专利名称：销锁定装置及锁定方法
技术领域：
本发明总体涉及锁定装置。本发明尤其涉及一种销锁定装置，该装置可用于锁定用来连接车辆的实用联结器，或者用于将一物体锁定于另一物体上，例如将备用轮胎锁定于机动车辆上。
背景技术：
已经设计有各种锁定装置以便用于多种用途。在实用联结器的领域，Foster的美国专利No.3605457和Geresy的美国专利No.3139291公开了拖车联结锁定装置，其用于将一拖车联结舌锁定于常规型拖车联结器的球体上。
另一类称为销锁或连结锁的装置，通常用于将伸缩式实用联结器的中心联结构件与外部联结构件锁定在一起。这种实用联结器中，中心联结构件可伸缩地配合安装于外部联结构件中。通过这两个联结构件的孔对准，因此销锁可插入孔中以将中心联结构件保持于外部联结构件中。销锁锁定于这些构件上以防止销移动，以便使得连接于联结构件上的车辆，如拖车，不会被偷。
Wyers的美国专利No.5540065为这种现有技术的销锁定装置的一个实例。这种所公开的销锁定装置包括一杆，杆在其一端具有一止块且在其向前顶端处具有一键形凸起部分。一筒形暗码锁形成一直径扩大的顶部并锁定于杆的向前钩环上。
Johnson的美国专利No.4711106为一种现有技术的销锁定装置的另一实例。这种所公开的装置包括一具有一个从其前端向后延伸的带螺纹的轴向孔的和一个钥匙控制部分的锁栓。一旋钮锁定于锁栓的向前位置且包括一内表面具有钥匙槽的外壳。该钥匙槽可容放锁栓上的对应钥匙，以防止外壳相对于锁栓旋转。该旋钮还包括一制动栓壳体，该制动栓壳体安装于外壳内的轴向固定位置，以便当钥匙插入制动栓壳体时自由旋转，并且当取出钥匙时仍保持锁定于固定位置上。
相似地，Johnson的美国专利No.5284038公开了一种销锁定装置，其包括一具有切过螺纹表面的平面的螺纹锁栓。该平面与锁栓的轴向平行。该装置也包括一锁定于锁栓前部的旋钮，并且包括一外壳，该外壳具有一限定了沿轴向延伸穿过外壳的孔的内表面。该外壳的内表面具有一轴向延伸的平面，该平面可容放锁栓上的对应平面以防止外壳相对于锁栓旋转。该旋钮还包括一制动栓壳体，该制动栓壳体安装于外壳内的轴向固定位置，以便当钥匙插入制动栓壳体时自由旋转，并且当取出钥匙时仍保持锁定于固定位置上。一具有轴向螺纹孔的套管配合安装于制动栓壳体的后端，当用钥匙转动制动栓壳体时，该孔与锁栓接合从而将锁栓前部推入外壳孔中。
Stillwagon等的美国专利No.5197314描述了一种用于门闩锁的现有技术的锁定机构。该机构包括安装于自动售货机、橱柜等等的门和门框上的柱环式夹紧和释放机构。该机构通过环对柱的夹紧摩擦力而提供初始的闩锁功能。该锁定机构还包括一与柱环机构相关联的锁定部件，以提供最初锁定功能并实现闩锁功能的解除。
发明内容
本发明的目的在于一种销锁。该销锁具有一带有一个锁定端的第一锁定构件和一带有一个用于容放锁定端的第一孔的第二锁定构件。第二锁定构件包括一位于外壳内的锁定机构，其至少一部分可在锁定位置和解锁位置之间旋转，以及一可旋转地联接于锁定机构上的锁定部分。该锁定部分具有一条相对于第一孔的纵向轴线偏心放置的旋转轴线，并且该锁定部分的尺寸适合与第一锁定构件的锁定端相接合。
锁定部分具有第二孔，其尺寸使得当锁定机构位于解锁位置时，可容许锁定端通过其中。锁定部分的尺寸还使得当锁定机构位于锁定位置时，锁定部分与第一锁定构件的锁定端接合。
在一个实施例中，锁定部分基本上为盘形，而第二孔为基本呈楔形的切口。切口的一部分的尺寸使得可与第一锁定构件的锁定端相接合。
在另一实施例中，锁定部分为一具有互相重叠的第一通孔和第二通孔的基本呈盘形的板。第一通孔的尺寸适于与第一锁定构件的锁定端的一部分相接合。
