磁性闭锁组件.pdf

一种磁性闭锁组件包括一个活动地装在第一物件，如门上的闭锁部件，以及一个装在一个相对的第二物件，如门框上的保持器。闭锁部件包括一个锁臂，一个形成于锁臂末端上的钩子，和一个装在钩子内的磁铁。保持器包括一个带有空腔的壳体和一个第二磁铁。空腔包括一个第一水平通道和一个与该水平通道联通的第二纵向通道。第二磁铁的磁极与第一磁铁的磁极相反。当第一和第二物件朝彼此相对移动时，锁臂就移入空腔的第一通道内。当锁头完全容于第一通道内时，两块磁铁就会有效地连接以使得闭锁部件从水平通道移到纵向通道并将闭锁部件或锁头与用作保持器的壳体的一端闭锁啮合。

1.  一种用于选择性地锁闭和开锁第一和第二相对活动物件的磁性闭锁组件，所述磁性闭锁组件包括：
置于所述第一物件内的第一闭锁机构；和
置于所述第二物件内并与所述第一闭锁机构可操作地连接的第二闭锁机构，
所述第一闭锁机构包括活动地安装在所述第一物件上的闭锁部件，和一个置于所述闭锁部件内并有第一磁极的第一磁铁，
所述第二闭锁机构包括一个置于第二物件内并具有一个保持端的壳体，所述壳体包括一个用来接纳至少部分所述闭锁部件的空腔，所述空腔具有一个第一通道和一个沿基本上垂直于所述第一通道的方向上延伸的第二通道，该第二闭锁机构还包括一个带有与所述第一磁铁的所述第一磁极的极性相反的第二磁极的第二磁铁，
当所述第一和第二物件朝彼此相对运动时，所述闭锁部件移进所述空腔的所述第一通道内，
所述第一磁铁和所述第二磁铁可操作地连接以使得所述闭锁部件从所述第一通道移到所述第二通道，并推动所述闭锁部件与所述壳体的所述保持端闭锁接合。

2.  如权利要求1的组件，其中，所述闭锁部件包括一个细长的锁臂，所述锁臂具有一由所述第一物件支撑的近端和一远端，以及该闭锁部件还包括一个置于所述锁臂的所述远端内且形成能接纳所述第一磁铁的钩子。

3.  如权利要求2的组件，其中，所述第一闭锁机构包括一个限定于所述第一物件内的凹槽，和一个限定于所述第一物件内的第一导槽，在所述闭锁部件在所述凹槽内运动时，所述第一导槽适于引导所述第一闭锁部件，当所述闭锁部件与所述保持端闭锁接合时，所述第一导槽沿基本上平行于所述空腔的所述第二通道的方向延伸。

4.  如权利要求3的组件，其中，所述第一闭锁机构还包括一个限定于所述第一物件内并且沿基本上垂直于所述第一导槽的方向延伸的第二导槽。

5.  如权利要求2的组件，其中，所述第一闭锁机构包括一限定于所述第一物件内的凹槽，并且所述闭锁部件在所述闭锁部件容纳于所述凹槽内的第一位置和所述闭锁部件与所述空腔的所述第一通道对齐的第二位置之间枢转运动。

6.  如权利要求1的组件，其中，所述第二磁铁被包含在与所述空腔邻接的所述壳体内。

7.  如权利要求6的组件，其中，所述壳体具有一个与所述空腔连通的通孔，从而使得所述闭锁部件可通过所述通孔接近。

8.  如权利要求6的组件，其中，所述壳体具有一个通孔，还包括一个释放件，所述释放件穿过所述通孔延伸并且当所述闭锁部件与所述壳体的所述保持端闭锁接合时与所述闭锁部件接合。

9.  如权利要求1的组件，其中，所述壳体有一个与所述空腔连通的通孔，还包括一释放件，所述释放件被制作成容纳所述第二磁铁，并且其可移动地容纳于所述通孔内，以允许在所述第一和第二磁铁之间选择性地接合。

