挂锁的制作方法

专利名称：挂锁的制作方法
挂锁相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年7月15日提交的名为“DEADLOCKING PADLOCK”的美国临时专利申请N0.61/364, 501的优先权和任何其他权益，该申请的全部内容以引用的方式全部结合到本文。
背景技术：
诸如挂锁和其他类型的常规锁的安全装置被使用，例如以防止进入房间、建筑物、封闭件、容器或设备零件。示例性挂锁包括由钥匙打开的挂锁以及通过根据独特组合操纵锁部件来打开的挂锁。在常规挂锁中，挂钩由一个或多个内部锁定构件固定在锁体内，所述一个或多个内部锁定构件被接收在挂钩的相应凹口中，以防止挂钩从锁体轴向退出。该类型的一些常规挂锁可能容易通过使用撬锁工具或插入到锁体中(例如，通过挂钩孔)的其他仪器操纵锁定构件以将锁定构件从挂钩凹口脱离而被未授权地打开。

发明内容
本发明描述了用于将例如挂锁的锁固定在锁定状况而不由未授权的尝试来解锁或打开该锁的锁定布置。根据本申请的一个示例性方面，锁可包括锁定机构，所述锁定机构具有:可在锁定位置和解锁位置之间移动的阻挡块；以及一个或多个部件，所述一个或多个部件在正确地操纵所述锁的情况下允许所述阻挡块移动到解锁位置，并且所述一个或多个部件固定阻挡块而防止未授权运动到解锁位置。因此，在示例性实施方式中，挂锁包括锁体、挂钩和锁定机构。所述挂钩包括可接收在所述锁体中的相应第一和第二挂钩开口中的长腿和短腿。所述挂钩可沿轴向方向在缩回位置和伸出位置之间移动，所述短腿在所述伸出位置中从所述锁体退出。所述锁定机构被设置在所述锁体中，并且所述锁定机构包括锁定构件和阻挡块，所述阻挡块相对于所述锁体可轴向移动。所述阻挡块包括阻挡表面，所述阻挡表面构造成当所述阻挡块处于挂钩接合位置时保持所述锁定构件与所述挂钩的锁定接合，并且当所述阻挡块处于挂钩脱离位置时允许所述锁定构件从所述挂钩脱离，以允许所述挂钩从所述缩回位置移动到所述伸出位置。所述锁定构件还包括:闩构件，所述闩构件可在阻挡块阻塞位置和阻挡块畅通位置之间移动；以及驱动器，所述驱动器响应于所述锁的正确使用者操纵而可操作以将所述闩构件从所述阻挡块阻塞位置移向阻挡块畅通位置，以允许所述阻挡块移动到所述挂钩脱离位置。在所述锁的正确使用者操纵之前所述驱动器不可操作。在另一示例性实施方式中，机电锁包括锁体和设置在该锁体中的锁定机构。所述锁定机构包括阻挡块、第一和第二凸轮、以及马达。阻挡块可在锁定位置和解锁位置之间移动。所述第一凸轮能够绕第一轴线在阻挡块阻塞位置和阻挡块畅通位置之间旋转。所述第二凸轮能够绕与所述第一轴线隔开的第二轴线旋转，以将所述第一凸轮在所述阻挡块阻塞位置和所述阻挡块畅通位置之间旋转。所述马达被联接到所述第二凸轮以响应于供应到所述马达的电气授权信号来旋转所述第二凸轮。
在又一示例性实施方式中，机电挂锁包括锁体、挂钩和锁定机构。所述挂钩包括可接收在所述锁体中的相应第一和第二挂钩开口中的长腿和短腿。所述挂钩可在缩回位置和伸出位置之间轴向移动，所述短腿在所述伸出位置中从所述锁体退出。所述锁定机构被设置在所述锁体中，并且所述锁定机构包括锁定构件和相对于所述锁体可轴向移动的阻挡块。所述阻挡块包括阻挡表面，所述阻挡表面构造成当所述阻挡块处于挂钩接合位置时保持所述锁定构件与所述挂钩的锁定接合，并且当所述阻挡块处于挂钩脱离位置时允许所述锁定构件从所述挂钩脱离，以允许所述挂钩从所述缩回位置移动到所述伸出位置。所述锁定机构还包括机电驱动器，所述机电驱动器响应于供应到所述机电驱动器的电气授权信号而可操作，以允许所述阻挡块移动到所述挂钩脱离位置。电池与所述机电驱动器电连接以向所述机电驱动器供电。电池门与所述锁体组装以限制接近所述电池。所述阻挡块还包括电池门闩，所述电池门闩构造成当所述阻挡块处于所述挂钩接合位置时将所述电池门固定在关闭位置，并且当所述阻挡块处于所述挂钩脱离位置时允许所述电池门移动到打开位置。


本发明的其他特征和优势通过参考附图给出的下述详细说明将变得显而易见，在附图中:
图1A是示出处于锁定状况的示例性挂锁的前面截面示意 图1B是示出处于解锁状况的图1A的挂锁的前面截面示意 图1C是示出处于打开状况的图1A的挂锁的前面截面示意 图2是示例性挂锁的前面透视 图2A是另一示例性挂锁的前面透视 图2B是机电挂锁的示例性锁编程菜单布置的框 图3是图2的挂锁的后面透视 图4A是图2的挂锁的挂钩和内部锁定机构的透视图，示出了闩凸轮和驱动器处于锁定状况；
