技术领域
[0003] 一般而言，本发明涉及闩锁，并且具体涉及可以用于固定储存隔室并且可以提供闩锁到这种隔室中的减小的突起的压缩闩锁。
相关背景技术
[0004] 通常，限制区(例如医疗环境)中的储存隔室必须被保护以防止未经授权而接触其内容物。闩锁可用于将对这些隔室的进入限制到具有相应钥匙的使用者。
[0005] 根据环境或预期的用途，很多储存隔室可具有有限量的可用空间，或可储存占据隔室内的基本上所有空间的物体。对于这些类型的隔室，可能有利的是，用于确保隔室安全的闩锁不需要突出或侵犯有限的可用空间。因此，期望改进的系统和装置来确保储存隔室的安全，而不会不利地影响可用的储存空间，同时也保持良好的闩锁性能。
具体实施方式
[0029] 尽管参照具体实施例在此示出和描述了本发明，但本发明并非意在被限制为所示的细节。相反，可在权利要求的等同物的范围内对细节进行各种修改，而不脱离本发明。
[0030] 本文所描述的示例性闩锁具有比用于储存隔室(storage compartment，储存箱)的常见闩锁更低的轮廓，因为它们可以提供到这些隔室中的闩锁的突起的程度的减小，减少或消除闩锁对可用储存空间的影响。这些实施例通常包括可旋转并轴向地移动以打开或关闭隔室的闩锁盖和轴。
[0031] 尽管本文描述了具体的闩锁实施例，但公开的实施例的部件可并入本领域普通技术人员已知的任何常见闩锁中，以实现本文描述的优点。例如，公开的实施例的部件可并入美国专利No.4,583,775中描述的那些闩锁中，上述专利的内容通过引用整体并入本文。同样，公开的闩锁可用于任何结构，包括希望确保隔室的内容物安全的任何类型的储存隔室。闩锁优选地为与安装到框架的面板一起使用的压缩闩锁。这种压缩闩锁被构造为从面板没有相对于框架被闩锁的打开位置移动到面板相对于框架被闩锁的闩锁位置，并移动到面板被拉动而抵靠框架使得它们彼此压靠的锁定位置。
[0032] 现在参考附图，图1-图8C示出了根据本发明的方案的示例性闩锁100。如图6A、图7A和图8A所示，闩锁100被构造为相对于框架20固定面板10。作为一般的概述，闩锁100包括壳体110、盖120、轴130、弹簧140、套筒150、凸轮160、销170和制转杆180。下面描述闩锁100的附加细节。
[0033] 壳体110容纳闩锁100的部件。壳体110被构造成用于与面板10接合。在示例性实施例中，壳体110具有本体部112，本体部112的尺寸被设定为适配在面板10的通孔中。壳体110还包括凸缘部114，该凸缘部围绕本体部112的外表面周向延伸。凸缘部114的尺寸被设定为，当壳体110的本体部112被接纳在通孔中时，接触面板10的内表面或外表面。
[0034] 在优选实施例中，壳体110使用螺母102与面板10接合。螺母102适于被旋拧到形成在本体部112的外表面上的螺纹115上，使得面板10被夹在凸缘部114与螺母102之间。垫圈104可被添加在面板10与螺母102之间以产生闩锁100到面板10的合适的固定。另外，衬垫(未示出)可被添加在面板10与壳体110的凸缘部114之间，以保护隔室的内部避免诸如液体或灰尘的外部因素的影响。隔室内使用螺母102以将闩锁100固定到面板10，这令人期望地防止了闩锁100未经授权而从面板10移除。
[0035] 可选地或额外地，壳体110可通过任何其他手段接合面板10，包括例如在面板10的通孔内的本体部112的摩擦或螺纹配合，或者将凸缘部114附接到面板10的表面。例如，诸如螺钉的紧固件可以被用作罐支架安装构造。另外，壳体110的一部分或全部可与面板10一体形成或作为单一件形成。
[0036] 壳体110的本体部112沿着纵轴线延伸。如图6C、图7C和图8C所示，纵轴线一般沿正交于面板10的平面的方向延伸。尽管如此，从本文的描述中将理解，纵轴线可相对于面板10以倾斜角延伸，且并不意在限制纵轴线的方向。
