专利名称：锁用多功能锁紧凸轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及锁用多功能锁紧凸轮。
在现有技术的结构中，扭转弹簧置于凸轮的外侧，且环形板用于将弹簧的一端定位在锁中。在应用当中，现有技术的锁紧组件具有偏离轴心倾斜的倾向，因为组件的外径不恒定，因此不能与恒定直径的锁孔匹配。另外，因为锁的凸轮的转动，弹簧将倾斜。弹簧的转动引起弹簧绕组拉长。扭转力和拉力导致弹簧离开轴心在组件中导致不稳定。
通过沿顺时针方向转动锁芯柱来锁紧和打开锁紧装置的方法，其中装配驱动器、弹簧和凸轮连于锁芯柱上。锁芯柱引起驱动器沿顺时针方向转动，其中转动的方向视锁芯柱的钥匙插入点而定。驱动器通过在凸轮的驱动面上施加扭矩驱动凸轮。扭矩使凸轮顺时针转动。弹簧端碰到凸轮的止动面阻止凸轮的转动。
顾客希望的选项是能够可插入并可操作不同的锁芯柱，通过在组件中使用三种不同形式的驱动器，本发明满足了这种愿望。锁上所用的该类型的锁芯柱也取决于锁体的几何形状。顾客还可以要求两种不同的操作模式，即通常所知的不保留钥匙(NKR)和不移走钥匙(NRK)。为实现NKR功能，该发明必须能够使驱动器在不影响凸轮方位的情况下独立转动。这种不相互影响的运动通常称作“空转”。
图2A，2B和2C是本发明驱动器不同实施例的透视图。
图3A和3B是本发明弹簧不同实施例的透视图。
图4A和4B是本发明凸轮不同实施例的透视图。
图5是本发明凸轮一个实施例的透视图。
图6是本发明一个实施例的分解视图。
图7是现有技术的分解视图。
如图5所示，凸轮1通常是圆柱形，在凸轮1的外壁80上有两个被切去的新月形凹槽11。另外，凸轮1上有凸轮内壁形成的空腔36，沿凸轮1向下延伸近似一半。凸轮1外壁的高度不同，从而形成两个止动面7和9。两台阶8和10在两个不同的高度连接两止动面7和9。台阶8和10在停止面40处会合。这样，孔10a由止动面9、停止面40和台阶10组成。
凸轮1的新月形凹槽11和第一空腔36交叉形成两个窗口22。包括第一空腔36，在第一空腔36内还有第二空腔37在凸轮1的内部向更深处延伸。空腔36和37的内壁形成支撑面75和76。
驱动器可有许多不同的实施例，如图2A、2B和2C所示，每个实施例都有枢轴杆21，开孔轴环41带孔13a，由两表面13和14形成，还有两驱动面15和16。
如图3A所示，扭转弹簧6是一缠绕的弹簧，带两个放射状突起末端，称之为长端19和短端20。
组装时，扭转弹簧6装入驱动器3的开孔轴环41内，这样弹簧长端19就从驱动器的孔13a伸出，而弹簧短端20就从开孔轴环41伸出，在窗口22之一处接合凸轮1或2，但并不伸出凸轮1或2的外壁80。孔13a至少在一个方向限制了弹簧长端19和锁紧机构间的相对运动。驱动器枢轴杆21安装于凸轮1的第二空腔37内，弹簧短端20穿过凸轮1的窗口22直接位于附加台阶10下。驱动器位于台阶8上并由台阶8支撑。支撑面75和76在第一和第二空腔36和37内稳定驱动器3，使它不会倾斜。在组装过程中，通过驱动器3对扭转弹簧6施加预加载荷，促使弹簧长端19伸出凸轮孔10a。
驱动器与锁芯柱44上的圆形塞子45安装在一起。驱动器的三个不同实施例3、4和5分别如图2A、2B和2C所示，示出它们与锁芯柱44的不同连接结构。图2A示出驱动器3的第一实施例，驱动器3通过驱动器3一端的驱动面15与锁芯柱一端的榫啮合。图2B示出驱动器4的第二实施例，驱动器4通过榫17与不同硬件类型的锁芯柱圆形塞子45啮合。图2C示出驱动器5的第二实施例，驱动器5通过纵向支柱18与小型不变中心啮合。
