ЗАЩЕЛКА ДЛЯ ДВЕРНОГО ЗАМКА
LATCH FOR DOOR LOCK

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к устройствам дверных замков и, в частности, к защелке для дверного замка.
Устройство дверных замков обычно включает защелку, подвижно присоединенную к двери. Защелка входит в зацепление с запорной деталью, присоединенной к раме, чтобы препятствовать открытию двери, когда защелка находится в запертом и выдвинутом положении. Выходные двери, установленные в больших сооружениях или общественных зданиях, обычно включают толкатель, который может быть нажат, чтобы разблокировать защелку, тем самым позволяя пользователю открыть дверь. Когда дверь возвращается в закрытое положение, защелка возвращается в запертое положение, препятствуя открытию двери, пока не нажат толкатель.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является защелка, предназначенная для применения с дверным замком. Устройство дверного замка обеспечивает взаимодействие с запорной деталью, присоединенной к дверной раме, и действует таким образом, чтобы установить защелку в запертое положение с использованием запорной детали, чтобы полностью препятствовать повороту двери, и в незапертое положение, допускающее поворот двери. Защелка включает первый элемент и второй элемент, подвижно присоединенный к первому элементу. Когда защелка находится в запертом положении, второй элемент способен перемещаться относительно первого элемента из первого положения во второе положение в ответ на заданное усилие, приложенное к двери.
Вторым объектом изобретения является устройство дверного замка, выполненное для взаимодействия с дверью, так подвешенной на петлях к дверной раме, включающей запорную деталь, что дверь поворачивается вокруг оси между закрытым положением и открытым положением. Устройство дверного замка включает защелку, сформированную таким образом, чтобы входить в зацепление с запорной деталью, по существу, препятствуя повороту двери из закрытого положения в открытое положение. Точка зацепления определяется как точка на запорной детали, где защелка контактирует с запорной деталью, когда дверь находится в закрытом положении. Угол зацепления определяется как угол, образованный линией, которая проходит от центра запорной планки через точку зацепления, и плоскостью, которая располагается обычно вертикально и, как правило, перпендикулярно дверной раме. Защелка сформирована таким образом, чтобы входить в зацепление с запорной деталью в запертом положении при одном из углов зацепления, первым углом зацепления и вторым углом зацепления, отличающимся от первого угла зацепления.
Третьим объектом изобретения является устройство дверного замка, предназначенного для использования с дверью, так подвешенной на петлях к дверной раме, что дверь поворачивается вокруг оси между закрытым и открытым положениями. Устройство дверного замка включает защелку, сформированную таким образом, чтобы входить в зацепление с запорной деталью, по существу, препятствуя повороту двери из закрытого положения в открытое положение. Устройство дверного замка включает первый элемент, предназначенный для входа в зацепление с запорной деталью и поворота относительно корпуса вокруг первой оси, когда дверь перемещается из открытого положения в закрытое положение, второй элемент, предназначенный для входа в зацепление с запорной деталью и подвижного соединения с первым элементом так, что второй элемент способен перемещаться относительно первого элемента из первого положения во второе положение в ответ на усилие, приложенное к двери, в котором защелка выполнена так, чтобы при нахождении двери в закрытом положении входить в зацепление с запорной деталью под первым углом зацепления, когда второй элемент находится в первом положении, и под вторым углом зацепления, отличающимся от первого угла зацепления, когда второй элемент находится во втором положении, при том что первый элемент, по существу, препятствует перемещению относительно корпуса.
Четвертым объектом изобретения является устройство дверного замка, предназначенного для использования с дверью так, что дверь поворачивается вокруг оси между закрытым положением и открытым положением, при этом первый элемент сформирован так, чтобы входить в зацепление с запорной деталью, когда дверь перемещается к закрытому положению, чтобы заставить защелку перемещаться в первом направлении, и после закрытия двери защелка перемещается во втором направлении, а второй элемент, подвижно присоединенный к первому элементу, предназначен для входа в зацепление с запорной деталью, когда дверь находится в закрытом положении, препятствуя повороту двери. При этом устройство имеет наружную ручку, приводимую в действие вручную, чтобы поворачивать дверь к открытому положению, когда устройство замка находится в незапертом положении, и неспособную поворачивать дверь к открытому положению, когда устройство замка находится в запертом положении, причем при приложении усилия к наружной ручке в таком направлении, чтобы повернуть дверь к открытому положению, когда дверной замок находится в запертом положении, усилие заставляет второй элемент перемещаться относительно первого элемента до тех пор, пока первый элемент не войдет в зацепление с запорной деталью, препятствуя повороту двери.
