專利名稱：帶卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)的電氣開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的磁性鑰匙操作的鎖機(jī)構(gòu)，更具體地說，涉及電氣開關(guān)的啟動以及一種靠插入一把正確編碼的磁性鑰匙以實現(xiàn)門把手或手柄跟門的鎖閂機(jī)構(gòu)連接并從鎖上移開該磁性鑰匙即將把手或手柄脫離該鎖閂機(jī)構(gòu)的門鎖。
在布魯斯.S.塞德利-本申請的所有人與承讓人-所有的美國專利4，133，194號中所描述的是一種和門鎖一起使用的公認(rèn)的磁性鑰匙操作機(jī)構(gòu)。在該取得專利的門鎖中，一把磁性鑰匙操作一個常規(guī)的圓柱形門鎖，基本上不需要對鎖作改裝，在其中有一個門鎖外殼裝有安裝在鎖成套件的常規(guī)心軸上的磁性操縱元件。使用時，將一把正確編碼的卡片鑰匙插入門把手外緣上的一個槽口內(nèi)，實現(xiàn)門把手跟一根常規(guī)驅(qū)動桿連接以打開鎖成套件的構(gòu)件。
雖然這專利裝置在大多數(shù)場合使用是滿意的，但在使用中存在一些缺點(diǎn)，因此就需要改進(jìn)。首先，在轉(zhuǎn)動把手時要將卡片保持在門把手的槽內(nèi)以保持打開機(jī)構(gòu)接合上。還有，這專利裝置所用的把手的直徑顯著地大于大多數(shù)門把手的直徑，當(dāng)鎖芯離門邊很近時，轉(zhuǎn)動把手就很不便。后一個缺點(diǎn)使這專利裝置幾乎不能用在窄門框的、鎖芯離門邊很近的鋁玻璃門上。
還有，這專利裝置主要是按圓門把手型的鎖考慮設(shè)計的，因此不大容易適應(yīng)現(xiàn)在很多建筑工程所指定的符合殘廢人使用規(guī)范的杠桿或手柄操作。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種磁性鑰匙操作機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動不同的裝置，諸如一個門鎖，在這裝置內(nèi)該機(jī)構(gòu)裝在一個直接安裝在門的外表面上的外殼內(nèi)，這外殼有一個供卡片鑰匙進(jìn)出的、向下延伸并總的跟門的主面平行的槽。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種磁性鑰匙操作的鎖，這鎖能使用一個常規(guī)的圓把手或是杠桿臂手柄。
另一個目的是提供一種鎖，這種鎖的安裝位置定向可以按鑰匙從上面、底面或任一側(cè)面插入而定，為的是屏蔽槽口或是方便使用者。
又另一個目的是提供一種機(jī)械卡片鑰匙操作的鎖，這種鎖在打開狀態(tài)下夾持著卡片使卡片可以被放開而同一只手可以用來轉(zhuǎn)動把手或手柄來打開門。
還有一個目的是提供一種用在鎖芯離門邊很近的門上的小寬度的卡片鑰匙操作的鎖機(jī)構(gòu)。
還有另一個目的是提供一種磁性鑰匙操作的鎖，這種鎖可以快而簡單地改變以變更鎖密碼。
還有另一個目的是提供一種象在前面的目的內(nèi)的磁性卡片鑰匙操作的鎖，這種鎖一經(jīng)驅(qū)動到打開狀態(tài)就自動保持打開直到卡片鑰匙基本上完全離開鎖為止。
上面的目標(biāo)提供裝置以驅(qū)動并將電氣開關(guān)器件在鑰匙基本上留在槽里期間保持在“合”或“斷”狀態(tài)。
