专利名称：利用杠杆传动分力的预压阴极锁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预压阴极锁，尤其涉及一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁。
背景技术：
一种现有的预压阴极锁如图I、图2和图3所示，包括锁体11和能够围绕固定在锁体11上的主轴111旋转的锁扣12，锁扣12和主轴111之间设有复位弹簧。图I和图3是这种现有的预压阴极锁的俯视图，图2是图I的预压阴极锁的侧视图。在图I所示的上锁状态下，当锁扣12露出锁体11的一侧受到力F作用时，这一侧将向锁体11上方翻转，相对地，从锁扣12在锁体11内的一侧凸起的卡块将向下压紧制动块13。如图3所示的开锁状态，螺线管16通电，螺线管16的心轴161将向右做直线运动，同时带动制动块13向右直线运动，直到制动块13上的缺口移动到锁扣12的卡块处，这时锁扣12受到力F作用时锁扣 的卡块向下方转动，通过制动块13上的缺口，同时锁扣12露出锁体11的一侧向上方翻转实现开锁。但是，当力F较大时，由于此时制动块13受到较大的力量压制，螺线管16的力量较小而无法推动制动块13实现开门的动作。因此，现有结构的锁具在受到较大外力作用时，锁具的制动块受到外力的制约，螺线管力量较小不能够驱动制动块开门，造成不能够立即开启锁具的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用杠杆传动原理多次进行分力并采用滚动摩擦实现预压力开锁的预压阴极锁。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁，包括锁体和能够围绕固定在锁体上的主轴旋转的锁扣、当锁扣在锁体外的一侧受力时受到锁扣在锁体内的一侧作用的齿轮组件、能够在阻挡位于齿轮组件一端的卡头移动的制动位置和释放该卡头的释放位置之间转换的摆动凸轮、以及控制摆动凸轮的摆动的电控驱动组件。对于上述预压阴极锁，齿轮组件包括通过轮齿相互啮合的第一齿轮和第二齿轮。对于上述预压阴极锁，卡头是由第二齿轮上的一个轮齿延伸形成。对于上述预压阴极锁，锁扣位于锁体内的一侧部分向远离主轴的方向延伸形成凸块，凸块的端部靠近或靠在齿轮组件中第一齿轮的一个轮齿的作用面。对于上述预压阴极锁，摆动凸轮下端通过销钉安装在锁体上并能够围绕销钉摆动。对于上述预压阴极锁，电控驱动组件包括主螺线管、一端伸出主螺线管的心轴、一端通过心轴销连接到心轴伸出主螺线管的一端上的第一拉杆、与第一拉杆另一端相连的调整盘、以及通过调整盘销安装在调整盘上的第二拉杆，其中，调整盘通过中心的拨盘轴安装在锁体上并以拨盘轴为转轴。
对于上述预压阴极锁，第一拉杆的一端以心轴销为转轴，另一端能相对调整盘转动。对于上述预压阴极锁，摆动凸轮上开有插口，第二拉杆的一端通过螺钉安装在锁体上并以螺钉为转轴，另一端穿过摆动凸轮上的插口并通过调整盘销安装在调整盘上，第二拉杆以调整盘销为转轴。对于上述预压阴极锁，摆动凸轮上的插口的孔径大于第二拉杆的最大杆直径。对于上述预压阴极锁，在调整盘旋转的平面内，第二螺钉与拨盘轴位于第一直线上，心轴销与拨盘轴位于第二直线上，第一直线与第二直线垂直。 对于上述预压阴极锁，在调整盘上设有常开常闭模式转换机构。对于上述预压阴极锁，常开常闭模式转换机构包括形成在调整盘上端的螺纹、能通过与螺纹啮合来旋转调节相对调整盘的上下位置以限制穿过调整盘中心孔的拨盘轴上移的螺母、起到使拨盘轴相对调整盘向上偏置作用的调整顶簧、附着在拨盘轴旁边的第一拉杆安装销、以及设置在调整盘上拨盘轴两边的能够插入第一拉杆安装销的两个第一拉杆安装孔，所述两个第一拉杆安装孔之间通过以拨盘轴为中心的弧形滑槽相连。