TW202403163A - 用於鎖具之安全系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於螺栓鎖具(1)之安全系統，其設置有一門關閉偵測器(7)、一防篡改凸輪(2)及一鉸鏈式鎖定元件(4)，該鉸鏈式鎖定元件具有一第二鉸接軸(5)且設置有一螺栓(1)鎖定部分(4a)。

Description

用於鎖具之安全系統

本發明屬於鎖具技術領域。

更具體而言，本發明係關於一種用於配備有一螺栓之鎖具中之安全系統，且顧名思義，意欲增強該安全系統之安全性，該安全系統包括一防篡改凸輪及一門關閉偵測器。

有兩個主要屏障可防止未經授權進入一封閉空間之內部：出入門及鎖住該門之鎖具。

一般來説，門之安全程度取決於兩個主要因素：設計及構件門所用之材料。此使得可根據所需之安全程度開發幾種不同類型之門，安全程度自普通門到裝甲門及鐵殼門係不同的。

但是，若沒有對可能的攻擊提供足夠抵抗之一鎖具，加固一門係無效的。

目前，鎖具製造商及設計者正在嘗試實施安全系統，其提供針對未經授權之鎖具篡改新技術之防護。

為鎖具實施新的安全系統之主要困難之一者係該等系統必須能夠區分鎖具之一正常使用及一不希望之篡改，以便該安全系統僅在鎖具受到一攻擊時啟動。

此外，安全系統之尺寸必須足夠緊湊，以允許將其安裝在通常非常小之鎖具內之可用空間中。

在本發明中關注之鎖具設置有一螺栓。螺栓係一楔形元件，其經引入於設置在門框中之一孔中以保持門關閉。

此等類型之鎖具之一缺點係其等可藉由在門與門框之間之間隙中插入一塑膠卡或呈一片或板形式之其他物件(諸如一放射線照片)來輕松打開，藉此自門框中之孔拔出螺栓。

已開發包括一門關閉偵測器及一防篡改凸輪(亦稱為防卡元件)之不同安全系統來防止此情況。該防篡改凸輪經構形以使得在一第一非鎖定位置中，其不主動干預，而在一第二鎖定位置中，當門關閉時，其用作一止擋件，從而防止在一未經授權之篡改嘗試中(諸如用一塑膠卡推動螺栓)移動鎖具之螺栓。

然而，即使防篡改凸輪處於該第二鎖定位置，亦可篡改先前描述之安全系統且可能達成未經授權之進入。事實上，若對鎖具施加足夠強烈之振動，防篡改凸輪可被移動，及因此螺栓可以一未經授權之方式暫時解鎖並篡改，諸如藉由用一塑膠卡或類似元件推動它。

鑑於此，行業需要開發新穎之鎖具安全系統，以使其難以篡改。

本發明目標在於解決當前最新技術鎖具中之上述安全系統之先前表達之問題、缺點及缺陷。

為此，本發明之一第一目的係關於一種用於鎖具之安全系統，該等鎖具配備有一螺栓，其中該安全系統包括： - 一門關閉偵測器，其經構形以在由一外部元件致動時線性移動，及 - 一防篡改凸輪，其經構形以位於一第一非鎖定位置或一第二鎖定位置，使得當該門關閉偵測器藉由接觸該外部元件線性移動時，該防篡改凸輪位於一第二鎖定位置，從而防止在被篡改時該螺栓打開並保持該鎖具鎖定。

本發明鎖具之螺栓係藉由一彈簧裝載，此允許其保持其位置同時對該螺栓之運動提供阻力。

在一特定實施例中，致動該門關閉偵測器之該外部元件係門框及/或鎖扣。

該門關閉偵測器經構形以偵測門是否關閉，線性移動防篡改凸輪且繼而將該防篡改凸輪移動到其該第二鎖定位置，此允許該鎖具保持在其關閉位置，從而將該螺栓保持在門框中該鎖具之外殻中。

本發明之該安全系統目的是在產生能夠將防篡改凸輪暫時移動到一第一非鎖定位置之惡意振動時防止該螺栓解鎖，其中該防篡改凸輪不會阻止該螺栓打開。

同樣，該安全系統包括經構形以圍繞一第二鉸接軸旋轉之一鉸鏈式鎖定元件，該鉸鏈式鎖定元件設置有一鎖定部分，其經構形成使得當該鉸鏈式鎖定元件圍繞該第二鉸接軸旋轉時，該鎖定部分用作該螺栓之一止擋件，從而防止其打開。

