机电锁装置

摘要

一种锁装置，包括具有开口(4)的外壳(2)和可转动地设置在开口中的芯(10)。闩锁元件(20)在外壳和芯之间配合作用，并且可以在释放位置和闩锁位置之间移动，在释放位置处，芯可相对于外壳转动，在闩锁位置处，芯相对于外壳的转动被阻挡。可电控的致动器(30)设置在芯内，并且可在开口对齐位置和闩锁位置之间运动，在开口对齐位置处，闩锁元件可以移动到释放位置处，在闩锁位置处，闩锁元件到所述释放位置的运动被阻挡。复位装置(50)与芯中的钥匙槽内的钥匙以及与致动器配合作用，以响应于钥匙从钥匙槽中退出而使致动器从开口位置移动到另一闩锁位置。闩锁元件到所述释放位置的运动在该另一闩锁位置被致动器阻挡。因为复位装置是可转动的，所以可以获得当退出钥匙时而被机械复位到闩锁位置的小闩锁机构。

权利要求

1.一种锁装置，包括：

外壳(2)，所述外壳包括开口(4)；

芯(10)，所述芯能够转动地安装在开口(4)内，所述芯包括用于接收钥匙(60)的钥匙槽(12)；

闩锁元件(20；120)，所述闩锁元件在外壳(2)和芯(10)之间配合作用，所述闩锁元件能够在释放位置和闩锁位置之间运动，在释放位置中，芯能够相对于外壳转动，在闩锁位置中，芯相对于外壳的转动被阻挡；

能够电控的致动器(30；130)，所述致动器安装在芯(10)内，并且能够在开口对齐位置和闩锁位置之间运动，在开口对齐位置处，允许闩锁元件(20；120)运动到释放位置，在闩锁位置处，闩锁元件到所述释放位置的运动被阻挡；以及复位装置(50；150)，所述复位装置与钥匙和致动器机械地配合作用，并起作用以响应于从钥匙槽中退出钥匙，使致动器从开口对齐位置运动到另一闩锁位置，其中，该另一闩锁位置阻止闩锁元件(20)运动到所述释放位置，其特征在于：所述复位装置(50；150)是能够转动的。

2.根据权利要求1的锁装置，其中，复位装置(50；150)包括转动轴，所述转动轴以与致动器(30；130)的纵轴成直角地延伸。

3.根据权利要求1或2的锁装置，其中，复位装置(50；150)借助弹簧(52)被弹簧加载，以使致动器朝向所述另一闩锁位置运动。

4.根据权利要求1的锁装置，其中，复位装置(50；150)包括栓(50a，150a)，该栓(50a，

150a)用于与插入在钥匙槽(12)中的钥匙(60)配合作用。

5.根据权利要求1的锁装置，其中，致动器(30)是能够转动的。

6.根据权利要求5的锁装置，其中，复位装置(50)包括凹槽(50b)，该凹槽具有与致动器(30)上的凹槽(30b)的底表面配合作用的表面。

7.根据权利要求6的锁装置，其中，复位装置是枢轴销，枢轴销上的凹槽(50b)的底表面和致动器(30)上的凹槽(30b)的底表面之间的接触导致将力(F)在致动器的转动轴下面施加在致动器上。

8.根据权利要求6或7的锁装置，其中，致动器上的凹槽围绕致动器的最中心部分延伸通过225度的角度。

9.根据权利要求6的锁装置，其中，致动器上的凹槽(30b)包括多个平面的底表面。

10.根据权利要求1的锁装置，其中，致动器(130)是能够线性运动的。

说明书

机电锁装置

发明领域

[0001] 本发明通常涉及一种机电锁装置，尤其涉及这样一种锁装置，在该锁装置中，闩锁机构通过取出钥匙而被机械地回位到闩锁位置。

[0002] 发明背景

[0003] 本领域已知包括电协作的或电控的释放机构的机电锁装置，该释放机构用于操纵锁柱。例如，美国专利说明书5839307公开了一种机电圆柱锁，其包括外部锁外壳和芯，该芯在锁外壳中可以转动，并由双锁元件控制。芯包括多个机电锁合元件，这些元件包括接收处于非闩锁位置的侧闩的槽。磁芯将机电闩锁元件转动到相对于侧闩的期望位置，从而使鼓转动。

