一种投币机内胆的电子锁装置的制作方法

本发明属于锁具锁域，尤其涉及一种投币机内胆的电子锁。

背景技术：

目前，为了保证票款的安全，目前市场上大多数的投币机不仅会在投币机箱体加锁，而且还会在里面设置一个上锁的储钱内胆。因此，内胆锁对于票款的安全非常重要。目前投币机内胆锁的种类很多，但是大部分以机械锁为主。机械式锁芯开锁由于机构复杂，具有维护困难等问题，且只通过一个钥匙就能开锁，安全性较低。

因此，现有技术有待于改善。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种投币机内胆的电子锁，旨在解决现有内胆机械锁的结构复杂、操作复杂和开锁缓慢的技术问题。

为了解决上述问题，本发明的一种投币机内胆的电子锁装置，包括内胆胆体、内置于内胆胆体的锁壳、插板和设置在所述锁壳上的电机部分、双层齿轮、棘爪机构和棘轮机构，所述电机部分设置有电机齿轮，所述双层齿轮的第一层齿轮包括可与所述电机齿轮啮合的第一齿，所述双层齿轮的第二层齿轮包括可与所述棘爪机构一端的第三齿啮合的第二齿，所述棘轮机构设置有与所述棘爪机构另一端棘爪对应的棘轮齿和与所述插板上插齿配合的插板齿，所述棘轮齿包括第一棘轮齿和第二棘轮齿，所述第一棘轮齿的齿顶圆半径不同于所述第二棘轮齿的齿顶圆半径。

优选地，所述电机齿轮为缺齿齿轮，所述双层齿轮的第一层齿轮包括第一圆弧边和第二圆弧边，所述第一齿设置在所述第一圆弧边与所述第二圆弧边之间，所述双层齿轮通过第一转动轴固定在锁壳内。

优选地，所述第一齿与第二圆弧边之间设置有第三圆弧边。

优选地，所述第一圆弧边对应的第一半径和所述第二圆弧边对应的第二半径均大于所述第一齿的齿顶圆半径。

优选地，所述棘爪机构还包括锁止固定件、复位爪和弹珠机构，所述弹珠机构设置在所述锁止固定件和复位爪之间，所述弹珠机构包括设置有弹珠和弹簧的弹珠部件，所述复位爪包括凸起，所述凸起用于触碰设置在所述锁壳上的用于控制电机齿轮的位置行程开关，所述棘爪机构通过棘爪轴固定在锁壳上，所述锁止固定件设有弹珠槽和限位块，所述复位爪上设置有棘爪复位弹簧。

优选地，所述锁止固定件还设置有弹珠滑轨面，所述弹珠滑轨面为圆弧状，所述弹珠滑轨面设置在与弹珠槽的同一端。

优选地，所述棘轮机构的插板齿包括三个齿顶圆半径相同的第三齿、棘轮复位弹簧和齿顶圆半径比所述第三齿齿顶圆半径大的加长齿，所述棘轮复位弹簧安装在所述第二转动轴上，所述棘轮机构通过第二转动轴依次穿过棘轮齿和插板齿固定在锁壳上。

优选地，所述插板齿设置有复位块。

优选地，所述插板齿还包括推动齿，所述推动齿与所述插板上的插齿适配。

本发明通过包括内胆胆体、内置于内胆胆体的锁壳、插板和设置在所述锁壳上的电机部分、双层齿轮、棘爪机构和棘轮机构，所述电机部分设置有电机齿轮，所述双层齿轮的第一层齿轮包括可与所述电机齿轮啮合的第一齿，所述双层齿轮的第二层齿轮包括可与所述棘爪机构一端的第三齿啮合的第二齿，所述棘轮机构设置有与所述棘爪机构另一端棘爪对应的棘轮齿和与所述插板上插齿配合的插板齿，所述棘轮齿包括第一棘轮齿和第二棘轮齿，所述第一棘轮齿的齿顶圆半径不同于所述第二棘轮齿的齿顶圆半径。本技术方案通过设置不同齿顶圆直径的棘轮齿，使得插入插板时，棘轮机构的插板齿与之啮合转动，棘轮机构的棘轮齿与棘爪单向锁止过程由小半径棘轮齿过渡到大半径棘轮齿，使得棘爪在单向锁止过程中转动角度增加，从而减少了开锁行程。加快了开锁速度，且本结构简单易拆卸，对于本电子锁结构，维护起来简单。

附图说明

图1为本发明的内置电子锁装置各部位示意图；

图2为本发明机构初始位置的示意图；

图3为本发明插入插板锁止时后各机构位置示意图；

图4为本发明开锁过程电机已停止运动后各机构位置示意图；

图5为本发明拔出插板后复位各机构位置示意图；

图6为本发明棘轮机构示意图；

图7为本发明棘爪机构示意图；

图8为本发明锁止固定件的结构示意图；

图9为本发明左右二等角轴测视图方向示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1、图2和图3，图1为本发明的内置电子锁装置各部位示意图，图2为本发明机构初始位置的示意图，图3为本发明插入插板锁止时后各机构位置示意图。

