一种通用型舰载机柜门锁的制作方法

1.本发明涉及一种锁具，尤其是一种舰载机柜门锁。


背景技术：

2.门锁是电子机柜的重要部件，柜门的开启和关闭都是通过门锁来实现的。门锁打开时可以开启柜门，对机柜内的各设备进行操作和维修；门锁锁紧时柜门紧闭，机柜与外界隔离，外部的盐雾、灰尘、霉菌和潮气等有害物质无法进入机柜内部，对内部设备进行保护。由此可见，门锁是机柜使用频率较多的部件，其操作便捷性和可靠性显得尤为关键，设计一种操作方便、质量可靠、锁紧力强的门锁是电子机柜的重要设计环节。
3.市面上的舰载机柜门锁产品较多，但存在以下问题：
4.(1)锁紧力不足，大多门锁采用两点连接的锁紧方式，柜门与机柜骨架接触面密封较差，舱内空气中的盐雾、灰尘、霉菌和潮气等有害物质均可能侵入机柜内部，对其中的电子元器件构成危害；另外，机柜工作时，原有循环风量会泄漏，内部散热风道被破坏，影响机柜散热。
5.(2)门锁的开启和锁紧不顺畅，门锁与柜体磨损较大，增加柜门开启或关闭的时间，减少门锁寿命。
6.(3)操作者抓握把手开闭门锁的过程中，把手限位区域不明确，并且没有回复力，人机交互感较差。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通用型舰载机柜门锁，能够满足电子机柜的具体应用需求。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
9.一种通用型舰载机柜门锁，包括把手、轴套、输入轴、输出轴、锁舌、连杆、支架和插轴。
10.所述的轴套和支架安装在机柜门板上，轴套内安装同轴固连的输入轴和输出轴；所述的把手安装在输入轴的另一端；所述的输出轴的安装有锁舌，锁舌靠近轴套一端为法兰盘；所述的法兰盘与输出轴固连，且法兰盘外缘通过铰接有连杆，连杆的另一端与插轴铰接；所述插轴的另一端受支架支撑和导向，并与锁舌共同受到把手带动，伸出门板边缘外锁紧门板，或者缩回门板边缘内解锁门板。
11.所述的支架开有两个限位孔，所述的插轴外缘固连有垫片，插轴穿过两个限位孔后，垫片位于两个限位孔之间；所述的垫片与支架之间安装有弹簧，弹簧预紧力防止插轴在限位孔中的松脱，并在门锁打开时为操作者提供受力反馈，在未操作时推动插轴恢复门锁锁闭状态。
12.所述的两个插轴相互平行，分别从门板的上边缘和下边缘伸出门板外，与从门板侧边缘伸出的锁舌构成三点锁紧。
13.所述的把手为平面拉紧式手柄，采用316l不锈钢材质，在锁紧状态时把手竖直朝下，使用时逆时针旋转90
°
打开门锁。
14.所述的轴套中段为方形法兰盘，两端为同轴的圆柱套筒；法兰盘通过螺钉固定于门板内壁；轴套内部为台阶孔，与输出轴的台阶轴配合，限制输出轴在其内部轴向移动；轴套一端设置有弧形限位凸台，与锁舌法兰盘上伸出的限位凸台配合，共同限定锁舌的旋转区域，进而限定了把手的转动角度。
15.所述的锁舌在远离轴套一端沿径向凸出一个挡块，锁舌随输出轴转动90
°
后，挡块与机柜骨架内壁贴合实现锁紧，反向转动90
°
后脱离内壁。
16.本发明的有益效果是：
17.(1)通用性强：本发明可作为雷达、通信、导航等领域舰载机柜通用型门锁，可根据机柜的高度修改插轴长度，适配不同机柜，为机柜的操作和维护提供便利。
18.(2)密闭性能好：本发明采用上、中、下三点同步锁紧的方式，门锁具有足够的锁紧力，上下锁紧点预置弹簧，在弹簧预紧力的作用下锁紧力进一步增强，通过以上措施保证可靠的气密性能，柜门关闭后与机柜骨架紧贴，无晃动现象。
