CN202731465U - 一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁。该锁包括锁体（21）和能围绕固定在锁体（21）上的主轴（211）旋转的锁扣（22）、当锁扣（22）在锁体（21）外的一侧受力时受到锁扣（22）在锁体（21）内的一侧的作用的齿轮组件（23）、能在阻挡位于齿轮组件（23）一端的卡头（2322）移动的制动位置和释放该卡头（2322）的释放位置间转换的制动机构（24）、以及控制制动机构（24）的位置转换的电控驱动组件。本实用新型的预压阴极锁工作效能和工作效率高，满足了当锁具承载较大外力时采用较小的螺线管力量实现开门的要求，减少了当外力作用于锁扣或者门变形时造成的锁扣承担较大力量锁具不能立即开启的现象。

Description

一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁

技术领域

本实用新型涉及一种预压阴极锁，尤其涉及一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁。

背景技术

一种现有的预压阴极锁如图1、图2和图3所示，包括锁体11和能够围绕固定在锁体11上的主轴111旋转的锁扣12，锁扣12和主轴111之间设有复位弹簧。图1和图3是这种现有的预压阴极锁的俯视图，图2是图1的预压阴极锁的侧视图。在图1所示的上锁状态下，当锁扣12露出锁体11的一侧受到力F作用时，这一侧将向锁体11上方翻转，相对地，从锁扣12在锁体11内的一侧凸起的卡块将向下压紧制动块13。如图3所示的开锁状态，螺线管16通电，螺线管16的心轴161将向右做直线运动，同时带动制动块13向右直线运动，直到制动块13上的缺口移动到锁扣12的卡块处，这时锁扣12受到力F作用时锁扣的卡块向下方转动，通过制动块13上的缺口，同时锁扣12露出锁体11的一侧向上方翻转实现开锁。

但是，当力F较大时，由于此时制动块13受到较大的力量压制，螺线管16的力量较小而无法推动制动块13实现开门的动作。因此，现有结构的锁具在受到较大外力作用时，锁具的制动块受到外力的制约，螺线管力量较小不能够驱动制动块开门，造成不能够立即开启锁具的现象。

现有结构的锁具当受到外力作用时，锁具的制动块受到外力的制约，当螺线管力量较小不能够驱动制动块开门，造成不能够立即开启锁具的现象。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用杠杆传动原理多次进行分力并采用滚动摩擦实现预压力开锁的预压阴极锁。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁，包括：锁体和能够围绕固定在锁体上的主轴旋转的锁扣、当锁扣在锁体外的一侧受力时受到锁扣在锁体内的一侧的作用的齿轮组件、能够在阻挡位于齿轮组件一端的卡头移动的制动位置和释放该卡头的释放位置之间转换的制动机构、以及控制制动机构的位置转换的电控驱动组件。

对于上述预压阴极锁，齿轮组件包括通过轮齿相互啮合的第一齿轮和第二齿轮。

对于上述预压阴极锁，卡头是由第二齿轮上的一个轮齿延伸形成。

对于上述预压阴极锁，锁扣位于锁体内的一侧部分向远离主轴的方向延伸形成凸块，凸块的端部靠近或靠在齿轮组件中第一齿轮的一个轮齿的作用面。

对于上述预压阴极锁，制动机构包括侧壁带有凹槽的长杆状的制动轴、套置在制动轴外围的套筒、以及套置在套筒外围的止动环，其中，套筒固定在锁体上，止动环能够相对于套筒转动，制动轴能够相对于套筒轴向移动，制动轴一端从套筒的前部开口伸出，另一端与套筒的后部之间设有弹簧，套筒和止动环上具有相互配合调节该套筒内部空腔的孔径的机构。

对于上述预压阴极锁，相互配合调节该套筒内部空腔的孔径的机构一方面包括开在套筒侧壁上的多个圆孔以及放在各个圆孔中的滚珠，另一方面包括在止动环侧壁内表面形成的沿圆周分布的小口径部分和大口径部分。

对于上述预压阴极锁，在套筒和止动环之间设有滚动轴承。

对于上述预压阴极锁，在止动环侧壁外表面上设有一个孔或两个孔。

对于上述预压阴极锁，电控驱动组件包括主螺线管、一端伸出主螺线管的心轴、一端连接到心轴伸出主螺线管的一端上的连接板、一端连接到连接板上的拉杆、以及一端与拉杆另一端相连、另一端固定在止动环上且能够围绕固定在套筒后部的转轴旋转的转动片。