图4B是图2的挂锁的挂钩和内部锁定机构的透视图，示出了闩凸轮和驱动器处于解锁状况；
图4C是图2的挂锁的挂钩和内部锁定机构的透视图，示出了闩凸轮和驱动器处于解锁状况，并且挂钩被拉动到退出状况；
图5A是图2的挂锁的上部截面图，示出了驱动器和闩凸轮处于锁定状况；
图5B是图2的挂锁的上部截面图，示出了驱动器与闩凸轮处于接合状况并且闩凸轮处于锁定状况；
图5C是图2的挂锁的上部截面图，示出了驱动器与闩凸轮处于接合状况并且闩凸轮处于解锁状况；
图是图2的挂锁的上部截面图，示出了驱动器与闩凸轮处于解锁状况；
图6是图2的挂锁的驱动器的下部透视 图7是图2的挂锁的PC板和挂钩的侧视透视 图8是图2的挂锁的局部前面视透视图，示出了电池舱处于退出状况； 图9A是图2的挂锁的局部侧面截面图，示出了阻挡块处于锁定状况；
图9B是图2的挂锁的局部侧面截面图，示出了阻挡块处于解锁状况；
图10是图2的挂锁的阻挡块的透视 图11是图2的挂锁的电池舱的透视 图12是图2的挂锁的背板和电触片的后视分解透视 图13是图2的挂锁的上部截面图，示出了备用电池与挂锁接合以向挂锁供电；以及 图14A-14E是图2的挂锁的PC板的布线布置的示意图。
具体实施例方式该详细说明仅描述了本发明的实施方式，并且绝不旨在限制权利要求书的范围。实际上，要求保护的本发明比优选的实施方式更宽泛并且不由其限制，并且权利要求书中所使用的术语具有其完全普通的意义。同样，虽然在说明书中描述以及在附图中示出的示例性实施方式涉及电子键盘按键挂锁，但是应当理解的是，本文描述的许多发明性特征可应用到其他类型的电子挂锁上，包括例如远程操作(例如，红外、RFED, BLUETOOTH 或其他无线通信)挂锁或计量生物学(例如，指纹扫描、语音识别)挂锁；以及可应用到其他类型的锁定装置上，包括例如安全装置、锁箱、缆锁和锁定螺栓。本文所述的其他发明性特征也可应用于纯机械锁定机构，例如包括钥匙操作的挂锁或密码盘挂锁。本申请部分地构想一种用于锁(例如，挂锁)的锁定机构，所述锁定机构提供对挂锁的安全锁定，以防止通过将一个或多个锁定构件(例如，锁定球或辊)直接或间接移出与挂锁挂钩的锁定接合而撬开、堵住、用开锁片或以其他方式来使得挂锁锁定机构失效。在一个这种示例性挂锁I中，如图1A、1B和IC示意性地示出的，设置在锁体2中的阻挡块6迫使锁定构件5a、5b与挂锁挂钩3中的凹口 3a、3b锁定接合。在如图1A所示的锁定状况下，与阻挡块6的端部6’邻近的闩构件7阻止阻挡块6移动到挂钩释放位置，所述挂钩释放位置允许锁定构件5a、5b从挂钩凹口 3a、3b脱离。在如图1B所示的解锁状况下，闩构件7移动或制成可由驱动器(以8示意性地示出)移动，以提供用于阻挡块端部6’的间隙，以允许阻挡块6移动到挂钩释放位置(如图1C所示)。可使用许多不同类型的闩构件来阻碍阻挡件的运动，包括例如滑动、枢转和/或旋转闩部件。在一个实施方式中，闩构件包括可旋转凸轮，所述可旋转凸轮具有与阻挡块端部对齐的切除部，以允许阻挡块移动到挂钩释放位置。本发明可操作并且可结合任何合适类型的闩构件使用。许多不同类型的驱动器可用于使得阻挡块在挂锁中移动(或可移动)，例如包括钥匙操作的机械驱动器(例如，钥匙筒)、密码盘操作机械驱动器(例如，轮或凸轮)或机电驱动器(例如，马达、螺线管和致动器)。在一个实施方式中，机电驱动器包括旋转马达，所述旋转马达构造成移动闩构件以提供用于阻挡块移动到挂钩释放位置的间隙。虽然闩构件可由马达直接旋转，使得闩构件绕马达轴线旋转，但是在其他实施方式中，驱动器可包括马达(或其它机械装置)和连结构件(例如，凸轮或齿轮)，马达借助连结构件被连接到闩构件。这种布置可提供驱动器与闩构件之间的死锁接合，以防止闩构件的未授权促动运动。例如，连结构件可提供闩构件绕与驱动器轴线隔开和/或不平行的轴线的旋转，或闩构件的改变的非旋转运动，例如闩构件的滑动或枢转运动。本发明可操作并且可与任何合适类型的驱动器
