CN100419198C - 螺线管操纵的闩锁扣 - Google Patents

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CN100419198C CNB2003801032067A CN200380103206A CN100419198C CN 100419198 C CN100419198 C CN 100419198C CN B2003801032067 A CNB2003801032067 A CN B2003801032067A CN 200380103206 A CN200380103206 A CN 200380103206A CN 100419198 C CN100419198 C CN 100419198C
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Abstract

本发明公开一种门锁的闩锁扣组件，具有装配于门侧壁的本体(1，201，301)。闩锁扣(4，204，304)安装于本体(1，201，301)并且限定本体(1，201，301)的碰簧销凹槽(3，203，303)的边界。闩锁扣(4，204，304)可转动于分别松开和保持碰簧销(100)的打开位置和关闭位置之间。双稳态定位装置(7，207，307)可移位于稳定锁定位置与稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置所述定位装置(7，207，307)啮合闩锁扣(4，204，304)以将闩锁扣(4，204，304)锁定于关闭位置，而在稳定解锁位置所述定位装置(7，207，307)不与闩锁扣(4，204，304)啮合，从而使闩锁扣(4，204，304)能够通过碰簧销(100)偏转至打开位置。定位装置(7，207，307)可以通过单个螺线管(314)或者通过两个独立的螺线管(14，15；214，215)在锁定位置和解锁位置之间移位。

Description

螺线管操纵的闩锁扣
技术领域
本发明涉及锁，特别地涉及用于远程操纵门锁的螺线管操纵闩锁扣(latching strike)。
背景技术
远程操纵的门锁经常用来提供对需要门禁控制的办公室、家庭单元、银行和其他建筑物的安全控制进入。
该门锁典型地包括装配于门边缘的可伸缩弹簧加载碰簧销(latch bolt)以及装配于门侧壁的闩锁扣组件(latching strike assembly)。位于限定在闩锁扣组件本体中的凹槽的边缘处的闩锁扣可转动于将碰簧销保持在凹槽内的关闭位置和从凹槽松开碰簧销的打开位置之间。当关闭门时，碰簧销缩回，并且越过闩锁扣边缘而进入凹槽。典型地采用销、销组或杠杆系统的形式的锁定装置借助于螺线管工作，以将闩锁扣锁定于关闭位置，从而将碰簧销锁定在凹槽内，并且将门保持在锁住状态下。
如上所述的目前可用的门锁利用单个螺线管在锁定和解锁位置之间移动锁定装置。门锁以两种配置之一来提供。在第一种‘断电时不锁住门(fail safe)’锁配置类型中，当螺线管通电时锁定装置保持在锁定位置，而当螺线管不通电时保持在解锁位置，从而提供门锁的‘断电时不锁住门’操作，确保在停电而不给螺线管通电时门不被锁住。在第二种‘断电时锁住门(fail secure)’锁配置类型中，当螺线管通电时锁定装置保持在解锁位置，而当螺线管不通电时保持在锁定位置，从而提供门锁的‘断电时锁住门’操作，确保停电时门被锁住。在这两种配置中，锁定和解锁位置只有其中之一处于稳定状态。
