齒輪組件及在圓筒鎖中的用途
【專利摘要】本發(fā)明提供齒輪組件及在圓筒鎖中的用途，該組件包括：圓筒鎖，該圓筒鎖包括用于促動外部鎖定元件的可旋轉構件；和設置在該圓筒鎖的內部的減速裝置，該減速裝置機械地連接到所述可旋轉構件且能夠操作以旋轉所述可旋轉構件，該減速裝置包括用于連接到促動器的接口構件，該促動器用于所述減速裝置的運動。
【專利說明】齒輪組件及在圓筒鎖中的用途

【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及齒輪組件和鎖定裝置，更具體地涉及一種緊湊的齒輪組件，在其諸多用途中，該齒輪組件尤其可以嵌裝在圓筒鎖中的插孔內，用于該圓筒鎖的機電操作。

【背景技術】
[0002]如本領域中眾所周知的，存在很多種由電動馬達操作的機電圓筒鎖，該電動馬達使馬達驅動式圓筒鎖中的鎖定元件轉動。
[0003]已知的現有技術系統使用了馬達，該馬達需要降低旋轉速度以操作馬達驅動式圓筒鎖。已知的減速裝置都很大，且必須位于圓筒鎖的外部。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明嘗試提供一種通常用作減速裝置的新穎緊湊的齒輪組件，如下文中更詳細描述的，在其諸多用途中，該齒輪組件尤其可以嵌裝在圓筒鎖中的插孔內，用于該圓筒鎖的機電操作。因而，在其用途之一中，該齒輪組件位于圓筒鎖中。
[0005]因此，根據本發(fā)明的一個實施例，提供了一種包括圓筒鎖和減速裝置的組件，該圓筒鎖包括用于促動外部鎖定元件的可旋轉構件，該減速裝置被設置在圓筒鎖內，該減速裝置機械地連接到可旋轉構件且能夠操作以旋轉所述可旋轉構件，該減速裝置包括用于連接到促動器的接口構件，該促動器用于所述減速裝置的運動。
[0006]本發(fā)明的非限制性實施例包括下列特征中的一個或更多個。
[0007]所述減速裝置包括內側齒輪和外側齒輪，該外側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉。
[0008]所述可旋轉構件和減速裝置都被布置用于繞該旋轉軸線旋轉。
[0009]所述內側齒輪被布置用于平移運動，其中在內側齒輪的平移運動期間，內側齒輪與外側齒輪嚙合并使外側齒輪繞旋轉軸線旋轉。該內側齒輪不旋轉。
[0010]內側齒輪被安裝在軸上，該軸包括相對于旋轉軸線偏心的偏心構件，并且，在該軸繞旋轉軸線旋轉期間，偏心構件使內側齒輪以平移運動移動。
[0011]限位器將內側齒輪的平移運動約束在限定的極限內，該限位器未延伸超過內側齒輪的外側齒。該限位器是從內側齒輪軸向延伸的直邊構件，該限位器被布置用于在第一邊界構件的內周中運動。第一邊界構件的外周是直邊的，第一邊界構件被布置用于在第二邊界構件的內周中運動，且第一邊界構件和第二邊界構件被安裝在所述軸上。
[0012]替代地，還可以存在其中內側齒輪繞旋轉軸線旋轉的實施例。
[0013]根據本發(fā)明的實施例，還提供了一種齒輪組件，該齒輪組件包括:內側齒輪和外側齒輪，該外側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉且內側齒輪被布置用于平移運動，其中，在內側齒輪的平移運動期間，內側齒輪與外側齒輪嚙合并使外側齒輪繞旋轉軸線旋轉；和限位器，該限位器將內側齒輪的平移運動約束在限定的極限內，該限位器未延伸超過內側齒輪的外側齒。
