CN101128640B - 圆筒锁装置 - Google Patents

Abstract

圆筒锁包括圆筒形锁壳，该锁壳带有在第一端和第二端之间延伸的内芯。内芯限定穿过第一端和第二端延伸的一内芯轴线。锁筒被接纳在内芯里，用于在内芯里转动以及轴向移动。锁筒包括用于在其中接收钥匙的轴向延伸的钥匙槽，以及贯穿锁筒并和钥匙槽相交的径向延伸槽。转动板组件接纳在该径向延伸槽内，并遮挡钥匙槽的至少一部分。转动板包括可彼此相对移动的第一和第二转动板元件。第一偏置元件啮合第一和第二转动板元件，并推动第二转动板元件径向远离第一转动板元件。第一和第二转动板元件之间限定径向尺寸可变的空腔，用于接收被接纳在钥匙槽内的钥匙，其中钥匙穿过该空腔进入钥匙孔时，钥匙啮合第一转动板元件，以便克服第一偏置元件的偏压来推动第一转动板元件径向地朝向第二转动板元件，从而允许钥匙穿过该空腔进入钥匙槽。

Description

圆筒锁装置

引用的相关申请

本申请要求在2005年2月8日提出的第60/650995号美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及一种圆筒锁装置，特别是一种具有这样一个锁筒的汽车点火锁圆筒，该圆筒可以在圆筒形锁壳的内芯中轴向旋转移动。

背景技术

如图1所示，一个现有技术的用于汽车的点火锁装置包括具有一内芯的圆筒形锁壳，该内芯接收一个锁筒。锁筒包括一个用于接收钥匙的钥匙槽，钥匙与设置在锁筒内的制栓(tumbler)啮合。一个弹簧偏压的转动板或致动器被转动环夹持在锁筒内的径向槽内。与锁筒一端啮合的扣环将该锁筒夹持在壳体内。锁筒在锁壳内轴向移动，以便驱动例如一个开关的电气装置和/或例如一个转向柱锁的机械装置，并可转动以便启动汽车点火。

该现有技术的点火锁装置被一个插入锁筒钥匙槽的钥匙操纵。在钥匙进入钥匙槽的入口后，钥匙的前端啮合转动板，而该转动板阻止钥匙完全插入钥匙槽。使用者必须推动转动板，从而，使整个锁筒轴向地前进，直到转动板与邻接转动环的开口对齐。一旦转动板对齐开口，转动板将被一个弹簧推动径向进入转动环开口，把锁筒锁定在轴向前部位置，并使钥匙槽清空，以供钥匙再次插入该钥匙槽。令人遗憾的是，推动锁筒轴向前进的力是令人讨厌的，并且会损害某些豪华汽车的形象。

发明内容

本发明提供一种包括转动板组件的圆筒锁装置，该转动板允许钥匙插入圆筒锁装置的钥匙槽内而无需先轴向施力于锁筒。该圆筒锁包括圆筒形锁壳，该锁壳带有在第一端和第二端之间延伸的内芯。内芯限定穿过第一端和第二端延伸的一内芯轴线。锁筒被接纳在内芯里，用于在内芯里转动以及轴向移动。锁筒包括用于在其中接收钥匙的轴向延伸的钥匙槽，以及贯穿锁筒并和钥匙槽相交的径向延伸槽。转动板接纳在该径向延伸槽内，并遮挡钥匙槽的至少一部分。

转动板包括可彼此相对移动的第一和第二转动板元件。第一偏置元件啮合第一和第二转动板元件，推动第二转动板元件径向远离第一转动板。第一和第二转动板元件在其间限定径向尺寸可变的空腔，用于穿过其中接收被接纳在钥匙槽内的钥匙，其中当钥匙穿过该空腔并进入钥匙孔时，钥匙啮合第一转动板元件，以便克服第一偏置元件的偏压来推动第一转动板元件径向地朝向第二转动板元件，从而允许钥匙穿过该空腔进入钥匙槽。

