CN106574468B - 电子和机械密码锁 - Google Patents

Abstract

提供了一种锁，该锁包括外壳和开口，该开口用于容纳能够在锁定位置和开锁位置之间移动的锁舌。该锁还包括：转动致动器，其具有预定量的转动输出并且对电子密码的输入作出响应，该电子密码通过用户输入；凸轮，其可操作地联接到外壳并且对用户的手动密码输入作出响应，该凸轮包括凸轮槽；舌释放杆件，其可移动地联接到外壳并且具有鼻部和锁定杆，该鼻部能够与凸轮槽配合；电枢柱，其对转动输入和手动输入两者作出响应并且能够在阻挡位置与非阻挡位置之间移动，该阻挡位置用于将锁舌阻挡在锁定位置，该非阻挡位置用于允许锁舌移动到开锁位置。

Description

电子和机械密码锁

技术领域

本发明大体涉及电子和机械密码锁。具体地，本发明涉及可以通过电子设备或手动设备打开的锁。

背景技术

保险箱和其它安全容器习惯使用密码锁来控制和授权进入。早期锁完全是机械的并且靠人在转动拨号盘上拨出正确的密码。拨号盘的转动将机械元件定位在锁内，使得拨出允许锁舌释放容器门的正确的密码。合适的拨号转动使制栓件(tumbler)中的切口(gate)对齐。一旦切口对齐，防护杆件上的防护部(fence)进入对齐的切口。拨号盘和制栓件的继续转动拉动防护杆件并使舌收回。

然而，多年以来，电子机械锁已经逐渐取代上述机械锁。实际上，多年以来，电子机械锁自身具有许多改进。复杂的电子逻辑电路的使用使得能够实现一系列复杂且唯一的电子密码，这使得非常难以非正常地进入受保护区域。当锁用于保护到达容器的进入时，电子部件通常安装在容器门内部的外壳内。外壳包括致动装置和电路板。电子键盘将信号传递给电路板，该电路板包括允许锁打开和关闭的电子电路。键盘位于外壳的外部以使用户可以访问。线缆通常在键盘与电路板之间延伸以用于在两个电子部件之间传递信号。

除了电子电路，电子机械锁包括舌。该舌构造为能够移动并且联接到舌移位装置，该舌移位装置使得用户能够选择性地借助于致动装置将舌移动到至少两端位置中的一者。在舌的第一端位置处，锁被阻挡因而“被锁定”，并且在舌的第二端位置处，锁未被阻挡或“打开”因而“被开锁”。当用户将正确的密码输入到电子键盘时，信号被传递给电路板。电路板转而对允许锁舌移动到外壳内的开锁位置处的致动装置进行致动，从而允许用户打开保险箱门。

尽管已知的电子锁已经证明在日常的实际使用中是有效的，但是仍需要改进，尤其是设计方面。例如，向电子锁供电的输电线中的电涌可能损坏电路，从而使授权用户不能打开锁。鉴于外壳所使用的材料以及通过切穿这些材料而得以进入时的难度，打开保险箱或受保护区域的结果成本可能是巨大的。此外，故障还可能起因于使锁不能打开的擅自动用、或断电。

因此，需要易于组装的、有成本效益的、并且能够可靠地阻止未授权用户访问容器的电子和机械密码锁。

发明内容

上述问题通过根据本发明的电子和机械密码锁来解决。根据本发明的电子和机械密码锁提供用于打开锁的手动机械设备和电子设备。手动机械设备和电子设备安装在拨号盘上，拨号盘安装在待保护的容器的外部。

拨号盘包括具有一系列电子号码(通常从1-9和0)的键盘，当被用户接触而输入正确的密码时，该键盘将向转动设备生成电子信号。转动设备(其可以是螺线管)联接到电枢柱，该电枢柱具有第一阻挡构件，该第一阻挡构件与锁舌进行阻挡式接触。电枢柱还包括第二向外延伸电枢柱构件，该构件将在下文详细描述。一旦接收到电子信号，螺线管引起电枢柱转动到开锁位置，该开锁位置使得锁舌能够绕过阻挡构件以允许授权用户打开锁。