本發(fā)明的一個實施例是與門鎖連系的。一個殼體裝在門上蓋在連接門鎖閂或鎖栓回縮機(jī)構(gòu)的開孔上，這殼體在頂壁部分有一個槽，通過這個槽一個卡片鑰匙可以插入將卡片上的編碼磁性區(qū)對準(zhǔn)鎖內(nèi)的磁性反應(yīng)元件以打開鎖機(jī)構(gòu)并讓一個圓把手或杠桿臂旋轉(zhuǎn)以縮回鎖閂或鎖栓以打開門。更具體地說，在一個正確地編碼的卡片鑰匙被容納入殼體槽內(nèi)后，該卡片就可以進(jìn)一步進(jìn)入槽內(nèi)，驅(qū)動一個彈簧驅(qū)動裝置靠上一個連接花鍵使它跟一個與門把手或杠桿臂手柄相連的轉(zhuǎn)軸所帶的心軸花鍵接合。在接合上后鎖機(jī)構(gòu)就被機(jī)械地閂在打開狀態(tài)。滑動的連接花鍵跟與門鎖機(jī)構(gòu)相聯(lián)的部件連在一起，這樣，轉(zhuǎn)動把手或杠桿手柄將會導(dǎo)致門鎖機(jī)構(gòu)回縮。當(dāng)磁性卡片鑰匙從殼體槽中抽出，彈簧加載的構(gòu)件即將連接花鍵跟心軸花鍵分開從而將手柄或把手跟鎖閂或鎖栓回縮裝置分離。
作為進(jìn)一步的特點(diǎn)，殼體內(nèi)的內(nèi)部鎖機(jī)構(gòu)一經(jīng)打開，它就在磁性卡片從鎖殼體基本上全部抽出以前一直保持打開。


圖1是成套的編碼卡片鑰匙鎖機(jī)構(gòu)與相連的門鎖鎖閂金屬件的透視圖，有一個卡片鑰匙裝在里面。
圖2是沿圖1線2-2取的側(cè)立面剖視圖，示出鎖住狀態(tài)的內(nèi)部鎖機(jī)構(gòu)。
圖3是沿圖2線3-3取的后立面剖視圖。
圖4是跟圖2同樣的剖視圖，示出打開狀態(tài)的鎖機(jī)構(gòu)。
圖5是在卡片插入前保持鎖機(jī)構(gòu)在打開狀態(tài)的裝置的放大剖視圖。
圖6是一個跟圖5同樣的剖視圖，示出卡片插入所發(fā)生的變化。
圖7是從鎖機(jī)構(gòu)殼體取下來的鎖機(jī)構(gòu)模件的透視圖。
現(xiàn)在參看附圖，具體地參看圖1，示出一個這里要描述的用來裝在一個門上的并總的編號為10的磁性編碼卡片鑰匙操作鎖機(jī)構(gòu)。具體地從外面看，這個鎖機(jī)構(gòu)包括一個具有一個背表面來裝平到門表面上的大致是長方形的外殼11。這鎖機(jī)構(gòu)可以跟一個杠桿手柄12、或者一個常規(guī)的圖示為13的圓把手一起使用。
如在布魯斯.S.塞德利的美國專利4，077，242號“金屬磁性鑰匙”中更具體地描述的那樣，所用鑰匙一般是一張卡片的形式，它在整個主面上有一個編碼性質(zhì)的預(yù)定的磁性點(diǎn)的排列來跟內(nèi)部鎖機(jī)構(gòu)的裝置共同起作用以打開或解除門鎖成套件的鎖住狀態(tài)。
所描述的發(fā)明的一個起始的和重要的特點(diǎn)是用來打開門的卡片鑰匙14是在殼體11頂壁上一個槽15插進(jìn)去，并且在整個使用過程中鑰匙方便地保持在直立位置，這樣它就不容易被不經(jīng)意地掉出或移位，如可能發(fā)生在某些已知的、卡片是插在要轉(zhuǎn)動的帶槽把手內(nèi)的卡片操作裝置中那樣。雖然這個槽是被描繪和描述成設(shè)置于殼體的頂部，這位置是有一定優(yōu)點(diǎn)的，但是這槽可以很容易地配置在殼體壁任何一面上，側(cè)、頂或底部。如將要描述的那樣，還設(shè)有這樣的裝置，當(dāng)鎖機(jī)構(gòu)一經(jīng)打開并且卡片保持在鎖殼槽15內(nèi)，它就將鎖機(jī)構(gòu)保持在打開狀態(tài)。這兩個特點(diǎn)使整個裝置能用一只手來操作，因為當(dāng)正確卡片全部插入后，同一只手就可以騰出來操作把手或手柄開門。
