TWI453331B

TWI453331B - 門鎖

Info

Publication number: TWI453331B
Application number: TW97112944A
Authority: TW
Inventors: Mika Helisten
Original assignee: Abloy Oy
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2014-09-21
Also published as: ES2354765T3; DK2140084T3; CN101680242B; WO2008132272A3; RU2009143847A; EP2140084B1; AR066318A1; US8366157B2; DE602008003113D1; EP2140084A2; PL2140084T3; HK1140239A1; BRPI0809744A2; BRPI0809744B1; RU2449101C2; CA2682514A1; IL201282A; WO2008132272A2; IL201282A0; US20100045050A1

Description

門鎖

本發明相關於一門鎖，該門鎖包括有一鎖體，該鎖體被裝配有一前平板以及一雙動栓。該栓可被以往復的直線運動移動於一收回位置以及一從該鎖體突伸出的鎖定位置。

一以電力控制的門鎖經常使用一電磁線圈或者其他的致動器來控制在該鎖中的死栓固機構，以將該栓鎖定在該死栓固位置中。在該死栓固位置中，該栓係突出在外部的；換句話說，就是從該鎖體突伸出。該電磁線圈也被用以將該等死栓固機構從該死栓固位置處釋放，其允許該栓可以移動到該鎖體中到該收回位置。專利公開案WO 2007069938,US 1377061以及FR 2726026呈現出習知的機電鎖的構成。

在先前技術中的解決方式中，該電磁線圈或者其他致動器被功能性地連結於一死栓固件，該死栓固件可被移動，以致於其可將該栓鎖定在該死栓固位置中。在一典型的實例中，該死栓固件被連結於該電磁線圈軸桿，以及一彈簧被使用以將該軸桿配置成從該電磁線圈處向外突伸。當該電磁線圈被去能時，該彈簧將該死栓固件保持在該死栓固位置中，以及當該電磁線圈被供能時，該電磁線圈會試著抵抗該彈簧作用力將該死栓固件移出該死栓固位置。

該彈簧必要要係夠堅固以牢牢地將該鎖定件保持在該死栓固位置中。接著，此表示該電磁線圈必須要有夠大的電力，以能夠抵抗該彈簧作用力來移動該鎖定件。

當該門被關閉以及該鎖係在被鎖定的狀態時，在該門以及該門框之間的密封部會傾向於將該鎖栓壓抵住在該門框中的該扣板。在一雙動栓的案例中，該栓也傾向於推進該鎖體中；換句話說，其會推抵住該被藉由該電磁線圈控制的死栓固件。當該電磁線圈被操作以將該鎖定件移出該鎖定位置時，這些外部作用力會反向作用於該電磁線圈或者其他致動器之作用力。

因此，該電磁線圈或者其他的致動器必須要有夠強大的電力，以能夠去控制該死栓固件。如果該電磁線圈/致動器的電力太弱的話，則此將會導致鎖操作之破壞，例如：不想要的鎖定狀態。

緊急出口門也常被裝備有一機械式的致動器，例如：一必須能夠打開該門的桿件。專利公開案EP 1355028顯示習知的緊急開啟系統的控制桿件的結構。該桿件被稱作一緊急出口桿件。該緊急出口桿件被藉由將其壓下以釋放該鎖的鎖定狀態來使用。因為係一致動器，該桿件也被推向該門，特別係在一緊急狀況中。此會在該扣板以及該栓之間施加一強大的作用力。因此，被從該致動器傳達到該鎖之作用力可能係相當大的，其可能會導致該鎖的該等死栓固部份卡住以及造成不可靠的操作。

本發明之目標係要減少一鎖體所需要去控制該鎖的電能，以及同時要使用一低功率的致動器，例如係一電磁線圈。所希望的係：當使用機械致動器(例如：一緊急出口桿件)時，該鎖的操作係同樣可靠的。該等目標將被達成為在申請專利範圍之獨立項中所說明者。該等申請專利範圍之依附項說明了根據本發明之該鎖之各種不同的實施例。

會減少外部作用力傳達到該鎖定件，如此會減少需要用於該電致動器所要求的功率。外機械作用力施在該鎖定件之操作上的衝擊係較小的。外部作用力的減少被配置成兩階段的傳遞。在該第一階段的傳遞中，藉由使用一楔形部分，該被傳遞的作用力被減小，該楔形部份與一槓桿可傳遞作用力地接觸在一起。該第二階段的傳遞係由在該槓桿之不同點處之不同的槓桿作用所構成。該槓桿具有一鎖定表面，該鎖定表面可被配置以接觸該鎖定件。

