本實用新型涉及一種數字門鎖，具體涉及一種自發電數字門鎖。

背景技術：

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有門鎖，近年來，以數字門鎖逐漸代替機械式門鎖。

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

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

技術實現要素：

有鑒于此，本發明一種回收效率高、運行穩定、安裝簡便的門窗開關能量回收裝置。

本發明的目的通過以下技術方案實現：一種自發電數字門鎖，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能量回收裝置。

所述門窗開關能量回收裝置可以回收門窗開合所產生的能量，并將其轉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有技術的數字門鎖實現，包括必要的鎖舌、電機、控制器、秘鑰輸入模塊等必要的結構。可充電電源通過所述門窗開關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字門鎖充電，簡化了數字門鎖的使用方法，提高數字門鎖的可靠性。

進一步的，所述門窗開關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，所述套筒的內壁設有與絲桿匹配的螺紋；所述套筒和第一固定件之間設有擺臂，擺臂的一端與所述第一固定件可旋轉連接，擺臂的另一端與所述套筒可旋轉連接。

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；同時，套筒隨擺臂圍繞第一固定塊旋轉；當套筒、絲桿旋轉移動的圓心不重疊時，由于套筒與絲桿的移動速度不一致，套筒在絲桿上發生位移，驅動絲桿發生軸向旋轉，最終通過回收絲桿軸向的旋轉的動能實現對能量的回收，如通過絲桿的軸向旋轉驅動發電裝置便可獲得回收的電能。除了電能外，還可通過任一種現有技術裝置將絲桿軸向旋轉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，無需對門窗結構進行改造，安裝簡便。通過調節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、擺臂三者的結合結構簡化，具有較高的穩定性，可有效防止產品在工作時發生卡頓等故障，提高產品的可靠性。

進一步的，所述門窗開關能量回收裝置還包括第二固定件，所述絲桿可轉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有技術的結構可轉動地安裝在第二固定件上。在實際應用中，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置在絲桿和所述擺臂之間的限位塊，所述限位塊上設有貫通的滑槽，所述套筒通過一穿透滑槽的旋轉軸與所述擺臂連接。

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、限位，一方面可以增加裝置的穩定性，防止擺臂在動作過程中發生抖動而導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。

設置的絲桿為多個時，可以進一步提高能量回收的效率。以發電形式的回收為例，多個絲桿同時轉動，可以使發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動軸以及連接轉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；所述第一固定件外側設有第一曲面，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。

本發明中，第一固定件安裝在門框，連接件安裝在門扇。安裝時，應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。門窗開關時，門扇帶動連接件以合頁為圓心作弧形軌跡的往復運動。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生旋轉，帶動轉動軸旋轉，實現對能量的回收。轉動軸可以與發電裝置等連接。除了電能外，還可通過其他裝置將轉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構進行改造，便于安裝使用。此外，簡化的結構也具有較高的穩定性，防止產品在運動過程中發生卡頓等故障，提高產品的可靠性。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，所述連接件環繞于所述旋轉軸外，且與所述旋轉軸同軸；所述連接件外側環繞有第二曲面；所述第二曲面其徑向的截面為圓形。

連接件環繞于所述轉動軸外，連接件轉動的時候可以直接帶動所述轉動軸轉動，進一步簡化本實用新型的結構，提高本實用新型運行的穩定性，減少能量的損耗。

優選的，所述第一曲面兩側環繞有突起部，第一曲面與兩側的突起部共同構成一限位槽；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生滑動等問題，進一步提高本實用新型運行的穩定性以及提高能量回收效率。

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

所述發電組件可選用任意一種能將轉動軸或絲桿旋轉的能量轉化為電能的設備實現，如各類發電機。所述變速組件的作用是連接發電機與轉動軸，調節發電機的轉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，實現對電源的充電。

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

三相發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。由于發電機在門窗開合動作發生時產生瞬間的較大的電流，現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，將三相發電機的交流電轉化為直流電，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。所述三相發電機、整流電路、儲能電容等均可選用現有技術實現。

