碰锁单元及其组件 和使用碰锁单元的方法 本发明涉及一种碰锁单元及其组件和使用碰锁单元的方法。具体地说，本发明涉及一种带滑栓的碰锁单元，一般用于把动板固定到一固定件上，例如，固定到与动板对应的框架的部件上。
在本说明书中，除另外说明的外，“左”、“右”、“前”、“后”等几何术语指图1所示的一般的使用方向。
当要把动板固定到如外部框架件的立柱上时，公知的方法是使用装在动板上的滑栓。该栓的端部能配装在安在框架上的保持件后或内，从而实现固定。保持件一般是装在固定件凹部上的板件，或固定在固定件上的带孔的物体。动板一般是铰接的板，垂直或大致垂直地接近固定件以及保持件。使用时，滑栓可在固持或前伸位置(a)和后缩或非固持位置(b)间滑动。在固持或前伸位置，滑栓端部装在保持件带的凹部或孔中，而紧密地固定动板；在后缩或非固持位置，滑栓端部不能和保持件配合，使动板能相对于固定件运动。
滑栓通常安装在栓盖中，并在装于栓盖内地导向件间滑动。
现已有多种类型的锁栓及锁栓组件，其中，有一些类型是可在固持位置锁住。
一种类型的锁栓组件具有作用于锁栓的弹性施力机构，其一般为装在栓盖内的压簧或叶簧。弹簧朝着固持位置驱动锁栓端部，该锁栓端部带有斜面；在使用的状态中，随着动板的关闭，斜面面对保持件。在动板运动到其关闭状态时，保持件克服弹簧的力把锁栓往回压，而变成非固持状态，直到锁栓端部与凹部或孔对齐，这时，弹簧驱动锁栓进入固持状态；这种动作通常称为“碰锁(latching)”，弹簧称为“锁簧(latch spring)”，而锁栓组件称为“碰锁单元(latch unit)”，其中的受力的、端部为斜面的锁栓形成一部件。
碰锁单元的一种通用形式是将其设计成安装在如家居前门等内开门边的内表面上。为简单起见，下面的描述将参照这种使用形式(边锁)的碰锁单元。但是，本发明的碰锁单元也可榫接到门或其它操作板上，并且能装到窗户上或其它动板上。与这种碰锁单元对应的保持件通常形成有孔，其尺寸能容纳锁栓端部，并且只需固定到门框或其它固定件上，从而在固持位置提供锁栓端部的自装支架。为简单起见，下面的描述也假定这样的一种保持件。
碰锁单元一般有一能由驱动件向后移动(缩回)的锁栓。驱动件的一侧(在使用时通常是建筑物的内侧)通常连接有一旋钮，转动旋钮能使锁栓从固持位置运动到非固持位置。驱动件的另一侧(在使用时通常是建筑物的外侧)连接在锁壳上，这样，必须从外面插入钥匙使锁栓从固持位置缩回。
因为当关门时碰锁单元上的锁栓可以自动插入保持件，所以通常要求有这样一种装置，用户操作它可克服锁簧的弹力。这种装置允许锁栓保持在非固持位置，即非锁定状态，所以，为了回到上述房屋内用户无须再用钥匙或其他操作工具。一种用来克服锁簧且能把锁栓固定在非固持位置的机构通常称作“回锁(latch back)”装置。
众所周知，所提供的门框锁上的回锁装置通常包括一滑片，其能沿着基本垂直于固定在短锁栓上的伸出部分的运动方向运动。当锁栓通过旋钮维持在非锁定状态时，此滑片可以进入到锁栓伸出部分的凹部等内与其接合，从而其可以固定伸出部分而令锁栓处于非固持位置。当用户或其他人想将碰锁单元恢复活动时，移动滑片松开伸出部分就可使锁栓轴向运动，具体地说，由锁簧将其推到固持位置。
可以用一只手操作此种回锁装置，但比较困难且不顺手，所以实际中的回锁装置通常要求同时用两只手，一只手转动旋钮并保持不动，随后另一只手移动滑片。而且，滑片的操作元件较小，不易抓住，所以，老人或残疾人很少用或根本不用回锁装置。人们确信这种所知的回锁装置(需两只手)对于那些患有关节炎或风湿病的人操作起来尤其困难。所知的回锁装置用在安全(紧急出口)门或多用户房间也并不安全。
