超声波组件以及门锁的制作方法

1.本技术涉及锁具技术领域，具体涉及一种超声波组件以及门锁。


背景技术：

2.随着智能门锁的普及和发展，用户已经对智能门锁的使用体验以及智能程度提出越来越高的要求，例如，现有部分智能门锁具有超声波组件和摄像头模组，首先通过超声波组件来识别用户靠近门锁，超声波组件收到用户靠近门锁的反馈信号后唤醒摄像头模组，通过摄像头模组实现人脸识别功能，进而实现开锁动作，但相关产品中，超声波组件体积较大，为了保证整体性而常常设置于产品的下端。


技术实现要素：

3.本技术实施方式提出了一种超声波组件以及门锁，以改善上述技术问题。
4.第一方面，本实用新型实施方式提供一种超声波组件，包括基体、超声波传感器、电路板和防护件；基体具有相背的第一表面和第二表面，第一表面设置有凹槽，基体开设有通道孔，通道孔的一端贯穿第二表面，另一端连通凹槽，基体还包括位于凹槽内的底壁；超声波传感器嵌设于凹槽内，超声波传感器具有相对的连接端和发射端，发射端贴设于底壁，连接端至少部分突出于第一表面；连接端电性连接于电路板。
5.在一些实施方式中，电路板粘接于第一表面。
6.在一些实施方式中，通道孔的孔径由连通凹槽的一端向贯穿第二表面的一端逐渐增大。
7.在一些实施方式中，超声波组件还包括防护件，防护件包括防护膜，防护膜粘接于第二表面并覆盖通道孔。
8.在一些实施方式中，防护件还包括防护网，防护网设于防护膜的远离基体的一侧表面，防护网开设有多个声孔。
9.在一些实施方式中，防护网的边缘向第二表面弯折形成弯折部，弯折部贴合于基体的外壁。
10.在一些实施方式中，第一表面与底壁的间距为1.197mm～1.203mm，第二表面与底壁的间距为4.496mm～4.504mm。
11.在一些实施方式中，超声波组件还包括第一安装部以及第二安装部，第一安装部与第二安装部分别连接于基体的两侧。
12.第二方面，本实用新型实施方式提供一种门锁，包括中框、面盖和上述超声波组件，中框具有第三表面，中框还开设有安装孔，安装孔贯穿第三表面；面盖贴设于第三表面，面盖开设有窗口；超声波组件至少部分嵌设于安装孔内，防护件抵紧于面盖，且通道孔从窗口露出。
13.在一些实施方式中，窗口为长圆形，窗口的长轴长度为10.00mm～10.08mm，短轴长度为4.00mm～4.08mm。
14.本实用新型实施例提供的超声波组件和门锁，通过将超声波传感器的发射端紧抵于凹槽的底壁，以尽量减小超声波在发射并进入通道孔的过程中能量的损耗，同时减小超声波传感器与基体之间的距离来降低超声波组件的厚度。另外，上述超声波组件的厚度较小，设置于门锁时不会占用较多的体积，从而可以将超声波组件设置于门锁的中部或上部，以提高检测用户的准确性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的门锁的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例提供的超声波组件的爆炸图；
18.图3为本实用新型实施例提供的超声波组件的基体在第一视角下的剖面图；
19.图4为本实用新型实施例提供的超声波组件的基体在第二视角下的示意图；
20.图5为本实用新型实施例提供的超声波组件在第一视角下的剖面图；
21.图6为本实用新型实施例提供的超声波组件的防护网在第二视角下的示意图；
22.图7为本实用新型实施例提供的门锁的局部剖面图；
23.图8为本实用新型实施例提供的门锁的面板的局部示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
25.随着科技的发展，越来越多的家庭使用智能家居以提升生活质量，智能门锁作为智能家居中入户端的一个重要环节，现有部分智能门锁产品设置有摄像头模组来增设人脸识别功能，其中人脸识别功能可以设置为虹膜识别等方式，人脸识别后用户只需转动把手或拉动拉手来实现开门动作，从而解放用户在开门入户时手动输入密码等其他需手动开门的操作，同时，智能门锁中增设超声波组件，通过超声波组件来检测用户靠近的动作并生成信号传递至摄像头模组，从而唤醒摄像头模组开启人脸识别功能。但相关产品中，超声波组件的体积较大，为了保证智能门锁的美观性而只能将超声波组件设置在智能门锁的底部。基于此，发明人提供了一种超声波组件以及门锁，以改善上述问题。下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。
