TWI498471B - 雙拉桿彈簧機構 - Google Patents

Description

雙拉桿彈簧機構

本發明大體上係關於門用五金器具，且更特定言之，本發明係關於一種用於將門握把或握柄把手回復及固定至其中性靜止位置之機構。

現代門用五金器具通常包含榫眼式鎖及閂鎖式鎖兩者，且特定言之通常可在很多住宅門及辦公室門上發現管狀閂鎖型鎖。管狀閂鎖套件係經安裝於一門之邊緣中鑽取的一孔內。一門閂自該閂鎖延伸進入門框架內以將該門緊固在該框架內。該門閂可藉由操作該門之任一側上之一握把(或握柄)而回縮以開啟該門。該等握把/握柄轉動延伸進入該門內之一芯軸或若干芯軸以接合及操作該閂鎖並自該框架抽出該門閂。一彈簧可用於在釋放該握把/握柄之後將該門閂自動回復至延伸位置。可單獨利用或結合一輔助彈簧動力組利用此等彈簧，尤其在其中存在一沈重握把或握柄或該機構為硬之時。為了成本、可靠性及可預見性之目的，壓縮彈簧比扭矩彈簧或拉伸彈簧較佳作為操作該動力組之一構件。

本發明揭示一種併入一雙拉臂彈簧機構之動力組總成，其用於在操作之後將一主要機構諸如一門閂鎖及把手套件偏壓至原始位置及用於在進一步操作之前將該主要機構固定於該原始位置。該雙拉臂彈簧機構包含一對可滑動聯鎖拉桿或拉臂，各拉桿在各個端處具有一縱向框架部件與一彈簧接合凸緣。該等框架部件係經安置以互相接合，同時容許該等臂之相對滑動。該等滑臂係經聯鎖使得各個臂之一凸緣位於另一臂之兩個凸緣之間。兩個壓縮彈簧係經固定，每一壓縮彈簧在各個臂之外側凸緣與另一臂之鄰近內側凸緣之間使得任一臂朝向另一臂之滑動必然壓縮兩個彈簧。當釋放操作器時儲存於該等彈簧內的位能使滑件回復至其中性位置，藉此亦將該操作器回復至其中性位置。該等滑臂產生使用獨立操作的相同長度彈簧可能產生之力之兩倍的力以將操作器回復至其中性位置。

通過當連同隨附圖式考慮之較佳實施例及其特定修改之下文詳細描述將顯而易見本發明之目的、特徵及優點，在全部隨附圖式中相同數字表示相同物品。

為了促進理解本發明原理之目的，現將參考在圖式中繪示及下文描述的例示性實施例。揭示的該實施例並非意欲為詳盡的或將本發明限於下文詳細描述中揭示的精確形式。更確切地說，該實施例係經選擇及描述使得其他熟習此項技術者可利用其教示。應瞭解藉此並未意欲限制本發明之範圍。本發明包含該繪示的裝置、操作方法及一熟習與本發明有關之此項技術者通常將瞭解之本發明原理之進一步應用中之任何變更及修改。

本發明係關於一動力組總成，其用於在自一中性或原始位置手動移位一主要門開啟機構之後將該主要門開啟機構偏壓至該原始位置，並用於不管周圍力(諸如作用於該門握柄上之重力)而將該主要機構固定於此原始位置，直到額外手動力經施加以再次操作該主要機構的時候。該主要機構之移位可係繞著一軸之旋轉位移或角位移或線性位移。如圖1所描繪，本文在一門把套件之背景下描述本發明，且一閂鎖為該主要機構，使得預期一芯軸30回應於一門握柄32之操作之角度旋轉以回縮管狀閂鎖34之該門閂31。根據本發明之該動力組總成10為低輪廓、可裝埋於該門內、並用於在已操作該閂鎖之後將該門握柄32(或一門握把)回復至一大體上水平原始位置且有助於將該門閂31回復至該延伸位置。

