CN102177304B - 磁性安全闩锁 - Google Patents

Abstract

一种用于门的磁性闩锁，具有用于分别地安装在门和门柱上的第一和第二单元。该第一单元具有可移位地安装到壳体的支架中并偏置到缩回位置的可移位的闩锁元件。该第二单元具有互补的接合结构，闩锁元件的锁闭部分适合于当磁性闩锁在锁闭位置并且闩锁元件被移位到突起位置时接合该接合结构。磁吸装置被设置成以使得闩锁元件移动到突起位置并且当磁性闩锁处于锁闭位置时在接合结构中接合，然后该接合结构防止门或大门从闭合位置移动开。缩回元件设置在第一单元中，用于使支架移位并且增加在闩锁元件上的偏置以超过磁吸装置的力，由此，闩锁元件朝向缩回位置移动并且门可从闭合位置移动。

Description

磁性安全闩锁

技术领域

本发明涉及磁性安全闩锁，一种典型的装置是作为用于门的安全闩锁，其布置成以使年幼的孩子不能触到并操作该闩锁以通过该门，但是年长的人能够触到和操作该闩锁并打开该门。非常重要的应用是游泳池，在游泳池中铰接门必须向外打开，并且闩锁机构必须要么如此高以使年幼的孩子不能触到它和操作它，要么必须安装成等同地使得年幼的孩子不能触到该机构来打开它。

背景技术

类似地，用于年幼孩子的运动场会需要一种门，该门以相反的方式布置成以使年幼的孩子不能操作该闩锁以从无人监督的运动场中出去。

本受让人是澳大利亚专利号为649,664和等同的美国专利5,362,116的所有者，所述专利公开了用于游泳池门的磁性安全闩锁的两种模型。在这两种情况下，这些闩锁的一个重要特征在于，当例如在弹簧铰链的影响下门移动到其闭合位置时，不需要机械的相互接合，特别地，不需要机械阻力。因此，避免机械闩锁的机械阻力阻止门达到完全闭合的位置并锁闭的可能性。

对于特定的应用，替代已知结构的新的且有用的选择会给消费者提供进一步的选择。

发明内容

本发明致力于给消费者提供这样的选择，并且可以以制造和安装经济、方便但是却耐用、具有长的寿命并且提供高程度的安全性的实施方式予以实施。

在一个方面，本发明提供一种用于固定门或大门在闭合位置的磁性闩锁，该闩锁具有：第一单元，该第一单元具有可移位地安装在壳体中的支架中并通过偏置元件偏置到缩回位置的可移位的闩锁元件；第二单元，该第二单元具有互补的接合结构，闩锁元件的锁闭部分适于当磁性闩锁处于锁闭位置并且闩锁元件被移位到突起位置时接合该接合结构；设置在闩锁元件和第二单元中的磁吸装置，该磁吸装置使得闩锁元件移动到突起位置并且当磁性闩锁处于锁闭位置时接合在接合结构中，然后该接合结构防止门或大门从闭合位置移动开；以及在第一单元中的缩回元件，用于使支架移位并且增加通过偏置元件施加在闩锁元件上的偏置以超过磁吸装置的力，由此，闩锁元件朝向缩回位置移动并且门或大门能够从闭合位置移动。

磁吸装置可以是实心的或管状的，或者实心和管状部分的结合。

然后，实施例被描述为提供可移位的闩锁元件以在相当宽的极限范围内浮动。

一个重要的不断增长的市场需求是提供用于磁性闩锁提供钥匙(key)锁定装置。本发明适合于该选择，因为钥匙促动锁可安装在第一单元或第二单元上并且可布置成以将缩回元件特别是用于可移位元件的支架锁定就位；可移位元件可在弹簧偏置的影响下在支架内滑动。

当选择在第一单元上提供锁时，该锁可安装在壳体上或缩回元件中。

磁吸装置可操作以使锁促动到锁定位置时存在运动自由，然而闩锁元件缩回以打开闩锁是不可能的。

本发明的实施例在紧凑的和在视觉上是诱人的方面是特别有益的，特别是当安装在诸如游泳池的设备中时，其现在经常具有玻璃拦板和玻璃门。该设备需要耐用且可靠的闩锁机构，然而其应当实施为具有合适的美感。

