CN1160508C - 一种外壳的抗开扰可旋转的锁紧机构 - Google Patents

Abstract

一种简单低成本的锁紧机构(20)，仅通过一把具有一定形状的钥匙(55)来开锁，而阻止填塞物进入受限的入口和唯一的外形尺寸。该入口由一个转子套筒(50)限制，入口装有防护装置的一个凸轮绞扭器(30)，其包括唯一的星形轮廓的钥匙孔(36)。

Description

一种外壳的抗开扰可旋转的锁紧机构

背景技术

本发明涉及一种简单且低成本的锁紧机构，尤其是该锁紧机构也能防止不用所需的钥匙而用填塞物来开锁。

简单、低成本的锁紧机构，如用于锁止盥洗室配给器的锁紧机构，能通过进入凸轮绞扭器组件的钥匙的旋转引起凸轮运动而开锁。这样的凸轮绞扭器组件包括一个外露的表面，并包括一与方形横截面的钥匙相匹配的方形凹槽。该锁紧机构的设计能用填塞物而不需钥匙就能开锁，且成本显著，易于使用。该锁紧机构不用钥匙，用一个手指在凸轮绞扭器的曝露的表面或在方形凹槽中扎一个物体如钢笔，铅笔或罗丝刀，并旋转，锁紧机构就能开动。在凸轮绞扭器的表面和手指(或物体)之间的磨擦足以允许施加足够大的扭矩以旋转凸轮绞扭器，因此无需钥匙能打开该机构。

发明目的和方案

本发明的一个主要目的是提供一种锁紧机构，该机构虽然简单，低成本，但能防止不用所需的钥匙用填塞物开锁。

本发明的另一主要目的是提供一种带有一个检修门的刚性的外壳，该检修门通过一个锁紧机构关紧，该锁紧机构虽然简单低成本的，但能防止不用所需的钥匙用填塞物开锁。

本发明的更多的目的和优点将在下述的说明书中部分地陈述，并且从说明书中部分将是明显的，或可以通过本发明的实施学习到。本发明的目的和优点可以通过尤其是在从属权利要求中指出的手段和组合认识和得到。

为了实现这些目的和根据本发明的目的，在这里进行具体和广泛地描述，本发明的锁紧机构包含在刚性外壳的部件内，并夹紧进入该外壳内部的入口。该外壳内部的入口可以设置一个门，该门是外壳的一部分并包括一当门关闭时，朝向外壳内部空间的内部表面。至少一个钩形件能从门的内表面延伸。

该锁紧机构包括一转子套筒，一星形凸轮绞扭器，和一插销件。该插销件具有一定形状和布置以便插销件的轴向运动打开锁紧机构。该插销件包括至少一个钩形件，该钩形具有一定形状和布置以与门上的相应钩形件啮合，以关紧门并关闭进入外壳内部空间的入口。

星形凸轮绞扭器提供一种带有轴向凹槽的旋转件，该凹槽用于安放钥匙。星形凸轮绞扭器相对刚性外壳可旋转地放置，并固定以阻止其相对刚性外壳的轴向运动。

转子套筒相对刚性外壳可旋转地布置，并固定以阻止相对的轴向运动。转子套筒与星形凸轮绞扭器间分隔开，以便转子套筒的旋转不能使星形凸轮绞扭器转动。但是，转子套筒有一轴向延伸地通孔，该通孔与星形凸轮绞扭器的轴向凹槽对准。

星形凸轮绞扭器的入口的外形尺寸和在转子套筒内的通孔的外形尺寸是互补的，以便与转子套筒通孔的外形尺寸一致的任何一个钥匙能以一种方式插入星形凸轮绞扭器的入口，该方式允许钥匙使星形凸轮绞扭器转动。插销件的一端具有一定形状以与星形凸轮绞扭器的一端啮合，以便星形凸轮绞扭器的旋转引起插件的轴向运动。但是，一种装置轴向偏压处于锁止位置的插销件。该插销件具有一定形状和排列以便克服偏压件的插销件的轴向运动打开锁紧机构。

