一种机电一体化门锁及其使用方法与流程

本发明涉及门锁领域，尤其是涉及一种机电一体化门锁及其使用方法。

背景技术：

现有的门锁锁体，分为机械锁体和全自动智能锁体；机械锁因锁门不方便(要用机械钥匙才能开启或者锁闭)，越来越不适应现代人的生活特点，已经逐步被电子智能锁代替；然而现有的全自动智能锁体因为电机离合机构的设计存在缺陷导致门锁容易出现不能开启或者不能锁闭的问题，有的因锁舌传动机构与电机离合机构的配合不可靠导致不能实现机械开锁和电动开锁的有效转换，常见的全自动智能锁体结构相对复杂，强度较差、特别是电机驱动机构的运行不稳定，导致其机电一体转换的可靠性较低；且全自动智能锁体实际都是购买外置自动动力组件而实现的，当断电时，室内操作执手快速逃生时，不能再1秒内操作，必须做水平直推5mm距离，手一直不能松开，再旋转720度开锁，而往往每个人的手旋转一个适当角度正常在180度，720度要转换手4次，时间花费4秒以上，因此该外置自动动力组件在紧急情况下快速逃生会留下较大的安全隐患。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种机电一体化门锁及其使用方法。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种机电一体化门锁，包括锁体、设置在锁体内面上的小电拖板、冶金锁舌、电力驱动单元、机械驱动单元和电路板，电力驱动单元设置在锁体的右下侧，机械驱动单元设置在锁体中部，且与电力驱动单元联动，电路板设置在锁体右上侧，电路板上集成的单片机输入端分别与设置在锁体上部、下部的下止点传感器、上止点传感器通过信号线连接；

电力驱动单元包括减速驱动箱和空心杯电机，空心杯电机的驱动端固定连接有减速驱动箱，减速驱动箱的输出端固定连接有小锁外动力轮，小锁外动力轮与机械驱动单元联动；

机械驱动单元包括小锁锁头齿轮和驱动上轮，小锁锁头齿轮固定在锁体上减速驱动箱的左侧，驱动上轮设置在锁体上小锁锁头齿轮的上部，且驱动上轮的外齿分别与下部小锁锁头齿轮、右侧下部小锁外动力轮的外齿相啮合，驱动上轮的内面上固定有小电拖板，小电拖板的外端设有冶金锁舌；

在驱动上轮的上部设有斜舌拨叉，斜舌拨叉的上部设有小锁斜舌推杆，斜舌拨叉的上部挡杆与小锁斜舌推杆内端的挡板相接触，斜舌拨叉外缘的下部右侧设有连续的外齿a，驱动上轮外缘的上部左侧至下部右侧之间设有连续的外齿b，在小锁斜舌与冶金锁舌伸出的状态下，斜舌拨叉的外齿a与驱动上轮的外齿b不接触；在小锁斜舌与冶金锁舌缩回的状态下，斜舌拨叉的外齿a与驱动上轮的外齿b相啮合。

所述的机电一体化门锁，下止点传感器设置在小锁斜舌推杆内端的挡板上部，另该挡板触碰到下止点传感器的触点时产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机的动作。

所述的机电一体化门锁，上止点传感器设置在小电拖板的外端下部，小电拖板外侧的冶金锁舌全部伸出后，冶金锁舌上的凸点与上止点传感器的触点相接触产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机的动作。

所述的机电一体化门锁，小电拖板的上部和下部分别联动设有天地杆。

所述的机电一体化门锁，单片机的输出端与空心杯电机通过信号线连接。

所述的机电一体化门锁，在驱动上轮上设有叠轮挑簧。

所述的机电一体化门锁，空心杯电机选用电机直径16毫米，工作电流为240ma的电机。

一种机电一体化门锁的使用方法，具体操作步骤如下：

电力驱动开锁方法：

空心杯电机驱动减速驱动箱带动小锁外动力轮转动，小锁外动力轮顺时针转动，同时带动与其啮合的驱动上轮、小锁锁头齿轮转动，驱动上轮逆时针转动，并带动小电拖板外侧的冶金锁舌回缩，设置在小电拖板上部和下部的天地杆均向锁体内回缩，当驱动上轮的外齿b与斜舌拨叉的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉的上部档杆拨动小锁斜舌内侧的连杆挡板，使小锁斜舌回缩至锁体内，完成电力驱动开锁；当小锁斜舌推杆内端的挡板触碰到下止点传感器的触点时产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机的动作；

