技术领域
[0003] 本发明大体涉及闩锁装置,并且更具体地涉及用于紧固铰接门、面板等的杠杆式闩锁。
相关背景技术
[0004] 美国专利4693503、5267762和5638709中公开了用于打开、关闭和锁住铰链门等的压缩闩锁装置,其每一件专利通过引用整体并入本文以用于所有目的。在这样的闩锁装置
中,可枢转地安装且被弹簧偏压的杠杆可旋转地安装在壳体上,该壳体插入到形成于铰接
门的面板中的开口中。杠杆通过固定在壳体上的闩锁保持在关闭位置,使钩与杠杆的一端
结合在一起。在闩锁和钩脱离时,响应于弹簧偏压,杠杆被释放且枢转到打开位置。枢转的
杠杆变成用于打开和关闭门的把手。在这些装置中,闩锁仍然可旋转地固定到壳体并且不
形成把手的一部分,也不与把手一起移动到打开位置或关闭位置。当杠杆回到完全关闭位
置时杠杆的末端处的钩再次与闩锁接合,杠杆被重新闩锁。
[0005] 在安全性、功能性、便利性和制造性方面不断寻求压缩闩锁装置的改进。
具体实施方式
[0032] 虽然本文参照具体实施方式对本发明进行了说明和描述,但本发明并不限于所描述的细节。相反,可以在权利要求的等同物的范围内并且在不脱离本发明的情况下对细节
进行各种修改。
[0033] 对示例性实施方式的描述意在结合附图阅读,附图被视为说明书的一部分。在说明书中,诸如“下方”、“上方”、“水平”、“垂直”、“之上”、“之下”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”及其派生词等相关术语(例如,“水平”、“向下”、“向上”等)应解释为指当时描述或所讨论的图纸所示的方向。这些相关术语是为了便于描述,并不要求在特定方向上构造或操作设备。
除非以其它方式明确地描述,关于附接、联接及其类似者的术语(例如“连接”和“相互连
接”)是指结构通过中间结构直接或间接地相互固定或连接的关系,以及可移动或刚性附件
或关系。
[0034] 图1A‑1F示出了根据本发明的第一示例性实施方式的自动重新锁定杠杆式压缩闩锁10(下文中称为闩锁10)。闩锁10安装在形成于门中的开口中,该门可被关闭在门框的开
口上。在图11中示出了形成在用于接纳闩锁10的门104中的开口102。门框可构成柜子或机
动车辆的一部分,或例如具有门框的任何其它已知结构。被引用并参考的美国专利号
4693503的图1显示了闩锁的布置,该闩锁安装在形成于门中的开口,该门可被关闭在柜子
中的开口上。本文所述的闩锁10可安装到类似的门,该门被配置为在门框中的开口上被打
开和关闭。
[0035] 闩锁10包括壳体12。在图10A‑10C中示出了壳体12的详细视图。壳体12的一端包括一个空心柱形部分14,空心柱形部分14用于接纳柱形按钮16以及柱形锁芯(lock plug)18。
具有相对的多个侧壁21的半矩形框架20从中空柱形部分14延伸。下壁19与壳体的侧壁21相
互连接。
[0036] 壳体12包括孔和表面,闩锁10的其余部件附接至这些孔和表面,下文将对此详述。
[0037] 返回参考图1A‑1F,杠杆22可旋转地安装在壳体12的框架20的多个壁21之间。杠杆22是呈L形的细长构件。钩30从杠杆22的下表面延伸并定位在杠杆22的端部31附近。钩30被
构造成与闩锁构件32相互作用,其目的将在后面描述。
[0038] 在杠杆22的另一端设置螺纹通孔33。可调节缓冲螺钉(bumper screw)34的螺杆穿过螺母36和杠杆22的螺纹通孔33,使得螺母36和可调节缓冲螺钉34从杠杆22的顶侧延伸。
