CN105683459A - 自锁机构和镶板 - Google Patents

Abstract

提供一种自锁镶板系统，包括在其中限定空隙的镶板以及在空隙内定位的插针；构造为与镶板连接的另一个结构，所述另一个结构包括容座；以及定位在容座和插针的至少一个上的磁体。当镶板和所述另一个结构定位在一起时，插针构造为使用由磁体产生的磁力从缩回位置从空隙内移动至伸出位置，以接合所述容座。自锁镶板系统可以用于高架地板系统。

Description

自锁机构和镶板

相关申请的交叉引用

此申请要求于2013年7月24日提交的、题为“自锁镶板”的第61/857，871号美国临时专利申请以及于2014年2月28日提交的、题为“自锁机构和镶板”的第61/946,351号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

以下总地涉及自锁机构。

背景技术

镶板系统可以用于形成地板或墙壁。例如，在地板系统中，镶板或瓷砖组装在一起，以形成地板表面。地板系统包括高架地板系统。在墙壁系统中，镶板组装在一起，以形成墙壁表面。墙壁表面可以用于家具、建筑物以及空间隔离。在很多地板和墙壁系统中，使用螺钉、螺栓和钉子将镶板附接在一起。这通常需要工具来旋拧、拴住或钉住镶板。

附图说明

现在将通过示例的方式仅参考附图描述自锁机构的示例性实施方式，在附图中：

图1是自锁镶板系统的示例性实施方式的立体图，其中移除了一些镶板，以示出构造。

图2是自锁镶板系统的典型的镶板单元的分解立体图，示出如图1中挑口板框架过渡件的角部和直线部分。

图3是单独示出的自锁镶板的示例性实施方式的仰视图。

图4是单独示出的基座的示例性实施方式的立体图。

图5是沿图2中的截面线A-A所截的镶板的截面图。

图6是沿图2中的截面线B-B所截的镶板的截面图。

图7是沿图2中的截面线H-H所截的截面图，示出连接至挑口板框架过渡件镶板。

图8是沿图4中的截面线C-C所截的基座的截面图。

图9是沿图4中的截面线D-D所截的基座的截面图。

图10是镶板的俯视图，具有镶板和基座的沿图5中的截面线E-E的局部剖视图。

图11是在自锁机构中使用的磁体容座的示例性实施方式的立体图。

图12是磁体容座的沿图11中的截面线F-F的截面图。

图13是在自锁机构中使用的插针机构的示例性实施方式的分解立体图。

图14是示出为处于伸出状态的组装的插针机构的示例性实施方式的截面图。

图15是示出为处于缩回状态的组装的插针机构的示例性实施方式的截面图。

图16是彼此脱离的两个相邻的自锁镶板的截面图。

图17是彼此接合的两个相邻的自锁镶板的截面图。

图18是两个相邻的自锁镶板在从接合构造移动至脱离构造或从脱离位置移动至接合位置的过程中的截面图。

图19是彼此脱离的两个相邻的自锁镶板的另一个截面图。

图20是两个相邻的自锁镶板在从接合构造移动至脱离构造或从脱离位置移动至接合位置的过程中的另一个截面图。

图21是两个相邻的自锁镶板在从接合构造移动至脱离构造或从脱离位置移动至接合位置的过程的另一个截面图。

图22是在自锁机构中使用的插针机构的示例性实施方式，其中默认位置为伸出位置。

图23是基座的示例性实施方式，基座包括用于将基座固定至镶板的孔。

图24是基座的示例性实施方式，基座包括用于将基座固定至镶板的榫钉。

图25是与基座一体的插针机构的示例性实施方式的截面图，示出为处于缩回位置。

图26是图25中所示出的示例性实施方式的截面图，但是插针机构示出为处于伸出位置。

图27是向上成角度并且彼此间隔开的两个镶板的示例性实施方式的截面图，其中插针处于缩回位置。

图28是图27中所示出的示例性实施方式的截面图，但是基座的下部分放置成彼此接触并且插针处于伸出位置。

图29是向下成角度并且彼此间隔开的两个镶板的示例性实施方式的截面图，其中插针处于缩回位置。

图30是图29中所示出的示例性实施方式的截面图，但是镶板的上部分放置成彼此接触并且插针处于伸出位置。

图31是具有嵌入其中的自锁机构的两个镶板的示例性实施方式的截面图，两个镶板彼此间隔开并且插针处于缩回状态。

图32是图31中所示出的示例性实施方式的截面图，但是镶板锁定在一起并且插针处于伸出状态。

图33是能够在打开和闭合位置之间摆动的门的示例性实施方式的截面图，并且门包括自锁机构。

图34是图33中所示出的示例性实施方式的放大图，示出当门闭合时插针处于伸出位置并且当门打开时插针处于打开位置。

图35是块状物的示例性实施方式，每个块状物包括插针和容座并且块状物设置成形成结构。

图36是图35中所示出的块状物中的两个的示例，但是示出为彼此间隔开。

图37是沿图35中的截面线G-G的结构的截面图。

图38是包括圆形容座和圆形插针头部的自锁机构的另一个示例性实施方式的截面图。

图39是包括楔形容座和楔形插针头部的自锁机构的另一个示例性实施方式的截面图。

图40是在自锁机构中使用的插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括加有重物的臂并且插针示出为处于缩回位置。

图41是图40中所示出的示例性实施方式的截面图，但是插针示出为处于伸出位置。

图42是在自锁机构中使用的插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括弹性地可压缩材料并且插针示出位处于缩回位置。

图43是自锁机构的另一个示例性实施方式的截面图，自锁机构包括以向上的角度定位的插针机构和以匹配的向下的角度定位的容座，并且插针示出为处于缩回状态。

图44是在自锁机构中使用的插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括磁体并且插针示出为处于缩回位置。