圖2描繪自該門握柄32及閂鎖34脫離但具有在適當位置之芯軸30之該動力組總成10。提供一外殼12。外殼12較佳係呈圓形形式並具有小於2 1/8英寸之一直徑以便部分凹進於經設於市售門內用於安裝該把手套件的標準尺寸孔內。外殼12可與一裝飾性眼板(rose plate)33整體形成使之等高就位於圍繞該把手套件握把或握柄32之該門表面上。複數個孔14可經設置穿過該外殼12以用於將該外殼直接緊固至該門，或如所繪示的貫穿打栓穿過該管狀閂鎖34至該門之相對側上之一協作眼板。該外殼12包含一可移除罩蓋板16以用於該動力組10之容易裝配及維修。

如圖3所描繪，藉移除該罩蓋板16，可見滑臂20可滑動地固定於該外殼12內。在此視圖中為了清楚起見已略去(下文描述的)壓縮彈簧。進一步參考圖4，該等滑臂20包含可滑動地聯鎖在一起的一第一臂22及一第二臂24。臂22、24每一者分別具有一主要縱向框架部件23、25。框架部件23、25係經安置以互相接合同時容許該等臂22、24沿著其等縱軸之相對滑動。如圖所描繪，一框架部件23形成為在任一端處設有一窄中心軌道延伸於正交凸緣26、27之間。另一框架部件25係描繪為在任一端處設有一對隔開上軌道及下軌道延伸於正交凸緣28、29之間。框架部件25之該上軌道及該下軌道係經隔開以接納框架部件23之該中心軌道。凸緣27係在其聯結框架部件23之處經截頂以提供空隙以容許框架部件25之該上軌道及該下軌道通過。

凸緣26、27、28、29錨定壓縮彈簧(在此視圖中未顯示)，且為此目的可係於自其等各自框架部件突出之大體上正交垂片。然而，該等凸緣26、27、28、29可採取其他形式，包含突出體、鉤狀物、銷或用於將包含彈簧端之定位焊料之一彈簧直接固定至該等各自框架部件之任何其他構件。如文中所闡述，第一臂及第二臂22、24係經聯鎖使得凸緣28位於凸緣26與27之間。類似地，如圖4最佳可見，凸緣27位於凸緣28與29之間。應觀察到第一臂及第二臂22、24無需如本文所描繪直接互相聯鎖，而是可藉由分離地可滑動地固定於(舉例而言)一外殼內而接合使得其等凸緣26、27、28、29如上文所述插入。如下文所述，在此一實施例中，第一臂及第二臂22、24係單獨由該等壓縮彈簧機械連結。

圖6繪示安裝於該等凸緣26、27、28、29之間之該等滑 臂20中的兩個壓縮彈簧42、40。因此，一第一壓縮彈簧42係固定於凸緣26與凸緣28之間，而一第二壓縮彈簧40係固定於凸緣27與凸緣29之間，該第一臂及該第二臂22、24係由壓縮彈簧40、42機械連結及偏壓分開。

參考圖3及圖5，一芯軸轂36係可旋轉地安裝於外殼12內。芯軸轂36接納機械地連結該動力組10與門握柄32之該插鍵芯軸30。該芯軸30係經插鍵至該芯軸轂36，大體上具有一非圓截面(舉例而言，如圖所示為正方形)，且芯軸轂36係經協作地塑形以接納該芯軸30並隨該芯軸30旋轉。芯軸轂36進一步具有自該芯軸30徑向延伸之一凸輪38以接合該等滑臂20。特定言之，如圖6最佳可見，凸輪38延伸於該兩個中心凸緣27、28之間。以此方式，當門握柄32旋轉時，該芯軸轂36經由該芯軸30在相同方向旋轉，藉此旋轉及橫向移位該凸輪38。凸輪38係經尺寸化以提供該凸輪之必需橫向移位以接合該等滑臂20。如下文進一步所述，該凸輪38距該轂之旋轉中心之最大長度越大，則凸輪36及滑臂20之橫向位移越大，且因此該等彈簧40、42之壓縮越大。

