TWI752969B - 用於門之鎖總成及其感測器總成 - Google Patents

用於門之鎖總成及其感測器總成 Download PDF

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TWI752969B
TWI752969B TW106120095A TW106120095A TWI752969B TW I752969 B TWI752969 B TW I752969B TW 106120095 A TW106120095 A TW 106120095A TW 106120095 A TW106120095 A TW 106120095A TW I752969 B TWI752969 B TW I752969B
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尼達爾 阿爾瑪曼尼
恰森 貝克
馬修 羅威特
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美商品譜公司
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Abstract

本發明揭示一種感測器總成，其包含定位於形成於鎖扣總成之一鎖扣盒中之一開口內之一感測器。該感測器可為一光學感測器、機械感測器、連續性感測器、電感式感測器及/或超音波感測器，其經構形以偵測鎖舌總成之鎖舌是否被該鎖扣盒環繞。該感測器總成經構形以在該鎖舌定位於該開口內時與該鎖舌之一表面相互作用。

Description

用於門之鎖總成及其感測器總成
本發明大體上係關於用於門之感測器；特定言之，本發明係關於用於偵測一門是否被完全閂鎖之感測器。
安全系統廣泛用於住宅及商業市場中。此等裝置藉由需要特定授權認證來控制穿過門進入安全區域，諸如一建築物或其他安全空間。既有安全系統包含用於判定一門係打開或關閉之一感測器。在此等系統之各種實施例中，此一感測器可定位於門中之電子閂鎖機構內以判定該閂鎖機構之鎖舌是否被縮回或被延伸。然而，既有感測器無法提供關於鎖舌之確切位置資訊以判定鎖舌是否固定於門框之一鎖扣內來確保門被關閉。此外，既有感測器無法藉由鎖舌延伸來判定一門是否僅稍微半掩或藉由鎖舌固定於鎖扣盒內來判定門是否關閉。再者，安裝既有感測器可為耗時的且不美觀。舉例而言，安裝者可被迫單獨地將一磁體安裝至一門且將一磁性感測器安裝至環繞門之模塑(或反之亦然)來判定門至門框之定向。儘管此等感測器可具有不同顏色以嘗試與門及模塑顏色融合，但其仍可具有一難看外觀。
根據一態樣，本發明提供一種感測器總成，其包含定位於形成於鎖 扣總成之一鎖扣盒中之一開口內之一感測器。該感測器(其可為一光學感測器、機械感測器、連續性感測器、電感式感測器及/或超音波感測器)經構形以偵測鎖舌總成之鎖舌是否被該鎖扣盒環繞。該感測器總成經構形以在該鎖舌定位於該開口內時與該鎖舌之一表面相互作用。
100:閂鎖總成
102:鎖舌總成
104:鎖扣總成
106:孔
108:孔
110:門
112:外部總成
114:內部總成
116:門框
118:鎖舌
120:套筒
122:基板
124:鎖扣盒
126:鎖舌傳動機構/鎖舌縮回機構
130:延伸軸線
132:第一端
136:開口
138:連接邊緣
140:外部邊緣
142:內部邊緣
144:內蓋
146:轉動件
148:連接螺釘
150:第一側
152:第二側
154:頂面
156:底面
158:基板
160:緊固件
162:孔隙
164:表面
166:背板
168:第一側板
170:第二側板
172:頂板
174:底板
176:孔隙
180:感測器總成
182:內表面
184:內表面
186:內表面
188:內表面
190:外圓周
200:鎖總成
210:第一光學感測器
210a:第二光學感測器
212:傳輸(TX)部分
214:接收器(RX)部分
215:光學信號
216:TX軸線
217:TX軸線
218:RX軸線
220:光學感測器
222:傳輸(TX)部分
224:接收器(RX)部分
225:光學信號
226:光束軸線
230:機械感測器
232:可移動開關
233:端
234:偏壓部件
236:選用基底
238:致動軸線
239:相交軸線
240:電容式感測器
242:電容式感測器元件
244:電場
246:致動軸線
250:電感式感測器
252:感應線圈元件
254:電場
256:致動軸線
260:超音波感測器
262:傳輸(TX)部分
264:接收器(RX)部分
265:超音波信號
266:傳輸場
270:連續性感測器
272:第一板簧
273:端
274:第二板簧
275:端
280:連續性感測器
282:可移動構件
283:自由端
284:可移動構件
285:自由端
286:致動軸線
290:磁體/霍爾感測器
292:RFID晶片
294:環繞區域
296:磁體
D:預定距離
[實施方式]參考附圖，其中：圖1係待安裝於一門及門框中之根據本發明之一實施例之一閂鎖總成之一側視圖；圖2係根據本發明之一實施例之一鎖總成之一橫截面圖，其繪示安裝於一門及一門框中之圖1之閂鎖總成；及圖3至圖17係將與圖1之閂鎖總成一起使用之一感測器總成之各種實施例之橫截面圖。
對應元件符號在若干圖式中指示對應部件。圖式中之組件未必按比例繪製，而是在說明本發明原理及功能時會以強調表示。本文中所闡述之範例說明本發明之實施例，且此範例不應被視為依任何方式限制本發明之範疇。
相關申請案
本申請案主張2016年6月16日申請之標題為「Strike Plate with Bolt Sensing Feature」之美國臨時申請案第62/350,774號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
雖然本發明之概念易於以多種修改及替代形式呈現，但其特定例示性實施例已在圖式中舉例展示且將在本文中詳細描述。然而，應瞭解，並 非旨在將本發明之概念限制於所揭示之特定形式，恰相反，本發明意欲涵蓋落入本發明之精神及範疇內之全部修改、等效物及替代物。一般技術者可認識到，可期望及/或需要其他元件及/或操作來實施本文中描述之裝置、系統及方法。由於此項技術中熟知此等元件及操作，且由於其等並不促進本發明之一更好理解，故可不在本文中提供此等元件及操作之一討論。
