锁具及屏蔽门的制作方法

本发明涉及锁具以及采用该锁具的屏蔽门。

背景技术：

现有的地铁站台中的屏蔽门通常使用通过锁销插入、拔出来锁定、解锁门体的电磁锁。虽然这样的电磁锁能够在需要时将屏蔽门保持在关闭位置，但是现有技术的电磁锁具有如下缺点：

1.现有技术的电磁锁的结构复杂且通常具有非对称结构，导致加工、装配、施工的难度较大，并且更换和维修困难；

2.现有技术的电磁锁的工作精度较低，容易导致误操作；以及

3.现有技术的电磁锁会在工作过程中产生难以清除的较多金属碎屑，容易导致电磁锁故障。

技术实现要素：

基于上述现有技术的缺陷做出了本发明，本发明的发明目的在于提供一种至少能够缓解上述技术问题之一的锁具以及采用该锁具的屏蔽门。

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的锁具，所述锁具包括：凸轮，所述凸轮至少能够在第一位置和第二位置之间转动，并具备用于与被锁定构件接合的接合部；锁定组件，所述锁定组件能够锁定所述凸轮以使得所述凸轮不能转动；以及触发组件，当所述凸轮转动至所述第二位置时，所述触发组件被触发从而使所述锁定组件进行所述锁定，当所述凸轮转动至所述第二位置以外的位置时，所述触发组件停止被触发从而使所述锁定组件解除所述锁定，其中，当所述凸轮处于所述第一位置时，所述被锁定构件能够从所述接合部脱离以及与所述接合部接合，并且当所述被锁定构件与所述接合部接合且所述凸轮转动至所述第二位置时，所述被锁定构件不能从所述接合部脱离。

优选地，所述接合部为卡接部，该卡接部包括设置于所述凸轮的周缘的缺口以及相对于该缺口向所述凸轮的径向内侧且朝向所述凸轮从所述第一位置向所述第二位置转动的方向的上游侧凹陷的凹部。

优选地，所述触发组件包括机械开关，所述凸轮的外周缘形成有触发部，所述触发部在所述凸轮转动至所述第二位置时按压所述机械开关以触发所述触发组件。

更优选地，所述机械开关为微动开关。

更优选地，所述触发部包括小直径部、大直径部以及连接所述小直径部和所述大直径部的连接部，从所述小直径部的外周面到所述凸轮的转动中心的最大距离小于从所述机械开关的外周面到所述凸轮的转动中心的最小距离，以及从所述大直径部的外周面到所述凸轮的转动中心的最大距离大于从所述机械开关的外周面到所述凸轮的转动中心的最小距离。

优选地，所述锁定组件包括衔铁和电磁线圈，所述衔铁能够在所述电磁线圈的作用下进行伸缩，所述电磁线圈在所述触发组件被触发时被断电并在所述触发组件停止被触发时以及在要对所述锁具进行解锁时被通电，当所述电磁线圈被断电时，所述衔铁落下并对所述凸轮进行锁定，当所述电磁线圈被通电时，所述衔铁被吸起并解除对所述凸轮的锁定。

更优选地，所述凸轮还包括通过使所述凸轮的周缘形成台阶结构而形成的第一台阶部，当所述电磁线圈被断电时，所述衔铁下落并与所述第一台阶部抵接从而对所述凸轮进行锁定。

更优选地，所述第一台阶部包括在所述凸轮处于所述第二位置时与所述衔铁的中心轴线平行的第一面以及与所述第一面垂直且与所述衔铁的端面平行的第二面，当所述电磁线圈被断电时，所述衔铁下落至与所述第一面和所述第二面抵接的位置。

更优选地，所述凸轮还包括通过使所述凸轮的周缘形成台阶结构而形成的第二台阶部，该第二台阶部形成于所述第一台阶部的在所述凸轮从所述第二位置向所述第一位置转动的方向上的上游侧，当所述凸轮转动至所述第一位置时，所述第二台阶部与所述衔铁抵接。

优选地，所述凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，所述触发组件包括针对所述第一凸轮设置的第一触发组件以及针对所述第二凸轮设置的第二触发组件。

