CN109555385A - 一种锁紧机构 - Google Patents

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彭裕平
熊旭钢
裘禄
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Abstract

本发明提供了一种锁紧机构，包括转盘、连杆、锁柱座和锁柱衬套，由于连杆与转盘铰接，当转盘转动时，可以带动连杆运动，从而拉动连杆的另一端铰接的锁柱，使锁柱可活动地插入到锁柱衬套中，实现本发明的锁紧机构的锁定功能，由于限位弹簧在锁柱座本体内会挤压锁柱和锁柱座本体，使锁柱在弹簧的弹力作用下与锁柱衬套分离，从而实现本发明解锁的功能，可以运用于车门车窗上，使车辆在恶劣环境下门窗的锁紧机构也具备一定的承载能力，具备很好的实用性。

Description

一种锁紧机构
技术领域
本发明涉及用于在汽车天窗中使用的锁紧机构，具体涉及一种锁紧机构。
背景技术
目前，大多数越野车、专用车和商用车等的车门窗等的锁紧机构多为锁体锁止式，或附加相关固定结构等形式实现，但是由于现有的锁紧机构对安装空间有较高要求，通常情况下都是只安装一个锁紧机构对门窗进行固定，这样会造成大多数越野车、专用车和商用车在恶劣环境中的使用受到一定的限制，尤其是在通过复杂路段时，单一的锁紧机构承载能力不强容易松开，造成安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种锁紧机构。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
在一个总体方面，提供一种锁紧机构，包括转盘、连杆、锁柱座和锁柱衬套，其中：
转盘可转动地设置在安装基体上；
连杆的一端与转盘铰接；
锁柱座包括锁柱座本体、锁柱和限位弹簧，锁柱座本体固定在安装基体上，锁柱座本体设置有通孔，锁柱活动穿过通孔，限位弹簧设置在锁柱和通孔之间，锁柱的一端与连杆的另一端铰接，锁柱的另一端可活动插入到锁柱衬套中。
优选的，锁柱的中部位于通孔内，锁柱的中部设置有锁环，通孔的两端分别设置有第一限位圆环和第二限位圆环，第一限位圆环与通孔形成第一环面，第二限位圆环与通孔形成第二环面，限位弹簧的一端与第一环面相抵接，限位弹簧的另一端与锁环的一个端面相抵接，锁环的另一个端面可选择的与第二环面相抵接。
优选的，锁柱座本体的两侧边相对设置有固定板，固定板上设置有定位孔，锁柱座本体通过螺钉穿过定位孔与安装基体固定连接。
优选的，锁柱衬套包括外钢圈、橡胶圈和内钢圈，外钢圈、橡胶圈和内钢圈由外向内依次套接，内钢圈与锁柱相配合。
优选的，锁柱朝向锁柱衬套的顶端为球面，内钢圈的入口处设置有倒角。
优选的，锁紧机构还包括回转限位套，回转限位套包括上限位套、下限位套和连接轴，上限位套与转盘固定连接，下限位套与安装基体固定连接，上限位套和下限位套相对设置，且上限位套和下限位套通过连接轴可转动连接，上限位套下部设置有一个扇形凸块，下限位套上部设置有一个扇形缺口，扇形凸块可在扇形缺口内转动。
优选的，连接轴分为三段，连接轴的下段为圆柱形，连接轴的下段同时穿过上限位套和下限位套，连接轴的中段为多边形，转盘和手柄上均开设有多边形孔，转盘和手柄上的多边形孔均与连接轴的中段相配合，连接轴的上段设置有螺纹，连接轴的上段与螺母连接固定，螺母与手柄紧密贴合。
优选的，锁紧机构还包括手柄，手柄分为固定段，弯折段和手持段，固定段的一端与回转限位套固定连接，固定段的另一端与弯折段的一端固定连接，弯折段垂直于固定段并向远离天窗的方向延伸，弯折段的另一端与手持段的一端固定连接，手持段的另一端为自由端。
优选的，连杆、锁柱座和锁柱衬套数量为若干个，若干个连杆与转盘的铰接点均以转盘的转动中心为中心圆周阵列分布。
优选的，转盘为半圆形，转盘的转动中心为半圆形的圆心，连杆、锁柱座和锁柱衬套数量均为三个，三个连杆与转盘的铰接点分别设置在半圆形的圆周上，其中一个铰接点设置在半圆形的圆周的中部，另外两个铰接点相对设置在半圆形的圆周的端部。