对于上述预压阴极锁，转动片的一端通过螺丝固定在止动环侧壁外表面的孔上，另一端通过第四销钉与拉杆相连，转动片的转轴是穿过转动片中心位置后固定在套筒后部的螺丝。

对于上述预压阴极锁，拉杆的一端通过第四销钉与转动片相连并以第四销钉为转轴，另一端通过第五销钉与连接板相连并以第五销钉为转轴。

对于上述预压阴极锁，其特征在于，在主螺线管旁边设有防端面敲击打开机构。

对于上述预压阴极锁，防端面敲击打开机构包括：设在主螺线管旁边的制动螺线管和通过螺钉安装在主螺线管上的摆动阻尼板，其中，摆动阻尼板能绕螺钉摆动，摆动阻尼板上远离螺钉的作用端和摆动端分别连到制动螺线管的心轴上和卡到主螺线管的心轴上。

对于上述预压阴极锁，摆动阻尼板为“L”形，螺钉穿过“L”形的摆动阻尼板的拐角处。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案主要的优点如下：

1．提高了预压阴极锁的工作效能和工作效率，满足了当锁具承载较大外力的情况下采用较小的螺线管力量实现开门的要求，减少了当外力作用于锁扣或者门变形时造成的锁扣承担较大力量锁具不能够立即开启的现象；

2．在此基础上还使预压阴极锁具备两种工作模式，同一锁具能够在常开（通电上锁）工作模式与常闭（通电开锁）工作模式之间转换；

3．锁具更安全，避免由于不当受力而被意外打开。

附图说明

图1示出一种现有的预压阴极锁处于上锁状态时的俯视平面图；

图2示出图1的预压阴极锁的锁扣受力旋转时的侧视平面图；

图3示出图1的预压阴极锁处于开锁状态时的俯视平面图；

图4示出本实用新型一个实施例所述的利用杠杆传动分力的预压阴极锁处于上锁状态时的正视平面图；

图5示出图4中预压阴极锁的顶视图；

图6示出图5中预压阴极锁沿D-D线截面按箭头指示方向的视图；

图7示出图4的预压阴极锁的锁扣受力旋转时的侧视平面图；

图8示出图4的预压阴极锁处于开锁状态时的正视平面图；

图9a、9b和9c分别示出图4的预压阴极锁处于常闭断电上锁状态；

图10a、10b和10c分别示出图4的预压阴极锁处于常开断电开锁状态；

图11a和11b分别示出图4的预压阴极锁中主螺线管的心轴被防端面敲击打开机构的一个实施例开启和制动；

具体实施方式

如图4、图5、图6和图7所示，本实用新型一个实施例的利用杠杆传动分力的预压阴极锁包括锁体21和能够围绕固定在锁体21上的主轴211旋转的锁扣22、当锁扣22在锁体21外的一侧受力时受到锁扣22在锁体21内的一侧的作用的齿轮组件23、能够在阻挡位于齿轮组件23一端的卡头2322移动的制动位置和释放该卡头2322的释放位置之间转换的制动机构24、以及控制制动机构24的位置转换的电控驱动组件。

其中，锁扣22位于锁体21内的一侧部分向远离主轴211的方向延伸形成凸块221。当锁扣22处于上锁状态时，锁扣22上的凸块221的端部靠近或靠在齿轮组件23中第一齿轮231的一个轮齿的作用面2312。

在该实施例中，齿轮组件23包括第一齿轮231和第二齿轮232，第一齿轮231和第二齿轮232分别以第一销钉2311和第二销钉2321为转轴，第一齿轮231与第二齿轮232通过轮齿相互啮合。第二齿轮232上的一个轮齿延伸形成卡头2322。

