CN103114773B - 磁性制栓装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制栓装置，为解决现有制栓装置易损坏、可靠性低的缺点，构造一种磁性制栓装置，其包括铁磁性材料制成的外壳、底盖、旋转盘、锁扣和非铁磁性材料做成的旋转轴和操作柄，磁铁设在外壳内，底盖可旋转地安装于外壳底端且底盖上设置有能透过磁场的窗口，锁扣固定于底盖的外侧并在底盖上窗口开启时述磁铁吸引向底盖作轴向移动；旋转轴的一端枢接于底盖中心，另外一端与操作柄固定连接，旋转盘固定在旋转轴枢接端，旋转盘随旋转轴转动可关闭或开启底盖上的窗口，旋转盘旋转至窗口开启关闭状态后继续转动可转动底盖和锁扣。本发明具有结构简单、成本较低、制栓稳固，同时制栓预紧力持续，接合间隙小，制栓和打开操作力小，使用寿命长。

Description

磁性制栓装置

技术领域

本发明涉及一种制栓装置，尤其涉及一种磁性制栓装置。

技术背景

制栓装置是用于发动机罩、驾驶室门、油箱盖等部件上的重要附属部件，同时也是一种易损部件。例如装载机、挖掘机等工程机械的三包数据显示，制栓装置的失效时有发生。当前采用的制栓装置通常采用的是弹簧式锁具。这种锁具结构由弹簧提供预紧力，使用一个锁钩或者锁条扣住发动机罩或驾驶室门内部实现制栓，通过按住打开按钮释放弹簧力实现打开。这种锁具由于是机械式或弹簧式制栓，随着使用时间的增加，弹簧和卡紧部件容易失效。而且由于采用人力释放制栓预紧力，而随着锁具内部的锈蚀，出现锁死无法打开的现象。

目前也有很多各种结构的磁性制栓装置，并已付诸于实用。这些已知的磁性制栓装置中，有一种磁性制栓装置，其包括一个固定组件和活动组件，固定组件包括一个永久磁铁，一对安装在靠近磁极的两个相对的表面上的铁磁片和一个嵌在铁磁片之一上的铁棒，该铁磁棒的顶端与另一块铁磁片表面齐平，这样就形成了一个吸引面。活动组件有一个铁磁构件，该构件可被吸引到磁吸引面上并可与磁性吸引面分离。这种制栓装置虽然技术已经比较成熟，质量也相对较好，制栓性能也较可靠，但由于结构相对复杂，成本较高，因此在工程机械中不是太适用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有机械制栓装置易损坏、可靠性低的缺点而提供一种结构简单、可靠性高的磁性制栓装置。

本发明的技术方案是这样实现的：构造一种磁性制栓装置，其包括操作柄、外壳、磁铁、底盖、旋转盘、旋转轴、锁扣，其中外壳、底盖、旋转盘、锁扣为铁磁性材料制成，磁铁位于外壳内，底盖可旋转地安装于外壳底端且底盖上设置有至少一个能够透过磁场的通磁窗口，锁扣安装于于底盖的外侧并随底盖的转动而转动，在底盖上通磁窗口开启时被磁铁吸引向底盖作轴向移动，也即锁扣与底盖之间具有移动间隙；旋转轴的一端穿过外壳枢接于底盖的中心，旋转轴的另外一端与操作柄固定连接，旋转盘固定在旋转轴与底盖枢接的枢接端，旋转盘随旋转轴转动可关闭或开启底盖上的通磁窗口。旋转盘从通磁窗口开启状态随旋转轴以某一方向转动至通磁窗口完全关闭状态后继续旋转可带动底盖绕旋转轴转动。在本发明中，通过操作柄、旋转轴转动而转动旋转盘进而关闭或打开底盖上的通磁窗口，当通磁窗口打开后，磁铁可对锁扣进行吸引使其向磁铁方向移动并锁扣住门、罩或盖的边缘实现制栓。本发明中，制栓时转动操作柄，使通磁窗口关闭后，继续转动使旋转盘、底盖、锁扣一通转动，直到锁扣被转动到制栓位置，此时再反方向转动一定角度使得旋转盘与通磁窗口错开，通磁窗口打开，磁铁对锁扣进行吸引而实现制栓。打开时转动操作柄，使通磁窗口关闭后，继续转动使旋转盘、底盖、锁扣一通转动，直到锁扣被转动到打开制栓位置，实现打开动作。在本发明中，制栓与打开过程中磁铁均不对锁扣进行吸引，锁扣上所受作用力小，也即制栓与打开时作用在旋转轴上的作用力小，从而使得制栓装置不易损坏，经久耐用。