[0037] 壳体110的本体部112中还限定沿着纵轴线延伸的孔116。孔116的尺寸被设定为容纳闩锁100的部件，如下所述。
[0038] 如图3A-图3E所示，壳体110还可包括至少一个指示器118。指示器118可被提供以向使用者指示闩锁的键部件(keyed component)的开始点或结束点的旋转位置。在示例性实施例中，指示器118是凹口，当与盖120的相应指示器125对准时，该凹口向使用者指示盖120处于未旋转(固定或锁定)位置。闩锁可从面板相对于框架没有被闩锁的打开位置移动到面板相对于框架被闩锁的闩锁位置，并且移动到面板被拉动而抵靠框架使得它们彼此压缩的锁定位置。
[0039] 盖120至少部分地安装在壳体110的孔116内。盖120没有附接到壳体110上，使得其可以围绕纵轴线相对于壳体110旋转。如图4A-图4E所示，盖120可具有圆形形状，以使得盖120能够在壳体110内无障碍旋转。
[0040] 盖120可被防止相对于壳体110轴向运动。在示例性实施例中，盖120包括保持器121。保持器121可形成为围绕盖120的外表面的开口环。保持器121被容纳在凹槽123以及相应的凹槽113之内，凹槽123沿着盖120的外周表面形成，相应的凹槽113沿着壳体110的内周表面形成。当保持器121被安置于凹槽113和123内时，防止盖120轴向运动出由本体部112限定的孔116。
[0041] 在优选实施例中，诸如O形环106的衬垫可被添加在壳体110与盖120之间，以便保护本体部112的内部远离诸如液体或灰尘的外部元素。盖120和/或壳体110可包括用于在盖120与壳体110之间容纳衬垫106的环形凹槽或表面。
[0042] 如图4A-图4E所示，盖120在其上表面上包括至少一个驱动表面122。当盖120安装在壳体110内时，驱动表面122是可接近的，以便使使用者能够例如用键(key)驱动或旋转盖120。驱动表面122可形成为具有与键(未示出)的形状相对应的形状。以这种形式，在没有用于与驱动表面122接合的相应的键的情况下，盖120不能相对于壳体110被容易地旋转。
[0043] 盖120还包括至少一个纵向延伸的凹部124。凹部124形成在盖120的下表面中，与驱动表面122相对。如下所述，凹部124形成为与轴130的一部分配合。
[0044] 在一个实施例中，盖120包括从盖120的上表面沿着纵轴线延伸的驱动柱126。驱动柱126可形成用于旋转盖120的驱动表面122。在该实施例中，凹部124在壳体110的径向上与驱动柱126重叠。换言之，凹部124至少部分地被限定在驱动柱126内。
[0045] 可选地或附加地，盖120包括沿着纵轴线延伸到盖120的上表面中的驱动开口128。驱动开口128还可形成用于旋转盖120的驱动表面122。在该实施例中，凹部124在壳体110的径向上与驱动开口128重叠。换言之，凹部124纵向延伸到从驱动开口128径向向外或从驱动开口128径向向内的一位置。
[0046] 凹部124与盖120的驱动表面122之间的重叠有利于降低闩锁100的突起。如下所述，设置凹部124以便在闩锁100打开期间限定轴130的轴向运动的方向。通过在凹部124与驱动表面122(由驱动柱126和/或驱动开口128限定)之间产生径向重叠，盖120(图4C所示)的总高度H和/或轴130的长度可被减小，并且闩锁100(图6C所示)的总突起P可降低。优选地，闩锁100具有从面板的外表面(对应于围绕壳体110的本体部112的外表面周向地延伸的凸缘部114的底边缘)到螺钉182的基部测量的不大于约30mm的总突起P。常见闩锁可具有约40mm的突起P。根据本发明的示例性实施例，该突起P可以例如减小到约30mm。
