CN1782311A - 能量储存电子锁 - Google Patents

Abstract

一种包括压缩弹簧的电子锁，该压缩弹簧储存能量以确保该电子锁在解锁后能被再次锁住。弹簧容纳在锁紧螺栓和锁紧螺栓外壳之间。当电子锁被锁住时，锁紧螺栓容纳在锁定部件的一个凹槽中。当电子锁解锁时，马达沿一方向移动该锁紧螺栓和该锁紧螺栓外壳以便将锁紧螺栓从凹槽中移出。在一预定时间后，马达反转以便沿相反的方向移动锁紧螺栓外壳。如果外部手柄没有放开，锁紧螺栓将不会再次进入凹槽。弹簧在锁紧螺栓外壳和锁紧螺栓之间被压缩从而储存能量。当外部手柄放开且凹槽返回初始位置时，弹簧推压锁紧螺栓进入凹槽以便确保该电子锁被再次锁住。

Description

能量储存电子锁

技术领域

本发明涉及一种电子锁，更特别地是涉及一种包括一个压缩弹簧的电子锁，该压缩弹簧储存能量以确保该电子锁在开锁后能再次锁住。

背景技术

旅馆中的门锁通常使用电子钥匙卡而不是通常的机械钥匙来控制锁的操作。电子钥匙卡和电子锁是容易地可编程的，因而以一种便利的方式提供了额外的安全性。

当目前已知的电子锁被锁住时，一个锁紧螺栓容纳在连接至外部手柄的可旋转部件内部的一个凹槽内，以防止可旋转的部件以及因此该外部手柄被旋转而打开门并进入房间。当一个人想要进入房间时，电子钥匙卡被插入到电子锁的狭缝中。如果电子锁中的读卡器识别电子钥匙卡，一个马达将锁紧螺栓移出可旋转部件内的凹槽，从而允许可旋转部件和外部手柄旋转，以便打开门。

在一预定的时间后，马达反转以便再次将锁紧螺栓插入到锁定部件的凹槽中以防止外部手柄启动。然而，如果外部手柄没有被松开并且锁定部件没有回到初始位置，锁紧螺栓将不能再次进入到可旋转部件的凹槽。当外部手柄最终被松开并且锁定部件回到初始位置时，锁紧螺栓将不会再次进入到该锁定部件内的凹槽，这有可能防止电子锁的再次锁住。

另一个已知电子锁的缺点在于，对于需要具有右旋构造的手柄的门锁的门和对于需要具有左旋构造的手柄的门锁的门来说，需要具有不同的门锁。因而，需要制造两种不同类型的锁。

因此在本领域中需要一种电子锁，其可确保电子锁在手柄被开启而进入房间后被再次锁住，并且该电子锁可被安装在左旋构造或右旋构造中。

发明内容

门包括一个内部手柄，一个外部手柄和一个电子锁。当电子锁被锁住时，外部手柄不能被启动，从而防止进入房间。电子锁包括一个连接到外部手柄的锁定部件和一个连接到内部手柄的安装部件。

电子锁包括一个压缩弹簧，该压缩弹簧储存能量以确保电子锁在其被解锁后再次锁住。压缩弹簧容纳在锁紧螺栓和锁紧螺栓外壳之间。

当电子锁锁住时，锁紧螺栓容纳在锁定部件的一个凹槽中，从而防止锁定部件的旋转以及因此的外部手柄的启动。当电子锁钥匙卡被插入到电子锁中并被读卡器识别时，马达沿一方向移动锁紧螺栓和锁紧螺栓外壳以便将锁紧螺栓从锁定部件中的凹槽移出。锁定部件和外部手柄可被旋转，从而允许门被打开以进入房间。

在一预定时间后，马达沿相反的方向被启动以便沿相反的方向移动锁紧螺栓外壳。如果外部手柄没有被放开，锁定部件的凹槽将不与锁紧螺栓对准，从而防止锁紧螺栓再次进入凹槽。锁紧螺栓不会沿相反的方向与锁紧螺栓外壳一起移动，并且压缩弹簧在锁紧螺栓外壳和锁紧螺栓之间被压缩以储存能量。

