本實用新型涉及一種數(shù)字門鎖，具體涉及一種自發(fā)電數(shù)字門鎖。

背景技術(shù)：

一般情況下，為了防范和保安，家庭或公司以及商店的出入門設(shè)有門鎖，近年來，以數(shù)字門鎖逐漸代替機械式門鎖。

為了啟動這些數(shù)字門鎖，目前采用使電子鑰匙接觸電子鑰匙觸碰部的方法和、按下利用輕觸開關(guān)或薄膜開關(guān)等機械式開關(guān)的鍵盤來輸入密碼的方法和、利用指紋等產(chǎn)生開鎖信號，開鎖信號匹配后數(shù)字門鎖內(nèi)的電極驅(qū)動鎖舌回縮而完成開鎖操作。

由于數(shù)字門鎖的正常工作（待機、開鎖等）需要電力維持，一旦數(shù)字門鎖的電源電力耗盡，將導(dǎo)致數(shù)字門鎖完全關(guān)閉而無法工作，可靠性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明一種回收效率高、運行穩(wěn)定、安裝簡便的門窗開關(guān)能量回收裝置。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種自發(fā)電數(shù)字門鎖，包括鎖體以及為鎖體供電的可充電電源，還包括與可充電電源電連接、為可充電電源充電的門窗開關(guān)能量回收裝置。

所述門窗開關(guān)能量回收裝置可以回收門窗開合所產(chǎn)生的能量，并將其轉(zhuǎn)化為電能而為可充電電源充電。所述所提可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字門鎖實現(xiàn)，包括必要的鎖舌、電機、控制器、秘鑰輸入模塊等必要的結(jié)構(gòu)。可充電電源通過所述門窗開關(guān)能量回收裝置補充電量，使可充電電源始終保持得以維持數(shù)字門鎖的正常工作的能量，用戶無需更換電源或外接電源對數(shù)字門鎖充電，簡化了數(shù)字門鎖的使用方法，提高數(shù)字門鎖的可靠性。

進一步的，所述門窗開關(guān)能量回收裝置包括第一固定件以及能量回收組件，所述能量回收組件包括一個或多個絲桿，以及套裝在絲桿上的套筒，所述套筒的內(nèi)壁設(shè)有與絲桿匹配的螺紋；所述套筒和第一固定件之間設(shè)有擺臂，擺臂的一端與所述第一固定件可旋轉(zhuǎn)連接，擺臂的另一端與所述套筒可旋轉(zhuǎn)連接。

本實用新型中，第一固定件安裝在門框上，而能量回收組件安裝在門扇上；門扇的開合帶動絲桿繞門框上的合頁旋轉(zhuǎn)；同時，套筒隨擺臂圍繞第一固定塊旋轉(zhuǎn)；當套筒、絲桿旋轉(zhuǎn)移動的圓心不重疊時，由于套筒與絲桿的移動速度不一致，套筒在絲桿上發(fā)生位移，驅(qū)動絲桿發(fā)生軸向旋轉(zhuǎn)，最終通過回收絲桿軸向的旋轉(zhuǎn)的動能實現(xiàn)對能量的回收，如通過絲桿的軸向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電裝置便可獲得回收的電能。除了電能外，還可通過任一種現(xiàn)有技術(shù)裝置將絲桿軸向旋轉(zhuǎn)的動能儲存為其他能量，如勢能等。本實用新型，第一固定件、能量回收組件直接安裝在門扇和門框上，無需對門窗結(jié)構(gòu)進行改造，安裝簡便。通過調(diào)節(jié)第一固定塊與門窗合頁的間距、擺臂的長度、絲桿的長度，可以改變門窗開合動作中套筒上絲桿上的行程大小，可獲得最高的能量回收效率。套筒、絲桿、擺臂三者的結(jié)合結(jié)構(gòu)簡化，具有較高的穩(wěn)定性，可有效防止產(chǎn)品在工作時發(fā)生卡頓等故障，提高產(chǎn)品的可靠性。