图45是在自锁机构中使用的插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括弹性带并且插针示出为处于缩回位置。

图46是插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括柔性缓冲件，以增加插针的伸出长度，插针示出为处于缩回位置。

图47是图46中所示出的示例性实施方式的截面图，插针示出为处于第一伸出位置。

图48是插针机构的另一个示例性实施方式的截面图，插针机构包括柔性缓冲件，以增加插针的伸出长度，插针示出为处于缩回位置。

图49是图48中所示出的示例性实施方式的截面图，插针示出为处于第二伸出位置，第二伸出位置比第一伸出位置伸出得更大。

图50是在自锁机构中使用的插针机构的另一个示例性实施方式的分解立体图。

图51是彼此间隔开的两个镶板的示例性实施方式的截面图，镶板中的一个包括图50的插针机构。

图52是图51中所示出的示例性实施方式的截面图，但是两个镶板定位在一起并且插针机构处于伸出位置。

图53是单独示出的插针机构的螺栓和插针头部的示例性实施方式的截面图。

图54和图55是图53中所示出的示例性实施方式的截面图，其中插针头部相对于螺栓沿不同取向旋转。

具体实施方式

可以理解，为了图示的简化和清楚，在被认为合适的地方，在附图之间附图标记可能重复，以指示对应或类似的元件。另外，陈述了很多具体的细节，以提供本文描述的示例性实施方式的透彻理解。然而，本领域技术人员将要理解的是，本文描述的示例性实施方式可以脱离这些具体的细节而实施。在其他例子中，并没有详细描述已知的方法、过程和部件，进而不会使本文所描述的示例性实施方式不清楚。此外，说明书不被认为限定本文描述的示例性实施方式的范围。

镶板系统包括附接至另外的结构或另外的镶板或另外的结构和镶板的镶板。镶板，还称为瓷砖、木板或厚木板，可以在家具、墙壁系统、建筑系统、天花板系统以及地板系统中使用。

可以认识到，很多镶板系统使用螺栓、螺钉、钉子或它们的组合来组装镶板系统。在组装或拆卸或组装和拆卸期间，该镶板系统使用诸如螺丝刀、扳手、套筒扳手、锤子、钉枪等的工具。在一些镶板系统中，机构为使得镶板不能被轻易地移除或者甚至根本不能移除。人们会使用大量的力气、灵巧度以及时间来组装这种镶板系统。在一些情况下，使用相等的或者甚至更大的力气、灵巧度以及时间来拆卸镶板系统。

还可以认识到的是，对于一些镶板系统，存在很多不同的部件，并且这可以进行镶板系统的组装和运输。例如，需要更多的部件、更多的组装步骤。进一步，在运输期间可能难以运输和记录更多部件。如果部件在运输期间丢失，或在一些其他阶段丢失，则镶板系统将不能够按照预期组装。另外，较大量的不同部件可以使得不同部件的包装和运输困难。

可以认识到的是，可能期望使用较少的工具或不使用工具，以及使用很少的力气和灵巧度快速地组装和拆卸镶板系统。还可以认识到的是，可能期望提供具有很少的不同部件的镶板系统，以提高部件组装和管理的简便性。还可以认识到的是，较少的不同部件可能使得部件的包装和运输更容易。

例如，在高架地板系统中，镶板在支撑结构上组装并且组装在一起，以典型地形成较大的地板表面。高架地板系统可以在贸易展览、会议、音乐会、舞台、电影院以及电视制作组、计算机服务器机房以及很多其他环境中使用。地板通常被抬高，以容置放置在地板镶板下方的线、管道、气流或其他东西。高架地板系统还在当下方地板不平整、不雅观或不期望使用时使用。在该情况下，高架地板系统可以位于该地板的顶部上，以提供更平整或更期望的表面或更平整且更期望的表面。

很多高架地板系统使用工具组装在一起，难以拆卸并且难以运输。在有很少的时间来组装和拆卸高架地板系统时，例如贸易展览或音乐会之前和之后，该困难变得更不方便。在一些情况下，在高架地板系统已经被组装成镶板阵列后，人们可能希望移除位于阵列中间的镶板中的一个。这可能是困难的且耗费时间的，因为一个镶板由其他镶板包围且典型地需要螺钉、螺栓或钉子来移除。例如在贸易展览或音乐会期间，技术员可能想要快速地将镶板从高架地板中移除，以检查位于下方的电缆，然后可能想要快速地将镶板放回高架地板内的位置。期望的是迅速地做这些并且同时造成很少的干扰。

本文所描述的提出的机构解决了这种困难和期望。

转到图1、图2和图3，提供了在镶板系统中使用的自锁机构的示例性实施方式。特别地，这些附图示出自锁高架地板系统10的示例性实施方式，自锁高架地板系统10包括地板镶板6，地板镶板6由在另一个地板或地表面(未示出)上方的基座8支撑。每个镶板6包括一个或多个基座8并且基座8位于镶板6的下表面6B处。典型地，镶板6的上表面6A为平的。然而，在其他示例性实施方式中，镶板6可以为弯曲的、有角度的、成脊状的、圆形的等。换句话说，镶板6的形状可以取决于其应用而变化。

自锁机构位于基座8中。如后文将要讨论的，自锁机构使用插针、容纳插针的容座(receptacle)以及容座与插针之间的磁力使两个或多个基座8在一起。插针在一个基座中而容座在另一个基座中。