在下文中，參照隨附的該等圖式，本發明會被更詳細地說明。

圖1顯示了根據本發明之一門鎖1的一範例。該門鎖包括有一鎖體3，該鎖體被裝配有一前平板2；該鎖體具有一雙動栓4，該雙動栓4可被以往復的直線運動移動於一收回位置以及一鎖定位置之間，該鎖定位置係從該鎖體突伸通過在該前平板2中的該栓開口5(圖2)。該栓4包括有一主體部份6，以及在圖1之實施例中的兩栓件7。該栓4被以彈簧朝向該突出位置加載。該門鎖1進一步地包括有死栓固機構8，該等死栓固機構8可被移動到一死栓固位置，在該死栓固位置中，其等會阻止該雙動栓被從該突出位置移動到在該鎖體3中的該收回位置處。此實施例之鎖也包括有一電磁線圈9，該電磁線圈9用於控制該等死栓固機構。

該門鎖通常也包括有其他用於控制該等死栓固機構的控制機構。該鎖可具有一輔助栓16以及/或者控制心軸機構17。當該門係打開的時，該輔助栓可防止該栓移動到死栓固位置，但當該門被關起來時，該輔助栓則可允許該栓移動到死栓固位置。舉例而言，該控制心軸機構17包括有：一圓筒形主體、一把手及/或一旋鈕。從該控制心軸機構以及輔助栓到在該死栓固機構內部之該鎖定件15的連接被簡單地以虛線標示。因此，在圖1裡的該實施例中，該鎖定件可被以該電磁線圈9、該輔助栓16以及該控制心軸機構控制。

該鎖也可被配置以接收來自一緊急出口桿件的控制。在此案例中，可傳達非常大的外部作用力至該鎖的該等死栓固機構。舉例來說，如果該緊急出口桿件被推動，而且同時在該門框中之扣板以及該鎖栓之間施加一大作用力，此將會發生。此作用力傾向於將該雙動栓強力地推進該鎖體中，該雙動栓可卡住該死栓固機構。

圖2顯示了從該前平板之前側觀察根據本發明之一鎖的一實施例。從該圖可看到的是：在此實施例中，該栓開口5之邊緣具有凸出部18，該等凸出部18係被用於該實施例中的該等栓件7所需的。一些其他類型的雙動栓當然也可被用於一根據本發明的鎖中。

該等死栓固機構包括有一在該栓之主體部份6以及該鎖體3之間的楔形部10。該楔形部被配置，以橫越該栓之直線路徑地移動。該等死栓固機構也包括有一鎖定件15以及一槓桿11，該槓桿11包括有一支撐點12、一支撐表面13以及一鎖定表面14。該槓桿11被以該支撐點12可樞轉地支撐在該鎖體3上。該支撐表面13被配置，以與該楔形部10配合。

相對於該支撐點12，該支撐表面13以及鎖定表面14可被隨著該槓桿旋轉在該槓桿之朝向該前平板向外旋轉的位置以及朝向該鎖體之背緣向內旋轉的位置之間。該鎖定表面14與該支撐點12之距離係比該支撐表面13與該支撐點12之距離遠。該槓桿11被以彈簧朝向該向外旋轉的位置加載。

該鎖定件15係可以抵著該鎖定表面14移動的，以將該槓桿以及楔形部鎖定在一死栓固位置中，在該死栓固位置中，該槓桿11係在該向外旋轉的位置並且該支撐表面13係抵著該楔形部10，以及該楔形部被楔固於該栓主體6以及該鎖體3之間。

圖1顯示了該鎖，其中該栓4係突出到該鎖外面以及該等死栓固機構8係在死栓固狀態中。在圖3中，該栓4 已經稍微移動到該鎖體3的內側中。在圖4中，該栓係完全在該鎖體內側中；換句話說，該栓係在該收回位置。在圖3以及圖4中，該死栓固件15被驅動到該開啟位置，在該開啟位置中，其不會阻止其他的該等死栓固部份移入該收回位置中。

圖5A至圖5D顯示了該楔形部10的一實施例。該楔形部10包括有一第一斜角表面19以及一第二斜角表面20，該等斜角表面係橫越該栓之直線路徑。在該等斜角表面之間的角度朝向該槓桿支撐表面13開啟。該栓主體6包括有一用於該第一斜角表面之第一反向表面21，以及該鎖體包括有一用於該第二斜角表面之第二反向表面22。

當該死栓固件15被驅動到該開啟位置以及該門將被開啟時，在來自該扣板的壓力下，該栓4傾向於向內推動。當使用一雙動栓時，該等栓件7中之一者以與另一栓件一樣的方向旋轉，而使該等栓件之斜角表面變得相同。在該門框中的扣板壓抵著此相同的斜角表面，並且同時地將該栓推入該鎖體中。在圖3中可見到的是：該等栓件中的一者係如何已經旋轉的以及該楔形部係如何正被推離該栓之路徑。此係起因於：該第一反向表面21推動著該楔形部之第一斜角表面19。在此時，該楔形部沿著在該鎖體中的該第二反向表面22滑動。該楔形部之第二斜角表面20係抵著該第二反向表面22。