上锁时，只须用手握住把手往上一提，即能实现锁闭，冶金锁舌全部伸出后，冶金锁舌上的凸点与上止点传感器的触点相接触产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机的动作；

机械驱动开锁方法：钥匙从锁体面板外部插入锁孔，带动小锁锁头齿轮顺时针旋转，小锁锁头齿轮与驱动上轮啮合带动其逆时针转动，并带动小电拖板外侧的冶金锁舌回缩，设置在小电拖板上部和下部的天地杆均向锁体内回缩，当驱动上轮的外齿b与斜舌拨叉的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉的上部档杆拨动小锁斜舌内侧的连杆挡板，使小锁斜舌回缩至锁体内，完成机械驱动开锁。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、本发明所述的机电一体化门锁及其使用方法，通过选用空心杯电机，设计下止点传感器、下止点传感器，在开锁和上锁后均切点空心杯电机的动作，杜绝了发生瞬间超大电流耗电问题，从而节省电能，也避免了电机堵转后瞬间超大电流烧毁电机的问题；

2、本发明所述的机电一体化门锁及其使用方法，彻底改变和替换了目前行业中的外置动力组件的现象，大量节省了外置动力组件所使用的锌合金材料、大电机、大量粉末冶金材料和加工所带来的工业耗电和环保污染；本发明有效降低耗电量，较少设备成本。

3、本发明将电力驱动单元设置在锁体内，在紧急逃生时开锁速度较快，且运行机构合理、稳定，在电力驱动部分出现故障或者断电时，使用机械动力开锁同样能达到开锁目的。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图；

图中：1、小锁外动力轮；2、驱动上轮；3、小锁锁头齿轮；4、叠轮挑簧；5、斜舌拨叉；6、下止点传感器；7、下止点传感器；8、小锁斜舌；9、小电拖板；10、冶金锁舌；11、天地杆；12、减速驱动箱；13、空心杯电机。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

结合附图1所述的机电一体化门锁，包括锁体、设置在锁体内面上的小电拖板9、冶金锁舌10、电力驱动单元、机械驱动单元和电路板，电力驱动单元设置在锁体的右下侧，机械驱动单元设置在锁体中部，且与电力驱动单元联动，电路板设置在锁体右上侧，电路板上集成的单片机输入端分别与设置在锁体上部、下部的下止点传感器6、上止点传感器7通过信号线连接；下止点传感器6设置在小锁斜舌8推杆内端的挡板上部，另该挡板触碰到下止点传感器6的触点时产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作；上止点传感器7设置在小电拖板9的外端下部，小电拖板9外侧的冶金锁舌10全部伸出后，冶金锁舌10上的凸点与上止点传感器7的触点相接触产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作；

电力驱动单元包括减速驱动箱12和空心杯电机13，空心杯电机13的驱动端固定连接有减速驱动箱12，减速驱动箱12的输出端固定连接有小锁外动力轮1，小锁外动力轮1与机械驱动单元联动；

机械驱动单元包括小锁锁头齿轮3和驱动上轮2，小锁锁头齿轮3固定在锁体上减速驱动箱12的左侧，驱动上轮2设置在锁体上小锁锁头齿轮3的上部，且驱动上轮2的外齿分别与下部小锁锁头齿轮3、右侧下部小锁外动力轮1的外齿相啮合，驱动上轮2的内面上固定有小电拖板9，小电拖板9的外端设有冶金锁舌10；

在驱动上轮2的上部设有斜舌拨叉5，斜舌拨叉5的上部设有小锁斜舌8推杆，斜舌拨叉5的上部挡杆与小锁斜舌8推杆内端的挡板相接触，斜舌拨叉5外缘的下部右侧设有连续的外齿a，驱动上轮2外缘的上部左侧至下部右侧之间设有连续的外齿b，在小锁斜舌8与冶金锁舌10伸出的状态下，斜舌拨叉5的外齿a与驱动上轮2的外齿b不接触；在小锁斜舌8与冶金锁舌10缩回的状态下，斜舌拨叉5的外齿a与驱动上轮2的外齿b相啮合。