缓冲螺钉34可以是具有橡胶件的螺纹螺钉,橡胶件包覆模制在螺钉的一端上。
[0039] 杠杆22通过销24可旋转地安装到壳体12的框架20。销24延伸穿过设置在壳体12的侧壁21上的相对的孔26、杠杆22的通孔28以及扭转弹簧29的卷绕部分中的孔27。扭转弹簧
29以顺时针旋转的方式偏压杠杆22(如在图1F中观察到的),使得钩30被向上和向外偏压而
远离闩锁10所附接的门。因此,可调节缓冲螺钉34被向下偏压而远离门框。
[0040] 闩锁构件32包括彼此相对定位的两个V形臂38。在每个臂38的腿部的相交处限定有孔39。孔39限定闩锁构件32的旋转轴线。杆42和44设置在臂38的另一端并将臂38连接在
一起以形成整体的闩锁构件32。闩锁构件32通过销40连接到壳体12。销40被定位成穿过壳
体12的壁21中的相对的多个孔45、穿过闩锁构件32的多个孔39、并穿过设置在软闭合
(soft‑close)弹簧48中的多个孔46。
[0041] 闩锁构件32将按钮16(稍后描述)的平移推动运动转换为用于打开闩锁10的旋转运动。由于由闩锁构件32提供的旋转运动,闩锁10的内部部件占用的空间有限。
[0042] 软闭合弹簧48是具有多个臂的扭转弹簧。如在图2B中最佳示出的,弹簧48的下臂48a被定位成抵靠壳体12的柱形部分14的基面,并且弹簧48的上臂48B被定位成抵靠闩锁构
件32的杆44。弹簧48构造为沿逆时针旋转的方向偏压闩锁构件32(如图2B所示)。换句话说,
弹簧48被配置为沿向上方向偏压杆44,并且沿向下方向偏压杆42以抵靠钩30(在杠杆22的
关闭状态下)。杆42和44在本文中也可分别被称为用于使杠杆22和闩锁构件32接合的接合
面。
[0043] 如在图1D和1E中最佳示出的,安装支架50通过螺纹紧固件52安装到壳体12的框架20的下侧。支架50是具有相对臂51的C形构件,臂51从安装面53呈直角悬垂。螺纹紧固件52
被定位成穿过支架50的安装面53的中心的通孔。紧固件52螺纹连接到框架20的下壁上的凸
台23中限定的螺纹孔。类似于美国专利号4693503的安装支架,支架50将闩锁10安装到门
上。更具体地,门的一侧与壳体12的径向延伸唇缘54接触,门的另一侧与支架50的臂51的自
由端接触,由此将闩锁10固定到门。
[0044] 两个支承结构58a和58b(统称为支承结构58)从壳体12的每个壁21的下表面延伸,以便在将闩锁10安装到门上时阻止支架50旋转。支承结构58a是薄的竖直延伸的细长构件
或杆,而支承结构58b可以是从壳体12的柱形部分14延伸的成角度的表面。当紧固件52被螺
纹连接到壳体12的凸台23中时,支承结构58一起用于阻止支架50的旋转。支架50的安装面
53的相对侧59紧靠每个支承结构58定位。换句话说,支架50夹在壳体12的每个壁21的支承
结构58a和58b之间。
[0045] 虽然壳体12包括四个支承结构,但是应当理解,壳体12可以包括一个或多个支承结构以实现相同的结果。例如,可以省略支承结构58a。
[0046] 如在图10A‑10C中最佳示出的,凸台23从壳体12的下壁19向上突出到壳体12的内部区域。凸台23包括用于接纳附接至支架50(图1E)的螺纹紧固件52的螺纹通孔。肋25从每
个侧壁21延伸到凸台23。肋25和凸台23形成在多个侧壁21之间延伸并将侧壁21相互连接的
连续结构。凸台23和肋25从壳体12的下壁19向上延伸到大致相同的高度。