19.(3)门锁开启和关闭过程顺畅：本发明中，连杆作为过渡件将把手的旋转运动转换为插轴的竖直运动，插轴运动得到缓冲，与导向支架的磨损减少。稳定性好，使用寿命长。
20.(4)把手造型好：本发明中把手采用316l不锈钢材质，经切割打磨加工而成，棱角分明，外形美观大方，凸显质感，采用人机工程设计，握感舒适。
21.(5)加工、装配工艺性好：门锁各零部件采用不锈钢机加成型，加工工艺成熟，并且结构强度和刚度较好。整件的装配选用常用螺钉螺母紧固件，连接可靠，操作简单。
22.(6)装备维修性好：只需将轴套和支架上的紧固螺钉松脱，门锁即可整体从前门上拆除，便于更换和维修。
附图说明
23.图1是本发明把手的结构示意图。
24.图2是本发明锁舌的结构示意图。
25.图3是本发明门锁沿中心线剖视图。
26.图4是本发明门锁安装在机柜前门的示意图。
27.图中，1-把手，2-轴套，3-输入轴，4-输出轴，5-锁舌，6-连杆，7-支架，8-插轴，9-弹簧，10
–
销轴1，11-销轴2，12-垫片。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
29.门锁是电子机柜的常用零附件，柜门的打开和关闭都是通过开闭门锁实现的。其使用频率较高，操作的便捷性和稳定性非常关键。此外，门锁的锁紧力对密闭机柜的密封性能影响较大，现有的机柜往往存在门锁开启关闭不顺畅，开关时间较长，前门关闭锁紧后，前门仍与机柜骨架存在缝隙或者前门晃动的情况，对电子机柜的可靠性造成极大的影响。
30.针对上述情况，本发明提出一种通用型舰载机柜门锁，包括把手、轴套、输入轴、输
出轴、锁舌、连杆、支架、插轴、弹簧、销轴、垫片、螺钉、螺母和垫圈；
31.所述门锁的各组成部分通过螺钉、螺母、销轴连接成一整体，安装于机柜前门，锁紧方式为上、中、下三点锁紧，操作者位于机柜前时，把手位于门板右侧上下居中位置，其他零部件均位于门板内部；把手凸出前门表面，呈倒l型竖直朝下。从门外向内沿水平方向，依次为把手、输入轴、轴套、输出轴和锁舌。其中轴套用螺钉固定于门板内壁，输入轴、输出轴、锁舌均在轴套内部嵌套连接并用螺钉螺母紧固，随把手转动。锁舌前端为圆形法兰盘，竖直方向的直径两端分别连接上下插轴，法兰盘旋转时带动插轴在竖直方向上下移动。为使水平旋转至竖直运动的传递更加顺畅，在上下插轴和法兰盘之间安置连杆过渡，用自制销轴固定。此外，在门板内壁上下两端各安装一个支架，对插轴起支撑和导向作用。操作者将把手逆时针转动90
°
，输入轴、输出轴和锁舌随把手转动，锁舌的尾端的挡块与机柜骨架松脱；于此同时，锁舌带动上下插轴向内收缩，插轴的顶端从机柜骨架的插槽内脱出，门锁开启，反之则实现门锁的闭合。在此过程中把手的旋转运动经输入轴，输出轴和锁舌转换为插轴的竖直运动，上下插轴与机柜骨架的连接点为上、下锁紧点，锁舌与机柜骨架的连接点为中间锁紧点，三点同步锁紧或松脱。门锁具有足够的锁紧力，保证机柜的密闭性。
32.所述把手为平面拉紧式手柄，安装于机柜前门右侧，离地高度符合人机工程设计原则，便于用户的日常操作。把手采用316l不锈钢材质，在设计中增加了外观造型设计，多角度切割打磨，棱角分明，外型美观大方凸显质感。手握尺寸为95
×
15
×
12mm，握感舒适。把手在锁紧状态时呈倒l型竖直朝下，逆时针旋转90
°