[0014]根據本發(fā)明的實施例，也提供了一種齒輪組件，該齒輪組件包括內側齒輪和外側齒輪，內側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉且外側齒輪被布置用于平移運動，其中，在外側齒輪的平移運動期間，外側齒輪與內側齒輪嚙合并使內側齒輪繞旋轉軸線旋轉?？墒褂帽緦嵤├齺碓龃筝斎胄D速度而不是減小輸入速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]從以下結合附圖進行的詳細描述中，將更充分地理解和領會本發(fā)明，在附圖中:
[0016]圖1是根據本發(fā)明的一個實施例操作和構造的減速裝置的簡化立體圖；
[0017]圖2是圖1的減速裝置的簡化側視圖；
[0018]圖2A是沿圖2中的線A-A截取的圖2的減速裝置的簡化剖視圖；
[0019]圖2B是沿圖2A中的線B-B截取的圖2的減速裝置的簡化剖視圖；
[0020]圖2C是沿圖2A中的線C-C截取的圖2的減速裝置的簡化剖視圖；
[0021]圖3A-3F是根據本發(fā)明的一個實施例的減速裝置的內側齒輪的簡化視圖，該內側齒輪平移并引起外側齒輪的旋轉；
[0022]圖4是根據本發(fā)明的另一個實施例操作和構造的齒輪組件的簡化立體圖；
[0023]圖5是圖4的齒輪組件的簡化側視剖視圖；
[0024]圖5A是沿圖5中的線A-A截取的圖5的齒輪組件的簡化剖視圖；并且
[0025]圖6A和6B是根據本發(fā)明的實施例操作和構造的圓筒鎖的簡化立體圖和分解圖，其中，減速裝置位于該圓筒鎖中。

【具體實施方式】
[0026]現在參考圖1到圖2C，這些圖示出了根據本發(fā)明的非限制性實施例操作和構造的減速裝置10。
[0027]在所圖示的實施例中，減速裝置10包括內側齒輪12和外側齒輪14。外側齒輪14被布置用于繞旋轉軸線16旋轉。外側齒輪14以軸頸連接的方式(journaled)位于殼體18中且具有從殼體18向外延伸的輸出軸20。優(yōu)選地，支承面是在形成于殼體18中的孔21內旋轉的輸出軸20 (例如，帶有可選的支承元件或潤滑材料)，或者是在殼體18中旋轉的外側齒輪14的外輪廓(例如，帶有可選的支承元件或潤滑材料)。
[0028]內側齒輪12和外側齒輪14安裝在繞旋轉軸線16旋轉的軸22上。然而，與外側齒輪14相比，內側齒輪12被布置用于平移運動但不旋轉。軸22包括相對于旋轉軸線16偏心的偏心構件24 (如圖2A所示，偏心距E)。在軸22繞旋轉軸線16旋轉期間，偏心構件24使內側齒輪12以平移運動移動。如下文將更詳細說明的，在其平移運動期間，內側齒輪12與外側齒輪14嚙合并使外側齒輪14繞旋轉軸線16旋轉。
[0029]還設有限位器26，該限位器26將內側齒輪12的平移運動約束在限定的極限內。限位器26未延伸超過內側齒輪12的外側齒，這也是減速裝置10是如此緊湊組件的原因之
O
[0030]在所圖示的實施例中，限位器26是從內側齒輪12軸向延伸的直邊構件。限位器26示出為具有四條邊，這被認為是最優(yōu)數目，但本發(fā)明絕不局限于這種構造。限位器26和內側齒輪12具有用于安裝在軸22上的共同的通孔28。通孔28足夠大，以允許偏心構件24的運動，因此，通孔28相比于軸22的外徑也是尺寸超大的。
[0031]限位器26被布置用于在第一邊界構件30的內周中運動。第一邊界構件30具有直邊的內輪廓和直邊的外輪廓。該內輪廓匹配于限位器26的形狀，但比限位器26的外輪廓大，以允許限位器26在該內輪廓中的直線運動。