在該楔形部從該栓的路徑滑開的同時，該楔形部會壓著該槓桿之支撐表面13，以及該槓桿11傾向於相對於該支撐點12旋轉。一用於該槓桿之支撐表面的支撐反向表面23被配置在該楔形部中。

該外部作用力將該栓4向內推入該鎖體中，該外部作用力被分解成在該楔形部中以及在該槓桿中的不同分力。外部作用力至該槓桿之鎖定表面14的傳送可被保持成較小的。該楔形部以及其之與該等其他部份的連接部份構成該第一階段的傳遞，在該第一階段的傳遞中，被施加在該栓主體6上的外部作用力在該槓桿之支撐表面13處時可被藉由一為0.6至0.8的因數減少。該其餘的外部作用力被經由該第二斜角表面20導引至該鎖體3。該第二階段的傳遞係由在該槓桿11之不同點處的不同槓桿作用構成。由於該外部作用力，該槓桿傾向於相對於該支撐點12朝向該鎖體之背部部份旋轉。因為在該槓桿的支撐表面13處之該外部作用力的分力係較該槓桿的鎖定表面14接近該槓桿之支撐點12，所以相較於在該支撐表面13處之作用力分量，在該鎖定表面處會要求較小的作用力去保持該槓桿11在該想要的位置。在該鎖定表面14處時，該第二階段之傳遞會藉由一為0.2至0.4的因數減少該外部作用力。這兩階段結合的傳遞會藉由一0.12至0.32的因數減少該外部作用力。該等傳遞因數取決於根據本發明之該實施例的實行。

在圖3中可見的係：在該楔形部10以及該槓桿11之間的連接部相對於該槓桿支撐點12之位置取決於該楔形部以及槓桿的位置。在該槓桿支撐表面13以及該楔形部10之間的配合被配置，以使得在一特定位置處，在該楔形部已經從該栓之路徑移動開之後，該支撐表面13施加反作用力於該楔形部之移動的效果被減小。此可被達成，以使得該楔形部之支撐反向表面23係一彎曲的表面以及使得該槓桿支撐表面被配置成永遠與該支撐反向表面23垂直。在影響該槓桿支撐表面13的作用力分力向量以及該槓桿支撐點12之間的距離的這種方法取決於該槓桿的位置。該作用力的分力向量之距離會影響在該第二階段傳遞時的傳遞因數量值。實際上，此就是以下的證據：當該栓係突出到該鎖外面的時候，施加反作用力在該栓之向內移動的該作用力起初係強大的。當該栓已經稍微地移入該鎖體中時，該反作用力被明顯地減小。圖3顯示了以下的情況：其中，該槓桿支撐表面13已經移動經過在該支撐反向表面23中之該曲面，因此，改變了該傳遞因數。

在一特定位置處，當該栓4推入該鎖體中時，該楔形部10會完全地從該栓的直線路徑移動開，而允許該栓能夠移動到該收回位置，而沒有來自該第一反向表面19之阻礙。在彼時，可允許該栓能夠移動到在圖4中所顯示之該收回位置。當將該栓向內推動的作用力停止其之效用時，該彈簧會將該栓推出該鎖體之外。

相較於其中該外部作用力可如此影響該鎖定件的情況而言，因為該等傳遞階段大致地減小了外部作用力在該槓桿鎖定表面14上(也就是說，在該鎖定件15處)的效用，所以更可靠的係：將該鎖定件驅動到該想要的位置。並不要求該電磁線圈或者其他的致動器係要有太大功率的，這表示說：該鎖體可包括有一較小且較不昂貴的電磁線圈或者其他致動器。該鎖體也可以係較小的，而使其可以輕易地將該鎖安裝在緊密的區域中。因此，該電磁線圈/致動器所要求的電流也可係較小的。

在本實施例中，該槓桿之支撐表面13係一凸出部，以及該楔形部之支撐反向表面23係一切除部。該支撐表面較佳地係一圓表面。可便利地創造一具有一圓表面的凸出部，以致於其係一被以一旋轉模式附接於該槓桿11的轉子以及其之外表面即係該圓表面。在該楔形部中的該切除部23較佳地被造形成使得該圓表面13可與該楔形部相接觸，而不用考慮該槓桿11之位置。確實也有可能的係：在該槓桿以及楔形部之間的連接部被以某種其他的方式形成。該轉動的轉子可被附接於該楔形部，以及該彎曲的支撐表面係可於該槓桿中。

較佳地係，要將該槓桿之鎖定表面14定位在該槓桿之端部處，其提供了相對於該槓桿支撐點12之槓桿作用的最大長度。該鎖定表面可例如為：一剪力表面。較佳地係：該鎖定表面係在藉由該支撐件12所形成之該軸桿的徑向方向。