打开锁的手动模式包括拨号操作的多个制栓轮，该制栓轮具有切口以在正确地拨出手动密码时容纳舌操作释放机构的防护构件。

舌操作释放机构具有组装为一个单元的三个部件和拨号盘操作的凸轮，该单元与以上拨号盘和制栓件相互作用。舌操作杆件包括在第一端的鼻部和相反的第二端，该鼻部与凸轮相啮合，该相反的第二端可枢转地附接到外壳。第二端包括向外延伸配合杆，该向外延伸配合杆件与电枢柱上的第二向外延伸构件相接触。

一旦输入正确的手动密码，鼻部就与凸轮配合，从而引起锁舌操作杆的第二端枢转，以引起向外延伸配合杆件推靠电枢柱上的第二向外延伸构件，这转而引起电枢柱转动。当电枢柱转动时，第一阻挡构件移动到开锁位置，该开锁位置允许锁舌移动到开锁位置。

在本发明的一方面，提供了一种锁，该锁包括外壳，该外壳具有用于容纳锁舌的开口，锁舌能够在锁定位置与开锁位置之间移动。该锁包括：双输入拨号盘，其具有用于密码的电子输入的电子数字键盘以及用于密码的手动输入的机械拨号盘；转动致动器，其定位在外壳内并且能够在锁定状态与开锁状态之间通电，该锁定状态用于使锁舌保持在锁定位置，该开锁状态允许锁舌移动到开锁位置；凸轮，其可操作地联接到外壳，该凸轮包括凸轮槽；舌释放杆件，其可移动地联接到外壳，该舌释放杆件具有鼻部和锁定杆，该鼻部能够与所述凸轮槽配合；以及电枢柱，其可操作地联接到转动致动器，所述电枢柱包括第一向外延伸凸缘和第二向外延伸凸缘，所述第一向外延伸凸缘通常偏置到阻挡位置，以阻挡所述锁舌移动到开锁位置。

一经致动，转动致动器引起电枢柱转动预定量，其中，第一向外延伸凸缘可转动地从阻挡位置移动到非阻挡位置，从而允许锁舌移动到开锁位置。此外，当鼻部与所述凸轮槽配合时，锁定杆向下移动预定量，以可转动地移动第二向外延伸凸缘并且引起第一向外延伸凸缘从阻挡位置移动到非阻挡位置，从而允许锁舌移动到开锁位置。

在本发明的其它方面，提供了一种锁，该锁包括外壳，该外壳具有凹腔和开口，该凹腔具有第一相对侧壁和第二相对侧壁，该开口用于容纳锁舌，锁舌能够在锁定位置与开锁位置之间移动。该锁还包括：转动致动器，其具有预定量的转动输出并且对电子密码的输入作出响应，该电子密码通过用户输入；凸轮，其可操作地联接到外壳并且对用户的手动密码输入作出响应，该凸轮包括凸轮槽；舌释放杆件，其可移动地联接到外壳，该舌释放杆件包括鼻部和锁定杆，该鼻部能够与凸轮槽配合；以及电枢柱，其响应于转动输出和手动输入两者，该电枢柱能够在阻挡位置与非阻挡位置之间移动，该阻挡位置用于将锁舌阻挡在锁定位置，该非阻挡位置用于允许锁舌移动到开锁位置。

本发明的电枢柱包括第一阻挡构件和第二向外延伸凸缘构件，第一阻挡构件对转动输出作出响应以用于将锁舌阻挡在锁定位置，第二向外延伸凸缘构件以可转动的方式对舌释放杆件的向下移动作出响应以引起第一阻挡构件移动到非阻挡位置。

