CN107191062B - 止动式执手自动复位及空转装置 - Google Patents

Abstract

一种止动式执手自动复位及空转装置，涉及防盗锁领域，主要是将普通执手双向自动复位机构先设置在一个底盘上，再通过一个能摆动的锁止板用其上面的卡销插到底盘的卡口中将底盘锁定，当正、反两方向旋转执手不超过一定角度时，执手能自动复位；当超过一定角度时，与执手同步转动的驱动轮的羊角推动锁止板摆动，卡销从卡口中抽出，解除了对底盘的锁定，执手能空转；当执手旋转一周后，卡销又插入卡口中，执手恢复自动复位功能。本发明装置适用于锁体内设有过载保护装置的锁具，即执手能自动复位，方便操作；执手还能空转，用以防止破坏锁具和盗开锁具。

Description

止动式执手自动复位及空转装置

技术领域

本发明涉及防盗锁领域，具体涉及一种止动式执手自动复位及空转装置。

背景技术

现有技术中的“锁芯固定式十字机械防盗锁”(专利号ZL201410020215.X)、“一种双插式防盗门”(专利号ZL201610068454.1)、“双插式防盗门及外挂式锁闭装置”（专利号ZL201610129609.8）、“一种数字代码、单体钥匙组合套件”(专利号ZL201610067763.7)、“一种配钥匙机的靠模装置”(专利号ZL201610068057.4) 、“与指纹锁配套的锁芯固定式十字机械防盗锁”(申请号201610990489.0)、“一种指纹锁的凸轮机构”(申请号201611045195.7)和“锁芯固定式十字机械防盗锁的复位机构”（申请号201710193748.1）等八项发明专利申请，均具有特殊的结构和性能，其中第一个专利的十字机械防盗锁：技术无法开启、强开工具无法破坏、密钥量大、钥匙能用数字代码代表、锁芯内的弹子均为钢珠、钥匙只插入或抽出、不旋转、利用旋转执手开锁或上锁、执手有过载保护装置能空转、开锁或上锁操作简单易行等等；第二至第八个专利涉及与其配套的锁具部分完全采用了第一个专利的核心技术，或者依托该核心技术设计了其它产品或辅助机构。

目前，发明人正在利用上述八项专利技术开发新产品，通过试验和实际使用表明，新产品还需不断地改进技术、优化设计。其中，上述所有专利申请，均未述及执手的自动复位问题，实际操作方式及存在问题是：下压执手开锁后，需要人为旋转执手复位至接近水平位置，否则钥匙抽不出来；反提执手上锁后也需人为旋转执手复位，尽管非常轻便，但不复位，执手就会朝斜上方向停止，影响美观。总之，新产品的执手采用的是手动复位方式，未能实现自动复位功能。

现有技术中，是凡手动操作的锁具，执手下压后自动复位，或者执手反提后自动复位，已是常见产品，目的是便于操作，为使用者减少不必要的麻烦。但传统锁具的执手正、反两方向旋转角度均不超90度角，锁体内也没有过载保护装置，当继续强力扭转执手时，就会破坏锁具的某些部件。而上述八项专利申请所述及的锁具具有不同于传统产品的特点，即钥匙只插入或抽出、不旋转，利用旋转执手开锁或上锁，当强力扭转执手时因凸轮机构中有过载保护装置（即力矩限制器），执手能空转，用以防止破坏锁具和盗开锁具。此种情况下如果仅仅采用普通执手的正、反两方向自动复位技术，执手空转后，自动复位装置就会出现故障。另外，现有技术中也有专利产品提供了空转执手，例如“新型智能防盗锁的过载保护器”（专利号2015206788831），在锁体外设置了过载保护器，但也仅限于执手能空转，并未同时描述执手的自动复位特征，所以上述八项专利申请以及其它现有技术并没有述及和解决执手既能正、反两方向自动复位还能空转的问题。

发明内容

为克服上述专利技术存在的弊端，本发明申请提供一种止动式执手自动复位及空转装置，当正、反两方向旋转执手不超过一定角度时，执手能自动复位；当正、反两方向旋转执手超过一定角度时，执手能空转；当执手旋转一周后，执手能恢复自动复位功能，即实现了执手既能自动复位又能空转的功能。

