CN102575490A - 锁组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及编码锁组件，用于改善现有的用于对保护区域的访问进行控制的编码锁。锁组件包括在前部内的多个微开关，其可以通过锁组件的后部上的按钮按压。为了打开锁组件，用户必须将外部驱动把手转到正确的位置并按压按钮。将锁解锁需要预定顺序的把手转动和按钮按压。

Description

锁组件
相关申请的引用
本申请要求2009年8月3日递交的美国临时专利申请No.61/230,760的优先权，在此通过引用引入其全部公开。
技术领域
本发明涉及锁组件，更具体地涉及编码的锁组件。
背景技术
编码的锁组件广泛地用于对保护区域的访问进行控制。这类锁消除了对钥匙的需要以及与之相关的钥匙丢失、被盗或复制的问题。当正确的组合被输入到锁中时获得对保护区域的访问，从而将锁打开。
例如在美国专利6,732,664和美国专利申请公开2007/0056339中公开了这样的锁组件。
US 6,732,664描述了用于箱体的锁定机构。锁定机构使用现有的锁和锁闩，并使用连接装置将它们配置到当前不能获得的机构中。该机构具有将空间场所的门保持为关闭的锁闩。该锁闩通常保持在未锁定状态，直到采取有意行为来将锁闩锁定。当进行递送时，递送人员将未锁定的门打开，执行递送，然后关闭门并逆时针转动旋转锁闩直到其搭扣到锁定位置。
US 2007/0056339描述了包括机械锁定机构、转盘和电子界面的组合锁。机械锁定机构包括可以在锁定状况和未锁定状况之间移动的锁定件。转盘与锁定机构组装，使得转盘相继转动到一系列的一个或多个预定旋转位置的动作引起锁定机构将锁定构件从锁定状况移动到未锁定状况。电子界面配置为将转盘的增加的旋转位置转换为相应的电信号将对电信号进行处理，将相应的增加的位置指示进行显示。
发明内容
根据本发明，提供了一种锁组件，包括：(a)前部子组件，包括：(i)按钮；和(ii)外部驱动把手，其中所述外部驱动把手适于围绕所述按钮进行转动运动；(b)中部子组件，包括：(i)锁筒状壳体；和(ii)链轮，其适于相对于所述锁筒状壳体进行转动运动，其中所述中部子组件可操作地连接到所述前部子组件；以及(c)后部子组件，包括：(i)外壳；(ii)印刷电路板，其安装在所述外壳内；以及(iii)电动机，其安装在所述外壳内，其中所述后部子组件可操作地连接到所述中部子组件。
根据本发明的实施例的进一步特征，所述中部子组件还包括：(iii)链轮筒部，用于传递来自所述外部驱动把手的转矩来使所述链轮转动，所述链轮筒部至少部分地安装在所述锁筒状壳体内部；以及(iv)位置选择器的方形凹部，其用于传递来自所述外部驱动把手的转矩，所述位置选择器的方形凹部至少部分地安装在所述锁筒状壳体内部。
根据本发明的实施例的另一特征，所述后部子组件还包括：(iv)杆，其用于传递转矩并用于传递直线力，所述杆至少部分地安装在所述外壳内部；(v)微开关舌部，其布置在所述杆上；以及(vi)至少一个微开关，其布置在所述印刷电路板上。
根据本发明的实施例的另一特征，所述后部子组件还包括：(vii)凸轮，其可操作地连接到所述电动机；(viii)电源，其可操作地连接到所述电动机；(ix)中空筒部，其布置在所述杆上；(x)止挡构件，其布置在所述杆上；以及(xi)翼片，其布置在所述止挡构件上。
根据本发明的实施例的进一步特征，所述后部子组件还包括：(xii)突出元件，其布置在所述中空筒部上；(xii)手动致动器拇指把手，其布置在所述止挡构件上；(xiv)偏压构件，其布置在所述杆上；(xv)第一方形突出元件，其布置在所述止挡构件上；以及(xvi)第二方形突出元件，其布置在所述止挡构件上。