一起使用。机电驱动器可由各种接口中的一种或多种来操作，所述接口例如包括电子钥匙和/或钥匙卡、电子键盘、远程收发器或计量生物学读取器(例如，指纹扫描器)。在一个实施方式中，电子键盘构造成响应于按照预定顺序按下键盘中的一个或多个按钮而向机电驱动器传送致动信号。图2-13描述了具有锁体20和挂钩30的示例性电子挂锁10。示例性锁体20包括背板25，所述背板由紧固件29固定到主壳体27。挂钩30与锁体组装以用于在挂钩接合状况和挂钩脱离状况之间移动，在挂钩接合状况中，挂钩30的两个腿31、33被接收在锁体20中，在挂钩脱离状况中，短挂钩腿31从锁体脱离或退出以允许从搭扣、锁闩或其他外部结构移除挂锁10。如图4A-4C所示，挂钩30由内部锁定机构50固定在锁定状况，所述内部锁定机构50包括具有侧向阻挡表面的可轴向滑动的阻挡块60，所述侧向阻挡表面迫使锁定构件52、54横向向外进入到挂钩腿31、33的凹口 32、34中，以将挂钩30固定在接合状况。阻挡块60包括延伸部或柱65，所述延伸部或柱在锁定机构50处于锁定状况时抵靠在闩凸轮70 (或其他这种H构件)上，由此防止阻挡块60的轴向运动。当示例性H凸轮70旋转到解锁状况时，闩凸轮70中的间隙或切口 75与柱65对齐，以允许阻挡块60的轴向运动。在该解锁状况下，当挂钩30沿打开或退出方向被轴向拉动时，横向向内的力从挂钩凹口 32、34通过锁定构件52、54被引导到阻挡块60的锥形凸轮作用表面62、64。作用在锥形凸轮作用表面62、64上的这些横向向内的力将阻挡块60逆着弹簧55轴向向下移动，使得柱65被接收在切口 75中。在该轴向向下位置，在锁定构件52、54上的横向向内的力(来自对挂钩30的拉动)将锁定构件横向向内推动靠在阻挡块60的颈缩部66上并且脱离挂钩凹口 32、34，由此允许挂钩30退出至脱离或打开位置。长挂钩腿33可设置有保持卡35或其他结构，以防止挂钩30从锁体20完全退出。虽然闩凸轮70例如可由螺线管、马达、钥匙筒或拨盘直接驱动，但是在另一实施方式中，可设置可独立运动的驱动器，以借助锁的合适操纵而将闩凸轮旋转到解锁位置，同时当挂锁被锁定时固定闩凸轮以阻止其旋转到解锁位置。该布置提供“死锁”特征，其中阻止插入到锁体(例如，通过挂钩孔22、24)中的撬锁工具或其他仪器来移动所述锁定构件、阻挡块或闩凸轮。在所示实施方式(见图5A-5D)中，示例性可旋转驱动器凸轮80包括带轮廓外表面87，该带轮廓外表面87与闩凸轮70的相应带轮廓表面77匹配，以当锁定机构50处于锁定状况时阻止闩凸轮的旋转运动。虽然可利用任何合适的匹配带轮廓表面，但是在所示实施方式中，驱动器凸轮80的柱状表面87与闩凸轮70的相应扇形表面77匹配，以在允许驱动器凸轮80旋转的同时阻止闩凸轮旋转。当驱动器凸轮80旋转时(例如，借助钥匙筒、密码盘、扭力弹簧或马达，如在下文更详细描述的)，驱动器凸轮80的驱动部接合闩凸轮70的从动部，以将闩凸轮旋转到解锁状况，从而将闩凸轮切口 75与阻挡块柱65对齐。虽然驱动器的运动的旋转范围可限于使闩凸轮在锁定状况与解锁状况之间旋转所需的量(在一个示例中，大约90° )，但是在其他实施方式中，驱动器可构造成在驱动器的旋转端部位置之间在显著更大旋转范围旋转。所示实施方式使用“槽轮-凸轮”类型布置，其中驱动器凸轮80首先从第一闩凸轮死锁状况(图5A)旋转以接合从驱动器凸轮80在闩凸轮70中的槽78内延伸的销88 (图5B)。驱动器凸轮80的随后进一步旋转将闩凸轮70定位在解锁状况，其中闩凸轮切口 75与阻挡块柱65对齐(图5C)。驱动器凸轮80的再进一步旋转将销88从槽78脱离并且将驱动器凸轮80定位在第二闩凸轮死锁状况中，同时保持闩凸轮70处于解锁状况(图OT)。在示例性实施方式中，在解锁操作期间，对于驱动器凸轮80的大约610度的总旋转，驱动器凸轮80从第一闩凸轮死锁状况旋转大约250度至闩凸轮接合状况、从闩凸轮接合状况旋转大约110度至闩凸轮解锁状况(闩凸轮从锁定状况旋转90度至解锁状况)、以及从闩凸轮解锁状况旋转大约250度至第二闩凸轮死锁状况。通过要求驱动器凸轮80的大范围旋转(例如，至少270度或至少360度)以将闩凸轮70旋转到解锁状况，有效地阻止驱动器凸轮80 (例如，借助撬锁工具或其他仪器)至解锁状况的未授权操纵。其他旋转范围可附加地或替代地用于阻止锁定机构的未授权操纵。设置锁接口使得操作驱动器以解锁挂锁的能力受限于一个或多个授权使用者。许多不同的合适机构可用于旋转驱动器，这些机构例如包括可手动旋转的钥匙筒或密码盘、或电气操作的螺线管或马达。在所示实施方式中，马达45与驱动器凸轮80组装在一起，以在马达45处接收到电气授权信号的情况下旋转驱动器，由此将闩凸轮切口 75与阻挡块柱65对齐。