磁性闭锁组件
技术领域
本发明总体上涉及一种锁定装置，更具体地是涉及一种磁性闭锁组件，用以选择性地锁定和开启门、盖子或其他类似关闭装置。
背景技术
迄今为止已经推出和实施了多种用于将门、容器盖以及橱柜紧闭在关闭状态的磁性闭锁。例如，美国专利号2673111公开了一种适用于盲板型橱柜门上的磁性门后夹。此磁性门后夹包括一个紧固至门的内表面上的的透磁性金属或电枢板，和一个可转动的安装在相对门的门侧柱上的磁铁单元。此磁铁单元带有一其内装入一磁铁的细长框架。当门处于开启位置时，磁铁单元吊在一个直的斜面上，而壳体的底端从门侧柱的前面向内布置。当门移动到闭合位置时，电枢板与磁铁之间的磁引力就使得整个磁铁单元转动至一个基本上竖直的位置。在此位置，电枢板和磁铁相互吸引以将门保持在闭合的位置。开门时，将门向里推到电枢板开始与门侧柱接触，从而使得磁铁与电枢板脱离。在磁铁单元内布置有一弹簧，并且当电枢板处于与门侧柱接触的状态时，该弹簧适于被向后偏转或压缩。当门上的压力突然释放时，弹簧就会将门朝着开启的位置推进。
美国专利号5035451公开了一种磁性闭锁，包括：一个可转动的安装在门上的锁臂，其一端具有一钩子，另一端具有一个弹簧支架。一块扁平磁铁和一个钩形保持器安装在橱柜上。在诸如地震的突发事件中，锁臂就会向上转动着移动并被吸引到磁铁上。如果门进一步朝外移动，会使锁臂与保持器闭锁啮合以阻止橱柜内的东西滑动。
许多传统的闭锁组件的结构较为复杂而且具有多种活动部件。
发明目的
因此，本发明的目的在于提供一种磁性闭锁组件，该组件的结构简单，而且能平稳有效地锁定两个可相对移动的活动物件。
为实现上述目的，本发明提供了一种磁性闭锁组件，其包括一第一闭锁机构和一第二闭锁机构，该第二闭锁机构与第一闭锁机构有效连接，以便选择性地锁定和开启两个可相对移动的第一、第二活动物件，例如门与门框的组合以及容器与闭合盖的组合。
第一闭锁机构安装在第一物件内，第二闭锁机构以保持器的形式安装在第二物件内。第一闭锁机构包括一个活动地安装在第一物件上的闭锁部件和一个安装在闭锁部件内的第一磁铁。保持器具有一个其内限定有一空腔的壳体，以便当第一和第二物件朝彼此移动时容纳至少部分闭锁部件。此空腔具有一个第一通道和一个基本上沿第一通道的垂直方向延伸的第二通道。一个第二磁铁安装在壳体内并且其磁极与第一磁铁的磁极相反。当第一和第二物件朝彼此移动时，闭锁部件被移入空腔的第一通道内。之后，第一磁铁和第二磁铁有效地连接以使得闭锁部件从第一通道移到第二通道。当闭锁部件到达第二通道时，第一和第二磁铁间的引力方便地推动闭锁部件与作为钩子或保持器的壳体的一端闭锁啮合。
在优选的实施方案中，闭锁部件包括一个末端形成一钩子的细长锁臂，第一磁铁就安装在钩子上。
在优选的实施方案中，壳体具有一个与空腔联通的通孔，因此闭锁部件可通过此通孔进入。当第一和第二物件被固定在锁定位置时，以足够的力气将闭锁部件手动压下以使第一磁铁与第二磁铁脱离。结果，闭锁部件朝空腔的第一通道移动以使闭锁部件从空腔或壳体内移走。作为备选实施方案，通过通孔可插入非连续释放件。当第一和第二物件被固定在锁定位置时释放件可以与闭锁部件接合。用足够的力气将释放件手动下推以使第一磁铁与第二磁铁脱离。
在优选的实施方案中，壳体具有一个与空腔联通的开孔。一个释放件插入此开孔内，第二磁铁安装在此释放件内，当两物件被固定在锁定位置时，释放件的一端伸出壳体而释放件的另一端基本上与空腔齐平。当将释放件沿远离空腔的方向拉动时，第二磁铁与第一磁铁脱离。结果，闭锁从第二通道移向空腔的第一通道，从而使得闭锁部件从壳体移开。
附图简要说明
下面，通过对优选实施方案的描述并结合附图将清楚本发明的上述和其他目的、特征及优点：
图1是根据本发明第一个实施例磁性闭锁组件的透视图，其中门处于开启或开锁状态；
