CN109113453B - 一种多锁点隐藏式门窗锁合机构 - Google Patents

一种多锁点隐藏式门窗锁合机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及门窗技术领域，尤其是一种多锁点隐藏式门窗锁合机构。它包括设置于门窗框架的内框壁侧上的第一单侧锁具及设置于门窗扇的侧壁上的锁止件，第一单侧锁具包括嵌装于门窗框架的内框壁内的直线拉杆、封装于门窗框架内以带动直线拉杆在门窗框架内作直线往复运动的动力驱动器及至少一个设置于直线拉杆的侧壁上的锁舌；锁止件与锁舌一一对应且互为相对分布以供对应的锁舌对位卡合。本发明以隐藏的方式对第一单侧锁具进行装配和布线，有效地减少了因锁具或线路外露对门窗整体结构的干扰；利用直线拉杆的结构及运动形态可通过设置多个锁具及锁舌和锁止件来增加门窗扇与门窗框架之间的锁止位置及数量，以形成多锁点的结构形式，从而增强两者相对锁合的稳固性。

Description

一种多锁点隐藏式门窗锁合机构
技术领域
本发明涉及门窗技术领域，尤其是一种多锁点隐藏式门窗锁合机构。
背景技术
门窗是房屋建筑中最为常见的组成部分，按开启方式主要分为平开式、悬式、推拉式等等几大类门或窗；其中，以平开式窗或悬式窗为例，其一般主要由窗框、窗扇以及设置于窗扇与窗框之间以在将窗框与窗扇连为一体的同时保证窗扇能够相对于窗框进行一定角度翻转的铰轴或转轴装置等构成，当然，为保证窗扇相对于窗框进行顺畅平稳的运动或者将两者进行锁合，通常还会设置诸如旋臂支撑机构、窗锁等附属装置。
随着科学技术的快速发展以及人们生活水平的迅速提高，智能自动化门窗已经在智能家居领域被广泛推广并得到了普遍的应用，门窗上所增设的附属装置(尤其是窗锁)虽然有利于保证门窗结构及功能的完整性，但受限于附属装置本身的结构及安装方式，导致现有的智能自动化门窗普遍存在如下问题：
1、窗锁(尤其是自动锁)的主体部分一般装设于窗扇上，其通过与设置于窗框上的锁孔的配合来实现窗扇与窗框之间的相对锁合；窗锁的存在不但会严重影响窗扇或整个窗体的外观结构及美感，而且因需要对窗锁进行繁杂的布线(即：需要利用连接线将窗锁与主控装置进行电性或通信连接)且布置的线路往往是外露于窗体的，也极大地增加了窗扇或窗框的结构复杂性并影响整个窗体的外观结构。
2、传统窗锁的锁点位置大多位于铰轴或转轴装置的相对侧，且传统的窗锁大多采用单锁点(即：一把锁对应一个锁孔)的锁合方式，由此构成了现有窗体的单侧单锁点锁合结构，导致窗体锁合极为不牢固，存在一定的安全风险。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多锁点隐藏式门窗锁合机构。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，它包括设置于门窗框架的内框壁侧上的第一单侧锁具以及设置于门窗扇的侧壁上的锁止件，所述第一单侧锁具包括一嵌装于门窗框架的内框壁内并与门窗框架作滑动连接的直线拉杆、一封装于门窗框架内并连接直线拉杆的一端以带动直线拉杆在门窗框架内作直线往复运动的动力驱动器以及至少一个设置于直线拉杆的侧壁上并邻近门窗扇的侧壁分布的锁舌；所述锁止件与锁舌一一对应且互为相对分布以供对应的锁舌对位卡合。
优选地，所述动力驱动器包括一封装于门窗框架内的微型马达、装设于微型马达的本体上以容纳微型马达的输出轴的限位导向座以及封装于限位导向座内并与微型马达的输出轴作锁固连接的传动齿轮，所述限位导向座内且位于传动齿轮的周侧开设有一沿传动齿轮的径向方向呈直线分布的导向通孔；所述直线拉杆的端部设置有一贯穿于导向通孔分布并与传动齿轮相啮合的传动齿条板。
