专利名称：用于存放私人贵重物品的安全箱,用于锁紧安全箱的安全锚以及用于锁紧各种其他物品 ...的制作方法
技术领域：
本发明提供一种称为安全箱的箱，该安全箱与一难移动物体物理连接，且用于在海滩上以及其他公共或半公共场所安全并方便地存放私人贵重物品。
此外，本发明提供一种称为安全锚的设备，该安全锚首先能够容易地安装在地里，且其难以被除经许可用户以外的任何人移动，结果可用作一种用于锁紧安全箱或其他设备的难移动物体。
在本发明的另一方面中，安全锚使用的原理是其用于提供这样一种新颖的安全紧固器，其能够用于锁紧各种物品以防备未经许可的移动。本发明的安全紧固器能通过大量相当简单操作把普通紧固器的属性与转化为安全紧固器的属性相结合。因此，基于本发明的紧固器可作为普通紧固器采用各种标准工具来安装，一旦安装符合要求就转化为一种不能轻易被未经许可人移动的安全紧固器。
最后，本发明提供了一种称为带锁安全紧固器(lock-safety-fastener)的特殊安全紧固器，其能用于有效地锁紧各种物品以防备未经许可的移动，同时允许经许可的用户容易地装卸贵重物品。
背景技术：
人们通常携带各类贵重物品如现金、信用卡、手提电话、手表、电子设备等，即，对小偷具有吸引力的贵重物品。尽管此贵重物品即便是放在所有者身上例如该所有者的口袋里也可能被偷，但被盗的风险会随着该贵重物品与所有者之间距离的增大而增大，例如，当该贵重物品放在手提包里、置于未锁抽屉里、留在外套里等时。尤其，当在公共或半公共场所如饭馆、办公室等出现这种分离时，就存在被盗风险。对于所有者为锁紧贵重物品而言，一个尤其有问题的场所是夏季拥挤的海滩，因为在他们进行大多数海滩活动例如日光浴、游泳、玩游戏等时实际不能或不可能携带此贵重物品或者难以一直监视该贵重物品。
显然，为海滩游客提供服务如出租太阳床、太阳伞等的个人/组织(“出租商”)提出了利用传统方法来解决海滩上的安全存放问题，例如类似于火车站内所看到的，提供一种位于中心的、安全存放的设备等。但是，此方案在海滩上是不实用的，因为所有者选择携带到海滩的贵重物品如CD、随身听、手提电话、太阳镜、现金等必须一整天都能容易且重复地得到以实现它们的作用。因此在海滩上，必须在所有者选择所处的位置或其附近提供有效的安全存放(就地存放)。
理论上，这种就地存放可通过在整个海滩散布传统铁保险箱来提供，该铁保险箱类似于通常在旅馆房间里发现的那种。但显然，大量因素使得这种方案既相当不可行又在商业上不健全，例如这种保险箱的成本、相当难以(在不允许或者不希望大量保险箱永久固定于其上的那些海滩上)在日出时散布和日落时收集该保险箱、以及所述保险箱的通用设计和材料选择不是最适用于海滩环境。
实际上如下所述，在以下部分内，海滩上的安全存放对于海滩游客(用户)、制造商和出租商而言存在一些传统方法未指出的特定问题(其中一些注定是反作用的)-被绝大多数海滩上缺乏安全存放装置所强有力强调的事实。例如，安全存放设备1.应易于靠近或者优选在用户选择所处的位置放置/提供，但相当难以在不被用户或海滩上的其他人注意到的情况下被未经许可的人移动，且优选地，未经许可人在被追捕时相当难以携带其一起逃逸。
2.应难以被未经许可人进入，同时使用户在丢失了用于按照预期方式开启安全箱的装置的情况下能够适度容易地“许可进入”。
3.应制造便宜，且在其所暴露的条件下具有合理寿命。
此外，作为帮助在海滩上安全存放的设备，在许多情况中有可能与太阳床和太阳伞一起成为海滩出租运营的对象，这种设备必须计算简单以供出租商进行大批量运营。
如上所述，本发明提供一种称为安全箱的设备，该安全箱具备了用于在例如海滩环境中存放私人贵重物品所需要的功能，通过使该安全箱与用户选择所处位置处的一种难移动物体例如太阳床物理连接，能够锁紧该安全箱以防备未经许可人的不引人注意地且容易地移动该安全箱。
本发明的另一目的是提供称为安全锚且相当庞大的安全紧固器，用户易于将该安全锚安装在土地、沙地等中/自土地、沙地等中卸载，但相当难以在不引起显著注意的情况下被未经许可人移动。因而，安全锚能取代太阳床用作安全箱的难移动连接点。类似的，安全锚能够用作一种用于在公共和半公共场所锁紧各种其他物品和设备以防被偷和未经许可移动的移动式连接点。
与这里所述安全锚相类似、并通过旋转运动锚固到地面内和移离地面且用作各种不同装置的连接点的设备是已知的，例如eartwormTM(www.theearthworm.com)和岸滩地锚(www.beachstuf.com)。但与本发明的安全锚相反，这些设备都不具备提供防备未经许可移动的特征。因而，它们都不能用作对小偷来说具有吸引力的贵重物品的连接点。
在本发明的再一方面中，安全锚使用的原理是其提供能用于锁紧各种物品以防止未经许可移动的新颖的安全紧固器。迄今为止，提供此功能的紧固器基于以下两种方法中的任一种。
一种方法是将紧固器设计为能够正常操作但需要采用不能广泛获得的专门/特殊工具。基于此原理的紧固器通常用作例如锁紧汽车车轮以防被偷的装置。由于具有所需工具的任何人能够以同等的容易度锁紧和移除这种安全紧固器，因此显而易见，它们提供的防盗保护受到限制。
另一方面是将安全紧固器设计为其能够采用标准工具来安装，但其不能被用于紧固其的同一装置移除。这种安全紧固器具有仅允许顺时针转动的槽，从而一旦锁紧就可防止移除该紧固器。与正常操作但需要专门工具的安全紧固器相比，基于此原理的紧固器提供更好的防盗保护，但其具有许多限制其使用的缺点。首先，紧固器槽的单向设计使锁紧操作复杂化，因为安全工具容易“滑出”该槽。其次，安装过程中出现的任何误差都相当难以校正，因为需要全部或者部分地移除安全紧固器。第三，对于所有现实目的，单向原理都受标准紧固器槽的限制，由于已经出现了用户更好使用的设计例如艾伦内六角扳手的埋头紧固器头部、Parker的紧固器驱动工具等，标准紧固器槽已经逐渐被淘汰。同时，单向原理不适用于具有六角螺栓头且用于扳手和活动扳手的螺栓。
如上所述，本发明的主要目的是提供作为普通螺钉/螺栓等来进行操作即允许单向转动、能用各种同期紧固工具紧固、同时真正防备未经许可移动的安全紧固器。
最后，本发明的一个目的是提供一种称为带锁安全紧固器的特殊安全紧固器，其能用于有效地锁紧各种物品以防备未经许可的移动，同时允许经许可的用户容易地装/卸贵重物品。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种称为安全箱的设备，该安全箱帮助在公共场所例如海滩上安全且方便地存放私人贵重物品。在本发明的第一方面中，提供一种用于此安全箱的锁。
理论上，多种不同锁都可用在安全箱上。例如，安全箱可配备有能用指定器具例如钥匙操控的传统锁。但这种方案存在大量使其无吸引力的缺点。例如，企图使安全箱像租赁太阳床那样成为租赁交易对象的任何人会发现基于为每个安全箱指定一钥匙的方案在后勤上非常难以管理。
此外，海滩上的用户实际上不能携带钥匙，且该钥匙还会丢失。在丢失的钥匙被其他人找到时，由于这会损害安全性，希望维持他/她的安全箱的最大安全性的拥有者不能简单地用备用钥匙替换所丢失的钥匙，而是必须给锁重新设密码并制造一新钥匙。对于把安全箱租赁给用户而需要特别关注该安全箱的安全性的出租者来说，丢失钥匙会涉及费用、收入的潜在损失和不便。
对出租者而言，基于钥匙的方案还需要持有指定的备用钥匙或者能开启所有安全箱的万能钥匙，以允许偶然丢失其钥匙的用户可在合理时限内获得他们的贵重物品。但是，这种备用钥匙或者万能钥匙的存在会令用户感到格外担心，因为最佳安全性要求仅他/她具有易于开启他/她的安全箱的装置(“用户排它存取”)。
这种“用户排它”存取可通过给安全箱提供电子或机械密码锁来实现，该密码锁使得用户能用其自己选择的密码来操控安全箱。对用户来说，这种方案利用仅用户知道的个人密码来提供安全性，并提供了不需要携带任何用以操控安全箱的物体的方便性。类似的，这种方案对于出租者而言也是可行的，因为其免去了与基于钥匙的方案相关的上述许多问题。
