CN1092741C - 磁性锁具 - Google Patents

Abstract

一种具有防撬设置的磁性钥匙开启的锁具，其包括一安装在滑动元件1上的一个棒16内的磁性销钉13，销钉13的远端配装在锁板3中的小孔17中，且当一正确编码的钥匙插入到锁具中，该远端向下旋转摆出小孔17。正确编码的钥匙具有一排斥部位，该部位先将磁性销钉根据需要绕轴转动，使得钥匙可将滑动组件从闭锁位置移开。撬锁具的表面不能将磁性销13的远端移出小孔17，因为磁销钉受其支撑轴限制，不能横向移出锁板。

Description

磁性锁具

本发明涉及一种磁性锁具，特别是涉及一种由磁卡开启的磁性锁具，在磁性锁具中采用一定的手段，以防止通过猛力撞击或所谓“撬”的方式使锁具打开。

早先的卡开启的锁具被设计成安装在墙壁或门内，钥匙插入到一个嵌装的面板内的槽中，由于销钉的移动垂直于卡槽的平面，因此对槽或对门或墙壁的表面施以撞击很少使锁开启，但是当同类的锁被嵌装在盒子中并装在墙或门的表面上，或是装在供司机进入停车房的门口的门柱上时，这种锁的上表面容易受撞击，且猛力撞击常会使销钉上下窜动。如果在“撬锁”过程中将一非磁性的卡形物体插入到槽中，该锁有时会被开启。具有磁性销钉的卡开启的锁具对这种类型的捣塞是敏感的。这种锁具在美国专利2,566,017；2,648,729；2,732,703；2,769,873；2,931,953；3,271,983；RE27,753；3,595,042；3,581,030；以及3,995,145等专利中都有描述，美国3,705,277号专利描述了这个问题并且公开一个解决方案，该方案是利用一“防捣塞的非磁性销钉”，当一击撞冲击产生移动时，而使锁具能够通过一滑动件的阻挡移动保持闭锁状态，滑动件具有滚动销钉。

几乎上述所有的锁具都需要水平安装(平行于地板)，因为销钉主要是借助重力保持在闭锁位置。然而，如在美国3,834,197号专利所描述的用一钢的护板将所有的磁性销钉向槽内吸引，锁具就能够垂直安装了。美国3,995,460号专利描述了如果在锁具的前面沿销钉的直线方向撬锁，一磁性销钉怎样能够阻挡滑动件移动。这种“防撬”销钉在随后的美国4,133,194；4,676,083；4,312,198以及4,932,228号专利中示出。

在美国3,834,197号专利中描述的那类磁性卡开启的挂锁在本领域是已知的。然而这种类型的锁具一直来成功地生产，这是由于在槽中没有插入一正确编码的卡而是插入一空白卡，同时撬动锁体并且保持连续或断续的压力的情况下，该锁可能易于开启。

按照本发明提供的一种磁性钥匙开启的锁具，其包括一滑动组件，用一把钥匙插入锁内可使该滑动组件从一闭锁位置移向开启位置，该钥匙内编在磁码；多个磁性销钉，通过一上述的钥匙在锁具上的操作，这些磁性销钉可在滑动组件内横向滑动，从锁定滑动组件的第一位置即所谓锁定位置，横向滑动到开启滑动组件的第二位置，即所谓开启位置；及一锁板，该锁板靠在滑动元件的侧边，具有多个小孔用以在滑动元件处于锁定位置时接纳磁性销钉的远端，一些或所有磁性销钉的位置和极性形成锁具的编码，其中至少有一个磁性销钉支撑在滑动组件中，这种即使锁具被撬销钉远端仍被机械地阻止从闭锁位置横向移开，以防滑动组件从闭锁位置移至开启位置，除非在锁中插入一编过码的钥匙，首先使销钉的远端移出锁板。

按照本发明的锁具，至少有一个磁性销钉被可绕轴旋转地安装在滑动组件上，该销钉的轴垂直于其他磁性销钉的滑动轴线，以便其远端能够沿插入锁具中的正确编码的钥匙的移动方向转动而移动锁板。

