一种自锁模组及转动自锁式防脱护罩的制作方法

1.本发明属于科普展示技术领域，具体涉及一种自锁模组及转动自锁式防脱护罩。


背景技术：

2.在科教展览中，大量存在钢化玻璃护罩等特定罩体，目的在于一方面依靠由外而内的防护，起到对护罩内演示器械等展品的保护功能；另一方面则依靠由内而外的隔离，起到对参观者的安全防护效果；这在中国专利公告号“cn216667371u”“cn216166555u”以及“cn106327980a”中均有所描述。同时，对于该类护罩的安装也有所讲究；究其原因，还是因科教展览这一特定场合，小朋友特别多，好动的参观者更多，如果仅采用易解锁方式，很容易现场就被参观者拆开，从而引发展品损坏甚至出现安全隐患；鉴于此，目前多采用如中国专利公告号“cn217907129u”的名称为“一种历史文物展览橱窗”中的安装方式，也即依靠螺钉等螺纹固定方式，从而实现护罩与工作平台的直接的刚性安装效果。
3.然而，上述刚性安装方式，随着模块化设计和快节奏拆装的逐步普及，已经逐步出现使用受限问题，原因在于：目前的上述直接刚性的制作方式，使得拆装时需要专用工具协同进行，同时螺钉数目众多，需一一紧固，存在拆装不便性。同时，为保证展品的外在美观性，螺钉都是从台体内部向外安装，台体空间狭小，还得考虑螺钉与安装孔的对中问题，会进一步加剧拆装作业的不便化。此外，尤其是对于动件的演示器械，在整个展览过程中出现偶发性是故障也是较为常见的，是否快速现场排障，也是展方检验展品性能的一大考量因素，而护罩的快速拆除显然是影响现场排障效率的关键之一。当然，低成本所带来的高性价比，也构成了展方检验展品性能的另一核心考量因素。基于此，是否能够研发出一种构造简单且拆装便捷的自锁模组，能够应用至上述的拆装场合中，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种自锁模组，其具备构造简单且拆装便捷的效果，从而能在提升维护者的拆装效率的同时，又因下方构件的隐蔽性而不易被参观者自行拆解，最终满足了展品的高性价比需求。
5.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
6.一种自锁模组，包括具备安装台面的静件以及可相对安装台面作相对运动的动件，其特征在于：还包括有锁定静件及动件的相对动作状态的上方构件和下方构件，其中：
7.所述上方构件位于安装台面上方且包括在静件和动件上分别设置的凸榫和滑台；当动件在安装台面上作水平位移以使得凸榫卡入滑台内时，动件与安装台面在铅垂向上产生动作约束；
8.所述下方构件位于安装台面下方且包括铅垂向的滑动配合在静件上的滑栓，动件处布置有构件孔；当凸榫水平卡入滑台内时，滑栓可作铅垂向上的动作从而与构件孔间产生插接配合，此时动件与安装台面在水平向上产生动作约束。
9.优选的，所述凸榫外形呈上粗下细的二段式阶梯轴状，且凸榫的小直径段装配于静件上，凸榫的轴肩与静件上的安装台面之间存有可供滑台卡入的间隙；滑台固定于动件处，滑台上铅垂向的贯穿有腰形孔且该腰形孔的孔型长度方向平行动件的滑移方向；沿凸榫卡入滑台的方向，腰形孔的孔型宽度逐渐减小。
10.优选的，上方构件还包括铅垂向的贯穿静件并与静件间形成滑动配合的定位螺套，定位螺套的螺帽段止口配合于静件的下表面，定位螺套的螺套段贯穿静件后与凸榫的小直径段间形成同轴螺纹配合；所述腰形孔的顶部孔端设置外倒角，该外倒角形成可供所凸榫的轴肩产生由低位向高位的横向滑入动作的导向坡。
11.优选的，导向坡的截面曲线为旋轮线的一部分，其旋轮线曲线方程为：
[0012][0013]
其中，θ为转动角。
[0014]
优选的，所述滑台外形呈长条形薄片状，长条形的滑台的两端布置螺纹孔，紧固螺钉贯穿所述螺纹孔后将滑台固定于动件的底面处。
[0015]
优选的，构件孔位于动件底面处且构件孔内设置磁吸块，滑栓的头部插接式的吸附固定在构件孔内。
[0016]
优选的，所述磁吸块位于沉孔状的构件孔的孔底处；下方构件还包括用于径向包覆滑栓头部的弹性套筒，弹性套筒同轴插入构件孔内且位于磁吸块与构件孔孔口之间处。
[0017]
优选的，所述弹性套筒为泡沫套。
[0018]
优选的，滑栓底部与静件下表面之间设置有连接两者的牵引链。
[0019]
优选的，转动自锁式防脱护罩，该转动自锁式防脱护罩应用所述的一种自锁模组，其特征在于：包括开口朝下的罩壳，罩壳的罩口处设置构成所述动件的外翻边，外翻边的下表面处凹设有沉孔状的安装孔，滑台安装于该安装孔处；外翻边与作为静件的台体之间形成可绕罩壳轴线作回转动作的面贴合配合。
