CN1813114B - 电动机械圆柱锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机械圆柱锁，该圆柱锁与用于识别访问授权的分析电子装置共同作用并具有外壳，该外壳包括两个相对的圆柱体容纳处(12)，里面可各自转动置放一个可通过钥匙操作的锁芯或一个与球形门把手抗扭连接的球形门把手轴(11)，其中，锁芯和/或球形门把手轴(11)与特别是操作门锁的锁舌或落锁的锁鼻(13)共同作用，而且在钥匙配合或完成访问授权认证的情况下，电动机械传动的锁紧或连接件(14)从静止位置运动到有效位置内，并产生钥匙或球形门把手与锁鼻(13)之间的抗扭连接，其特征在于，锁鼻(13)在锁紧或连接件(14)的静止位置上可相对于两个锁芯或两个球形门把手轴(11)自由转动。

Description

电动机械圆柱锁
技术领域
本发明涉及一种电动机械圆柱锁，该圆柱锁与用于识别访问授权的分析电子装置共同作用并具有外壳，该外壳具有至少一个容纳处，里面可转动地置放至少一个可通过钥匙操作的锁芯或与用于操作的球形门把手抗扭连接的球形门把手轴，其中，锁芯或球形门把手轴与特别是操作门锁的锁舌或落锁的锁鼻共同作用，而且在钥匙配合和/或完成访问授权认证的情况下，电动机械传动的锁紧或连接件从静止位置运动到有效位置内，在该有效位置上产生钥匙和/或球形门把手与锁鼻之间的抗扭连接。 
本发明一方面涉及双面圆柱锁，带有两个相对的容纳处，其中或者双面各自置放一个锁芯或者双面各自一个球形门把手轴，或者其中在一面上置放球形门把手轴并在另一面上置放锁芯。另一方面，本发明还涉及单面圆柱锁，所谓的半圆柱锁，带有仅一个容纳处，里面可转动地置放或锁芯或球形门把手轴。 
背景技术
在可利用钥匙操作的电动机械圆柱锁方面，除了像过去那样常常需要机械配合的钥匙外，还需要可电子读取配合的代码，以产生钥匙和锁鼻之间的有效连接。可电子读取的代码通过应答器或电触点无线传输到分析电子装置。该分析电子装置这样控制电动机械的锁紧或连接件，使锁鼻可以转动。这种圆柱锁以不同的实施方式而公知。 
例如DE 199 30 054 A1公开了这样一种圆柱锁。它采用这样的设置，使圆柱外壳的一面上存在一个可通过球形门把手轴与锁鼻连接的转动球形门把手。因此始终可以从该面进行操作。在相对的面上可以 通过附加携带代码的钥匙操作圆柱锁。分析电子装置处于转动球形门把手内，而解码信号必须由设置在圆柱外壳内的天线通过至少一个接触环触点发送到分析电子单元。这种接触环触点在所要求的可靠性方面制造时相当麻烦。 
这种圆柱锁方面存在的问题是，只有在借助于球形门把手和/或钥匙符合访问授权的情况下才能从两面锁住圆柱锁。锁鼻然后与通过置放在圆柱外壳内的锁紧件锁紧的锁芯和/或球形门把手轴固定连接。特别是通过转动球形门把手会产生足以毁坏锁紧件的相当高的力。因此可以使用暴力打开锁。 
发明内容
本发明的目的在于这样不同构成圆柱锁，使其可以灵活设置分析电子装置、转动球形门把手或者带或不带钥匙的锁芯。 
该目的依据本发明由此得以实现，即锁鼻在锁紧或连接件的静止位置上可相对于锁芯或球形门把手轴自由转动。这一点具有的优点是，与锁鼻没有访问授权根本不存在连接。没有访问授权因此没有从外部接触部件的锁鼻即使使用暴力也无法操作。 