根据本发明的实施例的进一步特征，通过转动所述外部驱动把手，从微开关中选择具体的微开关，并且通过按压按钮，被选择的微开关受到激励，其中，输入正确的编码时，所述电动机被激励，被所述电动机激励的所述凸轮朝向所述止挡构件的所述翼片转动，所述凸轮与所述止挡构件的所述翼片相接触推动所述翼片转动，从而将所述中空筒部从所述止挡构件松脱，并使所述微开关舌部沿所述外部驱动把手的方向移动，用于传递来自所述外部驱动把手的力矩来使所述链轮旋转。
根据本发明，提供了一种操作锁组件的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将锁组件的外部驱动把手转动到至少一个预定位置；以及(b)根据预定编码按压所述锁组件的按钮至少一次，使所述锁组件的手动致动器拇指把手允许所述锁组件的突出元件进入所述锁组件的止挡构件的缝隙，由此将转矩传递到所述锁组件的链轮(66)。
根据本发明的实施例的进一步特征，操作锁组件的方法还包括以下步骤：(c)拉拔所述锁组件的内部驱动把手；以及(d)将所述锁组件的微开关舌部朝向所述锁组件的印刷电路板移动，从而所述锁组件的中空筒部进入所述锁组件的止挡构件的缝隙，并且止挡构件的偏压装置向止挡构件施力，由此防止所述锁组件的第一方形突出元件与所述锁组件的链轮筒部配合，从而转矩不转递到链轮。
本发明的更多目的和优点将在以下说明中得到部分阐述，并且本发明的更多目的和优点将部分地根据该说明而变得清晰，或者，本发明的更多目的和优点将部分地通过对本发明的实践而得到教导。
附图说明
可以参照附图在阅读以下对非限制性示例实施例的详细描述来理解本发明，其中：
图1A是根据本发明的一个实施例的机械编码锁组件的后视立体图；
图1B是图1A的实施例的前视图；
图2A是图1A的实施例的内部的前视立体图；
图2B是图1B的实施例的内部的后视立体图；
图2C是图1A的机械编码锁组件的后部的具体部件的立体图；
图3A是根据本发明的实施例的后部的分解立体示意图；
图3B是根据本发明的实施例的中部的分解立体示意图；
图3C是根据本发明的实施例的前部的分解立体示意图。
以下参照上述附图进行对本发明的详细描述。图中所示的部件和特征的尺寸是为了简便和清楚示出而选择的，不一定按照比例。只要可能，图中和以下说明中相同的附图标记表示相同和相似的部件。
具体实施方式
在详细描述本发明的至少一个实施例之前，应理解本发明不限于应用到以下说明中阐述的或附图示出的部件的结构和布置的细节。
除非另外限定，否则本文中所用的所有技术和科技词语具有与本发明所属的本领域技术人员所一般理解的相同的意思。本文中的材料、尺寸、方法和示例仅是示例性的，并不旨在进行限制。
以下列出申请图示中的附图标记：
10 机械编码锁组件
20 前部子组件
30 中部子组件
40 后部子组件
42 手指配合翼
44 外部驱动把手
48 按钮
50 位置指示突出元件
54 锁筒状壳体
58 壳体
64 内部驱动把手
66 链轮
70 发光二极管(LED)
80 印刷电路板(PCB)
82 微开关
86 电动机
88 凸轮
90 电源
92 微开关舌部
93 孔
94 杆
96 通孔
98 中空筒部
99 第二圆筒
100 止挡件
102 突出元件
106 手动致动器拇指把手
107 缝隙
108 偏压构件
109 翼片
110 位置选择器
111 凹部
116 第一方形突出元件
118 第二方形突出元件
120 链轮筒部
122 阻碍部
123 用于编码改变的操作应答开关
方便起见，将参照打开门的情形来描述锁组件，锁组件可以与包括锁的任何设备或工件等的相似零件结合使用。
现在参照图1A-1B，这是根据本发明的一些实施例的机械编码锁组件10的立体图。机械编码锁组件10具有前部子组件20、中部子组件30和后部子组件40。
