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      電動(dòng)機(jī)械鎖的制作方法

      文檔序號(hào):2042674閱讀:296來源:國(guó)知局
      專利名稱:電動(dòng)機(jī)械鎖的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)械鎖及其操作方法。
      背景技術(shù)
      各種類型的電動(dòng)機(jī)械鎖正在取代傳統(tǒng)的機(jī)械鎖。電動(dòng)機(jī)械鎖需要外部電力供應(yīng)、 鎖內(nèi)部的電池、鑰匙內(nèi)部的電池或用于在鎖內(nèi)生成電力使得鎖由用戶提供動(dòng)力的裝置。需 要進(jìn)一步的改進(jìn)以使電動(dòng)機(jī)械鎖裝配到小的空間中并且是可靠的。

      發(fā)明內(nèi)容
      在獨(dú)立權(quán)利要求中描述了本發(fā)明。


      參照附圖,下文僅以示例方式描述了本發(fā)明的實(shí)施例,在附圖中 圖1A說明了鑰匙的實(shí)施例; 圖IB和1C說明了鑰匙的各種位置; 圖2A、2B和2C說明了鑰匙跟隨器(key follower)及其位置的實(shí)施例; 圖3A說明了由用戶提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)械鎖的實(shí)施例,并且圖3B、3C、3D、3E、3F、
      3G、3H、31和3J說明了其操作; 圖4A和4B說明了電動(dòng)機(jī)械鎖中的操作的時(shí)序和順序;
      圖5A、5B、5C、5D、5E和5F說明了閉鎖機(jī)構(gòu)的電子控制和機(jī)械重置的實(shí)施例;
      圖6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H和61說明了閉鎖機(jī)構(gòu)的電子控制和機(jī)械重置的另 一實(shí)施例;并且 圖7說明了用于操作電動(dòng)機(jī)械鎖的方法。
      具體實(shí)施例方式
      下面的實(shí)施例是示例性的。盡管本說明書在幾個(gè)地方提到了 "一"、"一個(gè)"或"一 些"實(shí)施例,但是不一定意味著每次提及的都是同一個(gè)(些)實(shí)施例,或者特征僅應(yīng)用于單 一實(shí)施例。也可以組合不同實(shí)施例的單個(gè)特征以提供其他實(shí)施例。 參照?qǐng)D3A解釋了電動(dòng)機(jī)械鎖300的結(jié)構(gòu)。鎖300包括被配置為從外部源讀取數(shù)
      據(jù)并將數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比的電子電路326。電子電路326可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)集成
      電路,諸如專用集成電路ASIC。其他實(shí)施例也是可行的,諸如由分立的邏輯部件構(gòu)建的電路
      或者具有處理器的軟件的處理器。這些不同實(shí)施例的混合也是可行的。在選擇實(shí)現(xiàn)的方法
      時(shí),本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)考慮針對(duì)例如設(shè)備功耗、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)量所設(shè)定的要求。 該外部源可以是被配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電子電路。該電子電路可以是例如美信集
      成產(chǎn)品公司(Maxim Integrated Products)的iButton⑧(www. ibutton. com);可以借助
      l-Wire⑧協(xié)議讀取該電子電路。該電子電路可以被置于例如鑰匙中,但是其也可以位于另
      4外的適當(dāng)設(shè)備或物品中。唯一的要求是,鎖300的電子電路326可以從外部電子電路讀取 數(shù)據(jù)。從外部電子電路到鎖300的電子電路326的數(shù)據(jù)傳輸可以借助任何適當(dāng)?shù)挠芯€或無 線通信技術(shù)執(zhí)行。在由用戶提供動(dòng)力的鎖中,所產(chǎn)生的能量總量可能會(huì)限制所使用的技術(shù)。 磁條技術(shù)或智能卡技術(shù)也可以用作外部源。無線技術(shù)可以包括例如RFID(射頻識(shí)別)技術(shù) 或移動(dòng)電話技術(shù)。外部源可以是發(fā)射機(jī)應(yīng)答器、RF(射頻)標(biāo)簽或能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何其 他適當(dāng)?shù)碾娮与娐奉愋汀?從外部源讀取的數(shù)據(jù)通過將該數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比來用于認(rèn)證。認(rèn)證可以借助由 美國(guó)國(guó)家安全局(NSA)設(shè)計(jì)的SHA(安全散列算法)-1函數(shù)執(zhí)行。在SHA-1中,根據(jù)給定的 輸入數(shù)據(jù)序列(被稱為報(bào)文)計(jì)算壓縮的數(shù)字表達(dá)(被稱為報(bào)文摘要)。該報(bào)文摘要在很 高程度的概率上是唯一針對(duì)該報(bào)文的。SHA-1被稱為"安全的"是因?yàn)?,?duì)于給定的算法,尋 找對(duì)應(yīng)于給定報(bào)文摘要的報(bào)文或者尋找產(chǎn)生相同報(bào)文摘要的兩個(gè)不同報(bào)文在計(jì)算上是不 可行的。報(bào)文的任何改變將以非常高的概率導(dǎo)致不同的報(bào)文摘要。如果需要提高安全性, 則可以使用SHA系列中的其他散列函數(shù)(SHA-224、 SHA_256、 SHA-384和SHA-512),每個(gè)散 列函數(shù)都具有更長(zhǎng)的摘要,它們被共同稱為"SHA-2"。當(dāng)然,可以使用任何適當(dāng)?shù)恼J(rèn)證技術(shù) 來認(rèn)證從外部源讀取的數(shù)據(jù)。認(rèn)證技術(shù)的選擇取決于鎖300的所需安全等級(jí),并且還可能 取決于允許用于認(rèn)證的耗電(特別是在由用戶提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)械鎖中)。
