一種鎖定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明記載了一種鎖定裝置，包括：旋轉(zhuǎn)電機(jī)；蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置，包括蝸桿和齒輪；以及樞軸安裝螺栓，所述樞軸安裝螺栓在縮回位置和延伸位置之間是可旋轉(zhuǎn)的；所述電機(jī)被配置為驅(qū)動(dòng)所述蝸桿來(lái)旋轉(zhuǎn)所述齒輪；當(dāng)所述齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述齒輪和與所述螺栓相關(guān)聯(lián)的凸輪構(gòu)件配合來(lái)在所述伸縮和所述延伸位置之間移動(dòng)所述螺栓。
【專利說(shuō)明】一種鎖定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎖定裝置，尤其涉及一種用在門(mén)的頂部或側(cè)面的機(jī)電鎖定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電鎖定裝置被用于建筑物的安全以及訪問(wèn)控制裝置(arrangements)中。通常被稱為“下拉式螺栓”(drop-bolt)的這樣的鎖定裝置，旨在用于安裝在位于門(mén)的頂部之上的門(mén)框中。所述裝置包括電激活的螺栓，所述螺栓在延伸位置和縮回位置之間是可以移動(dòng)的，在所述延伸位置處所述螺栓與位于所述門(mén)的頂部中的凹部嚙合以鎖定門(mén)，在所述縮回位置處所述螺栓從門(mén)中的凹部縮回(withdrawn),使(allowing)門(mén)打開(kāi)。
[0003]下拉式螺栓存在一個(gè)由被稱為“預(yù)緊力”的情況引起的問(wèn)題。就是說(shuō)，當(dāng)所述螺栓伸展時(shí)，并且有一些側(cè)向壓力施加在門(mén)上，比如由倚靠在門(mén)上的人引起的壓力，那么所述鎖定裝置可能不能縮回所述螺栓，因此所述門(mén)不能被打開(kāi)。
[0004]一些技術(shù)已經(jīng)試圖通過(guò)利用由螺栓軸驅(qū)動(dòng)的輥螺母的鎖定裝置來(lái)克服所述預(yù)緊力問(wèn)題。所述輥螺母與樞軸螺栓嚙合以將所述螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)至所述延伸位置。然而，這種裝置在他們的結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜并且包括大量的活動(dòng)部件。具有大量活動(dòng)部件的鎖制造非常昂貴并且所述大量部件引入部件故障的可能，且為闖入者提供潛在的機(jī)會(huì)來(lái)破解所述鎖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在第一方面中本發(fā)明提供了一種鎖定裝置包括:旋轉(zhuǎn)電機(jī)；蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置，包括蝸桿和齒輪；以及樞軸安裝螺栓，所述樞軸安裝螺栓在縮回位置和延伸位置之間是可旋轉(zhuǎn)的；所述電機(jī)被配置為驅(qū)動(dòng)所述蝸桿來(lái)旋轉(zhuǎn)所述齒輪；當(dāng)所述齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述齒輪和與所述螺栓相關(guān)聯(lián)的凸輪構(gòu)件配合來(lái)在所述伸縮和所述延伸位置之間移動(dòng)所述螺栓。
[0006]所述電機(jī)可通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)所述蝸桿。
[0007]當(dāng)所述螺栓在所述延伸位置時(shí)，迫使所述螺栓旋轉(zhuǎn)至所述縮回位置的意圖可在所述齒輪上形成一個(gè)力，并且所述力的方向可大體上平行于通過(guò)所述齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的線的方向。
[0008]所述齒輪的旋轉(zhuǎn)可由至少一個(gè)微型開(kāi)關(guān)監(jiān)控。
[0009]所述鎖定裝置可進(jìn)一步包括用于將所述螺栓從所述延伸位置移動(dòng)至縮回位置的復(fù)位彈簧。
[0010]所述鎖定裝置可進(jìn)一步包括電荷存儲(chǔ)裝置；并且所述鎖可被配置為使得:若所述鎖的電量被切斷，所述電機(jī)由所述電荷存儲(chǔ)裝置驅(qū)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述蝸桿，使得所述螺栓移動(dòng)至所述縮回位置。
