CN107208431A - 滑动插销闩锁及其使用 - Google Patents

Abstract

本文公开的滑动插销闩锁方便使用并且比现有技术的对应门锁定机构更可靠。用户可以仅用一只手打开和关闭门，但是本机构要求元件克服偏压力的旋转运动和平移运动。这样的要求使得由关闭的门限定在空间中的牲畜更难打开门。此外，将元件偏压到锁定状态使得本发明的实施方案在存在周围振动的情况下不太可能不经意地解锁。

Description

滑动插销闩锁及其使用

相关申请

本申请要求在35U.S.C.§119(e)下于2015年1月18日提交的美国临时申请号62/104,770的权益，该申请在此通过引用以其整体并入。

背景

一种已知的锁定门的机构使用可滑动地安装在门上的插销(bolt)。针对图1A-1D对该机构10进行描述。要锁定门(为了清楚起见，未示出)，插销12朝向门的框架(也未示出)滑动，并且部分地穿入孔或替代地穿入安装在门框架上的支架14的适当定位的有界区域(bounded area)13。该机构10也可以用于以类似的方式锁定窗户。机构10包括从插销12横向延伸的销16，使得针对销16的移动的障碍物18也防止插销12的移动，并且在通常的使用情况下，机构10有效地保持门锁定或解锁，锁定或解锁取决于销16的轴向位置。

图1A示出了处于锁定位置的锁定机构10。销16的平移运动由障碍物18约束，因此插销12的平移运动也受到约束，以保持其上安装有锁定机构10的门被锁定。

为了使门解锁，销16沿箭头方向旋转九十度，如图1B中所示，且然后如图1C中所示沿箭头的方向滑动远离安装在门框架上的支架14。插销12不再由支架14限定，因此其上安装有锁定机构10的门可以旋转打开。换言之，当插销12处于图1A和图1B中所示的轴向位置的区域中时，支架14约束插销12朝其轴线的平移运动，但是当插销12处于图1C和1D中所示的轴向位置的区域中时，支架14除了允许插销12的轴向运动之外还允许其平移运动，该另外的平移运动导致门旋转打开并使锁定机构10(除了支架14外)沿着弧线移动。如图1D中进一步所示的，使销16旋转回九十度将机构10保持在解锁位置中，这是由于障碍物18阻止了销16的平移运动。

尽管机构10已被证明对许多用途是有效的，但是出现了这种机构10不能按要求执行的情况。例如，常规机构10对于锁定马的马厩的半门(有时称为“两截门”)并不是有效的，这是由于马经常通过将其头部延伸到其室外，且然后降低它们头部用其嘴接合锁而成功地打开门。马能够旋转插销且然后滑动它们来使门解锁。锁定机构10的另一个缺点是其有时在周围振动的环境中自行打开，例如，如果锁定机构10安装在机器上或者如果其靠近机器的话。

图2中示出了另一种常规的锁定机构20。类似于图1A-1D中的锁定机构10，锁定机构20包括基部22、插销24、支架26以及销28。基部22支撑插销24和销28，同时允许插销24和销28旋转并平移地滑动。在插销24的一端处的端部区段30垂直于插销24的主体32延伸。插销24的另一端具有安装在其上的帽34。当其上安装有锁定机构20的门被锁定时，由于支架26阻止插销24的端部区段30的平移运动，插销24不能滑动远离支架26。与锁定机构10一样，用安装在其上的锁定机构20锁定的门通过将插销24旋转大约九十度来解锁。然而与锁定机构10不同，锁定机构20具有压缩在帽34和基部22之间的弹簧36。因此，当支架26不再由于插销端部区段30的角度而阻止插销24的平移运动时，弹簧36迫使插销24处于解锁位置，而不需要用户手动将插销24滑动到解锁位置。

锁定机构20优于锁定机构10的优点是弹簧36将插销24的端部区段30偏压在支架26上，这使得周围振动不太可能导致机构20解锁。另一个优点是，当希望打开门时可能他/她的手正忙着的用户只需旋转插销24，并使弹簧36致使机构20过渡到解锁。