因此，在本发明的一种优选实施例中，提供一种用于安全箱的组合锁，所述锁包括-锁定实现装置，适于在锁定状态与未锁定状态之间移动，-密码输入装置，设置用以在输入一密码时控制该锁定实现装置从锁定状态至未锁定状态的移动，以及-锁驱动装置，适于在收到一锁驱动器的驱动时驱使该密码输入装置接收并储存一用户设定密码，其特征在于，在锁定状态与未锁定状态之间移动的锁的能力取决于该锁的驱动。
由于事实上，锁在锁定状态与未锁定状态之间移动的能力取决于该锁的驱动，所以该锁支持租赁业。作为一例子，在按时或按天租赁大量例如与具有安全箱的沙滩椅相关的锁的情况下，一旦给海滩警卫支付租赁费，用户就能具有用于驱动一个安全箱的锁的锁驱动器。
锁定实现装置可提供为适于与一盖或模板架的对应凹进或边缘啮合或者适于以挂锁方式操作的如锁定件、环、夹紧螺栓或类似机械设备的形式。
密码输入装置可提供为数字键盘、一个或多个机械盘等的形式，并可包括适于一旦设定正确密码就从锁定状态至未锁定状态移动该锁的控制装置。
自例如旅馆房间、办公室和私人住宅的保险箱可知电子或机械密码锁。由于这种保险箱总是长期例如好几小时、好几天或者更长时间无人看守，它们的密码锁必须足够高级到用能经受相当长期的密码破解尝试的复杂密码来操控，或者它们必须配备有例如若输入三次或更多次错误密码就停止开锁或者启动盗窃警报的“防撬锁”特征。
虽然传统保险箱需要这种高级锁，但安全箱不需要或不要求这种锁。
首先，海滩上的小偷通常在拥有者不注意时利用从旁边走过并攫取的方法来偷窃。因此，可用于安全箱的锁的一个特征是其不需要防备长期例如好几小时或好几天的侵入企图。实际上，当安全箱本身相当难以在不引起用户或海滩上其他人注意的情况下被移除时，安全箱上的锁对入侵提供至少例如5分钟的抵抗是非常有用的。
其次，与传统保险箱上的高级密码锁相反，理想的是海滩安全箱用锁更便于在合理时限内“授权进入”，以解决其用户不能按照预期方式开启安全箱的潜在问题，例如，用户可能忘记他/她的密码，因而面临着如何取回他/她的贵重物品的问题。由于安全箱出于安全原因必须仅可由用户以正确密码操控，因此当用户忘记他/她的密码时，唯一可供选择的是系统地测试该锁能够提供的所有可能密码。
因此，本发明的密码锁旨在具有低复杂性以允许用户/出租者在合理时限内测试所有可能密码。在一种优选实施例中，这样设计密码锁，使得其包含从50到1000个的密码组合。这样大小的取样空间将确保不太易于但也不太难以尝试所有组合。依据密码输入装置的类型，应能够在10-30分钟内开锁。本领域技术人员将认识到此功能可通过例如在许多手提箱上发现的3或4位机械密码锁、3或4位密码挂锁或者3或4位电子密码锁来提供。
本发明的优选密码锁在操作中还不包括任何高级“防撬锁”特征或者不启动警报，因为这会损害或破坏测试所有可能密码的能力。因此，用于海滩安全箱的密码锁在制造上比用于传统保险箱的密码锁要便宜的多。
为允许不同用户随后使用该锁，此锁应能使用户重新设定密码。这可通过例如在插入驱动器时使该锁接收一新密码来实现。
为确保没有任何安全箱以锁定状态退还，该锁适于在移除驱动器时从锁定状态移至其未锁定状态。作为一例子，驱动器可在支付押金时租借给海滩游客，在退还该驱动器时，把押金还给游客。在一天的末了，全部有效驱动器的拥有者保证没有安全箱以锁定状态退还。
该锁优选是纯机械的，即其不需要电力来进行操作。但有利的是提供一种电动锁，其中，不论断电和重新提供动力都维持用户设定的密码。
一种简单但可靠的锁驱动器可通过这样一种驱动装置来提供，该驱动装置限定了一种用于接收具有特定外形的钥匙的钥匙孔。该锁可提供有一种能替换、由此允许锁拥有者频繁地改变驱动器形状以确保该锁的可靠性的外形模板。为允许维护多个锁，所有锁可提供有相同外形模板，从而适于用相同形状的驱动器进行驱动。应注意的是，利用用户设定的密码确保针对小偷的安全性，因而没有什么能阻碍采用相同形状的驱动器。
依据一种替换实施例，驱动装置和驱动器可相互协作以基于该驱动器的特定重量来驱动锁。
为提供一种例如在海滩上经久耐用的锁，有利的是提供由抗蚀材料例如塑料制成的锁。
如前所述，预计在许多情况下安全箱将与太阳床和太阳伞一起成为租赁交易的对象。因此，本发明的一个特别目的是按照这样一种方式构造安全箱，该方式促使用户在安全箱容易为随后用户使用的状态下退还该安全箱。换句话说，安全箱的设计应使得在使用期间的最终不促使用户在该安全箱处于封闭状态或者他/她的个人密码仍然有效的状态下退还安全箱。
实现这种设计的一个装置是使密码锁的功能依附于一种出租者凭押金抵付给用户的工具，该押金强烈地促使用户在使用期间的最终把该工具退还给出租者。这能通过例如按照这样一种方式设计密码锁来实现，该方式使得其·需要例如插入锁定机构内的一位置中的销，该位置仅当安全箱打开时才能接近·一旦插入该销就“激活”该锁以接收一用户设计的密码，以及·一旦移除该销就不能使用密码。
如上所述，出于安全原因，有利的是供销插入锁内的插入点仅当安全箱开启时即仅当安全箱可用时才能接近。在这种情况下，可把该销制造成万能的，即一个销与所有安全箱匹配，这对于出租者处理多个海滩安全设备的后勤保障而言是一大优点。
但是，作为其他物品的激活销可能被用户丢失而被其他人找到或者被偷。尽管未经授权拥有的销对安全箱的用户而言不存在任何风险，因为该销需要进入安全箱的内部才能起作用，但其对出租者而言存在潜在的收入损失，因为这种未经授权销的持有者可操控空着的安全箱而不支付费用。尽管这对各个出租者而言在短期内不可能成为问题，但随着更多销可能落入未经授权人的手中，从长远来看会成为麻烦。
因此，在安全箱的一种优选实施例中，按照这样一种方式设计密码锁，使得出租者通过简单的手动操作能够设定该密码锁以接收大量不同销例如2至10种不同销，从而允许该出租者通过简单地获取新销来“净化”他的安全箱租赁业务。
在许多情况中，出租者可能向用户收取安全箱的使用费。在这种情况中，出租者可以例如在用户返回工具时从该用户最初为获取该销所付的押金中扣除租金。但在其他情况中，拥有者也可选择免费提供安全箱，例如在太阳床、太阳伞等往往免费提供给客人的旅馆中。在这种情况中，用以启动密码锁的销系统不是最佳的，因为把销返还给拥有者的动机依赖于支付“刺激”押金。因此，在本发明的一种优选实施例中，提供一种取代销且与该销具有相同功能的密码锁，该密码锁可用足够价值的硬币来操作，在最终用完后，用户将重新获得该硬币。
在本发明的一种优选实施例中，既可以是机械密码锁又可以是电子密码锁的密码锁构造在安全箱内，且通过插入/移除例如销或硬币来激活/不激活该密码锁。
在本发明的另一优选实施例中，密码锁作为单独物品例如密码挂锁提供。此设计具有的优点是这种安全箱在制造上比具有整体密码锁的安全箱要便宜。但是，挂锁易于被切割工具损坏，因此其本身不能对未经许可侵入提供相对于构造在安全箱内的密码锁而言相同程度的安全性。
因此，在本发明的一种优选实施例中，按照使密码挂锁的易损部被物理遮蔽以防止切割工具接近的方式设计安全箱。如图1所示，这可通过例如按照这样一种方式设计安全箱来实现，即使该挂锁的“易损”部嵌入安全箱上的一槽内或者受该安全箱上的一突起保护，于是有效切割工具不能接近该“易损”部。
尽管安全箱在前面已经被描述为一种用在海滩上的设备，但对读者而言显而易见的是其能用在需要保护小型私人贵重用品以防从旁走过的小偷的各种场合，例如在许多人群集以参加例如音乐会或游戏的营地或地方。
依照第二方面，本发明涉及一种包括安全箱的沙滩椅，该安全箱具有用于存放私人物品的可封闭凹腔。优选的，该安全箱提供有用于封阻该安全箱的开口的锁定装置，以及优选的，该锁定装置为前述组合锁的形式。
为保护组合锁免受沙和水的侵蚀，利用一盖保护密码锁的密码输入部，该盖若不主动抬起会自动下落在该密码锁的密码输入部上。
为提供一种简单但可靠的系统，该箱的封闭盖和箱体上提供有相互协作的眼孔或环以利用组合挂锁封闭盖。但是，根据一种优选实施例，组合锁是椅和/或箱的整体部分。优选的，组合锁的驱动器插入箱内以及从箱的内部移除该箱。这样，除知道密码的用户以外，任何人都不能直接获取驱动器。依照一种优选实施例，驱动器从凹腔的外部插入锁内，且仅能从该凹腔的内部把该驱动器移离该锁。这样，拥有者可将海滩上的所有箱留置在锁定状态。当用户租用驱动器后，可把该驱动器插入一被锁定的箱的锁内。在插入驱动器后，用户能够设定他自己的密码并开启该箱。在用完后，用户移除驱动器，从而锁变为锁定状态，在离开该椅时，箱的盖回落到该箱上且该锁的闭锁锁定该盖。
