅(qū)動部分不能正常工作時(shí),用戶可以轉(zhuǎn)動手柄完成開門動作,以實(shí)現(xiàn)對電驅(qū)動部分的補(bǔ)充。
后蓋201位于手柄200的后端,其能夠覆蓋并保護(hù)內(nèi)部元件,使其免受外部灰塵、濕氣或其他雜質(zhì)的影響。該后蓋201優(yōu)選地由電介質(zhì)材料(例如,塑料材料)制成。用于制造后蓋201的電介質(zhì)材料能夠使電磁信號通過、并且保持其完整性而不會將其衰減,使得當(dāng)用戶在室內(nèi)使用遙控控制(電子門卡、手機(jī))手段意圖打開門鎖時(shí),該后蓋不會影響控制信號的接收,并且產(chǎn)品內(nèi)部的控制元件能夠準(zhǔn)確地接收到開鎖的信號。
返回參考圖1,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1通過安裝板5而安裝到門2。特別地,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1通過銷釘和卡扣能夠快速且簡單地安裝到門2和/或從門2拆卸。
圖4示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1和安裝板5的配合在一起之前的分離的透視圖。圖5示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的正視圖。圖6示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的側(cè)視圖,并且示出了用于安裝的銷釘520的側(cè)視圖。
安裝板5的形狀為與底座100的橫截面大致一致的形狀,在圖4中示出的結(jié)構(gòu)中為大體圓形的。在安裝板5設(shè)置有多個(gè)開口,包括用于使芯軸101穿過其延伸的開口520、和用于使信號線4延伸通過的開口530。銷釘510穿過安裝板5的相應(yīng)的孔口而將將安裝板安裝在門2的門板。在示出的結(jié)構(gòu)方案中,使用三個(gè)銷釘510用于固定安裝板。使用3個(gè)銷釘510能夠?qū)崿F(xiàn)較穩(wěn)定的固定效果,而同時(shí)盡可能少的占用門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1中、特別是底座100中的空間。替代地,可以使用更多或更少的銷釘510用于固定安裝板。底座100在其前部設(shè)置有電池蓋170(參見圖16),用于遮蓋布置在底座100中的電池。電池蓋170的各個(gè)孔的位置和底座100的前端壁110的各個(gè)孔的位置相對應(yīng),因此其不會阻礙相應(yīng)部件(包括芯軸101、信號線4、扣具113、諸如螺釘?shù)鹊木o固部件等)穿過前端壁110的布置。為了便于描述,在下文中僅描述穿過底座100的前端壁110的各個(gè)孔的相應(yīng)位置和作用,可選地,在電池蓋170在相應(yīng)的位置處也有對應(yīng)的孔,在說明書中不再贅述。
底座100在其前端壁110設(shè)置有與銷釘510對應(yīng)的銷釘掛孔111。銷釘掛孔111的數(shù)量與銷釘510的數(shù)量相同。在圖6中示出了銷釘510的具體結(jié)構(gòu)。銷釘510包括銷釘尾部511、銷釘干部513和凸緣512。凸緣從銷釘干部513的靠近銷釘尾部511的部分沿銷釘510的徑向方向向外突出。銷釘掛孔111的形狀設(shè)計(jì)為使得銷釘尾部511能夠較為容易地安裝到該銷釘掛孔111中,其在圖4-5中示出的實(shí)施例中設(shè)計(jì)為寬度等于或略大于銷釘尾部511直徑、且長度大于銷釘尾部511直徑的圓角矩形。
在安裝過程中,安裝板5先通過銷釘510而固定在門2。銷釘510可選地攻有螺紋,使得其能夠穩(wěn)固且相對容易地嵌入到門板中。銷釘510的凸緣512將安裝板5的前表面壓靠在門2的內(nèi)部表面。隨后,門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1通過銷釘掛孔111和銷釘510的配合而掛到對應(yīng)的銷釘510。特別地,底座100的銷釘掛孔111附近的前板配合(可選地為過盈配合)在銷釘尾部511和凸緣512之間,從而門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1通過銷釘510而相對穩(wěn)定地臨時(shí)固定在門2。
安裝板5還設(shè)置有從安裝板5向后凹入的凹部540。在示出的實(shí)施例中,安裝板5包括兩個(gè)凹部540,但是在替代的實(shí)施例中凹部540的數(shù)量可以更多或者更少。在底座100也包括從其前端壁110的前表面向后凹入的凹部112。在示出的實(shí)施例中,凹部112的數(shù)量為兩個(gè),與安裝板540的凹部的數(shù)量相對應(yīng);但是在替代的實(shí)施例中,凹部112的數(shù)量可以根據(jù)凹部540的數(shù)量而相應(yīng)的調(diào)整。在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1通過銷釘掛孔111和銷釘510的配合而掛到對應(yīng)的銷釘510之后,安裝板5的凹部540相應(yīng)地配合到底座100的凹部112中。隨后,沿圖4中的箭頭A1、A2的方向轉(zhuǎn)動可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在凹部112中的扣具113,使得扣具113的背面114扣合在凹部540的表面541,從而將門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1固定在安裝板5、以及從而固定到門2。
【整體布置】
圖7是門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的分解透視圖。該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1包括底座100、手柄200、齒輪箱300、離合單元400。其中,底座100大致呈一端封閉的中空圓柱形狀,具有基本上封閉的前端壁110和敞開的后端。主控線路板120、電機(jī)130、充電線路板140和電池(未示出)通過所述敞開的后端而放置到底座100中。齒輪箱300通過緊固裝置(例如螺釘)沿徑向方向與底座100連接為整體。擴(kuò)展電路板311、312安裝在齒輪箱后端。離合單元400布置在齒輪箱300后端,并且連接到芯軸101。隨后,手柄200從離合單元400的后方套入,圍繞并將齒輪箱300和離合單元400封閉于其中。在示出的實(shí)施例中,手柄200也大致呈一端封閉的中空的圓柱形狀,其后端由后蓋201封閉。手柄200與離合單元400通過十字花鍵而機(jī)械連接,用于傳遞扭矩。電控元件以及信號收發(fā)模塊集成在線路板120、140中??蛇x地,控制模塊主要集成在主控線路板120中,充電模塊主要集成在充電線路板140,并且主控線路板120和充電線路板140分隔開一段距離。
在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的工作過程中,信號接收部件接收到用戶指令(人體生物特征(指紋、聲音、虹膜等),遠(yuǎn)程控制信號(手機(jī)信號、電子門卡等))后,設(shè)置在主控線路板120中的控制模塊中的邏輯元件控制電機(jī)130啟動,通過齒輪箱300傳遞扭矩,帶動芯軸101轉(zhuǎn)動,從而完成開門動作。優(yōu)選地,可以在擴(kuò)展電路板311、312設(shè)置位置感測元件(例如霍爾傳感器),用于感測芯軸轉(zhuǎn)動的角度,并且與設(shè)置在門2的另一位置感測元件結(jié)合,用以判斷門2的開合狀態(tài)。
在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電量不足時(shí),例如電池沒電,或者在電氣部分故障的情況下,用戶可以通過手柄200手動地實(shí)現(xiàn)開門的動作。用戶可以通過手動地旋轉(zhuǎn)手柄200,驅(qū)動芯軸旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)開門的動作。優(yōu)選地,在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式中,在用戶旋轉(zhuǎn)手柄200的過程中,離合單元400可以實(shí)現(xiàn)芯軸和齒輪箱的脫開,從而避免外部的機(jī)械動作將扭矩傳遞到齒輪箱300內(nèi)部的部件,而損傷齒輪箱內(nèi)部部件或損傷其他電路元件。
圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的另一實(shí)施例的部分剖視圖,其中手柄1200包括前端手柄1210和后端手柄1220。圖9示出了在前端手柄1210和后端手柄1220安裝到底座1100之前狀態(tài)的剖視圖。在安裝過程中,在將主控線路板、充電線路板、電機(jī)1130、電池放置在底座1100中后,齒輪箱1300通過緊固裝置(例如螺釘1301)沿徑向方向與底座1100連接為整體。隨后,將可選的擴(kuò)展電路板(未示出)安裝在齒輪箱后端,并且將離合單元(未示出)布置在齒輪箱1300后端,并且連接到芯軸1101。
隨后,前端手柄1210從底座1100的前部套入,且后端手柄1220從齒輪箱1300的后方套入,從而前端手柄1210和后端手柄1220相互連接,且圍繞并將齒輪箱1300和離合單元1400封閉于其中。在示出的實(shí)施例中,后端手柄1220大致呈一端封閉的中空的圓柱形狀,其后端由后蓋1201封閉。前端手柄1210大致呈兩端敞開的中空的圓柱形狀,其前部開口敞開以暴露底座的前端壁1110。前端手柄1210和后端手柄1220可通過任何緊固方式而永久地或可拆卸地連接在一起,例如,通過焊接、粘接劑、螺紋連接、卡扣連接、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何連接方式。在圖8、9示出的實(shí)施例中,在后端手柄1220的前部和前端手柄1210的后部分別設(shè)置有外螺紋和內(nèi)螺紋,使得,前端手柄1210能夠通過螺紋配合而“旋到”后端手柄1220并與其連接。將手柄設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu),即包括前端手柄1210和后端手柄1220的結(jié)構(gòu),可以使得手柄1200與門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的其他部件的安裝方式更加靈活和容易,并且能夠減少在安裝過程中與門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的其他部件相互干涉的可能性。
在根據(jù)本實(shí)用新型的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、1000配裝完成后,其底座100、1100在前部靠近門2,并且經(jīng)由安裝板5(參見圖1)而安裝到門2的門板。在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、1000組裝完成后,電機(jī)(130、1130)、電池等動力提供裝置,以及主控線路板和充電電路板等控制模塊均設(shè)置在底座100、1100的中空的內(nèi)部空間中。齒輪箱300、1300通過緊固裝置(例如圖9中示出的螺栓1301)而被緊固到底座100、1100。齒輪箱300、1300包括從其向后延伸的一段外壁310、1310,該外壁310、1310優(yōu)選地為圓柱形、并且在齒輪箱的后部內(nèi)側(cè)形成大致圓柱形的內(nèi)部空間,用于接收擴(kuò)展線路板311/312、和/或信號接收線路板1311。芯軸101、1101延伸穿過齒輪箱300、1300和底座100、1100,并且從底座100、1100的前端向前延伸,一直延伸到設(shè)置在門2的門板內(nèi)部的保險(xiǎn)鎖,從而能夠?qū)㈦姍C(jī)130、1130的扭矩傳遞至保險(xiǎn)鎖以實(shí)現(xiàn)門鎖鎖舌的開啟和/或閉合。門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的手柄200和/或門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的后端手柄1220的后方布置有后蓋201、1201,用于保護(hù)內(nèi)部元件,使其免受外部灰塵、濕氣或其他雜質(zhì)的影響。該后蓋201、1201優(yōu)選地由電介質(zhì)材料(例如,塑料材料)制成。用于制造后蓋201、1201的電介質(zhì)材料能夠使電磁信號通過、并且保持其完整性而不會將其衰減,使得當(dāng)用戶在室內(nèi)使用遙控控制(電子門卡、手機(jī))手段意圖打開門鎖時(shí),該后蓋不會影響控制信號的接收,并且產(chǎn)品內(nèi)部的控制元件能夠準(zhǔn)確地接收到開鎖的信號。
在圖7-9示出的實(shí)施例中,齒輪箱300、1300布置為從底座100、1100向后延伸。齒輪箱部分300、1300的內(nèi)部空間與底座100、1100的內(nèi)部空間相互分隔開,從而齒輪箱300、1300的內(nèi)部空間較大,而不會與電池、電機(jī)(130、1130)等大體積的部件擠占安裝空間。因此,齒輪可以在齒輪箱300、1300的內(nèi)部空間中根據(jù)具體要求更為靈活地布置。齒輪的減速比可以根據(jù)需要靈活地設(shè)置。特別地,齒輪的減速比可以設(shè)置為較大,并且與芯軸101、1101的提高的額定扭矩相結(jié)合,以能夠適應(yīng)市面上各種門鎖鎖芯的工作力矩的要求。
由于齒輪箱300、1300的內(nèi)部空間較大,因此可以較為靈活地布置齒輪傳動,而無需過多考慮空間限制。特別地,布置在齒輪箱300、1300中的齒輪傳動系統(tǒng)中的齒輪可以設(shè)計(jì)為全周運(yùn)轉(zhuǎn),使得芯軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動沒有由于機(jī)械結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)角度的限制,從而根據(jù)本實(shí)用新型的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、1000能夠適用于各種門鎖保險(xiǎn)級數(shù)。
信號接收元件可以設(shè)置在擴(kuò)展線路板311/312、和/或信號接收線路板1311,并且擴(kuò)展線路板311/312、和/或信號接收線路板1311布置在盡可能接近后蓋201、1201的位置處。在一個(gè)實(shí)施例中,底座100、1100和手柄200、1210/1220由金屬材料制成,從而能夠保證門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、1000的足夠的強(qiáng)度。由于金屬材料可能會部分地衰減用于指示開鎖或閉鎖的指令信號,因此,將信號接收元件布置為盡可能接近后蓋201、1201的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、1000的后端處能夠一定程度地避免金屬材料對信號的衰減。另外,如上文所述,后蓋201、1201優(yōu)選地由電介質(zhì)材料(例如,塑料材料)制成。用于制造后蓋201、1201的電介質(zhì)材料能夠使電磁信號通過、并且保持其完整性而不會將其衰減,使得后蓋201、1201不會影響控制信號的接收。
此外,由于信號接收線路板1311和/或布置有信號接收器件的擴(kuò)展線路板311/312布置在齒輪箱300、1300后部,從而與布置在底座100、1100中的電池、電機(jī)(130、1130)、主控線路板、充電線路板等部件分隔開,從而避免了其間相互的電干擾。
【底座布置】
圖10示出了底座100的橫截面視圖,在該圖中示出了電機(jī)130、芯軸101、主控線路板120、充電線路板140的相對位置。在底座100中還設(shè)置有電池倉150,用于接收并固定為門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1供電的電池。若門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電量不足時(shí),用戶可以打開扣具113,將門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1從門2拆卸下來,打開電池蓋170(參見圖16)更換或安裝電池。在圖10中示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的兩個(gè)電池倉。在替代的實(shí)施例中,可以根據(jù)所需電量的多少適當(dāng)?shù)卦O(shè)置電池倉的個(gè)數(shù),以容納相應(yīng)數(shù)量的電池。此外,優(yōu)選地,底座100還設(shè)置有USB充電插口115(見圖7),用于通過USB接口對電池充電。該USB充電插口115使得用戶可以在緊急情況下、在不拆卸門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的情況下使用移動電源對其充電,從而使得門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1正常工作;或者使得在不拆卸電池的情況下將門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1作為一個(gè)整體進(jìn)行充電,從而延長門鎖驅(qū)動構(gòu)件1的內(nèi)部機(jī)械構(gòu)件的壽命。