更优选地，所述第一凸轮和所述第二凸轮的结构相对于所述衔铁的中心轴线呈线对称，当所述电磁线圈被断电时，所述衔铁下落至由所述第一凸轮的所述第一面和所述第二面以及所述第二凸轮的所述第一面和所述第二面形成的空间，以同时锁定所述第一凸轮和所述第二凸轮。

本发明还提供了一种屏蔽门，所述屏蔽门包括根据以上技术方案中任意一项技术方案所述的锁具以及能够在打开位置和关闭位置之间滑动的门体，所述被锁定构件固定于所述门体，当所述门体处于所述打开位置时，所述凸轮处于所述第一位置，当所述门体处于所述关闭位置时，所述凸轮处于所述第二位置，在所述门体从所述打开位置向所述关闭位置滑动的过程中，首先所述被锁定构件与所述凸轮的所述接合部接合，随后所述被锁定构件带动所述凸轮从所述第一位置转动至所述第二位置，以及在所述门体从所述关闭位置向所述打开位置滑动的过程中，首先所述锁定组件解除锁定，随后所述被锁定构件带动所述凸轮从所述第二位置转动至所述第一位置之后脱离所述凸轮。

代替锁销，本发明的锁具包括凸轮、触发组件和锁定组件，结构更加简单，并且发生故障和误操作的可能性降低。

附图说明

图1a是示出了根据本发明的一实施方式的锁具的结构的立体示意图；图1b是示出了图1a中的锁具的结构的平面示意图；图1c是示出了图1a中的锁具的结构的另一平面示意图。

图2是示出了图1b中的锁具的左凸轮的放大示意图。

图3a和图3b是用于说明图1a中的锁具的工作状态的示意性说明图，其中省略了锁具的部分结构。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行说明。图中的标记“l”表示门体的长度方向；标记“h”表示门体的高度方向。另外，在以下的描述中，以将本发明的锁具应用于对开门为例对本发明进行说明。

在本发明中，对开门的一对门体的“打开位置”和“关闭位置”分别是指一对门体处于相距最远的状态时的位置以及一对门体处于相互抵接的状态时的位置；当一对门体在“打开位置”和“关闭位置”之间滑动时，可以称一对门体处于“中间位置”。

在本发明中，凸轮的“解锁位置”和“锁定位置”分别指在整个锁具锁定门体(即锁具处于锁定状态)时凸轮所处的位置和在整个锁具与门体解锁(即锁具处于解锁状态)时凸轮所处的位置。

在本发明中，对于左凸轮，“顺时针方向”是指在图1b、图1c、图3a和图3b中左凸轮从锁定位置向解锁位置转动的方向；“逆时针方向”是与“顺时针方向”相反的方向。

在本发明中，如无特殊说明，表示方位的“左”、“右”、“上”和“下”均是指图1b、图1c、图3a和图3b中的左侧、右侧、上侧和下侧。

(锁具的结构)

如图1a至图1c所示，根据本发明的一实施方式的锁具包括锁具支架1、左凸轮21和右凸轮22、触发组件(左微动开关31和右微动开关32)、锁定组件(衔铁41和电磁线圈42)、手动解锁杆5以及限位缓冲部6。在本实施方式中，锁具支架1用于支撑锁具的其它部件并且可以通过螺纹连接等方式固定于门框架。在对开门中，该门框架用于安装和收纳对开门的一对门体(未示出)，该一对门体能够在打开位置和关闭位置之间自由滑动。需要说明的是，本发明不限制锁具支架1的形状、材料、固定于门框架的方式等。

在本实施方式中，通过螺栓将左凸轮21和右凸轮22以能够转动的方式设置于锁具支架1。在螺栓的头部与左凸轮21和右凸轮22之间设置有垫片。需要说明的是，此处的螺栓仅作示例，本发明不限制将左凸轮21和右凸轮22设置于锁具支架1的方式。左凸轮21和右凸轮22位于整个对开门的在长度方向l上的中央位置且在高度方向h上设置于比对开门的一对门体靠上方的位置。

