本发明涉及电子门锁的技术领域，具体为一种机械电子两用门锁。
背景技术：
随着锁具行业的发展，各种电子门锁层出不穷，由于电子门锁使用比较方便，因此广泛应用在各个领域。最常用的机械式锁具价格较低，容易操作，但这种锁具钥匙容易复制，而且必须随身携带钥匙，一旦丢失或忘带就不得不找专业人员开锁或者破坏锁具，造成很多麻烦和损失。随着科技的进步，涌现出电子密码锁、指纹锁、接触式卡片锁等高端锁具。此类锁具的不足之处如下：(1)一旦遭遇断电，锁具将无法打开或者无法关闭；(2)只能现场开锁，或者在有限范围内遥控开锁，难以实现不限距离的远程遥控开锁；(3)不能实时监控门锁状态，遭遇盗窃时无法预警。为了克服上述缺点，智能锁具应运而生，此类锁具既可以机械开锁，也可以以手机APP为载体，实现与锁具控制器模块联网，实现开/关锁和锁具状态实时监控的功能。国外发达国家的智能锁具发展迅速，普及率较高；国内智能锁市场广阔，但国产智能锁具技术水平较低，产品很少，且价格昂贵。为此，从机械结构上创新，设计一款机械-电子两用门锁，在实现钥匙机械开锁和电子遥控开锁的同时，能够方便实现门锁状态监控。
技术实现要素：
本发明的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题，提供一种机械电子两用门锁，其结构紧凑、空间体积小、机械开/关门和电子开/关门互不干涉，并且浮动锁机构和安全锁机构之间传动比明确，易于控制浮动锁和三叉保险行程的机械电子两用门锁，其便于实现时序控制、手机远程控制和门锁状态监控。
为了实现所述目的，本发明具体采用如下技术方案：
一种机械电子两用门锁，其包括动力源控制系统，安全锁执行机构，浮动锁执行机构自锁体机构，壳体附件结构以及机械开锁机构六部分；其中组成壳体附件结构的底板上分别安装有动力源及控制器，安全锁执行机构，浮动锁执行机构自锁体机构以及机械开锁机构。
所述的动力源控制系统包括电源控制电路模块34、第一电机18、第二电机19、WIFI接收模块、芯片、两个电机驱动模块、两个位置检测传感器；
所述的安全锁执行机构包括三叉保险结构2、保险齿条26、第一不完全齿齿轮25、槽轮齿轮轴13、槽轮14、拨盘17、拨盘齿轮15、拨盘齿轮轴16、电机齿轮20、第一电机18；
所述的浮动锁执行机构包括定位连杆8、门锁把手方芯孔5、浮动锁齿条11、第二不完全齿齿轮12，槽轮齿轮轴13、槽轮14、拨盘17、拨盘齿轮15、拨盘齿轮轴16、电机齿轮20、第一电机18、轴套6、门把手连杆7、矩形隔片9、浮动锁10；
所述的自锁体机构主要包括自锁体27、自锁体销钉28、推杆24、凸轮轴22、凸轮23、电机齿轮20、第二电机19；
所述的壳体附件结构包括扣板1、支撑板30、下底板31、连接件32、上底板33；
所述的机械开锁机构包括机械锁芯转动体29、销钉3、连杆4、门锁把手方芯孔5、轴套6、门把手连杆7、定位连杆8、矩形隔片9。
所述的底板分为上底板33、下底板32，其中上底板33上端通过连接件32安装有扣板1，下底板33上通过螺栓活动连接有支撑板30、电源控制电路模块34，其中电源控制电路模块34外部安装有组成浮动锁执行机构的第二不完全齿齿轮12、槽轮齿轮轴13、槽轮14、拨盘齿轮15、拨盘齿轮轴16、第一电机18，且电源控制电路模块34两端分别安装有浮动锁齿条11、保险齿条26，所述的保险齿条26通过驱动柄与机械锁芯转动体29配合，其中机械锁芯转动体29贯通前板36和上底板33，所述的浮动锁齿条11与浮动锁10连接，且浮动锁10穿过联动连杆7、扣板1，其中联动连杆7一端连接有连杆4，连杆4的自由端通过销钉3与三叉保险结构2连接，且联动连杆7、靠近连杆4的一端设有门锁把手方芯孔5。
所述的联动连杆7上表面上安装有密封浮动锁10锁芯的轴套，下表面安装有矩形隔片9；并且所述的拨盘17与拨盘齿轮15通过拨盘齿轮轴16连接同步转动，第一电机18通过第一电机齿轮1801与拨盘齿轮15啮合将动力传递给拨盘17，拨盘作为主动轮驱动第一槽轮1401和第一槽轮1402；其中第一槽轮1401通过第一槽轮齿轮轴1301与1/4齿的第一齿轮12连接同步转动，1/4齿的第一齿轮12与浮动锁齿条11啮合，把第一齿轮12的圆周运动转化成浮动锁齿条11的直线运动，推动浮动锁10伸出或退回，以此控制电机18正反转，即可实现浮动锁开/关门动作；所述的第二槽轮1402通过第二槽轮齿轮轴1302与2/4齿的第二齿轮25连接同步转动，2/4齿的第二齿轮25与保险齿条26啮合，把第二齿轮25的圆周运动转化成保险齿条26的直线运动，推动三叉保险2伸出或退回，第一槽轮1401、第二槽轮1402、拨盘17与槽轮14、拨盘齿轮15、第一电机齿轮1801被支撑板30分隔开，支撑板30起到对轴的支撑作用和对保险齿条26、浮动锁齿条11面定位的作用。
