专利名称：一种用于转舌锁的电动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及密码锁，更具体地说，涉及一种保险箱用的电子密码锁。
背景技术：
在已有技术中，用于控制保险箱门的密码锁锁体，通常采用直进直出的方形锁舌或楔形锁舌。在常态(锁定状态)下锁舌的收回被限定，而该锁舌又对门执手或门闩形成阻碍，解除对锁舌收回的限定是通过在保险箱密码输入装置上输入正确的密码且被预先设定的程序确认后使一个电动装置动作而得以实现的，而锁舌复位至常态(锁定状态)是由一个复位弹簧作用所致。
专利US5142890， US5134870以及US6786519公开了几种转舌锁结构方案。这上述方案中，锁舌形状为D型(即半圆形或者180度扇形)，采用设在锁盒内壁与锁舌之间的拉簧作为锁舌从转进位置(开锁位置)到转出位置(上锁位置)的复位弹簧，对锁舌的锁定是由一个可控的电磁铁(螺线管)的动作部件(铁芯棒)的头部伸出后直接对设在锁舌的一个缺口形成阻碍而实现的。
上述技术方案存在以下缺点
当遇到非法强力开锁情况时，很大的外力通过门执手或门闩直接传递到锁舌，而锁舌又将该外力直接传递给电磁铁(螺线管)的动作部件(铁芯棒)的头部，由于锁舌和该动作部件的头部是线接触，应力很集中，容易造成动作部件以及电磁铁(螺线管)或锁体局部的损坏；
D型锁舌形状和尺寸较大，所配的复位拉簧也需较大空间伸縮，二者占据较大的锁体内部空间，致使缩小锁体体积或在锁体内增加其他部件十分困难。
此外，在用于控制保险箱门的密码锁的已有技术中，所采用的电动装置存在如下问题采用单向(靠弹簧复位)的电磁铁电量消耗大，这一点对使用干电池供电的保险箱密码锁来说是很大的缺点；如果采用双向电磁铁，除了结构复杂外，还需要一个更大的安装空间。
采用马达和将旋转运动转换成直线运动的机构及丝杆丝扣结构，由于锁体内部空间限制，通常使用小体积的高速马达，所使用的丝杆丝扣结构体积也很小，在高速旋转的情况下丝杆和丝扣很难一次对准上扣，只要不对准就会发生丝杆丝扣卡死造成马达堵转现象，进而损坏丝杆和丝扣或损坏马达。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种在受到非法强力开锁情况时防止锁体内电动装置直接被破坏的、可将该非法强力合理分解至锁体多个部位的转舌锁；以及提供一种容易使丝杆丝扣上扣且避免马达堵转的电动装置。
本发明的技术方案包括-
一种转舌锁，它包括 一个具有至少一个缺口的锁盒，与该锁盒相配的盒盖，一个可从缺口转出至锁定位置和转进至开启位置的锁舌， 一个可控地阻挡锁舌从锁定位置向开启位置縮进的锁定装置，以及一个可使锁舌从开启位置复位至锁定位置的弹性元件，其中所述锁定装置包括一个挡块和一个电动装置，所述挡块具有一个柱体，该柱体装入设在所述锁盒内对应位置的第一滑槽内并与之形成滑动配合；在锁舌处于锁定位置，柱体的第一边立面与锁舌第一立面平面相对，柱体的第二边立面与设在电动装置上的随动件头部的第一立面平面相对，该随动件头部的其它立面与设在锁盒内的第二滑槽对应立面平面相对，从而将锁舌限定在锁定位置；在电动装置获得允许开锁授权后，其上的随动件向縮进方向移动使第二滑槽空出可使柱体部分进入的空间，在外力作用下锁舌向所述开启位置转进，同时施力于柱体第一立面使柱体部分进入已空出的第二滑槽空间，进而锁舌可转进至开启位置；所述挡块上还设有一凹槽，在锁舌上与该凹槽对应位置设有一凸柱，在所述外力撤销后，弹性元件使锁舌从所述开启位置向所述锁定位置复位，此时锁舌上的凸柱进入挡块上的凹槽带动挡块复位。
在上述技术方案中，锁舌为扇形板，其扇形夹角在度至度之间，其上设有与设在锁盒对应位置的轴滑动配合的轴孔，锁舌第二扇形边立面承受外力，第一扇形边立面将该外力通过平面接触传递至挡块上的柱体的第一边立面。