[0004] 这种已知锁装置的一个缺点是其不包括闩锁元件的机械复位。这意味着如果在操纵锁期间激活了锁，那么闩锁元件会保持在非闩锁状态，从而削弱锁的安全性。如果将为闩锁机构供电的安装在钥匙上的电池移除，就会产生这样的结果。

[0005] 瑞典专利说明书SE9904771-4中公开了序言中提到的这种圆柱锁。这篇专利说明书公开了可线性移动的指状件(参见图1)在钥匙上携带的密码表面的控制下转动致动器的方式。然后，致动器又允许或阻止侧闩运动。

[0006] 这个方案具有多个缺点。首先，其相对占用空间大。其次，指状件的移动受密码控制，换句话说，其必须包括适当的密码表面。如果钥匙缺少这种密码表面，则这个方案不能工作。

[0007] 欧洲专利公开EP1134335A2公开了序言中提到的这种锁装置，其中，闩锁机构包括可线性移动的部件。从而，这个方案也是占用空间大且依赖密码。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种上述种类的锁装置，其中当钥匙从锁柱上移开时，电控闩锁机构被自动复位到闩锁或闭合状态，从而该闩锁机构是不依赖密码的，而且占用很小的空间。

[0009] 本发明是以这样的观点为基础的，即，枢轴销形式的操纵装置的转动可以转换为致动器的运动。

[0010] 因此，本发明提供了一种一种锁装置，包括：外壳，所述外壳包括开口；芯，所述芯能够转动地安装在开口内，所述芯包括用于接收钥匙的钥匙槽；闩锁元件，所述闩锁元件在外壳和芯之间配合作用，所述闩锁元件能够在释放位置和闩锁位置之间运动，在释放位置中，芯能够相对于外壳转动，在闩锁位置中，芯相对于外壳的转动被阻挡；能够电控的致动器，所述致动器安装在芯内，并且能够在开口对齐位置和闩锁位置之间运动，在开口对齐位置处，允许闩锁元件运动到释放位置，在闩锁位置处，闩锁元件到所述释放位置的运动被阻挡；以及复位装置，所述复位装置与钥匙和致动器机械地配合作用，并起作用以响应于从钥匙槽中退出钥匙，使致动器从开口对齐位置运动到另一闩锁位置，其中，该另一闩锁位置阻止闩锁元件运动到所述释放位置，其特征在于：所述复位装置是能够转动的。

[0011] 复位装置包括转动轴，所述转动轴通常以与致动器的纵轴成直角地延伸。

[0012] 复位装置借助弹簧被弹簧加载，以使致动器朝向所述另一闩锁位置运动。

[0013] 复位装置包括栓，该栓用于与插入在钥匙槽中的钥匙配合作用。

[0014] 致动器是能够转动的。

[0015] 复位装置包括凹槽，该凹槽具有与致动器上的凹槽的底表面配合作用的表面。

[0016] 复位装置是枢轴销，枢轴销上的凹槽的底表面和致动器上的凹槽的底表面之间的接触导致将力在致动器的转动轴下面施加在致动器上。

[0017] 致动器上的凹槽围绕致动器的最中心部分延伸通过225度的角度。

[0018] 致动器上的凹槽包括多个平面的底表面。

[0019] 致动器是能够线性运动的。

[0020] 本发明锁装置提供的一个优点是，由于原则上插入到锁中的钥匙的无论任何部件都可以转动枢轴或可转动销，因此闩锁机构是不依赖密码的。本发明锁装置的另一个优点是，由于枢轴销仅进行转动或枢轴运动，所以闩锁机构仅占用少量空间。