[0032]第一邊界構件30被布置用于在第二邊界構件32的內周中運動。第一邊界構件30和第二邊界構件32也安裝在軸22上。如圖2A中最好地看到的，軸22以軸頸連接的方式位于在第二邊界構件32中形成的安裝孔34 (例如，帶有可選的支承元件或潤滑材料)內。軸22的延伸到第二邊界構件32外部的部分是用于連接到促動器(例如伺服馬達等，未示出)的接口構件，該促動器用于所述減速裝置10的運動。
[0033]在軸22上可以安裝有配重36，用于平衡偏心構件24。
[0034]現在參考圖3A-3F，這些圖示出了根據本發(fā)明一個實施例的內側齒輪12，該內側齒輪12平移并引起外側齒輪14的旋轉。
[0035]參考軸是Xtl和Y(!。內側齒輪12的笛卡爾坐標位置被示出為坐標Xc^P Ytl。示出外側齒輪14的角位置的向量被標示為Υ2。
[0036]最初，如圖3Α可見，內側齒輪12相對于外側齒輪14定位成使得上側的齒相互嚙合。內側齒輪12的初始位置被標示為12.1,且外側齒輪14的初始位置被標示為14.1。
[0037]在圖3Β中，內側齒輪12向右并向下平移到位置12.2 (借助于偏心構件的旋轉，為簡單起見，這里未示出)。這使得內側齒輪12的最上側的齒從外側齒輪14中移出，且右側的齒與外側齒輪14嚙合。這使得外側齒輪14順時針旋轉到位置14.2。
[0038]在圖3C中，內側齒輪向左并向下平移到位置12.3。這使得內側齒輪12的右側的齒從外側齒輪14中移出，且下側的齒與外側齒輪14嚙合。這使得外側齒輪14進一步順時針旋轉到位置14.3。
[0039]在圖3D中，內側齒輪12向左并向上平移到位置12.4。這使得內側齒輪12的下側的齒從外側齒輪14中移出，且左下側的齒與外側齒輪14嚙合。這使得外側齒輪14進一步順時針旋轉到位置14.4。
[0040]在圖3Ε中，內側齒輪12向左并向上平移到位置12.5。這使得內側齒輪12的左下側的齒從外側齒輪14中移出，且更多的左上側的齒與外側齒輪14嚙合。這使得外側齒輪14進一步順時針旋轉到位置14.5。
[0041]在圖3F中，內側齒輪12向右并向上平移到位置12.4。這使得內側齒輪12的左側的齒從外側齒輪14中移出，且上側的齒與外側齒輪14嚙合。這使得外側齒輪14進一步順時針旋轉到位置14.6。然后，該循環(huán)本身重復。
[0042]請注意，減速裝置10允許齒輪齒的非常穩(wěn)固的構造。該齒不需要是漸近線式的；而是，內側齒輪和外側齒輪的齒都可以是直邊的，具有穩(wěn)定的厚度。這提供了優(yōu)異的強度、所述齒上的顯著減少的彎曲應力和接觸應力以及增加的壽命。所述齒的嚙合速度較慢，因為它由偏心構件的半徑而不是由內側齒輪的半徑決定。
[0043]現在參考圖4-5Α，這些圖示出了根據本發(fā)明的另一個非限制性實施例操作和構造的齒輪組件40。齒輪組件40的元件類似于減速裝置10的元件，但在本實施例中，其作用反過來了:即，外側齒輪平移并使內側齒輪旋轉。
[0044]在所圖示的實施例中，齒輪組件40包括內側齒輪42和外側齒輪44。內側齒輪42被布置用于繞旋轉軸線46旋轉。內側齒輪42以軸頸連接的方式位于殼體48中并具有從殼體48向外延伸的輸出軸50。旋轉構件51具有繞旋轉軸線46旋轉的軸52。軸52包括相對于旋轉軸線46偏心的偏心構件54 (圖4所示的偏心距E')。還可以存在配重66。
[0045]還設有限位器56，該限位器56將外側齒輪44的平移運動約束在限定的極限內。在所圖示的實施例中，限位器56是從外側齒輪44軸向延伸的直邊構件。限位器56被布置用于在第一邊界構件60的內周中運動。第一邊界構件60被布置用于在第二邊界構件62的內周中運動。在軸52繞旋轉軸線46旋轉期間，偏心構件54抵靠著第一邊界構件60的盤轂63移動，并使外側齒輪44以平移運動移動。在其平移運動期間，外側齒輪44與內側齒輪42嚙合并使內側齒輪42繞旋轉軸線46旋轉，其方式類似于上文針對減速裝置10說明的方式。