这些门锁需要不断的电源供应和螺线管的通电来保持锁定装置处于锁定或解锁位置中的任一位置(根据是需要“断电时不锁住门”还是需要“断电时锁住门”配置)，从而导致严重的功率耗用。由于通常由备用电池电源供电以确保持续工作的该功率要求，这些系统通常使用需要大量布线和基础设施的集中电子控制系统。从而，这些系统不特别适于小型到中型建筑物如住宅、小型商业机构、旧式寓所以及通过电缆回连到中央系统是困难或昂贵的很多建筑物。
发明内容
本发明的目的是克服或者充分改进上述缺点，或者至少提供有用的可选方案。
本发明提供一种门锁的闩锁扣组件，包括：
本体，适配成装配于门侧壁，所述本体限定凹槽以容纳碰簧销；
闩锁扣，安装于所述本体并且限定所述凹槽的边界，所述闩锁扣可转动于将所述碰簧销保持在所述凹槽内的关闭位置与从所述凹槽松开所述碰簧销的打开位置之间；
双稳态定位装置，可移位于稳定锁定位置与稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置所述定位装置啮合所述闩锁扣以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置，而在稳定解锁位置所述定位装置不与所述闩锁扣啮合，从而使所述闩锁扣能够通过所述碰簧销偏转至所述打开位置；
第一螺线管，适配成使所述定位装置从所述锁定位置移位至所述解锁位置；和
第二螺线管，适配成使所述定位装置从所述解锁位置移位至所述锁定位置。
典型地，借助于偏动弹簧使所述锁定位置和解锁位置稳定。
优选地，所述偏动弹簧为过中心弹簧。
典型地，当处于所述锁定位置时，所述定位装置啮合所述闩锁扣的臂，以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置。
在一种形式中，所述定位装置在所述锁定位置和解锁位置之间转动移位。
在另一种形式中，所述定位装置在所述锁定位置和解锁位置之间线性移位。所述定位装置可以包括细长销。
本发明还提供一种门锁的闩锁扣组件，包括：
本体，适配成装配于门侧壁，所述本体限定凹槽以容纳碰簧销；
闩锁扣，安装于所述本体并且限定所述凹槽的边界，所述闩锁扣可转动于将所述碰簧销保持在所述凹槽内的关闭位置与从所述凹槽松开所述碰簧销的打开位置之间；
双稳态定位装置，可移位于稳定锁定位置与稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置所述定位装置啮合所述闩锁扣以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置，而在稳定解锁位置所述定位装置不与所述闩锁扣啮合，从而使所述闩锁扣能够通过所述碰簧销偏转至所述打开位置；以及
螺线管，适配成当由解锁控制信号激活时使所述定位装置从所述锁定位置移位至所述解锁位置、以及当由锁定控制信号激活时使所述定位装置从所述解锁位置移位至所述锁定位置。
典型地，当处于所述锁定位置时，所述定位装置啮合所述闩锁扣的臂，以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置。
在一种形式中，所述定位装置在所述锁定位置和解锁位置之间线性移位。所述定位装置可以包括细长销。
典型地，所述螺线管是具有可在缩回位置和伸出位置之间移位的柱塞的闩锁型螺线管，所述柱塞到所述伸出位置的位移将所述定位装置移位到所述锁定位置和所述解锁位置之一，所述螺线管具有用于将所述柱塞闩锁于所述伸出位置上的闩锁机构，其中在未闩锁所述闩锁机构时，回动弹簧与所述定位装置和/或所述螺线管柱塞联合工作以将所述柱塞偏动到所述缩回位置上、并将所述定位装置偏动到所述锁定位置和所述解锁位置之另一位置。
在一种形式中，所述回动弹簧安装在所述定位装置上。
在一种形式中，所述柱塞到所述伸出位置的位移将所述定位装置移位到所述锁定位置。
附图说明
现在将参照附图作为示例描述本发明的优选形式，其中：