在外部手柄被松开后，锁定部件返回到初始位置，并且锁定部件的凹槽与锁紧螺栓对准。储存在压缩弹簧中的能量将锁紧螺栓推压到凹槽中，从而确保了在外部手柄松开后电子锁可被锁住。

电子锁可以左旋构造或右旋构造被安装。锁定部件包括一个凸起的弧形部分，并且安装部件包括一个包括有凸起的弧形部分的弧形凹槽。安装部件可被转动180°以使电子锁在所述构造之间改变。在任意一个构造中，当内部手柄被转动时，内部手柄旋转安装部件以打开门。当外部手柄被转动时，外部手柄转动锁定部件，并且锁定部件凸起的弧形部分与安装部件的凸起的弧形部分相配合，从而转动锁定部件和安装部件以打开门。

附图说明

图1是连接在一门上的本发明的电子锁的透视图；

图2是本发明的电子锁的分解示意图；

图3是示意性示出电子锁在锁定时的侧视图；

图4是示意性示出电子锁构件的分解示意图；

图5是示意性示出电子锁构件的分解断面图；

图6A是示意性示出电子锁在锁定时的侧视图；

图6B是示意性示出电子锁在解锁时的侧视图；

图6C是示意性示出电子锁在外部手柄被开启时的侧视图；

图6D是示意性示出电子锁在马达相对于锁紧螺栓外壳反转时的侧视图；

图6E是示意性示出电子锁在外部手柄松开后的侧视图；

图6F是示意性示出电子锁在压缩弹簧将锁紧螺栓推入到可旋转部件的凹槽后的侧视图；

图7是示意性示出电子锁的断面图；

图8A是示意性示出安装部分在电子锁被安装到左旋构造中时的前视图；

图8B是示意性示出安装部分在电子锁被安装到右旋构造中时的前视图；

图9A是示意性示出当电子锁被安装到左旋构造中时，电子锁构件的前视图；

图9B是示意性示出当电子锁被安装到右旋构造中时，电子锁构件的前视图。

具体实施方式

图1示意性示出了本发明的电子锁20。该电子锁20包括可手动操作的内部手柄22和外部手柄24，它们以传统的方式同时连接到电子锁20。内部手柄22从房间内部是可接近的，而外部手柄24从房间外部是可接近的。电子锁20连接到门26。当电子锁20被锁住时，外部手柄24不能被开启并且门26不会被打开。当电子锁20解锁时，外部手柄24可被开启并且门26可以打开以便进入房间。内部手柄22始终可被开启。

当一个人想要进入房间时，电子钥匙卡28被插入到该电子锁20的外壳32中的狭缝30。如果读卡机(未示出)确实识别该电子钥匙卡28，该电子锁20将被解锁，以便允许外部手柄24被开启。当内部手柄22或外部手柄24被开启时，门26中的键形物118将从门贴脸(未示出)中的一个开口(未示出)移出，从而允许打开门26。

电子锁20可包括指示灯35a，35b和35c。当电子钥匙卡28被不恰当地插入到狭缝30中或者电子钥匙卡28没有被编程以使电子锁20解锁时，灯35a显示红色。如果电子锁20出现了故障，灯35b显示黄色。如果电子钥匙卡28被识别，灯35c显示绿色，并且外部手柄24可被开启以便打开门26并进入房间。当然，在不偏离本发明范围的情况下，其它说明结构和方案也可被实施。

图2是示意性示出本发明的电子锁20的分解示意图。外壳32包括限定了一个开口36的内部外壳结构34。该电子锁20还包括一个具有键形物40的锁紧螺栓38和一个具有第一边缘44和相对的第二边缘46的凹槽42。一个弹性构件，例如压缩弹簧48，容纳在锁紧螺栓38的凹槽42的边缘44和46之间。在一个示例中，锁紧螺栓38由金属制成。但是，可以理解的是锁紧螺栓38也可由其它材料制成，并且本领域技术人员会知道所用的是何种材料。