本发明提供了一种锁紧机构，由于连杆的部与转盘铰接，当转盘转动时，可以带动连杆运动，从而拉动连杆的另一端铰接的锁柱，使锁柱可活动地插入到锁柱衬套中，实现本发明的锁紧机构的锁定功能，由于限位弹簧在锁柱座本体内会挤压锁柱和锁柱座本体，使锁柱在弹簧的弹力作用下与锁柱衬套分离，从而实现本发明解锁的功能，可以运用于车门车窗上，使车辆在恶劣环境下门窗的锁紧机构也具备一定的承载能力，具备很好的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的锁紧机构的结构示意图；
图2是本发明的锁紧机构解锁状态下的剖面结构示意图；
图3是本发明的锁紧机构临界状态下的剖面结构示意图；
图4是本发明的锁紧机构锁止状态下的剖面结构示意图；
图5是本发明的锁柱衬套和锁杆的剖面结构示意图；
图6是本发明的上、下限位套拆分结构示意图；
图7是本发明的上、下限位套装配结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明的锁紧机构的结构示意图，如图1所示，本发明实施例公开了一种锁紧机构，包括转盘1、连杆2、锁柱座3、手柄4、锁柱衬套5和回转限位套6，回转限位套6设置在转盘1的转动中心，手柄4的一端与回转限位套6固定连接，转盘1通过回转限位套6 固定在安装基体上，安装基体可以是车门或者车窗等可以开合的装置，通过手柄4控制转盘 1的转动，从而带动整个锁紧机构的运作。
具体的，连杆2的一端与转盘1铰接，连杆2的另一端与锁柱座3的一端铰接，锁柱座3的另一端与锁柱衬套5相配合，连杆2、锁柱座3和锁柱衬套5均依次向远离转盘1的转动中心的方向延伸，当手柄4带动转盘1转动时，与转盘1相连的连杆2会被转盘拉动。
图2至图4是本发明的锁紧机构分别处于解锁状态下、临界状态下和锁止状态下的剖面结构示意图，结合图2至图4，锁柱座3包括锁柱座本体31、锁柱32和限位弹簧33，锁柱座本体31固定在安装基体上，锁柱座本体31内设置有通孔，锁柱32的一端与连杆2的另一端铰接，锁柱32的另一端穿过通孔与锁柱衬套5相配合，限位弹簧33设置在通孔内部，限位弹簧33套接在锁柱32上，当手柄4带动转盘1转动时，与转盘1相连的连杆2会被转盘拉动，连杆2同时会拉动锁柱32在锁柱座本体31内滑动，从而使锁住32可选择性的进入锁柱衬套5，当锁住32进入锁柱衬套5时，可以将车门或者车窗锁定，当锁住32离开锁柱衬套5时，可以将车门或者车窗解锁。
进一步的，锁柱32的中部位于通孔内，锁柱32的中部设置有锁环，通孔的两端分别设置有第一限位圆环34和第二限位圆环35，第一限位圆环34与通孔形成第一环面，第二限位圆环35与通孔形成第二环面，限位弹簧33的一端与第一环面相抵接，限位弹簧33的另一端与锁环的一个端面相抵接，锁环的另一个端面可选择的与第二环面相抵接。当锁住伸入锁柱衬套5内时，锁环会压缩弹簧，使弹簧产生弹力，当转盘转置锁定位置时，弹簧的弹力作为压紧力，可以使锁紧机构自动锁紧，保证锁紧机构的稳定性。
进一步的，锁柱座本体31的两侧边相对设置有固定板，固定板上设置有定位孔，锁柱座本体31通过螺钉穿过定位孔与安装基体固定连接。
图5是本发明的锁柱衬套和锁杆的剖面结构示意图，如图5所示，锁柱衬套5包括外钢圈51、橡胶圈52和内钢圈53，外钢圈51、橡胶圈52和内钢圈53由外向内依次套接，内钢圈53与锁柱32相配合。当锁柱32向锁柱衬套5靠近时，会存在一定的误差，而橡胶圈22 具有一定的可塑性，当锁柱32继续向内钢圈53内伸入时，橡胶圈52可以与锁柱32相适应，保证锁柱32顺利的和锁柱衬套5相配合。
进一步的，锁柱32朝向锁柱衬套5的顶端为球面，内钢圈23的入口处设置有倒角。球面和倒角方便锁柱32进入锁柱衬套5。
图6是本发明的上、下限位套拆分结构示意图，图7是本发明的上、下限位套装配结构示意图，结合图6和图7，回转限位套6包括上限位套61、下限位套62和连接轴63，上限位套61与转盘1焊接固定，下限位套62与安装基体焊接固定，上限位套61和下限位套62 通过连接轴63同轴安装，上限位套61下部设置有一个扇形凸块64，下限位套62上部设置有一个扇形缺口65，扇形凸块64设置在扇形缺口65内，扇形凸块64的投影完全位于扇形缺口65的扇形面上。
