CN1301362C - 电磁锁装置 - Google Patents
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Abstract
一种电磁锁装置包括：(a)一转动锁栓(65)，可在通常伸出时的锁闭位置与在外部开启力的作用下收缩时的开启位置之间来回转动；(b)一锁栓驱动件(67)与所述转动锁栓(65)连续地邻接啮合，并可在一个通常向外偏移的位置和一收缩位置之间作直线往复运动，在所述通常向外偏移的位置可驱使所述转动锁栓(65)转动到通常伸出的锁闭位置，而所述转动锁栓受外力转动可使锁栓驱动件返回到所述收缩位置；(c)一封锁件(131)可在一封锁位置即所述转动锁栓通常伸出的锁闭位置和一解锁位置之间往复，当所述转动锁栓受外力转动时，封锁件处于上述两个不同位置时可分别实现阻止或能够使所述锁栓驱动件从通常向外偏移的位置向后移动到所述收缩位置。
Description
本发明的所属技术领域
本发明涉及一种电磁锁装置，更具体地说，本发明涉及一种带有转动锁栓的电磁锁装置。
本发明的背景技术
美国专利5134870(发明人：Uyeda，等)中公开了一种电磁锁装置，它具有一个转动锁栓，该锁栓通过一把手驱动锁栓操作装置用以控制门的闭合与开启，该操作装置具有一锁栓操作部件，并可在分别和门的闭合与开启状态相对应的第一和第二操作位置之间转换。
所述电磁锁装置要求能够进行有选择地操作，即无论是采用顺时针方向操作锁栓操作装置还是采用逆时针方向操作锁栓操作装置对使用该锁来说都是适合的。
转动锁栓可被偏压弹簧驱动到通常伸出时的锁闭位置，借由转动锁栓横向配置在锁栓操作部件的行程上并且该锁栓操作部件可滑动地紧靠着转动锁栓，以迫使所述转动锁栓转动到一个可靠的收缩时的开启位置，而此时所述锁栓操作部件从第一操作位置切换到第二操作位置。为了防止未经允许开启所述门，可通过一数字密码输入装置输入一进入密码使螺线管的衔铁收缩，进而使所述转动锁栓禁止转动。在未经允许试图打开门锁的过程中即当螺线管的衔铁处于伸出位置时，为了避免非法剪应力作用于螺线管的衔铁，在所述转动锁栓上开有一保险凹槽，当所述转动锁栓绕着其与螺线管的衔铁相接触的点作轻微转动后，所述保险凹槽与一保险钥匙相啮合。
在操作中，当锁栓操作部件与转动锁栓最初接触时偏压弹簧将会产生人们并不希望看到的增加阻力的现象，直到锁栓操作部件到达其自由行程的第二操作位置处。其次，在保险凹槽与保险钥匙啮合之前，所述锁栓操作装置中还存在着并不希望有的间隙。最后，保险凹槽与保险钥匙之间的啮合可能导致锁栓操作装置失灵并使其处于一种所谓的“死锁状态”，这是由于当锁栓操作部件重新切换到起第一操作位置时，所述偏压弹簧却无法使转动锁栓重新回到其正常伸出时的锁合状态。
本发明的概述
依照本发明的第一方面，技术方案如下：
(a)一转动锁栓，在外部开启力的作用下，通过其受力转动，可在一横过一锁栓孔的通常伸出的锁闭位置与一第一收缩的被转动的开启位置之间来回转动；(b)一驱动装置，用于通常驱动所述转动锁栓到通常伸出的锁闭位置；(c)一封锁件能在一封锁位置和一解锁位置之间往复，并可分别实现阻止或者能够使所述转动锁栓的受力转动；其特征在于：所述转动锁栓具有一凸轮表面，所述驱动装置由一锁栓驱动件构成，该锁栓驱动件具有一导向部，该导向部具有一与所述凸轮表面连续地邻接啮合的邻接表面，并且所述锁栓驱动件能够在一个相对于锁栓孔的通常的伸出的偏移位置和一收缩位置之间作直线往复运动，并且在所述相对于锁栓孔的通常的伸出的偏移位置可驱使所述转动锁栓到通常伸出的锁闭位置，而在所述转动锁栓受外力转动过程中，通过一个连续的向后移动可使锁栓驱动件返回到所述收缩位置；所述封锁件处于所述封锁位置时，能够阻止所述向后移动，而所述封锁件处于所述解锁位置时，能够使上述向后移动发生。