所述的浮动锁10与1/4齿的第一齿轮12通过卡槽连接，轴套6与矩形隔片9的结合体与浮动锁10铆接，通过扣板1以及上底板33的导向槽和前板36的导向槽中游动的结合体上导向，在浮动锁的上、下两个弹簧的作用下使浮动锁10保持伸出状态，联动连杆7和门把手连杆8通过门锁把手方芯孔5中的手把方芯轴连接，并固定在轴套6和矩形隔片9中间，当门锁把手方芯孔5中安装的门锁把手被按下时，联动连杆7通过结合体带动浮动锁10向下运动，实现开门动作，且浮动锁上端弹簧刚度大于下端弹簧刚度。
所述的三叉保险2与保险齿条26通过销、孔配合连接，通过导向销35、锁壳体中间隔板槽、扣板1的三叉孔导向，三叉保险2下端凹槽与自锁体销钉28配合，实现安全锁开/关门动作，连杆4和联动连杆7通过销和孔连接，连杆4由固定连接在三叉保险2上的销钉3导向；当三叉保险2完全退回时，继续转动转动体29，其凸起与连杆4首端接触，根据杠杆原理，转动扭矩使联动连杆7拨动浮动锁退回，实现开门动作。
所述的第二电机19通过第二电机齿轮1901与凸轮齿轮21啮合，向凸轮23传递动力，凸轮23与凸轮齿轮21由凸轮轴22连接同步转动，其中自锁体27通过导向销35和锁壳体中间隔板卡槽及嵌入上底板33的弹簧挡板定位，在弹簧弹力的作用下，自锁体销钉28与三叉保险下端凹槽紧密接触；当凸轮23转动时，嵌入下底板31导向槽中的推杆24推动自锁体圆柱杆尾部，圆柱杆与中间隔板卡槽形成杠杆，推动销钉28与三叉保险下端凹槽分离，取消自锁，使三叉保险可以伸出或退回，实现安全锁开/关门动作。
所述的控制芯片的型号为STC89C51RC/DR+，电机驱动模块的型号为L9110，WIFI接受模块的型号为DL-22，位置检测用红外传感器的型号为E3Z-D81。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：一、本发明利用拨盘与两对槽轮-不完全齿齿轮所构成的槽轮机构传递动力，1/4不完全齿齿轮与浮动齿条啮合，将齿轮的圆周运动转化为齿条的直线运动，进而推动浮动锁伸出或退回；2/4不完全齿齿轮与保险齿条啮合，将齿轮的圆周运动转化为齿条的直线运动，进而推动安全锁三叉保险伸出或退回；利用同轴的齿轮和凸轮转动，使推杆推动自锁体杠杆转动，进而使自锁体销钉分离或卡入三叉保险下端凹槽，上述机械结构相互配合，实现开/关门动作，不但使用安全，而且方便断电后机械开锁；二、拨盘17和槽轮14、凸轮23和凸轮齿轮21处于同一层，拨盘齿轮15、1\\4的第一齿轮12和2/4齿的第二齿轮25、电机齿轮20、浮动锁齿条11和保险齿条26处于同一层，两层间用支撑板30分隔开，这种结构紧凑、空间体积小；三、浮动锁机构、安全锁机构和自锁体机构间运动互不干涉，机械开/关门和电子开/关门互不干涉，操作方便、使用安全；四、浮动锁机构和安全锁机构之间传动比明确，易于控制浮动锁和三叉保险行程；五、自锁体机构和浮动锁、安全锁动力分别由第一电机和第二电机提供，便于实现时序控制；六、控制器电源及控制电路模块与锁具机械结构配合，可实现手机远程控制；七、两个位置检测传感器实时感知浮动锁和三叉保险位置并反馈至手机APP，实现门锁状态监控和盗窃预警。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为附图1的轴测图；
图3为电子开/关门动作原理图；
图4为机械开/关门动作原理图；
图5为机械电子两用门锁控制系统原理图；
图6为机械电子两用门锁控制系统芯片结构示意图；
图中：扣板1、三叉保险2、销钉3、连杆4、门锁把手方芯孔5、轴套6、联动连杆7、门把手连杆8、矩形隔片9、浮动锁10、浮动锁齿条11、第一齿轮12、槽轮齿轮轴13、槽轮14、拨盘齿轮15、拨盘齿轮轴16、拨盘17、第一电机18、第二电机19、电机齿轮20、凸轮齿轮21、凸轮轴22、凸轮23、推杆24、第二齿轮25、保险齿条26、自锁体27、自锁体销钉28、机械锁芯转动体29、支撑板30、下底板31、连接件32、上底板33、电源控制电路模块34、导向销35、前板36、第一槽轮齿轮轴1301、第二槽轮齿轮轴1302、第一槽轮1401、第一槽轮1402、电机齿轮1801、第二电机齿轮1901。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明的结构及其有益效果进一步说明。
