專利名稱：旋轉式棘爪閂鎖的制作方法
技術領域：
本發明涉及閂鎖組件的領域。
背景技術：
在許多應用中依賴閂鎖組件來將物品(例如面板、門和門框)固定在一起。例如，容器、櫥柜、儲室、抽屜、隔室等可用閂鎖來固定。此外，在許多應用中，電動操作的閂鎖是合乎需要的，因為需要進行遠程或按鈕式進入、密碼式通入(access)、無鑰匙通入或對通入進行監視。已經采用了用于面板蓋的各種閂鎖，其中，面板(例如，擺動式的門、抽屜等)中的一個將被緊固或固定到不動的面板、門框、櫥柜或隔室主體上。雖然許多閂鎖組件在現有技術中是已知的，但是沒有看到任何閂鎖組件教導或建議了本發明的獨特的特征或實現了本發明的優點。
發明內容
本發明涉及用于將兩個部件固定在一起的閂鎖系統。本發明包括殼體、旋轉式棘爪、用于將棘爪可釋放地保持在關閉位置上的掣子裝置，以及用于選擇性地將掣子裝置移動成與棘爪脫開接合的促動裝置。棘爪樞轉地附連到殼體上，并且可在關閉或接合位置和打開或脫開位置之間旋轉地移動。棘爪設有扭力彈簧部件，扭力彈簧部件朝向打開位置或脫開位置偏壓棘爪。掣子裝置包括掣子部件，掣子部件可在接合位置和脫開位置之間樞轉地移動，并且由彈簧朝向接合位置偏壓。促動裝置的動作可使掣子部件脫開，換句話說，可使掣子部件移動到脫開位置，促動裝置在所示實例中為機動柱銷。當棘爪在關閉期間撞擊保持器時，棘爪被移動到關閉位置。一旦棘爪在關閉位置上，從棘爪的主體凸出的細長的臂就由掣子部件接合，以便將棘爪保持在關閉位置上。此時，棘爪擒住保持器，以將閂鎖固定到保持器上。促動裝置包括馬達、減速齒輪系統、旋轉式凸輪和柱銷。對馬達通電會把掣子部件推動到脫開位置，這允許棘爪在扭力彈簧的力的作用下旋轉到打開位置。因此，閂鎖可與保持器脫開，并且門或抽屜例如可為打開的。
圖1是顯示為處于被閂鎖的構造的、根據本發明的閂鎖組件的一個實施例的環境視圖。圖2是顯示為處于被閂鎖的構造的、圖1的閂鎖組件的另一個環境視圖。圖3是顯示為處于未被閂鎖的構造的、圖1的閂鎖組件的環境視圖。圖4是顯示為處于未被閂鎖的構造的、圖1的閂鎖組件的另一個環境視圖。
圖5-15是顯示為處于被閂鎖的構造的、圖1的閂鎖組件的視圖。圖16-24是顯示為處于被閂鎖的構造的、圖1的閂鎖組件的視圖。圖25是圖1的閂鎖組件的截面圖，其顯示了在觸發器或掣子由纜繩促動的情況下的處于未被閂鎖的構造的閂鎖。圖26是圖1的閂鎖組件的截面圖，其顯示了在觸發器或掣子由機動柱銷促動的情況下的處于未被閂鎖的構造的閂鎖。圖27是圖1的閂鎖組件的分解圖。圖28-29是圖1的閂鎖組件的殼體的蓋板的視圖。圖30-34是圖1的閂鎖組件的殼體的底板的視圖。圖35-39是圖1的閂鎖組件的旋轉式棘爪的視圖。圖40-44是圖1的閂鎖組件的棘爪彈簧的視圖。圖45-48是用來樞轉地支承圖1的閂鎖組件的棘爪和掣子的類型的樞軸的視圖。圖49-50是用來在圖1的閂鎖組件的殼體的板之間保持恰當的距離的間隔條的視圖。圖51-57是圖1的閂鎖組件的掣子或觸發器的視圖。圖58-61是圖1的閂鎖組件的掣子或觸發器彈簧的視圖。圖62是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的分解圖。圖63-67是顯示為柱銷縮回的、圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的視圖。圖68-72是顯示為柱銷伸出的、圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的視圖。