附图说明

为了更好地理解本发明并且为了示出本发明是如何实施的，例如现在将参照附图，其中：

图1是根据本发明的锁的分解图，示出面板和外壳。

图2是根据本发明的具有手动部件和电子部件两者的示例性拨号盘。

图3是图1的拨号盘的侧视图，示出在待保护的容器的相反侧上与锁相接合的拨号盘轴。

图4是根据本发明的锁的俯视图，示出处于锁定位置的锁。

图5是根据本发明的锁的俯视图，示出转动以与锁舌脱开的阻挡构件。

图6是根据本发明的锁的俯视图，示出处于开锁位置的锁舌。

图7是图示出机械模式并且示出相应的切口转动到打开位置的背轮的俯视图。

图8是示出鼻部与凸轮相配合，同时后杆接触电枢柱并且开始引起电枢柱转动使得阻挡构件与锁舌脱开的俯视图。

图9是示出处于完全打开位置且锁舌缩回的机械模式的俯视图。

图10是示出用于使锁舌偏置到锁定位置的一个替代例的俯视图。

具体实施方式

摆动式舌或转动式舌锁定装置将舌安装为在锁定位置与开锁位置之间枢转。本申请将锁定装置内的摆动式舌称为“舌”、“摆动式舌”或“锁舌”。将保险箱门固定到保险箱的其余部分的舌称为“保险箱锁舌”。在锁定位置，锁舌的一部分伸出到外壳之外并且与机械舌机件的一部分相干涉，从而防止舌机件使保险箱舌移动到开锁位置。当用户输入正确的密码时，锁定机构允许锁舌枢转到外壳内的开锁位置。

一般地，保险箱外面的手柄连接到舌机件。转动手柄可启动舌机件的运动。如果用户输入开启或释放锁舌的正确的密码(如上所述)，则舌机件能够使转动式舌枢转，使得转动式舌不会从外壳伸出。该开锁位置允许舌机件继续将保险箱舌移动到开锁状态，从而允许操作者打开保险箱。

现在参照图1，其示出根据本发明的电子和机械密码锁10。电子和机械密码锁被安装到代表容器、保险箱或保安室的门的壁22(在图4-图9中最好地示出)，或者安装到与这些门邻接的壁的一部分。如图2中最好地示出，双输入拨号盘安装在壁22的前侧。双输入拨号盘能够接收电子输入密码或手动输入密码(即，通过将拨号盘转动到左侧和右侧以输入正确的号码)。

锁10的外壳24包括面板26以及第一相对侧壁80和第二相对侧壁82，该第二相对侧壁具有用于容纳锁舌70的开口84。在本发明的一个方面，多个门控制栓轮(gated tumblerwheel)13以以下方式设置在锁定外壳24内：该门控制栓轮经由拨号盘轴150(图3中可见)被拨号盘50的手动锁定部分52(图2中可见)操纵，其中，门控制栓轮各者均具有位于其上的切口14。

与拨号盘轴15接合的凸轮16设置有凸轮槽(cam way)17，当相关联的防护部20(图4-图9中最好地示出)被容纳在制栓轮13的对齐的切口14中时，凸轮槽17容纳舌释放杆件19的鼻部18。舌释放杆件19在其第二端通过销21被可枢转地连接到外壳24。舌释放杆件19的第二端包括锁定杆25，该锁定杆与电枢柱30上的第二向外延伸构件36相接触，如将在下文进行详细地描述。

现在参照图1，锁舌70安装在外壳12内。在本实施例中，锁舌70是截面大致为D形的转动式舌。然而，应当理解，各种其它形状的锁舌70被涵盖并在本发明的预期范围内。轴容纳开口42定位在锁舌70的中心附近。轴容纳开口42构造为容纳安装在外壳24内的轴或轮轴。轴43安装在位于外壳24的内壁上的第一套筒和第二套筒(未示出)中。轴容纳开口42大致为圆形并且直径略大于轴43的直径。锁舌40的轴容纳开口42装配到轴43上，从而允许锁舌40绕轴转动。因此，轴承设备形成在锁舌40的开口42与轴43之间，轴在锁舌40转动时一般保持静止。

图4中示出处于锁定位置的锁舌70。在锁定位置，锁舌70的伸出部分44伸出到锁舌开口46之外。锁舌开口46是外壳24的顶壁中的凹口，该凹口通常在铸造外壳时形成。在操作中，锁舌70转动到开锁位置，在开锁位置，锁舌70的伸出部分缩回到外壳24内。锁舌70在锁定位置与开锁位置之间的移动将在下文进行更详细地描述。

如图1中所示，片簧(leaf spring)86定位在舌与外壳之间并使舌偏置到锁定位置。在替代实施例中，如图10所示，压缩弹簧88从位于外壳24的内壁上的销89伸展到定位在锁舌70的后侧上的另一销90。在每种情况下，来自弹簧86、88的张力使锁舌70逆时针偏置，舌70的伸出部分44在锁定位置伸出到外壳24之外。

如在图10中还可以看出，锁舌可以包括可选的防擅自动用机构，该机构包括锁舌70中的多个齿45以及外壳24中的多个相对应的齿47。如图10中最好地示出，当致动器处于锁定状态时，企图强制地使锁舌70从锁定位置转动到开锁位置引起锁舌上的多个齿与外壳中的齿47相啮合，从而防止未授权进入。

