監獄加鎖井蓋的制作方法

專利名稱：監獄加鎖井蓋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種監獄加鎖井蓋。
背景技術：
目前，市面上銷售的加鎖井蓋上的鎖都比較簡易，主要目的在于井蓋的防盜。常見的用于加鎖井蓋的鎖結構主要有有撥插式、偏擺式和旋轉式。其中，撥插式鎖的鎖舌為一撥片，鑰匙為L形金屬結構；偏擺式鎖的鎖舌為一帶多變形孔金屬塊，鑰匙為多邊形金屬錐；旋轉式鎖的鎖舌為一金屬塊，金屬塊上鑲一轉軸，轉軸的暴露端為三棱體，鑰匙為內三角孔外圓結構。以上鎖與鑰匙的結構相對比較簡單，鑰匙極易仿造，開鎖打開井蓋容易，鎖舌自由飄動，無自鎖止動功能。而且從井下輕易撥動鎖舌，打開井蓋非常容易，安全系數非常低。對于監獄這種應用環境，對井蓋的要求已經不是防盜問題，而是防止井蓋被輕易 打開的問題。近年來，為了提高加鎖井蓋的安全系數，防止犯人輕易打開井蓋，藏匿在井下及井下管溝中，某監獄在井蓋上安裝了市面上銷售的防盜鎖，市面上銷售的防盜鎖存在以下缺點
a、一把鑰匙開一把鎖，而一個監獄中有幾百甚至上千個井蓋，也就需有幾百甚至上千把鎖，只能給鎖和鑰匙編上號來管理，于是鎖和鑰匙的管理也就變得非常復雜了。b、市面上銷售的防盜鎖在井蓋下潮濕的惡劣環境中極易生銹，用不了多長時間，就壞掉了。C、市面上銷售的防盜鎖的鎖孔較小，極易被泥沙或細小物體堵塞，而無法取出，無法開啟，導致防盜鎖報廢。而地面環境容易產生泥沙和細小物體，堵塞鎖孔。以上所述，除了安全性因素外，影響既有鎖具在加鎖井蓋上的使用的關鍵點在于鎖具的生銹問題和鎖孔的結構屬性，鎖孔的慣常結構是一端為盲端，且通常空間狹小。這些鎖具固有的特點會影響加鎖井蓋的進一步開發，因此，有必要提出新的鎖具形式，以匹配加鎖井蓋的推廣使用。

發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種安全系數高，且使用壽命長的加鎖井蓋。依據本發明的一個方面的一種監獄加鎖井蓋，包括井圈和接合在井圈上口的井蓋，以及井蓋上的鎖，其中鎖匹配有鑰匙，所述井蓋匹配所述鎖的位置開有軸線豎直的鎖孔，所述鑰匙則在豎直方向上對應所述鎖孔而上下貫通；
所述鑰匙上設有約束結構，以在所述鎖孔定位。依據本發明，鎖孔采用上下貫通的結構，泥沙和細小雜物可以直接漏下，不容易被泥沙和細小雜物堵塞，即便是被堵住，也非常容易疏通，提高了鎖具的使用壽命。上述監獄加鎖井蓋，所述鎖配有鎖殼，且除對應于鎖孔上下貫通的部分及鎖舌動作的部分外均封閉。
上述監獄加鎖井蓋，所述鎖包括被水平約束而具有一水平移動自由度的鎖舌，并在豎直方向上位于所述鎖孔的一側；
所述鎖舌上設有被止動部，相應地，所述鎖還包括與所述被止動部配合的止動部件，從而鎖舌具有被止動部與所述止動部件配合而對所述水平移動自由度約束的止動狀態和被止動部與止動部件脫離的可動狀態；
所述鑰匙具有一撥動部，且具有在所述鎖孔轉動的自由度，而所述止動部件距離鎖孔軸較鎖舌距離鎖孔軸近，并都在所述撥動部的作用距離內，且撥動部在作用鎖舌前，已推動所述止動部件使鎖舌處于所述可動狀態。上述監獄加鎖井蓋，所述止動部件具有左右結構的工作曲面，匹配鑰匙逆時針和順時針轉動時相應作用于左半工作區面和右半工作曲面； 且所述止動部件具有正交于所述水平移動自由度的止動自由度，從而，止動部件在所述止動自由度上通過所述工作曲面而被驅動。上述監獄加鎖井蓋，并在止動自由度方向上，該止動部件上設有止動銷；