附图说明

[0021] 现在通过例子并参考附图描述本发明，其中

[0022] 图1图示出了根据已知技术构造的锁的闩锁机构；

[0023] 图2是根据本发明的锁装置的透视图；

[0024] 图3a和3b详细图示出了包括在根据本发明的锁装置中的闩锁机构，其包括侧闩、致动器、电动机和枢轴销；

[0025] 图4a和4b详细图示出了图3a和3b所示的枢轴销；

[0026] 图5a和5b详细图示出了图3a和3b所示的致动器；

[0027] 图6a和6b是图2所示的芯的底视图，根据该图可以清楚看到枢轴销的操纵；

[0028] 图7a和7b是图2所示柱芯的部分剖面透视图，根据该图可清楚看到钥匙和枢轴销之间的相互作用；

[0029] 图8是闩锁机构的透视图，示出了与枢轴销协作的弹簧加载弹簧；

[0030] 图9a和9b是从上面看的截面图，示出了枢轴销的弹簧加载；

[0031] 图10a-10d是柱芯在闩锁机构电释放或复位的不同阶段的截面图；

[0032] 图11a-11f是对应于图6a-6d的截面图，尽管示出了闩锁机构机械释放的不同阶段；

[0033] 图12是本发明的可替换实施例中的闩锁机构的侧视图；及

[0034] 图13a-13c是图12所示闩锁机构处于不同的闩锁或闭合状态的平面图。

具体实施方式

[0035] 下面是本发明优选实施例的详细说明。图1示出了已知技术，其已经在本说明书背景部分进行了描述，不作进一步讨论。

[0036] 图2是包括在根据本发明构造的锁装置中的柱芯的分解图，通常用10表示。芯10的结构形成为适于放置在通常的圆柱体外壳2中的圆柱形开口4中，因此芯具有基本对应于外壳的开口的外表面。芯包括钥匙槽12，其构造成以典型的方式容纳钥匙60(例如图
6a所示)。芯10包括多个闭锁销开口14，所述闭锁销开口以典型的方式接收闭锁销(未示出)。本领域已知适当成形轮廓的钥匙接触闭锁销并将它们放置在分隔线处，从而使芯10能够相对于锁外壳转动的方式，因此，这里不对其进行详细的描述。

[0037] 在整个说明书中忽略闭锁销的功能或工作方式，并且可以假定，适当成形轮廓的钥匙已经插入在锁中。当芯例如被阻挡或锁住时，这意味着芯被电控闩锁机构阻挡住了。

[0038] 图2还图示了侧闩20，其由作用于侧闩上的弹簧22径向向外弹簧加载。当侧闩与外壳4中的腔6啮合时，侧闩阻挡芯10相对与外壳2的转动，参见图10a。例如，瑞典专利申请第7906022-4中描述了侧闩的功能，其内容作为参考包括在本说明书中。

[0039] 芯还包括通常为圆柱形的致动器30，其通过电动机40转动。电动机通过两个导体42a、42b与电子模块48相连。这两个导体在芯的圆筒表面中的槽内延伸。除了包括具有用于存储和执行软件的相关存储器的定做微调节单元以及用于驱动电动机40等的驱动电路之外，电子模块还包括导电金属条形式的钥匙触点44，其用于与插入在钥匙槽12中的钥匙机械接触。这使钥匙和电子模块可以交换电能和数据。因此，为电动机40和电子模块48供电的电池可以放在锁装置内或钥匙内。阻尼弹簧46位于电动机的径向内部，用于阻尼电动机40的转动。

[0040] 致动器30的转动还会受到枢轴销50的影响，该枢轴销具有转动轴，该转动轴通常以与致动器的转动轴成直角地延伸。枢轴销设置在延伸到钥匙槽12的通道16内(例如参见图6a)，并平行于闭锁销孔14。枢轴销通过作用于销上的弹簧52被弹簧加载。枢轴销弹簧的功能将在下面参考图8和图9a、9b进行说明。