进一步的，小电拖板9的上部和下部分别联动设有天地杆11。

进一步的，单片机的输出端与空心杯电机13通过信号线连接。

进一步的，在驱动上轮2上设有叠轮挑簧4。

进一步的，空心杯电机13选用电机直径16毫米，工作电流为240ma的电机。

一种机电一体化门锁的使用方法，具体操作步骤如下：

电力驱动开锁方法：

空心杯电机13驱动减速驱动箱12带动小锁外动力轮1转动，小锁外动力轮1顺时针转动，同时带动与其啮合的驱动上轮2、小锁锁头齿轮3转动，驱动上轮2逆时针转动，并带动小电拖板9外侧的冶金锁舌10回缩，设置在小电拖板9上部和下部的天地杆11均向锁体内回缩，当驱动上轮2的外齿b与斜舌拨叉5的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌10回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉5的上部档杆拨动小锁斜舌8内侧的连杆挡板，使小锁斜舌8回缩至锁体内，完成电力驱动开锁；当小锁斜舌8推杆内端的挡板触碰到下止点传感器6的触点时产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作；

上锁时，只须用手握住把手往上一提，即能实现锁闭，冶金锁舌10全部伸出后，冶金锁舌10上的凸点与上止点传感器7的触点相接触产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作；

机械驱动开锁方法：钥匙从锁体面板外部插入锁孔，带动小锁锁头齿轮3顺时针旋转，小锁锁头齿轮3与驱动上轮2啮合带动其逆时针转动，并带动小电拖板9外侧的冶金锁舌10回缩，设置在小电拖板9上部和下部的天地杆11均向锁体内回缩，当驱动上轮2的外齿b与斜舌拨叉5的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌10回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉5的上部档杆拨动小锁斜舌8内侧的连杆挡板，使小锁斜舌8回缩至锁体内，完成机械驱动开锁。

实施本发明所述的机电一体化门锁及其使用方法，在开锁使用时，本发明的门锁可通配多种开锁手段，（如指纹、密码、遥控、人脸识别、app）当上述开锁手段匹配成功后，以指纹开启为例，指纹正确，信号传递给单片机，单片机将信号传递给空心杯电机13，空心杯电机13驱动减速驱动箱12带动小锁外动力轮1转动，小锁外动力轮1顺时针转动，同时带动与其啮合的驱动上轮2、小锁锁头齿轮3转动，驱动上轮2逆时针转动，并带动小电拖板9外侧的冶金锁舌10回缩，设置在小电拖板9上部和下部的天地杆11均向锁体内回缩，当驱动上轮2的外齿b与斜舌拨叉5的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌10回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉5的上部档杆拨动小锁斜舌8内侧的连杆挡板，使小锁斜舌8回缩至锁体内，缩回动作时间1-1.5秒，完成电力驱动开锁；当小锁斜舌8推杆内端的挡板触碰到下止点传感器6的触点时产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作，使空心杯电机13断电；杜绝了发生瞬间超大电流耗电问题，节省电能，也避免了电机堵转后瞬间超大电流烧毁电机的问题；在上锁时只须用手握住把手往上一提，即能实现锁闭，冶金锁舌10全部伸出后，冶金锁舌10上的凸点与上止点传感器7的触点相接触产生信号，信号传送给电路板上并切断空心杯电机13的动作；

当断电时，无法启动电力驱动开锁，可使用钥匙从锁体面板外部插入锁孔，带动小锁锁头齿轮3顺时针旋转，小锁锁头齿轮3与驱动上轮2啮合带动其逆时针转动，并带动小电拖板9外侧的冶金锁舌10回缩，设置在小电拖板9上部和下部的天地杆11均向锁体内回缩，当驱动上轮2的外齿b与斜舌拨叉5的外齿a相啮合转动时，冶金锁舌10回缩至开锁行程的四分之三，此时斜舌拨叉5的上部档杆拨动小锁斜舌8内侧的连杆挡板，使小锁斜舌8回缩至锁体内，缩回动作时间1-1.5秒，完成机械驱动开锁；锁体的下部还安装有室内机械保险锁舌，其为现有技术，故不再详述。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

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