虽然可使用任何合适马达，但是在一个实施方式中，使用标准脉宽调制DC马达，其具有3 V的额定电压以及2 m-Nm/A的扭矩等级(例如，Johnson Motor生产的PMDC马达型号NFC03MG-012)。示例性马达45由紧固到马达安装件21上的马达夹23固定在锁体20内，所述马达45可旋转地支承闩凸轮70。当在挂钩30的退出期间(如上文更详细地描述的)柱65被接收在切口 75中时，切口 75与柱65的互锁接合防止闩凸轮70往回旋转到锁定状况。当挂钩30被再插入到锁体20中并且挂钩凹口 32、34与锁定构件52、54对齐时，弹簧55在阻挡块60上的轴向力迫使锁定构件52、54横向向外进入到凹口 32、34中，从而允许阻挡块60被迫使向上进入到锁定状况(S卩，保持锁定构件与挂钩凹口接合)。一旦阻挡块60已经返回到锁定状况，那么柱65从切口 75的分离允许闩凸轮70旋转回到锁定状况。许多机构可用于将闩凸轮70旋转回到锁定状况，这些机构例如包括扭转复位弹簧、钥匙筒、密码盘机构、或马达。在所示实施方式中，马达45是双向的，使得马达提供反向旋转输出以旋转驱动器凸轮80，并且继而旋转闩凸轮70回到锁定状况。在所示实施方式中，在短挂钩腿31下方设置开关46 (见图6)。可使用标准检测开关，例如Panasonic生产的2N检测器开关类型ESE22。当挂钩30再接合锁体20或再插入到锁体20中时，短挂钩腿31致动开关46以促使马达45 (通过PC板47上的电路)沿反向或锁定方向操作。马达45的反向操作将驱动器凸轮80旋转回到与闩凸轮槽78的接合(图5C)而达到闩凸轮70的锁定位置，在该位置，销88从槽78脱离(图5B)，并且到达在第一闩凸轮死锁状况(图5A)处的硬止动件。开关46还可具有数个附加功能。例如，通过按下锁定挂钩30以接合开关46，输入的授权码的完成(例如，通过按下与PC板47连接的电子键盘上的一系列按钮)可被传送到PC板。该操作还可用于移除由阻挡块柱65加在闩凸轮70上的任何意外负载，以有利于减少在驱动器凸轮80和闩凸轮70的马达驱动旋转中的阻力。如图所示，挂钩凹口 32、34可以是细长的，以允许挂钩30的该竖直运动。为了防止具有接合挂钩30的解锁挂锁10被意外地保持解锁，PC板47可构造成在预定时间量(例如，1-2分钟)之后向马达45发送信号以再锁定该锁。如果挂钩30没从锁体20退出，那么马达45将使驱动器凸轮80和闩凸轮70旋转回到其锁定状况。如果挂钩30从锁体20退出以打开挂锁10，那么阻挡块柱65和闩凸轮切口 75之间的互锁接合防
止反向旋转并且使得这种马达操作停止。虽然许多不同的电子锁接口可用于向PC板47提供电信号以用于操作马达45，但是在所示实施方式中，挂锁10的锁接口包括电子键盘40，其用于输入授权组合码以解锁该挂锁。可采用许多类型的键盘，包括具有显示识别标记41i (例如，数字、字母、符号或颜色)的任何数量的按钮的键盘。在所示实施方式中，键盘40局限于四个方向按钮41和中心“重置”按钮42。PC板47可构造成接收并评估来自键盘40的与按键输入的任何长度序列(例如，三至十二次输入)对应的电子信号，用于将所输入的代码与存储在设置有PC板47的存储器中的一个或多个授权码比较。在将所输入的组合码识别为对应于授权码的情况下，PC板47向马达45传送电气授权信号，以将驱动器凸轮80和闩凸轮70旋转至解锁状况。重置按钮42可构造成清除错误输入的组合码序列，用于输入新的代码序列。键钮(相同的按钮41、42或附加按钮)还可被用于允许修改授权码(例如，改变、添加或删除授权码；或者改变主码，需要输入该主码以进行代码修改)。许多不同类型的视觉或音频指示器(例如，LED或其他光源、发声装置)可与PC板相连，以向使用者提供正确或错误输入的代码、清除的代码输入、低电池功率或其他状况的通知，并且例如可用于有利于锁的编程、再编程或监测。在如图5A- 所示的描述示例中，LED 48 (例如，来自SeoulSemiconductor的蓝光芯片LED型号THB105-69)被设置在PC板47上位于至少部分地半透明的方向按钮41后面，以提供按钮41已经被按下的积极指示。多色RGB芯片LED (例如，来自Lite-On Technology Corp.的型号LTST-C 19⑶2 WT)可设置在重置按钮42后面，以提供多种指示，例如正确代码输入(例如，绿光)、错误代码输入(例如，红光)和代码重置(例如，蓝光)。