实施例1
一种机械电子两用门锁，其包括动力源控制系统，安全锁执行机构，浮动锁执行机构自锁体机构，壳体附件结构以及机械开锁机构六部分；其中组成壳体附件结构的底板上分别安装有动力源及控制器，安全锁执行机构，浮动锁执行机构自锁体机构以及机械开锁机构，其中动力源控制系统包括电源控制电路模块34、第一电机18、第二电机19、WIFI接收模块、芯片、两个电机驱动模块、两个位置检测传感器；
如图1-2所示，所述的浮动锁齿条11与浮动锁10连接，且浮动锁10穿过联动连杆7、扣板1，其中浮动锁10与1/4齿的第一齿轮12通过卡槽连接，轴套6与矩形隔片9的结合体与浮动锁10铆接，其中锁门动作在浮动锁和安全锁三叉保险同时伸出时完成，而安全锁在三叉保险伸出后必须用自锁体销钉将其锁死；具体的工作过程为第二电机先于第一电机正转，由凸轮机构推动自锁体杠杆使自锁销钉与三叉保险下端凹槽分离，以便三叉保险能够自由伸出；之后第一电机正转，通过第一槽轮、第二槽轮、拨盘齿轮15、拨盘齿轮轴、拨盘分别驱动1/4不完全齿的第一齿轮和2/4不完全齿的第二齿轮，当第一槽轮转一圈，2/4不完全齿的第二齿轮与保险齿条啮合两次，安全锁三叉保险分两次间歇达到锁定位置，当三叉保险到达锁定位置时，第二电机带动凸轮机构复位，自锁销钉卡入三叉保险凹槽，防止三叉保险退回，达到锁定目的；与此同时，第二槽轮转一圈，1/4不完全齿的第一齿轮与浮动锁齿条11啮合一次，使浮动锁伸出到达锁定位置；
其中开门动作在自锁体销钉与安全锁三叉保险下端凹槽分离后安全锁三叉保险与浮动锁退回原位时完成，其动作过程为：第二电机先于第一电机反转，由凸轮机构推动自锁体杠杆尾端使自锁销钉与三叉保险下端凹槽分离，以便三叉保险能够自由退回，之后第一电机反转，通过槽轮机构分别驱动1/4不完全齿的第一齿轮和2/4不完全齿的第二齿轮，第一槽轮转一圈，2/4不完全齿的第二齿轮与保险齿条啮合两次，安全锁三叉保险分两次间歇退回原位，当三叉保险到达原位时，第二电机带动凸轮机构复位，自锁销钉卡入三叉保险凹槽，防止三叉保险伸出，达到开门目的；与此同时，第二槽轮转一圈，1/4不完全齿的第一齿轮与浮动锁齿条啮合一次，使浮动锁退回原位；当浮动锁和安全锁三叉保险到达锁定/开锁位置后，控制器发出指令电机停止工作。
所述的第一电机、第二电机的正反转及动作时序由控制器控制。
本发明利用拨盘与两对槽轮-不完全齿齿轮所构成的槽轮机构传递动力，1/4不完全齿齿轮与浮动齿条啮合，将齿轮的圆周运动转化为齿条的直线运动，进而推动浮动锁伸出或退回；2/4不完全齿齿轮与保险齿条啮合，将齿轮的圆周运动转化为齿条的直线运动，进而推动安全锁三叉保险伸出或退回；利用同轴的齿轮和凸轮转动，使推杆推动自锁体杠杆转动，进而使自锁体销钉分离或卡入三叉保险下端凹槽，上述机械结构相互配合，实现开/关门动作，不但使用安全，而且方便断电后机械开锁。
如图4所示，当使用钥匙开锁时，机械锁芯转动体随钥匙转动，当机械锁芯转动体的凸起与自锁体圆弧凸起接触时，推开自锁销钉，继续转动时，机械锁芯转动体的凸起与三叉保险下端凹槽接触，使三叉保险伸出或退回；与此同时，当门锁把手方芯孔中安装门锁把手被按下时，连杆通过结合体带动浮动锁向下运动，实现安全锁开/关门动作。
实施例2
一种机械电子两用门锁，其具体结构如实施例1所述，但本动力源控制系统中还包括WIFI接收模块、芯片、两个电机驱动模块、两个位置检测传感器、手机APP控制模块；所以如图3、5、6所示，远程控制开锁时，其具体开锁步骤为用手机APP发出开、关门指令，通过无线网络传输至WIFI接收模块并输入控制芯片，芯片根据控制程序向电机驱动模块驱动指令使电机动作，电机的角位移通过传动机构使浮动锁和三叉保险产生直线位移执行开/关门动作，而位移传感器将浮动锁和三叉保险的行程反馈至控制芯片作为动作终止的依据和门锁开/关状态监控的依据，最后门锁状态被反馈至手机APP并显示，以此来实现门锁开/关控制和门锁状态监控。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。