锁芯柱44对驱动器3的驱动面15、驱动器4的榫17或驱动器5的纵向支柱18施加顺时针方向的扭矩，这取决于在组件中使用的哪个驱动器。扭矩传至驱动器的驱动面16，接着传动扭矩至凸轮1或2的止动面7。弹簧长端19置于凸轮1或2的停止面39或40上，固定在凸轮1或2的空腔内。凸轮1或2因为扭矩的作用沿顺时针方向转动，并继续转动直到凸轮1或2的止动面9接触弹簧长端19，凸轮1或2的转动停止。在转动过程的一些点，凸轮1或2的凹槽11对准使球轴承43移向凸轮1或2的中心，直到球轴承43不再啮合在钩环50的月牙形凹槽42内的位置。钩环50可从锁体100向外拉直到顶端46离开，在开锁位置钩环50的末端47位于锁体100内。
当钩环50在开锁位置时，末端球轴承43被挡在钩环50和凸轮1或2之间，阻止了末端47从锁体100退出。凸轮1或2因为扭转弹簧6环绕承受弹性压力。当钩环50的顶端46回到闭合位置时，该压力使凸轮顺时针转动，凸轮向外推动球轴承43，将球轴承43推出凸轮凹槽11进入钩环50上的月牙形凹槽42，锁定锁体100。
在发明的NKR(不保留钥匙)方案中，如图4A和5所示，取消停止面12，从而允许驱动器4逆时针方向转动，即使凸轮1通过球轴承43和开锁钩环50的联系定位。按逆时针方向施加在钥匙上的扭矩使锁芯柱转至钥匙的拔出位置，这样钥匙就可以从锁芯柱44中拔出。此时扭转弹簧6承受满负荷，沿逆时针方向对凸轮1施加扭矩的作用。当钩环50推回锁体100的锁紧位置，凸轮1上的扭矩使球轴承43离开凸轮1的中心位置，并从凹槽11中退出，进入钩环50上的月牙形凹槽42，锁定钩环50至适当位置。当球轴承43不在凹槽11内时，凸轮1沿逆时针方向转动直到表面39接触弹簧长端19。
在发明的NRK(不移走钥匙)方案中，如图4B所示，NRK凸轮2的附加面12直接接触驱动器5的表面15，驱动器5不能沿逆时针方向转动，除非凸轮2可以。此时扭转弹簧6承受满负荷，沿逆时针方向对凸轮2施加扭矩的作用。当钩环50推回锁体100的锁紧位置，凸轮2上的扭矩使球轴承43离开凸轮2的中心位置，并从凹槽11中退出，进入钩环50上的月牙形凹槽42，锁定钩环50至适当位置。当球轴承43不在凹槽11内时，凸轮2沿逆时针方向转动直到表面40接触弹簧长端19。
附图
3B示出使用不同扭转弹簧24的相同构件间的关系。对应于扭转弹簧6的弹簧短端20，弹簧端25用以定位和操作，而弹簧长端23则插入凸轮的第三空腔38。第三空腔38阻止了纵向弹簧端23相对于凸轮的转动。如图5所示，纵向弹簧端23在第三空腔38中，弹簧端25在驱动面13上，驱动器就可转动直到驱动器的表面16停止在凸轮表面7上。在此方位弹簧末端25继续停在驱动器的表面13上，与凸轮表面39共面。驱动器的该转动提供了正确操作本发明所需的预载荷。
尽管这里参照一定的最佳实施例对本发明进行了描述，其它实施例也是可能的。因此，所附权利要求的精神和范围并不仅限于这里所包含的对最佳实施例的描述。
权利要求
1.一种锁紧装置，其包括凸轮；部分位于所述凸轮内的驱动器；以及位于所述驱动器内的扭转弹簧。
2.如权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于所述驱动器包括固定装置，其在所述驱动器一端将所述驱动器固定到所述凸轮；支架，其用于由所述驱动器的外壁形成的弹簧；未容放在所述凸轮内的所述驱动器的驱动端；以及在所述驱动端上的两个垂直的驱动面(15，16)。
3.如权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于所述固定装置为枢轴杆。
4.如权利要求2所述的锁紧装置，其特征在于所述支架为环形板，其中环形板具有两个垂直端(13，14)，孔(13a)由所述环形板的两所述垂直端形成，其中所述驱动器的末端包括连接锁芯柱的连接装置。
5.如权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于所述连接装置为榫。
6.如权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于所述连接装置为至少一个纵向支柱。