在其他实施方式中，机电挂锁可设置有电子显示器(例如，LED或IXD显示器)，以向使用者传送锁的一个或多个状况、设置或编程选项。在如图2A所示的一个这种示例性实施方式中，挂锁10’包括LED显不面板42’，其安装在位于锁10’的前表面上的方向按钮41’之间。显示面板42’可构造成例如使用简短的多个字符或1-2个字的消息(例如，"CLrUSER〃、〃CodE ENTER","Error RETRY")向使用者认别状况、设置和/或选项，由此有利于识别锁状况或者执行多步骤编程操作。通过使用键盘按钮和电子显示器，可启用用于编程或再编程该锁的许多不同程序。图2B是示出用于编程机电挂锁的示例性基于菜单的布置100的框图。从在块110处锁的开始状况，菜单访问提示的使用者输入(例如，通过同时或延长地按下一个或多个键盘按钮来启动)使得锁显示器在块120提示使用者输入主密码(例如，限制普通使用者更改锁的设置)。该密码可利用键盘按钮来输入，按钮输入或挂钩被按下向PC板电路表明密码输入已完成。在完成密码输入之后，输入密码与PC板上所存储的主密码比较。输入密码与主密码不匹配的识别将锁及其显示器返回至开始状况，而输入密码与主密码匹配的识别将锁及其显示器置于菜单输入状况(块130)。键盘按钮(例如，左右方向按钮)可用于滚动可用菜单选项(例如，清除使用者密码、添加使用者密码、更改主密码、设置时钟)，并且其他键盘按钮(例如，向上按钮)可用于选择所显示的菜单选项。该菜单可设置有清除使用者密码菜单项(块140)。当选择清除使用者密码菜单项时，示出用于供使用者清除的显示提示(块141)。使用者可在所建立的使用者编号、使用者姓名/首字母或其他密码存储位置之间滚动(例如，使用方向按钮)，以从存储组的授权使用者密码选择要被清除的密码位置(使用相应方向按钮)。然后，锁显示器将提示使用者输入相应密码以进行清除或移除(在块142)。在其他实施方式中，菜单布置可排除使用者选择(块141)并且立即提示清除或移除密码。无效代码输入(例如，太多的按钮被按下)可提示错误显示(块143)以及返回至密码输入提示(块142)。按钮按下的延迟(例如，5秒)可启动显示提示，以确认使用者是否完成代码设置(块144)。“否”输入(例如，向下方向按钮)将锁显示和设置返回至密码输入提示(块142)。“是”输入(例如，向上方向按钮)可导致显示代码再输入提示(块145)，例如以获得待被移除的密码已经被正确地输入的确认。无效代码再输入(例如，第二次输入的代码不匹配第一次输入的代码)或超时状况(例如，10秒的延迟)可提示错误显示(块146)并且返回到开始位置(块110)或替代地返回到密码输入提示(块142)。第一次输入的密码和第二次输入的密码的识别匹配产生设置使用者密码确认显示(块147)，并且锁显示器返回至菜单输入状况(块130)。然后，使用者可退出菜单(例如，通过使用向下方向按钮或滚动到菜单中的“退出”选项实现)，或者可选择其他菜单选项。菜单还可设置有添加/设置使用者密码菜单项(块150)。当选择设置使用者密码菜单项时，示出用于使用者编号(或其他密码存储位置)的显示提示，针对所述使用者编号来设置密码(块151)。使用者可在建立的使用者编号、使用者姓名/首字母或其他密码存储位置之间滚动(例如，使用方向按钮)以选择待设置有授权使用者密码的相应密码存储位置(使用相应方向按钮)。一旦被选择，示出用于输入新使用者密码的显示提示(块152)。无效代码输入(例如，太多的按钮被按下)可提示错误显示(块153)并且返回至新密码输入提示(块152)。按钮按下的延迟(例如，5秒)可启动显示提示以确认使用者是否完成代码设置(块154)。“否”输入(例如，向下方向按钮)将锁显示和设置返回至新密码输入提示(块152)。“是”输入(例如，向上方向按钮)可导致显示代码再输入提示(块155)，例如以获得新密码已经被正确地输入的确认。无效代码再输入(例如，第二次输入的代码不匹配第一次输入的代码)或超时状况(例如，10秒的延迟)可提示错误显示(块156)并且返回到开始位置(块110)或替代地返回到新密码输入提示(块152)。第一次输入的密码和第二次输入的密码的识别匹配产生设置使用者密码确认显示(块157)，并且锁显示器返回至菜单输入状况(块130)。菜单还设置有更改主密码菜单项(块160)。当选择更改主密码菜单项时，示出用于新主密码的显示提示(块161)。