本发明的主要目的在于，提供一种圆筒锁装置，该圆筒锁装置不需要轴向移动锁筒来使钥匙插入钥匙槽。这里同时提供一种转动板组件，该转动板组件包括可彼此相对移动并在其间形成一空腔的第一和第二转动板元件，以在没有轴向移动锁筒的情况下，允许钥匙穿过该空腔，进入钥匙槽。

本发明的另一目的在于，提供一种圆筒锁，当转动锁筒时，锁筒能轴向移动。本发明的最佳实施方式能实现这个目的，该实施方式提供凸轮部件，其由锁筒径向延伸，与形成在圆筒形锁壳上的凸轮面啮合，在锁筒旋转后轴向推动锁筒。

本发明的上述及其他的目的和优点将从以下描述中得到。在描述中，参照构成描述一部分的附图，而在这些附图中，借助于本发明的优选实施方式来说明。

附图说明

图1为现有技术的点火锁装置的透视立体图；

图2为包括本发明的点火锁装置的后方分解透视图；

图3为图2的点火锁装置的正面分解透视图；

图4为图2的点火锁装置在钥匙插入钥匙槽以前的横剖面视图；

图5为图2的点火锁装置在钥匙刚插入钥匙槽时的横剖面视图，其中锁筒处于向后位置；

图6为图2的点火锁装置的横剖面视图，其中锁筒处于向前位置；

图7为图2的转动板组件的后方分解透视图；

图8为图2的转动板组件前方分解透视图，其中第二转动板未被加载；

图9为图2的转动板组件的前方分解透视图，其中第二转动件被加载；

图10为图2的转动板组件的前方透视图，其中第二转动板件未加载，而第二偏压件被压缩；

图11所示为图2的点火锁装置在转动锁筒以前的侧面后方透视图；以及

图12所示为图2的点火锁装置在转动锁筒以后的侧面后方透视图。

在详细说明本发明的优选实施方式以前，应认为，本发明不局限于本申请以下描述中披露或附图中示出部件的结构和布置的细节。本发明能够有其它具体实施方式以及以多种方式实施或实现。同样地，在这里使用的措辞和术语只起说明目的，而不应被认为限制作用。

具体实施方式

如图2—12所示，改良的点火锁组件10包括转动板组件12，该转动板组件减小钥匙14插入形成在点火锁组件10的钥匙槽16内需要的力量。如图2所示的点火锁组件10包括圆筒形锁壳18、转动环20以及锁筒22。与现有技术一样，钥匙槽16位于锁筒22中，用于接收钥匙14。在本发明中，转动板组件24被接纳在锁筒22内，该转动板组件允许钥匙14插入该钥匙槽16，而无需先使锁筒22轴向向前。另外，凸轮件26从锁筒22径向延伸，其配合形成在锁壳18的前端38上的凸轮面28，以便通过充分插入的钥匙14使锁筒22旋转后，轴向地移动锁筒22。

该圆筒形锁壳18可由任何合适的材料形成，例如塑料、金属等诸如此类材料，并包括限定圆筒形内芯34的圆筒形壁32。该内芯34与贯穿该壳体18轴端36、38的内芯轴线40共轴。壳体18把锁筒22接收在内芯34中，该内芯34贯穿壳端36、38。在现有技术中已知的是，侧杆锁定槽(未示出)形成在圆筒形壁32中，其通入内芯34，并且和作为锁筒22一部分的锁定侧杆(未示出)相配合，来阻止锁筒22在锁壳18中转动。

壳体18的后端36包括轴向内唇42，该内唇与圆筒形内芯34径向地间隔，并与内芯轴线40共轴。该轴向内唇42连接到壳体圆筒形壁32的轴向后部外缘44，并且与内芯第一开口端36轴向地间隔，以便限定用于接收转动环20的第一插孔46。轴向外唇48连接到轴向内唇42的轴向外缘50，其与圆筒形内芯34径向地间隔开，并与内芯轴线40共轴，以便限定第二插孔52，其中该第二插孔与第一插孔46轴向地间隔，用于接收锁筒22的后部54。