为保护放置在安全箱内的贵重物品免受潮气和灰尘，该安全箱可提供有一个或多个用于给凹腔通风的通风孔。通风孔可按照一种简单方式提供在侧壁与盖之间，例如通过给该侧壁的上部提供不均匀边缘，从而阻止该盖气密地密封该侧壁。可保护安全箱内的一个或多个通风孔免受气候影响，尤其是雨和沙的影响。
在箱的底部，可提供一个或多个用于供凹腔排泄的排泄孔。为把容纳在箱内的贵重物品支承在一干燥表面上，可提供一种栅格，该栅格用于保持箱内的私人物品在开口与该栅格之间的适当位置。
为引导液体至一个或多个排泄孔，由此帮助维持箱的凹腔干燥，该箱可提供有一种向下朝向排泄孔倾斜的底部。
因此，在本发明的一个优选实施例中(参见图1和2)，安全箱是一种能用密码挂锁锁定的简单设备，其包括·箱(具有孔以帮助适当安装在太阳床或安全锚上)和盖，由适用于海滩环境的廉价塑料材料如用于太阳床的材料制成，或者由利用适当保护层例如涂层对海滩上的潮气和盐质环境起到保护的薄金属板制成，·金属或塑料铰链销，用于以一种可开启该箱的方式将该盖(携带一半铰链)和该箱(携带另一半铰链)相连，以及·安装架，用于以海滩安全箱能起到作用并易于为用户操控的方式把安全箱牢固地物理连接到太阳床或安全锚上。
安全箱试图存放的许多贵重物品例如电子仪器和移动手机若暴露于水和沙会受到损坏。因此，本发明的再一目的是这样设计安全箱，使得水和沙不易于进入内部和/或若它们进入则易于排除。如图1和2所示，这可通过例如这样设计安全箱来实现，使盖明显地伸出该箱并使该箱的底部向下朝向中央略微倾斜，在该中央处具有适当直径的例如一个或多个孔、狭缝等，该孔、狭缝等为偶然进入内部的沙和水提供出口。为提供一平底，用户能将他/她的贵重物品放置在这种底部倾斜箱的该平底上，可在安全箱的底部上方设置一种允许水和沙通过的适当水平栅格。
在本发明的另一优选实施例中，海滩箱制造有整体密码锁。在这种情况中，尤其重要的是保护密码锁本身免受水、潮气、盐和沙的侵蚀作用。
当安全箱采用涉及移动部件的机械密码锁时，这种保护可通过采用例如塑料或铝一类抗蚀材料和/或通过用例如罩盖保护密码锁来提供。优选的，如图3所示，这样构造该盖，使得若用户不主动抬起该盖，其将自动下落并保护密码锁。还优选的，密码锁放置在安全箱的侧面上而不是顶部上，以尽可能少地暴露于水、潮气、盐和沙而固定。
当安全箱采用电子密码锁时，需要例如利用电池提供电能的连续输入以维持密码锁起作用。由于电源和密码锁内电子设备的正常功能对潮气和水敏感，因此本发明的一个方面是采用适当保护的部件，例如为密码锁提供电池与电路之间的防水防潮连接和防水键盘。本领域技术人员将认识到存在多种能实现这种防水防潮保护的装置。
本发明的再一方面是这样设置安全箱，使得能够尽可能地减少会损坏机械密码锁、电源、电子密码锁内电子设备或用户贵重物品的潮气和/或水的集结。毫无疑问地，水的集结可通过如前所述在安全箱的底部提供排水口来阻止。另一方面，潮气的集结需要箱内部的适当通风。这种通风可通过给安全箱的壁和/或盖内提供进气口来实现，该进气口与底部的排水口协作使得空气能够在内部流通。由于沙也会不期望地进入此进气口，因此本发明的一个特别方面是提供一种在帮助通风的同时尽可能降低沙进入风险的设计。如图1-3所示，这可通过例如悬垂盖与盖箱交接处的进气口相协作来实现。
毫无疑问地，用于电子密码锁的电源可能会耗尽，使得该密码锁停止工作，即不能由用户或者其他任何人开启。尽管通过给密码锁配备一种用于指示低电量的警报器可以降低发生这种事件的可能性，但显而易见地其不能彻底避免。为在这种情况中能够经许可地开启安全箱，同时对用户维持安全性，本发明的一个特定目的是i)即使断电之后，密码锁也记得现行用户密码，以及ii)安全箱的设计使得密码锁能够经由外部电源重新提供动力。这种重新提供动力的能力可通过例如把一种外部电源能够接近的能量对接机构插入内部电源与电路之间来提供。但是，本领域技术人员将认识到该预期功能可用其他设计来实现，因此其他设计也落在本发明实质内。
安全箱试图与太阳床或其他难移动物体例如海滩锚(参见随后)物理连接。毫无疑问地，这种连接可通过例如将其直接安装在难移动物体上或者通过经由不能轻易切断的金属链将其连接到难移动物体上来实现。由于理想的是安全箱内具有用于为水和沙提供出口以及为空气提供入口的各种孔(如上述)，且由于这些部件的正常工作需要安全箱在空间里适当定向，因此用于海滩安全箱的优选连接方式是直接安装到难移动物体上，这样其可升高至海滩上方以阻止水和沙进入且用户可容易地操控该安全箱。图1-3所示安全箱被设置成其能轻易地安装到图4-7所示安全锚上或者经由单独安装架物理连接到海滩椅上(图2)。但是，本领域技术人员将认识到其他类型的安装架或者安全箱的其他设计也是可行的，而不脱离本发明的实质。
依照第三方面，本发明涉及一种安全箱，其类似于以上相对于海滩椅描述的箱。该箱包括具有紧固状态和未紧固状态的紧固装置，该紧固装置用于将该箱可释放地紧固在周围物体如海滩椅上或者一种用于把物体固定在海滩上的锚设备上。
为确保除用户以外的任何人都不能移动该箱，该紧固装置应提供有一种仅从凹腔的内侧才能接近的紧固及释放控制器。作为一例子，该紧固装置可包括一种弹簧驱动的锁定件，该锁定件与不太易于移离海滩的沙滩椅或安全锚或类似物体的对应锁定件啮合。该弹簧驱动的锁定件应可从该箱的凹腔内部释放，这样除非该箱已被开启，否则不能移动该箱。
为确保该箱的通风孔和排泄孔分别朝上和朝下，紧固装置适于仅允许沿着该箱相对于沙滩椅、安全锚等的一个特定取向把该箱紧固在沙滩椅上。但是，为确保容易且迅速地将该箱安装在所述设备上，紧固装置还适于允许沿着该箱相对于该设备的任意取向把该箱固定在该设备上。
如上所述，本发明的一部分是通过将安全箱物理连接到难移动物体例如太阳床或安全锚(参见随后)上来保护该安全箱避免被未经许可人不注意地移离。在本发明的另一实施例中，还通过给安全箱配置防盗警报器来保护该安全箱避免被不注意地移离。此功能可通过给安全箱配置例如一种若该安全箱剧烈振动或者若其三维取向发生变化时发出声音的电子防盗警报器而获得。为便于经许可地移动安全箱，例如在日落时收集该安全箱，利用一种当且仅当安全箱开启时才能接近的开关控制该防盗警报器的作用。
本发明的再一目的是提供一种称为安全锚的设备，用户易于安装/拆除该安全锚，但未经许可人难以在不引起明显注意的情况下移除该安全锚，从而使得该安全锚易于用作安全箱的难移动连接点。
安全锚经由紧固件来固定。简单地说，如图4所示，该安全锚包括经由一齿轮箱连接的一螺纹尖端和一多功能杆，该齿轮箱在一个状态下把该多功能杆的顺时针和逆时针旋转运动传递给该螺纹尖端以及在另一状态下断开这种传递。因此在传递状态下，用户能容易地把安全锚牢牢固定到地里以及通过转动多功能杆(利用一种松弛安装的杆)来移除该安全锚，但在断开模式下这些操作都是不可能的。由此，一旦安全锚已牢牢固定在地里，通过i)利用位于地面上的多功能杆端部处的齿轮手柄移动齿轮箱至断开状态，以及ii)按照该手柄不能被未经许可人操控的方式锁定该齿轮手柄，可有效地保护该安全锚避免被未经许可地移动。如图6和7所示，齿轮手柄的这种为防止未经许可地移动安全锚的锁定可通过例如安装一安全箱或者采用一挂锁来实现。
为对安全锚的未经许可移动提供最大的保护，本发明的一特别方面是齿轮箱靠近该安全锚的顶部设置，从而需要未经许可人深掘入地里才能到达该安全锚上能够释放螺旋尖端(其把安全锚固定在地里)的位置。
本领域技术人员将认识到安全锚的所述功能也可用许多不同设计来获得，这些不同设计具有长度、厚度、径向直径、尖端上螺纹数量、滑动面(tread)的陡度和径向尺寸等大大不同的杆和螺纹尖端，所有这些设计都落在本发明实质内。同时，安全锚可由各种不同材料例如塑料、聚合物和金属或者其混合物制成。
按照类似于把标准螺栓或紧固器固定到墙内的方式，把安全锚固定到地里。杆部优选提供有用于支持该锚的旋转插入的紧固器支持装置，例如提供有横向手柄件或者在带槽紧固器内提供有槽等。紧固器支持装置提供在例如该杆的远端，即，相对于同螺纹部相连接的那端。
