本發(fā)明涉及一種鎖具領(lǐng)域，尤其涉及一種包括永磁直線往復(fù)電機的鎖具。

背景技術(shù)：

目前所使用電子鎖大部分存在如下缺點：1)電子部分故障率高；2)控制電路全部安裝門頁上，容易受到機械振動，電場、磁場等各種外部因素的不良影響，且影響整體外觀；安全性相比機械防盜鎖并不太高。因此，有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。

現(xiàn)有智能門鎖中一般使用旋轉(zhuǎn)電機，帶動鎖舌的直接彈出和收回，但是旋轉(zhuǎn)電機通過齒輪箱與絲桿等機構(gòu)配合磨損較大，過程復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

目前的永磁直線電機的線圈繞組通電后產(chǎn)生電磁力，并與永磁體磁力相互作用驅(qū)動電機傳動軸往復(fù)進(jìn)行直線運動?，F(xiàn)有永磁電機通常使用內(nèi)外鐵芯來解決電機整體磁路，內(nèi)外鐵芯的存在增大了鐵芯與永磁體、鐵芯與鐵芯間氣隙，使得電機體積大、氣隙大、磁路不完整導(dǎo)致磁力與電磁力不能充分利用而降低電機功率和效率。

因此亟待出現(xiàn)一種新型的永磁直線電機并成功巧妙的應(yīng)用于鎖具的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供的永磁鎖具通過永磁直線電機的傳動軸直接連接鎖具的鎖舌構(gòu)成一整體，輸入電流啟動后，電機內(nèi)的定子組件產(chǎn)生方向交替變化的電磁力，吸推永磁體，帶動鎖舌的彈出和收回實現(xiàn)鎖具的開關(guān)。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種永磁鎖具，其特征在于，所述永磁鎖具包括永磁直線電機、控制器和鎖具外殼，所述永磁直線電機的傳動軸連接鎖具的鎖舌進(jìn)行直線往復(fù)運動，所述控制器連接并控制永磁直線電機。

優(yōu)選地，永磁直線電機包括定子組件、動子組件以及電機外殼；所述定子組件和動子組件安裝于電機外殼內(nèi)；其中：

所述動子組件包括傳動軸、連軸支架以及永磁體；所述傳動軸一端從電機內(nèi)部延伸而出，所述傳動軸中部固定設(shè)置連軸支架，所述永磁體固定嵌合于連軸支架內(nèi)；

所述定子組件包括定子鐵芯、繞組骨架以及繞組線圈，定子鐵芯固定安裝于電機外殼內(nèi)側(cè)，定子鐵芯徑向設(shè)置齒形結(jié)構(gòu)構(gòu)成繞組骨架，繞組骨架上設(shè)置繞組線圈。

優(yōu)選地，電機外殼內(nèi)部在定子組件兩端各設(shè)有一個第一端蓋，所述第一端蓋固定于定子組件兩端。

優(yōu)選地，電機外殼兩端設(shè)有一個第二端蓋，所述第二端蓋中其中一個端蓋的中部設(shè)置軸孔，傳動軸的一端穿過軸孔。

優(yōu)選地，連軸支架設(shè)置平行于傳動軸的支柱，所述支柱設(shè)置有導(dǎo)軌孔，導(dǎo)軌孔內(nèi)設(shè)導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的兩端穿過連軸支架后抵接所述第二端蓋。

優(yōu)選地，導(dǎo)軌的端部套設(shè)有彈簧；所述永磁體為一層或多層結(jié)構(gòu)，所述永磁體沿軸向分層裝配。

優(yōu)選地，控制器包括單片機、智能啟動模塊和電源模塊；

所述智能啟動模塊接收指令并驗證分析產(chǎn)生開鎖啟動指令；

所述單片機根據(jù)所述開鎖啟動指令控制永磁直線電機運動；

所述電源模塊為所述單片機和智能啟動模塊提供電源。

優(yōu)選地，智能啟動模塊包括密碼按鍵單元、指紋識別單元、人臉識別單元，磁卡感應(yīng)單元和掃碼識別單元中的一種或多種。

優(yōu)選地，單片機還連接無線通訊模塊，所述無線通訊模塊接收遠(yuǎn)程終端的開鎖啟動指令。

優(yōu)選地，控制器還連接攝像監(jiān)控模塊、紅外夜視模塊和液晶顯示模塊中的一種或多種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種永磁鎖具，具有以下有益效果：