本发明采用如下技术方案：

一种止动式执手自动复位及空转装置，包括锁具外面板、固定柱、执手和双向复位弹簧，其中，锁具外面板为矩形或圆形或椭圆形，锁具外面板内侧设有固定柱，通过与门扇内侧穿入的螺杆连接，用以将锁具外面板固定在门扇外面板上，锁具外面板上设有喇叭口状的钥匙插入通道和执手安装孔，执手包括手柄和执手转轴，执手转轴与执手安装孔活动装配，执手转轴的方形轴孔用于同驱动锁具室外开启或锁闭的连动件活动连接并同步转动，双向复位弹簧装配于执手转轴的外圆面上，其特征是：锁具外面板内还设有一个平板状的底盘，底盘中部的底盘圆孔与执手转轴活动装配，二者能相对转动，底盘的内侧面与锁具外面板内侧活动接触，底盘的外侧面与双向复位弹簧接触，底盘的左半部份为半圆形，并与底盘圆孔同圆心，原点柱固定在底盘左半部份的中间并邻近边缘处，静态下，双向复位弹簧的两个钢丝端头分别与原点柱的两侧紧密接触，底盘的右半部份的边缘中间设有矩形的卡口，卡口两侧对称，为弧线或直线，卡口的的顶点与底盘圆孔的圆心的距离小于底盘的左半部份的半径，执手转轴上还装配一个驱动轮，其中部的安装孔突齿与执手转轴的开口装配、同步转动，驱动轮的一侧边缘中间设有与其垂直的驱动爪，该驱动爪插入到双向复位弹簧的两个钢丝端头之间并与其紧密接触，驱动轮上还设有两个凸出的羊角，并对称分布于驱动爪的两侧，锁具外面板内侧还固定一个回转轴，该回转轴与一个锁止板的回转孔活动装配，即锁止板能以该回转轴为圆心摆动，锁止板的中部还设有卡销和推块，锁止板的一个侧面与锁具外面板内侧活动接触，卡销与锁止板的平板部分处于同一平面内，推块则位于平板部分的外侧，并且平板部分的厚度大于底盘的厚度，静态下，卡销的端部插入到底盘的卡口中，推块的朝向驱动轮一侧为等腰梯形或等腰三角形，其端面包含两个对称的斜面，锁止板的另一端与锁止板拉簧连接，锁止板拉簧的另一端与锁具外面板内侧的一个固定柱连接，驱动轮转动时，只有羊角能与推块接触，当驱动轮正向或反向旋转超过一定角度时，其中一个羊角与推块的斜面接触并推动锁止板摆动，使卡销从卡口中抽出，之后羊角还能越过推块，当底盘转动时，底盘外围的曲线端面与卡销的端部滑动接触。

执手自动复位及空转工作原理：当执手的转动角度不超正常开锁、上锁所需转角情况下，锁止板的卡销始终保持插在底盘的卡口中，底盘被锁定而不能旋转，此时的执手依靠双向复位弹簧的反推力能够实现双向自动复位。当执手带动驱动轮正向或反向旋转超过一定角度时，驱动轮的其中一个羊角开始与锁止板的推块接触并推动锁止板摆动，从而使锁止板上的卡销从底盘的卡口中抽出，则底盘、底盘上的原点柱会自动向执手的旋转方向转动，之后跟随执手空转。执手空转后，羊角能越过推块，底盘外围的曲线端面与卡销的端部还会保持滑动接触。执手旋转一周后，锁止板在锁止板拉簧的作用下使卡销重新插到卡口中。若继续旋转执手，则重复上述动作。反向旋转执手的过程及原理均相同。当然，由于摩擦阻力及配合间隙的存在，空转过程中，底盘的转动相对执手有可能滞后一定角度，执手旋转至初始位置时卡销未能插入到底盘的卡口中，但只需再旋转执手一定角度即能实现。

特别地，当卡销从卡口中抽出后，因双向复位弹簧的弹力较强，底盘会在双向复位弹簧的作用下快速转动，由于卡口的顶点与底盘圆孔的圆心的距离小于底盘的左半部份的半径，底盘旋转时，底盘的卡口两侧的弧线或直线端面会先于羊角对推块的推动，并通过推动卡销的端部使锁止板继续摆动，至少在羊角的推动过程结束后（即羊角已越过推块的最高点，为此羊角的高度、推块的斜面的高度均不能太大，包括磨损因素在内，只要确保卡销能够从卡口中抽出即可）会继续推动锁止板摆动，因此锁止板依靠锁止板拉簧的拉力会对底盘的旋转起到阻尼作用，避免产生较大的冲击而损坏某些部件。