按照本发明的锁具，至少一个磁性销钉可延伸或具有一个壳体，该壳体延伸过其枢轴点，且锁具包括一个肩部，该肩部顶靠着销钉的延伸部或壳体，以便在滑动元件移向其开启位置时，磁性销钉能进一步沿同一方向旋转并与滑动元件对齐。

按照本发明的锁具，一固定抓钩须安装到邻近滑动组件的一端，在滑动组件从其开启位置移向其闭锁位置时与磁性销钉的延伸部或壳体啮合，使磁性销钉沿相反方向旋转以使其远端移入锁板的相应小孔中。

在本发明的一个实施例中，至少有一个磁性销钉被精密地装配在滑动组件中，以使其在滑动组件中只沿一固定的轴线移动，该磁性销钉在其远端设置或具有一侧凸起部，通过在滑动件的一侧面开一凹槽，使该凸起部与滑动件的这个表面嵌装平齐，而锁板具有一台阶孔，销钉的侧凸起部可穿过台阶孔且置靠在台阶上，从而可阻止磁性销钉远端的脱离锁板的移动，除非磁性销钉的中心轴线与台阶孔的中心轴线对齐。

按照本发明的锁具，销钉的侧凸起部可在所述远端构成一环周凸缘。

按照本发明的锁具，磁性销钉沿其整个长度具有一均匀的截面，并被环套在一单独的壳体中，该壳体可精密地装配在滑动元件中，壳体与所述侧凸起部为一整体。

按照本发明的锁具，壳体由金属或塑料材料制成。

本发明的一个实施例可以包括多个磁性销钉和二个附加的磁性销钉，其中，一第一磁性销钉被可绕轴旋转地安装在滑动件上，其轴垂直于其他磁性销钉的滑动轴线，以便第一磁性销钉的远端能沿插入锁具中的正确编码的钥匙的移动方向的转动而移出锁板；第二磁性销钉被精密地装配在滑动元件中，以便其在滑动元件中只沿一固定的轴线移动、第二销钉在其远端设置或具有一侧凸起部，通过在滑动件一侧面开一凹槽，使该凸起部与滑动元件的这个表面嵌装平齐而锁板具有一台阶孔，销钉的侧凸起部能穿过该台阶孔并置靠在台阶上，以阻止第二磁性销钉远端的脱离锁板的移动，除非第二磁性销钉的中心轴线与台阶孔的中心轴线对齐。

有关本发明的磁性钥匙开启的锁具，将参照有关附图和具体实施例子以详细描述。其中：

图1表示一个锁具的立体分解示意图；

图2a至图2e表示一系列锁具部件的侧剖视图；

图3A至3D和图4表示锁具部件的侧剖示意图；

图5至图7表示另一锁具部件的立体示意图；

图8表示另一锁具部件的前视图；

图9表示图8的横截面图；

图10表示相对图8所示的不同位置的另一锁具部件的前视图；

图11表示图10的横截面图；

图12表示一个处于锁合状态的挂锁机构的前视图；

图13表示一个处于开启状态的挂锁机构的前视图；

图14表示一个用来与挂锁机构一起使用的磁码模件的后视图；和

图15表示图14的侧视图。

有关锁具如何排列磁性编码以及如何为钥匙或卡进行编码的工作已在几个早期的专利中作了详尽的描述，例如专利号为4,312,198的美国专利。由于锁具的磁码设置不直接构成本发明的一部分，因此在本说明书中对此不作任何详尽的描述。

参见附图所示，图1中表示一个非磁性滑动组件1装有多个磁性销钉2，这些磁性销钉2精密地装配在滑动组件1中且可横向滑动，一个固定的锁板3具有多个孔眼或孔，销钉2被一磁性护板5经磁力作用进入到这些孔中偏压向一非磁性盖板4。盖板和护板形成一个槽的侧边，该槽用于按已知的方式插入一个磁性编码钥匙(未示出)当槽中没有钥匙时，护板5被一弹片6压靠在盖板4上。一非磁性壳体7用来装入上述的各元件，并且组件1被一弹簧8向上偏压，如图所示。弹簧8和中心销钉导向件9被部分地装在滑动组件1底部的一个孔中(未示出)。一个后壳体10支持着滑动组件1的一边，且通过多个螺钉(图中只示出一个)10A固定到壳体7上。当槽内没有钥匙时，磁性销钉2被护板5吸引，并与锁板3中相应的孔对正，磁性销钉2部分地进入到这些孔中，从而防止壳体7和10中的滑动组件1向下移动。