所述鎖舌在所述止動銷側設有一組止動銷槽，并在相對側設有驅動部，在驅動部被撥動一次的行程，使止動銷在撥動方向上跨入鄰近的后一個止動銷槽中。上述監獄加鎖井蓋，所述驅動部為一組齒，齒身在所述撥動部的作用距離內。上述監獄加鎖井蓋，所述鑰匙包括一導向于所述鎖孔并帶有側孔的套筒，所述撥動部為一從所述側孔伸出并鉸接于所述套筒的鑰匙片；一導向于所述套筒的導向軸連接所述鑰匙片以驅動所述鑰匙片轉動，而使鑰匙片處于正交于所述套同軸線的第一狀態和平行于套筒軸線的第二狀態，并在第二狀態時，鑰匙片縮入套筒。上述鑰匙，其特征在于，鉸接在所述套筒上的鑰匙片，在鑰匙片上開有用于連接相應鉸軸的條形孔，而構成具有一個轉動自由度和一個在條形孔對稱軸放上移動自由度的復合鉸鏈。上述鑰匙，所述導向軸驅動端一側設有一限位銷或直徑大于所述套筒直徑的軸環，用于導向軸在套筒軸向定位。上述鑰匙，所述導向軸和套筒均在相應的操作端設有手柄。下面結合說明書附圖詳述本發明的技術方案，使本領域的技術人員更好的理解本發明。


圖I為依據本發明的一種帶鎖井蓋的結構示意圖。圖2為一種應用于帶鎖井蓋的專用鎖俯視結構示意圖。圖3為相應于圖2的左視結構示意圖。圖4為一種應用于帶鎖井蓋的專用鑰匙的結構示意圖。圖5為鑰匙上鑰匙片與滑動件及鎖舌的構造關系示意圖。圖6為一種滑動件的結構示意圖。圖7為鎖舌驅動部結構及與鎖孔構造關系示意圖。圖中:11、井蓋，12、鑰匙，13、鎖，14、井圈；
21、防銹襯，22、鎖舌，23、滑動件，24、彈簧，25、導向銷，26、限位銷，27、止動銷，28、鎖殼;
31、手柄，32、手柄，33、限位銷，34、套筒，35、導向軸，36、鑰匙片，37、轉軸，38、鉚釘；
41、第二導向部，42、工作曲線，43、第一導向部；
O、基準線，51、鎖孔，52、制子，53、止動銷槽。
具體實施例方式參照說明書附圖I所示的一種監獄加鎖井蓋，包括井圈14和接合在井圈14上口的井蓋11，在本方案中，鑒于加鎖井蓋并不區分類型，差別僅在于某些加鎖井蓋僅需要一個鎖就可以，有些加鎖井蓋需要兩個鎖，如井蓋11以鉸鏈方式連接在井圈14上，這樣井蓋11可以以鉸鏈為軸掀起，在這種結構中，僅需要在鉸鏈所在井蓋端側的相對端側設置一把鎖就可以滿足井蓋的鎖定。而在無鉸鏈連接的井蓋中，則需要中心對稱地設置兩把鎖。在圖I右上部所示的結構中，由于井圈14為了滿足井蓋11的安裝，通常其上口含有一個止口，用于支撐井蓋，顯然，該止口也作為鎖舌22的限位結構。當然，可以針對鎖的結構，獨立地設置鎖舌限位的結構，比如在井圈上開孔，或者匹配鎖鼻等結構。在上述結構中，鎖13與所述井蓋11連為一體，其中鎖13匹配有鑰匙12。在圖I所示的結構中，所述井蓋11匹配所述鎖13的位置開有軸線豎直的鎖孔51，鎖孔51對應所述井蓋11和鎖13在豎直方向上上下貫通。應當理解的是，鎖孔51和鎖13上對應貫穿的部分理應都理解為鎖孔，并且按照傳統的觀點，鎖孔應開設在鎖具上，在本文中，鎖孔可以擴大的理解為包含井蓋上預開的所述鎖孔51和鎖具自身具有的鎖孔部分。由于上下貫穿適合于進入鎖具的灰塵、泥土、碎屑直接落入下水道等通道中，不會堵塞鎖孔。在這樣的結構中，名義上需要對鑰匙12進行準確的定位，因此，所述鑰匙12上設有約束結構，以在所述鎖孔定位。在上述的監獄加鎖井蓋，所使用的鎖13配有鎖殼28，以對其中的運動機構進行保護，開孔的部位主要是對應于鎖孔上下貫通的部分。除鎖殼外鎖具其余的零部件均為高級防腐蝕材料制作，比如不銹鋼，在井下惡劣的潮濕環境下不生銹。在圖1、2、5中可以清楚地看出，所使用的鎖13包括被水平約束而具有一水平移動自由度的鎖舌22，在這種結構中，鎖舌采用機械中最常用的移動副設計，如孔軸配合形成的移動副，槽約束形成的移動副。