CN101532351B - 一种节电型拉栓式锁具结构 - Google Patents

Abstract

本发明系一种节约电源的锁具结构。一种节电型拉栓式锁具结构，包括在上方门板(1)上向下竖直突起，端头为球的拉栓(5)，在下方门框(13)底板上设置容球腔(6)，容球腔(6)的壁部开设若干有滚珠(7)的径向圆孔，容球腔(6)的外圈设置一圆环式止动环(3)，所述止动环(3)与容球腔(6)相互可以沿轴线转动，止动环(3)内壁开设半球凹孔；由弹簧(2)和旋转机构分别旋转所述止动环(3)或容球腔(6)之一至一个端点和反向的另一个端点位置，在容球腔(6)底部设置触杆(4)，旋转机构的旋转力大于弹簧(2)的弹力；拉栓(5)端部球触动压迫触杆(4)导致定位销(11)退出定位孔(8)。本技术方案仅在开启门板(1)的瞬时才使用一些能量，是一种十分节能安全的门锁机构。

Description

一种节电型拉栓式锁具结构

(一)技术领域

本发明系一种拉栓式锁具结构，特别是涉及一种拉栓式能节约电源的锁具结构。 

(二)背景技术

众所周知，门锁是一种用于将门与门框，或两扇移门，或一扇固定一扇转动门，两者相向移动使相互之间由对击锁定的机构，一般均采用磁力门锁。 

磁力门锁的主要结构是，将电磁铁固定在一侧门或门框上，继铁板固定在另一侧。此类门锁具有一种特殊的优点，即门关合时，两者之间由磁力相吸而紧闭，平稳且吸力较大，不易被一般的外力所开启，当需要开门时，切断电源，电磁铁与继铁板释放而自动开启，开启门锁的地点可以远离门，甚至可以遥控操作电磁铁的通断电，使用非常方便。 

在众多磁力门锁的结构中有一款由突球棒拉栓形式的磁力门锁，专利申请号200810033096.6专利名称为《一种门锁的连接结构》，公开了一种以较小的电磁力实现较大机械力刚性锁紧的方式，此技术方案的主要结构如下： 

在一侧门上设置垂直凸起一端部为球的拉栓，在另一侧门框上设置一个容纳拉栓的容球腔，容球腔的壁部开设圆孔，在圆孔中放置滚珠，在容球腔的外圈设置一轴向滑动的止动环结构，止动环内为两圈直径不同的台阶孔，关门时止动环受弹簧力，使大台阶孔包围容球腔，拉栓的端头球部能进入，当非法拉开门时，止动环被另一侧吸出，小台阶孔压迫滚珠向轴心靠紧能抱住拉栓头部无法打开。该技术方案改变了以往须由很大的电力，转换成强磁力，才能提供大的磁力门锁的锁紧力，而是采用了以很小的电力、磁力控制机构中止动环的向外滑移，由刚性的拉栓结构提供了极大的机械锁紧力，可谓革命性的改变。 

然而通过实践尚发觉该技术方案有不满足之处，该结构在门板关闭后必须持续供应电力，在开启门板时才关闭电力，脱去对止动环的吸出动作，虽然该机构耗电量不大，但是日积月累也是一笔不小的能源支出，因此希望有更好的 改进机构提供。 

(三)发明内容

本发明的目的是拟提供一种既保留现有技术专利申请号200810033096.6《一种门锁的连接结构》中由磁力转换成机械力锁紧的和工作机构原理和优点，又能更加节省电力能源的一种门锁机构。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种节电型拉栓式锁具结构，包括在上方门板上向下竖直突起，端头为球的拉栓，在下方门框底板上设置一个圆筒式，内腔能容纳拉栓的容球腔，容球腔的壁部开设若干径向圆孔，圆孔中有滚珠，容球腔的外圈设置一圆环式止动环，其特征在于： 