在本发明中，底盖上和旋转盘上设有相互接触限位的限位装置，当旋转盘旋转将通磁窗口完全关闭后继续旋转致限位装置接触并与底盖按原转动方向一起转动。

在上述发明中，底盖上与旋转盘贴合的侧面上设置有扇形凹槽，通磁窗口设置在扇形凹槽内，旋转盘呈扇形且位于扇形凹槽内，扇形凹槽两侧侧壁与扇形旋转盘两侧边构成的限位装置。

另一种改进是旋转盘上与底盖贴合的侧面上设置有弧形限位凹槽，限位凹槽的圆心位于旋转轴上，底盖上设置有位于限位凹槽内的限位凸起，限位凸起与限位凹槽构成限位装置，限位凸起与限位凹槽两端中至少一端相接触时通磁窗口处于关闭状态。或者限位凸起与限位凹槽两端接触时通磁窗口均为关闭状态，限位凸起处于限位凹槽中部时通磁窗口处于打开状态。

上述发明中，外壳在操作柄的端头设有磁屏蔽盖。旋转轴为非铁磁性材料制成。旋转盘位于底盖的内侧。底盖的圆周侧面设有导向凹槽，外壳的端部内侧设有嵌入到底盖圆周侧面上导向凹槽的导向凸起。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1、本发明磁性制栓装置结构简单、成本较低、制栓稳固。

2、装置中利用了磁力提供制栓预紧力，保证制栓预紧力的持续性，且具有接合间隙小的优点。

3、装置的制栓和打开都是在屏蔽罩关闭的时候进行的，因此操作比较轻便，旋转轴受到的操作力小这也保证了装置的使用寿命。

4、装置由七个部分组成，结构比较简单，当部件损坏时，更换相对容易。

附图说明

图1是本发明实施例1中磁性制栓装置的分解视图；

图2是本发明实施例1中磁性制栓装置中底盖、旋转盘、锁扣的分解视图；

图3是本发明实施例1中磁性制栓装置中底盖的结构示意图；

图4是本发明实施例1中磁性制栓装置中锁扣的结构示意图；

图5是本发明实施例1中磁性制栓装置中旋转盘的结构示意图；

图6是本发明实施例1中磁性制栓装置中外壳的结构示意图；

图7是本发明实施例2中磁性制栓装置的分解结构示意图；

图8是本发明实施例2中磁性制栓装置中旋转盘的结构示意图；

图9是本发明实施例2中磁性制栓装置中底盖的结构示意图；

图10是本发明实施例2中磁性制栓装置中通磁窗口关闭状态下旋转轴、旋转盘、底盖的位置关系示意图；

图11是本发明实施例2中磁性制栓装置中通磁窗口打开处于制栓状态下旋转轴、旋转盘、底盖的位置关系示意图；

图12是本发明实施例3中磁性制栓装置中旋转盘的结构示意图；

图13是本发明实施例3中磁性制栓装置中通磁窗口关闭状态下旋转轴、旋转盘、底盖的旋转至制栓位置时的位置关系示意图；

图14是本发明实施例3中磁性制栓装置中通磁窗口打开处于制栓状态下旋转轴、旋转盘、底盖的位置关系示意图；

图15是本发明实施例3中磁性制栓装置中通磁窗口关闭状态下旋转轴、旋转盘、底盖旋转至打开位置时的位置关系示意图。

图中零部件名称及序号：

旋转轴1、操作柄2、外壳3、屏蔽盖31、导向凸起32、磁铁4、旋转盘5、扁孔52、开关窗53、限位凹槽54、底盖6、通磁窗口61、导向凹槽62、扇形凹槽63、限位左侧壁64、限位右侧壁65、固定轴66、限位凸起67、中心孔68、锁扣7。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案

