CN1280508C

CN1280508C - 带联动开关的锁芯

Info

Publication number: CN1280508C
Application number: CN 02131183
Authority: CN
Inventors: 韩建民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: CN1490486A

Abstract

一种带联动开关的锁芯，用于该锁芯在打开和锁住相应机构的同时，锁芯的联动开关串联在防盗报警系统中构成具有识别功能的防盗开关单元，该锁芯以合法钥匙的插入与拔出来断开或接通联动开关，开关的通断不受钥匙旋转的影响，其结构是在锁芯的其中一列轴向布置的弹子的同侧增加一机构，使锁芯的其中两组弹子与该机构发生联动，将其中远离插入端的一组弹子的径向位移转换放大成开关驱动杆的轴向位移，用于断开或接通联动开关；将其中靠近插入端的另一组弹子的径向位移放大成钥匙识别机构的反方向位移，用于识别非法钥匙及撬砸件。若在锁外与该联动开关串联其它形式的自动传感开关及其并联组合即可在设定的范围内组成针对不同防盗要求的主动态机电一体化防盗报警系统的触发开关单元。

Description

带联动开关的锁芯

技术领域

本发明涉及一种带联动开关的锁芯，该带联动开关的锁芯在插入合法钥匙后开关断开，未插入钥匙或插入非法钥匙及撬砸件时开关接通，其特征是在锁芯原有机械锁止功能的基础上增加一具有识别和驱动作用的联动放大机构及由该机构驱动的联动开关，用于该锁芯在打开和锁住相应机构的同时，锁芯的联动开关串联在防盗报警系统中构成具有识别功能的防盗开关单元。

背景技术

常规机械锁的防盗功能仅限于防止锁本身被非法开启和对防护设施的撬砸，无法与防盗报警系统联为一体，专利申请98246358.8记载的技术方案是使锁芯在未插入钥匙或插入合法钥匙时使带有导电层和绝缘层的段位于同一平面而断开触点，其它情况下接通触点，但是在规模应用中会遇到困难，因为钥匙齿峰与齿谷间的垂直高差十分有限，在这样的高差内使多段带有两个导电层和绝缘层准确位于同一平面是十分困难的。使锁芯带一与钥匙联动又不受钥匙旋转影响的联动开关，即合法钥匙插入，开关断开；未插入钥匙或插入非法钥匙及撬砸件，开关接通。如果与该开关串联其它形式的自动传感开关及其并联组合，即可在设定的范围内组成针对不同防盗要求的主动态全天候自动化防盗报警系统的触发开关单元，保护范围由自动传感开关覆盖的区域确定。

发明内容

因此，本发明的目的是在不影响原有锁芯功能的情况下增加一具有识别和驱动作用的联动放大机构及由该机构驱动的联动开关，使在合法钥匙插入时，开关断开，未插入钥匙或插入非法钥匙及撬砸件时，开关接通，使触发源的自动传感开关和响应源的继电器在远离锁体的区域布置。

为了实现上述目的，本发明在锁芯的其中一列沿轴向布置的弹子的同侧，增加一机构，使锁芯中的两组弹子与该机构发生联动，其中远离插入端的一组弹子位于合法钥匙满插时的齿峰，将该组弹子的径向位移经传动杆的传递和两级放大、转换成与径向垂直的联动开关驱动杆的轴向位移，该轴向位移足以使联动开关接通或断开；另一组靠近插入端的弹子位于合法钥匙满插时的齿谷，将该组弹子的径向位移利用杠杆放大成闭锁滑板的反方向位移，用以识别和防止锁被非法开启，当不是合法钥匙或锁被撬砸时开关驱动杆被机械闭锁，开关不能断开。该带联动开关的锁芯的特征在于包括：

一钥匙，该钥匙具有至少一列齿，齿使弹子沿径向移动。

一锁芯，该锁芯具有至少一列沿轴向布置的弹子，其中之一组弹子为驱动弹子，该驱动弹子远离插入端，在合法钥匙满插时位于齿峰；其中之一组弹子为识别弹子，该识别弹子靠近插入端，在合法钥匙满插时位于齿谷。