7.如权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于所述驱动器的所述支架放置所述扭转弹簧，其中所述扭转弹簧绕所述驱动器的所述固定装置缠绕。
8.如权利要求7所述的锁紧装置，其特征在于所述凸轮包括第一空腔，其位于由形成所述凸轮内壁的第一支撑面包围的所述凸轮一端；第一空腔，其位于形成所述凸轮附加内壁的第二支撑面包围的所述第一空腔内；两个凹槽，其切入所述凸轮外壁的对侧；其中所述第一空腔和所述凹槽交叉形成两个窗口；其中第一孔(10a)由第一垂直止动面(9)、停止面(39)和台阶(10)形成于所述凸轮的所述外壁。
9.如权利要求8所述的锁紧装置，其特征在于所述第一止动面高于所述停止面。
10.如权利要求8所述的锁紧装置，其特征在于所述第一止动面与所述停止面等高。
11.如权利要求8所述的锁紧装置，其特征在于所述凸轮包括第二台阶(8)。
12.如权利要求11所述的锁紧装置，其特征在于所述第二台阶一端紧邻第二止动面(7)。
13.如权利要求11所述的锁紧装置，其特征在于所述第二台阶在一端紧邻所述第二止动面(7)，另一端紧邻第三止动面(12)。
14.如权利要求13所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧包括短端和长端。
15.如权利要求14所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧的所述短端在水平位置。
16.如权利要求14所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧的所述短端在垂直位置。
17.如权利要求14所述的锁紧装置，其特征在于所述驱动器的所述活塞杆安装于所述凸轮的所述第二空腔内，其中所述驱动器停止在所述凸轮的所述第二台阶上，其中所述驱动器的所述一个水平驱动面(16)紧邻所述凸轮的所述第二止动面(7)。
18.如权利要求14所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧的所述长端通过所述驱动器的所述支架中的开口和所述凸轮的第一孔安装，其中所述开口由所述支架的两个垂直端形成，其中所述驱动器的所述端与锁芯柱的一端啮合，且所述锁芯柱的所述端是圆形塞子。
19.如权利要求15所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧的所述短端穿过所述凸轮的一个所述窗口。
20.如权利要求16所述的锁紧装置，其特征在于所述扭转弹簧的所述短端装在所述凸轮的第三空腔中，所述凸轮位于所述第一孔腔中并紧邻所述第二空腔。
21.一种锁紧和开锁的方法，包括以下步骤沿顺时针转动所述锁芯柱，其中组装的驱动器、弹簧和凸轮连接在所述锁芯柱上；顺时针方向转动所述驱动器；用所述驱动器的驱动面驱动所述凸轮；在所述凸轮的止动面上施加扭矩；顺时针方向转动所述凸轮；弹簧端碰到所述凸轮的止动面，阻止所述凸轮的进一步转动。
22.如权利要求21所述的方法包括在停止所述凸轮的转动后，逆时针方向转动所述驱动器。
23.如权利要求21所述的方法包括在停止所述凸轮的转动后，阻止逆时针方向转动所述驱动器。
24.如权利要求23所述的方法，其中通过与所述驱动器的驱动面相连的所述凸轮的附加止动面来阻止所述驱动器的逆时针方向转动。
全文摘要
一种锁紧系统所用的锁紧装置，使用不同的锁芯柱类型。该锁紧装置能在锁打开的状态移走钥匙，或在开锁状态将钥匙留在锁体内。该装置避免了内部扭转弹簧的疲乏，并使锁体内的所有内部机构更加稳定。
文档编号E05B67/24GK1443912SQ0311077
公开日2003年9月24日 申请日期2003年2月5日 优先权日2002年2月5日
发明者P·卡休巧, G·R·伯马彻 申请人:总锁公司