[0047] 在使用支架50和紧固件52将闩锁10安装在门上的过程中,肋25基本上限制或阻止侧壁21朝向彼此向内弯曲。如果侧壁21被允许朝向彼此向内弯曲到相当大的程度,则变形
的侧壁会导致杠杆22(在下文中描述)不可移动地楔入到壳体12的内部。
[0048] 返回参考图1F,呈中空柱形的按钮16被定位在壳体12的柱形部分14的内部空间内。按钮16包括内部肩部62,锁芯18被置于(seated)该内部肩部62上。压缩弹簧64位于被限
定在壳体12的柱形部分14内部的环形肩部66与形成在按钮16的外表面上的环形肩部68之
间。弹簧64被定位成沿竖直方向向上偏压按钮16(连同位于其中的锁芯18)而使其远离闩锁
构件32。
[0049] 按钮16能够相对于壳体12轴向平移,然而,按钮16不可旋转并且被阻止相对于壳体12旋转。更具体地,在按钮16的下端设有一个或多个柔性夹部70,用于与形成在壳体12的
柱形部分14中的相应开口或表面配合。夹部70和壳体12之间的接合阻止按钮16从壳体12脱
离。通过形成在按钮16的外表面上的凹部72和形成在壳体12的柱形部分14的内表面上的配
合肋73(参见图10B)之间的接合,阻止按钮16与壳体12的柱形部分14一起旋转。本领域技术
人员将认识到,可以在壳体12上设置凹部并且可以在按钮16上设置肋以实现相同的结果。
[0050] 锁芯18可旋转地被定位在按钮16的内部区域内并且可相对于按钮16和壳体12旋转。锁芯18的顶面包括用于接纳工具或钥匙的开口76。开口76可以是如图所示的导轨标准
凹部,或者其可以具有本领域已知的用于接纳工具或钥匙的任何其它形状。作为非限制性
示例,开口76可以是钥匙锁紧凹部、六角凹部、 凹部、菲利普斯凹部、开槽凹部、导
轨标准方形凹部、7mm凹部。
[0051] 如在图1F和9中最佳示出的,锁芯18是大致柱形本体77,本体77具有径向扩大的头部,在其上设置有开口76,并且在扩大的头部和柱形本体77的其余部分的相交处设置肩部
78。本体77的下端包括矩形槽80。槽80的尺寸被设计成接纳闩锁10的杆44并且向闩锁10赋
予“软锁定”功能,如将参考图3B描述的。
[0052] 槽80的基部被限定在本体77的基面81上。两个腿部82由狭槽80的侧面形成。腿部82彼此呈镜像。每个腿部82包括从基面81逐渐上升到平坦顶面85的圆形凸轮面83。平坦的
顶面85是接合面,其构造成接合闩锁构件32的杆44(即接合面)。平坦顶面85在本文中也可
被称为相对于基面81升起的升起面(elevated surface)。
[0053] 以下将参照闩锁10的操作更详细地描述狭槽80和凸轮面83的目的。对于图1A‑9中所示的实施方式,可以省略凸轮面83,然而,凸轮面83有助于图14中所示的实施方式。
[0054] 如在图2B中最佳示出的,突出部84从本体77的外表面沿径向向外的方向延伸,并且被定位在从按钮16的内表面沿径向向内的方向延伸的肩部86下方。肩部86阻止锁芯18的
本体77意外地从按钮16和壳体12脱离。突出部84可以是一表面或一安装到本体77的单独的
夹部。通过肩部86和突出部84之间的接合,锁芯18克服弹簧64的偏压在轴向方向上与按钮
16一起平移。
[0055] 现在参考图1F和2B,扭转弹簧90安装到锁芯18和按钮16,用于控制锁芯18在按钮16内的旋转。扭转弹簧90的一个端部92安装在凹部中或被定位为抵靠设置在锁芯18的肩部
78上的表面,而扭转弹簧90的另一端94安装在凹部中或被定位为抵靠设置在按钮16的内部
肩部96上的表面。
