CN102016203B - 凸轮锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸轮锁组件。该组件包括锁单元、锁定机构和凸轮，该锁定机构操作用以使凸轮在它的开启位置与关闭位置之间旋转；以及单独的电动的锁控制模块，其可连接于锁单元并且与之协作，用于在锁定状态与解锁状态之间选择性地切换该锁单元，其中，在锁定状态下，凸轮处于关闭位置中，在解锁状态下，凸轮能够被旋转到开启位置。

Description

凸轮锁
技术领域
本发明涉及一种能够由电气模块控制的凸轮锁。
发明内容
本发明涉及一种用于在柜子，门等中使用的凸轮锁，该凸轮锁设有电气/电子存取控制模块，该控制模块附连于锁并且将该锁在锁定状态与解锁状态之间进行切换，在锁定状态中，该锁不能被开启，在解锁状态中，可旋转锁的外部手柄以开启该锁。
本发明公开了一种凸轮锁组件，其包括锁单元和可连接至该锁单元的单独的电动的锁控制模块。该锁单元包括锁壳体，其限定出外部-内部定向的锁轴并且容置有锁定机构，而且该锁单元包括凸轮。该锁定机构操作以使凸轮在它的开启位置与关闭位置之间旋转。该控制模块可连接于锁单元并且与其协作，用于将锁单元在锁定状态与解锁状态之间进行选择性地切换，其中，在锁定状态中，凸轮处于关闭位置中，在解锁状态中，凸轮能够被旋转到开启位置。
本发明通过其实施方式公开了一种凸轮锁组件，其包括锁壳体、第一旋转构件和第二旋转构件，并且，第一旋转构件位于相应的第二旋转构件的更外部，第一旋转构件具有外部旋转手柄并且第二旋转构件具有内部凸轮。这两个旋转构件围绕锁轴旋转并且它们的旋转被联接成，使得所述手柄的旋转导致凸轮在它的锁定位置与开启位置之间的旋转。第一旋转构件可在回缩状态与伸展状态之间轴向移位并且被推力构件所偏压用于移位到伸展状态中，该手柄在伸展状态中是能够被触及用于旋转的并且在回缩状态下是不可触及而用于旋转的。该组件还包括电动的锁控制模块，该模块可连接至锁壳体并且具有销，该销可通过相对于所述轴的径向往复运动在伸出状态与回缩状态之间进行电气切换。在它的回缩状态中，该销的头部接合第一旋转构件中的销头部接收器，并且一旦接合，就将第一旋转构件保持在回缩位置中。
根据一个实施方式，第一旋转构件和第二旋转构件的彼此旋转接合是通过两个旋转构件中的一个中的多面(例如，棱形的、带有圆形棱的柱形的等)轴实现，其中，该多面轴被可滑动地接收在形成在另一个旋转构件中的对应的多面腔内。
该销头部接收器通常是形成在第一旋转构件的表面上的沟槽。如可以理解的那样，沟槽被制造在第一旋转构件的设置在壳体内的部分中。该壳体在覆盖沟槽的部分处具有开口以将销的通道提供至沟槽。
根据本发明的实施方式，该沟槽大体上为L型，其带有大体上切向定向的第一部分和大体上轴向定向并从该第一部分朝向外部延伸的第二部分。齿从壳体向内伸入到沟槽中，接合该沟槽并且因而引导和限制第一旋转构件的轴向移位和旋转。
本发明还公开了一种用于在上述类型和上述限定的凸轮锁组件中使用的电动的锁控制模块。
根据本发明的实施方式，一种用于在凸轮锁组件中使用用于在它的锁定状态与解锁状态之间切换该锁的电动的锁控制模块包括壳体，该壳体容置有模块部件。该模块部件可包括：双稳态螺线管；螺线管滑块；旋转凸轮；锁定滑块；以及配重滑块，其与将正向偏压施加在该配重滑块上的推力构件相关联。该双稳态螺线管具有在前后方向上往复运动的弹簧偏压的柱塞，以呈现相应的伸展位置和回缩位置。该螺线管的致动将柱塞在两个位置之间进行切换。该螺线管滑块具有抵接柱塞的正面的后部，从而一旦柱塞向前移位，该螺线管滑块就向前滑动。螺线管和锁定滑块通过设置在它们之间的旋转凸轮联接，借此，螺线管滑块的向前运动导致锁定滑块的向后移动。锁定滑块的后部抵接配重滑块的前部，借此，锁定滑块的向后移动导致配重滑块的向后移动，并且配重滑块的向前移动导致锁定滑块的向前移动。该锁定滑块具有前向伸出的锁接合部，该锁接合部适于与锁中的配合部接合以将锁保持在锁定状态中，所述部分的回缩将锁从锁定状态切换至解锁状态。
螺线管用以将柱塞移位到伸展位置中的致动导致螺线管滑块的向前运动、锁定滑块与锁接合部的向后的脱离接合移动、以及配重滑块克服相关联的推力构件的推力的向后移动。螺线管用以将柱塞移动到回缩位置中的致动随后允许配重滑块通过所述推力构件的推力的向前移动，这产生了锁定滑块的向前运动和螺线管滑块的向后运动。
