联动式执手自动复位及空转装置的制作方法

本发明涉及防盗锁领域，具体涉及一种联动式执手自动复位及空转装置。

背景技术：

现有技术中的“锁芯固定式十字机械防盗锁”(专利号zl201410020215.x)、“一种双插式防盗门”(专利号zl201610068454.1)、“双插式防盗门及外挂式锁闭装置”（专利号zl201610129609.8）、“一种数字代码、单体钥匙组合套件”(专利号zl201610067763.7)、“一种配钥匙机的靠模装置”(专利号zl201610068057.4)、“与指纹锁配套的锁芯固定式十字机械防盗锁”(申请号201610990489.0)、“一种指纹锁的凸轮机构”(申请号201611045195.7)和“锁芯固定式十字机械防盗锁的复位机构”（申请号201710193748.1）等八项发明专利申请，均具有特殊的结构和性能，其中第一个专利的十字机械防盗锁：技术无法开启、强开工具无法破坏、密钥量大、钥匙能用数字代码代表、锁芯内的弹子均为钢珠、钥匙只插入或抽出、不旋转、利用旋转执手开锁或上锁、执手有过载保护装置能空转、开锁或上锁操作简单易行等等；第二至第八个专利涉及与其配套的锁具部分完全采用了第一个专利的核心技术，或者依托该核心技术设计了其它产品或辅助机构。

目前，发明人正在利用上述八项专利技术开发新产品，通过试验和实际使用表明，新产品还需不断地改进技术、优化设计。其中，上述所有专利申请，均未述及执手的自动复位问题，实际操作方式及存在问题是：下压执手开锁后，需要人为旋转执手复位至接近水平位置，否则钥匙抽不出来；反提执手上锁后也需人为旋转执手复位，尽管非常轻便，但不复位，执手就会朝斜上方向停止，影响美观。总之，新产品的执手采用的是手动复位方式，未能实现自动复位功能。

现有技术中，是凡手动操作的锁具，执手下压后自动复位，或者执手反提后自动复位，已是常见产品，目的是便于操作，为使用者减少不必要的麻烦。但传统锁具的执手正、反两方向旋转角度均不超90度角，锁体内也没有过载保护装置，当继续强力扭转执手时，就会破坏锁具的某些部件。而上述八项专利申请所述及的锁具具有不同于传统产品的特点，即钥匙只插入或抽出、不旋转，利用旋转执手开锁或上锁，当强力扭转执手时因凸轮机构中有过载保护装置（即力矩限制器），执手能空转，用以防止破坏锁具和盗开锁具。此种情况下如果仅仅采用普通执手的正、反两方向自动复位技术，执手空转后，自动复位装置就会出现故障。另外，现有技术中也有专利产品提供了空转执手，例如“新型智能防盗锁的过载保护器”（专利号2015206788831），在锁体外设置了过载保护器，但也仅限于执手能空转，并未同时描述执手的自动复位特征，所以上述八项专利申请以及其它现有技术并没有述及和解决执手既能正、反两方向自动复位还能空转的问题。

技术实现要素：

为克服上述专利技术存在的弊端，本发明申请提供一种联动式执手自动复位及空转装置，当正、反两方向旋转执手不超过一定角度时，执手能自动复位；当旋转执手超过一定角度时，执手空转；当执手旋转一周后，执手又恢复自动复位功能。

