TW202342861A - 用於鎖的安全系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於鎖的安全系統，其具有：一鎖閂(1)；一從動件(2)，其包括一凹口(3)；一互動元件(4)，其經構形以插入至該凹口(3)中；以及一鉸接式鎖定元件(5)，其包括一鉸鏈軸(6)、一支撐部分(5a)及一鎖定部分(5b)。

Description

用於鎖的安全系統

本發明係屬於鎖之技術領域。

更特定而言，本發明係關於一種供在具有一從動件之鎖、較佳地具有一離合機構之鎖或具有一鎖定機構之鎖中使用且意欲增加該等鎖之安全性的安全系統。

存在兩種主要類型的屏障用以防止未經授權地進入一關閉空間內部：進入門及鎖定該門的鎖。

概括而言，門之安全程度取決於兩個主要因素：設計類型及用以構建門的材料。此允許端視所要安全程度來開發各種類型的門，該等門自普通門至裝甲門及鐵甲門不等。

然而，在不具有一充分堅固的鎖來抵禦可能的攻擊之情況下，對一門進行加固係無效的。

當前，為了應對用於未經授權地操控鎖之新技術，鎖製造商及設計者試圖實施能保護鎖免受該等非想要操控的安全系統。

實施用於鎖的新型安全系統時的主要困難之一係：該等系統必須能夠區分鎖之正常操作與非想要操控，使得該安全系統僅在鎖遭受一攻擊時起作用。

此外，額外安全系統必須在大小上充分緊湊，以允許該系統安裝在通常十分小的鎖內之可用空間中。

在此情形下屬於最新技術水平之所關注的鎖具備一鎖閂及一從動件。鎖閂係插入至設置在門框中的一孔中來保持門關閉的一楔形元件，而從動件係在打開門期間負責將移動傳動至鎖閂以將鎖閂自其先前所放置的孔中移除且因此釋放門的一部件。

在存在於最新技術水平中之具有一從動件的鎖內，存在兩種不同的類型用於打開及/或關閉鎖：具有一鎖定機構之鎖及具有一離合機構之鎖。

具有鎖定機構之鎖包括：一凹口(或孔)，其形成在該從動件中；及一互動元件(亦稱作一鎖)，其經構形使得該互動元件例如由於一彈簧之動作而插入至該凹口中從而防止從動件旋轉。此鎖定機構亦具備用於釋放互動元件之構件，當鎖接收到一經授權打開命令時，該構件使互動元件位移，從而將互動元件自凹口移除、釋放從動件且允許從動件及鎖閂移動。

存在於最新技術水平中之具有離合機構之鎖包括一從動件，其由兩個元件製成：一驅動從動件，其包括形成在該驅動從動件中的一凹口(或孔)；及一傳動從動件。

兩個從動件係藉助一互動元件連接，該互動元件經構形使得當鎖接收到一經授權打開命令時，互動元件被位移，而使互動元件插入至驅動從動件之凹口中，因此連接兩個從動件(驅動及傳動)，從而允許從動件及鎖閂移動。

若具有一從動件(具有一鎖定機構或具有一離合機構)之鎖未接收到一經授權指令，則互動元件不被位移，使得從動件不允許鎖閂位移。

先前所闡述之系統存在以下問題，即該等系統可被操控因此允許一未經授權的進入。事實上，若對鎖施加充分強烈的外部振動，則可使互動元件相對於從動件中之凹口瞬間位移，使得從動件允許鎖閂未經授權地移動。

鑒於此，該行業需要開發難以操控之用於鎖的新型安全系統。

本發明意欲透過一種允許保護用於上文所闡述技術之鎖的打開及/或關閉系統的安全系統來解決該等打開及/或關閉系統的前述問題。

為此目的，本發明之一第一標的物係關於一種用於鎖的安全系統，其中該鎖包括： - 一鎖閂， - 一從動件，其經構形以旋轉並將一打開移動傳動至該鎖閂，其中該從動件包括一凹口，及 - 一互動元件，其經構形以插入在該從動件之該凹口中。

同樣地，該安全系統包括一鉸接式鎖定元件，該鉸接式鎖定元件包括一鉸鏈軸、一支撐部分及一鎖定部分，該鉸接式鎖定元件經構形以繞該鉸鏈軸旋轉且透過該鎖定部分鎖定該互動元件。

在一特定實施例中，該鉸接式鎖定元件經定大小使得其滿足下述幾何條件： 其中： - ( L1)係該鉸鏈軸與該鎖定部分和該互動元件之第一接觸點之間的距離； - ( H)係使該互動元件移動以允許該從動件移動的最短距離； - ( L2)係該鉸鏈軸與經構形以對該支撐部分進行支撐的一支撐點之間的距離；及 - ( X)係該鉸接式鎖定元件在其圍繞該鉸鏈軸旋轉之後用以鎖定該互動元件的最短位移距離。