在示例性实施方式中，挑口板(fascia)框架过渡部件3、5也使用自锁机构(例如使用磁力和插针)可连接至镶板6。如图2中最好地可见，角挑口板框架过渡件3的示例性实施方式包括基座9，并且每个基座9包括自锁机构的至少一部分，插针或容座的其中之一，以与在镶板的基座8中的插针或容座中的另一个相互作用。类似地，直挑口板框架过渡件5的示例性实施方式包括基座9，并且基座9包括自锁机构的至少一部分，其为插针或容座的其中之一，以与镶板的基座8中的插针和容座中的另一个相互作用。

转到图4，单独示出了基座8的示例性实施方式的更详细的视图。基座将镶板支撑在地表面上方。基座本体可以由塑料、木材、金属或其他材料或这些材料的组合制成。基座本体包括顶表面8A，例如，该顶表面8A可以与镶板的底表面6B相接。基座还包括侧表面8B和8C。基座包括容座12和插针机构14。在示出的示例性实施方式中，容座12嵌入侧表面8C并且插针机构嵌入侧表面8B。在示出的实施例中，侧表面8B和8C相对于彼此大致90度地取向，并且背向彼此。当基座安装至镶板6时，侧表面8B和8C背向镶板的周界，使得容座12和插针4也背向镶板的周界。此示例性构造允许基座连接至其他基座。基座的便于使用容座和插针机构与其他基座连接的其他构造可适用于本文所描述的原理。可以理解，在另外的示例性实施方式中，基座仅具有插针和容座中的一个，而不是两个。

转到图5，示出了沿图2中的截面线A-A所截的镶板6的截面图。截面示出固定至镶板的底表面6B的基座8。基座可以通过粘合剂、螺钉或其他紧固件固定至镶板。可以使用将基座固定至镶板的其他方式。在示例性实施方式中，基座8的厚度提供地表面11和板的底部6B之间的空间，用于位于镶板下方的电、计算机或其他线或管道。可以理解，这些相同的原理可以应用到墙壁镶板，在墙壁镶板中，镶板6大致竖直地取向，或以任何其他角度取向，并且使用基座与另一个墙面间隔开。

图6是沿图2中的截面线B-B所截的镶板的截面图。截面示出两个示例性基座8。一个基座示出嵌入其中的插针14，另一个基座示出嵌入其中的容座12。

图7是沿图2中的截面线H-H所截的截面图，示出连接至挑口板框架过渡件3的镶板6。其还示出使用磁力与容座12接合的插针14。当插针与容座接合时，使用机械和磁力两者将基座连接在一起，并且因此还将附接至每个基座的部分(例如镶板、挑口板框架过渡件等)连接在一起。

在示例性实施方式中，如图7中所示，当插针14与容座12接合时，插针处于伸出位置。另外，当插针不与容座接合或者不受来自容座的磁力的影响时，插针处于缩回位置。

参照图8和图9提供了有关插针和容座的进一步的细节。

图8是沿图4中的截面线C-C所截的基座8的截面图。其示出容座12，该容座12包括用于将磁体12B保持就位的磁体外壳12A。磁体外壳12A包括大体从磁体12B的周界延伸的锥形壁12C。磁体12B和锥形壁12C可以用于与插针14机械地相接。可以理解，根据图示实施例，磁体12B和锥形壁12C嵌入基座8内，但是在其他示例性实施方式中，该些部件可以从基座突出。在示例性实施方式中，锥形壁12C具有截头圆锥形状。外壳12A可以使用螺钉13或钉子固定至基座，但是可以使用其他的方法和部件将外壳固定至基座。

可以使用施加磁力，或可以对磁力做出反应和可以容纳插针14的用于容座12的其他构造。例如，插针可以施加磁力，该磁力可以与容座作用(例如靠近)。

图9是沿图4中的截面线D-D所截的基座8的截面图。其示出嵌入其中的插针14。插针14包括头部14B和轴14A。在示例性实施方式中，头部14B具有锥形形状。例如，锥形为45度，但是可以使用其他角度。在头部14B上的锥形可以是截头圆锥。头部14B还可以具有比轴14A的截面宽度更大的截面宽度。优选地，插针头部由钢或可以受磁场影响的其他材料制成。然而，可以理解，插针形状可以变化，图9中示出的插针仅仅是示例。在另一个示例性实施方式中，插针头部包括磁性材料，使得插针头部施加磁力。

设置由至少侧壁15A和15B限定的空间或空隙16以容置插针14。空间16还可以由后壁15C限定。侧壁15A限定开口21，插针14通过该开口21进出，并且侧壁15A具有比侧壁15B更大的内部周界。以此方式，插针头部14B被限制在空间16内向后超过一定距离。在示例性实施方式中，当插针14处于缩回位置时，如图9所示，头部14B不会突出超过开口21。进一步地，侧壁15A和15B的构造限制了插针14的向后移动，使得在缩回位置，头部14B的尖端大致与开口21齐平。

在图9中，侧壁15A和侧壁15B由肩表面15D分离开。肩表面大致垂直于两个侧壁15A和15B。肩表面15D限制插针头部14B朝向空间16的内部移动超过一定距离。在其他示例性实施方式中，肩表面15D可以为成角度或为锥形。

在其他示例性实施方式中，没有肩表面，并且侧壁15A和侧壁15B形成锥形的连续壁，在该处开口21比空间16的内部部分大。连续的锥形壁还用来限制插针头部14B朝向空间16的内部移动超过一定距离。

