一種精密線性機械鎖具的製作方法
2024-02-02 22:01:15 2
專利名稱：一種精密線性機械鎖具的製作方法
技術領域：
本發明一般屬於機械鎖具裝置領域，這種類型的鎖具裝置具有一個法向上鎖定的杆，通過一個縮小直徑的夾緊彈簧將其鎖定，來防止其貫穿鎖套的軸向移動，而在其軸向移動的情況下，杆是由部分鬆開彈簧的卷繞而被鬆開的。
本發明的裝置屬於一種機構鎖具，這種鎖具一般具有一個可貫穿一個鎖殼作軸向移動的杆，杆上緊緊地繞有一個或多個螺旋彈簧，並在軸向上將其固定在外殼上，以便能在法向上夾杆，來防止其作貫穿外殼的移動。設置一個松釋機構用作局部鬆開螺旋彈簧的卷繞，從而使彈簧的內徑增大，以鬆開杆使其可相對於鎖殼作軸向移動。這類線性鎖具現已獲得普遍應用，尤其是用在汽車和其他交通工具有靠背座椅上。在這類裝置中，機械鎖具的外殼被固定在一個可向後靠的靠背上或固定座椅上，而杆的端部則與兩個座椅部件的另一部件相連接。在其法向上鎖定的情況下該裝置就固定在靠背的位置。如果乘客想要改變靠背的位置，可用手將鎖打開，這樣就鬆開杆，而使靠背可以作變位運動。一般機械鎖具都有一個較粗的外螺旋彈簧，當鎖具被打開時，該彈簧使杆回復到一伸展狀態。例如，該彈簧可用來使座椅靠背回復到一個完全垂直的狀態。這種鎖具的一個較早實例公開在美國專利3，874，480中，該專利授於波特(Porter)等人並且是由本專利申請的受讓人所有的。
在使用中，已預料到杆要受到雙向的負荷，為此，可以設置兩個彈簧，在一個共用釋放杆的每一側設置有一個彈簧，且軸向上裝設於兩個端套筒之間，每個端套筒接合一個相應彈簧的端腳，以固定該彈簧的端腳和外端簧圈來防止某環繞杆的轉動。該彈簧的內端簧圈是連接在一個釋放杆上的，該釋放杆可同時操縱兩個彈簧使其鬆開卷繞，以鬆開杆使其貫穿外殼作軸向移動。
套筒起著三種不同的作用。每個套筒中的一個軸向孔界定出一個徑向支承面，該支承面支撐著杆用於其貫穿鎖殼的滑動。套筒中的一個徑向長孔可裝入彈簧的一個端腳，以在圓周上固定住彈簧的外端，來防止該彈簧的這一端部環繞杆轉動。最後，套筒上的一個軸向支承面在圓周上與彈簧端腳間隔開90°。當彈簧通過一個相對於鎖殼作用在杆上的負荷，隨著頂靠在軸向支承面的杆一起被拉動時，該彈簧的端部簧圈就相對於杆軸線傾斜。這種傾斜使得簧圈由一個正圓形變形成一個橢圓形，而且顯著地增加彈簧簧圈與杆之間的摩擦接合。夾緊彈簧承受負荷增大，只要負荷狀態繼續存在就有利於杆相對外殼更可靠的鎖定。
現有技術具有的特點也是有一個管狀套筒緊密地包封住一個或幾個彈簧，以便更好地防止簧圈在釋放杆處鬆開卷繞，同時在對置端的簧圈仍然處在杆的夾住狀態。該套筒則由於較均勻地沿彈簧的長度配置鬆開卷繞的動作而防止上述情況發生，這樣所有的簧圈基本上同時鬆開杆，以使鎖的放開動作是可靠而快速的。
早期的這種鎖具均被放置在一個圓柱形管內，在管的一端或兩端具有開口。夾緊彈簧被裝在杆上，而其他構件，諸如端套筒、操作杆等都裝設在杆上，然後嵌入到外殼內。其中外殼壁是擠壓或焊接而成，以將內部構件沿軸向保持在外殼內所固定位置上。外殼中的各種鎖具構件的相對位置是很嚴格的，而且在裝配鎖具時則要保持很高的精度。這就使得一個管式外殼難於順利地達到上述目標。
較新的管式外殼已發展成一種兩片合瓣的外殼，這種管式外殼描述在歐洲專利申請，申請號為85201888.6，於1985年11月18日申請的，公開號為018244093。其中一個外殼或外套是由兩個半殼構成的。首先杆上裝有兩個螺旋彈簧，一個包含一個環繞彈簧的套管的釋放杆，還有一對接合於螺旋彈簧的兩端的端套筒。上述兩半殼與裝在其間的杆相互是配對的，並且焊接在套筒上，以形成一個環繞杆的殼套。在套筒之間的軸向空隙是由這個焊縫決定的，而彈簧則軸向上設置在套筒之間。當彈簧鬆開卷繞時就可使杆貫穿套筒和外殼作這類滑移。
要將套筒焊接到一個鎖殼上，曾是現有技術鎖具的困難所在。實際上，製造帶有焊接套筒的鎖具是很困難的，焊接的兩個套筒與杆的軸線要完全對準，而不對準就會使形成的摩擦阻力帶入到鎖具機構中。此外，上述套筒使鎖具有成本大為增加，並且可能有不均勻的變硬，而形成硬的支承面和焊接出未加工的部分。
一般說來，隨這份申請獲得的美國專利，專利號為5，157，826闡述了一種製造線性機械鎖的方法，在該方法中構件的數目通過用一個金屬片來製造鎖殼而被減少，並且將各種構件預先做成單獨的零件橫壓到金屬片上。特別是使外殼的內部尺寸緊密地圍繞住夾緊彈簧，以使得雖無單獨的套管仍有利於彈簧一旦操縱鎖具打開而能均勻地沿其長度上鬆開。但另一方面，這個先有的發明意味著對本領域的技術作出了顯著的貢獻，其進一步的改進體現在方便於線性鎖具的製造和裝配，與此同時還提高了鎖具裝配的精度，使裝配作業順利而便捷地進行。
