CN1200193C - 带机电接合装置的锁 - Google Patents

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Abstract

一种带机电接合装置的锁，该接合装置只消耗小的电功率，该锁包括一总是与机电接合装置的驱动件作有效的连接的操纵把手，该接合装置在识别授权码以后，建立一与从动件的有效连接，该从动件本身又总是与锁的执行机构作有效的连接。接合装置的驱动件(6)和从动件(7)各自受弹簧的朝向静止位置的载荷，并可通过一闭锁机构(5、12a、12b、14a、14b、15a、15b)接合，该闭锁机构可通过一机电变换器(8、8a、8b)在一脱开位置和一接合位置之间转换。

Description

带机电接合装置的锁
技术领域
本发明涉及一种锁，特别是一种门锁，其操纵把手总是与机电接合装置的驱动件作有效的连接，该接合装置在识别授权码以后，建立一与从动件的作用连接，该从动件本身又与锁的执行机构作有效的连接。
背景技术
带机电接合装置的锁已经从GB 2 211 293 A知道。机电接合装置包括一电磁铁，它至少部分地放在操作把手中。由于这种锁有时必须无损伤地承受相当大的操作力，因此，已知的锁的机电接合装置必须相应地做得结实。因此，它需要很大的空间和大容量的电源，这样就排除了不用供电线路的昂贵的敷设进行改装和用电池操作的可能性。
开始时提到的那种类型的锁已经从DE 195 02 288 A1知道。驱动件和从动件共直线地布置并做成用于旋转操作。驱动件与从动件的彼此相向的端面设计成在从动件从脱开位置移动至接合位置时产生一互补的形锁合。为了形成接合位置，可以是双稳的往复磁铁的机电变换器必须使从动件，以及在形锁合元件未对齐时，还有驱动件分别克服使这些零件回到其静止位置的弹簧的作用以及克服所有作用在传力件上的摩擦力移动，因此，变换器做得很大并且如同按前述现有技术的锁那样，需要一个不能用电池操作的大容量的供应电源。
发明内容
本发明的目的是，做出一种在开始时提到的那种类型的锁，它要求小的体积而不损害机械上的结实性，而且它的机电接合装置只需要小的、用于在脱开位置与接合位置之间转换的电功率。
为实现上述目的，本发明提供一种锁，其操纵把手恒常地与机电接合装置的驱动件有效连接，该接合装置在识别授权码以后，建立一与从动件的有效连接，该从动件本身又恒常地与锁的执行机构作用连接，接合装置的驱动件与从动件各自受到弹簧的朝向静止位置的载荷，并可通过一闭锁机构接合，该闭锁机构可通过一机电变换器在一脱开位置与一接合位置之间转换，其特征为，闭锁机构包括：
—一执行件，它在闭锁机构的脱开位置可松开地与驱动件碰锁，并且可与后者按相同的方向一起移动，而在接合位置，则用机电变换器锁在其静止位置上，此时，碰锁状态在驱动件移动时自动松开，
—至少一个闭锁体，它在驱动件中可与其运动平面大致成直角地移动，
—一在执行件中的凹座和一在从动件中的凹座，前者在各零件处于静止位置时位于闭锁体对面，后者则位于闭锁体对面，
因此在脱开位置，处于其静止位置的从动件在驱动件移动时将闭锁体推入被驱动件一起携带的执行件的凹座中，而在接合位置，处于其静止位置的已被锁住的执行件则在驱动件移动时将闭锁件推入从动件的凹座中并由此将其一起带动。
为了形成接合位置，机电变换器只需要将在任何情况下都向其静止位置的方向弹簧加载的驱动件锁紧在此静止位置上。用于在驱动件和从动件之间形成力锁合所需要的力是由驱动件本身的后续移动，也就是使驱动件移动的使用者施加的。因此，传力件，首先是闭锁体，可以按合理传递的最大力设计，由此不需要能量或需要相应于机电变换器所需要电功率这么大的能量。
合适的是，执行件与驱动件之间的可松开的碰锁由一与这些构件中的一个连接并在弹性预紧下与另一构件的凹座接合的零件组成。
当处于接合位置时，机电变换器使一闭锁件与执行件形锁合地嵌接，以便将其锁在其静止位置上，则也将有助于对电能的较少的需求。
当处于脱开位置，执行件通过驱动件的带动将闭锁件压入松开位置时，开动机电变换器，以形成脱开位置，就成为多余的。
