專利名稱：機(jī)電鎖扣盒的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于撞擊式閂鎖(slam-action latch)的機(jī)電鎖扣盒(keeper)。
2.現(xiàn)有技術(shù)的描述撞擊式閂鎖用于將面板、外殼、門、電子組件等可松開地固定到其它結(jié)構(gòu)如隔室、容器、門框、其它面板、框架、支架等上。本文所用的撞擊式閂鎖指的是具有可朝向關(guān)閉或伸出位置被偏壓的棘爪的任何類型的閂鎖。當(dāng)例如安裝有撞擊式閂鎖的門被撞擊式地關(guān)閉時(shí)，棘爪通過與鎖扣盒或門框相接觸而自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到縮回的或打開的位置，以允許門運(yùn)動(dòng)到完全關(guān)閉的位置。一旦門處于完全關(guān)閉的位置，棘爪就回到關(guān)閉的或伸出的位置以與鎖扣盒或門框接合，并因此將門固定在完全關(guān)閉的位置。這就是用語(yǔ)“撞擊式閂鎖”的意思。
雖然用于撞擊式閂鎖的鎖扣盒在本領(lǐng)域中是已知的，然而它們都不能提供本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。從下述描述和附圖中可以清楚本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及一種用于撞擊式閂鎖的機(jī)電鎖扣盒。此外，本發(fā)明的機(jī)電鎖扣盒適合于表面安裝，使得它可安裝在門框的表面上而無需在門框中形成凹部，不需要或幾乎不用對(duì)將安裝本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的表面進(jìn)行預(yù)加工。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是顯示了具有安裝于其上的撞擊式閂鎖的門以及帶有安裝于其上的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的門框的環(huán)境視圖，其中門處于關(guān)閉位置且機(jī)電鎖扣盒處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)中。
圖2是顯示了處于隔離狀態(tài)下的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的透視圖。
圖3-8是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的保護(hù)罩的不同的視圖。
圖9-14是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的基板的不同的視圖。
圖15-21是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的鎖扣件的不同的視圖。
圖22-25是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的螺線管軸的不同的視圖。
圖26-32是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的不同的視圖，其中保護(hù)罩被移開，螺線管軸處于關(guān)閉位置，鎖扣件處于關(guān)閉位置。
圖33-39是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的不同的視圖，其中保護(hù)罩被移開，螺線管軸處于打開位置，鎖扣件處于關(guān)閉位置。
圖40是顯示了具有安裝于其上的撞擊式閂鎖的門以及帶有安裝于其上的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的門框的環(huán)境視圖，其中門被打開且機(jī)電鎖扣盒處于打開結(jié)構(gòu)中。
圖41-47是本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的不同的視圖，其中保護(hù)罩被移開，螺線管軸處于打開位置，鎖扣件處于打開位置。
圖48是可用于本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的電路板和微動(dòng)開關(guān)的示意圖。
圖49是顯示了具有改進(jìn)鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的透視圖。
圖50是顯示了具有改進(jìn)鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的分解視圖。
圖51是顯示了具有細(xì)長(zhǎng)鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的透視圖。
圖52是顯示了具有細(xì)長(zhǎng)鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的分解視圖。