左凸轮21和右凸轮22相对于对开门的在长度方向l上的中心线对称，并且在长度方向l上彼此间隔开地设置。左凸轮21用于与固定于对开门的一对门体中的左门体的左门钩71卡接和分离，右凸轮22用于与固定于对开门的一对门体中的右门体的右门钩72卡接和分离。在与对应的门钩卡接时，左凸轮21和右凸轮22均能够随着一对门体在打开位置和关闭位置之间滑动而转动，并且左凸轮21和右凸轮22在分别随着左门体和右门体的滑动而转动的过程中朝向相反的方向转动。左门钩71和右门钩72的结构相同，并且如图1a所示，左门钩71和右门钩72呈l形状，其较长的臂固定于门体，其较短的臂与凸轮进行卡接。作为示例，在较长的臂的端部形成孔，将螺栓插入该孔从而构成较短的臂。但是，需要说明的是，本发明不限制门钩，门钩可以采用任意合适的形状、结构等。

左凸轮21和右凸轮22具有大致圆形的基本形状，并且左凸轮21和右凸轮22还具有用于与触发组件、锁定组件和门钩相互配合的结构。

如图2所示，左凸轮21设置有用于与左门钩71卡接的卡接部211。该卡接部211包括设置于左凸轮21的周缘的缺口以及与该缺口连通的凹部，该凹部从该缺口起向左凸轮21的径向内侧且朝向逆时针方向上的上游侧凹陷。

当左凸轮21处于解锁位置(第一位置，参见图3b)时，卡接部211的缺口朝向左门钩71，并在高度方向h上与左门钩71齐平。当左门体从打开位置向关闭位置滑动从而带动左门钩71移动到预定的中间位置时，左门钩71进入卡接部211的缺口。随着左门体的进一步滑动，左门钩71与左凸轮21抵接，推动左凸轮21逆时针转动，随后左门钩71进入卡接部211的凹部，使得左凸轮21处于锁定位置(第二位置，参见图3a)。与之相反，当左门体从关闭位置向打开位置滑动时，左门钩71带动左凸轮21顺时针转动，并在左凸轮21转动至规定位置时从卡接部211脱离。

为了使左门钩71能够容易地穿过缺口，该缺口在高度方向h上的宽度大于左门钩71的较短的臂在高度方向h上的宽度。并且，为了将左门钩71可靠地保持于卡接部211的凹部，凹部的相对于缺口的位于顺时针方向上的下游侧的侧面的深度d大于左门钩71的较短的臂的半径。优选地，缺口的位于顺时针方向上的下游侧的侧面设置为平坦面，该平坦面在左凸轮21处于解锁位置时与左门钩71的移动轨迹所在的平面平行并在左门钩71进入卡接部211的初期与左门钩71接触，从而能够对左门钩71的移动进行引导。此外，卡接部211的尺寸不应当过大，否则会影响左凸轮21的整体刚性。但是，需要说明的是，只要能够保证通过卡接部211与左门钩71的卡接能够实现上述功能，本发明不限制卡接部211的形状，并且凸轮和门钩的接合方式不限于卡接。

另外，如图2所示，左凸轮21还设置有第一台阶部212，该第一台阶部212是通过使左凸轮21的周缘形成台阶结构而形成的。当左凸轮21转动到图3a中所示的锁定位置时，第一台阶部212的第一面2121与锁定组件的衔铁41的中心轴线平行，第一台阶部212的第二面2122与第一面2121垂直且与衔铁41的下侧端面平行。类似地，右凸轮22具有第一台阶部222。左凸轮21的第一台阶部212的第一面2121与右凸轮22的第一台阶部222的第一面2221之间在长度方向l上的距离与衔铁41在长度方向l上的宽度大致相等，第一台阶部212的第二面2122的右侧端部与第一台阶部222的第二面2222的左侧端部之间在长度方向l上的距离小于衔铁41在长度方向l上的宽度。如图3a所示，当需要对锁具进行锁定时，锁定组件的衔铁41下降并与第一台阶部212和第二台阶部222的第一面和第二面紧密抵接，从而将凸轮锁定成不能转动，并实现将一对门体保持在关闭位置的作用，即锁闭门体。