[0046]現在參考圖6A-6B，這些圖示出了根據本發(fā)明的實施例操作和構造的圓筒鎖100，其中，減速裝置10位于該圓筒鎖100內。
[0047]圓筒鎖100被示出為歐洲式樣(European profile)的雙圓筒鎖。更具體地，所圖示的實施例是由馬達101驅動的馬達驅動式圓筒鎖，該馬達101與鑰匙操作的圓筒鎖103在一條直線上，而且它們二者促動一個共同的外部鎖定元件(即，在該圓筒的外部)，該鎖定元件通常是居中定位的可旋轉凸輪102。該馬達驅動式圓筒鎖通常位于門的內部，且可以由被授權的人操作，例如借助于鑰匙中的將馬達101促動的發(fā)射機(例如通過射頻識別技術)或借助于感應被授權人的生物特征參數(例如，指紋等)并操作馬達101的生物識別傳感器。外部圓筒鎖103是鑰匙操作的，且可以設計為在特定條件下使用的機械超馳控制
>j-U ρ?α裝直。
[0048]然而，本發(fā)明不限于這種構造，而是也可以針對單個圓筒鎖和任何類型的外形來實施本發(fā)明。
[0049]在所圖示的實施例中，在圖6Β的右側可以看到，殼體18以軸頸連接的方式位于圓筒鎖100的插孔104中。外側齒輪14的輸出軸20被設定尺寸以與凸輪102直接或間接接合。該減速裝置可以是包括圖6Β右側的元件的單級減速裝置。
[0050]圖6Β示出了一個替代實施例，該實施例是兩級減速裝置。在本實施例中，設有另一組內側齒輪和外側齒輪。這兩級相互協作如下。右側級的第一邊界構件30被布置用于在第二邊界構件32中運動，如上所述。第二邊界構件32是殼體W的一部分，殼體W是用于左側級(連接到馬達的級)的殼體。左側級的外側齒輪14的輸出軸被標示為22'，且用作具有偏心構件24'的軸22'，該偏心構件24'用于右側級的內側齒輪12和外側齒輪14。
[0051]左側級的軸22能夠以軸頸連接的方式位于套筒106和端蓋108中，用于與馬達101的軸接合。
[0052]可選地，該圓筒鎖中的減速裝置可以是內側齒輪和外側齒輪都旋轉的類型，例如但不限于:諧波傳動減速裝置或行星-摩擦式變速裝置，該行星-摩擦式變速裝置具有被設置在太陽輪和外齒圈之間的多個行星滾動元件，如美國專利5423725中描述的，該美國專利的公開內容在此通過弓I用的方式并入本文。
【權利要求】
1.一種鎖組件,包括: 圓筒鎖，所述圓筒鎖包括用于促動外部鎖定元件的可旋轉構件；和 減速裝置，所述減速裝置被設置在所述圓筒鎖的內部，所述減速裝置機械地連接到所述可旋轉構件且能夠操作以旋轉所述可旋轉構件，所述減速裝置包括用于連接到促動器的接口構件，所述促動器用于所述減速裝置的運動。
2.根據權利要求1所述的鎖組件，其中所述減速裝置包括內側齒輪和外側齒輪，所述外側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉。
3.根據權利要求2所述的鎖組件，其中所述可旋轉構件和所述減速裝置都被布置用于繞所述旋轉軸線旋轉。
4.根據權利要求2所述的鎖組件，其中所述內側齒輪被布置用于平移運動，其中在所述內側齒輪的平移運動期間，所述內側齒輪與所述外側齒輪嚙合，并且所述內側齒輪使所述外側齒輪繞所述旋轉軸線旋轉。
5.根據權利要求2所述的鎖組件，其中所述內側齒輪不旋轉。