据本发明的一个方面，锁定机构包括一永久固定在外壳上的圆柱形壳和一可旋转地安装于圆柱形壳上的圆柱插件。锁定部分通过一适合于圆柱插件尾部的延伸板而可旋转地联接于圆柱插件上。
据本发明的另一个方面，第一锁定构件具有一轴部分，其带有一置于锁定端的旋钮。第一锁定构件还包括一保持端，该保持端包括一个加大部分。任选地，锁包括一尺寸适于滑过第一锁定构件的一部分的套管。
本发明的目的还在于一种将轴端锁定于锁定机构上的方法。该方法包括提供一带有锁定段的轴和提供一尺寸适于容放轴的锁定段的锁定机构。锁定机构具有一带旋转轴线的第一孔和一带旋转轴线的第二孔，其中第一孔的轴线相对于第二孔的轴线偏心放置。该方法还包括旋转第一孔与第二孔对齐，将轴端通过第一孔和第二孔插入，以及旋转第二孔与第一孔脱离对齐以与轴的锁定段相接合。
根据本方法的一个方面，通过将钥匙插入圆柱插件中并转动钥匙，可旋转第一孔与第二孔形成和脱离对齐状态。
本发明的优选特征公开于附图中，其中在各个视图中，相同的参考符号表示相同的元件，其中图1为根据本发明的销锁的顶视图；图2为图1中销锁处于解锁位置时的轴测图；图3为图1中销锁的部件分解图；图4为图1中销锁的剖面图；图5A为沿V-V剖开的图4中销锁处于解锁位置时的剖面图；图5B为沿V-V剖开的图4中销锁处于锁定位置时的剖面图；图6A为沿V-V剖开的图4中销锁的一替代实施例处于解锁位置时的剖面图；以及图6B为沿V-V剖开的图4中销锁的一替代实施例处于锁定位置时的剖面图。
具体实施例方式
图1为根据本发明的销锁10的顶视图，所示为锁定构型。图2为销锁10处于解锁构型时的轴测图。图3为图1中销锁10的部件分解图。参看图1和2，销锁具有两个锁定构件，锁栓15和锁体20。锁体20在栓15的细长轴25上滑动并可通过图3中详细示出的锁定机构锁定于其上。任选地，销锁10包括套管26，其尺寸适于在细长轴25上滑动，从而使得销锁10可用于将具有各种尺寸的孔的部件锁定在一起。套管26包括一安放在其内径中的挡圈27以将套管26保持于细长轴25上。挡圈可由塑料、橡胶或其它适用材料制成，并可部分或全部沿套管26的长度延伸。
参看图3，锁栓15包括一加大的顶部28，其通过焊接或本领域中已知的其它连接方式，例如销钉连接而永久固定在细长轴25上。另外，也可使用其它保持构件，例如足以防止轴25通过直径比轴25略大的孔的延长轴25上的弯曲或变形部分。在另一实施例中，轴25和延长顶部28可由金属或本领域已知的其它适用材料单件机加工而成。
延长轴25的相对另一端带有一旋钮30，旋钮30由一靠近轴25的端部的环形槽35构成。另外，轴25可在其一端具有一直径加大的段(图中未示出)，例如一旋钮或其它附件。在一个实施例中，延长轴25由直径约为1/2英寸的镇静钢构成，但其它材料例如钛或铝也可适用。另外，延长轴25可以制成适用于不同应用的许多不同的长度和直径。
仍然参看图3，锁体20包括一其内具有一孔45(图4中示出)的中空外壳40，该孔45的尺寸适于容放延长轴25的锁定端，其上具有旋钮30。圆柱形壳50位于外壳40内。在一个优选实施例中，圆柱形壳50通过保持销55永久固定于外壳40内，该保持销55从圆柱形壳50中的孔60伸出并穿过外壳40中的孔65。也可利用其它连接方式，如焊接或粘接，来将圆柱形壳50固定在外壳40中，本发明对这种连接方式并没有严格要求。
内腔70沿轴向穿过圆柱形壳50延伸。优选地，内腔70相对于圆柱形壳50的纵向轴线偏心放置。内腔70基本为圆柱形且其中具有一对通路75。通路75位于内腔70的直径方向的相对两侧。
