CN107923196B - 具有监测保持器的电锁口系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与闩锁组件(3)一起使用的电锁口系统(1)，该电锁口系统监测保持器(6)相对于壳体(8)的位置。更具体地，电锁口系统(1)包括电动致动器(16)，电动致动器(16)使止动器(22)相对于壳体(8)在锁定状态与释放状态之间移动。包括有保持器传感器(31)以感测保持器(6)相对于壳体(8)的位置，从而防止当保持器(6)处于打开位置时向电动致动器(16)供应电力。

Description

具有监测保持器的电锁口系统

本发明涉及与门闩组件一起使用的电锁口(electric strike)系统。更具体地，电锁口提供了对保持器的监测。

电锁口包括相对于壳体可移动的锁口或者保持器。壳体通常安装在门框中，并且电锁口可操作用于可释放地保持弹簧闩组件被安装在安装至框的门上。当电锁口处于锁定状态时，防止门从关闭状态移动，并且当电锁口处于解锁状态时，门可以在无需操作弹簧闩组件的情况下从关闭位置移动。通常，在返回至锁定状态之前，电锁口被编程为具有五秒的特定时间延迟，以便允许门返回至关闭位置。如果门返回至关闭位置花费超过特定时间，则可能有问题。

电锁口可以连接至安装在门框附近的某些形式的电子安全读取器，以便将通过门的访问仅限为携带有适当的安全刷卡标签或者卡的那些人。对于相对高交通量区域(例如商业办公楼、多层住宅以及公共建筑比如图书馆和医院)使用刷卡标签与电锁口相结合是一种有吸引力的出口安全选项。然而，在公共环境中使用电锁口将会使电锁口暴露于许多用户。申请人注意到一个问题是，当保持器在较长时间内处于打开状态时，可能引起问题，电锁口尝试返回至锁定状态。取决于电锁口内的锁定机构，可能引起的问题是，从锁定机构的损坏，直到保持器被“锁定”在打开状态。

电锁口包括电动致动器，其需要电力，以用于调整在锁定与解锁之间的状态。电动致动器的一种形式是螺线管，该螺线管具有响应于被供应电力而相对于壳体移动的活塞，并且通常具有在没有电力的情况下将活塞返回至其原始位置的弹簧。电动致动器的另一种形式是使驱动轴旋转的电机，其需要电力来锁定和解锁电锁口。在螺线管中的弹簧提供的一个优点是，在电源故障事件中，活塞仍然可以返回至其原始位置。因此，螺线管可以被布置成使得在电源故障事件中电锁口在分别对应于电锁口采取解锁状态和锁定状态的故障保护模式或故障安全模式下进行操作。

本文对作为现有技术给出的专利文献或者其他事项的引用并不被视为承认该文献或者事项在澳大利亚是已知的，或者承认其所包含的信息是任何权利要求的优先权日期前的公知常识的一部分。

根据本发明，提供了一种与门闩组件一起使用的电锁口系统，该电锁口系统包括电锁口组件，该电锁口组件包括：壳体；保持器，其利用偏置装置可以相对于壳体在打开位置与关闭位置之间移动，该偏置装置将保持器推向关闭位置；止动器，其可以相对于壳体在锁定状态与释放状态之间移动；电动致动器，其在被供电时调整止动器的状态；保持器传感器，其感测保持器的位置；以及控制器，其控制至电动致动器的电力供应，并且监测从保持器传感器接收到的信号，以防止在保持器处于打开位置时向电动致动器供应电力。

电锁口系统优选地包括在壳体内的用于至少向控制器提供电力的电力存储装置。这提供了特别是在电力故障事件中向控制器供电的独立电源的优点。电力存储装置可以采取任何形式，然而，其优选形式是超级电容器，因为这允许在许多循环中相对快地放电和再充电。可替选地，电力存储装置可以采取可充电电池的形式。