优选地，所述直线拉杆为板状结构物或柱状结构物，所述门窗框架的内框壁内开设有用于容纳直线拉杆且与直线拉杆的横断面的轮廓形状相吻合的外导向容置槽，所述锁舌沿垂直于直线拉杆运动的方向设置于直线拉杆的侧壁上并经由外导向容置槽外露于门窗框架的内框壁分布。
优选地，所述锁舌包括锁固于直线拉杆上的固定锁杆以及套装于固定锁杆上并外露于门窗框架的内框壁分布的滑动管套，所述锁止件位于滑动管套的周侧，且所述锁止件在直线拉杆的运动方向的截面形状呈类梯形。
优选地，它还包括一与第一单侧锁具呈互为镜像结构的第二单侧锁具，所述第一单侧锁具和第二单侧锁具以门窗框架的其中一条中心线为界呈对称分布；所述门窗扇的侧壁上设置有用于与第二单侧锁具的锁舌相对应的锁止件。
优选地，它还包括封装于门窗扇内的辅助锁具，所述辅助锁具包括两根分别与第一单侧锁具的直线拉杆和第二单侧锁具的直线拉杆呈并行分布的直线连杆、两个分别位于门窗扇的两个对称转角处的直线动力转向器、一根横置于两根直线连杆的端部之间且两端通过对应侧的直线动力转向器与对应的直线连杆的端部相连的联动杆以及一装设于门窗扇上并与其中一根直线连杆相连以带动直线连杆相对于门窗扇沿直线拉杆的运动方向作直线往复运动的辅助执行器；所述锁止件设置于直线连杆的侧壁上并外露于门窗扇的侧壁分布。
优选地，所述直线连杆和/或联动杆为板状结构物或柱状结构物，所述门窗扇内开设有用于容纳直线连杆和/或联动杆且与直线连杆和/或联动杆的横断面的轮廓形状相吻合的内导向容置槽，所述锁止件沿垂直于直线连杆运动的方向设置于直线连杆的侧壁上并外露于门窗扇的侧壁分布。
优选地，所述辅助执行器包括装设于门窗扇上的壳体、外置于壳体分布的操作手柄、封装于壳体内且通过贯穿于壳体的壳壁分布的连接轴与操作手柄相连的动力齿轮、封装于壳体内并位于动力齿轮的周侧以与动力齿轮相啮合的动力齿条板以及设置于动力齿条板上且位于操作手柄的相对侧的咬合片，所述壳体上且位于操作手柄的相对侧的侧壁上开设有一沿动力齿条板的运动方向分布并供咬合片贯穿分布的导向条口，与所述辅助执行器相对应的直线连杆上且位于对应锁止件的相背侧设置有一与咬合片作卡合连接的连接柱。
优选地，所述直线动力转向器包括装设于门窗扇内的两个对称转角处且整体形状呈类“L”形的转向定位板、沿转向定位板的轮廓走向开设于转向定位板内的转向滑腔以及贯穿于转向滑腔分布的弹性联动片，所述弹性联动片的一端与联动杆的端部相连、另一端与对应侧的直线连杆的端部相连。
优选地，所述弹性联动片为由形状记忆金属材料制作而成的板状或片状结构体。
由于采用了上述方案，本发明利用门窗框架与建筑物砌筑为一体的形式以隐藏的方式对第一单侧锁具进行装配和布线，有效地减少了因锁具或线路外露对门窗整体外观结构的干扰，有利于增强门窗的外观美感；同时，利用直线拉杆的结构形态及运动形态可通过设置多个锁具及锁舌和锁止件来增加门窗扇与门窗框架之间的锁止位置及数量，以形成多锁点的结构形式，从而增强两者相对锁合的稳固性，降低安全风险。
附图说明
图1是本发明实施例的结构装配示意图(一)；
图2是本发明实施例的结构装配示意图(二)；
图3是本发明实施例的动力驱动器的结构分解示意图；
图4是本发明实施例的辅助执行器的结构分解示意图；
图5是本发明实施例的应用状态示意图；