Пятым объектом изобретения является устройство дверного замка, предназначенного для использования с дверью так, что дверь поворачивается вокруг оси между закрытым положением и открытым положением, при этом защелка имеет первый элемент, который входит в зацепление с запорной деталью под первым углом, когда защелка находится в выдвинутом положении и дверь находится в закрытом положении, причем зацепление запорной детали первым элементом происходит, когда защелка заперта в выдвинутом положении, противодействуя перемещению двери к открытому положению, и зацепление запорной детали первым элементом происходит, когда защелка заперта в выдвинутом положении и когда к двери приложено достаточное усилие, заставляющее первый элемент перемещаться таким образом, что второй элемент защелки входит в зацепление с запорной деталью под вторым углом, отличающимся от первого угла, при этом зацепление запорной детали вторым элементом противодействует дальнейшему перемещению двери к открытому положению.
Шестым объектом изобретения является устройство дверного замка, предназначенного для использования с дверью так, что дверь поворачивается вокруг оси между закрытым положением и открытым положением, при этом имеется первый элемент, который включает внешнюю поверхность, сформированную, чтобы непосредственно контактировать с запорной деталью, когда дверь перемещается от открытого положения к закрытому положению, ровную поверхность и полость, и второй элемент, по меньшей мере, частично размещенный в полости первого элемента и присоединенный к первому элементу таким образом, что первый и второй элементы, по существу, перемещаются вместе, когда защелка перемещается между выдвинутым и утопленным положениями, при этом второй элемент подвижно присоединен к первому элементу таким образом, что второй элемент способен перемещаться относительно первого элемента из первого положения во второе положение, причем второй элемент включает криволинейную поверхность, сформированную, чтобы контактировать с запорной деталью, когда дверь находится в закрытом положении, препятствуя повороту двери. Кроме этого, имеется смещающий элемент, размещенный, по меньшей мере частично, в полости первого элемента и между первым и вторым элементами, чтобы смещать второй элемент ко второму положению, причем при приложении усилия к наружной ручке в направлении, которое способствует повороту двери к открытому положению, когда блокирующий элемент находится в запертом положении и дверь находится в закрытом положении, усилие заставляет второй элемент перемещаться относительно первого элемента, тем самым заставляя ровную поверхность первого элемента входить в зацепление с запорной деталью, препятствуя повороту двери.
Частные аспекты изобретения будут очевидны при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе устройства двери в открытом положении, в котором применяется защелка согласно настоящему изобретению.
На фиг.2 представлен увеличенный вид сбоку участка устройства двери по фиг.1, показывающий дверь в закрытом положении.
На фиг.3 представлен вид в разрезе участка устройства двери по линиям 3-3 на фиг.2, показывающий защелку в первом положении.
На фиг.4 представлен вид в перспективе защелки, примененной в устройстве двери по фиг.1, показывающий защелку в первом положении.
На фиг.5 представлен вид сбоку защелки по фиг.4, показывающий защелку в первом положении.
На фиг.6 представлен вид в разрезе защелки по линиям 6-6 на фиг.5, показывающий защелку в первом положении и запорную деталь устройства двери.
На фиг.7 представлен вид в разрезе защелки по линиям 7-7 на фиг.5, показывающий защелку во втором положении и запорную деталь устройства двери.
На фиг.8 представлен вид в разрезе участка устройства двери по линиям 8-8 на фиг.2, показывающий дверь, перемещающуюся из закрытого положения в открытое положение.
На фиг.9 представлен вид в разрезе участка устройства двери по линиям 9-9 на фиг.2, показывающий дверь в закрытом положении и защелку во втором положении.
До осуществления любых вариантов изобретения следует понимать, что изобретение не ограничено деталями конструкции и размещением компонентов, изложенных в нижеследующем описании, или иллюстрируемых нижеследующими чертежами. Изобретение допускает другие варианты осуществления и может быть применимо на практике или осуществимо различными способами. Кроме того, следует понимать, что фразеология и терминология использованы здесь с целью описания и не должны быть расценены как ограничивающие. Использование терминов «включающий», «содержащий» или «имеющий» и их вариаций здесь предназначается для того, чтобы охватить позиции, перечисленные впоследствии, и их эквиваленты, так же как дополнительные позиции. Если только не определено или ограничено иным образом, термины «смонтированный», «соединенный», «поддерживаемый» и «сцепленный» и их вариации используются в расширительном толковании и охватывают как прямой, так и косвенный монтаж, соединения, поддержки и сцепления. Кроме того, термины «соединенный» и «сцепленный» не ограничены физическими или механическими соединениями или сцеплениями.
Настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, где аналогичные номера позиций везде представляют аналогичные элементы. Уточняющая терминология, например «верхний», «нижний», «правый», «левый», «по часовой стрелке» и «против часовой стрелки», используется в нижеследующем описании только для относительной ясности описания и не подразумевается как ограничительная.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показано устройство 10 двери, которое включает дверь 12 и устройство 13 замка, присоединенное к двери 12. Дверь 12 подвешена на петлях к раме 14 таким образом, что дверь 12 может поворачиваться вокруг оси 16 между закрытым положением и открытым положением. Иллюстрируемое устройство 10 двери смонтировано таким образом, что дверь 12 поворачивается или открывается наружу, но в других конструкциях устройство двери может быть смонтировано таким образом, что дверь поворачивается или открывается внутрь.
В соответствии с фиг.1 и 3 дверь 12 включает внутреннюю поверхность 18 и внешнюю поверхность 20. Дверь может быть изготовлена из любого подходящего материала, такого как дерево, алюминий, сталь, композиционный материал и т.д. или любого их сочетания. Кроме того, хотя на фиг.1 иллюстрируется размещение одной двери, специалисту в данной области техники понятно, что в других конструкциях устройство двери может включать размещение двойной или множественных дверей.
В соответствии с фиг.3 устройство замка 13 включает крышку 22, внутренний исполнительный механизм 24, внешний исполнительный механизм 26, стопорный механизм 28, который полностью закрыт крышкой 22. Внутренний и внешний исполнительные механизмы 24, 26 предназначены для привода стопорного механизма 28. Иллюстрируемый внутренний исполнительный механизм 24 является толкателем, а в других конструкциях внутренний исполнительный механизм может быть любым подходящим механизмом, таким как поворотная ручка или аналогичное устройство. Иллюстрируемый внешний исполнительный механизм 26 является поворотной ручкой, а в других конструкциях внешний исполнительный механизм может быть любым подходящим механизмом. В других конструкциях устройство замка может не включать внешний исполнительный механизм и в таких конструкциях устройство двери может содержать внешнюю ручку, которая соответственно установлена на двери.
Иллюстрируемый стопорный механизм 28 включает корпус 30, скобу 31, блокирующий элемент 32, рычажный регулирующий механизм 34 и защелку 36. Корпус 30 присоединен и закреплен на двери 12. Иллюстрируемая скоба 31 поворотно присоединена к корпусу с использованием штифта так, что скоба 31 поворачивается относительно корпуса 30 вокруг первой оси 37. Блокирующий элемент 32 поворотно присоединен к корпусу 30 с использованием штифта 38. Рычажный регулирующий механизм 34 со скольжением установлен в корпусе 30 и соединен с внутренним исполнительным механизмом 24 и внешним исполнительным механизмом 26.
Очевидно, что стопорным механизмом может быть любой подходящий стопорный механизм, такой как описано в заявке на патент США №11/398574, зарегистрированной 5 апреля 2006 г., полное содержание которой включено в качестве ссылки.
Обращаясь к фиг.4-6, защелка 36 включает первый элемент 40 и второй элемент 42, подвижно присоединенный к первому элементу 40. Иллюстрируемый первый элемент 40 имеет закругленный или криволинейный участок 44 внешней поверхности и полностью ровный участок 46 внешней поверхности. Иллюстрируемый первый элемент 40 защелки, обычно полый, ограничивает полость 48, которая вмещает второй элемент 42 защелки. Второй элемент 42 защелки включает криволинейную внешнюю поверхность 50 и выступ 52, сформированный на конце второго элемента 42.
Отверстие 56 проходит через первый и второй элементы 40, 42 защелки. Отверстие 56 определяет положение второй оси 58 защелки, которая проходит через центр отверстия 56. В отверстии 56 защелки установлен штифт 60, который поворотно соединяет первый и второй элементы 40, 42 защелки и поворотно соединяет защелку 36 со скобой 31, которая поворотно присоединена к корпусу 30 стопорного механизма 28 (фиг.3). Тогда как иллюстрируемая защелка 36 присоединена к корпусу 30 с использованием скобы 31, в других конструкциях защелка может быть непосредственно присоединена к корпусу и скоба 31 может быть исключена. В других конструкциях защелка может быть присоединена к любому подходящему элементу стопорного механизма с использованием любого подходящего соединения.
