本發(fā)明屬于自助設(shè)備閘門控制技術(shù)，具體涉及一種凸輪自鎖閘門。

背景技術(shù)：

市面上的自助設(shè)備具有用于取放錢票的閘門，如銀行的atm機(jī)或自助投包終端，這種設(shè)備的閘門主要用于對(duì)設(shè)備內(nèi)部的錢票進(jìn)行保護(hù)，并且能夠自動(dòng)打開，因此閘門均是自助設(shè)備內(nèi)部控制，要求不能夠通過外力打開，以保證內(nèi)部錢票的安全性?，F(xiàn)有的自助設(shè)備閘門使用的是簡單的彈簧式閘門，其內(nèi)部鎖止通過驅(qū)動(dòng)元件保持鎖止，安全性不高，或者通過外部加設(shè)的鎖止機(jī)構(gòu)，如申請(qǐng)?zhí)枮?01210115230.3的閘門機(jī)構(gòu)，采用齒輪齒條驅(qū)動(dòng)閘門開啟和關(guān)閉，并通過單獨(dú)設(shè)置的銷和凸輪槽結(jié)合退避部實(shí)現(xiàn)閘門的鎖止，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在實(shí)現(xiàn)閘門自鎖的時(shí)候會(huì)改變閘門開啟和關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)軌跡，與設(shè)備的結(jié)合性不強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有的自助設(shè)備閘門機(jī)構(gòu)存在的安全性不強(qiáng)、鎖止結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單新穎、體積小、成本低、安全可靠的凸輪自鎖閘門。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種凸輪自鎖閘門，所述閘門通過閘門鉸軸擺動(dòng)裝配，在閘門的非鉸點(diǎn)位置設(shè)置控制銷軸，所述控制銷軸與一旋轉(zhuǎn)件上的凸輪槽滑動(dòng)嵌裝，所述旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)平面與閘門的擺動(dòng)平面平行，所述凸輪槽為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)平面上的一連續(xù)滑道；

所述連續(xù)滑道包括自鎖段和凸輪段，所述自鎖段為以旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧段，所述閘門在關(guān)閉狀態(tài)下，所述控制銷軸滑動(dòng)至自鎖段，所述凸輪段為相對(duì)于旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)中心之間的距離漸變的連續(xù)曲線段，所述閘門開啟或關(guān)閉過程中，所述控制銷軸沿凸輪段滑動(dòng)。

進(jìn)一步的，在閘門關(guān)閉狀態(tài)下，所述控制銷軸與閘門鉸軸之間的連線與自鎖段的圓弧段相切。

進(jìn)一步的，所述閘門的擺動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)閘門關(guān)閉和開啟狀態(tài)的位置設(shè)置關(guān)閉位置傳感器和開啟位置傳感器，所述關(guān)閉位置傳感器和開啟位置傳感器與旋轉(zhuǎn)件的動(dòng)力源通過信號(hào)連接。

在本發(fā)明中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)件為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪與動(dòng)力源連接，所述凸輪槽設(shè)置在從動(dòng)輪上。

具體的，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一種。

本發(fā)明將閘門設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)開閉的方式，閘門與設(shè)置凸輪槽的旋轉(zhuǎn)件之間形成一異形凸輪機(jī)構(gòu)，動(dòng)力源通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力，而使旋轉(zhuǎn)件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)閘門擺動(dòng)，通過位置傳感器判斷閘門的開閉狀態(tài)，以保證閘門到位停止。并且在閘門關(guān)閉時(shí)，閘門與旋轉(zhuǎn)件的凸輪槽之間形成死點(diǎn)，從而達(dá)到自鎖作用，保證閘門關(guān)閉的安全性。

由上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，將閘門的控制機(jī)構(gòu)和自鎖機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，閘門裝配的體積更小，生產(chǎn)成本更低，有效實(shí)現(xiàn)自助設(shè)備的閘門開閉及自鎖，較現(xiàn)有的閘門有一定的優(yōu)勢(shì)。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為實(shí)施例中的一種凸輪自鎖閘門的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例中的從動(dòng)齒輪上的凸輪槽的示意圖。

圖3為實(shí)施例中的凸輪自鎖閘門關(guān)閉狀態(tài)示意圖。

圖4為實(shí)施例中的凸輪自鎖閘門開啟狀態(tài)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1-電機(jī)，2-主動(dòng)齒輪，3-從動(dòng)齒輪，31-凸輪槽，311-自鎖段，312-凸輪段，32-齒輪轉(zhuǎn)軸，4-關(guān)閉位置傳感器，5-閘門，51-閘門鉸軸，52-控制銷軸，6-開啟位置傳感器。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