前部子组件20包括外部驱动把手44和突出元件50，外部驱动把手44具有至少一个手指配合翼42和按钮48。前部子组件20通过中部子组件30连接到后部子组件40。中部子组件30包括锁筒状壳体54。前部子组件20连接到门(未示出)的外表面，而中部子组件30的锁筒状壳体54布置在标准门锁的圆筒孔中。
后部子组件40被容纳在外壳58中，一般位于门的内表面，提供住户对内部驱动把手64的访问。外壳58上的发光二极管(LED)70面对内部驱动把手64，用于对机械编码锁组件10的一般操作进行指示。
现在参照图2A-2C，分别示出内部的后视立体图、内部的前视立体图和后部子组件40的一部分的放大视图。后部子组件40包括印刷电路板(PCB)80，例如多个微开关82之类的电子部件电连接到PCB 80上。微开关82面对外部驱动把手44。后部子组件40的电动机86用于对凸轮88进行致动。后部子组件40还包括例如电池之类的电源90，用于向LED70、电动机86和PCB 80(微开关82等)提供电力。微开关舌部92具有孔93，杆94的后部从孔93通过。舌部92固定到杆94，例如其中舌部具有通孔96并且杆94具有被舌部遮蔽的通孔，它们彼此对齐，并且销钉(未示出)布置在这些孔中。杆94同心地布置在中空筒部98中，该圆筒的内径大于杆94的外径，从而杆94和圆筒98可以独立地转动。突出元件102从中空筒部98突出。杆94可以在中空筒部98内自由地转动。中空筒部98连接到壳体(未示出)，防止圆筒98围绕杆94的纵轴转动并仅允许杆94的直线(纵向)运动。中空筒部98同轴地布置在第二圆筒99内，允许圆筒98朝向PCB 80或把手44的方向直线运动。
后部子组件40的手动致动器拇指把手106用于手动地转动止挡构件100。可转动的止挡构件100也可以通过电动机激励而自动地转动，凸轮88转动并且与翼片止挡构件100配合，使止挡构件100转动。止挡构件100例如受到弹簧(未示出)沿顺时针方向的转动偏向力，操作地使中空筒部98的突出元件102进入止挡构件100中的缝隙107。
中部子组件30包括例如是弹簧的偏压构件108，向杆94朝向外部驱动把手44的方向施加偏向力。例如具有多个凹部111和相应的受到偏压的突出(未示出)的位置选择器110用于在离散的位置处转动把手44，每个位置对应于(对齐)微开关82中的一个。
操作：
从门的外侧打开和锁定门
当用户站在包括机械编码锁组件10的门外时，为了打开门，用户需要预先知道使微开关82受到激励的编码。编码是通过转动把手44和按压按钮48来使多个微开关92进行开关的预定顺序。在转动外部驱动把手44时，特定的微开关82被选择，并且通过按压按钮48，从多个微开关82中被选择的微开关受到激励。如果用户决定按压按钮48，位置指示突出元件50操作地确定舌部92的当前位置和将要受到激励的具体微开关82。当用户输出微开关82的正确的编码时，电动机86被激励。被电动机86致动的凸轮88朝向止挡构件100的翼片109转动。凸轮88与止挡构件100的翼片109相接触使得翼向由止挡构件的弹簧(未示出)所施力的方向的相反方向转动，从而将中空筒部98从止挡构件100松脱并使微开关舌部92通过偏压构件108而沿外部驱动把手44的方向移动。
杆94包括第一方形突出元件116和第二方形突出元件118。位置选择器110内是与第二方形突出元件118对应的方形凹部或长形的空穴(未示出)。链轮筒部120具有与第一方形突出元件116对应的方形凹部(未示出)。第二方形突出元件118和位置选择器110的方形凹部之间的配合使得由外部驱动把手44的转动运动向微开关舌部92传递转矩。第一方形突出元件116和链轮筒部120之间的配合使得由外部驱动把手44传递转矩用于使链轮66转动，链轮66包括至少一个齿。当舌部92朝向外部驱动把手44移动时，第一方形突出元件116和链轮柱部120进行配合。当突出元件102和链轮筒部120配合时，链轮66根据外部驱动把手44的转动而转动，并且链轮66操作地与门锁的内部机构(未示出)配合，以将门锁定(或解锁)。