图1是门锁的第一闩锁扣组件的透视图；
图2是示出图1的闩锁扣组件的闩锁扣的操作的示意俯视图(planview)；
图3是处于锁定状态的图1的闩锁扣组件的示意侧视图；
图4是处于锁定状态的图1的闩锁扣组件的示意俯视图；
图5是处于锁定状态的图1的闩锁扣组件的示意前视图；
图6是处于解锁和打开状态的图1的闩锁扣组件的示意侧视图；
图7是处于解锁和打开状态的图1的闩锁扣组件的示意俯视图；
图8是门锁的第二闩锁扣组件的透视图；
图9是示出图8的闩锁扣组件的闩锁扣的操作的示意俯视图；
图10是处于锁定状态的图8的闩锁扣组件的示意侧视图；
图11是处于锁定状态的图8的闩锁扣组件的示意俯视图；
图12是处于锁定状态的图8的闩锁扣组件的示意前视图；
图13是处于解锁和打开状态的图8的闩锁扣组件的示意侧视图；
图14是处于解锁和打开状态的图8的闩锁扣组件的示意俯视图；
图15是门锁的第三闩锁扣组件的透视图；
图16是示出图15的闩锁扣组件的闩锁扣的操作的示意俯视图；
图17是处于锁定状态的图15的闩锁扣组件的示意侧视图；
图18是处于锁定状态的图15的闩锁扣组件的示意俯视图；
图19是处于锁定状态的图15的闩锁扣组件的示意前视图；
图20是处于解锁和打开状态的图15的闩锁扣组件的示意侧视图；
图21是处于解锁和打开状态的图15的闩锁扣组件的示意俯视图。
具体实施方式
参照附图中的图1，门锁的第一闩锁扣组件具有本体1，其适配成借助于穿过在本体1的前表面上形成的孔2的紧固件装配于门侧壁的凹槽。该本体限定凹槽3以容纳碰簧销100，如图2所示。碰簧销100装配于安装在由门侧壁限定的门口的门的边缘面，并且装有弹簧以使其能够以通常方式伸出和缩回。
闩锁扣4安装于本体1，并且限定凹槽3的边界。闩锁扣4可在如图2中的实线所示的关闭位置与如图2中的虚线所示的打开位置之间围绕安装在本体1内的枢销5转动。在关闭位置，闩锁扣4将碰簧销100保持在凹槽3内，而在打开位置，闩锁扣4从凹槽3松开碰簧销100。闩锁扣4借助于环绕枢销5的扭簧(未示出)以通常方式通过弹簧偏置至关闭位置。在关闭门的动作期间，碰簧销100的斜切端面101在关闭位置啮合闩锁扣4的倾斜正面6。该啮合使碰簧销100缩回，并且越过闩锁扣4进入凹槽3，从而将门保持在关闭位置。
闩锁扣4借助于肘节(toggle)7形式的双稳态定位装置锁定于图3到5所示的关闭位置。肘节7可转动地移位于图3到5所示的稳定锁定位置与图6和7所示的稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置肘节7啮合闩锁扣4以将闩锁扣4锁定于关闭位置，而在稳定解锁位置，肘节7不与闩锁扣4啮合，从而使闩锁扣4通过碰簧销100偏转至打开位置。
肘节7是双稳态的，因为肘节7稳定保持于锁定和解锁位置的任一位置。该稳定性借助于过中心弹簧(over center spring)8形式的偏动弹簧(biasing spring)来提供。当肘节7处于如图3所示的锁定位置时，过中心弹簧8产生趋向于将肘节7保持在锁定位置的逆时针力矩(如图3所示)。当肘节7处于如图6所示的解锁位置时，过中心弹簧8相对于肘节枢销9的位置导致产生将肘节7保持在解锁位置的顺时针力矩(如图6所示)。过中心弹簧8在一端固定于组件本体1，而在另一端固定于在肘节7上形成的接头(tab)10。
当肘节7处于图3到5所示的锁定位置时，肘节7的啮合端面11啮合闩锁扣4的臂12。从图4可以最佳看出，肘节啮合面11与闩锁扣臂12之间的啮合将闩锁扣4锁定于关闭位置，从而防止其向打开位置逆时针旋转(如图4所示)。
当肘节7围绕枢销9转动至图6和7所示的解锁位置时，肘节啮合面11不啮合闩锁扣臂12，从而当闩锁扣4移动至打开位置(当打开门时通过碰簧销100的啮合)时，使闩锁扣12转过肘节的上表面13。