插入到说明书中并构成其一部分的附图，结合用来解释本发明的原理的附图说明，来例证本发明的一个实施例。

附图详细说明

图1是本发明的最佳实施例的正面视图，该实施例是一种安装于墙壁上的纸张的配给器，点划线表示的部分用来指明在所示视图中的实物件后的布局；

图2是从图1的2--2箭头所指的方向上看透视图的局部横截面图和局部侧面视图，点划线表示的部分用来指明门组件的开启布局；

图3是从图2的3--3箭头所指的方向上看透视图的局部横截面图和局部侧面视图；

图4是从类似于图3所示的方向上看透视图的局部横截面图和局部侧面视图；

图5是本发明最佳实施例的组件和位置的示意图；

图6是从图4的6--6箭头所指的方向上看透视图的局部侧面视图，点划线表示的锁止位置，实线表示开锁位置。

最佳实施例的详细说明

现在参照一个或更多在附图中所示的例子，来详细说明本发明的最佳实施例。每一例子用来解释本发明，仅不仅限于本发明。实际上，很明显，对于本领域技术人员，各种改进和变型能在本发明中引出，而不超出本发明的范围或精神。例如，如一个实施例的部分所例解或描述的特征，能在另一实施例上使用以产生另一的实施例。因此，本发明覆盖了这样的改进和变型，它们是在从属权利要求和它们的等同物的范围内导出的。整个附图和说明中同样的数字表示同一组件。

本发明的锁紧机构希望用于关紧进入刚性外壳的内部的入口，并且锁紧组件位于所述外壳内。在锁紧机构中本发明起作用，在那里插销件轴向运动有选择地引起锁紧机构的操作模式从锁定到开启的转换，反之亦然。而且，在根据本发明的锁紧机构中，钥匙的旋转运动借助于凸轮的形状产生所需的插销的开启运动，凸轮插在插销和安放钥匙的旋转件之间。另外，锁紧机构能起作用，而无需考虑相对重力的方向方位。

根据本发明的锁紧机构的最佳实施例由图2的实线和图1点划线和数字20表示。锁紧机构包含在一个刚性外壳的部件内，该刚性外壳22在图1所示的实施例中是一纸张配给器。刚性外壳22是刚性塑料材料并且有一透明的塑料门23，该门铰接在与机构20相对的门23侧面的附近。门23在机构20附近锁住，关闭。如图2点划线所示，向离开图1的平面的方向并朝向观察者的方向，通过旋转铰链(在图1和图2中看不见)打开门23。如图2所示，门23至少有一个钩形件26，并且所需的三个钩形件26沿门23的表面的高度上对称地布置，该门表面朝向刚性外壳22内部并与锁紧机构20毗连。除了涉及锁紧机构20的组件，尤其是锁紧机构20下面将更全面的描述外，刚性外壳22的剩余组件已具体化，位置及功能如申请08/534179所描述，其结合于此作为参考。

本发明的锁紧机构包括一个星形凸轮绞扭器，该绞扭器有一带有安放钥匙的轴向入口的旋转件。如图5所示，如星形凸轮绞扭器30构成一个纵轴31。星形凸轮绞扭器30最好为圆柱形，相对于中心纵轴28对称布置。因此，星形凸轮绞扭器30构成了一个第一轴向延伸件，该第一轴向延伸件包括一个第一端31和与第一端相对的第二端32。在星形凸轮绞扭器30外表面内有一周边延伸槽33，其位于第一端31和第二端32的中间。如图5所示，槽33用于可旋转地安放止动器34。

如图2-4所示，星形凸轮绞扭器30旋转地安装在由配给器形成的刚性外壳22的内部。如图3和4所示，绞扭器30的第一端31穿过一个在凸缘24内的带有圆形横截面的开口，同样凸缘也是刚性外壳22的内部的一部分。星形凸轮绞扭器30由止动器34和台肩35旋转地托住。如图5所示，台肩35作为绞扭器30的外表面的部件一体成形，并且在那附近外周地延伸。止动器34和台肩35防止星形凸轮绞扭器30相对刚性外壳22轴向运动，但是允许相对地旋转运动。

如图3和5所示，一轴向延伸地第一开口36构成一个在星形凸轮绞扭器30的第一端31内的入口。第一开口36的横向横截面形状是星形，该星形有顶角37等，顶角是锐角。如图4和5所示，星形凸轮绞扭器30的第二端32是被圆柱形壁39围绕的轴向延伸的第一凸轮件38。第一凸轮件38外形能与凸轮安放件46啮合(下面描述该件)，因此凸轮安放件的旋转通过第一凸轮件38影响锁紧机构的开启。如图4和5所示，第一凸轮件38的轴向横截面是一普通三角形断面。

