TWM624014U - 電子鎖 - Google Patents

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TWM624014U
TWM624014U TW110211881U TW110211881U TWM624014U TW M624014 U TWM624014 U TW M624014U TW 110211881 U TW110211881 U TW 110211881U TW 110211881 U TW110211881 U TW 110211881U TW M624014 U TWM624014 U TW M624014U
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TW110211881U
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呂世敏
黃福志
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台灣福興工業股份有限公司
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Abstract

一種電子鎖包含一鎖閂結構及一轉動模組，該鎖閂結構具有一鎖閂，該鎖閂用以選擇性地伸出或縮入，該轉動模組具有一轉動件、單一個感測單元及一處理單元，該轉動件用以往一第一方向或一第二方向轉動而帶動該鎖閂結構之該鎖閂伸出或縮入，該轉動件具有一凸出部、一輔助凸出部、一凹部及一輔助凹部，該感測單元用以感測該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部而輸出一感測訊號，該處理單元電性連接該感測單元以接收該感測訊號，且該處理單元根據該感測訊號的一電位變化判斷該鎖閂是否完成伸出或縮入之作動。

Description

電子鎖
本創作是關於一種電子鎖，特別是關於一種可判斷鎖閂是否完成伸出或縮入之作動的電子鎖。
電子鎖為一種以電力驅動進行上鎖或開鎖的鎖具，且由於近年來IoT物聯網的發展，已經發展至可透過網際網路對電子鎖進行控制，讓使用者能夠遠端對電子鎖進行上鎖或開鎖。但由於上鎖或開鎖是控制電子鎖內部鎖閂的伸出或縮入，而無法從外觀上判定電子鎖是否有完成上鎖或開鎖的作動，使得電子鎖在遠端控制常發生安全上的疑慮，因此，如何確保電子鎖在自動驅動的過程有完成上鎖或開鎖的作動，已成為目前電子鎖的必要技術。一般會在電子鎖中設置多個感測器對鎖閂或其驅動件進行偵測，以確保鎖閂有完全伸出或縮入而完成上鎖或開鎖，但在電子鎖中設置越多感測器也意味著更多的電力消耗以及更容易因為感測器的故障而導致電子鎖整體的作動錯誤。
本創作的主要目的在於以單一個感測單元對轉動件之凸出部及輔助凸出部進行偵測，而能夠在使用單一個感測單元的情況下確保電子鎖完成上鎖或開鎖。
本創作之一種電子鎖包含一鎖閂結構及一轉動模組，該鎖閂結構具有一鎖閂，該鎖閂用以選擇性地伸出或縮入，該轉動模組具有一轉動件、單一個感測單元及一處理單元，該轉動件用以往一第一方向或一第二方向轉動而帶動該鎖閂結構之該鎖閂伸出或縮入，該轉動件具有一凸出部、一輔助凸出部、一凹部及一輔助凹部，該輔助凸出部位於該凹部及該輔助凹部之間，該輔助凹部位於該凸出部及該輔助凸出部之間，該感測單元用以感測該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部而輸出一感測訊號，該轉動件帶動該鎖閂於每一次伸出或縮入的過程中，該感測單元感測該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部而輸出對應的該感測訊號，該處理單元電性連接該感測單元以接收該感測訊號，且該處理單元根據該感測訊號的一電位變化判斷該鎖閂是否完成伸出或縮入之作動。
本創作藉由該轉動件在轉動時，該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部會讓該感測單元之該感測訊號的電位產生變化，而能夠僅使用單一個該感測單元的該感測訊號確保該鎖閂結構之該鎖閂有完全伸出或縮入，而能夠提高該電子鎖於遠端控制時的精確度與可靠度。