除安全箱以外，该锚还用于固定各种物品和设备。这些包括但不限于设备和物品如，海滩伞、游戏杆、手提包、水上艇筏、自行车、摩托车、钓鱼杆、用在野外的枪和其他武器、用在户外工作地的工具和器械、展览会和露天店铺的展品、花园内的雕刻品和陶器、动物、割草机、甚至用于固定轿车。这些物品中的许多都是能吸引小偷盗窃的物品。
因此，在本发明的一种优选实施例中，安全锚提供有用于把周围物体固定在该锚上的连接装置，例如，眼孔、环或者用以保持和/或固定一个或多个其他设备和物品的其他类型的安装架。本领域技术人员将认识到多功能杆的各种不同设计都能提供这种功能，由此这些设计都落在本发明实质内。
该杆和尖端可分隔成经由一轴向轴承相互连接的两部分，从而允许该杆和尖端独立转动。在锚插入之前，旋转连接件被锁定，使得杆的转动传递给螺纹部。可通过插入一锁定件至与该杆和该螺纹尖端旋转锁定啮合来执行该锁定。由此，该锁定件作为螺纹尖端与杆之间的一种类似于“榫槽和榫舌”的联轴器。
优选的，该杆提供为空心管的形式，该空心管容纳锁定件并允许该锁定件从第一位置移动至第二位置。在第一位置，该锁定件与螺纹尖端啮离，以及在第二位置，该锁定件与螺纹尖端旋转锁定啮合。当允许该锁定件从第一位置滑移至第二位置或者反之亦然时，用户可在锁定状态与未锁定状态之间移动该锚以分别固定该锚或者移除该锚。
该锚还包括一种设置用以从该杆的远端即相对于该杆与螺纹尖端连接的那端控制锁定件的运动的手柄件。该手柄件有利地是适于同允许把锁定件固定在第一和/或第二位置中任一个上的固定装置协作。该锚还包括适于接收一挂锁的锁定装置以把锁定件锁定在第一和第二位置中任一个上。
在本发明的一特别方面中，两部分安全锚作为基本单元，其他单元可安装在该基本单元上。例如，安全锚的杆可装载一种允许大量其他单元(其提供大量不同功能)容易地连接并锁定到安全锚上的万能安装架。
在本发明的一种特定实施例中，安全锚的原理应用于提供一种克服现有安全紧固器的难点和缺点的新颖的安全紧固器。具体地，本发明提供一种将普通紧固器的特性与可利用任意大量相当简单操作转化为安全紧固器的能力相结合的新颖的安全紧固器。因此，基于本发明的紧固器可作为普通紧固器采用各种标准工具来安装，一旦安装符合要求就转化为一种不能轻易被未经许可人移动的安全紧固器。
在一种优选实施例中，本发明的安全紧固器包括至少一杆和一螺纹尖端，该螺纹尖端和杆在一连接件内相互连接，在一锁定状态(操作状态)下该连接件允许旋转运动从该杆传递给该螺纹尖端，以及在另一未锁定状态(安全状态)下该连接件阻止这种传递。
于是在操作状态下，安全紧固器作为一种能利用给紧固器头部施加转矩的适当工具、通过顺时针或逆时针转动来紧固或移除的普通紧固器。一旦该紧固器被符合要求地紧固，通过切换到杆与螺纹尖端之间的旋转运动断开的安全状态，其就能转换为安全紧固器。
在操作状态与安全状态之间转换的能力可通过例如这样设置安全紧固器来提供，使该安全紧固器容纳一空心通道，该通道穿过杆的长度、伸入螺纹尖端内、且其内可插入一依据其在该通道内的位置而连接(操作状态)或断开(安全状态)两部件之间旋转传递的锁定件。安全紧固器的内部通道可以是方形孔，一种近端(紧固器头端)为圆柱形且远端(螺纹尖端)为与该方形孔相匹配的方形的锁定件可插入该方形孔内。当锁定件被设置成其方形部横跨该杆与螺纹尖端之间的连接件时，两部分被旋转锁定，于是安全紧固器处在操作状态。相反，当锁定件的方形部被设置成全部在杆或螺纹尖端内时，或者若其彻底移离安全紧固器时，该杆和螺纹尖端旋转啮离，于是安全紧固器处在安全状态。
在本发明的一个实施例中，这样设计安全紧固器，使得可从紧固器头端接近锁定件且使得通过驱使该锁定件更深地进入安全紧固器内(向下推安全紧固器，参见图8)来获取安全状态。在把紧固器转换为安全紧固器的同时，此操作阻止插入可能会重新建立旋转锁定的其他锁定件。因此，这种设计的安全紧固器(不可逆安全紧固器)一旦被紧固就极难以移除，这使得其在理论上适用于固定长期无人看管的贵重物品和其他物体。
在本发明的另一实施例中，通过把锁定件设计成当预定转矩施加给紧固器(转矩安全紧固器，参见图9)时该锁定件破裂，提供一种不可逆安全紧固器。在这种情况中，容纳锁定件的内部通道仅需要从连接件伸入该杆和螺纹尖端内一点。通过采用不同材料和尺寸的锁定件，可制造在广范围的特定作用力下转化为安全紧固器的紧固器。若锁定件采用如塑料、聚合物或者铜或铅一类软金属的材料，破裂过程将从变形开始，因而该过程缓慢。相反，若锁定件由陶瓷或者硬金属制成，则破裂过程迅速。使锁定件破裂所需要的力的大小可以多种方式显示在紧固器上，例如指示所需要转矩的数量或者彩色标记。在一特定设计中，安全紧固器单独地提供锁定件，从而通过在大量不同锁定件之间进行选择允许用户决定用以把紧固器转换为安全紧固器所需要的转矩。在这种设计中，通过把锁定件插入一可从安全紧固器的侧面接近的槽内来锁定旋转连接件。
在一些情况中，理想的是安全紧固器能在操作状态与安全状态之间转换(可逆安全紧固器)，使得用户能用紧固其的相同装置来解除被该安全紧固器固定的物体。因此，在本发明的一种优选实施例中，安全紧固器被设计成通过移除锁定件来实现安全状态(拉出式安全紧固器，参见图10)。由此，正确锁定件的持有者总能通过重新插入该锁定件来解除安全紧固器，而没有正确锁定件的人则不能。为增强此实施例的安全性，安全紧固器内的通道及其对应锁定件可具有大量不同设计。
在可逆安全紧固器的另一实施例中，该杆装载着一种一旦输入密码或者通过使用钥匙就能在操作状态与安全状态之间转换的锁(参见图11)。
基亍本发明的安全紧固器(类似于安全锚)可具有大量不同设计，由此提供许多制造选择。图12表示了若干这种设计。但是，本领域技术人员将认识到依照本发明的安全紧固器的功能也可用各种其他设计获得，因此这些设计也落在本发明实质内。在一个设计中，杆与螺纹尖端之间的旋转连接是闭口(closed)法兰连接(图12a)。在这种情况中，把两匹配部分推到一起以端对端地组装安全紧固器。选择性地，组装过程涉及冷却该杆和加热该螺纹尖端，反之亦然。选择性的，由于一旦安装该安全紧固器，杆和螺纹尖端就不能相互侧向滑动，所以该杆与螺纹尖端之间的法兰连接还可是打开(open)的，由此允许容易地侧对侧组装(图12b)。
杆和螺纹尖端还可设计为通过采用锁定环来组装(图12c)，或者该杆和螺纹尖端可装载一种可经由单独连接件端对端或侧对侧组装的法兰(图12d)。该连接件可由大量不同材料制成，例如塑料、聚合物、金属等。柔性材料最适于制造用于端对端组装该杆和螺纹尖端的连接件，而非柔性材料最适于制造用于侧对侧组装该杆和螺纹尖端的连接件。
该杆、尖端或者两者可制造成多于一个部件。例如，杆可制造成与螺纹尖端侧对侧组装到一起的两个部件(图12e)。在这种情况中，两个杆半部可通过例如相匹配法兰或者一个或多个锁定环结合在一起。杆和螺纹尖端也可通过紧固来组装它们。在这种情况中，两半部装载着相匹配的单向螺纹，一旦组装，该单向螺纹就不允许两部件被松开(图12f)。
依据安全紧固器的预期应用，杆可长于或短于螺纹尖端或者具有相同长度，或者该杆可含有或者不含有部分螺纹。通过认识到被紧固的安全紧固器的未经许可地移动将需要足够深地掘入该安全紧固器插入其内的物质中才能旋转控制螺纹尖端，来指导选择适当的安全紧固器。当安全紧固器用于安装物体例如门和窗上的防盗安装架时，金属安装架本身就足以阻碍“挖掘”的可能性，从而便于采用一种具有短杆且因而具有提供强力固定的长螺纹尖端的安全紧固器。相反，当安全紧固器用于在软物质中紧固物体和/或用于紧固其本身不能对该安全紧固器周围的挖掘提供保护的物体时，较长杆更有效。在一种优选实施例中，设计一组具有不同长度和尺寸的杆和螺纹尖端，使得用户能自由地组合并容易地组装它们以适应手头的任务。
各种材料例如塑料、聚合物和金属都可用于制造本发明的安全紧固器，且安全紧固器可采用多于一种的材料。类似地，本发明的安全紧固器能用所有标准夹紧装置例如用于扳手和活动扳手的普通六角螺栓头、艾伦内六角扳手的埋头紧固器头部、普通紧固器驱动工具、Parker的紧固器驱动工具等来制造。本发明原理还同样好地应用于所有类型的紧固件，例如，螺钉、螺栓等。