然而，尽管弹簧36使得锁定机构20具有上述优点，但是其还具有使得牲畜更容易解锁机构20的缺点。正如他/她的手正忙着的人可以更容易地解锁机构20，动物只需要抓住销28并将其旋转大约九十度就可从其限制中逃出。

因此，本发明人决定以需要最小的附加制造成本同时不有损于使用便利性的方式改进图1A-1D和图2的常规机构10和20。

概述

本发明的实施方案如现有技术一样方便。用户可以仅用一只手打开和关闭门，但是由于多种原因，这些实施方案对于锁定门更加可靠。如下所述，插销克服偏压力的旋转运动和平移运动使得牲畜打开门更加困难。此外，将插销偏压到锁定状态使本发明的各实施方案在存在周围振动的情况下不太可能失效。

本发明可以被实施为滑动插销闩锁。滑动插销闩锁包括：具有轴线的可滑动且可旋转的插销；在插销轴线的方向上偏压插销的弹簧；从插销延伸的突起；以及基部，该基部具有限制突起的滑动运动和旋转运动的障碍物。

本发明还可以被实施为滑动插销闩锁组件。滑动插销闩锁组件包括：如前段所述的滑动插销闩锁；以及支架，其用于当插销处于轴向位置的一个区域中时将插销的平移运动约束到其轴线，并且当插销处于轴向位置的另一个区域中时，允许插销除了轴向运动以外的平移运动。

本发明还可以被实施为一种解锁闩锁组件的方法，该闩锁组件具有插销和弹簧，该弹簧将插销偏压到插销不能旋转的轴向位置。该方法包括：迫使插销克服弹簧偏压轴向移动；旋转插销；以及允许插销在弹簧偏压的方向上轴向移动。

下面将参照附图详细描述本发明的实施方案，附图简要描述如下：

附图简述

下面在所附权利要求中描述本发明，这些权利要求是鉴于包括以下附图的所附描述而被阅读的，其中：

图1A-1D展示了现有技术锁定机构；

图2展示了替代的现有技术锁定机构；

图3A-3C展示了根据本发明的第一实施方案的滑动插销闩锁组件；

图3D展示了图3A-3C的实施方案的修改；

图4A-4E示出了图3A-3C的插销相对于相同附图的基部和支架的各种位置；

图5A-5D展示了根据本发明的另一个实施方案的滑动插销闩锁组件；

图6A-6E示出了图5A-5D的插销和手柄/突起相对于相同附图的基部和障碍物的各种位置；以及

图7提供了描述根据本发明的另一个实施方案的解锁闩锁组件(例如在先前附图中所示的任何一种闩锁组件)的方法的流程图。

详细描述

通过参考本发明的实施方案的本详细描述，将更好地理解以上概述的并由下面权利要求界定的本发明。该描述并不旨在限制权利要求的范围，而是旨在提供本发明的示例。

如本文所公开的，本滑动插销闩锁将门、窗户等保持在关闭位置中，优于前面部分中讨论的现有技术。结果，牲畜不能如此容易地打开用该闩锁锁定的门，并且周围振动不可能导致闩锁过渡到打开位置。

在图3A-3C中示出了本发明的第一示例性实施方案。图3A提供了包括滑动插销闩锁40和相关联的支架42的滑动插销闩锁组件38的透视图。图3B和图3C提供滑动插销闩锁40的一些部件的不受阻碍的视图。

如图所示，滑动插销闩锁40包括插销44和基部46。插销44是可滑动的，这是由于它可以在其轴线48的方向上滑动。插销44围绕该轴线48也是可旋转的。环绕插销44的螺旋弹簧50沿插销轴线48朝向图3A中的右侧偏压插销44。插销44具有从其垂直延伸的突起52。插销44还具有与插销44成一体的手柄54。

滑动插销闩锁组件38的支架42预期用于放置在滑动插销闩锁40的一端处(图3A中的左端)。通常，支架42安装在环绕门的门框架上，滑动插销闩锁40安装在门上。支架42具有用作插销引导件58的孔56，插销44滑动穿过孔56。插销引导件58允许插销44的旋转移动并且将平移移动约束到插销轴线48的方向。

