一种全自动智能门锁的一体式电机减速齿轮箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种体式电机减速齿轮箱，具体涉及一种全自动智能门锁用的一体式电机减速齿轮箱。


背景技术：

2.目前的全自动智能门锁用一体式电机减速齿轮箱有两类，一类是安装在锁具内面板上面，齿轮箱的四方杆对应锁体的锁芯位，通过减速齿轮箱的四方杆，驱动锁芯尾杆带动锁芯拨轮旋转开锁的一体式电机减速齿轮箱；另一类是安装在锁具内面板上面的把手位，齿轮箱的四方杆对应锁体转轴的方形孔，通过四方杆带动四方钢棒通过驱动锁体转轴的方形孔开锁的一体式电机减速齿轮箱。上述这两类结构形式的一体式电机减速齿轮箱，一类是安装在对应的锁芯位，一类是安装在把手位，各有特点。在后一类结构形式中，由于齿轮箱是安装在内面板的把手位置，而智能门锁是必须有内置快开把手的，这种把手水平或垂直安装在内面板上，为防止把手的大角度空转，面板上还必须设置有限制把手旋转角度的限位装置和保持把手旋转后回复初始位置的复位装置；致使内面板结构复杂，增加了设计难度，也造成面板厚度和成本的增加。因此，就需要有一种能够简化设计，降低总体成本的齿轮箱。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供一种安装在智能门锁的内面板把手位，其中心轴与外壳间设置有中心轴限位装置和中心轴复位装置，把手可以直接安装在中心轴的一端，既可以电动开锁和闭锁，又可以旋转把手快速开锁和闭锁的全自动智能门锁专用的一体式电机减速齿轮箱。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种全自动智能门锁专用的一体式电机齿轮减速箱，它由外壳、电机、蜗杆和多级减速齿轮组构成，外壳上固定安装有电机，电机上方的外壳内由下至上依次安装有相互啮合的多级减速齿轮组，电机通过蜗杆与多级减速齿轮组啮合连接，外壳的中心部位通过轴承安装有中心轴，其特征在于：所述中心轴与外壳之间设置有限制中心轴旋转角度的限位机构和保持中心轴旋转后回复初始位置的复位机构。
6.所述的中心轴一端设置有安装把手的把手座，把手座一侧的中心轴上设置有中心轴齿轮，中心轴齿轮另一端的端面上设置有四方杆插口，四方杆插口内活动插装有四方杆，中心轴由中心轴齿轮通过间歇传动机构与多级减速齿轮组啮合连接。
7.所述的中心轴齿轮为不完全齿轮；中心轴齿轮上设置有凸起的限位凸块，限位凸块一侧的端面上设置有弹簧拨块。
8.所述的限位机构由中心轴上的限位凸块和外壳内壁上呈上下状设置的限位柱构成；限位凸块与限位柱间歇接触连接，以对限位凸块进行阻挡限位。
9.所述的复位机构由扭簧、弹簧拨块和设置在外壳内壁上的弹簧靠山构成；扭簧套
装在中心轴上，扭簧的两端端头绕过弹簧拨块分别与弹簧靠山的两侧接触连接；所述的弹簧靠山为在外壳内壁呈凸起的矩形体，所述的扭簧的两端端头对弹簧拨块形成夹持状态。
10.所述的间歇传动机构由齿轮轴、主动齿轮和从动齿轮构成，齿轮轴上活动安装有主动齿轮和从动齿轮；主动齿轮与多级减速齿轮组啮合连接，从动齿轮与中心轴齿轮啮合连接。
11.所述的主动齿轮一侧的端面上设置有扇形的驱动块，从动齿轮一侧端面上设置有对应驱动块的凹槽，凹槽的内壁上设置有对应驱动块的从动凸块；主动齿轮和从动齿轮之间通过驱动块和从动凸块的配合相互间歇连接，从动齿轮与中心轴齿轮啮合连接，主动齿轮与三级齿轮减速单元的减速小齿轮啮合连接。
12.所述的多级减速齿轮组由一级齿轮减速单元、二级齿轮减速单元和三级齿轮减速单元构成，一级齿轮减速单元、二级齿轮减速单元和三级齿轮减速单元分别由齿轮轴和齿轮轴上活动装有减速大齿轮和减速小齿轮构成，齿轮轴与外壳固定连接，一级齿轮减速单元、二级齿轮减速单元和三级齿轮减速单元的减速大齿轮和减速小齿轮均为一体结构。
13.所述的一级齿轮减速单元的减速大齿轮与电机轴上的蜗杆啮合连接，一级齿轮减速单元的减速小齿轮与二级齿轮减速单元的减速大齿轮啮合连接，二级齿轮减速单元的减速小齿轮与三级齿轮减速单元的减速大齿轮啮合连接，三级齿轮减速单元的减速小齿轮与间歇传动机构的主动齿轮啮合连接。