一联动机构座架，该联动机构座架由方柱切割而成，座架的上部加工成水平的长方形凹槽和垂直方向凹槽，座架的右中部加工成一匚形缺口，匚形缺口的上下水平臂上有同轴同心的上孔和下孔，下水平臂的上表面有固定铰轴，面向锁芯一侧有与驱动弹子所在孔直径相同且在一条直线上的左右方向传动杆孔，垂直方向凹槽有前后方向的轴销孔，匚形缺口内安装一槽形防侧转件，槽形防侧转件上有前后方向的轴销孔。

一联动开关驱动机构，该驱动机构包括；驱动弹子，下弹子传动杆，香蕉形第一级放大杠杆，下传动臂，上传动臂，开关驱动杆，双滚轮，固定架，弹簧；

其中，开关驱动杆为一上细下粗的两段连续圆柱体；

其中，香蕉形第一级放大杠杆的上部有前后方向的轴销孔和面向弹子孔侧的凹弧形面；

其中，驱动弹子与下弹子传动杆的左端在弹子所在孔内紧靠，下弹子传动杆的右端与香蕉形第一级放大杠杆的凹弧形面紧靠，香蕉形第一级放大杠杆用轴销固定在槽形防侧转件的轴销孔中，下端紧压下传动臂，固定铰轴与下传动臂铰接，下传动臂与上传动臂铰接，上传动臂用铰轴兼紧固件与固定架固定，下传动臂和上传动臂都可以绕各自的端点铰轴在纵切面内自由转动；双滚轮的轴位于固定架的滚轮轴孔内，双滚轮可以在不完全空心椭柱体的内方形面上上下滚动，当驱动弹子移动时将其位移沿径向传递给下弹子传动杆再推动香蕉形第一级放大杠杆，经下传动臂、上传动臂迫使固定架连同开关驱动杆向上移动，弹簧被压缩；当合法钥匙插入时，闭锁滑板的识别孔与座架的上孔及不完全空心椭柱体的上孔同轴同心，开关驱动杆可以在孔内向上移动，其它情况下不同心，开关驱动杆不能向上移动；未插入钥匙时，在弹簧的作用下，开关驱动杆向下压紧，使联动开关的按钮受压，开关接通，同时经驱动机构反方向传递，使驱动机构传动杆沿径向紧压驱动弹子。

一钥匙识别机构，该钥匙识别机构包括：识别弹子，上弹子传动杆，放大杠杆，弹簧，闭锁滑板；

其中，放大杠杆为一刨形件，放大杠杆的前后水平方向有转轴，上部的前后垂直方向有长方形孔，面向锁芯一侧有凹弧形面；

其中，闭锁滑板为一左侧水平方向带钳形口的长方形件，钳形口处有前后方向的轴销，右侧垂直方向有与座架上孔直径相同或略大的识别孔，滑板的厚度与水平的长方形凹槽的厚度有合适的公差配合，能沿凹槽左右移动并且不上下晃动；

其中，识别弹子与上弹子传动杆的左端在弹子所在孔内紧靠，上弹子传动杆的右端与放大杠杆的凹弧形面紧靠，将闭锁滑板用轴销与放大杠杆的长方形孔相固定，放大杆杠的转轴位于座架的前后方向轴销孔内，弹簧位于放大杠杆右下部与垂直方向凹槽的下部之间，闭锁滑板位于座架的水平长方形凹槽内，当识别弹子移动时将其位移沿径向传递给上弹子传动杆再推动放大杠杆，放大杠杆绕它的转轴转动，将这种位移传递给闭锁滑板，由于放大杠杆转轴两侧作用点滑板侧大于传动杆侧，弹子位移被放大，未插入钥匙时，在弹簧的张力作用下，闭锁滑板向右靠紧，上弹子传动杆沿径向向识别弹子压紧；当合法钥匙插入时，闭锁滑板的识别孔与座架的上孔同轴同心，开关驱动杆可以在孔内向上移动，按钮释放，开关断开；其它情况下不同心，开关驱动杆被机械闭锁，开关不能断开。