肘节7借助于第一和第二螺线管14、15在锁定和解锁位置之间移位。第一螺线管14的激活驱动第一螺线管14的柱塞(plunger)16靠向在肘节上表面13上形成的凸起块(raised pad)，从而转动肘节7至解锁位置。相反地，第二螺线管15的激活驱动第二螺线管的柱塞18靠向肘节7的下表面19，从而将肘节7移动至锁定位置。
在锁定和解锁位置之间移动肘节7只需任一个螺线管的单脉冲激活。与其中螺线管必须保持激活以保持定位装置(detent)处于两个位置之一(一个位置是稳定的，而另一个是不稳定的，并且需要通过螺线管柱塞施加持续力)的上述现有技术系统相比，一旦肘节7移位至可选稳定位置，则激活的螺线管可立即被去激活(deactivate)。
在无需持续激活任一个螺线管的情况下，可对所述闩锁扣组件进行供电和控制的方式是相当灵活的。由于所需功率极少，因此闩锁扣组件可由电池供电而无需广泛布线回到中央电源和控制器。闩锁扣组件可由各种简单编码安全控制系统中的任一系统控制。例如，该组件可通过由用户操纵的标准RF钥匙盘(key fob)(如同与机动车钥匙一起广泛使用的那样)来操纵。由钥匙盘传达的初始信号将触发单个电压脉冲到第一螺线管的以将门解锁，并且来自钥匙盘的第二信号将激活第二螺线管15以将门锁住。可选地，第二螺线管15在一段时延或者门准备被重新锁住的某其他指示之后自动工作。特定设施内的各个门上的一系列闩锁扣组件可被编程成接受相同钥匙盘编码信号。
所述闩锁扣组件类似于标准钥匙和锁，因为钥匙盘或其他激活设备将锁的状态从锁住状态变至解锁状态(以及相反)，然后锁保持在新状态中而无需持续功率输入。
附图中的图8到14是图1到7的等效图，但是示出可选的第二门锁闩锁扣组件。第二闩锁扣组件类似于图1到7的第一闩锁扣组件，然而，代替第一闩锁扣组件的可转动肘节7，第二闩锁扣组件的双稳态定位装置是可直线移位的，并且采取细长定位销(elongate detent pin)207的形式。
具体地说，第二闩锁扣组件具有本体201，其适配成借助于穿过在本体201的前表面形成的孔202的紧固件装配于门侧壁内的凹槽，如图8所示。该本体限定凹槽203以容纳碰簧销100，如图9所示。
闩锁扣204安装于本体201，并且限定凹槽203的边界。闩锁扣204可在如图9中的实线所示的关闭位置和如图9中的虚线所示的打开位置之间围绕安装在本体201内的枢销205转动。闩锁扣204借助于环绕枢销205的扭簧205a通过弹簧偏置至关闭位置。
闩锁扣204借助于定位销207形式的双稳态定位装置锁定于图10到12所示的关闭位置。定位销207可移位于图10到12所示的稳定锁定位置与图13和14所示的稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置定位销207啮合闩锁扣204以将闩锁扣204锁定于关闭位置，而在稳定解锁位置，定位销207不与闩锁扣204啮合，从而使闩锁扣204通过碰簧销100偏转至打开位置。
定位销207通过两个直立法兰209安装在组件本体201内，其中这两个直立法兰209在组件本体201上形成并且均具有定位销207所穿过的孔隙，从而允许定位销207的纵向移位。
定位销207是双稳态的，因为定位销207稳定保持在锁定或解锁位置的任一位置。该稳定性借助于过中心弹簧208形式的偏动弹簧来提供。当肘节207处于如图10所示的锁定位置时，过中心弹簧208在定位销207上产生趋向于将定位销207保持在锁定位置的轴向载荷。当定位销207处于如图13所示的解锁位置时，过中心弹簧208在相反方向上的弯曲产生在相反轴向上给予定位销207的轴向载荷，其趋向于将定位销207保持在解锁位置。从图11可以最佳看出，过中心弹簧208由两半形成，其中每个过中心弹簧半部的相对端分别安装于组件本体201和在定位销207中形成的环形凹槽210上。