在圖5和圖7中更清楚地示意出鎖舌22與鎖孔51的位置關系，也就是鎖舌22在豎直方向上位于所述鎖孔51的一側，通過如圖5所示的鑰匙片36進行撥動，實現對鎖舌的驅動。為了更清楚的表達出所述鎖舌22的結構，在圖7中保留了鎖舌的部分結構和該部分與鎖孔的位置關系，鎖舌在圖7的下側設有被止動部，圖7中所示止動銷槽53 ;相應地，所述鎖還包括與所述被止動部配合的止動部件,如圖2所示的止動銷27,從而鎖舌具有被止動部與所述止動部件配合而對所述水平移動自由度約束的止動狀態和被止動部與止動部件脫離的可動狀態；進而，在所述止動狀態，鎖舌不會被驅動，而鎖止，另一個狀態，也就是可動狀態時被驅動，進一步的表述表現在以下方面。
所述鑰匙12具有一撥動部，且具有在所述鎖孔轉動的自由度，而所述止動部件距離鎖孔軸較鎖舌距離鎖孔軸近，并都在所述撥動部的作用距離內，且撥動部在作用鎖舌前，已推動所述止動部件使鎖舌處于所述可動狀態。也就是撥動部先與止動部件產生作用，若驅動止動部件脫鎖，然后再驅動鎖舌動作。這種階梯驅動的方式可以基于凸輪的結構來實現，還可以基于棘輪結構的原理來實現，如采用棘輪結構的原理是，可以采用可變向棘輪機構的結構進行實現。其實，在上述的實現中，需要注意的第一點內容在于撥動部的工作方式，顯然，在本方案中，鑰匙的基本動作是轉動，而鎖舌的基本動作是直線運動，涉及把轉動轉換成轉動的第一配合特征；而對于止動部件，其最佳的動作形式也是直線運動，當然，還可以是轉動，轉動與轉動的動作實現會更容易，且轉動的結構體會在360度范圍內匹配設置對鎖舌的限位。但轉動會產生掣肘，只能滿足鎖舌運動方向的一個位置的調整。
撥動部可以表現為兩個凸輪盤，那么只要把鎖舌22和止動部件等效為凸輪機構中的導桿或者說從動件，通過凸輪盤上曲線輪廓的先后工作，就可以實現止動部件與鎖舌的先后動作。這種結構相對比較復雜，因此，在一些應用者還可以簡化結構。一種簡化的結構表現在，參見說明書附圖6，所述止動部件具有左右對稱結構的工作曲面42，工作曲面可以是直線面，也可以曲線面，根據運動形式進行選擇，在結構設計上實現也非常容易，其實即便是簡單的平面，通常也需要曲面作為過渡。左圖6所示的結構中，當鑰匙逆時針轉動時，對應圖5所示的鑰匙片作用于左工作曲面，反之，作用于有工作曲面，但都可以使滑動件23產生俯視狀態下的前后運動；而撥動部對鎖舌的影響在順時針轉動和逆時針轉動是不同的，基于之前的描述，本領域的技術人員應當理解。同時，止動部件所實現的也是直線運動，基于前述的描述本領域的技術人員同樣可以比較容易的實現。當然，對于止動部件需要配置復位裝置，在圖5所示的結構中，采用彈簧24進行對應的滑動件23的復位。圖6所示的結構中，滑動件是一個空腔結構，通過導向的條形孔、U型孔進行導向，實現直線運動的導向。通過兩個平行導向作用的導向部的結合，可以實現平穩的導向作用。在上述的結構中，在圖6所示的結構中，所述止動部件具有正交于所述水平移動自由度的止動自由度，從而，止動部件在所述止動自由度上通過所述工作曲面而被驅動；并在止動自由度方向上，該止動部件上設有止動銷27 ；