[0011]在第二方面中本發(fā)明提供了一種鎖定裝置，所述鎖定裝置被配置為由外部電源提供電量且包括:電力存儲(chǔ)裝置；其中所述電力存儲(chǔ)裝置被配置為:如果所述外部電量切斷或故障，操縱所述鎖來(lái)將所述鎖從鎖定狀態(tài)移動(dòng)到解鎖狀態(tài)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)舉例的方式描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中:
[0013]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種鎖定裝置；
[0014]圖2為圖1所示的鎖定裝置的分解視圖；
[0015]圖3至圖9示出了圖1所示的鎖定裝置在不同操作階段的一系列的視圖；以及
[0016]圖10示出了用于圖1所示的鎖定裝置的隙孔板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1和圖2，示出了一種機(jī)電鎖定裝置10，包括殼體12，在所述殼體中安裝有電機(jī)14以及由蝸桿16和齒輪20組成的蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置。蝸桿16由塊16a和襯套16b支撐并且能夠通過(guò)電機(jī)14在順時(shí)針或逆時(shí)針任一方向上旋轉(zhuǎn),所述電機(jī)14通過(guò)減速箱15驅(qū)動(dòng)蝸桿16。所述鎖定裝置進(jìn)一步包括螺栓30，所述螺栓30被樞軸地(pivotally)安裝在主軸32上。螺栓包括栓體35，所述栓體35包括凸輪構(gòu)件34。圓柱形硬化鋼部36可旋轉(zhuǎn)地安裝至栓體35。齒輪20被樞軸地安裝在主軸21上。
[0018]齒輪20包括第一突出部22以及第二突出部24。當(dāng)齒輪20旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些突出部按照將要描述的方式與凸輪構(gòu)件34的不同表面配合。
[0019]鎖10包括板載控制器板，所述板載控制器板控制對(duì)電機(jī)的電力供應(yīng)以控制所述鎖。當(dāng)齒輪20上的缺口與微型開(kāi)關(guān)的位置對(duì)應(yīng)時(shí)，微型開(kāi)關(guān)40，42被促使檢測(cè)齒輪20的角位置。
[0020]在使用中，所述鎖定裝置被安裝在所述門(mén)框的頂部或側(cè)面。所述螺栓30在如圖3所示的縮回位置和延伸位置之間是樞軸地可旋轉(zhuǎn)的，其中在縮回位置處所述螺栓30位于一個(gè)位置以使栓部36位于殼體12內(nèi)部,在延伸位置處(參見(jiàn)圖5)所述栓部36延伸出所述殼體。栓部36與設(shè)置在門(mén)的頂部的孔配合。當(dāng)所述栓部36與所述孔嚙合時(shí)，于是所述門(mén)被鎖定。
[0021 ] 鎖10包括板載超級(jí)電容器(未示出)形式的電量存儲(chǔ)裝置，所述電量存儲(chǔ)裝置為所述板載控制器供電并且可被所述板載控制器使用，以在某些情況下為所述鎖供電。所述超級(jí)電容器通過(guò)由建筑物控制系統(tǒng)提供的電源保持在充滿電的狀態(tài)。在另外的實(shí)施例中，所述電量存儲(chǔ)裝置可以為電池或者其他電量存儲(chǔ)裝置。
[0022]在使用中，鎖定裝置10是建筑物廣泛(wide)安裝的一部分并且由所述建筑物中的安全控制中心在建筑物中控制。建筑物控制系統(tǒng)通常使用“雙線”或者“三線”系統(tǒng)中的任意一種來(lái)控制鎖。在三線系統(tǒng)中，利用線路中的兩根線路不斷地提供電量，且第三根線路被用于向所述鎖發(fā)送控制信號(hào)。在雙線系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)可采取兩種狀態(tài)，在兩種狀態(tài)下它或者為鎖提供電能(通常在12V或24V)，或者不為鎖提供電能。所述鎖10可與任意系統(tǒng)一起工作。
[0023]鎖10可在已知為“故障保護(hù)”以及“故障安全”的兩種模式的任一模式下操作。當(dāng)使用在故障安全模式中的三線系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)所述鎖在鎖定狀態(tài)且失去了供至鎖的電量，那么所述鎖保持鎖定。當(dāng)所述鎖在解鎖狀態(tài)且失去了供至鎖的電量，那么所述板載控制器使用存儲(chǔ)在所述超級(jí)電容器中的電量來(lái)將所述鎖移動(dòng)至鎖定狀態(tài)。
[0024]當(dāng)使用在故障保護(hù)模式中的三線系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)所述鎖在鎖定狀態(tài)且失去了供至鎖的電量，那么所述板載控制器使用存儲(chǔ)在所述超級(jí)電容器中的電量來(lái)解開(kāi)所述鎖。如果在解鎖狀態(tài)下，當(dāng)失去電量時(shí)，所述鎖保持解鎖。
[0025]在雙線系統(tǒng)中，在故障安全模式下，所述鎖通常被配置為當(dāng)電源施加至所述鎖時(shí)采取(adopt)解鎖位置。如果失去了供至所述鎖的電量，那么所述板載控制器使用來(lái)自所述超級(jí)電容器的電量來(lái)將所述鎖放置到鎖定狀態(tài)。