[0020]
优选的，上方构件为两组以上且环绕罩壳轴线布置；以罩壳轴线为对称线，下方构件的安装点与其中一个上方构件的安装点彼此对称分布。
[0021]
本发明的有益效果在于：
[0022]
通过上述方案，本发明通过上方构件和下方构件的组合锁定，与现有常规护罩需要拆卸多个螺钉相比，不仅能依靠上方构件的简单的卡接动作，即可实现护罩的轴向锁定效果；搭配下方构件的径向锁定，从而能极大的提升维护者的拆装效率，并可大幅降低人工成本。
[0023]
更重要的是，相对于明面上的上方构件，下方构件可以隐藏在工作面也即安装台面以下，从而既满足了便拆性，又因下方构件的隐蔽性而不易被参观者自行拆解，最终满足了展品的高性价比需求。
[0024]
进一步而言，本发明巧妙的将下方构件隐藏在静件的下方，使得下方构件因隐蔽性而不易被参观者察觉并自行拆解。设计时，下方构件中的滑栓的位置只有安装人员或者维护人员知晓，正常人也不会伏低身姿去专门观察细小的滑栓所在位置，即使看到也不知晓其是下方构件的一部分，从而巧妙的在拆装简洁性、便捷性和安全性之间寻求了极致平衡。
附图说明
[0025]
图1为本发明的剖视图；
[0026]
图2为罩壳的仰视图；
[0027]
图3为图1的i部分局部放大图；
[0028]
图4为滑台与凸榫的配合状态立体图；
[0029]
图5为图1的ii部分局部放大图。
[0030]
本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：
[0031]
10-静件；11-安装台面；
[0032]
20-动件；
[0033]
30-上方构件；31-凸榫；31a-轴肩；32-滑台；32a-腰形孔；33-定位螺套；
[0034]
40-下方构件；41-滑栓；42-构件孔；
[0035]
51-磁吸块；52-弹性套筒；
[0036]
60-罩壳；61-安装孔。
具体实施方式
[0037]
为便于理解，此处结合图1-5，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
[0038]
图1-2为本发明的自锁模组所应用的转动自锁式防脱护罩的其中一种实施例的结构图。在图1-2中，可看出作为静件10的台体，该静件10以钣金框架为外围，内部由下而上的依序衬设有木工板及人造石台部，人造石台部上表面构成工作台面。工作台面上方布置开口朝下的罩壳60。工作时，罩壳60罩设在工作台面上，以使得罩壳60与工作台面围合形成的区域构成可供演示器械等展品放置的安置区。
[0039]
具体设计时，以图1-5为例，考虑到动件20和静件10的彼此锁定，本发明依靠位于明面的上方构件30和位于隐藏面的下方构件40组合构成，从而在确保拆装便捷性的同时，确保其不易于被好动的参观者发现并意外拆卸。其中：
[0040]
上方构件30包括可沿罩壳60的转动方向，或者说沿罩壳60的轴线作周向滑动直至彼此卡接的凸榫31和滑台32。具体而言，罩壳60的下沿设置有构成动件20的外翻边；动件20的底面凹设有沉孔状的安装孔61，并在安装孔61的孔肩处安装垫片状的长条形的滑台32。相应的，如图3-4所示，工作台面处设置二段式阶梯轴状的凸榫31或者说是凸柱，从而通过将凸榫31的头部穿过滑台32内的腰形孔32a，以实现滑行锁定效果。当然，滑台32处也可以设置滑槽，只需确保凸榫31卡入滑台32后，罩壳60再无法沿自身轴向作远离滑台32的动作即可。
[0041]
进一步的，参照图3-4所示，一方面，滑台32通过紧固螺钉固定于动件20的底面处；另一方面，腰形孔32a布置在滑台32的中部，且整体呈现了一端细而另一端粗的水滴孔状结构。该种结构，既保证了凸榫31的头部能够沿轴向套入腰形孔32a的粗端，又能在罩壳60转动时能沿腰形孔32a孔型长度方向滑入腰形孔32a的细端，使得二段式阶梯轴状的凸榫31的轴肩31a刚好止口配合在滑台32的上表面处。
[0042]
需注意的是：出于提升凸榫31的滑动顺畅度考虑，腰形孔32a的上部孔端可以布置外倒角或者说是导向坡；同时，凸榫31通过定位螺套33来保证沿轴向的滑动性，也即此时凸