[0047] 图中所示的实施例是固定夹持式，其中制转杆在闩锁的本体上的安装位置通过螺钉182和壳体110固定在纵向位置。换言之，在本实施例中，制转杆的位置不能被使用者容易地调节。在具有可调节的夹持特征的另一个实施例中，制转杆在闩锁的本体上的安装位置可以使用例如螺母来调节，以将制转杆的位置捕获在使用者选择的位置。具有可调节夹持特征的常见闩锁可具有例如约64mm的较长突起P。根据本发明的示例性实施例，该突起P例如可以减小到大约54mm。换言之，对于各种闩锁构造，与常见闩锁相比，突起P可以减小多达约10mm或甚至更多。
[0048] 如图6A、图7A和图8A所示，面板20和衬垫(未示出)位于面板20与凸缘部114的底部边缘之间，该凸缘部114围绕壳体110的本体部112的外表面周向延伸。面板20和衬垫未在图6C、图7C和图8C中示出；相反，间隙表示将被面板20和衬垫占据的空间。
[0049] 盖120还可包括至少一个指示器125。指示器125可被设置以向使用者指示盖120相对于壳体110的旋转位置。在示例性实施例中，指示器125是凹口，该凹口被定位成与壳体110上的相应的指示器118对准，以在盖120处于未旋转(固定)位置时向使用者指示。
[0050] 轴130至少部分地安装在壳体110的孔116内。轴130沿着壳体110的纵轴线延伸。轴130安装成相对于壳体110和盖120可围绕纵轴线旋转。如图5A-图5E所示，轴130可具有圆形形状，以使得轴130能够在壳体110内无障碍地旋转。
[0051] 轴130安装成相对于壳体110和盖120可轴向运动。在示例性实施例中，轴130包括引导部132。引导部132从轴130朝向盖120沿轴向向上延伸。引导部132的尺寸被设定为被接纳在盖120的凹部124内。引导部132在凹部124内的滑动接合限定了轴130相对于盖120的轴向运动的方向。
[0052] 轴130还包括通孔134。通孔穿过轴130的本体沿径向延伸。如下面进一步详细描述的，通孔134成形为容纳穿过轴130的销170。
[0053] 轴130还在其下端中包括螺纹凹部136。如下面进一步详细描述的，螺纹凹部136的尺寸被设定为容纳用于附接制转杆180的螺钉182。
[0054] 弹簧140被构造成沿着纵轴线偏置轴130以远离盖120。在示例性实施例中，弹簧140是定位成围绕轴130的引导部132的压缩弹簧。弹簧可以包括一个或多个元件，例如压缩弹簧、波形弹簧、碟形垫圈、弹性体弹簧和/或锥形弹簧。弹簧140从盖120上的表面127延伸到轴130上的相对表面138，并具有邻接相应表面127和138的端部。在示例性实施例中，盖
120的表面127被限定在凹部124内，以便减小或进一步减小盖120的总高度H。
[0055] 套筒150被定位在插入在壳体110与轴130之间的孔116内。因此，套筒150限定轴130定位在其中的孔。
[0056] 套筒150以防止套筒150相对于壳体110旋转的方式安装在壳体110内。在示例性实施例中，套筒150包括一个或多个键特征152，其定位成与壳体110中的键特征119配合。键特征152和119可以是本领域普通技术人员从本文的描述中已知的止动装置、凸部、凹部或任何其它防旋转结构。可选地，套筒150的全部或一部分可与壳体110一体地形成或作为单一件形成。
[0057] 套筒150限定一对槽154。槽154的尺寸被设定为在其中接收销170，以允许销170沿着每个槽154轴向和/或周向运动。在示例性实施例中，参照示出了套筒150和凸轮160的放大分解图的图2A，每个槽154具有L形，且第一部分154A在壳体110的纵向或轴向上延伸，而第二部分154B在壳体110的周向上延伸。如下面更详细描述的，每个槽154的第一部分154A和第二部分154B在闩锁100的打开或关闭操作期间引导轴130在壳体110内的运动。