14.所述的中心轴一端延伸至外壳外端；延伸至外壳外端的中心轴17端头固定安装有限位片；限位片上设置有限位凸块，限位凸块一侧的端面上设置有弹簧拨块，限位片与外壳之间的中心轴上套装有扭簧，外壳外表面设置有与扭簧对应的弹簧靠山和两个限位柱，弹簧靠山和两个限位柱在外壳外表面呈三角状设置，弹簧靠山为凸起状的矩形块；其中，限位片上的限位凸块与设置在外壳外表面的两个限位柱构成限位机构；扭簧、限位片上的弹簧拨块、外壳上的弹簧靠山构成复位机构。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.该全自动智能门锁用的一体式电机减速齿轮箱，既可以直接旋转安装在中心轴上把手座上的把手，实现快速开锁和闭锁，也可以使电机依次通过多级减速齿轮组、间歇传动机构驱动中心轴的齿轮，使中心轴转动，中心轴带动四方杆实现快速开锁和闭锁；通过外壳的限位柱和中心轴上的限位凸块能够限制中心轴的转动角度，通过外壳上的弹簧靠山，配合中心轴上的弹簧拨块和扭簧，能够保证中心轴旋转后的复位，进而能限制把手的旋转角度和保证把手旋转后的复位；设置在中心轴与外壳之间的中心轴的限位机构和复位机构，根据实际情况，可以设置在齿轮箱外壳内部，也可以设置在齿轮箱外壳外面，与齿轮箱集成在一起，模块化设计，从而有效减小锁具面板的厚度，简化了设计，降低生产成本，且能使外壳形成平面整体，有效增加美观性；解决了现有门锁减速齿轮箱厚度、成本大，影响美观的问题。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图2是本实用新型齿轮连接状态的轴测示意图；
19.图3是本实用新型齿轮连接状态的正面示意图；
20.图4是本实用新型齿轮连接状态的背面示意图；
21.图5是本实用新型间歇传动机构的轴测示意图；
22.图6是图5的右视示意图；
23.图7是图6中a-a向的结构示意；
24.图8是本实用新型主动齿轮的结构示意图；
25.图9是本实用新型从动齿轮的结构示意图；
26.图10是本实用新型中心轴的结构示意图；
27.图11是本实用新型实施例2的正面限位机构和复位机构的安装示意图；
28.图12是图11的右视示意图；
29.图13是图11的剖视图；
30.图14是本实用新型实施例2的限位机构和复位机构的安装示意图的轴测图。
31.图中：1、外壳，2、电机，3、蜗杆，4、一级齿轮减速单元，5、二级齿轮减速单元，6、三级齿轮减速单元，7、齿轮轴，8、主动齿轮，9、从动齿轮，10、啮合槽，11、从动凸块，12、驱动块，13、四方杆，14、中心轴齿轮，15、把手，16、扭簧，17、中心轴，18、把手座，19、弹簧拨块，20、限位凸块，21、弹簧靠山，22、限位柱，23、限位片。
具体实施方式
32.实施例1
33.该全自动智能门锁的一体式电机减速齿轮箱由外壳1、电机2、蜗杆3和多级减速齿轮组构成，外壳1底部上固定安装有电机2，电机2上方的外壳1内由下至上依次安装有相互啮合的多级减速齿轮组。多级减速齿轮组由一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6构成，一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6分别由齿轮轴7和齿轮轴7上活动装有的减速大齿轮和减速小齿轮构成，齿轮轴7与外壳1固定连接，一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的减速大齿轮和减速小齿轮均为一体结构。
34.一级齿轮减速单元4的减速大齿轮与电机轴上的蜗杆3啮合连接，一级齿轮减速单元4的减速小齿轮与二级齿轮减速单元5的减速大齿轮啮合连接，二级齿轮减速单元5的减速小齿轮与三级齿轮减速单元6的减速大齿轮啮合连接。一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的作用，是使电机2在通过蜗杆3、一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的和间歇传动机构驱动中心轴17转动时，能在电机2与中心轴17之间通过多级减速形成大传动比，在大传动比的作用下，一方面增大中心轴17传动扭矩，以确保传递至中心轴17的扭矩能驱动锁舌运动，另一方面降低中心轴17的转动速度，使中心轴17能缓速转动。