无效代码输入(例如，太多的按钮被按下)可提示错误显示(块162)以及返回至新主密码输入提示(块161)。按钮按下的延迟(例如，5秒)可启动显示提示，以确认使用者是否完成主密码设置(块163)。“否”输入(例如，向下方向按钮)将锁显示和设置返回至新主密码输入提示(块161)。“是”输入(例如，向上方向按钮)可导致显示代码再输入提示(块164)，例如以获得新密码已经被正确地输入的确认。无效代码再输入(例如，第二次输入的代码不匹配第一次输入的代码)或超时状况(例如，10秒的延迟)可提示错误显示(块165)并且返回到开始位置(块110)或替代地返回到新主密码输入提示(块161)。第一次输入的密码和第二次输入的密码的识别匹配产生主密码更改确认显示(块166)，并且锁显示器返回至菜单输入状况(块130)。锁显示器可执行附加功能。例如，锁可设置有时钟(例如，与PC板集成)，并且锁显示器可用于显示当前时间和/或日期、锁上次被打开的时间和/或日期、或其他与时钟相关的状况。时钟还可有利于锁的附加审核功能，例如允许认别成功和不成功的解锁尝试的日期和次数，以及由特定使用者(例如，通过使用者专用密码确认的)解锁。该锁菜单可设置有时钟设置菜单项(块170)。当选择时钟设置菜单项时，例如通过在时钟显示器上闪烁小时位置来示出用于设置小时的显示提示(块171)。使用者可调节小时设置(例如，使用向上/向下方向按钮)并且选择当前小时(例如，使用向右方向按钮)。然后例如通过闪烁时钟显示器上的分钟位置来示出用于设置分钟的显示提示(块172)。使用者可调节分钟设置(例如，使用向上/向下方向按钮)并且选择当前分钟(例如，使用向右方向按钮)。然后例如通过闪烁时钟显示器上的AM/PM位置来示出在AM和PM之间进行选择的显示提示(块173)。使用者可调节AM/PM设置(例如，使用向上/向下方向按钮)并且选择合适设置(例如，使用向右方向按钮)。然后例如通过闪烁时钟显示器上的日子位置来示出用于设置星期几的显示提示(块174)。使用者可调节日子设置(例如，使用向上/向下方向按钮)并且选择当前日子(例如，使用向右方向按钮)。可添加相似步骤(未示出)，以设置日期(例如，月、日和年)。一旦已经输入全部的时钟设置，那么锁显示器可提供时钟已经被设置的确认(块175)，并且锁显示器可返回到菜单输入状况(块130)。在如图5A- 所示的描述性实施方式中，锁的按钮41、42被弹簧从锁体20向外偏压。弹簧43设置在柱部41a、42a周围，所述柱部41a、42a从按钮的背部突出通过金属板44中的孔，所述金属板在锁体20内密封PC板47以使得不能够通过撬开按钮41、42来非法进入PC板47。柱41a、42a的每个的端部被固定到碳丸触片49，所述碳丸触片与PC板47上的相应迹线组对齐。柱41a、42a上的弹簧43将碳丸49偏压远离PC板迹线，以在“未被推动”的状态保持柱和碳丸之间的间隙。当按钮41、42被按下时，碳丸49接触PC板迹线并完成电路，从而向PC板47发送具体按钮被按下的信号。挂锁10例如由一个或多个电池单元B (例如，标准CR2450锂纽扣电池)供电，所述电池单元被存储在挂锁10中并且与马达45、PC板47、LED 48以及与挂锁10相关的任何其他带电部件电连接。虽然可利用许多不同的电池存储布置，但是在所示实施方式中，锁体10配置有门90 (其可用作电池舱，但不是必要的)，所述门由主壳体27的后壁28 (图9A和图9B)与锁定机构隔离，以防止通过电池舱90接近锁定机构。舱90将电池B定位在电池触片91、92之间以用于与PC板47电连接。示例性舱90可从锁体20可滑动地退出，用于更换耗尽的电池B，如图7所示。舱90可设置有电池接收凹部93 (图11)，所述电池接收凹部定形状成确保安装后的电池B的正确取向。为了防盗以及防止从锁定挂锁10未授权地移除电池B，阻挡块60可设置有凸起部68 (见图10)或其他这种电池门闩，当阻挡块60处于锁定状况或挂钩接合状况时(图9A)，所述凸起部或电池门闩与舱90中的凹口 98互锁，使得防止舱90的滑动运动。当挂锁10被解锁并且阻挡块60移动到解锁状况(图9B)时，凸起部68从舱90中的凹口 98脱离，以允许舱90的滑动运动。挂锁10还可构造成例如在电池耗尽的情况下由外部电源来向锁定机构供电。在所示示例中，电池触片91、92包括凸缘部91a、92a或延伸通过锁体20的背板25的其他这种延伸部，用于与备用电池B’接合(见图13)。如图3以及图5A- 所示，锁体20的背板25可设置有弓形凹部26，所述弓形凹部26定尺寸成紧密地接收备用电池B’，其中电池触片凸缘91a、92a定位成接合所插入的备用电池B’。当备用电池B’已被插入并且外部供电的挂锁10被解锁时，电池舱90可退出以用备用电池B’来更换耗尽的电池B。