凸輪38之逆時針旋轉在凸緣27處接合該第一滑臂22，且凸輪38之順時針旋轉在凸緣28處接合該第二滑臂24。因此，如圖7所描繪，該芯軸轂36之順時針旋轉迫使凸緣28滑入並在凸緣28與凸緣26之間壓縮第一彈簧42，凸緣26由該外殼12固持在適當位置。同時，凸緣28之滑動經由框架部件25在相同方向拉動凸緣29，藉此同時在凸緣29與凸緣27之間壓縮第二彈簧40，凸緣27由框架部件23固持在適當位置且凸緣26接觸該外殼12。第一彈簧及第二彈簧42、40之壓縮產生位能，且彈簧42、40在釋放該門握柄32時將第二臂24回復偏壓至該原始位置，藉此經由該轂36及芯軸30迫使該握柄32回到其中性水平位置並將其無限期地固定在此位置。

該芯軸轂36在相反方向之旋轉產生相似結果，凸輪38迫使凸緣27滑入並在凸緣27與凸緣29之間壓縮第二彈簧40，凸緣29由該外殼12固持在適當位置。同時，凸緣27之滑動經由框架部件23在相同方向拉動凸緣26，藉此同時在凸緣26與凸緣28之間壓縮第一彈簧42，凸緣28經由框架部件25固持在適當位置且凸緣29接觸該外殼。當釋放該門握柄32時，再次儲存於第一彈簧及第二彈簧42、40中的位能同樣使第一臂22及因此門握柄32回復及保持在該原始位置。

熟習此項技術者現將瞭解前文組態不管該芯軸30在哪一方向旋轉均提供壓縮彈簧40、42兩者之壓縮，藉此提供最大反向偏壓將該芯軸30及連接至該芯軸30的任何握把或握柄回復至靜止位置。此產生使用相同長度之獨立彈簧可能產生之力之兩倍的力，並完全消除更昂貴且較不可靠的膨脹彈簧或扭力彈簧之需求卻仍施加壓縮中之兩個彈簧之整體復原力，引起更可靠操作及較不昂貴製造。前文設計進一步簡化先前技術之機構，減少零件之總數目藉此提供較平滑操作及降低的磨損成本。

現已完全闡述本發明潛在理念之較佳實施例及特定修改，熟習此項技術者在熟悉該潛在理念之後將作出各種其他實施例以及本文顯示及描述的該等實施例之特定變更及修改。因此，應瞭解本發明可在除了如附屬申請專利範圍中具體所闡述之外實踐並可與各種材料及組件連用。因此，此申請案意欲涵蓋本發明使用其一般原理之任何變更、用途或改編。此外，此申請案意欲涵蓋如在本發明所屬的此項技術中之已知或習知實踐範圍內之本揭示內容之變更。

10．．．動力組總成

12．．．外殼

14．．．孔

16．．．罩蓋板

20．．．滑臂

22．．．第一臂

23．．．框架部件

24．．．第二臂

25．．．框架部件

26．．．凸緣

27．．．凸緣

28．．．凸緣

29．．．凸緣

30．．．芯軸

32．．．芯軸轂

34．．．管狀閂鎖

36．．．芯軸轂

38．．．凸輪

40．．．第一彈簧

42．．．第二彈簧

圖1係與一門握柄、芯軸及管狀閂鎖結合之完全裝配動力組之一透視圖。

圖2係與一芯軸結合之動力組總成之一透視圖。

圖3係與一芯軸結合之動力組之一透視圖，且移除罩蓋板並略去彈簧。

圖4係滑臂之一單離透視圖，且略去彈簧及其他元件。

圖5係動力組之一正視圖，且移除罩蓋板並插入彈簧。

圖6係滑臂之一單離透視圖，且包含彈簧及芯軸轂。

圖7係動力組之一正視圖，且在一移位條件下移除罩蓋板。

10．．．動力組總成

30．．．芯軸

32．．．芯軸轂

34．．．管狀閂鎖

Claims (20)