在优选实施方式中，空间16沿其宽度具有圆形截面，从而形成圆柱形状的空间16。然而，其他的几何结构可以与本文所描述的原理使用。

继续针对图9，轴衬17限制插针轴14A沿着轴14A的长度移动，同时仍然允许插针头部14B和轴14A纵向移动进入空间16和从空间16移出。压缩弹簧18定位在轴衬17的一端与止挡盖帽19之间，该止挡盖帽19朝向插针轴14A的端部固定。换句话说，压缩弹簧18对轴衬17和止挡盖帽19施加推力。此力将插针14放置在缩回位置。优选地，尽管不是必要的，止挡盖帽19具有从止挡盖帽的底表面19A突出的壁19A。壁19A帮助保持弹簧18。例如，弹簧18为线圈弹簧，但是可以使用其他类型的压缩弹簧。

止挡盖帽19可以以各种方式固定至轴14A的端部，包括例如使用螺栓20。

可以理解在容座12和插针14之间施加的磁力M足够克服弹力S。在示例性实施方式中，弹力S大幅小于磁力M。弹力S应当足以克服插针轴14A和轴衬17之间的摩擦力F，以在没有足够的磁力的情况下将插针14保持在缩回位置。

在一些示例性实施方式中，基座8、9可以仅具有插针机构，或者可以仅具有容座。如后文将要讨论地，插针机构可以嵌入各种其他结构中，不限于基座。类似地，容座可以嵌入各种其他结构中，不限于基座。

转到图10，具有镶板和基座的沿图5中的截面线E-E的局部剖视图的镶板的俯视图。基座8定位在镶板6的角部处。换句话说，镶板6具有四个基座8。基座的侧表面8B和8C大致平行于镶板6的至少一个边缘。基座8的位置和取向，包括插针和容座的位置，允许具有相同构造的多个镶板6的通用的组装。以此方式，在一个镶板上的容座中的每个将总是面向在不同的镶板上的钢制插针机构。换句话说，在基座上的插针和容座以这样的方式设置，沿镶板6的每侧，存在至少一个容座和至少一个插针，面向相同的方向并且定位在镶板的相同侧上。尽管非必要地，容座和插针优选地定位在同侧上的不同端处，如图10所示通过镶板的角部处的基座的间隔。此示例性构造便于每个均具有相同构造的多个镶板组装在一起，以形成高架地板。可以使用基座、插针和容座的其他构造将多个镶板连接在一起。

在未示出的示例性实施方式中，基座8朝向镶板6的边缘的长度的中间定位，不在镶板的角部处，或除了位于镶板的角部处的基座之外。该基座可以仅具有容座和插针中的一个。

可以理解，镶板不需要为如附图中所示的矩形。例如，镶板可以是三角形、圆形、五边形、六边形等，或具有某些不规则形状。

转到图11和图12，容座12包括磁体外壳12A和磁体12B，例如，呈圆形形状。磁体外壳12A可以在壳体中可以具有孔，用于使用螺钉将其固定至基座8。壁12C具有与插针头部14B的形状和尺寸相对应的形状和尺寸。锥形壁12C帮助对齐插针头部14B并且帮助增加由磁体12B所施加的磁力。

在另一个示例性实施方式中，整个磁体外壳12A可以由磁性材料制成，包括锥形壁12C。

转到图13，示出插针机构的分解图。插针机构包括插针14、轴衬17、弹簧18、止挡盖帽19以及螺栓20。

图14和图15分别示出处于伸出状态和缩回状态的插针机构。在伸出状态下，插针头部14B相对于缩回状态已经向前移动并且弹簧18在轴衬17和止挡盖帽19之间被压缩或进一步压缩。通过与容座作用的磁力，插针可以被从缩回状态牵拉至伸出状态。

依据图15，在缩回状态下，弹簧18没有被压缩，或相对于伸出状态没有被压缩。

图16-21示出在分别对应于相邻的镶板6的两个连接基座8之间的接合和脱离的不同阶段。

图16示出在位于图17中的锁定位置之前的两个相邻的镶板6以及它们的两个相对的连接基座8的位置。这些镶板6之间的距离使得在插针14和容座12之间施加的磁力不足以将插针14从缩回状态牵拉至伸出状态。由此，插针14示出为处于缩回状态。在此位置中，弹簧18(力S)起作用以将插针14保持在基座本体8内。

图17示出可移除地连接至彼此的两个镶板6。在此位置中，磁体12B的磁力M迫使插针14朝向容座12移动。插针14的向前或伸出的位置被一侧上的容座12和另一侧上的止挡盖帽19限制。此位置提供容座12与插针14之间的牢固的连接，并且因此将基座8和镶板6连接在一起。插针和容座之间的锁定连接基于来自磁体的磁力、基于插针和容座的构造的机械静力以及基于插针与容座的材料和构造的摩擦力。

图18和19示出由于将竖直力施加在两个相邻的镶板6中的至少一个上而导致的脱离。例如，这可以在移除由其它连接的镶板包围的内部镶板时发生。这些视图示出容座12的锥形壁12C、磁体12B以及插针头部14B之间的相互作用。通过向上移动镶板6中的一个，或向下移动另一个镶板，壁12C与锥形插针头部14A之间的相互作用产生将插针从磁体12B推开并推向基座8内部的水平力。

力之间的示例性关系示出为：

等式1：P_抬升>(Axf)+M+(Bxf1)-S_弹簧

其中：

S_弹簧是弹簧力。

P_抬升是施加在镶板上的抬升力或牵拉力。

A是锥形壁12C和插针头部14B之间的接触的表面面积。

M是磁力。

B是插针轴14A和轴衬17之间的接触的表面面积。

f是锥形壁12C与插针头部14B之间的摩擦系数。

f1是插针轴14A和轴衬17之间的摩擦系数。

可以理解当抬升力或牵拉力P_抬升满足等式1时，则镶板将能够被移除。可以理解等式1仅解释一个插针14和一个容座12之间的相互作用，并且可以变型为使用相同的原理解释多个插针和容座。