本发明所述的电磁锁装置可适于安装在带有如上所述的把手驱动锁栓操作装置的类似保险箱、金库、保险库上，也就是说，当输入一个访问密码时，该装置具有的一个锁栓操作部件可使转动锁栓从其通常伸出时的锁闭位置强制性转动到收缩时的开启位置。在一单一的简单结构中，本发明所述的电磁锁装置适宜采用仅带有一种有效操作类型的锁栓操作装置，也就是说，或者选择顺时针方向有效操作或者选择逆时针方向有效操作锁栓操作装置。本发明所述的电磁锁装置在一个可改变的结构中，转动锁栓与锁栓驱动部件的位置是可以相互置换的，从而使所述电磁锁装置能够安装在一个顺时针方向或逆时针方向的锁栓操作装置中。本发明所述的电磁锁装置也可以是带有转动锁栓的电磁锁装置的其他结构形式，例如，在前述美国专利5134870中公开的非常适宜安装在类似于较小的保险柜上的直接通过把手操作的锁装置。
所述转动锁栓具有一凸轮表面与锁栓驱动部件的邻接表面连续地邻接啮合，该邻接表面相对于锁栓驱动部件的直线往复运动的方向倾斜。所述锁栓驱动部件在抵靠在其尾端的偏压弹簧的作用下有向外伸出的倾向，该偏压弹簧可在其与锁栓驱动部件后移的共同方向上压缩。一螺线管的衔铁由起阻止作用的封锁部件组成，该衔铁适于在与锁栓驱动部件直线往复相垂直的方向上作直线往复。螺线管衔铁的动作与一锁栓止动部件相连接，该止动部件在本发明所述的单一型结构中是与锁栓驱动部件一体成形的，而在本发明所述的可改变的结构中，该止动部件是以可分开的形式存在的，以适应或顺时针方向或逆时针方向有效操作的锁栓操作装置的需要。所述螺线管的衔铁可以有选择地往复于一向外偏移的封锁位置和一收缩的解锁位置之间，所述衔铁在其封锁位置时，锁栓驱动部件位于通常向外偏移的位置上，而所述衔铁在其收缩解锁位置时，能够使所述锁栓驱动部件实现后移。所述螺线管最好是磁性闭锁螺线管，同时，密码输入方法最好是采用如PCT/IL98/00105所述的数据接收方法来实现。本发明所述的电磁锁装置安装有长使用寿命的电池，从而使该电磁锁装置有长达数年的使用寿命，在此期间可以重复操作数千次。
在操作中，在所述锁栓驱动部件从其通常向外偏移的位置向收缩位置后移的过程中，螺线管的衔铁缩进一入口，为外部开启力作用于转动锁栓并使其压缩偏置弹簧提供了充分的时间。在转动锁栓被迫向其缩回的开启位置转动的同时，由于凸轮系统装置逐渐跨过较长的臂，压缩偏置弹簧所需的力也随之逐渐减少。针对未经允许试图打开门的情况，所述螺线管的衔铁事实上会立即出现一个积极的封锁动作，同时还能够排除出现死锁状态的可能性。在试图未经允许打开门的过程中，相对于转动锁栓施加的力作用于内部的支撑结构，因而使得直接施加给螺线管衔铁的力大大减少。
依照本发明第二方面，现提供一种电磁锁装置，它包括：
(a)一转动锁栓，可在一通常伸出时的锁闭位置与一在外部开启力的作用下的第一缩回开启位置之间来回转动；
(b)一把手操作的托架可在外部和内部两位置之间作直线往复运动，从而可以有选择地切换所述转动锁栓于通常伸出的锁闭位置和第二缩回位置之间；以及
(c)一封锁件可在一封锁位置即所述转动锁栓通常伸出时的锁闭位置和一解锁位置之间往复，从而可分别实现阻止或能够使所述托架从其外部位置向后切换到所述内部位置。
附图的简要说明
为了更好地理解本发明所采取的不同形式，并且为了说明它们在实际应用中是如何同样都是可行的，现在将描述一种优选的实施例，该实施例主要是通过一个非限制的例子及其附图来说明，在这些附图中：
图1和2是安全门的内表面的示意图，他们表示出分别采用一个逆时针方向操作的把手驱动锁栓传动装置或直接通过把手来实现门的锁合与开启；
图3和4分别是一分解前透视图和一分解后透视图，他们表示的是安装在如图1或2中所述的任一安全门上的带有本发明所述的电磁锁装置的锁；