当一带正确编码的钥匙插入到板4和5之间的槽中，并延伸过滑动组件1的底部而接触到一底端凸唇11时，所有的销钉都会被钥匙上的磁码排斥。因此，在钥匙进一步推入到槽中时，磁性销钉移入到滑动组件1中而移出锁板3，以使滑动组件1可自由向下移动。这样，滑动组件1就能从其闭锁的位置移到其开启的位置。在滑动组件1后部上的一凸出物接合并移动一锁闩或闩栓机构(未示出)，以提供一锁具的开启操作。

应当意识到，在前述的装置中，当在壳体7的外端面上施以多次猛烈的撞击，即所谓的“撬”时，磁性销钉2可能移入到滑动组件1中而移出锁板3。如果同时将一空白卡或一带错误编码的钥匙插入到槽中，并使用这个卡或钥匙顶靠到凸唇11而对滑动组件1施以连续的或断续的压力，当所有磁性销钉2被一猛力冲击迅速且短暂地移出锁板时，滑动组件1，也许会被这种卡所移动。

为了防止锁被成功地撬开，所述的锁设置有一个“防撬”的磁锁13，磁销13可围绕轴销14的轴线安装，轴销14的轴线垂直于滑动组件1的正常滑动方向。轴销14在滑动组件1的孔中是过盈配合。防撬磁销13安装在滑动组件1的一个切开的凹槽15中。

图2a所示，固定在一非磁性棒16中的磁销13处在第一位置，磁销的一端进入到锁板3的一个小孔17中。棒16延伸越过轴销14，也即越过磁销13的枢轴轴线，棒16的延伸部18在此伸入壳体10的一切口19中。在正常使用时，插有磁销13的棒16围绕枢轴线处于水平平衡状态。棒16通常在磁性护板5的磁性引力吸引下被保持在图2a所示的位置。由于磁销13的支撑轴垂直于任何所谓强冲击所引起的运动的方向，所以磁销13沿垂直于滑动组件1通常移动的方向运动被其支撑轴所阻止，所以前面所述的撬动不能使磁锁13移动，进而，假使在锁板3中的所有其他磁性销钉都同时被撬动干扰，由于棒16的延伸部18在一边控制滑动组件1的端部，而锁板3中的磁销13在其闭锁位置控制着滑动组件1的另一边。所以滑动件1不会向下移动。

应当注意的是，磁销13将不会被任何推进槽中的磁性材料从孔17中移出，因为这种磁性材料就象一带有一吸磁部位的已编过码的钥匙一样会吸引磁销13。为了使磁销13移出孔17，磁销必须要受一排斥磁铁作用，该排斥磁铁以一种方式移过小孔17，使棒16绕轴转动，使磁销13的远端向下运动，如图2a中所见。所以，一正确编码的钥匙一定要具有一相反极化的磁铁或排斥部位，以便在钥匙移入槽中开启锁时在钥匙压靠在凸唇11上之前使磁销13旋转出小孔17，这个动作过程由图2b所示。

当一正确编码的钥匙压靠在凸唇11上时(见图1)，磁销13的远端早已经被移出了小也17，所以滑动组件1可自由向下移动。棒16的延伸部18啮合在切口19底部的一个肩20上，进而旋转棒16至图2C所示的位置。

当钥匙被抽出时，滑动元件1向上朝着其闭锁位置移动，而延伸部18啮合到一圆形端部21上，该端部21是固定或成形于锁板3上的凸起。端部21促使棒16以与以前相反的方向旋转，以便延伸部18移向并进入切口19，且磁销13的远端重新进入小孔17(如图2e所示)。这样，滑动组件1就返回到如图2a所示的其完全闭锁的位置。

