防盗锁凸轮机构的下压式装配工具的制作方法

本发明涉及一种手动工具，具体涉及一种防盗锁凸轮机构的下压式装配工具。

背景技术：

目前，“一种锁芯固定式十字机械防盗锁”(zl201410020215.x)专利的核心技术正在开发应用，其主要特点是：技术无法开启锁具；凸轮机构有过载保护装置，执手能空转；锁芯位于门扇内，并有防撬板和防钻片保护而具有普通防盗锁不具备的防强开工具破坏功能。

伴随技术开发，后期研发的多项专利产品，包括“与指纹锁配套的锁芯固定式十字机械防盗锁”（zl201610990489.0）、“一种指纹锁的凸轮机构”（zl201611045195.7）、“双插式防盗门及外挂式锁闭装置”(zl201610129609.8)、“一种防盗锁的转动环强制复位装置”(zl201710390280.5)、“止动式执手自动复位及空转装置”（zl201710393215.8）、“指纹锁的凸轮机构及转动环强制复位装置”（zl201710435512.4）、“指纹锁的单离合器凸轮机构”(申请号201810363492.9)等，均设有凸轮机构，并且均包含过载保护能装置、执手能空转。如果缺少这一专门技术，则上述所有产品均无安全可言，因此，凸轮机构的过载保护装置是个重要部件。

所述过载保护装置是凸轮机构的一部分，在结构上主要有两种实施方式：第一种方式主要包括凸轮轴、主动片、扣盖、凸轮体、钢珠和碰珠弹簧，凸轮体上沿轴向设置多个碰珠滑道，主动片与凸轮轴同步转动，主动片两侧分别为扣盖和凸轮体，二者通过6个螺钉连接，缺点是部件较多，成本相对较高，组装过程也比较麻烦；第二种方式主要包括圆台轴、凸轮体、钢珠和碰珠弹簧，圆台轴上沿径向设置4个碰珠滑道并均匀分布，优点是节省空间、部件少、成本相对较低。因此，上述后期开发产品的凸轮机构过载保护装置，均采用第二种的径向设置方式。但第二种方式也存在一定问题，即圆台轴与凸轮体相互装配时比较困难，原因是圆台轴需要从四个方向装入碰珠弹簧和钢珠，并使4个钢珠同时压缩至圆台轴内，才能将圆台轴整体插入凸轮体，不借助专用工具或设备，单纯依靠手工操作难以完成，尤其碰珠弹簧的弹力较强时，手工装配难度更大。

技术实现要素：

为解决上述径向设置的凸轮机构过载保护装置的手工装配困难问题，本发明提供一种防盗锁凸轮机构的下压式装配工具。借助该工具，将碰珠弹簧和钢珠从四个方向压缩至圆台轴的碰珠滑道的过程以及圆台轴最终插入凸轮体的过程，均简单易行、轻便快捷。其中，圆台轴插入凸轮体前，凸轮体位于下方并保持不动，通过下压圆台轴，使圆台轴从上向下插入凸轮体，故称下压式。