图2是与图1类似的视图，但是门处于闭合或锁定状态；
图3是磁性闭锁组件放大比例的截面图，其中闭锁部件容纳在门内；
图4是磁性闭锁组件放大比例的截面图，其中闭锁部件被转动着移出门外；
图5是磁性闭锁组件放大比例的截面图，其中当门朝门框方向移动时闭锁部件部分地插入保持器中；
图6是磁性闭锁组件放大比例的截面图，其中闭锁部件完全与保持器接合而锁定门；
图7是根据本发明第二个实施例中的磁性闭锁细件的透视图，其中，门处于闭合或锁定状态；
图8是与图7类似的视图，但是门处于开启或开锁状态；
图9是图7所示磁性闭锁组件的截面图；
图10是图8所示磁性闭锁细件的截面图；
图11是根据本发明第三个实施例中的磁性闭锁组件的透视图，其中，容器盖处于开锁状态；
图12是与图11类似地视图，但是容器盖处于锁定状态；
图13是图11所示磁性闭锁组件放大比例的截面图；
图14是图12所示磁性闭锁组件放大比例的截面图；
图15是根据本发明第四个实施例中的磁性闭锁组件的透视图，其中，公文包处于开启或开锁状态；
图16是与图15类似的视图，但是公文包处于闭合或锁定状态；
图17是图15所示磁性闭锁组件的截面图；以及
图18是图16所示磁性闭锁组件的截面图。
具体实施方式
现在参照附图对本发明的优选实施例进行描述，相同的附图标记表示相同的部件或者功能类似的部件。
首先参见图1和2，门10的一个侧边(未示出)与门侧柱或门框12铰接以围绕纵轴摆动。门10设有一总体按附图标记14设计的第一闭锁机构。第一闭锁机构14包括一个限定于门10内表面的左上角内的细长竖向槽16和一个当门10处于如图3所示的开启或开锁位置时包含在竖向槽16内的活动闭锁部件18。
参见图3至6，闭锁部件18具有一细长锁臂20，一时从锁臂20近端的相对面向外延伸的横向枢销22(在图3至6中仅示出一个)，和一个形成在锁臂20末端的大体呈直角的钩子24。一块矩形磁铁26嵌在钩子24内并具有例如一个北极。磁铁26的外端大体与钩子24的外端齐平或者稍微朝外延伸。如图所示，钩子24具有锥形的外边。一个水平导槽28限定于门10内、位于槽16之后并与槽16联通。正如图5所示，当锁臂20处于水平方向时，锁臂20的近端容纳于水平导槽28内。同时，一对纵向导槽30(在图3至6中仅示出一个)限定于门10内并位于槽16的相对面上。
再参见图1和2，门框12上装有一保持器34形式的第二闭锁机构32。保持器34包括通过任何一种诸如螺栓和粘结剂(未示出)之类的固定装置固定在门框12上的基本为矩形的壳体36。具体而言，壳体36包括一个竖向前壁36a(参看图3至6)，一个水平顶壁和底壁36b、36c，一个固定安装在门框12内表面上的竖向内壁(未示出)，以及一个外壁36d和一个后壁36e。如图所示，壳体36的外壁36d和后壁36e之间共同形成一个弯曲的拐角。在壳体36的前壁36a内限定有一个矩形前开孔或开口38以容纳闭锁部件18。为了便于闭锁部件18插入壳体36内，开口38具有一个锥形外边。如图3至6所示，壳体36具有一个L形空腔40与开口38联通。空腔40具有一个第一水平通道40a和一个与水平通道40a相连并且基本上沿第一水平通道40a的垂直方向延伸的第二竖向通道40b。一块矩形磁铁42水平地嵌在壳体36内并朝空腔40开口。磁铁42具有例如一个南极。为了使闭锁部件18的钩子24通过并进入空腔40内，水平通道40a的横断面略大于闭锁部件18的钩子24的横断面。同样，竖向通道40b的横断面也略大于钩子24的横断面，以便当门10处于如图6所示的锁定位置时容纳钩子24。壳体36的顶壁36b形成有一通孔44。释放件46通过圆形孔44部分地插入空腔40内并且由壳体36的顶壁36b支撑。更具体而言，释放件46具有一个延伸通过通孔44的圆柱形杆46a，一个固定在杆46a上端的半球形头部46b，如图3至5所示，当门10处于开锁位置时，该头部适于搁置于壳体36的顶壁36b上，以及一个围绕杆46a底端延伸的环形凸缘46c。壳体36顶壁36b的底面形成一环形凹口48。环形凹口48的直径大于通孔44的直径，并且也略大于环形凸缘46c的直径。环形凹口48的深度基本上等于释放件46的环形凸缘46c的厚度。环形凸缘46c和半球形头部46b一起阻止释放件46从壳体36的顶壁36b移出。