Обращаясь к фиг.8 и 9, тогда как иллюстрируемый второй элемент 42 защелки поворачивается относительно первого элемента 40 защелки вокруг той же второй оси 58, вокруг которой защелка 36 поворачивается относительно скобы 31, в других конструкциях второй элемент 42 защелки может поворачиваться относительно первого элемента 40 защелки вокруг оси, отличающейся от второй оси 58, вокруг которой защелка 36 поворачивается относительно скобы 31. В таких конструкциях второй элемент 42 защелки может поворачиваться относительно первого элемента 40 защелки вокруг любой подходящей оси. В еще других конструкциях второй элемент 42 защелки может быть скользяще соединен с первым элементом 40 защелки таким образом, что второй элемент 42 защелки скользит в полость 48 и из нее, которая ограничена первым элементом 40 защелки.
В соответствии с фиг.6 защелка 36, кроме того, включает смещающий элемент 62, который включает первый конец 64 и второй конец 66. Смещающий элемент 62 размещен внутри полости 48 между первым и вторым элементами 40, 42 защелки таким образом, что первый конец 64 контактирует с первым элементом 40 защелки и второй конец 66 контактирует со вторым элементом 42 защелки. Тогда как продемонстрированный смещающий элемент 62 является эластомерным материалом, таким как бутадиеновый каучук, в других конструкциях смещающий элемент может быть сформирован из любого подходящего материала и может принимать другие формы. Например, в других конструкциях смещающий элемент может включать пружину, такую как спиральная пружина, торсионная пружина и аналогичные.
В соответствии с фиг.1 и 2 запорная деталь 68 присоединена к дверной раме 14 и в иллюстрируемой конструкции запорная деталь 68 размещена на вертикальном элементе дверной рамы 14 противоположно оси 16. В других конструкциях запорная деталь 68 может быть размещена в любом подходящем месте на дверной раме 14, как, например, вдоль верхнего или нижнего элемента дверной рамы 14. Кроме того, тогда как продемонстрированная дверная рама 14 включает одну запорную деталь, в других конструкциях дверная рама может включать более одной запорной детали.
В соответствии с фиг.3 и 6 в действии смещающий элемент 62 защелки перемещает второй элемент 42 защелки в направлении от полости 48 или в направлении вокруг второй оси 58 защелки, показанной стрелкой 71 на фиг.6. На фиг.3 и 6 иллюстрируется второй элемент 42 защелки в полностью выдвинутом положении или первом положении таким образом, что выступ 52 второго элемента 42 защелки поджимает соответствующий участок первого элемента 40 защелки, который действует как стопор, препятствующий дальнейшему повороту второго элемента 42 защелки по отношению к первому элементу 40 защелки в направлении, показанном стрелкой 71.
В соответствии с фиг.3 и 6, когда дверь 12 находится в закрытом положении, защелка 36 находится в выдвинутом положении таким образом, что криволинейная поверхность 50 второго элемента 42 защелки контактирует с запорной деталью 68. Кроме того, блокирующий элемент 32 контактирует с защелкой 36 для того, чтобы запереть защелку 36 в выдвинутом положении (фиг.3), когда дверь 12 закрыта.
В соответствии с фиг.3 и 6 точка 78 зацепления определяется как точка на запорной детали 68, которая контактирует с защелкой 36. Угол α зацепления определяется как угол, образованный линией 80, которая проходит от центра запорной детали 68 через точку 78 зацепления, и плоскостью 82, которая располагается обычно вертикально и, как правило, перпендикулярно дверной раме 14. На фиг.3 и 6 иллюстрируется второй элемент 42 защелки в полностью выдвинутом положении, или первом положении, и угол α зацепления составляет около 60°. В других конструкциях угол зацепления со вторым элементом 42 защелки в первом положении может быть любым подходящим углом, к примеру углом зацепления в диапазоне от около 30° до около 80°.
В соответствии с фиг.3 в иллюстрируемой конструкции устройство 13 замка может быть установлено в запертое или незапертое положение. Если устройство 13 замка находится в запертом положении, пользователь имеет возможность привести в действие стопорный механизм 28, используя внешний исполнительный механизм 26. Однако устройство 13 замка можно привести в действие, используя внутренний исполнительный механизм 24. Пользователь может привести в действие стопорный механизм 28, используя либо внутренний, либо внешний исполнительные механизмы 24, 26, если устройство 13 замка находится в незапертом положении.
