阅读说明：本技术 带有钥匙超控件的电子隐藏式钩环挂锁 (Electronic concealed shackle padlock with key override ) 是由 Z·T·内夫 于 2018-11-20 设计创作，主要内容包括：系统和装置包括：锁,其包括可在解锁状态和锁定状态之间移动的钩环；电子致动阻挡器,其选择性地与钩环接合,以禁止钩环从锁定状态移动到解锁状态,该阻挡器可在钥匙超控件禁用位置、钥匙超控件启用位置和电子解锁位置之间移动,以及钥匙筒,其被构造成当阻挡器处于钥匙超控件启用位置时将钩环移动到解锁状态。(The system and apparatus includes: a lock including a shackle movable between an unlocked state and a locked state; an electronically actuated blocker selectively engageable with the shackle to inhibit movement of the shackle from the locked condition to the unlocked condition, the blocker movable between a key override disabled position, a key override enabled position, and an electronically unlocked position, and a key cylinder configured to move the shackle to the unlocked condition when the blocker is in the key override enabled position.)

带有钥匙超控件的电子隐藏式钩环挂锁

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2017年11月22日提交的美国临时专利申请No.62/590,091的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景

本公开总体上涉及锁定装置领域。根据一些实施例，本公开涉及锁定装置，诸如用于储物柜的电子锁，其包括允许钥匙打开锁定装置的物理钥匙超控件(override)。

电子锁定装置为用户方便地操作。在某些此类装置中，用户可以输入代码或以一些其他方式与锁进行交互，并且锁可以自动从锁定状态转换为解锁状态或从解锁状态转换为锁定状态。带钥匙的锁使用物理钥匙操作，并允许用户手动操作锁定机构。

发明内容

一个示例性实施例涉及一种锁，该锁包括壳体，耦合到壳体并包括用户界面的键盘(keypad)，与该键盘通信并且可在第一位置、第二位置和第三位置之间移动的致动器，耦合到致动器并随其可移动的凸轮，以及包括与凸轮选择性地接合的凸轮从动件、切口和肩部的阻挡器。阻挡器可在打开位置、关闭位置和中间位置之间移动。钩环包括凹部，该凹部的尺寸设置成容纳阻挡件，并且该钩环在解锁状态和锁定状态之间可移动，并且钥匙筒耦合至钩环并且可随钩环一起移动。致动器的第一位置包括：凸轮与阻挡器在关闭位置交互，以及阻挡器与钩环的凹部接合以将钩环保持在锁定状态。致动器的第二位置包括：凸轮与阻挡器在中间位置交互；钥匙筒使钩环旋转；钩环的凹部与阻挡器的肩部接合，并使阻挡器向打开位置移动。致动器的第三位置包括：凸轮与阻挡器在关闭位置交互，切口位于钩环附近，并且钩环被允许在锁定位置和解锁位置之间移动。

另一示例性实施例涉及一种锁，该锁包括：可在解锁状态和锁定状态之间移动的钩环；电子致动阻挡器，其选择性地与该钩环接合，以禁止钩环从锁定状态运动到解锁状态，该阻挡器可在钥匙超控件禁用位置、钥匙超控件启用位置和电子解锁位置之间移动，以及钥匙筒，其被构造成当阻挡器处于钥匙超控件启用位置时将钩环移动到解锁状态。

另一示例性实施例涉及一种方法，该方法包括：用电子致动器将凸轮移动到钥匙超控件禁用位置；将阻挡器偏压成与凸轮接合，使得当凸轮处于钥匙超控件禁用位置中时，阻挡器处于关闭位置。当阻挡器处于关闭位置时，禁止钩环从锁定位置移动到解锁位置，用电子致动器将凸轮移动到钥匙超控件启用位置，将阻挡器偏压成与凸轮接合，使得当凸轮处于钥匙超控件启用位置时，阻挡器处于中间位置；当阻挡器处于中间位置时，禁止钩环从锁定位置移动到解锁位置；以及当凸轮处于钥匙超控件启用位置时，用钥匙筒旋转钩环，使得通过钩环的移动将阻挡器移动到打开位置，从而允许钩环移动到解锁位置。

本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实施。替代示例性实施例涉及如本文中可能陈述的其他特征和特征的组合。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，将更加充分地理解本公开，其中，相同的附图标记指代相同的元件，其中：