只要外壳的两面上存在锁芯，锁鼻因此就可以在锁紧或连接件的静止位置上相对于两个锁芯自由转动。只要外壳的两面上存在球形门把手轴，锁鼻就可以在锁紧或连接件的静止位置上相对于两个球形门把手轴自由转动。只要在一个容纳处内可转动置放锁芯并在另一个容纳处内可转动置放球形门把手轴，锁鼻在锁紧或连接件的静止位置上就可相对于锁芯和球形门把手轴自由转动。在仅具有一个锁芯或仅一个球形门把手轴的半圆柱锁中，锁鼻在锁紧或连接件的静止位置上向锁芯或者向球形门把手轴自由转动。 
依据本发明的另一实施方式，存在贯通的锁芯或贯通的球形门把手轴，锁芯或球形门把手轴从外壳的一面向相对面延伸并可从两面通过钥匙或球形门把手操作。这种实施方式例如在两面上存在具有分析电子装置的转动球形门把手的情况下非常有益。在具有球形门把手轴和锁芯的圆柱锁中，锁芯和球形门把手轴可以相互抗扭连接或整体构成。
特别是锁紧或连接件设置在锁芯的里面或上面或球形门把手轴的里面或上面并与锁芯或球形门把手轴共同转动。不再需要通过接触环触点传输信号，从而可以提高工作安全性和可靠性。 
锁鼻原则上可以任意置放在外壳内。有益的是，锁鼻设置在一个可转动的旋转套管上。然后锁紧或连接件可以作为拨杆构成，嵌入旋转套管或锁鼻上的相应缺口内。这样达到一种非常紧凑式的结构。 
锁紧或连接件可以包括电磁传动装置。也可以选择锁紧或连接件包括电机传动装置。无论是电磁还是电机均可以保持很小的安装尺寸，从而它们可以毫无问题地与球形门把手轴或锁芯一体化。但也可以为锁芯例如装备传统的销子摆动轮。 
依据本发明一种优选的实施方式，电机传动装置具有偏心轮传动装置，该装置将拨杆在静止位置和有效位置之间来回运动，在有效位置上拨杆嵌入锁鼻的或旋转套管的缺口内。由此在非常紧凑的结构下达到可靠工作的目的。特别是电机易于控制并具有相当小的电流消耗。特别是可以在一个或另一个终端位置上断开电机，从而在有效的提升运动后，无论是在静止位置上还是在有效位置上均不再消耗能量。因此可以提高通常不取决于供电的使用寿命。 
依据本发明的另一实施方式，拨杆的静止位置和/或有效位置以可预先规定的旋转角超出偏心轮的对应死点。超过各自死点的旋转角可以为10°至30°。具有优点的是，偏心轮在达到旋转角后可以止动在限制并防止继续旋转运动的止挡上。这一点具有的优点是，达到安全和可反复使用的终端位置。特别是可靠避免了超出终端位置的转动。偏心轮还可以例如通过弹簧件或定位件克服电机力的保持力而更好地保持在这些终端位置内。 
偏心轮为此可以具有环绕电机轴线偏心设置的销子，该销子在与拨杆的提升运动横向且与电机轴线垂直延伸的槽内与该槽嵌接，该槽的位置和长度这样确定，使从静止位置到有效位置内的旋转运动只能在一个旋转方向上进行并使从有效位置到静止位置内的旋转运动只能在相反的旋转方向上进行。然后仅需相应控制电机，即用于达到静止位置的左转和用于达到有效位置的右转，或者相反。这一点采用简单的技术手段即可达到。 
此外依据目的，槽的长度和位置这样选择，使偏心轮可以超过环绕旋转角的死点从拨杆的静止位置继续旋转到有效位置内并相反。但槽的长度处于与在同一旋转方向上继续扭转相应缩短构成的距离上，从而超过90°和最好超过45°不能继续转动，以防止转动过度。因此利用简单的手段便可使拨杆通过偏心轮进行所要求的和有目的的提升运动。 