1. 一種用於將可一旋轉安裝的部件回復至一中性位置之偏壓裝置，其中該可旋轉安裝的部件具有單一徑向突出操作器，該偏壓裝置包括：一滑臂總成，其接收該徑向突出操作器，該滑臂總成包括，一第一臂，其具有一第一突出端及一第二突出端，及一第二臂，其具有一第一突出端及一第二突出端，該第一臂及第二臂係經協作地聯鎖，使得該第二臂之該第一突出端係經可滑動地卡掣於該第一臂之該第一突出端與該第二突出端之間且該第一臂之該第二突出端係可滑動地卡掣於該第二臂之該第一突出端與該第二突出端之間；該滑臂總成接收該徑向突出操作器於該第一臂之該第二突出端及該第二臂之該第一突出端之間；一第一彈簧，其接合於該第一臂之該第一突出端與該第二臂之該第一突出端之間；一第二彈簧，其固定於該第一臂之該第二突出端與該第二臂之該第二突出端之間；其中，藉由該可旋轉安裝的部件在一第一方向之旋轉，該徑向突出操作器只與該第二臂之該第一突出端接合，以造成該第二臂相對於被保持在靜止的靜止之該第一臂滑動，藉此同時壓縮該第一彈簧及該第二彈簧，及 藉由該可旋轉安裝的部件在一第二方向之旋轉，該徑向突出操作器只與該第一臂之該第二突出端接合，以造成該第一臂相對於被保持在靜止的靜止之該第二臂滑動，藉此同時壓縮該第一彈簧及該第二彈簧。
2. 如請求項1之偏壓裝置，其中該操作器自該可旋轉安裝的部件正交突出。
3. 如請求項2之偏壓裝置，其中該第一突出端及該第二突出端每一者包含一彈簧接合凸緣。
4. 如請求項3之偏壓裝置，其中該操作器係經安置於該第一臂之該第二端處之該彈簧接合凸緣與該第二臂之該第二端處之該彈簧接合凸緣之間以用於彈簧其交替接合。
5. 如請求項1之偏壓裝置，其進一步包括一外殼，該等滑臂係可滑動地固定於該外殼內。
6. 如請求項1之偏壓裝置，其中該操作器自耦合至該可旋轉安裝的部件之一芯軸轂徑向延伸，以用於隨該芯軸轂旋轉。
7. 如請求項6之偏壓裝置，其中該可旋轉安裝的部件包括附接至一芯軸的一門握把或握柄之一者，該芯軸接合於該芯軸轂內。
8. 如請求項1之偏壓裝置，其中該第一彈簧及該第二彈簧係壓縮彈簧。
9. 如請求項4之偏壓裝置，其中該等彈簧接合凸緣形成相對於該等第一及第二臂之一大約90度角。
10. 一種用於將一門操作器回復至一中性位置之動力組總 成，其包括：一外殼；一第一滑臂，其可滑動地固定於該外殼中的一第一原始位置，該第一滑臂具有一第一端及一第二端，及一第二滑臂，其可滑動地固定於該外殼中的一第二原始位置，該第二滑臂具有一第一端及一第二端，該等滑臂每一者具有在各個端處之一彈簧接合凸緣，該等滑臂係可滑動地聯鎖在一起，使得該第二滑臂之該第一端係經可滑動地卡掣於該第一滑臂之該第一端與該第二端之間且該第一滑臂之該第二端係可滑動地卡掣於該第二滑臂之該第一端與該第二端之間；一第一彈簧，其接合於該第一滑臂之該第一端之該彈簧接合凸緣與該第二滑臂之該第一端之該彈簧接合凸緣之間；一第二彈簧，其接合於該第一滑臂之該第二端的該彈簧接合凸緣與該第二滑臂之該第二端的該第二彈簧接合凸緣之間；及一轂，其可旋轉地安裝於該外殼內以用於接納該門操作器之一芯軸，該轂進一步包括自該轂徑向突出之一單一凸輪，該單一凸輪經安置於該第一滑臂之該第二端的該彈簧接合凸緣與該第二滑臂之該第一端的該彈簧接合凸緣之間，其中該門操作器經偏壓，以藉由該凸輪只與該第二滑臂接合，使得該門操作器於一第一方向中旋轉後，回復至該中性位置，且該門操作器經偏壓，以藉由 