根据一个实施方式，一方面柱塞和柱塞滑块的组合质量与另一方面锁定滑块和配重滑块的组合质量大体上相同。典型地，螺线管滑块的质量和锁定滑块的质量大体上相同。该配置确保摇动或者其它损害锁定的企图都将不会导致纯惯性，该纯惯性将导致锁定滑块的向后锁脱离接合运动。因为凸轮的每一侧上的惯性大体上相同，因此将不会存在锁定滑块的不受控的移位。
附图说明
为了理解本发明以及了解本发明实际上是怎样实现的，现将参考附图仅作为非限制性示例对实施方式进行描述，其中：
图1A是根据本发明的实施方式的凸轮锁组件；
图1B是图1A的凸轮锁组件的主要部件的分解立体图；
图2示出了图1的凸轮锁，其中锁控制模块的壳体被移除以允许观看内部部件；
图3和4在相应的安装视图和分解图中示出了图1的凸轮锁的两个旋转构件；和
图5-10示出了处于六个连续的操作状态下的凸轮锁组件，其中，图5A、6A等是贯穿该锁组件的平面图，而图5B、6B等是贯穿图5A中示出的断裂面V-V的剖视图。
具体实施方式
首先，参照图1A和图1B，其示出了通常用100表示的凸轮锁组件的一个示例，该凸轮锁组件100包括凸轮锁单元102和电动的锁控制模块104，并且壳体106通过夹持构件108固定于凸轮锁单元102。该凸轮锁单元102具有锁壳体110，其容纳锁定机构并且限定出在外部E与内部I之间延伸的锁轴。凸轮122装配于锁单元的内端I。如下面将会描述的那样，该锁定机构包括旋转构件并且操作用于使凸轮在它的开启位置与关闭位置之间旋转。该电动的锁控制模块104是单独的单元，其可连接于锁单元102并且与其协作以用于在锁定状态与解锁状态之间选择性地切换该锁单元，其中，在锁定状态下，凸轮122处于关闭位置中，在解锁状态下，凸轮能够被旋转到开启位置。
图1B中示出了锁单元102(它的壳体110)与控制模块104之间的接合方式，处于一种通常不言自明的方式。通过装配一对控制模块104的翼凸起109和夹持器108的对应槽111，该接合由夹持器构件108固定住。该装配通过夹持器108相对于模块104的滑动来实现，如由相应的箭头111A和109A所示。
该锁单元102包括外部转接环112和螺纹连接到壳体106的外螺纹116上的紧固螺母114。该转接环112和螺母114装配在抽屉、柜门等(未示出)的外部面板的内外表面上。该锁定机构包括包含在外部E处的旋钮-保护环118。处于图1示出的凸轮锁的锁定状态中的旋钮-保护环118容置手柄/旋钮120，使得它的上表面与环118的上缘平齐，由此，使用者无法紧握住它。手柄/旋钮120形成第一旋转构件的外部件(将在下面进行描述)。还示出了凸轮122，其装配于第二旋转构件的内部件处，由螺母124紧固。
图2中示出了控制模块104的内部部件。它们包括带有柱塞132的双稳态螺线管130，其中，柱塞132被相关联的弹簧133(在图2中仅它的一部分端部是可以看到的)向前偏压。该柱塞132抵接滑块134，该滑块134又通过旋转凸轮136联接于锁定滑块138。滑块138具有前向接合销140，其相对于锁轴在径向上伸出。该滑块138抵接配重滑块142，该配重滑块142被装配在本体148的轴146上的推力弹簧144在前向上偏压。通过柱塞132与滑块134在一侧上以及锁定滑块138与配重滑块142在另一侧上的平衡作用，防止锁定滑块138的不受控制的前后移动；并且由此如将在下面所述的那样，从锁定状态到解锁状态脱离接合。
现在参见图3和4，其示出了锁定机构的第一旋转构件150和第二旋转构件152的结构。第二旋转构件152具有带有多面圆周的凸块，其装配在第一旋转构件150的对应的多面内腔156中。通过此接合，这两个元件被旋转地联接用于围绕锁轴旋转。凸块154被可滑动地接收在内腔156内，由此，第一旋转构件150可相对于第二旋转构件152轴向移位。
凸块154具有容置螺旋弹簧160的内腔，该螺旋弹簧160卷绕在销162的轴上。销162具有头部164，一旦联接构件150和152，该头部164压在内腔156的顶壁(在该图中未示出)上。通过弹簧160的推力，第一构件150被朝向远离第二构件152的轴向移位偏压。
在第一构件150的外表面上形成了L型沟槽170，该沟槽170分别具有相交的轴向区域172和切向区域174，该交叉处于175处。以在下面的说明书中将变得显而易见的方式，沟槽170接收齿(在此附图中未示出)的端部，该齿从壳体向内伸入到沟槽中。通过此接合，对第一旋转构件150的轴向移位和旋转进行引导和限制。如可从下面的说明书中进一步得出的那样，在凸轮锁的锁定状态下，其中，第一旋转构件处于轴向回缩状态(其是在图1和2中示出的状态)，该齿被接收在轴向部分172的上端176处。如还将从下面的说明书中进一步得出的那样，构件150的轴向移位由沟槽170的轴向部分172内的齿端的接合来引导；该轴向移位还通过此接合进行限制并且当轴向移位达到齿端处于175处的点时被停止。在此阶段，使第一旋转构件能够顺时针旋转，该顺时针旋转由沟槽170的切向部分174以类似于轴向移位的引导和限制方式进行引导和限制。