根据这一事实，即锁鼻可向球形门把手轴或锁芯自由转动并因此也可相对于拨杆自由转动置放在圆柱外壳上，拨杆的自由端在静止位置上与锁鼻的缺口必然不会始终对中心相对。在缺口扭转的情况下，刚性拨杆不能从静止位置运动到有效位置内。因此依据本发明，拨杆包括推杆，其自由端在套管内引导，套管的自由端在有效位置内插入锁鼻或旋转套管的缺口内并在其内部设置与销子的自由端共同作用的压缩弹簧。这一点具有的优点是，在锁鼻的缺口扭转和不与拨杆的提升处于中心上的情况下，推杆也可以运动。在推杆运动到其有效位置内后，套管处于预张力下，从而在球形门把手轴或锁芯相对于锁鼻扭转的过程中，自由端与缺口对正中心并定位。 
有益的是套管在其与自由端相对的面上具有止挡，推杆的加厚末端固定在该止挡上。这一点具有的优点是，套管在推杆向静止位置内运动时必然同步。避免套管卡在缺口内。 
此外依据目的，锁鼻或旋转套管的缺口的深度这样确定，使拨杆嵌入时压缩弹簧在套管内仍处于张力下。由此达到偏心轮在有效位置内保持在预张力下。因为有效位置在偏心轮的旋转方向上处于死点的后面，所以防止偏心轮在拨杆处于嵌接的情况下回转。 
此外依据目的，拨杆通过弹簧力保持在静止位置内。因为在这里有效位置在偏心轮的旋转方向上也处于对应死点的后面，所以防止偏心轮在拨杆处于脱开的情况下回转。 
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明。其中： 
图1示出球形门把手轴连同偏心轮和拨杆处于静止位置上的视图； 
图2示出球形门把手轴连同偏心轮和拨杆处于有效位置上的视图； 
图3示出球形门把手轴连同偏心轮和拨杆处于有效位置上，但扭转锁鼻的视图；以及 
图4示出球形门把手轴的侧视图。 
具体实施方式
图中所示的球形门把手轴11可转动地置放在未详细示出的圆柱锁的空心圆柱体容纳处12内。也可以选择在空心圆柱体的容纳处内置放可借助于钥匙特别是通过机械摆动轮操作的锁芯。所示的球形门把手轴在这里的主要图示与锁芯相应，所以下面仅涉及球形门把手轴。 
球形门把手轴11以未示出的方式与球形门把手抗扭连接。此外，还具有带电子元件的分析电子装置，该装置可以公知方式查询和分析钥匙或其他钥匙件的电子通行代码。圆柱锁还具有锁鼻13，与未示出的锁的锁舌共同作用。 
在识别出访问授权的情况下，激活下面所述电动机械工作的锁紧或连接件14，通过该件使锁鼻和球形门把手轴11之间产生抗扭连接。然后通过球形门把手轴利用球形门把手或锁芯借助于钥匙扭转可以操作圆柱锁。在基本结构、尺寸和特别是通行代码的电子检测和分析方面，圆柱锁就此而言与传统的电动机械圆柱锁相应并因此无需赘述。 
具体地说采用这种设置，即锁鼻借助于转动套管旋转套管35可自由转动地置放在外壳内的球形门把手轴上。电动机械工作的锁紧或连接件14设置在球形门把手轴11内并包括具有转动件15的偏心轮，在转动件上与偏心轮轴线17偏心设置轴向延伸的销子16。销子16通过槽18与根据转动件的旋转运动来回运动的拨杆19共同作用。拨杆19为此在球形门把手轴11的导向通道20内线性并在与球形门把手轴的径向上引导。 
槽18基本上与拨杆19的提升方向横向延伸。槽的位置和长度在此方面这样选择，从图1所示的静止位置出发，使其仅通过在拨杆19的旋转方向21上旋转转动件15便可进入图2所示的有效位置内。从有效位置中拨杆仅通过向方向22内旋转便可重新进入静止位置内。 