一不完全空心椭柱体，该空心椭柱体用平面切去一部分，内部被加工成面向锁芯侧及下部开口的内四方柱形，内四方柱形的右表面为内方形平面，内方形平面为双滚轮的滑道，内四方柱形的顶部有一装配后与座架同轴同心的孔，切面侧有定位销。

一联动开关，该联动开关具有按钮，按下接通，释放断开。

一金属保护外壳，将锁芯和联动机构封装在金属保护壳内。

动作原理是：未插入钥匙时，驱动机构在弹簧的作用下，开关驱动杆向下压紧，按钮受压，开关接通，同时经反方向传递，下弹子传动杆向驱动弹子压紧；识别机构在弹簧的作用下，闭锁滑板向右靠紧，上弹子传动杆向识别弹子压紧；插入合法钥匙后，闭锁滑板的识别孔与座架的上孔及椭柱体内孔同轴同心，下弹子传动杆在钥匙齿峰的作用下向右移动，经第一级香蕉形放大杠杆推动下传动臂、再传递给上传动臂迫使双滚轮沿内方形平面向上滚动，弹簧受压缩，带动驱动杆向上移动，开关断开。当使用非原配钥匙或其它撬锁工具时，除了锁芯本身不能被转动外，闭锁滑板的识别孔与座架的上孔相互错位，驱动杆不能向上移动，开关不能断开。

本发明有以下优点和效果：

锁芯作为整锁的一个识别和驱动部件，在打开或锁住它的相应机构时，只起机械防盗作用，无法与防盗报警系统发生联系。应用本发明，将自动探测传感开关的并联组合与本锁芯联动开关及继电器串联，由继电器的接点提供开关信号。未插入钥匙时，锁芯联动开关接通，与其串联的自动探测传感开关的并联组合断开，系统不工作；当插入合法钥匙(不受钥匙旋转的影响)时，锁芯联动开关断开，系统不能工作，即具有识别和联动功能；发生盗情时，由于非原配钥匙不能断开锁芯联动开关，与其串联的自动探测传感开关的并联组合中任意一个传感开关触发，系统就开始工作。

下面结合附图对本发明进行说明。

附图说明

图1是一般通用的机械式锁芯，根据防盗程度的不同，其钥匙可以是单面齿、双面齿、多面齿及不可复制的齿形，相应的弹子可以是沿轴向布置的一列、二列、多列弹子及与不可复制的齿形相匹配的弹子构造，其共同特点是当转动钥匙时，转动拨板和锁轴一起旋转，带动其它机构完成功能动作。

图2是本装置的外形示意图，锁芯和联动机构装配成一体，它们既各自独立又相互联系，锁轴及转动拨板随合法钥匙的旋转而旋转，而合法钥匙的插入与拔出使联动装置的开关驱动杆向上和向下移动，用以断开或接通联动开关。

图3是本装置的剖面示意图，在叙述动作原理前，先说明将弹子的径向位移放大、转换成轴向位移的原理以及将另一弹子的径向位移放大转换成反方向位移的数学模型。

图4是将弹子的径向位移转换成与锁轴平行的轴向位移的两级放大的示意图。

设O₁B在纵切面内可以绕O₁点转动，O₂D可以绕O₂点转动，O₂D和DE可以绕D点转动，E点只能在O₂E所在的直线上移动，则第一级放大将弹子的径向位移AA′放大成弧BB′，该弧BB′作用于O₂D上的C点，使O₂D旋转到O₂D′，则第二级将弧BB′放大成O₂E直线上的EE′。

图5是钥匙识别机构的数学模型。

设AOB在x轴和y轴构成的平面内可以绕O点转动，根据相似三角形的对应关系，则AA′/BB′＝OA/OB，BB′＝OB/OA·AA′，即将位移AA′放大成反方向的BB′。