進一步的，所述門窗開關(guān)能量回收裝置還包括第二固定件，所述絲桿可轉(zhuǎn)動地安裝在第二固定件上。

絲桿可以通過第二固定件安裝在門扇上。具體而言，絲桿可以通過軸承等現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在第二固定件上。在實際應(yīng)用中，只需要把第二固定件、第一固定件分別安裝在門扇和門框上即可，簡化了本實用新型的安裝工序。

更進一步的，所述第二固定件還包括設(shè)置在絲桿和所述擺臂之間的限位塊，所述限位塊上設(shè)有貫通的滑槽，所述套筒通過一穿透滑槽的旋轉(zhuǎn)軸與所述擺臂連接。

限位塊的滑槽可以對擺臂連接套筒的一端的運行軌跡進行引導(dǎo)、限位，一方面可以增加裝置的穩(wěn)定性，防止擺臂在動作過程中發(fā)生抖動而導(dǎo)致套筒無法流暢地在絲桿上滑動；另一方面，可以提高裝置的強度，降低長期使用后套筒、絲桿磨損而產(chǎn)生故障。

更進一步的，所述能量回收組件包括多個絲桿，多個絲桿之間相互平行。

設(shè)置的絲桿為多個時，可以進一步提高能量回收的效率。以發(fā)電形式的回收為例，多個絲桿同時轉(zhuǎn)動，可以使發(fā)電機提供更加高的輸出電流和電壓。

作為可選的一種實施方式，門窗開關(guān)能量回收裝置包括用于安裝在門框處的第一固定件、用于安裝在門扇處的能量回收組件；所述能量回收組件包括轉(zhuǎn)動軸以及連接轉(zhuǎn)動軸與第一固定件的連接件，所述連接件與第一固定件相切且圍繞第一固定件旋轉(zhuǎn)；所述第一固定件外側(cè)設(shè)有第一曲面，所述第一曲面其垂直于第一固定件中心軸線的截面呈圓弧形；所述連接件表面與所述第一曲面相切。

本發(fā)明中，第一固定件安裝在門框，連接件安裝在門扇。安裝時，應(yīng)當使第一固定件的軸心與門窗合頁的軸心同向，同時使第一曲面的圓心位于所述門窗合頁中心處。門窗開關(guān)時，門扇帶動連接件以合頁為圓心作弧形軌跡的往復(fù)運動。由于連接件表面始終與圓心在合頁處的第一曲面相切，連接件在運動時受第一曲面的阻力而同時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，帶動轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對能量的回收。轉(zhuǎn)動軸可以與發(fā)電裝置等連接。除了電能外，還可通過其他裝置將轉(zhuǎn)動軸的角位移儲存為其他能量，如勢能等。本實用新型由第一固定件和能量回收組件兩部分構(gòu)成，只需要將第一固定件和能量回收組件分別固定在門框和門扇，無需對門窗本身的結(jié)構(gòu)進行改造，便于安裝使用。此外，簡化的結(jié)構(gòu)也具有較高的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)品在運動過程中發(fā)生卡頓等故障，提高產(chǎn)品的可靠性。由于連接件是伴隨著門扇的開合而作弧形軌跡的移動，其行程可以通過改變連接件與合頁的間距而改變，通過改變連接件的行程可獲得最高的能量回收效率。

進一步的，所述連接件環(huán)繞于所述旋轉(zhuǎn)軸外，且與所述旋轉(zhuǎn)軸同軸；所述連接件外側(cè)環(huán)繞有第二曲面；所述第二曲面其徑向的截面為圓形。

連接件環(huán)繞于所述轉(zhuǎn)動軸外，連接件轉(zhuǎn)動的時候可以直接帶動所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，進一步簡化本實用新型的結(jié)構(gòu)，提高本實用新型運行的穩(wěn)定性，減少能量的損耗。