35.外壳1的中心部位通过轴承安装有中心轴17，中心轴17为中空结构，一端设置有安装把手15的把手座18，把手座18一侧的中心轴17上设置有中心轴齿轮14，中心轴齿轮14为不完全齿轮；中心轴齿轮14上设置有凸起的限位凸块20，限位凸块20一侧的端面上设置有弹簧拨块19。中心轴17另一端设置有安装四方杆13的四方孔。中心轴17与外壳1之间，设置有限制中心轴17旋转角度的限位机构和保持中心轴17旋转后回复初始位置的复位机构。
36.限位机构由中心轴17上的限位凸块20和外壳1内壁上呈上下状设置的限位柱22构
成，限位凸块20与限位柱22间歇接触连接，以对限位凸块20进行阻挡限位。
37.复位机构由扭簧16、弹簧拨块19和设置在外壳1内壁上的弹簧靠山21构成；扭簧16套装在中心轴17上，扭簧16的两端端头绕过弹簧拨块19分别与弹簧靠山21的两侧接触连接；弹簧靠山21为在外壳1内壁呈凸起的矩形体，扭簧16的两端端头对弹簧拨块19形成夹持状态。
38.中心轴17由中心轴齿轮14通过间歇传动机构与多级减速齿轮组啮合连接。间歇传动机构由齿轮轴7、主动齿轮8和从动齿轮9构成，齿轮轴7上活动安装有主动齿轮8和从动齿轮9；主动齿轮8与三级齿轮减速单元6的减速小齿轮啮合连接，从动齿轮9与中心轴齿轮14间歇啮合连接。间歇传动机构的主动齿轮8一侧的端面上设置有扇形的驱动块12，与驱动块12对应的从动齿轮9端面上设置有啮合槽10，啮合槽的内壁上设置有从动凸块11，驱动块12延伸至啮合槽10内且与从动凸块11间歇接触，由此带动从动齿轮9间歇转动。
39.复位机构工作原理：由于复位机构由扭簧16，中心轴17上弹簧拨块19，外壳1上的弹簧靠山21构成，扭簧16套装中心轴17上；对应扭簧16的中心轴齿轮14端面上设置有弹簧拨块19，扭簧16的两端端头夹持弹簧拨块19分别与外壳1上的弹簧靠山21的两边接触连接；在中心轴17受到外力的作用下往一边旋转时，中心轴17上的弹簧拨块19，就带动扭簧16的一个端头同步旋转而压缩扭簧16形成蓄能，在中心轴17受到的外力消失后，扭簧16开始释放能量，这一过程中，扭簧16的端头通过弹簧拨块19带动中心轴齿轮14反向转动，由此带动中心轴17旋转回复初始位置。
40.限位机构工作原理：由于中心轴限位机构由中心轴17上的限位凸块20和外壳1上的限位柱22构成，当中心轴17正向或反向旋转、中心轴17的限位凸块20分别接触外壳1底座上的两个限位柱22时，中心轴17的旋转被阻挡无法继续旋转，此时为中心轴17的最大旋转角度和旋转运动的极限位置。在实际应用中，中心轴的极限旋转角度，大于配套锁体转轴的旋转角度，否则会造成锁打不开。
41.在初始状态下，中心轴17受外力绕轴心旋转时，中心轴齿轮14会带动从动齿轮9反方向旋转，无论中心轴17绕轴心正向或反向旋转到任意一边到极限位置，设置在主动齿轮8上的驱动块12都不与从动齿轮9上的从动凸块11接触，进而不会带动从动齿轮9转动，否则就会被减速齿轮组的阻力阻挡，而无法自由正反转。
42.工作方式一、手动模式：
43.在初始状态下，转动安装在中心轴17上面的把手15，中心轴17同步旋转，由于初始状态下，中心轴17的自由旋转，是不受减速齿轮组和电机3约束的，只需要克服复位机构的扭簧16阻力，空载时，中心轴17旋转到限位凸块20与限位柱22接触的极限位置时停止；负载时，通过安装在中心轴17中心方孔的四方杆13的同步旋转，四方杆13驱动锁体转轴带动锁舌运动完成开锁或闭锁后停止。松开把手15后，把手15在复位机构的作用下，回复到初始状态，在这个过程中，中心轴17的中心轴齿轮14，始终与从动齿轮9啮合并带动从动齿轮9空转。
44.工作模式二、电动模式；
45.1、工作：在初始状态下，给电机2通电，使安装在电机2轴上的蜗杆3旋转，将动力依次通过一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6、传递到间歇传动机构的主动齿轮8，主动齿轮8以齿轮轴7为轴心先空转一定角度，驱动块12才与从动凸块11接