本实施方案中的基部46具有形成两个一体的插销引导件62的两个孔60，插销44穿过两个孔60滑动并自由旋转。与支架42的插销引导件58一样，基部46的插销引导件62允许插销44的旋转运动并且将插销44的平移运动约束为在轴线48的方向上滑动。

在插销44的下面，基部46具有限制突起52的滑动和旋转运动的障碍物64。在本实施方案中，障碍物64包含以规定的顺序连接成类似于弯曲成“J”形的杆的较短的直的部分66、弯曲部分68以及较长的直的部分70。利用障碍物64的这种形状，插销44在障碍物64阻止插销44在两个方向上旋转的区域和障碍物64阻止插销44在仅一个方向上旋转的区域之间轴向地自由滑动。当使用滑动插销闩锁40的方法在下面参考图4A-4E进行讨论时，这种形状的原因是明显的。

图3D示出了图3A-3C的实施方案的修改。图3D中未示出的元件与图3A-3C中的相应元件相同。在图3D的替代实施方案中，障碍物64'包括两个直的部分66'，每个直的部分66'连接到弯曲部分68'以类似于弯曲成“U”形的杆。

障碍物64'对于滑动插销闩锁是有用的，该障碍物64'形成为使得从插销延伸的突起可以被移除，并然后从其原始位置绕插销轴线180度重新安装在插销上，因此滑动插销闩锁组件可以用在可以在反方向上旋转打开的门上。促进突起容易地移除和重新安装的一种方式是构建插销和突起，使得两个元件通过将突起拧出/拧入插销中而分离和重新接合。障碍物64'的“U”形更适用于可以用于在任一方向上旋转打开的门的滑动插销闩锁，这是由于“J”形障碍物的较长的直的区段部分不允许插销在两个方向中的一个方向上旋转。改变突起的位置的原因是能够安装滑动插销闩锁，使得当用户暂时不旋转插销来锁定或解锁门时，插销的手柄由于重力而保持向下指向。因此，插销手柄很少会妨碍通过门附近的人、牲畜等。

本实施方案还可以被实现为使用滑动插销闩锁组件的方法。参考图4A-4E描述这样的实施方案，图4A-4E描绘了图3A-3C的滑动插销闩锁组件38的使用。

在图4A中，滑动插销闩锁组件38处于“锁定”位置中。当滑动插销闩锁40固定到门时，支架42可以固定到门框架。(在替代实施方案中，支架42可以固定到门框架，而滑动插销闩锁40固定到门。)弹簧50偏压插销44，使得从插销44横向延伸的突起52(在图4A中不可见)接触障碍物64的弯曲部分68。

为了将滑动插销闩锁组件38过渡到“解锁”位置，插销44被迫使克服弹簧50的偏压力沿插销轴线朝向支架42推动。该力可以由用户推动手柄54施加。如图4B中所示，当插销44在箭头的方向上滑动时，来自插销44的突起52远离障碍物64的弯曲部分68移动。

如图4C中所示，插销44最终滑动的足够远，使得突起52不再限制于障碍物64的直的部分66、70之间。因此，插销44在旋转不受约束的方向上旋转。该旋转可以通过用户旋转手柄54来实现。不受约束的旋转使突起52远离较长的直的部分70移动到较短的直的部分66不再延伸超过的区域。因此，障碍物64的“J”形允许插销44仅在一个方向上旋转。

用户然后允许插销44在弹簧偏压力的方向上滑回，如图4D中的箭头所示。当突起52不再处于其平移运动被障碍物64的弯曲部分68阻挡的位置中时，插销44可以进一步远离支架42滑动，直到插销44不再被支架42的插销引导件58包围。滑动插销闩锁组件38现在处于“解锁”位置中，并且滑动插销闩锁40安装在其上的门自由打开。在本实施方案的一些实施方式中，插销44的长度被设定成使得当滑动插销闩锁组件38处于解锁位置中时，即当插销44在弹簧50的偏压的方向上滑动其最大距离时，插销44的端部与基部46的插销引导件62齐平，如图4D中所示，并且因此，插销44将不会妨碍衣服、用户、牲畜或紧靠门经过的其他对象。