在结构布局方面，锁止板的回转孔的圆心与卡销应尽量处于同一垂线上，目的是使卡销从卡口中抽出时能尽量保持水平移动特性，当执手正、反两方向开始空转时，能够最大程度减小卡销抽出过程所受卡口的阻力的差别，降低阻力峰值，减小磨损。

进一步，锁止板的推块与锁止板的平板部分采用一体结构或分体结构。当采用一体结构时，采用压铸或热挤压或冲压拉伸折弯方式加工制作。因推块只是其端面包含的两个对称的斜面发挥作用，所以冲压拉伸折弯方式只要保留斜面结构部分即能达到预期目的，其中两个对称的斜面由卡销两侧的板材弯折而成，即便中间有间断部分也并不影响使用效果；当推块与锁止板的平板部分采用分体结构时，通过焊接或铆接方式固定在一起。

本发明产品的适用范围是锁具或其它产品的内部设有过载保护装置的情况，否则，当强力扭转执手时，执手能够空转，遭受破坏的必然是锁具或其它产品的内部部件。对于锁具还会造成破坏性开启的后果，所以国家标准中对防盗锁执手的要求是“当执手被破坏掉以后应保证锁具未被开启”。例如，现有技术中的机械锁均采用旋转钥匙开锁方式，有的执手固定不动，有的执手下压过程只驱动锁舌、不驱动主锁栓和天地杆，大部分指纹锁的执手能够双向复位但不能空转。未设置能空转执手的主要原因是现有技术中的各种锁具均采用门扇侧边装入方式，外形特点是大而薄，即锁具的厚度有限，锁具内部的有限空间不适合加装过载保护装置（或因成本因素而未开发）。而背景技术中的八项专利对应的锁具均采用从门扇内侧装入方式，外形特点是小而厚，所以才有条件设置能够空转的执手，并且仅在执手保护方面就明显增强了锁具的安全性能。

另外，本发明的技术方案是将双向自动复位及空转装置设置在执手转轴周围和锁具外面板之内，如果将同种功能的装置安装于锁体内部也能实现同样的功能。例如，背景技术中的防盗锁，与执手装配的是凸轮轴，与凸轮轴装配的包括凸轮机构的从动盖，若将现有技术的普通双向自动复位装置（其中包含双向复位弹簧）与从动盖装配，则凸轮轴及执手也能实现双向自动复位和空转功能。但涉及问题有三方面，一是要求锁体内必须具备足够的空间设置相关装置，此时可采用“一种改进的阻隔式机械防盗锁”（专利号ZL201320777538.4）的相关技术，即力矩限制器为冲压凸棱板叠加结构、限制器推簧为柱形弹簧或碟形弹簧，这种结构的优点是轴向尺寸较小，能够提供安装空间，同时不影响总体布局。二是对双向复位弹簧的弹力有特殊要求：弹力小，对执手的自动复位效果就差；弹力大，则限制器推簧的弹力就需要显著增大，进而空转时的阻力矩显著增大，导致空转瞬间凸轮机构回弹冲击力过大，对相关部件的材质、强度要求高。同时，因空转出现的概率很小，日常操作时力矩限制器总是“负担过重”（因为一直受到双向复位弹簧的阻力作用），对凸轮机构的耐用性、稳定性也不利。三是空转阻力矩过大，还会严重影响对锁具的弹子、锁止柱、驱动盘的推柱等部件的保护效果，甚至失去了空转功能的存在价值（锁具不能开启时，执手的位置接近静态位置，此时的双向复位弹簧的弹力较小，正、反向旋转至终点位置时弹力最大，故锁具不能开启时的空转阻力矩主要由弹子、锁止柱的反作用力产生）。相反，本发明装置的安装于执手转轴上的双向复位弹簧的弹力可设计较大，对执手的空转功能无影响，只要人们旋转执手手柄的感觉不费力、能接受即可。

本发明的有益效果是：采用特殊的执手复位机构，结构简单，造价低，但能实现执手既能自动复位又能空转的功能，在满足锁具安全性、耐用性及稳定性要求的同时，也满足了产品便捷性的需要。