本发明原理即一种起普通紧固器的作用直至通过变位、移除或者破裂一旋转连接一杆和一螺纹尖端的元件而转换为安全紧固器的紧固器同样好地应用于非常小以及非常大的紧固器。依据特定的应用，安全紧固器的尺寸可在从几毫米径向尺寸和几厘米长度至紧固器的径向尺寸达0.25-0.5米和长度达若干米的范围内。
本发明的再一目的是提供一种称为带锁安全紧固器的设备，其包括一紧固器例如螺钉和一锁。该紧固器包括一用于把其锚固到固体材料例如墙壁、地板等内的区域、一连接锁的锁接收区域和一用于安装其的装置例如用于给该紧固器施加转矩的紧固器头部。当安装到例如墙壁内时，锁接收区域伸出该墙壁，从而可接近以连接该锁。
带锁安全紧固器的锁被构造成使得其-在未锁定时能连接到紧固器的锁接收区域，-在锁定时不能从紧固器的锁接收区域拆除，-在锁定时能在紧固器的锁接收区域上自由转动，以及-在锁定时阻止夹具接近紧固器的锁接收区域和紧固器头部。
在一种优选实施例中，带锁安全紧固器的紧固器部包括螺纹区域和螺钉头，使得可通过采用适当工具顺时针或逆时针转动以给该螺钉头施加转矩来紧固或者解除该安全紧固器。一旦该紧固器被符合要求地紧固，可通过连接并锁定该锁把需要保护其避免被未经许可移除的物体或设备连接到锁接收区域。
因此一旦安装，带锁安全紧固器就帮助授权用户在不使用工具的情况下容易地连接或移除物体或设备，同时有效防止未经许可人移动该物体或设备。于是，该带锁安全紧固器尤其好地适用于固定贵重物品和设备，这些物品和设备通常具有固定位置但拥有者希望能在不使用任何工具的情况下容易且定期移动。这些物品和设备包括但不限于通常位于地板、桌子、墙壁等上的固定位置但需要不时地移除以进行清洗、修理等的设备和物品，如计算机、计算机屏幕、打印机、电视机、喷绘机、摄像设备、扬声器等。
本领域技术人员将认识到紧固器和锁的上述功能可用各种设计和锁定原理获得，由此这些设计也落在本发明实质内。
在一种优选实施例中，该锁被设计为一种包括2-12个数字盘、优选3-8个盘、更优选3-5个盘的密码锁。图13表示一个这种设计。简单地说，带锁安全紧固器的紧固器部包括经由一固定盘与锁接收区域分离的螺纹区域，该固定盘确保该紧固器插入至物体内的适当深度。锁接收区域为具有一个或多个销的圆柱形，还包括用于给紧固器施加转矩的紧固器头部。密码锁包括多个数字盘，每个数字盘都具有一大到刚足以允许该销移过的凹口。当正确密码输入时，该凹口与紧固器的锁接收区域上的销对准，从而允许将锁安装到或者移离该紧固器的锁接收区域。相反，当非正确密码输入时，销将位于盘的实体部的后方，从而阻止所安装的密码锁被移除。同时，由于密码锁在紧固器的锁定区域上自由转动，不能通过转动该密码锁来移除该紧固器。
在一种特别优选的实施例中，密码锁使得该锁的拥有者能改变密码。图14表示了一个这种密码锁如何构成的例子。简单地说，该锁包括一交替支承数字盘和较小盘的中心杆，每个后者的外部的一小部分被移除以产生一凹进。数字盘与较小盘啮合，使得当该数字盘转动时该较小盘也转动。弹簧驱动销压向每个较小盘，该弹簧驱动销的另一端可伸入一圆柱形凹腔内，紧固器的锁接收区域可插入该圆柱形凹腔内。紧固器的锁接收区域具有跨越其圆周并能与伸入圆柱形凹腔内的销部分锁紧啮合的凹口。当正确密码输入时，较小盘对准使得该销与凹进相对。在此位置，销不伸入圆柱形凹腔内，锁能与紧固器分离。当非正确密码输入时，较小盘迫使该销与紧固器的锁接收区域锁紧啮合，由此不能移动该紧固器。为改变密码，输入正确密码并移动支承数字盘和较小盘的中心杆，使得数字盘和较小盘脱离。然后，转动该数字盘至一预期新密码，之后中心杆回移以重新建立与较小盘的锁紧啮合。
在最优选实施例中，密码锁被设计成用户能对其编码且紧固器的锁定区域插入该锁的中央内。简单地说，如图15所示，该锁包括3或4个交替的数字盘和较小盘，且利用一种允许该数字盘和较小盘转动和纵向滑动的锁壳体保持该数字盘和较小盘在适当位置。每个较小盘相互接触(且最后一个小盘压向一弹簧)，并能穿过数字环滑动。于是，当外部压力作用于第一小盘时，该第一小盘脱离与其相关的数字环，并使所有其他小盘脱离与它们相关的数字盘，从而便于给此锁重新设定密码。相反，当压力解除时，压向最后一个小盘的弹簧帮助该小盘重新与数字盘啮合。每个较小盘都具有一大到刚足以允许该紧固器的锁接收区域的销移过的凹口。当正确密码输入时，该凹口与紧固器的锁接收区域上的销对准，从而允许将锁安装到或者移离该紧固器的锁接收区域。相反，当非正确密码输入时，销将位于小盘的实体部的后方，从而阻止移除其所固定的密码锁和任何物体或设备。
在上述例子中，该锁是纯机械的且具有盘组合式锁。但是，若干其他类型锁也是可行的，包括但不限于盘组合或按钮组合式锁、电动密码锁或者基于钥匙的锁。
在一典型情况中，带锁安全紧固器的紧固器部被紧固到墙壁内，之后把要固定的设备安装在该紧固器的伸出的锁接收区域上，然后连接锁。在一些情况中，能在要固定的设备内钻孔，而在其他情况中不能。在后一情况中，可采用专门设计用于固定特定类型物品或设备的安装架。
为广泛应用，带锁安全紧固器必须适应拥有者想要固定的各种物品和设备的材料厚度的差异。因此，所安装锁的基底与紧固器上固定盘之间的间隙尺寸一方面必须大到足以容纳不同材料厚度，另一方面必须小到足以不使该紧固器上的锁接收区域部分暴露至能利用用于未经许可移动的夹紧装置拆卸该紧固器。实现这种结构的一个方式是这样设计带锁安全紧固器，使得所安装锁的基底与紧固器上固定盘之间存在例如1-2cm的间隙，并在安装设备之后利用垫圈填塞该间隙。本领域技术人员将认识到还存在其他方案，因此该其他方案也落在本发明实质内。
本领域技术人员还将认识到连接锁的锁接收区域可以不是紧固器的一部分，例如，其可以是能紧固到墙壁、地板、桌子等上的任何物体，并显露适合连接锁的可接近区域。
在一种优选实施例中，带锁安全紧固器提供为一种包括大量尺寸不同但具有相同尺寸的锁接收区域的紧固器、密码锁以及一组垫圈的成套设备。各种材料例如塑料、聚合物和金属都可用于制造带锁安全紧固器的紧固器部和密码锁部，并可采用多于一种材料。类似的，带锁安全紧固器的紧固器部能用所有标准夹紧装置例如用于扳手和活动扳手的普通六角螺栓头、艾伦内六角扳手的埋头紧固器头部、普通紧固器驱动工具、Parker的紧固器驱动工具等来制造。除紧固件如螺栓外，本发明的原理还同样好地应用于其他类型的紧固件。
参考以下详细公开和附图以更充分地理解本发明的特征和目的，其中图1表示一种安全箱的可能设计的前视图和侧视图；图2A和B表示图5所示安全箱的后视图，该安全箱安装在太阳椅上；图3表示一种具有集成机械密码锁的安全箱的可能设计的前视图和侧视图；图4表示依照本发明的一种安全锚的可能实施例；图5表示图4所示安全锚的齿轮箱的详图；图6表示图4所示安全锚的顶部的详图；图7表示具有所连接安全箱的图4所示安全锚的顶视图；图8表示一种下推式安全紧固器即一种不可逆安全紧固器的可能设计的侧视图，其中，通过驱使锁定套管(locking pal)进入安全紧固器内来控制工作位置与安全位置之间的切换；图9表示一种双转矩安全紧固器即一种不可逆安全紧固器的可能设计的侧视图，当给紧固器施加一预定转矩时其自动转化为安全紧固器；图10表示一种拉出式安全紧固器即一种可逆安全紧固器的可能设计的侧视图，其中，通过移除/插入一种锁定件来控制工作位置与安全位置之间的切换；图11表示一种可逆安全紧固器的可能设计的侧视图，其中，利用密码锁控制工作位置与安全位置之间的切换；
图12表示为便于各种制造和组装工艺而设计的螺纹尖端和杆的大量可能方式；图13表示一种简单的带锁安全紧固器的可能设计；图14表示一种带锁安全紧固器的详图，其允许锁使用者改变密码且密码锁不对称地安装在该紧固器的锁定区域上；图15表示一种带锁安全紧固器的细节，其允许锁使用者改变密码且密码锁对称地安装在该紧固器的锁定区域上；图16，17和18表示一种安全紧固器的可能设计的侧视图；在图17中，表示了该安全紧固器处于耦合和耦离位置。