在图3A至3D和图4中，再次以简化图的形式示出了连续工作情况。

在图3A中，棒16中的磁销13被吸引向钢护板(未示出)；在槽中没有任何卡或钥匙。图3B表示第一个动作，此时，一个正确编码的卡被插入，且编码卡上的磁性部位使磁销13的远端向下偏移，在图3C中，棒16被偏移到其所能转动的最远位置，而在图3D中，棒16处在滑动组件1被卡推动向下的位置。图4表示插入一个不正确钥匙且处在试图撬击的状态，棒16没有从其最初位置偏移，因为冲击力与磁销13成一直线。因此，磁销13的远端保留在小孔17中，且延伸部18支靠在肩部20，以阻止滑动组件，脱离其闭锁位置。

无论锁具的槽位置如何，上述防撬设置都会起作用，棒16相对于顶部、底部或任何一边都是平衡的。尽管所示的仅带有一个棒16，但是可以在一个滑动组件的不同位置安装多个棒和磁销。

在一完整的锁具机构中可以利用多个摆棒，这些摆棒含有各种极化的磁性销钉，以代替或附加于如磁性销钉2那样的普通滑动销钉。这种方案用于挂锁或其他锁具会特别有利，这些挂锁或其他锁具是可移动的或是可固定到一种可移动的装置上，诸如橱柜、储藏箱、保险箱、小手提保险箱、设备、计算机等等。将磁销放置在这种锁具中时一定要注意，使摆棒中的磁销的远端不会被相邻的磁销迫使离开其在锁板中的小孔。如果相邻磁销能使摆棒保持水平并垂直于滑动件的滑动表面，那么编码锁具将更为安全，固定位置的磁销如磁性销钉2能够用于此目的，以增加其闭锁功能。

另一种防撬的设置将参照图5至10进行描述。

图5中表示出一个“标准”磁销31，即该磁销沿其整个长度具有一均匀的横截面，磁销31被挤压入一套或小环32中，套32由塑料、磁性或非磁性材料制成。该套的一端具有一环周凸缘32A，磁销31和套32构成一磁性组件33。

如图6所示，(图1的)滑动组件1的一部分35带有小孔36，用以放入组件33。组件33被精密嵌装在一相应的小孔中，且被限定沿相对于35的一固定的轴线滑动。小孔36的前端在40处是沉头的，以用来接纳组件33的环周凸缘32A，以便当组件33完全放置在一相应的小孔36中时，组件的前端部能够装配成35的前面齐平。凸缘32A阻止组件33通过小孔36、因此小孔36的端部可以延伸贯通35。

图7中表示了锁板3(见图1)的一部分34相对于滑动元件的一部分35处在一通常的位置。尽管为了清楚起见将它们分开了。在锁板上设置有台阶孔37、38和39，在锁板的孔39的38处其较小的内径略微大于凸缘32A的直径。每个孔39中的台阶都具有一个接近于凸缘32A边缘宽度的宽度。盖板4(见图1)的一部分41也被表示出来。

在图8中表示出移走部分41且组件33与一相应台阶孔39的中心轴线同心旋转的图7的结构。图9表示部分41保持在原位的图8的侧视图。通常情况，也就是当一正确编码的钥匙没插入锁具的槽中且滑动组件处于完全闭锁的位置时，销钉组件33将保持如图所示的位置其前端靠住盖板4的一部分41。如果一正确编码的钥匙被插入到槽中，如有关图1所描述的，销钉组件33将被迫使进入锁体35中，且其远端将移出锁板34，以使得滑动组件能够相对于锁板34向下移动至其所需的开启位置。