附图说明

图1：锁具总体装配示意图；

图2：执手自动复位及空转装置装配示意图；

图3：执手自动复位及空转装置的局部装配示意图；

图4：锁具的主驱动盘、摆杆与其它传动机构装配示意图；

图5：从动环示意图；

图6：凸轮轴示意图；

图7：主动片示意图；

图8：底盘与原点柱装配示意图；

图9：驱动轮示意图；

图10：图9的左视图；

图11：锁止板主视图；

图12：图11的左视图；

图13：图11的右视图；

图14：图11的俯视图；

图15：双向复位弹簧与原点柱装配示意图。

各图中：1:锁具外面板，2:钥匙插入通道，3:钥匙口，4:固定柱，5:执手，6:执手转轴，7:底盘，8:底盘圆孔，9:卡口，10:原点柱，11:双向复位弹簧，12:钢丝端头，13:驱动轮，14:驱动爪，15:羊角，16:安装孔突齿，17:回转轴，18:锁止板，19:回转孔，20:卡销，21:推块，22:锁止板拉簧，23:凸轮轴，24:主动片，25:从动盖，26:从动环，27:碰珠，28:碰珠弹簧，29:锁芯组，30:主驱动盘，31:摆杆，32:防撬板，33:背板，34:扣盖，35:门扇外面板。

具体实施方式

下面结合图1至图15对本发明进一步说明。

如图1所示的锁具总体装配示意图，是本发明装置与一种防盗锁相互配套使用的一种技术方案，该方案中的防盗锁即为背景技术中所述八项专利对应的产品。其中，锁芯组29和凸轮机构均安装于锁体的防撬板32和背板33之间，锁具的传动机构位于背板33和扣盖34之间，锁栓、锁舌位于扣盖34的外侧（采用外挂式活动连接方式，图中未画出），整个锁体安装于门扇内部，只有钥匙口3露出于门扇外面板35、凸轮轴23的外侧端穿过门扇外面板35并位于锁具外面板1以内。

如图1、4、5、6、7所示，凸轮机构包括凸轮轴23、主动片24、从动盖25、从动环26、碰珠27和碰珠弹簧28，主动片24与凸轮轴23装配、同步转动，从动环26的穿过背板33的轴孔的部分包括扁轴部分和末端的圆轴部分，扁轴部分与开锁传动机构的主驱动盘30固定装配、同步转动，圆轴部分与摆杆31活动装配。

锁芯组29的作用是依据设定的锁具开启条件控制从动环26的转动。

如图1、2、3所示，锁具外面板1上设有钥匙插入通道2和执手安装孔，其中，因为钥匙口3与门扇外面板35在同一平面上，为不增加钥匙的长度，设置了喇叭口状的钥匙插入通道2。锁具外面板1内侧设有固定柱4，通过与门扇内侧穿入的螺杆连接，用以将锁具外面板1固定安装在门扇外面板35上。执手5包括手柄和执手转轴6，执手转轴6穿过锁具外面板1的执手安装孔后，执手转轴6的方形轴孔与凸轮轴23的外侧端部活动装配。

在本实施方式中，凸轮轴23即为与执手转轴6方形轴孔活动连接的用于驱动锁具室外开启或锁闭的连动件。执手5转动时，凸轮轴23跟随同步转动。当钥匙不正确或无钥匙而强力扭转执手5时，主动片24克服碰珠弹簧28的推力与从动盖25、从动环26打滑，凸轮轴23及执手5能空转。

如图1-3和图8-15所示，执手复位机构包括底盘7、双向复位弹簧11、驱动轮13、原点柱10、回转轴17、锁止板18和锁止板拉簧22。其中，底盘7通过底盘圆孔8与执手转轴6的外圆面活动装配，双向复位弹簧11也与执手转轴6的外圆面活动装配，底盘7的一侧面与锁具外面板1的内侧活动接触，底盘7的另一侧面与双向复位弹簧11接触，底盘7的左半部份为半圆形，并与底盘圆孔8同圆心，底盘7的右半部份的边缘中间设有矩形的卡口9，卡口9两侧对称，为弧线或直线，底盘7的右半部份小于底盘7的左半部份，即卡口9的顶点与底盘圆孔8的圆心的距离小于底盘7的左半部份的半径。原点柱10固定在底盘7左半部份的中间并邻近边缘处。静态下，双向复位弹簧11的两个钢丝端头12分别与原点柱10的两侧紧密接触，驱动轮13通过安装孔突齿16与执手转轴6的开口装配、同步转动，驱动轮13上设有与其垂直的驱动爪14，该驱动爪14插入到两个钢丝端头12之间，且静态下，驱动爪14的两个侧面也分别与两个钢丝端头12紧密接触。驱动轮13上还设有两个凸出的羊角15，并对称分布于驱动爪14的两侧。回转轴17固定在锁具外面板1内侧，并与锁止板18的回转孔19活动装配，锁止板18上还设有卡销20和推块21，静态下，卡销20插入到卡口9中，推块21的朝向驱动轮13一侧为等腰梯形或等腰三角形，其端面包含两个对称的斜面，锁止板18的另一端与锁止板拉簧22连接，锁止板拉簧22的另一端与一个固定柱4连接。