图5、6和7分别是一局部放大图、一顶视图和一前视图，他们表示的是本发明所述的电磁锁装置中的锁栓；
图8和9分别是沿图5中的VIII-VIII线和IX-IX线所作的剖视图；
图10和11是本发明所述的具有不同结构组成的电磁锁装置的分解图；
图12和13分别是图3和4中的锁在部分装配好和完全装配好时的局部剖视图；
图14和15是分别沿着图13中XIV-XIV线和XV-XV线所作的剖视图；
图16是一透视图，它表示的是图3和4中所述的转动锁栓和它的锁栓驱动部件颠倒过来使用，该装置还具有一个顺时针方向操作的把手驱动锁栓传动装置；
图17A-17F示出了图1中的安全门锁合和开启过程的一个完整的操作顺序；
图18A-18E示出了图2中的安全门锁合和开启过程的一个完整的操作顺序；
图19A和19B是顶视图，它们表示出本发明所述的分别具有逆时针方向操作的锁栓传动装置和顺时针方向操作的锁栓传动装置的电磁锁装置；
图20A和20B是本发明所述的电磁锁装置的顶视图，该装置或者具有逆时针方向操作的锁栓传动装置(图20A)或者具有顺时针方向操作的锁栓传动装置(图20B)。
附图的具体说明
图1示出一安全门1的内表面与一个把手驱动锁栓传动装置2相连接，该装置具有锁栓传动部件3，4和5，它们可在通常伸出时的锁闭位置和收缩时的开启位置之间往复运动，上述两位置分别与门的锁合与开启状态相一致。锁栓传动装置2被称之为“逆时针方向转动操作”，这是因为该装置的锁栓传动部件从其伸出时的锁闭位置切换到收缩时的开启位置必须依靠把手7的逆时针方向转动来实现。通过一个密码输入装置输入一访问密码并依靠锁9可使锁栓传动装置的往复运动有选择的启动，其中该锁9具有一个可整齐地容纳在锁栓传动部件3上所开凹槽11内的锁栓10。
图2示出安全门13的内表面，在该内表面上设有一密码输入装置14和一把手15可直接控制锁16的锁合与开启，该锁16具有一锁栓17和锁定件19、20，它们分别与锁栓21、22和23相连接，所述锁栓21、22和23可在通常伸出时的锁闭位置和收缩时的开启位置之间作往复运动，其中上述两位置分别和门的正常锁合与开启状态相对应的。
图3和4示出一种构成所述锁9和16的锁25，它包括一个锁壳26，该锁壳26上设有通孔27，28和29，依靠三个螺栓31，32和33，可使它们连接到安全门上。所述锁外壳26包括一主体34和一活动盖板35，依靠螺钉37和38拧进螺孔39和40，可将活动盖板连接到所述主体34上(参见图4)。所述主体34包括一前表面41毗连靠着安全门，所述前表面41上开有四个通孔43，44，45和46，在所述前表面一端相邻的一短边侧壁47上开有一个通常为矩形的锁栓孔49和限位块50(参见图4)。
一种具有两部件的锁栓48适用于所述锁栓10和17，该锁栓通过所述锁栓孔49伸出。为了能和图2中所示的安全门13共同使用，所述主体的前面表面41形成有一横向布置的沟槽51用于容纳所述成对的锁定部件19和20。所述锁定部件19和20是分别与成对角反向设置的凸起52和53枢接，所述凸起52和53形成于下面的一可转动的圆盘55上，并可沿弯曲导槽57和58移动。通过一个盖板59将所述锁定部件19和20固定到所述前表面41，依靠螺钉61和62拧进螺孔63和64将其固定。所述可转动的圆盘55有一个中心矩形孔56，所述把手15的轴颈插入该中心矩形孔中，用于转动该圆盘55，进而带动所述锁栓48和所述锁定部件19和20在其伸出时的锁闭位置和收缩时开启位置之间作往复运动。
图5-7示出所述锁栓48由一个大体上成P形的转动锁栓65和一个大体上成直角形的锁栓驱动部件67组成，在顶视图中该锁栓48的互让(complimentary)形状划界成一个想象中的正方形(参见图参见图6)，所述转动的锁栓65和锁栓驱动部件67有共同的上表面68和下表面69。所述转动锁栓65有一个腿部70和一个主体部分71，同时所述锁栓驱动部件67有一伸长宽度的尾部73和一个导向部分74。所述锁栓驱动部件67形成具有一盲孔75，该盲孔75可以用于至少部分地容纳一个偏动弹簧76(参见图10)。