由於先前描述之鉸鏈式鎖定元件之特定構形，當該鎖具接收到一強度超過一預定義閾値之一振動時，該振動就使該防篡改凸輪暫時移動到該第一非鎖定位置，及同時，該振動使該鉸鏈式鎖定元件圍繞該第二鉸接軸旋轉，使得該鎖定部分充當該螺栓之一止擋件，從而防止其打開(意謂防止該螺栓自該門框中設置之孔中出來)。

在一特定實施例中，該防篡改凸輪經構形以圍繞一第一鉸接軸旋轉。

在一特定實施例中，設定該鉸鏈式鎖定元件之尺寸使其滿足以下幾何條件： 其中： - (H)係該防篡改凸輪鎖定該螺栓所沿之距離； - (R)係該鉸鏈式鎖定元件鎖定該螺栓必須行進之距離； - (L1)係該第一鉸接軸與該防篡改凸輪及該螺栓之間之第一接觸點之間之距離；且 - (L2)係該第二鉸接軸與該鎖定部分及該螺栓之間之第一接觸點之間之距離。

為使該系統以一最佳方式運行，該鉸鏈式鎖定元件必須行進以能夠鎖定該螺栓之距離(R)必須大於零(意謂R＞0)，因為若不是此種情況，即使沒有振動，該鉸鏈式鎖定元件之該鎖定部分亦將鎖定該螺栓，此係不希望的。

在其中藉由在該鎖具上使用足夠強烈之振動來篡改該鎖具的情況中，該防篡改凸輪及該鉸鏈式鎖定元件將移動。與在該振動期間施加之力相比，兩個零件之質量差可忽略不計，及因此兩個部件分別以相同之角速度根據角度α圍繞第一及第二鉸接軸旋轉。

鑑於前述幾點，且為使本發明之該安全系統正確地起作用，該鉸鏈式鎖定元件必須在該防篡改凸輪停止鎖定螺栓之前開始鎖定該螺栓。此條件由以下公式表示：

使用角度α，我們將運動dH及dR定義為：

將前面兩個公式引入第一個公式，及清除數據，推導出如下表達式：

此公式意味著防篡改凸輪鎖定螺栓之距離(H)越大，安全系統功能越好。同樣，鉸鏈式鎖定元件之運動範圍(R)越小，安全系統功能越好，及最後，L1與L2之間之差越小，即使L2大於L1，若設計允許，安全系統功能越好。

為了為正常操作提供一更大之裕度，且考量一旦防篡改凸輪不再處於第二鎖定位置，鉸鏈式鎖定元件就必須起作用，除了先前之條件之外，本發明之系統亦較佳地符合以下幾何條件： 其中： - (A)係螺栓在由鉸鏈式鎖定元件鎖定之前行進之距離；且 - (B)係螺栓在由防篡改凸輪鎖定之前行進之距離。

此外，亦較佳的是防篡改凸輪在螺栓行進距離A之前開始鎖定該螺栓，藉此防止其由該鉸鏈式鎖定元件鎖定。此條件由以下公式表示：

最後，結合前面之方程式，運動方程式，及清除已知數據，得到如下結論： 𝑨×𝑳𝟐×𝒅𝜶＞𝑹×𝒅𝑨

此外，為使該防篡改凸輪正確運作，該防篡改凸輪之運動(H)必須大於該螺栓之運動(B)以使該鎖具正常工作(此條件在該防篡改凸輪之構形中係固有的)。

最後，結合前面之方程式，運動方程式，及清除已知數據，得到以下不等式： 𝑩×𝑳𝟏×𝒅𝜶＞H×𝒅𝑩

鑑於螺栓之運動係相同的，在防篡改凸輪之運動且鉸鏈式鎖定元件之運動之情況下，達到表達式dA=dB。繼而，藉由將此最後一個方程式與先前獲得之方程式組合，亦得出結論，在本發明之系統之一較佳實施例中，滿足以下幾何條件： 𝑨×𝑯×𝑳𝟐＞𝑹×𝑩×𝑳𝟏

前面之公式意味著A、H或L2越大，本發明之安全系統功能越好。同樣，R或L1越小，該系統功能越好，總是假設R＞0，以防止該螺栓持續鎖定。

在本發明之一較佳實施例中，該鉸鏈式鎖定元件之質量中心(換言之，動態表現得好像作用在該鉸鏈式元件上之所得外力施加到該鉸鏈式元件上之幾何點)相對於第二旋轉軸未對準。換言之，在本發明之該較佳實施例中，該鉸鏈式鎖定元件之重心位於該第二旋轉軸之外。歸因於施加到該系統之外部衝擊之影響，此狀況允許鉸鏈式鎖定元件移動到一更大程度。