另一重要的安全特征，特别是对于可被锁定的磁性闩锁，在于当门打开时，所有者可选择钥匙锁定闩锁然后移除该钥匙。本发明的实施例适合于安全设备，其是借助于设计确保如果锁定是通过门打开实现的，那么不管是否手动干涉引起可移位的闩锁元件突起或缩回，其仍可浮动。因此，当释放时，可移位的闩锁元件在其偏置下移动到缩回位置以使当该门被释放并且它达到闭合位置时，将对磁力再次建立锁闭不存在阻碍。

在一个实施例中，第一单元具有壳体，该壳体具有基座，该基座适合于例如通过螺钉被固定到门。缩回元件和支架可被集成到可移位的闩锁元件通过其中的单个的结构中，该闩锁元件是长型的结构，可在支架内滑动，并且该偏置可以为在支架的内部台肩和远离闩锁元件的自由端的闩锁元件的端部之间动作的压缩弹簧的形式，其中所述闩锁元件的自由端适合于在第二单元的接合结构中以锁闭接合形式进行接合。

该闩锁元件可以是实心的、管状的，或者实心和管状部分的结合。

优选地，本发明是使用安装在第二单元内的磁体实施的，闩锁元件是具有磁性特征的例如合适等级的钢的金属销。替代地，该磁体可在闩锁元件中，第二单元可包括铁磁材料。

另一选择是使第二单元和闩锁元件都具有极性的永磁体，该极性被布置成在锁闭位置或在锁闭位置附近时吸引部件。

本发明的特别重要的实施例是结合了钥匙控制锁的实施例，该钥匙控制锁安装在第一单元的壳体的壳面(facia)上或安装在缩回元件中并且能够与支架和有关的缩回元件可选择地接合，由此缩回元件可被锁定防止移动，然而闩锁元件保持可滑动地安装在支架内并且经受其偏置。

附图说明

为了示例的目的，现在将参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1是安置在闭合构型中并且锁定得以建立且为放大的比例的磁性闩锁的前等轴测图；

图1A是示出拉钮拉动开以打开闩锁的未锁定构型的后等轴测图；

图2是图1的磁性闩锁的前立视图；

图3是沿着图2的线A-A得到的并且示出处于闭合和锁定位置的闩锁的倒置的剖面图；

图4是处于闭合但未锁定构型的闩锁的前立视图；

图5是沿着图4的线B-B得到的倒置的横截面平面图；

图6是当拉动到处于打开位置的闩锁的前立视图；

图7是沿着图6的C-C得到的倒置的横截面平面图；

图8是处于打开的、自由的且未锁定的情况下的闩锁的前立视图；

图9是沿着图8的D-D得到的倒置的横截面平面图；

图10是处于打开的、自由的但锁定的情况下的闩锁的前立视图；

图11是沿着图10的E-E得到的倒置的横截面平面图；

图12-22是第二实施例的图形，这些图与图1-11对应。因此图12是安置在闭合构型中并且锁定得以建立且为放大的比例的磁性闩锁的等轴测图；

图13是图12的磁性闩锁的前立视图；

图14是沿着图13的线A-A得到的倒置的横截面平面图，其示出闩锁处于闭合和锁定位置；

图15是处于闭合但未锁定构型的闩锁的前立视图；

图16是沿着图15的线B-B得到的倒置的横截面平面图；

图17是当拉到处于打开位置时的闩锁的前立视图；

图18是沿着图17的线C-C得到的倒置的横截面平面图；

图19是处于打开、自由的且未锁定的情况下的闩锁的前立视图；

图20是沿着图19的线D-D得到的倒置的横截面平面图；

图21是处于打开的、自由的但锁定的情况下的闩锁的前立视图；

图22是沿着图21的线E-E得到的倒置的横截面平面图。

具体实施例方式

附图的磁性闩锁包括锁闭单元10和接收单元12，其适合于分别通过合适的固定螺钉来安装在例如门和门柱的结构上。图1和2示出提供固定螺钉以穿过锁闭单元10中的在水平长型狭槽14和在接收单元12中的竖直长型狭槽16，由此这些单元分别，在螺钉的最终上紧之前，可被调节用于分别在水平和竖直方向上实现真正对准。在使用中，提供压入盖元件，用于闭合通向狭槽14和16的孔口。