锁紧螺栓38的一部分容纳在锁紧螺栓外壳52(在图4中进一步示出)的凹槽50中。锁紧螺栓外壳52的凹槽50具有第一边缘54和相对的第二边缘56。当锁紧螺栓38容纳在锁紧螺栓外壳52的凹槽50中时，压缩弹簧48也容纳于锁紧螺栓外壳52内的凹槽50的第一边缘54和相对的第二边缘56之间(图3及图4所示)。锁紧螺栓38和锁紧螺栓外壳52容纳在外壳32的内部外壳结构34中的开口36内。

锁紧螺栓外壳52还包括一条能允许锁紧螺栓38相对于锁紧螺栓外壳52滑动的狭缝58。当锁紧螺栓38相对于锁紧螺栓外壳52滑动时，压缩弹簧48在锁紧螺栓38的凹槽42的边缘44和锁紧螺栓外壳52的凹槽50的边缘56之间被压缩。在一个示例中，锁紧螺栓外壳52由塑料制成。但是，可以理解的是，锁紧螺栓外壳52也可由其它材料制成，并且本领域技术人员会知道所用的是何种材料。

当读卡器识别了电子钥匙卡28时，由电池组(未示出)驱动的马达60被启动以便解锁该电子锁20。圆形的凸轮表面62通过一个偏心杆64连接至马达60。即该偏心杆64不与圆形凸轮表面62的中心轴对准。当马达60被启动时，马达60转动偏心杆64以转动该圆形凸轮表面62。偏心杆64不与圆形凸轮表面62的中心轴对准，并且因此圆形凸轮表面62产生了凸轮效应。如图3和4所示，马达60的圆形凸轮表面62容纳在锁紧螺栓外壳52的开口66内。当马达60转动偏心杆64时，锁紧螺栓外壳52的开口66内的圆形凸轮表面62在第一位置和第二位置之间线性地移动锁紧螺栓外壳52。

平板68将马达60保持在外壳32内(在图3中进一步示出)。容纳在平板68中的对准孔72和外壳32中的孔73的紧固件70将平板68固定到外壳32。优选地，使用两个紧固件70来将平板68固定到外壳32。在一个示例中，紧固件70是螺钉。但是，可以理解也可使用其它类型的紧固件将平板68固定到外壳32，并且本领域技术人员会知道所用的是何种类型的紧固件。

电子锁20还包括一个包括有杆76的可旋转的锁定部件74。该杆76容纳在外部手柄24中的开口79内，并且外部手柄24的运动使锁定部件74旋转。锁定部件74包括一个位于锁定部件74外圆周上的凹槽78。锁定部件74还包括与杆76同心的圆形部分80和从圆形部分80上凸起的弧形部分82。锁定部件74还包括一个能防止锁定部件74过度旋转的法兰113，这将在下文解释。

电子锁20还包括一个具有杆86的安装部件84。安装部件84的杆86插入到内部手柄22的开口(未示出)中，并且内部手柄22的运动使可安装部件84旋转。

包括两个臂92的圆形弹簧90容纳在锁定部件74的周围。当装配电子锁20时，法兰113容纳在圆形弹簧90的两个臂92之间。当外部手柄24被启动时，该两臂92防止锁定部件74过度旋转。

电子锁20的构件通过闭合平板94保持在外壳32中。容纳在闭合平板94内的对准孔100和外壳32中的孔102内的紧固件98将闭合平板94固定到外壳32。优选地，四个紧固件98将闭合平板94固定到外壳32。在一个示例中，紧固件98是螺钉。但是，可以理解，也可使用其它的紧固件，并且本领域技术人员会知道使用何种类型的紧固件。两个紧固件(未示出)，例如螺钉，穿过闭合平板94中的两个孔106以便进一步将外壳32固定到门26。