[0026]在雙線系統(tǒng)中，在故障保護(hù)模式下，所述鎖通常被配置為當(dāng)電源施加至所述鎖時(shí)采取(adopt)解鎖位置。如果失去了供至所述鎖的電量，那么所述板載控制器來(lái)自所述超級(jí)電容器的電量來(lái)將所述鎖放置到解鎖狀態(tài)。
[0027]現(xiàn)在將根據(jù)圖3到圖9的順序?qū)︽i定裝置10在所述雙線系統(tǒng)中的故障保護(hù)模式下的操作進(jìn)行描述。參照?qǐng)D3，沒(méi)有電量供應(yīng)至鎖定裝置10且它是在解鎖位置，栓部36在殼體12內(nèi)。
[0028]參照?qǐng)D4，電量已經(jīng)由建筑物控制系統(tǒng)供應(yīng)至鎖，這向鎖表明它將要移動(dòng)到鎖定狀態(tài)。電量由板載控制器供應(yīng)至電機(jī)14以驅(qū)動(dòng)蝸桿16，使得齒輪20在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。隨著齒輪20旋轉(zhuǎn)，突出部22倚靠凸輪構(gòu)件34來(lái)使得螺栓30靠復(fù)位彈簧40的壓力按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
[0029]參照?qǐng)D5，電機(jī)已經(jīng)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)蝸桿16以旋轉(zhuǎn)齒輪20來(lái)放置螺栓30至它的延伸位置內(nèi)。當(dāng)所述齒輪在如圖5所示的位置時(shí)，微型開(kāi)關(guān)40被釋放，這使得所述板載控制器切斷供至電機(jī)14的電量，從而導(dǎo)致所述齒輪停止在圖示位置。可以看出，栓部34從殼體12向下伸展，且在使用中，將會(huì)與設(shè)置在門(mén)的頂部中的孔嚙合。當(dāng)螺栓30在所述延伸位置時(shí)，另一微型開(kāi)關(guān)(圖中未示出)被凸輪構(gòu)件34的尖端壓下。這為板載控制器提供了確認(rèn)，即所述螺栓正確地配置。對(duì)所述螺栓正確配置的檢測(cè)的失敗將導(dǎo)致在所述板載控制器中指示錯(cuò)誤狀態(tài)。
[0030]特別注意的是所述鎖10試圖抵抗施加于栓部34的力以迫使栓部34退回到殼體12的方式，比如試圖破解鎖。如圖5所示，由箭頭A表示的施加于所述螺栓的力形成了由箭頭B表示的齒輪上的力。所述力B的方向穿過(guò)圍繞著主軸21的齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線。因此，所述力受到齒輪20以及安裝在它上面的主軸21的固有強(qiáng)度的抵抗。重要地，沒(méi)有力傳遞至蝸桿16、電機(jī)14或者減速箱15。
[0031]現(xiàn)在將給出恢復(fù)鎖10至解鎖狀態(tài)的說(shuō)明。參照?qǐng)D6，所述建筑物控制系統(tǒng)終止所述鎖的電量供應(yīng)向鎖表明所述鎖將移動(dòng)至它的解鎖狀態(tài)。板載控制器從所述超級(jí)電容器提供電量至電機(jī)14來(lái)使齒輪20再次以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。如圖6所示，突出部22將要經(jīng)過(guò)凸輪構(gòu)件34的尖頭。
[0032]參照?qǐng)D7，齒輪20已進(jìn)一步以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)以移動(dòng)超過(guò)凸輪構(gòu)件34的尖頭。螺栓30已經(jīng)通過(guò)復(fù)位彈簧38被旋轉(zhuǎn)到所述縮回位置。所述復(fù)位彈簧裝置提供了所述螺栓的快速移動(dòng)以允許相關(guān)聯(lián)的門(mén)幾乎即時(shí)的打開(kāi)。在齒輪20的邊緣的按壓與向控制器板發(fā)送信號(hào)的微型開(kāi)關(guān)42對(duì)齊以顛倒旋轉(zhuǎn)方向。
[0033]參照?qǐng)D8，控制器板已經(jīng)施加電量至電機(jī)14來(lái)使它按照相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而使得齒輪20按照逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)以回到它的起始位置。突出部22正再次通過(guò)凸輪構(gòu)件34的尖頭，這次按照相反的方向行進(jìn)(trave11 ing)。