圖73是控制圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的電路板的圖示。圖74-80是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的凸輪的視圖。圖81-87是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的柱銷的視圖。圖88-89是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的殼體的第一半部的視圖。圖90-96是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的馬達和齒輪箱的視圖。圖97-98是圖1的閂鎖組件的機動化驅動機構的殼體的第二半部的視圖。圖99-103是在圖1的閂鎖組件中使用的、表示閂鎖組件處于打開構造的微開關的視圖。圖104是用于與圖1的閂鎖組件一起使用的備選機動化驅動機構的分解圖。
具體實施例方式參看圖1-104，可看到根據本發明的閂鎖400。閂鎖400包括閂鎖殼體402、棘爪404、掣子或觸發器406，以及用于選擇性地使掣子或觸發器移動成與棘爪脫開接合的促動裝置。在所示實施例中，電動操作的促動器組件408用作用于選擇性地使觸發器移動到與棘爪脫開接合的促動裝置。在需要將一個或多個關閉部件固定在某個位置上的任何時候，一般都可應用閂鎖400。閂鎖400可與撞擊器508 —起使用，以將任何兩個關閉部件固定在一起。在所示實例中，閂鎖400被示為用來相對于櫥柜509(僅顯示了支承抽屜和閂鎖400的櫥柜的部分)固定抽屜500。另外，閂鎖500可安裝到可動部件或固定部件上。另外，取決于特定應用，閂鎖400可以任何定向安裝。
在所示實施例中，殼體402由將閂鎖400的各個構件接收在它們之間的第一板403和第二板401形成。在所示實施例中，殼體402的第二板起蓋板401的作用，而殼體402的第二板起底板403的作用。此外，當棘爪404在打開位置上時，殼體必須適于允許有通到棘爪槽口 458的不受阻礙的路徑。殼體402具有允許撞擊器508的至少一部分進入殼體402以由棘爪404接合的開口 415。在所示實例中，開口 416由槽口 412、413形成，槽口 412、413提供成分別在殼體的蓋板401和底板403中彼此配準。槽口 412、413在殼體402中形成敞開的、大致U形的缺口或凹口，如在輪廓中所看到的那樣。槽口 412、413允許撞擊器508的至少一部分進入殼體402，以由棘爪404接合和擒住。當棘爪404在打開位置上時，槽口412,413允許有通到棘爪槽口 458的不受阻礙的路徑。槽口 412、413大小設置成使得當棘爪404通過與撞擊器508接觸而從打開位置移動到關閉位置時，殼體402將不干涉撞擊器508相對于殼體402的移動。電動操作的促動器組件408包括馬達410、減速齒輪系統414、凸輪416和柱銷418。在示出的實施例中，馬達410的輸出軸接合到減速齒輪系統414上，使得當馬達通電時，輸出軸對減速齒輪系統414提供原動力或輸入扭矩。馬達提供的原動力或輸入扭矩是旋轉式的，并且對減速齒輪系統414的齒輪(未顯示)賦予旋轉。減速齒輪系統的操作以及減速齒輪系統和馬達輸出軸之間的互連是眾所周知的，因此不對其進行詳細論述。因此，馬達的輸出軸響應于對馬達通電而旋轉，并且繼而促使減速齒輪系統414的輸出軸420旋轉。減速齒輪系統的意思是對于減速齒輪系統414的輸出軸420的每次旋轉，馬達的輸出軸必須旋轉若干次或更多次。