所述锁栓主体部分71有一个凸轮面77，该凸轮面与一导向部分的倾斜的邻接表面78连续不断的邻接啮合，所述倾斜的邻接表面78大体上与所述想象中的正方形的对角线平行。在所述凸轮面77和所述邻接表面78上分别形成具有一凹槽79和与其匹配的凸起80，从而使二者之间的滑动啮合受到附加的控制。
所述转动锁栓的腿部70形成具有一螺纹通孔81，用于容纳一调节螺钉82，同时所述锁栓驱动部件的尾部73形成具有一对螺纹通孔83和85，用于容纳同一的调节螺钉86和87。所述孔81，83和85都是将所述调节螺钉从其所述底面整个插入，所述调节螺钉82的头部伸出到所述下表面69以下(参见图8)，同时所述调节螺钉86的一部分伸出所述上表面68以上，所述调节螺钉87的头部伸出到所述下表面69以下(参见图9)。
所述互让(complimentary)形状的所述锁定转动螺栓65和所述锁栓驱动部件67具有共同的平端面88和89，在该共同平端面88和89上设有螺纹盲孔91和92，借此可将所述锁检21固定在其端面上(参见图2)。
现在转向图10-13，一个托架95形成具有一导向部分96和一尾部97，其中所述尾部97相对于所述导向部分96呈阶梯状，以使得其可放在所述可转动的圆盘55的一部分上。所述导向部分96是分叉的，并具有一个中心腹板部分98，适合与所述限位块50抵靠邻接。所述尾部97具有一凹口102，该凹口102适合与设在所述可转动圆盘55的顶面上的凸块103啮合，这样就可以使所述可转动圆盘55的旋转带动所述托架95在一并列靠着所述限位块50的外部位置和一内部位置之间往复移动。
当托架95往复运动到它的外部的和内部的极限位置时，设置在托架95旁边的一内壁结构104和一对内壁106和107可阻止其移动。一U形的弹簧108有两个支腿，其中的一个支腿109容纳在形成于托架尾部97上的小孔111内，另一支腿112容纳在所述内壁结构104上的小孔113内，所述弹簧108正常偏移到一敞开的位置可以在所述托架的任一一个极限位置。
所述侧边延伸部99形成具有一对通孔114和116，所述侧边延伸部101形成具有一单个通孔117和一剖面118。在装配过程中，当所述托架的中心腹板98并列靠着所述限位块50时，所述通孔114，116和117分别放在通孔45，46和43的上面，与此同时，所述剖面118放在所述通孔44上面，从而使能所述调节螺钉82，86和87能从所述主体的前表面41插入。
一直角卷边119一方面可以用于固定所述可转动的圆盘55，另一方面还可作为电池120的贮藏隔板。所述内壁106设有支承杆121，利用该支承杆121可以安装所述偏动弹簧76。
所述锁栓止动部件122形成具有一呈阶梯状的导向部123，一中间部124和一开槽的尾部126。.所述呈阶梯状的导向部123配置到所述锁栓驱动部件67的尾部73的左边接收部，所述导向部123还形成具有一通孔127用于接受所述调节螺钉86的向上凸出的部分参见图15)，因此所述弹簧偏移锁栓驱动部件67和所述锁栓止动部件122构成一锁栓驱动装置128(参见图12)。
在所述偏动弹簧76作用下，所述锁栓驱动装置128被驱动进入一通常向外偏移的位置，所述锁栓驱动装置128再依次驱动转动锁检65进入其通常伸出时的锁闭位置。当一转动力施加到所述转动锁栓65上时，所述转动锁栓65将绕着位于通孔114内的调节螺钉82转动(参见图14)，使得所述转动锁栓65在其收缩开启位置处大体上与所述端面47齐平，藉此引起所述锁栓驱动装置128进入其内缩位置并靠着所述内壁106。通过所述调节螺钉87沿着所述剖面118的端面滑动可使所述锁栓驱动装置128的实际往复运动更顺利。