手柄54可以旋转到图4E中所示的位置，使得滑动插销闩锁组件38的一般突出部较少，该一般突出部可能妨碍衣服、用户、牲畜或其他可能紧靠门通过的对象。通过安装滑动插销闩锁组件38，使得如图4E中所示手柄54指向下，如果旋转插销运动的足够的摩擦减小，则手柄54自然地借助于重力而向下指向。因此，振动不太可能导致滑动插销闩锁组件38不期望地打开。即使没有减小的摩擦力，然而由于弹簧50迫使插销44的突起52抵靠障碍物64，因此滑动插销闩锁组件38不太可能由于周围振动而打开。

如果在具有障碍物(例如图3D中的障碍物64')即直的部分长度相等的滑动插销闩锁组件上执行本方法，则插销可以在任一方向上旋转，以允许插销在该方向上滑动来解锁滑动插销闩锁组件。手柄需要对其相应的旋转不产生障碍；例如，可以在滑动插销闩锁的基部安装在其上的表面中形成凹部。

在图5A-5D中示出了本发明的另一个示例性实施方案，也是滑动插销闩锁组件。图5A和图5B分别提供当处于“锁定”状态时滑动插销闩锁组件的滑动插销闩锁72的透视图和后视图。在图5A的视图中，对应的支架(为了清楚起见，图中未示出)定位至滑动插销闩锁72的左上方，并且在图5B的视图中，支架定位至滑动插销闩锁72的右侧。图5C和图5D分别示出了当处于“解锁”状态时滑动插销闩锁72的后视图和俯视图。在图5C和图5D的两个视图中，支架定位至滑动插销闩锁72的右侧。

与第一实施方案一样，该实施方案的滑动插销闩锁72包括插销74、基部76、弹簧78、两个插销引导件80以及障碍物82。然而，与第一实施方案不同，滑动插销闩锁72具有单个元件84，该单个元件84既是手柄又是障碍物82限制其移动的突起。

参考图6A-6E讨论使用本实施方案的滑动插销闩锁72的方法。与图5A-5D一样，为了清楚起见，未示出滑动插销闩锁组件的该实施方案的对应的支架。在图6A-6E中，支架的位置与其在图5A中一样在滑动插销闩锁72的左上方。

在图6A中，滑动插销闩锁72处于“锁定”位置中，并且弹簧78偏压插销74，使得手柄84被压靠在障碍物82上。因此，手柄84和插销74不能旋转。

为了将滑动插销闩锁组件72过渡到“解锁”位置，插销74被迫使克服弹簧78的偏压力沿插销轴线朝向支架推动。如图8B中所示，当插销74滑动时，手柄84远离障碍物82移动。

如图6C中所示，插销74最终滑动的足够远，使得手柄84不再被障碍物82阻止进行旋转运动。因此用户在不受基部76约束的方向上旋转手柄84。

用户允许插销74在弹簧偏压力的方向上滑动返回，如图6D中所示。插销74远离支架滑动足够远，直到插销74不再被滑动插销闩锁组件的相关联的支架的插销引导件包围。滑动插销闩锁72现在处于“解锁”位置中，并且滑动插销闩锁72安装在其上的门自由打开。

手柄84可以旋转到图6E中所示的位置，使得滑动插销闩锁72从门的平面突出的一般突出部较少。

本发明的还有的另一个示例性实施方案是解锁闩锁组件的方法，并且参考图7中的流程图对该方法进行描述。该方法可以在上述任何闩锁组件上执行。特别地，该方法在其上执行的闩锁组件具有插销和弹簧，该弹簧将插销偏压到插销不能旋转的轴向位置。在任何情况下，实施方案不限于仅在上述闩锁组件上使用。

该方法开始于迫使插销克服弹簧偏压轴向地移动。(步骤1)。对于制造成具有强弹簧偏压的闩锁组件，如果手柄与插销形成一体，则闩锁组件的用户可以发现，将他/她的手的根部定位在手柄上并将他/她的指尖定位在闩锁组件的基部上以通过手的挤压运动来移动插销是很有帮助的。替代地，用户可能希望抓住手柄并相对于偏压力倾斜。