如图1至图6所示，本发明磁性制栓装置包括圆筒形的外壳3，其一端为封闭的屏蔽盖31，另一端的内侧面设有环形的导向凸起32，并在该端设有底盖6，底盖6的圆周侧面设有环形导向凹槽62，该环形导向凹槽62与外壳上的环形导向凸起32相匹配，使得底盖6能够在外壳3内转动。在外壳3、屏蔽盖31、底盖6所构成的空腔内设置有磁铁4。旋转轴1从屏蔽盖31的端穿入至底盖上，其一端于屏蔽盖之外与操作柄固定连接，另一端与底盖6转动枢接。如图3所示，底盖6的内侧面设有一个扇形的凹槽63，在该扇形凹槽63内设有一个扇形的通磁窗口61，旋转盘5位呈扇形，该扇形的旋转盘5位于底盖上的扇形凹槽63内，且旋转盘5的中心与旋转轴1固定连接，旋转盘5随着旋转轴1的转动而在扇形凹槽63内转动，关闭或开启通磁窗口61。在底盖6的外侧中心位置设有一个凸起的固定轴66，锁扣7安装在该固定轴66上，锁扣7相对底盖6不能转动，其随着底盖6转动而转动，但锁扣7在旋转轴1的轴向方向上与底盖6可以有相对的位移。在本发明中，外壳3、底盖6、旋转盘5、锁扣7、屏蔽盖31为铁磁性材料做成，旋转轴1、操作柄2为非铁磁性材料制成，底盖6上的窗口61开启时，磁铁4的磁场从该通磁窗口61穿出，吸引锁扣7向底盖6方向移动，当通磁窗口61被旋转盘5关闭时，磁铁4的磁场被外壳3、底盖6、旋转盘5等屏蔽，磁铁4不能吸引锁扣7，锁扣7被释放。本实施例中的磁性制栓装置的制栓过程如下：通过操作柄2顺时针转动旋转轴2，使旋转盘5关闭底盖6上的窗口61，此时旋转盘5的右边缘与扇形凹槽的限位右侧壁65接触，继续转动操作柄2，则底盖6也随着旋转轴1转动，同时底盖6也带动锁扣7转动直至转动到制栓位置，此时在逆时针转动操作柄2时仅有旋转盘逆时针转动使底盖6上的窗口61打开，磁铁4通过底盖上的窗口61吸引铁磁性的锁扣7，使得锁扣7扣住发动机罩、驾驶室门、油箱盖等的边缘，实现制栓。打开时，顺时针转动操作柄2，使得旋转盘5关闭底盖上的窗口61，锁扣7被释放，在继续转动操作柄2带动底盖6、锁扣7转动实现制栓的解除，制栓解除后，再逆时针转动操作柄2使旋转盘的左边缘与扇形凹槽的限位左侧壁64接触而带动底盖6逆时针转动，使得底盖6、锁扣7等回复到制栓前的初始状态，为下次制栓做准备。

实施例2：

如图7至图11所示，与实施例1相比，本实施例中不同点主要在于底盖6和旋转盘5的结构不同，如图9所示，底盖6的圆周侧面设有导向凹槽62，在底盖6的盘面上设置有三个扇形的通磁窗口61，三个通磁窗口61绕其中心孔68轴向均匀分布，在底盖6与旋转盘5相对的侧面上设置有限位凸起67。如图7图8所示，旋转轴1的一端与操作柄2固定连接，另一端为扁轴端，该端与底盖6上的中心孔枢接。旋转盘5上也设有三个扇形的开关窗53，三个开关窗53绕其中心轴向均匀分布，且在开关窗53与通磁窗口61相互错开时，两相邻的开关窗53能够完全遮挡底盖上的通磁窗口61，使通磁窗口61完全关闭。旋转盘5的中心设有扁孔52，该扁孔52与旋转轴1的扁轴端配合，使得旋转盘5与旋转轴1同步转动。在旋转盘5与底盖相对的侧面上同时还设置有一个弧形的限位凹槽54，当旋转盘5与底盖6安装完毕后，底盖6上的限位凸起67位于旋转盘5上的限位凹槽54内，它们构成限位装置。当限位凸起67位于限位凹槽54的右端时底盖上的通磁窗口被旋转盘5关闭，当限位凸起位于限位凹槽54的左端时，底盖6上的通磁窗口61被旋转盘5打开。

本实施例中，该磁性制栓装置制栓过程如下：转动操作柄2带动旋转轴1、旋转盘5逆时针转动，如图10所示，使限位凸起67与限位凹槽54的右端接触，底盖6上的通磁窗口61被完全关闭，磁铁4的磁场被屏蔽，按照原方向继续转动操作柄2，带动旋转轴1、旋转盘5、底盖6、锁扣7一起转动，直到锁扣7转动到制栓位置，如图11所示，此时反向转动操作柄2，仅带动旋转轴1、旋转盘5逆时针转动直到限位凸起67位于限位凹槽54的左端，此过程底盖6和锁扣7不动，使得底盖6上的通磁窗口61与旋转盘上的开关窗53相对齐，通磁窗口61被打开，磁铁4吸引锁扣完成制栓动作。制栓装置打开时则是在图11所示的制栓位置上，顺时针转动操作柄2使限位凸起67重新位于限位凹槽54的右端而关闭通磁窗口，锁扣7被释放后继续转动操作柄2、带动旋转轴1、旋转盘5、底盖6、锁扣7等一起转动使锁扣离开制栓位置而实现制栓的解除。

