一种自发电数字门锁的制作方法

本实用新型涉及一种数字门锁，具体涉及一种自发电数字门锁。

背景技术：

一般情况下，为了防范和保安，家庭或公司以及商店的出入门设有门锁，近年来，以数字门锁逐渐代替机械式门锁。

为了启动这些数字门锁，目前采用使电子钥匙接触电子钥匙触碰部的方法和、按下利用轻触开关或薄膜开关等机械式开关的键盘来输入密码的方法和、利用指纹等产生开锁信号，开锁信号匹配后数字门锁内的电极驱动锁舌回缩而完成开锁操作。

由于数字门锁的正常工作（待机、开锁等）需要电力维持，一旦数字门锁的电源电力耗尽，将导致数字门锁完全关闭而无法工作，可靠性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明一种回收效率高、运行稳定、安装简便的门窗开关能量回收装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种自发电数字门锁，包括锁体以及为锁体供电的可充电电源，还包括与可充电电源电连接、为可充电电源充电的门窗开关能量回收装置。

所述门窗开关能量回收装置可以回收门窗开合所产生的能量，并将其转化为电能而为可充电电源充电。所述所提可选用任意一种现有技术的数字门锁实现，包括必要的锁舌、电机、控制器、秘钥输入模块等必要的结构。可充电电源通过所述门窗开关能量回收装置补充电量，使可充电电源始终保持得以维持数字门锁的正常工作的能量，用户无需更换电源或外接电源对数字门锁充电，简化了数字门锁的使用方法，提高数字门锁的可靠性。

进一步的，所述门窗开关能量回收装置包括第一固定件以及能量回收组件，所述能量回收组件包括一个或多个丝杆，以及套装在丝杆上的套筒，所述套筒的内壁设有与丝杆匹配的螺纹；所述套筒和第一固定件之间设有摆臂，摆臂的一端与所述第一固定件可旋转连接，摆臂的另一端与所述套筒可旋转连接。

本实用新型中，第一固定件安装在门框上，而能量回收组件安装在门扇上；门扇的开合带动丝杆绕门框上的合页旋转；同时，套筒随摆臂围绕第一固定块旋转；当套筒、丝杆旋转移动的圆心不重叠时，由于套筒与丝杆的移动速度不一致，套筒在丝杆上发生位移，驱动丝杆发生轴向旋转，最终通过回收丝杆轴向的旋转的动能实现对能量的回收，如通过丝杆的轴向旋转驱动发电装置便可获得回收的电能。除了电能外，还可通过任一种现有技术装置将丝杆轴向旋转的动能储存为其他能量，如势能等。本实用新型，第一固定件、能量回收组件直接安装在门扇和门框上，无需对门窗结构进行改造，安装简便。通过调节第一固定块与门窗合页的间距、摆臂的长度、丝杆的长度，可以改变门窗开合动作中套筒上丝杆上的行程大小，可获得最高的能量回收效率。套筒、丝杆、摆臂三者的结合结构简化，具有较高的稳定性，可有效防止产品在工作时发生卡顿等故障，提高产品的可靠性。

进一步的，所述门窗开关能量回收装置还包括第二固定件，所述丝杆可转动地安装在第二固定件上。

丝杆可以通过第二固定件安装在门扇上。具体而言，丝杆可以通过轴承等现有技术的结构可转动地安装在第二固定件上。在实际应用中，只需要把第二固定件、第一固定件分别安装在门扇和门框上即可，简化了本实用新型的安装工序。

更进一步的，所述第二固定件还包括设置在丝杆和所述摆臂之间的限位块，所述限位块上设有贯通的滑槽，所述套筒通过一穿透滑槽的旋转轴与所述摆臂连接。

限位块的滑槽可以对摆臂连接套筒的一端的运行轨迹进行引导、限位，一方面可以增加装置的稳定性，防止摆臂在动作过程中发生抖动而导致套筒无法流畅地在丝杆上滑动；另一方面，可以提高装置的强度，降低长期使用后套筒、丝杆磨损而产生故障。