需要说明的是，本发明不限制第一台阶部212、222的形状，只要其与衔铁41配合能够将凸轮锁定成不能转动即可。

进一步地，如图2所示，左凸轮21还设置有触发部213。该触发部213包括小直径部2131、大直径部2132以及将小直径部2131与大直径部2132连接的平滑的倾斜面2133。其中，从小直径部2131的外周面到左凸轮21的转动中心的最大距离小于从左微动开关31的外周面到左凸轮21的转动中心的最小距离。也就是说，在凸轮的转动过程中，小直径部2131不会与左微动开关31接触。从大直径部2132的外周面到左凸轮21的转动中心的最大距离大于从左微动开关31的外周面到左凸轮21的转动中心的最小距离。也就是说，在左微动开关31与大直径部2132在左凸轮21的径向上相对时，大直径部2132对左微动开关31施力，以使左微动开关31的动触点与定触点接通，从而变为闭合状态。为了不妨碍凸轮的转动，倾斜面2133优选相对于倾斜面2133与小直径部2131的连接点处的切线方向成小于45度的角度。另一方面，考虑到凸轮的大小以及缩短闭合左微动开关的动作时间，倾斜面2133相对于小直径部2131的切线方向所成的角度也不应过小。

在本实施方式中，在左凸轮21随着左门体的滑动而转动至锁定位置时，大直径部2132与左微动开关31接触以使左微动开关31闭合，在左凸轮21随着左门体的滑动而离开锁定位置时，大直径部2132转动离开左微动开关31，左微动开关31从闭合状态切换为断开状态。

左凸轮21还包括第二台阶部214，该第二台阶部214也是通过使左凸轮21的周缘形成台阶结构而形成的。第二台阶部214形成于第一台阶部212的顺时针方向上的上游侧。类似地，右凸轮22具有第二台阶部224。在左凸轮21处于解锁位置时，处于抬起状态的衔铁41的一部分位于左凸轮21的第二台阶部214和右凸轮22的第二台阶部224之间，左凸轮21的第二台阶部214一部分和右凸轮22的第二台阶部224的一部分与衔铁41抵接，从而阻止左凸轮21以及右凸轮22继续转动。

左凸轮21还包括止动部215。止动部215形成于触发部213的顺时针方向上的上游侧。与触发部213类似，止动部215包括小直径部2151、大直径部2152以及连接小直径部2151和大直径部2152的倾斜面2153。与小直径部2131、大直径部2132类似地设置小直径部2151和大直径部2152的外周面相对于左凸轮21的转动中心的距离。此外，倾斜面2153相对于倾斜面2153和小直径部2151的连接点处的切线方向所成的角度大于45度。在左凸轮21处于解锁位置时，该倾斜面2153与左微动开关31抵接，从而阻止左凸轮21继续沿顺时针方向转动。

此外，虽然未示出，但是左凸轮21还包括对其施加使其沿顺时针方向转动的力的施力部件。该施力部件例如是设置于左凸轮21的转动轴的弹簧。通过该施力部件、第二台阶部214、止动部215以及衔铁41的协作，将左凸轮定位于图3b的解锁位置，不再继续转动。

右凸轮22具有与左凸轮21相对于衔铁41在长度方向l上的中心线呈线对称的结构，因此在上述说明中没有赘述右凸轮22的结构。

在本实施方式中，触发组件包括左微动开关31和右微动开关32，左微动开关31与左凸轮21对应，右微动开关32与右凸轮22对应。如图1b和图1c所示，左微动开关31的动触点位于左凸轮21的左上方，右微动开关32的动触点位于右凸轮22的右上方。这样，左凸轮21和右凸轮22的触发部在一对门体从打开位置滑动至关闭位置时分别按压左微动开关31和右微动开关32的动触点以触发这两个微动开关，进而控制锁定组件锁定左凸轮21和右凸轮22。

