弹簧栓装置 本申请是申请日为2001年2月8日、申请号为01808858.9、发明名称为“具有加速的锁栓移动、锁定栓和面板替换件的改进的门弹簧栓组件”的发明分案申请。
【技术领域】
本发明涉及一种用于门的弹簧栓装置。
背景技术
门的弹簧栓组件用在许多场合。其中有些场合需要门具有不同的锁档(backset,锁面到钥匙孔中心的距离),从而使门的弹簧栓可容纳不同尺寸的圆型操作把手或杠杆型把手。弹簧栓组件还要适合在木门和金属门上都可使用。目前的弹簧栓通常具有管形弹簧栓外壳,该外壳安装在门边缘的侧孔内。弹簧碰栓具有倾斜的前表面,由于关门,当靠近门后,该表面贴近门框上的撞板时,该倾斜表面使锁栓缩回。该锁栓被弹簧压进撞板的孔内,使门关上。还需要带有锁定栓或隐蔽锁栓,即当在贴近撞板后缩回,避免除非用门把手操作使弹簧碰栓缩回。
在木门中,面板一般是矩形形状,并嵌在门边缘内榫接或凿的凹口内。为了美观,矩形形状可带有圆角。在金属门中,一般采用圆形面板,该面板在其四周带有一组锯齿或加强筋,同时被敲入并固定到门的侧孔内。于是带有这些圆形面板的弹簧栓通常是指敲进弹簧栓。
大多数杠杆型把手或圆型把手都需要转动一周的四分之一,即80-90度,以使弹簧碰栓完全缩回而打开门。有些弹簧栓结构是公知的,其中弹簧栓可在稍微转动圆型把手或杠杆型把手后即可完全缩回。然而,这些公知的结构不容易实现结合锁栓、经常需要选择面板或者调整锁档。
现在需要的是一种具有容易选择面板附件的优点的弹簧栓组件。还需要这样的弹簧栓组件,该组件可在转动球型把手或杠杆型把手过程中,使弹簧碰栓加速缩回,同时还可选择地安装有锁定栓隐蔽机构。
【发明内容】
根据本发明地一个方面,一种门的弹簧栓组件,包括:具有可从锁定位置向释放位置可滑动移动的弹簧碰栓的栓外壳。一面板具有开口,其开口尺寸设计成可接纳所述弹簧碰栓。该面板还具有形状设计成可以把弹簧栓外壳接纳其中的向后延伸的凸缘。
固定连接件把面板固定于弹簧栓外壳。优选是该连接件可转动地连接到外壳的外部,并具有朝外壳中心轴折弯的末端尖部,从而当面板嵌入在弹簧栓外壳时,与面板的槽口配合,以使面板可释放地固定在弹簧栓外壳上。另外,连接件可转动地固定到面板上,优选是在凸缘上,并与栓外壳的槽口配合。
优选是固定连接件为卡箍形式带有两个对齐可转动连接部连接在弹簧栓外壳或面板相对的圆周侧边。该卡箍具有两个相对的末端尖部,该尖部可选择地与面板或弹簧栓外壳中的相对槽口配合。
在一个实施例中,在弹簧栓外壳相对两侧的槽口与面板上的槽口对齐;卡箍的末端尖部足够长,以从面板中的槽口中完全延伸出来并延伸到弹簧栓外壳的槽口内。优选是,所有的槽口是圆弧形的,以当卡箍可转动地围绕其可转动连接到弹簧栓外壳移动时,与末端尖部移动的路径相对应。
根据本发明的另一个方面,一种用于门弹簧栓的弹簧栓外壳,具有可滑动地从锁定位置移动到释放位置的弹簧碰栓。一固定连接件可转动地连接到外壳上,并具有朝外壳中心轴折弯的末端尖部,从而与面板中的槽口配合,以使面板可释放地固定。
根据本发明的又一个方面,一种弹簧栓装置包括限定了内部并在一端限定了开口的一外壳。该外壳把锁栓组件罩住,该锁栓组件由弹簧偏压经过开口到延伸位置,并且可在外壳内对抗弹簧力纵向滑动到缩回位置。一凸轮杆具有末端可操作地与所述锁栓连接以使锁栓移动到缩回位置。凸轮杆可转动地安装到外壳内。外壳还安装有可滑动的驱动板,用于在第一位置和第二位置之间的往复移动,其中第一位置对应于锁栓的延伸位置,而第二位置对应于锁栓的缩回位置。连接件可操作地把滑动驱动板连接到凸轮杆上,其连接位置是在凸轮杆的可转动连接到外壳上可转动连接部和凸轮杆的末端之间,用于使锁栓在延伸和缩回位置之间的移动相对于滑动驱动板在第一和第二位置之间的移动得到放大。
优选是,滑动驱动板具有平面区域,该区域侧向靠近所述锁栓的向后延伸的板区域。连接件位于滑动驱动板的平面区域附近。凸轮杆位于与滑动驱动板的平面区域相同的平面内。