本发明的详细说明通过与以下详细说明一起参照图1-15，能够最好地理解依照本发明的各种安全箱、安全锚、安全紧固器以及带锁安全紧固器的构造和操作。附图和以下详细说明充分揭示了本发明。但是，也可采用替换构造来实施本发明，因而该替换构造试图包含在本发明范围内。
图1表示一种与密码挂锁一起使用的安全箱的可能设计的前视图和侧视图。包括用于经由挂锁锁定的凹进眼孔的室部1、用于经由挂锁锁定的凹进眼孔的盖部2、盖悬垂部3、用于通过插入销来将该盖和室相连的铰链4、用以容纳安装架的槽5、允许水和沙通过的水平栅格6、排出偶然进入该安全箱内的水和沙的缝隙7、以及利用悬垂盖来保护的空气入口8。
图2.部分A表示安全箱与太阳椅的可能连接。在B中，表示图1所示安全箱的后视图以及一种用于将该安全箱连接到太阳椅的安装架的可能设计。包括用于通过插入销来连接该盖和室的铰链4、用于经由挂锁锁定的凹进眼孔的盖部2、利用悬垂盖来保护的空气入口8、容纳用于把该安全箱安装到太阳椅上的螺母的凹进9、用于容纳安装架的槽5、使手柄固定不动以将齿轮变换至高位(啮离位)的槽10、用于经由挂锁锁定的凹进眼孔的室部1、用于把安全箱连接在太阳床上的安装架11、以及用于把安装架连接在太阳床上的螺母和圆头螺栓12(在连接安全箱时插入螺栓以使该安装架不能被拆除)。
图3表示一种具有集成机械密码锁的安全箱的可能设计的前视图和侧视图。包括三轮机械密码锁13、用于该密码锁的保护罩盖14、锁定螺栓15、供密码锁启动销用的插入孔16、供锁定螺栓用的插入孔17、利用悬垂盖来保护的空气入口8、用于通过插入销来连接该盖和室的铰链4、用于容纳安装架的槽5、允许水和沙通过的水平栅格6、以及排出偶然进入该安全箱内的水和沙的缝隙7。
图4表示一种适用于连接安全箱、太阳伞等的多功能安全锚的可能设计，其包括适于驱使安全锚进入地里从而把该安全锚固定在地里的螺纹尖端17、齿轮箱18、多功能杆19、齿轮销20、用于在安全锚已到达其准确深度时进行指示并使该安全锚稳定在垂直位置的止动板21、用于容纳太阳伞的伞柄的孔22(与标识为8的眼孔协作)、使得用户能够驱使安全锚进入地里的松弛安装杆23、用于容纳太阳伞的伞柄的眼孔24、供安装杆使用的存储空腔25、紧固器盖26、供安全箱用的安装架27、用于变换齿轮的手柄28、以及用于把袋子、宠物等连接在安全锚上的眼孔29。
图5表示安全锚的齿轮箱的详图，其包括螺纹尖端17、多功能杆19、承载方形顶端30的齿轮销20、位于多功能杆19和螺纹尖端17内使得齿轮销的方形顶端30能够互锁安全锚的两个半部的并置方形孔31、以及适于防止偶然进入安全锚内的少量沙石阻碍齿轮销20的动作的废物室32。A齿轮销位于“高”位-多功能杆的转动不传递给螺纹尖端。B齿轮销位于“低”位-多功能杆的转动传递给螺纹尖端。
图6表示安全锚的顶部的详图，其包括齿轮销20、用于变换齿轮的手柄28、位于齿轮手柄内且与安全箱安装架内的上孔协作从而能利用挂锁把该齿轮手柄固定在不传递模式的孔33(用于固定安全锚以防备在未安装安全箱的情况下被未经许可的移除)、供安全箱用的安装架27、供安装杆和紧固器盖26用的存储孔25。
图7表示具有所连接安全箱的安全锚的顶视图。包括安全箱34、安全锚的多功能杆19、位于多功能杆和螺纹尖端内使得齿轮销的方形顶端能够互锁安全锚的两个半部的并置方形孔31、齿轮销20、用于变换齿轮的手柄28、供安全箱用的安装架27、用于紧固安全箱的螺栓35、用于容纳安装架的槽5、以及使手柄固定不动以将齿轮变换至高位(啮离位)的槽10。
图8是下推式安全紧固器的可能设计的侧视图。包括螺纹尖端36、连接件37、承载着紧固器头部39的杆38、以及锁定件40，其中，该紧固器头部39可以与一种帮助该紧固器转动的设备连接，该锁定件40由一能在锁定通道41内自由转动的中间部、一与该锁定通道配合并可使该杆与螺纹尖端之间转动连接/分离的远端加厚部42以及一与该锁定通道配合、在移动过程中控制该锁定件并可自紧固器头部接近的近端加厚部43组成。A当远端加厚部位于横过该杆与螺纹尖端之间的连接件时，施加给该杆的旋转力传递给该螺纹尖端。B锁定通道伸入螺纹尖端内且足够深到其能够容纳锁定件的整个远端加厚部。于是，当安全紧固器的安装符合要求时，通过施加一力给锁定件的近端以驱使其进入螺纹尖端内，从而使杆与该螺纹尖端之间的旋转运动分离，能固定该安全紧固器以防备移除。
图9是一种双转矩安全紧固器的可能设计的侧视图。A第一紧固器设计包括螺纹尖端36、连接件37、承载着紧固器头部39的杆38、以及转矩锁定件44，其中，该紧固器头部39可以与一种帮助该紧固器转动的设备连接，该转矩锁定件44与锁定通道41配合、锁定旋转运动从杆至螺纹尖端的传递并在施加一预定转矩时破裂。B第二紧固器设计包括螺纹尖端36、连接件37、承载着紧固器头部39的杆38、以及转矩锁定件44，其中，该紧固器头部39可以与一种帮助该紧固器转动的设备连接，该转矩锁定件44是杆的一整体部分、自该杆的端部突出、与螺纹尖端内的一匹配凹腔45配合并在施加一预定转矩时破裂。
图10是一种拉出式安全紧固器的可能设计。A该拉出式安全紧固器的侧视图，其包括螺纹尖端36、连接件37、承载着紧固器头部39的杆38、以及锁定件40，其中，该紧固器头部39可与一种帮助该紧固器转动的设备连接，该锁定件40与锁定通道配合、连接该杆与螺纹尖端之间的旋转运动、具有可自紧固器头部接近的头部46并允许被移除。B紧固器头部的顶视图，表示便于移除该锁定件的锁定件头部46及槽47。C拉出式安全紧固器的侧视图，锁定件被移除以防止未经许可的移动。
图11是一种利用锁来控制的安全紧固器的可能设计的侧视图。包括螺纹尖端36、连接件37、承载着紧固器头部39的杆38，其中，该紧固器头部39可与一种帮助该紧固器转动的设备连接且包括用于(在插入例如钥匙时)在旋转锁定位置与未锁定位置之间移动锁定通道41中的锁定件40的锁48。A处在锁定件横跨该杆与螺纹尖端之间连接件的锁定位置的安全紧固器。B处在锁定件位于安全紧固器的杆部内的未锁定位置的安全紧固器。
图12表示为便于各种制造和组装工艺而设计的螺纹尖端和杆的大量可能方式。A螺纹尖端36、用于端对端组装的闭口法兰连接件49、杆38。B螺纹尖端36、用于侧对侧组装的敞开法兰连接件50、杆38。C螺纹尖端36、用于端对端组装且具有锁紧环51的敞开法兰连接件、杆38。D螺纹尖端36、用于端对端组装该螺纹尖端和杆38上的法兰的连接件52。E螺纹尖端36、用于围绕该螺纹尖端上的法兰侧向组装的杆的第一半部53和第二半部54。F承载单向螺纹55的螺纹尖端36，该单向螺纹55通过与承载有相匹配单向螺纹56的杆38紧固来帮助组装(但不帮助拆卸)。
图13表示一种简单的带锁安全紧固器的可能设计的图示。A螺纹区域57、确保该紧固器插入到物质内的准确深度的固定盘58、承载紧固器头部60和一个或多个销(pegs)61的锁定区域59，其中，该紧固器头部60可与一种帮助该紧固器转动的设备连接，该一个或多个销61用作密码锁62的锚固点。在其基本形式中，密码锁由中央壳体63和一个或多个数字环65组成，该中央壳体63包括一通道64，其直径略大于由位于紧固器的锁定区域上的销所限定的外径，该数字环65的盘间距66略大于紧固器上的销的宽度。每个数字环都具有圆形孔67和凹口68，该圆形孔67位于其中央且与紧固器的不包括销的锁定区域的直径相匹配，该凹口68位于大到足以允许销移过的一个数字的后方。当正确密码输入时，密码锁内的凹口与紧固器的锁定区域上的销对准，从而允许将锁安装到或者移离该紧固器的锁定区域。相反，当非正确密码输入时，销将位于盘的实体部的后方，从而阻止所安装的密码锁被移除。B安装有密码锁的紧固器，表示在安装时，销61如何位于该密码锁的数字环的后方。同时表示位于所安装密码锁的底部与紧固器的固定盘之间的间隙69，该间隙使得带锁安全紧固器能够用于各种不同的安装架和设备。