本發明的機械鎖具有兩個裝配好的在一起的殼體件，以組成一個管狀鎖殼。兩個螺旋彈簧同軸地纏繞在一個貫穿鎖殼伸展的杆上。上述彈簧沿軸向裝設在兩個對置的軸向支承之間，而軸向支承則僅設置在一個殼體件上，而且上述彈簧具有一個法向的簧圈內直徑，該簧圈內直徑尺寸設置成有利於夾緊杆而防止其貫穿鎖殼作軸向移動。上述彈簧具有連接到一人松釋機構上的內端和帶端腳的外端，該端腳在圓周上固定在兩個殼體件的另一構件上。松釋機構可以取一種可環繞上述彈簧之間的杆轉動的釋放杆的形式，以便能同時部分鬆開兩個彈簧的端部簧圈的卷繞而使其內徑放大。外殼的內部尺寸設置成緊密地圍繞著軸向支承之間的彈簧，以便限止端部簧圈放大的直徑，並沿彈簧長度傳遞由於在螺旋彈簧的一端鬆開卷繞而形成的松馳，因而能實現杆隨著松釋機構的動作形成的快速可靠的鬆開。
一個或兩個軸向支承是設成可調的，以用於減少彈簧沿杆上的遊隙。可調軸向支承可以是一個可轉動的偏心凸輪，該偏心凸輪接合於彈簧的一個外端部簧圈，並可用手轉動，以促使彈簧簧圈緊靠住一個對置的軸向支承，從而消除沿彈簧上的遊隙，而保證彈簧在兩端與相應的軸向支承有良好而可靠的接觸。偏心凸輪可以設在一個可轉動塞子的下端，而塞子則裝在鎖殼的一個孔內，塞子的上端是開槽的，並且可用刃狀工具例如改錐從上面轉動該塞子。在調整之後，可以通過粘接劑將端支承件固定就位將其粘接於鎖殼上。
線性鎖具沿法向設置在兩個相互間可相對移動的負荷件之間。該裝置是採用第一和第二負荷連接件分別設置在外殼和杆上。外殼負荷連接件僅設置在一個殼體件上，該連接件就是帶有軸向支承的同一殼體件。另一個殼體件不是直接承接於負荷，而只是將彈簧端腳固定防止其轉動。因此一個殼體件是一個負荷支承件，該支承件承受大部分或幾乎全部對鎖的工作負荷，而第二個無負荷支承殼體件則有相對較小的負荷。這種新穎的布置使得第二個殼體件可以採用較輕的材料，從而使鎖具的總重量大為減輕。此外，由於重負荷不需要通過各殼體件來分擔，因此這種殼體件就可完全由機械裝置固定在一起，並不需要靠焊接，從而對殼體件的材料就有較為廣泛的選擇範圍，因為不再需要適應焊接工藝的要求。
在本發明的一個目前優選結構形式中，無負荷支承殼體件是一段U形截面的槽形件，其帶有一個兩側邊之間的底部，並還有一個開口側。底部的孔接納並固定夾緊彈簧的端腳，使端腳相對於鎖殼在一個圓周方向上被固定住。負荷支承殼體件具有一個被固定在槽形件上的底板，並且將槽的開口側封閉住，以形成一個大致矩形內截面的管狀殼套，該管狀殼套圍繞住杆和夾緊彈簧。當松釋機構受到操縱而放大夾緊彈簧直徑並鬆開杆時，夾緊彈簧的外周緣就接觸到外殼的所有四個側面。外殼內表面與鎖具的法向位置上的夾緊彈簧的外徑之間的空隙是小的，因此夾緊彈簧的外徑在彈簧鬆開卷繞的情況下是受到限制的，而因鬆開引起的松馳則可沿彈簧長度快速地傳遞，而迅速放開杆。
負荷支承殼體件最好具有一個固定件，用於松釋操作機構，例如一個用手操作的手柄，當轉動手柄時其可操作而放開鎖具，或是一個纜索松釋機構，用於遠距了操作使鎖放開。上述固定件可以與殼體件做成一體，也可以與同一殼體件上的負荷連接件做成一體。
一種裝配殼體件的優選方式是採用沿開口側設在槽形件的縱向邊上的連接片。連接片配裝到負荷支承殼體件上排成行的長孔內並被彎曲而形成一種簡單的機械聯鎖，以使兩個殼體件相互固定。
在本發明的另一種結構形式中，軸向或作用在螺旋彈簧對置的兩端上的軸向或端支承之間的軸向空隙可以通過在兩個單獨負荷支承殼體件上設置端支承來進行調整，而上述兩個殼體件是裝配到一個無負荷支承殼體件上。在鎖殼處於部分裝配而未完成裝配的狀態下至少有一個負荷支承殼體件設置成相對於其他兩個殼體件在位置上是可調的，用以保證彈簧端支承與相應的螺旋彈簧端之間有穩固的接合，從而消除在端支承件之間沿軸向的彈簧和杆可能出現的遊隙而形成的任何空隙。三個殼體件可以用一種簡單的機械聯鎖來裝配並固定在一起，例如藉助於在一個殼體件上的可彎折的連接片，使其穿過另外兩個殼體件上排成行的長孔。特別是，一個可調的負荷支承殼體件可以將可彎折的連接片裝在沿杆的方向放大尺寸的長孔內，使這個構件在彎折連接片之前還能調整其位置。