26.请参阅图1，本实用新型实施例还提供了一种门锁400，包括前盖、锁体(图未示)以及后盖(图未示)，因本实用新型实施例主要涉及前盖，因此锁体和后盖不在此赘述。前盖主要包括中框200、面盖300和超声波组件100，其中面盖300和超声波组件100均连接于中框200；面盖300作为智能门锁400中直接与用户进行交互的零部件，可以在面盖300上设置触
摸屏等，以供用户交互；超声波组件100发射超声波并利用超声波测距，即超声波组件100检测到超声波发出并返回的时间，通过与预设时间对比，以判断用户是否要进行开门动作，示例性的，当用户进入超声波组件100预设时间所对应的的距离范围时，超声波组件100检测到超声波发出并返回的时间小于预设时间，此时超声波组件100判断用户是要进行开门动作并进行对应的后续操作。在一个实施方式中，前盖还包括摄像头组件，摄像头组件也可以设置于中框200，面盖300上开设有对应的人脸识别屏，当超声波组件100判断用户是要进行开门动作时，超声波组件100生成检测信号并发送至摄像头组件，以唤醒摄像头组件，用户通过与面盖300上的人脸识别屏交互从而实现人脸识别功能。
27.请参阅图2，超声波组件100主要包括基体10、超声波传感器20、电路板30、防护件40、第一安装部50和第二安装部60，其中基体10作为设置超声波组件100的零部件的基础，超声波传感器20、电路板30、防护件40、第一安装部50和第二安装部60均可以设置于基体10，同时基体10设置供超声波传播的通道孔14，以避免超声波在发射阶段扩散；超声波传感器20用于发射并接收超声波以及生成检测信号，电路板30用于为超声波传感器20供电以及传递超声波传感器20生成的检测信号，防护件40具有防水防尘的作用，以用于保护通道孔14，防止灰尘或水滴等进行通道孔14，以避免超声波在通道孔14内传播时受到影响而造成能量的损失；第一安装部50和第二安装部60分别连接于基体10的相对的两侧，且第一安装部50和第二安装部60均设置有螺纹孔，以通过螺栓连接于中框200，从而将超声波组件100固定于中框200。
28.具体的，请参阅图3，本实施例中，基体10具有相背的第一表面11和第二表面12，其中第一表面11设置有凹槽13，凹槽13用于容纳超声波传感器20，为了适应超声波传感器20的形状，凹槽13的横截面可以大致为矩形，基体10还包括位于凹槽13内的底壁131，底壁131大致为光滑的表面，且底壁131所在的平面平行于第一表面11所在的平面以及第二表面12所在的平面。通道孔14的一端贯穿第二表面12，另一端贯穿底壁131以连通凹槽13，且通道孔14的轴线大致垂直于凹槽13的底壁131所在的平面，超声波传感器20发出的超声波经通道孔14传播。
29.另外，请再次参阅图2，基体10的厚度对超声波组件100的厚度影响最大，因此为了保证超声波组件100的具有较小的厚度，可以通过控制基体10的厚度参数，从而对超声波组件100的厚度进行调控。请再次参阅图3，本实施例中，基体10的厚度可以看做第一表面11至底壁131的间距(如图3中a示出)以及底壁131至第二表面12的间距(如图3中b示出)的叠加。本实施例中，第一表面11与底壁131之间的间距可以设置为1.197mm～1.203mm，底壁131与第二表面12之间的间距可以设置为4.496mm～4.504mm。此时基体10的整体厚度尺寸较小，可以有效减小超声波组件100的厚度尺寸，便于超声波组件100能安装在门锁400的中部或上部的任意位置，同时，超声波在经基体10内传播后损耗的能量较小，可以有效保证超声波的信号强度。当然，在其他的一些实施例中，第一表面11至凹槽13的底壁131之间的距离以及凹槽13的底壁131至第二表面12的距离也可以设置为除上述数值范围外的其他数值，在此不做限定。
30.本实施例中，为了尽量保证超声波能量集中，通道孔14的孔径由连通凹槽13的一端向贯穿第二表面12的第一端逐渐增大，示例性的，通道孔14可以设置为锥形孔，即以沿通道孔14的轴线所在的平面为剖面而得到通道孔14的截面线的曲率为0，或者，通道孔14也可