本发明采用如下技术方案：一种防盗锁凸轮机构的下压式装配工具，用于将一种锁具的圆台轴、碰珠弹簧和钢珠装入凸轮体，其中，圆台轴的一侧端部设有短轴a，圆台轴的轴心线上设有方形通孔，圆台轴沿径向设有均匀分布的4个碰珠滑道，用于分别活动装配1个碰珠弹簧和1个钢珠，碰珠弹簧未压缩时的长度大于碰珠滑道的长度，凸轮体一侧端部设有短轴b，凸轮体另一侧为环形体，该环形体的内圆面与圆台轴的外圆面活动装配，环形体上对应各碰珠滑道设有4个止动通孔，止动通孔的直径小于钢珠直径，装配后各钢珠的一部分进入对应的止动通孔，其特征是：所述装配工具包括底座、套盘、控制扳手、滑块、联动螺栓、旋推盘和旋推柄，其中，底座顶部中心设有1个圆柱形凹槽，该凹槽的直径大于凸轮体的短轴b的直径，凹槽的深度大于短轴b的长度，套盘的中心的通孔为“凸”字形的台阶孔形状，其位于上部的圆孔为安装孔，其位于下部的圆孔为定位孔，套盘的安装孔直径与圆台轴的外圆面直径相同或留有一定配合间隙，套盘的定位孔直径与凸轮体的环形体的外圆面直径相同或留有一定配合间隙，套盘的外围设有均匀分布的4个长柄，各长柄的上部对准套盘的中心设有1个贯穿至套盘中心的通孔的推挤滑道，该推挤滑道的横断面形状为倒“t”字形或“凸”字形，推挤滑道上部的宽度与钢珠直径相同或留有一定配合间隙，推挤滑道的总深度等于钢珠直径，同时还等于套盘的安装孔的高度，滑块的横断面形状与推挤滑道相同，并活动装配在推挤滑道中，滑块的里侧端面即推挤端面，其两侧在垂直方向设有倒角，滑块的中部垂直设有1个联动螺孔，并与联动螺栓的下部的螺纹装配，联动螺栓的螺帽与螺纹之间的圆柱形部分即为滑轴，滑轴直径大于螺纹的最大直径，将套盘的2个相邻的长柄增加一定宽度，并各设有1个螺孔，通过螺栓与控制扳手固定装配，旋推盘为圆环片状，旋推盘的中心通孔即盘孔，旋推盘上设有均匀分布的4个形状相同的旋推滑道，该旋推滑道的形状为两段圆弧连接在一起的弯曲的长圆孔形状，其中位于里侧的短圆弧与盘孔同圆心，外侧的长圆弧的圆心位于盘孔的圆心的左侧偏下位置，旋推盘的厚度不大于联动螺栓的滑轴的长度，旋推盘位于套盘之上，并与其活动接触，同时各旋推滑道分别与联动螺栓的滑轴活动装配，旋推盘与套盘同轴心，旋推柄位于旋推盘右侧，并通过螺栓与旋推盘固定装配，静态下，旋推柄位于最右侧，旋推滑道的最左端与滑轴接触，此时滑块的推挤端面与套盘的轴心线的距离最大，当将4个碰珠弹簧插入圆台轴的碰珠滑道中但不压缩，此时位于圆台轴的同一直径线上的每两个碰珠弹簧的最外端的距离与2倍钢珠直径之和，小于旋推盘的盘孔直径，从静态开始，将凸轮体以短轴b朝下的方向放在底座上，短轴b位于底座的凹槽中，再将套盘扣在凸轮体上，并使凸轮体的环形体的上部插入套盘的定位孔中，且止动通孔对准推挤滑道，则凸轮体的环形体的上部端面与推挤滑道的底部齐平，再将4个碰珠弹簧插入圆台轴的碰珠滑道后，再以短轴a朝上的方向将圆台轴及4个碰珠弹簧整体放到套盘上，再使各碰珠弹簧的最外端落入各推挤滑道中，同时圆台轴也插入套盘的安装孔中，并且圆台轴的碰珠滑道的下部边缘与推挤滑道的底部齐平或靠圆台轴自身重量再下落一定距离，即圆台轴的下部已插入到凸轮体的环形体的内圆面中一定深度，再在各滑块的推挤端面与碰珠弹簧的外侧端头之间分别装入1个钢珠，控制扳手保持不动，当将旋推柄扳向左侧过程中，旋推滑道的长圆弧推动滑轴及滑块向里侧移动，进而压缩碰珠弹簧使钢珠进入碰珠滑道，旋推柄扳向左侧终点时，推挤端面与圆台轴的外圆面齐平或留有一定间隙，再向下推压圆台轴，则圆台轴进入凸轮体，各钢珠的一部分也进入止动通孔。