此外，槽的长度和位置这样选择，使偏心轮分别超出各自位置的死点环绕旋转角便可扭转到其终端位置内。该角度例如可以是10°-30°。由此拨杆虽然返回运动，但是这种返回提升相对于静止位置和有效位置之间的总提升很小并对拨杆的锁紧或连接件没有影响。但图中右面所示的槽的区域这样确定，使转动件在旋转方向22上不能以大于预先规定的旋转角超出上死点(静止位置)继续转动，因为销子16事先在槽的端面限制下定位。相应情况适用于在旋转方向21上超出下死点(有效位置)的运动。因此达到拨杆通过偏心轮固定保持在各自的终端位置上，因为完全回转只能超出死点但是可以在相反的方向上。因此，在利用用于向一个或另一个方向旋转的能量控制偏心轮的驱动电机23足够长时间的情况下，始终可靠达到并保持各自的终端位置。 
拨杆19具有一个推杆24，其一端携带槽18并置放在偏心轮的销子16上。推杆的自由端25在套管26内引导。套管相对的自由端27在图2所示的有效位置上插入锁鼻的缺口28内。然后存在锁鼻和球形门把手轴之间并因此锁鼻和转动球形门把手之间的抗扭连接并可以操作锁。 
套管26的内部设置与推杆的自由端共同作用的压缩弹簧29。在套管26与该自由端相对的面上存在止挡30，推杆24的加厚端25在该止挡上定位。因此将套管可靠地保持在推杆上。通过这种设置，达到如图3所示在套管26的自由端27未与锁鼻13的缺口28对中心的情况下，推杆通过偏心轮也能离开拨杆的静止位置。确切地说，自由端27紧贴在旋转套管35的内壁上并压缩压缩弹簧。只要自由端27达到缺口上，自由端27就在球形门把手轴的旋转运动过程中嵌接。因此，在扭转锁鼻情况下也能达到可靠的操作，锁鼻在拨杆的静止位置上可相对于球形门把手轴并也相对于圆柱锁的外壳自由转动。 
套管的自由端27作为具有变窄颈部34和倒圆端边的扩展凸起部32构成。因此在弹簧29张紧情况下搭接缺口28时达到凸起部的可靠嵌接。 
此外，锁鼻13的缺口28在拨杆的插入方向上封闭或具有止挡33，其中，缺口的深度这样确定，使凸起部32插入时压缩弹簧29仍处于 张力下和推杆的自由端25仍未紧贴在止挡30上。因此达到偏心轮销子16通过推杆和槽在张力下超出对应的死点保持在偏心轮与有效位置相应的终端位置上。即使在驱动电机供电中断的情况下，偏心轮也不会例如由于重力再独自回转。 
在与静止位置相应的终端位置上，未示出的例如板式弹簧或螺旋弹簧这种压缩弹簧的力作用于推杆24图中的上部区域31。由此偏心轮销子16通过推杆24和槽18在张力下超出对应的死点保持在偏心轮与静止位置相应的终端位置上。即使在驱动电机供电中断的情况下，偏心轮在该位置上也不会例如由于重力再独自回转。因此保证偏心轮并因此还有拨杆可靠保持在两个终端位置上。 
为使圆柱锁在不利的条件下也能正常工作，需要检测连接件的位置。特别是在使圆柱锁不能操作的情况下，重要的是保证连接件处于静止位置上。原则上可以通过本来存在的分析电子装置在完成圆柱锁的操作后，以一定时间间隔多次对连接件，例如偏心轮电机这样进行控制，使其进入静止位置。由此不用一再证明连接件实际处于静止位置上。 
因此可以具有检测连接件的情况和位置的检测件36。检测件可以包括至少一个霍尔传感器37和/或至少一个电容或电感传感器38或与连接件的运动部件共同作用的开关39。图2中举例示出霍尔传感器37和图3中举例示出由半环组成的电容器设置方式的电容传感器38，它们根据拨杆的位置产生作用。拨杆最好由金属组成，从而其在霍尔传感器前面或电容器环之间的位置可以得到有效检测。 