对于上述预压阴极锁，拨盘轴的上表面形成一字槽。对于上述预压阴极锁，在主螺线管旁边设有防端面敲击打开机构。对于上述预压阴极锁，防端面敲击打开机构包括在主螺线管的一边以预定间隔平行设置的制动螺线管以及一端固定在制动螺线管上、另一端朝主螺线管的心轴弯曲的弹片。对于上述预压阴极锁，防端面敲击打开机构包括设在主螺线管旁边的制动螺线管和通过轴销安装在主螺线管上的摆动阻尼板，其中，摆动阻尼板能绕轴销摆动，摆动阻尼板上远离轴销的作用端和摆动端分别连到制动螺线管的心轴上和卡到主螺线管的心轴上。对于上述预压阴极锁，摆动阻尼板为“L”形，轴销穿过“L”形的摆动阻尼板的拐角处。与现有技术相比，本发明的技术方案主要的优点如下I.提高了预压阴极锁的工作效能和工作效率，满足了当锁具承载较大外力的情况下采用较小的螺线管力量实现开门的要求，减少了当外力作用于锁扣或者门变形时造成的锁扣承担较大力量锁具不能够立即开启的现象；2.在此基础上还使预压阴极锁具备两种工作模式，同一锁具能够在常开(通电上锁)工作模式与常闭(通电开锁)工作模式之间转换；3.锁具更安全，避免由于不当受力而被意外打开。
图I示出一种现有的预压阴极锁处于上锁状态时的俯视平面图；图2示出图I的预压阴极锁的锁扣受力旋转时的侧视平面图；图3示出图I的预压阴极锁处于开锁状态时的俯视平面图；图4示出本发明一个实施例所述的利用杠杆传动分力的预压阴极锁处于上锁状态时的正视平面图；图5示出图4中预压阴极锁沿Q-Q线截面按箭头指示方向的视图6示出图4中预压阴极锁沿R-R线截面按箭头指示方向的视图；图7示出图4的预压阴极锁处于上锁状态时的俯视立体图；图8示出图4的预压阴极锁处于开锁状态时的正视平面图；图9a和图9b分别示出图4的预压阴极锁处于常闭断电上锁状态和常闭通电开锁状态；图IOa和图IOb分别示出图4的预压阴极锁处于常开断电开锁状态和常开通电上锁状态；图Ila和图Ilb分别示出图4的预压阴极锁的调整盘设置在常开模式和调整盘从常开模式开始转换；图Ilc和图Ild分别示出图4的预压阴极锁的调整盘向常闭模式转换到位和调整 盘在常闭模式定位；图12a和12b分别示出图4的预压阴极锁中主螺线管的心轴被防端面敲击打开机构的一个实施例制动和开启；图13a和图13b分别示出图4的预压阴极锁中主螺线管的心轴被防端面敲击打开机构的另一个实施例制动和开启。
具体实施例方式如图4、图5、图6和图7所示，本发明一个实施例的利用杠杆传动分力的预压阴极锁包括锁体21和能够围绕固定在锁体21上的主轴211旋转的锁扣22、当锁扣22在锁体21外的一侧受力时受到锁扣22在锁体21内的一侧的作用的齿轮组件23、能够在阻挡位于齿轮组件23 —端的卡头2322移动的制动位置和释放该卡头2322的释放位置之间转换的摆动凸轮24、以及控制摆动凸轮24的摆动的电控驱动组件。其中，锁扣22位于锁体21内的一侧部分向远离主轴211的方向延伸形成凸块221。当锁扣22处于上锁状态时，锁扣22上的凸块221的端部靠近或靠在齿轮组件23中第一齿轮231的一个轮齿的作用面2312。在该实施例中，齿轮组件23包括第一齿轮231和第二齿轮232，第一齿轮231和第二齿轮232分别以第一销钉2311和第二销钉2321为转轴，第一齿轮231与第二齿轮232通过轮齿相互啮合。第二齿轮232上的一个轮齿延伸形成卡头2322。摆动凸轮24下端通过第三销钉241安装在锁体21上并能够围绕第三销钉241摆动，摆动凸轮24上开有插口 242，穿过摆动凸轮24上的插口 242的第二拉杆25的移动带动了摆动凸轮24的摆动。轴承243通过第一螺钉244安装在摆动凸轮24上端，当摆动凸轮24位于制动位置时，第二齿轮232的卡头2322搭在轴承243上。