需要说明的是，上述微动开关仅为较为优选的实施例，触发组件不限于微动开关，只要能够检测到凸轮转动到锁定位置并使锁定组件进行锁定即可。例如，触发组件可以采用其他机械开关，还可以是发光部和受光部，当凸轮处于锁定位置时，凸轮遮挡从发光部发出的光，当凸轮处于锁定位置以外的位置时，凸轮不遮挡发光部发出的光。因此，可以根据受光部是否能接收到发光部发出的光，来判定凸轮是否处于锁定位置。

在本实施方式中，锁定组件包括衔铁41和电磁线圈42。衔铁41具有细长的杆状结构。衔铁41的一端部(图1b和图1c中的上端部)伸入电磁线圈42中，使得衔铁41能够在电磁线圈42的电磁作用和衔铁42自身的重力作用下伸缩。衔铁41的另一端部(图1b和图1c中的下端部)以能够伸入到左凸轮21和右凸轮22之间的方式配置。

当电磁线圈42通电时，衔铁41被吸起至图3b所示的高度。当电磁线圈42断电时，衔铁41落下。由未示出的控制装置对电磁线圈42的通电和断电进行控制。该控制装置与触发组件相连接。当触发组件检测到凸轮处于锁定位置时(即，在微动开关31、32处于闭合状态时)，向控制装置发出通知以使控制装置对电磁线圈42进行断电。当触发组件检测到凸轮处于锁定位置以外的位置时(即，在微动开关31、32处于断开状态时)，向控制装置发出通知以使控制装置对电磁线圈42进行通电。此外，该控制装置在从外部接收到对锁具进行解锁的指令时，即使当触发组件检测到凸轮处于锁定位置时，也对电磁线圈42进行通电。

这样，在凸轮21和右凸轮22转动至锁定位置时，电磁线圈42断电，衔铁41在自身的重力作用下下落至左凸轮21和右凸轮22的第一台阶部形成的空间，从而同时锁定左凸轮21和右凸轮22。在对锁具进行解锁时，电磁线圈42通电，通过电磁线圈42的电磁作用吸起衔铁41，使得衔铁41的另一端部与第一台阶部形成的空间脱离从而实现解锁，随后衔铁41与左凸轮21和右凸轮22的第二台阶部抵接从而实现左凸轮21和右凸轮22的止动。

需要说明的是，本发明的锁定组件并不限于衔铁和电磁线圈，可以使用本领域已知的任意锁定结构，只要能够实现在凸轮转动到锁定位置时对凸轮进行锁定以及在要解锁时解除锁定的功能即可。例如，可以针对左凸轮和右凸轮分别设置一个锁定组件。另外，可以在左凸轮和右凸轮上分别设置孔，锁定组件包括锁定杆和致动机构，在凸轮转动至锁定位置时，致动机构驱使锁定杆插入凸轮上的孔从而进行锁定，在要对锁具进行解锁时，致动机构从该孔抽离锁定杆从而解除锁定。

在本实施方式中，手动解锁杆5以能够转动的方式设置于锁具支架1。在对开门(屏蔽门)的一对门体处于关闭位置的情况下，需要时，可以手动操作手动解锁杆5转动到预定位置，使得锁定组件的衔铁41与左凸轮21和右凸轮22的台阶部212脱离卡止以手动解锁左凸轮21和右凸轮22并打开对开门的一对门体。

在本实施方式中，限位缓冲部6固定于锁具支架1并且位于左凸轮21和右凸轮22中间的位置。该限位缓冲部6包括分别与左门体和右门体对应的且形成为一体的限位缓冲结构，使得左门体和右门体在滑动至关闭位置时对左门体和右门体起到缓冲和限位的作用。在本实施方式中，该限位缓冲部6与安装于左门体和右门体的门钩(左门钩71和右门钩72)的在长度方向l上的顶端部产生作用而实现上述效果，在限位缓冲部6与门钩接触的部位设置有例如由橡胶等弹性材料制成的缓冲垫。

以上具体说明了锁具的具体结构，以下将结合上述锁具的具体结构来说明该锁具的工作状态以及工作过程。

(锁具的工作状态以及工作过程)