，门锁打开。
33.所述轴套是一两端圆柱套筒中间带有方形法兰盘的零件。法兰盘上预留4个的通孔，通过m4螺钉将轴套固定于前门内壁，位于右侧上下居中位置。轴套在门锁开闭过程中始终为静止状态，为输入轴、输出轴、锁舌的旋转提供保护和支撑。轴套内部为台阶孔，限制门锁输出轴在其内部轴向移动。轴套后端伸出一45
°
弧形限位凸台，与锁舌前端法兰盘上伸出的限位凸台配合，共同限定锁舌的旋转区域，进而限定了把手的转动角度，使把手在转动90
°
范围实现开启或锁紧，防止把手过度旋转。
34.所述输入轴是一不锈钢圆轴，起到支撑把手和力传递的作用，两端分别与把手和输出轴相连。与把手相连端加工成方形凸台，嵌入把手方孔后用螺钉紧固；与输出轴相连端加工成方孔，和输出轴的凸台嵌套配合，旋转力由把手传递至输入轴再到输出轴。
35.所述输出轴是一阶梯轴，穿入轴套内利用台阶限位，两端均加工成方形。输出轴的两端分别与输入轴和锁舌嵌套相连，与锁舌相连端预留通孔用于安装螺钉螺母。输出轴在轴套内径向转动，进而带动锁舌转动。
36.所述锁舌是实现门锁中间点锁紧的零件，水平方向的力传递到这里结束，而竖直方向的力传递由此开始。锁舌为一中间长方体，两端加工成异形的结构件。锁舌的前端为圆形法兰盘，竖直方向直径的两端预留两个安装孔用于固定连杆，锁舌随输出轴转动时，带动连杆沿法兰盘圆周摆动。法兰盘表面伸出弧形凸台，与轴套后端伸出的凸台配合限位，限定锁舌旋转角度。锁舌尾端凸出一挡块，锁舌随输出轴转动90
°
后，挡块与机柜骨架内壁贴合实现锁紧，反向转动90
°
后脱离内壁。较以往设计，锁舌为门锁提供了除上下插轴两个锁紧点之外的第三处锁紧点，锁舌处于机柜前门高度方向的中间位置，实现前门与机柜上、中、下三点贴合，机柜密闭性能更好。
37.所述连杆是一连接过渡件，分别与锁舌和插轴相连，用销轴和螺母紧固。销轴设计
成台阶轴，螺母紧固后连杆仍然可以自由活动。连杆将锁舌的旋转运动转换为插轴的竖直运动，实现上、中、下三处锁紧点的同步。
38.所述支架固定于机柜前门内的上下两侧，为插轴提供支撑与导向，在门锁的开启和关闭过程中，插轴始终沿着支架的方向做竖直上下运动。较市面产品，支架内新增弹簧，弹簧的预紧力使插轴在支架内无晃动，并且可以增强插轴锁紧力。
39.所述插轴为一直径10mm，长度672mm的圆轴，插轴随连杆做上下竖直运动，当插轴插入机柜骨架预留的限位孔中时，柜门锁紧；当插轴回缩，从限位孔彻底伸出后，门锁打开，可向外拉把手打开机柜前门。插轴与支架接合的地方留通孔，固定自制垫片。垫片随插轴移动时压缩弹簧，为操作者提供受力反馈，使门锁开闭过程更加平稳。
40.所述弹簧置于支架中，主要有两个作用。其一，弹簧预紧力可以防止上下插轴在限位孔中的松脱，增强插轴的锁紧力。其二，门锁打开时弹簧受压缩，其回复力可以为操作者提供受力反馈，并在未操作时恢复把手初始状态。
41.本发明的实施例如图3所示，包括把手1、轴套2、输入轴3、输出轴4、锁舌5、连杆6、支架7、插轴8、弹簧9、销轴110销轴211、垫片12。
42.所述轴套2通过4个m4螺钉与机柜前门固定连接，两个支架7通过8个m2.5螺钉分别固定于前门上下侧预留安装位置。
43.进一步地，将输出轴4穿过轴套，将锁舌5穿入输出轴4和输出轴通过螺钉螺母紧固。
44.进一步地，将连杆6与锁舌5的圆形法兰盘通过销轴211和螺母固定。