[0041] 侧闩20、致动器30和具有相关部件例如阻尼弹簧46的电动机40设置在芯的圆筒表面内的凹槽10a中，并由盖18保持在合适的位置。相应地，电子模块48设置在芯的圆筒表面中的与凹槽10a相对的凹槽内。

[0042] 下面将参考图3a、3b、和5a、5b详细描述包括侧闩20、致动器30、电动机40和枢轴销50的闩锁机构。枢轴销50包括栓50a，该栓50a用于与插入在钥匙槽12中的钥匙配合作用，如下面说明的那样。枢轴销还包括凹槽50b，其具有与致动器30的凹槽30b的底表面配合作用的表面。枢轴销还包括用于枢轴销弹簧52的座50c。

[0043] 致动器30的圆筒表面通常是圆柱形的，并包括纵向延伸的凹槽30a，当致动器位于释放位置时，该槽容纳侧闩20的一部分，如将在下面说明的那样。致动器的圆筒表面还包括凹槽30b，其围绕致动器的中间部分延伸过大约225度的角度，如图5a和5b所示。该凹槽包括多个平面的底表面，所述底表面与枢轴销凹槽50b的底表面配合作用，如将在下面说明的那样。致动器30还包括颈部30c，该颈部30c用于与阻尼弹簧46配合作用，以阻尼致动器的过度运动，以及通过对准锁敲紧实施难以实现的对锁的操纵。最后，致动器还包括用于容纳电动机40的轴的轴向延伸孔30d。

[0044] 图6a是下面没有钥匙60插入的芯10的视图，其清楚地显示了钥匙槽12。图6a还清楚地示出了枢轴销的栓50a延伸进入钥匙槽中。如可从图6b清楚地看到的那样，插入钥匙槽中的钥匙被推离栓50a，从而使枢轴销转动或枢轴转动大约30度的角度。从图7a和7b的部分剖面透视图中可以清楚地看到枢轴销50和钥匙60之间的相互作用。

[0045] 由于钥匙齿作用于可转动或枢轴销，所以原则上，机械方案是不依赖于钥匙齿的设计的。这就意味着该方案不依赖于密码，但原则上可以用于任何种类的钥匙，这是非常有益的。

[0046] 可以通过枢轴销弹簧52实现将枢轴销50偏压到图6a所示的位置，如可从图8看到的那样。该弹簧在插塞54(图9a所示)和枢轴销上的弹簧座50c之间张紧，并力图将销移动到图6a所示的位置。图9a是整个芯10的截面图，示出了在与枢轴销弹簧同一水平上的扩张的弹簧52，该弹簧52推动枢轴销到起始位置。图9b示出了当插入的钥匙已经转动枢轴销从而压缩枢轴销弹簧时的情况。然而，弹簧52的固有力努力将枢轴销恢复到图9a所示的位置，当钥匙从钥匙槽12拔出时允许这样。

[0047] 下面参考图10a-d说明致动器30的正常电操作。图10a示出了起始位置，在该起始位置，致动器已经由电动机40从释放位置转动了大约90度，在该释放位置，用于容纳侧闩的凹槽30a与侧闩20重合，并因此允许接收侧闩。当没有钥匙插入钥匙槽12中时，枢轴销50内的凹槽50b允许实现致动器的这个位置。致动器和枢轴销中的凹槽30b和50b分别如此形成，从而使枢轴销不影响电动机的控制。

[0048] 如图10a所示，侧闩被阻止离开锁的外壳中的腔6，并且芯被阻止在锁的外壳内转动。

[0049] 当钥匙60插入钥匙槽中从而转动枢轴销使其凹槽50b面向致动器时(参见图10b)，致动器可以整个转动90度到达释放位置。这个转动在图10c中完成，从该图中可以看到，致动器30上的凹槽30a直接转向侧闩20。