所述鎖舌在所述止動銷27側設有一組止動銷槽53，并在相對側設有驅動部，在驅動部被撥動一次的行程，使止動銷27在撥動方向上跨入鄰近的后一個止動銷槽中。在圖7所示的結構中，可以把止動銷槽53，加上一個過渡部分稱為一個波長，加以匹配的，驅動部恰好對應于所述波長，沒撥動一次，產生一個動作，止動銷跨入相鄰的一個止動銷槽中，鑰匙沒轉動一周，撥動一次，直到驅動部被跨越，鑰匙會因為與鎖舌體抵觸而轉不動為止。在圖7所示的結構中，在基準線0處，對應的鑰匙片36的作用距離最長，所述驅動部為一組齒，齒身在所述撥動部的作用距離內，那么齒槽可以避免掣肘，構成讓位結構，而齒身為被驅動的部分，齒身采用左右對稱結構的過渡部，滿足左右的驅動形式。其中，讓位指對配合的實體部分讓出一個位置來，避免所述的掣肘，是模具用語，原指模具上下模合模時上模有凸起的所以下模就要留個讓位出來。所述鑰匙12包括一導向于所述鎖孔51并帶有側孔的套筒34，所述撥動部為一從所述側孔伸出并鉸接于所述套筒的鑰匙片36 ;—導向于所述套筒的導向軸35驅動所述鑰匙片36轉動，而使鑰匙片處于正交于所述套同軸線的第一狀態和平行于套筒軸線的第二狀態，并在第二狀態時，鑰匙片縮入套筒。那么，鎖孔51采用圓孔，但也不排除為滿足固定設置的鑰匙片進入鎖13所需要的配合部分。為滿足剛度和強度上的需要，套筒34需要一定的結構尺寸，因此，鎖孔尺寸對應較大，更容易使落入鎖孔的物體直接落至井下，鎖孔不容易堵塞，并且一旦鎖孔堵塞，這種直圓孔也比較容易清理。側孔既作為鑰匙片的通過孔，也作為鑰匙片在圓周方向上的定位孔。通過轉軸的軸線匹配，更好的對鑰匙片進行定位。在圖4所示的結構中，側孔根據鑰匙片36的活動空間來設置，鑰匙片36的控制也有多種選擇，在圖4所示的結構中，在鑰匙片上開有條形孔，轉軸37構成鑰匙片活動的鉸軸，鉚釘38把鑰匙片的一端鉸接在導向軸上，通過導向軸的推拉實現對鑰匙片狀態的變換，所說的第二狀態比較容易實現，而第一狀態需要相對精確的控制，轉軸類似于杠桿，因 此，第一狀態取決于導向軸的推拉狀態，通過推拉狀態的控制就可以實現，因此，第一種結構是，在手柄31段設置限位結構來實現，使得導向軸35只能退到一定位置，而回拉會受到所述轉軸的限制，毋庸贅述。另一種則是在導向軸的鑰匙片端設置約束，簡而言之，可以之間采用堵住的方式進行約束。對于鑰匙片，還可以基于四桿機構進行設置，鑰匙片構成其中的一個連架桿，也可以實現鑰匙片動作的切換。對于圖4種所示的手柄31和手柄33，主要方便鑰匙的操作，手柄自身可以是桿狀物，也可是十字形結構，其中手柄31可以做成手輪結構。套筒34的長度可以延伸到鎖殼28下面的孔中，這樣可以平穩的驅動鑰匙片。在這樣的結構形式中，鎖舌的進出能夠自動鎖止，從井上和井下都無法使用簡單的工具開鎖，鑰匙通過狀態變化才能滿足打開所需要的狀態，極大提高了帶鎖井蓋的安全系數。這種結構鎖可以采用一把鑰匙開多把鎖的配置方式，這樣在管理時，可以配置一把或者多把鑰匙來匹配監獄中所有的帶鎖井蓋，給鎖和鑰匙的管理帶來了很大的方便。除鎖殼外鎖具其余的零部件均為防腐蝕材料制作，在井下惡劣的潮濕環境下不生銹，極大提高了帶鎖井蓋的使用壽命。鎖孔采用上下貫通的圓孔結構，泥沙和細小雜物可以直接漏下，不容易被泥沙和細小雜物堵塞，即便是被堵住，也非常容易疏通。
權利要求
1.一種監獄加鎖井蓋，包括井圈(14)和接合在井圈(14)上口的井蓋(11 )，以及固裝在所述井蓋(11)上的鎖(13 )，其中鎖(13 )匹配有鑰匙(12 )，其特征在于，所述井蓋(11)匹配所述鎖(13)的安裝位置開有軸線豎直的鎖孔(51)，所述鎖則在豎直方向上對應所述鎖孔(51)而上下貫通； 所述鑰匙(12)上設有約束結構，以在所述鎖孔軸向定位。
2.根據權利要求I所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述鎖(13)配有鎖殼(28)，且除對應于鎖孔上下貫通的部分及鎖舌動作的部分外均封閉。