图6是本发明实施例在应用状态下的结构布局示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图6所示，本实施例提供的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，它包括设置于门窗框架A的内框壁侧上的第一单侧锁具a以及设置于门窗扇B的侧壁上的锁止件b，其中，第一单侧锁具a包括一嵌装于门窗框架A的内框壁内并与门窗框架A作滑动连接的直线拉杆10、一封装于门窗框架A内并连接直线拉杆10的一端以带动直线拉杆10在门窗框架A内作直线往复运动的动力驱动器20以及至少一个设置于直线拉杆10的侧壁上并邻近门窗扇B的侧壁分布的锁舌30；锁止件b与锁舌30一一对应(可以理解为：锁止件b的数量与锁舌30的数量相等，且每个锁舌30均对应有一个锁止件b)且互为相对分布以供对应的锁舌30对位卡合。
由此，通过将第一单侧锁具a以隐藏于门窗框架A内的方式，通过外露于门窗框架A的锁舌30与设置于门窗扇B上的锁止件b的配合将门窗扇B锁固于门窗框架A内，此种结构方式可以利用门窗框架A与建筑物砌筑为一体的形式以隐藏的方式对第一单侧锁具a进行装配和布线，有效地减少了因锁具或线路外露对门窗整体外观结构的干扰，有利于增强门窗的外观美感，达到整洁的效果；同时，利用直线拉杆10的结构形态及运动形态可通过设置多个锁舌30及对应的锁止件b来增加门窗扇B与门窗框架A之间的锁止位置及数量，以形成多锁点的结构形式，从而增强两者相对锁合的稳固性，降低安全风险。另外，本实施例的锁合机构可依如下动作原理进行实际应用，具体为：
可将第一单侧锁具a装设于诸如平开窗或悬窗等窗体的窗框的其中一个纵向框壁内，并窗扇的相应侧壁上设置沿纵向方向设置若干个锁止件b；通过对动力驱动器20的控制使其带动直线拉杆10在窗框内沿纵向方向作直线往复运动，由于锁舌30是设置于直线拉杆10上的，故直线拉杆10会同步带动锁舌30进行位置移动，当每个锁舌30均对位卡合于相应的锁止件b上后，即可实现窗框与窗扇的锁合；反之，当锁舌30脱离对应的锁止件b时，即可实现窗扇与窗框的解锁效果。当然，需要指出的是：依据前述装配及运动原理可知，本实施例的锁合机构也可应用于诸如平开门、对开门或对开窗等门窗类别上；并且，由于第一单侧锁具a是隐藏于门窗框架A内的，而锁舌30和锁止件b均可采用多点分散式的布置形式，只有在门窗扇B与门窗框架A处于相对关闭的状态下，整个机构才能够进行解锁或锁合动作，从而使得整个锁合机构能够不受限于门窗扇B与门窗框架A之间的铰轴或转轴装置C的具体安装位置的限制，安装形式及位置灵活多变，有利于扩展锁合机构的具体应用场景。
为保证动力驱动器20能够精准地带动直线拉杆10进行直线运动，并保证直线拉杆10运动的稳定性，本实施例的动力驱动器20包括一封装于门窗框架A内的微型马达21、装设于微型马达21的本体上以容纳微型马达21的输出轴的限位导向座22以及封装于限位导向座22内并与微型马达21的输出轴作锁固连接的传动齿轮23，在限位导向座22内且位于传动齿轮23的周侧开设有一沿传动齿轮23的径向方向呈直线分布的导向通孔24；在直线拉杆10的端部设置有一贯穿于导向通孔24分布并与传动齿轮23相啮合的传动齿条板11。由此，可利用传动齿轮23与传动齿条板11之间的啮合传动关系将微型马达21所输出的旋转力转换为带动直线拉杆10进行运动的直线力，而且能够通过对微型马达21的控制来实现对直线拉杆10的运动行程的精确控制，从而使得直线拉杆10能够带动锁舌30与锁止件b进行精密配合。在具体结构布置时可参考如下形式：如在将直线拉杆10设置于门窗框架A的纵向侧壁内时，可将微型马达21封装于门窗框架A的横向侧壁内，利用导向通孔24的布置方向以及传动齿轮23与传动齿条板11之间的啮合传动关系来带动直线拉杆10连同锁舌30相对于门窗框架A进行直线往复运动。