在一个实施例中,连接件具有邻近连接件对应端的第一和第二突起。第一突起被接纳在滑动驱动板内的孔腔内,并与之配合。第二突起被接纳在凸轮杆的槽口内并与之配合。锁栓的平面区域具有可侧向延伸的叉形件,该叉形件在平面区域的横向折弯并且侧向延伸到凸轮杆的平面内,用于与凸轮杆末端进行配合。优选是连接件可滑动地移动,并在外壳的固定壳体内的纵向凹口内被引导。
要求锁定栓位于所述锁栓的一侧,并具有往复运动平行的路径。闭锁滑板与锁定栓配合,并可随着锁定栓移动,该锁定栓侧向位于靠近锁栓的平面区域与滑动驱动板、所述连接件和所述凸轮杆相对的一侧。阻挡件由闭锁滑板驱动,以可选择地与锁栓配合,并阻挡锁栓的缩回移动。
通过这种方式,紧凑和迅速组装的门弹簧栓组件提供了锁档的调整、面板的替换、弹簧碰栓的加速缩回以及对锁定栓的利用。
【附图说明】
下面参见附图,其中:
图1为在门安装环境下本发明的门弹簧栓组件的分解透视图;
图2为带有面板选择的图1中所示弹簧栓组件的透视图;
图3为与敲进面板一起安装的弹簧栓组件的透视图;
图4为与图3类似的视图,该图示出了固定到弹簧栓组件外壳上的敲进面板;
图5为门弹簧栓组件的分解透视图;
图6为弹簧栓组件立剖视图,其中弹簧栓外壳对分件相互分离,以示出在延伸位置的弹簧碰栓和在前锁档位置的驱动凸轮;
图7为与图6类似的视图,不同的是驱动凸轮转动45度,使弹簧碰栓移动到完全收回位置;
图8为与图6类似的视图,不同的是驱动凸轮处于后锁档位置;
图9为与图7类似的视图,不同的是驱动凸轮处于后锁档位置;
图10为示出了内部凸轮机构以及在完全延伸位置的锁栓的部分视图;
图11为与图10类似的视图,其中操作凸轮机构使锁栓完全缩回;
图12为沿着图6中12-12线的剖面图;
图13为示出了局部缩回的锁定杆前部和处于阻挡弹簧碰栓完全缩回移动位置的阻挡板的侧剖图;以及
图14为沿着图13中14-14线的剖面图。
【具体实施方式】
下面参见图1,弹簧栓组件10安装在门12内。弹簧栓组件10包括用于使弹簧栓组件10锁定和打开的可操作把手14。可操作把手14可以是示出的圆型把手或杠杆型把手。该把手包括作为可操作把手14的转动轴23的心轴16。类似的把手可以设置在门的相对一侧(没有示出)。可操作把手14通过传统的玫瑰花板17和安装螺栓18进行安装,安装螺栓也经过弹簧栓组件10而延伸。在门边缘22和可操作把手14的转动轴之间的锁档距离可在2-1/4英寸和2-3/4英寸之间可选择地调整。孔24穿过门12钻在最大锁档位置(实线)或在最小锁档位置(虚线)。根据第5257837号美国专利,弹簧栓组件10和其操作凸轮25可容纳在恰当定位于门的孔24内。第5257837号美国专利的所有教导和披露内容在这里被参照地引用。
图1中示出的弹簧栓组件10安装在木门上,其中矩形面板26安装在弹簧栓外壳28的周围。然而,如图2所示,弹簧栓外壳28可选择地固定到其它面板30或32上。
弹簧栓外壳28经过门边22内的孔29而延伸,即延伸到孔24。面板26或30可永久地固定到后板34上。后板34具有向后延伸的管形凸缘36,管形凸缘36的尺寸恰好在其开口端38处可以接收弹簧栓外壳28。管形凸缘36具有两个相对的槽口40。敲进面板32在其管形部分33也具有类似的槽口40。
弹簧栓外壳28具有可转动的卡箍42,该卡箍42在转动轴44处可转动地与外壳连接,如图所示,用于实现从图2和图3所示的打开位置到图4的关闭位置的可旋转移动。卡箍42具有两个带有相互相对延伸的折弯尖部50的末端48。弹簧栓外壳28也具有两个槽口46,当合适的板安装到弹簧栓外壳28时,这两个槽口46可与槽口40对齐。
如图3所示,当卡箍42处于打开位置时,后板34或敲进面板32可滑动地移到或移开弹簧栓外壳28。当带有面板26的后板34处于图1中的位置时,外壳于是可容易地变换成图3所示的具有敲进面板32。一旦选择的面板定位后,卡箍42可转动到图4所示的关闭位置,于是折弯尖部50与槽口40和槽口46配合,以使面板固定到弹簧栓外壳28上。