实施例3：

如图12至15所示，本实施例中的磁性制栓装置与实施例1相比，其不同点在于旋转盘5的结构，如图12所示，限位凹槽54的右端始于一个开关窗53的右侧边，其左端跨越该开关窗53位于一个相邻开关窗53的右侧边。如图13所示，限位凸起67处于限位凹槽54的左端时旋转盘5能够关闭底盖6上的通磁窗口61，如图15所示，限位凸起67处于限位凹槽54的右端时，旋转盘5也能够关闭底盖6上的通磁窗口61；如图14所示，当限位凸起67位于限位凹槽54的中部时，旋转盘5上的开关窗53与底盖6上的通磁窗口61相对齐，通磁窗口61被打开。本实施例中，该磁性制栓装置制栓过程如下：如图13所示，顺时针转动操作柄使限位凸起67与限位凹槽54的左端接触，使底盖6上的通磁窗口61关闭后，继续转动带动旋转轴1、旋转盘5、底盖6、锁扣7顺时针转动直到锁扣7转动到制栓位置，锁扣7到达制栓位置后逆时针转动操作柄2仅带动旋转轴1与旋转盘5逆时针转动，转动至限位凸67起位于限位凹槽54的中部，此时底盖6上的通磁窗口61与旋转盘5上的开关窗53对齐，通磁窗口61被打开，磁铁4吸引锁扣7完成该制栓装置的制栓动作。当需要打开该磁性制栓装置时，在制栓位置处逆时针转动操作柄，使限位凸起67与限位凹槽54的右端接触，如图15所示，此时旋转盘5关闭底盖6的通磁窗口61，锁扣7被释放后继续逆时针转动操作柄2，则带动旋转轴1、旋转盘5、底盖6、锁扣7转动使锁扣7脱离制栓区域，完成制栓装置的打开。

Claims (9)

1.一种磁性制栓装置，其特征在于包括操作柄、外壳、磁铁、底盖、旋转盘、旋转轴、锁扣，所述外壳、底盖、旋转盘、锁扣为铁磁性材料制成，所述磁铁位于所述外壳内，所述底盖可旋转地安装于外壳底端且底盖上设置有至少一个能够透过磁场的通磁窗口，所述锁扣安装于所述底盖的外侧并随底盖转动，所述锁扣在底盖上通磁窗口开启时被所述磁铁吸引向底盖作轴向移动；所述旋转轴的一端穿过所述外壳枢接于所述底盖的中心，所述旋转轴的另外一端与所述操作柄固定连接，所述旋转盘固定在所述旋转轴与底盖枢接的枢接端，所述旋转盘可随旋转轴转动关闭或开启底盖上的通磁窗口，所述旋转盘从通磁窗口开启状态随旋转轴以某一方向转动至通磁窗口关闭状态后继续旋转可带动所述底盖绕旋转轴转动。

2.根据权利要求1所述的磁性制栓装置，其特征在于所述底盖上和旋转盘上设有相互接触限位的限位装置，当旋转盘旋转至将通磁窗口完全关闭后继续旋转致限位装置接触后旋转盘与底盖按原转动方向一起转动。

3.根据权利要求2所述的磁性制栓装置，其特征在于所述底盖上与旋转盘贴合的侧面上设置有扇形凹槽，所述通磁窗口设置在所述扇形凹槽内，所述旋转盘呈扇形且位于所述扇形凹槽内，所述扇形凹槽两侧侧壁与所述扇形旋转盘两侧边构成所述的限位装置。

4.根据权利要求2所述的磁性制栓装置，其特征在于所述旋转盘上与底盖贴合的侧面上设置有弧形的限位凹槽，所述限位凹槽的圆心位于所述旋转轴上，所述底盖上设置有位于所述限位凹槽内的限位凸起，所述限位凸起与所述限位凹槽构成所述限位装置，所述限位凸起与所述限位凹槽两端中至少一端相接触时所述通磁窗口处于关闭状态。

5.根据权利要求4所述的磁性制栓装置，其特征在于所述限位凸起与限位凹槽两端接触时所述通磁窗口均为关闭状态，所述限位凸起处于所述限位凹槽中部时所述通磁窗口处于打开状态。

6.根据权利要求1所述的磁性制栓装置，其特征在于所述外壳在所述操作柄的端头设有磁屏蔽盖。

7.根据权利要求1所述的磁性制栓装置，其特征在于所述旋转轴为非铁磁性材料制成。

8.根据权利要求1所述的磁性制栓装置，其特征在于所述旋转盘位于所述底盖的内侧。

9.根据权利要求1所述的磁性制栓装置，其特征在于所述底盖的圆周侧面设有导向凹槽，所述外壳的端部内侧设有嵌入到底盖圆周侧面上导向凹槽的导向凸起。