更进一步的，所述能量回收组件包括多个丝杆，多个丝杆之间相互平行。

设置的丝杆为多个时，可以进一步提高能量回收的效率。以发电形式的回收为例，多个丝杆同时转动，可以使发电机提供更加高的输出电流和电压。

作为可选的一种实施方式，门窗开关能量回收装置包括用于安装在门框处的第一固定件、用于安装在门扇处的能量回收组件；所述能量回收组件包括转动轴以及连接转动轴与第一固定件的连接件，所述连接件与第一固定件相切且围绕第一固定件旋转；所述第一固定件外侧设有第一曲面，所述第一曲面其垂直于第一固定件中心轴线的截面呈圆弧形；所述连接件表面与所述第一曲面相切。

本发明中，第一固定件安装在门框，连接件安装在门扇。安装时，应当使第一固定件的轴心与门窗合页的轴心同向，同时使第一曲面的圆心位于所述门窗合页中心处。门窗开关时，门扇带动连接件以合页为圆心作弧形轨迹的往复运动。由于连接件表面始终与圆心在合页处的第一曲面相切，连接件在运动时受第一曲面的阻力而同时发生旋转，带动转动轴旋转，实现对能量的回收。转动轴可以与发电装置等连接。除了电能外，还可通过其他装置将转动轴的角位移储存为其他能量，如势能等。本实用新型由第一固定件和能量回收组件两部分构成，只需要将第一固定件和能量回收组件分别固定在门框和门扇，无需对门窗本身的结构进行改造，便于安装使用。此外，简化的结构也具有较高的稳定性，防止产品在运动过程中发生卡顿等故障，提高产品的可靠性。由于连接件是伴随着门扇的开合而作弧形轨迹的移动，其行程可以通过改变连接件与合页的间距而改变，通过改变连接件的行程可获得最高的能量回收效率。

进一步的，所述连接件环绕于所述旋转轴外，且与所述旋转轴同轴；所述连接件外侧环绕有第二曲面；所述第二曲面其径向的截面为圆形。

连接件环绕于所述转动轴外，连接件转动的时候可以直接带动所述转动轴转动，进一步简化本实用新型的结构，提高本实用新型运行的稳定性，减少能量的损耗。

优选的，所述第一曲面两侧环绕有突起部，第一曲面与两侧的突起部共同构成一限位槽；所述第二曲面嵌入所述限位槽中。

第二曲面嵌入所述限位槽中，其运行轨迹受限位槽所限制，避免连接件运动时发生抖动、卡顿等问题。另一方便，限位槽也有利于增加第一固定件与连接件之间的接触面积，提高对连接件第二曲面的摩擦力，可有效防止第二曲面滚动时发生滑动等问题，进一步提高本实用新型运行的稳定性以及提高能量回收效率。

优选的，还包括变速组件以及发电组件，变速组件的输入端与所述旋转轴或丝杆的一端传动连接，发电组件的输入端与所述变速组件的输出端传动连接；所述发电组件的电流输出端与所述可充电电源电连接。

所述发电组件可选用任意一种能将转动轴或丝杆旋转的能量转化为电能的设备实现，如各类发电机。所述变速组件的作用是连接发电机与转动轴，调节发电机的转速使之可以输出的电压、电流达到待充电电源的额定充电电压、电流，实现对电源的充电。

优选的，所述发电组件为三相发电机，所述变速组件为变速齿轮箱；所述三相发电机与所述可充电电源间还依次级联有整流稳压电路、储能电容组。

三相发电机可以同时回收门窗开、合两个反向动作的能量，进一步提高能量的利用效率。由于发电机在门窗开合动作发生时产生瞬间的较大的电流，现有的可充电电源其充电效率无法完全储存上述瞬时的电能。因此本实用新型首先通过整流电路，将三相发电机的交流电转化为直流电，同时将电量首先储存在电容中，再由储能电源缓慢放电而将电能充分输入可充电电源中。所述三相发电机、整流电路、储能电容等均可选用现有技术实现。