圖53是顯示了具有L形鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的透視圖。
圖54是顯示了具有L形鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例的分解視圖。
在所有的圖中，相似的標(biāo)號(hào)始終表示相應(yīng)的特征。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述于2002年4月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/372482以及于2003年3月6日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/452653的全部公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
撞擊式閂鎖是具有棘爪的閂鎖，棘爪可自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)以允許門等關(guān)閉，以及自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到鎖扣盒等之后的關(guān)閉位置以將門固定在關(guān)閉位置中。所有這些動(dòng)作都是通過撞擊式地關(guān)上門而完成的，因此采用了用語(yǔ)“撞擊式”閂鎖。在美國(guó)專利No.4978152中公開了撞擊式閂鎖的例子，其全部公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
在如圖所示的示意性安裝中，本發(fā)明是可用于撞擊式閂鎖102的機(jī)電鎖扣盒100。撞擊式閂鎖102安裝在門104上，鎖扣盒100安裝在門框106上。鎖扣盒100包括螺線管112、鎖扣件108、基板114、壓縮彈簧116、扭簧118和樞銷120。鎖扣件108大致為長(zhǎng)方體的形狀，并具有連接到其較長(zhǎng)側(cè)面上的細(xì)長(zhǎng)圓柱體，該長(zhǎng)方體與細(xì)長(zhǎng)圓柱體的縱向軸線平行。該長(zhǎng)方體形成了鎖扣件108的棘爪接合部分109。在關(guān)閉位置中，鎖扣件108與閂鎖棘爪110形成干涉，使得在門104被撞擊式關(guān)上時(shí)，閂鎖棘爪110自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)以允許關(guān)門以及自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到棘爪接合部分109之后的關(guān)閉位置。因此，門可固定在關(guān)閉位置上。
細(xì)長(zhǎng)圓柱體所形成的鎖扣件108的部分111具有縱向孔131?；?14具有一對(duì)相互間隔開的支柱132和134。各支柱132和134分別具有第一孔136和138?？?36和138相互間對(duì)齊。鎖扣件108裝配在支柱132和134之間，使得孔131與孔136和138對(duì)齊。樞銷120設(shè)置成穿過孔131，其端部由孔136和138支撐，使得樞銷120可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐了鎖扣件108。鎖扣件108的部分111比鎖扣件108的部分109更長(zhǎng)，從而形成了圓柱形的伸出部分140。伸出部分140設(shè)計(jì)成可容納扭簧118，使得扭簧118的簧圈定位成圍繞著伸出部分140。扭簧118的一個(gè)臂142定位在鎖扣件108的凹口144中。扭簧118的第二臂146定位在形成于基板114的支柱134與平板部分148之間的角度中。扭簧118朝向圖1，2和圖26-39所示的關(guān)閉位置來偏壓鎖扣件108，使得只要使鎖扣件朝向打開位置移動(dòng)并隨后將其釋放，鎖扣件108就趨向于回到關(guān)閉位置。
鎖扣件108還具有第二伸出部分150，其在鎖扣件108處于關(guān)閉位置時(shí)與支柱132相接。伸出部分150與支柱132之間的干涉可在鎖扣件108從打開位置旋轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置時(shí)防止鎖扣件108過度轉(zhuǎn)動(dòng)或超出關(guān)閉位置。
支柱132具有第二孔152，其平行于第一孔136并與之間隔開?？?52在鎖扣件108處于關(guān)閉位置時(shí)與鎖扣件108中的空腔或孔124對(duì)齊。
基板114包括結(jié)構(gòu)156，其適于將螺線管112連接或安裝在基板114上。在所示實(shí)施例中，安裝結(jié)構(gòu)156包括一對(duì)平行的凸緣158和160，它們從基板114的平板部分148的表面中垂直地伸出來。安裝結(jié)構(gòu)156還包括位于凸緣158和160之間的升高平臺(tái)162。