這種布置減小了扭矩輸出，并且因此減小了閂鎖400的恰當操作需要的馬達410的大小。馬達410、減速齒輪系統414、凸輪416和柱銷418接收在它們本身的殼體421中，殼體421又安裝在閂鎖殼體402中。凸輪416附連到減速齒輪系統414的輸出軸420上。凸輪416具有繞著凸輪416的中心軸422沿著螺旋路徑各自延伸約180°或更少的一對斜面424。斜面424 二者沿相同的旋轉方向上升。凸輪416還具有插口423，插口 423接收減速齒輪系統414的輸出軸420，于是就使得在閂鎖400的正常操作期間，凸輪416與輸出軸420作為一個單元而旋轉。例如，插口 423和輸出軸420可具有相配的非圓形截面，使得在插口 423和輸出軸420之間不可發生相對旋轉，并且因此在凸輪416和輸出軸420之間不可發生相對旋轉。柱銷418包括與斜面424基本類似的一對斜面426。當柱銷418在縮回位置上時，斜面426接收在斜面424之間，使得各個斜面426的頂點425承靠在各個斜面424的底部427上。柱銷418具有插口 429，插口 429伸縮性地接收凸輪416的中心軸422，以幫助引導柱銷418在其伸出位置和縮回位置之間的直線運動。柱銷418具有柱銷軸部分540，柱銷軸部分540具有非圓形截面，并且至少部分地接收在促動器殼體421的相配的非圓形開口 542內。這種布置防止了柱銷418和促動器殼體421之間的相對旋轉，同時允許柱銷418在其縮回位置和其伸出位置(在伸出位置上，柱銷418從促動器殼體421中凸出)之間進行直線移動。本文所使用的非圓形包括除了正圓以外的任何形狀，并且包括被凹槽或平的平面中斷的圓。在所示實例中，開口 542和柱銷軸540在截面上是矩形的。在所示實施例中，凸輪416、柱銷418和馬達410的中心縱向軸線是一致的。棘爪404的旋轉軸線偏置到凸輪416、柱銷418和馬達410的縱向軸線的一側上。當對馬達410通電時，凸輪416旋轉，促使斜面426在斜面424上向上拱，在已知柱銷418不能旋轉的情況下，使得柱銷418將從其縮回位置朝向其伸出位置移動，直到各個斜面426的頂點到達各個斜面424的頂點544 (柱銷418在此處到達其伸出位置)，并且推動掣子406，以將棘爪404從其關閉位置釋放。凸輪416的進一步旋轉使得斜面424的底部427與斜面426的頂點425配準，而且柱銷418能夠自由移動回到其縮回位置。在這點處，電路板546上的控制電路切斷通向馬達410的功率，從而停止凸輪416的進一步旋轉。由于掣子彈簧488的偏壓，掣子406將柱銷418推動回到其縮回位置，并且閂鎖400再次準備好重復其操作循環。閂鎖組件400還包括棘爪404，棘爪404被顯示為用適當的附連裝置(例如穿過棘爪404中的孔440的棘爪樞軸銷438)樞轉地連接到閂鎖殼體402上。殼體402的蓋板401和底板403各自設有用于在板401和403組裝在一起時接收樞軸銷438的端部的孔432和433。因此，棘爪404由殼體402旋轉地支承。棘爪404具有提供來由觸發器406接合的細長的臂454。觸發器406具有掣子面548，掣子面548可捕捉臂454的末端，并且將棘爪404保持在其關閉位置上。長臂454減小了掣子406和棘爪404之間的、由于棘爪扭力彈簧462賦予到棘爪上的扭矩引起的反應力所引起的摩擦力。這又減小了馬達410需要的扭矩和動力輸出，這允許進一步減小馬達和閂鎖大小和最終的閂鎖成本。棘爪404設有棘爪槽口 458，以在棘爪404在閂鎖位置或關閉位置上時保持撞擊器508。