榫31与定位螺套33配合形成的一体件是“滑动的”配合在工作台面上的，参照图3所示。之所以采用上述滑动结构，而不是常规的刚性固定结构，是因为当凸榫31刚性固定在工作台面上时，凸榫31始终会有较大部分突出工作台面；当罩壳60未安装时，该突出部分非常容易磕碰安装人员甚至是维护人员，甚至产生相应的安全隐患。通过本发明的上述一体件的滑动设计，搭配腰形孔32a处外倒角，甚至考虑轴肩31a处相应设置配合倒角；这样，罩壳60未安全前，凸榫31在自重下，轴肩31a能自然的下坠并止口配合在工作台面上。工作时，以轴肩31a的止口配合工作台面的状态为低位，而轴肩31a的止口配合滑台32上表面的状态为高位，凸榫31的轴肩31a可在罩壳60转动下，自然可沿腰形孔32a的孔型长度方向平移，并产生由低位向高位的行进目的，直至完成轴向限位，操作非常便捷。
[0043]
为进一步满足上述动作需求，此处进一步限定导向坡截面曲线也即外倒角坡度截面线为旋轮线的一部分，其旋轮线曲线方程为：
[0044][0045]
其中，θ为转动角。
[0046]
作为对比例，此处由同一安装人员对腰形孔32a在未倒角、普通倒角和本发明所述的导向坡状态即沿旋轮线轮廓倒角的状态下，分别进行动件20和静件10的组装实验，并记录所用时间，获得实验表格表1及表2所示：
[0047]
表1组装实验时间对比表
[0048][0049]
表2锁紧力实验对比表
[0050][0051]
由以上表1及表2可知，通过采用上述腰形孔32a，本发明可极大节约装配人员的单体安装时间，提升罩壳60的安装效率，同时能优化罩壳60与安装台面之间的锁紧力，使罩壳60的安装更加牢固。
[0052]
在上述结构的基础上，下方构件40的设计为本发明的关键部分之一。下方构件40在设计时，既要保证低成本性和操作上的简洁性，因此结构复杂的电力控制方式不可行，实际上展览现场条件往往也不满足；又要确保在结构简单的同时，不能被好动的参观者目视发觉并将之拆卸。为此，本发明巧妙的将下方构件40隐藏在台体也即静件10的下方，使得下方构件40因隐蔽性而不易被参观者察觉并自行拆解。设计时，下方构件40中的滑栓41的位置只有安装人员或者维护人员知晓，正常人也不会伏低身姿去专门在静件的下表面处观察细小的滑栓41所在位置，即使看到也不知晓其是下方构件40的一部分，从而巧妙的在拆装简洁性、便捷性和安全性之间寻求了极致平衡。同理，进一步扩大而言，上方构件30即表示明面结构，而下方构件40表示隐藏面，因此不局限于上下方位，内外方位等亦可应用本发明的自锁模组。
[0053]
进一步的，下方构件40的结构参照图1-2及图5所示，包括位于作为动件20的外翻边处的沉孔状的构件孔42，构件孔42内沿轴向由外而内依序安装弹性套筒52和磁吸块51。工作时，利用滑栓41穿入静件10的预设孔道后，滑栓41头部能在磁吸块51作用下被迅速吸附；必要时，还能依靠弹性套筒52的夹紧效果，来进一步克服滑栓41自重，从而确保滑栓41的头部始终位于构件孔42内，此时动件20与安装台面11在水平向上产生动作约束。弹性套筒52可以使用泡沫套等弹性结构。
[0054]
此外，在图5中，可看出滑栓41头部的肩状构造；换言之，本发明也可以通过该肩状构造，来避免滑栓41意外掉落；也可以通过设置牵引链来保证滑栓41的意外丢失。
[0055]
本发明实际工作流程如下：
[0056]
1)将罩壳60处上方构件30的腰形孔32a对准凸榫31放下，此时凸榫31头部落入腰形孔32a的粗端内；
[0057]
2)顺时针旋转罩壳60，罩壳60处滑台32动作，凸榫31头部在导向坡的导向作用下，逐步进入腰形孔32a的细端，直至被卡紧；同时，插入滑栓41，直至强磁铁材质的磁吸块51将滑栓41吸入构件孔42内，防止罩体左右转动，完成便捷锁定；
[0058]
3)有罩壳60拆卸需求时，维修人员从台体内部拔下滑栓41，同时逆时针旋转罩壳60，即可完成拆卸步骤。
[0059]
当然，对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0060]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0061]
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

技术特征：