现在参见图5A-B至图10A-B，示出了凸轮锁组件的处于连续操作状态下的横剖面图。在图5A和5B所示的状态下，前向接合销140在175处接合L型沟槽170(见图3)。在此状态下，手柄120被容置在旋钮-保护环118内并且使用者因而不能使用该手柄来致动该锁。此状态是凸轮锁的锁定状态，在该锁定状态中，凸轮122处于它的锁定位置中。
从壳体内部伸出的是齿180，该齿180在部分172的端部176处接合沟槽170。还如图5B所示，正是带有相关联的弹簧160的销162受压并且由此偏压第一旋转构件150用于远离第二旋转构件152的轴向移位。同样在图5中所见的是弹簧133，其与柱塞132相关联并且朝向柱塞的伸展位置产生前向偏压力。
参见图6A和6B，遵从来自控制模块(未示出)的电气指令，螺线管130被致动以使柱塞132向前移位，这导致滑块134的向前移动。通过经由凸轮136的旋转联接，滑块134致使带有它的销140的锁定滑块138以及配重142的克服弹簧144的推力的向后滑动。如图7A和7B所示，这允许第一旋转构件150进行轴向移位。齿180引导此轴向移位并且将它限制在一点处，在该点中，齿180置于L型沟槽170的175处。在此状态下，允许手柄120顺时针方向轴向旋转。通过齿180与L型沟槽170的切向部分174的接合来引导和限制此旋转。通过该旋转联接，第一旋转构件150的手柄120的旋转导致第二旋转构件152的旋转，并由此导致凸轮122旋转到它的解锁位置，如图8A和8B所示(在此附图中并未示出凸轮，如在控制模块104下方那样)。
例如，通过时控机构，在预定时间段后，控制指令致动该螺线管130以使柱塞132缩回，从而通过弹簧144的推力，以与参照图6A和6B所述的顺序反向的顺序，将销140向前推至图5A所示的其原始位置中。这在图9A和9B中示出。
如可在图10A和10B中见到的那样，通过手柄120的逆时针旋转，使凸轮122旋回至其锁定位置。销140具有面向第一旋转构件150的倾斜表面，从而将朝向第二构件轴向压迫构件150时，销140克服弹簧144的推力被瞬间缩回，并且一旦被定位成与沟槽170的175对准，它就移回到其在图5A和5B中所示的位置中，这是凸轮锁的锁定状态。
本发明所属领域的技术人员将会理解的是，在未脱离本发明的范围并且已作必要的修正的前提下，可作出许多改变、变型和改良。

Claims (2)

1.一种凸轮锁组件，所述凸轮锁组件包括：
锁壳体，所述锁壳体限定出外部一内部定向的锁轴；
部分设置在所述锁壳体内的第一旋转构件和第二旋转构件，所述第一旋转构件具有外部致动手柄并且所述第二旋转构件装配有内部凸轮，所述两个旋转构件围绕所述锁轴旋转，并且它们的旋转被联接成使得所述手柄的旋转导致所述内部凸轮在它的锁定位置与开启位置之间旋转；所述第一旋转构件能够在缩回状态与伸展状态之间轴向移位并且被推力构件偏压用于移位到所述伸展状态中，所述手柄在所述伸展状态下是能够触及而用以旋转的并且在所述缩回状态下是不可触及而用以旋转的；所述第二旋转构件具有带有多面圆周的凸块，所述凸块装配在所述第一旋转构件的对应的多面内腔中，并且所述凸块具有容置螺旋弹簧的凸块内腔，所述螺旋弹簧卷绕在具有销头部的销的轴上，其中，在所述销的缩回状态中，所述销的头部能够接合所述第一旋转构件中的销头部接收器，并且一旦接合，就将所述第一旋转构件保持在所述缩回状态中，其中，所述销头部接收器是形成在所述第一旋转构件的表面上的L型沟槽，所述沟槽带有大体上切向定向的第一部分和大体上轴向定向并从所述第一部分朝向外部延伸的第二部分；从所述锁壳体到所述沟槽中向内伸有齿，所述齿接合所述沟槽以便引导和限制所述第一旋转构件的轴向移位和旋转；和
电动的锁控制模块，所述电动的锁控制模块能够连接于所述锁壳体并且具有前向接合销，所述前向接合销能够由相对于所述锁轴的径向往复运动在伸出状态与缩回状态之间电力切换。
2.如权利要求1所述的凸轮锁组件，其中，所述凸块被以可滑动的方式接收在所述多面内腔内。
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