如图1所示，为了相对配给器的刚性外壳的内部的轴向运动，安装轴向延伸地插销件40。如图2所示，在刚性外壳22中形成的多个间隔肋条43中的每一条可滑动地安装在相应地C形导轨44内，C形导轨44沿插销件40的长度一体形成。如图2所示，插销40至少有一在第一端41内的钩形件45，以便有选择地与相配的钩形件26啮合和脱开，以相应地锁止和打开锁紧机构。在所示的实施例中设置三个钩形件45，该钩形件45沿插销件40的长度以相等地间隔布置。

如图4和5所示，插销件40有一第二端42，该端有一凸轮安装件46以与星形凸绞扭器30的第一凸轮件38啮合。凸轮安装件46具有一定形状以便当凸轮件38沿凸轮安装件46的波形表面安放时，凸轮件38的旋转引起插销件40的轴向运动。

该发明提供了一种偏压插销件以阻止轴向运动的装置，该轴向运动由安放在凸轮安装件46上的第一凸轮件38的旋转引起。如在图2所示和所包含的，使插销件40偏压以阻止由第一凸轮件38的旋转而引起的轴向运动的装置包括一个压缩弹簧47。如图3所示，至少弹簧47的一段，在这种情形下，弹簧47的第一端48被固定以阻止相对刚性外壳的轴向运动。如图3和图4所示，弹簧47的另一段，在这种情形下，弹簧47的第二端49和与插销件40相连的止动器25对面相撞，该弹簧的第二端49置于弹簧47第一端48的对面。如此的布置和放置，弹簧47使插销件40偏压以便保持在锁止位置，当每一插销件40的钩形件45与其相应的相配的钩形件26啮合时起作用。

本发明的锁紧机构还包括一个转子套筒。如图3和5所示，一个转子套筒50定义了一个第二轴向延伸地圆柱形部件，其包括一个第一端51和与第一端相对的第二端52。如图3和5所示，转子套筒50由止动器27旋转地支持在刚性外壳的内部空间中。如图3所示，转子套筒50的第二端52通过刚性外壳22的外壁叠垒在开口29的埋头孔内。止动器27固定在围绕转子套筒50的外周的槽53中(图5)，并且与配给器的内壁的内部相撞，内部是刚性外壳22的内部，并且允许转子套筒50在配给器的外壁内的开口内自由旋转。

如图3所示，转子套筒50的第一端51设置成远离并朝向星形凸轮绞扭器30的第一端。一轴向间隙，最小应是1/16英尺，必需保持在转子套筒50和星形凸轮绞扭器30之间。如图3和5所示，转子套筒的第一端51限定了一个轴向延伸形成第二入口的第二开口54。如图3所示，第二开口54对准第一开口36。而且，如图3和5所示，第二开口54的横向横截面具有一定形状以便它能非旋转地在星形凸轮绞扭器的第一开口36的星形横截面内安装。换言之，横向横截面形状与第二开口54相同的钥匙55的形状，能插入第一开口36并能非旋转地夹持在星形凸轮绞扭器30的第一开口36内。在所示的实施例中，选择第一开口36为星形，顶角，并第二开口54和钥匙55用互补的方形。但是，完成同一作用能使用其它的互补的几何形状。例如，等边三角形，星形几何形状能用作第一开口36，并且互补的等边三角形用于第二开口54和钥匙55。

在工作中，插销件40的轴向运动有选择地引起锁紧机构从锁止到打开的操纵模式的转换，反之亦然。星形凸轮绞扭器30，止动器25，27，34，插销件40，压缩弹簧47，转子套筒50，和钥匙55在图5所示的一个总图中表示。除了钥匙55，所有的这些部件都封闭在刚性外壳22中，既然这样，该刚性外壳碰巧是一个纸张配给器。该机构唯一外露的表面是转子套筒50的圆形第二端52，该转子套筒50包括一方形通孔54。转子套筒50通过止动器27可靠地固定在外壳22内的开口29内。但是，转子套筒50能顺时针和逆时针360度自由旋转。轴向放置，但有间隔地离开转子套筒50的第一端51的是星形绞扭器30。星形凸轮绞扭器30的第一开口36被布置以便星形(图5)朝向并通过转子套筒50的孔54轴向对准方形。星形凸轮绞扭器30的第二端32包括凸轮件38，该凸轮件与插销件40的凸轮安放件46啮合。