一本领域众所周知的类型的钥匙控制圆柱插件85，可在内腔70中转动。圆柱插件85具有一锁眼87和一可容放钥匙的钥匙槽(图中未示出)。几个沿径向延伸的制动栓90(图4中示出)在一端延伸至钥匙槽中，并在另一端延伸至内腔70的通路75中。当没有钥匙插入钥匙容放槽时，延伸的制动栓90防止圆柱插件85在内腔70中旋转。然而，当所匹配的钥匙插入槽中时，制动栓90就退入圆柱插件85中，因而容许圆柱插件85在内腔70中旋转。可以使用本领域众所周知的替代结构，例如圆片或销，来替代制动栓90。
锁定部分100，也称作锁定盘100，通过延伸板105而联接于圆柱插件85上。锁定盘100由金属构成。在一个实施例中，锁定盘100由紧固在一起的两片同样的金属构成，然而任何数量的结构都可适用于锁定盘100。在一优选实施例中，锁定盘100由两片同样的冲压钢板构成。
优选地，延伸板105为一冲压件，其可配合安装于圆柱插件85的插件尾部110(图4中示出)上。延伸板105和锁定盘100通过两个柱115保持于一起，柱115为型锻的，用于使锁定盘100和延伸板105在空间关系上保持于一起。另外，这些部件也可通过本领域众所周知的其它方式，例如焊接或粘结，而保持于一起。在另一实施例中，锁定盘100、延伸板105和柱115通过铸造、冲压或其它本领域众所周知的其它方式而单件成型。延伸板105刚性地联接着圆柱插件85和锁定盘100，以便使这两个部件可旋转地联接。
如图4所示，一O型橡胶密封圈120安放于外壳40中的孔45内的圆柱形槽125中，并且一盖130卡扣于外壳40的端部上。O型密封圈120与盖130联合作用以将外壳40密封起来，与水及尘土隔离。
参看图5A及5B，详细示出了本发明一个实施例的锁定盘100。盘100内有一锁定孔140，优选地孔为“V”形。孔140具有一接合部分145，其尺寸适于锁入轴25中的环形槽35的一部分中。孔140的非接合部分147宽于接合部分145，且其尺寸容许轴25通过非接合部分147而不会接触。盘100的旋转轴线及外壳40中的孔45的中心偏心对齐。这种偏心对齐方式使得当钥匙(未示出)在圆柱插件85中旋转90°时，盘100中的锁定孔140就会在锁定位置(图5B)和解锁位置(图5A)之间旋转。当处于锁定位置(图5B)时，锁定孔140的接合部分145进入轴25上的环形槽35中并与旋钮30接合。当处于解锁位置(图5A)时，接合部分145从轴25上移开并容许轴25自由通过非接合部分147。这样，外壳40内的孔45与锁定盘100间的关系就提供了销锁10的锁定/解锁功能。
图6A和图6B示出了锁定盘150的一个替代实施例。在该实施例中，锁定盘150具有两个切入其中的偏心孔155、160。非接合孔155的尺寸适于使得轴25自由通过，而接合孔160的尺寸适于锁入轴25中的环形槽35。这两个偏心孔155，160重叠以形成锁定盘150中的一个锁定孔165。同上述实施例相似，盘150具有一相对于外壳40内的孔45的纵向轴线X-X偏心设置的旋转轴线A-A，如图4所示。孔45的纵向轴线X-X与销锁10的纵向轴线相一致。这样，利用所匹配的钥匙将圆柱插件85旋转90°，就可使盘150在锁定位置(图6B)与解锁位置(图6A)之间旋转。当处于锁定位置(图6B)时，接合孔160进入轴25中的环形槽35并与旋钮30接合。当处于解锁位置(图6A)时，接合孔160从轴25上移开并容许轴25自由通过非接合孔155。许多其它锁定盘构型也可接受，例如带有圆形、矩形或豆形等等形状的孔的盘。同样，盘和孔可进行改动以提供锁定与开启位置之间的各种旋转角度，例如60°或120°。