在所示實例中，撞擊器508具有桿形部分434，桿形部分434在面板500相對于隔室509移動到關閉位置時接合棘爪槽口 458。當面板500關閉時，撞擊器508的桿形部分434將位于或捕捉在棘爪槽口 458中，而棘爪404在閂鎖位置上。棘爪扭力彈簧462安裝在殼體402中，扭力彈簧462的卷曲部分464圍繞樞軸銷438。扭力彈簧462的臂468接合棘爪404中的孔460。扭力彈簧462還具有接合殼體402的第二臂472。在扭力彈簧462的臂472與殼體402的壁466接合的情況下，扭力彈簧462的臂468在棘爪404上施加朝向打開位置或非円鎖位置偏壓棘爪404的力。觸發器406成在其端部其中之一附近樞轉地支承在殼體402中的細長的杠桿的形式。觸發器樞軸銷470所限定的觸發器406的樞軸線平行于棘爪404的樞軸線或旋轉軸線。此外，觸發器樞軸銷470所限定的觸發器406的樞軸線與棘爪404的樞軸線或旋轉軸線隔開。觸發器406可在接合位置和脫開位置之間樞轉地移動，并且由彈簧朝向接合位置偏壓。提供觸發器彈簧488，以便朝向接合位置偏壓觸發器406。觸發器彈簧488是扭力彈簧，并且具有卷曲部分474、第一臂476和第二臂478。觸發器彈簧488安裝在殼體402中，扭力彈簧488的卷曲部分474圍繞觸發器樞軸銷470。扭力彈簧488的臂476接合觸發器406中的孔482。扭力彈簧488的第二臂478接合殼體402。觸發器406在其樞軸線和柱銷418接觸觸發器406所處的觸發器406上的位置的中間的點處接合棘爪臂454。由于觸發器406提供的長杠桿臂的原因，這種布置對柱銷418提供了機械優點。再一次，這種布置減小了馬達410需要的扭矩和動力輸出，這允許進一步減小馬達和閂鎖的大小以及最終的閂鎖成本。觸發器樞軸銷470在觸發器406的一端附近穿過觸發器406中的孔。觸發器406接合臂454，以在觸發器406在接合位置上時將棘爪404保持在閂鎖位置上。當柱銷418從縮回位置移動到伸出位置時，柱銷418接合觸發器406，以使觸發器406樞轉地移動到脫開位置，在脫開位置上，觸發器406不再接合棘爪404。當觸發器406在脫開位置上時，棘爪404能夠在彈簧偏壓的作用下自由地旋轉到非閂鎖位置。撞擊器508的桿形部分現在可從棘爪槽口 458中抽出，并且抽屜500可被移動到打開位置。觸發器彈簧488將觸發器406朝向接合位置偏壓，在接合位置上，如果棘爪404被旋轉到閂鎖位置的話，觸發器406將趨向于重新接合棘爪404。如果抽屜500相對于櫥柜509再次移動到關閉位置，則撞擊器508的桿形部分將碰撞棘爪槽口 458，并且促使棘爪404旋轉到閂鎖位置。一旦棘爪404在閂鎖位置上，棘爪就可再次由觸發器406接合，以由此將棘爪保持在閂鎖位置上，并且將抽屜500固定在關閉位置上。通過對馬達410通電來促動閂鎖組件400。可使用位于遠處的開關(未顯示)來對馬達410通電。當抽屜500固定在關閉位置上時，柱銷418通常在縮回位置上。當對馬達410通電時，凸輪416旋轉，從而促使柱銷418直線地移置到伸出位置。當柱銷418移動到伸出位置時，柱銷碰撞觸發器406，并且促使觸發器406移動到脫開位置，從而釋放棘爪404進行樞轉。由棘爪扭力彈簧462提供的偏壓使棘爪404從其閂鎖或關閉位置(在圖9中示出)朝向其非閂鎖位置(在圖26中示出)旋轉，在閂鎖或關閉位置上，撞擊器508的桿形部分434由棘爪槽口 458擒住。棘爪404的旋轉使棘爪槽口 458的開口移動，使得棘爪槽口 458的開口與殼體402的槽口 412、413基本配準，從而允許撞擊器508與棘爪404脫開。