致动器60安装在外壳24之内。可以使用许多不同类型的致动器，致动器包括但不限于电机、转动螺线管、电子和机械转动装置、以及电磁转动装置。为了举例说明，在本公开的余下部分中，致动器60被描述为转动螺线管。转动螺线管60安装在外壳24内的凹腔64中，该凹腔由从外壳24的内壁向上延伸的若干壁形成。形成凹腔64的壁通常是形成外壳24的铸件的一部分。电枢柱30经由转动轴附接到转动螺线管60。

电枢柱30包括其第一端32和第二端35。第一端32可转动地联接到转动螺线管60。电枢柱30还包括第一向外延伸构件34和第二向外延伸构件36。在锁定位置，第一向外延伸构件34接触摆动式舌70的唇部38并且作为止挡部起作用，该止挡部防止摆动式舌70通过缩回到外壳24中而移动到开锁位置。第二向外延伸构件36与第一向外延伸构件34间隔开并且第二向外延伸构件接触锁定杆25。

电路板(未示出)内的电路与密码输入装置(图2中可见)相协作。当用户在电子键盘54上输入正确的密码时，电路发出信号给螺线管60以使电枢柱30转动预定量。结果，电枢柱30转动预定量，而第一向外延伸构件34同时转动相同的预定量并与锁舌70的唇缘38脱开，如图5中最好地示出。第二向外延伸构件34被外壳24中铸造的配合表面止动。当第一向外延伸构件34与唇缘38脱开时，锁舌70通过缩回到外壳24中而转动到开锁位置，如图6中最好地示出。

如上所述，向电子锁供电的输电线中的电涌可能损坏电路，从而使得授权用户不能使用拨号盘50的电子键盘54打开锁。此外，电路的故障还可能起因于使锁不能打开的擅自动用、或者断电。在这种情况下，根据本发明的电子和机械密码锁10包括由拨号盘50的手动锁定部分52操作的机械操作式锁定机构80。

如前所述，在机械锁定机构中，多个门控制栓轮13设置以以下方式设置在锁定外壳24中：门控制栓轮经由拨号盘轴15(图3中可见)被拨号盘50(图2中可见)的机械部分52操纵，其中，门控制栓轮各者均具有位于其上的切口14。

与拨号盘轴15相接合的凸轮16具有凸轮槽17，当相关联的防护部20(图4-图9中最好地示出)被容纳在制栓轮13的对齐的切口14中时，凸轮槽17容纳舌释放杆件19的鼻部18。舌释放杆件19在其第二端通过销21被可枢转地连接到外壳24。

在操作中，用户通过在拨号盘52上拨密码而输入正确的密码。当输入正确的密码时，多个门控制栓轮转动并对齐。当相关联的防护部被容纳在门控制栓轮的对齐的切口中时，舌释放杆件19的鼻部18容纳在凸轮槽17中。当舌释放杆件19的鼻部18被容纳在凸轮槽17中时，舌释放杆件19的锁定杆25向下移动并且接触电枢柱30上的第二向外延伸构件36，这转而引起电枢柱30转动到非阻挡位置。当电枢柱30转动时，第一向外延伸构件34转动到锁舌的唇缘38后方。用户转动保险箱门(或其它受保护的容器)上的手柄，藉此使锁舌44缩回到外壳24中。

尽管已经参照特定方面和实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将会认识到可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在形式和细节上做出改变。

Claims (16)

1.一种锁，其包括：

外壳，其具有用于容纳锁舌的开口，所述锁舌能够在锁定位置与开锁位置之间移动；

双输入拨号盘，其具有用于密码的电子输入的电子数字键盘以及用于密码的手动输入的机械拨号盘；

转动致动器，其定位在所述外壳内并且能够在锁定状态与开锁状态之间通电，所述锁定状态用于使所述锁舌保持在所述锁定位置，所述开锁状态允许所述锁舌移动到所述开锁位置；

凸轮，其可操作地联接到所述外壳，所述凸轮包括凸轮槽；

舌释放杆件，其可移动地联接到所述外壳，所述舌释放杆件具有鼻部和锁定杆，所述鼻部能够与所述凸轮槽配合；以及

电枢柱，其可操作地联接到所述转动致动器，所述电枢柱包括第一向外延伸凸缘和第二向外延伸凸缘，所述第一向外延伸凸缘通常偏置到阻挡位置，以阻挡所述锁舌移动到所述开锁位置，