电控驱动组件包括主螺线管26、一端伸出主螺线管26的心轴261、一端通过心轴销2611连接到心轴261伸出主螺线管26的一端上的第一拉杆27、与第一拉杆27另一端相连的调整盘28、以及通过调整盘销282安装在调整盘28上的第二拉杆25。心轴261伸出主螺线管26的一端和主螺线管口之间设有心轴复位弹簧262，心轴复位弹簧262的作用使心轴261在主螺线管口保持伸出状态。其中，调整盘28通过中心的拨盘轴281安装在锁体21上并以拨盘轴281为转轴。第一拉杆27的一端以心轴销2611为转轴，另一端也能相对调整盘28转动。第二拉杆25的一端通过第二螺钉251安装在锁体21上并以第二螺钉251为转轴，另一端穿过摆动凸轮24上的插口 242并通过调整盘销282安装在调整盘28上，而且以调整盘销281为转轴。其中，摆动凸轮24上的插口 242的孔径大于第二拉杆25的最大杆直径。在调整盘28旋转的平面内，第二螺钉251与拨盘轴281位于一条直线上，心轴销2611与拨盘轴281位于一条直线上，这两条直线互相垂直。下面参照附图具体说明上述实施例的利用杠杆传动分力的预压阴极锁的工作原理。如图4、图5、图6和图7所示，当锁扣22露在锁体21外的一侧受外力F的作用时将绕主轴211向锁体21上方转动，同时锁扣22在锁体21内的一侧向下转动使锁扣22上的凸块221抵靠在第一齿轮231上轮齿的作用面2312上,从而推动第一齿轮231围绕第一销钉2311做逆时针转动，第一齿轮231的逆时针转动又将推动第二齿轮232围绕第二销钉2321做顺时针转动，第二齿轮232的卡头2322压在摆动凸轮24上端的轴承243上，摆动凸 轮24处于制动位置上阻止第二齿轮23做顺时针转动，从而达到上锁的目的。如图8所示，当给主螺线管26通电时，其心轴261将克服心轴复位弹簧262的弹力而收回主螺线管26，连在心轴261露出主螺线管26的一端上的第一拉杆27拉动调整盘28逆时针转动，通过调整盘28的转动拉动第二拉杆25围绕螺钉251转动，第二拉杆25的转动将带动摆动凸轮24向释放第二齿轮232的卡头的位置转动。当摆动凸轮24在第二拉杆25的带动下围绕第三销钉241顺时针摆动到释放位置时，第二齿轮232将失去摆动凸轮24的制约进行顺时针转动，如图8中虚线表示的第二齿轮所示，从而实现开锁。因为本发明的预压阴极锁利用杠杆传动原理将受到的较大的预压力经过多次杠杆省力机构的传递，使原来的预压力有较大的减小，所以主螺线管26采用较小的力即可开启有一定预压力的锁具。这些杠杆省力机构的一个实例如下a、第一齿轮231与第二齿轮232的传动力臂比为1:2 ;b、第二齿轮232传递到轴承243的力臂比为1:4;C、当主螺线管26的心轴261拉动第一拉杆231转动时，第一拉杆231传递到摆动凸轮24的力臂比为1:2。作为一个优选实施例，本发明的预压阴极锁可以有两种工作模式一种是常闭模式，也称为通电开锁模式；另一种是常开模式，也称为通电上锁模式。上面说明本发明的预压阴极锁的工具原理时是以其中的常闭工作模式为例。图9a和图9b分别示出上述实施例所述的预压阴极锁处于常闭断电上锁状态和常闭通电开锁状态。在常闭模式下，第一拉杆27固定在调整盘28上靠近第二拉杆25的一侧。在断电的情况下，主螺线管26的心轴261在心轴复位弹簧262的作用下保持伸出状态，这时连在心轴261露出主螺线管26的一端的第一拉杆27使调整盘28连接第二拉杆25的一侧向靠近第二齿轮232的卡头2322的方向倾斜，穿过摆动凸轮24的第二拉杆25使摆动凸轮24位于阻止第二齿轮232的卡头2322向下移动的制动位置，从而实现上锁，如图9a所示。