图14表示一种带锁安全紧固器的例子，使用者可给该紧固器设定程序且其中密码锁不对称地安装在该紧固器的锁定区域上。该锁包括支承中心杆70的中央壳体63，数字盘65和较小盘71交替安装在该中心杆70上，每个较小盘71的外部的一小部分被移除以产生凹进72。数字盘与较小盘啮合，使得当该数字盘转动时该较小盘也转动。弹簧驱动销73压向每个较小盘，该弹簧驱动销73的另一端可伸入圆柱形凹腔74内，紧固器的锁定区域35可插入该圆柱形凹腔74内。紧固器的锁定区域具有跨越其圆周并能与伸入圆柱形凹腔内的销部分锁紧啮合的凹口75。当正确密码输入时，较小盘对准使得该销与凹进相对。在此位置，销不伸入圆柱形凹腔内，因此锁能与紧固器分离。当非正确密码输入时，较小盘迫使该销与紧固器的锁定区域锁紧啮合，由此不能移动该紧固器。为改变密码，输入正确密码并把相对于较小盘纵向锁定(但不旋转锁定)的中心杆70向内压向底弹簧76。此向内运动解除数字盘与较小盘之间的旋转锁定。然后，转动该数字盘至一预期新密码，之后中心杆回移以重新建立与较小盘的锁紧啮合。
图15表示一种带锁安全紧固器的示例，使用者可给该紧固器设定程序且密码锁对称地安装在该紧固器的锁定区域上。一种由利用紧固器80固定在一起的一前段77、三个相同中段78和一后段79组成的锁壳体装载有四个数字盘65和四个小盘71。数字盘能自由转动，且利用一种压向该数字盘的凹口内的弹簧驱动小球81卡嗒定位该数字盘。小盘既可转动又可纵向滑动。数字盘与较小盘啮合，使得当该数字盘转动时该较小盘也转动。同时，每个较小盘相互接触(最后一个较小盘压向弹簧82)，并能穿过数字环移动。于是，当外部压力沿纵向施加给第一小盘时，该第一小盘脱离与其相关的数字环，并使所有其他小盘脱离与它们相关的数字盘，从而便于给此锁重新设定密码。相反，当压力解除时，压向最后一个小盘的弹簧帮助该小盘重新与数字盘啮合。外部压力可利用各种装置例如经由前段内的孔来提供。
形成锁壳体的前、中和后段77-79为椭圆形，且该椭圆形的小直径小于数字环65的外径使得用户可以操纵它们，该椭圆形的大直径充分大于数字环65的外径以给用于组装该锁壳体的紧固器80提供空间。每个较小盘71都具有大到足以允许紧固器的锁接收区域59的销61移过的凹口。当正确密码输入时，该凹口与紧固器的锁定区域上的销对准，于是允许销安装到或者移离该紧固器的锁定区域。相反，当非正确密码输入时，销将位于小盘的实体部的后方，从而阻止密码锁被移除。
当密码锁由塑料或聚合物制成时，优选将金属环83插入最后一个小盘与弹簧之间或者插入后段的底部内，以防止小偷通过钻穿该后段的端部而容易地进入紧固器头部。
已经描述了我们的发明，作为新发明我们所要求享有且希望得到专利保护的是
权利要求
1.一种用于安全箱的锁，所述锁包括-锁定实现装置，适于在锁定状态与未锁定状态之间移动，-密码输入装置，设置用以在输入一密码时控制所述锁定实现装置从所述锁定状态至所述未锁定状态的移动，以及-锁驱动装置，适于在收到一锁驱动器的驱动时驱使所述密码输入装置接收并储存一用户设定密码，其特征在于，所述锁在所述锁定状态与所述未锁定状态之间移动的能力取决于所述锁的所述驱动。
2.根据权利要求1所述的锁，其特征在于，所述密码输入装置允许多次输入密码，以系统地输入和测试所有可能密码。
3.根据权利要求1或2所述的锁，其特征在于，所述密码输入装置提供有在50-1000范围内的密码取样空间。
4.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，通过移除及重新插入所述驱动器，可重新设定所述用户设定密码。
5.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，所述驱动器的移除将所述锁移至其未锁定状态。
6.一种根据前述任一权利要求所述的电动锁，其特征在于，当电源耗尽并用一新电源重新给所述锁提供动力时，维持所述用户设定密码。
7.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，所述锁驱动装置包括一种锁驱动模板，所述锁驱动模板适于接收具有特定形状的锁驱动器。
8.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，所述锁驱动装置包括一种锁驱动模板，所述锁驱动模板适于接收具有特定重量的锁驱动器。
9.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，所述锁驱动装置包括一种可调节的锁驱动模板，所述锁驱动模板适于接收多个不同的锁驱动器。
10.根据前述任一权利要求所述的锁，其特征在于，所述锁由抗蚀材料制成。
11.根据权利要求9所述的锁，其特征在于，所述锁由塑料制成。
12.一种锁定系统，包括多个根据权利要求1-8和10-11中任一项所述的锁。
13.根据权利要求12所述的锁定系统，还包括多个适于接收不同形状驱动器的锁驱动模板。
14.一种包括安全箱的沙滩椅，所述安全箱具有用于存放私人物品的可封闭凹腔。
15.根据权利要求14所述的椅，其特征在于，所述安全箱提供有一种封阻所述安全箱的开口的锁定装置。
16.根据权利要求14或15所述的椅，其特征在于，所述安全箱包括根据权利要求1-13中任一项所述的密码锁。
17.根据权利要求16所述的椅，其特征在于，所述密码锁的密码输入部位于所述安全箱的侧面上。
18.根据权利要求16或17所述的椅，其特征在于，利用一罩盖保护所述密码锁的所述密码输入部，所述罩盖若不主动抬起会自动下落在所述密码锁的所述密码输入部上。
19.根据权利要求14或15所述的椅，其特征在于，所述安全箱锁定装置适于与一挂锁协作。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的椅，其特征在于，所述安全箱包括-底部和开口，-在所述底部与所述开口之间延伸的侧壁，-用于封闭所述开口的盖，以及-用于封阻所述安全箱的所述开口的锁定装置。
21.根据权利要求14-20中任一项所述的椅，其特征在于，所述安全箱提供有一个或多个用于给所述凹腔通风的通风孔。
22.根据权利要求21所述的椅，其特征在于，所述安全箱内的所述一个或多个通风孔提供在所述侧壁与所述盖之间。
23.根据权利要求21-22所述的椅，其特征在于，保护所述安全箱内的所述一个或多个通风孔免受气候影响(尤其是雨和沙的影响)。
24.根据权利要求14-23中任一项所述的椅，其特征在于，所述安全箱提供有一个或多个用于供所述凹腔排泄的排泄孔。
25.根据权利要求24所述的椅，其特征在于，所述安全箱的所述一个或多个排泄孔设在所述侧壁的下部内或所述底部内。
26.根据权利要求24-25中任一项所述的椅，其特征在于，所述安全箱提供有一种栅格，所述栅格用于保持所述箱内的所述私人物品在所述开口与所述栅格之间且与所述排泄孔隔开的适当位置。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的椅，其特征在于，所述安全箱的所述底部适于引导液体至所述一个或多个排泄孔。
28.一种安全箱，其类似于根据权利要求14-27中任一项所述的箱，所述箱还包括紧固装置，所述紧固装置具有紧固状态和未紧固状态以将所述箱可释放地紧固在周围物体上。
29.根据权利要求28所述的箱，其特征在于，所述紧固装置提供有一种仅从所述凹腔的内侧才能接近的紧固及释放控制器。
30.根据权利要求28或29所述的箱，其特征在于，所述紧固装置包括一种弹簧驱动的锁定件，所述锁定件与所述沙滩椅或安全锚的对应锁定件啮合。
31.根据权利要求28-30中任一项所述的箱，其特征在于，所述紧固装置适于允许沿着所述箱相对于所述沙滩椅或所述安全锚的一个取向把所述箱紧固在所述沙滩椅上。
32.一种椅，包括用于紧固安全箱的安装架，所述安全箱类似于根据权利要求28-31中任一项所述的箱。
33.一种安装架，包括用于紧固到椅和安全箱上的装置，所述安全箱类似于根据权利要求28-31中所述的箱，其特征在于，所述安装架按照这样一种方式紧固到所述椅上，通过随后安装所述安全箱阻碍一种拆卸所述安装架的能力。