本發明之安全系統標的物防止在惡意振動之情況下互動元件發生移動。

更特定而言，由於上文所闡述之鉸接式鎖定元件之特定構形，當鎖經歷強烈度超過一預定義臨限值的振動時，此等振動導致鉸接式鎖定元件圍繞其鉸鏈軸旋轉，使得鎖定部分與互動元件接觸從而防止互動元件移動。在此情境下，由於從動件不能將打開移動傳送至鎖閂因此使鎖閂保持在設置在門框中的孔中，因此保持門關閉。

在不存在振動之情況下，鉸接式鎖定元件係位於一擱靠位置中，該擱靠位置支撐在屬於鎖的一支撐點上。此允許當接收到一經授權打開命令時使從動件移動。相反，若發生非所要操控(諸如一充分強烈的振動)，則該振動將導致鉸接式鎖定元件繞鉸鏈軸旋轉，從而與互動元件接觸、防止互動元件移動且因此導致鉸接式鎖定元件繼續固定從動件。

在一特定實施例中，該支撐點屬於從動件之一區域。

在一特定實施例中，該支撐點屬於保持緊固的鎖之一區域。

此外，為了系統正確地工作，鉸接式鎖定元件在其圍繞鉸鏈軸旋轉之後為開始鎖定互動元件而必須位移之距離( X)必須大於零(亦即， X ＞ 0)，因為否則甚至當該鉸接式鎖定元件處於其擱靠位置時，鎖定部分將會鎖定互動元件。另外，( X)具有大於一預定義臨限值的一值係較佳的以防止當發生小的外部干擾(諸如摔門)時安全系統錯誤地啟動鉸接式鎖定元件。

同樣地，在互動元件充分位移以允許從動件移動(最短距離 H)之前，鎖定部分必須旋轉到足以阻擋互動元件(亦即，鎖定部分必須旋轉至少一距離 X)，為此必須滿足下述條件： ○ 其中 dH係互動元件之線性位移。 ○ 其中 dX係鉸接式鎖定元件之鎖定部分之位移。

為開發根據本發明之安全系統，已考慮到 X之變化取決於鉸接式鎖定元件之鎖定部分之旋轉，因此可以將該旋轉類比於沿 X方向之一線性位移，得到下述公式： 其中 dα係鉸接式鎖定元件之鎖定部分之角位移，單位為弧度。

同樣地，互動元件之位移係以如下方式與鉸接式鎖定元件之鎖定部分之旋轉相關：請記住相比於自外部施加之衝擊(或振動)，安全系統之各部件的位移很小且其質量可忽略不計，並且該衝擊以相同的方式傳遞到互動元件和鉸接式鎖定元件在其一端的支撐點上( L2係鉸接式鎖定元件之鉸鏈軸與經構形以對支撐部分進行支撐的支撐點之間的距離)，該支撐點與互動元件一樣以一線性方式位移。 考慮到上述條件，得出下述公式： 組合所有先前表達式，得出下述公式： 此公式藉由簡化各項而轉譯成下述最終公式：

根據此最終公式，在設計允許之情況下，( L1)與( L2)之間的差值愈小，安全系統工作愈良好。

繼而，為允許從動件移動而使互動元件必須位移之距離( H)愈大，安全系統實現其恰當功能之限度愈大。

最後，只要滿足上述要求，距離 (X)愈小，系統工作愈良好。

較佳地，鉸接式鎖定元件之支撐部分之質量大於鉸接式鎖定元件之鎖定部分之質量。因此有助於當發生一衝擊或振動時，鉸接式鎖定元件防止互動元件繼續位移。

本發明之一第二標的物係關於一種鎖，其包括：一鎖閂；一從動件，其經構形以旋轉並將一打開移動傳動至該鎖閂，其中該從動件包括一凹口；及一互動元件，其經構形以插入至該從動件之該凹口中，且其中該鎖具備根據本發明之第一態樣之一安全系統。

圖1展示根據本發明之用於具有一從動件之一鎖的一安全系統之一實施例，該鎖具有一鎖定機構。

該鎖具備由一彈簧(7)加負載的一鎖閂(1)，該彈簧推動鎖閂(1)使得其插入至設置在門框中的一孔中，從而保持門關閉。該鎖亦具備一從動件(2)，其在打開門期間負責將移動傳動至鎖閂(1)以將鎖閂自其先前所放置的孔中抽出且因此打開門。