为使用销锁10将物品锁定在一起，使用者必须首先经钥匙孔87将所匹配的钥匙插入圆柱插件85中并将钥匙旋转90°至打开位置。转动钥匙至打开位置就使得圆柱插件90旋转并最终使得锁定盘100旋转，以便使锁定孔140的非接合部分147与外壳40内的孔45对齐。
接着，使用者将带有旋钮30的轴25的锁定端插入待锁定物品内的开口中，例如插入一接受器的孔中和拖车联结球组件中，然后插入外壳40内的孔45中。
最后，使用者将钥匙旋转90°回到锁定位置后取出钥匙。这就旋转锁定孔165的接合部分145与外壳40内的孔45对齐，从而使接合部分145与轴25中的环形槽35相接合。旋钮30防止轴25离开锁体20。
为打开销锁，使用者将钥匙插入圆柱插件85并转动90°至打开位置。这就旋转锁定孔140的接合部分145与环形槽35脱离接合，并容许轴25自由地离开外壳40内的孔45。按照这种方式，锁栓15就与锁体20完全分离，被锁在一起的物品现在就可以相互分开。
本发明所属领域的普通技术人员应该理解，在本发明的精神及范围内，可进行变化和改动。因此，本领域的精通技术人员根据此处所述的公开内容而容易实现的处于本发明的范围及精神内的所有各种有利改动都将作为本发明的其它实施例包括在内。因此，本发明的范围将按照附属权利要求中所述内容而进行限定。
权利要求
1.一种销锁，包括一具有一个锁定端的第一锁定构件；以及一第二锁定构件，包括一具有一个第一孔的外壳，所述孔的尺寸适于容放所述第一锁定构件的所述锁定端的至少一部分，所述第一孔具有一纵向轴线；一位于所述外壳内的锁定机构，其至少一部分可在一个锁定位置和一个解锁位置之间旋转，以及一锁定部分，可旋转地联接于所述锁定机构的所述部分上并且具有一条相对于所述第一孔的所述纵向轴线偏心放置的旋转轴线，所述锁定部分的尺寸适于与所述第一锁定构件的所述锁定端的至少一部分相互作用。
2.根据权利要求1所述的销锁，其中所述锁定部分具有一个第二孔，其尺寸使得当所述锁定机构位于所述解锁位置时，容许所述锁定端通过所述第二孔，而当所述锁定机构位于所述锁定位置时，与所述第一锁定构件的所述锁定端接合。
3.根据权利要求2所述的销锁，其中所述锁定部分基本上为盘形且第二孔为基本呈楔形的切口，所述切口的至少一部分的尺寸适于与所述第一锁定构件的所述锁定端的至少一部分相接合。
4.根据权利要求2所述的销锁，其中所述锁定部分为一具有一个第一通孔和与所述第一通孔重叠的第二通孔的基本呈盘形的板，其中所述第一通孔限定了第一轴线而所述第二通孔限定了第二轴线，所述第一轴线相对于所述第二轴线偏心放置，其中所述第一通孔的尺寸适于与所述第一锁定构件的所述锁定端的至少一部分相接合。
5.根据权利要求4所述的销锁，其中当所述锁定机构处于所述解锁位置时，所述第一轴线与第一孔的纵向轴线对齐。
6.根据权利要求1所述的销锁，其中所述锁定机构的可旋转部分包括一永久固定在所述外壳中的圆柱形壳和一可旋转地安装于所述圆柱形壳中的圆柱插件。
7.根据权利要求6所述的销锁，其中所述锁定机构的可旋转部分还包括一具有钥匙槽的延伸板和至少一根从其延伸的销，并且所述圆柱插件包括一尾部，并且所述锁定部分通过所述延伸板而可旋转地与所述圆柱插件联接，所述钥匙槽与所述圆柱插件的所述尾部相关联，并且所述至少一根销从所述延伸板延伸并将所述延伸板刚性地连接在所述锁定部分上。
8.根据权利要求1所述的销锁，其中所述第一锁定构件包括一在所述锁定端处带有一旋钮的轴，所述旋钮通过所述轴中的环形槽来限定。
9.根据权利要求1所述的销锁，其中所述第一锁定构件还包括一保持端，所述保持端包括一个加大部分。
10.根据权利要求1所述的销锁，还包括一尺寸适于滑过所述第一锁定构件的至少一部分的套管。