請參閱第1圖，其為本創作之一實施例，一種電子鎖100的正視圖，該電子鎖100具有一鎖閂結構110、一轉動模組120及一殼體130，為方便說明，第1圖已去除該殼體130遮蔽該轉動模組120的正面部分。其中，該轉動模組120設置於該殼體130中，該轉動模組120經由一驅動板140連接該鎖閂結構110，使該轉動模組120可經由該驅動板140帶動該鎖閂結構110。本實施例之該電子鎖100於實際使用時，該殼體130設置於一門板(圖未繪出)上，該鎖閂結構110則設置於該門板的一安裝孔中。該鎖閂結構110具有一鎖閂111，該鎖閂111被該驅動板140帶動而伸出或縮入，該驅動板140則由該轉動模組120驅動，或由使用者透過一旋鈕或鑰匙驅動。當該鎖閂111伸出時，該鎖閂111會凸出於該門板邊緣而伸入一門框(圖未繪出)中的鎖孔中，此時該電子鎖100為上鎖狀態，相反地，當該鎖閂111縮入時，該鎖閂111會沒入該門板邊緣及該安裝孔中，此時該電子鎖100為開鎖狀 態。
請參閱第2及3圖，其為本實施例之該鎖閂結構110及該轉動模組120的局部示意圖以及該轉動模組120之相關電路的功能方塊圖，該轉動模組120具有一轉動件121、單一個感測單元122、一驅動件123、一處理單元124及一示警單元125。在本實施例中，該驅動件123由一個馬達及複數個齒輪組成，該處理單元124則為一微處理器，該處理單元124收到使用者的指令後輸出一控制訊號至該馬達以驅動該馬達進行旋轉，並帶動各個齒輪轉動，進而讓該轉動件121往一第一方向或一第二方向轉動，該轉動件121轉動時能帶動該驅動板140及該鎖閂111作動而使該鎖閂111伸出或縮回。其中，該第一方向可為順時鐘方向或逆時鐘方向，該第二方向則為該第一方向的相反方向，朝向該第一方向或該第二方向旋轉為開鎖或上鎖則視該電子鎖100是裝設於左開門或右開門而定。
請參閱第4圖，在本實施例中，該驅動件123的齒輪透過一離合裝置126帶動該轉動件121轉動，該離合裝置126包含一彈性抵壓板126a及兩滾動件126b，該彈性抵壓板126a用以抵壓該轉動件121,將其限位於該齒輪的一凹槽123a中，該兩個滾動件126b分別位在該轉動件121的兩個容置槽中，其中，位於該齒輪之該凹槽123a中的兩個推動部123b在該齒輪轉動時同步轉動，並抵推該兩個滾動件126b，令該兩個滾動件126b在容置槽中推動該轉動件121轉動。而當該轉動件121因為其連接之該驅動板140或該鎖閂111因為某種原因而無法轉動時，雖然齒輪會持續轉動，但該轉動件121及該兩個滾動件126b會因為該兩個推動部123b的頂抵而朝向該彈性抵壓板126a移動，並壓縮該彈性抵壓板126a的數個彈性件，藉此讓該些推動部123b通過該些滾動件126b，讓馬達及該些齒輪在該轉動件121無法推動時繼續轉動，以避免馬達因為堵轉而損毀。
請參閱第5圖，為該轉動件121的立體圖，該轉動件121具有兩凸出部121a、兩輔助凸出部121b、一凹部121c及兩個輔助凹部121d，該凹部121c位在該兩個輔助凸出部121b之間，該兩個輔助凸出部121b位於兩個凸出部121a之間，各該輔助凹部121d位在相鄰的該凸出部121a及該輔助凸出部121b之間，在本實施例中，該轉動件121於該兩個輔助凸出部121b的另一側還具有兩個輔助凸出部，這是為了安裝上的防呆設置，實際上針對能同時適用於左開門及右開門的電子鎖，僅需有標號的該兩個輔助凸出部121b即可完成作動，而針對僅供左開門或右開門使用的電子鎖，則僅需要位在同一側之單一個凸出部121a及單一個輔助凸出部121b即可完成作動。
請參閱第6圖，為方便說明，圖中僅顯示該轉動件121、該感測單元122及該鎖閂結構110，該感測單元122用以感測該凸出部121a、該輔助凸出部121b、該凹部121c及該輔助凹部121d而輸出一感測訊號至該處理單元124，而該處理單元124根據該感測訊號的一電位變化判斷該鎖閂111是否完成伸出或縮入之作動。