該凸輪只與該第一滑臂接合，使得該門操作器於一第二方向中旋轉後，回復至該中性位置，該第二滑臂經由該凸輪在該第一方向之旋轉，而自該第二原始位置位移，以藉此同時壓縮該第一彈簧及該第二彈簧，且該第一滑臂經由該凸輪在該第二方向之旋轉，而自該第一原始位置位移，以藉此同時壓縮該第一彈簧及該第二彈簧。
11. 如請求項10之動力組總成，其中該門操作器係一握把或握柄。
12. 如請求項10之動力組總成，其中該外殼之截面為圓形。
13. 如請求項12之動力組總成，其中該外殼係經安置用於安裝至一門之面。
14. 如請求項13之動力組總成，其中該外殼係由螺釘直接安裝至該門。
15. 如請求項13之動力組總成，其中該外殼係由貫穿打栓安裝至該門之一相對側上之一協作板。
16. 如請求項12之動力組總成，其中該外殼之直徑小於2 1/8英寸。
17. 一種用於在一門握把或握柄之轉動及釋放之後將該門握把或握柄回復至一中性位置之機構，其包括一雙滑臂機構，該雙滑臂機構包含一第一滑臂及一第二滑臂，該第一滑臂及該第二滑臂係可滑動地接合在一起以用於相對延伸及回縮，一第一壓縮彈簧偏壓該第一滑臂之一突出端抵著該第二滑臂之一突出端，一第二壓縮彈簧偏壓該第一滑臂之另一突出端抵著該第二滑臂之另一突出端， 及一轂，該轂延伸一單一凸輪以當該轂在一方向旋轉時僅接合該第一滑臂且當該轂在另一方向旋轉時僅接合該第二滑臂。
18. 一種將可一旋轉部件偏壓至一原始位置之方法，其包括下列步驟：提供一對滑臂，該等滑臂包括各具有一第一突出端及一第二突出端之一第一滑臂及一第二滑臂；可滑動地安裝該等滑臂於一外殼內，使得該第二滑臂之該第一突出端係經插入於該第一滑臂之該第一突出端與該第二突出端之間、且該第一滑臂之該第二突出端係經插入於該第二滑臂之該第一突出端與該第二突出端之間，各個滑臂被約束在來回滑動移動至一初始位置/自一初始位置來回滑動移動之一範圍內；連接一第一壓縮彈簧至該第一滑臂之該第一突出端及該第二滑臂之該第一突出端；連接一第二壓縮彈簧至該第一滑臂之該第二突出端及該第二滑臂之該第二突出端；提供一單一操作器用於在該可旋轉部件自一原始位置順時針旋轉時交替地僅接合該等滑臂之一者，且在該可旋轉部件自該原始位置逆時針旋轉時僅接合該等滑臂之另一者，在兩種情況下皆同時壓縮該第一壓縮彈簧及該第二壓縮彈簧並產生用於將該可旋轉部件回復至該原始位置之一回復偏壓。
19. 如請求項18之將一機構偏壓至一原始位置之方法，其中 該可旋轉部件包括一門握把或門握柄之一者。
20. 如請求項18之將一門握把或握柄偏壓至一原始位置之方法，其中該操作器係用於接觸該等滑臂之一凸輪，該操作器係定位在耦合至該可旋轉部件之一芯軸轂上。