具体的，当锁紧机构处于图3所示的临界状态下时，扇形凸块64位于扇形缺口65中部，并且，扇形凸块64在扇形缺口65上的投影的两边与扇形缺口65两边形成的夹角的角度不同，位于扇形凸块64的投影向逆时针方向的夹角比位于扇形凸块64的投影向顺时针方向的夹角要小，当夹角大时，转盘1转过的角度就相对较大，当转盘1顺时针转动一个大的角度到达图2所示的解锁状态时，扇形凸块64顺时针方向上的侧面会和扇形缺口65顺时针方向的侧面抵接，锁杆32会从锁柱衬套5内抽出，从而实现门窗的开启。同样的，当转盘1逆时针转动一个小的角度到达图4所示的锁止状态时，扇形凸块64逆时针方向上的侧面会和扇形缺口 65逆时针方向的侧面抵接，但是由于转动角度不足，锁杆32无法完全从锁柱衬套5内抽出，并且限位弹簧33会继续将锁杆32往外推，从而带动扇形凸块64逆时针方向上的侧面继续压紧扇形缺口65逆时针方向的侧面，实现锁紧机构的自锁。
进一步的，连接轴63分为三段，连接轴63的下段为圆柱形，连接轴63的下段同时穿过上限位套61和下限位套62，连接轴63的中段为多边形，转盘1和手柄4上均开设有多边形孔，转盘1和手柄4上的多边形孔均与连接轴63的中段相配合，连接轴63的上段设置有螺纹，连接轴63的上段与螺母连接固定，螺母与手柄4紧密贴合。通过多边形的相互配合，实现转动手柄4时带动转盘1转动。
再结合图1，手柄4分为固定段，弯折段和手持段，固定段的一端与回转限位套6固定连接，固定段的另一端与弯折段的一端固定连接，弯折段垂直于固定段并向远离天窗的方向延伸，弯折段的另一端与手持段的一端固定连接，手持段的另一端为自由端。
进一步的，本实施例的转盘1为半圆形，转盘1的转动中心为半圆形的圆心，连杆2、锁柱座3和锁柱衬套5数量均为三个，三个连杆2与转盘1的铰接点分别设置在半圆形的圆周上，其中一个铰接点设置在半圆形的圆周的中部，另外两个铰接点相对设置在半圆形的圆周的端部。三个连杆2分开布置，两个相邻的连杆2之间呈90°夹角，可以从三个方向对车门或者车窗进行固定，三个锁柱32与三个锁柱衬套5相配合，加强了整个车窗或者车门的结构强度。
值得注意的是，根据实际需要，连杆2、锁柱座3和锁柱衬套5数量可以相应的增多或减少，并且不同数目的连杆2与转盘1的铰接点均以回转限位套为中心圆周阵列分布。
本实施例的锁紧机构的工作原理是，当需要开启安装有本实施例的锁紧机构门窗时，即是将锁紧机构由锁止状态转换至解锁状态的过程，具体操作为，顺时针转动手柄4，驱动转盘1旋转，转盘1通过连杆2推动锁柱32运动，此时弹簧33不断压缩，当转盘1旋转至图 2的状态后，锁柱32处于最大位移处，弹簧33被压缩至最大形变量，此过程弹簧33被压缩蓄能，此状态为临界状态，即锁止状态和解锁状态的转换点。
当继续转动手柄4，转盘1会继续顺时针运动，锁柱32从最大位移处开始反方向运动，弹簧33开始恢复形变，弹簧力成为驱动锁32柱的动力，转盘1旋转至一定角度后，扇形凸块顺时针方向上的侧面压紧扇形缺口顺时针方向的侧面，机构停止运动，转盘1顺时针方向处于限位状态，无法继续旋转，而锁柱32完全离开锁柱衬套5，此即处于解锁状态。值得注意的时，在整个过程中，所有的锁柱32均在转盘1的带动下运动，实现解锁的功能。
当需要关闭安装有本实施例的锁紧机构门窗时，锁柱32需要先运动至最大位移处，再绕过临界状态点，逆时针转动至扇形凸块逆时针方向上的侧面于扇形缺口逆时针方向的侧面抵接，即可实现锁止，这个状态下，弹簧的压力作用在锁杆32上，从而使锁柱可靠保持在锁止位置，实现锁止机构的自锁紧功能。
本说明书的实施例提供了一种锁紧机构，由于连杆与转盘铰接，当转盘转动时，可以带动连杆运动，从而拉动连杆的另一端铰接的锁柱，使锁柱可活动地插入到锁柱衬套中，实现本发明的锁紧机构的锁定功能，由于限位弹簧在锁柱座本体内会挤压锁柱和锁柱座本体，使锁柱在弹簧的弹力作用下与锁柱衬套分离，从而实现本发明解锁的功能，可以运用于车门车窗上，使车辆在恶劣环境下门窗的锁紧机构也具备一定的承载能力，具备很好的实用性。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种锁紧机构，其特征在于，包括转盘(1)、连杆(2)、锁柱座(3)和锁柱衬套(5)，其中：
所述转盘(1)可转动地设置在安装基体上；
所述连杆(2)的一端与所述转盘(1)铰接；