当定位销207处于图10到12所示的锁定位置时，定位销207的外围表面啮合闩锁扣204的臂212。从图11可以最佳看出，定位销207与闩锁扣臂212之间的啮合将闩锁扣204锁定于关闭位置，从而防止其向打开位置逆时针旋转(如图11所示)。
当定位销207上移至图23和14所示的解锁位置时，定位销207不啮合闩锁扣臂212，从而当闩锁扣204移至打开位置(当打开门时通过碰簧销100的啮合)时，使闩锁扣臂212转过定位销207的下端面211。
定位销207借助于第一和第二螺线管214、215在锁定和解锁位置之间移位。第一螺线管214的激活伸出第一螺线管柱塞216，从而啮合定位销207的下端面211，从而驱动定位销207向上至如图13所示的解锁位置。随后，第一螺线管柱塞216以通常方式在去激活第一螺线管214时缩回，从而在定位销下端面211与第一螺线管柱塞216之间留出间隙，其中闩锁扣臂212可自由转动。相反地，第二螺线管215的激活伸出第二螺线管柱塞218，以向下啮合定位销207的上端面213，从而驱动定位销207至如图10所示的锁定位置。
与图1到7的闩锁扣组件的肘节7相同，定位销207仅通过任一个螺线管的单脉冲激活在锁定和解锁位置之间移动。从而，图8到14的第二闩锁扣组件可通过与图1到7所述的第一闩锁扣组件相同的任意方式来控制。
附图中的图15到21同样是图1到7的等效图，但是示出另一个可选的第三门锁闩锁扣组件。第三闩锁扣组件类似于图8到14的第二闩锁扣组件，然而，仅采用单个螺线管来驱动双稳态定位装置。
具体地说，第三闩锁扣组件具有本体301，其适配成借助于穿过在本体301的前表面的伸出法兰部分301a中形成的孔302的紧固件装配于门侧壁的表面。该本体301可装配于门侧壁的齐平表面而不与第一和第二闩锁扣组件的本体1、101一样需要凹槽，这特别适于将闩锁扣组件改装到在住宅应用中是典型的没有凹槽的门侧壁。本体301限定凹槽303以容纳碰簧销100，如图16所示。
闩锁扣304安装于本体301，并且限定凹槽303的边界。闩锁扣304可在如图16中的实线所示的关闭位置和如图16中的虚线所示的打开位置之间围绕安装在本体301内的销305转动。
闩锁扣304借助于定位销307形式的双稳态定位装置锁定于图17到19所示的关闭位置。以与图8到14的第二闩锁扣组件的定位销207类似的方式，定位销307可移位于图17到19所示的稳定锁定位置与图20和21所示的稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置定位销307啮合闩锁扣304以将闩锁扣304锁定于关闭位置，而在稳定解锁位置，定位销307不与闩锁扣304啮合，从而使闩锁扣304通过碰簧销100偏转至打开位置。
定位销307通过两个直立法兰309安装在组件本体301内，其中这两个直立法兰309在组件本体上形成并且均具有定位销307所穿过的孔隙，从而允许定位销307的纵向移位。
当定位销307处于图17到19所示的锁定位置时，定位销307的外围表面啮合闩锁扣304的臂312。从图18可以最佳看出，定位销307与闩锁扣臂312之间的啮合将闩锁扣304锁定于关闭位置，从而防止其向打开位置逆时针旋转(如图18所示)。
当定位销307下移至图20和21所示的解锁位置时，定位销307不啮合闩锁扣臂312，从而当闩锁扣304移至打开位置(当打开门时通过碰簧销100的啮合)时，使闩锁扣臂312转过定位销307的上端面313。