螺線管112包括容納了螺線管112的磁性線圈的螺線管主體154，以及可相對(duì)于螺線管主體154作線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的螺線管軸122。螺線管112的操作是眾所周知的，在這里不再詳細(xì)介紹。當(dāng)螺線管112被激勵(lì)時(shí)，螺線管軸122相對(duì)于螺線管主體154從伸出位置線性運(yùn)動(dòng)到縮回位置。螺線管軸122包括環(huán)形凸緣164。在凸緣164和螺線管主體154的中間設(shè)有壓縮彈簧116，其用于將螺線管軸122朝向伸出位置偏壓。
螺線管軸122可以是單件式結(jié)構(gòu)，或者軸122可以由兩個(gè)或多個(gè)零件裝配而成，它們連接在一起以便在操作中作為單個(gè)部件運(yùn)動(dòng)。
螺線管主體154位于凸緣158和160之間并牢固地連接在基板114上，使得螺線管主體154在機(jī)電鎖扣盒100的操作期間相對(duì)于基板114保持牢固的固定。在螺線管主體154固定在基板114上時(shí)，螺線管軸122將與孔152對(duì)齊。另外，在鎖扣件108處于關(guān)閉位置時(shí)，螺線管軸122與空腔124對(duì)齊。
螺線管軸122的伸出或縮回位置分別對(duì)應(yīng)于螺線管軸122的打開和關(guān)閉位置。當(dāng)鎖扣件108處于關(guān)閉位置且螺線管軸122處于關(guān)閉位置時(shí)，螺線管軸122與空腔124接合，因此防止了鎖扣件108的任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺線管112被激勵(lì)時(shí)，螺線管軸122縮回到打開或縮回位置。當(dāng)螺線管軸122處于打開位置時(shí)，螺線管軸122從空腔124中完全退出，并且鎖扣件108可在克服了扭簧118的力時(shí)朝向圖40-47所示的鎖扣件108的打開位置旋轉(zhuǎn)。
鎖扣件108還具有延伸部分174，其具有與空腔124的開口平齊的表面。延伸部分174用于在鎖扣件108脫離其關(guān)閉位置時(shí)將螺線管軸122保持在縮回或打開位置。這種設(shè)置可在鎖扣件108回到其關(guān)閉位置之前防止螺線管軸122移動(dòng)至其關(guān)閉或伸出位置。因此，延伸部分174可防止螺線管軸122與鎖扣件108回到其關(guān)閉位置的樞軸運(yùn)動(dòng)形成干涉。
在所示實(shí)施例中，機(jī)電鎖扣盒100設(shè)有RJ12插座166，其用于通過使用相配的RJ12插孔(類似于電話插孔但未示出)來連接電源線和/或控制信號(hào)線。插座166內(nèi)的適當(dāng)導(dǎo)體通過導(dǎo)線(未示出)連接到螺線管112上，從而為螺線管112提供電能和/或控制信號(hào)。插座166連接到基板114的平板部分148上，同時(shí)螺線管主體154位于插座166和支柱132的中間。
基板114適合于可表面安裝到幾乎沒有或沒有經(jīng)過表面預(yù)加工的任何平表面上，并且不需要在該表面中提供凹部或空腔。例如，基板114可通過使用粘合劑、通過焊接、通過軟釬焊或硬釬焊，或通過使用緊固件如螺釘、螺母或螺栓或鉚釘而安裝在其下方的表面上。在所示實(shí)施例中，基板114的平板部分148設(shè)有安裝孔168。在所示實(shí)施例中，基板114安裝在門框106的平坦內(nèi)側(cè)170。唯一需要的表面預(yù)加工是在門框106的側(cè)面170中鉆出與安裝孔168相對(duì)應(yīng)的孔。一些安裝孔168是細(xì)長(zhǎng)的或者是狹槽的形式，以允許一旦在門框106的側(cè)面170中鉆出了孔之后就可對(duì)基板114進(jìn)行一定程度的位置調(diào)整。
另外，機(jī)電鎖扣盒100設(shè)有如圖3-8最佳地示出的保護(hù)罩172。保護(hù)罩172覆蓋了插座166、螺線管112、插座166和螺線管112之間的電路，以及螺線管主體154和支柱132之間的間隙。保護(hù)罩172可防止腐蝕以及異物干擾機(jī)電鎖扣盒100的操作。可通過多種方式如用粘合劑、焊接、緊固件或者通過在保護(hù)罩172與基板114之間提供卡扣配合來將保護(hù)罩172固定住。
現(xiàn)在將介紹在門104關(guān)閉且螺線管112未被激勵(lì)時(shí)機(jī)電鎖扣盒100的操作。機(jī)電鎖扣盒100如圖1和2所示地安裝到門框106上。鎖扣件108開始處于關(guān)閉位置，這是因?yàn)榕せ?18將鎖扣件108偏壓到關(guān)閉位置。當(dāng)螺線管112未被激勵(lì)時(shí)，壓縮彈簧116將螺線管軸122偏壓到與鎖扣件108的空腔124接合，螺線管軸122實(shí)際上將伸入到空腔124中。在該結(jié)構(gòu)中，可以防止鎖扣件108旋轉(zhuǎn)或樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到其關(guān)閉位置之外，并且鎖扣件108將基本上類似于固定鎖扣盒來起作用。