当构件保持在外壳32内时，安装部件84的杆86延伸穿过闭合平板94内的开口104，并且内部手柄22可被连接到安装部件84的杆86。

当装配时，一个衬套108定位在闭合平板94中的开口104和安装部件84之间以防止磨损。一个衬套110定位在外壳32和锁定部件74之间以防止磨损，并且一个套衬套112定位在安装部件74和安装部件84之间以防止磨损。

图5和6A示意性示出了被锁定时的电子锁20。当电子锁20被锁定时，外部手柄24处于初始位置。锁紧螺栓38的键形物40容纳在锁定部件74的凹槽78内，以便防止锁定部件74旋转并防止外部手柄24被开启而打开门26。当电子钥匙卡28被插入到狭缝30并被读卡器识别时，马达60转动偏心杆64以便使圆形凸轮表面62旋转。容纳在开口66中的圆形凸轮表面62向图6B所示的第一方向移动锁紧螺栓外壳52，以及因此的锁紧螺栓38，从而将锁紧螺栓38的键形物40从锁定部件74的凹槽78中移出。键形物40未容纳于凹槽78中，并且外部手柄24可被启动以便打开门26，并允许进入房间。当外部手柄24从初始位置被触动而到达启动位置时，锁定部件74旋转至如图6C所示的位置。

在一预定时间后，马达60反转以便沿如图6D所示的相反的方向移动锁紧螺栓外壳52。如果外部手柄24仍处于启动位置，凹槽78将不与锁定部件74的键形物40对准。因此，即便锁紧螺栓外壳52已经沿相反的方向移动了，由于锁定部件74阻止该锁紧螺栓38移动，锁紧螺栓38被维持在同一位置。压缩弹簧48在锁紧螺栓外壳52的边缘56和锁紧螺栓38的边缘44之间压缩，因此在压缩弹簧48内储存了能量。优选地，该预定的时间是5秒钟。

图6E示出了当外部手柄24松开时的锁定部件74。如图6F所示，当外部手柄24返回到初始位置时，锁定部件74的凹槽78与锁紧螺栓38的键形物40相对准。储存在压缩弹簧48内的能量沿相反的方向推压锁紧螺栓38，并且锁紧螺栓38的键形物40进入到锁定部件74的凹槽78。压缩弹簧48确保了锁紧螺栓38的键形物40容纳于锁定部件74的凹槽78中。锁定部件74不能被旋转，从而防止了外部手柄24被启动以便打开门26并允许进入房间。

使用能解锁电子锁20的电子钥匙卡28并且马达60直到该电子钥匙卡28被再次插入时才反转是可能的。在该示例中，马达60在预定的时间后不会反转。

图7是示意性示出电子锁20被装配时的断面图。安装部件84可被装配以便提供左旋构造或右旋构造的电子锁20。当电子锁20被装配时，锁定部件74的弧形部分82容纳在安装部件84的弧形凹槽116中。

通过相对于锁定部件74移动并转动安装部件84，电子锁20可从左旋构造改变为右旋构造。如图8A和图8B所示，安装部件84被随意地刻上了字母“LH”和“RH”。当电子锁被安装在左旋构造中时，所刻字母“LH”被定位在安装部件84的上部。当电子锁20位于右旋构造中时，外部手柄24被安装而朝向左侧。为了将安装部件84改变为右旋构造，安装部件84从锁定部件74处移除并旋转180°以便所刻的字母“RH”出现在安装部件84的上部。室内手柄22和室外手柄24也分别从杆86和76处移除，并且反转180°并被再次安装到杆86和76上。

图9A示出了装配在左旋构造中的电子锁20。当安装部件84被装配时，所刻字母“LH”出现在安装部件84的上部以帮助使用者(图8A)。当电子锁20被解锁时，外部手柄24可沿逆时针方向旋转以便进入房间。当锁定部件74与外部手柄24一起移动时，锁定部件74的弧形部分82与安装部件84的弧形部分114相配合，从而也转动安装部件84和内部手柄22。由于内部手柄22的启动沿顺时针方向移动安装部件84，因此门26总是能通过内部手柄22打开。当内部手柄22被启动时，锁定部件74的弧形部分82不与安装部件84的弧形部分114相配合，并且因此内部手柄22的运动不与锁定部件74相配合。因此，当内部手柄22被启动时，外部手柄24不会被启动并且不能从房间外部进入房间。