[0056] 可以设想,按钮16可以与锁芯18组合在一起,使得这些部件一起旋转和平移。在这种情况下,弹簧90的一个腿部(稍后描述)将被安装到组合的锁芯按钮,并且弹簧90的另一
个腿部直接安装到壳体12。
[0057] 现在参考闩锁10的操作,图2A和图2B描绘处于锁定状态的闩锁10。在锁定状态下,安装有闩锁10的门(未示出)被关闭在门框(未示出)的开口的上。由于缓冲螺钉34的缓冲部
分抵靠门框的内表面并且被锁定在固定位置,门及其闩锁10被锁定到门框上。
[0058] 图2B描绘了由闩锁构件32的杆42捕获(captivate)的杠杆22的钩30。由于钩30和杆42之间的接合,通过杆42阻止杠杆22向外旋转,并且闩锁10保持在锁定状态。
[0059] 图3A和3B示出了闩锁10的软锁定功能。应当理解,闩锁10的操作不要求图3A和3B中所示的步骤。
[0060] 图3A和3B描绘了图2A的闩锁10,其中示出了按钮16和被锁定的闩锁10的锁主体18被按压。闩锁10具有“软锁定”特征,用户可以在闩锁10锁定且不解锁闩锁10的情况下按压
按钮16和锁芯18(参见图3B中的箭头)。更具体地,如图3B所示,当闩锁10被锁定的情况下,
在用户克服弹簧64的偏压按压按钮16和锁芯18时,锁芯本体77的狭槽80在闩锁构件32的杆
44上行进而不接触杆44。因此,闩锁构件32保持在锁定位置,在该锁定位置中杆42捕获杠杆
22的钩30。
[0061] 一旦用户释放按钮16和锁芯18,这些部件在弹簧64的偏压下向上移动。
[0062] 图4A和4B描绘了图3A的闩锁10,其中工具100(或钥匙)被插入到锁芯18的开口76中,然后克服扭转弹簧90的偏压在锁芯18中旋转,从而解锁锁芯18。然而,在该阶段,闩锁10
仍被锁住,因为杠杆22的钩30仍然由杆42保持。在操作中,当工具100旋转锁芯18时,闩锁构
件32的杆44逐渐滑过(rides up)凸轮面83,直到杆44位于腿部82的顶面85上(如图4B所
示)。
[0063] 图5A和图5B描绘了图4A的闩锁10,其中工具100、锁芯18和按钮16被用户抵抗弹簧64的偏压而同时按压(如图5A和图5B中的箭头所示)。按压锁芯18引起锁芯18的腿部82使闩
锁构件32的杆44向下平移。因此,闩锁构件32围绕销40沿顺时针方向(如图5B中的箭头所
示)枢转,并抵抗软闭合弹簧48的偏压。闩锁构件32的杆42与闩锁构件32的其余部分一起旋
转,这引起杆42与杠杆22的钩30分离。由扭转弹簧29(参见图3B)弹簧加载并且不再受闩锁
构件32约束的杠杆22向外且沿逆时针方向旋转(如图5A中的箭头所示)。闩锁10现在处于解
锁和打开状态。
[0064] 图6描绘了图5A的解锁的闩锁10的等距视图,其中工具100被移除。一旦工具100从锁芯18移除,安装到锁芯18和按钮16的扭转弹簧90(参见图5B)将锁芯18自动旋转回原位
(如图6中的箭头所示)。应当理解,只要由弹簧90施加的旋转力超过由用户施加的相反旋转
力,即使当工具100插入锁芯18中时锁芯18也能够自动旋转。
[0065] 闩锁10的这一特征被称为自动重新锁定,并且一旦闩锁22关闭,该特征阻止闩锁10在不使用工具100的情况下被重新打开。另外,锁芯18和按钮16借助于弹簧64的偏压而向
上平移,并返回到图2A所示的其初始位置。
[0066] 图7A和图7B描绘了图6的解锁闩锁10的等距视图,其中杠杆22被用户朝向锁定位置旋转。如图7B所示,当用户抵抗扭转弹簧29的偏压顺时针旋转操纵杠杆22时,钩30的前缘