壳体18的前端38包括一具有轴向槽62的轴向朝前边缘56。槽62的一个表面64基本上平行于内芯轴线40，而槽62的另一对置表面66相对于内芯轴线40限定一角度，以便形成通向轴向朝前边缘56的凸轮面28。

转动环20被置于第一插孔46内，并与内芯轴线40同轴。转动环20的径向朝外面72邻接轴向内唇42，转动环20的径向朝内面74与径向朝外面72是间隔开的，优选的是，该面74基本上与内芯34齐平，以便限定用于接收锁筒22的内芯34的轴向延伸部。径向朝内面74与径向朝外面72由轴向的前后边缘76、78连接。该轴向后边缘78基本上是平的，并抵靠封闭壳体后端36的面板80。

该轴向前边缘76在转动环20和壳体后边缘44之间限定用于配合转动板组件24的一间隙88，并包括基本上是平面的半圆形部82，该部分具有一轴向朝前面84，该轴向朝前面抵靠壳体的圆筒形壁32的轴向朝后边缘44。半圆形部分82与具有一轴向朝前面86的倒角半圆部85相结合，其中该导角半圆部具有与基本上是平面的半圆形部82的轴向朝前面84轴向间隔开的轴向朝前面86。倒角半圆部85的轴向朝前面86在壳体圆筒形壁32的轴向后部边缘44和倒角半圆部85之间限定了间隙88，用于啮合转动板组件24。

转动环20被止动销(未示出)和块94固定在第一插孔46内。块94被接纳在第一轴向槽90内，而该第一轴向槽90在转动环20的径向朝外面72中形成，其中该槽90与形成在径向朝外面72上的一周向槽92横交。轴向和周向槽90、92容纳从壳体圆筒形壁32伸入内芯34之内的块94或止动销，以便把转动环20相对于止动销定位在第一插孔46内。优选地，止动销被压配进入圆筒壁32上的孔96，并与形成在转动环20的径向朝外面72上的平面98配合。此外，转动环20优选位于第一插孔46中，以便使轴向缝隙100与形成在圆筒形壁32中的侧杆锁定槽对齐，其中该轴向缝隙100在转动环边缘76、78之间的朝内面74上形成。

锁筒22经由圆筒形锁壳内芯34和转动环20被接纳，并包括一限定轴向钥匙槽16的锁筒体102。锁筒体102容纳制栓104，制栓104可与插入到钥匙槽16内的钥匙14相啮合，以便使锁定侧杆39伸出和缩回。就像在现有技术中已知的那样，正确的钥匙14对准制栓104，这样一来锁筒22就可以转动并在锁壳18的后部(附图4和8)和前部(附图6和10)位置之间轴向移动。

如图2-6所示，锁筒体102有一前端108和后端54。后端54贯穿并且滑动啮合一径向延伸的套环109，套环109具有用于接纳面板80的轴向延伸的凸起110。该面板80封闭壳体18的后端36，并且有一钥匙孔115对准锁筒体102中用于接收钥匙14的钥匙槽16。套环109、凸起110和面板80被接纳在靠近圆筒形锁壳18的后端36形成的第二插孔52内。凸起110将面板80固定在套环109上，并与圆筒形锁壳18的第一端36的轴向外唇48滑动啮合。

锁筒体102的前端贯穿壳体18的前端38延伸。在锁筒体前端108的越过壳体前端38的一部分中形成横向缝隙114，其中该缝隙啮合一扣环116以防止锁筒体102穿过壳体18的第一端36从圆筒形锁壳18中滑脱。一轴向延伸杆118从锁筒体前端108伸出，当锁筒22在向前位置时，啮合以下装置，例如电子开关、转向盘锁，诸如此类。靠近锁筒22的后端54贯穿的径向槽120接收转动板组件24，当钥匙14完全被插入钥匙槽16中以及锁筒22移动到向前位置时，例如锁筒22被使用者转动后(如下所述那样)，该转动板组件24把锁筒22保持在向前位置。