如从图3可最清楚地辨别地，锁闭单元10包括具有底板20并且可移位地安装在那里用于沿着水平轴移动的壳体18；长型促动器22，该促动器包括缩回钮24和在前端的支撑筒26，在该支撑筒中锁闭销28被滑动地安装成用于相对于促动器22的有限的独立的运动。如在图1A中最佳示出的，支撑筒26在其后表面上具有一体的花键23，该花键向外延伸并且导引到壳体10中的相应的狭槽以防止支撑筒旋转。锁闭销的支架设置在支撑筒26的前面并且还在钮的扩大孔30内，在扩大孔30中，装配到锁闭销28的端部的帽32能够滑动。螺旋压缩弹簧34安装在锁闭销28的后端部之上，弹簧的前端位于限定支撑筒26的端部的台肩36上并且弹簧的后端位于帽32的台肩上。

壳体18在其前中部具有子壳体，用于容纳钥匙控制的锁38。图3示出处于锁定状态下的锁，其中其锁定舌片40突起位于形成在支撑筒26上的台肩之后。因此，在锁定位置，在钮30上使促动器移动到缩回位置的压力由锁定舌片40抵抗。在图3所示的构型中，锁闭销28(方便地为合适等级的铁磁钢)被磁吸为锁闭接合第二单元12，因此相关联的门不能打开。闩锁单元12包括具有用于容纳高矫顽力的永磁体42的中心空腔的主体部分，该永磁体42通过接合后板44而位于气密的空腔中。如从图1中最佳看出的，壳体12具有椭圆形的锁闭空腔46，其允许锁闭销28的扩大头和接收空腔之间具有一定程度的竖直错位，但锁闭仍可发生。例如，门或门柱可稍微掉落并且这可通过设计进行调节。

在图3的实施例中，帽32被装配到锁闭销28的圆形横截面的套管部分29，两个部分的帽牢固地装配到套管。帽32具有装配在套管之上并且提供圆形空腔的底座部分32A，弯曲的帽32B设置有突起唇，该突起唇装配到环形空腔中以完成安装。

关于如图3所示的构型，将认识到，锁闭销28相对于闩锁单元10的其他部件是自由浮动的。因此，如果例如由于在晚上进行热收缩，第一和第二单元之间的距离增加，在磁吸力下，锁闭销28可相对于锁闭单元10和促动器22移动以将锁闭销的头部27保持牢固地接合在空腔46中并且保持如图3所示的锁闭接合。

尽管图2和3示出了闭合并且锁定构型，但图4和5示出当锁未锁定并且闩锁闭合时的构型。当锁38未锁定时，舌片40旋转以从支撑筒26的环形台肩27移开。钮24然后可被拉到右侧到达如图6和7所示的构型。该动作使弹簧34被完全压缩，并且锁闭销28的扩大梢部32邻接壳体18的端面31。在缩回过程中，促动器22的支撑筒26已被滑动地支撑在限定于壳体18的右手侧壁中的孔口上并且通过围绕锁闭销28的周边接合而得到进一步地支撑，而锁闭销28的相对端已被滑动地支撑在更靠近第二单元的壳体的左手侧壁中的相应孔口中。将认识到，促动器22向右侧(如图所示)的初始移动开始增加螺旋弹簧34上的载荷以及螺旋弹簧34的压缩，直到施加到锁闭销28的力超过在如图3所示的位置中发生的磁吸力。然而，在促动器22的中部的台肩39将最终接合帽32A的内部以将锁闭销28移位到图7的缩回位置。

现在参照图8和9，示出了当门已被打开并且闩锁单元10远离磁性单元12并且钮24被释放时的位置。

锁没有被锁定。钮24已被释放因此其在壳体中重新建立和在图3中相同的位置。然而，螺旋弹簧伸展将锁闭销28推进到如图所示的其完全缩回的位置。因此，例如，如果在弹簧铰链的作用下门被释放并且闭合，当锁闭单元10与磁性单元12并置用于锁闭时，通过部分压缩的压缩弹簧，锁闭销28在磁性影响下自由地被吸引到如图3所示的构型，因此磁性锁闭将发生，锁处于未锁定构型。

然而，图10和11示出当闩锁(和门)处于打开位置并且锁被锁定而锁闭销是自由的时的构型。因此，当门被释放并且移动到锁闭位置时，锁闭销自由移动到图2和3所示的位置。

在当锁闭单元处于如图6和7所示的构型中时用户反常地寻求锁定所述锁的情形下，当促动器22被释放时其移向图2和3的位置但因为引导台肩27和锁38的舌片40的干涉不能完全移动到那个位置。因此，促动器22略微靠近如图3所示的构型的右侧，然而，当门闭合时，安全发生，因为锁闭销28在磁力的影响下自由移动以实现锁闭。锁闭单元没有锁定但是已经安全地实现了磁锁闭。