三個殼體件中，一第一無負荷支承殼體件用作一個殼底，其可以是一個U形截面的槽形件，在其對置的兩側邊設有開口，而沿兩平行邊之間的一側則伸出有多個可彎折的連接片。一第二負荷支承殼體件可以是一個開有長孔的頂板，長孔用來裝入第一殼體件上的連接片。一第三負荷支承殼體件可以是一個調整板，該板上也開有長孔用以裝入第一殼體件的連接片。但是第三殼體件內的長孔可以長於連接片的寬度，以便能有限的調整第三殼體件沿殼底的位置。頂板與調整板以疊置的關係配接於連接片，因此調整板是插裝在第一與第二殼體件之間的。只要三個殼體件是這樣裝配的，而且同時連接片均處於初始的未彎折狀態，就可通過將該板推向頂板上的端支承來調整調整板的位置，以便使兩個端支承緊緊地靠在螺旋彈簧的對置的兩端，從而消除杆和簧圈相對於外殼組件的任何軸向遊隙。接著在第二殼體件上彎曲或彎折殼底的連接片，由此將所有三個殼體件固定在使機械鎖具處於一個完全裝配好的狀態中。特別是，調整板由摩擦力夾住並被固定就位在上述完全裝配好狀態的第一與第二殼體件之間。彈簧端支承與板狀金屬的第二和第三殼體件最好做成一體。可以指望的是在第二與第三殼體件之間設置一個失效保護聯鎖，來防止鎖具在某種情況下突然失效，所述情況是指鎖具機構受到足夠大的軸向過載而克服了摩擦夾緊力並且還切斷了將調整板固定到其他鎖殼體件上的連接片。上述失效保護聯鎖可以包括一個在調整板內的窗口和一個從頂板的疊置部分插到窗口中的止動件，如果調整板變位情況出現，就在緊靠窗口的一個邊緣形成一個機械止擋。
本發明的這些和其他一些改進、特徵和優點將通過參照下面的優選實施例和有關附圖予以詳細闡述，以得到更好的理解。其中
圖1是按照本發明一種線性機械鎖具的一個透視圖，其裝有一個遠距離纜索松釋機構，其示於假想的襯套中;
圖2是沿圖1的線2-2截取的該鎖具的一個縱向截面圖;
圖3是沿圖2的線3-3截取的一個橫截面視圖;
圖4是一個部分剖開的俯視圖，其展示出在夾緊彈簧的一端的調整偏心凸輪，該凸輪與彈簧在調整前是處於最小接合情況;
圖5是一個如圖4所示的視圖，其中所示偏心凸輪經過調整消除了夾緊彈簧的軸向遊隙;
圖6是一個如圖1所示的透視圖，其中鎖具放置有一個手動的釋放手柄來代替圖1中用想像襯套所示的遠距離纜索松釋機構;
圖7是一個按圖6所示的線7-7所取的部分的端視圖;
圖8是本發明線性機械鎖具的另一實施例的透視圖;
圖9是圖8所示鎖具的一個分解透視圖，其中表示三個組成鎖殼的殼體件;
圖10是一個按圖1所示的線10-10截取的鎖殼的縱向截面，其中表示螺旋彈簧緊密地固定在鎖殼內的彈簧端支承之間;
圖11是按圖10線11-11截取的機械鎖具的一個橫截面，其中以端視表示鎖殼調整板的彈簧端支承;和圖12是一個表示殼底的一個連接片的細節圖，其示出穿過頂板和調整板的排成行的長孔，說明調整板內加大尺寸的長孔，以及疊置頂板內的長孔限制的容隙。
現參閱附圖所示，本發明的線性機械鎖具總體上用件號10來表示，其具有一個圓柱杆12，該圓柱杆伸展到一個管狀的鎖殼14之中。鎖殼14具有一個下部的無負荷支承件16和一個上部的負荷支承件24。將兩個殼體件16、24組裝起來構成一個管狀殼體，該管狀殼體對置的兩端是開口的。下部殼體16是一段槽形座，如在圖3的橫剖視圖可見，該槽形座具有一個底部18，兩個側邊20和一個在上邊緣22之間構成的開口側。上部殼體24也是U形的橫截面，在其兩側部28之間設有一個基板26。沿槽形座16的上邊緣22的連接片30與設於上部殼體的基板26上的排成直線的長孔相配接，並被彎曲，以使槽形座16和基板26的底側形成機械上的聯鎖，而封閉該槽形座16的開口側。所得的外殼組件14具有一個近似於矩形的內部截面，如在圖3中可見。
一對夾緊彈簧32、34軸向上圍繞著圓柱杆12，以彼此相反的纏繞方向纏繞於其上，並且它們具有一個略小於杆徑的法向內徑，以便使兩個彈簧可緊緊地夾住圓柱杆12。夾緊彈簧32、4的外端分別止於端腳36、38。各端腳在圓周上相對於外殼14分別固定在形成於槽形座16的底部18上的長孔40，42內。夾緊彈簧32、34的內端分別接合在一個套筒46的缺口44上，套筒46與杆12是同軸的，並且其可藉助於釋放杆48圍繞杆12轉動。釋放杆48穿過基板26上的一個窗口50伸展，並且由於作用在套筒46上的彈簧32、34的張力而使其緊靠在一個側部28上。
夾緊彈簧32、34沿軸向裝在兩個對置的軸向支承之間。一個軸向支承是一個與基板26構成一體的固定臺肩52。另一個軸向支承是一個偏心凸輪54，該偏心凸輪固定在一個塞子56的下端，塞子56在基板26的一個孔58內是可以轉動的，如圖2所示。軸向支承52、54在一個直徑上與端腳36、38相對置的點處接合於相應的夾緊彈簧32、38的外端簧圈。圖4以平面俯視的形式表示出可調軸向支承，為清楚起見去除了基板26。塞子56的上端具有一個可以用一個刃狀工具、例如一個改錐接合到其中的槽74，用於使塞子56在孔58內轉動。轉動塞子56就可轉動偏心凸輪54，其轉動範圍是沿凸輪54的周邊介於圖4所示的與夾緊彈簧34的端部簧圈相接合的一個最小半徑和與圖5中所示的與其接合的一個最大半徑之間。