定位销307借助于单个螺线管314在锁定和解锁位置之间移位。螺线管314是闩锁型螺线管，其中螺线管具有当由第一极性的控制信号激活时可从缩回位置移位到伸出位置的柱塞316。当到达伸出位置时，包含在螺线管内的磁性闩锁机构将柱塞316磁性闩锁于伸出位置。当采用相反极性的控制信号重新激活螺线管时，朝向缩回位置移动柱塞316，从而克服柱塞316的磁性闩锁。
在所示配置中，闩锁螺线管314配置成锁定控制信号激活螺线管314以伸出柱塞，从而啮合定位销下表面311并且驱动它至锁定位置。解锁控制信号激活螺线管以解锁并缩回闩锁柱塞316。一旦作用在柱塞316上的缩回力超过闩锁力，则典型地在闩锁螺线管内提供的内部弹簧将继续驱动柱塞316至缩回位置。如果定位销下表面311固定到柱塞316的端面，则柱塞316的缩回将使定位销307移位至图20和21所示的解锁位置。然而，如果定位销下表面311不固定于柱塞316，并且/或者如果螺线管内的内部弹簧具有足够的强度以完全缩回柱塞316和定位销307，可在定位销307上安装回动弹簧308以确保当缩回螺线管柱塞316时驱动定位销307至解锁位置。螺线管闩锁机构和回动弹簧安装在定位销307上或者螺线管314的内部，提供定位销的双稳态性，从而确保定位销307稳定保持在锁定或解锁位置的任一位置。
螺线管314可以安排在定位销307的相反端，使得螺线管柱塞316的伸出驱动定位销307至解锁位置，并且螺线管柱塞316的缩回使定位销307回缩至锁定位置。
与上述第一和第二闩锁扣组件的定位装置相同，第三闩锁扣组件的定位装置307仅通过螺线管314的单脉冲激活在锁定和解锁位置之间移动。从而，图15到21的第三闩锁扣组件可使用与图1到7所述的第一闩锁扣组件相同的任意方式来控制。
第三闩锁销组件的单螺线管配置提供了更紧凑的闩锁扣组件，其更适于其中本体301安装在门侧壁外部的设施。

Claims (7)

1. 一种门锁的闩锁扣组件，包括：
本体，适配成装配于门侧壁，所述本体限定凹槽以容纳碰簧销；
闩锁扣，安装于所述本体并且限定所述凹槽的边界，所述闩锁扣转动于将所述碰簧销保持在所述凹槽内的关闭位置与从所述凹槽松开所述碰簧销的打开位置之间；
双稳态定位装置，移位于稳定锁定位置与稳定解锁位置之间，其中在稳定锁定位置所述定位装置啮合所述闩锁扣以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置，而在稳定解锁位置所述定位装置不与所述闩锁扣啮合，从而使所述闩锁扣能够通过所述碰簧销偏转至所述打开位置；
第一螺线管，适配成使所述定位装置从所述锁定位置移位至所述解锁位置；以及
第二螺线管，适配成使所述定位装置从所述解锁位置移位至所述锁定位置。
2. 如权利要求1所述的闩锁扣组件，其特征在于，借助于偏动弹簧使所述锁定位置和解锁位置稳定。
3. 如权利要求2所述的闩锁扣组件，其特征在于，所述偏动弹簧为过中心弹簧。
4. 如权利要求1所述的闩锁扣组件，其特征在于，当处于所述锁定位置时，所述定位装置啮合所述闩锁扣的臂，以将所述闩锁扣锁定于所述关闭位置。
5. 如权利要求1所述的闩锁扣组件，其特征在于，所述定位装置在所述锁定位置和解锁位置之间转动移位。
6. 如权利要求1所述的闩锁扣组件，其特征在于，所述定位装置在所述锁定位置和解锁位置之间线性移位。
7. 如权利要求6所述的闩锁扣组件，其特征在于，所述定位装置包括细长销。
CNB2003801032067A 2002-11-13 2003-11-13 螺线管操纵的闩锁扣 Expired - Fee Related CN100419198C (zh)

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