在圖式中，可在特定配置及/或排序中展示一些結構特徵。然而，應瞭解，可不需此等特定配置及/或排序。事實上，在一些實施例中，可依不同於繪示性圖式中所展示之一方式及/或順序配置此等特徵。另外，在一特定圖式中包含一結構或方法特徵並不意謂暗示此特徵需在全部實施例中且在一些實施例中可不包含或可與其他特徵組合。
圖1及圖2繪示根據本發明之一實施例之一閂鎖總成100之各種視圖。術語「閂鎖總成」廣義上意欲涵蓋利用一鎖舌之任何電子、機電或機械鎖總成之一閂鎖機構，該鎖舌可經由電力及/或機械力移動於與一鎖扣盒(或鎖扣板)接合之一鎖定位置與鎖扣盒(或鎖扣板)外之一解鎖位置之間。然而，應瞭解，本發明應用於利用接納於一鎖扣盒(或鎖扣板)內之一鎖舌之任何類型之鎖總成且不受限於本文中所描述之特定實施例。
如圖1及圖2中所繪示，在一典型鎖總成200中，鎖總成200可包含一外部總成112、閂鎖總成100及一內部總成114。通常，外部總成112安裝於一門110之外側上，而內部總成114安裝於門110內側。閂鎖總成100經構形以定位於外部總成112與內部總成114之間且可部分安裝於形成於門110中之一孔108中。術語「外側」廣義上用於意指一門外側之一區域且「內側」廣義上亦用於表示一門內側之一區域。就一外部進入門而言，例 如，可將外部總成安裝於一建築物外，同時將內部總成安裝於該建築物內。就一內部門而言，可將外部總成安裝於一建築物內，但一房間外由鎖總成確保安全，同時將內部總成安裝於安全房間內。
在繪示性實施例中，閂鎖總成100經構形以由外部總成112及/或內部總成114操作來自一環繞門框116閂鎖或解鎖門而限制或允許進入門框116。在各種實施例中，例如，內部總成114包含容置與閂鎖總成100相互作用以操作閂鎖總成100之內部總成114之內部組件(圖中未展示)的一內蓋144。替代地，外部總成112可包含與閂鎖總成100相互作用以操作閂鎖總成100之組件(圖中未展示)。作為另一實施例，外部總成112及內部總成114兩者可與組件一起構形以操作閂鎖總成100。
如圖1中所繪示，閂鎖總成100一般包括一鎖舌總成102及一鎖扣總成104。鎖舌總成102實質上安置於門110中之孔108中，且可藉由一機械鎖總成經由外部總成112或內部總成114來手動致動或使用(例如)一鍵盤電子地致動以延伸或縮回鎖舌總成102之一鎖舌118。在繪示性實施例中，例如，內部總成114之一轉動件146可被一使用者旋轉以手動延伸或縮回鎖舌118。鎖扣總成104實質上安置於門之門框116中之一孔106中且經構形以在門110與門框116對準時使鎖舌總成102之鎖舌118接納於鎖扣總成104之一鎖扣盒124內。藉由使鎖舌118含於鎖扣盒124內，可阻止或防止門110不與門框116對準而將門110有效地閂鎖於一關閉位置中。
在繪示性實施例中，鎖舌總成102包括鎖舌118、一套筒120、一基板122及一鎖舌傳動機構126。鎖舌118可連接至套筒120及鎖舌傳動機構126使得鎖舌縮回機構126可操作以在套筒120內延伸或縮回鎖舌118。例如，鎖舌118可經構形以在鎖舌傳動機構126經致動(例如，經由外部總成112 或內部總成114)以縮回鎖舌118時沿一延伸軸線130線性地移入或移出鎖舌總成102之套筒120。鎖舌縮回機構之各種形式係技術中熟知的且被視為在本發明之範疇內。套筒120可固定地耦合至基板122以容許將鎖舌總成102固定至門110。例如，鎖舌總成102通常可定位於門110之孔108內且進一步附接至延伸於門110之一外部邊緣140(圖2)與門110之一內部邊緣142(圖2)之間之門110的一至少一連接邊緣138。基板122可經固定以抵著門110之連接邊緣138隆起(例如，經由連接螺釘148)使得套筒120及鎖舌縮回機構126含於門110之孔108內。
鎖舌118可經構形成具有可接納於鎖扣盒124內之各種尺寸。在繪示性實施例中，鎖舌118一般可呈矩形橫截面且包含至少一第一端132、一第一側150、一第二側152、一頂面154及一底面156。當鎖舌118縮回於套筒120內時，鎖舌118之第一端132一般與基板122齊平。當鎖舌118被延伸時，鎖舌118突出穿過門110中之一邊緣孔134至鎖扣盒124(其定位於相鄰於門110之門框116中)中以將門110固定至門框116。
如圖1及圖2中所繪示，鎖扣104可包括鎖扣盒124、由鎖扣盒124形成之一開口136及一基板158。鎖扣盒124可固定地連接至基板158，且基板158經形成以包含容許進入鎖扣盒124之開口136以形成鎖扣總成104之一內部的一孔隙162。通常，鎖扣總成104使用延伸穿過基板158之一緊固件160來附接至門框116使得基板158與門框116之一表面164齊平。當基板158連接至門框116時，鎖扣盒124經構形以含於形成於門框116中之孔106內。
鎖扣盒124可經構形成具有各種尺寸使得開口136可接納鎖舌總成102之鎖舌118。在繪示性實施例中，鎖扣盒124一般呈矩形橫截面且包含一 背板166、一第一側板168、一第二側板170、一頂板172及一底板174，且經形成以包含定位成與背板166對置且經構形以與基板158之孔隙162對準以容許進入鎖扣盒124之開口136的一孔隙176。開口136由背板166、第一側板168、第二側板170、頂板172及底板174之連接界定。在所要條件下，當鎖舌118延伸至鎖扣盒124中時，鎖舌118被板166、168、170、172及174環繞，且至少第一側板168及第二側板170阻止鎖舌118自鎖扣盒124移出以將門110固定至門框116。在各種實施例中，如圖3至圖17中所繪示，當鎖舌118接納於鎖扣盒124之開口136內時，鎖舌118之頂面154可與鎖扣盒之頂板172稍微隔開，且鎖舌118之底面156可與鎖扣盒124之底板174稍微隔開。類似地，當鎖舌118接納於開口136內時，鎖扣盒124之背板166可與鎖舌118之第一端132稍微隔開。