下面参见图2和5,弹簧栓外壳28包括一对配合组装的外壳对分件51和外壳对分件52。弹簧栓外壳28包括弹簧碰栓55的锁栓头54可伸入的开口端38。另外,锁定栓56也可从开口端38延伸出。弹簧碰栓55由弹簧58来偏压以及锁定栓56由弹簧60来偏压到图6和图8所示的延伸或锁定位置。转动可操作把手14和操作凸轮25转动45度圆弧,可使锁栓头54和锁定栓56对抗弹簧58和弹簧60的偏压而如图7和9所示完全缩回。
下面详细地描述基于把手旋转45。使锁栓头54和锁定栓56完全缩回的机构。从图2和图5中可以清楚地看出,弹簧栓外壳28包括通常为管状的前部62和通常为盒状的后部64。后部64通常具有矩形截面,在其顶部和底部是敞开的,并由两块平板70和72而形成。前部包括两个半圆筒部分66和管形部分68。最好板70和圆筒部分66一体形成外壳对分件51,而板72和圆筒部分68一体形成对分件52。
每个外壳对分件51和52包括对齐的两个凹口74。对齐的两个凹口74控制着操作凸轮25的锁档位置。两个凹口包括前凹口75和后凹口76,它们之间带狭窄信道77。在弹簧栓外壳28后端的另外开口或槽口79与开口74的末端槽口80配合,形成第一组开口,用来接纳在第一或后锁档位置(图1中实线所示)的安装螺栓18,同时孔腔82与开口74中的末端槽口84配合,形成第二或前组开口,用来容纳在第二锁档位置(图1中虚线所示)的安装螺栓18。
弹簧碰栓55往复地安装在弹簧栓外壳28内。弹簧碰栓55包括锁栓头54和通常为平面的弹簧碰栓尾部86。锁栓头54包括斜面88,以与安装在门框92内的传统的撞板90啮合。基本上是平的邻接或锁闩表面94内部具有狭长槽96,可安置锁定栓56。当门闩上时,表面94与在撞板90内的孔91的边缘93配合。
弹簧碰栓尾部86优选处于锁栓头54的侧向中部区域。弹簧碰栓尾部86通常是平面的,并具有带大致为矩形开口96的H形状,开口96处于前端和后端中间,与滑动驱动板100配合,于是可把弹簧碰栓55拉到缩回位置。平板86具有侧向延伸的叉形件102,该叉形件102与操作的凸轮杆104啮合,该凸轮杆可介于弹簧碰栓尾部86和驱动板100之间。在驱动板100前端的钩形件106嵌合在96内,并贴近96的后端97,以限定弹簧58经过端部38向外推压弹簧碰栓55的外偏压极限。于是当面板从弹簧栓外壳28移开时,通过贴近96的后端,驱动板100阻止了锁栓头54从弹簧栓外壳28内完全偏压出去。
在滑动驱动板100内的前钩形件106具有两个突起110,该突起通常相对和穿过弹簧碰栓尾部86内的开口96。另外,驱动板100的前部101比后端103窄,于是形成了两个凸肩108。前部101的宽度比弹簧栓外壳28的管状前部62的内径小,使前部101可滑动地装配在其中。后端部103比弹簧栓外壳28的管状前部62的内径较大,于是不能装配在管状前部内。另外,后端部103的具有邻接前部62的后边69的凸肩108。于是滑动驱动板的凸肩108限定了滑动驱动板100的向前移动到弹簧栓外壳28的前部62的内部。
弹簧碰栓55可独立于滑动驱动板100而缩回,于是碰栓头54当在撞到撞板90上时可移动和缩回,而不需要弹簧锁栓凸轮25和可操作把手14转动。
现有技术中的装置具有使弹簧碰栓尾部86和锁栓54缩回的钩形件106,于是提供了滑动驱动板100和弹簧碰栓55的一对一对应的移动。从图10和11中可清楚地看到,凸轮杆104可操作地插在滑动驱动板100和弹簧碰栓55之间。驱动板100具有可接收滑动连接件112的后突起114的空腔。连接件112的前突起116可接纳在凸轮杆104的槽口118中。