触，驱动块12通过从动凸块11，带动从动齿轮9以齿轮轴7为轴心同向旋转，从动齿轮9带动中心轴齿轮14反向旋转，中心轴17随之旋转，空载时，中心轴17旋转到限位凸块20与限位柱22接触的极限位置时停止；负载时，通过安装在中心轴17中心的四方杆13的同步旋转，四方杆13驱动锁体转轴带动锁舌运动完成开锁或闭锁后停止。
46.2、复位：给电机2反向通电，安装在电机2轴上的蜗杆3反向旋转，将动力依次通过一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6、传递到间歇传动机构的主动齿轮8，主动齿轮8以齿轮轴7为轴心反向旋转，驱动块12与从动凸块11脱离接触，主动齿轮8带动驱动块12回复到初始位置时电机停止，中心轴17在电机2反转过程中，因为主动齿轮8的反转，驱动块12与从动凸块11脱离接触，从动齿轮9失去动力，通过从动齿轮9传递给中心轴齿轮14动力也同时解除，中心轴17在复位机构的作用下，中心轴齿轮14带动从动齿轮9反向旋转，一起回复到初始位置（参见图1—图10）。
47.实施例2
48.作为改进或优选方案（参见图11—图14）
49.如图11——14所示；该全自动智能门锁的一体式电机减速齿轮箱由外壳1、电机2、蜗杆3和多级减速齿轮组构成，外壳1底部上固定安装有电机2，电机2上方的外壳1内由下至上依次安装有相互啮合的多级减速齿轮组。多级减速齿轮组由一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6构成，一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6分别由齿轮轴7和齿轮轴7上活动装有的减速大齿轮和减速小齿轮构成，齿轮轴7与外壳1固定连接，一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的减速大齿轮和减速小齿轮均为一体结构。
50.一级齿轮减速单元4的减速大齿轮与电机轴上的蜗杆3啮合连接，一级齿轮减速单元4的减速小齿轮与二级齿轮减速单元5的减速大齿轮啮合连接，二级齿轮减速单元5的减速小齿轮与三级齿轮减速单元6的减速大齿轮啮合连接。一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的作用，是使电机2在通过蜗杆3、一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6的和间歇传动机构驱动中心轴17转动时，能在电机2与中心轴17之间通过多级减速形成大传动比，在大传动比的作用下，一方面增大中心轴17传动扭矩，以确保传递至中心轴17的扭矩能驱动锁舌运动，另一方面降低中心轴17的转动速度，使中心轴17能缓速转动。
51.外壳1的中心部位通过轴承安装有中心轴17，中心轴17为中空结构，一端设置有安装把手15的把手座18，把手座18一侧的中心轴17上设置有中心轴齿轮14，中心轴17另一端设置有插装四方杆13的四方孔。中心轴17的一端延伸至外壳1外端, 延伸至外壳1外端的中心轴17上设置有限制中心轴17旋转角度的限位机构和保持中心轴17旋转后回复初始位置的复位机构。
52.该一体式电机减速齿轮箱的中心轴17延伸至外壳1外端；延伸至外壳1外端的中心轴17端头固定安装有限位片23；限位片23上设置有限位凸块20，限位凸块20一侧的端面上设置有弹簧拨块19，限位片23与外壳1之间的中心轴17上套装有扭簧16，外壳1外表面设置有与扭簧16对应的弹簧靠山21和两个限位柱22，限位凸块20与限位柱22间歇接触连接；弹簧靠山21和两个限位柱22在外壳1外表面呈三角状设置，弹簧靠山21为凸起状的矩形块。其中，限位片23上的限位凸块20与设置在外壳1外表面的两个限位柱22构成限位机构；扭簧
16、限位片23上的弹簧拨块19、外壳1上的弹簧靠山21构成复位机构。
