[发明专利]指纹锁的单离合器凸轮机构

摘要

一种指纹锁的单离合器凸轮机构，涉及防盗锁领域，主要是在锁具的凸轮机构的离合器中，只设置一个带有卡块的挂档销，再利用卡块同时与凸轮环的正、反向滑道、端口、凸台以及开锁拨轮的豁口配套使用，以满足各种开锁方式的功能需要；当卡块刚从豁口中退出时，卡块与其所在的正向滑道的侧面还保持一定间隙，用以保证离合器能自动彻底分离，结构简化，性能安全、稳定；通过锁止柱与复位柱、锁止柱通道与复位柱通道在垂直方向上相互部分重叠的方式，设置转动环强制复位装置，用以克服空间不足和降低成本；通过将从动环外侧部分与里侧部分分别加工再组装成一体结构的方式，解决挂挡销滑道加工困难和加工成本较高等问题。

主权项

1.一种指纹锁的单离合器凸轮机构，其所在指纹锁的锁体内包含锁芯组、凸轮机构、电机驱动装置、开锁传动机构，凸轮机构中包含离合器，指纹识别系统包括指纹采集器、密码输入按键、电路板，且均位于锁具外面板内，用于控制电机驱动装置的电机正、反两方向旋转，进而驱动、控制离合器闭合或分离，执手正反两方向自动复位及空转装置也均设置在锁具外面板内，所述锁芯组和凸轮机构均安装于锁体的防撬板和背板的外侧面之间，锁芯组包括锁芯、转动环及弹子组，锁芯固定不动，锁芯外围的转动环包括内转动环和外转动环，内转动环其里侧端部装配的拨环的拨环突出端与外转动环里侧端部开设的外环豁口活动装配，外转动环上设有锁止柱，每个弹子孔内活动装入4个钢珠和1个圆柱形长弹子，每个圆柱形长弹子在各弹子孔内的安装顺序与钥匙的牙花形状相对应，凸轮机构包括凸轮轴、从动环、碰珠、碰珠弹簧、凸轮环和挂挡销，凸轮环呈环状，中心为通孔，凸轮环的外圆面上设有上凸缘、下凸缘，凸轮环转动时，依次通过上凸缘驱动拨环突出端、下凸缘驱动锁止柱，进而驱动或控制内外转动环的转动，钥匙开锁时，内外转动环在上凸缘驱动下相对锁芯同步旋转一定角度，使锁芯的弹子孔与内外转动环的弹子孔产生错位，之后拨环突出端开始在凸轮环上打滑，并且内转动环不能再继续转动，若钥匙正确，所有的长弹子均不会阻止内外转动环的相对转动，即外转动环在下凸缘驱动下还能继续旋转一定角度，则凸轮环能继续旋转、锁具能够开启，若钥匙不正确，至少有一个长弹子会阻止内外转动环的相对转动，即外转动环不能继续旋转，并阻止凸轮环继续转动，锁具不能开启，开锁传动机构设置在锁体的背板的里侧面与扣盖之间，用于门扇外侧的执手和门扇内侧的执手或旋钮驱动主锁栓、锁舌以及天地杆往复移动而完成开锁或上锁，该开锁传动机构包括开锁驱动盘、上锁驱动盘、摆杆、室内驱动片和主锁栓拉板，所述开锁驱动盘正向转动时，通过推动摆杆正向摆动，进而推动主锁栓拉板、主锁栓、天地杆正向移动，后期还同时驱动锁舌回缩，从而完成开锁动作，所述上锁驱动盘反向转动时，通过推动摆杆反向摆动，从而完成上锁动作，室内驱动片用于从室内驱动摆杆正反两方向摆动以及锁舌回缩而完成开锁或上锁，凸轮轴整体呈台阶轴形状，其外侧端为圆轴形状，里侧端为圆盘形状，凸轮轴的圆盘部分沿径向设有4个均匀分布的碰珠孔，每个碰珠孔内活动装配1个碰珠弹簧和1个碰珠，从动环为圆筒状，外侧端的环形体包括内圆面和外圆面，该环形体的内圆面与凸轮轴的圆盘部分的外圆面活动装配，环形体上对应各个碰珠孔还设有4个止动通孔，该止动通