如图1、图2和图3所示，本发明的一种投币机内胆的电子锁装置，包括内胆胆体6、内置于内胆胆体6的锁壳1、插板7和设置在所述锁壳1上的电机部分、双层齿轮3、棘爪机构4和棘轮机构5，所述电机部分设置有电机齿轮2，所述双层齿轮3的第一层齿轮包括可与所述电机齿轮2啮合的第一齿35，所述双层齿轮3的第二层齿轮包括可与所述棘爪机构4一端的第三齿48啮合的第二齿，所述棘轮机构5设置有与所述棘爪机构4另一端棘爪47对应的棘轮齿和与所述插板7上插齿配合的插板齿，所述棘轮齿包括第一棘轮齿53和第二棘轮齿54，所述第一棘轮齿53的齿顶圆半径不同于所述第二棘轮齿54的齿顶圆半径。

上述实施例中，棘轮机构设置两种不同半径的棘轮齿，插入插板7时，棘轮机构的插板齿与之啮合转动，棘轮机构的棘轮齿与棘爪47单向锁止过程由小半径棘轮齿过渡到最后的大半径棘轮齿，使得棘爪在单向锁止过程中转动角度增加，使得插板7在插入过程中所受到阻力减小，使得插板7插入变得更加顺畅，从而减少了开锁时间，提高了开锁速度。

优选地，如图3所示，所述电机齿轮2为缺齿齿轮，所述双层齿轮的第一层齿轮包括第一圆弧边32和第二圆弧边33，所述第一齿35设置在所述第一圆弧边32与所述第二圆弧边33之间，所述双层齿轮3通过第一转动轴31固定在锁壳1内，本实施例的电机齿轮2选用为缺齿齿轮，初始位置不与双层齿轮3啮合。在开锁过程中，开锁机构复位，本实施例的电机齿轮2选用缺齿齿轮，使得通过缺齿部分脱离与双层齿轮3的啮合，可减少复位阻力，使复位更加顺畅，此外，在未插入插板7的情况下进行开锁，电机齿轮2转动会与双层齿轮3的第一圆弧边32接触，无法进行啮合，所以无法开锁，提高安全性。

优选地，如图3所示，所述第一齿35与第二圆弧边33之间设置有第三圆弧边34。本实施例在第一齿35与第二圆弧边33之间设置有第三圆弧边34，使得电机齿轮2与双层齿轮3的第一齿35啮合之前，通过第三圆弧边34增加齿轮啮合的重合度，保证齿轮顺利啮合，减少因为齿轮之间啮合所产生的磨损，提高了第一齿35和电机齿轮2耐久度。

优选地，如图3所示，所述第一圆弧边32对应的第一半径和所述第二圆弧边33对应的第二半径均大于所述第一齿35的齿顶圆半径，本实施例中第一齿35的齿顶圆半径小于所述第一圆弧边32对应的第一半径和所述第二圆弧边33对应的第二半径，可限制电机齿轮2提前啮合，和机构复位时使得电机齿轮2可顺利脱离与双层齿轮3的啮合，提高了可靠性。

优选地，如图2和图3所示，所述棘爪机构4还包括锁止固定件42、复位爪43和弹珠机构46，所述弹珠机构46设置在所述锁止固定件42和复位爪43之间，参考图7所述弹珠机构46包括设置有弹珠和弹簧的弹珠部件，所述复位爪43包括凸起411，所述凸起411用于触碰设置在所述锁壳上的用于控制电机齿轮的位置行程开关45，所述棘爪机构4通过棘爪轴41固定在锁壳1上，所述锁止固定件42设有弹珠槽451和限位块431，所述复位爪43上设置有棘爪复位弹簧。

上述实施例中，通过凸起的设置，在开锁过程中，凸起411触碰到位置行程开关45，所述位置行程开关45发送信号到电机部件，电机通过控制电机齿轮使得电机转动一定角度后停止，此时插板可拔出，不但加快了开锁的速度，而且提高了电子锁装置的自动化，更人性化设计。

参考图8，图8为本发明的棘爪机构示意图。

如图8所示，优选地，所述锁止固定件42还设置有弹珠滑轨面441，所述弹珠滑轨面441为圆弧状，所述弹珠滑轨面441设置在与弹珠槽451的同一端。

上述，实施例中，通过圆弧状的弹珠滑轨面441的设置，使得弹珠在弹珠滑轨面441上形成挤压力减少，加强了弹珠的保护，使弹珠不易损坏。

本发明中当插板7插入时，插板7上的齿与棘轮机构5的插板齿啮合绕棘轮轴转动，并推动棘轮齿转动。棘轮齿转动一定角度后，开始推动棘爪47并继续转动，棘爪47在棘爪复位弹簧的作用下始终与第一棘轮齿53接触，并使棘轮机构5无法反向运动，棘爪4与双层齿轮3啮合转动。随着插板7的插入，棘爪47过渡到与第二棘轮齿54接触。插板7插入到终点后，由于第二棘轮齿54被棘爪47卡住，此时插板7无法拔出，双层齿轮3转动到待啮合位置，如图3所示。

