專利名稱：帶機電接合裝置的鎖的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖，特別是一種門鎖，其操縱把手總是與機電接合裝置的驅動件作有效的連接，該接合裝置在識別授權碼以后，建立一與從動件的作用連接，該從動件本身又與鎖的執行機構作有效的連接。
帶機電接合裝置的鎖已經從GB 2 211 293 A知道。機電接合裝置包括一電磁鐵，它至少部分地放在操作把手中。由于這種鎖有時必須無損傷地承受相當大的操作力，因此，已知的鎖的機電接合裝置必須相應地做得結實。因此，它需要很大的空間和大容量的電源，這樣就排除了不用供電線路的昂貴的敷設進行改裝和用電池操作的可能性。
開始時提到的那種類型的鎖已經從DE 195 02 288 A1知道。驅動件和從動件共直線地布置并做成用于旋轉操作。驅動件與從動件的彼此相向的端面設計成在從動件從脫開位置移動至接合位置時產生一互補的形鎖。為了形成接合位置，可以是雙穩的往復磁鐵的機電變換器必須使從動件，以及在形鎖元件未對齊時，還有驅動件分別克服使這些零件回到其靜止位置的彈簧的作用以及克服所有作用在傳力件上的摩擦力移動，因此，變換器做得很大并且如同按前述現有技術的鎖那樣，需要一個不能用電池操作的大容量的供應電源。
本發明的目的是，做出一種在開始時提到的那種類型的鎖，它要求小的體積而不損害機械上的結實性，而且它的機電接合裝置只需要小的、用于在脫開位置與接合位置之間轉換的電功率。
按照本發明，此任務在開始時所提到的那種類型的鎖中將如下解決，即閉鎖機構包括-一執行件，它在閉鎖機構的脫開位置可松開地與驅動件碰鎖，并且可與后者按相同的方向一起移動，而在接合位置，則用機電變換器鎖在其靜止位置上，此時，碰鎖狀態在驅動件移動時自動松開，-至少一個閉鎖體，它在驅動件中可與其運動平面大致成直角地移動，一在執行件中的凹座和一在從動件中的凹座，前者在各零件處于停止位置時與閉鎖體相對放置，后者則與閉鎖體相對放置，以致在脫開位置，處于其靜止位置的從動件在驅動件移動時將閉鎖體推入被驅動件一起帶動的執行件的凹座中，而在接合位置，處于其靜止位置的已被鎖住的執行件則在驅動件移動時將閉鎖件推入從動件的凹座中并由此將其一起攜帶。
為了形成接合位置，機電變換器只需要將在任何情況下都向其靜止位置的方向彈簧加載的驅動件鎖緊在此靜止位置上。用于在驅動件和從動件之間形成力閉鎖所需要的力是由驅動件本身的后續移動，也就是使驅動件移動的使用者施加的。因此，傳力件，首先是閉鎖體，可以按合理傳遞的最大力設計，由此不需要能量或需要相應于機電變換器所需要電功率這么大的能量。
合適的是，執行件與驅動件之間的可松開的碰鎖由一與這些構件中的一個連接并在彈性預緊下與另一構件的凹座接合的零件組成。(權利要求2)。
當處于接合位置時，機電變換器使一閉鎖件與執行件作形鎖接合，以便將其鎖在其靜止位置上，則也將有助于對電能的較少的需求。(權利要求3)。
當處于脫開位置，執行件通過驅動件的帶動將閉鎖件壓入松開位置時，開動機電變換器，以形成脫開位置，就成為多余的(權利要求4)。
合適的是，閉鎖體和/或閉鎖件是一個滾子或一個球(權利要求5)。在作為滾子的實施形式中，顯然可以比作為球的實施形式傳遞更大的力。在實踐中，都采用更多的滾子或球去傳遞力，同時也為了更好地避免彼此相對運動的部分傾斜(咬死)。
對于簡單的鎖，例如其閂或鎖舌不用鑰匙通過移動按鈕操作的衣柜鎖，執行件、驅動件與從動件布置成可沿直線移動的(權利要求6)。于是驅動件可與操作按鈕做成一體，而從動件則與閂或鎖舌做成一體。
為了得到緊湊的結構形式，機電變換器可放置在一平行于執行件的運動平面的平面中(權利要求7)。
特別是在具有掣子的作為門鎖的實施形式中，執行件、驅動件和從動件都布置成可以轉動的(權利要求8)。這樣就允許采用普通的鎖盒，這樣，尤其是在改裝或翻新現有的門鎖，成為不用鑰匙操作，例如用數碼卡或轉發器操作時，是有很大好處的。
在這種實施形式的一個改進中，執行件、驅動件和從動件做成具有共同的旋轉軸線的環(權利要求9)。