然后可通過使抽屜500移動到打開位置來將其打開。可使用各種眾所周知的緊固件將閂鎖組件400安裝到面板或安裝表面(例如，圍繞隔室509的開口的框架)上。在這個例子中，棘爪404和觸發器406的空心樞軸銷允許固定到櫥柜上的螺栓550、552穿過閂鎖400。然后螺母(未顯示)可接合到螺栓550、552上，以將閂鎖400固定到櫥柜上。在說明性實例中，撞擊器508安裝到抽屜500上，使得當抽屜500關閉時，撞擊器508的桿形部分434穿過槽口 412、413，以接合棘爪槽口 458。控制電路546將編程成以便對馬達410供應電流長達對應于凸輪416的大約180°旋轉的預定時間段。或者，馬達的通電的持續時間可通過反饋來控制。在這個備選方案中，凸輪416可在一側上漆成黑色而在另一側上漆成白色；各個顏色延伸過凸輪416的外周邊的大約180°。然后在電路板546上提供的光學傳感器將檢測明亮和黑暗的區域之間顏色邊界，并且產生信號來切斷通向馬達410的電。電路板546通過三根電線554、556、558接到遠程開關和電源上。電路板546a具有使用電線554a和556a的兩線連接。選擇將取決于終端用戶意圖針對其而使用閂鎖400的最終應用。而且，可為閂鎖400提供具有兩種類型的連接的電路板。閂鎖400還可包括由銷560觸發的微開關532，以對遠程控制面板提供“門半開(door ajar)” 信號。作為機械備份，觸發器406可被纜繩562移動到脫開位置。對本領域技術人員將顯而易見的是，可對本發明的閂鎖作出各種修改而不脫離本發明的范圍和精神，并且意在本發明覆蓋所附的權利要求書及其等效物的范圍內的閂鎖的修改和變化。
權利要求
1.一種用于相對于第二部件將第一部件可釋放地固定在關閉位置上的閂鎖組件，所述第一部件和所述第二部件中的一個具有與其成固定位置關系的保持器，所述閂鎖組件包括: R鎖殼體； 樞轉地附連到所述閂鎖殼體上且可在關閉位置和打開位置之間移動的棘爪，所述棘爪設有朝向所述打開位置偏壓所述棘爪的扭力彈簧部件； 可在接合位置和脫開位置之間移動的掣子，當所述棘爪在所述關閉位置上且所述掣子在所述接合位置上時，所述掣子在接合位置處接合所述棘爪；以及 用于使所述掣子選擇性地移動成與所述棘爪脫離接合的促動器組件，其中，所述促動器組件包括柱銷，所述柱銷推動所述掣子，以在所述柱銷朝向伸出位置移動時，將所述棘爪從其關閉位置上釋放。
2.根據權利要求1所述的閂鎖組件，其特征在于，所述掣子形成細長的杠桿，所述杠桿在其端部中的一個附近樞轉地支承在所述閂鎖殼體中，所述掣子在所述掣子的樞軸線和所述柱銷接觸所述掣子所處的所述掣子上的位置的中間的點處接合所述棘爪，并且所述柱銷接觸所述掣子所處的所述掣子上的所述位置距所述掣子的所述樞軸線盡可能地遠，使得所述掣子對所述柱銷提供機械優點，因為所述掣子形成了所述細長的杠桿，以便減小所述馬達需要的扭矩輸出。
3.根據權利要求2所述的閂鎖組件，其特征在于，所述棘爪具有細長的棘爪臂，并且所述棘爪臂由所述掣子接合，以將所述棘爪保持在所述關閉位置上，以由此進一步減小所述馬達需要的所述扭矩輸出。
全文摘要
本發明公開了一種包括殼體、旋轉式棘爪、用于將棘爪可釋放地保持在關閉構造中的掣子裝置的閂鎖，以及用于操作掣子裝置的裝置。
文檔編號E05C3/24GK103184820SQ20131002089
公開日2013年7月3日 申請日期2009年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者G.G.加爾諾, E.門斯特布 申請人:索斯科公司