上述方案中，将4个碰珠弹簧插入圆台轴的碰珠滑道后，再以短轴a朝上的方向将圆台轴及碰珠弹簧整体放到套盘上，并使各碰珠弹簧的最外端落入各推挤滑道中，此时的4个碰珠弹簧以悬臂梁的形式支撑着圆台轴的重量，同时又由于碰珠弹簧与碰珠滑道之间存在配合间隙，使得碰珠滑道的下部边缘会低于推挤滑道底部平面一定距离，但钢珠仍能“挤”进碰珠滑道，不影响装配。

套盘的安装孔、定位孔同轴心，圆台轴能够向下活动插入套盘的安装孔，凸轮体能够向上活动插入套盘的定位孔，装配前圆台轴的下端还能插入凸轮体一部分，故钢珠、碰珠弹簧被压缩进入碰珠滑道后，再向下推压圆台轴，就能轻易完成与凸轮体的装配。实际产品制作时，圆台轴、凸轮体的环形体的边缘均设有倒角，也是为了装配方便。另外，将旋推柄扳向左侧的压缩碰珠弹簧的过程也很省力，所以全部操作过程轻便、快捷。

由于推挤滑道的总深度与钢珠直径、套盘的安装孔的高度均相同，故凸轮体向上插入套盘的定位孔后，凸轮体的环形体的上部端面与推挤滑道的底部齐平，此时环形体的上部端面相当于推挤滑道的底部的延伸。为防止环形体的上部端面阻碍滑块运行，套盘的安装孔的高度不能小于推挤滑道的总深度。

滑块的横断面形状与推挤滑道相同，均呈倒“t”字形或“凸”字形，用于限定滑块和联动螺栓只能在推挤滑道中滑行，不能在垂直方向有位移，进而再通过联动螺栓的螺帽限定旋推盘在垂直方向的位移，使旋推盘也只能旋转，不会脱离套盘，以确保其始终能够同步推动4个滑块运行。

旋推滑道的里侧的短圆弧与盘孔同圆心，目的是当将旋推柄扳向左侧终点后，碰珠弹簧的反推力通过滑轴对旋推滑道的作用力方向穿过盘孔的圆心，即对旋推盘不会产生旋转力矩，故旋推盘静止不动，则滑块也不会退缩，便于完成后续装配。当然，通过一只手同时抓住旋推柄和控制扳手，也能起到同样作用。

特别地，旋推盘在旋转过程中并无固定的旋转轴，各个滑块是否完全同步向内运行，不会影响最终结果，因旋推柄扳向左侧终点后，各滑轴均会进入短圆弧中。

将套盘扣到凸轮体上时，各止动通孔对准推挤滑道也不是绝对意义上的，即使未完全对准、存在一定偏离，因圆台轴进入凸轮体后，各钢珠在碰珠弹簧的推动下会自动滑入止动通孔，具有自动归正功能。个别情况下，若止动通孔相对推挤滑道偏离过大，则钢珠不能滑入止动通孔，此时移开套盘等，拿下凸轮体和圆台轴，利用四棱扳手插入圆台轴的方形通孔，轻轻拧转即可使钢珠滑入止动通孔。

滑块的推挤端面的水平中心线上，可加工1个横断面为矩形的浅槽，钢珠能够少量嵌入其中，目的是在推挤钢珠过程中，防止碰珠弹簧弯曲、反推钢珠飞离推挤滑道，并且在下压圆台轴时也不会显著增加阻力。当然，还可将推挤端面加工成具有一定倾角的斜面，也能起到同样作用。事实上，由于碰珠弹簧受力后，其露出碰珠滑道的长度已较小，加上碰珠弹簧本身也有一定抗弯强度，钢珠的里侧部分还嵌入碰珠弹簧的端头内部，当碰珠弹簧的反推力增至一定程度时，钢珠已开始进入碰珠滑道，故钢珠飞离推挤滑道的可能性很小，并在实际装配应用中得到验证。