进一歩地，在所述锁盒和盒盖与锁舌对应位置上分别设有第一导轨和第二导轨，在盒盖内还设有与轴相配的轴孔，用于对锁舌的限定和导向。在本发明技术方案中，设在挡块上的柱体为部分的环形柱体，设在锁盒对应位置的第一滑槽由与该环形柱体同心且滑动配合的一个外圆柱面和一个内圆柱面构成；柱体的第一边立面承受通过与锁舌第一立面平面接触传递的外力，该外力通过柱体的第二边立面与所述滑动件头部的第一立面平面接触传递给滑动件头部，而滑动件头部的第二立面和第三立面通过第二滑槽再将外力传递给锁盒；所述挡块有一个设在部分的环形柱体上部的圆柱体，设在该圆柱体上的凹槽为圆弧边开口的扇形凹槽，在锁舌上与凹槽对应位置所设凸柱为圆柱形。
进一步地，在所述盒盖设有一装于所述挡块上圆柱体的并与该圆柱体滑动配合的圆柱形腔体，用于对挡块的进一步定位和导向。
在本发明技术方案中，所述弹性元件为一偏压弹簧，其第一圈簧装于锁盒的轴上，第二圈簧装于设在轴附近的另一柱轴上，自由端卡设在所述锁舌对应位置上的凹槽内，以对锁舌施加具有倾向于向锁定位置旋转的力。
在本发明的技术方案中，还提供一种用于转舌锁或其它保险箱锁的电动装置，它包括马达、与该马达同轴连接的丝杆以及与该丝杆相连接且随马达转动而直线移动的随动件，其特征在于，所述的随动件具有一个实心的多面体头部，该头部可放入设在所述锁盒内的第二滑槽内并与之滑动配合，在所述随动件伸出位置时与所述柱体的第一边立面平面相对，该头部的其他立面与第二滑槽内对应立面平面相对。
在上述技术方案中，所述随动件包含一个匣体，该匣体具有一个实心头部，其头部第一立面在所述随动件伸出位置时与所述柱体的第一边立面平面相对，其头部第二立面和第三立面分别与第二滑槽内对应立面平面相对；在匣体的空腔内装有一个与丝杆相配并随该丝杆转动而直线移动的套管，该套管移动时带动匣体移动。
进一步地，所述套管的内孔是一个与丝杆外径滑动配合的光孔，在套管上设有两个与套管内孔轴向垂直的小孔、，两个小孔的直径正好分别穿过一个卡扣的两条腿、，
该卡扣穿入上述两个小孔和后，其两条腿和有效地卡在对应位置的丝杆螺纹内，丝杆转动时，该卡扣和套管随之作直线移动，进而带动带动匣体移动。
较佳的是，还可以在所述套管两端伸出的两个圆柱和上分别套装有弹簧和，弹簧的另一端由匣体空腔顶端平面限定，弹簧的另一端由匣体空腔末端平面限定。
在本发明技术方案中，在所述锁盒设有用于安装微动开关的固定柱，当锁舌转进至开启位置，正好触碰所述微动开关，使之断开或闭合；还在所述锁盒设有用于安装控制电路板的固定柱，以及用于安装电气接插件的缺口和缺口。
5在本发明技术方案中，在锁盒上设置的安装孔、和在盒盖上设置的安装孔具有相同的沉孔，使锁体可以以其锁盒面与门板接触的方式安装，也可以以其盒盖面与门板接触的方式安装。
采用上述技术方案，使得本发明与现有的转舌锁相比，具有以下优点
1. 采用挡块及其滑动旋转结构，以面接触的方式承受外力并将所受之力以面接触的方式传递到锁盒，承受和传递外力的电动装置随动件与电动装置的马达轴和丝杆采用弹簧连接，从而防止外力对电动装置的破坏。
2. 在该外力通过锁舌向挡块以及通过挡块传递到电动装置的随动件实心头部后再传到锁盒，该过程中外力已至少被分解为两个方向的力，减小了应力集中，从整体上提高了锁体的安全性能。
3. 采用偏压弹簧结构使锁舌的平面尺寸縮小，同时解决了使用拉簧占据空间较大的问题。
4. 所公开的电动装置，由于采用套管上设置卡扣与丝杆螺纹配合的结构以及采用在套管两端设置导向和缓冲弹簧的结构使丝杆卡死导致马达堵转的问题得以解决。
5. 锁体内可设置电路板，电连接器、微动开关等，机电结合紧密，通用性强。锁机构所用零件少，结构简单，易于加工和安装。
为了让本领域的技术人员能够进一步了解本发明，下面结合附图予以详细说明。
图1是本发明在上锁位置的结构剖面示意图2是本发明在开锁位置的结构剖面示意图3是本发明的挡块结构示意图4是本发明的锁舌结构示意图5是本发明的偏压弹簧示意图6是本发明的锁舌、偏压弹簧与锁盒装配关系示意图7是本发明的电动装置示意图8是本发明的电动装置局部剖面示意图9是本发明的匣体结构示意图IO是本发明的丝杆结构示意图；图11是本发明图套管结构剖面示意图；图12是本发明的套管结构示意图图13是本发明的锁盒结构示意图；图14是本发明的盒盖结构示意图。