所述止动环与容球腔相互可以沿轴线转动，止动环内壁有与容球腔壁部开设圆孔相同数量、对应位置的半球凹孔； 

由弹簧和旋转机构分别旋转所述止动环或容球腔之一至一个端点和反向的另一个端点位置； 

在止动环或容球腔之一上开设定位孔，由旋转机构旋转至端点位置，定位销插入定位孔； 

在容球腔底部向上设置一沿轴线移动的触杆，触杆高度为所述拉栓插入容球腔，在端部球头被容球腔壁部滚珠抱紧时的位置，拉栓球部触动压迫触杆； 

所述旋转机构的旋转力大于弹簧的弹力； 

所述拉栓端部球触动压迫触杆导致定位销退出定位孔。 

进一步，所述弹簧为扭簧。 

进一步，所述弹簧为直线弹簧，顶、拉止动环或容球腔之一的径向外圈。 

进一步，所述旋转机构为电磁阀直线推拉机构，推拉位置位于止动环或容球腔之一的径向外圈。 

进一步，所述旋转机构为旋转电磁阀机构。 

进一步，所述旋转机构为钥匙机械旋转机构。 

进一步，所述容球腔的壁部的圆孔沿周向均匀分布。 

进一步，所述滚珠直径大于容球腔壁厚，止动环内壁的半球凹孔直径大于 等于滚珠直径，半球凹孔深度小于滚珠半径，大于滚珠直径与容球腔壁厚之差。 

进一步，所述触杆与定位销固定连接在同一弹簧片上，所述弹簧片位于触杆的外侧为固定支点，形成弹性杠杆机构。 

进一步，所述触杆与定位销固定连接在一横杆上，横杆由拉力弹簧固定连接。 

进一步，所述触杆为触点开关，电连接由电磁机构动作的定位销。 

进一步，所述的半球凹孔为开设在止动环内壁与轴线平行的半圆凹槽。 

采用本技术方案，门锁机构平时不通电，不使用动力和能源，止动环或容球腔之一由旋转机构在前一次的旋转力作用下使其位于一个端点位置，此时旋转机构不再动作，定位销插入止动环或容球腔之一上开设定位孔内定位；容球腔的壁部开设径向圆孔中的滚珠位于外圈止动环内壁的半球凹孔内，滚珠形成的圆圈直径大于拉栓头部的圆球，拉栓可以自如插入。 

当将门推合时，拉栓插入容球腔的滚珠形成的圆圈中，继续关紧，拉栓端头的球部接触，并压迫触动容球腔底部向上设置的触杆，触杆连动定位销退出定位孔，使止动环或容球腔之一取消定位销的约束，在弹簧力的作用下，向另一端旋转至另一顶端，此时，止动环和容球腔恰好相互之间转动至容球腔的壁部开设径向圆孔中的滚珠位于止动环内壁的非半球凹孔内，滚珠被止动环内壁挤出，形成的圆圈直径小于拉栓头部的圆球，拉栓头部的圆球被周围的滚珠“抱住”，拉栓无法拔出，门被紧紧锁住，此时也不需要外加的能量，锁紧力由外圈的滚珠，被止动环内壁的机械结构紧紧挤压，不可能松动，能够提供极大的锁紧力。 

当需要开启门板时，由旋转机构提供旋转力，此旋转力大于弹簧力，克服了弹簧的扭力，使得止动环或容球腔之一向相反的方向旋转，让容球腔的壁部圆孔中的滚珠又位于止动环内壁的半球凹孔内，滚珠形成的圆圈直径又大于拉栓头部的圆球，拉栓可以从中拔出，门被开启。此旋转机构既可以是旋转电磁阀等机构，也可以是钥匙的机械旋转动作。本技术方案仅须在此时提供一些能量和动力开启门板便完成了门板自由敞开、关门、持续长时间关闭和再开启全过程动作，相对需要能量的时机很短，仅为“瞬间”，因此，既是一项十分可靠的门锁机构，也是一项极其节省能量的门锁结构。 