優(yōu)選的，所述第一曲面兩側(cè)環(huán)繞有突起部，第一曲面與兩側(cè)的突起部共同構(gòu)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，其運行軌跡受限位槽所限制，避免連接件運動時發(fā)生抖動、卡頓等問題。另一方便，限位槽也有利于增加第一固定件與連接件之間的接觸面積，提高對連接件第二曲面的摩擦力，可有效防止第二曲面滾動時發(fā)生滑動等問題，進一步提高本實用新型運行的穩(wěn)定性以及提高能量回收效率。

優(yōu)選的，還包括變速組件以及發(fā)電組件，變速組件的輸入端與所述旋轉(zhuǎn)軸或絲桿的一端傳動連接，發(fā)電組件的輸入端與所述變速組件的輸出端傳動連接；所述發(fā)電組件的電流輸出端與所述可充電電源電連接。

所述發(fā)電組件可選用任意一種能將轉(zhuǎn)動軸或絲桿旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備實現(xiàn)，如各類發(fā)電機。所述變速組件的作用是連接發(fā)電機與轉(zhuǎn)動軸，調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速使之可以輸出的電壓、電流達到待充電電源的額定充電電壓、電流，實現(xiàn)對電源的充電。

優(yōu)選的，所述發(fā)電組件為三相發(fā)電機，所述變速組件為變速齒輪箱；所述三相發(fā)電機與所述可充電電源間還依次級聯(lián)有整流穩(wěn)壓電路、儲能電容組。

三相發(fā)電機可以同時回收門窗開、合兩個反向動作的能量，進一步提高能量的利用效率。由于發(fā)電機在門窗開合動作發(fā)生時產(chǎn)生瞬間的較大的電流，現(xiàn)有的可充電電源其充電效率無法完全儲存上述瞬時的電能。因此本實用新型首先通過整流電路，將三相發(fā)電機的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，同時將電量首先儲存在電容中，再由儲能電源緩慢放電而將電能充分輸入可充電電源中。所述三相發(fā)電機、整流電路、儲能電容等均可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。

附圖說明

圖1是本實用新型的門窗開關(guān)能量回收裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的門窗開關(guān)能量回收裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的門窗開關(guān)能量回收裝置另一實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型門窗開關(guān)能量回收裝置安裝狀態(tài)示意圖。

圖5是本實用新型門窗開關(guān)能量回收裝置關(guān)閉狀態(tài)示意圖。

圖6是本實用新型門窗開關(guān)能量回收裝置開啟狀態(tài)示意圖。

圖7是本實用新型門窗開關(guān)能量回收裝置安裝狀態(tài)另一實施例的關(guān)閉狀態(tài)示意圖。

圖8是本實用新型門窗開關(guān)能量回收裝置安裝狀態(tài)另一實施例的開啟狀態(tài)示意圖。

圖9是本實用新型免充電數(shù)字門鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本實用新型的門窗開關(guān)能量回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本實用新型的門窗開關(guān)能量回收裝置的安裝狀態(tài)示意圖。

圖12是本實用新型的自發(fā)電數(shù)字門鎖結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：

實施例1

本實施例提供一種門窗開關(guān)能量回收裝置，如圖1和圖2，包括第一固定件1以及能量回收組件，所述能量回收組件包括一個絲桿2，以及套裝在絲桿上的套筒3，所述套筒3的內(nèi)壁設(shè)有與絲桿2匹配的螺紋；所述套筒3和第一固定件1之間設(shè)有擺臂4，擺臂4的一端與所述第一固定件1可旋轉(zhuǎn)連接，擺臂4的另一端與所述套筒2可旋轉(zhuǎn)連接。所述可旋轉(zhuǎn)連接可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，使擺臂與第一固定件或套筒相互折疊，如鉸接。