在此情況下，最好的是，驅動環與一第一方形物形鎖地連接，以便放置操作把手，而從動環則與一第二方形物力閉鎖地連接，以便操作普通門鎖的芯部(Nuss)(權利要求10)。
為了達到小的構造深度，從動環、驅動環和執行環可基本上彼此同心地布置，并以其各自彼此相向的周向表面相互作用(權利要求11)。
當機電變換器同執行環一樣大致位于同一徑向平面內，并優先平行于執行環的周向切線布置時，對小的構造深度是有利的(權利要求12)。
反之，如果直徑應該保持盡可能小，則合適的是這樣一種實施形式，其中，從動環、驅動環與執行環基本上沿軸向共直線地依次布置，而且它們的各自的彼此相向的端面共同起作用(權利要求13)。
為了得到小的直徑，同樣有用的是，機電變換器位于一徑向平面內，該徑向平面相對于執行環位于其中的徑向平面平行錯開(權利要求14)。
機電變換器可以特別是一個最小型的電動機或微電動機，它可以以已知的方式作成帶絲杠的電動機，或在其后面接以相應的傳動裝置，后者將旋轉運動轉換成為其本身作用在封閉件上的主軸或銷軸的平移運動。
不過，機電變換器最好由一雙穩的往復磁鐵組成(權利要求15)。這種往復磁鐵的銜鐵和由此作用在閉鎖件上的銜鐵桿在正常情況下通過一彈簧保持在一端部位置，并通過一永久磁鐵保持在另一端部位置。為了在兩個端部位置之間切換，只需要符號相反的短的電流脈沖。這樣，在脫開位置與接合位置之間(或反過來)切換鎖所需要的電能就特別小。
所建議的鎖對電能的要求可由一電池提供。作為雙穩往復磁鐵的機電變換器的優選的實施形式導致特別長的電池壽命。
在圖中用示意的簡圖示出了作為例子選出的按照本發明的鎖的實施形式。在圖中，
圖1至5示出了帶布置成可直線移動的零件的機電接合裝置的原理圖，圖6至8示出一實用的實施例，圖9示出一帶布置成可旋轉的零件的第二實施例，圖10示出了第二實施例的分解圖，圖11示出了第二實施例的驅動側的俯視圖，圖12示出了沿圖11的BB-BB線的剖視圖，圖13示出了沿圖12的CC-CC線的剖視圖，圖14示出了同樣帶布置成可旋轉的零件的第三實施例，圖15示出了第三實施例的簡化的分解圖。
圖1至5根據不同的接合狀態示出了鎖及其機電接合裝置的結構原理。手動的操作裝置及鎖閂或類似物均未示出。
在座1中，在側壁2a和2b之間，設置彼此隔開的滑動導軌3a、3b和4a、4b。在這些滑動導軌之間有一執行滑板5、一驅動滑板6和一從動滑板7。在滑動導軌3a的上方平臥地置放一雙穩往復磁鐵8。其銜鐵8a在其銜鐵桿上載有一夾緊塊8b。后者與一球9合作，該球可在上滑動導軌3a的一個孔中移動。
圖1示出了脫開的靜止位置。在此位置，在執行滑板5中，對著球9，有一截球形凹座10。執行滑板5通過一被彈簧加載的球11與驅動滑板6彈性地碰鎖在一起。在此實施例中，球11和對其加載的彈簧都位于驅動滑板6中，而執行滑板則有一淺的凹坑、槽或類似物。驅動滑板6有兩個橫向的孔，其中各自裝有一個作為閉鎖體的球12a和12b。執行滑板5有精確地對著球12a和12b的截球形凹座14a和14b。在從動滑板7中，對著球12a、12b，有凹坑15a、15b，其深度差不多等于截球形凹座14a、14b的深度，但是其長度則明顯地大于球12a、12b的直徑。驅動滑板6和從動滑板7各自通過一螺旋壓縮彈簧16和18向圖1所示的靜止位置加載。
圖2示出了在按試圖打開鎖的閂或鎖舌的意思操作驅動滑板6以后的脫開位置。由于它是通過球11碰鎖的，故驅動滑板6攜帶執行滑板5進入圖示的位置。此時，執行滑板5將球9從其在執行滑板5的凹坑10中抬出。螺旋壓縮彈簧17受到壓縮。被螺旋壓縮彈簧18加載的從動滑板7不動。它的凹坑15a、15b的平滑出口用來使球12a、12b可從圖1所示的位置被抬起。在與驅動滑板6一起移動的執行滑板5中的截球形凹座14a、14b對此提供了必需的空間。
圖3示出了與圖1相同的狀態，不過它是在一用于形成接合狀態的短的電脈沖之后。該脈沖將往復磁鐵8的銜鐵8a送至左面的端部位置，在該處，即使在脈沖消退以后，它仍然通過一永久磁鐵(未示出)保持不動。夾緊塊8b現在就將球9保持在執行滑板5的凹坑10中，由此，執行滑板就被鎖在此位置上。