在通电的情况下，心轴261克服心轴复位弹簧262的弹力作用收回主螺线管26中，从而拉动调整盘28连接第二拉杆25的一侧向离开第二齿轮232的卡头2322的方向倾斜，第二拉杆25使摆动凸轮24摆动到释放第二齿轮232的卡头2322的位置，从而使第二齿轮232的卡头2322得以向下移动，即使第二齿轮232得以旋转，实现开锁，如图9b所示。图IOa和图IOb分别示出上述实施例所述的预压阴极锁处于常开断电开锁状态和常开通电上锁状态。在常开模式下，第一拉杆27固定在调整盘28上远离第二拉杆25的一侦U。在断电的情况下，主螺线管26的心轴261在心轴复位弹簧262的作用下保持伸出状态，这时连在心轴262露出主螺线管26的一端的第一拉杆27使调整盘28连接第二拉杆25的一侧向远离第二齿轮232的卡头2322的方向倾斜，穿过摆动凸轮24的第二拉杆25使摆动凸轮24位于释放第二齿轮232的卡头2322的位置，以使第二齿轮232得以旋转，从而实现开锁，如图IOa所示。在通电的情况下，心轴261克服心轴复位弹簧262的弹力作用收回主螺线管26中，电控驱动组件中其他各部件的运转与上述常闭模式通电的情况相同，如图IOb所示。为了使本发明的预压阴极锁能够一锁两用，即同一锁具实现上述两种工作模式，在调整盘28上设置了常开常闭模式转换机构。图Ila和图Ilb分别示出调整盘设置在常开模式和调整盘从常开模式开始转换，图Ilc和图Ild分别示出调整盘向常闭模式转换到位和调整盘在常闭模式定位。常开常闭模式转换机构包括形成在调整盘28上端的螺纹288、能够通过与螺纹 288啮合来旋转调节相对调整盘28的上下位置以限制穿过调整盘28中心孔的拨盘轴281上移的螺母283、起到使拨盘轴281相对调整盘28向上偏置作用的调整顶簧287、附着在拨盘轴281旁边的第一拉杆安装销284、以及设置在调整盘28上拨盘轴281两边的能够插入第一拉杆安装销284的两个第一拉杆安装孔285和285’，调整盘15上这两个第一拉杆安装孔285和285’之间通过以拨盘轴281为中心的弧形滑槽286相连。优选地，拨盘轴281的上表面形成一字槽2811。下面以从常闭模式转换到常开模式为例，说明常开常闭模式转换机构的工作原理。如图Ila所示，原来调整盘28设置在常闭模式下，螺母283通过螺纹288拧紧在调整盘28上，使拨盘轴281保持在压下位置，第一拉杆27通过拨盘轴281旁边附着的第一拉杆安装销284安装在调整盘28 —边的第一拉杆安装孔285中。如图Ilb所示，将螺母283松开，穿过调整盘28中心孔的拨盘轴281在调整顶簧287的作用下向上弹起，使附着在拨盘轴281旁边的第一拉杆安装销284连同第一拉杆27脱离当前所在的第一拉杆安装孔285。此时可以通过拨盘轴281上表面上的一字槽2811调整，按照逆时针方向旋转拨盘轴281，从而带动第一拉杆安装销284连同第一拉杆27沿着滑槽286滑动到位于拨盘轴281另一边的另一个第一拉杆安装孔285’处，如图Ilc所示。如图Ild所示，将螺母283通过螺纹288拧紧在调整盘28上端，使拨盘轴281压下到位，同时也使穿过第一拉杆27 —端的第一拉杆安装销284压入另一个第一拉杆安装孔285’内，这时调整盘28设置在常开模式。另外，在本发明的又一个优选实施例中，还在主螺线管26旁边设置防端面敲击打开机构。当本发明的预压阴极锁处于常闭断电状态时，若给锁具一个端面向右的敲击力F，则由于惯性的作用致使主螺线管26的心轴261做反向运动而变为收回状态，带动摆动凸轮24离开制动位置，这时候很容易将锁拉开，因此对本发明的预压阴极锁中的电控驱动组件做了进一步改进，增加了防端面敲击打开机构。