便于手动开锁的离合器与门锁的制作方法

1.本发明涉及一种便于手动开锁的离合器与门锁。


背景技术：

2.随着人们对智能锁需求的增加，全自动智能锁因其可以自动上锁和开锁而备受欢迎。全自动智能锁可实现自动上锁和开锁的关键是在于其使用了全自动锁体，而全自动锁体是否能在特殊情况下实现自由开锁便显得尤为重要，其需要依靠离合器来实现。当离合器解除离合后，机械钥匙开锁时的动力可直接作用于锁舌的伸出或者缩回，而不至于带动电机反转而克服额外的阻力。对于一些采用涡轮蜗杆减速，或者减速比较大的减速箱来说，离合器的有效性和可靠性基本代表锁体的质量。
3.在遇到特殊情形，如意外断电、齿轮崩齿等情况时，目前市面上存在两种主流的离合解除方式：一种是采用解锁板推动齿轮脱离啮合，原理类似汽车发动机减速箱的换挡；另一种是采用摆臂行星齿轮啮合方案，通过电机反转使行星齿轮脱离啮合。
4.但以上两种主流的离合解除方式，前者需要钥匙额外旋转一定角度进行推动解锁板，后者则需要依赖电机反转一定圈数使摆臂行星脱离啮合，具有一定的局限性。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种便于手动开锁的离合器，当电机正常运转时，其能自主实现接合，使动力转递给锁舌。当电机因故障不运转时，其易于实现分离，使锁芯旋转的动力无需传递给减速箱，从而无需克服驱动减速箱的额外阻力。而且，离合器的分离无需额外的拨动、推动等解锁动作，全凭钥匙的旋转运动便可实现离合功能。而且，离合器整体结构简单可靠，易于生产和装配。本发明的目的之二在于提供一种门锁，其包括上述离合器。
6.本发明的目的采用如下技术方案实现：
7.便于手动开锁的离合器，其特征在于，包括：
8.输入齿轮，所述输入齿轮设有第一内侧壁；
9.传动件，所述传动件的主体与所述输入齿轮同轴设置，所述传动件的主体设有外侧壁，所述外侧壁设有至少一个第一缺口，所述第一缺口与所述第一内侧壁之间的区域为切换区域；
10.离合体，所述离合体设于所述切换区域内，当所述离合体卡在所述切换区域的端部极限位置时，所述输入齿轮与所述传动件接合，当所述离合体不处于所述切换区域的端部极限位置时，所述输入齿轮与所述传动件分离；
11.手动齿轮，所述手动齿轮与所述输入齿轮同轴设置，所述手动齿轮设有解锁拨动部，所述解锁拨动部设于所述第一内侧壁与所述外侧壁之间，所述解锁拨动部能将所述离合体拨动至离开所述切换区域的端部，当所述离合体离开所述切换区域的端部后，所述手动齿轮能带动所述传动件转动。
12.具体地，所述第一内侧壁为圆弧面，所述外侧壁呈圆柱体状，所述第一缺口的侧壁为平面或内凹的弧面，使所述切换区域的横截面轮廓的两端处间距较窄，而中部间距较宽。
13.具体地，所述外侧壁设有两个所述第一缺口，两个所述第一缺口绕所述传动件的转动轴线均匀分布。
14.具体地，所述解锁拨动部自所述手动齿轮的主体顶端起，沿轴向向外延伸，所述解锁拨动部的横截面轮廓呈弧形，所述解锁拨动部的顶端设有凹槽或避空孔，所述离合体位于所述凹槽或避空孔处内。
15.具体地，所述解锁拨动部设有避空槽，所述传动件的主体侧壁设有拨杆，所述拨杆穿设于所述避空槽，所述拨杆的侧壁与所述避空槽的内侧壁之间留有空隙，所述切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个所述解锁拨动部的凹槽或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体时，所述手动齿轮朝解除自锁方向转动α后，所述避空槽的内侧壁与所述拨杆的侧壁接触，其中α小于1/2β。
16.具体地，所述手动齿轮的主体底端设有两个限位部，所述传动件的主体侧壁设有拨杆，所述拨杆穿设于两个所述限位部之间，所述拨杆的侧壁与所述限位部的内侧壁之间留有空隙，所述切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个所述解锁拨动部的凹槽或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体时，所述手动齿轮朝解除自锁方向转动α后，所述限位部的内壁与所述拨杆的侧壁接触，其中α小于1/2β。
17.门锁，包括权利要求1所述的离合器和壳体，所述壳体的内壁固定设有安装柱，所述输入齿轮、所述传动件、所述手动齿轮均可转动地套设于所述安装柱，所述壳体内设有电机和减速箱，所述减速箱的输出齿轮与所述输入齿轮啮合。
18.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
19.当出现意外断电、齿轮崩齿等状况时，减速箱的输出齿轮不能转动，因而输入齿轮不能转动。此时，可通过转动锁芯(图未示出)来驱动手动齿轮转动，使解锁拨动部将离合体拨动至离开切换区域的端部，以解除输入齿轮与传动件的接合。继而，可进一步通过锁芯驱动手动齿轮转动，从而带动传动件转动，实现锁舌的移动，以实现手动上锁或开锁。