參見圖1和圖2，圖示中的一種凸輪自鎖閘門為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，包括電機(jī)1、主動(dòng)齒輪2、從動(dòng)齒輪3、關(guān)閉位置傳感器4、閘門5和開啟位置傳感器。具體的，閘門5包括閘門板和擺臂，閘門5的擺臂通過閘門鉸軸51鉸接安裝在自助設(shè)備機(jī)體內(nèi)部，閘門5整體以閘門鉸軸51為鉸點(diǎn)自由擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閘門板對(duì)自助設(shè)備內(nèi)部空間的開啟和關(guān)閉。

從動(dòng)齒輪3作為一旋轉(zhuǎn)件，通過齒輪轉(zhuǎn)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在自助設(shè)備內(nèi)部，齒輪轉(zhuǎn)軸32與閘門的閘門鉸軸51不重合設(shè)置，從動(dòng)齒輪3的旋轉(zhuǎn)平面與閘門5的擺動(dòng)平面平行設(shè)置，在從動(dòng)齒輪3的旋轉(zhuǎn)平面上設(shè)有凸輪槽31，在閘門5的非鉸點(diǎn)位置固定設(shè)置凸出的控制銷軸52，將控制銷軸52與從動(dòng)齒輪3的凸輪槽滑動(dòng)嵌裝，凸輪槽31的槽寬應(yīng)當(dāng)保證控制銷軸52能夠相對(duì)凸輪槽進(jìn)行自由滑動(dòng)，通過凸輪槽31兩側(cè)壁的凸輪面帶動(dòng)閘門5擺動(dòng)。

如圖2所示，凸輪槽31為供控制銷軸52滑動(dòng)的連續(xù)滑道，該滑道分為兩段，其中一段為對(duì)應(yīng)閘門關(guān)閉狀態(tài)的自鎖段311，該自鎖段311的軌跡為以從動(dòng)齒輪3的齒輪轉(zhuǎn)軸32為圓心的標(biāo)準(zhǔn)圓弧段，在閘門5處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閘門上的控制銷軸滑動(dòng)至自鎖段311，并相對(duì)凸輪槽形成自鎖；凸輪槽31的另一段為對(duì)應(yīng)閘門實(shí)現(xiàn)開啟過程和關(guān)閉過程的凸輪段312，該凸輪段312的軌跡為相對(duì)于從動(dòng)齒輪3的齒輪轉(zhuǎn)軸32之間的徑向距離漸變的連續(xù)曲線段，凸輪段312與自鎖段311連續(xù)過渡，通過凸輪段312改變閘門上的控制銷軸相對(duì)于固定的齒輪轉(zhuǎn)軸之間的距離，實(shí)現(xiàn)閘門從開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間的擺動(dòng)控制，由于閘門開啟狀態(tài)不需要考慮鎖定，因此不需要在凸輪段312另一端連接自鎖段。

具體的，在關(guān)閉狀態(tài)下，閘門5上的控制銷軸52滑動(dòng)到自鎖段311內(nèi)，控制銷軸52和閘門鉸軸51之間的連線在閘門關(guān)閉狀態(tài)下與自鎖段311的任一點(diǎn)相切，在本實(shí)施例中，當(dāng)控制銷軸52運(yùn)動(dòng)到自鎖段311的端部時(shí)，閘門3達(dá)到關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)控制銷軸52和閘門鉸軸51的連線與自鎖段311端部的徑向方向垂直，此時(shí)從動(dòng)齒輪停轉(zhuǎn)，如果通過外部作用力擺動(dòng)閘門，閘門向開啟方向擺動(dòng)的作用力與自鎖段311的內(nèi)壁垂直，自鎖段311限制了閘門在外力作用下擺動(dòng)開啟，實(shí)現(xiàn)了閘門5的自鎖，同時(shí)保證自鎖段311所在的從動(dòng)齒輪在動(dòng)力源控制下能夠自主轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例的閘門鉸軸51位于齒輪轉(zhuǎn)軸32的左側(cè)，將凸輪段312設(shè)置成與齒輪轉(zhuǎn)軸之間的距離逐漸縮小的趨勢(shì)，控制從動(dòng)齒輪3開啟閘門5時(shí)，控制銷軸52從自鎖段311滑入凸輪段312，控制銷軸52相對(duì)齒輪轉(zhuǎn)軸32的距離逐漸減小，帶動(dòng)閘門5向下擺動(dòng)。