進一步的，還包括第二固定件，所述絲桿2可轉(zhuǎn)動地安裝在第二固定件上。絲桿2通過軸承安裝在第二固定件上。

更進一步的，所述第二固定件還包括設(shè)置在絲桿2和所述擺臂4之間的限位塊5，所述限位塊5上設(shè)有貫通的滑槽51，所述套筒3通過一穿透滑槽51的旋轉(zhuǎn)軸6與所述擺臂4連接。本實施例中，第二固定件具體為包裹在絲桿2和套筒3外的外殼，絲桿通過軸承固定在外殼內(nèi)部。

優(yōu)選的，還包括變速組件以及發(fā)電組件（圖中未出示），變速組件的輸入端與所述絲桿的一端傳動連接，發(fā)電組件的輸入端與所述變速組件的輸出端傳動連接。上述的輸入端輸出端是指動力的輸入端、輸出端。

本實施例中,所述發(fā)電組件為現(xiàn)有技術(shù)的三相發(fā)電機；所述變速組件為變速齒輪箱。還包括必要的結(jié)構(gòu)，如軸承等，均可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。

實施例2

本實施例提供一種門窗開關(guān)能量回收裝置，如圖3，包括第一固定件1以及能量回收組件，所述能量回收組件包括2個絲桿2，以及套裝在絲桿上的套筒3，所述套筒3的內(nèi)壁設(shè)有與絲桿匹配的螺紋；所述套筒3和第一固定件之間設(shè)有擺臂4，擺臂的一端與所述第一固定件可旋轉(zhuǎn)連接，擺臂的另一端與所述套筒可旋轉(zhuǎn)連接。

2個絲桿之間相互平行。

優(yōu)選的，還包括變速組件以及發(fā)電組件，變速組件的輸入端與所述絲桿的一端傳動連接，發(fā)電組件的輸入端與所述變速組件的輸出端傳動連接。

所述發(fā)電組件為現(xiàn)有技術(shù)的單相發(fā)電機。

實施例3

本實施例提供一種防盜門，如圖4，包括門框8以及與門框鉸接的門扇9，還包括實施例1所述的門窗開關(guān)能量回收裝置；所述第一固定件1安裝在所述門框8背面；所述能量回收組件安裝在所述門扇背面；所述擺臂4相對于第一固定件1旋轉(zhuǎn)的方向與門扇圍繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)的方向一致；如圖5，所述第一固定件設(shè)置在防盜門的鉸鏈81與套筒3之間。如圖6，門扇打開時，由于絲桿2擺動的幅度大于擺臂擺動的角度，擺臂帶動套筒與絲桿之間產(chǎn)生相對移動，驅(qū)使絲桿旋轉(zhuǎn)。

實施例4

本實施例提供一種防盜門包括門框7以及與門框鉸接的門扇9，還包括實施例1所述的門窗開關(guān)能量回收裝置。優(yōu)選的，本實施例中如圖8，所述防盜門的鉸鏈81設(shè)置在第一固定件1與套筒3之間。如圖8，門扇打開時，由于絲桿2擺動的幅度大于擺臂4擺動的角度，擺臂帶動套筒3與絲桿2之間產(chǎn)生相對移動，驅(qū)使絲桿2旋轉(zhuǎn)。

實施例5

本實施例提供一種自發(fā)電數(shù)字門鎖，如圖9，包括鎖體（可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)）以及為鎖體供電的可充電電源，還包括與可充電電源電連接、為可充電電源充電的門窗開關(guān)能量回收裝置。所述門窗開關(guān)能量回收裝置為實施例1中的門窗開關(guān)能量回收裝置。

進一步的，所述發(fā)電組件為三相發(fā)電機，所述變速組件為變速齒輪箱；所述三相發(fā)電機與所述可充電電源間還依次級聯(lián)有整流穩(wěn)壓電路、儲能電容組。