[0058] 凸轮160被定位在套筒150的孔内，被插在套筒150与轴130之间。凸轮160安装在套筒150内，以相对于套筒150围绕纵轴线可旋转。特别地，凸轮160安装成可与盖120一起旋转。在示例性实施例中，凸轮160包括定位成与盖120的下表面中的键特征129配合的一个或多个键特征162。键特征162和129可为本领域普通技术人员从本文的描述中已知的止动装置、凸部、凹部或任何其它防旋转结构。
[0059] 凸轮160限定一对槽164。槽164的尺寸被设定为在其中接收销170，以允许销170沿着每个槽164轴向和/或周向运动。在示例性实施例中，每个槽164在靠近盖120的第一位置与远离盖120的与第一位置轴向隔开的第二位置之间围绕凸轮160的外周表面螺旋形弯曲。如下面更详细地描述的，在闩锁100的打开或关闭操作期间，槽164与槽154一起引导轴130在壳体110内的运动。
[0060] 虽然凸轮160被描述为定位在套筒150内，但是应理解，本发明不限于此。凸轮160可以可选地定位在套筒150的外部，使得套筒150插入凸轮160与轴130之间，而不脱离本发明的范围。
[0061] 此外，虽然凸轮160被描述为与盖120分离的部件，但是应当理解，本发明不限于此。可选地，凸轮160的全部或一部分可以与盖120一体地形成或作为单一件形成。可能需要这种结构，以便进一步最小化闩锁100的总突起P。
[0062] 销170相对于壳体110的纵向或轴向从轴130径向向外延伸。销170被捕获在形成于轴130中的孔内，并且利用槽154和164被接纳。结果，轴130限于在由销170与槽154和164的接合限定的路径内旋转地或轴向地移动。
[0063] 在示例性实施例中，销170是沿直径穿过轴130的通孔134延伸的圆柱形柱。该柱具有足以在轴130的任一侧上形成径向相对的销170的长度。在该实施例中，套筒150和凸轮160可各自在其任一侧上包括一对径向相对的槽154和164。因此，尽管本文相对于单一槽
154、164和销170描述了闩锁100的操作，但本领域普通技术人员将理解，一个、两个或更多个相应的槽和销可被使用，而不脱离本发明的范围。
[0064] 制转杆180联接到轴130。在示例性实施例中，制转杆180经由与螺纹凹槽136接合的螺钉182固定地联接到轴130的下端。垫圈184可被添加在螺钉182与制转杆180之间，以产生制转杆180到轴130的适当固定。
[0065] 制转杆180可在关闭位置和打开位置之间移动。通过轴130的旋转和轴向运动，制转杆180在关闭位置与打开位置之间移动。在关闭位置，如图6A所示，制转杆180接合框架20并且相对于框架20固定面板10。在打开位置，如图8A所示，制转杆180与框架20脱离，并且允许面板10相对于框架20的相对运动。
[0066] 下面参照图6A-图8C描述闩锁100的示例性操作。如从下面的描述将显而易见的，槽154和164被构造为当盖120在壳体110内旋转时引导轴130的旋转和轴向运动，使得制转杆180与框架20接合或从框架20脱离。
[0067] 图6A-图6C示出了处于关闭位置的闩锁100。如图6A所示，制转杆180旋转以在关闭位置与框架20接合。如图6B所示，指示器118和125对准，向使用者指示盖120处于未旋转(固定)位置。如图6C所示，轴130处于轴向最高位置，引导部132完全被容纳在盖120的凹部124内，并且弹簧140完全压缩。
[0068] 在该阶段，为了打开闩锁100，使用者将键与盖120的驱动表面122接合并开始旋转。例如由于键特征162和129，旋转盖120引起凸轮160的相应旋转。当凸轮160旋转时，凸轮160的螺旋槽164沿轴向和周向对销170施加力。L形槽154的第一部分允许销170沿轴向移动，并防止销170沿周向移动。结果，盖120和凸轮160从关闭位置的旋转引起销170和相应的轴130仅沿轴向远离盖120移动(在来自弹簧140的偏压下)。轴130的这种轴向运动使得制转杆180轴向向下移动并远离框架20。销170的轴向运动继续进行，直到销170到达L形槽154的第二部分。