制动机构24包括侧壁带有凹槽的长杆形状的制动轴241、套置在制动轴241外围的套筒242、以及套置在套筒242外围的止动环243。套筒242固定在锁体21上，止动环243能够相对于套筒242转动。制动轴241通过延伸方向与套筒242轴线垂直的第三销钉244安装在套筒242上，能够相对于套筒242轴向移动，制动轴241一端从套筒242的前部开口伸出，另一端与套筒242的后部之间设有弹簧245。套筒242和止动环243上具有相互配合调节该套筒242内部空腔的孔径的机构，该机构一方面包括开在套筒242侧壁上的多个圆孔以及放在各个圆孔中的滚珠2421，滚珠2421能够在圆孔中径向移动，另一方面包括在止动环243侧壁内表面形成的沿圆周分布的小口径部分2431和大口径部分2432，即图9c和图10c中所示的凸起和凹陷。制动轴241侧壁上的凹槽能够卡入滚珠2421，当止动环243侧壁内表面的小口径部分2431对准套筒242侧壁上的孔和其中放置的滚珠2421时，滚珠2421紧紧抱住制动轴241使其无法轴向移动，因此阻挡齿轮组件23一端的卡头2322的移动，此时锁扣22无法转动处于关门状态。当止动环243转动到侧壁内表面的大口径部分2432对准套筒242侧壁上的孔和其中放置的滚珠2421时，滚珠2421能够径向移动，齿轮组件23一端的卡头2322的移动使露出套筒242的制动轴241一端缩回套筒242，从而齿轮组件23一端的卡头2322失去制动轴的制约能够继续移动，此时锁扣22能够转动处于开门状态，如图8所示。

优选地，在套筒242和止动环243之间设置滚动轴承246，滚动轴承246内圈和套筒242配合，外圈和止动环243配合。止动环243侧壁外表面上可以设有一个孔或两个孔，如果只设置一个孔则该预压阴极锁只具有一种工作模式，如果在止动环243侧壁外表面的适当位置设置第一孔2433和第二孔2434则该预压阴极锁能够一锁两用，可以在常开和常闭工作模式之间调整。

电控驱动组件包括主螺线管26、一端伸出主螺线管26的心轴261、一端连接到心轴261伸出主螺线管26的一端上的连接板28、一端连接到连接板28上的拉杆27、以及一端与拉杆27另一端相连、另一端固定在止动环243上且能够围绕固定在套筒242后部的转轴251旋转的转动片25。心轴261伸出主螺线管26的一端和主螺线管口之间设有心轴复位弹簧262，心轴复位弹簧262的作用使心轴261在主螺线管口保持释放状态。其中，连接板28可以通过螺钉281与主螺线管26的心轴261连接。转动片25的一端可以通过螺丝252固定在止动环243侧壁外表面的孔2431或2432上，另一端可以通过第四销钉271与拉杆27相连，转动片25的转轴251可以是穿过转动片25近似中心位置后固定在套筒242后部的螺丝。拉杆27的一端可以通过第四销钉271与转动片25相连并以第四销钉271为转轴，另一端可以通过第五销钉272与连接板28相连并以第五销钉272为转轴。

下面参照附图具体说明上述实施例的利用杠杆传动分力的预压阴极锁的工作原理。

如图4、图5、图6和图7所示，当锁扣22露在锁体21外的一侧受外力F的作用时将绕主轴211向锁体21上方转动，同时锁扣22在锁体21内的一侧向下转动使锁扣22上的凸块221抵靠在第一齿轮231上轮齿的作用面2312上，从而推动第一齿轮231围绕第一销钉2311做逆时针转动，第一齿轮231的逆时针转动又将推动第二齿轮232围绕第二销钉2321做顺时针转动，第二齿轮232的卡头2322受到制动轴241的阻挡，制动轴241处于制动位置上阻止第二齿轮23做顺时针转动，从而达到上锁的目的。

如图8所示，当给主螺线管26通电时，其心轴261将克服心轴复位弹簧262的弹力而收回主螺线管26，连在心轴261露出主螺线管26的一端上的连接板28带动拉杆27拉动转动片25绕轴251转动，转动片25的转动将带动止动环243转动，止动环243侧壁内表面上的大口径部分2432和小口径部分2431的位置将发生转换，从而实现开锁。

因为本实用新型的预压阴极锁利用杠杆传动原理将受到的较大的预压力经过多次杠杆省力机构的传递，使原来的预压力有较大的减小，所以主螺线管26采用较小的力即可开启有一定预压力的锁具。这些杠杆省力机构的一个实例如下：

a、第一齿轮231与第二齿轮232的传动力臂比为1:2；

b、第二齿轮232传递到制动机构24的力臂比为1:4。

作为一个优选实施例，本实用新型的预压阴极锁可以有两种工作模式：一种是常闭模式，也称为通电开锁模式；另一种是常开模式，也称为通电上锁模式。上面说明本实用新型的预压阴极锁的工具原理时是以其中的常闭工作模式为例。