图9B示出了装配在右旋构造中的电子锁20。当安装部件84被装配时，所刻字母“RH”出现在安装部件84的上部(图8B)。当电子锁20被解锁时，外部手柄24可沿顺时针方向旋转以便进入房间。当锁定部件74与外部手柄24一起移动时，锁定部件74的弧形部分82与安装部件84的弧形部分114相配合，从而也转动安装部件84和内部手柄22。由于内部手柄22的启动沿逆时针方向移动安装部件84，门26总是可从由内部手柄22打开。当内部手柄22被启动时，锁定部件74的弧形部分82不与安装部件84的弧形部分114相配合，并且因此内部手柄22的运动不与锁定部件74相配合。因此，当内部手柄22被启动时，外部手柄24不会被启动并且不能从房间外部进入房间。

前述描述仅仅是本发明的原理的示例。根据上述教导，本发明可以进行许多更改和变化。本发明的优选实施例已被公开了，但是本领域普通技术人员将会认识到，在本发明的范围内可作出某些改变。因此，可以理解在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于特定描述的其它形式来实践。基于该原因，下面的权利要求应被考虑以便确定本发明的实际范围和内容。

Claims (21)

1.一种电子锁，包括：

锁紧螺栓，其包括一个锁紧螺栓凹槽，其中该锁紧螺栓在第一锁紧螺栓位置和第二锁紧螺栓位置之间可移动；

锁紧螺栓外壳，其包括一个锁紧螺栓外壳凹槽，其中锁紧螺栓外壳在第一锁紧螺栓外壳位置和第二锁紧螺栓外壳位置之间可移动，并且锁紧螺栓相对于锁紧螺栓外壳可移动；以及

弹性构件，其容纳在锁紧螺栓的锁紧螺栓凹槽和锁紧螺栓外壳的锁紧螺栓外壳凹槽中，其中该弹性构件在锁紧螺栓和锁紧螺栓外壳之间可压缩以便将能量储存在该弹性构件中。

2.如权利要求1所述的电子锁，还包括一个启动器，其在第一锁紧螺栓外壳位置和第二锁紧螺栓外壳位置之间移动该锁紧螺栓外壳。

3.如权利要求2所述的电子锁，其中启动器包括一个马达和一个通过偏心杆连接到马达的圆形部分，其中圆形部分容纳在锁紧螺栓外壳的狭缝中，并且其中马达转动偏心杆以便转动圆形部分，并且沿第一方向将锁紧螺栓外壳从第一锁紧螺栓外壳位置线性地移动到第二锁紧螺栓外壳位置，并且沿第一方向将锁紧螺栓从第一锁紧螺栓位置线性地移动到第二锁紧螺栓位置。

4.如权利要求3所述的电子锁，其中马达在一预定时间后沿与第一方向相反的第二方向将锁紧螺栓外壳从第二锁紧螺栓外壳位置移动到第一锁紧螺栓外壳位置。

5.如权利要求4所述的电子锁，其中预定时间大约为5秒钟。

6.如权利要求1所述的电子锁，还包括：

可旋转的锁定部件，其可连接到在初始位置和启动位置之间可移动的外部手柄；和

可旋转的安装部件，其可连接到内部手柄，其中该外部手柄的启动转动可旋转的锁定部件，并且内部手柄的启动转动可旋转的安装部件。

7.如权利要求6所述的电子锁，其中当电子锁处于锁定状态时，可旋转的锁定部件包括一个凹槽，并且该锁紧螺栓处于第一锁紧螺栓位置，同时锁紧螺栓外壳处于第一锁紧螺栓位置，其中当电子锁处于锁定状态时，锁紧螺栓容纳于可旋转的锁定部件的凹槽中以防止外部手柄的启动。