以设设置为喇叭状，且以沿通道孔14的轴线所在的平面为剖面而得到通道孔14的截面线的曲率相同或逐渐增大。另外，基体10的形成通道孔14的内壁需保证至少a1级别的光洁度，即内壁的表面粗糙度至少为0.028μm，以避免超声波在内壁反射时出现较强的漫反射的情况。上述方案使得当部分超声波在通道孔14的内壁出现至少两次反射时，则相邻的第一次反射和第二次反射中，第二次反射的入射角大于第一次反射的入射角，从而减少此部分超声波在通道孔14内的反射次数，以降低通道孔14对超声波能量的吸收，实现超声波能量集中的目的。
31.当然，在其他的一些实施例中，通道孔14的孔径也可以处处相等。
32.请一并参阅图3和图4，通道孔14的连通凹槽13的一端设置为圆形并形成第一孔口141，通道孔14的贯穿第二表面12的形状设置为椭圆形并形成第二孔口142，且当门锁400处于装配状态并安装在门上时，第二孔口142的长轴水平设置，短轴竖直设置，以使超声波经第二孔口142传出时，超声波在竖直方向上的能量相较于超声波在水平方向上的能量更为集中，从而相对减小位于门锁400两侧的干扰项的影响。
33.请参阅图5，超声波传感器20具有相对的连接端21和发射端22，连接端21用于电性连接电路板30，发射端22用于发射超声波，超声波传感器20嵌设于凹槽13内，发射端22贴设于底壁131，且连接端21至少部分突出于第一表面11，通过对连接端21突出于第一表面11的部分施加朝向底壁131的力，来保证发射端22紧贴于底壁131，则发射端22与底壁131之间基本不会形成间隙，避免了发射端22发出的超声波进入发射端22与底壁131之间的间隙，从而保证超声波在进入通道孔14的过程中，超声波的能量基本不会产生损耗。
34.另外，电路板30可以选用印刷电路板30，连接端21电性连接于电路板30，以实现对超声波传感器20供电并传递超声波传感器20的检测信号。本实施例中，为了对超声波传感器20持续施加朝向底壁131的力，连接端21的远离发射端22的表面贴设于电路板30，同时采用点胶固定的方式将电路板30粘接于第一表面11，从而实现将超声波传感器20紧贴底壁131的目的，同时点胶固定的方式能对凹槽13以及通道内起到防水防尘的作用，以避免超声波在发射以及在通道孔14内传播时受到干扰。
35.在其他的一些实施例中，可以设置卡合件，卡合件包括底板和连接于底板的侧板，底板和侧板形成安装腔，电路板30和超声波传感器20均容纳于安装腔内，且电路板30的远离超声波传感器20的一侧表面固定于底板，卡合件的侧板可以卡合于基体10，以使超声波传感器20的发射端22抵紧于凹槽13的底壁131。
36.请继续参阅图5，防护件40设置于第二表面12并覆盖通道孔14，以结合电路板30点胶固定的连接方式来对通道孔14形成保护，防止水滴或灰尘进入通道孔14内而影响超声波在通道孔14内的传播。
37.请一并参阅图2和图5，本实施例中，防护件40可以包括防护膜41，防护膜41可以为防水膜，主要起到防水的作用。防护膜41大致设置为长圆形，短轴的距离大致为6.38mm～6.53mm，同时防护膜41较薄，厚度大致为0.08mm～0.15mm，以保证防护膜41完全覆盖通道孔14，且超声波透过防护膜41时损耗的能量较小。另外，防护膜41双面背胶，且一面粘接于第二表面12并覆盖通道孔14，为了尽量使防护膜41贴合于第二表面12以尽量避免削弱超声波的能量，胶的厚度大致为0.05mm，且防护膜41涂覆胶的宽度保持均匀。
38.在其他的一些实施例中，防护膜41可以设置于通道孔14内，且防护膜41的远离第
一表面11的端面与第二表面12平齐。
39.另外，请继续参阅图2和图5，本实施例中，防护件40还可以包括防护网42，防护网42可以为钢网，防护网42的厚度大致为0.1mm～0.15mm，防护网42设于防护膜41的远离基体10的一侧表面，且通过防护膜41的此侧表面的背胶粘接于防护膜41，以达到保护防护膜41的目的。同时，为了防止在重力作用下，防护网42对防护膜41产生竖直方向的力的作用而撕裂防护膜41，防护膜41的边缘向第二表面12弯折形成弯折部44，弯折部44可以设置为与基体44的外壁配合的板状结构，以使弯折部44贴合于基体10的外壁，且弯折部44与基体10的外壁之间可以采用过渡配合或过盈配合，使得弯折部44可以贴合基体10的外壁来平衡防护网42的重力，则防护网42不会因自身重力而对防护膜41产生竖直方向的力的作用。