控制器优选地安装在壳体内，然而，控制器可以被安装在电锁口系统内的其他地方。这可以包括：将控制器安装在门框附近安装的安全读取器中。在控制器被安装在壳体内的情况下，电锁口系统优选地包括用于将控制器连接至在壳体的外部的主电源的电端子。在控制器包括印刷电路板(PCB)的情况下，端子可以包括具有针对插座布置的插头的电线，以插入主电源中。进一步优选地是，电力存储装置被安装在控制器上，因为这简化了电锁口的组装，然而，电力存储装置可以位于壳体内的其他地方。

优选的是，电锁口系统能够适应电力故障事件，具体地，控制器可以在故障保护模式下操作，由此，在电力故障事件时，电力存储装置向控制器提供电力，以便将止动器的状态调整为释放状态，或者控制器可以在故障安全模式下操作，由此，在电力故障事件时，电力存储装置向控制器提供电力，以便如果保持器处于关闭位置就将止动器的状态调整为锁定状态。优选的是，故障保护与故障安全之间的调整相对简单，并且可以包括可以从壳体的外部调整的开关，以用于在故障保护模式与故障安全模式之间调整控制器的操作。开关可以在壳体的正面处进行操作，因为这提供了在安装电锁口时可以调整控制器的操作的优点。

保持器传感器可以采取任何合适的形式，并且一种形式包括霍尔传感器，同时保持器包括当保持器处于关闭位置时由霍尔传感器感测到的磁体。这提供了在无需物理接触的情况下传感器感测保持器的位置的优点。另一个替选方案是，对于传感器采取簧片开关或者微动开关的形式，簧片开关将与保持器上的磁体进行相互作用，微动开关可以与保持器本身物理地相互作用。优选的是，保持器传感器被安装至控制器，因为这简化了电锁口的组装过程。可替选地，传感器可以位于壳体中的其他地方。

电锁口系统可以包括感测止动器的状态的止动器传感器，并且控制器监测从止动器传感器接收到的信号。虽然控制器可以可替选地包括存储功能，以基于先前的指令来记住止动器应该在哪里，但是优选地包括有传感器，以实际感测止动器相对于保持器的位置。止动器传感器可以采取任何形式，并且一种形式可以包括一个或者一对霍尔传感器，并且保持器包括当止动器处于锁定状态或者释放状态时由任一霍尔传感器感测到的磁体。这提供了在不需要物理接触的情况下传感器感测止动器的位置的优点。另一替选方案是，对于传感器采取簧片开关或者微动开关的形式，簧片开关将与止动器上的磁体进行相互作用，微动开关可以与止动器本身物理地相互作用。优选的是，止动器传感器被安装至控制器，因为这简化了电锁口的组装过程。可替选地，传感器可以位于壳体中的其他地方。

电动致动器可以采取任何形式，然而优选的是，其包括电机和驱动轴，该驱动轴在通电时围绕致动轴旋转。使用电机比螺线管具有优点，因为电机可以产生相当高的扭矩。优选地，可以在向电机供应电力时调整控制器，以便在正向模式与反向模式的操作之间进行调整，从而使驱动轴沿顺时针方向和逆时针方向旋转。止动器包括螺纹孔，并且驱动轴包括位于止动器的螺纹孔内的螺纹部分。止动器的螺纹孔和驱动轴的螺纹部分相互作用，使得轴的旋转引起止动器沿致动轴的方向移动。