孔的直径小于碰珠直径，静态下，碰珠在碰珠弹簧的推动下与止动通孔紧密接触并伸入止动通孔一部分，当从动环不能转动而强力扭转执手及凸轮轴时，碰珠克服碰珠弹簧的推力从止动通孔中脱出，凸轮轴相对从动环打滑而空转，其特征是：凸轮轴的圆轴部分的端部设有矩形开口，该矩形开口穿过防撬板、加强板、门扇外面板的轴孔后，与联动轴的一端的扁轴活动装配，该联动轴的另一端为方轴，并与执手活动装配，执手旋转时通过联动轴带动凸轮轴同步转动，从动环的里侧端的轴心方向设有长圆孔，并与凸轮连接轴的一端的扁轴固定装配，凸轮连接轴的扁轴在垂直方向设有矩形通孔，从动环里侧端面上与长圆孔垂直方向开有横截面为矩形的挂挡销滑道，该挂挡销滑道一端包含宽度扩大的部分，并与挂挡销的宽大部分活动装配，挂挡销能在挂挡销滑道中往复移动，凸轮连接轴的矩形通孔与挂挡销滑道的较窄部分的横截面尺寸相同，并共同形成一个通道，其内部活动装配一个挂挡销推簧，凸轮连接轴的另一端穿过背板后，其端部的扁轴与上锁驱动盘的长圆孔活动装配、同步转动，其末端的圆轴与摆杆的通孔活动装配，凸轮环的外侧面与从动环的里侧端面活动接触，凸轮环的里侧面与背板活动接触，凸轮机构中还设有开锁拨轮，其整体呈空心台阶轴形状，其外侧为圆环，里侧为空心轴，该圆环部分的外圆面与凸轮环的中心通孔活动装配，该圆环的外圆面上还开有一个横截面为矩形的拨轮沟槽，凸轮环上沿径向开有1个凸轮环螺孔，并装配1个弹簧挂柱，该弹簧挂柱由三部分组成，外侧端与凸轮环复位拉簧连接，凸轮环复位拉簧的另一端与锁体连接，弹簧挂柱的中间为螺纹，并与凸轮环螺孔装配，弹簧挂柱的内侧端为圆柱形的滑柱，弹簧挂柱向内穿过凸轮环后，滑柱插入到拨轮沟槽中，并能在其中滑行，滑柱在开锁旋转方向与拨轮沟槽的端头相隔一定距离，当凸轮环的上凸缘从静态位置推动拨环突出端使内外转动环转动直至拨环突出端在凸轮环上打滑时，滑柱刚好与拨轮沟槽的端头接触，开锁拨轮的空心轴部分的外圆面与背板的轴孔活动装配，同时该空心轴的轴孔与凸轮连接轴的外圆面活动装配，并且开锁拨轮的空心轴也穿过背板，其穿过部分的扁轴与开锁驱动盘的长圆孔活动装配、同步转动，开锁驱动盘的外侧面与背板活动接触，开锁驱动盘的里侧面与上锁驱动盘的外侧面活动接触，上锁驱动盘的里侧面与摆杆的外侧面活动接触，摆杆的里侧面与室内驱动片活动接触，开锁驱动盘上还设有驱动盘拉簧连接柱，并与驱动盘拉簧的一端连接，驱动盘拉簧的另一端与锁体连接，凸轮环的外侧面上还设有圆弧形的正向滑道和反向滑道，二者相互错开，并且正向滑道与反向滑道的相通处为垂直方向的端口，该端口的一侧为凸台，挂挡销的里侧设有向外突出的呈矩形体的卡块，挂挡销装配于挂挡销滑道后，该卡块位于从动环里侧端面之外，并且在静态下位于端口中，卡块能在正向滑道、反向滑道以及端口中滑行，静态下，卡块的上侧对准反向滑道，卡块的下侧对准凸台并与其接触或留有一定间隙，开锁拨轮的圆环部分的外圆面上还设有豁口，豁口宽度大于卡块的高度，静态下，卡块的左侧对准豁口，从静态开始，电机驱动装置推动挂档销向里侧移动，当卡块与凸台错开后即进入正向滑道，当挂档销继续向里侧移动一定距离后，卡块的左侧端面才到达豁口边缘，再移动一定距离才进入豁口，并且卡块自从进入正向滑道就能在其中滑行，即从动环通过卡块插入豁口后能带动开锁拨轮正向