其中，一经致动，所述转动致动器引起所述电枢柱转动预定量，其中，所述第一向外延伸凸缘可转动地从所述阻挡位置移动到非阻挡位置，从而允许所述锁舌移动到所述开锁位置，并且此外，其中，当所述鼻部与所述凸轮槽配合时，所述锁定杆向下移动预定量，以可转动地移动所述第二向外延伸凸缘并且引起所述第一向外延伸凸缘从所述阻挡位置移动到所述非阻挡位置，从而允许所述锁舌移动到所述开锁位置。

2.根据权利要求1所述的锁，其中，所述锁舌为转动式锁舌。

3.根据权利要求1所述的锁，其中，所述转动致动器为转动电磁装置。

4.根据权利要求3所述的锁，其中，所述转动电磁装置是转动螺线管。

5.根据权利要求1所述的锁，还包括第一弹簧，所述第一弹簧联接到所述外壳和所述锁舌，以用于使所述锁舌偏置到所述锁定状态。

6.根据权利要求1所述的锁，还包括第二弹簧，所述第二弹簧定位在所述转动致动器与所述电枢柱之间，以用于使所述电枢柱偏置到所述阻挡位置。

7.根据权利要求1所述的锁，其中，在所述阻挡位置，所述第一向外延伸凸缘与所述锁舌进行阻挡式接触。

8.一种锁，其包括：

外壳，其具有凹腔和开口，所述凹腔具有第一相对侧壁和第二相对侧壁，所述开口用于容纳锁舌，所述锁舌能够在锁定位置与开锁位置之间移动；

转动致动器，其具有预定量的转动输出并且对电子密码的输入作出响应，所述电子密码通过用户输入；

凸轮，其可操作地联接到所述外壳并且对所述用户的手动密码输入作出响应，所述凸轮包括凸轮槽；

舌释放杆件，其可移动地联接到所述外壳，所述舌释放杆件包括鼻部和锁定杆，所述鼻部能够与所述凸轮槽配合；以及

电枢柱，其响应于所述转动输出和手动输入两者，所述电枢柱能够在阻挡位置与非阻挡位置之间移动，所述阻挡位置用于将所述锁舌阻挡在所述锁定位置，所述非阻挡位置用于允许所述锁舌移动到所述开锁位置。

9.根据权利要求8所述的锁，其中，所述电枢柱包括第一阻挡构件和第二向外延伸凸缘构件，所述第一阻挡构件对所述转动输出作出响应以用于将所述锁舌阻挡在所述锁定位置，所述第二向外延伸凸缘构件以可转动的方式对所述舌释放杆件的向下移动作出响应以引起所述第一阻挡构件移动到所述非阻挡位置。

10.根据权利要求8所述的锁，其中，所述致动器为转动螺线管。

11.根据权利要求8所述的锁，其中，所述锁舌为转动式锁舌。

12.根据权利要求8所述的锁，其中，所述电枢柱偏置到所述阻挡位置。

13.根据权利要求8所述的锁，还包括第一弹簧，所述第一弹簧联接到所述外壳和所述锁舌，以用于使所述锁舌偏置到所述锁定状态。

14.根据权利要求1所述的锁，还包括第二弹簧，所述第二弹簧定位在所述转动致动器与所述电枢柱之间，以用于使所述电枢柱偏置到所述阻挡位置。

15.根据权利要求1所述的锁，其中，所述锁舌还包括防擅自动用机构，所述防擅自动用机构包括所述锁舌中的多个齿以及所述外壳中的多个相对应的齿，其中，当所述致动器在所述锁定状态下时，企图强制地使所述锁舌从所述锁定位置转动到所述开锁位置将引起所述锁舌上的多个齿与所述外壳中的齿相啮合，由此防止未授权进入。

16.根据权利要求8所述的锁，其中，所述锁舌还包括防擅自动用机构，所述防擅自动用机构包括所述锁舌中的多个齿以及所述外壳中的多个相对应的齿，其中，当所述致动器处于锁定状态时，企图强制地使所述锁舌从所述锁定位置转动到所述开锁位置将引起在所述锁舌上的多个齿与所述外壳中的齿相啮合，由此防止未授权进入。