凸轮杆104具有靠近凸轮杆104的一端附近的孔136,其中凸轮杆104可转动地安装到插入件120上的枢销121上。插入件120位于外壳对分件52管形部分68内。该插入件通过管形部分68内的凸面(debossment)122与插入件的槽口124配合而随动。该插入件具有半圆的外表面126,该外表面与管形部分68的内径吻合,并在其中具有纵向槽128,以容纳弹簧58。内表面130是平面的,带有容纳连接件112的通道132并限制其在纵向上运动。
凸轮104的末端136与弹簧碰栓55的侧向延伸的叉形件102配合。连接件112的前突起116插入在枢销121和末端136之间,于是当凸轮102转动时,与连接件的前突起116相比,末端具有机械结构上的优点。
于是当驱动板100缩回一定量时,如图6-9所示,碰栓55的缩回运动被增大了较大量。同样地,弹簧碰栓55改变了根据驱动板100在图6和图8所示延伸位置和图7和图9所示缩回位置之间的相对位置。在图10和图11中也示出了相对位置中不同。
下面参照图6-9,驱动板的后段包括一对纵向延伸分开在其形成有开口140的支腿138。138还具有前突件142和后突件144,当通过心轴16的转动而使可操作凸轮25顺时针或逆时针转动时,两个突起就分别抵靠在与之配合的可操作凸轮25的支腿24上。当可操作凸轮25处于开口75中时,如图6和7所示,其中一个支腿24与对应的突件142配合。当向后调整门锁档时,以及凸轮25位于孔腔76时,如图8和9所示,其中一个支腿24与对应的突件144配合。
支腿24与突件142或144的配合把可操作把手14的顺时针以及逆时针转动转换成滑动驱动板和弹簧碰栓55的缩回纵向移动。因为凸轮杆102加重或放大了弹簧碰栓55相对于驱动板100的移动,如图7和9所示,可操作把手14和凸轮25的大约45度的转动足以使弹簧碰栓55完全缩回。
下面参见图2、12、13和14,锁定栓56位于槽96内,并容纳在闭锁滑板150内,闭锁滑板150紧靠弹簧碰栓尾部86,并在第二凸轮104的相对一侧与弹簧碰栓尾部86面接触。换句话说,弹簧碰栓尾部86插入在凸轮104和闭锁滑板150之间。闭锁滑板150包括H-形板,该板具有大致矩形开口152。闭锁杆支撑臂154在开口152的前端从H形板向外延伸。槽口153形成在支撑臂154内,以卡在锁定栓56的槽156内。一对折弯部或翼片160从开口152两个后角附近,从开口152上方向外伸出,并形成闭锁机构的操作件。开口152的尺寸设计成套在弹簧碰栓尾部86的竖直翼片162上面。
锁定挡板170位于闭锁滑板150和弹簧栓外壳对分件51之间。锁定栓功能的细节在第5257837号美国专利中详细讨论过,该专利的内容在这里被参照地引用。
简单地说,当带有锁栓头54的锁定栓56如图12所示延伸时,当它碰到撞板90时,由于翼片160与挡板170的174配合,并使叉形件172从弹簧碰栓尾部86侧向移动,就使锁栓头54退回。
然而,如图13和14所示,当锁定栓56退回到门内时,在锁栓用信用卡、螺丝刀或其它撬锁工具推动时,挡板170的叉形件172挡住了在弹簧碰栓尾部86上叉形件162的路径,阻止了锁栓头54的滑动缩回。
门的弹簧碰栓还可由可操作把手14操作。当门弹簧栓由可操作把手14操作时,驱动板100移动,同时其突起110类似地与突起174啮合,使板170侧向移动,从而使叉形件172从弹簧碰栓尾部86那里移开。于是如图13和14所示,当锁定栓退回时,锁栓头54仅能通过操作可操作把手14来缩回。
如图12-14中详细所示,锁定栓在图12中所示的静止位置和图13及图14所示的缩回及能动位置之间的运行是不能由凸轮杆104和连接件112互让解决的。连接件112和凸轮杆104处于弹簧碰栓尾部86的另一侧,并远离锁定栓56和其支撑机构,而与锁定栓56和其支撑机构运行不发生干涉。
在这种方式中,弹簧栓机构包括了加速缩回机构和处于紧凑标准尺寸外壳28内的锁定栓机构。在该外壳28内也结合锁档调整件。
在不脱离附加权利要求限定的本发明范围和精神情况下,可以进行变化和改型。