本发明采用如下技术方案：

一种联动式执手自动复位及空转装置，包括锁具外面板、执手、复位拉簧，锁具外面板为矩形或圆形或椭圆形，锁具外面板上设有钥匙插入通道和执手安装孔，锁具外面板内侧设有固定柱，通过与门扇内侧穿入的螺杆连接，用以将锁具外面板固定在门扇外面板上，执手包括手柄和执手转轴，执手转轴与锁具外面板上的执手安装孔活动装配，执手转轴的方形轴孔用于同驱动锁具室外开启或锁闭的连动件活动连接并同步转动，其特征是：锁具外面板内设有主动齿轮和从动齿轮，而二者相互啮合，主动齿轮与从动齿轮的齿数比为1:2，主动齿轮中部的安装孔突齿与执手转轴的开口装配，并与执手同步转动，主动齿轮的外侧与隔离卡簧接触，隔离卡簧的外侧活动装配一个隔离垫片，从动齿轮的中部的通孔与固定于锁具外面板内侧的回转轴活动装配，从动齿轮的一侧面与锁具外面板内侧活动接触，从动齿轮的另一侧面上设有两个尺寸、形状均相同的推块，并相对于中轴线上下对称，两个推块的外侧、回转轴的端部装配垫片a及卡簧a，两个推块的外围还设有复位推板，该复位推板与两个推块在同一平面上，复位推板左端设有大长圆孔，并与执手转轴活动装配，复位推板内侧同时还与隔离垫片活动接触，复位推板的大长圆孔的外侧活动装配一个垫片b及卡簧b，复位推板左端上部、下部还分别设有复位拉簧连接柱，并与复位拉簧连接，复位拉簧的另一端与固定于锁具外面版内侧的弹簧挂柱连接，复位推板右端中部设有大豁口，并插到两推块的外围，大豁口的底部的上部、下部各有一个垂直的豁口推面，两豁口推面之间为弧线形的过渡端面，复位推板右端为上插条和下插条，上插条、下插条上各设有一个小长圆孔，并且上下对称，锁具外面板内侧还固定两个台阶轴形状的滑道轴，两滑道轴的外侧端的细轴分别与两小长圆孔活动装配，滑道轴穿过小长圆孔后与垫片c及卡簧c装配，静态下，复位推板在复位拉簧的作用下其两个豁口推面分别与两个推块紧密接触。

执手自动复位及空转工作原理：执手转动时，执手转轴带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮上的其中一个推块通过推动豁口推面，进而使复位推板克服复位拉簧的拉力并以执手转轴、滑道轴为导向而移动，当执手的转动角度不超正常开锁、上锁所需转角情况下，依靠复位拉簧的拉力，再通过复位推板的反向推动作用，执手能够自动复位；当执手带动主动齿轮正向或反向旋转超过一定角度时，推块继续推动复位推板移动，并且推块会越过两豁口推面之间的过渡端面旋转至另一侧，即从动齿轮开始空转，执手也跟随空转。由于从动齿轮的齿数为主动齿轮齿数的2倍，当执手旋转一周后，执手回到初始位置（也即静态位置），而从动齿轮旋转180度角，两推块调换了位置，但因两推块是对称设置的，故此时两推块仍分别与豁口推面紧密接触，又恢复了自动复位功能。之后，无论执手继续正向或反向旋转，仍会重复之前的动作。

主动齿轮通过隔离卡簧固定装配后，采用隔离垫片再与复位推板活动接触，能使复位推板往复移动时不受隔离卡簧的轴向压力作用而影响自动复位功能。

滑道轴的粗轴部分起到轴向限位作用，使复位推板的大豁口一端与从动齿轮能够活动接触或保留一定间隙，消除运行阻力。

进一步，从动齿轮上的两个推块与齿轮之间为一体结构或分体结构。为分体结构时，二者之间采用焊接或铆接方式固定装配，同时主动齿轮、从动齿轮均能采用冲压加工方式，生产成本低。

本发明装置配套的锁具，因执手正常开锁过程的实际转角为83～85度角、上锁过程的实际转角为69～71度角，故从动齿轮、推块的转角不超45度角，当停止旋转执手后，复位推板的推力能使推块顺利反向回转。如果推块转动83～85度角，复位推板的推力所形成的对推块的转矩较小，会造成推块不能回转而停止转动，即造成不能自动复位的现象，所以需要通过减速传动将推块的转角缩小一倍来实现。当然还能采用4:1的传动比，但需要执手旋转周数为2的整数倍，才能使执手恢复自动复位功能，同时从动齿轮的直径又增大一倍，不能满足空间布局、总体设计的需要。如果齿轮传动比的比值不是偶数，执手空转后、从动齿轮停止转动时，执手就不能处于初始位置。