1)本發(fā)明提供的永磁鎖具通過永磁直線電機的傳動軸直接連接鎖具的鎖舌構(gòu)成一整體，輸入電流啟動后，電機內(nèi)的定子組件產(chǎn)生方向交替變化的電磁力，吸推永磁體，帶動鎖舌的彈出和收回實現(xiàn)鎖具的開關(guān)。

2)本發(fā)明因使用永磁直線電機替代現(xiàn)有智能門鎖中使用的旋轉(zhuǎn)電機，使門鎖結(jié)構(gòu)更簡單、實現(xiàn)過程簡單、成本更低。本發(fā)明直線智能門鎖設(shè)置電源控制模塊。

3)本發(fā)明提供的永磁鎖具采用的永磁直線電機使用永磁體為磁源，永磁體兩極表面外留出合理氣隙后各自對應(yīng)相應(yīng)的定子組件，有效縮小永磁體與鐵芯、鐵芯與鐵芯間氣隙，充分利用了產(chǎn)生的電磁能形成完整的磁路，提升了電機的有效功率和工作效率，解決了現(xiàn)有電機體積大、氣隙大、磁路不完整導(dǎo)致磁力與電磁力不能充分利用的缺陷。

4)本發(fā)明提供的永磁鎖具采用的永磁直線電機通過將永磁體嵌合于傳動軸的連軸支架上構(gòu)成一整體，繞組線圈纏繞于定子鐵芯上構(gòu)成定子組件，定子固定于外殼內(nèi)側(cè)，使永磁體的磁力分布均勻，且有效縮小了動子組件與定子組件之間氣隙，具有體積小、功率大、能耗低及效率高的特點。

3)本發(fā)明提供的永磁鎖具采用的永磁直線電機的永磁體采用一層或多層結(jié)構(gòu)，為平板型，多層永磁體結(jié)構(gòu)沿軸向分層裝配，電機的多層永磁體可通過每一層永磁體的交替反向充磁過程形成多個反向磁場，通過與定子鐵芯各極產(chǎn)生的電磁力相互作用，實現(xiàn)動子組件的推、拉作用，最后形成完整的電機動力系統(tǒng)，提高了電機的工作效率。

4)本發(fā)明提供的永磁鎖具采用的永磁直線電機通過在電機外殼內(nèi)部的定子組件兩端設(shè)置第一端蓋，使第一端蓋安裝于定子組件兩端實現(xiàn)定位和固定的作用，防止定子組件的移動及松動；連軸支架內(nèi)設(shè)的導(dǎo)軌兩端被第二端蓋扣緊，防止了導(dǎo)軌的松動或軸方向的移動，起到了對電機動子組件的導(dǎo)向及定位作用；采用彈簧套在導(dǎo)軌端部起到了加強并推動動子組件的直線往返運動的作用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的永磁直線電機的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-傳動軸；2-永磁體；3-彈簧；4-定子鐵芯；5-第一端蓋；5′-第一端蓋；6-電機外殼；7-第二端蓋；7′-第二端蓋；71-軸孔；8-繞組線圈；9-連軸支架；91-支柱；100-導(dǎo)軌；11-繞組骨架；10-永磁直線電機；20-外殼底座；21-鎖舌；30-控制器；31-單片機；32-智能啟動模塊；33-電源模塊。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明發(fā)明中的具體含義。