40.在其他的一些实施例中，防护网42可以设置于中框200，当超声波组件100设置于中框200时，防护膜41紧抵于防护网42，从而避免防护网42对防护膜41在竖直方向上施加力的作用。
41.请参阅图6，本实施例中，为了保证防护网42透过超声波，防护网42上开设有多个声孔43，声孔43可以设置为圆孔，且圆孔的设置方式为多排水平设置，且相邻两排圆孔交错设置，其中同一排的相邻圆孔之间的中心距离大致为0.39mm，相邻两排的相邻声孔43之间的最小距离大致为0.15mm，圆孔的直径大致为0.3mm，使得超声波经故圆孔时损耗的能量最小。当然，在其他的一些实施例中，声孔43也可以设置为其他形状的孔，例如椭圆形孔等，在此不做限定。
42.请参阅图1，中框200具有第三表面210，且中框200开设有安装孔220，安装孔220贯穿第三表面210，面盖300贴设于第三表面210并开设有窗口310，请参阅图7，窗口310形成音腔，通道孔14从窗口310露出，以使超声波经窗口310传播时减少能量的损耗。请参阅图8，本实施例中，窗口310可以设置为长圆形结构，且窗口310具有长轴和短轴，其中长轴为窗口310的最长内径，如图8中c示出，长轴的长度大致为10.00mm～10.08mm；短轴为窗口310的最短内径，如图8中d示出，短轴的长度大致为4.00mm～4.08mm，此时窗口310在保证超声波经窗口310出射后的能量值可以达到产品性能要求的同时，窗口310的长轴和短轴组合形成的内径参数较小，使得窗口310在面板300上体积占比较小，进而保证面板300在窗口310附近的强度。当然，在其他的实施例中，长轴的长度以及短轴的长度也可以设置为上述对应常熟范围数值以外的其他的数值，在此不做限定。另外，超声波组件100的第一安装部50和第二安装部60与中框200螺栓连接，以将超声波组件100固定于中框200，且超声波组件100的至少部分嵌设于安装孔220内，同时防护件40的防护网42抵紧于面盖300，以避免防护件40与面盖300之间存在间隙，部分超声波进入间隙而损耗能量。当然，超声波组件100也可以采用卡接的形式卡接于安装孔220内来实现防护件40抵紧于面盖300。
43.本实用新型实施例提供的超声波组件100和门锁400，通过将超声波传感器20的发射端22紧抵于凹槽13的底壁131，来尽量减小超声波在发射并进入通道孔14的过程中能量的损耗，通过超声波在通道孔14内的传播，超声波信号可以获得增益效果并更加集中向大致同一方向传播，而超声波的连接端21突出于第一表面11并电性连接于电路板30，电路板30粘接于第一表面11来保证超声波传感器20的发射端22紧抵于凹槽13的底壁131，另外电路板30粘接于第一表面11以及防护件40设置于第二表面12来避免灰尘以及水滴进入通道孔14，从而达到防水防尘的目的。同时，超声波组件100设计成单独的组件，能方便安装至门
锁400，且方便在安装前对单个超声波组件100进行检测，从而排除其他门锁400中其他零部件的干扰。
44.上述超声波组件100的尺寸较小，设置于门锁400时不会占用较多的体积，从而可以根据设计需求将超声波组件100设置于门锁400的中部或上部，以实现门锁孔400空间的利用率。示例性的，本实施例中，超声波组件100可以与摄像头模组配合设置于门锁400的上部，对应的，面板上开设的窗口310以及人脸识别屏也设置于门锁的上部，方便当用户站立或无需较大幅度的弯腰时，能较为精准地对用户的头部进行检测和识别，从而尽量避免干扰项的影响，同时提高检测识别用户的精确性。
45.在本技术中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”、“其他实施方式”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本技术中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本技术中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
47.以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。