PC板47可设置有很多种的合适布线布置，以允许安全地接收和评估所输入的组合码(combination code)、使用者指示器(例如,LED 48)的发送信号、向前和/或反向马达操作的提示、以及任何其他合适电子或机电功能。在图14A-14E中示出了设置有示例性PC板47的示例性布线布置的示意图。图14A示意性地示出了微控制器，所述微控制器设置有PC板并且构造成扫描五个使用者接口开关按钮以及将所输入的按钮序列与存储在微控制器中的授权码比较。图14B示意性地示出了键盘按钮41、42和挂钩开关46的布线布置。图14C示意性地示出了构造成驱动马达45 (例如，双向DC马达)的驱动器电路。图14D和14E分别示意性地示出了用于操作与方向按钮41和重置按钮42相关的LED的电路。虽然本发明的各个发明性方面、概念和特征可在本文以示例性实施方式的组合形式被描述和说明，但是这些各个方面、概念和特征可用于许多替代的实施方式、单独地或以各种组合及其子组合。除非在本文明确地排除，全部这种组合和子组合旨在落入本发明的范围内。另外，虽然本文可针对本发明的各个方面、概念和特征来描述各种替代实施方式(例如，替代材料、结构、构造、方法、电路、装置和部件、软件、硬件、控制逻辑、对形式、配合和功能的替代形式等)，但是这种描述旨在并不是可用替代实施方式的完全或彻底列表，不管这些实施方式是当前已知的或以后开发的。本领域技术人员可容易地将发明性方面、概念或特征中的一个或多个用于附加实施方式中并且在本发明的范围内使用，即使这种实施方式未在本文明确地陈述。另外，即使本发明的一些特征、概念或方面可能在本文被描述为是优选布置或方法，但是这种描述并不旨在建议这种特征是需要的或必须的，除非明确如此声明。另外，可包括示例性或代表性值或范围以有助于理解本发明；但是这种值和范围并不被认为是限制意义的，而旨在仅在如此明确声明的情况下是临界值或范围。此外，虽然各个方面、特征和概念可能在本文中被明确地认别是本发明的发明性部分或构成部分，但是这种认别并不旨在是排他性的，而是可能存在本文完全描述的发明性方面、概念和特征，而未被明确地表示为具体本发明或其一部分。示例性方法或过程的描述并不局限于在全部情况下都需要包括所有的步骤，而且呈现的步骤的顺序并不被认为是需要的或必须的，除非明确地如此声明。
权利要求
1.一种挂锁，所述挂锁包括: 锁体； 挂钩，所述挂钩具有可接收在所述锁体中的相应第一和第二挂钩开口中的长腿和短腿，所述挂钩可沿轴向方向在缩回位置和伸出位置之间移动，所述短腿在所述伸出位置中从所述锁体退出；以及 锁定机构，所述锁定机构被设置在所述锁体中，并且所述锁定机构包括: 锁定构件； 阻挡块，所述阻挡块相对于所述锁体可沿轴向方向移动并且具有阻挡表面，所述阻挡表面构造成当所述阻挡块处于挂钩接合位置时保持所述锁定构件与所述挂钩的锁定接合，并且所述阻挡表面还构造成当所述阻挡块处于挂钩脱离位置时允许所述锁定构件从所述挂钩脱离，以允许所述挂钩从所述缩回位置运动到所述伸出位置； 闩构件，所述闩构件可在阻挡块阻塞位置和阻挡块畅通位置之间移动；以及驱动器，所述驱动器响应于所述锁的正确使用者操纵而可操作以将所述闩构件从所述阻挡块阻塞位置移向阻挡块畅通位置，以允许所述阻挡块移向所述挂钩脱离位置，在所述锁的正确使用者操纵之前所述驱动器不可操作。
2.根据权利要求1所述的挂锁，其中，所述闩构件包括具有切口的可旋转凸轮，当所述闩构件处于所述阻挡块畅通位置时，所述切口与所述阻挡块的端部对齐。
3.根据权利要求2所述的挂锁，其中，所述驱动器的操作使得所述凸轮绕与所述阻挡块的中心轴线隔开的第一轴线旋转。
4.根据权利要求3所述的挂锁，其中，所述驱动器绕与所述第一轴线隔开的第二轴线旋转。
5.根据权利要求2所述的挂锁，其中，所述驱动器旋转至少270度以将所述凸轮从所述阻挡块阻塞位置移动到所述阻挡块畅通位置。
6.根据权利要求1所述的挂锁，其中，所述驱动器包括可旋转凸轮。
7.根据权利要求6所述的挂锁，其中，所述可旋转凸轮的一部分抵接所述闩构件的一部分，以终止所述闩构件运动到所述阻挡块阻塞位置以及运动到所述阻挡块畅通位置的操作。