在本發明之系統之一實施例中，該鉸鏈式鎖定元件位於一位置，在該位置，其可歸因於重力而改變其位置並以一永久方式鎖定該螺栓。在此實施例中，該安全系統進一步包括一彈簧，該彈簧允許該鉸鏈式鎖定元件保持在其位置，此意謂其保持該鉸鏈式鎖定元件彈簧裝載。在本發明之該具體實施例中，該鉸鏈式鎖定元件之質量大於沒有該額外彈簧之鉸鏈式鎖定元件之質量，使得該鉸鏈式鎖定元件能夠在一足夠強烈之振動或衝擊發生時補償該彈簧之彈力以確保該鉸鏈式鎖定元件之功能正確。

本發明之一第二目的係關於一種配備有一螺栓之鎖具，其設置有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鎖具之一安全系統之一實施例。

該鎖具設置有由一彈簧(6)裝載之一螺栓(1)，該彈簧(6)對該螺栓(1)之運動提供一阻力，使得該螺栓(1)插入於門框中設置之一孔中，從而保持門鎖定。

根據本發明之安全系統包括一門關閉偵測器(7)及一防篡改凸輪(2)，防篡改凸輪(2)經構形以當門關閉偵測器(7)藉由被門框(M)推動或在關閉門時藉由鎖具線性移動時圍繞一第一鉸接軸(3)旋轉，直到防篡改凸輪(2)位於一第二鎖定位置，藉此藉由該防篡改凸輪(2)與螺栓(1)之間之接觸而防止螺栓(1)打開，如圖2所示。

圖1所示之構形對應於防篡改凸輪(2)處於一第一非鎖定位置之情況。實際上，從此圖中可看出，螺栓(1)可根據圖1之定向沿其主軸或縱軸自由地向左移動，該主軸或縱軸係水平配置之一軸，而不在任何點與防篡改凸輪(2)接觸。

根據本發明之安全系統亦配備有鉸鏈式鎖定元件(4)，其設置有一第二鉸接軸(5)。

鉸鏈式鎖定元件(4)包括一鎖定部分(4a)，其意欲用作螺栓(1)之一止擋件，從而防止螺栓自門框(M)中設置之孔中出來。

在圖1所示之情況下，鉸鏈式鎖定元件(4)亦處於其第一非鎖定位置，其中鎖定部分(4a)之上端在螺栓(1)之下邊緣下方。因此，螺栓(1)亦可根據圖1之定向沿其主軸或縱軸自由地向左移動，該主軸或縱軸係一水平軸，而不在任何點與鉸鏈式鎖定元件(4)接觸。

圖2展示在一構形中圖1之安全系統，其中防篡改凸輪(2)處於其第二鎖定位置，此意謂門關閉偵測器(7)在門關閉時已藉由被門框(M)推動而線性移動。當門關閉偵測器(7)移動時，其使防篡改凸輪(2)旋轉，使其垂直向下移動(根據圖1及圖2之定向)及移動到一距離(H)，使得若螺栓(1)沿其主軸向左行進一水平距離(B)，其將與防篡改凸輪(2)接觸，防篡改凸輪(2)將用作一止擋件，從而防止螺栓繼續移動。由於水平距離(B)不足以讓螺栓自框架中設置之孔中出來，故門將保持關閉且將無法打開。

圖2亦展示幾何距離L1 (第一鉸接軸(3)與防篡改凸輪(2)及螺栓之第一接觸點之間之距離)及L2 (第二鉸接軸(5)與鎖定部分(4a)及螺栓之第一接觸點之間之距離)，及距離(A)及(R)，其將在下面更詳細地描述。

最後，圖3展示當發生一振動時圖2之安全系統，該振動足夠強烈以移動防篡改凸輪(2)並啟動鉸鏈式鎖定元件(4)。在此種情況下，振動導致防篡改凸輪(2)暫時位於其第一非鎖定位置，使鎖具變得脆弱，同時，振動導致鉸鏈式鎖定元件(4)啟動並圍繞第二鉸接軸(5)旋轉一角度(α)，直到暫時位於其第二鎖定位置，藉此消除鎖具之脆弱性。根據圖1至圖3之定向，鉸鏈式鎖定元件(4)圍繞第二軸(5)之旋轉導致鎖定部分(4a)垂直向上移動一距離(R)。在此構形中，若螺栓(1)沿其主軸向左行進一水平距離(A)，其將與鎖定部分(4a)接觸，鎖定部分(4a)將用作一止擋件，從而防止螺栓繼續移動。由於水平距離(A)不足以讓螺栓自框架中設置之孔中出來，門將保持關閉且將無法打開。