實施例6

本實施例提供一種門窗開關(guān)能量回收裝置，如圖10，包括用于安裝在門框處的第一固定件101、用于安裝在門扇處的能量回收組件102；所述能量回收組件102包括轉(zhuǎn)動軸103以及連接轉(zhuǎn)動軸103與第一固定件的連接件104，所述連接件104與第一固定件101相切且圍繞第一固定件101旋轉(zhuǎn)；所述第一固定件外側(cè)設(shè)有第一曲面111，所述第一曲面111其垂直于第一固定件101中心軸線的截面呈圓弧形；所述連接件104表面與所述第一曲面111相切。

進一步的，所述連接件104環(huán)繞于所述轉(zhuǎn)動軸103外，且與所述轉(zhuǎn)動軸103同軸；所述連接件外側(cè)環(huán)繞有第二曲面141；所述第二曲面141其徑向的截面為圓形。

本實施例中，所述連接件104為圓形塊。除此以外，任何截面為圓形的幾何體均可作為本實用新型的連接件，如紡錘體、球體、橄欖球體、椎體、圓臺體等。

更進一步的，所述第一曲面111兩側(cè)環(huán)繞有突起部，第一曲面與兩側(cè)的突起部共同構(gòu)成一限位槽112；所述第二曲面嵌入所述限位槽112中。

更進一步的，還包括變速組件以及發(fā)電組件（圖中未出示），變速組件的輸入端與所述旋轉(zhuǎn)軸的一端傳動連接，發(fā)電組件的輸入端與所述變速組件的輸出端傳動連接。

本實施例中，所述發(fā)電組件為三相發(fā)電機，變速組件為現(xiàn)有技術(shù)的齒輪箱。所述輸入端、輸出端為動力的輸入端和輸出端。除此以外，本實用新型還包括必要的傳動結(jié)構(gòu)，如軸承等。

本實施例中，還包括第二固定件，所述轉(zhuǎn)動軸通過軸承安裝在第二固定件105上。第二固定件105用于將轉(zhuǎn)動軸安裝在門扇上。

優(yōu)選的，所述第一固定件包括滑動部113和安裝面114，所述滑動部的投影為半圓形，所述第一曲面設(shè)置在滑動部外側(cè)；所述安裝部連接滑動部的兩端，安裝部上設(shè)有用于固定在門扇上的安裝組件。本實施例中，滑動部的表面成型有弧形凹槽，即為本實施例的限位槽。限位槽的底部為第一曲面，第一曲面兩側(cè)凸起的部位形成所述突起部。本實施例中，所述安裝組件為貫穿安裝部的螺孔和螺絲。

本實施例的安裝狀態(tài)件圖11，使第一曲面的圓心與門窗的合頁對齊，將第一固定件安裝在門框上。使第二曲面嵌入所述限位槽中，并使第一曲面、第二曲面的軸心平行，固定第二固定件在門扇上即可。

實施例7

本實施例提供一種自發(fā)電數(shù)字門鎖，如圖12，包括可充電電源，還包括如實施例6所述的門窗開關(guān)能量回收裝置，門窗開關(guān)能量回收裝置中的發(fā)電組件對所述可充電電源供電。

本實施例中，所述發(fā)電組件為三相發(fā)電機，所述變速組件為變速齒輪箱；所述三相發(fā)電機與所述可充電電源間還電性連接有一個用于儲能的儲能電容組；所述儲能電容組與三相發(fā)電機間級聯(lián)有穩(wěn)壓整流電路。

門窗開合過程中，轉(zhuǎn)動軸正反兩次旋轉(zhuǎn)，帶動三相發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生交流電，交流電經(jīng)穩(wěn)壓整流電路轉(zhuǎn)化為直流電，儲存在儲能電容組中，儲能電容組緩慢放電，實現(xiàn)對可充電電源的充電。除此以外，本實施例的數(shù)字門鎖還包括必要的鎖舌、電機、控制單元、充放電控制模塊等必要的結(jié)構(gòu)，由現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，不在贅述。

以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。