在繪示性實施例中，閂鎖總成100包含一感測器總成180，其經構形以偵測鎖舌118是否定位於鎖扣盒124之開口136中一足夠距離以將門110固定地閂鎖至門框116於一關閉位置中。在各種實施例中，感測器總成180可至少部分耦合至鎖扣總成104以在鎖舌118接納於開口136內時與鎖舌118相互作用。感測器總成180可替代地耦合至閂鎖總成100之另一部分以偵測鎖舌118是否已進入鎖扣盒124之開口136。
現將在本文中描述感測器180之各種實施例。各種實施例經提供以繪示感測器總成180可如何結合鎖扣總成104及/或鎖舌118工作來偵測鎖舌118是否充分含於鎖扣總成104之鎖扣盒124內，且並非意欲限制感測器總成180之範疇。在設置或安裝期間可執行之需要考量充分固定之鎖舌118之量或可由其他因數機械地構形的判定係在本發明之範疇內。感測器總成180可經構形以具有可判定鎖扣盒124內之鎖舌118之深度且亦判定鎖舌 118之行進方向之多個感測組件係亦在本發明之範疇內。一般技術者將明白當鎖舌行進至鎖扣盒124中時鎖舌118之其他量測及可判定特性。
在感測器總成180之一第一繪示性實施例中，一光學感測器210可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖3中所繪示。光學感測器210包含一傳輸(TX)部分212及一接收器(RX)部分214，其中TX部分212經構形以沿實質上與鎖舌118之延伸軸線130平行之一TX軸線216傳輸或發送一光學信號215，TX軸線216經構形以在鎖舌118進入鎖扣盒124時與鎖舌118之第一端132之一部分相交。信號215經構形以在鎖舌118接納於鎖扣盒124內時反射離開鎖舌118之第一端132使得信號將反射離開鎖舌118且沿一RX軸線218朝向鎖扣盒124之背板166反射回。在此一實施例中，RX部分214經構形以與RX軸線218對準而在信號215自鎖舌118之第一端132彈回之後接收信號215。光學感測器210之RX部分214經構形以在信號215自第一端132彈回之後偵測信號215之反射強度。當鎖舌118定位於與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離感測器210之一預定距離處時，信號215將具有一可判定反射強度。感測器總成180可藉由分析經由感測器之RX部分214之信號215之反射強度來相應地偵測鎖舌118何時定位於鎖扣盒124內。若鎖舌118並非定位於鎖扣盒124內或定位於可接收/偏轉信號215之TX部分212之一預定距離內，則信號215將不會返回至RX部分214且感測器總成180將指示鎖舌118並非定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第二繪示性實施例中，光學感測器210可依如第一繪示性實施例且如圖3中所繪示之一類似方式操作，但感測器總成180具有追蹤自由TX部分212傳輸信號215至由RX部分214接收信號215之 時間的能力。依此方式，當鎖舌118定位於與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離感測器210之一預定距離處時，將存在用於使信號自TX部分212行進至RX部分214之一預定時間長度。感測器總成180可藉由分析將信號215自TX部分212發送至RX部分214之間的時間是否滿足該預定時間長度來相應地偵測鎖舌118何時定位於鎖扣盒124內。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於可接收/偏轉信號215之TX部分212之一預定距離內，則信號215將不會返回至RX部分214且不存在由RX部分214註冊之結束時間。相應地，感測器總成180接著將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110並未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第三繪示性實施例中，光學感測器210可依如第一實施例之一類似方式操作，但感測器總成180可沿頂板172之一內表面184定位，如圖4中所繪示。光學感測器210之TX部分212經構形以沿實質上垂直於鎖舌118之延伸軸線130之一TX軸線217傳輸或發送光學信號215，TX軸線217經構形以在鎖舌118自門框116之表面164延伸一預定距離D至鎖扣盒124中時與鎖舌118之頂面154相交，其中距離D可表示鎖舌118必須行進超過表面164且行進至鎖扣盒124之開口136中以固定地保持於鎖扣盒124內的距離量。信號215經構形以在鎖舌118接納於鎖扣盒124內時反射離開鎖舌118之頂面154使得信號將反射離開鎖舌118且沿一RX軸線219朝向鎖扣盒124之頂板172反射回。在此一實施例中，RX部分214經構形以與RX軸線219對準以在信號215自鎖舌118之頂面154彈回之後接收信號215。若感測器總成180藉由分析RX部分214是否已接收信號215來偵測鎖舌118定位於鎖扣盒124內，則感測器總成180可指示門110被充分閂鎖關閉。在此實施例之一替代例中，一光學感測器210a可替代地沿可發 送一信號215以偏轉離開鎖舌118之底面156之鎖扣盒124之底板174的一內表面186定位。替代地，感測器總成180可包含一第一光學感測器210及一第二光學感測器210a兩者。
在感測器總成180之一第四繪示性實施例中，光學感測器210可依如第三繪示性實施例及如圖4中所繪示之一類似方式操作，但感測器180具有追蹤由TX部分212傳輸信號215至由RX部分214接收信號215之時間的能力，類似於第二繪示性實施例。依此方式，當鎖舌118定位於鎖扣盒124中且與TX軸線216相交時，將存在用於使信號自TX部分212行進至RX部分214之一預定時間長度。感測器總成180可藉由分析將信號215自TX部分212發送至RX部分214之間的時間是否滿足該預定時間長度來相應地偵測鎖舌118何時定位於鎖扣盒124內。若鎖舌118並不固定於鎖扣盒124內或定位於可接收/偏轉信號215之TX部分212之一預定距離內，則信號215將不會返回至RX部分214且不存在由RX部分214註冊之結束時間。