20.解锁拨动部能将离合体拨动至离开切换区域的端部，当离合体离开切换区域的端部后，手动齿轮能带动传动件转动。具体地，切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个解锁拨动部的凹槽或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体时，手动齿轮朝解除自锁方向转动α后，避空槽的内侧壁与拨杆的侧壁接触，其中α小于1/2β。如此，当解锁拨动部往解除自锁方向推动离合体，以使输入齿轮与传动件分离后，紧接着，由于避空槽的内侧壁与拨杆的侧壁接触，解锁拨动部的转矩会转为传递至拨杆，以带动传动件转动，以实现开锁或解锁。在解锁拨动部带动拨杆转动的过程中，第一内侧壁对离合体的摩擦力与解锁拨动部的转动方向相反，使离合体有贴靠于凹槽或避空孔的内侧壁的趋势，而不会卡入切换区域的端部极限位置，以便于手动开锁。
附图说明
21.图1为离合器的分解视图；
22.图2为离合器的另一分解视图；
23.图3为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图；
24.图4为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中离合体处于切换区域的端部；
25.图5为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中未示出手动齿轮，并且，离合体处于切换区域的端部；
26.图6为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中未示出手动齿轮，并且，离合体未处于切换区域的端部；
27.图7为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中未示出手动齿轮，并且，离合体处于切换区域的端部；
28.图8为门锁的内部结构局部视图；
29.图9为离合器与安装柱的分解视图；
30.图10为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中，离合体处于切换区域的端部；
31.图11为图1中c
‑
c截面所对应的剖切视图，其中，离合体未处于切换区域的端部。
32.图中：1、输入齿轮；11、第一内侧壁；2、传动件；21、外侧壁；22、第一缺口；23、拨杆；3、离合体；4、手动齿轮；41、解锁拨动部；42、凹槽； 43、避空槽；5、壳体；51、安装柱；52、减速箱；53、输出齿轮。
具体实施方式
33.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
34.参考图1至图2，便于手动开锁的离合器，包括输入齿轮1、传动件2、离合体3和手动齿轮4，其中：
35.参考图1，输入齿轮1设有第一内侧壁11。
36.传动件2的主体与输入齿轮1同轴设置。传动件2的主体设有外侧壁21，外侧壁21设有至少一个第一缺口22，第一缺口22与第一内侧壁11之间的区域为切换区域(图5中a处)。
37.离合体3设于上述切换区域内，当离合体3卡在切换区域的端部极限位置时(如图5、图7所示)，输入齿轮1与传动件2接合。当离合体3不处于切换区域的端部极限位置时(参考图6)，输入齿轮1与传动件2分离。
38.参考图1至图2，手动齿轮4与输入齿轮1同轴设置，手动齿轮4的端面设有解锁拨动部41，解锁拨动部41设于第一内侧壁11与外侧壁21之间(参考图 3)，解锁拨动部41能将离合体3拨动至离开切换区域的端部极限位置。
39.具体地，参考图1，第一内侧壁11为圆弧面，需要说明的是，第一内侧壁 11可以如图1所示，为完整的环状圆弧面。第一内侧壁11也可以是非环状的圆弧面，即从图1所示的输入齿轮1的底壁沿轴向延伸出一个或两个弧形凸缘(图未示出)，该弧形凸缘的圆心角可为50
°‑
170
°
不等，该弧形凸缘的内壁即可作为上述第一内侧壁11，用于约束离合体3。
40.具体地，参考图1至图2，外侧壁21呈圆柱体状，第一缺口22的侧壁为平面(如图5)或内凹的弧面(图未示出)，使切换区域的横截面轮廓的两端处间距较窄，而中部间距较宽(参考图5)。
41.具体地，参考图1至图5，外侧壁21设有两个第一缺口22，两个第一缺口 22绕传动件2的转动轴线均匀分布。
42.具体地，参考图1至图5，解锁拨动部41自手动齿轮4的主体顶端起，沿轴向向外延伸，解锁拨动部41的横截面轮廓呈弧形，解锁拨动部41的顶端设有凹槽42，离合体3位于凹槽42内。作为替代实施方式，凹槽42可被替代为避空孔(图未示出)，离合体3位于避空孔内，避空孔与凹槽42的作用相同，均用于拨动离合体3。