图1是根据一种构造的锁的顶部、右侧、前透视图。

图2是图1的锁的底部、左侧、后透视图。

图3是根据一种构造的、构造成与图1的锁一起使用的搭扣的透视图。

图4是处于解锁布置的图1的锁的顶部、右侧、前透视图。

图5是根据一种构造的、图1的锁的阻挡器的透视图。

图6是根据一种构造的、图1的锁的钩环和钥匙筒组件的透视图。

图7是图1的锁的顶部视图，其中壳体被移除，并且锁被布置成处于锁定状态，而钥匙超控件被禁用。

图8是图7的锁的后视图。

图9是图1的锁的顶部视图，其中壳体被移除，并且锁被布置成处于锁定状态，而钥匙超控件被启用。

图10是图9的锁的后视图。

图11是图1的锁的顶部视图，其中壳体被移除，并且锁被布置成处于锁定状态，而钥匙超控件被禁用并且钥匙致动钥匙筒。

图12是图11的锁的后视图。

图13是图1的锁的顶部视图，其中壳体被移除，并且锁被布置成处于解锁状态，而钥匙超控件被启用并且钥匙致动钥匙筒。

图14是图13的锁的后视图。

图15是图1的锁的顶部视图，其中壳体被移除，并且锁被布置成电子解锁状态。

图16是图15的锁的后视图。

具体实施方式

在转向详细示出示例性构造的附图之前，应理解，本申请不限于说明书中阐述的或附图中示出的细节或方法。还应该理解，该术语仅出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。

总体上参考附图，示出并描述了用于锁定门(例如，储物柜的门)或其他部件的各种系统和方法。根据一些实施例，锁可以包括电子键盘和钥匙筒，它们一起工作以在锁定位置和解锁位置之间致动钩环。阻挡器被定位在锁内并且被构造成与钩环交互以选择性地禁止钩环从锁定位置移动到解锁位置。电子键盘被构造成与电池供电的电动机通信，该电动机选择性地旋转被塑形为与阻挡器交互的凸轮。凸轮可在钥匙超控件禁用位置、钥匙超控件启用位置和电子解锁位置之间移动，在钥匙超控件禁用位置处，钩环处于锁定位置且钥匙无法将阻挡器从关闭位置移开，在钥匙超控件启用位置处，钩环处于锁定位置且钥匙能够从中间位置移动阻挡器，在电子解锁位置处，阻挡器被移动到打开位置，而钩环自由移动到解锁位置。钥匙筒直接与钩环交互，并依赖于凸轮的状态，因此依赖于阻挡器的状态，钥匙可用于在锁定位置和解锁位置之间致动钩环。在操作中，用户可以使用电子键盘或物理钥匙来致动锁。

在一些实施例中，电子键盘包括无线连接，并且可以从手持式设备或其他远程设备(例如，智能电话)与之通信以致动锁。在一些实施例中，可以将凸轮布置在钥匙超控件禁用位置(即，从而阻止用物理钥匙进行解锁的能力)，除非钥匙与电子键盘(例如，具有RFID功能的主钥匙)通信。

如图1所示，锁20包括壳体24和连接到壳体24以封闭锁20的电子面板或键盘28。键盘28包括允许用户与键盘28交互的触摸表面。在某些构造中，键盘可以包括物理按钮或切换按钮，或触摸表面和物理按钮的组合，以提供用户交互。

在某些构造中，键盘28提供十个数字触敏按钮(例如1-9和0)，OK(确定)或接受/提交按钮，退格或删除按钮以及锁定按钮。另外，键盘28可以包括指示器装置，诸如声音警报、灯或标志。例如，可以包括当连接到配对装置时亮起的Bluetooth^TM(蓝牙)图标。键盘28还包括与触敏按钮通信并提供用于锁20的操作的输出的控制器或控制电路。

如图2所示，壳体24包括限定锁定腔36的后面板32。电池通道(access)40形成在壳体24中，并提供用于更换锁20的电池的通道。在一些实施例中，电池通道40可包括数据连接或端口，用于编程或更新锁20。在一些实施例中，电池通道40被布置成使得除非锁处于解锁状态，否则禁止访问。壳体24还在壳体24的底部区域中限定钥匙筒开口42。在其他实施例中，钥匙筒开口42布置在壳体24上的另一位置。

图2示出了处于锁定状态的锁20，并且在锁定腔36内可见钩环44。钩环44连接至钥匙筒48，该钥匙筒48被容纳在壳体24的钥匙筒开口42中。钥匙52被容纳在钥匙筒48中，并且可选择性地在锁定钥匙位置(例如，如图1和2所示)和解锁钥匙位置(例如，图13和14所示)之间移动。

如图3所示，锁20可以被构造成与搭扣56接合，搭扣56包括第一锁定突起60和第二锁定突起64，所述第一锁定突起60和第二锁定突起64可附接至分开的表面(例如，门和门框，配合门等)。安全突起68的尺寸设置成容纳锁20并禁止锁通过撬动从搭扣56上移除。其他搭扣也可与锁20一起使用，并且图3中所示的搭扣56的特定布置不是对本发明的限制。