如果使用者具有閂鎖102的鑰匙，則使用者可通過傳統(tǒng)的方式來操作閂鎖102并且打開門104。一旦門打開之后，使用者也可通過傳統(tǒng)的方式來關(guān)門。由于螺線管軸122伸入到空腔124中，因此鎖扣件108就將在門104關(guān)閉時(shí)保持在其關(guān)閉位置。在關(guān)閉位置中，鎖扣件108與閂鎖棘爪110形成干涉，導(dǎo)致閂鎖棘爪110自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到縮回位置以允許關(guān)門。一旦門完全關(guān)閉，閂鎖棘爪110就自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到鎖扣件108的棘爪接合部分109之后的伸出或關(guān)閉位置，如圖1所示，從而將門104固定在關(guān)閉位置。然后門104被鎖定，并且在沒有操作閂鎖102或激勵(lì)螺線管112時(shí)不能打開。
為了電氣式地打開門104，應(yīng)激勵(lì)螺線管112，這使螺線管軸122從空腔124中縮回。此時(shí)鎖扣件108可圍繞銷120旋轉(zhuǎn)或樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。即使在螺線管軸122縮回時(shí)，由于存在著扭簧118的作用力，鎖扣件108將不會(huì)旋轉(zhuǎn)至其打開位置，并且門104將保持關(guān)閉。然而，如果以足夠的力拉動(dòng)門104以克服扭簧118的力，同時(shí)激勵(lì)螺線管112，則鎖扣件108將旋轉(zhuǎn)至與閂鎖棘爪110脫離接合，并且門將打開。當(dāng)鎖扣件108旋轉(zhuǎn)至與閂鎖棘爪110脫離接合時(shí)，鎖扣件108將處于如圖40最佳地示出的打開位置。在門104打開之后，扭簧118的力將使鎖扣件108重新回到其關(guān)閉位置。然后，當(dāng)不再激勵(lì)螺線管112時(shí)，即當(dāng)切斷了供給螺線管的電能時(shí)，螺線管軸122將滑動(dòng)回到空腔124中，并將鎖扣件108鎖定在關(guān)閉位置。然后門104可再次撞擊式地關(guān)閉，使得門如上所述地固定或鎖定在關(guān)閉位置中。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，以25％的占空度來操作螺線管112，使得激勵(lì)螺線管112達(dá)10秒鐘以允許門打開，然后在接下來的30秒鐘內(nèi)使螺線管再次未被激勵(lì)。這種操作方法可避免螺線管112過熱。
參見圖48，圖中顯示了可用于本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的電路板和微動(dòng)開關(guān)的示意圖。微動(dòng)開關(guān)180設(shè)置成使得它可在螺線管軸122達(dá)到完全打開或縮回位置時(shí)被螺線管軸促動(dòng)。微動(dòng)開關(guān)180可與基板114所支撐的電路板182進(jìn)行通信。電路板182還可與螺線管112以及插座166進(jìn)行通信。供給螺線管的電能由電路板182來控制，使得可以避免螺線管112過熱。當(dāng)微動(dòng)開關(guān)180由達(dá)到完全打開或縮回位置的螺線管軸122促動(dòng)時(shí)，就產(chǎn)生信號(hào)給電路板182，其表示開始激勵(lì)螺線管的時(shí)間。然后電路板182可控制供給螺線管112的電能，使得螺線管被激勵(lì)達(dá)第一預(yù)定時(shí)間如10秒鐘，以允許門打開，然后在接下來的第二預(yù)定時(shí)間如接下來的30秒鐘內(nèi)使螺線管再次未被激勵(lì)，以避免螺線管過熱。
參見圖49和50，圖中顯示了具有改進(jìn)的鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例。除了改進(jìn)的鎖扣件208之外，該實(shí)施例200與機(jī)電鎖扣盒100基本上相同。除了鎖扣件208設(shè)有凸架或臺(tái)階284之外，該改進(jìn)的鎖扣件208與鎖扣件108基本上相似。凸架284從鎖扣件208的棘爪接合部分209中基本上垂直地向外伸出。當(dāng)鎖扣件208處于打開位置時(shí)，凸架284定位成使其位于處于關(guān)閉位置中的鎖扣件208的棘爪接合部分209的鄰近位置。因此，當(dāng)鎖扣件208縮進(jìn)到門框中的開口中時(shí)，凸架284可以防止胡亂拔弄鎖扣件208的嘗試，這種胡亂拔弄例如是通過將異物插入到門框的開口中以將鎖扣件208卡在或頂在打開位置中來進(jìn)行的。另外，例如在鎖扣件208與螺線管軸122之間的摩擦力太大而使扭簧118難于克服時(shí)，凸架284可有助于使鎖扣件208回到其關(guān)閉位置。這一結(jié)果是通過在門關(guān)閉且鎖扣件208處于打開位置時(shí)閂鎖102的棘爪110對(duì)凸架284的撞擊來實(shí)現(xiàn)的。