在本實施例中，該感測單元122為一微動開關，該微動開關的一按壓偵測點122a為該感測單元122一感測位置。該轉動件121之該凸出部121a或該輔助凸出部121b位在該感測單元122之該感測位置時，該凸出部121a或該輔助凸出部121b會抵壓該按壓偵測點，此時，該感測單元122輸出之一感測訊號的電位為一第一電位，而該轉動件121之該凹部121c或該輔助凹部121d位在該感測單元122之該感測位置時，該按壓偵測點122a未被按壓，該感測單元輸出之一感測訊號的電位為一相異於該第一電位的第二電位，藉此感測該凸出部121a及該輔助凸出部121h是否位在感測單元122之該感測位置上。其中，該第一電位可為高電 位或低電位，由該感測單元122的設計而決定，該第二電位則為該第一電位的反向電位，若該第一電位為高電位時，該第二電位為低電位，而若該第一電位為低電位時，則該第二電位為高電位。
在其他實施例中，該感測單元122可為光遮斷器、霍爾元件或其他感測元件，只要夠能偵測該轉動件121之各該凸出部121a或各該輔助凸出部121b是否位在該感測單元122之該感測位置上，皆可做為本創作之該感測單元122。
以下以第6圖至第9圖說明該鎖閂111由完全縮入至完全伸出的過程，且為方便說明，圖中僅顯示該轉動件121、該感測單元122及該鎖閂結構110。請參閱第6圖，當該鎖閂111完全縮入時，該感測單元122之該感測位置位在該凹部121c，該感測單元122之該按壓偵測點122a未被按壓，該感測單元122輸出之該感測訊號為該第二電位。
請參閱第7圖，該處理單元124收到指令進行上鎖時，發出控制訊號驅動該驅動件123，以帶動該轉動件121朝逆時鐘方向轉動使該鎖閂111伸出，而在該輔助凸出部121b位於該感測單元122之該感測位置上時，該輔助凸出部121b按壓該感測單元122之該按壓偵測點122a，使該感測單元122輸出之該感測訊號由該第二電位轉換至該第一電位。
請參閱第8圖，該轉動件121持續朝逆時鐘方向轉動使該鎖閂111伸出，而在該輔助凸出部121b離開該感測單元122之該感測位置時，該感測單元122之該感測位置位在該輔助凹部121d，該感測單元122之該按壓偵測點122a未被按壓，該感測單元122輸出之該感測訊號由該第一電位轉換至第二電位。
請參閱第9圖，當該鎖閂111完全伸出時，該凸出部121a位在該感測單元122之該感測位置上，且位在該感測位置上的該凸出部121a按壓該感測單元 122之該按壓偵測點122a，使該感測單元122輸出之該感測訊號由該第二電位轉換至該第一電位。
該處理單元124發出控制訊號控制該鎖閂結構110進行上鎖後，由於該處理單元124電性連接該感測單元122而接收該感測單元122之該感測訊號，並根據該感測訊號的電位變化判斷該鎖閂111是否有完成作動。其中，由於該鎖閂111在伸出的過程中該凹部121c、該輔助凸出部121b、該輔助凹部121d及該凸出部121a依序通過該感測單元122之該感測位置，該處理單元124判斷該感測訊號是否由該第二電位轉換至該第一電位，再由該第一電位轉換至該第二電位，最後由該第二電位轉換至該第一電位，若是則判斷該鎖閂111作動正常而完全伸出，若否則判斷該鎖閂111作動異常。
相反地，若該處理單元124發出控制訊號控制該鎖閂結構110進行開鎖時，該轉動件121朝順時鐘轉動，該轉動件121及該鎖閂111則反過來依著第9、8、7及6圖的順序進行作動，使該凸出部121a、該輔助凹部121d、該輔助凸出部121b及該凹部121c依序通過該感測單元122之該感測位置。因此，本實施例之該電子鎖100進行開鎖時，該處理單元124判斷該感測單元122之該感測訊號是否由該第一電位轉換至該第二電位，再由該第二電位轉換至該第一電位，最後再由該第一電位轉換至該第二電位，若是則判斷該鎖閂111作動正常而完全縮入，若否則判斷該鎖閂111作動異常，藉此確保該鎖閂111有完全縮入。
請參閱第3圖，在本實施例中，該示警單元125是一個蜂鳴器，當該處理單元124依據上述流程判斷該鎖閂111作動異常時，該處理單元124能發出一警示訊號給該示警單元125，而該示警單元125能發出示警音以提醒使用者進行異常排除，在其他的實施例中，該示警單元也125可以其他的形式，例如可以是 手機的應用程式，並且該處理單元124可以透過網際網路將該示警訊號發送至該示警單元125。