在上述操作过程中，推块始终与豁口推面或过渡端面紧密接触，因此本发明的自动复位装置的各个部件之间在复位、空转过程中始终带动负载（即执手、与执手连接的传动机构等）运行，没有任何冲击现象。

本发明产品的适用范围是锁具或其它产品的内部设有过载保护装置的情况，否则，当强力扭转执手时，执手能够空转，遭受破坏的必然是锁具或其它产品的内部部件。对于锁具还会造成破坏性开启的后果，所以国家标准中对防盗锁执手的要求是“当执手被破坏掉以后应保证锁具未被开启”。例如，现有技术中的机械锁均采用旋转钥匙开锁方式，有的执手固定不动，有的执手下压过程只驱动锁舌、不驱动主锁栓和天地杆，大部分指纹锁的执手能够双向复位但不能空转。未设置能空转执手的主要原因是现有技术中的各种锁具均采用门扇侧边装入方式，外形特点是大而薄，即锁具的厚度有限，锁具内部的有限空间不适合加装过载保护装置（或因成本因素而未开发）。而背景技术中的八项专利对应的锁具均采用从门扇内侧装入方式，外形特点是小而厚，所以才有条件设置能够空转的执手，并且仅在执手保护方面就明显增强了锁具的安全性能。

另外，本发明的技术方案是将双向自动复位及空转装置设置在执手转轴周围和锁具外面板之内，如果将同种功能的装置安装于锁体内部也能实现同样的功能。例如，背景技术中的防盗锁，与执手装配的是凸轮轴，与凸轮轴装配的包括凸轮机构的从动盖，若将现有技术的普通双向自动复位装置（其中包含双向复位弹簧）与从动盖装配，则凸轮轴及执手也能实现双向自动复位和空转功能。但涉及问题有三方面，一是要求锁体内必须具备足够的空间设置相关装置，此时可采用“一种改进的阻隔式机械防盗锁”（专利号zl201320777538.4）的相关技术，即力矩限制器为冲压凸棱板叠加结构、限制器推簧为柱形弹簧或碟形弹簧，这种结构的优点是轴向尺寸较小，能够提供安装空间，同时不影响总体布局。二是对双向复位弹簧的弹力有特殊要求：弹力小，对执手的自动复位效果就差；弹力大，则限制器推簧的弹力就需要显著增大，进而空转时的阻力矩显著增大，导致空转瞬间凸轮机构回弹冲击力过大，对相关部件的材质、强度要求高。同时，因空转出现的概率很小，日常操作时力矩限制器总是“负担过重”（因为一直受到双向复位弹簧的阻力作用），对凸轮机构的耐用性、稳定性也不利。三是空转阻力矩过大，还会严重影响对锁具的弹子、锁止柱、驱动盘的推柱等部件的保护效果，甚至失去了空转功能的存在价值（锁具不能开启时，执手的位置接近静态位置，此时的双向复位弹簧的弹力较小，正、反向旋转至终点位置时弹力最大，故锁具不能开启时的空转阻力矩主要由弹子、锁止柱的反作用力产生）。相反，本发明装置的复位拉簧的拉力可设计较大，对执手的空转功能无影响，只要人们旋转执手手柄的感觉不费力、能接受即可。

本发明装置未集中设置在执手转轴的周围，而是通过两齿轮传动方式间接控制执手的旋转运动，故为联动式执手自动复位及空转装置。

本发明的有益效果是：采用特殊的执手自动复位及空转机构，结构简单，造价低，但能实现执手既能自动复位又能空转的功能，在满足锁具安全性、耐用性及稳定性要求的同时，也满足了产品便捷性的需要。