如图4所示，壳体24从锁20上移除，露出内部部件。电动机72被布置成与键盘28通信并且由此被控制。在一些实施例中，电动机72是步进电动机、伺服电动机或位置控制的其他类型的电动机。电动机72包括与凸轮80接合的输出轴76，使得凸轮80可响应于经由键盘28从用户接收到的用户输入而移动。电池82位于电池通道40内并向键盘28和电动机72供电。

阻挡器84由壳体24支撑，以沿X轴在关闭位置(参见图4)、打开位置(参见图13和图14)和中间位置(参见图9和图10)之间滑动移动，中间位置在关闭位置和打开位置之间。阻挡器84被弹簧88偏压向关闭位置。阻挡器84被布置成选择性地允许或禁止钩环44在锁定状态(参见图4)和解锁状态(参见图14)之间移动。

钥匙筒48包括狭槽92，狭槽92的尺寸设置成容纳由壳体24支撑的销96。销96由壳体24保持固定，狭槽92的尺寸设置成允许沿Z轴在锁定状态和解锁状态之间滑动移动。

如图5所示，阻挡器84包括主体100，切口104，位于主体100和切口104之间的肩部108，尺寸设置成容纳弹簧88的柱112以及被构造成选择性地接触凸轮80的凸轮从动件116。主体100的尺寸设置成与钩环44的外径重叠，并且切口104的尺寸设置成允许钩环44的外径通过。在一些实施例中，切口104限定了从主体100插入的平坦表面。在一些实施例中，切口104是在主体100中形成的圆形凹部。在一些实施例中，肩部108基本为正方形并且垂直于切口104。在一些实施例中，肩部108是圆形的。

如图6所示，钩环44被紧固到钥匙筒48，使得钥匙筒48沿Z轴的运动导致钩环44的运动。另外，钥匙52在钥匙筒48内的旋转导致钩环44绕Z轴的旋转。钩环44包括凹部120，该凹部的尺寸设置成容纳阻挡器84的主体11。在一些实施例中，凹部120限定平坦表面或超控件特征，其被布置成与阻挡器84的肩部108接合。解锁弹簧122围绕钩环44并抵靠在钥匙筒48上。当钥匙筒48被容纳在壳体24内时，解锁弹簧122被布置成将钩环44和钥匙筒48向解锁状态偏压。

下面将参照图7-图16描述锁20的操作。通常，锁20在三种模式或状态之间被致动。第一模式包括锁定状态，其中钥匙超控件被禁用。第二模式包括锁定状态，其中钥匙超控件启用。第三模式包括电子解锁。

如图7和图8所示，第一模式包括钩环44处于锁定位置，其中阻挡器84的主体100位于关闭位置并接合在钩环44的凹部120内。电动机72将凸轮80旋转至钥匙超控件禁用位置，其中在凸轮80的中心线和水平线之间定义了禁用角124。在一些实施例中，禁用角124为约五十五度(55°)。在一些实施例中，禁用角124在约四十五度(45°)和约六十五度(65°)之间。阻挡器84的凸轮从动件116被弹簧88偏压成与凸轮80的凸轮表面接合，使得阻挡器84的主体100基本上完全充满钩环44的凹部120。在主体100与凹部120接合的情况下，钩环44被禁止移动到打开位置(即，在图8中沿着Z轴竖直向下)。

在第一模式中，钥匙52不能用于将锁20致动到打开状态。转动钥匙52的任何尝试都会导致钩环44的凹部120被阻挡器84的主体100邻接或阻止。在第一模式中，用户可以禁止拥有钥匙52的其他用户打开锁20。

如图9和图10所示，第二模式包括钩环44被布置在锁定位置，且阻挡器84被布置在中间位置。电动机72将凸轮80移动到钥匙超控件启用位置，在该位置，启用角128为约九十度(90°)。在一些实施例中，启用角128在约七十五度(75°)和约一百零五度(105°)之间。阻挡器84的凸轮从动件116被弹簧88偏压成与凸轮80的凸轮表面接合，使得阻挡器84处于中间位置，并且肩部108接合在钩环44的凹部120内。在肩部108与凹部120接合的情况下，钩环44被禁止移动到打开位置(即，在图10中沿着Z轴竖直向下)。