本實(shí)施例中凸輪槽31的整體長度占用從動(dòng)齒輪3圓周的113°，其中自鎖段311的角度為18°，凸輪段312的角度為95°。實(shí)際應(yīng)用中，自鎖段311和凸輪段312的角度需要根據(jù)閘門開啟的角度進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，優(yōu)選保證在閘門關(guān)閉和開啟狀態(tài)下，控制銷軸52分別位于自鎖段311和凸輪段312的兩側(cè)端部限位。

從動(dòng)齒輪3與主動(dòng)齒輪2嚙合，構(gòu)成減速齒輪副，主動(dòng)齒輪2與電機(jī)1的輸出軸連接，通過電機(jī)和減速齒輪副帶動(dòng)從動(dòng)齒輪上的凸輪槽運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中，還可采其他機(jī)械傳動(dòng)中的常用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在閘門5的閘門板擺動(dòng)的兩端極限位置設(shè)置檢測(cè)閘門板的關(guān)閉位置傳感器4和開啟位置傳感器6，當(dāng)閘門擺動(dòng)到關(guān)閉或開啟的位置時(shí)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)位置的位置傳感器，傳遞位置信號(hào)至電機(jī)1的控制電路，實(shí)現(xiàn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)閘門的關(guān)閉和開啟到位檢測(cè)。關(guān)于控制閘門開啟或關(guān)閉的正轉(zhuǎn)信號(hào)或反轉(zhuǎn)信號(hào)則可通過自助設(shè)備內(nèi)部的控制系統(tǒng)提供給電機(jī)，關(guān)于自助設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)為常規(guī)技術(shù)，本實(shí)施例在此不做贅述。

以下結(jié)合圖3和圖4對(duì)比本實(shí)施例的凸輪自鎖閘門的工作狀態(tài)進(jìn)行具體說明。

如圖3所示，當(dāng)閘門5處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閘門板與關(guān)閉位置傳感器4接觸，此時(shí)電機(jī)1處于停止?fàn)顟B(tài)，閘門5上的控制銷軸52位于自鎖段311的端部，此時(shí)閘門5有自鎖段311的內(nèi)側(cè)圓弧段構(gòu)成自鎖，閘門5不能夠通過外部作用力打開。當(dāng)自助設(shè)備發(fā)出打開閘門的信號(hào)時(shí)，電機(jī)1控制從動(dòng)齒輪3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)從動(dòng)齒輪3的自鎖段311相對(duì)于控制銷軸52自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)控制銷軸52從自鎖段311脫出滑動(dòng)進(jìn)入凸輪段312后，由于凸輪段312具有向齒輪轉(zhuǎn)軸32逐漸靠近的趨勢(shì)，此時(shí)凸輪段312的外側(cè)曲面拉動(dòng)控制銷軸52向下順時(shí)針擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閘門5順時(shí)針擺動(dòng)至開啟狀態(tài)，當(dāng)閘門5觸發(fā)開啟位置傳感器6后，控制電機(jī)1停轉(zhuǎn)，此時(shí)控制銷軸52為與凸輪段312的端部，如圖4所示，由電機(jī)停轉(zhuǎn)保持開啟狀態(tài)，由于凸輪的不能反向傳動(dòng)的特性，閘門能夠保持打開狀態(tài)。

如圖4所示，當(dāng)閘門5由打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，自助設(shè)備發(fā)出關(guān)閉閘門的信號(hào)，電機(jī)1控制從動(dòng)齒輪3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)凸輪段312變?yōu)橄螨X輪轉(zhuǎn)軸32逐漸遠(yuǎn)離的趨勢(shì)，此時(shí)凸輪段312的內(nèi)側(cè)凸輪面推動(dòng)控制銷軸52向上逆時(shí)針擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)閘門5逆時(shí)針擺動(dòng)至關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)閘門5觸發(fā)關(guān)閉位置傳感器4后，控制電機(jī)1繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，此時(shí)控制銷軸52已經(jīng)從凸輪段312進(jìn)入到自鎖段311，從動(dòng)齒輪3能夠相對(duì)于已到位的閘門繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，直至控制銷軸52滑動(dòng)進(jìn)入到自鎖段311的端部位置的自鎖點(diǎn)后停轉(zhuǎn)，此時(shí)閘門5由從動(dòng)齒輪上的自鎖段311保持自鎖，如圖3中所示。

以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的具體工作原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。