6.根據權利要求2所述的鎖組件，其中所述內側齒輪被安裝在軸上，所述軸包括相對于所述旋轉軸線偏心的偏心構件，并且在所述軸繞所述旋轉軸線的旋轉期間，所述偏心構件使所述內側齒輪以所述平移運動移動。
7.根據權利要求4所述的鎖組件，進一步包括限位器，所述限位器將所述內側齒輪的所述平移運動約束在限定的極限內，所述限位器未延伸超過所述內側齒輪的外側齒。
8.根據權利要求7所述的鎖組件，其中所述限位器是從所述內側齒輪軸向延伸的直邊構件，所述限位器被布置用于在第一邊界構件的內周中的運動。
9.根據權利要求6所述的鎖組件，進一步包括限位器，所述限位器將所述內側齒輪的所述平移運動約束在限定的極限內，所述限位器未延伸超過所述內側齒輪的外側齒，并且其中所述限位器是從所述內側齒輪軸向延伸的直邊構件，所述限位器被布置用于在第一邊界構件的內周中的運動，并且其中所述第一邊界構件的外周是直邊的，并且所述第一邊界構件被布置用于在第二邊界構件的內周中的運動，并且所述第一邊界構件和所述第二邊界構件被安裝在所述軸上。
10.根據權利要求2所述的鎖組件，其中所述內側齒輪繞所述旋轉軸線旋轉。
11.一種齒輪組件，包括: 內側齒輪和外側齒輪，所述外側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉，并且所述內側齒輪被布置用于平移運動，其中在所述內側齒輪的平移運動期間，所述內側齒輪與所述外側齒輪嚙合，并且所述內側齒輪使所述外側齒輪繞所述旋轉軸線旋轉；和 限位器，所述限位器將所述內側齒輪的所述平移運動約束在限定的極限內，所述限位器未延伸超過所述內側齒輪的外側齒。
12.根據權利要求11所述的齒輪組件，其中所述內側齒輪不旋轉。
13.根據權利要求11所述的齒輪組件，其中所述內側齒輪被安裝在軸上，所述軸包括相對于所述旋轉軸線偏心的偏心構件，并且在所述軸繞所述旋轉軸線的旋轉期間，所述偏心構件使所述內側齒輪以所述平移運動移動。
14.根據權利要求11所述的齒輪組件，其中所述限位器是從所述內側齒輪軸向延伸的直邊構件，所述限位器被布置用于在第一邊界構件的內周中的運動。
15.根據權利要求14所述的齒輪組件，其中所述第一邊界構件的外周是直邊的，并且所述第一邊界構件被布置用于在第二邊界構件的內周中的運動。
16.根據權利要求13所述的齒輪組件，其中所述限位器是從所述內側齒輪軸向延伸的直邊構件，所述限位器被布置用于在第一邊界構件的內周中的運動，并且其中所述第一邊界構件的外周是直邊的，并且所述第一邊界構件被布置用于在第二邊界構件的內周中的運動，并且所述第一邊界構件和所述第二邊界構件被安裝在所述軸上。
17.根據權利要求11所述的齒輪組件，其中所述外側齒輪以軸頸連接的方式位于殼體中，所述外側齒輪包括從所述殼體向外延伸的輸出軸。
18.根據權利要求11所述的齒輪組件，其中所述內側齒輪和所述外側齒輪的齒是直邊的。
19.根據權利要求13所述的齒輪組件，進一步包括被安裝在所述軸上的配重。
20.一種齒輪組件，包括: 內側齒輪和外側齒輪，所述內側齒輪被布置用于繞旋轉軸線旋轉，并且所述外側齒輪被布置用于平移運動，其中在所述外側齒輪的平移運動期間，所述外側齒輪與所述內側齒輪嚙合，并且所述外側齒輪使所述內側齒輪繞所述旋轉軸線旋轉。
【文檔編號】E05B47/00GK104204384SQ201380009226
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年2月6日 優(yōu)先權日:2012年2月14日
【發(fā)明者】鮑里斯·納羅夫蘭斯基, 亞伊爾·萊維 申請人:模帝樂技術有限公司