在線性鎖具10的一個常規狀態中，夾緊彈簧32、34鎖住彈簧32、34鎖住杆12，防止其貫穿外殼14作軸向移動。通過如圖2和圖3的箭頭所示逆時針轉動釋放杆48和套筒46而鬆開杆12。套筒46同時轉動兩個夾緊彈簧的內端，其轉動方向是鬆開彈簧簧圈的卷繞，放大其內徑。處在兩側邊20的內表面之間和在底部18與基板26之間的鎖殼的內部尺寸只稍大於彈簧32、34法向外徑，因而使外殼14緊緊地圍住夾緊彈簧。當釋放杆48開始轉動時，兩個彈簧的內端簧圈鬆開卷繞，而其外徑只是稍大於其擴大前的外徑，這是由於其膨脹受到其與槽形座16的內表面和基板26接觸的限制。釋放杆48的連續移動依序從彈簧外端的相鄰的簧圈向其內端簧圈傳遞，此時每個接續的簧圈的擴大受到鎖殼14緊密鄰接的內表面的限制，最後導致兩個彈簧所有簧圈的擴大，從而鬆開杆12可使其通過外殼14作軸向移動。
上部殼體24的直立側部28是成型的並且衝有孔，形成有兩個固定凸緣60，此兩凸緣在一起構成鎖10的一第一負荷承接點。一第二個負荷承接點是由一對在杆12的端部處衝有孔的固定凸緣62提供設置的。外殼上的凸緣60均接近上部殼體24的基板26，以便使連接兩個負荷承接點的負荷矢量放在幾乎與杆12同在一直線上。鎖具10上的工作負荷，無論是張力負荷還是壓力負荷，都是從一個負荷構件上傳遞到外殼的凸緣60上，經軸向支承52、54傳遞給沿軸向作用到杆12上的夾緊彈簧，最後傳遞到和杆端連接的其他負荷構件上。負荷矢量與杆和彈簧軸線幾乎成一直線，該負荷矢量將從上部殼體24傳遞到下部殼體16上的負荷減到最小值。因此鎖具10的工作負荷大部分是由上部殼體24承受的。由於承接負荷的凸緣60並不是完全與杆同軸，因此相對於杆12和彈簧32、34的外殼14就會產生一些側向負荷，在此情況下若干部分的總工作負荷將被傳遞到下部殼體16上。但是槽形座16上的負荷與上部殼體24上的負荷相比將是小的。為此，可以適當考慮將上部殼體24作為外殼的負荷支承件，而殼底或槽形座16則被認為是外殼無負荷支承件。
在本發明的一個優選結構形式中，杆12僅靠夾緊彈簧32、34支承在外殼14內，消除了由現有技術線性鎖具中由套筒形成的杆支承面。在許多應用中，夾緊彈簧將足以能支持杆在軸向貫穿鎖殼對準，特別是，如果使負荷承接到外殼上接近杆軸線，則鎖具機構的負荷就儘可能與杆的軸線接近對準，而且軸向負荷基本上是由軸向支承件52、54來承受的。然而相對於杆12的外殼14上仍會有若干扭負荷或側負荷，這類負荷足以由夾緊彈簧來承受，此時對鎖的操作沒有過大的影響。此處特別重的工作負荷要由鎖具10來承受，杆支承面可以設置成與一個或兩個殼體件16、24構成一體，靠近外殼14的一端或兩端，此時通過例如模壓加工或其他方法在選定部位使殼體件向內變形。
由於在負荷支承要求上有很大區別，所以上部殼體24可以用諸如鋼的高強度材料製成，而槽形座16則可以用諸如鉛的較輕、強度較差的材料製成。在這種情況下可能使用不同的外殼材料會使鎖10的總重量大為減少。在交通工具設施中，例如汽車和飛機座椅，這方面就是一個重要條件，上述情況對這些線性鎖具來說均為典型的應用。兩個殼體件16、24可以用低成本的薄板材料通過衝壓法來製造。
該鎖殼結構還有一個重要優點就是使殼體件16、24可用簡單的機械裝置固定在一起而不需要依靠焊接，由於不再需要與焊接工藝相適應隨即就能對殼體件的材料作較為廣泛的選擇。整體式固定軸向支承52的負荷承載量可以通過對上部殼體24的熱處理使其有較高硬度來提高。殼體件16、24之間的機械聯鎖，由於不需要焊接兩個構件，而可對其進行硬化處理(淬火)。
此外，因本發明的鎖具要在環境惡劣的狀態下使用，所以鎖具10的殼體件可用各種耐蝕工藝進行處理來形成覆蓋層，銷售時則因外觀更美而為更多的用戶所認可。覆蓋層可以由各種電鍍和塗漆工藝形成，這些對需要焊接的現有技術機械鎖具來說都是做不到的，因為電鍍件或塗漆件是不太容易焊接的，而裝配後電鍍或塗漆則是不現實的。
直立側部28還有固定凸緣62，用作一個纜索松釋機構CR，如圖1假想襯套中所示的左或右任意側固定件，該機構可用於遠距離操縱釋放杆48。纜索松釋機構是通用的，並且其具有一個套筒，該套筒在其一端固定在一個固定凸緣62上，還有一個可在套筒內滑動的纜索，該纜索固定到釋放杆48的外端上。在纜索松釋機構CR的一個遠距離端相對於套筒拉動纜索就可操縱釋放杆48，使其鬆開夾緊彈簧32、34的卷繞，從而鬆開杆12，使其可貫穿鎖殼作軸向移動。