为了从如图3所示的位置锁住门10，通过使用者的食指或其他手指将闭锁部件18手动地拉出竖向槽16。然后，如图4所示，围绕枢销22向上转动闭锁部件18。此时，枢销22位于竖向导槽30的底端。图4中闭锁部件18以顺时针方向被旋转直到锁臂20与水平导槽28水平对齐。将锁臂20插入水平导槽28内直到锁臂20的近端与水平导槽28的后端或底端接触。如图5所示，由于闭锁部件18处于水平方向，门10朝向门框12移动，从而使得闭锁部件18通过开孔或开口38插入保持器壳体36内。闭锁部件18在空腔40的底部滑动地移动直到钩子24的外端接触到空腔40或水平通道40a的后壁。正如先前所提到的，磁铁42的磁极与磁铁26的磁极相反。磁铁26、42之间产生的引力使得闭锁部件18在空腔40内向上运动。此时，枢销22沿各自的竖向导槽30运动。如图6所示，当闭锁部件18的钩子24完全容纳于空腔40的竖向通道40b内时，磁铁26、42相互吸引以帮助闭锁部件18保持在此位置。钩子24与壳体36前壁36a的上端或保持端铰接接合以固定地锁定或锁住门10。此时，释放件46的环形凸缘46c缩回或容纳于壳体36的顶壁36b上的凹口48内，同时半球形头部44b向上移动并与壳体36的顶壁36a脱离。
为了从如图6所示的位置处开启门10，用足够的力气将释放件46以手动方式压下以克服在磁铁26、42间的引力。结果，磁铁26与磁铁42分离使得闭锁部件18在空腔40内向下运动而闭锁部件18的枢销22沿各自的竖向导槽30向下运动。由于锁臂20与空腔40的底部接触，门10朝其开启的方向转动，从而使得闭锁部件18移出空腔40。一旦闭锁部件18与保持器壳体36分离，闭锁部件18就绕枢销22向下转动，之后，闭锁部件18容纳于细长槽16内。
在图示实施例中，磁性闭锁组件，优选地作为一个辅助安全锁具，被装在门上端附近。作为备选实施方案，磁性闭锁组件可以装在门底端附近。仍然作为备选实施方案，为了提高安全性能，可在门的上端和底端安装两个磁性闭锁组件。应当理解的是，钩子可由铁或钢之类的透磁或者铁磁金属制成，这种方案无需使用磁铁。
接下来参见图7和8，图中示出了一种根据本发明第二个实施例的磁性闭锁组件。本实施例的闭锁部件与前述实施例在结构上相同，故此处将不再说明。正如前述实施例一样，作为第二闭锁机构的保持器50装在门框12上。保持器50包括一矩形壳体52，其具有竖向前壁和后壁52a、52b，水平顶壁和底壁52c、52d，一个固定在门框12的内表面上的竖向内壁(未示出)，以及一个外侧壁52e。
如图9和10所示，壳体52具有一L形空腔54，其由一较长的水平通道52a和一从水平通道54a的内端向上延伸的较短的竖向通道54b，同第一个实施例是一样的。一个前开口56限定于壳体52的前壁52a上并与空腔54的水平通道54a联通。一个水平的通孔58限定于壳体52的后壁52b内以容纳释放件60。水平通孔58的截面为矩形，由一直接与空腔54相连的大直径截面58a和一与大直径截面58a相连的小直径截面58b组成。在大小直径截面58a、58b之间形成一肩部或台阶62。释放件60包括一个带有加大的前端60b的矩形杆60a。杆60a的加大端60b的截面略小于通孔58的大直径截面58a的截面，而杆60a其余部分的截面略小于水平通孔58的小直径截面58b。一个有孔的短小突出部或球形突起60c固定在杆60a的后端并有一个矩形凸缘60d。杆60a内容纳一磁铁64并朝空腔54开放。在锁定门10的过程中，释放件60的杆60a完全容纳在通孔58内。如图9所示，保持凸缘60d与壳体52的后壁52b接触，从而杆60a的前端基本上与通孔58的前端齐平以便不妨碍闭锁部件18在空腔54内竖向活动。