在感測器總成180之一第五繪示性實施例中，一光學感測器220可沿鎖扣盒124之頂板172之一內表面184及底板174之一內表面186兩者定位，如圖5中所繪示。光學感測器220包含一傳輸(TX)部分222及一接收器(RX)部分224，其中TX部分222經構形以沿與RX部分224相交之一光束軸線226傳輸或發送一光學信號225。TX部分222可經構形以將光學信號225連續地或依預定時間間隔傳輸至RX部分224。如圖5中所繪示，光束軸線226可實質上垂直於鎖舌118之延伸軸線130，儘管本文中預想光束軸線226與延伸軸線130之其他對準方式。光束軸線226經構形成離門框116之表面164至少一預定距離D，其中距離D可表示鎖舌118必須行進超過表面164且行進至鎖扣盒124之開口136中以固定地保持於鎖扣盒124內的距離 量。當鎖舌118接納於鎖扣盒124內時，鎖舌118之頂面154及/或底面156將與光束軸線226相交以中斷信號225自TX部分222至RX部分224。相應地，當光學感測器210之RX部分224無法偵測信號225時，感測器總成180可識別鎖舌118定位於鎖扣盒124內(即，門被閂鎖關閉)。否則，感測器總成180偵測到門未被完全閂鎖關閉。
在感測器總成180之一第六繪示性實施例中，一機械感測器230可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖6中所繪示。機械感測器230可包括一可移動開關232、一偏壓部件234及開關232鉸接或樞轉於其上以移動之一選用基底236。機械感測器230依開關232延伸於開口136內使得開關232之一部分(諸如一端233)與鎖舌118之延伸軸線130相交之此一方式安裝於背板166上。開關232藉由偏壓部件234來朝向鎖扣盒124之孔隙162偏離背板166。當鎖舌進入鎖扣盒124時，開關232經構形以在鎖舌118之第一端132頂接開關232時朝向背板166推動。開關232可沿大致垂直於延伸軸線130之一致動軸線238定位，且致動軸線238可定位成與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離門框116之表面164一預定距離D。當鎖舌118之第一端132定位於離表面164預定距離D處時，其朝向背板166偏壓開關232抵著偏壓部件234。感測器總成180接著偵測到鎖舌118定位於鎖扣盒124內且門110被閂鎖。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於開關232之預定距離D內以朝向背板166偏壓開關232，則感測器總成180接著將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第七繪示性實施例中，感測器總成180可依如第六實施例之一類似方式操作，但感測器總成180可沿頂板172之一內表 面184定位，如圖7中所繪示。開關232藉由偏壓部件234朝向鎖扣盒124之底板174偏離頂板172。機械感測器230依開關232延伸於開口136內使得開關232之端233在開關232處於由偏壓部件234偏離頂板172的一自然狀態中沿鎖舌118之頂面154之一相交軸線239定位的此一方式安裝於背板166上。相交軸線239大致平行於延伸軸線130。開關232之端233亦定位成與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離門框116之表面164一預定距離D。當鎖舌118在鎖扣盒124內移動預定距離D時，鎖舌118之頂面154將頂接開關232之端233且朝向頂板172向上移動開關。感測器總成180接著偵測到鎖舌118定位於鎖扣盒124內且門110被閂鎖。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於開關232之預定距離D內以朝向頂板172偏壓開關232，則感測器總成180接著將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。作為此繪示性實施例之一替代例或結合此繪示性實施例，感測器總成180可包括沿鎖扣盒124之底板174之內表面186定位以與鎖舌118之底面156交叉的一機械感測器。
在感測器總成180之一第八繪示性實施例中，一電容式感測器240可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖8中所繪示。電容式感測器240包含經構形以在鎖扣盒124之開口136內發射一電場244之一或多個電容式感測器元件242。感測器總成180經構形以偵測電容式感測器240所產生之電場244之變動。電容式感測器元件242經定位以在鎖舌118進入鎖扣124時實質上與鎖舌118之延伸軸線130對準。當鎖舌118之第一端132延伸於開口136內時，其將替換空氣之介電常數，此係眾所周知的。電容式感測器元件242可經構形以產生大致延伸至一致動軸線246之一電場244，致動軸線一般與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之自門框116之表 面164延伸之一預定距離D。當鎖舌118在鎖扣盒124內移動預定距離D時，電場244改變且電容式感測器240可偵測變動(例如，所感測之電容之一增大)。當電場244內達到一預定電容臨限值時，感測器總成180將註冊鎖舌118固定於鎖扣124內。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於用於改變電場244之一預定距離D內，則感測器總成180接著將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第九繪示性實施例中，感測器總成180可依如第七實施例之一類似方式操作，但感測器總成180可沿鎖扣盒124之第一側板168之一內表面188定位，如圖9中所繪示。