合适的是，闭锁体和/或闭锁件是一个滚子或一个球。在作为滚子的实施形式中，显然可以比作为球的实施形式传递更大的力。在实践中，都采用更多的滚子或球去传递力，同时也为了更好地避免彼此相对运动的部分倾斜(咬死)。
对于简单的锁，例如其闩或锁舌不用钥匙通过移动按钮操作的衣柜锁，执行件、驱动件与从动件布置成可沿直线移动的。于是驱动件可与操作按钮做成一体，而从动件则与闩或锁舌做成一体。
为了得到紧凑的结构形式，机电变换器可放置在一平行于执行件的运动平面的平面中。
特别是在具有掣子的作为门锁的实施形式中，执行件、驱动件和从动件都布置成可以转动的。这样就允许采用普通的锁盒，这样，尤其是在改装或翻新现有的门锁，成为不用钥匙操作，例如用数码卡或转发器操作时，是有很大好处的。
在这种实施形式的一个改进中，执行件、驱动件和从动件做成具有共同的旋转轴线的环。
在此情况下，最好的是，驱动环与一第一方形物形锁合地连接，以便放置操作把手，而从动环则与一第二方形物力锁合地连接，以便操作普通门锁的芯部(Nuss)。
为了达到小的构造深度，从动环、驱动环和执行环可基本上彼此同心地布置，并以其各自彼此相向的周向表面相互作用。
当机电变换器同执行环一样大致位于同一径向平面内，并优先平行于执行环的周向切线布置时，对小的构造深度是有利的。
反之，如果直径应该保持尽可能小，则合适的是这样一种实施形式，其中，从动环、驱动环与执行环基本上沿轴向共直线地依次布置，而且它们的各自的彼此相向的端面共同起作用。
为了得到小的直径，同样有用的是，机电变换器位于一径向平面内，该径向平面相对于执行环位于其中的径向平面平行错开。
机电变换器可以特别是一个最小型的电动机或微电动机，它可以以已知的方式作成带丝杠的电动机，或在其后面接以相应的传动装置，后者将旋转运动转换成为其本身作用在封闭件上的主轴或销轴的平移运动。
不过，机电变换器最好由一双稳的往复磁铁组成。这种往复磁铁的衔铁和由此作用在闭锁件上的衔铁杆在正常情况下通过一弹簧保持在一端部位置，并通过一永久磁铁保持在另一端部位置。为了在两个端部位置之间切换，只需要符号相反的短的电流脉冲。这样，在脱开位置与接合位置之间(或反过来)切换锁所需要的电能就特别小。
所建议的锁对电能的要求可由一电池提供。作为双稳往复磁铁的机电变换器的优选的实施形式导致特别长的电池寿命。
附图说明
在图中用示意的简图示出了作为例子选出的按照本发明的锁的实施形式。在图中，
图1至5示出了带布置成可直线移动的零件的机电接合装置的原理图，
图6至8示出一实用的实施例，
图9示出一带布置成可旋转的零件的第二实施例，
图10示出了第二实施例的分解图，
图11示出了第二实施例的驱动侧的俯视图，
图12示出了沿图11的BB-BB线的剖视图，
图13示出了沿图12的CC-CC线的剖视图，
图14示出了同样带布置成可旋转的零件的第三实施例，
图15示出了第三实施例的简化的分解图。
具体实施方式
图1至5根据不同的接合状态示出了锁及其机电接合装置的结构原理。手动的操作装置及锁闩或类似物均未示出。
在座1中，在侧壁2a和2b之间，设置彼此隔开的滑动导轨3a、3b和4a、4b。在这些滑动导轨之间有一执行滑板5、一驱动滑板6和一从动滑板7。在滑动导轨3a的上方平卧地置放一双稳往复磁铁8。其衔铁8a在其衔铁杆上载有一夹紧块8b。后者与一球9合作，该球可在上滑动导轨3a的一个孔中移动。
图1示出了脱开的静止位置。在此位置，在执行滑板5中，对着球9，有一截球形凹座10。执行滑板5通过一被弹簧加载的球11与驱动滑板6弹性地碰锁在一起。在此实施例中，球11和对其加载的弹簧都位于驱动滑板6中，而执行滑板则有一浅的凹坑、槽或类似物。驱动滑板6有两个横向的孔，其中各自装有一个作为闭锁体的球12a和12b。执行滑板5有精确地对着球12a和12b的截球形凹座14a和14b。在从动滑板7中，对着球12a、12b，有凹坑15a、15b，其深度差不多等于截球形凹座14a、14b的深度，但是其长度则明显地大于球12a、12b的直径。驱动滑板6和从动滑板7各自通过一螺旋压缩弹簧16和18向图1所示的静止位置加载。