另外，本發(fā)明各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

下面結(jié)合附圖和示例性實施例對本發(fā)明發(fā)明作進(jìn)一步地描述，其中如果已知技術(shù)的詳細(xì)描述對于示出本發(fā)明發(fā)明的特征是不必要的，則將其省略。

圖1是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的結(jié)構(gòu)示意圖，永磁鎖具包括永磁直線電機10、控制器30和鎖具外殼的外殼底座20，永磁直線電機10的傳動軸1連接鎖舌21進(jìn)行直線往復(fù)運動，控制器30連接并控制永磁直線電機10，鎖舌21與永磁直線電機的傳動軸1構(gòu)成一整體，使永磁直線電機更好的更穩(wěn)定的帶動鎖舌21做機械直線運動。

圖2是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的永磁直線電機的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖，永磁直線電機10包括定子組件、動子組件以及電機外殼6。定子組件和動子組件安裝于電機外殼6內(nèi)。其中：

所述動子組件包括傳動軸1、連軸支架9以及永磁體2。傳動軸1一端從電機內(nèi)部延伸而出，傳動軸1的中部固定設(shè)置連軸支架9。永磁體2固定嵌合于連軸支架9內(nèi)，永磁體2與連軸支架9構(gòu)成一整體。

所述定子組件包括定子鐵芯4、繞組骨架11以及繞組線圈8。其中，定子鐵芯4固定安裝于電機外殼6內(nèi)側(cè)，定子鐵芯4徑向設(shè)置齒形結(jié)構(gòu)構(gòu)成繞組骨架11。繞組骨架11上設(shè)置繞組線圈8，繞組線圈8纏繞于定子鐵芯4表面的繞組骨架11上構(gòu)成定子組件。

定子組件與動子組件保持一定的距離，使之間設(shè)置有一定間隙。本發(fā)明提供的電機結(jié)構(gòu)，永磁體2的磁力分布均勻，且有效縮小了動子組件與定子組件之間氣隙。所述定子組件與動子組件之間的間隙，具體為0.2mm-0.5mm之間。

電機外殼6內(nèi)部在定子組件兩端設(shè)置有第一端蓋5和第一端蓋5′。第一端蓋5和第一端蓋5′固定在定子組件兩端，安裝于定子組件兩端實現(xiàn)定位和固定的作用，防止定子組件的移動及松動，避免了電機運作中出現(xiàn)的問題及隱患。

電機外殼6兩端還設(shè)置有第二端蓋7和第二端蓋7′。第二端蓋7和第二端蓋7′與電機外殼6固定形成內(nèi)部空間，將定子組件與動子組件安裝于內(nèi)部形成完整的電機。同時，在第二端蓋7中部設(shè)置軸孔71，傳動軸1的一端穿過軸孔71而延伸出永磁直線電機。

連軸支架9的兩側(cè)設(shè)置有平行于傳動軸的支柱91，支柱91設(shè)置有導(dǎo)軌孔，導(dǎo)軌孔內(nèi)設(shè)導(dǎo)軌100。導(dǎo)軌100的兩端穿過連軸支架9的支柱91后抵接第二端蓋7。導(dǎo)軌100兩端被固定在第二端蓋7和第二端蓋7′內(nèi)，且不穿透端蓋7防止導(dǎo)軌松動或軸方向的移動，起到了對電機動子組件的導(dǎo)向及定位作用。

優(yōu)選地，在導(dǎo)軌100的端部套設(shè)有彈簧3，彈簧3套在導(dǎo)軌100上，起到了加強并推動動子組件的直線往返運動的作用，進(jìn)一步提高了電機的工作效率。

永磁體2采用一層或多層結(jié)構(gòu)，為平板型，多層永磁體結(jié)構(gòu)沿軸向分層裝配，具體的，可根據(jù)電機功率和電機的尺寸增減動子組件的永磁體個數(shù)和層數(shù)。電機的多層永磁體可通過每一層永磁體的交替反向充磁過程形成多個反向磁場，通過與定子鐵芯4各極產(chǎn)生的電磁力相互作用，實現(xiàn)動子組件的推、拉作用，最后形成完整的電機動力系統(tǒng)。