直立側部28還有另一個松釋機構固定件64，用作圖6和圖7所示的一個手柄鬆開操作機構的右或左任意側固定件，此處釋放杆48′具有一個改進的曲線形狀，其清楚地示於圖7中。一個手柄固定軸66支承在兩個固定件64之間。一個操作爪68通常沿徑向從軸66中伸展出。如圖7中箭頭所示，轉動軸66使操作爪68抬起，提升並轉動釋放杆48的一個橫向中間部位70，使其朝向圖7中箭頭所示的左邊轉動。將改進的曲線形狀的釋放杆48′的內端固定到圖2所示的一個套筒46上。一個止動爪72是沿徑向固定到軸66上的，並且通常在徑向上與操作爪68相對置。止動爪隨著操作爪68緊靠釋放杆48′上升而下降移動，直以該止動爪72碰到基板26上，而阻止再轉動軸66，以防止過大的力作用到釋放杆48′上。
裝配機械鎖具10的工作是簡單而快速的。夾緊彈簧和釋放杆48的套筒46均被裝配到一個杆空檔上，該空檔端為構成有一個或兩個端凸緣62的端部，並在杆的對置的端部使其形成一個加大直徑的鐓粗段76，作為防止杆從外殼14中脫出的一個止動部。然後將上述分組件放置到槽形座16內，將端腳36、38放到槽形座底部上其相應的長孔40、42內。接著將上部殼體24配裝到槽形座16的連接片30上，因而使夾緊彈簧32、34軸向上處於軸向支承52、54之間。隨後通過加樁基板26頂側上的連接片30將兩個殼體件16、24固定在一起。在裝配程序中一般這時在夾緊彈簧的相鄰簧圈之間有一點軸向松馳或遊隙，如在圖4中由彈簧34的端部簧圈之間微小空隙所示的那樣。這個遊隙可通過調整軸向支承54來消除，此時通過轉動塞子56就能達到這一目的。用塞子56連續地轉動凸輪54，使凸輪54的偏心凸輪邊與夾緊彈簧44的端部簧圈之間的接觸點的軸向位置不斷發生變化。通過在圖4所示的最小接合位置與圖6所示的最大接合位置之間轉動凸輪54，可以找到一個凸輪位置，在該位置兩個夾緊彈簧32、34的簧圈緊密的鄰接，而且在軸向方向沒有遊隙，其簧圈之間也沒有過量的緊度或摩擦，否則就會妨礙對釋放杆48的響應。調整凸輪58的操作迫使夾緊彈簧34的簧圈朝向對置軸向支承52。在這個調整過程中，釋放杆的套筒46在通過夾緊彈簧34傳遞的凸輪54推動下可以自由地沿軸向在杆12上移動。一旦調整好凸輪54之後，通過在塞子與鎖殼周圍部分之間應用一種適當的耐久性的粘接劑，來固定塞子56以防止其繼續轉動。在處於已預料到的特大的工作負荷情況下，該負荷大到不是固定支承臺肩52所能勝任的程度，此時可以改變該機械鎖具10的結構，用一第二個可調軸向支承，類似於帶偏心凸輪54的塞子56，來代替固定的軸向支承52。
在一些應用中，最好是可以設置一個較大的外彈簧82，該彈簧如圖6所示在鎖殼14與杆12之間被壓縮，其相對於鎖殼連續地向杆12施以偏壓至一個伸展出的位置。為此通過捲曲一個由槽形座16的底部18上切出的長條來構成一個彈簧止擋78，如圖2所示。彈簧止擋78沿軸向是與邊80齊平的，邊80結合彈簧止擋78支承外螺旋彈簧82的內端。螺旋彈簧82的對置的外端由杆12上的一個止擋件84來支承。
現將參閱圖8至圖12來描述本發明的另一實施例，其中機械鎖具100不同於以前圖1至圖7所述的鎖具10，在機械布置上可對彈簧端支承構成精細的位置調整，以便消除鎖殼內的彈簧/杆組件的任何軸向遊隙(稱為「去隙」shucking)。鎖具100與前面所述的鎖具10相同的構件均用相同的件號來表示。鎖具100具有一個鎖殼114，該鎖殼是由三個殼體配裝而成。一第一殼體件是一個底件116，其也是一段U形截面的槽形座，如圖2和圖4所示。殼底件116具有一個底部18和兩個側部20，它們在開口的兩個對置端之間伸展，並還有一個在頂邊122之間形成的開口側。一第二殼體件是一個頂板124，該頂板為局部帶有側部28的U形件。側部28與頂板124構成一體，並且形成有兩個固定凸緣60，兩凸緣一起對鎖殼114構成一第一負荷承接點，還有固定凸緣64作為一個纜索松釋機構的左或右任何側固定件，就如在前面結合鎖具10所述的那樣。
殼底件116具有十個矩形連接片30，而沿每一邊122間隔設置有五個連接片，這些連接片還在殼底件116的一個最初狀態是從一個帶有上述各側部120的共用面的邊122向上伸展。頂板124具有多個長孔132，其尺寸和排列設置成適合於緊密地配裝各個連接片30。長孔132的尺寸設置成可用連接片30固定住頂板124，而能防止其沿杆12的方向沿殼底件的邊122移動。頂板124具有一第一彈簧端支承152，該端支承是由例如衝壓和彎曲一部分頂板154構成的，以形成一個其輪廓線與杆12的曲率相一致的邊152，以便相對彈簧32的外端簧圈起到一個止擋的作用，如圖10中的左側所示。端支承152擋住杆和彈簧組件朝向圖10左側的軸向移動，而彈簧32、34則均處於其縮小直徑的法向杆夾住狀態。