转动，进而带动开锁驱动盘正向转动而开锁，而凸轮环则不转动，当卡块从豁口中刚刚抽出时，卡块的右侧端面与正向滑道的侧面仍保持一定的间隙，即卡块在任何时刻或任何位置从豁口中自动抽出时，离合器能够完全分离，从静态开始，从动环反向旋转时，能带动卡块沿着反向滑道运行而完成上锁，钥匙开锁时，从动环带动挂挡销正向旋转，通过卡块推动凸台，进而推动凸轮环转动，当弹簧挂柱的滑柱与拨轮沟槽的端头接触后，若钥匙正确，凸轮环能继续转动，进而推动开锁拨轮和开锁驱动盘转动而实现开锁，若钥匙不正确，凸轮环不能继续转动，锁具不能开启，凸轮环的紧邻背板的里侧面与中心通孔的交叉处，在圆周方向设置一个内凹的开口槽A，开口槽A的两端为半圆柱面，开锁拨轮的圆环部分的紧邻背板的里侧面与外圆面交叉处，在圆周方向也设置一个内凹的开口槽B，开口槽B两端也为半圆柱面，背板外侧对应设置一个限位柱，该限位柱的高度小于开口槽A、开口槽B的深度，限位柱的轴心线位于凸轮环的中心通孔与开锁拨轮的圆环的外圆面的接触面上，开口槽A、开口槽B的宽度均大于限位柱直径的二分之一，静态下，开口槽A、开口槽B的一端同时与限位柱接触，其中凸轮环通过凸轮环复位拉簧使开口槽A的一端与限位柱紧密接触，开锁拨轮通过驱动盘拉簧使开口槽B的一端与限位柱紧密接触，并且静态下，挂档销、卡块、端口、豁口、限位柱的中心线均在同一水平线上，凸轮环的下凸缘的上部对面为工艺凸缘，静态下，工艺凸缘不会阻止锁止柱的复位运行，在从动环的里侧端面与外圆面的交叉处沿圆周方向并且从里向外分别设置两个通道，即两通道在从动环的轴向上并列，并且深度不同、长度不同但宽度相同，靠近从动环的里侧端面的通道为锁止柱通道，其上部的端面即为第三凸缘，下部端面即下端面A，另一通道为复位柱通道，其上部的端面即为复位推缘，下部的端面即下端面B，锁止柱通道、复位柱通道分别用于锁止柱、复位柱在其中通行，同时，该两通道的深度均小于锁止柱、复位柱的直径，即锁止柱通道、复位柱通道二者相互部分重叠，同时，锁止柱、复位柱在垂直方向也相应地部分重叠，复位推缘与复位柱接触时，在垂直方向上只是覆盖了复位柱的一部分，但能够推动其复位运行，第三凸缘与锁止柱接触时，在垂直方向上也只是覆盖了锁止柱的一部分，但也能推动其复位运行，当从动环完成上锁操作而反向旋转至终点时，第三凸缘刚好与静态位置的锁止柱上表面接触或保持一定间隙，静态下复位推缘在从动环上的位置高于锁止柱打滑时复位柱停留的位置，从动环正向旋转至终点时，下端面A所在位置低于静态下锁止柱的位置，复位柱静态下处于复位柱通道之外，内外转动环不能自动复位时，复位柱停留在复位柱通道之中，从动环正向旋转至终点时的下端面B的位置低于复位柱刚进入复位柱通道的位置，同时，下端面A也低于复位柱刚进入复位柱通道的位置，即任何时刻下端面A不与锁止柱及复位柱接触、下端面B不与复位柱接触，当内外转动环不能自动复位时，反向旋转执手，从动环跟随反向转动，先由复位推缘推动复位柱使外转动环复位旋转一定角度，内转动环也同步跟随复位旋转一定角度，当复位柱开始在从动环的外圆面上打滑后，锁止柱已进入锁止柱通道，进而第三凸缘再推动锁止柱以及内外转动环复位至终点，在下凸缘推动锁止柱及外转动环正向转动时，下凸缘在垂直向上方向也只是覆盖了锁止柱一部分，但能推动其运行。