30a沿着闩锁构件32的杆42的顶侧滑行。
[0067] 图8A和图8B描绘了图7A的解锁的闩锁10的等距视图,其中用户朝向闩锁位置进一步旋转杠杆22。如图8B所示,当用户抵抗扭转弹簧29的偏压沿顺时针方向进一步旋转杠杆
22时,钩30的前缘30a与杆42的顶侧之间的物理接触引起闩锁构件32沿顺时针方向枢转。闩
锁构件32的旋转持续到杆42离开钩30的前缘30a为止。此后,弹簧48使得闩锁构件32沿逆时
针方向枢转,使得杆42被置于钩30的弯曲表面30b中。在该阶段,杠杆22和闩锁构件32处于
图2A和2B所示的锁定状态。
[0068] 应注意,尽管按钮16和锁芯18在图7A‑8B中被示出为被按压,但是这些部件可以不被按压。
[0069] 图11描绘了门104中的开口102,闩锁10(示意性地以虚线示出)安装到该开口102。开口102呈D形并且特别构造成与闩锁10配合。开口102的尺寸形成为容纳并紧密地配合闩
锁10的壳体12的外部尺寸。更具体地,开口102包括直壁106和108以及圆形壁110。两个直壁
106彼此相对定位。直壁108在开口102的一端处与直壁106相交。圆形壁110在开口102的另
一端处与直壁106的另一端相交。圆形壁110的半径略大于壳体12的柱形壁14的外表面的半
径。
[0070] 根据本发明的另一个实施方式,开口102是矩形的,而不是D形的。闩锁10也可以安装到矩形开口。
[0071] 在图12、图13和图14A中公开了闩锁10的其它变型。另外,图15描绘了图1A、图12、图13和图14A中所示的不同闩锁的配置层级视图。
[0072] 图12描绘了闩锁10的非锁定按钮变型,其中非锁定按钮型闩锁200大致类似于图1A‑1F的闩锁10,不同之处在于:(i)锁芯18和按钮16组成一个不可旋转且可按压的按钮202
部件,没有开口76和狭槽80,以及(ii)省略了扭转弹簧90。在操作中,按压非锁定闩锁200的
弹簧加载的按钮202,引起弹簧加载的闩锁构件32的接合面按压弹簧加载的闩锁构件32的
杆44(在本实施方式中被称为按钮接合面),这引起弹簧加载的闩锁构件32进行旋转,这引
起弹簧加载的闩锁构件32释放杠杆22。此后,与闩锁10一样,弹簧48自动地向外推动杠杆
22。
[0073] 参考图15,非锁定按钮型闩锁200包括至少以下部件:12、22(或可选地22a)、24、29、32、34、36、40、48、64和202。除了杠杆22a包括用于容纳厚度更大的面板/门的延伸腿部之外,杠杆22a基本上类似于闩锁22。
[0074] 图13描绘了钥匙锁定闩锁的两种不同的钥匙锁定变型。这两种变型在下文中被称为钥匙保持型和钥匙可移除型。
[0075] 在钥匙锁定闩锁300的钥匙保持型中,钥匙锁定闩锁300与图1A‑1F的闩锁10基本上类似,不同之处在于:(i)工具100被替换为传统钥匙,(ii)锁芯302包括用于与钥匙一起
操作的传统锁筒,(iii)省略了扭转弹簧90,以及(iv)按钮16a(也参见图15)被修改为与锁
芯302一起操作。图1A‑1F的自动重新锁定闩锁10与钥匙锁定闩锁300之间的主要操作区别
在于,使用钥匙将钥匙锁定闩锁300的锁芯手动(而不是自动)旋转回原位,以便允许移除钥
匙。钥匙在其旋转回原位之前无法被移除。因此,该类型被称为钥匙保持型。
[0076] 参考图15,闩锁300的钥匙保持型至少包括以下组件:12、22(或可选地22a)、24、29、32、34、36、40、48、64、302和16a。