一第三殼體件是一個調整板134，該調整板具有四個長孔136，這些長孔是為用來配裝殼底件116上的四人相應連接片30而設置的，確切的說，四個連接片30位於圖9和圖10中殼底件116的右端。調整板134具有一個邊緣158，其形狀製成為適配於杆12的輪廓或曲率，因而使該適配的成形邊緣的一個中心部位於緊靠杆12的表面，並在一部分杆的周緣上隨著杆的曲率形成一第二彈簧端支承158。第二端支承158起到一個止擋作用頂靠住彈簧34的外端簧圈，以防止彈簧和杆分組件朝向圖10的右側作軸向移動。因此彈簧32、34軸向上均被限制在兩個端支承152、158之間，並且以其法向夾住杆的狀態鎖住杆12，來防止其貫穿鎖殼114作軸向移動。
殼底件的頂邊122的在殼底的兩側部20上的部段122′是偏位的，以便在調整板和連接片30配對時來適應調整板134的厚度，因而在調整板裝到殼底上時調整板的頂面與邊122是齊平的。以對調整板134成疊置的關係將頂板124裝到殼底件116上，如圖10所示。頂板124的長孔132可裝入殼底件的全部連接片30，也包括穿過調整板134上的長孔136的那四個連接片30。
調整板134的長孔136要寬於配裝到那些長孔內的連接片30，以便使調整板134在杆12的方向上沿邊122′有一個小而有限的位置調整。在鎖具100一個部分裝配好的情況中，三個殼體件116、134和124被裝配到杆和彈簧分組件上，但連接片30仍處於其最初如圖9中所示的直線狀態。一個由圖10中箭頭F表示的軸向力在那時被施加到調整板134上，以便能使端支承158緊靠住彈簧34，因而也使杆和彈簧分組件沿軸向移位，直到彈簧32的最外端簧圈與對置的端支承152形成確實的接合為止。這就保證了兩個端支承152和158與彈簧組件32、34的對置端處在確實的接合狀態，因而這些彈簧沿鎖殼14的一個軸向方向被緊緊地夾住。這在隨後還能保證杆12被牢牢地夾住於外殼114上，而無任何杆的遊隙存在，而遊隙會對在一個負荷支承裝置中的鎖具100的性能形成不良的影響。
鎖具100的裝配是通過彎曲所有的連接片30來完成的，使連接片緊靠住頂板124的頂面達到圖8、10、11和12所示的卷邊狀態。卷邊的連接片30形成一個機械聯鎖，該機械聯鎖使三個殼件連接在一起並固定住兩個板134、124，防止其相對於殼底件116移動。特別是，卷邊的連接片30以在底件116與頂板124之間的摩擦接合方式固定住調整板134，而保證兩個端支承與相應彈簧端的緊密接合。
如與上面有關鎖具10的描述一樣，鎖具100的殼底件116基本上是沒有承受負荷的，因為作用在鎖具100上的軸向負荷是由杆12通過彈簧32、34傳遞到端支承152和158上，而隨即傳遞到板124、134上，且最後傳遞到鎖殼的負荷固定凸緣60上。鎖具100的兩個板124、134實際上取代了鎖具10的單一頂板26。
設置一個失效保護聯鎖可用來防止鎖具100失效，此時鎖具處於一個不大可能發生的情況即過載狀態下，即一個相對於鎖殼114拉動杆12的軸向力，其值足以大到克服調整板134與頂板124和殼底件116的摩擦接合，而且還足以能切斷配裝到調整板上的四個連接片30。這種失效保護聯鎖包含一個部分140，該部分由頂板124彎曲向下並進入到調整板134上形成的一個窗口142內，因而有一個止動邊144緊靠住矩形窗口142的邊緣，該窗口鄰接於端支承158，由參閱圖9和10即可請楚地理解。止動邊144在過載情況下能中止板134沿軸向超過離開彈簧34的一小段距離的移動，因此一大部分這樣的過載就傳遞到頂板124上，頂板隨後將負荷分散到所有十個連接片30上，從而防止了鎖具可能失效的情況發生。
由上面所述可知，板134的調整對於鎖具100在裝配和隨後工序中達到高精度提供了一個簡單而便宜的技術措施，而鎖殼的金屬片組件也是易於製造的。
關於對本發明的目前優選結構形式所作的闡述，以及為清楚起見所作的舉例說明，應當理解所述這些實施例會有許多變化、替代和變更，這對本領域的那些具有普通技術的人員來說將是顯而易見的，因此，可以認為其是未脫離本發明在下面權利要求書中所限定的範圍和精神的。
權利要求