如上所述，插销最初不能旋转。然而，本闩锁组件在插销克服弹簧偏压轴向移动足够的距离之后允许插销旋转。因此，本方法的下一步骤是旋转插销。(步骤2)。如果闩锁组件的用户在未旋转插销的情况下停止迫使插销轴向克服弹簧偏压，则插销将返回其初始位置，并且闩锁组件将保持锁定。

由于障碍物的某种定位，实践本方法的闩锁组件的插销最初被约束而不能利用弹簧偏压轴向移动经过某一点。然而，在步骤2的插销旋转之后，障碍物不再约束该轴向移动。因此，本方法的下一步骤是允许插销在弹簧偏压的方向上轴向地移动(步骤3)，并且弹簧使插销比其原始位置更远地轴向移动。最后，插销不再被闩锁组件的支架的插销引导件包围，并且闩锁组件现在被解锁。该方法结束。

因此，如现有技术那样，本发明的实施方案是方便的，这是由于用户可以仅用一只手打开和关闭门。然而，由于多种因素，这些实施方案对于锁定门更可靠。例如，将插销偏压到锁定状态的弹簧使滑动插销闩锁组件在存在周围振动的情况下不太可能失效。此外，对于插销的克服偏压力的旋转运动和平移运动的要求使得牲畜更难打开滑动插销闩锁组件以操纵滑动插销闩锁组件的部件。可能期望使用强力弹簧，使得当手的根部定位在手柄上并且指尖在基部上时，单手打开需要挤压。在任何情况下，如果解锁滑动插销闩锁组件的平移运动和旋转运动的正确顺序未完成，则弹簧通过将插销返回到锁定位置来提高滑动插销闩锁组件的可靠性。

由此描述了本发明的示例性实施方案，将明显的是，各种改变、修改和改进对于本领域技术人员而言将是容易想到的。尽管上面没有明确描述，但所公开的发明的改变、修改和改进仍然意图并暗示在本发明的精神和范围内。例如，代替如上所述实施方案中的环绕着插销并使插销在一个方向上偏压的螺旋弹簧，其它类型的偏压机构被实现。作为另一个示例，本发明的实施方案还制造成具有旋转地偏压插销的弹簧，例如，在不依赖于重力的情况下将手柄定位在特定方向上。因此，上述讨论仅旨在是说明性的；本发明仅由以下权利要求及其等同物限制和限定。

Claims (8)

1.一种滑动插销闩锁，包括：

可滑动且可旋转的插销，其具有轴线；

弹簧，其在所述插销轴线的方向上偏压所述插销；

突起，其从所述插销延伸；以及

基部，其具有限制所述突起的滑动运动和旋转运动的障碍物。

2.根据权利要求1所述的滑动插销闩锁，还包括：

与所述基部一体的至少一个插销引导件；

其中，所述至少一个插销引导件允许所述插销的旋转运动，并且将所述插销的平移运动约束成在所述轴线的方向上滑动。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的滑动插销闩锁，其中，所述障碍物成形为使得所述插销在所述障碍物阻止所述插销在两个方向上旋转的区域和所述障碍物阻止所述插销在仅一个方向上旋转的区域之间轴向地自由滑动。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的滑动插销闩锁，还包括：

与所述插销一体的手柄。

5.根据权利要求4所述的滑动插销闩锁，其中，所述手柄是所述障碍物限制其移动的突起。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的滑动插销闩锁，其中，所述插销的长度被设定成使得当所述插销在弹簧偏压的方向上滑动其最大距离时，所述插销的端部与所述插销引导件齐平。

7.一种滑动插销闩锁组件，包括：

根据权利要求1-6中任一项所述的滑动插销闩锁；以及

支架，其用于当所述插销处于轴向位置的一个区域中时将所述插销的平移运动约束到所述插销的轴线，并且当所述插销处于轴向位置的另一个区域中时，允许所述插销除了轴向运动以外的平移运动。

8.一种解锁闩锁组件的方法，所述闩锁组件具有插销和弹簧，所述弹簧将所述插销偏压到所述插销不能旋转的轴向位置，所述方法包括：

迫使所述插销克服弹簧偏压轴向地移动；

旋转所述插销；以及

允许所述插销在所述弹簧偏压的方向上轴向地移动。