В соответствии с фиг.8, когда устройство 13 замка находится в незапертом положении, пользователь поворачивает внешний исполнительный механизм 26 для того, чтобы переместить рычажный регулирующий механизм 34 в направлении, указанном стрелкой 72. Подобным образом пользователь мог бы нажать внутренний исполнительный механизм 24, чтобы вызвать то же самое перемещение рычажного регулирующего механизма 34. Перемещение рычажного регулирующего механизма 34 в направлении стрелки 72 поворачивает блокирующий элемент 32 для того, чтобы отвести блокирующий элемент 32 от защелки 36. Затем пользователь тянет дверь 12 в направлении, показанном стрелкой 74 для того, чтобы открыть дверь 12. Когда пользователь открывает дверь 12, защелка 36 поворачивается вокруг второй оси 58 защелки, приходя в утопленное положение, чтобы позволить пользователю открыть дверь 12.
В иллюстрируемой конструкции, когда дверь 12 поворачивают из открытого положения в закрытое положение, запорная деталь 68 контактирует с криволинейной поверхностью 44 первого элемента 40 защелки и заставляет защелку 36 и скобу 31 поворачиваться вокруг первой оси 37 таким образом, что защелка 36 поворачивается в утопленное положение, позволяя поворачивать дверь 12 в закрытое положение. Когда дверь 12 находится в закрытом положении, криволинейная поверхность 50 второго элемента 42 защелки дает возможность защелке 36 поворачиваться вокруг первой оси 37 обратно в выдвинутое положение, в то же время поддерживается контакт с запорной деталью 68.
В соответствии с фиг.9, когда дверь 12 находится в закрытом положении и устройство 13 замка в запертом положении, пользователь не имеет возможности переместить рычажный регулирующий механизм 34 в направлении, указанном стрелкой 72, поворачивая внешний исполнительный механизм 26. Вследствие этого блокирующий элемент 32 остается в контакте с защелкой 36, тем самым блокируя или предотвращая поворот защелки 36 вокруг второй и первой осей 58 или 37 соответственно и препятствуя открытию двери 12.
В соответствии с фиг.7 и 9, когда дверь 12 находится в закрытом положении и устройство 13 замка в запертом положении, при приложении усилия к двери 12 в направлении, которое способствует повороту двери 12 в открытое положение, второй элемент 42 защелки поворачивается относительно первого элемента 40 защелки. Один пример приложения такого усилия иллюстрируется на фиг.9 и включает необоснованное дергание пользователем внешнего исполнительного механизма 26 в направлении, показанном стрелкой 74. Когда усилие, приложенное к двери 12, больше или равно заданному усилию, второй элемент 42 защелки поворачивается во второе или утопленное положение.
На фиг.7 иллюстрируется второй элемент 42 защелки в утопленном или втором положении. Во втором положении запорная деталь 68 контактирует с полностью ровным участком 46 первого элемента 40 защелки, ограничивая угол α зацепления около 90°. Наряду с тем, что иллюстрируемая защелка 36 сформирована таким образом, чтобы иметь угол α зацепления около 90°, когда второй элемент защелки находится во втором положении, в других конструкциях угол зацепления может быть до некоторой степени больше или меньше 90°. Например, в одной конструкции угол зацепления может быть в диапазоне от около 80° до около 110°, когда второй элемент защелки находится во втором положении.
Угол α зацепления, который составляет около 90°, обеспечивает более надежное запирание в сравнении с углами зацепления, которые меньше, чем около 90°. Когда угол зацепления меньше, чем около 90°, усилие, приложенное к двери, может распространяться на элементы дверной рамы или сдвигать их в сторону и тем самым подвергать риску безопасность, обеспечиваемую дверью.
Заданное усилие, которое перемещает второй элемент 42 из первого положения (фиг.6) во второе положение (фиг.7), может быть любым подходящим усилием и может изменяться в зависимости от применения устройства 13 замка двери и типа двери, дверной рамы, запорной детали и т.д. Поэтому смещающий элемент 62 может быть выбран с требуемой жесткостью, чтобы задать усилие, которое перемещает второй элемент 42 защелки из первого положения (фиг.6) во второе положение (фиг.7).