而本发明在开锁时，电机启动，电机齿轮2顺时针与双层齿轮3啮合转动，从而带动棘爪47顺时针转动，直到棘爪47脱离棘轮齿，弹珠恰好被弹珠槽卡住，棘爪47此时无法在棘爪复位弹簧的作用下逆时针转动，此时电机齿轮2带齿部分与双层齿轮3啮合完毕，继续转动脱离双层齿轮3，凸起411触发位置行程开关45，电机转动一定角度后停止，此时插板可拔出。

其中，插板7拔出过程中，棘轮机构5随之顺时针转动，转动一定角度后，棘轮机构5上的复位块511推动复位爪43逆时针转动，弹珠脱离弹珠槽，棘爪机构4在棘爪复位弹簧的作用下复位，直到被锁止固定件42的限位块431挡住。此时棘轮机构5由于转动了一定角度，不再被棘爪机构4卡住插板可全部拔出。棘轮机构5在棘轮复位弹簧的作用下复位，直至插板齿被锁止固定件42挡住。此时插板齿重新处于可被插板7推动的合适位置，完成复位。

优选地，如图3所示，所述棘轮机构5的插板齿包括三个齿顶圆半径相同的第三齿55、棘轮复位弹簧和齿顶圆半径比所述第三齿齿顶圆半径大的加长齿56，所述棘轮复位弹簧安装在所述第二转动轴上，所述棘轮机构5通过第二转动轴依次穿过棘轮齿和插板齿固定在锁壳1上。本实施例当使用其他平板插入时，由于加长齿56的作用下，无法推动棘轮，而无法继续推进平板，增强了电子锁的安全性和可靠性，且棘轮机构5设置两种不同半径的棘轮齿，插入插板时，棘轮机构5的插板齿与之啮合转动，棘轮机构5的棘轮齿与棘爪47单向锁止过程由小半径第三齿55过渡到最后的大半径加长齿56，使得棘爪47在单向锁止过程中转动角度增加。因此安装在棘爪机构4上的弹珠在锁止固定件上的滑轨面移动的行程增加，从而减少了开锁的行程。

参考图6，图6为本发明棘轮机构示意图。

如图6所示，优选地，所述插板齿设置有复位块511，复位块511有助于在插板拔出过程中推动复位爪43的逆时针转动，加快了机构复位效率。

优选地，如图6所示，所述插板齿还包括推动齿57，参考图7，所述推动齿57设置有凸台58，所述凸台58与插齿配合，当插板7插入时先顶于推动齿57，从而带动其它插板齿与插齿啮合，使插板插入顺畅且不容易卡住。

优选地，当所述棘轮机构5处于锁止状态时，所述棘爪47与第二棘轮齿54的接触切点所处的向径，与第二棘轮齿54的锁止齿面所夹锐角为10°～20°。插入插板后棘轮锁止，此时接触切点所处的向径，与锁止齿面所夹锐角为10°～20°，可减少棘爪脱离棘轮所需的动力。

本发明通过包括内胆胆体6、内置于内胆胆体6的锁壳1、插板7和设置在所述锁壳1上的电机部分、双层齿轮3、棘爪机构4和棘轮机构5，所述电机部分设置有电机齿轮2，所述双层齿轮3的第一层齿轮包括可与所述电机齿轮2啮合的第一齿35，所述双层齿轮3的第二层齿轮包括可与所述棘爪机构4一端的第三齿48啮合的第二齿，所述棘轮机构5设置有与所述棘爪机构4另一端棘爪47对应的棘轮齿和与所述插板7上插齿配合的插板齿。所述棘轮齿包括第一棘轮齿53和第二棘轮齿54，所述第一棘轮齿53的齿顶圆半径不同于所述第二棘轮齿54的齿顶圆半径。本技术方案通过棘轮机构5设置两种不同半径的棘轮齿，插入插板7时，棘轮机构的插板齿与之啮合转动，棘轮机构的棘轮齿与棘爪47单向锁止过程由小半径棘轮齿过渡到最后的大半径棘轮齿，使得棘爪在单向锁止过程中转动角度增加，使得插板7在插入过程中所受到阻力减小，使得插板7插入变得更加顺畅，从而减少了开锁时间，提高了开锁速度。解决了现有技术中开锁缓慢的技术问题，同时提高了安全性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。