如圖2中所展示，根據本發明之安全系統包括形成在該從動件(2)中之一凹口(3)。其亦展示意欲被插入至凹口(3)中之一互動元件(4)。

在圖1中所圖解說明之構形中，該互動元件(4)係處於一解鎖位置，亦即，該互動元件未放置在凹口(3)內部，使得門可以打開。此構形對應於其中鎖接收到一經授權打開指令之情形。

另外，根據本發明之安全系統具備一鉸接式鎖定元件(5)，其具備一鉸鏈軸(6)。鉸接式鎖定元件(5)進一步包括一支撐部分(5a)及一鎖定部分(5b)。

圖2展示在以下之一構形中之圖1之安全系統，即其中互動元件(4)係處於其經鎖定位置，亦即，該互動元件係放置在凹口(3)中，使得其防止從動件(2)旋轉且因此門被打開。該圖進一步圖解說明幾何距離L1(鉸鏈軸(6)與鎖定部分(5b)和互動元件(4)接觸之點之間的距離)、L2(鉸鏈軸(6)與支撐部分(5a)之擱靠點之間的距離)、X(使互動元件(4)鎖定所需的最短旋轉距離)及H(使互動元件(4)位移以允許從動件(2)移動的距離)，其幾何性地判定鉸接式鎖定元件(5)。

最後，圖3展示當發生了一充分強烈的惡意振動以啟動鉸接式鎖定元件(5)時之圖1之安全系統。在此情形下，振動導致鉸接式鎖定元件(5)圍繞鉸鏈軸(6)旋轉，使得鎖定部分(5b)與互動元件(4)接觸從而防止該互動元件自凹口(3)振出，因此保持從動件(2)鎖定且避免鎖被未經授權地打開。

亦藉由元件符號(α)圖解說明了在此旋轉移動期間由鉸接式鎖定元件(5)所描畫之角度。

圖4展示根據本發明之用於具有一從動件之一鎖的一安全系統之一實施例，該鎖具有一離合機構。

該鎖具備一鎖閂(1) (未繪示)，其插入至設置在門框中的一孔中，從而保持門關閉。該鎖亦具備一從動件(2)，其在打開門期間負責將移動傳動至鎖閂(1)以將鎖閂自其先前所放置的孔中抽出且因此打開門。在此實施例中，從動件包括一驅動從動件(2a)及一傳動從動件(2b)。

如圖5中所展示，根據本發明之安全系統包括形成在驅動從動件(2a)中之一凹口(3)。其亦展示意欲被放置在凹口(3)中之一互動元件(4)。

在圖4中所圖解說明之構形中，該互動元件(4)係處於一解鎖位置，亦即，該互動元件係放置在凹口(3)內部，使得驅動從動件(2a)與傳動從動件(2b)因互動元件(4)而彼此連接，使得門可以打開。此構形對應於其中鎖接收到一經授權打開指令之情形。

另外，根據本發明之安全系統具備一鉸接式鎖定元件(5)，其具備一鉸鏈軸(6)。鉸接式鎖定元件(5)進一步包括一支撐部分(5a)及一鎖定部分(5b)。

圖5展示在以下之一構形中之圖4之安全系統，即其中互動元件(4)係處於其經鎖定位置，亦即，該互動元件係處於凹口(3)外部，使得其防止從動件(2)旋轉(由於驅動從動件(2a)與傳動從動件(2b)彼此未連接)，且因此防止門被打開。

該圖進一步圖解說明幾何距離L1(鉸鏈軸(6)與鎖定部分(5b)和互動元件(4)接觸之點之間的距離)、L2(鉸鏈軸(6)與支撐部分(5a)之擱靠點之間的距離)、X(使互動元件(4)鎖定所需的最短旋轉距離)及H(使互動元件(4)位移以允許從動件(2)移動的距離)，其幾何性地判定鉸接式鎖定元件(5)。

最後，圖6展示當發生了一充分強烈的惡意振動以啟動鉸接式鎖定元件(5)時之圖4之安全系統。在此情形下，振動導致鉸接式鎖定元件(5)圍繞鉸鏈軸(6)旋轉，使得鎖定部分(5b)與互動元件(4)接觸從而防止互動元件插入至凹口(3)中，因此藉由不允許驅動從動件(2a)與傳動從動件(2b)之間進行連接來保持從動件(2)鎖定且避免鎖被未經授權地打開。