进一步优选地是，根据前述权利要求中的任一项所述的电锁口系统，包括用于读取刷卡标签的安全读取器。

参照附图，在下文中描述本发明的优选实施方式将是方便的。附图的特殊性应该被理解为不限制本发明的前述广义描述。

图1是以图解的形式的包括具有安全读取器的电锁口组件的安装的电锁口系统的横截面图。

图2是保持器处于关闭位置的电锁口组件的优选实施方式的等距视图。

图3是保持器处于打开位置的根据图2的锁口组件的等距视图。

图4是壳体的后盖被去除的以分解形式的电锁口组件的优选实施方式的等距视图。

图5是后盖被去除以露出处于关闭位置的保持器并且止动器处于释放状态的电锁口组件的优选实施方式的等距视图。

图6是止动器处于锁定状态的根据图5的电锁口的等距视图。

图7是保持器处于关闭位置并且止动器处于释放状态的局部等距视图。

图8是保持器移动至打开位置的根据图7的电锁口组件的等距视图。

图9是止动器被调整成锁定状态的根据图7的电锁口组件的等距视图。

图1以图解的形式示出了安装至门框2的边缘的电锁口组件1。包括弹簧闩4的闩锁组件3被示出为安装至邻近门5的边缘。电锁口组件包括在图1中示出的处于关闭位置的保持器6。当保持器6被保持在关闭位置时，其保持弹簧闩4并且因此保持门5防止相对于门框2被去除。至少在门5的外侧上可以包括有把手(未示出)，以便于使门5相对于框2移动。然而，应该注意的是，把手没有可操作地连接至弹簧闩4以引起其任何移动。更具体地，虽然在门5返回至关闭位置的同时弹簧闩4可以移动至缩回位置，但是如弹簧7的操作所示，弹簧闩4返回至延伸位置。图1还示出了将电锁口组件1连接至电源V的电端子，以及连接至电锁口组件1以用于读取刷卡标签(未示出)等的安全读取器38。在优选实施方式中，电锁口系统包括电锁口组件(1)、电端子和安全读取器(38)的组合。

现在参照图2，图2示出了具有壳体8的电锁口组件1。壳体8在壳体8的面10上设置有孔9，以使得壳体8能够通过紧固件例如螺丝(未示出)附接至门框2(参见图1)。保持器6被安装至壳体8以用于相对于壳体8移动。图3示出了已经从图2示出的关闭位置移动的保持器6。这通过用户打开门5以使保持器6相对于壳体8枢转来实现。通过推动位于保持器6的枢轴周围的弹簧11，保持器6返回至关闭位置(参见图3)。

图4以分解图示出了电锁口1，其中后盖12从壳体8的基部13去除。示出的基部13包括与基部13一起形成的一对间隔开的安装件14、15，在安装件14、15上安装有保持器6。如参照图2和图3说明的，安装布置是允许保持器6相对于基部13枢转的布置。

根据本发明的电锁口1包括可以采取任何形式的电动致动器16。图4示出了包括电机17和驱动轴18的电动致动器16的一个优选形式。电机17包括具有输出轴20的壳体19，输出轴20可以在向电机17供应电力时围绕致动轴X-X旋转。电机17可以采取任何形式，然而，优选的形式是12伏特电机。输出轴20优选地成形为与驱动轴18的邻近端21相互作用。图4示出了驱动轴18的呈喇叭形展开的邻近端21，并且包括成形为与输出轴20的外表面互补的孔(未示出)，以便提供在输出轴20与驱动轴18的邻近端21之间的驱动连接。优选的是，致动器16能够以正向模式和反向模式操作，以便分别使驱动轴18沿顺时针方向和逆时针方向旋转。这可以通过任何合适的布置来实现，并且示出的优选布置包括使用电机17，该电机17允许供应至电机17的电力的反极性，以便在顺时针与逆时针之间调整输出轴20的旋转。未示出的替选方案可以包括齿轮箱，其在驱动轴18与电机17的输出轴20之间作用，以便允许驱动轴18沿顺时针方向与逆时针方向旋转之间的调整。

根据本发明的电锁口1包括可以相对于壳体8在锁定状态与释放状态之间移动的止动器22。示出的止动器22是具有形成有螺纹孔24的从动部分23的单一构件。螺纹孔与驱动轴18的螺纹部分25相互作用，使得驱动轴18沿顺时针方向或者逆时针方向的旋转导致止动器22相对于壳体8的移动。止动器还包括支座26，该支座26以将参照图7至图9更详细地描述的方式与保持器6的臂27相互作用。止动器22还在支座26与从动部分23之间形成有槽28，该槽28在止动器22处于释放状态时可以容纳保持器6的臂27。将参照图7至图9更详细地描述槽28与保持器6的臂27的相互作用。