根據(jù)圖7的分解圖和圖10的截面圖,可以看出,主控線路板120、充電線路板140、電機(jī)130和電池都安裝在底座100的內(nèi)部空間中。在該內(nèi)部空間中,主控線路板120設(shè)置在由底座100的外壁116的一部分和分隔板121限定的單獨(dú)空間中,從而與電機(jī)130、電池、芯軸101等其他部件分隔開,以保護(hù)主控線路板以及其上的電子元件。此外,充電線路板140設(shè)置在由底座100的外壁116的一部分、電池倉150的外壁151的一部分、和固定插片141限定的單獨(dú)空間中,從而也與電機(jī)130、電池、芯軸101等其他部件分隔開,以保護(hù)充電線路板140以及其上的電子元件。
圖11示出了充電線路板140及固定插片141未安裝到底座100中的狀態(tài)下的分解透視圖。圖12示出了底座100的后視圖。圖13示出了底座100的側(cè)面剖視圖,其中充電線路板140和固定插片141已經(jīng)被安裝到底座100中。
在充電線路板140的安裝過程中,由于在充電線路板140的靠近底座100的外壁116的一端處設(shè)置有USB插口元件142,并且該插口元件142可選地部分延伸到底座100的外壁116中(該插口元件142可以延伸至與底座100的外壁116的外表面平齊或略微凹入),因此該充電線路板140不能直接沿軸向方向插入到底座100中。為了避免充電線路板140與底座100的干涉,在安裝時(shí),需要在將充電線路板140放置到底座100中的內(nèi)部空間后,沿圖12所示的箭頭B的方向徑向移動充電線路板140,使其與底座100的外壁116相應(yīng)的USB充電插口115對準(zhǔn)。底座100的前部(靠近門2的部分)布置有引導(dǎo)卡槽143,用于引導(dǎo)充電線路板140的軸向移動和徑向移動,以將充電線路板140定位到正確的位置。在示出的實(shí)施例中,導(dǎo)向用于引導(dǎo)充電線路板140的引導(dǎo)卡槽143有兩個(gè);但是在替代的實(shí)施例中,引導(dǎo)卡槽143的數(shù)量可以根據(jù)底座100中的具體布置結(jié)構(gòu)而靈活地選擇。
在充電線路板140被引導(dǎo)到位后,固定插片141沿軸向方向插入,用于將充電線路板140固定在位。固定插片141通過布置在電池倉150的外壁151中的槽152(參見圖14)而固定在底座100中,并且固定插片141的一端插入到底座100中(見圖11)。從圖11可以看出,在固定插片141被安裝到位后,充電線路板140的徑向移動被固定插片141所限制。特別地,由于充電線路板140布置有用于接收USB充電裝置的USB插口元件142,因此,固定插片141還進(jìn)一步地有助于避免由于用于沿徑向方向插入U(xiǎn)SB充電裝置時(shí)作用在固定插片141的徑向力而導(dǎo)致的充電線路板140的松動、或在底座100中的不期望的移動。
此外,在底座100和齒輪箱300連接在一起后,固定插片141的另一端以及充電線路板140的后端(遠(yuǎn)離門2的一端)通過齒輪箱300的端面而固定在位。特別地,充電線路板140的后端通過布置在齒輪箱300上的相應(yīng)的卡槽321而固定在位,如圖11所示。類似地,主控線路板120也通過布置在底座中的相應(yīng)的卡槽144、和布置在齒輪箱的相應(yīng)卡槽341而固定在位。由于主控線路板120沒有用于連接到外部裝置的接口,因此其可以沿軸向方向容易地插入到底座100的內(nèi)部空間中,而無需沿徑向方向的移動。
圖14示出了底座100的從后方看的透視圖,其示出了底座100內(nèi)部空間的布置。從圖14中可以看出,底座100的外壁116和電池倉150的外壁151之間布置有狹槽161,該狹槽161用于通過充電線路板140和其他線路板(包括主控線路板和擴(kuò)展線路板)之間的連線。優(yōu)選地,充電線路板140和其他線路板之間的連線通過柔性板(未示出)實(shí)現(xiàn)。柔性板占用的空間較少,并且能夠根據(jù)需要靈活地設(shè)置。用于使柔性板通過的狹槽161的尺寸可以設(shè)計(jì)為非常小,從而能夠有助于底座100內(nèi)部件的緊湊的布置。
在電池倉150的外壁151中布置有槽152,用于接收沿軸向方向插入的固定插片141并將其固定在位。該槽152沿與軸向方向平行的方向延伸。替代地,槽152可以沿與軸向方向成角度的方向延伸,以將固定插片141保持為與軸向方向成角度。在底座100的前端壁110中布置有延伸穿過前端壁110的主線過線孔103,用于信號線4(參見圖1)穿過其延伸。信號線4用于將門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的內(nèi)部線路與布置在室外(即,門2的外側(cè))的信號接收單元相連接,以使得門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1能夠響應(yīng)于從布置在室外的信號接收單元接收到的信號(諸如但不限于,密碼輸入、人體生物特征輸入、遙控信號輸入等),而進(jìn)行開鎖動作。分隔板121設(shè)置有切口122,用于內(nèi)部線路的布線。在圖14中示出的實(shí)施例中,切口122成多級臺階狀,使得能夠根據(jù)連接線的數(shù)量將連接線布置在不同的臺階處,而同時(shí)保持連接線的固定。在替代的實(shí)施例中,切口122可以呈其他的形狀。
圖15示出了底座100的前視透視圖,其中電池蓋170已經(jīng)從底座100移除。圖16示出了電池蓋170與底座100分離的透視圖。在圖15中示出的實(shí)施例中,底座100的外壁116中布置有凹槽118。在凹槽118中布置有模式選擇模塊,用戶可以通過該模式選擇模塊選擇門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的工作模式(即選擇主控線路板的工作模式/程序),或者用戶可通過該模塊重置產(chǎn)品。該模式選擇模塊可選地為多個(gè)按鈕,或者為觸摸屏。在該凹槽118上方可選地布置有蓋(未示出),其能通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的連接方式完全遮蓋該凹槽118,也能夠打開以暴露凹槽118中的模式選擇模塊。該蓋用于密封和保護(hù)布置在底座100中的部件免受環(huán)境雜質(zhì)的影響。在替代的實(shí)施例中,在底座100的外壁116中沒有用于布置模式選擇模塊的凹槽118,用戶可通過感應(yīng)裝置(感應(yīng)卡)或遙控裝置(手機(jī)或遙控器)來改變門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的工作模式和/或重置該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1。
在底座100的外壁116中布置有USB充電插口115,用于通過外部電源對布置在底座100中的電池倉中的電池充電,從而避免打開門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1并拆卸/更換電池的復(fù)雜操作。限位軸肩119沿周向方向布置在外壁116,并且從外壁116沿徑向方向向外延伸。限位軸肩119用于限定手柄200的軸向位置,防止其在安裝到位之后不經(jīng)意地與底座100脫開。限位軸肩119與手柄200的固定方式在后文中詳細(xì)地描述。
從圖15的底座100的前視透視圖中還可以看出的是,在底座100的前端壁110布置有芯軸孔102、主線過線孔103、扣具安裝孔104、電池蓋安裝孔105,分別用于芯軸101、信號線4、扣具114、電池蓋緊固裝置(諸如螺釘)的定位和安裝。
在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例中,采用的電池為普通五號電池或七號電池。因此,電池倉150布置為圓柱形通孔的形式。電池蓋170布置在底座100的前端壁110,用于遮蓋和保護(hù)位于電池倉150中的電池。電池蓋170可以通過電池蓋緊固裝置(諸如螺釘)而固定到底座100的前端壁110;用戶可以通過將該電池蓋緊固裝置從底座100拆卸,而打開電池蓋,并取出/更換電池。替代地,電池蓋170可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何方式安裝到底座100。比如,電池蓋170可以通過卡扣連接安裝到底座100,從而便于用戶能夠容易地安裝和/或卸下電池蓋170。此外,電池蓋170還可以通過粘接劑、焊接等方式永久地固定到底座100,從而布置在底座100中的電池僅可通過USB充電插口對其進(jìn)行充電而對其補(bǔ)充電能。電池的數(shù)量可以根據(jù)所需要提供的電壓而適當(dāng)?shù)剡x擇。在圖中示出的實(shí)施例中,底座100包括兩個(gè)電池倉,用于容納兩節(jié)電池。連接元件(未示出)安裝在電池蓋170背面的安裝位171中,用于當(dāng)電池蓋安裝到底座100的前端壁110時(shí)將容納在電池倉150中的電池串聯(lián)連接。根據(jù)串聯(lián)布置在底座100中的電池的節(jié)數(shù),在電池蓋170背面可包括多個(gè)安裝位171,以容納并固定用于串聯(lián)連接多個(gè)電池的多個(gè)連接元件。連接元件可以以卡扣或膠粘的方式簡單地固定在電池蓋。連接元件與電池的連接通過經(jīng)由電池蓋緊固裝置實(shí)現(xiàn)的底座100和電池蓋170的連接而進(jìn)一步地保證。