一带有衔铁131的磁性闭锁螺线管129受一个与密码输入装置133相连接的控制器132的控制。所述衔铁131可在与锁栓驱动装置128往复方向垂直的方向上作往复运动，上述衔铁131的往复运动位于一收缩的开启位置和一向外偏移的位置之间，其中在所述向外偏移位置处倾向于封锁相对移动到此处的所述锁栓止动部件的中部124或尾部126。
图16示出了一个由于转动锁栓65和锁栓驱动部件67的位置颠倒所以可使用于顺时针方向操作锁栓传动装置的锁25，在这种情况中，通过一调整螺钉插入通孔43实现可转动地安装所述转动锁栓65，同时另外两个调整螺钉容纳在所述锁栓驱动部件67内并按照上述方式分别插入通孔44和46中。
下面将参照图17A-17F描述图1中所述的锁9的操作过程。在锁9的正常状态下，所述锁栓10位于其伸出位置，所述锁栓驱动装置128位于其向外偏出的位置，所述托架95配置在靠近锁栓孔49处，所述螺线管的衔铁131位于其向外偏移的并靠着锁栓止动件尾部126的封锁位置处(参见图17A)。即使在试图未经允许进入时，对锁栓10的作用力主要是通过驱动锁栓驱动部件67作用于不同的内部结构耗散掉，因此对衔铁131的作用力大大减少。
通过输入一访问密码，所述螺线管动作并且使其衔铁131磁性锁定在收缩开启的位置(参见图17B)。衔铁131在锁定状态设有足够的时间用于操作锁栓传动装置打开安全门，也就是说，使锁栓传动部件3向下移动(参见图17C)，藉此所述转动锁栓65被迫向其收缩开启位置转动，从而使所述锁栓驱动装置128向后切换(参见图17D)。推动所述转动锁栓65转动到收缩开启位置所必需的作用力在逐渐地减少，这是因为，当所述凸轮表面77沿着邻接表面78滑动时，所述作用力作用在一个较长的臂上。
在安全门被打开的同时，螺线管再次动作并且使其衔铁131磁性锁定在向外偏移封锁的位置。然而，由于转动锁栓65的收缩，此时衔铁131并不是偏靠在锁栓止动部件的尾部126上，而是偏靠在锁栓止动部件的中间部124上(参见图17E)。当操作锁栓传动装置使锁栓3向上移动以锁闭安全门时，衔铁131偏靠在锁栓止动部件的尾部126上(参见图17F)。
下面将参照图18A-18F描述图2中所述的锁16的操作过程。在锁16的正常状态下，所述锁栓17位于其伸出位置，所述锁栓驱动装置128位于其向外偏出的位置，所述托架95配置在靠近锁栓孔49处，所述螺线管的衔铁131位于其向外偏移的并靠着锁栓止动件尾部126的封锁位置处(参见图18A)。在该装置中，试图未经允许开锁时，对锁栓17的水平作用力中的大部分由衔铁131来承受。
通过输入一访问密码，所述螺线管动作并且使其衔铁131磁性锁定在收缩开启的位置(参见图18B)。衔铁131在锁定状态设有足够的时间用于打开安全门，也就是说，通过逆时针方向转动把手15藉此驱动锁栓17以及锁定部件19和20到达其收缩开启位置(参见图18C)。在转动锁栓65向后的驱动下，所述锁栓驱动装置128搭在托架95上仅随托架95一起运动。
安全门一旦被打开，螺线管将再次动作并且促使其衔铁131移动至向外偏移封锁的位置。然而，由于转动锁栓65位于其收缩开启位置，此时衔铁131并不是偏靠在锁栓止动部件的尾部126上，而是偏靠在锁检止动部件的中间部124上(参见图18D)。当顺时针方向转动把手以锁闭安全门时，衔铁131偏靠在锁栓止动部件的尾部126上(参见图18E)。
虽然本发明已对有限的几个实施例进行了描述，但是对于并不超出所附权利要求范围的各种变化、修改和其他应用也是可以被理解的。例如，图19A和19B示出的电磁锁装置134和136，它们具有与锁栓止动部件122一体成形的锁栓驱动部件67，并分别用于顺时针方向和逆时针方向操作锁栓传动装置。图20A和20B示出一电磁锁装置137，它具有与锁栓止动部件122以可拆卸方式连接的锁栓驱动部件67，并可用于一逆时针方向操作锁栓传动装置(参见图20A)或一顺时针方向锁栓传动装置(参见图20B)。