现在参照图12-22的第二实施例，相同的部件已经给出相同的附图标记，并且在部件是等同的情形下，附图标记将大100；例如，图1的锁38在图12中变为锁138。

第二实施例中的主要不同在于，锁138轴向接合在促动钮124的端部内而不是安装在壳体中并且横向于该产品延伸。为了实现此，壳体18和内部结构的详细形式在细节上是不同的，现在将特别地参照图14对其进行描述，该图14示出当闩锁闭合且锁已被接合时的产品。因此锁闭销28被磁性地吸向第二单元12中的高矫顽磁性的磁体42但是该锁闭销比第一实施例的更短，而其右手端与安装在该销的套管部分29的封闭帽32相同，螺旋压缩弹簧34位于在左手端的管状促动器122的内部端壁和在右手端的帽32的内部端壁之间。不像第一实施例，当弹簧34在图3的闭合且锁定位置中部分延伸时，在此情况下，压缩弹簧34被显著压缩。将注意到，帽32的台肩的周边部分接合抵靠在促动器的中间部分中的台肩39，该台肩在例如图20中可最清楚地看到。

促动器122是可滑动的圆筒，该圆筒在其前端特别地通过从封闭板120在后面上向内延伸的支撑腿121而支撑在壳体118内。促动器122在其右手端通过滑动配合在壳体的管状延伸部119内而受到进一步支撑，其中所述管状延伸部延伸到限定在圆柱形的延伸部123的外壁和为了位移目的而适于被手动夹紧的成形钮124之间的环形空腔中。促动器122具有一体形成的花键125，该花键从其向前的中部位置延伸，用于接合在壳体10中的互补狭槽中以防止促动器122旋转。锁138通常固定在圆柱形的延伸部123内。锁138具有锁舌140，通过比较图14和16，可以看出，所述锁舌为当移动到锁定位置时该锁舌侧向移动通过圆柱形的延伸部123的侧壁中的孔口125和壳体的相邻的延伸部119的对准的孔口127。

因此，在图14的结构中，锁舌140突起通过促动器122和壳体延伸部119，由此防止促动钮124的手动移位。然而，锁闭销128自由浮动以使尽管装配本产品的门或门柱的热膨胀或收缩或其他运动但是锁闭销的梢部33朝向磁体的紧密并置得以保持。

当锁如图16所示没有锁定时，手动压力可施加到钮124以使得促动器和互连的锁闭销相对于壳体位移动到右侧以采取如图18所示的位置。

当相关联的门已被打开并且钮124被释放但锁保持在未锁定的状态下时，那么就实现了图20的构型。钮的引导端台肩与壳体118的后部上的相应的台肩151邻接。在该构型中，弹簧34显著伸长并促使端部帽32在促动器122内远离台肩139。因此，如果门被释放并且移动到闭合位置，那么当锁闭销128与第二单元12适当并置时，那么图14所示的构型被重新采用，并且弹簧34由于磁吸力被显著压缩。

在打开且自由的位置中锁被锁定的情况下，那么出现图22的构型。舌片140突起通过对准的孔口125和127以相对于壳体118锁定钮124以使如果门被释放并且移动到锁闭位置时，锁闭销128是自由的以通过出现的弹簧压缩而被磁吸到图16所示的位置。因此，自动地，安全地建立图14的锁定配置。

Claims (15)

1.一种用于固定门在闭合位置的磁性闩锁，该闩锁具有：

第一单元，该第一单元具有可移位地安装在壳体中的支架中并通过偏置元件偏置到缩回位置的可移位的闩锁元件；

第二单元，该第二单元具有互补的接合结构，所述闩锁元件的锁闭部分适于当所述磁性闩锁处于锁闭位置并且所述闩锁元件被移位到突起位置时接合该接合结构；

设置在所述闩锁元件和所述第二单元中的一个中的磁吸装置，所述闩锁元件和所述第二单元中的另一个具有磁性属性，以使得所述闩锁元件移动到所述突起位置并且当所述磁性闩锁处于锁闭位置时接合在所述接合结构中，然后该接合结构防止门从所述闭合位置移动开；以及