如图10和图11所示，为了仍然限制组件33只在小孔36中沿一固定的轴线滑动，组件33仍被精密地置于相应的孔36中而不再与相应的台阶孔39的中心轴线同轴地对齐。凸缘32A被压靠到台阶的侧边，这样组件33的远端就不能移出锁板34。图10和11所示的情况通常是由于撬击或是其他的捣塞所造成的，滑动组件35被从其完全闭锁位置上移动了一段距离，此时锁具不能被开启。换句话说，如果滑动元件35不再准确地与锁板34对齐，那么销钉组件33的侧向移动被机械地阻止，以免滑动组件相对锁板移动。如果一合适的编码钥匙被插入，那么，该钥匙将在滑动元件相对于锁板有所移动之前将组件33推斥进入滑动件35中，然后，滑动组件35就能从其闭锁位置移动到其所需的开启位置。

应当理解，图5至图11所示的防撬设置通常可能在每个锁具中只使用一个磁性组件33，然而在一个锁具中组件33用于2个或多个或全部磁钉也是可能的。在这方面如图所示35中的孔36可以用于组件33也可用于其他标准的销钉，即具有均匀横截面的，其外径适于精密地嵌装在小孔36中的销钉。也可以理解成组件33可由磁性材料整体形成而不是由前述的两部分材料构成。

锁板34可以由比图中所示的直径更大的台阶孔39构成。通常所要求的当滑动组件1相对部分35移动时，孔的直径至少足够大到能接纳凸缘32A的整个边缘。在这一点，板34可以是由二个分离板构成的复合板，一个板具有如38处所示直径的孔，而另一个板具有至少象在37处所示一样大的孔。然而，另一个板可以是一开口的筛网或网格形式，但是，要有足够的厚度，以便为边缘32A提供一间隙。

两种防撬设置，一种如图2至4所描述的，而另一种如图5至11所描述的，可以在一个锁具中一起使用。这种锁具比只有一种防撬装置的任何锁具更不易于被撬开。

一种专门考虑防撬的特殊应用是锁具暴露在外的一种挂锁，这种锁具容易从外部沿各个方向受到猛烈的撞击。挂锁也常常用在户外，且也经常用在远地方或可能锁在某些易于被搬到僻静地方的物品上，在这些地方撬击不会引起其他人的注意、警觉，打搅其他人或引起任何怀疑。

一种同时使用图2至图4和图5至图11所描述的两种设置的挂锁将参照图12至17予以描述。这二种设置的使用大大地提高了挂锁在任一方向对撬的抵御能力。

这种挂锁含有一个锁具本体50，一个锁钩51，一锁钩闩52，一锁闩压缩弹簧53、一可绕轴旋转的松弛臂54，一锁钩保持销钉55以及一个用磁性钥匙开启的防撬模件56，在模件的滑动组件上有一致动器57。

模件56将上述的两种防撬设置合并在一起，但没有示出。模件56由一边上的薄片58保持靠在锁体50的一侧边。薄片58在凹入部50A处的一边缘后面延伸进入锁体中，且模件56被一无头螺丝59保持在其位置上，无头螺丝59穿过一柱60的孔并且通过一锁钩孔62在一通道61中被螺紧。

对于挂锁的正常开启是将一正确编码的卡从挂锁的底部相对于锁钩51插入到模件56中的槽63中去。该卡将松开滑动组件1，参照图1所描述的例子，滑动组件向上滑动，以使致动器57叠跨在松弛制动臂54上并通过其时节54A，这样臂54的顶端被移到右边(参照图12)，以收回锁钩闩52，然后一压力弹簧64按照需要抬起锁钩51以脱离锁体50。

当需要重新编码、维修或为某些其他的目的去除防撬模件时，用一六角扳手通过锁钩孔62旋松无头螺丝59，这时锁钩的一端可被移出，而使模件56能够从锁体50中移出。模件可摆动，绕薄片58旋转，这样，柱60从锁体50中移出，然后，模件被滑向侧边，以使薄片58从锁体50A处的凹槽中脱离；在配装模件时，使上述程度逆过来，无头螺丝进入柱60中的孔中，以保持模件处于靠在锁体50一侧的位置。

防撬模件可以包括磁性编码改变设置和编码改变器，改变器是一可转动承架，该承架上有用于形成编码的一个或多个磁性销钉。磁性编码改变设置在PCT申请PC T/GB90/00,246(公开号WO90/09,503)的实施例中作了详尽描述，在锁具中使用一编码改变卡或用一把从锁具外插入的钥匙。这两种改变锁的方式可以一起使用或单独使用。PCT申请的图15展示了这种形式的混合使用方式。在这种两种情况中，编码是通过相对转动在锁具模件中的一个或多个磁性销钉承架来改变的。