較佳的是：藉由使用一楔形部支撐件24，在該鎖體中創造該第二反向表面22。該楔形部支撐件被附接於該鎖體。該第二反向表面22也可被直接形成在該鎖體中，但是較佳係使用一楔形部支撐件，以用於製造的簡易性。依據該鎖的其他部份，該楔形部支撐件可被以不同的方式造形。圖6顯示了該楔形部支撐件24之一實施例。在圖5A至圖5C中之該楔形部的實施例包括有一基底部份25，該基底部份25被安置在該楔形部支撐件24之相對於該頂部部份26的相反側上，該頂部部份26包括有該支撐反向表面。該中間部份27連接著該基底部份以及該頂部部份，該中間部份27包括有該第一斜角表面19以及第二斜角表面20。該第二斜角表面20被安置成抵住該第二反向表面22。

圖7A至圖7C顯示了該鎖定件15之一實施例。該鎖定件包括有一平板28，該平板28的側邊29可被配置抵住該鎖定表面。在此實施例中，該鎖定件包括有一轉子30，該轉子30被可樞轉地支撐在該鎖體上，其包含該平板。該側邊較佳係彎曲的。理所當然的係：一被直接連接於該電磁線圈軸桿之更傳統的鎖定件可被用於一根據本發明之鎖中。

圖8顯示了該等鎖定機構之部份相對於彼此的位置。該圖顯示了該楔形部10係如何抵抗著該主體3以及該槓桿之轉子係如何以其之支撐表面13抵住在該楔形部的切除部中之該支撐反向表面23。圖9顯示了被使用成該鎖定件之該轉子30的軸承31，以及顯示了該電磁線圈軸桿柱塞元件32。此實施例之該柱塞元件包括有兩螺絲33，該兩螺絲33中的任一者被配置，以使得該電磁線圈能夠使用其來相對於由該軸承所形成之軸，伴隨著該電磁線圈軸桿之直線運動，旋轉該轉子30。

儘管在該上述之該範例中的該鎖被裝配有一電磁線圈，其可被替換成某種其他的致動器，例如：一電動馬達、壓電式馬達或者智能型金屬致動器。該智能型金屬致動器可例如係：一種所謂的磁場控制之形狀記憶(MSM，Magnetically Controlled Shape Memory)裝置，其係基於一受控的磁場。該磁場可受電力控制。另一選擇則係：根據本發明之一鎖根本沒有任何電致動器。一緊急出口桿件可被連接於一根據本發明之鎖。因為該等死栓固機構減小了外部作用力在該鎖定件之前的效力，所以即使是在由於該緊急出口桿件而被傳達到該鎖的作用力係大的時，該鎖仍係可靠的。

如所能被注意到的，一根據本發明的實施例可被經由許多不同的解決方法達成。因此，可證明的係：本發明並不被侷限於在此說明書中所描述的該等範例。

因此，任何具進步性的實施例可在本發明觀點之範圍內被實行。

1‧‧‧門鎖

2‧‧‧前平板

3‧‧‧鎖體

4‧‧‧雙動栓

5‧‧‧栓開口

6‧‧‧主體部份

7‧‧‧栓件

8‧‧‧死栓固機構

9‧‧‧電磁線圈

10‧‧‧楔形部

11‧‧‧槓桿

12‧‧‧支撐點

13‧‧‧支撐表面

14‧‧‧鎖定表面

15‧‧‧鎖定件

16‧‧‧輔助栓

17‧‧‧控制心軸機構

18‧‧‧凸出部

19‧‧‧第一斜角表面

20‧‧‧第二斜角表面

21‧‧‧第一反向表面

22‧‧‧第二反向表面

23‧‧‧支撐反向表面

24‧‧‧楔形部支撐件

25‧‧‧基底部份

26‧‧‧頂部部份

27‧‧‧中間部份

28‧‧‧平板

29‧‧‧側邊

30‧‧‧轉子

31‧‧‧軸承

32‧‧‧電磁線圈軸桿柱塞元件

33‧‧‧螺絲

圖1顯示了根據本發明之一門鎖的範例，其中該栓係突出到該門鎖之外的；圖2顯示了根據本發明之一門鎖從該前平板之前側觀之的範例；圖3顯示了根據本發明之一門鎖的範例，其中該栓係移入該鎖中的；圖4顯示了根據本發明之一門鎖的範例，其中該栓係完全地在該鎖中的；圖5A至圖5D顯示了根據本發明之一楔形部的範例；圖6顯示了根據本發明之一門鎖楔形支撐件的範例；圖7A至圖7C顯示了一鎖定件的一範例；圖8顯示了在一鎖體中之一鎖定件以及一電磁線圈軸桿柱塞元件的一範例；以及圖9顯示了該鎖定件以及該電磁線圈軸桿柱塞元件。