[0069] 图7A-图7C示出了在销170到达L形槽154的第二部分之后，闩锁100处于打开位置与关闭位置之间的位置。随着凸轮160继续旋转，凸轮160的螺旋槽164继续沿轴向和周向向销170施加力。L形槽154的第二部分防止销170在轴向上的进一步运动，但允许销170在周向上的运动。结果，盖120和凸轮160的连续旋转导致销170和相应的轴130仅沿旋转方向或周向移动。轴130的这种旋转运动使制转杆180旋转地远离框架20移动。如图7A和图7B所示，制转杆180已经开始朝向打开位置远离框架20旋转。如图7B所示，指示器118和125不再对准，因为盖120已经从关闭位置逆时针旋转。如图7C所示，轴130处于轴向最低位置，弹簧140完全展开。轴130已经开始旋转，并且图7C中所示的销170的横截面的形状是稍微呈椭圆形。
[0070] 尽管图7A-图7C中的示例性实施例(以及本文其他地方)描绘了盖的逆时针旋转，但是应当理解的是，本文描述的操作可以选择性地利用盖的顺时针旋转来执行。
[0071] 图8A-图8C示出了在销170到达L形槽154的第二部分的端部之后，闩锁100处于打开位置。盖120和凸轮160的旋转可继续，直到销170到达槽154的端部，则轴130的销170不再能旋转运动。如图8A和图8B所示，制转杆180已经完全旋转，并且不能接合框架20。如图8B所示，盖120的完全旋转到关闭位置构成大约180°，如指示器118和125之间的不同所示。然而，应当理解，完全打开和关闭位置之间的旋转距离可以是任何期望的距离。如图8C所示，轴130已经完全旋转，并且图8C所示的销170的横截面的形状是椭圆形(因为它穿过圆柱形销的侧壁)。
[0072] 在图9A-图9C中示出了替代的盖220。除了下面的阐述以外，盖220可包括上面阐述的关于盖120所有结构或特征。
[0073] 盖220还包括形成在盖220的下表面中的至少一个纵向延伸的凹部124。凹部124在其中包括支撑弹簧140的表面127。盖120的表面127被限定在凹部124内，以便减少或进一步减少盖120的总高度H。
[0074] 如图9B所示，表面127在其内边缘中包括环形突起227。突起227朝向凹部124的开口延伸。突起227可促进弹簧140抵靠表面127的适当安置。此外，突起227可防止引导部132在凹部124中从边对边地偏离，和/或防止引导部132接触和/或干涉弹簧140。
[0075] 如图9C所示，盖220还包括在盖220的下表面中的键特征229。键特征229与凸轮160上的键特征162配合。与键特征129不同，键特征229不在盖220的整个外周上延伸。键特征229可在盖220的外周之前终止，因为凸轮160比盖220更窄，并且配合的键特征162从盖220的外周径向向内定位。
[0076] 替代的轴230在图10A-图10C中示出。除了下面将阐述的之外，轴230可包括上面阐述的关于轴130的所有结构或特征。
[0077] 如图10B所示，轴230包括从轴130向上延伸的引导部132。引导部132在轴向上朝向盖220延伸。引导部132的尺寸被设定为被接纳在盖220的凹部124内。凹部124的引导部132与内部突起227的滑动接合限定轴230相对于盖220的轴向运动方向。
[0078] 轴230包括表面138，当弹簧140围绕引导部132时，表面138支撑弹簧140。如图10C所示，引导部132还可包括邻近表面138的展开部分238。展开部分238可以促进弹簧140抵靠表面138的适当安置。此外，展开部分238可防止弹簧140边对边地偏离邻近的引导部132。
[0079] 在图11A-图12B中示出了替代的打开操作的步骤。图11A和11B示出了处于关闭位置的闩锁。如图11A所示，指示器118和125对准，向使用者指示盖220处于未旋转(固定)位置。如图11B所示，轴230处于轴向最高位置，引导部132完全被接纳在突起227内的盖220的凹部124内，并且弹簧140被完全压缩。