8.如权利要求7所述的电子锁，其中当电子锁处于解锁状态时，锁紧螺栓处于第二锁紧螺栓位置，并且锁紧螺栓外壳处于第二锁紧螺栓位置，其中当电子锁处于解锁状态时，锁紧螺栓从可旋转部件的凹槽中移出以便允许可旋转锁定部件的旋转从而允许外部手柄从初始位置向启动位置的启动。

9.如权利要求8所述的电子锁，其中启动器沿第一方向将锁紧螺栓外壳从第一锁紧螺栓外壳位置线性地移动到第二锁紧螺栓外壳位置，并且启动器在一预定时间后沿与第一方向相反的第二方向将锁紧螺栓外壳从第二锁紧螺栓外壳位置线性地移动到第一锁紧螺栓外壳位置。

10.如权利要求9所述的电子锁，其中当马达沿相反的第二方向移动锁紧螺栓外壳时，如果外部手柄处于启动位置，锁紧螺栓通过与可旋转锁定部件的配合被保持在第二锁紧螺栓位置，锁紧螺栓将在碰簧销与碰簧销外壳之间压缩弹性构件。

11.如权利要求10所述的电子锁，其中当外部手柄返回到初始位置时，弹性构件中的能量将推压碰簧销至可旋转部件的凹槽内。

12.如权利要求6所述的电子锁，还包括具有两个臂的圆形弹性构件，并且其中可旋转的锁定部件还包括一个法兰，同时该法兰容纳在圆形弹性构件的两个臂之间以便防止可旋转的锁定部件在被外部手柄旋转时的过度旋转。

13.如权利要求6所述的电子锁，还包括一个位于可旋转的锁定部件和可旋转的安装部件之间的衬套。

14.如权利要求1所述的电子锁，其中弹性构件是压缩弹簧。

15.如权利要求1所述的电子锁，还包括一个具有外壳凹槽的外壳，其中锁紧螺栓和锁紧螺栓外壳容纳在外壳开口中。

16.一种电子锁，包括：

可旋转的锁定部件，其可连接到一个外部手柄，其中外部手柄的运动转动该可旋转的锁定部件，该可旋转的锁定部件包括一弧形的锁定部件；和

可旋转的安装部件，其可连接到一个内部手柄，并且内部手柄的运动转动该可旋转的安装部件，该可旋转的安装部件包括一个位于凹槽中的弧形安装部件，其中可旋转锁定部件的弧形锁定部件在该凹槽中可移动，并且

其中该电子锁在右旋构造和左旋构造之间可转换，其中在右旋构造中可旋转的安装部件处于第一位置，而在左旋构造中可旋转的安装部件处于第二位置。

17.如权利要求16所述的电子锁，其中第一位置设置在与第二位置相隔约180°的地方。

18.如权利要求16所述的电子锁，其中当电子锁处于左旋构造时，室外手柄沿逆时针方向可移动，并且其中当室外手柄被启动时，室外手柄转动可旋转的锁定部件，并且弧形的锁定部件与安装锁定部件相配合以便启动室内手柄。

19.如权利要求18所述的电子锁，其中当电子锁处于左旋构造时，室内手柄沿顺时针方向可移动，并且其中当室内手柄被启动时，室内手柄转动可旋转的安装部件，并且可旋转的安装部件相对于可旋转的锁定部件转动。

20.如权利要求16所述的电子锁，其中当电子锁处于右旋构造时，室外手柄沿顺时针方向可移动，并且当室外手柄被启动时，室外手柄转动可旋转的锁定部件，并且其中弧形的锁定部件与安装锁定部件相配合以便启动室内手柄。

21.如权利要求20所述的电子锁，其中当电子锁处于右旋构造时，室内手柄沿逆时针方向可移动，并且当室内手柄被启动时，室内手柄转动可旋转的安装部件，并且可旋转的安装部件相对于可旋转的锁定部件转动。

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