53.中心轴17由中心轴齿轮14通过间歇传动机构与多级减速齿轮组啮合连接。间歇传动机构由齿轮轴7、主动齿轮8和从动齿轮9构成，齿轮轴7上活动安装有主动齿轮8和从动齿轮9；主动齿轮8与三级齿轮减速单元6的减速小齿轮啮合连接，从动齿轮9与中心轴齿轮14啮合连接。主动齿轮8与三级齿轮减速单元6的减速小齿轮啮合连接。间歇传动机构的主动齿轮8一侧的端面上设置有扇形的驱动块12，与驱动块12对应的从动齿轮9端面上设置有啮合槽10，啮合槽的内壁上设置有从动凸块11，驱动块12延伸至啮合槽10内且与从动凸块11间歇接触，由此带动从动齿轮9间歇转动。
54.复位机构工作原理：由于复位机构由扭簧16，限位片23上弹簧拨块19，外壳1上的弹簧靠山21构成，扭簧16设置在外壳1与限位片23之间套装中心轴17上；限位片23上设置有弹簧拨块19，扭簧16的两端端头夹持弹簧拨块19分别与外壳1上的弹簧靠山21的两边接触连接；在中心轴17受到外力的作用下往一边旋转时，限位片23上的弹簧拨块19，就带动扭簧16的一个端头同步旋转而压缩扭簧16形成蓄能，在中心轴17受到的外力消失后，扭簧16的端头通过弹簧拨块19在弹簧力的作用下，限位片23带动中心轴17旋转回复初始位置。
55.限位机构工作原理：由于限位机构由固定安装在中心轴17上的限位片23上的限位凸块20和外壳1上的限位柱22构成，当中心轴17正向或反向旋转，限位片23同步旋转，限位片23上的限位凸块20分别接触外壳底座上的两个限位柱22时，中心轴17的旋转被阻挡无法继续旋转，此时为中心轴17的最大旋转角度和旋转运动的极限位置。在实际应用中，中心轴17的极限旋转角度，大于配套锁体转轴的旋转角度，否则会造成锁打不开。
56.在初始状态下，中心轴17受外力绕轴心旋转时，中心轴齿轮14会带动从动齿轮9反方向旋转，无论中心轴17绕轴心正向或反向旋转到任意一边到极限位置，设置在从动齿轮9的驱动块12都不与从动凸块11接触，进而不会带动主动齿轮8转动，否则就会被减速齿轮组的阻力阻挡，而无法自由正反转。
57.工作模式一、手动模式：
58.在初始状态下，旋转安装在中心轴17上面的把手15，中心轴17同步旋转，由于初始状态下，中心轴17的自由旋转，是不受减速齿轮和电机约束的，只需要克服复位装置里面扭簧16的阻力，空载时，中心轴17旋转到限位片23上的限位凸块20与限位柱22接触的极限位置时停止；负载时，通过安装在中心轴17中心方孔的四方杆13的同步旋转，四方杆13驱动锁体转轴带动锁舌运动完成开锁或闭锁后停止。松开把手15后，把手15在复位机构的作用下，回复到初始状态，在这个过程中，中心轴17的中心轴齿轮14，始终与从动齿轮9啮合并带动从动齿轮9空转。
59.工作模式二、电动模式；
60.1、工作：在初始状态下，给电机2通电，使安装在电机轴上的蜗杆3旋转，将动力依次通过一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6、传递到间歇传动机构的主动齿轮8，主动齿轮8以齿轮轴7为轴心先空转一定角度，驱动块12才与从动凸块11接触，驱动块12通过从动凸块11，从动齿轮9带动中心轴齿轮14反向旋转，中心轴17随之旋转，空载时，中心轴17旋转到限位片23上的限位凸块20与限位柱22接触的极限位置时停止；负载时，通过安装在中心轴17中心的四方杆13的同步旋转，四方杆13驱动锁体转轴带动锁舌运动完成开锁或闭锁后停止。
61.2、复位：给电机2反向通电，安装在电机2轴上的蜗杆3反向旋转，将动力依次通过一级齿轮减速单元4、二级齿轮减速单元5和三级齿轮减速单元6、传递到间歇传动机构的主动齿轮8，主动齿轮8以齿轮轴7为轴心反向旋转，驱动块12与从动凸块11脱离接触，主动齿轮8带动驱动块12回复到初始位置时电机停止，中心轴17在电机反转过程中，因为主动齿轮8的反转，驱动块12与从动凸块11脱离接触，从动齿轮9失去动力，通过从动齿轮9传递给中心轴齿轮14动力也同时解除，中心轴17在复位机构的作用下，中心轴齿轮14带动从动齿轮9反向旋转，一起回复到初始位置。
62.以上两种实施例，仅是本实用新型的较佳实施例，并不代表本实用新型只有这两种实施方式。复位机构和限位机构的形式多种多样，在满足齿轮箱工作要求的前提下，可以根据实际情况选取最佳方案。