具体实施例方式
从图1和图2可以看出扇形锁舌20通过其上的轴孔24装入锁盒内的轴110上，可以在90度左右范围内绕轴旋转。挡块30的环形柱体31的高度和第一滑槽130的高度与锁舌20的平面厚度基本接近，其运动也是在同一个平面内进行的。
结合图3和图4，在装配时先将锁舌20装入，然后将挡块30的环形柱体31装入锁盒内的第一滑槽130，该滑槽由设在锁盒内的一个半圆柱面131和设在其对面的一个内圆柱壁面132组成，二者之间的距离正好是挡块30的环形柱体31的圆环宽度，但需要保证它们之间的滑动配合关系。挡块30装入后其上的圆柱体38盖在锁舌20之上，在锁定位置时，锁舌20上的复位圆柱23应该位于挡块30的三角形凹槽35内。
在锁舌20处于锁定位置，也就是电动装置的随动件50处于伸出位置时，随动件的头部59位于第二滑槽150的顶端，限制挡块30的环形柱体31沿图中逆时针方向旋转，由于挡块30第一立面32顶住了锁舌的第一立面21，因此锁舌20被锁定。
在锁舌20被锁定的状态下，如果发生非法强力开锁的情况，也就是说， 一个很大的外力施加到保险箱门的执手或拉挡机构，该外力首先传至锁舌20的第二立面22，再经锁舌的第一立面21传至挡块30的环形柱体31，再传至随动件的头部59,最后通过锁盒10的第二滑槽150传到锁体。值得注意的是，上述外力的传递均是通过平面接触的方式进行的，并且该外力经过随动件的实心头部59后被分解为分别与头部第二立面52所垂直的以及和头部第三立面53所垂直的二个分力，由此减小了应力集中。此外随动件50与电动装置40之间的驱动连接是弹性的，且只有随动件头部59承受上述外力，丝杆42不承受或承受很少的外力，从而避免了外力直接作用于电动装置而造成的损坏，如此使整个锁体的抗击非法强力开锁的能力得以加强。
图5示出了复位弹簧70的结构，图6示出了该弹簧装入锁盒10以及与锁舌20的装配关系。该复位弹簧是个偏压弹簧，其大圈簧71套装于轴110上，小圈簧72套装于锁盒内的柱111上，自由端73卡在锁舌20上的凹槽25内，装配好后该偏压弹簧向锁舌20保持施加使其具有倾向于向图l所示的逆时针方向旋转的力。本转舌锁的开启和复位过程如下-
当保险箱的输入装置，如键盘、磁卡或者指纹扫描仪等接收到正确的开锁指令后控制电动装置40动作使随动件50移动，解除对锁舌20的锁定。在本实施例中，收到开启指令后给马达41通正向电流，使其正转并带动随动件50沿縮进方向移动，致使使第二滑槽150空出可使柱体31部分进入的空间151。此时若用外力转动保险箱门执手或拉挡机构，在该外力作用下锁舌20克服偏压弹簧70的阻力，向图2所示的顺时针方向转动，此时锁20的第一立面21施力于柱体31的第一立面32，推着柱体31沿图2所示的顺时针方向转过一个角度并使柱体31的一部分进入已空出的第二滑槽空间151，进而锁舌20可转动90度左右至开启位置；上述过程开始时，锁舌上的凸柱23位于挡块上的凹槽35中，在锁舌20转至开启位置同时柱体31转过一个角度，锁舌20上的凸柱23脱离凹槽35。而在锁舌20到达开启位置，凹槽35的扇形开口边正好对准锁舌20复位时其上的凸柱23必经的运动轨迹上。
当施于执手或拉挡机构的外力撤销后，偏压弹簧70的弹力时使锁舌20从开启位置向锁定位置复位，锁舌向图2所示的逆时针方向转动，此时锁舌20上的凸柱23从挡块30上的凹槽35的扇形开口边进入凹槽35，并施力于凹槽35的另一立面36，从而带动挡块30转回开启时所转过的角度并空出开启时其柱体31占据的第二滑槽150的空间151。锁舌20及挡块30复位后，控制电路给马达41通反向电流使其反转并带动随动件50沿伸出方向移动，直到随动件的实心头部完全进入第二滑槽150的空间151，挡块30再次被限定，锁舌也再次被锁定。