申请人要提供一种带维持机构或回锁装置的碰锁单元，其可减少或避免已知装置的不利之处而且操作简单。特别地，申请人想提供一种带有能自动复位的回锁装置的碰锁单元，随后还可以用一只手将其松开。所以申请人想提供这样一种碰锁单元，其回锁装置并不需要由用户移动回锁滑片等元件，同时克服锁簧的弹力把锁栓手动维持在缩回状态。
根据本发明的一个特征，我们提供一种操作碰锁单元的方法，此碰锁单元有一锁栓，此锁栓可以沿第一方向在固持位置和非固持位置之间移动。在固持位置，锁栓的一部分从栓盖中伸出；而在非固持位置，上述部分从栓盖中伸出很少，锁栓受到朝向固持位置的作用力。碰锁单元有一驱动机构，使锁栓克服上述作用力沿上述第一方向从固持位置向非固持位置移动；此锁栓有一维持机构，用以将其维持在远离固持位置之处，其特征在于，只需锁栓沿上述第一方向进一步移动到非固持位置后面的一位置，就可驱动此维持机构固定住锁栓。
当锁栓沿上述第一方向做上述进一步移动时，维持机构可以自动地工作。维持机构通常是转动杠杆或其他滑片或杠杆。
在非固持位置上，所述部分最好不从栓盖中伸出，其可与栓盖外前表面相齐平。
因此，本发明有这样一个特征：锁栓可以由驱动机构沿第一方向从其固持位置向非固持位置移动，并且，只需由驱动机构沿上述第一方向完成进一步或继续移动，维持机构就可起作用。特别是，我们提供一种碰锁组件的操作方法，其碰锁组件包括紧固到动板上的碰锁单元和紧固到固定件上的保持件，其碰锁单元包括带有锁栓端部的锁栓，锁栓由第一弹性施力机构向前推动，从而当碰锁组件处于关闭状态时锁栓端部由保持件定位在固持位置，从而防止了动板相对于固定件的运动。锁栓端部的形状如下确定：当动板和固定件向碰锁组件的关闭状态相对运动时，保持件可使锁栓端部克服第一弹性作用力向后移动到非固持位置，这时保持件不禁止动板相对于固定件的打开动作，另外，有驱动机构将锁栓端部移到非固持位置，并且维持机构与锁栓结合以防止向前运动，其特征在于，只有在上述锁栓在上述非固持位置后面时维持机构才与锁栓结合以防止向前运动。
本发明的一特征为只有当锁栓移动到上述非固持位置后面时维持机构才与锁栓结合。例如直接用手指从非固持位置推或用紧急棒(panic bar)间接移动(使锁栓不在非固持位置停留)。只有当锁栓处于非固持位置后面的维持位置时，维持机构才用作将锁栓固定在非固持位置。
锁栓可滑动地安装在栓盖内，栓盖带有第二弹性施力机构，此第二弹性施力机构将维持机构推向锁栓并使其处于维持状态。
于是，当锁栓端部由保持件定位在其第一固持位置时，锁栓可以从其固持位置向其非固持位置移动(如用旋钮)，但是(缩回的)锁栓接着移到的部位既不能驱动维持机构也不能令维持机构受到驱动，即还需要通过例如旋钮的进一步部分地转动使锁栓进一步移动。在另一适于用紧急旋钮或棒操作的实施例中，锁栓可以直接移动到维持状态，即通过或越过适合于普通板(通常为建筑的出口门)开、关的非固持位置。
锁栓可以是简单的锁栓，但最好是能在固持位置下固定，从而提供一个碰锁锁栓和锁定锁栓的组合。
根据本发明的另一特征，我们提供一碰锁单元，其包括锁栓；栓盖；栓盖内锁栓导向件；栓盖内锁栓的第一弹性施力机构，其朝着栓盖外的固持位置向前推动锁栓的一端；一锁栓维持机构，此维持机构有一失效位置和一有效位置，在失效位置中，锁栓可以相对于导向件自由运动，而在有效位置，维持机构发出一制动动作从而防止锁栓在上述方向移动，其特征在于，维持机构受到朝向其有效位置的弹性作用力。
根据本发明的再一特征，我们提供一碰锁单元，其包括一锁栓；一栓盖；栓盖内锁栓导向件；栓盖内锁栓的第一弹性施力机构，其朝着栓盖外的固持位置向前推动锁栓的一端；一维持机构，发出一制动动作从而防止锁栓在所述方向移动，其特征在于，维持机构包括销槽结构，而且还有用以完成其销和槽的结合的第二弹性施力机构，从而完成上述制动动作。
销和槽的结构是，维持机构能够将锁栓端部保持在当锁定过程中锁栓端部被推回时其所达到的非固持位置的后面，即回锁位置。