電容式感測器240包含經構形以在鎖扣盒124之開口136內發射一電場244之一或多個電容式感測器元件242。電容式感測器元件242在鎖舌118接納於鎖扣盒124內時沿大致垂直於鎖舌118之延伸軸線130之一量測平面/軸線248對準。如同先前實施例，鎖舌118將在其到達場244之一預定距離內時使電場244飽和或改變電場244，且產生電場244之電容式感測器元件242將能夠偵測此變動。在各種實施例中，電容式感測器元件242可經定位成與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離門框116之表面164之一預定距離D。替代地，電容式感測器元件242可沿第一側板168之長度定位以在鎖舌118插入至開口136中時偵測，且感測器總成180可具有跨全部電容式感測器元件242之一預定飽和臨限值(或個別感測器元件242之各者之一預定飽和順序)，其可判定鎖舌118是否充分定位於鎖扣盒124之開口136內以固定鎖舌118且確保門110被充分閂鎖。進一步預想，電容式感測器240可沿鎖扣盒124之第二側板170、頂板172或底板174定位，或多個電容式感測器240可定位於此等板之一或多者上，此係在本發明之範疇內。
在感測器總成180之一第十繪示性實施例中，一電感式感測器250可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖10中所繪示。電感式感測器250包含經構形以在鎖扣盒124之開口136內發射一電場254之一或多個感應線圈元件252。感測器總成180經構形以偵測電感式感測器250所產生之電場254之頻率。感應線圈元件252經定位以在鎖舌118進入鎖扣124時實質上與鎖舌118之延伸軸線130對準。當鎖舌118之第一端132延伸於開口136內時，其將替換空氣之介電常數，此繼而將改變由電感式感測器250量測之頻率，此係眾所周知的。感應線圈元件252可經構形以產生大致延伸至一致動軸線256之一電場254，致動軸線256大致垂直於延伸軸線130且自門框116之表面164延伸與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之一預定距離D。當鎖舌118在鎖扣盒124內移動預定距離D時，電場254改變且電感式感測器250可偵測頻率變動。當電場254內達到一預定頻率臨限值時，感測器總成180將註冊鎖舌118固定於鎖扣盒124內。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於用於改變電場254之一預定距離D內，則感測器總成180將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第十一繪示性實施例中，感測器總成180可依如第十實施例之一類似方式操作，但感測器總成180可圍繞鎖扣盒124之一外圓周190定位，如圖11中所繪示。鎖扣盒124之外圓周190可由背板166、第一側板168、第二側板170、頂板172及一底板174界定。明確而言，電感式感測器250可經構形使得感應線圈元件252包繞鎖扣124之外圓周190之一外側，或感應線圈元件252可包繞外圓周190之一內側且含於開口136內。感應線圈元件252經構形以在開口136內產生電場254，且電感 式感測器250經構形以量測電場254之頻率。當鎖舌118之第一端132延伸於開口136內時，鎖舌118將替換空氣之介電常數，其繼而將改變由電感式感測器250量測之頻率，此係眾所周知的。一致動軸線256垂直於鎖舌118之延伸軸線130且由與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離門框116之表面164之一預定距離D界定。當鎖舌118在鎖扣盒124內移動預定距離D時，電感式感測器250註冊電場254中之頻率之變動，預定距離D與一預定頻率臨限值對應。若電場254內達到該預定頻率臨限值，則感測器總成180將註冊鎖舌118固定於鎖扣盒124內。否則，感測器180將註冊門未被牢固地閂鎖(例如關閉)。
作為以上所描述之第十一實施例之一替代實施例，鎖舌118可包含與電感式感測器250通信之一可用RFID晶片292。鎖舌118內之RFID晶片292經構形以在鎖舌118於感應線圈元件252所產生之電場254內達到一預定距離時被啟動，如圖11A中所繪示。當鎖舌118在鎖扣盒124內移動容許電場254致動RFID晶片292之一預定距離時，RFID晶片292將一信號發送至註冊鎖舌固定地保持於鎖扣盒124內之電感式感測器250。
在感測器總成180之一第十二繪示性實施例中，一超音波感測器260可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖12中所繪示。超音波感測器260包含一傳輸(TX)部分262及一接收器(RX)部分264，其中TX部分212經構形以在實質上與鎖舌118之延伸軸線130相交之一傳輸場266中傳輸或發送一超音波信號265。傳輸場266經構形以容許超音波信號265在鎖舌118進入鎖扣盒124時與鎖舌118之第一端132之一部分相互作用。信號265經構形以在鎖舌118接納於鎖扣盒124內時反射離開鎖舌118之第一端132使得信號265將反射離開鎖舌118且透過傳輸場266朝向鎖扣盒124之 背板166反射回。在此一實施例中，RX部分264經構形以與傳輸場266對準而在信號265自鎖舌118之第一端132彈回之後接收信號265。超音波感測器260之RX部分264經構形以在信號265自第一端132彈回之後偵測信號265之反射強度。當鎖舌118定位於與鎖舌118固定於鎖扣盒124內對應之離感測器260之一預定距離處時，信號265將具有一可判定反射強度。感測器總成180可藉由分析經由感測器260之RX部分214之信號265之反射強度來相應地偵測鎖舌118何時定位於鎖扣盒124內。若鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內或定位於鎖舌118可接收/偏轉信號265之TX部分262之一預定距離內，則信號265將不會返回至RX部分264且感測器總成180接著將指示鎖舌118並不定位於鎖扣盒124內(即，門110未被完全閂鎖關閉)。