所述锁柱座(3)包括锁柱座本体(31)、锁柱(32)和限位弹簧(33)，所述锁柱座本体(31)固定在安装基体上，所述锁柱座本体(31)设置有通孔，所述锁柱(32)活动穿过所述通孔，所述限位弹簧(33)设置在所述锁柱(32)和所述通孔之间，所述锁柱(32)的一端与所述连杆(2)的另一端铰接，所述锁柱(32)的另一端可活动插入到所述锁柱衬套(5)中。
2.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁柱(32)的中部位于所述通孔内，所述锁柱(32)的中部设置有锁环，所述通孔的两端分别设置有第一限位圆环(34)和第二限位圆环(35)，所述第一限位圆环(34)与所述通孔形成第一环面，所述第二限位圆环(35)与所述通孔形成第二环面，所述限位弹簧(33)的一端与所述第一环面相抵接，所述限位弹簧(33)的另一端与所述锁环的一个端面相抵接，所述锁环的另一个端面可选择的与所述第二环面相抵接。
3.根据权利要求2所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁柱座本体(31)的两侧边相对设置有固定板，所述固定板上设置有定位孔，所述锁柱座本体(31)通过螺钉穿过所述定位孔与安装基体固定连接。
4.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁柱衬套(5)包括外钢圈(51)、橡胶圈(52)和内钢圈(53)，所述外钢圈(51)、所述橡胶圈(52)和所述内钢圈(53)由外向内依次套接，所述内钢圈(53)与所述锁柱(32)相配合。
5.根据权利要求4所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁柱(32)朝向所述锁柱衬套(5)的顶端为球面，所述内钢圈(23)的入口处设置有倒角。
6.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，还包括回转限位套(6)，所述回转限位套(6)包括上限位套(61)、下限位套(62)和连接轴(63)，所述上限位套(61)与所述转盘(1)固定连接，所述下限位套(62)与所述安装基体固定连接，所述上限位套(61)和所述下限位套(62)相对设置，且所述上限位套(61)和所述下限位套(62)通过所述连接轴(63)可转动连接，所述上限位套(61)下部设置有一个扇形凸块(64)，所述下限位套(62)上部设置有一个扇形缺口(65)，所述扇形凸块(64)可在所述扇形缺口(65)内转动。
7.根据权利要求6所述的锁紧机构，其特征在于，所述连接轴(63)分为三段，所述连接轴(63)的下段为圆柱形，所述连接轴(63)的下段同时穿过所述上限位套(61)和所述下限位套(62)，所述连接轴(63)的中段为多边形，所述转盘(1)和所述手柄(4)上均开设有多边形孔，所述转盘(1)和所述手柄(4)上的多边形孔均与所述连接轴(63)的中段相配合，所述连接轴(63)的上段设置有螺纹，所述连接轴(63)的上段与螺母连接固定，所述螺母与所述手柄(4)紧密贴合。
8.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，还包括手柄(4)，所述手柄(4)分为固定段，弯折段和手持段，所述固定段的一端与所述回转限位套(6)固定连接，所述固定段的另一端与所述弯折段的一端固定连接，所述弯折段垂直于所述固定段并向远离天窗的方向延伸，所述弯折段的另一端与所述手持段的一端固定连接，所述手持段的另一端为自由端。
9.根据权利要求1-8任一项所述的锁紧机构，其特征在于，所述连杆(2)、所述锁柱座(3)和所述锁柱衬套(5)数量为若干个，若干个所述连杆(2)与所述转盘(1)的铰接点均以所述转盘(1)的转动中心为中心圆周阵列分布。
10.根据权利要求9所述的锁紧机构，其特征在于，所述转盘(1)为半圆形，所述转盘(1)的转动中心为半圆形的圆心，所述连杆(2)、所述锁柱座(3)和所述锁柱衬套(5)数量均为三个，三个所述连杆(2)与所述转盘(1)的铰接点分别设置在半圆形的圆周上，其中一个铰接点设置在半圆形的圆周的中部，另外两个铰接点相对设置在半圆形的圆周的端部。
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