替代地,用于為門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1供電的電池可以采用其他類型的電池,諸如紐扣電池、可重復(fù)充電的鋰電池等。電池蓋和連接元件的形式可以根據(jù)采用的電池類型的形式而靈活地選擇。
【齒輪箱結(jié)構(gòu)】
圖17示出了齒輪箱300和底座100在未裝配在一起之間的分解透視圖。齒輪箱300包括齒輪箱體320和齒輪箱蓋340。底座100、齒輪箱體320和齒輪箱該340通過連接件(例如螺釘)連接且固定為一個(gè)整體。齒輪箱體320設(shè)置有卡槽321,用于接收充電線路板140,并且與底座100中的引導(dǎo)卡槽143協(xié)作以將充電線路板140固定在位,從而限制了充電線路板140的軸向位移。齒輪箱蓋340也設(shè)置有卡槽341,用于接收主控線路板120,并且與底座100中的卡槽144協(xié)作以將主控線路板120固定在位,從而限制了主控線路板120的軸向位移。由于主控線路板120是門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的主要控制電路,因此將其固定卡槽安置在靠近門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的后部的齒輪箱蓋340有助于接收更大尺寸的主控線路板120,從而以能夠在主控線路板120實(shí)現(xiàn)更多的控制功能。在替代的實(shí)施例中,主控線路板120可以設(shè)計(jì)為具有較小的尺寸,從而可以完全地容納于底座100中的空間中。在這樣的實(shí)施例中,用于主控線路板120的固定卡槽也可類似于用于充電線路板140的固定卡槽321而設(shè)置于齒輪箱300的端面上。
在齒輪箱體320的前端面還設(shè)置有電池電極安裝位322,用于安裝接觸電池正負(fù)電極的觸點(diǎn)(未示出)。該觸點(diǎn)將電池的正負(fù)極引出電池倉150,并且在通過導(dǎo)線連接至相應(yīng)的線路板。該觸點(diǎn)可通過焊接、膠粘、卡扣等方式安裝到電池電極安裝位322處。
圖18示出了齒輪箱300的后視透視圖,其中擴(kuò)展線路板311、312未安裝到齒輪箱300中。齒輪箱體320整體成圓柱形,其遠(yuǎn)離圓心的徑向部分被切去,以避免與尺寸較大的主控線路板120干涉。替代地,在主控線路板120尺寸較小而能夠完全地容納在底座100的空間中的實(shí)施例中,齒輪箱體320為完整的圓柱形。將尺寸較大的主控線路板120設(shè)置在底座100和齒輪箱300的空間中,可以縮短底座100所需的尺寸,并且使得該門鎖驅(qū)動裝置1的縱向結(jié)構(gòu)更為緊湊。而將主控線路板120布置為遠(yuǎn)離齒輪箱體320的圓心,(即靠近大致圓柱形的齒輪箱體320的圓周),可以實(shí)現(xiàn)齒輪箱體320的盡可能較大尺寸的整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間,以實(shí)現(xiàn)布置在其中的傳動系統(tǒng)360的多級減速和全周旋轉(zhuǎn)的功能。
齒輪箱蓋340的前部與齒輪箱體320大致呈一致的結(jié)構(gòu),但是在其后部為大致圓柱形的形狀,并具有圓柱形的外壁310。該圓柱形的外壁310圍繞一圓柱形的內(nèi)部空間343,用于接收并固定擴(kuò)展線路板311、312。當(dāng)?shù)鬃?00中的線路板尺寸仍然不足夠時(shí),可將部分模塊設(shè)置在擴(kuò)展線路板311、312,以使得門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能/模式,而不會過多地增大該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的縱向(軸向)尺寸。此外,可以在擴(kuò)展線路板311、312(優(yōu)選地在線路板312)設(shè)置信號接收元件,使得在室內(nèi)的信號接收元件接近門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的后端,從而能夠準(zhǔn)確地接收遙控裝置(手機(jī)、電子門卡等)發(fā)出的開鎖信號。
由于在門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1組裝完成后,手柄200套裝在齒輪箱300并環(huán)繞齒輪箱300布置,因此齒輪箱300的縱向尺寸會很大程度地影響手柄200的縱向尺寸??紤]到手柄200是用于操作門鎖的手動機(jī)構(gòu),為了保證操作過程中的手部舒適感,以及保持其美觀性,該手柄200的外部尺寸不能設(shè)計(jì)得過大。可選地,手柄200的直徑在40到100mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,手柄的直徑在55到65mm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地,手柄的直徑選擇為60mm。齒輪箱300的齒輪箱體320和齒輪箱蓋340的形狀、以及布置在齒輪箱蓋340后部的圓柱形外壁310形成的內(nèi)部空間343的特征能夠有助于實(shí)現(xiàn)齒輪箱300、底座100、以及從而整個(gè)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的緊湊的縱向結(jié)構(gòu)。
在示出的實(shí)施例中,在內(nèi)部空間343中設(shè)置了兩塊擴(kuò)展線路板311、312。然而,在替代的實(shí)施例中,擴(kuò)展線路板311、312的數(shù)量可以根據(jù)具體的應(yīng)用而靈活地選擇。取決于門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1所需實(shí)現(xiàn)的功能,以及所需的電子模塊的數(shù)量,可以僅使用一塊擴(kuò)展線路板,也可以使用多于兩個(gè)擴(kuò)展線路板。
此外,齒輪箱蓋340后端的圓柱形的外壁310的結(jié)構(gòu)還可有助于保持齒輪箱300與手柄200的良好的周向配合,從而保證了手柄的穩(wěn)定性。
圖19示出了底座100、齒輪箱300和手柄200的側(cè)視圖,其中手柄200還未裝配到底座100和齒輪箱300。從圖19中可以看出,在齒輪箱蓋340的后部的圓柱形的后壁310用作手柄200的沿徑向方向的內(nèi)部支撐。若齒輪箱蓋340整體和齒輪箱體320的形狀相同,即沒有圓柱形的后壁310,則手柄200徑向方向的剛性可能不足,從而可能導(dǎo)致手柄200的晃動、以及甚至導(dǎo)致手柄200和底座100的連接部松動從而導(dǎo)致手柄200的脫開。
圖20示出了擴(kuò)展線路板311、312未安裝到齒輪箱蓋340后部的圓柱形外壁310形成的內(nèi)部空間343中的狀態(tài)下的截面圖。圖21示出了擴(kuò)展線路板已經(jīng)安裝到內(nèi)部空間343中的狀態(tài)下的截面圖。圖22示出了擴(kuò)展線路板311安裝到內(nèi)部空間343、且擴(kuò)展線路板312未安裝到內(nèi)部空間343的狀態(tài)下的齒輪箱300的后視圖。圖23和24分別示出了擴(kuò)展線路板311、312均安裝到內(nèi)部空間343的狀態(tài)下的齒輪箱300的后視圖和后視透視圖。
圖20-24示出了一種將兩層擴(kuò)展線路板311、312固定在齒輪箱蓋340的內(nèi)部空間343中的固定方式。在下文中,為了區(qū)分和便于描述擴(kuò)展線路板311、312,將靠近齒輪箱蓋340的底部的擴(kuò)展線路板311稱為下層線路板311,將遠(yuǎn)離齒輪箱蓋的底部的擴(kuò)展線路板312稱為上層線路板312。
下層線路板311和上層線路板312分別通過沿軸向方向分隔開的兩排卡扣344、345固定在內(nèi)部空間343中。