如图3a所示，锁具处于锁定状态，在该锁定状态下，锁具将对开门的一对门体保持在关闭位置。在该锁定状态下，左凸轮21和右凸轮22的卡接部分别与固定于左门体和右门体的门钩卡接在一起，并且锁定组件的衔铁41的另一端部伸入到左凸轮21和右凸轮22之间并与左凸轮21和右凸轮22的第一台阶部卡止在一起。同时，左凸轮21和右凸轮22的触发部分别按压左微动开关31和右微动开关32，从而使电磁线圈42保持断电状态。这样，左凸轮21和右凸轮22由于锁定组件的锁定而不能转动，从而可靠地将左门体和右门体定位在关闭位置。

如图3b所示，锁具处于解锁状态。在该解锁状态下，左凸轮21和右凸轮22的卡接部分别与固定于左门体和右门体的门钩脱离卡接，并且停止在高度方向h上与门钩大致齐平的位置。并且，左凸轮21和右凸轮22的触发部离开左微动开关31和右微动开关32，左微动开关31和右微动开关32与左凸轮21和右凸轮22的止动部的小直径部相对，处于断开状态，因此控制装置对电磁线圈42进行通电，从而吸起衔铁41，以使其另一端部离开左凸轮21和右凸轮22的第一台阶部之间的空间，并与左凸轮21和右凸轮22的第二台阶部抵接。

当从图3a所示的锁定状态向图3b所示的解锁状态转换、即对开门的一对门体从关闭位置向打开位置滑动时，首先，向控制装置发出对锁具进行解锁的指令，控制装置对电磁线圈42通电，衔铁41被吸起，左凸轮21和右凸轮22的锁定被解除。随后，控制装置控制一对门体从关闭位置向打开位置滑动，一对门体经由门钩带动左凸轮21和右凸轮22开始转动。首先，左凸轮21和右凸轮22的触发部的大直径部与左微动开关31和右微动开关32脱离接触，左微动开关31和右微动开关32从闭合状态转换为断开状态。随后，一对门体的门钩与左凸轮21和右凸轮22脱离接触，并且左凸轮21和右凸轮22的第二台阶部与被吸起的衔铁41抵接，左凸轮21和右凸轮22停止转动。

当从图3b所示的解锁状态向图3a所示的锁闭状态转换、即对开门的一对门体从打开位置向关闭位置滑动时，首先，控制装置控制一对门体向关闭位置滑动。随后，当一对门体滑动到接近关闭位置的预定位置时，固定于一对门体的门钩与左凸轮21和右凸轮22的卡接部卡接，并带动左凸轮21和右凸轮22开始转动。首先，左凸轮21和右凸轮22的第二台阶部与衔铁41脱离接触，在左凸轮21和右凸轮22转动的过程中，衔铁41与左凸轮21和右凸轮22的位于第一台阶部和第二台阶部之间的外周面滑动接触。当左凸轮21和右凸轮22转动至触发部的大直径部分别触发左微动开关31和右微动开关32的位置时，左微动开关31和右微动开关32从断开状态切换为闭合状态，并向控制装置传送信号来使电磁线圈42断电，使得衔铁41在自身重力的作用下下落至左凸轮21和右凸轮22的第一台阶部之间的空间来锁定左凸轮21和右凸轮22。

本发明还提供了一种包括具有以上具体结构和工作过程的锁具的屏蔽门，该屏蔽门例如是地铁屏蔽门，该锁具安装于屏蔽门的门框架并用于保持屏蔽门的一对屏蔽门门体处于关闭位置。

通过采用上述的技术方案，本发明提供了一种结构相对简单并且发生故障和误操作的可能性较低的锁具以及采用该锁具的屏蔽门。

另外，需要说明的是，根据本发明的锁具不仅可以用于屏蔽门，还可以用于其它的具有滑动门体的门。并且，在以上实施例中描述了将本发明的锁具应用于对开门，但是本发明不限于此。本发明也可以应用于单开门。在这种情况下，只需要设置以上实施例中描述的锁具的相对于长度方向l上的中心成线对称的左侧结构和右侧结构中的一侧结构即可。

本发明的保护范围不限于上述具体实施方式中的具体实施例，而是只要满足本发明的权利要求的技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。