图9a、9b和9c示出上述实施例所述的预压阴极锁处于常闭断电上锁状态。在常闭模式下，转动片25一端固定在止动环243侧壁外表面的第一孔2433上。在断电的情况下，主螺线管26的心轴261在心轴复位弹簧262的作用下保持伸出状态，通过连接板28和拉杆27拉动转动片25，转动片25带动止动环243保持在止动环243的侧壁内表面上的小口径部分2431对准套筒242侧壁上的孔和孔内的滚珠2421，这时套筒242内的制动轴241被滚珠2421抱紧无法轴向移动，因此制动轴241伸出套筒242的一端制约齿轮组件23一端的卡头2322的移动，从而实现上锁。在通电的情况下，心轴261克服心轴复位弹簧262的弹力作用收回主螺线管26中，从而通过连接板28和拉杆27拉动转动片25绕轴251旋转，转动片25的旋转带动固定在转动片25一端的止动环243的旋转，使在止动环243的侧壁内表面上的大口径部分2432对准套筒242侧壁上的孔和孔内的滚珠2421，这时套筒242内的制动轴241能够轴向移动，因此制动轴241伸出套筒242的一端解除对齿轮组件23一端的卡头2322的制约，同时使锁扣22得以移动，从而实现开锁。

图10a、10b和10c示出上述实施例所述的预压阴极锁处于常开断电开锁状态。在常开模式下，转动片25一端固定在止动环243侧壁外表面的第二孔2434上。在断电的情况下，主螺线管26的心轴261在心轴复位弹簧262的作用下保持伸出状态，通过连接板28和拉杆27拉动转动片25，转动片25带动止动环243保持在止动环243的侧壁内表面上的大口径部分2432对准套筒242侧壁上的孔和孔内的滚珠2421，这时套筒242内的制动轴241能够轴向移动，因此制动轴241伸出套筒242的一端对齿轮组件23一端的卡头2322的移动不起制约作用，同时使锁扣22得以移动，从而实现开锁。在通电的情况下，心轴261克服心轴复位弹簧262的弹力作用收回主螺线管26中，从而通过连接板28和拉杆27拉动转动片25绕轴251旋转，转动片25的旋转带动固定在转动片25一端的止动环243的旋转，使在止动环243的侧壁内表面上的小口径部分2431对准套筒242侧壁上的孔和孔内的滚珠2421，这时套筒内的制动轴241无法轴向移动，因此制动轴241伸出套筒242的一端阻挡齿轮232的卡头2322的移动，从而实现上锁。

另外，在本实用新型的一个优选实施例中，还在主螺线管26旁边设置防端面敲击打开机构。

如图11a所示，当本实用新型的预压阴极锁处于常闭断电状态时，若给锁具右侧端面向左的敲击力F，则由于惯性的作用致使主螺线管26的心轴261做反向运动而变为收回状态，通过连接板28和拉杆27拉动转动片25绕轴251旋转，转动片25的旋转带动固定在转动片25一端的止动环243的旋转，离开制动位置，这时候很容易将锁拉开，因此对本实用新型的预压阴极锁中的电控驱动组件做了进一步改进，增加了防端面敲击打开机构。

防端面敲击打开机构的一个实施例如图11a和图11b所示，在主螺线管26旁边设置制动螺线管29，通过螺钉2921安装在主螺线管26上的摆动阻尼板292能够绕螺钉2921摆动，摆动阻尼板292上远离螺钉2921的作用端连接到制动螺线管29的心轴293上，远离螺钉2921的摆动端能够卡到主螺线管26的心轴261上。优选地，摆动阻尼板292为近似“L”形，螺钉2921穿过近似“L”形的摆动阻尼板292的拐角处。在断电的情况下，制动螺线管29的心轴293处于伸出状态，从而使摆动阻尼板292的摆动端保持在抵紧主螺线管26的心轴261的位置，以阻止主螺线管26的心轴261发生收回运动，避免误开锁，如图11b所示。通电后，制动螺线管29的心轴293将被吸合而收回，拉动摆动阻尼板292绕着螺钉2921转动，摆动阻尼板292的摆动端脱离主螺线管26的心轴261，这样主螺线管26的心轴261就可以变为收回状态而实现开锁，如图11a所示。再次断电后两个螺线管26和29的心轴又恢复伸出状态。

Claims (14)