在使用过程中，闭锁部件18在关闭门10的过程中的操作方式与第一个实施例是相同的。如附图10中所示，为了开启门10，使用者抓住球形突起60c，用足够的力气将释放件60朝使用者方向拉动以克服磁铁26、64之间的引力。这就使得闭锁部件18立刻在空腔54内掉下。正如先前实施例所述，闭锁部件18滑出空腔54，同时门10朝向其开启的位置转动。一旦闭锁部件18与保持器50分离，闭锁部件18就绕枢销22向下转动。由此，闭锁部件18容纳在壳体16内。
参见图11和12，图中示出了一种根据本发明的第三个实施例的磁性闭锁组件，如用于容器66。容器66包括一个矩形容器体68和一个连带的闭合盖70，该闭合盖可在容器体68上滑动地移动，以便选择性地开启和关闭容器。具体而言，容器体68有相对的纵向侧壁68a，相对的横向侧壁68b(仅示出一个)，与四侧壁相连的底壁68c，和开口的上部68d。图11中更好的示出，一对半圆形导槽72(仅示出一个)限定于容器体68的纵向侧壁68a内并靠近开口的上部68d。闭合盖70的纵向侧边上形成一对相应的半圆形凸起74。对应的凸起74可滑动地容纳于各自的导槽72内，由此闭合盖70选择性地在开启或开锁位置(见图11)与闭合或锁定的位置(见图12)之间移动。横向侧壁68b中的一个侧壁比另一边壁低以便闭合盖70从容器体68的较低侧壁插入。两个横向侧壁68b之间的高度差基本上等于闭合盖70的厚度。
图13和14更好地示出，一个第一闭锁机构76置于容器体68的其中一个侧壁68b内，并且一个第二闭锁机构78置于闭合盖70内。应当理解的是，第一闭锁机构可以置于闭合盖内，而第二闭锁机构可以置于容器体内。在图示实施例中，第一闭锁机构76包括一个限定在容器体68侧壁68b的内表面上的竖向槽80和一个装在容器体68侧壁68b上并可沿竖向槽80上下运动的活动闭锁部件82。闭锁部件82包括一个细长的锁臂84，一个形成于锁臂84末端的钩子86，和一对从锁臂84的近端向下延伸的相对的椭圆形件或固定物88。一对椭圆形导槽90限定于容器体68的侧壁68b内并位于竖向槽80的相对侧面上。椭圆形件88容纳在相应的导槽90内以便将闭锁部件82稳定地保持在水平方向。如先前的实施例所述，矩形磁铁92被嵌在闭锁部件82的钩子86内并且具有一个基本上与锁臂84的近端齐平或稍微向外延伸的外端。如图所示，钩子86的外缘为锥形。
第二闭锁机构78是以壳体或保特器94的形式布置于靠近闭锁部件82的闭合盖70的其中一个横向边内。如图13和14所示，第二闭锁机构78的结构与第一实施例中使用的基本相同，不过，该实施例中所用的第二闭锁机构是可朝第一闭锁机构滑动着移动的，而在第一实施例中，第一闭锁机构是朝第二闭锁机构转动着移动的。更具体而言，保持器94包括一个限定于闭合盖70的横向端内的L形空腔96，该空腔包括一个水平通道96a和一个从水平通道96a的内端向上延伸的竖向通道96b。闭合盖70的前边形成一容纳闭锁部件82的前开孔或开口98并与空腔96联通。磁铁100在空腔96之后嵌入闭合盖70内。磁铁100的外端与空腔96的后壁大体齐平。一个圆形通孔102限定于空腔96上方的闭合盖70内并且与空腔96联通。一个释放件104通过圆形通孔102插入并包括一个圆柱形杆104a，一个固定在杆104a上端的半球形头部104b和一个围绕杆104a下端延伸的环形凸缘104c。