本发明的有益效果是：采用上述装配工具，能够轻便完成圆台轴与凸轮体的装配工作，解决了手工装配难题，整个操作过程简便易行，生产效率高，并且结构简单、造价低廉。

下面结合图1至图24对本发明进一步说明。

附图说明

图1：本发明的总体结构示意图；

图2：本发明的总体结构局部示意图；

图3：图2的俯视图；

图4：套盘与控制扳手装配示意图；

图5：套盘主视图；

图6：图5的俯视图；

图7：滑块主视图；

图8：图7的俯视图；

图9：图7的右视图；

图10：滑块与套盘装配示意图；

图11：联动螺栓主视图；

图12：图11的俯视图；

图13：旋推盘与旋推柄装配示意图；

图14：利用本发明工具装配圆台轴、碰珠弹簧、钢珠、凸轮体示意图；

图15：图14的俯视图；

图16：圆台轴、碰珠弹簧、钢珠与凸轮体装配过程示意图；

图17：圆台轴主视图；

图18：图17的俯视图；

图19：凸轮体主视图；

图20：图19的俯视图；

图21：图20的局部剖视图；

图22：圆台轴、碰珠弹簧、钢珠与凸轮体装配后示意图；

图23：图22的俯视图；

图24：图23的局部剖视图。

各图中：1:底座，2:套盘，3:长柄，4:推挤滑道，5:安装孔，6:定位孔，7:控制扳手，8:滑块，9:推挤端面，10:联动螺孔，11:旋推盘，12:盘孔，13:旋推滑道，14:旋推柄，15:联动螺栓，16:滑轴，17:圆台轴，18:短轴a，19:碰珠滑道，20:碰珠弹簧，21:钢珠，22:凸轮体，23:短轴b，24:环形体，25:止动通孔。

具体实施方式

如图17至图24所示，拟装配的部件包括圆台轴17、钢珠21、碰珠弹簧20和凸轮体22，其中，圆台轴17的一侧端部设有短轴a18，圆台轴17的轴心线上设有方形通孔，圆台轴17沿径向设有均匀分布的4个碰珠滑道19，用于分别活动装配1个碰珠弹簧20和1个钢珠21，静态下，碰珠弹簧20未压缩时的长度大于碰珠滑道19的长度。凸轮体22一侧端部设有短轴b23，凸轮体22另一侧为环形体24，该环形体24的内圆面与圆台轴17的外圆面活动装配，环形体24上对应各个碰珠滑道19设有4个止动通孔25，止动通孔25的直径小于钢珠21的直径。

如图1、2、3、14所示，本发明的装配工具，包括底座1、套盘2、控制扳手7、滑块8、联动螺栓15、旋推盘11和旋推柄14。

如图14所示，底座1顶部中心设有1个圆柱形凹槽，该凹槽的直径大于凸轮体22的短轴b23的直径，凹槽的深度大于短轴b23的长度。

如图5、6所示，套盘2的中心的通孔为“凸”字形的台阶孔形状，其位于上部的圆孔为安装孔5，其位于下部的圆孔为定位孔6，安装孔5直径与圆台轴17的外圆面直径相同或留有一定配合间隙，定位孔6直径与凸轮体22的环形体24的外圆面直径相同或留有一定配合间隙，套盘2的外围设有均匀分布的4个长柄3，各长柄3的上部对准套盘2的中心设有1个贯穿至套盘2中心的通孔的推挤滑道4，推挤滑道4的横断面形状为倒“t”字形或“凸”字形，推挤滑道4上部的宽度与钢珠21直径相同或留有一定配合间隙，推挤滑道4的总深度等于钢珠21直径，同时还等于安装孔5的高度。