在感測器總成180之一第十三繪示性實施例中，一超音波感測器260可沿鎖扣盒124之頂板172之一內表面184及底板174之一內表面186兩者定位，如圖13中所繪示。超音波感測器260包含一傳輸(TX)部分262及一接收器(RX)部分264，其中TX部分262經構形以沿與RX部分264相交之一光束軸線268傳輸或發送一超音波信號265。TX部分262可經構形以連續地或依預定時間間隔將超音波信號265傳輸至RX部分264，且RX部分264可經構形以在沿光束軸線268無中斷時偵測來自TX部分262之一信號265。如圖13中所繪示，光束軸線268可實質上垂直於鎖舌118之延伸軸線130，儘管本文中亦預想光束軸線268與延伸軸線130之其他對準方式。光束軸線268經構形成離門框116之表面164至少一預定距離D，其中距離D可表示鎖舌118必須行進超過表面164且行進至鎖扣盒124之開口136以固定地保持於鎖扣盒124內的距離量。當鎖舌118接納於鎖扣盒124內時，鎖舌118之頂面154及/或底面156將與光束軸線268相交以中斷信號265自TX部 分262至RX部分264。相應地，當超音波感測器260之RX部分264無法偵測信號265時，感測器總成180可識別鎖舌118定位於鎖扣盒124內(即，門被閂鎖關閉)。否則，感測器總成180偵測到門未被完全閂鎖關閉。
在感測器總成180之一第十四繪示性實施例中，一連續性感測器270可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖14中所繪示。連續性感測器270可包括一第一板簧272及一第二板簧274，其中板簧272及274之各者具有一正常狀態(偏壓打開或偏壓關閉)。連續性感測器270依板簧272可延伸於開口136內使得板簧272及274之一部分(諸如端273及275)之此一方式安裝於背板166上，板簧經對準以在鎖舌118於鎖扣盒124內延伸一預定距離D且板簧272及274處於其等正常狀態時與鎖舌118(例如鎖舌118之第一端132)接合。當鎖舌達到第一板簧272及/或第二板簧274時，板簧272及274之正常狀態將改變。連續性感測器270經構形以偵測板簧272及274之狀態變動，且將註冊鎖舌已進入鎖扣盒124。在各種實施例中，當鎖舌118固定地保持於鎖扣盒124內時，預定距離D係鎖舌118之第一邊緣132與門框116之表面164之間的距離。相應地，若連續性感測器270經構形使得板簧272及274無法自其等正常狀態改變，除非鎖舌118已到達或超過預定距離D，否則連續性感測器270可指示門被安全關閉。
在感測器總成180之一第十五繪示性實施例中，一連續性感測器280可沿鎖扣盒124之頂板172之一內表面184及底板174之一內表面186兩者定位，如圖15中所繪示。連續性感測器280可包括一可移動構件282及一第二可移動構件284。在各種實施例中，可移動構件282及284係可在一鎖舌118與構件282及284接觸時由一鎖舌118移動且此移動能夠被一感測器機構偵測的任何組件。例如，可移動構件282及284可包括自頂板172及底板 174延伸至開口136中之刷具，該等刷具具有分別可緊靠鎖舌118之頂面154及底面156之自由端283及285且被偏轉，其中此偏轉可由一感測器偵測。替代地，可移動構件282及284之各者可包括藉由自由端283及285來偏壓至開口136中之一或多個板簧。端283及285延伸至開口136中至少一距離X使得端283及285將在鎖舌118固定於鎖扣盒124內時與鎖舌118接合。可移動構件之其他形式係技術中熟知的。如圖15中所繪示，可移動構件282及284沿可實質上垂直於鎖舌118之延伸軸線130之一致動軸線286定位，儘管本文中亦預想致動軸線286與延伸軸線130之其他對準方案。致動軸線286經構形成離門框116之表面164至少一預定距離D，其中距離D可表示鎖舌118必須行進超過表面164且行進至鎖扣盒124之開口136中以牢固地保持於鎖扣盒124內的距離量。當鎖舌118與開口136內之可移動構件282及284接合時，可移動構件282及284之正常狀態將改變且感測器總成180將註冊鎖舌已進入鎖扣盒124。
在感測器總成180之一第十六繪示性實施例中，一磁體/霍爾(hall)感測器290可沿鎖扣盒124之背板166之一內表面182定位，如圖16中所繪示。霍爾感測器290包含量測鎖扣盒124之開口136內之環繞區域294之局域磁場強度的一霍爾效應感測機構298。感測器總成180進一步包含相鄰於鎖舌118之第一端132之由鎖舌118攜帶之一磁體或其他類似磁體組件296。在繪示性實施例中，磁體296可定位於鎖舌118內。當鎖舌118行進至開口136及圍繞霍爾感測器290之環繞區域294中時，磁場強度增大。感測器290可經構形成具有一預定臨限值磁場強度使得：若達到臨限值，則感測器290將註冊鎖舌118在鎖扣盒124內一預定距離。該預定距離可表示鎖舌118必須行進超過表面164且行進至鎖扣盒124之開口136中以固定地 保持於鎖扣盒124內的距離量。當霍爾感測器290註冊此預定距離時，感測器總成180將註冊鎖舌已進入且保持於鎖扣盒124內。可在設置期間視情況校準預定磁通量以考量不同門製備及系統構形。
在感測器總成180之一第十七繪示性實施例中，感測器總成180可依如第十六實施例之一類似方式操作，但感測器總成180可沿頂板172之一內表面184定位，如圖17中所繪示。由鎖舌118攜帶之磁體或其他類似磁體組件296可定位成相鄰於鎖舌118之第一端132或相鄰於鎖舌118之頂面154。在繪示性實施例中，磁體296可定位於鎖舌118內。如同先前實施例，感測器總成180包含可偵測及判定一環繞區域294中之一磁場之強度的一霍爾效應感測器290。相應地，感測器總成180可註冊鎖舌是否已進入鎖扣盒124，且進一步註冊鎖舌是否已行進足夠遠至鎖扣盒124中以固定地保持於鎖扣盒124內。