下層線路板311通過沿齒輪箱的圓柱形外壁310周向布置的卡扣344而固定在卡扣344和齒輪箱蓋340的中間板346之間。中間板346用作齒輪箱蓋340的端面,用于將擴(kuò)展線路板311、312與齒輪箱中的其他部件分隔開,以保護(hù)/隔離齒輪箱內(nèi)部。在圖20-24中示出的實(shí)施例中,卡扣344布置為具有突出部的倒鉤的形式。當(dāng)將下層線路板311沿圖20中所示的向下的方向按壓到卡扣344時(shí),卡扣344沿徑向方向向外偏轉(zhuǎn),使得下層線路板311能夠進(jìn)一步地向下移動,直到越過卡扣344的凸出部。在下層線路板311越過卡扣344的凸出部后,卡扣344沿徑向方向向內(nèi)彈回到原處,而將下層線路板311保持在位。在圖22示出的實(shí)施例中,三個(gè)卡扣344將下層線路板311保持在位。然而,可選地,卡扣344的數(shù)量也可以增大或減少。
在中間板346中,還布置有多個(gè)通孔347-1,347-2,347-3,347-4。該多個(gè)通孔用于接收將齒輪箱300和底座100連接為一個(gè)整體的連接裝置。可選地,該連接裝置優(yōu)選地為螺釘,且該多個(gè)通孔布置為用于接收螺釘?shù)膸菁y的、或部分帶螺紋的螺紋孔。在示出的實(shí)施例中,下層線路板311包括限位凹部313(還參見圖18),其與一個(gè)螺釘孔347-4的凸出部相配合,以限定下層線路板311的徑向位置(防止其沿箭頭C指示的方向移動),并且防止下層線路板311的旋轉(zhuǎn)。將螺釘孔347-4的凸出部用于對下層線路板311進(jìn)行限位,可以部分地減少布置在齒輪箱蓋340中用于定位下層線路板311的單獨(dú)的部件,從而節(jié)約齒輪箱蓋340中的空間,而實(shí)現(xiàn)部件在齒輪箱蓋340中的內(nèi)部空間343中的更緊湊的布置,和/或,容納在該內(nèi)部空間343中的電路板的尺寸可以更大,從而能夠?qū)崿F(xiàn)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的更豐富的功能。
在齒輪箱蓋340的外壁310的內(nèi)部布置有多個(gè)肋部348。該多個(gè)肋部348從外壁310的內(nèi)側(cè)沿徑向方向向內(nèi)延伸,并且提供了上層線路板312的安裝平面。該多個(gè)肋部348的頂面布置為更靠近齒輪箱蓋340的后部(即沿圖20的方向布置在卡扣344的上方),使得上層線路板312定位在該多個(gè)肋部的頂面,而不會與卡扣344以及下層線路板311干涉。
該多個(gè)肋部348可以沿外壁310的內(nèi)側(cè)以一致的間隔布置,以實(shí)現(xiàn)對上層線路板312較為均衡的支撐。該多個(gè)肋部也可根據(jù)齒輪箱蓋340中的其他部件的布置而在適當(dāng)?shù)奈恢锰庫`活地布置,從而實(shí)現(xiàn)對空間的最優(yōu)化的利用。
上層線路板312通過卡扣345而固定在卡扣345和肋部348的頂面之間???45布置在用于使芯軸101通過其延伸的孔349周圍。將卡扣344布置為靠近外壁310,而將卡扣345布置為靠近孔349,可以避免卡扣344、345的干涉,以及避免在下層線路板311安裝時(shí)與卡扣345的干涉。
在示出的實(shí)施例中,卡扣345也與卡扣344類似的布置為具有突出部的倒鉤的形式。當(dāng)將上層線路板312沿圖20中所示的向下的方向按壓到卡扣345時(shí),卡扣345沿徑向方向向內(nèi)偏轉(zhuǎn),使得上層線路板312能夠進(jìn)一步地向下移動,直到越過卡扣345的凸出部。在上層線路板312越過卡扣345的凸出部后,卡扣345沿徑向方向向外彈回到原處,而將上層線路板312保持在位。在圖22示出的實(shí)施例中,四個(gè)卡扣345將上層線路板312保持在位。然而,可選地,卡扣345的數(shù)量也可以增大或減少。
在圖20-24所示出的實(shí)施例中,下層線路板311和上層線路板312都布置有使得卡扣345能夠通過的開口。特別地,下層線路板311的該開口使得下層電路板在安裝過程中能夠經(jīng)過卡扣345向下移動,直到經(jīng)過卡扣344并且被卡扣344所固定。下層線路板311的外徑比上層線路板312的外徑小,使得下層線路板311在安裝過程中不會被肋部348阻擋和/或被肋部348干涉。
在齒輪箱蓋340的圓柱形外壁310的內(nèi)側(cè)還布置有加強(qiáng)筋350,其具有兩個(gè)縱向肋部351。該兩個(gè)縱向肋部351限制上層線路板312的旋轉(zhuǎn)自由度。此外,加強(qiáng)筋350和肋部348還可有助于增強(qiáng)齒輪箱蓋340的圓柱形外壁310的徑向強(qiáng)度,從而保證對手柄200的徑向支撐。
【齒輪箱傳動】
圖25示出了齒輪箱300的傳動系統(tǒng)360的示意性透視圖。電機(jī)130產(chǎn)生的扭矩通過多于兩個(gè)齒輪的減速傳動,而將電機(jī)扭矩傳遞至末節(jié)齒輪361。多于兩個(gè)齒輪的減速傳動可以形成較大的齒輪的減速比,從而能夠適應(yīng)市面上各種門鎖鎖芯的工作力矩的要求。
在示出的實(shí)施例中,末節(jié)齒輪361為空心齒輪,芯軸101延伸穿過末節(jié)齒輪361。芯軸101與末節(jié)齒輪361的連接為可脫開式的離合連接。在正常工作狀態(tài)下(即門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電氣部分正常工作),芯軸101通過彈簧365的彈簧力而壓在末節(jié)齒輪361并與其接合。因此,在該狀態(tài)下,電機(jī)產(chǎn)生的扭矩可通過多級齒輪的減速傳動傳遞至末節(jié)齒輪361,并經(jīng)由芯軸101與末節(jié)齒輪361的接合而將該轉(zhuǎn)矩傳遞至芯軸101,從而實(shí)現(xiàn)開門的動作。
當(dāng)門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的電氣部分出現(xiàn)故障,或電量不足導(dǎo)致門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1不能自動地驅(qū)動鎖芯101旋轉(zhuǎn),而需要手動旋轉(zhuǎn)手柄200來實(shí)現(xiàn)開門動作時(shí),齒輪箱300的傳動系統(tǒng)360將配合離合單元400的操作,而將芯軸101與傳動系統(tǒng)360(特別地與末節(jié)齒輪361)脫開,從而避免手動操作對門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的損壞。該脫開過程將在下文中結(jié)合離合單元400的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地描述。
圖26示出了末節(jié)齒輪361以及傳動輪362的透視圖。圖27示出了末節(jié)齒輪361和傳動輪362的端視圖。圖25-27示出了末節(jié)齒輪361和芯軸101的一種示例性的連接方式。
在示出的實(shí)施例中,傳動輪362布置在末節(jié)齒輪361和芯軸101之間,并且傳動輪362的一端被壓接在末節(jié)齒輪361的端部。傳動輪362的另一端布置有多個(gè)凸起部363。在圖26-27中,傳動輪362示出為包括三個(gè)凸起部363;然而在替代的實(shí)施例中,傳動輪362的端部可以設(shè)置有兩個(gè)或多于三個(gè)的凸起部363。在芯軸101的與傳動輪362配合的端部處也設(shè)置有多個(gè)凸起部106,并且芯軸101的凸起部106的數(shù)量與傳動輪362的端部的凸起部363的數(shù)量一致。當(dāng)芯軸101借助于彈簧365的彈力被壓緊在傳動輪362時(shí),傳動輪362的凸起部363和芯軸101的凸起部106接合,并且傳動輪362將扭矩傳遞至芯軸101以帶動其旋轉(zhuǎn),從而芯軸101的轉(zhuǎn)動與傳動輪362、以及從而與末節(jié)齒輪361同步。
在末節(jié)齒輪361和芯軸101之間布置傳動輪362是有優(yōu)勢的。由于末節(jié)齒輪361是空心的、以使得芯軸101穿過其延伸,因此末節(jié)齒輪361的用于傳遞扭矩的壁364相對較薄。若在末節(jié)齒輪361和芯軸101之間沒有布置傳動輪362,則芯軸101在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)過程中的空程會導(dǎo)致芯軸101與末節(jié)齒輪361的較薄的壁364的直接撞擊,該較薄的364由于該撞擊將逐漸地磨損,而導(dǎo)致門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的精度降低,甚至不能正常工作。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,傳動輪362沿徑向方向的壁厚比末節(jié)齒輪361的壁364的厚度更大,使得能夠減少和/或消除由于芯軸101轉(zhuǎn)動過程中的空程而與末節(jié)齒輪361撞擊帶來的磨損。從而末節(jié)齒輪361的特征有助于降低門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的故障率,并且延長門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的使用壽命。