圖4示出了驅動滑板6的新的操作開始的狀態。由于執行滑板5被鎖住，故它與驅動滑板6的碰鎖可通過球11的往后推被松開。從動滑板7中的凹坑15a、15b的平滑的出口不再能將球12a、12b抬起，這是因為，它們現在相對于執行滑板5中的截球形凹座14a、14b錯位。更確切地說，球12a、12b現在是在圖4a中以放大的比例示出的攜帶位置上被鎖住，并且按此方式力閉鎖地將驅動滑板6與從動滑板7連接在一起。
因此在驅動滑板6進一步移動時，它就帶動從動滑板7，直至到達圖5所示的端部位置，在該位置，與從動滑板7連接的閂(未示出)處于往回拉的位置。
在驅動滑板6卸載以后，壓縮螺旋彈簧17和18負責使驅動滑板6和從動滑板7回到圖1所示的位置。通過一個具有反的符號的新的電脈沖，可使往復磁鐵8的銜鐵8a到達右面的端部位置，在該處，即使在脈沖消退以后，它也能通過一錐形彈簧8c保持不動。
圖6至8示出一按此結構原理設計的帶一滑銷6a和一鎖舌7a的簡單的盒式鎖，該滑銷作用在驅動滑板6上，而鎖舌則與從動滑板7做成一體。座1有一蓋1a，后者通過螺釘固定。座1有用于螺釘1d的孔1c，以將鎖固定在一指定的門20上。鎖中的往復磁鐵8可通過一連接電纜21控制。
圖9至14示出鎖的第二優選的實施例，其中，可動的零件作成可轉動的環，而且主要適用于插鎖，其鎖閂和/或鎖舌通過一門的把手(或一外把手和一內把手)操作。
圖9主要示出鎖的緊湊的結構方式。
圖10至14示出結構的細節。外部門把手(未示出)壓在一外方形物31上，后者與一外環36a形鎖地連接，該外環與一內環36b一起形成一驅動環。在外環36a與內環36b之間有一執行環35。執行環通過一固定在內環36b上的做成弧形的板簧311與驅動環36a、36b彈性地碰鎖在一起，并且為此在其周向表面上有一淺的、平行于軸線的槽。
與執行環35幾何相切地設置一雙穩往復磁鐵38，后者的夾緊塊38b作用在一作為閉鎖體的滾子39上。滾子位于執行環35的外周表面上的凹槽300中。執行環35安放在在外環36a和內環36b上形成的環段36c上。在各環段之間有四個彼此各自按90°錯開的凹座，它們用于作為閉鎖件的滾子312a至312d，這些滾子可在執行環35中的凹槽314a至314d與從動環37中的較寬的凹槽374a至374d之間移動。從動環37本身又安放在內環36a與一塑料套筒371中。一從動方形物37a與從動環37連接，該方形物與普通的盒式插鎖的(未示出的)鎖芯接合。橫銷372和擋圈373用于使從動環37與從動方形物37a連接。這種實施形式的功能與按照圖1至5的平移的實施形式的功能相當。
圖14和15用示意的簡化圖示出了第三實施形式，它很大程度上相當于圖9至13的實施形式，不過，它不得不采用較大的結構深度，以有利于減小直徑。雖然在第二實施形式中，其形狀為滾子39和317的閉鎖體可沿徑向移動，而往復磁鐵38則沿徑向設置在執行環35的外面，但是在第三實施形式中，閉鎖體或閉鎖件是可沿軸向移動的鋼球，而往復磁鐵則安裝成沿軸向相對于環錯開。圖中只示出了各個零件的順序和作用在驅動環46上的驅動方形物46a、執行環45和從動環47、以及鋼球412a、412b、帶有屬于它的、有夾緊塊48b的往復磁鐵48的執行環45、帶有從動方形物47a的從動環，和鋼球412a、412b，它們可在驅動環46的軸向孔46b中在一空轉位置和一鎖住位置之間沿軸向移動，在鎖住位置，鋼球與從動環47的凹槽47a、47b接合。
權利要求