因此，本創作藉由設置該輔助凸出部121b，在開鎖或上鎖的過程中配合該凸出部121a、該凹部121c及該輔助凹部121d能產生3次電位的變化，以判斷該鎖閂111作動是否正常，相較於其他未設置該輔助凸出部121b的電子鎖在開鎖或上鎖的過程中僅能依據該凸出部121a產生1次的電位變化，本實施例能提高判斷的精確度與可靠度，以避免該馬達、該等齒輪、該等驅動板140或該轉動件121在作動中因為異常狀況導致該鎖閂111未能完全縮入或伸出，但該處理單元124仍誤判作動正常的情形發生，而提高該電子鎖100的可靠度。此外，本創作透過上述的判斷流程，該電子鎖100僅需設置單一個該感測單元122，就能透過該感測訊號判斷該鎖閂111是否有完全伸出或完全縮入，因此能夠減少該電子鎖100的功率消耗與製造成本，且降低因為感測單元122故障而造成整體之該電子鎖100的作動錯誤的可能性。
本實施例是以裝設於右開門的該電子鎖100為例，並以位在該轉動件121左側之該凸出部121a及該輔助凸出部121b按壓該感測單元122之該按壓偵測點122a產生該感測訊號，若在其他實施例中，當該電子鎖100是裝設於左開門，則該轉動件121是朝順時鐘方向轉動讓該鎖閂111伸出、朝逆時鐘方向轉動則是讓該鎖閂111縮入，因此是以位在該轉動件121右側之該凸出部121a及該輔助凸出部121b按壓該感測單元122之該按壓偵測點122a產生該感測訊號，而該感測訊號之電位變化則與裝設於右開門相同，因此本實施例之該電子鎖100可同時適用於左開門及右開門，可減少使用者於安裝上的複雜度。
請參閱第5圖，在本實施例中，該轉動件121具有一外環壁RW，該 兩個凸出部121a及該兩個輔助凸出部121b凸出該外環壁RW，各該輔助凸出部121b具有一第一斜面S1、一第二斜面S2及一連接於該第一斜面與該第二斜面之間的連接面S3，該第一斜面S1及該第二斜面S2之一端連接該外環壁RW，該連接面S3之兩端分別連接該第一斜面S1及該第二斜面S2的另一端，其中，該第一斜面S1與該第二斜面S2分別由連接於該連接面S3的一端朝相反於該連接面S3的一端往該外環壁RW的方向傾斜延伸，且該第一斜面S1的斜率大於該第二斜面S2。在如第7圖所示之狀態，在進行上鎖時，該轉動件121朝逆時鐘方向轉動，該輔助凸出部121b由該第一斜面S1朝向該按壓偵測點122a接近，而以該第一斜面S1抵壓到該按壓偵測點122a時，會因為該第一斜面S1之斜率較大的緣故讓該感測單元122輸出之該感測訊號的電位較快產生改變。而在如第8圖所示之狀態，該輔助凸出部121b通過該按壓偵測點122a後，並由該第二斜面S2遠離該按壓偵測點122a時，會因為該第二斜面S2之斜率較小的緣故讓該感測單元122輸出之該感測訊號的電位較慢地產生改變，藉此避免該輔助凸出部121b通過該感測單元122之該感測位置時，因為該感測訊號的電位變化太快造成該處理單元124的誤判。
請參閱第6圖，當該鎖閂111完全縮入時，該感測單元122之該感測位置位在該凹部121c時，較佳的，該兩個輔助凸出部121b的該第一斜面S1皆較該第二斜面S2更趨近該感測位置，藉此，無論是該電子鎖100是裝設於左開門或是右開門，在該鎖閂111由完全縮入作動至完全伸出，也就是進行上鎖時，都是由斜度較大的該第一斜面S1先抵觸該感測單元122的該按壓偵測點122a，再由斜度較小的該第二斜面S2遠離按壓偵測點122a，可避免該電子鎖100於上鎖時偵測訊號的電位變化過快，而提高該處理單元124判定上鎖是否正常的準確度。
綜上所述，本創作藉由設置該凸出部121a、該輔助凸出部121b、該 凹部121c及該輔助凹部121d，該轉動件121在轉動時會讓該感測單元122之該感測訊號的電位產生複數次的變化，而能僅使用單一個該感測單元122的該感測訊號就能判斷該鎖閂結構110之該鎖閂111有完全伸出或縮入，而能夠提高該電子鎖100於遠端控制時的精確度與可靠度。
本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本創作之保護範圍。
100:電子鎖
110:鎖閂結構
111:鎖閂
120:轉動模組
121:轉動件
121a:凸出部
121b:輔助凸出部
121c:凹部
121d:輔助凹部
122:感測單元
122a:按壓偵測點
123:驅動件
123a:凹槽
123b:推動部