参照图2、4-6和8-10，转动板组件24贯穿并遮挡锁筒22中的钥匙槽16，并包括第一和第二转动板元件122、124。第一和第二转动板元件122、124可彼此相对移动，并在其间限定一径向尺寸可变的空腔126。该径向尺寸可变的空腔126在无需先在轴向推动整个锁筒22的情况下允许钥匙14穿过空腔126插入该钥匙槽16。有利的是，在钥匙14穿过空腔126插入钥匙槽16后，在锁筒轴向移动到向前位置时，第二转动板元件124被加载，用于将锁筒22锁定在该向前位置。

第一转动板元件122包括一对一端被一横杆132连接的、间隔开的侧杆128，、130。侧杆128包括向另一个侧杆130延伸的凸耳134。逐渐引导至凸耳134的朝后斜面136与插入空腔126中的钥匙14配合，推动第一转动板元件122向第二转动板元件124运动。位于横杆132上的第二朝后斜面138引导钥匙14进入空腔126并与凸耳134啮合。有利的是，当钥匙14穿过空腔126插入钥匙孔16时，钥匙14与凸耳134的啮合对第一偏置元件140压缩，其中该元件140位于第一转动板元件122和第二转动板元件124之间。优选地，支臂142从其中一个侧杆128向背离另一侧杆130的方向伸出，并与第一偏置元件140的一端144配合，第一偏置元件例如为螺旋弹簧，其偏压第二转动板元件124远离第一转动板元件122。

第二转动板元件124还包括一对一端被一横杆150连接的间隔开的侧杆146、148。第二转动板元件124上的侧杆146、148与第一转动板元件122上的侧杆128、130可滑动地啮合，并与第一转动板元件122共同在其间限定出空腔126，用于容纳钥匙。一支臂152从第二转动板元件的一侧杆146伸出，与第一偏置元件140的对应端154啮合。形成在第二转动板元件124的横杆150上的倾斜唇156在离开第一转动板元件122的方向延伸，并被容纳于间隙88中用于将锁筒22锁定到前部位置。

优选地，第一偏置元件140位于第一和第二转动板元件122和124的支臂142和152之间，并在钥匙14插入到空腔126中时偏压第二转动板元件124远离第一转动板元件122。虽然使用一个螺旋弹簧是最好的，但是一个或多个其它偏置构件如螺旋弹簧、弹性体材料、片簧等在不脱离本发明范围的前提下也可以使用。如图5、9所示，在钥匙14进入到空腔126并且钥匙14与从第一转动板元件侧杆128伸出并进入到空腔126的凸耳134啮合后，钥匙14推动第一转动板元件122向第二转动板元件124运动，并压缩位于支臂142和152之间的第一偏置元件140。被压缩的第一偏置元件对第二转动板元件“加载”，因此，如图6和图10所示，当倾斜唇156与位于壳体圆筒形壁32的轴向外缘58和转动环20的倒角半圆部85之间的间隙88对准时，第一偏置元件140推动倾斜唇156进入到缝隙88中，将锁筒22保持在前部位置。

当把钥匙14从钥匙槽16中拔出时，一位于第二转动板元件124和转动环20之间的第二偏置元件158将倾斜唇156从间隙88中推出。优选地，第二偏置元件158是一个螺旋弹簧，该弹簧的一端160与一从第二转动板元件侧杆148伸出的支臂152啮合，并推动第二转动板元件124径向地克服第一偏置元件140的偏压。结果，当把钥匙14从钥匙槽16以及因此从空腔126中拔出时，第二转动板元件124被“卸载”(即第一偏置元件140未被压缩)并且第二偏置元件158克服第一偏置元件140的偏压将第二转动板元件的倾斜唇156从间隙88径向地推出以允许锁筒22沿轴向向后运动。