为了从门外侧锁门，用户按压按钮48，引起微开关舌部92朝向PCB80移动，从而中空筒部98穿过止挡构件100的缝隙107。同时，止挡构件100的偏压装置(未示出)促使止挡构件逆时针转动。当用户停止按压按钮48时，受到朝向外部驱动把手44的偏压力的微开关舌部92被释放，从而朝向外部驱动把手44移动。然而，由于止挡构件100转动(例如沿逆时针方向)的缘故，中空筒部98不能进入止挡构件100的缝隙107，并且第一方形突出元件116不与链轮筒部120配合，从而转矩没有传递到链轮66。
从门的内侧打开和锁定门
为了从内侧打开门，用户顺时针转动手动致动器拇指把手106，这使突出元件102能够进入止挡构件100的缝隙107，从而转矩可以通过内部驱动把手64传递到链轮66。
为了从内侧锁门，用户拉拔内部驱动把手64。这样，微开关舌部92朝向PCB 80移动，从而中空筒部98进入止挡构件100的缝隙107，并且止挡构件100的未示出的偏压装置促使止挡构件100例如逆时针转动。由此，第一方形突出元件116不能与链轮筒部120配合，从而转矩不转递到链轮66。
图3A是根据本发明的实施例的后部子组件40的分解立体示意图。
图3B是根据本发明的实施例的中部子组件30的分解立体示意图。
图3C是根据本发明的实施例的前部子组件20的分解立体示意图。
应理解，以上描述仅是示例性的，并且经过必要的修改，可以实施得到本发明的各种实施例，并且应理解，上述实施例中描述的特征以及本文未说明的特征可以以分立地或以适当组合的方式使用；并且可以不一定根据上述实施例来实施本发明。

Claims (9)

1.一种锁组件(10)，包括：
(a)前部子组件(20)，包括：
(i)按钮(48)；和
(ii)外部驱动把手(44)，其中所述外部驱动把手(44)适于围绕所述按钮进行转动运动；
(b)中部子组件(30)，包括：
(i)锁筒状壳体(54)；和
(ii)链轮(66)，其适于相对于所述锁筒状壳体(54)进行转动运动，其中所述中部子组件(30)可操作地连接到所述前部子组件(20)；以及
(c)后部子组件(40)，包括：
(i)外壳(58)；
(ii)印刷电路板(80)，其安装在所述外壳(58)内；以及
(iii)电动机(86)，其安装在所述外壳(58)内，其中所述后部子组件(40)可操作地连接到所述中部子组件(30)。
2.根据权利要求1所述的锁组件(10)，其中所述中部子组件(30)还包括：
(iii)链轮筒部(120)，其用于传递来自所述外部驱动把手(44)的转矩来使所述链轮(66)转动，所述链轮筒部(120)至少部分地安装在所述锁筒状壳体(54)内部；以及
(iv)位置选择器(110)的方形凹部，其用于传递来自所述外部驱动把手的转矩，所述位置选择器(110)的方形凹部至少部分地安装在所述锁筒状壳体(54)内部。
3.根据权利要求1所述的锁组件(10)，其中所述后部子组件(40)还包括：
(iv)杆(94)，其用于传递转矩并用于传递直线力，所述杆(94)至少部分地安装在所述外壳(58)内部；
(v)微开关舌部(92)，其布置在所述杆(94)上；以及
(vi)至少一个微开关(82)，其布置在所述印刷电路板(80)上。
4.根据权利要求3所述的锁组件(10)，其中所述后部子组件(40)还包括：
(vii)凸轮(88)，其可操作地连接到所述电动机(86)；
(viii)电源(90)，其可操作地连接到所述电动机(86)；
(ix)中空筒部(98)，其布置在所述杆(94)上；