124:處理單元
125:示警單元
126:離合裝置
126a:彈性抵壓板
126b:滾動件
130:殼體
140:驅動板
RW:外環壁
S1:第一斜面
S2:第二斜面
S3:連接面
第1圖：依據本創作之一實施例，一種電子鎖之正視圖。 第2圖：依據本創作之一實施例，該電子鎖之一鎖閂結構及一轉動模組的示意圖。 第3圖：依據本創作之一實施例，該轉動模組之局部電路的功能方塊圖。 第4圖：依據本創作之一實施例，該電子鎖之一轉動件及一離合裝置的分解圖。
第5圖：依據本創作之一實施例，該轉動件的一立體圖。
第6圖：依據本創作之一實施例，該轉動件及一感測單元之相對位置與一鎖閂之狀態的示意圖。
第7圖：依據本創作之一實施例，該轉動件及該感測單元之相對位置與該鎖閂狀態的示意圖。
第8圖：依據本創作之一實施例，該轉動件及該感測單元之相對位置與該鎖閂狀態的示意圖。
第9圖：依據本創作之一實施例，該轉動件及該感測單元之相對位置與該鎖閂狀態的示意圖。
100:電子鎖
110:鎖閂結構
111:鎖閂
120:轉動模組
121:轉動件
122:感測單元
122a:按壓偵測點
130:殼體
140:驅動板

Claims (9)

  1. 一種電子鎖，其包含： 一鎖閂結構，具有一鎖閂，該鎖閂用以選擇性地伸出或縮入；以及 一轉動模組，具有一轉動件、單一個感測單元及一處理單元，該轉動件用以往一第一方向或一第二方向轉動而帶動該鎖閂結構之該鎖閂伸出或縮入，該轉動件具有一凸出部、一輔助凸出部、一凹部及一輔助凹部，該輔助凸出部位於該凹部及該輔助凹部之間，該輔助凹部位於該凸出部及該輔助凸出部之間，該感測單元感測該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部而輸出一感測訊號，該轉動件帶動該鎖閂於每一次伸出或縮入的過程中，該感測單元感測該凸出部、該輔助凸出部、該凹部及該輔助凹部而輸出對應的該感測訊號，該處理單元電性連接該感測單元以接收該感測訊號，且該處理單元根據該感測訊號的一電位變化判斷該鎖閂是否完成伸出或縮入之作動。
  2. 如請求項1之電子鎖，其中該轉動件之該凸出部或該輔助凸出部位在該感測單元之一感測位置時，該感測訊號之該電位為一第一電位，而該轉動件之該凹部或該輔助凹部位在該感測單元之該感測位置時，該感測訊號之該電位為一第二電位，該第一電位與該第二電位相異。
  3. 如請求項2之電子鎖，其中該鎖閂在伸出的過程中，該感測訊號由該第二電位轉換至該第一電位，再由該第一電位轉換至該第二電位，最後再由該第二電位轉換至該第一電位。
  4. 如請求項2之電子鎖，其中該鎖閂完全縮入時，該感測單元之該感測位置位在該凹部，該鎖閂完全伸出時，該感測單元之該感測位置位在該凸出部上。
  5. 如請求項1之電子鎖，其中該轉動件具有一外環壁，該凸出部及該輔助凸出部凸出該外環壁，該輔助凸出部具有一第一斜面、一第二斜面及一連接面，該第一斜面、該第二斜面連接該外環壁，該連接面連接該第一斜面及該第二斜面，其中，該第一斜面與該第二斜面分別由連接於該連接面的一端朝遠離該連接面的一端往該外環壁的方向傾斜延伸，該第一斜面的斜率大於該第二斜面。
  6. 如請求項5之電子鎖，其中該鎖閂完全縮入時，該感測單元之該感測位置位在該凹部，且該輔助凸出部的該第一斜面較該第二斜面更趨近該感測位置。
  7. 如請求項6之電子鎖，其中該轉動件具有另一輔助凸出部及另一輔助凹部，該凹部位在該輔助凸出部及該另一輔助凸出部之間，該另一輔助凸出部位在該凹部及該另一輔助凹部之間。
  8. 如請求項7之電子鎖，其中該另一輔助凸出部具有一第一斜面、一第二斜面及一連接面，該另一輔助凸出部之該第一斜面、該第二斜面連接該外環壁，該另一輔助凸出部之該連接面連接該第一斜面及該第二斜面，其中，該另一輔助凸出部之該第一斜面與該第二斜面分別由連接於該連接面的一端朝遠離該連接面的一端往該外環壁的方向傾斜延伸，該第一斜面的斜率大於該第二斜面。
  9. 如請求項8之電子鎖，其中該鎖閂完全縮入時，該感測單元之該感測位置位在該凹部，且該另一輔助凸出部的該第一斜面較該第二斜面更趨近該感測位置。
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