防端面敲击打开机构的一个实施例如图12a和图12b所示，在主螺线管26的旁边以预定间隔平行设置制动螺线管29，在制动螺线管29和主螺线管26之间设置弹片291，弹片291 —端固定在制动螺线管29上，另一端朝着王螺线管26的心轴261弯曲。在断电的情况下，弹片291的弹性作用使其弹开并且向主螺线管26的心轴261弯曲的一端抵紧心轴261，不让心轴261发生收回运动，避免误开锁，如图12a所示。通电后，弹片291被制动螺线管29吸合，弹片291向主螺线管26的心轴261弯曲的一端脱离心轴261，使心轴261在主螺线管26的驱动下变为收回状态而实现开锁，如图12b所示。防端面敲击打开机构的另一个实施例如图13a和图13b所示，在主螺线管26旁边设置制动螺线管29，通过轴销2921安装在主螺线管26上的摆动阻尼板292能够绕轴销2921摆动，摆动阻尼板292上远离轴销2921的作用端连接到制动螺线管29的心轴293上，远离轴销2921的摆动端能够卡到主螺线管26的心轴261上。优选地，摆动阻尼板292为近似“L”形，轴销2921穿过近似“L”形的摆动阻尼板292的拐角处。在断电的情况下，制动螺线管29的心轴293处于伸出状态，从而使摆动阻尼板292的摆动端保持在抵紧主螺线管26的心轴261的位置，以阻止主螺线管26的心轴261发生收回运动，避免误开锁，如图 13a所示。通电后，制动螺线管29的心轴293将被吸合而收回，拉动摆动阻尼板292绕着轴销2921转动，摆动阻尼板292的摆动端脱离主螺线管26的心轴261，这样主螺线管26的心轴261就可以变为收回状态而实现开锁，如图13b所示。再次断电后两个螺线管26和29的心轴又恢复伸出状态。
权利要求
1.一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁，包括锁体(21)和能够围绕固定在锁体(21)上的主轴(211)旋转的锁扣(22)，其特征在于，该预压阴极锁还包括当锁扣(22)在锁体(21)外的一侧受力时受到锁扣(22 )在锁体(21)内的一侧作用的齿轮组件(23 )、能够在阻挡位于齿轮组件(23)—端的卡头(2322)移动的制动位置和释放该卡头(2322)的释放位置之间转换的摆动凸轮(24)、以及控制摆动凸轮(24)的摆动的电控驱动组件。
2.如权利要求I所述的预压阴极锁，其特征在于，齿轮组件(23)包括通过轮齿相互啮合的第一齿轮(231)和第二齿轮(232)。
3.如权利要求2所述的预压阴极锁，其特征在于，卡头(2322)是由第二齿轮(232)上的一个轮齿延伸形成。
4.如权利要求2所述的预压阴极锁，其特征在于，锁扣(22)位于锁体(21)内的一侧部分向远离主轴(211)的方向延伸形成凸块(221)，凸块(221)的端部靠近或靠在齿轮组件(23)中第一齿轮(231)的一个轮齿的作用面(2312)。
5.如权利要求I所述的预压阴极锁，其特征在于，摆动凸轮(24)下端通过销钉(241)安装在锁体(21)上并能够围绕销钉(241)摆动。
6.如权利要求I所述的预压阴极锁，其特征在于，电控驱动组件包括主螺线管(26)、一端伸出主螺线管(26 )的心轴(261)、一端通过心轴销(2611)连接到心轴(261)伸出主螺线管(26)的一端上的第一拉杆(27)、与第一拉杆(27)另一端相连的调整盘(28)、以及通过调整盘销(282)安装在调整盘(28)上的第二拉杆(25)，其中，调整盘(28)通过中心的拨盘轴(281)安装在锁体(21)上并以拨盘轴(281)为转轴。
7.如权利要求6所述的预压阴极锁，其特征在于，第一拉杆(27)的一端以心轴销(2611)为转轴，另一端能相对调整盘(28 )转动。