图6是本发明的分解示意图，本发明除钥匙、锁芯外，增加了联动机构座架，开关驱动机构，钥匙识别机构，不完全空心椭柱体，联动开关。

图7是金属保护外壳，将锁芯与联动机构装配好后封入金属保护壳81内。

具体实施方式

下面参考图6介绍本发明的具体实施。

本带联动开关的锁芯包括：钥匙11，锁柱12，锁轴13，转动拨板14，其中之一组弹子为驱动弹子15，其中之一组弹子为识别弹子16；其中，驱动弹子15远离插入端，在合法钥匙满插时位于齿峰，该驱动弹子15与下弹子传动杆21的左端在弹子所在孔内紧靠；识别弹子16靠近插入端，在合法钥匙满插时位于齿谷，该识别弹子16与上弹子传动杆41的左端在弹子所在孔内紧靠。

一联动机构座架51，该联动机构座架51由方柱切割而成，座架的上部加工成水平的长方形凹槽56和垂直方向凹槽57，座架的右中部加工成一匚形缺口，匚形缺口的上下水平臂上有同轴同心的上孔53和下孔54，下水平臂的上表面有固定铰轴55，面向锁芯一侧有与驱动弹子15所在孔直径相同且在一条直线上的传动杆孔51a，垂直方向凹槽[57]有前后方向的轴销孔[51b]；匚形缺口内安装一槽形防侧转件52，槽形防侧转件52的上部有前后方向的轴销孔52a。

一联动开关驱动机构，包括驱动弹子15，下弹子传动杆21，香蕉形第一级放大杠杆22，第二级放大部件下传动臂23，上传动臂24，开关驱动杆31，双滚轮32，固定架33，弹簧34；

其中，香蕉形第一级放大杠杆22有前后方向的轴销孔22a和面向弹子孔侧的凹弧形面22b，轴销孔22a与轴销孔52a用销轴固定；

其中，开关驱动杆31为一上细下粗的两段连续圆柱体；

其中，固定铰轴55与下传动臂23铰接，下传动臂23与上传动臂24铰接，上传动臂24用铰轴兼紧固件33a与固定架33固定，下传动臂23和上传动臂24都可以绕各自的端点铰轴在纵切面内自由转动，双滚轮32的轴位于固定架的滚轮轴孔33b内，双滚轮32可以在不完全空心椭柱体71的内侧面72上上下滚动；当驱动弹子15移动时将其位移沿径向传递给下弹子传动杆21再推动香蕉形第一级放大杠杆22，经下传动臂23、上传动臂24迫使固定架33连同开关驱动杆31向上移动，弹簧34被压缩，开关61断开；当合法钥匙插入时，闭锁滑板45的识别孔46与座架的上孔53及不完全空心椭柱体的上孔73同轴同心，开关驱动杆31可以在孔内向上移动，其它情况下不同心，开关驱动杆31不能向上移动；未插入钥匙时，在弹簧34的作用下，驱动杆31向下压紧，使联动开关61的按钮62受压，开关接通，同时经驱动机构反方向传递，使驱动机构传动杆21沿径向紧压驱动弹子15。