根据本发明的电锁口1还包括在图4中示出的控制器29，其安装在壳体8内以控制至电动致动器16的电力供应。控制器29可以位于其他地方，包括例如安全读取器38(参见图1)。图4示出了包括印刷电路板30(PCB)的形式的控制器2的优选实施方式，印刷电路板30在组装电锁口1时通过电线(未示出)连接至电机17。PCB 30包括电子线路(未示出)以便控制电力供应。

根据本发明的电锁口1还包括感测保持器6的位置的保持器传感器31。在图4中示出的保持器传感器31的优选形式是安装至PCB 30的霍尔传感器的形式，其感测由位于保持器6的臂27中的磁体32产生的磁场。将参照图7至图9更详细地描述该相互作用。

本发明的优选方面在于，电锁口包括用于感测止动器22的状态的止动器传感器33、34。图4示出了安装至PCB 30的一对霍尔传感器32、34，该对霍尔传感器监测由安装至止动器22的磁体35产生的磁信号。

应该理解的是，在保持器6和止动器22上的磁体32、35的位置以及在PCB 30上的霍尔传感器31、33、34的位置可以与图4中示出的位置不同。此外，本发明不限于仅是霍尔传感器形式的传感器31、33、34，而是可以使用读取开关或者微动开关。

本发明的优选方面在于电锁口1包括用于将控制器29接线至主电源的电线(未示出)的形式的电端子。还优选的是，电锁口1包括在壳体8内的用于向控制器29提供电力的电力存储装置36。电力存储装置36的优选形式是超级电容器，并且进一步优选的是，超级电容器被安装在PCB30上，以在来自主电源的电力故障事件中为控制器29提供备用电力。

应该理解的是，包括超级电容器的任何电力存储装置36将具有有限的电力，以在来自主电源的电力故障事件中供电至控制器29。因此，优选的是，控制器29可调整成在来自主电源的电力故障事件中以故障保护模式或故障安全模式进行操作。该调整可以通过任何合适的布置来实现，并且在示出的实施方式中包括开关37(参见图2)，开关37可以从壳体8的外部调整以用于调整控制器29的操作。开关37可以位于壳体8上的任何位置，包括在壳体8的正面10处，以允许在安装电锁口1同时对控制器29进行调整。开关37可以如图2所示被覆盖以避免篡改。当控制器29以故障保护模式操作时，在发生电力故障事件时，电力存储装置36向控制器29提供电力，以便将止动器22的状态调整为释放状态。相反，当以故障安全模式操作时，在发生电力故障事件时，电力存储装置36向控制器29提供电力，以便如果保持器6处于关闭位置就将止动器22的状态调整为锁定状态。

电锁口1的控制器29被编程为监测从保持器传感器31接收到的信号，以便防止在保持器6处于打开位置时向电动致动器16供应电力。首先参照图5，图5示出了处于释放状态的止动器22和处于关闭位置的保持器6。保持器传感器31监测保持器臂27中的磁体，并且向控制器29发送信号以指示保持器处于关闭位置。在保持器6保持处于关闭位置时，控制器29可以从主电源或者从电力存储装置36(参见图4)向电机17供应电力，以便使驱动轴18旋转。驱动轴18的旋转将使止动器22从图5中示出的释放状态移动至图6中示出的锁定状态。应该理解的是，在止动器22中的磁体35(参见图4)现在与在控制器29上的左侧传感器33(遮蔽的)对齐，其中该传感器33向控制器2指示止动器22现在处于锁定状态。根据图9可以看出，在止动器22处于锁定状态的情况下，保持器6的臂27与止动器22的支座26交叠，从而防止保持器从关闭位置移动。

现在参照图7，图7示出了处于释放状态的止动器22，由此保持器6上的臂27与在止动器22中形成的槽对齐。在止动器22处于该位置的情况下，保持器6可以从关闭位置旋转至如图8所示的打开位置。保持器传感器31(参见图4)将感测到保持器6不再处于关闭位置并且向控制器29发送信号，以便防止止动器22的操作，以使其从图8所示的释放状态移动。然而，一旦如图7所示保持器6返回至关闭位置，则控制器29可以以使驱动轴18沿相反方向旋转的反极性向电机17供应电力，以将止动器22返回至锁定状态。