附图说明

图1是本实用新型的门窗开关能量回收装置的内部结构示意图。

图2是本实用新型的门窗开关能量回收装置的外部结构示意图。

图3是本实用新型的门窗开关能量回收装置另一实施例的内部结构示意图。

图4是本实用新型门窗开关能量回收装置安装状态示意图。

图5是本实用新型门窗开关能量回收装置关闭状态示意图。

图6是本实用新型门窗开关能量回收装置开启状态示意图。

图7是本实用新型门窗开关能量回收装置安装状态另一实施例的关闭状态示意图。

图8是本实用新型门窗开关能量回收装置安装状态另一实施例的开启状态示意图。

图9是本实用新型免充电数字门锁的结构示意图。

图10是本实用新型的门窗开关能量回收装置的结构示意图。

图11是本实用新型的门窗开关能量回收装置的安装状态示意图。

图12是本实用新型的自发电数字门锁结构框图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种门窗开关能量回收装置，如图1和图2，包括第一固定件1以及能量回收组件，所述能量回收组件包括一个丝杆2，以及套装在丝杆上的套筒3，所述套筒3的内壁设有与丝杆2匹配的螺纹；所述套筒3和第一固定件1之间设有摆臂4，摆臂4的一端与所述第一固定件1可旋转连接，摆臂4的另一端与所述套筒2可旋转连接。所述可旋转连接可选用任意一种现有技术实现，使摆臂与第一固定件或套筒相互折叠，如铰接。

进一步的，还包括第二固定件，所述丝杆2可转动地安装在第二固定件上。丝杆2通过轴承安装在第二固定件上。

更进一步的，所述第二固定件还包括设置在丝杆2和所述摆臂4之间的限位块5，所述限位块5上设有贯通的滑槽51，所述套筒3通过一穿透滑槽51的旋转轴6与所述摆臂4连接。本实施例中，第二固定件具体为包裹在丝杆2和套筒3外的外壳，丝杆通过轴承固定在外壳内部。

优选的，还包括变速组件以及发电组件（图中未出示），变速组件的输入端与所述丝杆的一端传动连接，发电组件的输入端与所述变速组件的输出端传动连接。上述的输入端输出端是指动力的输入端、输出端。

本实施例中,所述发电组件为现有技术的三相发电机；所述变速组件为变速齿轮箱。还包括必要的结构，如轴承等，均可选用现有技术实现。

实施例2

本实施例提供一种门窗开关能量回收装置，如图3，包括第一固定件1以及能量回收组件，所述能量回收组件包括2个丝杆2，以及套装在丝杆上的套筒3，所述套筒3的内壁设有与丝杆匹配的螺纹；所述套筒3和第一固定件之间设有摆臂4，摆臂的一端与所述第一固定件可旋转连接，摆臂的另一端与所述套筒可旋转连接。

2个丝杆之间相互平行。

优选的，还包括变速组件以及发电组件，变速组件的输入端与所述丝杆的一端传动连接，发电组件的输入端与所述变速组件的输出端传动连接。

所述发电组件为现有技术的单相发电机。

实施例3

本实施例提供一种防盗门，如图4，包括门框8以及与门框铰接的门扇9，还包括实施例1所述的门窗开关能量回收装置；所述第一固定件1安装在所述门框8背面；所述能量回收组件安装在所述门扇背面；所述摆臂4相对于第一固定件1旋转的方向与门扇围绕铰链旋转的方向一致；如图5，所述第一固定件设置在防盗门的铰链81与套筒3之间。如图6，门扇打开时，由于丝杆2摆动的幅度大于摆臂摆动的角度，摆臂带动套筒与丝杆之间产生相对移动，驱使丝杆旋转。