在第二模式中，阻挡器84的肩部108与钩环44的凹部120接合，使得钥匙52在钥匙筒48内的旋转导致肩部108在阻挡器84上施加平移力。

在一些实施例中，锁20包括仅允许特定钥匙52打开锁20的主钥匙设置。例如，钥匙52可以包括被构造为与RFID读取器以及包括在键盘28中的天线通信的RFID应答器129。当RFID应答器129在键盘28的范围之外时，锁被布置为处于第一模式，其中钥匙超控件被禁用，并且所有钥匙都不能打开锁20。当RFID应答器129在键盘28的范围内时，锁20被致动到第二模式，并且钥匙超控件被启用。然后可以使用主钥匙52打开锁20。在一些实施例中，使用其他通信体系架构。例如，Bluetooth^TM可以用于将锁20致动到第二模式。在一些实施例中，智能电话或另一智能设备可以用于将锁致动到第二模式。

如图11和图12所示，当用户继续转动钥匙52时，阻挡器84被凹部120沿打开方向(例如，在图12中沿X轴向右)推动。凸轮80保持在钥匙超控件启用位置，使得在凸轮表面与阻挡器84的凸轮从动件116之间形成分离。转动钥匙52，并使阻挡器84抵抗弹簧88的偏压移动。

如图13和图14所示，钥匙52的继续旋转将阻挡器84移动到打开位置，而肩部108不再设置在凹部120内。在打开位置，阻挡器84的切口104允许钩环44从中穿过并移动到不遮挡(occlude)锁定腔36的打开状态。销96在狭槽92内在关闭状态和打开状态之间滑动，并限制钥匙筒48和钩环44的运动。例如，狭槽92和销96的接合禁止钥匙筒48从壳体24中完全移除。在钩环44移动到打开状态的情况下，锁20可从搭扣56上移除或安装在搭扣56上。

如图15和图16所示，第三模式包括阻挡器84被凸轮80压迫到打开位置。电动机72将凸轮80移动到电子解锁位置，在该电子解锁位置中，解锁角132约为115度(115°)。在一些实施例中，解锁角132在约一百度(100°)和约一百三十度(130°)之间。阻挡器84的凸轮从动件116被弹簧88偏压成与凸轮80的凸轮表面接合，并且阻挡器84移动到打开位置，使得切口104邻近钩环44。切口104与钩环44没有啮合，并且钥匙筒48和钩环44被允许移动到打开状态。

在操作中，用户与键盘28交互以在第一模式、第二模式和第三模式之间致动锁20。在一些实施例中，用户在键盘28中输入密码并按下锁定按钮。然后，钩环44被致动到电子解锁位置。然后，用户可以将锁20安装在搭扣56上，并再次按下锁定按钮。然后，钩环44被致动到锁定状态，并且凸轮运动到钥匙超控件启用位置或钥匙超控件禁用位置。如果使用了主钥匙设置，则在阻挡器84处于关闭位置的情况下，凸轮80被致动至钥匙超控件禁用位置。如果没有使用主钥匙设置，则在阻挡器84处于中间位置的情况下，凸轮80被致动至钥匙超控件启用位置。稍后，用户可以再次输入密码并打开锁20。如果钥匙超控件启用，则具有物理钥匙52的任何用户也可以打开锁。如果钥匙超控件被禁用，则仅具有主钥匙52的用户可以打开锁20。在一些实施例中，当使用主钥匙设置时，凸轮80位于钥匙超控件禁用位置，直到主钥匙52在键盘28的范围内。一旦主钥匙52在范围内，则电动机72将凸轮80致动到钥匙超控件启用位置，并且允许主钥匙52打开锁20。

如各种示例中所示的系统和方法的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几种构造，但是许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数的值，安装布置，材料的使用，颜色，方向等的变化)。例如，元件的位置可以颠倒或以其他方式改变，并且分立元件的性质或数量或位置可以改变或变化。因此，所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的顺序或次序可以根据替代构造而改变或重新排序。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在示例性构造的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

本公开考虑了用于完成各种操作的任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品。本公开的示例性构造可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过用于为此目的或其他目的而结合的适当系统的专用计算机处理器来实现，或者通过硬连线系统来实现。在本公开的范围内的构造可以包括程序产品，该程序产品包括机器可读介质(例如，有形的和/或非暂时性的)，用于携带或具有存储于其上的机器可执行的指令或数据结构。这样的机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。举例来说，此类机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储，磁盘存储或其他磁存储设备，闪存或任何其他介质，其以机器可执行指令或数据结构的形式携带或存储所需的程序代码，并且可以由通用或专用计算机或其他具有处理器的机器进行访问。以上的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行某些功能或一组功能的指令和数据。

尽管附图可以示出方法步骤的特定顺序，但是步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。同样，可以同时或部分同时执行两个或更多步骤。这种变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，可以使用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成软件实现，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。