[0050] 最后，从图10d中可以看到，侧闩20已经通过芯10的转动被压进致动器的凹槽30a中。这就允许芯10在锁的外壳2中转动。

[0051] 当钥匙60从芯中取出时，电动机40被电控制，从而将致动器30转动到图10a所示的闩锁位置。然而，如果电动机的电源由于某种原因或其它原因将被切断，或者如果当钥匙拔出时致动器的转动被阻止，则致动器会保持在图10d所示的释放位置，从而降低锁装置的安全性。这可能是某人从钥匙上移除为电子模块48和电动机40供电的电池而导致的结果，或者是发生与导体供电的锁相关的重大故障而导致的结果。在这种情况下，本发明的锁装置的闩锁机构起作用使致动器机械复回到闩锁位置，如将参考图11a-f描述的那样。

[0052] 图11a示出了对应于图10c所示位置的拔出钥匙60的起始位置。如可从图11b看到的，当钥匙拔出时，枢轴销50开始转动到其起始位置，例如参见图6a。枢轴销凹槽50b的底表面随之与致动器30b的底表面接触。然后，这会在致动器的转动轴之下向致动器施加力F，如图11c所示。致动器被随后转动以从图11a所示的释放位置开始旋转致动器。

[0053] 枢轴销50的转动和随后致动器30的转动持续直到枢轴销到达其起始位置，参见图11d和11e。在这个位置，致动器已经从其释放位置转动大约50度的角度，参见图11f。

[0054] 用于闩锁机构的机械复位的可转动的或枢轴转动的销和可转动的致动器的组合在正常操作情况下提供了不依赖于密码的方案，其中，该闩锁机构是电控的，该方案仅仅占用芯的少量空间。

[0055] 在图12和图13a-c所示的可替换实施例的情况下，具有转轴的电动机40由线性电动机或螺线管140代替。该线性电动机或螺线管与致动器130相连，该致动器可在纵向上运动。致动器包括孔130a，该孔用于容纳侧闩120上的栓120a。在图13a所示的位置，由于栓与孔130a对齐，所以侧闩可以朝向致动器移动。

[0056] 对应于上述弹簧46的阻尼弹簧146靠着连接电动机和致动器的轴。

[0057] 对应于第一实施例的枢轴销的枢轴销150用于当从锁装置上拔出钥匙时通过致动器机械地运动。因此，销150包括栓150a或其他元件，其可以通过插入在锁装置中的钥匙产生影响。销150还通过弹簧(未示出)进行弹簧加载。如可从图13b看到的，当枢轴销转动时，销上的表面压在致动器的端面上，于是使致动器在朝向电动机的方向上线性运动，参见图13c。由此，孔130a移动成不与侧闩上的栓120a对齐，从而防止了侧闩朝向致动器向内移动。致动器130因此具有与所述第一实施例中的转动致动器30相同的功能。

[0058] 尽管已经参考本发明的优选实施例描述了根据本发明的锁装置，但本领域的普通技术人员可知，在所附权利要求的范围内可以进行改进和变化。例如，尽管已经描述了由位于钥匙内的电池供电的电动机，但可以理解，电动机可以由锁中的电池供电，或通过借助于电导体与锁连接的外部电源供电。

[0059] 以具体形式描述并说明了致动器。然而，可以理解，致动器可以具有任何期望的形式，只要当从锁上拔出钥匙时，其可以通过机械控制的作用从释放位置(图11a、13a)移动到闩锁位置(图11f、13c)。

[0060] 尽管图中仅示出了一个枢轴销，但可以理解的是，锁装置可以包括与插入的钥匙和致动器配合操作的多于一个的销。

[0061] 已经描述了致动器30到其闩锁位置转动整个90度的电操纵。可以理解的是，只要用于容纳侧闩的凹槽30a不相对于侧闩中心地设置，这个转动可以包含其他的度数。还可以理解，同样的闩锁位置可以用于电操作和机械操作的闩锁机构。

[0062] 尽管已经说明了电控闩锁机构和常规闭锁销的组合，但可以理解的是，本发明的原理还可以用于不包括除了上述电控闩锁机构以外的其它闩锁装置的锁装置。