实施例4

本实施例提供一种防盗门包括门框7以及与门框铰接的门扇9，还包括实施例1所述的门窗开关能量回收装置。优选的，本实施例中如图8，所述防盗门的铰链81设置在第一固定件1与套筒3之间。如图8，门扇打开时，由于丝杆2摆动的幅度大于摆臂4摆动的角度，摆臂带动套筒3与丝杆2之间产生相对移动，驱使丝杆2旋转。

实施例5

本实施例提供一种自发电数字门锁，如图9，包括锁体（可选用任意一种现有技术实现）以及为锁体供电的可充电电源，还包括与可充电电源电连接、为可充电电源充电的门窗开关能量回收装置。所述门窗开关能量回收装置为实施例1中的门窗开关能量回收装置。

进一步的，所述发电组件为三相发电机，所述变速组件为变速齿轮箱；所述三相发电机与所述可充电电源间还依次级联有整流稳压电路、储能电容组。

实施例6

本实施例提供一种门窗开关能量回收装置，如图10，包括用于安装在门框处的第一固定件101、用于安装在门扇处的能量回收组件102；所述能量回收组件102包括转动轴103以及连接转动轴103与第一固定件的连接件104，所述连接件104与第一固定件101相切且围绕第一固定件101旋转；所述第一固定件外侧设有第一曲面111，所述第一曲面111其垂直于第一固定件101中心轴线的截面呈圆弧形；所述连接件104表面与所述第一曲面111相切。

进一步的，所述连接件104环绕于所述转动轴103外，且与所述转动轴103同轴；所述连接件外侧环绕有第二曲面141；所述第二曲面141其径向的截面为圆形。

本实施例中，所述连接件104为圆形块。除此以外，任何截面为圆形的几何体均可作为本实用新型的连接件，如纺锤体、球体、橄榄球体、椎体、圆台体等。

更进一步的，所述第一曲面111两侧环绕有突起部，第一曲面与两侧的突起部共同构成一限位槽112；所述第二曲面嵌入所述限位槽112中。

更进一步的，还包括变速组件以及发电组件（图中未出示），变速组件的输入端与所述旋转轴的一端传动连接，发电组件的输入端与所述变速组件的输出端传动连接。

本实施例中，所述发电组件为三相发电机，变速组件为现有技术的齿轮箱。所述输入端、输出端为动力的输入端和输出端。除此以外，本实用新型还包括必要的传动结构，如轴承等。

本实施例中，还包括第二固定件，所述转动轴通过轴承安装在第二固定件105上。第二固定件105用于将转动轴安装在门扇上。

优选的，所述第一固定件包括滑动部113和安装面114，所述滑动部的投影为半圆形，所述第一曲面设置在滑动部外侧；所述安装部连接滑动部的两端，安装部上设有用于固定在门扇上的安装组件。本实施例中，滑动部的表面成型有弧形凹槽，即为本实施例的限位槽。限位槽的底部为第一曲面，第一曲面两侧凸起的部位形成所述突起部。本实施例中，所述安装组件为贯穿安装部的螺孔和螺丝。

本实施例的安装状态件图11，使第一曲面的圆心与门窗的合页对齐，将第一固定件安装在门框上。使第二曲面嵌入所述限位槽中，并使第一曲面、第二曲面的轴心平行，固定第二固定件在门扇上即可。

实施例7

本实施例提供一种自发电数字门锁，如图12，包括可充电电源，还包括如实施例6所述的门窗开关能量回收装置，门窗开关能量回收装置中的发电组件对所述可充电电源供电。

本实施例中，所述发电组件为三相发电机，所述变速组件为变速齿轮箱；所述三相发电机与所述可充电电源间还电性连接有一个用于储能的储能电容组；所述储能电容组与三相发电机间级联有稳压整流电路。

门窗开合过程中，转动轴正反两次旋转，带动三相发电机旋转，产生交流电，交流电经稳压整流电路转化为直流电，储存在储能电容组中，储能电容组缓慢放电，实现对可充电电源的充电。除此以外，本实施例的数字门锁还包括必要的锁舌、电机、控制单元、充放电控制模块等必要的结构，由现有技术实现，不在赘述。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。