图1示出与电机的偏心轮共同作用的终端开关39。该终端开关可以作为同时施加弹簧力的按钮构成，以便将拨杆保持在偏心轮上死点后面的静止位置上。 
通过传感器或开关可以产生与连接件并特别是拨杆的位置相应的信号。如果连接件或拨杆19处于有效位置上的话，便可存在信号。只要该信号存在，连接件就由分析电子装置控制进入静止位置。不言而喻，如果连接件处于静止位置上的话，也可以存在信号。连接件的控制和/或信号的查询可以脉冲式或按照预先规定的持续时间进行。 
通过拨杆和偏心轮传动装置在球形门把手轴或在锁芯和在其相对于球形门把手轴或锁芯或圆柱外壳完全自由旋转的锁鼻上的这种设置，例如可以具有两面球形门把手的圆柱锁，其中，从每面只能进行具有访问授权的操作。在这里，两个旋转球形门把手甚至可以处于一个共用的球形门把手轴上。相应情况适用于单面的旋转球形门把手圆柱，该圆柱从一面通过钥匙而从另一面只有在访问授权下才能操作。圆柱锁也可以相应安装两面的钥匙操作。 

Claims (20)

1.电动机械圆柱锁，与用于识别访问授权的分析电子装置共同作用并具有外壳，该外壳包括两个相对的圆柱体容纳处，该容纳处内双侧各自可转动地置放一个可通过钥匙操作的锁芯或者双侧各自可转动地置放一个与球形门把手抗扭连接的球形门把手轴(11)，其中，锁芯或球形门把手轴与操作门锁的锁舌或落锁的锁鼻(13)共同作用，而且在钥匙配合或完成访问授权认证的情况下，电动机械传动的锁紧或连接件(14)从静止位置运动到有效位置内，并产生钥匙或球形门把手与锁鼻之间的抗扭连接，而锁鼻(13)在锁紧或连接件的静止位置上可相对于两个锁芯或两个球形门把手轴自由转动，其特征在于，锁紧或连接件(14)设置在锁芯的上面或里面或者球形门把手轴(11)的上面或里面并与该锁芯或该球形门把手轴共同转动以及包括偏心轮(15、16)，该偏心轮使拨杆(19)在静止位置和有效位置之间来回运动，在该有效位置上，拨杆嵌入锁鼻(13)的或旋转套管(35)的缺口(28)内，其中旋转套管(35)上面设置锁鼻。
2.按权利要求1所述的圆柱锁，其中，存在贯通的锁芯或贯通的球形门把手轴，锁芯或球形门把手轴从外壳的一面向相对面延伸并可从两面通过钥匙操作或通过球形门把手转动。
3.电动机械圆柱锁，与用于识别访问授权的分析电子装置共同作用并具有外壳，该外壳包括两个相对的圆柱体容纳处，该容纳处里面在外壳的一面上可转动地置放可通过钥匙操作的锁芯，并在相对面上可转动地置放与球形门把手抗扭连接的球形门把手轴(11)，其中，锁芯和/或球形门把手轴与操作门锁的锁舌或落锁的锁鼻(13)共同作用，而且在钥匙配合和/或完成访问授权认证的情况下，电动机械传动的锁紧或连接件(14)从静止位置运动到有效位置内，并产生钥匙和/或球形门把手与锁鼻之间的抗扭连接，而锁鼻(13)在锁紧或连接件的静止位置上可相对于锁芯和球形门把手轴(11)自由转动，其特征在于，锁紧或连接件(14)设置在锁芯的上面或里面或者球形门把手轴(11)的上面或里面并与该锁芯或该球形门把手轴共同转动以及包括偏心轮(15、16)，该偏心轮使拨杆(19)在静止位置和有效位置之间来回运动，在该有效位置上，拨杆嵌入锁鼻(13)的或旋转套管(35)的缺口(28)内，其中旋转套管上面设置锁鼻。
4.按权利要求3所述的电动机械圆柱锁，其中，锁芯和球形门把手轴相互抗扭连接或整体构成。