图20示出当竖直力施加在容座位置时，插针14和容座12之间，以及镶板之间的脱离。

图21示出使用旋转运动的镶板的脱离。换句话说，通过使一个镶板相对于另一个镶板枢转或旋转，插针将与容座脱离。此移动可以在例如将位于镶板组件或地板组件的边缘处的镶板移除时使用。

可以理解，以上示例性实施方式允许两个镶板容易并且快速地连接在一起。使用者仅需要将两个镶板比较紧密地定位在一起，而因为磁力，插针和容座将彼此自对准并且致使插针伸出并接合容座。这在两个镶板紧密拼在一起时提供自锁操作。换句话说，当组装高架地板或任何其他镶板系统时，使用者不需要许多灵巧度和准确度。在高架地板的实施例中，使用者可以简单地将镶板放置在地板上并且朝向彼此踢镶板，以使边缘相遇。插针和容座在没有任何工具或特殊操作的情况下将彼此结合。

此外，当包装或储存镶板时，因为插针在没有磁力的情况下处于缩回状态，所以可能没有部分或部件从镶板的边缘突出。此构造允许有效且容易地储存镶板。

此外，不管镶板相对于另一个镶板的取向如何，假设它们一般位于相同的平面内，则两个镶板可以连接至彼此。不要求特殊或具体的取向。

另外，本文所描述的镶板的构造允许镶板滑入在两侧的另外两个镶板之间，并且使镶板与另外两个镶板锁定，不需要任何工具。镶板可以滑入另外两个镶板之间的位置，因为在镶板的侧面上没有突出物。由此，当使镶板滑动就位时，该镶板可以与另外两个镶板齐平。镶板可以与另外两个镶板锁定，因为当存在与容座的磁相互作用时，插针将会自动伸出。

当移除或添加被其他锁定的镶板围绕的“锁定”镶板时也可以获得这种便利性。如果提供足够的牵拉或抬升力，则内部镶板可以从周围的镶板移除。相反地，对镶板来说很容易被添加回镶板组件中的空隙并且与周围的镶板自锁。

镶板机构具有很少的独特部件，由此，减少了制造成本。如图10所示，可以使用相同镶板的多个实例来建筑较大的镶板结构或地板结构。

转到图22，提供插针机构的可替换的实施方式，其中，甚至在没有磁力或插针机构外部的任何其他力的情况下，插针14均处于伸出状态。弹簧18定位在插针头部14B和轴衬17之间。止挡盖帽19防止插针14一直滑动而滑出轴衬17。当定位在基座或镶板内时，插针头部14B可以从基座或镶板表面突出。当插针被推靠在容座时，插针在空间16内缩回并且弹簧18压缩。

等式2：P_抬升>(Axf)+M+(Bxf1)+S_弹簧

当抬升或牵拉力满足等式2时，图22中示出的插针将从容座脱离或分离。

转到图23，单独示出了基座8的另一个示例性实施方式。基座8包括孔2301以容纳榫钉。榫钉可以用来将基座8快速地固定至镶板6。

在图24中，基座8包括已经固定至基座本体的突出物或榫钉2401。在优选的示例性实施方式中，突出物或榫钉2401与基座本体为单个件。以此方式，在组装期间，使用者可以快速地锤击或按压基座至镶板内的预形成孔中。此外，通过使得突出物或榫钉与基座本体为一体的，如果敌手希望仅窃取基座，在该过程中，敌手需要破坏突出物或榫钉。这将导致敌手获得损坏的榫钉，该榫钉不能够容易地被再次附接至其它镶板。在示例性实施方式中，突出物或榫钉2401具有脊或齿，以在基座与镶板组装时，帮助将基座永久地在适当位置锁定。

转到图25，示出基座和插针机构的另一个示例性实施方式。基座2501具有在其自身内由内壁或表面2503、2513、2504、2505、2506、2507和2508限定的空间或空隙2512。插针头部14B穿过由表面2503限定的开口2511。另一个开口2510由表面2508限定并且此开口2510允许容易的组装和到达插针机构，插针机构包括止挡盖帽2502和压缩弹簧18。

表面2503限定空间2512的容置插针头部14B的一部分。表面2503和表面2504之间的肩表面2513用作限制插针头部14B朝向空间2510的内部移动超过一定距离。表面2504限定空间2512的容置插针轴14A的另一部分并且用作限制轴的从一侧至另一侧的移动，同时仍然允许轴14A纵向移动。设置另一个肩表面2505以限制弹簧18的纵向移动。换句话说，弹簧18抵住肩表面2505。大致平行于表面2504的表面2506用来帮助限制弹簧18的横向或侧向移动。另一个肩表面2507用来限制止挡盖帽2502，并且由此限制插针14移动超过一定距离。

可以理解，存在较少的部件。此外，止挡盖帽2502可以为平垫片。图25中的示例性实施方式还允许更容易地到达螺栓2509、止挡盖帽2510以及弹簧18。如果期望，这反过来允许插针机构被更容易地组装、拆卸、清洗或维修。

如图25中所示，插针处于缩回状态。在图26中，所述插针示出处于伸出状态，其中弹簧被压缩或被进一步压缩。

图27和图28示出两个镶板6，每个镶板6具有基座8。图27示出两个镶板更紧密地合在一起，其中镶板中的一个相对于另一个是成角度的。镶板可以相对于彼此成角度，因为在其上方支撑镶板的表面(例如地表面)不是平的。换句话说，在表面上可能存在隆起或不平。然而，即使在这种环境下，如图28所示，插针头部14B移动至伸出状态，以接合容座12。即使基座并且由此镶板是成角度的，容座和插针之间的磁力将彼此吸引在一起。在图28中，插针头部14B的表面的至少一部分与容座12的表面的至少一部分接触。容座的锥形表面和插针头部的锥形表面有利于此接触，即使镶板相对于彼此成角度。因此，即使在镶板放置在不平整的地面上时，他们仍然能够彼此锁定。