45.进一步地，将两个插轴8从中间分别向上向下插入上下支架7，插入前在支架7内预先放置弹簧9和垫片12，插入支架7后用销轴110和螺母紧固插轴和连杆，用螺钉将垫片12紧固在插轴8上。
46.进一步地，将把手1和输入轴3对接，用内六方螺钉紧固，紧固后和输出轴连接，门锁装配完毕。
47.所述门锁的工作原理为：机柜柜门关闭，门锁锁紧时，把手竖直朝下。把手逆时针旋转90
°
，输出轴以及锁舌旋转90
°
，与锁舌前端圆形法兰盘连接的连杆沿法兰盘圆周运动，连杆另一端连接的插轴在连杆的带动下竖直移动(上插轴向下移动，下插轴向上移动)，上下插轴同时从机柜骨架的孔中拔出，上下锁紧点松脱；同步地，锁舌尾端挡块旋转90
°
与机柜骨架内壁分离，中间锁紧点松脱；三点同时打开，门锁开启。
48.所述门锁的总高度为1408.5mm，适配标准31u(1u＝44.45mm)舰载机柜，通过调整上下插轴高度可适配不同高度的机柜。
49.所述门锁把手与输入轴通过螺钉连接为一整体，可从门锁分离单独使用，对外接口为8.3
×
8.3mm方孔，对应开启8
×
8mm锁头，按照舰船统一标准设定，具有较好的通用性和互换性。
50.所述轴套为一两端圆柱中间带有方形法兰盘的零件，通过4个m4螺钉将法兰与机柜前门固定。门锁开闭过程中，输入轴和输出轴在轴套内转动，轴套作为静止件对转轴起保护和限位作用。把手在90
°
内完成开闭，防止把手过度旋转。轴套采用不锈钢材质，内外表面粗糙度等级为1.6，安装时需要在前门相应位置开4个安装孔。
51.所述输入轴直径为13.5mm，长度为44.5mm，两端分别留有方形接口，分别和把手、
输出轴相连。
52.所述输出轴直径为13.5mm，长度为55mm，两端均加工成方形，分别与输入轴和锁舌对接。
53.所述锁舌前端为一圆形法兰盘，法兰盘上预留两个安装孔用于固定连杆，锁舌随输出轴转动时，带动连杆上下运动；锁舌尾端为一凸出挡块，锁舌随输出轴转动90
°
后，挡块与机柜骨架内壁贴合实现锁紧，反向转动90
°
后脱离内壁，门锁打开。
54.所述连杆为一连接过渡件，通过销轴1和销轴2分别与插轴和锁舌固定，将锁舌的旋转运动转换为插轴的竖直运动，进而实现上下锁紧点的锁紧和打开。
55.所述支架共两个，分别固定于机柜前门内的上下两侧，为插轴提供支撑与导向，支架预留通孔，插轴安装时穿过该孔，在门锁的开启和关闭过程中，插轴始终沿着支架的方向做竖直上下运动。
56.所述插轴为直径10mm，长度672mm的圆轴，共两个分为上下插轴，插轴上下竖直运动，当插轴插入机柜骨架预留的限位孔中时，柜门锁紧；当插轴回缩，从限位孔彻底伸出后，门锁打开，可向外拉把手打开机柜前门。
57.所述弹簧用弹簧钢丝(45-c-2)加工而成，直径14mm，长度85mm，总圈数12，有效圈数10，安置于支架中，主要有两个作用。其一，弹簧预紧力可以防止上下插轴在限位孔中的松脱，减少插轴晃动，增强插轴的锁紧力。其二，门锁打开时弹簧受压缩，其回复力可以为操作者提供受力反馈，并在未操作时恢复把手初始状态。
58.所述销轴为自制螺钉，加工成台阶轴，直径4mm，尾部螺纹m2.5，其目的为：利用销轴固定的连杆和插轴螺母紧固后，连杆和插轴未完全紧贴，存在自由活动的可能，使旋转运动转换为竖直运动更加平滑，门锁的开闭更加顺畅。
59.所述螺钉、螺母和垫圈为不锈钢常用标准件。
60.以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。