(x)止挡构件(100)，其布置在所述杆(94)上；以及
(xi)翼片(109)，其布置在所述止挡构件(100)上。
5.根据权利要求4所述的锁组件(10)，其中所述后部子组件(40)还包括：
(xii)突出元件(102)，其布置在所述中空筒部(98)上；
(xii)手动致动器拇指把手(106)，其布置在所述止挡构件(100)上；
(xiv)偏压构件(108)，其布置在所述杆(94)上；
(xv)第一方形突出元件(116)，其布置在所述止挡构件(100)上；以及
(xvi)第二方形突出元件(118)，其布置在所述止挡构件(100)上。
6.根据权利要求1所述的锁组件(10)，其中所述中部子组件(30)还包括：
(iii)链轮筒部(120)，其用于传递来自所述外部驱动把手(44)的转矩来使所述链轮(66)转动，所述链轮筒部(120)至少部分地安装在所述锁筒状壳体(54)内部；以及
(iv)位置选择器(110)的方形凹部，用于从所述外部驱动把手传递转矩，所述位置选择器(110)的方形凹部至少部分地安装在所述锁筒状壳体(54)内部，
其中，所述后部子组件(40)还包括：
(iv)杆(94)，其用于传递转矩并用于传递直线力，所述杆(94)至少部分地安装在所述外壳(58)内部；
(v)微开关舌部(92)，其布置在所述杆(94)上；
(vi)至少一个微开关(82)，其布置在所述印刷电路板(80)上；
(vii)凸轮(88)，其可操作地连接到所述电动机(86)；
(viii)电源(90)，其可操作地连接到所述电动机(86)；
(ix)中空筒部(98)，其布置在所述杆(94)上；
(x)止挡构件(100)，其布置在所述杆(94)上；以及
(xi)翼片(109)，其布置在所述止挡构件(100)上。。
7.根据权利要求6所述的锁组件(10)，其中，通过转动所述外部驱动把手(44)，从所述印刷电路板(80)选择具体的微开关(82)，并且通过按压按钮(48)，被选择的微开关(82)受到激励，其中，输入正确的编码时，所述电动机(86)被激励，被所述电动机(86)激励的所述凸轮(88)朝向所述止挡构件(100)的所述翼片(109)转动，所述凸轮(88)与所述止挡构件(100)的所述翼片(109)相接触推动所述翼片转动，从而将所述中空筒部(98)从所述止挡构件(100)松脱并使所述微开关舌部(92)能够沿所述外部驱动把手(44)的方向移动，用于传递来自所述外部驱动把手(44)的力矩来使所述链轮(66)旋转。
8.一种操作锁组件(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述锁组件(10)的外部驱动把手(44)转动到至少一个预定位置；以及
(b)根据预定编码按压所述锁组件(10)的按钮(48)至少一次，使所述锁组件(10)的手动致动器拇指把手(106)允许所述锁组件(10)的突出元件(102)进入所述锁组件(10)的止挡构件(100)的缝隙(107)，由此将转矩传递到所述锁组件(10)的链轮(66)。
9.根据权利要求8所述的操作锁组件(10)的方法，还包括以下步骤：
(c)拉拔所述锁组件(10)的内部驱动把手(64)；以及
(d)将所述锁组件(10)的微开关舌部(92)朝向所述锁组件(10)的印刷电路板(80)移动，从而所述锁组件(10)的中空筒部(98)进入所述锁组件(10)的止挡构件(100)的缝隙(107)，并且止挡构件(100)的偏压装置(108)向止挡构件(100)施力，由此防止所述锁组件(10)的第一方形突出元件(116)与所述锁组件(10)的链轮筒部(120)配合，从而转矩不转递到链轮(66)。
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