止动器34可靠地固定星形凸轮绞扭器30于外壳22内并使星形凸轮绞扭器30不能相对外壳和转子套筒50轴向运动。但是，当遇到扭矩至少是6英尺磅时，止动器34允许星形凸轮绞扭器30绕它的中心轴顺时针或逆时针全360度旋转。影响星形凸轮绞扭器30旋转所需的扭矩数量是压缩弹簧47的强度的函数，该压缩弹簧施加轴向力，该轴向力决定施加多大的扭矩于轴向布置地插销件4上。

为了控制本发明的锁紧机构的旋转，钥匙55插入转子套筒50，该转子套筒包括一通孔54，其与钥匙55的横向横截面形状和尺寸相匹配。随着钥匙唯一地插入转子套筒50的第二开口54，在该点旋转钥匙55不将打开机构，因为只有该转子套筒50将旋转。钥匙55必需还能轴向地插入直到钥匙碰到星形凸轮绞扭器30的第一开口36的星形几何形状。在该点上，旋转钥匙55将引起钥匙55的方形横截面与星形凸轮绞扭器30内的八个可能的角配合位置的一个对准。在该点上，钥匙将相对于星形凸轮绞扭器30非旋转地夹持，并且大约6英尺磅的最小扭矩将旋转星形凸轮绞扭器30，这样允许旋转地锁紧机构打开，因此打开所述

实施例的外壳。

为了理解本发明的抗干扰特生，考虑如下。一旦所谓的填塞装置确定转子套筒50是锁紧机构的入口时，填塞装置可以试着通过在转子套筒50的第二开口54施加的轴向力打开该机构。但是，填塞装置不能达到要断开的效果。用一个手指旋转转子套筒50只能使转子套筒50旋转。在转子套筒50和星形凸轮绞扭器30之间的轴向间隙防止在这两部件之间通过磨擦啮合的旋转运动的转换。

如果填塞装置强迫填塞物如钢笔，铅笔或罗丝刀刀片进入转子套筒50的方形开口54，并旋转转子套筒，产生同样的无益的效果。旋转转子套筒不能使星形凸轮绞扭器30旋转。强迫任何大于开口54的物体进入转子套筒50产生同样的无效作用。

任何小于转子套筒50内开口54的物体，不论任何形状，将成功地通过转子套筒50，并且，如果朝向转子套筒继续轴向运动，将与星形凸轮绞扭器30接触。但是，既然物体小于转子套筒50内的第二开口54，所述物体的旋转将不允许它进入星形凸轮绞扭器30第一开口36内的任何锁止位置进行啮合。星形凸轮绞扭器30要求物体有确切的钥匙55的尺寸和形状。因此，填塞物将只在星形凸轮绞扭器30的第一开口36内旋转，而不能使星形凸轮绞扭器30旋转。任何能产生的磨擦力，不会相当大地足以克服由压缩弹簧47产生的旋转阻力。

与在转子套筒50内的开口54相比，物体整体上较小和横截面不同，但其一边与开口54的尺寸相同，对于这样的物体，产生相同结果。例如小刀，或一字形罗丝刀或，虽然不大可能是三角形工具。

通过结合转子套筒50和唯一的位置和形状的星形凸轮绞扭器30，该星形凸轮绞扭器30包括具有几何兼容性的第一开口36和转子套筒50的第二开口54，本发明的锁紧机构阻止用任何不是有相应几何形状的钥匙55的工具打开锁紧机构。

当用特定术语描述本发明的最佳实施例时，只是为了举例说明，并且可以理解成不需脱离下述权利要求的精神或范围就可作出改变和变型。在附图所示的实施例中，转子套筒和星形凸轮绞扭器有旋转锁紧机构的作用，在申请08/534179中更详细地描述了，因此结合该申请用于参考。但是这些组件的新颖性能用于其它的旋转型锁紧机构。除了通过使规定的钥匙(图5)，这些新组件防止旋转锁紧机构的开动，如上举例说明。

Claims (8)

1、一种限制进入一刚性外壳内部的抗干扰锁紧机构，包括：

一个构成一纵轴的星形凸轮绞扭器，该星形凸轮绞扭器构成了一第一轴向延伸件，该第一轴向延伸件包括一第一端和与所述第一端相对放置的第二端，所述星形凸轮绞扭器的第一端构成一个轴向延伸的第一开口，其横向横截面为星形，所述星形凸轮绞扭器的第二端具有一个轴向延伸的第一凸轮件，所述星形凸轮绞扭器是可旋转地夹紧在刚性外壳内部空间内，所述凸轮件具有一定形状以与凸轮的安放件啮合；因此所述第一凸轮件的旋转影响锁紧机构的开启；