1.一種機械鎖具，其包含一個鎖殼，其包括一第一殼體件，該殼體件在對置的兩端並沿著所述端的一側均設有開口，一第二殼體件，將所述第二殼體件固定到所述第一殼體件上的用作封閉所述開口側的裝置，一第三殼體件，其處於所述第一和第二殼體件之間，第一和第二彈簧端支承分別設在所述第二和第三殼體件上，一個軸向上可貫穿所述外殼移動的杆，所述杆沿軸向用螺旋彈簧裝置法向上鎖定在所述外殼上，該裝置圍繞所述杆緊緊地纏繞，所述彈簧裝置具有在周緣上固定在所述第一殼體件上的端腳，所述彈簧裝置沿軸向被限制在所述端支承之間，可用於操作局部鬆開所述彈簧裝置的松釋裝置，從而鬆開所述杆使其可作貫穿所述外殼的移動，所述第三殼體件在所述杆相對於所述第二殼件的方向上的位置是可調的，而所述第二殼體件是在所述固定裝置的一個初始狀態中，用於保證所述端支承與所述彈簧裝置的對置端有確實的接觸，所有所述殼體件是被固定用來防止在所述固定裝置一個最後狀態中有相對移動。
2.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述固定裝置包含其中一個所述殼體件的可卷邊部分，該卷邊部分可配裝於另外的所述殼體件的孔內，一些所述裝入孔具有加大的尺寸，以使所述第三殼體件在所述可卷邊部分的初始狀態中可調整定位。
3.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述第一殼體件是一個U形槽形件。
4.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述端支承與所述第二和第三殼體件是構成一體的。
5.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述可卷邊部分是所述第一殼體件上的多個連接片，而所有裝入孔則是所述第二和第三殼體件上的長孔，所述第二殼體件上的所述長孔其尺寸設置成可沿所述外殼的一個軸線方向將所述第二殼體件固定在所述第一殼體件上，而所述第三殼體件上的所述長孔是加大尺寸的，以使所述第三殼體件在所述外殼的一個軸線方向上作有限的移動，而所述外殼處於所述初始狀態中，所有所述殼體件均被固定以防止在所述連接片一個卷邊狀態中有相對移動。
6.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述第二殼體件具有第一負荷連接裝置和所述杆具有第二負荷連接裝置。
7.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述松釋裝置包含一個接合在所述端腳之間的所述彈簧裝置上的杆，並且其可環繞所述杆轉動用於鬆開所述彈簧裝置的卷繞，其中一個所述殼體件開有孔以通過所述杆。
8.按照權利要求1所述的鎖具，其中，所述第三殼體件由所述固定裝置的一個部分裝置固定在所述第一殼體件上，且還包括失效保護裝置，用來分擔在所述部分裝置失效情況下作用在所述第三殼體件連同所述第二殼件件上的一個過載。
9.按照權利要求8所述的鎖具，其中，所述失效保護裝置包含有止動裝置，用以中止所述第二和第三殼體件在所述外殼的一個軸線方向上的分離作用。
10.一種機械鎖具，其包含一個鎖殼，其包括一個無負荷支承殼體件和兩個負荷支承殼體件，其中一個所述殼體件的可卷邊部分配裝在每個另外的所述殼件上的裝入孔中，第一和第二彈簧端支承分別設在所述負荷支承殼體件上，至少有一些所述裝入孔是加大尺寸的，以使所述端支承相對彼此間能在所述可卷邊部的一個未卷邊的初始狀態定位，所述殼體件是被固定住，以防止在所述部分的一個卷邊狀態中有相對移動，一個可沿軸向貫穿所述外殼移動的杆，環繞所述杆緊緊地纏繞其的螺旋彈簧裝置，所述彈簧裝置具有在周緣上固定在所述第一殼件上的端腳，所述彈簧裝置沿軸向被限制在所述端支承之間，所述彈簧裝置沿法向具有一個縮小的簧圈直徑，用以在軸向上將所述杆鎖定在所述外殼上，和用於可操作局部鬆開所述彈簧裝置卷繞的松釋裝置，由此鬆開所述杆使其作貫穿所述外殼的移動。
11.按照權利要求10所述的鎖具，其還包含有在一個所述板上的第一負荷連接裝置，用以將所述殼體件固定在一第一負荷件上，和在所述杆上的第二負荷連接裝置，用以將所述杆連接到一第二個負荷件上，該第二負荷件可相對於所述第一負荷件轉動。
12.按照權利要求10所述的鎖具，其中，所述外殼在其內部僅相對於所述彈簧裝置的所述縮小直徑略為加大尺寸，以保證在操作所述松釋裝置時，沿所述彈簧裝置均勻鬆開杆的卷繞且使杆被鬆開。