图2示出了在按试图打开锁的闩或锁舌的意思操作驱动滑板6以后的脱开位置。由于它是通过球11碰锁的，故驱动滑板6携带执行滑板5进入图示的位置。此时，执行滑板5将球9从其在执行滑板5的凹坑10中抬出。螺旋压缩弹簧17受到压缩。被螺旋压缩弹簧18加载的从动滑板7不动。它的凹坑15a、15b的平滑出口用来使球12a、12b可从图1所示的位置被抬起。在与驱动滑板6一起移动的执行滑板5中的截球形凹座14a、14b对此提供了必需的空间。
图3示出了与图1相同的状态，不过它是在一用于形成接合状态的短的电脉冲之后。该脉冲将往复磁铁8的衔铁8a送至左面的端部位置，在该处，即使在脉冲消退以后，它仍然通过一永久磁铁(未示出)保持不动。夹紧块8b现在就将球9保持在执行滑板5的凹坑10中，由此，执行滑板就被锁在此位置上。
图4示出了驱动滑板6的新的操作开始的状态。由于执行滑板5被锁住，故它与驱动滑板6的碰锁可通过球11的往后推被松开。从动滑板7中的凹坑15a、15b的平滑的出口不再能将球12a、12b抬起，这是因为，它们现在相对于执行滑板5中的截球形凹座14a、14b错位。更确切地说，球12a、12b现在是在图4a中以放大的比例示出的携带位置上被锁住，并且按此方式力锁合地将驱动滑板6与从动滑板7连接在一起。
因此在驱动滑板6进一步移动时，它就带动从动滑板7，直至到达图5所示的端部位置，在该位置，与从动滑板7连接的闩(未示出)处于往回拉的位置。
在驱动滑板6卸载以后，压缩螺旋弹簧17和18负责使驱动滑板6和从动滑板7回到图1所示的位置。通过一个具有反的符号的新的电脉冲，可使往复磁铁8的衔铁8a到达右面的端部位置，在该处，即使在脉冲消退以后，它也能通过一锥形弹簧8c保持不动。
图6至8示出一按此结构原理设计的带一滑销6a和一锁舌7a的简单的盒式锁，该滑销作用在驱动滑板6上，而锁舌则与从动滑板7做成一体。座1有一盖1a，后者通过螺钉固定。座1有用于螺钉1d的孔1c，以将锁固定在一指定的门20上。锁中的往复磁铁8可通过一连接电缆21控制。
图9至14示出锁的第二优选的实施例，其中，可动的零件作成可转动的环，而且主要适用于插锁，其锁闩和/或锁舌通过一门的把手(或一外把手和一内把手)操作。
图9主要示出锁的紧凑的结构方式。
图10至14示出结构的细节。外部门把手(未示出)压在一外方形物31上，后者与一外环36a形锁合地连接，该外环与一内环36b一起形成一驱动环。在外环36a与内环36b之间有一执行环35。执行环通过一固定在内环36b上的做成弧形的板簧311与驱动环36a、36b弹性地碰锁在一起，并且为此在其周向表面上有一浅的、平行于轴线的槽。
与执行环35几何相切地设置一双稳往复磁铁38，后者的夹紧块38b作用在一作为闭锁体的滚子39上。滚子位于执行环35的外周表面上的凹槽300中。执行环35安放在在外环36a和内环36b上形成的环段36c上。在各环段之间有四个彼此各自按90°错开的凹座，它们用于作为闭锁件的滚子312a至312d，这些滚子可在执行环35中的凹槽314a至314d与从动环37中的较宽的凹槽374a至374d之间移动。从动环37本身又安放在内环36a与一塑料套筒371中。一从动方形物37a与从动环37连接，该方形物与普通的盒式插锁的(未示出的)锁芯接合。横销372和挡圈373用于使从动环37与从动方形物37a连接。这种实施形式的功能与按照图1至5的平移的实施形式的功能相当。
图14和15用示意的简化图示出了第三实施形式，它很大程度上相当于图9至13的实施形式，不过，它不得不采用较大的结构深度，以有利于减小直径。虽然在第二实施形式中，其形状为滚子39和317的闭锁体可沿径向移动，而往复磁铁38则沿径向设置在执行环35的外面，但是在第三实施形式中，闭锁体或闭锁件是可沿轴向移动的钢球，而往复磁铁则安装成沿轴向相对于环错开。图中只示出了各个零件的顺序和作用在驱动环46上的驱动方形物46a、执行环45和从动环47、以及钢球412a、412b、带有属于它的、有夹紧块48b的往复磁铁48的执行环45、带有从动方形物47a的从动环，和钢球412a、412b，它们可在驱动环46的轴向孔46b中在一空转位置和一锁住位置之间沿轴向移动，在锁住位置，钢球与从动环47的凹槽47a、47b接合。