[0077] 在钥匙锁定闩锁300A的钥匙可移除型中,钥匙锁定闩锁300A也基本上类似于图1A‑1F的闩锁10,不同之处在于:(i)工具100被替换为传统钥匙,(ii)锁芯302包括用于与钥
匙一起操作的传统锁筒,以及(iii)按钮16b(参见图15)被修改为与锁芯302一起操作。图
1A‑1F的自动重新锁定闩锁10与钥匙锁定闩锁300A之间的主要区别在于,锁芯302接纳钥匙
(与工具相反)。与图1A‑1F的工具100类似,无论锁芯302的旋转位置(即锁定或解锁配置)如
何,钥匙都可从锁芯302移除。因此,该类型被称为钥匙可移除型。
[0078] 参考图15,闩锁300A的钥匙可移除型至少包括以下组件:12、22(或可选地22a)、24、29、32、34、36、40、48、64、302和16b。
[0079] 图14A和14B示出了自动重新锁定杠杆式压缩闩锁400(下文的闩锁10)。闩锁10和闩锁400之间的唯一结构区别在于,闩锁400不包括压缩弹簧64,并且锁芯18a比闩锁10的锁
芯18短。因为闩锁400不包括压缩弹簧64,所以锁芯18a和按钮16不在竖直方向上平移,并且
始终被定位成与壳体10的顶面平齐。
[0080] 参考图15,自动重新锁定杠杆式压缩闩锁400至少包括以下部件:12、16、18a、22(或可选地22a)、24、29、32、34、36、40、48和90。
[0081] 除了锁芯18a和按钮16不在竖直方向上平移之外,闩锁400的操作也基本上与闩锁10的操作相同。简言之,在操作中,为了解锁闩锁400,用户使用工具100旋转锁芯18a,这引
起闩锁构件32的凸轮83按压闩锁构件32的杆44,这引起闩锁构件32的杆44枢转,这引起闩
锁构件32的杆44与杠杆22的钩30分离。杠杆22自动向外旋转,然后闩锁400处于解锁和打开
状态。一旦用户释放工具100,扭转弹簧90将锁芯18a自动旋转回原位,并且弹簧48将闩锁构
件32自动地旋转回原位。为了使闩锁400返回到锁定状态,用户手动按压杠杆22(即,使杠杆
朝向杆42移动),这引起闩锁构件32的杆42卡扣在杠杆22的钩30上,从而将杠杆22保持在锁
定状态。
[0082] 应当理解,因为闩锁400不包括压缩弹簧64,所以闩锁400不能够软锁定。
[0083] 现在参考所有实施方式,按钮16/16a/16b和按钮202可以具有与其相应的闩锁的其余部分不同的颜色,使得按钮16/16a/16b和按钮202匹配与其所连接的门的颜色。按钮
16/16a/16b和按钮202可以构成光连接到发光二极管(LED)的光管,或者这些部件本身可以
形成LED的一部分。
[0084] 闩锁的某些特征(包括壳体12、杠杆22、按钮202和按钮16/16a/16b)是为装饰性设计而选择的,而不是由实际功能决定的。因此,可以在保持功能的同时改变和选择每个闩锁
的设计元素,使得各种装饰性配置具有基本相同的功能或性能。例如,可以改变壳体12、杠
杆22、按钮202和按钮16/16a/16b的轮廓、颜色和构造,以提供不同的装饰外观,同时保持基
本相同的功能。闩锁的装饰设计在美国设计专利申请号29/625575中受到单独保护。
[0085] 虽然本发明的优选实施方式已经在此示出和描述,但是应当理解,这些实施方式仅以示例的方式提供。在不脱离本发明精神的情况下,本领域技术人员可以进行各种变化、
改变和替换。因此,所附权利要求旨在涵盖属于本发明的精神和范围内的所有此类变化。