現將描述一種使用感測器總成180之方法。感測器總成180耦合至或併入至一閂鎖總成100中以判定閂鎖總成100之一鎖舌總成102是否與閂鎖總成之一鎖扣總成104接合，且明確而言，判定鎖舌總成102之一鎖舌118是否固定地保持於鎖扣總成104之一鎖扣盒124內。在一第一例項中，鎖舌118可定位於鎖扣盒124外使得鎖舌總成102保持於其中之一門110未被固定地閂鎖。感測器總成180至少部分耦合至鎖扣總成104或由鎖扣總成104保持且操作以感測經構形以接納鎖舌118之鎖扣盒124之一內腔或開口136是否具有保持於其中之一物件(諸如鎖舌118)。感測器總成180藉由包含由鎖扣盒124保持之至少一感測器來偵測鎖舌118是否定位於鎖扣盒124內。在該方法之一第一步驟中，鎖舌118定位於鎖扣盒124外且感測器總成180之感測器偵測到鎖扣盒124之開口136不含有鎖舌118。當鎖舌118移 動至鎖扣盒124之開口136中時，鎖扣盒124之感測器偵測到開口136內之一變動且指示鎖舌118已定位其中。在各種實施例中，鎖扣盒124之感測器可偵測鎖舌118之一端表面132定位離鎖扣盒124之一背板166多遠處，且相應地可偵測鎖舌118之端表面132是否充分位於鎖扣盒124內使得端表面132保持於其中，且若一力被施加至鎖舌118附接至其之門110以使門脫離其門框116，端表面132亦不會離開鎖扣盒124。
實例
實例1提供一種用於一門之一鎖總成之感測器總成。該感測器總成包含定位於形成於該鎖總成之一鎖扣盒中之一開口內的一感測器。該感測器經構形以偵測該鎖總成之一鎖舌是否進入該開口一足夠距離而在一開啟力被施加至該門時防止該鎖舌自該開口移除。
在實例2中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器係在該鎖舌位於該開口內時傳輸與該鎖舌相互作用之一光學信號的一光學感測器。
在實例3中，如實例2之標的經進一步構形使得該光學感測器包含一傳輸部分及一接收器部分。
在實例4中，如實例2之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣盒之一背板定位。
在實例5中，如實例4之標的經進一步構形使得該鎖舌定位於該開口內，該光學信號自該光學感測器傳輸，自該鎖舌之一端彈回且傳輸回至該光學感測器。
在實例6中，如實例2之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣盒之一頂板定位。
在實例7中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器總成包含兩 個或兩個以上光學感測器。
在實例8中，如實例1之標的經進一步構形使得該光學感測器沿平行於該鎖舌在該開口內延伸之一延伸軸線的一傳輸軸線傳輸該光學信號。
在實例9中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器係一機械感測器。
在實例10中，如實例9之標的經進一步構形使得該機械感測器包括由一偏壓部件偏壓至一打開位置之一可移動開關。
在實例11中，如實例10之標的經進一步構形使得該機械感測器沿該鎖扣盒之一背板定位，且其中該可移動開關在該打開位置中朝向該鎖扣盒之一開口延伸。
在實例12中，如實例11之標的經進一步構形使得該可移動開關在該鎖舌沿一延伸軸線移動至該開口中時定位於該鎖舌之移動路徑中使得該可移動開關能夠與該鎖舌之一端接合。
在實例13中，如實例9之標的經進一步構形使得該機械感測器沿該鎖扣盒之一頂板定位。
在實例14中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器係在該開口內發射一電場之一電容式感測器。
在實例15中，如實例14之標的經進一步構形使得該電容式感測器包含偵測該電場之變動之一感測器元件。
在實例16中，如實例14之標的經進一步構形使得該電場至少延伸至一致動軸線，該致動軸線由自提供進入該開口之一孔隙至該鎖扣盒之該開口中之一預定距離界定。
在實例17中，如實例14之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣 盒之一背板定位。
在實例18中，如實例14之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣盒之一側板定位。
在實例19中，如實例18之標的經進一步構形使得該感測器元件包含偵測該電場之變動之複數個感測元件，該複數個感測元件在該鎖舌延伸於該開口內時定位於實質上與該鎖舌之一延伸軸線平行之一線性配置中。
在實例20中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器係一電感式感測器。
在實例21中，如實例20之標的經進一步構形使得該電感式感測器沿該鎖扣盒之一背板定位。
在實例22中，如實例1之標的經進一步構形使得該電感式感測器沿該鎖扣盒之一外圓周定位。
在實例23中，如實例20之標的經進一步構形使得該感測器包含在該開口內發射一電場之一或多個感應線圈元件，該感測器經構形以偵測該電場之頻率。
在實例24中，如實例23之標的經進一步構形使得該鎖舌經構形以改變該開口內之空氣之介電常數。
在實例25中，如實例24之標的經進一步構形使得該開口內之空氣之該介電常數在該鎖舌定位於該鎖扣盒內之該預定距離時將達到一預定位準。
在實例26中，如實例25之標的經進一步構形使得該預定距離與該鎖舌之一致動軸線對應，且該電場延伸至至少該致動軸線。
在實例27中，如實例26之標的經進一步構形使得該感測器係一超音 波感測器。
在實例28中，如實例27之標的經進一步構形使得該感測器包含一傳輸部分及一接收器部分。
在實例29中，如實例28之標的經進一步構形使得該傳輸部分將一超音波信號傳輸至該開口內之一傳輸場中。
在實例30中，如實例29之標的經進一步構形使得該傳輸場延伸至該鎖舌之至少一致動軸線，其中該致動軸線定位於該鎖扣盒內之該預定距離處。
在實例31中，如實例29之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣盒之一背板定位。