图7示出一种用于转舌锁或其它保险箱所用电动装置，其中马达41是市售的直流电机，该马达可固定在锁盒10上设置的腔体17内，马达轴装入丝杆42上的孔45，由于所传递的力矩很小，可以采用简便的过盈配合装配。匣体60除外轮廓与第二滑槽150滑动配合外，其内框两侧的壁面也要与套管56外侧面滑动配合，当套管56直线移动时，通过施力于套于其上的两个弹簧67、 68推动匣体60作直线运动。设置如此的结构，其中一个作用就是当发生冲击性外力时，锁体震动剧烈，有可能使套管56从匣体60中脱出，从而引起故障。而采用上述两个弹簧67、 68则可以起到缓冲震动的作用，同时使套管56和匣体60之间的保持一定压力，防止受震动后脱位。
设置该两个弹簧的另一个作用是对卡扣61从极限位置(也就是伸出到位和縮进到位)过渡到与丝杆42的螺纹咬扣的位置起导向作用。如图8和图10所示，在丝杆42上设有二个导向槽47和48，当卡扣61的两条腿63、 64在位于导向槽47和48中时正好随动件50处于上述的极限位置，无论从锁舌20从锁定位置转到开启为止，还是锁舌20从开启位置复位到锁定位置，卡扣61的两条腿63、 64都要从丝杆42上的导向槽47或48过渡到与丝杆螺纹咬扣的位置，而过渡到该位置的必要条件之一就是需要给卡扣61的两条腿63、 64—个轴向推力。而设置这两个弹簧67、 68就满足了这一条件。从图7、图9和图12可以看出，该二个弹簧67、 68分别套在套管56的二个圆柱形肩57、 58上并由其中部凸起的矩形体二个端面定位，而弹簧67、 68的另一端分别由匣体60腔体的两个端面62和69限定，这样无论在何位置，这二个弹簧67、 68都对套管56或者说卡扣61的两条腿63、 64保持着一定的轴向推力。从另一方面讲，将传统的丝杆丝扣配合改为由上述的用一个卡扣61的两条腿63、 64与丝杆42的螺纹形成配合， 一个突出的技术效果就是可以避免因丝杆螺纹和丝扣的咬死而导致马达41被堵转而损坏。上述堵转有两种可能，其一，上扣位置不准或角度偏差发生丝扣咬死；其二，发生其它机械故障，挡块30的柱体31未能复位，致使随动件50向伸出方向移动时遇到障碍。因为在本发明的技术方案中，卡扣61的两条腿63、 64与对应的孔43、 44之间以及与丝杆30螺纹之间存在一定的间隙，腿63、 64还具有一定的弹性，它们与丝杆42螺纹的配合是柔性的，即使发生上述二种情况，卡扣61的两条腿63、 64与丝杆42螺纹只会产生打滑现象，即丝杆42在正常转动，但卡扣61和套管56不发生直线移动，因而也不会发生堵转现象，从而避免了马达41因为堵转而发生被损坏的现象。
设置该两个弹簧还有一个作用是当锁舌20处于锁定位置，在外力作用下通过挡块30将随动件50阻挡住，而此时控制电路给马达41通正向电流使其转动时，套管56压縮弹簧68，从而保证不发生堵转现象，外力移除后，在弹簧68的作用下随动件50将滑动到开启位置，仍保证了锁的开启；当锁舌20处于开启位置，有外力阻挡不能通过复位弹簧70将锁舌20恢复到锁定位置，挡块30占据了随动件50头部的空间，而此时控制电路给马达41通反向电流使其转动时，丝杠42将压縮弹簧67，从而保证不发生堵转现象，外力移除后，在弹簧67的作用下随动件50将滑动到锁闭位置，保证了锁的关闭。
图13和图14示出本发明的锁盒10和盒盖80的结构，其中，二个柱体18、 19用于固定一个微动开关，该开关用于侦测锁舌20是否已处于开启或锁定状态，当锁舌20从锁定位置到达开启位置或者从开启位置复位至锁定位置的过程中，锁舌20会碰触该开关，从而产生一个电信号。在锁盒中还设有用于安装控制电路板的三个柱体12、 13、14，以及安装接插件的缺口15、 16。
锁盒10和盒盖80内分别设置了螺孔11和通孔801，用相配的螺钉可将二者固定。