槽最好开在一杠杆上。第二弹性施力机构作用在上述销或杠杆。分离机构能推动上述销或开槽的杠杆，克服上述第二弹性施力机构，从而使第一弹性施力机构将锁栓推向固持位置。
分离机构最好为杠杆的伸出部分，其伸向栓盖外。槽最好开在可动杠杆上且销装在锁栓上。理想的是，该槽与第二槽相连，当分离装置已克服了上述第二弹性施力机构时，上述第一弹性施力机构可使销沿上述第二槽移动，从而锁栓端部由第一弹性施力机构移进上述固持位置。
在实际应用中，第二槽有一斜面部分；第一弹性施力机构将上述销和斜面部分保持结合。
我们也提供一碰锁组件，其包括动板和固定件，动板上装有按此处限定的碰锁单元，而固定件上装有对应锁栓端部的保持件，锁栓端部可由保持件固定，从而将动板和固定件紧固到一起而使它们不能相对运动，锁栓端部可由维持机构固定在远离保持件和非固持位置之处，从而允许动板和固定件间的相对运动。
因此，如果组件正确组装，锁栓有三个位置，能与保持件结合的(前)固持位置、不与保持件结合的(后)非固持位置和不与保持件结合并由维持机构固定的(再后)维持回锁位置。当打开由紧急控制操纵的应急门时，锁栓可以穿过非固持位置而无需停留，即锁栓无需停在固定的中间位置。
下面将通过实例和对附图的说明来描述本发明。其中：
图1为根据本发明锁栓处于固持位置的碰锁单元局部剖视侧视图；
图2为包括图1所示单元并且锁栓处于维持位置的碰锁组件的侧视图；
图3为锁栓处于非固持位置的另一碰锁单元的局部侧视图；
图4为又一碰锁单元的侧视图；
图5为包括碰锁单元另一实施例的碰锁组件的透视图；
图6为图5所示碰锁单元的局部剖视图；
图7为图5所示碰锁单元的另一局部剖视图；及
图8为碰锁单元又一实施例的局部侧视图。
如图1的碰锁单元10包括刚性的最好为金属的栓盖12，其内装有用于轴向延伸的刚性(最好为金属)锁栓16的导向件14。在此实施例中，导向件14包括多个间隔开的从栓盖体基座18直立的支柱。但在其他实施例中，导向件也可以是平行直立导轨，或者是支柱和导轨的组合。
锁栓16具有固持位置(如图1)，中间的非固持位置(近似于图3)，和维持状态(如图2)。
如图1所示，锁栓16受到第一弹簧或锁簧20向左的作用力，而进入到固持位置，这时，锁栓端部22从栓盖的锁栓开口24伸出足够长，以配装在保持件内或后。锁簧20盘绕在立柱26上，一端作用在立柱28上。在另外的实施例中，锁簧可以是图4和7所示实施例中的螺旋弹簧。
碰锁单元10包括锁栓驱动件30，其有一臂32与锁栓凹部的(底)面34接合，这样，当驱动件顺时针转动(如图示)时，使锁栓16克服锁簧20沿第一方向作向后的轴向缩回运动；当驱动件30逆时针转动时，使锁栓靠锁簧20向前运动到固持位置。在一般的装在建筑物外门内表面上的门框锁中，驱动件的一侧连接到锁壳上，使得从该侧(通常面向建筑物的外面)只能用钥匙转动；驱动件的另一侧(建筑物的内侧)一般连接旋钮等。尽管锁壳和旋钮没有在图中示出，但它们适当的具体实施方式为公知的并广泛使用。
如图2所示，在使用碰锁组件40时，栓盖12安装在门42上，而保持件44安装在门的框架件46上。锁栓16由臂32从图1所示的固持位置右移到非固持位置，这时，锁栓端部22能通过保持件边缘48。于是，门42能打开或关闭。
锁栓端部22的一个面制成公知形式的斜面，这一点是很清楚的。在图1、2所示的实施例中，将碰锁单元设计成当它沿着进入纸面的方向运动时，会固持在关闭状态，因此，锁栓端部看不到的面为斜面。还应该清楚，当碰锁单元相对于保持件移向关闭状态时，锁栓端部22首先克服锁簧20的弹力后退到非固持位置，然后，当锁栓对准保持件孔时向前回复到固持位置。保持件有一斜面50与锁栓端部22的斜面配合，帮助锁栓向前碰锁动作前的向后运动。