8.根据权利要求1所述的挂锁，其中，所述驱动器包括马达。
9.根据权利要求8所述的挂锁，还包括电子锁接口，所述电子锁接口被设置在所述锁体上并且与所述马达电气通信。
10.根据权利要求9所述的挂锁，其中，所述电子锁接口包括电子键盘、无线收发器和计量生物学传感器中的至少一种。
11.一种机电锁，所述机电锁包括: 锁体；以及 锁定机构，所述锁定机构设置在所述锁体中，并且所述锁定机构包括: 阻挡块，所述阻挡块可在锁定位置和解锁位置之间移动； 第一凸轮，所述第一凸轮能够绕第一轴线在阻挡块阻塞位置和阻挡块畅通位置之间旋转; 第二凸轮，所述第二凸轮能够绕与所述第一轴线隔开的第二轴线旋转，以将所述第一凸轮在所述阻挡块阻塞位置和所述阻挡块畅通位置之间旋转；以及 马达，所述马达被联接到所述第二凸轮以响应于供应到所述马达的电气授权信号来旋转所述第二凸轮。
12.根据权利要求11所述的锁，其中，所述第一凸轮包括切口，当所述第一凸轮处于所述阻挡块畅通位置时，所述切口与所述阻挡块的端部对齐。
13.根据权利要求11所述的锁，其中，所述第二凸轮旋转至少270度以将所述第一凸轮从所述阻挡块阻塞位置旋转到所述阻挡块畅通位置。
14.根据权利要求11所述的锁，还包括电子锁接口，所述电子锁接口被设置在所述锁体上并且与所述马达电气通信，以响应于所述电子锁接口的正确操纵向所述马达供应授权信号。
15.根据权利要求14所述的锁，其中，所述电子锁接口包括电子键盘。
16.根据权利要求11所述的锁，其中，所述马达构造成在自接收到所述授权信号的预定时间段之后将所述第一凸轮从所述阻挡块畅通位置旋转到所述阻挡块阻塞位置。
17.根据权利要求11所述的锁，其中，所述第二凸轮的一部分抵接所述第一凸轮的一部分，以终止所述第一凸轮的运动到所述阻挡块阻塞位置以及运动到所述阻挡块畅通位置的操作。
18.一种机电挂锁,所述机电挂锁包括: 锁体； 挂钩，所述挂钩具有可接收 在所述锁体中的相应第一和第二挂钩开口中的长腿和短腿，所述挂钩可沿轴向方向在缩回位置和伸出位置之间移动，所述短腿在所述伸出位置中从所述锁体退出； 锁定机构，所述锁定机构被设置在所述锁体中，所述锁定机构包括: 锁定构件； 阻挡块，所述阻挡块相对于所述锁体可沿轴向方向移动并且具有阻挡表面，所述阻挡表面构造成当所述阻挡块处于挂钩接合位置时保持所述锁定构件与所述挂钩的锁定接合，并且所述阻挡表面还构造成当所述阻挡块处于挂钩脱离位置时允许所述锁定构件从所述挂钩脱离，以允许所述挂钩从所述缩回位置移动到所述伸出位置；以及 机电驱动器，所述机电驱动器响应于供应到所述机电驱动器的电气授权信号而可操作，以允许所述阻挡块移动到所述挂钩脱离位置；以及 电池，所述电池与所述机电驱动器电连接以向所述机电驱动器供电；以及 电池门，所述电池门与所述锁体组装以限制接近所述电池； 其中，所述阻挡块还包括电池门闩，所述电池门闩构造成当所述阻挡块处于所述挂钩接合位置时将所述电池门固定在关闭位置，并且当所述阻挡块处于所述挂钩脱离位置时允许所述电池门移动到打开位置。
19.根据权利要求18所述的挂锁，还包括用于将所述电池与所述机电驱动器电连接的第一和第二电池触片，所述第一和第二电池触片均包括延伸部，其中，所述第一和第二电池触片的延伸部的至少一部分设置在所述锁体之外，以用于将备用电池电连接到所述机电驱动器。
20.根据权利要求18所述的挂锁，其中，所述电池门闩包括从所述阻挡块延伸的凸起部，当所述阻挡块处 于所述挂钩接合位置时所述凸起部与所述电池门中的凹口互锁。
全文摘要
机电锁包括锁体和设置在该锁体中的锁定机构。所述锁定机构包括阻挡块、第一和第二凸轮、以及马达。阻挡块可在锁定位置和解锁位置之间移动。所述第一凸轮能够绕第一轴线在阻挡块阻塞位置和阻挡块畅通位置之间旋转。所述第二凸轮能够绕与所述第一轴线隔开的第二轴线旋转，以将所述第一凸轮在所述阻挡块阻塞位置和所述阻挡块畅通位置之间移动。所述马达被联接到所述第二凸轮以响应于供应到所述马达的电气授权信号来旋转所述第二凸轮。
文档编号E05B67/00GK103097634SQ201180044582
公开日2013年5月8日 申请日期2011年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者G.P.米克马 申请人:总锁有限责任公司