9此外，锁盒10内设置的用于锁舌20转进或转出的缺口120其开口尺寸小于锁舌20的半径尺寸。也就是说，锁舌20不能沿水平方向从缺口120中取出。
从结构的整体性考虑，还在锁盖80上设置了与锁盒10相配的如下结构
用于与锁盒10安装后增强整体强度的二个分别与锁盒10二个缺口120和15相配的舌802和803，装配后二个缺口起到止口定位作用；
用于对挡块30的圆柱体38定位的圆柱形腔体86，作为轴孔，腔体86与圆柱体38有
着滑动配合关系；
用于对设在锁盒10内的轴110进行定位的圆柱形腔体85,作为轴孔，腔体85与轴110有着滑动配合关系，与设在锁盒10内的导轨130相对应，设置了导轨83，以保证锁舌20可靠灵活的转动；
在安装电动装置(直流马达)对应位置设置了二个筋条81和82，用于固定马达；还在第二滑槽150对应位置设置了筋条84，用于限定随动件50。
在锁盒20上还设置了用于安装防撬重锁装的安装孔75和76，以及在锁盒10和盒盖80上都设置了用于将锁体安装在保险箱门上的安装孔77、 78、 79和87、 88、 89。需要说明的是，为了能够提供满足不同的安装需求，上述安装孔都设置了相同的沉孔。如此，不论是将锁盒背面贴着箱门安装锁体，还是将盒盖背面贴着箱门安装锁体，上述设置都能满足。
尽管参照本实施例对所公开的涉及一种转舌锁进行了特别描述，但本领域的技术人员将能理解，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，可以对它进行形式和细节的种种显而易见的修改。因此，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
权利要求
1. 一种用于转舌锁的电动装置，它包括马达(41)、与该马达同轴连接的丝杆(42)以及与该丝杆相连接且随马达转动而直线移动的随动件(50)，其特征在于，所述随动件包括一个与所述丝杆(42)相配并随该丝杆转动而直线移动的套管(56)，所述套管(56)的内孔(55)与所述丝杆(42)的外径滑动配合，在所述套管(56)上设有两个与套管内孔(55)轴向垂直的小孔(43、44)；以及一个卡扣(61)，该卡扣的两条腿(63、64)分别穿过所述套管的所述两个小孔(43、44)，并与所述丝杆(42)形成螺纹配合，从而当所述丝杆(42)转动时使所述卡扣(61)和套管(56)随之作直线移动。
2. 如权利要求l所述的电动装置，其特征在于，所述随动件(50)还包括一个匣 体(60)，所述套管(56)安装在所述匣体(60)的空腔内，所述匣体(60)还具有 一个实心头部(59)，该实心头部的各立面与所述转舌锁的相配部分以平面接触的方 式来传递力。
3. 如权利要求2所述的电动装置，其特征在于，在所述套管(56)两端伸出的两 个圆柱(57、 58)上分别套装有弹簧(67、 68)，弹簧(67)的另一端由匣体(60) 空腔顶端平面(62)限定，弹簧(68)的另一端由匣体(60)空腔(66)末端平面(69) 限定。
全文摘要
一种用于转舌锁的电动装置，它包括马达(41)、与该马达同轴连接的丝杆(42)以及与该丝杆相连接且随马达转动而直线移动的随动件(50)，其特征在于，所述随动件包括一个与所述丝杆(42)相配并随该丝杆转动而直线移动的套管(56)，所述套管(56)的内孔(55)与所述丝杆(42)的外径滑动配合，在所述套管(56)上设有两个与套管内孔(55)轴向垂直的小孔(43、44)；以及一个卡扣(61)，该卡扣的两条腿(63、64)分别穿过所述套管的所述两个小孔(43、44)，并与所述丝杆(42)形成螺纹配合，从而当所述丝杆(42)转动时使所述卡扣(61)和套管(56)随之作直线移动。
文档编号E05B49/00GK101481965SQ20091000987
公开日2009年7月15日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者袁梦笑 申请人:上海伙伴科技发展有限公司