參見圖51和52，圖中顯示了具有細(xì)長(zhǎng)鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例。除了改進(jìn)的鎖扣件308之外，該實(shí)施例300與機(jī)電鎖扣盒200基本上相同。除了鎖扣件308設(shè)有具有鉤形端部388的細(xì)長(zhǎng)卡扣部分386之外，該改進(jìn)的鎖扣件308與鎖扣件208基本上相似。細(xì)長(zhǎng)卡扣部分386連接在鎖扣件308的大致長(zhǎng)方體部分309上，使得當(dāng)鎖扣件308處于關(guān)閉位置時(shí)，細(xì)長(zhǎng)卡扣部分386平行于基板114延申，并且樞銷120處于基板114和鉤形端部388的中間。當(dāng)鎖扣件308處于關(guān)閉位置時(shí)，閂鎖棘爪110扣住鉤形端部388，以將門104固定在關(guān)閉位置。鎖扣件308的設(shè)計(jì)允許機(jī)電鎖扣盒安裝成遠(yuǎn)離于門框106的表面170上的門104，如果這是因門框106或門104的幾何形狀而必須的話。
參見圖53和54，圖中顯示了具有L形鎖扣件的本發(fā)明機(jī)電鎖扣盒的另一實(shí)施例。除了改進(jìn)的鎖扣件408之外，該實(shí)施例400與機(jī)電鎖扣盒300基本上相同。除了鎖扣件408設(shè)有包括彎曲部分從而具有L形輪廓的細(xì)長(zhǎng)卡扣部分486之外，該改進(jìn)的鎖扣件408與鎖扣件308基本上相似。細(xì)長(zhǎng)卡扣部分486具有鉤形端部488，其功能類似于鉤形端部388。細(xì)長(zhǎng)卡扣部分486連接到鎖扣件408的大致長(zhǎng)方體部分409上，使得細(xì)長(zhǎng)卡扣部分486最初平行于基板114而延伸，然而以與朝向基板114的平面的方向大約成直角地彎曲。樞銷120處于基板114與細(xì)長(zhǎng)卡扣部分486到大致長(zhǎng)方體部分409的連接部位的中間。當(dāng)鎖扣件408處于如圖53所示的關(guān)閉位置時(shí)，閂鎖棘爪110扣住鉤形端部488，以將門104固定在關(guān)閉位置。鎖扣件408的設(shè)計(jì)允許機(jī)電鎖扣盒400安裝在門框106之后的門框106的表面171上，如果這是因門框106或門104的幾何形狀而必須的話。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述公開的實(shí)施例，而是包括了所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的任何和全部的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電鎖扣盒，包括適于安裝在平表面上的基板；由所述基板可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的鎖扣件，所述鎖扣件可在打開和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，所述鎖扣件適于在所述鎖扣件處于所述關(guān)閉位置時(shí)與閂鎖的閂鎖棘爪接合，并且所述鎖扣件在所述鎖扣件處于所述打開位置時(shí)不能與所述閂鎖棘爪接合，所述鎖扣件具有空腔或孔；和由所述基板支撐的螺線管，所述螺線管具有可響應(yīng)于所述螺線管的激勵(lì)而從關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)到打開位置的螺線管軸，當(dāng)所述螺線管軸處于所述關(guān)閉位置時(shí)，所述螺線管軸與所述鎖扣件中的所述空腔或孔接合，從而將所述鎖扣件保持在所述關(guān)閉位置，當(dāng)所述螺線管軸處于所述螺線管軸的所述打開位置時(shí)，所述螺線管軸脫離所述鎖扣件中的所述空腔或孔，使得所述鎖扣件可從所述鎖扣件的所述關(guān)閉位置自由地運(yùn)動(dòng)到所述鎖扣件的所述打開位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)電鎖扣盒，其包括適合于安裝在平表面上的基板、由基板可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的鎖扣件，以及具有螺線管軸的螺線管。鎖扣件適于在鎖扣件處于關(guān)閉位置時(shí)與閂鎖的棘爪接合，并且鎖扣件在鎖扣件處于打開位置時(shí)不能與閂鎖棘爪接合。螺線管軸可與鎖扣件中的空腔或孔接合，從而將鎖扣件保持在關(guān)閉位置。當(dāng)螺線管被激勵(lì)時(shí)，螺線管脫離鎖扣件中的空腔或孔，從而允許鎖扣件旋轉(zhuǎn)至打開位置。
文檔編號(hào)E05B47/00GK1659349SQ03813199
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月14日
發(fā)明者C·海特肖, A·M·克萊夫 申請(qǐng)人:索斯科公司