1.一种利用杠杆传动分力的预压阴极锁，包括：锁体（21）和能够围绕固定在锁体（21）上的主轴（211）旋转的锁扣（22），其特征在于，该预压阴极锁还包括：当锁扣（22）在锁体（21）外的一侧受力时受到锁扣（22）在锁体（21）内的一侧的作用的齿轮组件（23）、能够在阻挡位于齿轮组件（23）一端的卡头（2322）移动的制动位置和释放该卡头（2322）的释放位置之间转换的制动机构（24）、以及控制制动机构（24）的位置转换的电控驱动组件。

2.如权利要求1所述的预压阴极锁，其特征在于，齿轮组件（23）包括通过轮齿相互啮合的第一齿轮（231）和第二齿轮（232）。

3.如权利要求2所述的预压阴极锁，其特征在于，卡头（2322）是由第二齿轮（232）上的一个轮齿延伸形成。

4.如权利要求2所述的预压阴极锁，其特征在于，锁扣（22）位于锁体（21）内的一侧部分向远离主轴（211）的方向延伸形成凸块（221），凸块（221）的端部靠近或靠在齿轮组件（23）中第一齿轮（231）的一个轮齿的作用面（2312）。

5.如权利要求1所述的预压阴极锁，其特征在于，制动机构（24）包括侧壁带有凹槽的长杆状的制动轴（241）、套置在制动轴（241）外围的套筒（242）、以及套置在套筒（242）外围的止动环（243），其中，套筒（242）固定在锁体（21）上，止动环（243）能够相对于套筒（242）转动，制动轴（241）能够相对于套筒（242）轴向移动，制动轴（241）一端从套筒（242）的前部开口伸出，另一端与套筒（242）的后部之间设有弹簧（245），套筒（242）和止动环（243）上具有相互配合调节该套筒（242）内部空腔的孔径的机构。

6.如权利要求5所述的预压阴极锁，其特征在于，相互配合调节该套筒（242）内部空腔的孔径的机构一方面包括开在套筒（242）侧壁上的多个圆孔以及放在各个圆孔中的滚珠（2421），另一方面包括在止动环（243）侧壁内表面形成的沿圆周分布的小口径部分（2431）和大口径部分（2432）。

7.如权利要求5所述的预压阴极锁，其特征在于，在套筒（242）和止动环（243）之间设有滚动轴承（246）。

8.如权利要求5所述的预压阴极锁，其特征在于，在止动环（243）侧壁外表面上设有一个孔或两个孔。

9.如权利要求1所述的预压阴极锁，其特征在于，电控驱动组件包括主螺线管（26）、一端伸出主螺线管（26）的心轴（261）、一端连接到心轴（261）伸出主螺线管（26）的一端上的连接板（28）、一端连接到连接板（28）上的拉杆（27）、以及一端与拉杆（27）另一端相连、另一端固定在止动环（243）上且能够围绕固定在套筒（242）后部的转轴（251）旋转的转动片（25）。

10.如权利要求9所述的预压阴极锁，其特征在于，转动片（25）的一端通过螺丝（252）固定在止动环（243）侧壁外表面的孔（2431或2432）上，另一端通过第四销钉（271）与拉杆（27）相连，转动片（25）的转轴（251）是穿过转动片（25）中心位置后固定在套筒（242）后部的螺丝。

11.如权利要求9所述的预压阴极锁，其特征在于，拉杆（27）的一端通过第四销钉（271）与转动片（25）相连并以第四销钉（271）为转轴，另一端通过第五销钉（272）与连接板（28）相连并以第五销钉（272）为转轴。

12.如权利要求9所述的预压阴极锁，其特征在于，在主螺线管（26）旁边设有防端面敲击打开机构。

13.如权利要求12所述的预压阴极锁，其特征在于，防端面敲击打开机构包括：设在主螺线管（26）旁边的制动螺线管（29）和通过螺钉（2921）安装在主螺线管（26）上的摆动阻尼板（292），其中，摆动阻尼板（292）能绕螺钉（2921）摆动，摆动阻尼板（292）上远离螺钉（2921）的作用端和摆动端分别连到制动螺线管（29）的心轴（293）上和卡到主螺线管（26）的心轴（261）上。

14.如权利要求13所述的预压阴极锁，其特征在于，摆动阻尼板（292）为“L”形，螺钉（2921）穿过“L”形的摆动阻尼板（292）的拐角处。

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