8.如权利要求6所述的预压阴极锁，其特征在于，摆动凸轮(24)上开有插口(242)，第二拉杆(25)的一端通过螺钉(251)安装在锁体(21)上并以螺钉(251)为转轴，另一端穿过摆动凸轮(24)上的插口( 242)并通过调整盘销(282)安装在调整盘(28)上，第二拉杆(25)以调整盘销(281)为转轴。
9.如权利要求8所述的预压阴极锁，其特征在于，摆动凸轮(24)上的插口(242)的孔径大于第二拉杆(25)的最大杆直径。
10.如权利要求8所述的预压阴极锁，其特征在于，在调整盘(28)旋转的平面内，第二螺钉(251)与拨盘轴(281)位于第一直线上，心轴销(2611)与拨盘轴(281)位于第二直线上，第一直线与第二直线垂直。
11.如权利要求6所述的预压阴极锁，其特征在于，在调整盘(28)上设有常开常闭模式转换机构。
12.如权利要求11所述的预压阴极锁，其特征在于，常开常闭模式转换机构包括形成在调整盘(28)上端的螺纹(288)、能通过与螺纹(288)啮合来旋转调节相对调整盘(28)的上下位置以限制穿过调整盘(28)中心孔的拨盘轴(281)上移的螺母(283)、起到使拨盘轴(281)相对调整盘(28)向上偏置作用的调整顶簧(287)、附着在拨盘轴(281)旁边的第一拉杆安装销(284)、以及设置在调整盘(28)上拨盘轴(281)两边的能够插入第一拉杆安装销(284)的两个第一拉杆安装孔(285和285’)，所述两个第一拉杆安装孔(285和285’ )之间通过以拨盘轴(281)为中心的弧形滑槽(286)相连。
13.如权利要求12所述的预压阴极锁，其特征在于，拨盘轴(281)的上表面形成一字槽(2811)。
14.如权利要求6所述的预压阴极锁，其特征在于，在主螺线管(26)旁边设有防端面敲击打开机构。
15.如权利要求14所述的预压阴极锁，其特征在于，防端面敲击打开机构包括在主螺线管(26)的一边以预定间隔平行设置的制动螺线管(29)以及一端固定在制动螺线管(29)上、另一端朝主螺线管(26)的心轴(261)弯曲的弹片(291)。
16.如权利要求14所述的预压阴极锁，其特征在于，防端面敲击打开机构包括设在主螺线管(26)旁边的制动螺线管(29)和通过轴销(2921)安装在主螺线管(26)上的摆动阻尼板(292)，其中，摆动阻尼板(292)能绕轴销(2921)摆动，摆动阻尼板(292)上远离轴销(2921)的作用端和摆动端分别连到制动螺线管(29)的心轴(293)上和卡到主螺线管(26)的心轴(261)上。
17.如权利要求16所述的预压阴极锁，其特征在于，摆动阻尼板(292)为“L”形，轴销(2921)穿过“L”形的摆动阻尼板(292)的拐角处。
全文摘要
本发明公开了一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁。该预压阴极锁包括锁体(21)和能围绕固定在锁体(21)上的主轴(211)旋转的锁扣(22)、当锁扣(22)在锁体(21)外的一侧受力时受到锁扣(22)在锁体(21)内的一侧作用的齿轮组件(23)、能够在阻挡位于齿轮组件(23)一端的卡头(2322)移动的制动位置和释放该卡头(2322)的释放位置之间转换的摆动凸轮(24)、以及控制摆动凸轮(24)的摆动的电控驱动组件。本发明的预压阴极锁工作效能和工作效率高，满足了当锁具承载较大外力时采用较小的螺线管力量实现开门的要求，减少了当外力作用于锁扣或者门变形时造成的锁扣承担较大力量锁具不能够立即开启的现象。
文档编号E05B47/06GK102733673SQ201210228808
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者张宗志 申请人:上海欧一安保器材有限公司