下面参照图2、11和12，在锁筒22的转动并且凸轮构件26和凸轮面28配合时，锁筒22朝前部位置被轴向推动。该凸轮构件26例如为一个销，其从锁筒22接近锁筒体102的前端108处径向延伸。在该锁筒22的后部位置，凸轮构件26被容纳在位于圆筒形锁壳18前端的轴向缝隙62中，并且该凸轮构件26和凸轮面28是可啮合的。旋转锁筒22会使凸轮构件26和凸轮面28配合，而该凸轮面驱动锁筒22朝前部位置轴向运动，以使杆118和一个装置配合。有利的是，该凸轮构件26和凸轮面28无需使用者沿轴向推动锁筒。当然，如果需要，在不脱离本发明范围的前提下，使用者可轴向推动锁筒22，以避免与凸轮构件26啮合的凸轮面28的轴向驱动力。

使用时，参见图2—12，钥匙14通过位于面板80中的钥匙孔115被插入到钥匙槽16中，并被朝后的斜面136和138引导进入到在第一和第二转动板元件122，124之间限定成的空腔126中。如图5和图9所示，当钥匙14进入到空腔126中时，它与第一转动板元件的凸耳134配合并推动第一转动板元件122向第二转动板元件124运动，以压缩第一偏置元件140而使第二转动板元件124被“加载”。当正确的钥匙14进一步插入到钥匙槽16中时，制栓104允许锁筒22转动和作轴向运动。

转动锁筒22使凸轮件26和凸轮面28相互配合，拉动锁筒22轴向运动至前部位置，并使轴向延伸杆118和一装置配合。有利的是，转动锁筒22来推动锁筒22轴向向前运动，这与使用者在锁筒22上施加的轴向力相反，以由使用者提供平稳和无滞地运动。当然，该锁筒22可以被使用者向前推动，以将锁筒22锁定在前部位置，如同现有技术点火锁组件那样。

如图6和10所示，在到达前部位置后，第二转动板元件124与位于壳体圆筒形壁32的轴向外缘58和转动环20的倒角半圆部85之间的间隙88对准。一旦第二转动板元件124与间隙88对准，第一偏置元件140推动第二转动板元件124的倾斜唇156进入间隙88中，将锁筒22锁定在前部位置，直到将钥匙14从空腔126中拔出。

如图4和8所示，当将钥匙14从钥匙槽16和空腔126中拔出时，第二偏置元件158将倾斜唇156从间隙88中推出，第一偏置元件140推动第一转动板元件122径向地进入到钥匙槽16中。当倾斜唇156从间隙88中脱离时，锁筒22可自由地沿轴向回到后部位置。优选的是，位于锁筒22和锁壳18之间的第三偏置元件(未示出)推动锁筒22运动至后部位置。

虽然这里只显示和描述了本发明的目前被认为优选的实施方式，但是对本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离有附加权利要求限定的本发明的范围内，可进行各种变化和改进。因此，各种替代方案和实施例均在以下权利要求范围内，其中权利要求具体地指出和明确要求保护作为发明的主题。

Claims (12)

1.一种圆筒锁装置，包括：

圆筒形锁壳，该锁壳带有在第一端和第二端之间延伸的内芯，所述内芯限定穿过所述第一端和第二端延伸的一内芯轴线；

接纳在所述内芯中的锁筒，用于在所述内芯里转动以及轴向移动，所述锁筒包括用于在其中接收钥匙的轴向延伸的钥匙槽以及贯穿锁筒并和钥匙槽相交的径向延伸槽；和

接纳在所述径向延伸槽内并遮挡钥匙槽的至少一部分的转动板组件，所述转动板组件包括可彼此相对移动的第一和第二转动板元件以及第一偏置元件，所述第一偏置元件啮合所述第一和第二转动板元件，用于推动所述第二转动板元件径向远离所述第一转动板元件，所述第一和第二转动板元件之间限定了一径向尺寸可变的空腔，用于穿过其中接收被接纳在所述钥匙槽内的钥匙，其中在将钥匙穿过所述空腔插入钥匙孔后，钥匙啮合所述第一转动板元件，以便克服所述第一偏置元件的偏压来推动所述第一转动板元件径向地朝向所述第二转动板元件，从而允许钥匙穿过所述空腔进入所述钥匙槽。