作为优选方案，为优化这个机构的结构并保证其与门窗框架A之间的结构紧凑性，本实施例的直线拉杆10优选为板状结构物或柱状结构物，相应地，在门窗框架A的内框壁内开设有用于容纳直线拉杆10且与直线拉杆10的横断面的轮廓形状相吻合的外导向容置槽(图中未示出)，而锁舌30则沿垂直于直线拉杆10运动的方向设置于直线拉杆10的侧壁上并经由外导向容置槽外露于门窗框架A的内框壁分布。由此，利用外导向容置槽在为直线拉杆10提供相对闭合的装配及运动空间的同时，也可为锁舌30随直线拉杆10相对于门窗框架A进行直线运动提供相应的缺口通道。
作为一优选方案，为保证锁舌30与锁止件b之间的配合效果，本实施例的锁舌30包括锁固于直线拉杆10上的固定锁杆31以及套装于固定锁杆31上并外露于门窗框架A的内框壁分布的滑动管套32，而锁止件b则位于滑动管套32的周侧，并且锁止件b在直线拉杆10的运动方向的截面形状呈类梯形。由此，当直线拉杆10带动锁舌30进行运动且锁舌30与锁止件b进行接触时，由于锁止件b的截面形状呈类梯形相当于在锁止件b的两侧分别形成了具有一定坡度的斜面，此时由于滑动管套32的作用，会使得锁舌30逐步地被导向至锁止件b的两个斜面之间的平面位置(相当于利用锁止件b将锁舌30的主体翘起)，进而相当于利用锁止件b通过卡滞锁舌30来避免直线拉杆10作进一步运动(可通过增设相关的压力检测部件来使动力驱动器20获得相应的信号，以控制动力驱动器20继续运动)，以完成锁合效果。
为最大限度地优化整个锁合机构的性能，通过增加锁点数量来保证门窗扇B与门窗框架A之间的相对锁合效果，本实施例的锁合机构还包括一与第一单侧锁具a呈互为镜像结构的第二单侧锁具d，第一单侧锁具a和第二单侧锁具d以门窗框架的其中一条中心线(如纵向中心线或横向中心线)为界呈对称分布；相应地，在门窗扇B的侧壁上设置有用于与第二单侧锁具d的锁舌30相对应的锁止件b。由此，通过设置的第二单侧锁具d使得整个机构相当于具备两个互为径向结构及对称分布的锁具，从而可从门窗扇B或门窗框架A的两侧进行双侧锁合。
为提升整个锁合机构的实用性能，尤其是避免因动力驱动器20是封装于门窗框架A内的，在其发生故障后无法对门窗进行锁合或解锁操作，本实施例的锁合机构还包括一封装于门窗扇B内的辅助锁具e(其主要起到应急或手动解锁或锁合的作用，其包括两根分别与第一单侧锁具a的直线拉杆10和第二单侧锁具d的直线拉杆10呈并行分布的直线连杆40、两个分别位于门窗扇B的两个对称转角处的直线动力转向器50、一根横置于两根直线连杆40的端部之间且两端通过对应侧的直线动力转向器50与对应的直线连杆40的端部相连的联动杆60以及一装设于门窗扇B上并与其中一根直线连杆40相连以带动直线连杆40相对于门窗扇B沿直线拉杆10的运动方向作直线往复运动的辅助执行器70；而锁止件b则设置于直线连杆40的侧壁上并外露于门窗扇B的侧壁分布。由此，利用设置的辅助锁具e可带动锁止件b进行直线运动，以便于使其能够与对应的锁舌30相接触或相分离，从而实现解锁或锁合；具体为：以单侧锁具装设于门窗框架A的纵向侧壁内为例，当需要对门窗进行手动或应急解锁时，用户可通过对辅助执行器70的操控使得控制其中一根直线连杆40进行纵向方向的移动(如向下运动)，则此直线连杆40通过直线动力转向器50与联动杆60的作用下带动另一根直线连杆40作纵向方向上的反向移动(即：向上移动)，此时利用锁止件b在两根直线连杆40上分布位置的不同，即可使锁止件b接触或脱离相对应的锁舌30，从而实现门窗的锁合或解锁效果。
基于与直线拉杆10相同的原理需要，作为优选方案，本实施例的直线连杆40和/或联动杆60优选为板状结构物或柱状结构物，在门窗扇B内开设有用于容纳直线连杆40和/或联动杆60且与直线连杆40和/或联动杆60的横断面的轮廓形状相吻合的内导向容置槽(图中未示出)，而锁止件b则沿垂直于直线连杆40运动的方向设置于直线连杆40的侧壁上并外露于门窗扇B的侧壁分布。