一个转子套筒，所述转子套筒是可旋转地夹紧在刚性外壳内部空间内，所述转子套筒构成第二轴向延伸件，该第二轴向延伸件包括一第一端和与第一端相对的第二端，所述转子套筒有一个轴向延伸的第二开口，该开口在其中可容纳一钥匙并容许该钥匙穿过其中，该开口横向横截面安放在并不可旋转地保持在所述第一星形凸轮绞扭器的所述第一开口的所述的星形横截面内，所述转子套筒的所述第一端布置成离开并朝向所述星形凸轮绞扭器的所述第一端，所述转子套筒关于所述星形凸轮绞扭器的布置限定了在所述转子套筒的第一端与所述星形凸轮绞扭器第一端之间的一轴向间隙，所述轴向间隙防止所述星形凸轮绞扭器与所述转子套筒接触；以及

一轴向延伸插销件，其包括一第一端，其形状可以有选择地与一钩形件啮合或脱离，相应地锁止和打开锁紧机构，所述插销件包括一第二端，布置有一凸轮安放件以安放所述的第一凸轮件。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的第一凸轮件和所述凸轮安放件的形状引起所述凸轮件的转动影响所述插件的轴向运动。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于还包括：

一种偏压所述插销件的装置，用以阻止通过所述第一凸轮件的旋转的引起的轴向运动。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于偏压所述插销件以阻止轴向运动的所述装置包括一弹簧，该弹簧包括至少一固定部分，以阻止相对刚性外壳的轴向运动。

5、一种刚性外壳，其带有抗干扰装置，该装置限制进入外壳内部空间的入口，包括：

一构成刚性外壳和围绕内部空间的壁；

一个构成一纵轴的星形凸轮绞扭器，该星形凸轮绞扭器构成了一第一轴向延伸件，该第一轴向延伸件包括一第一端和与所述第一端相对放置的第二端，所述星形凸轮绞扭器的第一端构成一个轴向延伸的第一开口，其横向横截面为星形，所述星形凸轮绞扭器的第二端具有一个轴向延伸的第一凸轮件，所述星形凸轮绞扭器可旋转地夹紧在围绕刚性外壳的所述壁的内部空间内，所述凸轮件具有一定形状以与凸轮的安放件啮合；

一个转子套筒，所述转子套筒能可旋转地夹紧在围绕刚性外壳的所述壁的内部空间内，所述转子套筒定义第二轴向延伸件，该第二轴向延伸件包括一第一端和与第一端相对的第二端，所述转子套筒有一个轴向延伸的第二开口，该开口在其中可容纳一钥匙并容许该钥匙穿过其中，该开口横向横截面安放在并不可旋转地保持在所述第一星形凸轮绞扭器的所述第一开口的所述的星形横截面内，所述转子套筒的所述第一端布置成离开并朝向所述星形凸轮绞扭器的所述第一端，所述转子套筒关于所述星形凸轮绞扭器的布置限定了在所述转子套筒的第一端与所述星形凸轮绞扭器第一端之间的一轴向间隙，所述轴向间隙防止所述星形凸轮绞扭器与所述转子套筒接触；以及

一个门，所述门在所述壁内构成，当关闭时，具有一个面向内部空间的内表面，所述门至少构成一个从所述内表面延伸的钩形件；

一轴向延伸插销件，其包括一第一端，其形状可以有选择地与一钩形件啮合或脱离，相应地锁止和打开锁紧机构，所述插销件包括一第二端，布置有一凸轮安放件以安放所述的第一凸轮件。

6、根据权利要求5所述的刚性外壳，其特征在于所述的凸轮件和所述凸轮安放件的形状引起所述凸轮件的转动影响所述插件的轴向运动。

7、根据权利要求6所述的刚性外壳，其特征在于还包括：

一种偏压所述插销件的装置，用以阻止通过所述第一凸轮件的旋转的引起的轴向运动。

8、根据权利要求7所述的刚性外壳，其特征在于偏压所述插销件以阻止轴向运动的所述装置，包括一弹簧，该弹簧包括至少一固定部分，以阻止相对刚性外壳的轴向运动。

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