[0080] 图12A和图12B示出了处于打开位置和关闭位置之间的位置的闩锁。盖220的继续旋转引起销170和相应的轴230仅沿旋转方向或周向移动。轴230的这种旋转运动移动制转杆180。如图12A所示，指示器118和125不再对准，因为盖220已经从关闭位置逆时针旋转。如图12B所示，轴230处于轴向最低位置，弹簧140完全展开。突起227突出到引导部132的尖端的下方，从而防止引导部132在凹部124中边对边偏离。同样，展开部分238防止弹簧140边对边偏离邻近的引导部132。
[0081] 另一替代的盖320在图13A-图13E中示出。除下面的阐述之外，盖320可包括上面阐述的关于盖120和/或盖220的所有结构或特征。
[0082] 如图13A-图13E所示，盖320在其上表面上包括至少一个驱动表面322。设置驱动表面322以便使得使用者能够例如借助六边形键驱动或旋转盖320。在该实施例中，盖320包括沿着纵轴线延伸到盖320的上表面中的驱动开口328。驱动开口328形成用于旋转盖320的驱动表面322。
[0083] 盖320还包括形成在盖320的下表面中的至少一个纵向延伸的凹部124。在该实施例中，凹部124与驱动开口328之间在壳体的径向上不重叠。换言之，凹部124纵向延伸到从驱动开口328径向向外或径向向内的位置。
[0084] 另一替代的轴330在图14A-图14E中示出。除了下面的阐述之外，轴330可包括上面阐述的关于轴130和/或轴230的所有结构或特征。
[0085] 如图14A、图14C和图14E所示，轴330不包括从轴130向上延伸的引导部。在其位置，轴230包括圆盘形表面338，当弹簧140在适当位置时，该圆盘形表面支撑弹簧140。
[0086] 另一替代的打开操作的步骤在图15-图16中示出。图15和15示出了处于关闭位置的闩锁。如图15所示，指示器118和125对准，向使用者指示盖320处于未旋转(固定)位置。如图15B所示，轴330处于轴向最高位置，弹簧140被完全压缩在凹部124的上表面与轴330的表面338之间。
[0087] 图16A和图16B示出了处于打开位置与关闭位置之间的位置的闩锁。盖320例如通过将六角键插入驱动开口328中而被旋转。盖320的旋转引起销170和相应的轴330仅沿旋转方向或周向移动。轴330的这种旋转运动使制转杆180移动。如图16A所示，指示器118和125不再对准，因为盖320已经从关闭位置逆时针旋转。如图16B所示，轴330处于轴向最低位置，弹簧140完全在凹部124的上表面与轴330的表面338之间延伸。
[0088] 如前所述，本文所述的示例性闩锁可以具有与用于封闭空间的常见闩锁相比较低的突起，以便减小在这些空间内由闩锁所占据的区域。例如，当示例性压缩闩锁与储存隔室一起使用时，它们可以提供闩锁到这些隔室中的突起的程度的减小，从而减少或消除闩锁对可用储存空间的影响。
[0089] 根据本发明的优选方案，闩锁的突起程度的这种减小在不损害其他性能优点的情况下完成。例如，与常见压缩闩锁相比，本发明能够减少闩锁的突起程度，同时保持以下的至少一个或全部：(1)与常见压缩闩锁相比，闩锁的制转杆的相同的上拉或行程，(2)与常见压缩闩锁相比，相同的感觉和平稳操作，以及(3)与常见压缩闩锁相比，相同的压缩力。
[0090] 尽管本文已经示出和描述了本发明的优选实施例，但应当理解的是，这些实施例仅以示例的方式提供。在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员将想到许多变型、改变和替换。因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这样的变体。