附圖說明

圖1是本實用新型的門窗開關能量回收裝置的內部結構示意圖。

圖2是本實用新型的門窗開關能量回收裝置的外部結構示意圖。

圖3是本實用新型的門窗開關能量回收裝置另一實施例的內部結構示意圖。

圖4是本實用新型門窗開關能量回收裝置安裝狀態示意圖。

圖5是本實用新型門窗開關能量回收裝置關閉狀態示意圖。

圖6是本實用新型門窗開關能量回收裝置開啟狀態示意圖。

圖7是本實用新型門窗開關能量回收裝置安裝狀態另一實施例的關閉狀態示意圖。

圖8是本實用新型門窗開關能量回收裝置安裝狀態另一實施例的開啟狀態示意圖。

圖9是本實用新型免充電數字門鎖的結構示意圖。

圖10是本實用新型的門窗開關能量回收裝置的結構示意圖。

圖11是本實用新型的門窗開關能量回收裝置的安裝狀態示意圖。

圖12是本實用新型的自發電數字門鎖結構框圖。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發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的內壁設有與絲桿2匹配的螺紋；所述套筒3和第一固定件1之間設有擺臂4，擺臂4的一端與所述第一固定件1可旋轉連接，擺臂4的另一端與所述套筒2可旋轉連接。所述可旋轉連接可選用任意一種現有技術實現，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上設有貫通的滑槽51，所述套筒3通過一穿透滑槽51的旋轉軸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部。

優選的，還包括變速組件以及發電組件（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,所述發電組件為現有技術的三相發電機；所述變速組件為變速齒輪箱。還包括必要的結構，如軸承等，均可選用現有技術實現。

實施例2

本實施例提供一種門窗開關能量回收裝置，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的內壁設有與絲桿匹配的螺紋；所述套筒3和第一固定件之間設有擺臂4，擺臂的一端與所述第一固定件可旋轉連接，擺臂的另一端與所述套筒可旋轉連接。

2個絲桿之間相互平行。

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

所述發電組件為現有技術的單相發電機。

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旋轉的方向與門扇圍繞鉸鏈旋轉的方向一致；如圖5，所述第一固定件設置在防盜門的鉸鏈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生相對移動，驅使絲桿旋轉。

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所述的門窗開關能量回收裝置。優選的，本實施例中如圖8，所述防盜門的鉸鏈81設置在第一固定件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之間產生相對移動，驅使絲桿2旋轉。

實施例5

本實施例提供一種自發電數字門鎖，如圖9，包括鎖體（可選用任意一種現有技術實現）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能量回收裝置。所述門窗開關能量回收裝置為實施例1中的門窗開關能量回收裝置。

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

實施例6

本實施例提供一種門窗開關能量回收裝置，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包括轉動軸103以及連接轉動軸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；所述第一固定件外側設有第一曲面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環繞于所述轉動軸103外，且與所述轉動軸103同軸；所述連接件外側環繞有第二曲面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111兩側環繞有突起部，第一曲面與兩側的突起部共同構成一限位槽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電組件（圖中未出示），變速組件的輸入端與所述旋轉軸的一端傳動連接，發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，所述發電組件為三相發電機，變速組件為現有技術的齒輪箱。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構，如軸承等。

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

優選的，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，所述第一曲面設置在滑動部外側；所述安裝部連接滑動部的兩端，安裝部上設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電數字門鎖，如圖12，包括可充電電源，還包括如實施例6所述的門窗開關能量回收裝置，門窗開關能量回收裝置中的發電組件對所述可充電電源供電。

本實施例中，所述發電組件為三相發電機，所述變速組件為變速齒輪箱；所述三相發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電機間級聯有穩壓整流電路。

門窗開合過程中，轉動軸正反兩次旋轉，帶動三相發電機旋轉，產生交流電，交流電經穩壓整流電路轉化為直流電，儲存在儲能電容組中，儲能電容組緩慢放電，實現對可充電電源的充電。除此以外，本實施例的數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構，由現有技術實現，不在贅述。

以上為本發明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，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明的保護范圍。