43.具体地，参考图1至图5，解锁拨动部41设有避空槽43，传动件2的主体侧壁设有拨杆23，拨杆23穿设于避空槽43。拨杆23的侧壁与避空槽43的内侧壁之间留有空隙。结合图10、图11，切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个解锁拨动部41的凹槽42或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体3时(如图11所示，离合体3处于端部极限位置，方向 e为解除自锁方向)，手动齿轮4朝解除自锁方向转动α后，避空槽43的内侧壁与拨杆23的侧壁接触，其中α小于1/2β。
44.作为替代实施方式，手动齿轮4的主体底端设有两个限位部(图未示出)，传动件2的主体侧壁设有拨杆23(此时拨杆23位于手动齿轮4的底侧)，拨杆 23穿设于两个限位部之间，拨杆23的侧壁与限位部的内侧壁之间留有空隙。切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个解锁拨动部41的凹槽42或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体3时，手动齿轮4朝解除自锁方向转动α后，限位部的内壁与拨杆23的侧壁接触，其中α小于1/2 β。
45.作为替代实施方式(图未示出)，传动件2可不设置拨杆23，而使传动件2 的底端穿出于自手动齿轮4，并在传动件2的底端外壁设置输出齿轮(图未示出)。
46.具体地，在本实施例中，离合体3呈球体。
47.作为替代实施方式，离合体3可为圆柱体状，该圆柱体的中心轴线与输入齿轮1的转动轴线大致平行，使该圆柱体的圆柱面两侧分别贴靠于第一内侧壁 11和第一缺口22的侧壁，其横截面可参考图5。
48.参考图9、图10，门锁，包括上述离合器和壳体5，壳体5的内壁固定设有安装柱51，输入齿轮1、传动件2、手动齿轮4均可转动地套设于安装柱51。壳体5内设有电机(图未示出)和减速箱52，减速箱52的输出齿轮53与输入齿轮1啮合。
49.离合器的工作原理为：
50.当电机和减速箱52正常运作，电机的动力经输出齿轮53传递给输入齿轮1，使输入齿轮1正、反转。当输入齿轮1朝正向转动，输入齿轮1的第一内侧壁 11与离合体3的接触摩擦力带动离合体3朝正向移动，使离合体3进入切换区域的端部极限位置(靠近于正向的一端)，从而使输入齿轮1与传动件2接合，使得动力传动至传动件2，传动件2用于带动锁舌(图未示出)朝上锁(或开锁) 移动。同理，当输入齿轮1反向转动时，输入齿轮1带动传动件2反转，使锁舌反向移动。
51.当出现意外断电、齿轮崩齿等状况时，减速箱52的输出齿轮53不能转动，因而输入齿轮1不能转动。此时，可通过转动锁芯(图未示出)来驱动手动齿轮4转动，使解锁拨动部41将离合体3拨动至离开切换区域的端部，以解除输入齿轮1与传动件2的接合。继而，可进一步通过锁芯驱动手动齿轮4转动，从而带动传动件2转动，实现锁舌的移动，以实现手动上锁或开锁。
52.优选地，第一内侧壁11可涂上粘稠油脂，使离合体3粘附于第一内侧壁11，使输入齿轮1更有效带动离合体3移动，使离合体3更迅速地卡入切换区域的端部极限位置，以使输
入齿轮1与传动件2迅速结合，减小输入齿轮1的空转，从而减小启动滞后。
53.解锁拨动部41能将离合体3拨动至离开切换区域的端部，当离合体3离开切换区域的端部后，手动齿轮4能带动传动件2转动。具体地，结合图10、图 11，切换区域的两个端部极限位置之间的圆心角为β，当其中一个解锁拨动部 41的凹槽42或避空孔的内侧壁抵靠在处于端部极限位置的离合体3时(如图 11所示，离合体3处于端部极限位置，方向e为解除自锁方向)，手动齿轮4朝解除自锁方向(方向e)转动α后，避空槽43的内侧壁与拨杆23的侧壁接触，其中α小于1/2β。如此，当解锁拨动部41往解除自锁方向推动离合体3，以使输入齿轮1与传动件2分离后，紧接着，由于避空槽43的内侧壁与拨杆23 的侧壁接触(结合图10、图11)，解锁拨动部41的转矩会转为传递至拨杆23，以带动传动件2转动，以实现开锁或解锁。在解锁拨动部41带动拨杆23转动的过程中，第一内侧壁11对离合体3的摩擦力与解锁拨动部41的转动方向相反(方向e的反方向)，使离合体3有贴靠于凹槽42或避空孔的内侧壁的趋势，而不会卡入切换区域的端部极限位置，以便于手动开锁。
54.作为替代实施方式，传动件2作为主动件，输入齿轮1作为从动件，即传动件2设有齿牙(图未示)，传动件2与输出齿轮53啮合。拨杆23不设于传动件2，而设于输入齿轮1。相应地，传动件2的外壁为圆柱面，输入齿轮1的第一内侧壁11设有内凹缺口(图未示出)，内凹缺口与传动件2的外壁之间的区域作为上述切换区域，离合体3设于切换区域内。如此，本替代实施方式同样能够实现前述实施方式的功能、作用。
55.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。