定子鐵芯4采用硅鋼片沖壓而成，定子鐵芯4包括兩個及兩個以上的齒形結(jié)構(gòu)，通過齒形結(jié)構(gòu)疊壓形成多齒定子鐵芯，定子鐵芯4的齒形結(jié)構(gòu)即繞線骨架11，多齒定子鐵芯對應(yīng)與永磁體2的兩極成一一對應(yīng)組線圈8沿繞組骨架11纏繞線圈，根據(jù)電機所需功率和電機尺寸要求，可選擇線圈繞組8軸向纏繞定子鐵芯4的軛部、徑向纏繞定子鐵芯4的齒部或在多個定子鐵芯4的同層齒槽間圓周方向纏繞線圈等不同纏繞結(jié)構(gòu)。

定子鐵芯4的數(shù)量為1組或1組以上，根據(jù)電機所需功率和電機尺寸不同而選擇，通過纏繞繞組線圈，線圈繞組通電后，各串、并聯(lián)的線圈通以電流形成感應(yīng)磁場，與永磁體2的磁場相匹配作用，驅(qū)動動子組件產(chǎn)生往復(fù)振蕩運動，帶動傳動軸1往復(fù)輸出動力而形成完整的電機動力系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的永磁直線電機具有完整的動力系統(tǒng)，通過傳動軸1的兩端連接外部器件，實現(xiàn)如汽缸器件的往復(fù)壓縮、推動，具有高效低耗的優(yōu)點，可以應(yīng)用于發(fā)動機、壓縮機、氣泵、油泵、水泵、伸縮機械手、振動器械和各類門鎖。

圖3是本發(fā)明實施例的永磁鎖具的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，控制器30 包括單片機31、智能啟動模塊32和電源模塊33。智能啟動模塊32接收指令并驗證分析產(chǎn)生開鎖啟動指令；單片機31根據(jù)開鎖啟動指令控制永磁直線電機10(圖未示)直線運動；電源模塊33為單片機和智能啟動模塊提供電源。

電源模塊33可以為外接電源接口，也可以是一次性電池或者充電式電池。

所述智能啟動模塊32包括密碼按鍵單元、指紋識別單元、人臉識別單元、磁卡感應(yīng)單元和掃碼識別單元中的一種或多種，通過多種智能開鎖方式進(jìn)行開關(guān)鎖，大大提高了鎖的智能性及應(yīng)用性。

單片機還可以連接無線通訊模塊，通過無線通訊模塊接收遠(yuǎn)程終端的開鎖啟動指令，用戶可通過手機上的APP進(jìn)行鎖具的遠(yuǎn)程開關(guān)控制，方便了用戶的使用及需求。

控制器還通過連接攝像監(jiān)控模塊、紅外夜視模塊和液晶顯示模塊增加了攝像監(jiān)控功能、紅外夜視功能以及液晶顯示功能，還可以增加提醒模塊，如揚聲器，當(dāng)電量底時提醒用戶更換或者充電。

本發(fā)明提供的永磁鎖具的永磁直線電機的傳動軸直接連接鎖具的鎖舌構(gòu)成一整體，輸入電流啟動后，電機內(nèi)的定子組件產(chǎn)生方向交替變化的電磁力，吸推永磁體，帶動鎖舌的彈出和收回實現(xiàn)鎖具的開關(guān)。

本發(fā)明因使用永磁直線電機替代現(xiàn)有智能門鎖中使用的旋轉(zhuǎn)電機，使門鎖結(jié)構(gòu)更簡單、實現(xiàn)過程簡單、成本更低。本發(fā)明直線智能門鎖設(shè)置電源控制模塊。

以上僅為本發(fā)明較佳實施例，并不用于局限本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均需要包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。