在實例32中，如實例31之標的經進一步構形使得該超音波信號沿一傳輸軸線傳輸，該傳輸軸線實質上平行於該鎖舌之一延伸軸線。
在實例33中，如實例27之標的經進一步構形使得該感測器沿該鎖扣盒之頂板及底板定位。
在實例34中，如實例1之標的經進一步構形使得該感測器係一連續性感測器。
在實例35中，如實例34之標的經進一步構形使得該感測器包含自該鎖扣盒之一背板、頂板或底板延伸至該開口中之複數個可移動構件。
在實例36中，如實例35之標的經進一步構形使得該複數個可移動構件包含可在該鎖舌插入至該開口中時與該鎖舌對接之一自由端。
在實例37中，如實例35之標的經進一步構形使得該複數個可移動構件包括刷具。
在實例38中，如實例34之標的經進一步構形使得該感測器包括一或 多個板簧。
實例39提供一種用於一門之鎖總成，其具有耦合至該門且包含一可延伸鎖舌之一閂鎖總成。該鎖總成包含耦合至對應於該門之一門框之一鎖扣總成。該鎖扣總成經構形以接納該鎖舌總成之該鎖舌來將該門固定至該門框。一感測器總成包含定位於形成於該鎖扣總成之一鎖扣盒中之一開口內之一感測器。該感測器經構形以偵測該鎖舌總成之該鎖舌是否被該鎖扣盒環繞。該感測器總成經構形以在該鎖舌定位於該開口內時與該鎖舌之一表面相互作用。
100:閂鎖總成
102:鎖舌總成
104:鎖扣總成
106:孔
108:孔
110:門
116:門框
118:鎖舌
120:套筒
122:基板
124:鎖扣盒
126:鎖舌傳動機構/鎖舌縮回機構
130:延伸軸線
132:第一端
136:開口
138:連接邊緣
148:連接螺釘
150:第一側
154:頂面
156:底面
158:基板
160:緊固件
162:孔隙
164:表面
166:背板
168:第一側板
170:第二側板
172:頂板
174:底板
176:孔隙

Claims (19)

  1. 一種用於一門之一鎖總成之感測器總成，該感測器總成包括： 一感測器，其定位於形成於該鎖總成之一鎖扣盒中之一開口內，該感測器經構形以偵測該鎖總成之一鎖舌是否進入該開口一足夠距離以在一開啟力被施加至該門時防止該鎖舌自該開口移除。
  2. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器係在該鎖舌位於該開口內時傳輸與該鎖舌相互作用之一光學信號的一光學感測器。
  3. 如請求項2之感測器總成，其中當該鎖舌定位於該開口內時，該光學信號自該光學感測器傳輸，自該鎖舌之一端彈回且傳輸回至該光學感測器。
  4. 如請求項2之感測器總成，其中該光學感測器沿平行於該鎖舌在該開口內延伸之一延伸軸線的一傳輸軸線傳輸該光學信號。
  5. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器係包括由一偏壓部件偏壓至一打開位置之一可移動開關的一機械感測器，其中當該鎖舌沿一延伸軸線移動至該開口中時，該可移動開關定位於該鎖舌之移動路徑中使得該可移動開關能夠與該鎖舌之一端接合。
  6. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器係在該開口內發射一電場且包含偵測該電場之變動之一感測器元件的一電容式感測器，其中該電場至少延伸至由自提供進入至該開口之一孔隙至該鎖扣盒之該開口中之一預定距離界定的一致動軸線。
  7. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器元件包含偵測該電場之變動之複數個感測元件，該複數個感測元件在該鎖舌延伸於該開口內時定位於實質上與該鎖舌之一延伸軸線平行的一線性配置中。
  8. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器係定位於該鎖扣盒之一背板中及/或沿該鎖扣盒之一外圓周定位之一電感式感測器。
  9. 如請求項8之感測器總成，其中該感測器包含在該開口內發射一電場之一或多個感應線圈元件，該感測器經構形以偵測該電場之頻率。
  10. 如請求項9之感測器總成，其中該鎖舌經構形以改變該開口內之空氣之介電常數，其中當該鎖舌定位於該鎖扣盒內之該預定距離時，該開口內之空氣之該介電常數將達到一預定位準。
  11. 如請求項10之感測器總成，其中該預定距離與該鎖舌之一致動軸線對應，且該電場延伸至至少該致動軸線。
  12. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器係經構形以將一超音波信號傳輸至該開口內之一傳輸場中的一超音波感測器，其中該傳輸場延伸至該鎖舌之至少一致動軸線，其中該致動軸線定位於該鎖扣盒內之該預定距離處。
  13. 如請求項12之感測器總成，其中該超音波信號沿一傳輸軸線傳輸，該傳輸軸線實質上平行於該鎖舌之一延伸軸線。
  14. 如請求項1之感測器總成，其中該感測器包含自該鎖扣盒之一背板、頂板或底板延伸至該開口中之複數個可移動構件，其中該複數個可移動構件包含可在該鎖舌插入至該開口中時與該鎖舌對接之一自由端。
  15. 如請求項14之感測器總成，其中該複數個可移動構件包括刷具。
  16. 如請求項15之感測器總成，其中該感測器包括一或多個板簧。
  17. 一種用於一門之鎖總成，該鎖總成包括： 一閂鎖總成，其耦合至該門且包含一可延伸鎖舌； 一鎖扣總成，其耦合至對應於該門之一門框，該鎖扣總成經構形以接納該鎖舌總成之該鎖舌來將該門固定至該門框；及 一感測器總成，其包括定位於形成於該鎖扣總成之一鎖扣盒中之一開口內的一感測器，該感測器經構形以偵測該閂鎖總成之該鎖舌是否被該鎖扣盒環繞，該感測器總成經構形以在該鎖舌定位於該開口內時與該鎖舌之一表面相互作用。
  18. 如請求項17之鎖總成，其中該感測器總成係經構形以偵測該鎖舌總成之該鎖舌是否被該鎖扣盒環繞之一光學感測器、機械感測器、連續性感測器、電感式感測器及/或超音波感測器之一或多者。
  19. 如請求項17之鎖總成，其中該感測器定位於該鎖扣盒之一背板及/或該鎖扣盒之一圓周壁上。
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