本鎖機(jī)構(gòu)還有一個優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)它處在鎖住狀態(tài)時，在門鎖閂16和手柄12之間沒有機(jī)械連系與連接，因此即使手柄從殼體11前面扯開也不能從門的前面轉(zhuǎn)動門的鎖閂機(jī)構(gòu)。這就提供了一種與那些例如安全度較低的“門把手”式鎖相對的所謂“高安全度”鎖。雖然圖示的是一個鎖閂16，但這機(jī)構(gòu)同樣可以用鎖栓及其它鎖住機(jī)構(gòu)來操作。
現(xiàn)在參看圖2，示出了圖1的側(cè)立面剖視圖，殼體11有一個整體的前壁17和兩個側(cè)壁并有一個被手板18蓋住的敞開的后背。當(dāng)裝在門上時，在鎖殼體的下端有一個空心圓柱形構(gòu)件18′從殼體前壁17向內(nèi)外延伸并穿過它裝有手柄心軸39及其相連件。
一個磁性卡片鑰匙14在穿過槽15插入時在相面對配置的一對板19與20之間通過。更具體地看，蓋板20固定地配置在一個所謂鎖板21上面以提供一個基本上是平的表面讓卡片14的一個主表面在卡片插入時可以沿著它滑進(jìn)。屏板19被裝在模件前蓋23與屏板之間的片簧22彈性地推向蓋板20。
一個長形的板狀的驅(qū)動器或芯子24可滑動地裝在一塊模件背板25上使芯子從凸邊26緊靠板20與21下端的最上位置運(yùn)動到該凸邊基本上跟這些板的下端離開一段距離的第二或下位置(圖4)。這芯子有多個開孔27橫向伸展進(jìn)入芯子內(nèi)并跟板21基本上成90°，這些開孔按鎖的特定編碼的排列與數(shù)目來容納磁性可動銷子28。在鎖住狀態(tài)，銷子28伸入鎖板21上的孔29內(nèi)，防止芯子跟鎖板產(chǎn)生相對運(yùn)動。當(dāng)正確編碼的卡片14在板19與20之間插到盡頭時，卡片上的磁化區(qū)使那些跟卡片磁化區(qū)對準(zhǔn)的銷子28向容納孔27底部作軸向運(yùn)動(即沿離開板20與21的方向)，同時脫離鎖板21上的相應(yīng)孔，讓芯子可從它的上位運(yùn)動到它的下位或脫開位置。在模件背板25與芯子24之間連接有一個螺旋彈簧29′，在卡片拿開后它會將芯子彈性地推向它的最上位置或鎖住位置來將鎖機(jī)構(gòu)復(fù)位到鎖住狀態(tài)。
在芯子24的后表面上(面對板18)的一個推動器30有一個下向的斜凸輪表面31，它一直跟片簧33的一個端部32接合。比較圖2與圖3可以清楚看出，彈簧33的下端伸長成一個軛34。彈簧的中部有一個開口35，彈簧29′即伸展在其中，開口的下端被打彎形成平貼著推板表面31的端部32。兩個細(xì)長的限位彈簧部分36與37從彈簧33的頂緣向下伸展，在彈簧中間部分每邊一個并每一個端接一個彎角端56(圖5與圖6)。彈簧上緣開了槽口并用螺紋件38固定到模件背板25上這樣它就大致平行于背板與芯子來伸展。
還是參閱圖2，門手柄12用內(nèi)螺栓40與外螺母41固定在一個空心圓柱形心軸39上，心軸帶軸頸可旋轉(zhuǎn)地裝在殼體圓柱形配件18′內(nèi)。一個在其外表面上具有縱向伸展花鍵的心軸花鍵42壓入一個在心軸39內(nèi)并與之同軸的容納孔內(nèi)，同時留下一段實體的花鍵端部向外伸展。一個定位桿43從花鍵42外端沿花鍵圓柱軸線伸展并被容納在鎖花鍵驅(qū)動裝置44的一個中心孔內(nèi)，標(biāo)記為45的驅(qū)動裝置44的外端跟門鎖閂機(jī)構(gòu)(未示出)連接上。這桿43在鎖花鍵驅(qū)動裝置44內(nèi)自由轉(zhuǎn)動并且不會把一個驅(qū)動力傳送到門鎖閂機(jī)構(gòu)。