附图说明

图1：锁具总体装配示意图；

图2：执手自动复位及空转装置装配示意图；

图3：执手自动复位及空转装置的局部装配示意图；

图4：锁具的主驱动盘、摆杆与其它传动机构装配示意图；

图5：从动环示意图；

图6：凸轮轴示意图；

图7：主动片示意图；

图8：主动齿轮示意图；

图9：从动齿轮主视图；

图10：图9的左视图；

图11：复位推板与滑道轴装配示意图；

图12：图11的左视图；

图13：滑道轴主视图；

图14：图13的俯视图。

各图中：1:锁具外面板，2:钥匙插入通道，3:钥匙口，4:固定柱，5:执手，6:执手转轴，7:主动齿轮，8:安装孔突齿，9:从动齿轮，10:通孔，11:回转轴，12:推块，13:复位推板，14:大长圆孔，15:复位拉簧连接柱，16:复位拉簧，17:弹簧挂柱，18:隔离垫片，19:隔离卡簧，20:大豁口，21:豁口推面，22:过渡端面，23:上插条，24:下插条，25:小长圆孔，26:滑道轴，27:凸轮轴，28:主动片，29:从动盖，30:从动环，31:碰珠，32:碰珠弹簧，33:锁芯组，34:主驱动盘，35:摆杆，36:防撬板，37:背板，38:扣盖，39:门扇外面板，40:垫片a，41:卡簧a，42:垫片b，43:卡簧b，44:垫片c，45:卡簧c。

具体实施方式

下面结合图1至图14对本发明进一步说明。

如图1所示的锁具总体装配示意图，是本发明装置与一种防盗锁相互配套使用的一种技术方案，该方案中的防盗锁即为背景技术中所述八项专利对应的产品。其中，锁芯组33和凸轮机构均安装于锁体的防撬板36和背板37之间，锁具的传动机构位于背板37和扣盖38之间，锁栓、锁舌位于扣盖38的外侧（采用外挂式活动连接方式，图中未画出），整个锁体安装于门扇内部，只有钥匙口3露出于门扇外面板39、凸轮轴27的外侧端穿过门扇外面板39并位于锁具外面板1以内。

如图1、4、5、6、7所示，凸轮机构包括凸轮轴27、主动片28、从动盖29、从动环30、碰珠31和碰珠弹簧32，主动片28与凸轮轴27装配、同步转动，从动环30的穿过背板37的轴孔的部分包括扁轴部分和末端的圆轴部分，扁轴部分与开锁传动机构的主驱动盘34固定装配、同步转动，圆轴部分与摆杆35活动装配。

锁芯组33的作用是依据设定的锁具开启条件控制从动环30的转动。

如图1、2、3所示，锁具外面板1上设有钥匙插入通道2和执手安装孔，其中，因为钥匙口3与门扇外面板39在同一平面上，为不增加钥匙的长度，设置了喇叭口状的钥匙插入通道2。锁具外面板1为矩形，锁具外面板1内侧设有固定柱4，通过与门扇内侧穿入的螺杆连接，用以将锁具外面板1固定安装在门扇外面板39上。执手5包括手柄和执手转轴6，执手转轴6穿过锁具外面板1的执手安装孔后，执手转轴6的方形轴孔与凸轮轴27的外侧端部活动装配。

在本实施方式中，凸轮轴27即为与执手转轴6方形轴孔活动连接的用于驱动锁具室外开启或锁闭的连动件。执手5转动时，凸轮轴27跟随同步转动，当钥匙不正确或无钥匙而强力扭转执手5时，主动片28克服碰珠弹簧32的推力与从动盖29、从动环30打滑，凸轮轴27及执手5能空转。