图29和图30示出相对于彼此成角度的两个镶板6，基座8的底部成角度地彼此间隔开，并且镶板的顶部接触。即使在这种成角度的关系中，容座和插针之间的磁力能够帮助对准镶板并将镶板保持在一起。

可以理解，尽管基座8可优选地在例如高架地板应用中使用，但是基座8是不需要的。自锁机构可以直接嵌入镶板内，通过或不通过基座。

图31示出具有嵌入其中的锁定机构并且不包括基座的两个镶板6。一个镶板具有嵌入其中的容座12，并且另一个镶板具有嵌入其中的插针14以及对应的机构。镶板6可以与地表面齐平地放置。图32示出插针14与容座彼此接合。

图31和32中示出的镶板可以用于地板或墙壁镶板或其他应用。可以理解，如以上对于包括基座的镶板所描述的，将两个镶板结合在一起的方便性也可适用于没有基座的镶板。

自锁机构还可以在门中使用。转到图33和图34，门3301附接至铰链3303，该铰链3303允许门绕铰链旋转。门包括能够伸出和缩回的插针14。另一个结构3302包括容座12。当门3301摆动至打开位置时，插针14处于缩回状态。换句话说，当门3301从闭合位置移动至打开位置时，插针14从伸出状态移动至缩回状态。这允许当门打开时门的轮廓是平的，而没有突出物。当门3301摆动至相对于结构3302的闭合位置时，插针14使用磁力自动地伸出并且接合容座12。这引起门3301相对于结构3302自动地锁定在适当位置。

自锁机构还可以与其他结构使用。例如，如图35和图36中所示，块状物3501可以包括容座12或插针14，或容座12和插针14。在图35和36中示出的实施例中，块状物3501可以使用锁定机构锁定在一起。每个块状物3501包括能够与其他块状物3501的插针和容座相接的三个容座12和三个插针14。以此方式，块状物3501可以在所有侧面上附接至彼此并且用于建筑不同形状的结构。

如图37中所示，沿图35的线G-G所截取的截面示出多个块状物3501之间的相互连接以及容座12和插针14的截面。在块状物的侧面邻近另一个块状物的侧面的地方，块状物的插针伸入另一块状物的容座中，或块状物的容座与从另一块状物伸出的插针接合。

可以理解，锁定机构可以与各种形状的结构结合，不限于镶板和块状物。

还可以理解，根据本文所描述的原理，可以使用不同类型的插针和容座机构。

转到图38，示出插针3801和容座3802的不同示例性实施方式。插针3801包括插针头部3801A和轴3801B。插针头部3801A是圆形的。在特别的示例性实施方式中，插针头部3801A为球形的。容座3802包括壳体3802和磁体3802B。容座的形状是圆的，并且例如限定球形空隙的一部分，以容纳插针头部3801A。例如，磁体3802B成形为限定球形空隙的一部分。

转到图39，示出了插针3901和容座3902的另一个示例性实施方式。插针3901包括插针头部3901A和轴3901B。插针头部3901A成形为如楔形。在特别的示例性实施方式中，插针头部3901A为成形为三棱柱、方椎体或三棱锥。容座3902包括壳体3902和磁体3902B。容座的形状是成角度的，并且例如限定楔形空隙的一部分，以容纳插针头部3901A。例如，磁体3902B成形为限定空隙的一部分，所述空隙成形为如三棱柱、方椎体或三棱锥。容座3902中可以有多个磁体部件。

转到图40和图41，示出了插针机构，该插针机构不需要弹簧。在图40中，插针示出为处于缩回位置，在图41中，插针示出为处于伸出位置。可以理解，插针可以自动地返回至缩回位置，例如，在没有足够强的磁力的情况下。

如图40所示，插针轴14A的端部连接至止挡盖帽4001。将止挡盖帽或插针轴连接至刚性臂4004的连接点4002从止挡盖帽4001的端部突出。刚性臂4004刚性地连接至另一个刚性臂4006。臂4004和4006可以由单个件形成并且可以构造为彼此大致成直角。臂4004和4006可以为弯曲的单个件。在臂4006的一端处，可以具有重物4007。

臂4004通过枢轴4003连接至连接点4002，使得当轴14A并且由此连接点4002向前移动或向后移动时，臂4004可以枢转。在臂4004和臂4006相遇处，两个臂均构造为绕连接点4005枢转。连接点4005固定至表面。在图49中，当插针处于缩回位置时，重物4007处于向下的位置。

如图41中所示，当插针移动至伸出位置时，例如因为磁力，连接点4002向前平移并且臂4004和4006绕连接点4005旋转或枢转。然而，臂4004和4006保持在对于彼此相同的相对位置。因此，依据图41，重物4007抵抗重力被向上抬升。

当移除磁力时，重物4007由于重力而落下，致使臂4004将插针牵拉至缩回状态，如图40所示。

转到图42，示出插针机构的另一个示例性实施方式。使用压缩材料4201将插针返回至缩回状态，而不是使用线圈弹簧。压缩材料放置在止挡件和轴衬之间。压缩材料可以由泡沫、橡胶或一些其它弹性地可变形材料制成。可以理解，图42中示出的插针处于缩回状态，并且当插针伸出时，例如，由于磁力，压缩材料4201将压缩。当移除磁力时，压缩材料4201将弹性地解压缩，致使插针返回至缩回状态。