如图11所示，为了闭合或锁定闭合盖70，闭合盖70滑动着朝闭锁部件82移动。更进一步的运动使得闭锁部件82通过闭合盖70的前开口98插入空腔96内。一旦闭锁部件82接触到空腔96的后壁，磁铁92、100之间的引力就使得闭锁部件82沿空腔96的竖向通道96b向上运动，由此使得闭锁部件82上的钩子86与空腔96的顶壁接触。这时，磁铁92、100相互吸引，并且钩子86与闭合盖70的前边缘或保持边缘接合。同样，如图14所示，释放件104的头部104b与闭合盖70的上表面脱离。
为了将闭合盖70从图14所示的位置处开启或开锁，用足够的力气将释放件104以手动方式压下以克服磁铁92、100间的引力。结果，磁铁92与磁铁100脱离，而闭锁部件82向下运动直至闭锁部件82与空腔96的底壁接触，从而使得闭合盖70滑动着离开闭锁部件82。
现在参见图15和16，图中示出了一种根据本发明的第四个实旋例的磁性闭锁组件，如用于公文包106。公文包106为矩形并包括一个盖壳108和一个通过传统铰链(未示出)连接盖壳108的箱壳110。在图示实施例中，盖壳108设有一第一闭锁机构112，并且箱壳110设有一第二闭锁机构114。箱壳110在第一和第二闭锁机构之间设有一把手(未示出)。
第一闭锁机构112包括一个固定在盖壳108上表面的闭锁装配件116和一个部分地从闭锁装配件116处伸出的活动闭锁部件118。闭锁装配件116包括一个竖向前壁116a，一个固定在盖壳118顶面的底壁116b，直立的相对侧壁116c(在图15和16中仅示出一个)，和一个顶壁116d，以及一个圆形后壁116e。在闭锁装配件116的前壁116a内限定一前凹槽120。一对竖向导槽122限定于闭锁装配件116内并位于前凹槽120的相对侧面上。闭锁部件118包括一个细长的锁臂124，一个安在锁臂124近端的矩形钩子126，和从闭锁部件118的近端向上延伸并活动装备在相应导槽122内的相对的椭圆形件或固定物128。椭圆形件128用于稳定地将闭锁部件118保持在水平方向并阻止闭锁部件118从闭锁装配件116处移开。一个矩形磁铁130嵌在钩子126内。
第二闭锁机构114为保持器32的形式。保持器132包括一固定在箱壳110顶面并且局部从箱壳110的前边向外延伸的壳体134。保持器132的前端形成制作成容纳闭锁部件118的前开口136。保持器132还包括一个L形空腔138，该空腔由一联通开口136的水平通道138a和一由水平通道138a的内端向上竖向延伸的竖向通道138b。一个进入孔140限定于壳体134的顶面内并与纵向通道138b联通。如图16和18所示，当公文包处于锁定位置时，顶部进入孔140让使用者得以进入闭锁部件118的钩子126内。一个矩形磁铁142在空腔138之后水平嵌入保持器132内并且磁极与磁铁130的磁极相反。
为了从图15和17中所示的位置锁闭公文包，将盖壳108朝箱壳110移动。盖壳118的更进一步的运动使得闭锁部件118穿过保持器132的前开口136插入空腔138内。一旦闭锁部件118的近端接触到空腔138的后壁，磁铁130、142之间的引力就引发闭锁部件118在空腔138内向上运动。当公文包处于如图16和18所示的锁定位置时，磁铁130、142相互吸引，并且闭锁部件118的钩子126与保持器的前壁或保持端接合。在这个位置，钩子126的顶面大体与保持器壳体134的顶面齐平。
为了开启公文包，用足够的力气将钩子126的顶面以手动方式压下以使磁铁130与磁铁142脱离，这样就使得闭锁部件118在空腔138内向下运动直到锁臂124的底面开始接触到空腔138的底面，从而使得闭锁部件118从空腔138移开。当盖壳108转动着离开箱壳110时，闭锁部件118通过前开口136从空腔138滑出。
虽然本发明已经针对实施例进行描述，但应当理解的是，在不脱离所附权利要求所限定的发明范围的前提下，可作各种变化和修改。