耦连到所述第一单元中的所述支架的缩回元件，其中，该缩回元件能够从向内位置移动到向外位置来使所述支架移位从而使得所述闩锁元件朝向所述缩回位置移动并增加通过所述偏置元件施加的偏置，该偏置元件还安置为施加偏置到所述缩回元件，

其中，当所述闩锁元件处于所述缩回位置并且所述缩回元件处于向外位置时，所述偏置元件能够操作以在所述偏置元件的偏置下将所述缩回元件移动到所述向内位置，同时偏置所述闩锁元件在所述缩回位置，以及

在所述闩锁元件处于所述缩回位置后，所述门能够从所述闭合位置移动。

2.如权利要求1所述的磁性闩锁，其中，所述第一单元通常布置成安装有所述闩锁元件，该闩锁元件可滑动地安装，用于沿着大致水平的轴在所述支架内移动，该支架本身被可滑动地安装，用于相对于所述壳体和相对于所述闩锁元件大致水平地移动。

3.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，其中，所述闩锁元件包括由能够被磁体吸引的材料制成的金属销，所述第二单元包括永磁体，该永磁体密封在所述第二单元内并且邻近于提供所述互补的接合结构的空腔。

4.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，其中，所述可移位的闩锁元件被安装成具有沿着它的可移位方向在极限范围内移动的自由。

5.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，其中，所述闩锁元件包括永磁体，并且所述第二单元具有被吸引到所述闩锁元件的铁磁材料，或具有带合适的极性以被吸引到所述闩锁元件的永磁体。

6.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，其中，所述支架为能够相对于所述闩锁元件滑动的长型圆筒形式，该闩锁元件本身为长型的，并且所述支架能够滑动通过所述壳体中的支架孔口。

7.如权利要求6所述的磁性闩锁，其中，所述圆筒具有以滑动关系容纳所述闩锁元件的端部的内部空腔，并且通过所述闩锁元件的所述端部的向内取向的面和所述空腔的端壁之间的螺旋压缩弹簧进行偏置。

8.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，还具有安装在所述第一单元上的钥匙促动的锁，当该钥匙促动的锁被锁定时，该钥匙促动的锁适于与所述支架相互接合以防止所述支架缩回并且可释放以允许所述支架从所述第二单元位移开从而压缩所述第一单元的弹簧和/或使所述支架的内部台肩与所述闩锁元件的扩大的端部接合以使所述闩锁元件在未锁闭的缩回方向上移动。

9.如权利要求8所述的磁性闩锁，其中，所述第一单元的所述缩回元件和所述支架的结构使得如果该钥匙促动的锁是通过所述缩回元件完全缩回或通过所述缩回元件释放而进行锁定的，在二者中的任一情况下，所述闩锁元件是自由的以便当所述第一单元移动到与闭合的门为并置关系时以磁性锁闭的方式再次接合所述第二单元。

10.如权利要求8所述的磁性闩锁，其中，所述壳体具有用于该钥匙促动的锁的安装座，该钥匙促动的锁具有与所述闩锁元件的轴相横向的轴。

11.如权利要求8所述的磁性闩锁，其中，该钥匙促动的锁安装在所述缩回元件中并且具有沿着所述闩锁元件的轴的轴。

12.如权利要求1或2所述的磁性闩锁，其中，所述缩回元件具有轴向延伸的元件并且所述壳体具有适于与所述轴向延伸的元件协作以防止所述缩回元件围绕其轴旋转的互补元件。

13.如权利要求8所述的磁性闩锁，其中，所述闩锁元件当在所述锁闭位置并且该钥匙促动的锁被锁定时能够在极限范围内独立地弹性地、轴向地移动。

14.如权利要求13所述的磁性闩锁，其中，所述闩锁元件是圆柱形的并且共轴地安装在所述支架内，所述支架的一端设置有孔，所述闩锁元件在该孔中滑动配合，并且所述支架的另一端具有相对的孔，所述闩锁元件的扩大的端部在该相对的孔中滑动配合，所述相对的孔和所述闩锁元件之间的环形空间容纳使所述闩锁元件朝向缩回位置偏置的螺旋压缩弹簧。

15.如权利要求14所述的磁性闩锁，其中，远离所述孔的所述相对的孔的端部安装可操作的锁，该可操作的锁能够操作以防止所述支架相对于所述壳体的轴向相对运动然而所述闩锁元件仍能够在磁力和弹簧偏置力下轴向运动。