11.一种具有顶端的轴所用的锁，该顶端带有一个锁定段，所述锁包括一具有一个第一孔的外壳，所述孔的尺寸适于容放轴的锁定段的至少一部分，所述第一孔具有一纵向轴线；一位于所述外壳内并可在一个锁定位置和一个解锁位置之间转动的锁定机构，以及一锁定部分，可旋转地联接于所述锁定机构上并且具有一条相对于所述第一孔的所述纵向轴线偏心放置的旋转轴线，所述锁定部分的尺寸适于与轴的锁定段的至少一部分相互作用。
12.根据权利要求11所述的锁，其中所述锁定部分具有一个第二孔，其尺寸使得当所述锁定机构位于所述解锁位置时，容许轴的锁定段的至少一部分通过所述第二孔，其尺寸还使得当所述锁定机构位于所述锁定位置时，与轴的锁定段的至少一部分相接合。
13.根据权利要求12所述的锁，其中所述第二孔基本为楔形，而所述第二孔的一部分的尺寸适于与轴的锁定段的至少一部分相接合。
14.根据权利要求12所述的锁，其中所述第二孔包括第一通孔和与所述第一通孔重叠的第二通孔，其中所述第一通孔限定了相对于由所述第二通孔所限定的第二轴线偏心放置的第一轴线，并且所述第一通孔的尺寸适于与轴的锁定段的至少一部分相接合。
15.根据权利要求11所述的锁，其中所述锁定机构包括一位于所述外壳内的圆柱形壳和一可旋转地安装于所述圆柱形壳中的圆柱插件。
16.根据权利要求15所述的锁，其中所述圆柱形壳永久固定于所述外壳内。
17.根据权利要求16所述的锁，其中所述锁定机构还包括一具有钥匙槽的延伸板和至少一根从其延伸的销，并且所述圆柱插件包括一尾部，并且所述锁定部分通过所述延伸板而可旋转地与所述圆柱插件联接，所述钥匙槽与所述圆柱插件的所述尾部相关联，并且所述至少一根销从所述延伸板延伸并将所述延伸板刚性地连接在所述锁定部分上。
18.一种销锁，包括一第一锁定构件，包括一带有一个锁定端和一个保持端的轴；一第二锁定构件，其尺寸适于容放所述轴的所述锁定端的至少一部分并且可锁定于所述轴的所述锁定端上；以及一套管，其尺寸适于配装在所述轴的至少一部分上。
19.一种将轴的一端锁定于锁定机构上的方法，包括提供一带有锁定段的轴；提供一锁定机构，其尺寸适于容放轴的锁定段的一部分并且具有一带旋转轴线的第一孔和一带旋转轴线的第二孔，其中第一孔的轴线相对于第二孔的轴线偏心放置；旋转所述第一孔与所述第二孔对齐；将轴的一端通过所述第一孔和所述第二孔插入；旋转所述第二孔与所述第一孔脱离对齐从而与轴的锁定段相接合。
20.根据权利要求19所述的方法，其中旋转所述第一孔与所述第二孔对齐这一步骤还包括将钥匙插入可旋转地联接于所述第一孔的圆柱插件，并向解锁位置转动所述钥匙。
21.根据权利要求20所述的方法，其中旋转所述第二孔与所述第一孔脱离对齐这一步骤还包括旋转所述钥匙至锁定位置。
22.根据权利要求10所述的销锁，还包括一置于套管内的挡圈。
全文摘要
一种将一个或更多的物体锁定在一起的锁定装置，包括一由在第一端处具有一个顶部且在第二端处具有一个环形槽的延长轴所限定的锁栓，以及一可在第二端上滑动并锁定于其上的锁体。锁体包括一外壳，外壳具有一用于容放延长轴的第二端的孔。一圆柱形锁定机构位于外壳中，且圆柱形锁可在一锁定位置和一开启位置之间旋转。圆柱形锁可旋转地联接于一锁定盘，该锁定盘相对于外壳上的孔偏心放置于外壳内。锁定盘具有一在圆柱形锁旋转至锁定位置时与延长轴上的环形槽相接合的孔。锁定装置还包括一套管，套管的尺寸适于在延长轴上滑动，以便容许利用锁定装置来锁定多种不同尺寸的孔。
文档编号B60D1/00GK1502003SQ02808059
公开日2004年6月2日 申请日期2002年2月4日 优先权日2001年2月12日
发明者J·B·扎普斯克, J B 扎普斯克 申请人:总锁公司