如图4所示，套盘2的其中两个相邻的长柄3增加一定宽度，并各设有1个螺孔，通过螺栓与控制扳手7固定装配。

如图7、8、9所示，滑块8的横断面形状与推挤滑道4相同，滑块8的里侧端面即推挤端面9，其两侧在垂直方向设有倒角，滑块8的中部垂直设有1个联动螺孔10。

如图10所示，滑块8活动装配在推挤滑道4中。

如图11、12所示，联动螺栓15的下部为螺纹，联动螺栓15的螺帽与螺纹之间的圆柱形部分即为滑轴16，滑轴16直径大于螺纹的最大直径。

如图14所示，联动螺栓15的螺纹与滑块8的联动螺孔10装配。

如图13所示，旋推盘11为圆环片状，旋推盘11的中心通孔为盘孔12，旋推盘11上设有均匀分布的4个形状相同的旋推滑道13，该旋推滑道13的形状为两段圆弧连接在一起的弯曲的长圆孔形状，其中位于里侧的短圆弧与盘孔12同圆心，外侧的长圆弧的圆心位于盘孔12的圆心的左侧偏下位置，旋推盘11的厚度不大于滑轴16的长度。旋推柄14位于旋推盘11右侧，并通过螺栓与旋推盘11固定装配。

如图2、3、14所示，旋推盘11位于套盘2之上，并与其活动接触，同时各旋推滑道13分别与滑轴16活动装配，旋推盘11与套盘2同轴心，静态下，旋推柄14位于最右侧，旋推滑道13的最左端与滑轴16接触，此时推挤端面9与套盘2的轴心线的距离最大。

如图14、15所示，4个碰珠弹簧20插入圆台轴17的碰珠滑道19中但不压缩，此时位于圆台轴17的同一直径线上的任意两个碰珠弹簧20的最外端的距离与2倍钢珠21直径之和，小于旋推盘11的盘孔12直径。

如图14、15所示，从静态开始，将凸轮体22以短轴b23朝下的方向放在底座1上，短轴b23位于底座1的凹槽中，再将套盘2扣在凸轮体22上，并使凸轮体22的环形体24的上部插入套盘2的定位孔6中，止动通孔25对准推挤滑道4，此时，凸轮体22的环形体24的上部端面与推挤滑道4的底部齐平。

如图14、15、16所示，将4个碰珠弹簧20插入圆台轴17的碰珠滑道19后，再以短轴a18朝上的方向将圆台轴17及4个碰珠弹簧20整体放到套盘2上，再使各碰珠弹簧20的最外端落入各推挤滑道4中，同时圆台轴17也插入套盘2的安装孔5中，并且圆台轴17的碰珠滑道19的下部边缘会与推挤滑道4的底部齐平或靠圆台轴17的自身重量再下落一定距离，即碰珠滑道19的下部边缘至少不会高于推挤滑道4的底部平面，故圆台轴17的下部完全能够插入到凸轮体22的环形体24的内圆面中一定深度，再在各滑块8的推挤端面9与碰珠弹簧20的外侧端头之间分别放入1个钢珠21，控制扳手7保持不动，当将旋推柄14扳向左侧过程中，旋推滑道13的长圆弧推动滑轴16及滑块8向里侧移动，进而压缩碰珠弹簧20使钢珠21进入碰珠滑道19，旋推柄14扳向左侧终点时，推挤端面9与圆台轴17的外圆面齐平或留有一定间隙，再向下推压圆台轴17，则圆台轴17进入凸轮体22，各钢珠21的一部分也进入止动通孔25。

装配全过程总结如下：

1.将凸轮体22以短轴b23朝下的方向放在底座1上，短轴b23位于底座1的凹槽中；

2.将套盘2扣在凸轮体22上，并使凸轮体22的环形体24的上部插入定位孔6中，止动通孔25对准推挤滑道4；

3.将4个碰珠弹簧20插入碰珠滑道19后，再以短轴a18朝上的方向将圆台轴17及4个碰珠弹簧20整体放到套盘2上，使各碰珠弹簧20的最外端落入各推挤滑道4中，使圆台轴17插入安装孔5，并且圆台轴17的下部插入环形体24的内圆面中；

4.再在各推挤端面9与碰珠弹簧20的外侧端头之间分别放入1个钢珠21；

5.控制扳手7保持不动，将旋推柄14扳向左侧终点；

6.向下推压圆台轴17，直至圆台轴17进入凸轮体22，完成装配。