根据本发明的一个方面，碰锁单元10还包括一杠杆52，绕固定的栓盖柱54转动。锁栓16带有销56。杠杆52受到第二弹簧或维持弹簧58的力而(逆时针)进入图1和2所示位置。杠杆52有一第一槽60，与第二槽62相连，这两个槽的尺寸可容纳销56。
在图1的固持位置，销56在第二槽62的前缘附近(销56和第二槽62的前缘一起限定了锁栓的固持位置)，锁栓16在导向件14间向后(即图示的右向)的轴向缩回运动(通过驱动件20的顺时针运动或锁栓端部22与保持件44的接合)使销56和第二槽62间产生相对运动。
在销56和第二槽62间开始相对运动时，销56沿着槽斜面64运动，使杠杆52顺时针转动，拉伸维持弹簧(螺旋弹簧)58，并保持销56与斜面64的接触。另一实施例中，弹簧58可是叶簧或扭簧等等同物。这种运动一直持续到锁栓端部22到达非固持位置，这样，完成了锁栓在碰锁动作过程中的一般运动过程。
根据本发明的一个特征，驱动件30能够转动(图示的顺时针方向)，使锁栓16沿着向后的方向继续轴向运动，并越过非固持位置。这时，销56对准杠杆的第一槽60，而维持弹簧58逆时针转动杠杆52，使销56位于第一槽60内。当销处于这样的位置时，锁栓16保持在其维持位置或回锁位置。
斜面64比锁栓端部在非固持位置和固持位置间的运动距离长，也就是说，从非固持位置到达维持位置或回锁位置需要锁栓22进一步向后运动。
应该清楚，当锁栓16移动到非固持位置(锁栓端部22能通过保持件边缘48，即锁栓端部22与栓盖面66齐平或大致齐平)时，销56(只是)部分在斜面部分64上部，而锁栓向后回缩到非固持位置既可以通过驱动件，也可以通过在门关闭时与保持件44接合的锁栓16来完成。还应清楚，锁栓16必须进一步运动，才能使维持机构工作，即销56已经完成斜面部分64上的运动，进入并装在第一槽60内，从而形成回锁状态。这样，在图2所示的锁栓维持回锁状态下，锁栓端部22位于栓盖12内，其所处的位置是只能由驱动件30向后驱动，而不能由保持件44驱动。
作为本发明的再一特征，杠杆52有一伸出部分70。在该实施例中，(a)伸出部分70大致平行于第一槽60，(b)第二螺旋弹簧58连接伸出部分70，(c)栓盖12有一开口72，伸出部分70的端部伸出该开口，形成一按钮。于是，在使用时，通过用手指(向下)按压伸出部分70，使杠杆52转动，直到销56对准第二槽62，这时，锁簧20使锁栓22向前运动，直到锁栓凹部的面34抵住臂32(如图2)，或(当驱动件30已经完全逆时针转过，或由锁簧20的作用力逆时针自由驱动时)直到销56与第二槽62的前端接触，而释放或释放回锁。
在另外一个实施例中，伸出部分70连接通过绳或链连接一钩，操作该钩能使杠杆5沿着使回锁装置释放的方向运动，这对于那些没有足够的指力压伸出部分70但能用上臂重的人来说，是有用的。另外，还可用一杆直接连到锁栓16，这个杆伸过栓盖的后壁，其形状比握住并转动旋钮更易于握、推，因此，便于碰锁单元的使用，尤其是对那些老、弱者。
尽管我们指出销做在锁栓上，而槽做在杠杆上，但是，我们应该能想到槽可由凹槽代替，并形成在锁栓上(销形成在杠杆上)。
在一实施例中，销56略微凸出于杠杆52，形成一柱，上面放有锁栓的导向盖，使得锁栓部分地在栓盖基座18和该导向盖间导引，同时也在立柱14间导引。在另一实施例中，栓盖的可拆卸罩(类似于图5的罩76)用作导向盖。
在图3所示的另一实施例中，第二槽162有一斜面部分164和前向部分178。前向部分178大致平行于锁栓116的纵向轴线。当锁栓116在固持位置和非固持位置间运动时，如图所示，销156沿着前向部分178运动。该运动的阻力仅来自于锁簧120。如果要把锁栓移动到维持位置，驱动件130进一步向后运动，使销156沿着斜面部分164运动(使杠杆152转动)，并进入参照图1、2描述的第一槽160。这种进一步运动的阻力由锁簧120和维持弹簧(图中未示出)提供。可以这样设计：要把锁栓116移动到维持位置时，阻力显著增大，因此，如果不想让锁栓116移动到维持位置，那么，锁栓进一步移动到维持位置的可能性就很小。再有，参照图3，当锁栓从非固持位置运动(需要突然增加作用在锁栓上的缩回力)并向维持位置(在该位置，门能由用户和进入者等自由打开)运动时，使用者能明显地看出。也就是说，几乎不可能无意地到达维持位置。