一個空心的連接心軸46有一個可跟心軸的花鍵42嚙合的縱向伸展的內(nèi)花鍵。連接裝置46的外端直徑縮小到能接受片簧的軛34套在上面。一個裝在套在連接裝置46上的一個導(dǎo)筒48內(nèi)的壓縮彈簧47促使兩者沿它們的公共軸線方向推開。
一個裝在導(dǎo)筒48外面的扭簧49，其作用是使手柄12在被轉(zhuǎn)動開了門以后回到一個預(yù)定的起始位置。
彈簧49的外端63固定到導(dǎo)筒48的上凸緣的孔64內(nèi)。這凸緣可以被轉(zhuǎn)動并固定在不同的位置以將彈簧49偏置向右或向左。彈簧49的另外一端62則固定在限位墊圈61的孔65內(nèi)。這限位墊圈限制手柄心軸39的旋轉(zhuǎn)并固定在其上。限動柱66固定在殼體11上。
現(xiàn)在參閱圖2與圖4，可看出芯子24運(yùn)動到它的最低點(diǎn)(脫開位置)就帶動了凸輪表面31推著片簧端部32使彈簧的軛34驅(qū)動連接花鍵46跟心軸花鍵42嚙合。這樣在手柄12和鎖花鍵驅(qū)動裝置44之間就存在一個直接驅(qū)動關(guān)系，就可以驅(qū)動門的鎖閂機(jī)構(gòu)來打開門。
當(dāng)卡片被拿開，在芯子再一次從圖4位置向上運(yùn)動到圖2位置過程中，壓縮彈簧47的反作用力推動連接花鍵脫離心軸花鍵，再一次建立了鎖住狀態(tài)。手柄12可自由旋轉(zhuǎn)，彈簧49使它的回到它的開始位置。如果用圓把手13而不用一個手柄，就不用彈簧49，限位墊圈61用一個不帶限位的定位墊圈來代替，把手就可以自由地左右旋轉(zhuǎn)。
使用了一個片簧作為芯子運(yùn)動與連接花鍵46之間的驅(qū)動連接，如果連接裝置上的花鍵跟心軸42上的花鍵嚙合不上(即兩個花鍵頂死)，片簧即有輕微變形但保持壓力，這樣即使手柄有很輕微的動作也會很快使兩個花鍵嚙合上。即使保持在應(yīng)力狀態(tài)下，片簧也不會保持卡住不動。
為著隨后的關(guān)于在卡片14在槽15內(nèi)期間用來維持內(nèi)機(jī)構(gòu)在打開或脫離狀態(tài)的裝置的描述，還要補(bǔ)充參閱圖3與細(xì)部圖5與6，圖3是圖2裝置的一個后立面剖視圖。第一和第二短軸50和51固定到芯子24的側(cè)壁上并大致平行于板20和21伸展。每個短軸上分別裝有一個可旋轉(zhuǎn)的凸輪52和53，每個凸輪包括一個凸輪表面54與一個鉤狀鎖住部分55。在板19、20與21上的開口容許凸輪表面54穿越以跟在板19與20之間插入的卡片14接觸接合，這就將兩個帶鉤的端部55推向片簧臂36與37，這是為了將要描述的目的。
當(dāng)卡片14穿過槽15并在板19與20之間運(yùn)動時，它跟凸輪52與53的凸輪表面54接合上，將鉤端55推向限位彈簧36與37，如圖6中所見。當(dāng)卡片靠上芯子凸邊26并將它向下推時，芯子與凸輪都被帶向限位彈簧36與37的彎角端56使這些彈簧偏移一定量，如圖6中點(diǎn)劃線所示。當(dāng)芯子凸邊26在鎖機(jī)構(gòu)內(nèi)到了底，凸輪鉤端55跟限位彈簧的彎角端56接合上。只要正確的卡片被插入以打開這機(jī)構(gòu)并保持在板19與20之間的位置上，這些凸輪就被保持在該位置上，因為卡片封住了板19上的凸輪槽。因此芯子被鎖在保持在花鍵42與46嚙合的位置上，并因此門保持打開。當(dāng)卡片抽出脫離了凸輪表面54時，一直對芯子施加一個拉力的芯子返回彈簧29′就能夠開始將芯子拉回到鎖住位置。在這動作過程中，凸輪被限位彈簧臂36與37推動使它們轉(zhuǎn)動再一次進(jìn)入板19的空間，這就使凸輪鉤端55跟限位彈簧的彎角端56脫離。這樣，彈簧29′繼續(xù)將芯子拉動向上，這又跟著拉動斜面推動器30和凸輪表面31離開片簧33的端部32。軛34抬起讓螺旋彈簧47推動連接花鍵46使它跟心軸花鍵42脫離，鎖機(jī)構(gòu)再一次建立鎖住狀態(tài)。