5.电动机械圆柱锁，与用于识别访问授权的分析电子装置共同作用并具有外壳，该外壳包括圆柱体容纳处，该容纳处里面可转动地置放可通过钥匙操作的锁芯或与球形门把手抗扭连接的球形门把手轴(11)，其中，锁芯或球形门把手轴与操作门锁的锁舌或落锁的锁鼻(13)共同作用，而且在钥匙配合和/或完成访问授权认证的情况下，电动机械传动的锁紧或连接件(14)从静止位置运动到有效位置内，并产生钥匙或球形门把手与锁鼻之间的抗扭连接，而锁鼻(13)在锁紧或连接件的静止位置上可相对于锁芯或球形门把手轴自由转动，其特征在于，锁紧或连接件(14)设置在锁芯的上面或里面或者球形门把手轴(11)的上面或里面并与该锁芯或该球形门把手轴共同转动以及包括偏心轮(15、16)，该偏心轮使拨杆(19)在静止位置和有效位置之间来回运动，在该有效位置上，拨杆嵌入锁鼻(13)的或旋转套管(35)的缺口(28)内，其中旋转套管上面设置锁鼻。
6.按权利要求1-5之一所述的圆柱锁，其中，拨杆(19)的静止位置和/或有效位置以可预先规定的旋转角超出偏心轮(15、16)的对应死点。
7.按权利要求6所述的圆柱锁，其中，超过各自死点的旋转角为10°至30°。
8.按权利要求1所述的圆柱锁，其中，偏心轮具有环绕电机轴线(17)偏心设置的销子(16)，该销子在与拨杆(19)的提升运动横向且与电机轴线垂直延伸的槽(18)内与该槽嵌接。
9.按权利要求8所述的圆柱锁，其中，该槽(18)的位置和长度这样确定，使从静止位置到有效位置内的旋转运动只能在一个旋转方向上进行并使从有效位置到拨杆的静止位置内的旋转运动(21)只能在相反的旋转方向(22)上进行。
10.按权利要求8所述的圆柱锁，其中，槽(18)的长度和位置这样选择，使偏心轮可以超出死点环绕旋转角从拨杆的静止位置继续旋转到有效位置内并相反。
11.按权利要求8所述的圆柱锁，其中，拨杆包括推杆(24)，该推杆(24)的自由端(25)在套管(26)内引导，套管的自由端(27)在有效位置内插入锁鼻(13)或旋转套管的缺口(28)内，并在该套管(26)内部设置与推杆的自由端共同作用的压缩弹簧(29)。
12.按权利要求11所述的圆柱锁，其中，套管在其与该套管的自由端(27)相对的面上具有止挡(30)，推杆(24)的加厚末端(25)固定在该止挡上。
13.按权利要求11或12所述的圆柱锁，其中，锁鼻或旋转套管的缺口(28)的深度这样确定，使拨杆嵌入时压缩弹簧(29)在套管内仍处于张力下。
14.按权利要求1所述的圆柱锁，其中，拨杆通过弹簧力保持在静止位置上。
15.按权利要求1所述的圆柱锁，其中，提供检测连接件的情况或位置的检测件(36)。
16.按权利要求15所述的圆柱锁，其中，检测件包括至少一个霍尔传感器(37)和/或至少一个电容或电感传感器(38)或与连接件的运动部件共同作用的开关(39)。
17.按权利要求16所述的圆柱锁，其中，检测件(36)与拨杆(19)共同作用。
18.按权利要求16所述的圆柱锁，其中，检测件(36)检测偏心轮或电机轴的位置。
19.按权利要求15-18之一所述的圆柱锁，其中，检测件产生至少一个信号和长时间相继的信号，使得只要连接件没有处于有效位置内或尚未处于静止位置内并只要应占用静止位置，连接件就运动到静止位置内。
20.按权利要求1所述的圆柱锁，其中，锁紧或连接件包括电磁或电机传动装置。
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