1.一种自锁模组，包括具备安装台面(11)的静件(10)以及可相对安装台面(11)作相对运动的动件(20)，其特征在于：还包括有锁定静件(10)及动件(20)的相对动作状态的上方构件(30)和下方构件(40)，其中：所述上方构件(30)位于安装台面(11)上方且包括在静件(10)和动件(20)上分别设置的凸榫(31)和滑台(32)；当动件(20)在安装台面(11)上作水平位移以使得凸榫(31)卡入滑台(32)内时，动件(20)与安装台面(11)在铅垂向上产生动作约束；所述下方构件(40)位于安装台面(11)下方且包括铅垂向的滑动配合在静件(10)上的滑栓(41)，动件(20)处布置有构件孔(42)；当凸榫(31)水平卡入滑台(32)内时，滑栓(41)可作铅垂向上的动作从而与构件孔(42)间产生插接配合，此时动件(20)与安装台面(11)在水平向上产生动作约束。2.根据权利要求1所述的一种自锁模组，其特征在于：所述凸榫(31)外形呈上粗下细的二段式阶梯轴状，且凸榫(31)的小直径段装配于静件(10)上，凸榫(31)的轴肩(31a)与静件(10)上的安装台面(11)之间存有可供滑台(32)卡入的间隙；滑台(32)固定于动件(20)处，滑台(32)上铅垂向的贯穿有腰形孔(32a)且该腰形孔(32a)的孔型长度方向平行动件(20)的滑移方向；沿凸榫(31)卡入滑台(32)的方向，腰形孔(32a)的孔型宽度逐渐减小。3.根据权利要求2所述的一种自锁模组，其特征在于：上方构件(30)还包括铅垂向的贯穿静件(10)并与静件(10)间形成滑动配合的定位螺套(33)，定位螺套(33)的螺帽段止口配合于静件(10)的下表面，定位螺套(33)的螺套段贯穿静件(10)后与凸榫(31)的小直径段间形成同轴螺纹配合；所述腰形孔(32a)的顶部孔端设置外倒角，该外倒角形成可供所凸榫(31)的轴肩(31a)产生由低位向高位的横向滑入动作的导向坡。4.根据权利要求3所述的一种自锁模组，其特征在于：导向坡的截面曲线为旋轮线的一部分，其旋轮线曲线方程为：其中，θ为转动角。5.根据权利要求3所述的一种自锁模组，其特征在于：所述滑台(32)外形呈长条形薄片状，长条形的滑台(32)的两端布置螺纹孔，紧固螺钉贯穿所述螺纹孔后将滑台(32)固定于动件(20)的底面处。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种自锁模组，其特征在于：构件孔(42)位于动件(20)底面处且构件孔(42)内设置磁吸块(51)，滑栓(41)的头部插接式的吸附固定在构件孔(42)内。7.根据权利要求6所述的一种自锁模组，其特征在于：所述磁吸块(51)位于沉孔状的构件孔(42)的孔底处；下方构件(40)还包括用于径向包覆滑栓(41)头部的弹性套筒(52)，弹性套筒(52)同轴插入构件孔(42)内且位于磁吸块(51)与构件孔(42)孔口之间处。8.根据权利要求6所述的一种自锁模组，其特征在于：滑栓(41)底部与静件(10)下表面之间设置有连接两者的牵引链。9.转动自锁式防脱护罩，该转动自锁式防脱护罩应用如权利要求1所述的一种自锁模组，其特征在于：包括开口朝下的罩壳(60)，罩壳(60)的罩口处设置构成所述动件(20)的外
翻边，外翻边的下表面处凹设有沉孔状的安装孔(61)，滑台(32)安装于该安装孔(61)处；外翻边与作为静件(10)的台体之间形成可绕罩壳(60)轴线作回转动作的面贴合配合。10.根据权利要求9所述的转动自锁式防脱护罩，其特征在于：上方构件(30)为两组以上且环绕罩壳(60)轴线布置；以罩壳(60)轴线为对称线，下方构件(40)的安装点与其中一个上方构件(30)的安装点彼此对称分布。

技术总结
本发明属于科普展示技术领域，具体涉及一种自锁模组及转动自锁式防脱护罩。本发明的自锁模组包括静件、动件、上方构件和下方构件，上方构件位于安装台面上方且包括凸榫和滑台；当动件在安装台面上作水平位移以使得凸榫卡入滑台内时，动件与安装台面在铅垂向上产生动作约束；下方构件位于安装台面下方且包括滑栓，动件处布置有构件孔；当凸榫水平卡入滑台内时，滑栓可作铅垂向上的动作从而与构件孔间产生插接配合，此时动件与安装台面在水平向上产生动作约束。本发明的自锁模组具备构造简单且拆装便捷的效果，从而能在提升维护者的拆装效率的同时，又因下方构件的隐蔽性而不易被参观者自行拆解，最终满足了展品的高性价比需求。最终满足了展品的高性价比需求。最终满足了展品的高性价比需求。


技术研发人员：董亚军 刘奕 罗双昆 贾万昌 舒玉恒 陈俊男 李岩
受保护的技术使用者：合肥磐石智能科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/2