卡片鎖機(jī)構(gòu)的各種部件，包括用來嚙合花鍵42與46以建立相應(yīng)的脫離與鎖住狀態(tài)的片簧與凸輪，裝配成一個如圖7所示的單元模件57。這模件包括一個模件前蓋23，彈簧22，板19、20、21，帶有編碼磁體28在其凹孔27內(nèi)的芯子24，側(cè)凸輪52與53，模件背板25，片簧33與螺旋彈簧29′，所有這些用螺紋件38與58連在一起。還有，這模件的尺寸是這樣定的，是要使它配合很好地裝配在殼體11內(nèi)，槽口15對準(zhǔn)板19與20之間的空間。這模件57用定位銷59對準(zhǔn)在模件前蓋23上的孔60以及后板18來定位保持在殼體11內(nèi)。這模件結(jié)構(gòu)不但使制造裝配容易而且允許就地很快就可以更換編碼裝置。
模件57的一個受歡迎的特點(diǎn)是，卸掉片簧33，芯子彈簧29′和兩個螺釘58，編碼芯子24就可卸下來更換磁性鎖銷28而不需要進(jìn)一步拆卸組件57的其余部件。
描述模件57跟其他另部件相互作用以跟門鎖裝置一起起作用的例子只是使用這個組件的一個實施例。同樣有用的是這模件能夠像在圖7描繪的那樣驅(qū)動電氣開關(guān)裝置，其中片簧33直接跟電氣開關(guān)裝置67接觸并驅(qū)動它。這模件能夠保持鎖住或打開狀態(tài)，提供“合”與“斷”開關(guān)功能，視卡片是否在組件內(nèi)而定。
因此本發(fā)明的使用并不限于門鎖，在其他只要這些裝置需用卡片鑰匙操作驅(qū)動并且只要卡片鑰匙保持在這模件內(nèi)這樣的驅(qū)動就繼續(xù)維持的機(jī)械與電氣裝置方面的使用也屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有一個卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)的電氣開關(guān)裝置，這卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)具有一個帶有按預(yù)定排列布置的多個通孔(29)的鎖板(21)，一個靠近鎖板(21)設(shè)置的、包括多個在其上按照所述預(yù)定排列排位的孔(27)的芯子(24)，設(shè)置在至少一些芯子開孔(27)內(nèi)并有部分受磁偏置伸展入鎖板孔(29)內(nèi)以防止芯子(24)與鎖板(21)產(chǎn)生相對運(yùn)動的可磁化銷(28)，所述銷子(28)在一張帶編碼磁性區(qū)的卡片(14)插入一個第一段距離來對準(zhǔn)芯子(24)時被推動脫離鎖板孔(29)，所述卡片(14)進(jìn)一步插入使芯子(24)運(yùn)動到打開位置，這卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)還包含有其上具有一個部分(32)用來接觸芯子(24)的片簧裝置(33)，以及帶在所述芯子(24)上的用來接觸所述片簧裝置以推動這片簧裝置的推動器裝置(30)，其特征在于，該電氣開關(guān)裝置(67)在卡片(14)進(jìn)一步插入、帶動芯子(24)向內(nèi)運(yùn)行時被片簧裝置(33)促動到第一連接狀態(tài)，并在卡片(14)從鎖機(jī)構(gòu)抽回時被片簧裝置(33)促動到第二連接狀態(tài)。