执手自动复位、空转过程如下：

当执手5的转动角度不超正常开锁、上锁所需转角情况下，卡销20始终保持插在卡口9中，底盘7被锁定而不能旋转，此时的执手5依靠双向复位弹簧11的作用能够实现双向自动复位。当驱动轮13正向或反向旋转超过一定角度时，驱动轮13的其中一个羊角15与推块21的斜面接触并开始推动锁止板18摆动，使卡销20从卡口9中抽出，则底盘7、原点柱10会自动向执手5的旋转方向转动，随后羊角也越过推块，底盘7跟随执手5一同空转。在空转过程中，底盘7外围的曲线端面与卡销20的端部还会保持滑动接触。执手5旋转一周后，锁止板18在锁止板拉簧22的作用下使卡销20重新插入到卡口9中。若继续旋转执手5，则重复上述动作。反向旋转执手5的过程及原理均相同。

特别地，当卡销20从卡口9中抽出后，底盘7会在双向复位弹簧11的作用下快速转动，此时卡口9两侧的弧线或直线端面会推动卡销20的端部使锁止板18继续摆动，因此锁止板18的卡销20依靠锁止板拉簧22的拉力会对底盘7的旋转起到阻尼作用，避免产生较大的冲击而损坏某些部件。

Claims (2)

1.一种止动式执手自动复位及空转装置，包括锁具外面板、固定柱、执手和双向复位弹簧，其中，锁具外面板为矩形或圆形或椭圆形，锁具外面板内侧设有固定柱，通过与门扇内侧穿入的螺杆连接，用以将锁具外面板固定在门扇外面板上，锁具外面板上设有喇叭口状的钥匙插入通道和执手安装孔，执手包括手柄和执手转轴，执手转轴与执手安装孔活动装配，执手转轴的方形轴孔用于同驱动锁具室外开启或锁闭的连动件活动连接并同步转动，双向复位弹簧装配于执手转轴的外圆面上，其特征是：锁具外面板内还设有一个平板状的底盘，底盘中部的底盘圆孔与执手转轴活动装配，二者能相对转动，底盘的内侧面与锁具外面板内侧活动接触，底盘的外侧面与双向复位弹簧接触，底盘的左半部份为半圆形，并与底盘圆孔同圆心，原点柱固定在底盘左半部份的中间并邻近边缘处，静态下，双向复位弹簧的两个钢丝端头分别与原点柱的两侧紧密接触，底盘的右半部份的边缘中间设有矩形的卡口，卡口两侧对称，为弧线或直线，卡口的顶点与底盘圆孔的圆心的距离小于底盘的左半部份的半径，执手转轴上还装配一个驱动轮，其中部的安装孔突齿与执手转轴的开口装配、同步转动，驱动轮的一侧边缘中间设有与其垂直的驱动爪，该驱动爪插入到双向复位弹簧的两个钢丝端头之间并与其紧密接触，驱动轮上还设有两个凸出的羊角，并对称分布于驱动爪的两侧，锁具外面板内侧还固定一个回转轴，该回转轴与一个锁止板的回转孔活动装配，即锁止板能以该回转轴为圆心摆动，锁止板的中部还设有卡销和推块，锁止板的一个侧面与锁具外面板内侧活动接触，卡销与锁止板的平板部分处于同一平面内，推块则位于平板部分的外侧，并且平板部分的厚度大于底盘的厚度，静态下，卡销的端部插入到底盘的卡口中，推块的朝向驱动轮一侧为等腰梯形或等腰三角形，其端面包含两个对称的斜面，锁止板的另一端与锁止板拉簧连接，锁止板拉簧的另一端与锁具外面板内侧的一个固定柱连接，驱动轮转动时，只有羊角能与推块接触，当驱动轮正向或反向旋转超过一定角度时，其中一个羊角与推块的斜面接触并推动锁止板摆动，使卡销从卡口中抽出，之后羊角还能越过推块，当底盘转动时，底盘外围的曲线端面与卡销的端部滑动接触。

2.根据权利要求1所述的一种止动式执手自动复位及空转装置，其特征是：锁止板的推块与锁止板的平板部分之间为一体结构或分体结构，当采用分体结构时，二者通过焊接或铆接方式固定。