为保证辅助执行器70对直线拉杆40的有效操控，本实施例的辅助执行器70包括装设于门窗扇B上的壳体71(其可根据实际情况采用表面加装或内置于门窗扇B的布置形式)、外置于壳体71分布的操作手柄72、封装于壳体71内且通过贯穿于壳体71的壳壁分布的连接轴73与操作手柄72相连的动力齿轮74、封装于壳体71内并位于动力齿轮74的周侧以与动力齿轮74相啮合的动力齿条板75以及设置于动力齿条板75上且位于操作手柄72的相对侧的咬合片76，其中，在壳体71上且位于操作手柄72的相对侧的侧壁上开设有一沿动力齿条板75的运动方向分布并供咬合片76贯穿分布的导向条口77，与辅助执行器70相对应的直线连杆40上且位于对应锁止件b的相背侧设置有一与咬合片76作卡合连接的连接柱78。由此，用户通过旋转操作手柄72即可带动动力齿轮74进行同向转动，利用动力齿轮74与动力齿条板75之间的啮合关系，使得动力齿条板75在动力齿轮74的周侧沿动力齿轮74的径向方向作直线运动，而动力齿条板75则会带动咬合片76沿导向条口77的布置方向进行直线运动，由于咬合片76与连接柱78之间的咬合关系，使得直线连杆40也会作直线运动，从而最终带动相对应的锁止件b发生位置移动，实现门窗的解锁或锁合。
为保证联动杆60与直线连杆40之间的动力的传递效果，本实施例的直线动力转向器50包括装设于门窗扇B内的两个对称转角处且整体形状呈类“L”形的转向定位板51、沿转向定位板51的轮廓走向开设于转向定位板51内的转向滑腔52以及贯穿于转向滑腔52分布的弹性联动片53，弹性联动片53的一端与联动杆60的端部相连、另一端与对应侧的直线连杆40的端部相连。当辅助执行器70带动相应的直线连杆40进行运动时(以沿纵向方向向下进行运动为例)，会向下拉动对应侧的弹性联动片53，利用弹性联动片53的弹力形变效应，最终可带动另一根直线连杆40向上移动；反之，由于弹性联动片53具有在受力后发生形变、在失力后复原的特性，当辅助执行器70作反向操作时，则可推动另一根直线连杆40向下移动；基于此，利用弹性联动片53的弹力形变及具有一定的刚性作用并在转向滑腔52的配合下，可实现对直线动力近90度的转向效果。作为优选方案，为了保证直线动力转向器50的转换效果，本实施例的弹性联动片503为由形状记忆金属材料制作而成的板状或片状结构体。当然，需要指出的是：本实施例所述及的类“L”形可以为标准的“L”形，也可是基于标准的“L”形作形状变异后的其他形状。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：它包括设置于门窗框架的内框壁侧上的第一单侧锁具以及设置于门窗扇的侧壁上的锁止件，所述第一单侧锁具包括一嵌装于门窗框架的内框壁内并与门窗框架作滑动连接的直线拉杆、一封装于门窗框架内并连接直线拉杆的一端以带动直线拉杆在门窗框架内作直线往复运动的动力驱动器以及至少一个设置于直线拉杆的侧壁上并邻近门窗扇的侧壁分布的锁舌；所述锁止件与锁舌一一对应且互为相对分布以供对应的锁舌对位卡合。
2.如权利要求1所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述动力驱动器包括一封装于门窗框架内的微型马达、装设于微型马达的本体上以容纳微型马达的输出轴的限位导向座以及封装于限位导向座内并与微型马达的输出轴作锁固连接的传动齿轮，所述限位导向座内且位于传动齿轮的周侧开设有一沿传动齿轮的径向方向呈直线分布的导向通孔；所述直线拉杆的端部设置有一贯穿于导向通孔分布并与传动齿轮相啮合的传动齿条板。