2.按權(quán)利要求1的帶有一個卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)的電氣開關(guān)裝置，其特征在于電氣開關(guān)(67)在卡片(14)保持在鎖機(jī)構(gòu)內(nèi)的期間被保持在第一連接狀態(tài)，直到卡片(14)從鎖機(jī)構(gòu)抽回為止。
3.一種帶有一個卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)的電氣開關(guān)裝置，這卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)具有一個帶有按預(yù)定排列布置的多個通孔(29)的鎖板(21)，一個靠近鎖板(21)設(shè)置的、包括多個在其上按照所述預(yù)定排列排位的孔(27)的芯子(24)，設(shè)置在至少一些芯子開孔(27)內(nèi)并有部分受磁偏置伸展入鎖板孔(29)內(nèi)以防止芯子(24)與鎖板(21)產(chǎn)生相對運(yùn)動的可磁化銷(28)，所述銷子(28)在一張帶編碼磁性區(qū)的卡片(14)插入一個第一段距離來對準(zhǔn)芯子(24)時被推動脫離鎖板孔(29)，所述卡片(14)進(jìn)一步插入使芯子(24)運(yùn)動到打開位置，鎖機(jī)構(gòu)還包含有可擺動地裝在所述芯子(24)上的凸輪裝置(52、53)，這凸輪裝置具有一個第一凸輪部分(54)，這第一凸輪部分用來跟所述卡片(14)接合以可釋放地將一個第二凸輪部分(55)鎖住靠在限位彈簧裝置(36、37)上，使芯子(24)在卡片基本上拔出前保持在打開狀態(tài)，這卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)還包含有其上具有一個部分(32)用來接觸芯子(24)的片簧裝置(33)，以及帶在所述芯子(24)上的用來接觸所述片簧裝置以推動這片簧裝置的推動器裝置(30)，其特征在于該電氣開關(guān)裝置在卡片(14)進(jìn)一步插入、帶動芯子(24)向內(nèi)運(yùn)動時被片簧裝置(33)促動到第一連接狀態(tài)，同時插入的卡片通過凸輪裝置與限位彈簧裝置的作用被夾持在鎖機(jī)構(gòu)內(nèi)而毋須依靠外力、例如用手按住以將該電氣形狀(67)保持在第一連接狀態(tài)，并在卡片(14)從鎖機(jī)構(gòu)抽回時被片簧裝置(33)促動到第二連接狀態(tài)。
全文摘要
一種帶有一個卡片操作的鎖機(jī)構(gòu)的電氣開關(guān)裝置。鎖機(jī)構(gòu)的磁性銷被插入的卡片鑰匙的磁性區(qū)從鎖住位置的推向打開位置?？ㄆM(jìn)一步插入時電氣開關(guān)被鎖機(jī)構(gòu)上的片簧裝置所促動而動作到第一連接狀態(tài)(合或斷或其組合)，在卡片從鎖機(jī)構(gòu)中抽出時電氣開關(guān)被片簧裝置所促動而動作到第二連接狀態(tài)(合或斷或其組合)，從而實現(xiàn)不同的組合的控制方式。亦可通過跟帶有凸輪裝置的鎖機(jī)構(gòu)結(jié)合將插入的卡片夾持住而毋須藉外力即可將電氣開關(guān)保持在第一連接狀態(tài)。
文檔編號E05B49/00GK1051453SQ90109680
公開日1991年5月15日 申請日期1987年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1986年3月7日
發(fā)明者布魯斯·塞繆爾·塞德利, 阿明·艾塞曼 申請人:布魯期·塞繆爾·塞德利