转到图43，示出插针机构和对应的容座4301的另一个示例性实施方式。插针头部14B和插针轴14A为成角度的，使得当存在磁力时，插针头部14B和插针轴14A以向上的角度行进至伸出位置。另外，在没有磁力或没有足够的磁力的情况下，插针头部14B和插针轴14A受重力向下运动至缩回位置，如图43中所示。因为重力将向后牵拉插针，所以不需要弹簧来将插针返回至缩回位置。因此，在基座内限定的空间或空隙4303从开口向下成角度。对应的容座4301以匹配插针的角度嵌入在空隙4302中，其中空隙4302在另一个基座中从开口向上成角度。

转到图44，示出不使用弹簧的插针机构的另一个示例性实施方式。反而，第一磁力用来将插针14保持在缩回状态。当第二磁力出现在插针14上时，例如由容座引起的，插针14移动至伸出位置。第二磁力比第一磁力大。在图44中示出的示例性构造中，第一磁力由在插针轴14A后方定位的磁体4402引起。磁体4402将插针牵拉回到缩回位置。在图44中，插针示出为处于伸出位置，并且伸出限于接触轴衬17的止挡盖帽4401。可以理解，形成第一磁力的磁体的定位可以变化且不限于图44中示出的位置。

转到图45，弹性件4501用来将插针轴14A牵拉回到缩回位置。弹性件4501的一端附接至插针轴14A的端部，弹性件4501的另一端附接至固定结构。在图45中，插针14示出为处于伸出位置。可以理解，在此实施方式中不需要止挡盖帽，因为弹性件4501限制插针可以伸出的距离。

转到图46至49，示出插针机构的另一个示例性实施方式，包括定位在止挡盖帽19与轴衬17之间的弹性地可变形的缓冲件4601。缓冲件4601允许插针14伸出至进一步的伸出位置。

特别地，缓冲件4601能够在力的作用下弹性地压缩，并且当移除力时，缓冲件能够解压缩回到其初始形状。缓冲件4601可以由橡胶、泡沫或合成材料制成。缓冲件4601可以包括具有气囊的机构。通常，可以使用便于缓冲件能够压缩并再次返回到其初始形状的材料或构造。缓冲件4601构造为由施加在插针和容座之间的磁力压缩。

在图46中，还示出缓冲垫4602，并且缓冲垫4602位于缓冲件4601的表面上。当止挡盖帽对缓冲垫4602施加推力时，缓冲垫4602将推力分散在缓冲件4601的表面上。这使得缓冲件4601以更平稳的方式压缩。然而，可以理解，其它的示例性实施方式不具有缓冲垫4602。

在操作中，当插针机构和容座彼此对准，且朝向彼此不成角度时，以下会发生：插针将伸出至第一距离，以接触容座；以及弹簧18被压缩而缓冲件4601没有被压缩，或弹簧18和缓冲件4601均部分地被压缩，或缓冲件4601被压缩而弹簧18没有被压缩。这在图47中示出。特别地，在图47中，弹簧18和缓冲件4601均部分地被压缩。

当插针机构和容座彼此不对准时，并且例如朝向彼此成角度，或当插针机构和容座彼此间隔开时，以下会发生：插针将朝向容座伸出至第二距离；并且弹簧18被压缩且缓冲件4601被压缩。第二距离比第一距离远。图49中示出了此更远的伸出位置。在此第二情境中，假设磁力能够作用在插针上，即使插针和容座彼此不对准或彼此间隔开。在此第二情境中，插针能够接触容座或至少增强插针和容座之间的磁力相互作用，因为插针已经伸出更远。这是特别有用的，例如，当镶板放置在不平整的表面上，致使插针和容座彼此成角度时。

弹性地可变形的缓冲件4601也可以与本文所描述的其他示例性实施方式结合使用，其他示例性实施方式包括但不限于图25、26和40-44中示出的那些实施方式。

转到图50，以分解图示出插针机构的另一个示例性实施方式。图51和52中示出组装的插针机构。插针14包括螺栓5001和插针头部5006。插针头部5006限定圆柱形空隙，以容置螺栓5001。

螺栓5001包括螺栓头部5002、螺栓本体的基本部分5004以及螺栓体的次级部分5005。螺栓头部5002与基本部分5004相比具有更宽的圆周。次级部分5005与基本部分5004相比可以具有更小的圆周，但不是必要的。基本部分5004的表面是平滑的，以允许插针机构在缩回位置和伸出位置之间更容易地移动。次级部分5005的表面带螺纹，以允许螺母5014被固定至螺栓5001的端部。螺栓的头部5002包括槽或凹陷部5003，槽或凹陷部5003成形为容纳工具刀头。例如，槽或凹陷部为方形、六边形、十字形，成形为单个槽等，以容纳工具刀头驱动器。可以使用其他的形状。

插针头部5006的外部包括面向表面5009、锥形表面2010以及侧表面5011。插针头部5006还包括内表面，内表面限定用于容纳螺栓5001的空隙。内表面包括圆柱形表面5008以及肩表面5007，肩表面5007紧靠螺栓头部5002。可以理解，插针头部5006可以具有除了这里所描述的插针头部之外的不同形状(例如圆形、圆柱形、多面形等)。

在组装中，如图51中最好地可见，螺栓5001穿过插针头部5010的空隙，然后基本部分5004和次级部分5005穿过限定在结构5101的通道5104。例如，所述结构为基座或镶板系统的一部分，或一些其它物体。结构5101包括在通道5104的一端处的开口5102以及在通道5104的相对端处的另一个开口5103。开口5102定尺寸为容纳插针头部5006。另一个开口5103定尺寸为允许到达定位在螺栓的次级部分5005上的螺母5014。