在替代的實(shí)施例中,末節(jié)齒輪361與芯軸101直接連接,并且其間沒有布置有傳動輪362。特別地,在傳遞扭矩較低的門鎖結(jié)構(gòu)中,芯軸的空程導(dǎo)致的與末節(jié)齒輪的壁364的撞擊幅度較小,對末節(jié)齒輪361導(dǎo)致的磨損也較低,從而無需設(shè)置該傳動輪362。此外,省略傳動輪362可以減少零件個(gè)數(shù),從而降低門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的生產(chǎn)成本。
【手柄的安裝結(jié)構(gòu)】
圖28示出了門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的透視圖,其中手柄200未安裝到底座100。由于手柄200是用于用戶抓握以手動操作打開門鎖,因此,手柄200的尺寸不宜設(shè)計(jì)地過大,從而保證用戶抓握手柄200時(shí)的舒適感??蛇x地,手柄200的直徑在40到100mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,手柄的直徑在55到65mm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地,手柄的直徑選擇為60mm。然而,由于底座100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置地十分緊湊,而手柄200的連接固定又不期望過多地增大門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的徑向尺寸;因此,用于將手柄200連接固定到底座100的可用的連接固定空間相對較小。
本實(shí)用新型提供了一種占用很少空間的連接固定方式,以將手柄200固定至底座100。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,手柄200套裝至底座100的安裝僅多占用2mm的半徑距離。在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例中,采用了一種薄壁固定安裝結(jié)構(gòu);具體地,本實(shí)用新型采用了防脫環(huán)210,用于將手柄200固定至底座100。在組裝過程中,只需將手柄套筒220沿D1方向向前套至相應(yīng)位置,然后將防脫環(huán)210沿D2方向移動、并與手柄套筒220扣合,則完成了手柄200與底座100的連接。通過防脫環(huán)210實(shí)現(xiàn)手柄200和底座100的組裝使得門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的組裝過程操作方便,并且沿徑向方向占用空間少。
圖29示出了配合在一起的手柄200和底座100的剖視圖。圖30示出了防脫環(huán)210和手柄套筒220的分解透視圖。防脫環(huán)210沿其周壁設(shè)置有多個(gè)卡扣部211??鄄?11與防脫環(huán)210的周壁的其他部分通過兩個(gè)狹槽212分隔開,并且通過連結(jié)部213與防脫環(huán)210連接在一起。在示出的實(shí)施例中,防脫環(huán)210包括四個(gè)卡扣部211,其沿周向均勻地布置,以能夠提供沿周向均勻的保持力而保持防脫環(huán)211與手柄套筒220的接合。在替代的實(shí)施例中,可以設(shè)置其他數(shù)量的卡扣部211,并且卡扣部211可以根據(jù)其他部件的設(shè)置而適當(dāng)?shù)夭贾迷谠诜烂摥h(huán)210,而不一定沿周向均勻地布置,從而實(shí)現(xiàn)緊湊、靈活的布置??鄄?11布置有通孔214,其用于保持與手柄套筒220的接合。
相應(yīng)地,手柄套筒220在靠近前端的位置處包括與卡扣部211相對應(yīng)的多個(gè)定位部221。定位部221的數(shù)量和布置位置與防脫環(huán)210的卡扣部211相一致,使得定位部221能夠與相應(yīng)的卡扣部211配合并扣合在一起。每個(gè)定位部221包括兩個(gè)導(dǎo)向肋222。當(dāng)防脫環(huán)210和手柄套筒220配合在一起時(shí),該兩個(gè)導(dǎo)向肋222接收在防脫環(huán)210的相應(yīng)的卡扣部211的狹槽212中,并且用于引導(dǎo)防脫環(huán)210和/或手柄套筒220的縱向移動。在每個(gè)定位部221的導(dǎo)向肋222之間還布置有凸起224。當(dāng)防脫環(huán)210和手柄套筒220配合在一起時(shí),設(shè)置在防脫環(huán)210的卡扣部211的通孔214接合并將相應(yīng)的定位部221處的凸起224接收于其中,以實(shí)現(xiàn)防脫環(huán)210和手柄套筒220的固定連接。
可選地,雖然在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,通孔214布置在防脫環(huán)210,且凸起224布置在手柄套筒220內(nèi)側(cè),但是也可在手柄套筒220內(nèi)側(cè)布置凹部,并且在防脫環(huán)210布置與套筒220內(nèi)側(cè)的凹部相配合的凸起。
防脫環(huán)210的前端設(shè)置有肩部215,用于當(dāng)套筒200配裝到底座100后、接合限位軸肩119,該限位軸肩119布置在底座100的外壁116、并且限位軸肩119從外壁116沿徑向方向向外延伸。在安裝過程中,防脫環(huán)210沿方向D2配裝到底座100,直到其接合底座100的外壁116的限位軸肩119。手柄套筒220沿相反的方向(D1)配裝到底座100,并且經(jīng)由通孔214與凸起224的配合而與防脫環(huán)210固定連接在一起。從而手柄200的后向移動(即沿D2方向的移動)被限位軸肩119所限制。此外,手柄200的向前的移動(即沿D1方向的移動)被齒輪箱蓋340的后部的圓柱形的外壁310所限制。因此,在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例中,當(dāng)手柄200配合到底座100時(shí),手柄200的前后移動均被限制,從而能夠保持穩(wěn)定的手柄位置,而不會在用戶抓握手柄200進(jìn)行手動開鎖操作時(shí)隨意地移動。
圖31示出了手柄套筒220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。多個(gè)加強(qiáng)肋225布置在手柄套筒220的內(nèi)側(cè)。該多個(gè)加強(qiáng)肋225布置在導(dǎo)向肋222的后方,即加強(qiáng)肋225的前端布置為相比于導(dǎo)向肋222的后端更靠近手柄220的后端,使得加強(qiáng)肋225不會對手柄套筒220和防脫環(huán)210的配合造成干涉。該加強(qiáng)肋225的一方面增強(qiáng)手柄200的徑向強(qiáng)度,另一方面能夠沿徑向方向更好地支撐齒輪箱300的外壁,避免齒輪箱300在運(yùn)行過程中的晃動。特別地,在組裝過程中,手柄套筒220與齒輪箱300的外壁無間隙地和/或過盈配合,使得加強(qiáng)肋225以一定的壓力壓靠在齒輪箱300的外壁,從而徑向支撐齒輪箱300??蛇x地,加強(qiáng)肋225的數(shù)量可以根據(jù)具體需求靈活地設(shè)置。此外,多個(gè)加強(qiáng)肋225可以沿手柄套筒220的內(nèi)側(cè)周向均勻地分布,以為齒輪箱300提供均勻的徑向支撐力;多個(gè)加強(qiáng)肋225也可以根據(jù)其他部件的布置方式而靈活地布置在手柄套筒220的內(nèi)側(cè),而不一定沿周向均勻分布。