在以上的表述中使用了“上、下、门板、门框”用语，这只是为了叙述结构的方便，便于理解，其实并非对所述方位、名称的绝对限止，只是表示一个相互的相对位置关系。 

本发明的优点和有益效果： 

本技术方案在长时间的关门、锁门状态中并不使用消耗电能，而仅在开启门板的瞬时才使用一些能量，因此是一种十分省能安全的门锁机构。 

(四)附图说明

图1是本发明节电型拉栓式磁力门锁结构的一种实施方式，门板与门框尚未接合，门板在上方，拉栓朝下，门框容球腔腔口向上，作为弹簧的扭簧和作为旋转机构的电磁阀直线推拉机构可分别旋转止动环至一个端点和反向另一个端点位置，滚珠位于止动环内壁半球凹孔内的结构示意图； 

图2是图1门板刚合拢，拉栓端头球部进入容球腔滚珠部位，滚珠位于止动环内壁的半球凹孔内，未限止拉栓端头球部的结构示意图； 

图3是图1继续推动门板，拉栓端头球部接触压迫触杆，触杆连动定位销从定位孔中退出，止动环失去定位销的约束，在弹簧的弹簧力作用下转动，使滚珠位于止动环内壁的非半球凹孔内，被止动环内壁挤压向中心滚入，抱住拉栓端头球部，门板被锁住的结构状态示意图； 

图4是图1开启门板时，启动旋转机构，旋转机构的旋转力大于弹簧力，克服了弹簧的扭力，止动环向相反的方向旋转，容球腔的壁部圆孔中的滚珠又位于止动环内壁的半球凹孔内，拉栓可以从中拔出的结构示意图； 

图5是止动环和容球腔相互配置位置的俯视图，位于滚珠中心位置的剖面示意图，滚珠位于止动环内壁的半球凹孔内，拉栓球部可自由进出的状态图； 

图6是图5滚珠虽然没有退至止动环内壁的半球凹孔内，但处于可进出半球凹孔的位置，拉栓球部可继续前进的状态图； 

图7是图5止动环和容球腔相互旋转，滚珠被止动环内壁挤压，拉栓球部被滚珠抱住的结构状态图； 

图8是本发明节电型拉栓式磁力门锁结构的另一种实施方式，触杆与定位销固定连接在一横杆上，横杆由拉力弹簧固定连接状态局部示意图； 

图9是本发明节电型拉栓式磁力门锁结构的再一种实施方式，触杆为触点开关，电连接由电磁机构动作的定位销结构局部示意图； 

图10是本发明节电型拉栓式磁力门锁结构的又一种实施方式，作为弹簧的直线式弹簧直接装配在作为旋转机构的电磁阀直线推拉机构推杆上的结构示意图。 

图中，1是门板，2是弹簧，3是止动环，4是触杆，5是拉栓，6是容球腔，7是滚珠，8是定位孔，9是推动杆，10是电磁阀直线推拉机构，11是定位销，12是弹簧片，13是门框，14是拉力弹簧，15是横杆，16是触点开关，17是电磁伸缩杆。 

(五)具体实施方法 

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。 

一种节电型拉栓式锁具结构，包括在上方门板1上向下竖直突起，端头为球的拉栓5，在下方门框13底板上设置一个圆筒式，内腔能容纳拉栓5的容球腔6，容球腔6的壁部开设若干径向圆孔，圆孔中有滚珠7，容球腔6的外圈设置一圆环式止动环3，所述止动环3与容球腔6相互可以沿轴线转动，止动环3内壁有与容球腔6壁部开设圆孔相同数量、对应位置的半球凹孔；由弹簧2和旋转机构分别旋转所述止动环3或容球腔6之一至一个端点和反向的另一个端点位置；在止动环3或容球腔6之一上开设定位孔8，由旋转机构旋转动作至端点位置时，被定位销11插入定位孔8；在容球腔6底部向上设置一沿轴线移动的触杆4，触杆4高度为所述拉栓5插入容球腔6，在端部球头被容球腔6壁部滚珠7抱紧时的位置，拉栓5球部触动压迫触杆4；所述旋转机构的旋转力大于弹簧2力；所述拉栓5端部球触动压迫触杆4导致定位销11退出定位孔8。 