13.一種機械鎖具，其包含一個鎖殼，其具有一個槽形底部，其在對置的兩端和沿著其對置端的一側均設有開口，一第一板和一第二板，多個連接片與所述底部構成一體，這些連接片配裝在所述板上的長孔中，用以封閉所述一側邊，每個所述板具有一個彈簧端支承，一個沿軸向可貫穿所述外殼在所述端之間移動的杆，所述杆沿法向由一個環繞所述杆緊緊纏繞螺旋簧圈來鎖定，以防止其貫穿所述外殼移動，所述彈簧裝置具有端腳，該端腳在周緣上固定在所述外殼上，所述彈簧裝置沿軸向被限制在所述端支承之間，可用於操作局部鬆開所述彈簧裝置的松釋裝置，由此鬆開所述杆使其貫穿所述外殼作軸向移動，所述長孔在所述第二板上尺寸是加大的，以使所述第二板相對於在所述底部上的所述第一板是可調定位的，而所述底部處於所述連接片的一個初始狀態中，以保證所述端支承裝置與所述彈簧裝置的對置端有確實的接觸，所述板相互間在所述連接片一個卷邊狀態中的位置是固定的。
14.按照權利要求13所述的鎖具，其中，所述連接片僅在一個平行於所述杆的方向上加大尺寸，因而所述第二板就僅在所述杆的方向上的位置是可調的，而所述連接片處在所述初始狀態中。
15.按照權利要求13所述的鎖具，其中，所述板至少是局部疊置的，並且還包含有失效保護裝置，用於在所述鎖具的一個過載狀態中中止所述板在所述杆的方向上的分離作用。
16.按照權利要求13所述的鎖具，其中，所述松釋裝置包含一個在所述端腳間接合到所述彈簧裝置上的杆，並且其可環繞所述杆轉動，用以鬆開所述彈簧裝置的卷繞，且一個所述板是開孔的，用以通過所述杆。
17.按照權利要求13所述的鎖具，其中，至少有一些所述連接片通過兩個所述板的排成行的長孔。
18.按照權利要求13所述的鎖具，其中，所述端支承是所述板的整體部分所構成的，而形成和所述杆的周緣相一致的弧形邊。
19.按照權利要求13所述的鎖具，其中，所述底部具有一個U形截面，其平行自由邊沿著所述開口側，所述連接片突出於所述自由邊。
20.按照權利要求15所述的鎖具，其中，所述失效保護裝置包含在其中一個所述板上的一個孔和在另一個所述板上的一個止擋，所述止擋伸入到所述孔內。
21.一種機械鎖具，其包含一個U形槽形件，其在頂邊之間具有一個開口側，一個沿軸向可貫穿所述槽形件移動的杆，螺旋彈簧裝置，其纏繞在所述杆上，並具有在周緣上固定在所述外殼上的端腳，一個頂板和一個調整板，用於封閉所述開口側，每個所述板具有一個可接合到所述彈簧裝置的相應端的整體端支承，用於沿軸向在其間固定所述彈簧裝置，多個沿著所述自由邊的連接片，所述頂板是開有長孔的，可用於裝入與所述調整板呈疊置關係的所述連接片並固定所述頂板，以防止其沿所述邊移動，所述調整板被插裝在所述槽形件與所述頂板之間，所述調整板具有在所述邊的方向上的尺寸加大的長孔，用以裝入所述連接片，並使所述調整板沿所述邊在所述連接片的一個未卷邊狀態中能作有限的移動，使每個板的所述端支承與所述相應端有確實的接合，兩個所述板被固定在所述槽形件上並防止其在連接片的一個卷邊狀態中移動離開所述確實接合，所述彈簧裝置具有一個法向直徑，可用於鎖定所述杆，來防止其作貫穿所述槽的移動，一個釋放杆接合到在所述端腳之間的所述彈簧裝置上並可環繞所述杆轉動，用以局部鬆開所述彈簧裝置的卷繞並沿軸向鬆開所述杆，所述釋放杆穿過在所述頂板內的一個窗口伸展。
22.按照權利要求21所述的鎖具，其中，所述槽形件在內部僅對所述彈簧裝置的法向外徑略為加大尺寸，以保證在操作所述松釋裝置時沿所述彈簧裝置鬆開所述杆。
23.按照權利要求21所述的鎖具，其中，所述頂板具有整體構成的第一負荷連接裝置，用於將所述殼體固定在一個負荷上，且用於固定松釋操作裝置的控制固定裝置和在所述杆上的第二負荷連接裝置。
24.按照權利要求21所述的鎖具，其中，所述調整板由一部分所述多個連接片固定在所述槽形件上，且還包含設在其中一個所述板上的止動裝置，其可與另一個所述板接合，用於在所述一部分連接片失效時分擔作用在所述調整板上的一個過載。
全文摘要
一種機械鎖具，其包含一個鎖殼和殼體件，一個軸向上可貫穿所述外殼移動的杆，所述杆沿軸向用螺旋彈簧裝置法向上鎖定在所述外殼上，該裝置圍繞所述杆緊緊地纏繞，所述彈簧裝置具有在周緣上固定在所述第一殼體件上的端腳，所述彈簧裝置沿軸向被限制在所述端支承之間，可用於操作局部鬆開所述彈簧裝置的松釋裝置，從而鬆開所述杆使其可作貫穿所述外殼的移動。所有所述殼體件是被固定用來防止在所述固定裝置一個最後狀態中有相對移動。
文檔編號B60N2/22GK1107544SQ9410653
公開日1995年8月30日 申請日期1994年6月7日 優先權日1993年6月8日
發明者C·R·波特, C·R·施特林格 申請人:P.L.波特公司