一钥匙识别机构，包括识别弹子16，上弹子传动杆41，放大杠杆42，弹簧44，闭锁滑板45；其中，放大杠杆42为一刨形件，放大杠杆的前后水平方向有转轴42a，上部的前后垂直方向有长方形孔42c，面向锁芯一侧有凹弧形面42b；其中，闭锁滑板45为一左侧水平方向带钳形口的长方形件，钳形口处有前后方向的轴销45a，右侧垂直方向有与座架上孔53直径相同或略大的识别孔46，滑板的厚度与水平的长方形凹槽56的厚度有合适的公差配合，能沿凹槽56左右移动并且不上下晃动；其中，识别弹子16与上弹子传动杆41在弹子所在孔内紧靠，上弹子传动杆41的右端与面向锁芯一侧的放大杠杆42的凹弧形面42b紧靠，将闭锁滑板45用轴销45a与放大杠杆42的长方形孔42c相固定，放大杠杆42的转轴42a位于座架51的轴销孔51b内，弹簧44在垂直方向凹槽57的下端与放大杠杆42的下端右侧紧靠，闭锁滑板45位于座架51的长方形水平凹槽56内，当上弹子传动杆41将径向位移传递给放大杠杆42，放大杠杆42绕它的转轴42a转动，将这种位移传递给闭锁滑板45，未插入钥匙时，在弹簧44的张力作用下，闭锁滑板45向右靠紧，上弹子传动杆41向识别弹子16靠紧；当合法钥匙满插时对应于识别孔46、上孔53和孔73同轴同心，开关驱动杆31可以向上移动，按钮62释放，开关61断开；在其它情况下，识别孔46和上孔53错位，开关驱动杆31不能向上移动，开关61不能断开。

一不完全空心椭柱体71，该空心椭柱体71是用平面切去一部分，内部被加工成面向锁芯侧及下部开口的内四方柱形，内四方柱形的右表面72为双滚轮32的滑道，内四方柱形顶部有一装配后与座架同心的孔73，切面侧有定位销74。

一联动开关61，该联动开关61具有开关按钮62，按下接通，释放断开。

一金属保护外壳81，将锁芯和联动机构封装在金属保护壳内81。

整体的实施方式是：未插入钥匙时，驱动机构在弹簧34的作用下，开关驱动杆31向下压紧，按钮62受压，开关61接通，同时经反方向传递，下弹子传动杆21向驱动弹子15压紧；识别机构在弹簧44的作用下，闭锁滑板45向右靠紧，上弹子传动杆41向识别弹子16压紧。插入合法钥匙后，闭锁滑板45的识别孔46与座架51的上孔53及椭柱体内孔73同轴同心，下弹子传动杆21在齿峰的作用下向右移动，经第一级香蕉形放大杠杆22推动下传动臂再传递给上传动臂24迫使双滚轮32沿内方形平面72向上滚动，弹簧34受压缩，带动驱动杆31向上移动，开关61断开。当使用非原配钥匙或其它撬锁工具时，除了锁芯本身不能被转动外，闭锁滑板45的识别孔46与座架的上孔53相互错位，驱动杆31不能向上移动，开关61不能断开。

Claims

1.一种带联动开关的锁芯，用于该锁芯在打开和锁住相应机构的同时，锁芯的联动开关串联在防盗报警系统中构成具有识别功能的防盗开关单元，该带联动开关的锁芯的特征在于包括：

一钥匙[11]，该钥匙具有至少一列齿，齿使弹子沿径向移动；

一锁芯，该锁芯具有至少一列沿轴向布置的弹子，其中之一组弹子为驱动弹子[15]，该驱动弹子[15]远离插入端，在合法钥匙满插时位于齿峰；其中之一组弹子为识别弹子[16]，该识别弹子[16]靠近插入端，在合法钥匙满插时位于齿谷；

一联动机构座架[51]，该联动机构座架[51]由方柱切割而成，座架的上部加工成水平的长方形凹槽[56]和垂直方向凹槽[57]，座架的右中部加工成一匚形缺口，匚形缺口的上下水平臂上有同轴同心的上孔[53]和下孔[54]，下水平臂的上表面有固定铰轴[55]，面向锁芯一侧有与驱动弹子[15]所在孔直径相同且在一条直线上的左右方向传动杆孔[51a]，垂直方向凹槽[57]有前后方向的轴销孔[51b]，匚形缺口内安装一槽形防侧转件[52]，槽形防侧转件[52]上有前后方向的轴销孔[52a]；