手柄套筒220的后端具有較大面積的通孔226,用于通過該通孔226接收外部裝置發(fā)射的信號和/或發(fā)射信號到外部裝置。特別地,手柄套筒220的后端通過后蓋201(在圖31中未示出)而覆蓋。后蓋201覆蓋并保護(hù)內(nèi)部元件,使其免受外部灰塵、濕氣或其他雜質(zhì)的影響。該后蓋201優(yōu)選地由電介質(zhì)材料(例如,塑料材料)制成。用于制造后蓋201的電介質(zhì)材料能夠使電磁信號通過、并且保持其完整性而不會將其衰減,使得當(dāng)用戶在室內(nèi)使用遙控控制(電子門卡、手機(jī))手段意圖打開門鎖時(shí),該后蓋201不會影響控制信號的接收,并且產(chǎn)品內(nèi)部的控制元件能夠準(zhǔn)確地接收到開鎖的信號。
手柄套筒220的后端設(shè)置有連接裝置227,其用于和離合單元400配合,以傳遞用戶通過手柄200施加的扭矩。在圖示的實(shí)施例中,該連接裝置227設(shè)計(jì)為凸起的較扁的十字花鍵的形式(扁勢)。將連接裝置227設(shè)置為扁狀的十字花鍵的形式可以減小手柄200的縱向長度。連結(jié)部228將連接裝置227連接到手柄套筒220的外壁。安裝孔229布置在連結(jié)部228中,用于接收將后蓋201固定至手柄套筒220的緊固裝置。在圖31所示的實(shí)施例中,連結(jié)部228具有沿徑向方向延伸、并與安裝孔229的軸線相交的肋部230。由于安裝孔229的位置處承受較大的力,因此該肋部230有助于提高連結(jié)部228在該安裝孔229位置處的強(qiáng)度。在示出的實(shí)施例中,安裝孔229為螺紋孔,并且用于接收將后蓋201固定至手柄套筒220的螺釘。替代地,安裝孔229可以是用于接收其他類型的緊固裝置(例如鉚釘,柱等)的孔。
在替代的實(shí)施例中,可以將手柄設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu),如圖8所示,其中手柄1200包括前端手柄1210和后端手柄1220。在圖8和9所示的實(shí)施例中,在后端手柄1220的前部和前端手柄1210的后部分別設(shè)置有外螺紋和內(nèi)螺紋,使得,前端手柄1210能夠通過螺紋配合而“旋到”后端手柄1220并與其連接。將手柄設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)可以使得手柄1200與門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的其他部件的組裝更加靈活和容易,并且能夠減少在組裝過程中與門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1000的其他部件相互干涉的可能性。
此外,與關(guān)于圖28-30描述的手柄結(jié)構(gòu)相比,分體式結(jié)構(gòu)的手柄1200不具有防脫環(huán)。在分體式結(jié)構(gòu)的手柄1200中,在前端手柄1210和后端手柄1220通過螺紋連接而連接在一起之后,齒輪箱、離合單元和至少部分的底座被容納在由前端手柄和后端手柄形成的空間中,并且前端手柄的止擋環(huán)部1211與底座的限位軸肩119接合,從而將齒輪箱、離合單元和底座與手柄固定。手柄1200的分體式結(jié)構(gòu)省略了防脫環(huán)的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了更簡單的設(shè)計(jì),并且需要更少的元件數(shù)量。并且,由前端手柄1210和后端手柄1220的螺旋連接、與前端手柄的止擋環(huán)部1211和底座的限位軸肩119的接合而實(shí)現(xiàn)的底座與手柄的相互位置的固定同樣幾乎沒有增加門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的徑向尺寸,還進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了更加穩(wěn)定的連接,避免了手柄1200和底座(或其他部件)不經(jīng)意地脫開。
【離合單元】
圖32示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的離合單元400的透視圖。圖33示出了從另一角度觀察的圖32的離合單元400的透視圖,其中定離合盤和動離合盤處于未相對移動的初始狀態(tài)。離合單元400的作用是在使用手柄200手動地進(jìn)行開鎖/關(guān)鎖操作時(shí),將芯軸101與齒輪箱300分離開。離合單元400實(shí)現(xiàn)的該分離動作有助于避免當(dāng)手動進(jìn)行開鎖/關(guān)鎖操作時(shí),由于芯軸101、齒輪箱300、電機(jī)130的相互傳動而導(dǎo)致的傳動系統(tǒng)360中齒輪的齒的斷裂和/或由于電機(jī)130產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢而損壞門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1內(nèi)部的電路。
離合單元400包括定離合盤403和動離合盤404。定離合盤403接合手柄200,并且隨著手柄200的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。定離合盤403設(shè)置有內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402。該內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402分別設(shè)置為左旋和右旋。動離合盤404相應(yīng)地具有分別與該內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402配合的配合螺旋面。在根據(jù)本實(shí)用新型的情況下,術(shù)語“右旋”表現(xiàn)為離合時(shí)手柄200逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,而術(shù)語“左旋”表現(xiàn)為離合時(shí)手柄200順時(shí)針轉(zhuǎn)動。在替代的實(shí)施方式中,內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402的旋向可以互換。當(dāng)定離合盤403隨手柄200旋轉(zhuǎn)時(shí),由于存在旋向相反的內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402,因此,只要存在對動離合盤404進(jìn)行軸向?qū)虻牟考?,動離合盤404的配合螺旋面就將接合內(nèi)圈螺旋面401或者外圈螺旋面402,并沿著相應(yīng)的螺旋面、沿軸向?qū)虿考蚯耙苿?,從而使得芯軸101與齒輪箱300脫開。這保證了用戶不管是在開鎖方向或是在關(guān)鎖方向旋轉(zhuǎn)手柄200時(shí),都能使得芯軸101與齒輪箱300的傳動系統(tǒng)360脫開,確保了能夠以簡單而可靠的方式實(shí)現(xiàn):無論沿哪個(gè)方向手動旋轉(zhuǎn)手柄200時(shí),都不會造成對傳動系統(tǒng)360和/或內(nèi)部電路的損壞。
在可選的實(shí)施例中,定離合盤403包括布置在同一圓周的兩個(gè)內(nèi)圈螺旋面401(在圖32中僅示出一個(gè)),以及包括布置在同一圓周的兩個(gè)外圈螺旋面402。相應(yīng)地,動離合盤404也具有兩個(gè)內(nèi)圈配合螺旋面和兩個(gè)外圈配合螺旋面。兩個(gè)螺旋面的存在使得動離合盤和定離合盤的配合面/滑動面更大,從而兩者之間的相互移動更加穩(wěn)定和平滑。
在圖32中示出的離合單元400的實(shí)施例中,提供了一種外圈螺旋面402和內(nèi)圈螺旋面401分別提供右旋和左旋的離合單元。在這種布置方式中,右旋的螺旋面和左旋的螺旋面分別設(shè)置在兩個(gè)圓周上。該兩個(gè)圓周同心但具有不同的直徑,即外圈螺旋面402和內(nèi)圈螺旋面401處于距離合單元400的縱向軸線不同徑向長度的圓周位置處。由于提供右旋和左旋的螺旋面分別處于兩個(gè)不同的圓周,相應(yīng)的兩個(gè)螺旋接觸面(即內(nèi)圈螺旋面401和外圈螺旋面402)可以設(shè)計(jì)為較長的長度。由此,動離合盤404和定離合盤403相對移動時(shí)單位長度的螺旋升角較小,從而用戶在旋轉(zhuǎn)手柄驅(qū)動離合單元400工作時(shí)所花費(fèi)的力氣較小,動離合盤404和定離合盤403的相對移動也較為平滑。