3.根據權利要求I或2所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述鎖(13)包括被水平約束而具有一水平移動自由度的鎖舌(22)，并在豎直方向上位于所述鎖孔(51)的一側； 所述鎖舌(22 )上設有被止動部,相應地,所述鎖還包括與所述被止動部配合的止動部件，從而鎖舌具有所述被止動部與所述止動部件配合而對所述水平移動自由度約束的止動狀態和被止動部與止動部件脫離的可動狀態； 所述鑰匙(12)具有一撥動部，且具有在所述鎖孔轉動的自由度，而所述止動部件距離鎖孔軸較鎖舌距離鎖孔軸近，并都在所述撥動部的作用距離內，且撥動部在作用鎖舌前，已推動所述止動部件使鎖舌處于所述可動狀態。
4.根據權利要求3所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述止動部件具有左右對稱結構的工作曲面，匹配鑰匙逆時針和順時針轉動時而相應作用于左半工作區面和右半工作曲面； 且所述止動部件具有正交于所述水平移動自由度的止動自由度，從而，止動部件在所述止動自由度的方向上通過所述工作曲面而被驅動。
5.根據權利要求4所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，在所述止動自由度方向上，所述止動部件上設有止動銷(27)； 相應地，所述鎖舌在所述止動銷(27)側設有一組止動銷槽(53)，并在相對側設有驅動部，驅動部被撥動一次的行程，使止動銷(27)在撥動方向上跨入鄰近的后一個止動銷槽中。
6.根據權利要求5所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述驅動部為一組齒，齒身在所述撥動部的作用距離內。
7.根據權利要求I至6任一所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述鑰匙(12)包括一導向于所述鎖孔(51)并帶有側孔的套筒(34)，所述撥動部為一從所述側孔伸出并鉸接于所述套筒的鑰匙片(36);—導向于所述套筒的導向軸(35)連接所述鑰匙片以驅動所述鑰匙片(36)轉動，而使鑰匙片處于正交于所述套同軸線的第一狀態和平行于套筒軸線的第二狀態，并在第二狀態時，鑰匙片縮入套筒。
8.根據權利要求7所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，其特征在于，鉸接在所述套筒(34)上的鑰匙片(36)，在鑰匙片上開有用于連接相應鉸軸的條形孔，而構成具有一個轉動自由度和一個在條形孔對稱軸放上移動自由度的復合鉸鏈。
9.根據權利要求7所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述導向軸(35)驅動端一側設有一限位銷(33)或直徑大于所述套筒直徑的軸環，用于導向軸在套筒軸向定位。
10.根據權利要求7所述的監獄加鎖井蓋，其特征在于，所述導向軸(35)和套筒(34)均在相應鑰匙的操作端設有手柄。
全文摘要
本發明公開了一種監獄加鎖井蓋，包括井圈和接合在井圈上口的井蓋，以及井蓋上的鎖，其中鎖匹配有鑰匙，所述井蓋匹配所述鎖的位置開有軸線豎直的鎖孔，所述鑰匙則在豎直方向上對應所述鎖孔而上下貫通；所述鑰匙上設有約束結構，以在所述鎖孔定位。依據本發明的監獄加鎖井蓋安全系數高，且使用壽命長。
文檔編號E05B65/00GK102758453SQ20121024596
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者孫啟寬, 孟妍, 黃寧, 黃清新 申請人:黃清新