Claims (9)
1.一种电磁锁装置，包括：
(a)一转动锁栓(65)，在外部开启力的作用下，通过其受力转动，可在一横过一锁栓孔的通常伸出的锁闭位置与一第一收缩的被转动的开启位置之间来回转动；
(b)一驱动装置，用于通常驱动所述转动锁栓到通常伸出的锁闭位置；
(c)一封锁件(131)能在一封锁位置和一解锁位置之间往复，并可分别实现阻止或者能够使所述转动锁栓的受力转动；
其特征在于：
所述转动锁栓具有一凸轮表面(77)，
所述驱动装置由一锁栓驱动件(67)构成，该锁栓驱动件(67)具有一导向部(74)，该导向部具有一与所述凸轮表面连续地邻接啮合的邻接表面(78)，并且所述锁栓驱动件(67)能够在一个相对于锁栓孔的通常的伸出的偏移位置和一收缩位置之间作直线往复运动，并且在所述相对于锁栓孔的通常的伸出的偏移位置可驱使所述转动锁栓到通常伸出的锁闭位置，而在所述转动锁栓受外力转动过程中，通过一个连续的向后移动可使锁栓驱动件(67)返回到所述收缩位置；
所述封锁件处于所述封锁位置时，能够阻止所述向后移动，而所述封锁件处于所述解锁位置时，能够使上述向后移动发生。
2.根据权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于：当所述驱动件(67)在所述通常伸出的偏移位置时所述邻接表面(78)横贯所述锁栓孔。
3.根据权利要求1或2所述的电磁锁装置，其特征在于：在所述通常伸出的偏移位置中的所述驱动件(67)的所述导向部(74)和在所述通常伸出的锁闭位置中的所述转动锁栓划界出一个想象的正方形，该正方形的边分别平行于和垂直于所述向后移动的方向，所述邻接表面基本上平行于所述想象的正方形的一对角线。
4.根据权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于：所述转动锁栓(65)基本上为P形。
5.根据权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于：在所述凸轮面(77)和所述邻接表面(78)上分别形成具有一凹槽(79)和与其匹配的凸起(80)，从而使二者之间的滑动啮合受到更好的控制。
6.根据权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于：所述封锁件(131)与一接合在锁栓驱动件(67)上的锁栓止动件(122)可操作地连接，并且能够在所述锁栓驱动件的往复方向的横贯方向上作直线往复运动。
7.根据权利要求6所述的电磁锁装置，其特征在于：所述锁栓驱动件(67)和所述锁栓止动件(122)是一体成形的。
8.根据权利要求6所述的电磁锁装置，其特征在于：所述锁栓驱动件以可拆卸的方式连接到所述锁栓止动件上，藉此所述锁栓驱动件和所述锁栓止动件的位置可相互置换，从而使得该装置对于无论是安装顺时针方向操作锁栓传动装置还是安装逆时针方向操作锁栓传动装置均可使用。
9.根据权利要求1所述的电磁锁装置，还包括有一把手操作的托架(95)，该托架(95)支撑着所述转动锁栓(65)和所述驱动件(67)并可在外部和内部两位置之间在平行于所述向后移动的方向作直线往复运动，使得所述转动锁栓(65)在通常伸出锁闭位置和第二收缩的未转动的开启位置之间直线移动，并且，同时执行所述驱动件(67)的向后移动，其中，所述封锁件(131)能够有选择地使所述托架(95)从所述外部位置后运动至所述内部位置。
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