3.如权利要求1所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述直线拉杆为板状结构物或柱状结构物，所述门窗框架的内框壁内开设有用于容纳直线拉杆且与直线拉杆的横断面的轮廓形状相吻合的外导向容置槽，所述锁舌沿垂直于直线拉杆运动的方向设置于直线拉杆的侧壁上并经由外导向容置槽外露于门窗框架的内框壁分布。
4.如权利要求1所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述锁舌包括锁固于直线拉杆上的固定锁杆以及套装于固定锁杆上并外露于门窗框架的内框壁分布的滑动管套，所述锁止件位于滑动管套的周侧，且所述锁止件在直线拉杆的运动方向的截面形状呈类梯形。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：它还包括一与第一单侧锁具呈互为镜像结构的第二单侧锁具，所述第一单侧锁具和第二单侧锁具以门窗框架的其中一条中心线为界呈对称分布；所述门窗扇的侧壁上设置有用于与第二单侧锁具的锁舌相对应的锁止件。
6.如权利要求5所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：它还包括封装于门窗扇内的辅助锁具，所述辅助锁具包括两根分别与第一单侧锁具的直线拉杆和第二单侧锁具的直线拉杆呈并行分布的直线连杆、两个分别位于门窗扇的两个对称转角处的直线动力转向器、一根横置于两根直线连杆的端部之间且两端通过对应侧的直线动力转向器与对应的直线连杆的端部相连的联动杆以及一装设于门窗扇上并与其中一根直线连杆相连以带动直线连杆相对于门窗扇沿直线拉杆的运动方向作直线往复运动的辅助执行器；所述锁止件设置于直线连杆的侧壁上并外露于门窗扇的侧壁分布。
7.如权利要求6所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述直线连杆和/或联动杆为板状结构物或柱状结构物，所述门窗扇内开设有用于容纳直线连杆和/或联动杆且与直线连杆和/或联动杆的横断面的轮廓形状相吻合的内导向容置槽，所述锁止件沿垂直于直线连杆运动的方向设置于直线连杆的侧壁上并外露于门窗扇的侧壁分布。
8.如权利要求6所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述辅助执行器包括装设于门窗扇上的壳体、外置于壳体分布的操作手柄、封装于壳体内且通过贯穿于壳体的壳壁分布的连接轴与操作手柄相连的动力齿轮、封装于壳体内并位于动力齿轮的周侧以与动力齿轮相啮合的动力齿条板以及设置于动力齿条板上且位于操作手柄的相对侧的咬合片，所述壳体上且位于操作手柄的相对侧的侧壁上开设有一沿动力齿条板的运动方向分布并供咬合片贯穿分布的导向条口，与所述辅助执行器相对应的直线连杆上且位于对应锁止件的相背侧设置有一与咬合片作卡合连接的连接柱。
9.如权利要求6所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述直线动力转向器包括装设于门窗扇内的两个对称转角处且整体形状呈类“L”形的转向定位板、沿转向定位板的轮廓走向开设于转向定位板内的转向滑腔以及贯穿于转向滑腔分布的弹性联动片，所述弹性联动片的一端与联动杆的端部相连、另一端与对应侧的直线连杆的端部相连。
10.如权利要求9所述的一种多锁点隐藏式门窗锁合机构，其特征在于：所述弹性联动片为由形状记忆金属材料制作而成的板状或片状结构体。
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