如图1-3和图8-14所示，联动式执手自动复位及空转装置包括锁具外面板1、执手5、主动齿轮7、从动齿轮9、回转轴11、复位推板13、复位拉簧16、弹簧挂柱17、隔离垫片18、隔离卡簧19和滑道轴26，主动齿轮7与从动齿轮9啮合，齿数比为1:2，主动齿轮7中部的安装孔突齿8与执手转轴6的开口装配，并与执手5同步转动，主动齿轮7的外侧面与隔离卡簧19接触，隔离卡簧19的外侧、执手转轴6上活动装配一个隔离垫片18，从动齿轮9的中部的通孔10与固定于锁具外面板1内侧的回转轴11活动装配，从动齿轮9的一侧与锁具外面板1内侧活动接触，从动齿轮9的另一侧设有两个推块12，并相对于中轴线上下对称，两个推块12的外侧、回转轴11的端部活动装配一个垫片a40及卡簧a41，复位推板13与两个推块12在同一平面上，复位推板13左端设有大长圆孔14，并与执手转轴6活动装配，复位推板13内侧面同时还与隔离垫片18活动接触，大长圆孔14的外侧、执手转轴6上还活动装配一个垫片b42及卡簧b43，复位推板13左端的上部、下部还分别设有复位拉簧连接柱15，并分别与复位拉簧16连接，复位拉簧16的另一端与固定于锁具外面版1内侧的弹簧挂柱17连接，复位推板13右端中部设有大豁口20，并插到两推块12的外围，大豁口20的底部上、下各有一个垂直的豁口推面21，两豁口推面21之间为弧线形的过渡端面22，复位推板13右端的上插条23、下插条24上各设有一个小长圆孔25，并且上下对称，锁具外面板1内侧还固定两个台阶轴形状的滑道轴26，两滑道轴26的外侧端的细轴分别与两小长圆孔25活动装配，滑道轴26穿过小长圆孔25后与垫片c44及卡簧c45活动装配，静态下，复位推板13在复位拉簧16的作用下其两个豁口推面21分别与两个推块12紧密接触。

执手自动复位、空转过程如下：执手5转动时，执手转轴6带动主动齿轮7转动，主动齿轮7带动从动齿轮9转动，从动齿轮9上的其中一个推块12推动豁口推面21运行，进而使复位推板13克服复位拉簧16的拉力，以执手转轴6、滑道轴26为导向而移动，当执手5的转动角度不超正常开锁、上锁所需转角情况下，从动齿轮9的推块12只旋转执手的一半角度。依靠复位拉簧16的拉力，再通过复位推板13的反向推动作用，执手5能够自动复位；当执手5带动主动齿轮7正向或反向旋转超过一定角度时，推块12继续推动复位推板13移动，之后推块12会越过过渡端面22旋转至另一侧，即从动齿轮9开始空转，执手5也跟随空转。由于主动齿轮7与从动齿轮9的齿数比为1:2，当执手5旋转一周后即回到初始位置（也即静态位置），而从动齿轮9旋转180度角，两推块12调换了位置，但因两推块12是对称设置的，尺寸、形状相同，故此时两推块12仍分别与豁口推面21紧密接触，又恢复了自动复位功能。之后，无论执手5继续正向或反向旋转，仍会重复之前的动作。

在本方案中，因执手5正常开锁过程的实际转角为83～85度角，故从动齿轮9、推块12的转角不超45度角，当执手5停止旋转时，复位推板13的推力能使推块12顺利反向回转。如果推块12转动83～85度角，复位推板13的推力所形成的对推块12的转矩较小，就会造成推块12不能回转，即造成不能复位的现象，所以需要将执手5的转角缩小一倍，即通过从动齿轮9的齿数为主动齿轮7的齿数的2倍来实现。

在上述操作过程中，推块12始终与豁口推面21或过渡端面22紧密接触，因此执手5在复位、空转过程中始终带动负载（即执手5、与执手连接的传动机构等）运行，没有任何冲击现象。