本發明不應限於本文中描述之特定實施例。基於本文中之描述，熟悉此項技術者可開發出其他實施例。因此，本發明之範疇由隨附發明申請專利範圍界定。

1:(鎖具之)螺栓 2:防篡改凸輪 3:第一鉸接軸 4:鉸鏈式鎖定元件 4a:(鉸鏈式鎖定元件之)鎖定部分 5:第二鉸接軸 6:裝載螺栓之彈簧 7:門關閉偵測器 A:根據圖1至圖3之定向，螺栓在由鉸鏈式鎖定元件鎖定之前行進之水平距離 B:根據圖1至圖3之定向，螺栓在由防篡改凸輪鎖定之前行進之水平距離 H:根據圖1至圖3之定向，防篡改凸輪鎖定螺栓之垂直距離 L1:第一鉸接軸與防篡改凸輪及螺栓之間之第一接觸點之間之距離 L2:第二鉸接軸與鎖定部分及螺栓之間之第一接觸點之間之距離 M:門框 R:根據圖1至圖3之定向，鉸鏈式鎖定元件必須行進以鎖定螺栓之垂直距離 α:防篡改凸輪及鉸鏈式鎖定元件分別圍繞第一及第二鉸接軸之旋轉角度

以下係一組帶有非常簡短描述之附圖以幫助進一步理解本發明，此等附圖明確地與本發明之一實施例相關且提供本發明之非限制性實例。

圖1係根據本發明之鎖具之一安全系統之一橫向橫截面視圖，其中防篡改凸輪處於第一非鎖定位置；

圖2係圖1之安全系統之一橫向橫截面視圖，其中防篡改凸輪處於第二鎖定位置；且

圖3係圖1之安全系統之一橫截面視圖，其中在一足夠強烈之振動之後，已經啟動螺栓之鉸鏈式鎖定元件。

1:(鎖具之)螺栓

2:防篡改凸輪

3:第一鉸接軸

4:鉸鏈式鎖定元件

4a:(鉸鏈式鎖定元件之)鎖定部分

5:第二鉸接軸

6:裝載螺栓之彈簧

7:門關閉偵測器

Claims (8)

1. 一種用於鎖具之安全系統，該等鎖具配備有一螺栓(1)，其中該安全系統包括： 一門關閉偵測器(7)，其經構形以在由一外部元件啟動時線性移動，及 一防篡改凸輪(2)，其經構形以位於一第一非鎖定位置或一第二鎖定位置，使得當該門關閉偵測器(7)藉由接觸該外部元件線性移動時，該防篡改凸輪(2)位於一第二鎖定位置，從而防止該螺栓(1)打開； 其特徵在於該安全系統亦包括一鉸鏈式鎖定元件(4)，該鉸鏈式鎖定元件經構形以圍繞一第二鉸接軸(5)旋轉，該鉸鏈式鎖定元件(4)設置有一鎖定部分(4a)，其經構形成使得當該鉸鏈式鎖定元件(4)圍繞該第二鉸接軸(5)旋轉時，該鎖定部分(4a)用作該螺栓(1)之一止擋件，從而防止其打開。
2. 如前述請求項之用於鎖具之安全系統，其中該防篡改凸輪(2)經構形以圍繞一第一鉸接軸(3)旋轉。
3. 如前述請求項中任一項之用於鎖具之安全系統，其中設定該鉸鏈式鎖定元件(4)之尺寸使其符合以下幾何條件： 其中： (H)係該防篡改凸輪(2)鎖定該螺栓(1)之距離； (R)係該鉸鏈式鎖定元件(4)鎖定該螺栓(1)必須行進之距離； (L ₁)係該第一鉸接軸(3)與該防篡改凸輪(2)及該螺栓(1)之第一接觸點之間之距離；且 (L ₂)係該第二鉸接軸(5)與該鎖定部分(4a)及該螺栓(1)之第一接觸點之間之距離。
4. 如請求項1之用於鎖具之安全系統，其中亦滿足以下幾何條件： 其中： (A)係該螺栓(1)在由該鉸鏈式鎖定元件(4)鎖定之前行進之距離；且 (B)係該螺栓(1)在由該防篡改凸輪(2)鎖定之前行進之距離。
5. 如請求項3之用於鎖具之安全系統，其中亦滿足以下幾何條件： 𝑨×𝑯×𝑳𝟐＞𝑹×𝑩×𝑳𝟏。
6. 如前述請求項中任一項之用於鎖具之安全系統，其中該鉸鏈式鎖定元件(4)之重心位於該第二旋轉軸(5)之外。
7. 如前述請求項中任一項之用於鎖具之安全系統，其中該鉸鏈式鎖定元件(4)係彈簧裝載的。
8. 一種配備有一螺栓(1)之鎖具，其特徵在於其進一步設置有如前述請求項中任一項之一安全系統。