特别地，在组装期间，在螺栓放置通过通道5104之后，线圈弹簧5012和垫圈绕螺栓的端部放置。然后，螺母5014被固定至次级部分5005，以将垫圈和线圈保持在适当位置。

在示例性实施方式中，图50、51和52示出的插针机构容易组装。人们可以使用插入凹陷部5003内的工具对螺栓5001施加力并且使用另一个工具对螺母5014施加反作用力，以将螺母5014固定至螺栓5001的次级部分5005。施加扭曲力或扭转力以固定螺母5014。人们可以通过开口5102和5103到达螺栓5001的两端。

图50、51和52中示出的实施例使用更普遍地可获得的部件，并且由此制造起来更便宜。

在另一个示例性实施方式中，插针头部5006能够相对于螺栓5001旋转。这提供使用自锁机构锁定在一起的两个结构之间的相对角度的更多灵活性。

例如，在图53中，螺栓5001示出为安置在插针头部5301中。插针头部包括内侧壁5008和肩表面5007，以保持螺栓头部5002。另一个内侧壁5302从肩部5007延伸至插针头部5301的背表面5303，所述另一个内侧壁5302定尺寸为允许螺栓的基本部分5004穿过，但是不允许螺栓头部5002穿过。

内侧壁5302限定插针头部5301内的通道。在图53的示例性实施方式中，通道定尺寸为允许内侧壁5302的表面与螺栓的基本部分5004的表面之间的空间。这允许插针头部5301相对于螺栓5001成角度。图54和图55示出插针头部5301相对于螺栓5001的不同的角度或取向。

插针头部5301具有不同角度的能力允许两个邻接的结构相对于彼此成角度，同时仍然形成自锁连接。例如，在不平整的地板上的镶板可以更容易地形成彼此之间的牢固的自锁连接。特别地，尽管保持插针机构14的第一结构的螺栓5001相对于位于第二结构中的容座12成角度，但是插针头部5301能够相对于螺栓旋转，以补偿角度差。因此，在锁定位置，插针头部5301能够与容座12齐平，或能够使得插针头部5301的更多的表面区域与容座12接触。这增加了机械和磁锁定力。

本文所描述的来自不同示例性实施方式的各种特征可以结合在一起，尽管这种结合没有明确描述。例如，用来缩回插针的不同的插针机构可以与门结构使用。

在一般的示例性实施方式中，自锁镶板系统包括：在其中限定空隙的镶板以及在空隙内定位的插针；构造为与镶板连接的另一个结构，另一个结构包括容座；定位在容座和插针的至少一个上的磁体；并且其中当镶板和另一个结构定位在一起时，插针构造为使用由磁体产生的磁力从缩回位置从在空隙内移动至伸出位置，以接合容座。

在示例性方面，镶板为高架地板镶板。在另一个示例性方面，高架地板镶板包括基座，并且其中空隙和插针定位在基座内。在另一个示例性方面，插针构造为在没有磁力的情况下移动回到缩回位置。

在另一个一般的示例性实施方式中，一套部件当组装时形成自锁镶板。该套部件包括：在其中限定空隙的基座和在空隙内定位的插针；构造为附接至基座的镶板；包括容座的另一个基座；构造为附接至另一个基座的另一个镶板；并且其中插针和容座中的至少一个为磁性的，并且当镶板和另一个结构定位在一起时，插针构造为使用磁力从缩回位置从在空隙内移动至伸出位置，以接合容座。

在另一个一般的示例性实施方式中，自锁机构包括：在其中限定空隙的结构和在空隙内定位的插针；该结构构造为允许插针在空隙内的来回地纵向移动；插针包括至少对磁力做出反应或施加磁力的材料；并且其中插针构造为使用磁力从缩回位置从在空隙内移动至伸出位置。

可以理解，附图中示出的以及以上所描述的特定的示例性实施方式仅用于说明的目的，根据本文所描述的示例性实施方式，可以使用很多其他的变型。尽管以上已经参考具体的示例性实施方式描述，但是它们的各种变型对于本领域技术人员而言是显而易见的，如所附的权利要求中概述的。

Claims (6)

1.一种自锁镶板系统，包括：

在其中限定空隙的镶板以及在所述空隙内定位的插针；

构造为与所述镶板连接的另一个结构，所述另一个结构包括容座；

定位在所述容座和所述插针中的至少一个上的磁体；并且

其中当所述镶板和所述另一个结构定位在一起时，所述插针构造为使用由所述磁体产生的磁力从缩回位置从在所述空隙内移动至伸出位置，以接合所述容座。

2.根据权利要求1所述的自锁镶板系统，其中所述镶板是高架地板镶板。

3.根据权利要求3所述的自锁镶板系统，其中所述高架地板镶板包括基座，其中所述空隙和所述插针定位在所述基座内。

4.根据权利要求1所述的自锁镶板系统，其中所述插针构造为在没有磁力的情况下移动回到所述缩回位置。

5.一套部件，所述一套部件在组装时形成自锁镶板，所述一套部件包括：

在其中限定空隙的基座和在所述空隙内定位的插针；

构造为附接至所述基座的镶板；

包括容座的另一个基座；

另一个镶板，所述另一个镶板构造为被附接至另一个基座；并且

其中所述插针和所述容座中的至少一个为磁性的，并且当所述镶板和另一个结构定位在一起时，所述插针构造为使用磁力从缩回位置从在所述空隙内移动至伸出位置，以接合容座。

6.一种自锁机构，包括：

在其中限定空隙的结构和在所述空隙内定位的插针；

所述结构构造为允许所述插针在所述空隙内的来回地纵向移动；

所述插针包括至少对磁力做出反应或施加磁力的材料；并且

其中所述插针构造为使用磁力从缩回位置从在所述空隙内移动至伸出位置。