Claims (15)

1.锁，其操纵把手恒常地与机电接合装置的驱动件(6，36，46)有效连接，该接合装置在识别授权码以后，建立一与从动件(7，37，47)的有效连接，该从动件本身又恒常地与锁的执行机构作用连接，接合装置的驱动件与从动件各自受到弹簧的朝向静止位置的载荷，并可通过一闭锁机构接合，该闭锁机构可通过一机电变换器(8、38、48)在一脱开位置与一接合位置之间转换，其特征为，闭锁机构包括：
-一执行件(5、35、45)，它在闭锁机构的脱开位置可松开地与驱动件(6、36、46)碰锁，并且可与后者按相同的方向一起移动，而在接合位置，则用机电变换器(8、38、48)锁在其静止位置上，此时，碰锁状态在驱动件(6、36、46)移动时自动松开，
-至少一个闭锁体(12a、12b；312、412)，它在驱动件(6、36、46)中可与其运动平面大致成直角地移动，
-一在执行件(12a、12b：312，412)中的凹座和一在从动件(7、37、47)中的凹座，前者在各零件处于静止位置时位于闭锁体(12a、12b；312、412)对面，后者则位于闭锁体对面，
因此在脱开位置，处于其静止位置的从动件在驱动件(6、36、46)移动时将闭锁体(12a、12b；312、412)推入被驱动件(6、36、46)一起携带的执行件(5、35、45)的凹座(14a、14b)中，而在接合位置，处于其静止位置的已被锁住的执行件则在驱动件移动时将闭锁件推入从动件的凹座中并由此将其一起带动。
2.如权利要求1的锁，其特征为，执行件(5、35、45)与驱动件(6、36、46)之间的可松开的碰锁由一与这些构件中的一个连接并在弹性预紧下与另一构件的凹座接合的零件(11、311)组成。
3.如权利要求1或2的锁，其特征为，当处于接合位置时，机电变换器(8、38、48)使一闭锁件(9、39)与执行件(5、35、45)形锁合地嵌接，以便将其锁在其静止位置上。
4.如权利要求3的锁，其特征为，当处于脱开位置时，执行件(5、35、45)通过驱动件(6、36、46)的携带将闭锁件(9、39)压入松开位置。
5.如权利要求3的锁，其特征为，闭锁体(12a、12b；312、412)和/或闭锁件(9)是一个滚子或一个球。
6.如权利要求1或2的锁，其特征为，执行件(5)、驱动件(6)和从动件(7)布置得可沿直线移动。
7.如权利要求1或2的锁，其特征为，机电变换器(8)可放置在一平行于执行件(5)的运动平面的平面中。
8.如权利要求1或2的锁，其特征为，执行件(35)、驱动件(36a、36b)和从动件(37)布置得可以转动。
9.如权利要求8的锁，其特征为，执行件、驱动件和从动件做成具有共同的旋转轴线的环(35、36a、36b、37)。
10.如权利要求9的锁，其特征为，驱动环(36a、36b)与一第一方形物(31)形锁合地连接，以便放置操作把手，而从动环(37)则与一第二方形物(37a)力锁合地连接，以便操作普通门锁的锁芯。
11.如权利要求9的锁，其特征为，从动环(37)、驱动环(36a、36b)和执行环(35)可基本上彼此同心地布置，并以其各自彼此相向的周向表面相互作用。
12.如权利要求8的锁，其特征为，机电变换器(38)与执行环(35)大致布置在同一径向平面内。
13.如权利要求9的锁，其特征为，从动环(47)、驱动环(46)与执行环(45)基本上沿轴向共直线地依次布置，而且它们的各自的彼此相向的端面共同起作用。
14.如权利要求13的锁，其特征为，机电变换器(48)位于一径向平面内，该径向平面相对于执行环(45)位于其中的径向平面平行地错开。
15.如权利要求1或2的任一项的锁，其特征为，机电变换器是一个双稳往复磁铁(8、38、48)。
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