[0034]參照?qǐng)D9，齒輪現(xiàn)在已經(jīng)在它的起始位置停止移動(dòng)，這與圖1相同。鎖10現(xiàn)在在解鎖狀態(tài)。應(yīng)該注意的是，第二突出部24正停留在凸輪構(gòu)件34上。這確保螺栓30很好地停留在鎖殼體12內(nèi)部并且避免螺栓掉落到殼體外部。它也在復(fù)位彈簧38上施加一點(diǎn)拉力，以便當(dāng)蝸桿齒輪開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪20時(shí)(在鎖定期間)，所述凸輪將與所述第一突出部22很好地嚙合。 [0035]參照?qǐng)D10，示出隙孔板60，所述隙孔板60與鎖定裝置10 —起使用。所述隙孔板60被配置為安裝到門(mén)的頂部或側(cè)面，且所述鎖定裝置10的螺栓31與所述孔62嚙合?？梢钥闯觯?2有寬端62A和窄端62B。當(dāng)螺栓31旋轉(zhuǎn)至鎖定位置時(shí)，所述栓部34進(jìn)入孔62的寬端62A。然后，當(dāng)螺栓進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)至鎖定位置時(shí)，栓部在孔62的窄端62B停止移動(dòng)。這種配置幫助避免可能由正在被控制的潛在的門(mén)錯(cuò)位引起的問(wèn)題。所述栓部34有更大的目標(biāo)區(qū)域以進(jìn)入孔的寬端，且所述孔的從寬端至窄端的傾斜的兩邊使得螺栓34在它移動(dòng)到它的鎖定位置時(shí)正確地對(duì)齊門(mén)。當(dāng)螺栓30移動(dòng)至它的鎖定位置時(shí)，硬化部36自由轉(zhuǎn)動(dòng)以減少摩擦。
[0036]可以看出本發(fā)明的實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0037].具有良好的預(yù)緊力(pre-load)特性的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的鎖定裝置
[0038]?鎖定裝置容許門(mén)錯(cuò)位
[0039].板載電量啟用故障保護(hù)操作
[0040]此處所含的對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的引用不應(yīng)被視為承認(rèn)該信息是公知常識(shí)，除非另有說(shuō)明。
[0041]最后，可以理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可做出前面描述的部件的各種改動(dòng)或補(bǔ)充。
【權(quán)利要求】
1.一種鎖定裝置，包括: 旋轉(zhuǎn)電機(jī)； 蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置，包括蝸桿和齒輪；以及 樞軸安裝螺栓，所述樞軸安裝螺栓在縮回位置和延伸位置之間是可旋轉(zhuǎn)的； 所述電機(jī)被配置為驅(qū)動(dòng)所述蝸桿來(lái)旋轉(zhuǎn)所述齒輪； 當(dāng)所述齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述齒輪和與所述螺栓相關(guān)聯(lián)的凸輪構(gòu)件配合來(lái)在所述縮回位置和所述延伸位置之間移動(dòng)所述螺栓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖定裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)所述蝸桿。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的鎖定裝置，其中，當(dāng)所述螺栓在所述延伸位置時(shí)，迫使所述螺栓旋轉(zhuǎn)至所述縮回位置的意圖在所述齒輪上形成一個(gè)力，并且所述力的方向大體上平行于通過(guò)所述齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的線的方向。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的鎖定裝置，其中，所述齒輪的旋轉(zhuǎn)由至少一個(gè)微型開(kāi)關(guān)監(jiān)控。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的鎖定裝置，其中，進(jìn)一步包括用于將所述螺栓從所述延伸位置移動(dòng)至縮回位置的復(fù)位彈簧。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的鎖定裝置，其中，進(jìn)一步包括電荷存儲(chǔ)裝置；并且 所述鎖可被配置為使得:若所述鎖的電量被切斷，所述電機(jī)由所述電荷存儲(chǔ)裝置驅(qū)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述蝸桿，使得所述螺栓移動(dòng)至所述縮回位置。
【文檔編號(hào)】E05C3/02GK103547755SQ201280020159
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月16日
【發(fā)明者】歐內(nèi)斯特·阿爾瑪里, 特里沃·麥克爾 申請(qǐng)人:消防與安防五金有限公司