所述弹簧2为扭簧，采用扭簧结构简单，受力方向与零部件动作方向一致，受力状况好。 

所述弹簧2为直线弹簧，顶、拉止动环3或容球腔6之一的径向外圈，直线弹簧提供弹力较强，易于调整合适的弹力，当作为弹簧2的直线式弹簧直接装配在作为旋转机构的电磁阀直线推拉机构10推杆上时，整体结构更加紧凑。 

所述旋转机构为电磁阀直线推拉机构10，推拉位置位于止动环3或容球腔6之一的径向外圈，直线推拉受力可靠，大小易于调整。 

所述旋转机构为旋转电磁阀机构，结构简单，体积紧凑。 

所述旋转机构为钥匙机械旋转机构。如使用机械式的旋转钥匙，结构简单、施力更直接。 

所述容球腔6的壁部的圆孔沿周向均匀分布，周向均布，受力及旋转动作更均匀、平稳，有利使用和装置寿命。 

所述滚珠7直径大于容球腔6壁厚，止动环3内壁的半球凹孔直径大于等于滚珠7直径，半球凹孔深度小于滚珠7半径，大于滚珠7直径与容球腔6壁厚之差。遵循此尺寸要求，能达到预期的动作目的。 

所述触杆4与定位销11固定连接在同一弹簧片12上，所述弹簧片12位于触杆4的外侧为固定支点，形成弹性杠杆机构，弹性杠杆机构结构简单，使用方便。 

所述触杆4与定位销11固定连接在一横杆15上，横杆15由拉力弹簧14固定连接。触杆4与定位销11同步移动，不失一种简单、可靠的结构。 

所述触杆4为触点开关16，电连接由电磁机构动作的定位销11。采用触点开关结构，动作灵敏，轻捷，电磁机构动作准确。 

所述的半球凹孔为开设在止动环3内壁与轴线平行的半圆凹槽，凹槽与凹孔效果相近，按加工条件选择使用。 

所述滚珠7为3至5个。滚珠7数量太少不便于平稳定位，太多既无必要，又增加了加工量，甚至影响止动环3内壁的排布。 

门板1平时敞开状态：门锁机构平时不通电，不使用动力和能源，止动环3或容球腔6之一由旋转机构在前一次的旋转力作用下使其位于一个端点位置，此时旋转机构不再动作，由定位销11插入止动环3或容球腔6之一上开设定位孔8内定位；容球腔6的壁部开设径向圆孔中的滚珠7位于止动环3内壁的半球凹孔位置。可自由进出移动，滚珠7形成的圆圈直径大于拉栓5头部的圆球，拉栓5可以随时自如插入。 

门板1推合时：拉栓5插入容球腔6的滚珠7形成的圆圈中，继续关紧，拉栓5端头的球部接触，并压迫触动容球腔6底部向上设置的触杆4，触杆4 连动定位销11退出定位孔8，使止动环3或容球腔6之一取消定位销11的约束，在弹簧2弹簧力的作用下，向另一方向旋转至另一顶端，此时，止动环3和容球腔6恰好相互之间转动至容球腔6的壁部开设径向圆孔位于止动环3内壁的非半球凹孔内，滚珠7被止动环3内壁挤出，形成的圆圈直径小于拉栓5头部的圆球，拉栓5头部的圆球被周围的滚珠7“抱住”，拉栓5无法拔出，门板1被紧紧锁住，此时也不需要外加的能量，锁紧力由外圈的滚珠7，被止动环3内壁的机械结构紧紧挤压，不可能松动，能够提供极大的锁紧力。 