1．鎖，特別是一種門鎖，其操縱把手總是與機電接合裝置的驅動件(6,36,46)作有效的連接，該接合裝置在識別授權碼以后，建立一與從動件(7,37,47)的有效連接，該從動件本身又始終與鎖的執行機構作用連接，接合裝置的驅動件與從動件各自受到彈簧的朝向靜止位置的載荷，并可通過一閉鎖機構接合，該閉鎖機構可通過一機電變換器(8、38、48)在一脫開位置與一接合位置之間轉換，其特征為，閉鎖機構包括-一執行件(5、35、45)，它在閉鎖機構的脫開位置可松開地與驅動件(6、36、46)碰鎖，并且可與后者按相同的方向一起移動，而在接合位置，則用機電變換器(8、38、48)鎖在其靜止位置上，此時，碰鎖狀態在驅動件(6、36、46)移動時自動松開，-至少一個閉鎖體(12a、12b；312、412)，它在驅動件(6、36、46)中可與其運動平面大致成直角地移動，-一在執行件(12a、12b312,412)中的凹座和一在從動件(7、37、47)中的凹座，前者在各零件處于靜止位置時位于閉鎖體(12a、12b；312、412)對面，后者則位于閉鎖體對面，因此在脫開位置，處于其靜止位置的從動件在驅動件(6、36、46)移動時將閉鎖體(12a、12b；312、412)推入被驅動件(6、36、46)一起攜帶的執行件(5、35、45)的凹座(14a、14b)中，而在接合位置，處于其靜止位置的已被鎖住的執行件則在驅動件移動時將閉鎖件推入從動件的凹座中并由此將其一起帶動。
2．如權利要求1的鎖，其特征為，執行件(5、35、45)與驅動件(6、36、46)之間的可松開的碰鎖由一與這些構件中的一個連接并在彈性預緊下與另一構件的凹座接合的零件(11、311)組成。
3．如權利要求1或2的鎖，其特征為，當處于接合位置時，機電變換器(8、38、48)使一閉鎖件(9、39)與執行件(5、35、45)作形鎖接合，以便將其鎖在其靜止位置上。
4．如權利要求3的鎖，其特征為，當處于脫開位置時，執行件(5、35、45)通過驅動件(6、36、46)的攜帶將閉鎖件(9、39)壓入松開位置。
5．如權利要求3的鎖，其特征為，閉鎖體(12a、12b；312、412)和/或閉鎖件(9)是一個滾子或一個球。
6．如權利要求1至5的任一項的鎖，其特征為，執行件(5)、驅動件(6)和從動件(7)布置得可沿直線移動。
7．如權利要求1至6的任一項的鎖，其特征為，機電變換器(8)可放置在一平行于執行件(5)的運動平面的平面中。
8．如權利要求1至5的任一項的鎖，其特征為，執行件(35)、驅動件(36a、36b)和從動件(37)布置得可以轉動。
9．如權利要求8的鎖，其特征為，執行件、驅動件和從動件做成具有共同的旋轉軸線的環(35、36a、36b、37)。
10．如權利要求9的鎖，其特征為，驅動環(36a、36b)與一第一方形物(31)形鎖地連接，以便放置操作把手，而從動環(37)則與一第二方形物(37a)力閉鎖地連接，以便操作普通門鎖的鎖芯。
11．如權利要求9或10的鎖，其特征為，從動環(37)、驅動環(36a、36b)和執行環(35)可基本上彼此同心地布置，并以其各自彼此相向的周向表面相互作用。
12．如權利要求8至11的任一項的鎖，其特征為，機電變換器(38)同執行環(35)一樣，大致位于同一徑向平面內，并優先平行于執行環(35)的周向切線布置。
13．如權利要求9或10的鎖，其特征為，從動環(47)、驅動環(46)與執行環(45)基本上沿軸向共直線地依次布置，而且它們的各自的彼此相向的端面共同起作用。
14．如權利要求13的鎖，其特征為，機電變換器(48)位于一徑向平面內，該徑向平面相對于執行環(45)位于其中的徑向平面平行地錯開。
15．如權利要求1至14的任一項的鎖，其特征為，機電變換器是一個雙穩往復磁鐵(8、38、48)。
全文摘要
一種帶機電接合裝置的鎖,該接合裝置只消耗小的電功率,該鎖包括一總是與機電接合裝置的驅動件作有效的連接的操縱把手,該接合裝置在識別授權碼以后,建立一與從動件的有效連接,該從動件本身又總是與鎖的執行機構作為效的連接。接合裝置的驅動件(6)和從動件(7)各自受彈簧的朝向靜止位置的載荷,并可通過一閉鎖機構(5、12a、12b、14a、14b、15a、15b)接合,該閉鎖機構可通過一機電變換器(8、8a、8b)在一脫開位置和一接合位置之間轉換。
文檔編號E05B47/06GK1299913SQ0013555
公開日2001年6月20日 申請日期2000年12月14日 優先權日1999年12月16日
發明者沃爾夫岡·恩勒 申請人:斯芬克斯電子有限公司