亦藉由元件符號(α)圖解說明了在圍繞鉸鏈軸(6)之此旋轉移動期間由鉸接式鎖定元件(5)所描畫之角度。

本發明不應限制於本文中所闡述之特定實施例。鑒於本文中所做出之說明，熟習此項技術者可發展其他實施例。因此，本發明之範疇僅係由隨附申請專利範圍定義。

1:(鎖之)鎖閂 2:(鎖之)從動件 2a:驅動從動件 2b:傳動從動件 3:(設置在從動件中之)凹口 4:互動元件 5:鉸接式鎖定元件 5a:(鉸接式鎖定元件之)支撐部分 5b:(鉸接式鎖定元件之)鎖定部分 6:鉸鏈軸 7:負責為鎖閂加負載之彈簧 H:使互動元件移動以允許從動件移動的最短距離/使互動元件位移以允許從動件移動的距離/幾何距離 L1:鉸鏈軸與鎖定部分和互動元件之第一接觸點之間的距離/鉸鏈軸與鎖定部分和互動元件接觸之點之間的距離/幾何距離 L2:鉸鏈軸與經構形以對支撐部分進行支撐的一支撐點之間的距離/鉸鏈軸與支撐部分之擱靠點之間的距離/幾何距離 X:鉸接式鎖定元件在其圍繞鉸鏈軸旋轉之後鎖定互動元件所需的最短位移距離/鉸接式鎖定元件在其圍繞鉸鏈軸旋轉之後為開始鎖定互動元件而必須位移之距離/幾何距離 α:鎖定部分之旋轉角度

下述係對幫助更好地理解本發明之一系列圖式的一非常簡潔的說明，該等圖式明確地與本發明之一實施例相關並藉助對該實施例之非限制性實例來呈現。 圖1係根據本發明之用於鎖、特定而言用於具有一鎖定機構之一鎖的一安全系統之一剖面圖，其中互動元件未對鎖之從動件進行固定； 圖2係圖1之安全系統的一剖面圖，其中互動元件正固定鎖之從動件； 圖3係圖1之安全系統的一剖面圖，其中在一充分強烈的振動之後，鉸接式鎖定元件已被啟動以鎖定互動元件； 圖4係根據本發明之用於鎖、特定而言用於具有一離合機構之一鎖的一安全系統之一剖面圖，其中互動元件未對鎖之從動件進行固定； 圖5係圖4之安全系統的一剖面圖，其中互動元件正固定鎖之從動件；且 圖6係圖4之安全系統的一剖面圖，其中在一充分強烈的振動之後，鉸接式鎖定元件已被啟動以鎖定互動元件。

1:(鎖之)鎖閂

2:(鎖之)從動件

3:(設置在從動件中之)凹口

4:互動元件

5:鉸接式鎖定元件

5a:(鉸接式鎖定元件之)支撐部分

5b:(鉸接式鎖定元件之)鎖定部分

6:鉸鏈軸

7:負責為鎖閂加負載之彈簧

Claims (6)

1. 一種用於鎖的安全系統，其中該鎖包括： 一鎖閂(1)， 一從動件(2)，其經構形以旋轉並將一打開移動傳動至該鎖閂(1)，其中該從動件(2)包括一凹口(3)，及 一互動元件(4)，其經構形以插入在該從動件(2)之該凹口(3)中， 其特徵在於該安全系統包括一鉸接式鎖定元件(5)，該鉸接式鎖定元件(5)包括一鉸鏈軸(6)、一支撐部分(5a)及一鎖定部分(5b)，該鉸接式鎖定元件(5)經構形以圍繞該鉸鏈軸(6)旋轉且藉助該鎖定部分(5b)鎖定該互動元件(4)。
2. 如前述請求項之用於鎖的安全系統，其中該鉸接式鎖定元件(5)經定大小使得其滿足下述條件： 其中： ( L1)係該鉸鏈軸(6)與該鎖定部分(5b)和該互動元件(4)之第一接觸點之間的距離； ( H)係使該互動元件(4)移動以允許該從動件(2)移動的最短距離； ( L2)係該鉸鏈軸(6)與經構形以對該支撐部分(5a)進行支撐的一支撐點之間的距離； ( X)係該鉸接式鎖定元件(5)在其圍繞該鉸鏈軸(6)進行該旋轉之後用於鎖定該互動元件(4)的最短位移距離。
3. 如前述請求項中任一項之用於鎖的安全系統，其中該從動件(2)包括一驅動從動件(2a)及一傳動從動件(2b)。
4. 如請求項3之用於鎖的安全系統，其中該凹口(3)係位於該驅動從動件(2a)中。
5. 如前述請求項中任一項之用於鎖的安全系統，其中該鉸接式鎖定元件(5)之該支撐部分(5a)之質量大於該鉸接式鎖定元件(5)之該鎖定部分(5b)之質量。
6. 一種鎖，其包括：一鎖閂(1)；一從動件(2)，其經構形以旋轉並將一打開移動傳動至該鎖閂(1)，其中該從動件(2)包括一凹口(3)；及一互動元件(4)，其經構形以插入至該從動件(2)之該凹口(3)中，該鎖之特徵在於其進一步包括如前述請求項中任一項之一安全系統。