门板1维持关闭状态：容球腔6的壁部开设径向圆孔位于止动环3内壁的非半球凹孔内，滚珠7被止动环3内壁挤出，拉栓5头部的圆球被周围的滚珠7“抱住”无法拔出，门板1被紧紧锁住，维持关门时不需要对门锁提供动力。 

强行开门：未获允许，无对号钥匙启动旋转机构的旋转动作，维持上述状态门被机械式地锁住。 

开启门板1时：由被许可的旋转机构提供旋转力，此旋转力大于弹簧力，克服了弹簧2的扭力，使得止动环3或容球腔6之一向相反的方向旋转，让容球腔6的壁部圆孔中的滚珠又位于止动环3内壁的半球凹孔内，滚珠7形成的圆圈直径又大于拉栓5头部的圆球，拉栓5可以从中拔出，门被开启。此旋转机构既可以是旋转电磁阀等机构，也可以是钥匙的机械旋转动作。本技术方案仅须在此时提供一些能量和动力开启门板1便完成了门板1自由敞开、关门、持续长时间关闭和再开启全过程动作，相对需要能量的时机很短，仅为“瞬间”，因此，既是一项十分可靠的门锁机构，也是一项极其节省能量的门锁结构。 

本技术方案仅在开启门板(1)的瞬时才使用一些能量，是一种十分节能安全的门锁机构。 

Claims (11)

1.一种节电型拉栓式锁具结构，包括在上方门板(1)上向下竖直突起，端头为球的拉栓(5)，在下方门框(13)底板上设置一个圆筒式，内腔能容纳拉栓(5)的容球腔(6)，容球腔(6)的壁部开设若干径向圆孔，圆孔中有滚珠(7)，容球腔(6)的外圈设置一圆环式止动环(3)，其特征在于：

所述止动环(3)与容球腔(6)相互可以沿轴线转动，止动环(3)内壁有与容球腔(6)壁部开设圆孔相同数量、对应位置的半球凹孔；

由弹簧(2)和旋转机构分别旋转所述止动环(3)或容球腔(6)之一至一个端点和反向的另一个端点位置；

在止动环(3)或容球腔(6)之一上开设定位孔(8)，当由旋转机构旋转止动环或容球腔之一至端点位置时，定位销(11)插入定位孔(8)；

在容球腔(6)底部向上设置一沿轴线移动的触杆(4)，触杆(4)高度满足：当所述拉栓(5)插入容球腔(6)且在端部球头处于能被容球腔(6)壁部滚珠(7)抱紧时的位置时，拉栓(5)球部触动压迫触杆(4)；

所述旋转机构的旋转力大于弹簧(2)的弹力；

所述拉栓(5)端部球触动压迫触杆(4)导致定位销(11)退出定位孔(8)；

所述滚珠(7)直径大于容球腔(6)壁厚，止动环(3)内壁的半球凹孔直径大于等于滚珠(7)直径，半球凹孔深度小于滚珠(7)半径，大于滚珠(7)直径与容球腔(6)壁厚之差。

2.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述弹簧(2)为扭簧。

3.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述弹簧(2)为直线弹簧，顶、拉止动环(3)或容球腔(6)之一的径向外圈。

4.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述旋转机构为电磁阀直线推拉机构(10)，推拉位置位于止动环(3)或容球腔(6)之一的径向外圈。

5.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述旋转机构为旋转电磁阀机构。

6.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述旋转机构为钥匙机械旋转机构。

7.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述容球腔(6)的壁部的圆孔沿周向均匀分布。

8.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述触杆(4)与定位销(11)固定连接在同一弹簧片(12)上，所述弹簧片(12)在位于触杆(4)的外侧设有固定支点，形成弹性杠杆机构。

9.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述触杆(4)与定位销(11)固定连接在一横杆(15)上，横杆(15)由拉力弹簧(14)固定连接。

10.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述触杆(4)为触点开关(16)，电连接由电磁机构动作的定位销(11)。

11.根据权利要求1所述锁具结构，其特征在于所述的半球凹孔为开设在止动环(3)内壁与轴线平行的半圆凹槽。

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