根据前述应该理解的是，根据本发明的电锁口1降低了保持器6将在打开状态被“锁定”的可能性。此外，将超级电容器36包括在内为解决电力故障事件提供了有用的解决方案。

Claims (18)

1.一种与门闩组件一起使用的电锁口系统，所述电锁口系统包括电锁口组件，所述电锁口组件包括：壳体；保持器，其利用偏置装置能够相对于所述壳体在打开位置与关闭位置之间移动，所述偏置装置将所述保持器推向所述关闭位置；止动器，其能够相对于所述壳体在锁定状态与释放状态之间移动；电动致动器，其在被供电时调整所述止动器的状态；保持器传感器，其感测所述保持器的位置；以及控制器，其控制至所述电动致动器的电力供应，并且监测从所述保持器传感器接收到的信号，以防止在所述保持器处于所述打开位置时向所述电动致动器供应电力。

2.根据权利要求1所述的电锁口系统，包括在所述壳体内的用于至少向所述控制器提供电力的电力存储装置。

3.根据权利要求2所述的电锁口系统，其中，所述电力存储装置包括超级电容器。

4.根据权利要求2或3所述的电锁口系统，包括其中，所述控制器被安装在所述壳体内，并且所述电锁口系统包括用于将所述控制器连接至所述壳体的外部的主电源的电端子。

5.根据权利要求4所述的电锁口系统，其中，所述电力存储装置被安装在所述控制器上，并且在来自所述主电源的电力故障事件中向所述控制器提供电力。

6.根据权利要求5所述的电锁口系统，其中，所述控制器能够在故障保护模式下操作，由此在所述电力故障事件中，所述电力存储装置向所述控制器提供电力，以便将所述止动器的状态调整为所述释放状态，或者所述控制器能够在故障安全模式下操作，由此在所述电力故障事件中，所述电力存储装置向所述控制器提供电力，以便如果所述保持器处于所述关闭位置，就将所述止动器的状态调整为所述锁定状态。

7.根据权利要求6所述的电锁口系统，包括从所述壳体的外部可调整的开关，以用于在所述故障保护模式与所述故障安全模式之间调整所述控制器的操作。

8.根据权利要求7所述的电锁口系统，其中，所述开关可在所述壳体的正面操作，使得在安装所述电锁口时可以调整所述控制器的操作。

9.根据权利要求1所述的电锁口系统，其中，所述保持器传感器包括霍尔传感器，并且所述保持器包括磁体，当所述保持器处于所述关闭位置时，所述霍尔传感器感测到所述磁体。

10.根据权利要求1所述的电锁口系统，其中，所述保持器传感器被安装至所述控制器。

11.根据权利要求1所述的电锁口系统，包括止动器传感器，其感测所述止动器的状态，并且所述控制器监测从所述止动器传感器接收到的信号。

12.根据权利要求11所述的电锁口系统，其中，所述止动器传感器包括一对霍尔传感器，并且所述保持器包括磁体，当所述止动器处于所述锁定状态或者所述释放状态时，任一霍尔传感器感测到所述磁体。

13.根据权利要求11所述的电锁口系统，其中，每个止动器传感器被安装至所述控制器。

14.根据权利要求1所述的电锁口系统，其中，所述电动致动器包括电机和驱动轴，所述驱动轴在通电时围绕致动轴旋转。

15.根据权利要求14所述的电锁口系统，其中，所述控制器在向所述电机供应电力时可调整，以便在正向模式与反向模式的操作之间进行调整，从而使所述驱动轴沿顺时针方向和逆时针方向旋转。

16.根据权利要求14所述的电锁口系统，其中，所述止动器包括螺纹孔，并且驱动轴包括位于所述止动器的螺纹孔内的螺纹部分。

17.根据权利要求16所述的电锁口系统，其中，所述止动器的螺纹孔和所述驱动轴的螺纹部分相互作用，使得轴的旋转引起所述止动器沿所述致动轴的方向移动。

18.根据权利要求1所述的电锁口系统，包括用于读取刷卡标签的安全读取器。

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