本实施例也允许维持弹簧(图3中未示出)在碰锁动作中不受力或少受力(即，与图1和2的实施例相比，当锁栓进一步运动到维持位置时，只需拉动图3实施例的维持弹簧)，因此延长了维持弹簧的寿命。还有，该实施例还最大限度地减小了锁栓116碰锁时即固持位置和非固持位置间的换位过程中，销156和斜面部分164以及杠杆152和转动支柱154间的摩擦阻力和磨损。另外，在碰锁运动中，伸出部分(图3未示出，但类似于图1的伸出部分)不动，例如，不向栓盖内运动。与此相反，在锁栓116沿着该第一方向向回锁位置进一步运动时，伸出部分相对栓盖显著地向内运动(通过斜面部分)，然后，当销156进到槽160时又弹出。因此，能从视觉上辨识维持机构的动作。
图4的结构与图3相似，其中，第二槽262有一斜面部分264，还有大致平行于锁栓216纵向轴线的前向部分278。但是，图4的碰锁单元210适于与端部开口的保持件(未示出)配合，保持件能进入栓盖212和接收件282间的孔280中。锁栓216具有图示的第一固持位置和锁栓端部222进到接收件282时的第二固持位置。接收件282用作第二保持件，并做在栓盖112上，如我们的国际专利申请PCT/GB96/01530中的大致描述的。该申请所公开的内容在此引作参考。
图5-7的实施例的优点是碰锁单元能用作“紧急”锁栓，例如用在应急门上。其中，能按下按钮384使锁栓316从固持位置向后直接运动到维持位置(经由非固持位置)。在图5和7的方向中，锁栓向后运动是朝向图示的右侧；而在图6的方向中，锁栓向后运动是朝向图示的左侧。
在该实施例中，按钮384安装在转动地安装在转动板388的杆386上。转动板388安装在固定转轴390上，其有一端部392与锁栓316的抵靠表面394接触。本实施例的一个特别优点是，应急锁栓的用户(在紧急使用时)能一次把锁栓316移动到回锁位置，保证门不会锁住，并能被营救人员从外面打开。这和现有技术的锁栓在关闭时会自动重新锁上(这样，仍在建筑物内已被烟熏倒或无力操作锁栓来重新打开门的人就会与外面的营救人员隔离，而陷在里面)形成对比。在随后的正常使用中，锁栓能通过压按钮370或等同物而快速简单地复位到正常的碰锁状态。
应该清楚，按钮384能用转动板，有时称为“闸板”或其它等同物代替。
在图8所示的实施例中，维持机构是能滑动的，包括在导向件451间滑动的板452。锁栓416有一凹部460，其能容纳维持板452上的销456。维持板452受到螺旋弹簧458如图示向上的作用力。当锁栓416在固持位置和非固持位置间移动时，销456沿着锁栓的底边462运动，这时，弹簧458受压；当锁栓回到图示的维持位置时，维持弹簧458将销456推进凹部460。然后，(用手指)压板伸出部分470，把销456从凹部中放开，使锁簧420向固持位置推动锁栓416。
在该实施例中，维持板452位于锁栓416和栓盖412的基座418之间，使锁栓416与基座418隔开维持板452的厚度和导向件454的相应深度。在替换实施例中，维持板位于锁栓416和罩(未示出)之间。
上述结构的优点是，锁栓16、116、216、316和416在整个长度上基本上具有同一尺寸，并且(如某些公知的碰锁单元结构)在栓盖内的部分无需减小尺寸(减小尺寸会减小克服不正确插入应有的强度)。现有技术的回锁维持件必须减小尺寸，才能装进相应的栓盖内。