2.根据权利要求1所述的圆筒锁装置，其特征在于，所述第一偏置元件把所述第二转动板元件推入到与所述圆筒形锁壳啮合的位置，以把所述锁筒相对所述锁壳轴向锁定。

3.根据权利要求1所述的圆筒锁装置，其特征在于，所述第一转动板元件包括凸耳，该凸耳延伸进入所述空腔，并与钥匙配合，以克服所述第一偏置元件的偏压来推动所述第一转动板元件。

4.根据权利要求1所述的圆筒锁装置，其特征在于，第一支臂从所述第一转动板元件延伸，第二支臂从所述第二转动板元件延伸，所述第一偏置元件位于第一支臂和第二支臂之间。

5.根据权利要求4所述的圆筒锁装置，其特征在于，当所述第一转动板元件与钥匙配合时，所述第一偏置元件被压缩。

6.根据权利要求1所述的圆筒锁装置，其特征在于，所述锁筒包括凸轮面和凸轮中的至少一个，所述锁壳至少包括与凸轮面和凸轮中所述至少一个啮合的所述凸轮面和所述凸轮中的至少另一个，当所述锁筒转动时，所述凸轮面 和凸轮中的至少一个与所述凸轮面和凸轮中的至少另一个相啮合，以便轴向移动所述锁筒到前部位置。

7.根据权利要求1所述的圆筒锁装置，其特征在于，进一步包括与所述第二转动板元件啮合的第二偏置元件，用于克服所述第一偏置元件的偏压来朝所述第一转动板元件推压所述第二转动板元件。

8.一种圆筒锁装置，包括：

圆筒形锁壳，该锁壳带有在第一端和第二端之间延伸的内芯，所述内芯限定穿过所述第一端和第二端延伸的一内芯轴线；

接纳在所述内芯中的锁筒，用于在所述内芯里转动以及轴向移动，所述锁筒包括用于在其中接收钥匙的轴向延伸的钥匙槽以及贯穿锁筒并和钥匙槽相交的径向延伸槽；和

接纳在所述径向延伸槽内并遮挡钥匙槽的至少一部分的转动板组件，所述转动板组件包括可彼此相对移动的第一和第二转动板元件以及第一偏置元件，所述第一偏置元件啮合所述第一和第二转动板元件，用于推动所述第二转动板元件径向远离所述第一转动板元件，与所述第二转动板元件啮合的第二偏置元件，用于克服所述第一偏置元件的偏压来朝所述第一转动板元件推压所述第二转动板元件，所述第一和第二转动板元件之间限定径向尺寸可变的空腔，用于穿过其中接收被接纳在所述钥匙槽内的钥匙，其中在钥匙穿过所述空腔插入钥匙孔时，钥匙啮合所述第一转动板元件，以便克服所述第一偏置元件来推动所述第一转动板元件径向地朝向所述第二转动板元件，从而允许钥匙穿过所述空腔进入所述钥匙槽；和

从所述锁筒延伸的凸轮面与凸轮中的至少一个，所述锁壳包括与所述凸轮面和所述凸轮中的一个啮合的所述凸轮面和所述凸轮中的另一个，其中当所述锁筒转动时，所述凸轮面和凸轮中的至少一个与所述凸轮面和凸轮中的至少另一个啮合，以便在所述内芯里轴向移动所述锁筒到前部位置。

9.根据权利要求8所述的圆筒锁装置，其特征在于，所述第一偏置元件把所述第二转动板元件推入到与所述圆筒形锁壳啮合的位置，以把所述锁筒相对所述锁壳轴向锁定。

10.根据权利要求8所述的圆筒锁装置，其特征在于，所述第一转动板元件包括凸耳，该凸耳延伸进入所述空腔，并与钥匙配合，以克服所述第一偏置 元件的偏压来推动所述第一转动板元件。

11.根据权利要求8所述的圆筒锁装置，其特征在于，第一支臂从所述第一转动板元件延伸，第二支臂从所述第二转动板元件延伸，所述第一偏置元件位于第一支臂和第二支臂之间。

12.根据权利要求11所述的圆筒锁装置，其特征在于，当所述第一转动板元件与钥匙配合时，所述第一偏置元件被压缩。 

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