在較為緊湊的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的情況下,即在離合單元的設(shè)計(jì)空間較小的情況下,上述內(nèi)外圈螺旋面的設(shè)計(jì)方案可能是有問題的。具體地,離合單元的外圓尺寸由于受到其設(shè)計(jì)空間的限制而設(shè)計(jì)地較小,從而內(nèi)外圈雙層螺旋面的布置方式會導(dǎo)致內(nèi)圈螺旋面的直徑進(jìn)一步受限。這樣,內(nèi)圈螺旋面單位長度的螺旋升角過大,從而用戶在驅(qū)動內(nèi)圈螺旋面時(shí)將需要較大的力以驅(qū)動手柄向前。在該情況下,鎖芯的自定位力矩可能不足以對芯軸起到導(dǎo)向固定作用,力矩可能會傳遞到齒輪箱內(nèi)部,從而導(dǎo)致離合單元的作用和效果大幅減弱,仍然可能在旋轉(zhuǎn)手柄200時(shí)造成對傳動系統(tǒng)360和/或內(nèi)部電路的損壞。
本實(shí)用新型還提供了離合單元的一種替代的實(shí)施方式,其解決了由于內(nèi)圈螺旋面直徑過小而可能帶來的缺陷。在該替代的實(shí)施方式中,右旋螺旋面1402和左旋螺旋面1401處于同一圓周,即右旋螺旋面和左旋螺旋面處于距離合單元的縱向軸線相同徑向長度的圓周位置處,如圖36所示。將左右旋螺旋面1401、1402設(shè)計(jì)為處于同一圓周,則避免了由于尺寸限制而將內(nèi)圈螺旋面設(shè)計(jì)地過小的缺陷以及可能帶來的對門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1的損壞。與圖32中示出的內(nèi)外圈螺旋面的實(shí)施例相比,該替代的實(shí)施方式中,左右旋的螺旋面的長度/螺旋面角度需要被適當(dāng)?shù)叵拗?,以避免兩者的相互干涉。在圖36中示出的實(shí)施例中,定離合盤和動離合盤均包括兩個(gè)左旋螺旋面和兩個(gè)右旋螺旋面,從而有助于旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)的定離合盤和動離合盤相對轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。在替代的實(shí)施例中,定離合盤和動離合盤可以僅包括一個(gè)左旋螺旋面和一個(gè)右旋螺旋面,以實(shí)現(xiàn)較長的螺旋面和較小的螺旋升角,從而有助于減小轉(zhuǎn)動手柄時(shí)所需的力。
在圖32所示的實(shí)施例中,手柄200的直徑在40到100mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,手柄的直徑在55到65mm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地,手柄的直徑選擇為60mm。在手柄直徑在55到65mm的范圍的情況下,離合單元的外圓直徑為25到30mm之間,優(yōu)選地為28mm;定離合盤的螺旋面角度(即定離合盤的整個(gè)螺旋面所占角度,如在圖33中螺旋面區(qū)段A所對應(yīng)的角度)為20°到70°之間,優(yōu)選地為30°??紤]到用戶轉(zhuǎn)動手柄時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度和所需花費(fèi)的力,以及考慮到動離合盤、定離合盤相互運(yùn)動的穩(wěn)定性,動離合盤和定離合盤左旋和右旋的旋合角度(即左旋或右旋達(dá)行程極限時(shí)手柄順時(shí)針/逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的最大角度,如在圖33中螺旋面區(qū)段B所對應(yīng)的角度)選自15°到45°之間??紤]到用戶開門旋轉(zhuǎn)手柄所需的扭轉(zhuǎn)角度問題,該轉(zhuǎn)動角度應(yīng)盡量取較小值。左旋和右旋的旋合角度可以相同,也可不同。在一個(gè)可選的實(shí)施例中,動離合盤和定離合盤的左旋和右旋的旋合角度相同,并且均選為20°。綜合考慮用戶開門轉(zhuǎn)動手柄的旋轉(zhuǎn)角度和所需的力,螺旋面的螺旋升角(即螺旋面和離合盤底面之間的夾角,也即定離合盤和動離合盤相對移動方向和離合盤底面之間的夾角)選自15°到55°之間。
圖34示出了配合狀態(tài)下的離合單元400與芯軸101的截面圖。圖35示出了配合狀態(tài)下的離合單元400與芯軸101的透視圖,其中離合單元400的螺旋行程到達(dá)極限。
由于芯軸101插入到門鎖鎖芯內(nèi),并且通常市售的鎖芯的自定位轉(zhuǎn)矩在4kg·cm至8kg·cm之間,因此,在離合單元400的螺旋行程階段,即在定離合盤403隨手柄200旋轉(zhuǎn)的階段,芯軸101即用作動離合盤404的軸向?qū)虿考?。此時(shí),手柄200的轉(zhuǎn)動帶動定離合盤403轉(zhuǎn)動,并且動離合盤404沿內(nèi)圈螺旋面401或者外圈螺旋面402轉(zhuǎn)動、并且沿用作軸向?qū)虿考男据S101向前移動(即沿圖34中所示的箭頭方向移動)。動離合盤404的向前移動將克服彈簧365的彈力而將芯軸101向前移動,從而脫開與末節(jié)齒輪361的連接。
當(dāng)離合單元的螺旋行程到達(dá)極限,即動離合盤404的止動表面406接合定離合盤403的止動表面405時(shí),動離合盤404即和定離合盤403一起轉(zhuǎn)動,從而使芯軸101驅(qū)動鎖芯打開或關(guān)閉門鎖。在該狀態(tài)下,芯軸101和末節(jié)齒輪361脫開,從而芯軸101的轉(zhuǎn)動不會引起傳動系統(tǒng)360中的齒輪和/或電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)。在圖35中僅示意性地示出了離合單元400在某一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)極限;可選地,當(dāng)手柄200以及定離合盤403沿另一相反方向旋轉(zhuǎn)到達(dá)旋轉(zhuǎn)極限時(shí),動離合盤404的另一止動表面(未示出)接合定離合盤403的另一止動表面(未示出),從而驅(qū)動動離合盤404以及芯軸101沿另一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),使得芯軸101驅(qū)動鎖芯關(guān)閉或打開門鎖。
本實(shí)用新型提供了一種門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu),其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,并且手柄部分用戶抓握手感舒適。
本實(shí)用新型提供的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)提供了獨(dú)立的齒輪箱部分,從而齒輪箱內(nèi)的傳動系統(tǒng)不必與電池、電機(jī)等大體積的部件擠占空間。因此,齒輪箱內(nèi)部齒輪可以設(shè)計(jì)為全周運(yùn)轉(zhuǎn),芯軸的運(yùn)動沒有由于機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)極限,能夠通過更改電控程序即適用于各種安防等級的門鎖,增強(qiáng)了產(chǎn)品的通用性和兼容性。
本實(shí)用新型提供的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)僅用于驅(qū)動門鎖。用戶在使用根據(jù)本實(shí)用新型的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)時(shí),無需更換整個(gè)門鎖及把手,而是僅需要更換驅(qū)動部分,降低了用戶的使用成本。
本實(shí)用新型提供的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的固定連接部件均置于底座和/或手柄內(nèi)部,避免了螺釘孔、卡扣等固定機(jī)構(gòu)的外漏,使得該驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外形較為美觀。
本實(shí)用新型提供的門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部電機(jī)部分和線路板的保護(hù),特別地設(shè)置有將鎖芯和傳動系統(tǒng)脫開的離合單元,避免了由于用于野蠻旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)損壞該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路。此外,該離合單元將“脫離”與“轉(zhuǎn)動芯軸”的動作結(jié)合為一個(gè)“轉(zhuǎn)動”動作,提高了該門鎖驅(qū)動機(jī)構(gòu)的使用舒適性和易操作性。
以上所述僅是本實(shí)用新型的示范性實(shí)施方式,而非用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求確定。