一联动开关驱动机构，包括驱动弹子[15]，下弹子传动杆[21]，香蕉形第一级放大杠杆[22]，第二级放大部件下传动臂[23]，上传动臂[24]，开关驱动杆[31]，双滚轮[32]，固定架[33]，弹簧[34]；其中，开关驱动杆[31]为一上细下粗的两段连续圆柱体；其中，驱动弹子[15]与下弹子传动杆[21]的左端在弹子所在孔内紧靠，下弹子传动杆[21]的右端与香蕉形第一级放大杠杆[22]的凹弧形面[22b]紧靠，香蕉形第一级放大杠杆[22]的销孔[22a]用轴销固定在槽形防侧转件[52]的轴销孔[52a]内，放大杠杆[22]的下端紧压下传动臂[23]，固定铰轴[55]与下传动臂[23]铰接，下传动臂[23]与上传动臂[24]铰接，上传动臂[24]用铰轴兼紧固件[33a]与固定架[33]固定；开关驱动杆[31]被固定架[33]夹紧，上部有弹簧[34]，双滚轮[32]的轴位于固定架的轴孔[33b]内；

一钥匙识别机构，包括识别弹子[16]，上弹子传动杆[41]，放大杠杆[42]，弹簧[44]，闭锁滑板[45]；其中，放大杠杆[42]为一刨形件，放大杠杆的前后水平方向有转轴[42a]，上部的前后垂直方向有长方形孔[42c]，面向锁芯一侧有凹弧形面[42b]；其中，闭锁滑板[45]为一左侧水平方向带钳形口的长方形件，钳形口处有前后方向的轴销[45a]，右侧垂直方向有与座架上孔[53]直径相同或略大的识别孔[46]，滑板的厚度与水平的长方形凹槽[56]的厚度有合适的公差配合，能沿凹槽[56]左右移动并且不上下晃动；其中，所述识别弹子[16]与上弹子传动杆[41]的左端在弹子所在孔内紧靠，上弹子传动杆[41]的右端与放大杠杆[42]的凹弧形面[42b]紧靠，将闭锁滑板[45]用轴销[45a]与放大杠杆[42]的长方形孔[42c]相固定，放大杠杆[42]的转轴[42a]位于座架[51]的前后方向轴销孔[51b]内，弹簧[44]在垂直方向凹槽[57]的下端与放大杠杆[42]的右下端紧靠，闭锁滑板[45]位于座架[51]的长方形水平凹槽[56]内；

一不完全空心椭柱体[71]，该空心椭柱体[71]是用平面切去一部分、内部被加工成面向锁芯侧及下部开口的内四方柱形，内四方柱形的右表面为内方形平面[72]，内方形平面[72]为双滚轮[32]的滑道，内四方柱形的顶部有一装配后与座架上孔[53]同心同直径的孔[73]，切而侧有定位销[74]；

一联动开关[61]，该联动开关[61]具有开关按钮[62]，按下接通，释放断开；

一金属保护外壳[81]，将锁芯和联动机构封装在金属保护壳[81]内；

联动开关驱动机构与钥匙识别机构的装配关系为：未插入钥匙时，驱动机构在弹簧[34]的作用下，开关驱动杆[31]向下压紧，按钮[62]受压，开关[61]接通，同时经反方向传递，下弹子传动杆[21]向驱动弹子[15]压紧；识别机构在弹簧[44]的作用下，闭锁滑板[45]向右靠紧，上弹子传动杆[41]向识别弹子[16]压紧；插入合法钥匙后，闭锁滑板[45]的识别孔[46]与座架[51]的上孔[53]及椭柱体内孔[73]同轴同心，下弹子传动杆[21]在钥匙齿峰的推力作用下向右移动，经第一级香蕉形放大杠杆[22]推动下传动臂[23]再传递给上传动臂[24]迫使双滚轮[32]沿内方形平面[72]向上滚动，弹簧[34]受压缩，带动驱动杆[31]向上移动，开关[61]断开；当使用非原配钥匙或其它撬锁工具时，除了锁芯本身不能被转动外，闭锁滑板[45]的识别孔[46]与座架的上孔[53]相互错位，驱动杆[31]不能向上移动，开关[61]不能断开。