34.一种经由紧固件来固定的安全锚，所述锚包括至少一螺纹尖端和一杆，所述螺纹尖端和所述杆在一连接件内相互连接，在一锁定状态下所述连接件允许旋转运动从所述杆传递给所述螺纹尖端，以及在另一未锁定状态下所述连接件阻止旋转运动从所述杆传递给所述螺纹尖端。
35.根据权利要求34所述的安全锚，适于允许在所述锁定状态与所述未锁定状态之间可逆移动。
36.根据权利要求34-35中任一项所述的安全锚，其特征在于，通过插入一锁定件以与所述杆和所述螺纹尖端旋转锁定啮合，来锁定所述连接件。
37.根据权利要求34-36中任一项所述的安全锚，其特征在于，所述杆包括一种用于给所述杆施加转矩的夹持装置(朝向与所述螺纹尖端相反的方向延伸)。
38.根据权利要求36所述的安全锚，其特征在于，由所述夹持装置可接近所述锁定件，以允许由所述夹持装置在所述锁定状态与所述未锁定状态之间移动。
39.根据权利要求36-38中任一项所述的安全锚，其特征在于，通过把所述锁定件移离所述连接件，使所述连接件从所述锁定状态移至所述未锁定状态，反之亦然。
40.根据权利要求39所述的安全锚，其特征在于，通过沿所述锚的轴向移动所述锁定件，使所述连接件从所述锁定状态移至所述未锁定状态，反之亦然。
41.根据权利要求40所述的安全锚，其特征在于，沿着从所述杆朝向所述螺纹部的方向移动所述锁定件。
42.根据权利要求40所述的安全锚，其特征在于，沿着从所述螺纹部朝向所述杆的方向移动所述锁定件。
43.根据权利要求34-42中任一项所述的安全锚，其特征在于，所述螺纹部包括至少5圈螺纹。
44.根据权利要求34-43中任一项所述的安全锚，其特征在于，所述螺纹部的长度至少是所述安全锚的整个长度的50％。
45.根据权利要求36所述的安全锚，其特征在于，所述杆被提供为一种容纳所述锁定件的空心管形式。
46.根据权利要求45所述的安全锚，还包括一种设置用以从所述杆的与所述螺纹尖端相对的顶部控制所述锁定件的运动的控制件。
47.根据权利要求45-46中任一项所述的安全锚，还包括允许把所述锁定件固定在第一和/或第二状态中任一个上的固定装置。
48.根据权利要求34-47中任一项所述的安全锚，还包括适于接收一挂锁的锁定装置，所述挂锁用于把所述锁定件锁定在所述锚的所述锁定和/或未锁定状态中的任一个上。
49.根据权利要求34-48中任一项所述的安全锚，其特征在于，所述杆包括用于把周围物体固定在所述锚上的连接装置。
50.根据权利要求49所述的安全锚，其特征在于，所述物体从以下组中选出，所述组包括根据权利要求28-31中任一项所述的沙滩安全箱、根据权利要求14-21中任一项所述的沙滩椅、沙滩伞、自行车、摩托车、船、动物、钓鱼杆、枪、雕刻品、割草机、花盆和轿车。
51.一种经由紧固件来固定的安全紧固器，所述紧固器包括至少一螺纹尖端和一杆，所述螺纹尖端和所述杆在一连接件内相互连接，在一锁定状态下所述连接件允许旋转运动从所述杆传递给所述螺纹尖端，以及在另一未锁定状态下所述连接件阻止旋转运动从所述杆传递给所述螺纹尖端。
52.根据权利要求51所述的安全紧固器，其特征在于，所述杆的与所述螺纹尖端相对的端部包括一种用于给所述杆施加转矩的夹持装置。
53.根据权利要求51和52中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，通过插入一锁定件以与所述杆和所述螺纹尖端旋转锁定啮合，来锁定所述连接件。
54.根据权利要求53所述的安全紧固器，其特征在于，所述杆和所述螺纹尖端包括一种容纳所述锁定件的中空通道。
55.根据权利要求53和54中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，可从所述杆的与所述螺纹尖端相对的顶部接近所述锁定件，以允许在安装好的安全紧固器上的所述锁定状态与所述未锁定状态之间移动。
56.根据权利要求53-55中任一项所述的安全紧固器，适于通过沿所述紧固器的轴向移动所述锁定件，以允许在所述锁定状态与所述未锁定状态之间可逆移动。
57.根据权利要求55和56中任一项所述的安全紧固器，还包括一种设置用以从所述杆的与所述螺纹尖端相对的顶部控制所述锁定件的运动的手柄件。
58.根据权利要求55-57中任一项所述的安全紧固器，还包括允许把所述锁定件固定在第一和/或第二位置中任一个上的固定装置。
59.根据权利要求55-57中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，分别通过移除所述锁定件和把所述锁定件插入所述安全紧固器内，在所述锁定状态与所述未锁定状态之间移动所述连接件。
60.根据权利要求51-55中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，通过沿着从所述杆朝向所述螺纹部的方向移动所述锁定件，把所述连接件从所述锁定状态移至所述未锁定状态。
61.根据权利要求51-54中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，通过使所述锁定件不可逆地破裂，把所述连接件从所述锁定状态移至所述未锁定状态。
62.根据权利要求61所述的安全紧固器，其特征在于，所述锁定件适于在一预定转矩下破裂。
63.根据权利要求51-62中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，所述螺纹部包括至少5圈螺纹。
64.根据权利要求51-63中任一项所述的安全紧固器，其特征在于，所述螺纹部的长度至少是所述安全紧固器的整个长度的50％。
65.一种带锁安全紧固器包括一紧固器和一锁，其中，所述紧固器包括-插入区域，可用于连接在固体材料内，以及-锁接收区域，从所述固体材料突出，以及其特征在于，所述锁在所述锁接收区域上的连接和锁定会显著阻碍松开所述紧固器的可能性。
66.根据权利要求65所述的带锁安全紧固器，其特征在于，所述紧固器的所述插入区域是带螺纹的，所述锁接收区域包括一种用于给所述紧固器施加转矩从而可通过螺纹连接来固定所述紧固器的夹持装置。
67.一种根据权利要求65和66中任一项所述的带锁安全紧固器，其特征在于，所述锁被构造成使得其-在未锁定时能连接到所述紧固器的所述锁接收区域-在锁定时不能从所述紧固器的所述锁接收区域拆除-在锁定时能在所述紧固器的所述锁接收区域上自由转动，以及-在锁定时阻止夹具接近所述紧固器的所述锁接收区域和所述紧固器头部。
68.根据权利要求67所述的带锁安全紧固器，其特征在于，所述锁密码锁。
69.根据权利要求68所述的带锁安全紧固器，其特征在于，所述锁包括2-12个数字盘。
70.根据权利要求68和69所述的带锁安全紧固器，其特征在于，用户可设定所述锁。
71.使用根据前述权利要求34-70中任一项所述的安全锚、安全紧固器或带锁安全紧固器来固定物体以防备未经许可的移动。
全文摘要
本发明提供一种称为安全箱的箱，该安全箱与一难移动物体物理连接，且用于在海滩上以及其他公共或半公共场所安全并方便地存放私人贵重物品。此外，本发明提供一种用于安全箱的锁、一种包括安全箱的沙滩椅、一种称为安全锚的设备，该安全锚一方面能够容易地安装在地里，但其难以被除经许可用户以外的任何人移动，结果可用作一种用于锁紧安全箱或其他设备的难移动物体。在本发明的另一方面中，安全锚使用的原理是其用于提供这样一种新颖的安全紧固器，该安全紧固器能够用于锁紧各种物品以防备未经许可的移动。本发明的安全紧固器结合了能通过大量相当简单操作把普通紧固器转化为安全紧固器的属性。因此，基于本发明的紧固器可作为普通紧固器采用各种标准工具来安装，在安装符合要求时转化为一种不能轻易被未经许可人移动的安全紧固器。最后，本发明提供了一种称为带锁安全紧固器的特殊安全紧固器，其能用于有效地锁紧各种物品以防备未经许可移动，同时允许经许可用户容易地装卸贵重物品。
文档编号E05B37/00GK1688781SQ03824177
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月15日 优先权日2002年8月15日
发明者H·厄鲁姆, 安-玛丽·厄鲁姆 申请人:普罗克公司