Claims (9)

1.一种磁性钥匙开启的锁具，其特征在于包括：一滑动组件，用一把钥匙可以使该滑动组件从闭锁位置移向开启位置，该钥匙为其内编有磁性编码的可插入锁具的磁性卡；多个磁性销钉，滑动组件内的这些磁性销钉通过所述钥匙在锁具上的开启操作可在滑动组件内横向滑动，从闭锁所述滑动组件的第一位置即闭锁位置滑动到开启所述滑动组件的第二位置；及一锁板，该锁板靠在滑动组件的侧边，其具有多个小孔用以在滑动组件处于闭锁位置时接纳磁性销钉的远端；一些或所有磁性销钉的位置和极性形成一用于锁具的编码，在锁具中有一个磁性销钉支撑在滑动组件中，这样，除非在锁中插入一编码钥匙首先使该远端移出锁板，否则，即使锁具被撬其远端从其闭锁的使用位置横向移动也能被机械地阻止，防止滑动组件从闭锁位置移至开启位置。

2.按照权利要求1所述的锁具，其特征在于，所述至少一个磁性销钉被可绕轴旋转地安装在滑动组件上，即此销钉的轴垂直于其他磁性销钉的滑动轴线，以便其远端能够沿一正确编码的插入锁具的钥匙的移动方向旋转而移出锁板。

3.按照权利要求2所述的锁具，其特征在于，至少一个磁性销钉延伸或其具有一个壳体延伸过其支轴点，且锁具含有一个肩部，该肩部顶靠着延伸部或壳体，以便在滑动元件移向其开启位置时使磁性销钉进一步沿同一方向旋转并与滑动组件平齐。

4.按照权利要求3所述的锁具，其特征在于，其包括一个安装在邻近滑动组件一端的固定抓钩，该抓钩在滑动组件从其开启位置移向其闭锁位置时与磁销钉的延伸部或壳体啮合，以使磁性销钉沿相反方向旋转并使其远端移入锁板的相应小孔中。

5.按照权利要求1所述的锁具，其特征在于，至少一个磁性销钉被精密地嵌装在滑动组件中，以使其在滑动组件中只能沿一固定的轴线移动，该磁性销钉在其远端设置或具有一侧凸起部，通过在滑动件的一侧面开一凹槽，使该凸起部与滑动组件的该表面嵌装平齐，而锁板具有一台阶孔，侧凸起部可穿过台阶孔且置靠在台阶上，从而可阻止磁性销钉远端的脱离锁板的移动，除非磁性销钉的中心轴线与台阶孔的中心轴线对齐。

6.按照权利要求5所述的锁具，其特征在于，侧凸起部在所述远端构成一环周凸缘。

7.按照权利要求5或6所述的锁具，其特征在于，磁性销钉沿其总长具有一均匀的截面，并被套装在一独立地壳体中，该壳体精密地嵌装在滑动组件中，守则体与所述侧凸起部为一整体。

8.按照权利要求7所述的锁具，其特征在于，壳体是由塑料材料制成的。

9.按照权利要求1所述的锁具，其特征在于，其包括两种磁性销钉，第一种磁性销钉可绕轴旋转地安装在滑动组件上，其轴垂直于其他磁性销钉的滑动轴线，以便第一磁性销钉的远端能沿插入锁具中的正确编码的钥匙的移动方向的旋转而移出锁板；第二种磁性销钉，该销钉在其远端设置或具有一侧凸起部，通过在滑动件的一个侧面开一凹槽，使该凸起部与滑动组件的该表面嵌装平齐；和具有台阶小孔的锁板，磁性销钉的侧凸起部能通过该台阶孔并置靠在台阶上，以阻止第二磁性销钉的远端脱离锁板移动，除非第二磁性销钉的中心轴线与台阶孔的中心轴线对齐。

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