      鎖300還包括被配置為由機(jī)械動(dòng)力生成電力的發(fā)電機(jī)330。鎖300由用戶提供動(dòng) 力,即,用戶生成用于操作鎖300所需的所有機(jī)械動(dòng)力和電力。發(fā)電機(jī)300可以是例如永磁 發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)330的輸出功率可以取決于旋轉(zhuǎn)速度、電子裝置的終端阻抗和終端電壓以 及發(fā)電機(jī)330的常數(shù)。發(fā)電機(jī)常數(shù)在選擇發(fā)電機(jī)330時(shí)設(shè)定。發(fā)電機(jī)330可以通過例如用 作發(fā)電機(jī)的Faulhaber電機(jī)0816N008S實(shí)現(xiàn)。術(shù)語"發(fā)電機(jī)"指的是能夠由機(jī)械動(dòng)力生成 電力的任何發(fā)電機(jī)/電機(jī)。 鎖300還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)被配置為將機(jī)械動(dòng)力傳送到發(fā)電機(jī) 330并在生成電力之后借助機(jī)械動(dòng)力與發(fā)電機(jī)330分離。動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)可以是能夠從用戶 接收機(jī)械動(dòng)力并將機(jī)械動(dòng)力傳送到發(fā)電機(jī)330的任何機(jī)構(gòu)。本申請(qǐng)的附圖將說明能夠從鑰 匙的插入中接收機(jī)械動(dòng)力的這樣一種動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。然而,動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)也可以被配置為 從手柄或旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)、從類似鑰匙的移動(dòng)物品的插入或者從任何其他機(jī)械系統(tǒng)的移動(dòng)中接 收機(jī)械動(dòng)力。 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)可以在鎖的閉鎖期間被配置為返回開始位置,以將發(fā)電機(jī)330以機(jī) 械方式重置為閉鎖狀態(tài),并與發(fā)電機(jī)330重新嚙合。 發(fā)電機(jī)330被進(jìn)一步配置為,在該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)已經(jīng)被分離之后由電力提供動(dòng) 力。發(fā)電機(jī)330還被配置為如果數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則接收來自電子電路326的電子控 制,并將鎖由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方式設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。發(fā)電機(jī)330還可以被配置為如 果數(shù)據(jù)未與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則接收來自電子電路326的其他電子控制,并將鎖300以機(jī)械方 式設(shè)定為閉鎖狀態(tài)。后者可以被實(shí)現(xiàn)為使得所生成的電力用于朝關(guān)閉位置"驅(qū)動(dòng)"作為致 動(dòng)器的發(fā)電機(jī)330,以使破壞鎖300更加困難。 實(shí)際上,發(fā)電機(jī)330既用于生成操作鎖300所需的電力,也用于借助所生成的電力 作為鎖300的致動(dòng)器來操作。"致動(dòng)器"指的是能夠?qū)㈡i由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方式設(shè)定為機(jī)械 可打開狀態(tài)的設(shè)備。在另一同時(shí)提交的申請(qǐng)EP 07112673. 4中更詳細(xì)地描述了致動(dòng)器。由于僅需要一個(gè)設(shè)備(組合的發(fā)電機(jī)和致動(dòng)器)而非兩個(gè)設(shè)備(發(fā)電機(jī)和致動(dòng)器),因此該 解決方案使鎖300能夠被裝配到最小的可能空間中。而且,由于同一設(shè)備用于發(fā)電和致動(dòng), 因此在發(fā)電期間預(yù)熱并釋放了可能粘結(jié)的設(shè)備。如果需要,發(fā)電循環(huán)可以在必要時(shí)重復(fù)多 次以釋放發(fā)電/致動(dòng)設(shè)備的粘結(jié)表面。如果設(shè)備是分立的,則難于釋放致動(dòng)器的粘結(jié)表面。 如果鎖300不常使用或者其位于寒冷或潮濕環(huán)境中,則借助該集成解決方案增加了操作的 可靠性。 鎖300可以進(jìn)一步包括離合器334,離合器334被配置為嚙合動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)與發(fā)電 機(jī)330以便將機(jī)械動(dòng)力傳送到發(fā)電機(jī)330,并在生成電力之后借助機(jī)械動(dòng)力使該動(dòng)力傳遞 機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)330分離。離合器指的是可以被嚙合和分離的用于傳遞旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。在具有 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)樞軸的設(shè)備中離合器是有用的。在本情況中,一個(gè)樞軸屬于動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)而另一 個(gè)樞軸屬于發(fā)電機(jī)330。離合器334可以是干式離合器,即其未浸在流體中。
      離合器334可以包括主輪338 ,主輪338被配置為在離合器334被分離之后通過發(fā) 電機(jī)330移動(dòng)以便將鎖設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。 離合器334還可以包括彈簧344,彈簧344被配置為在離合器334被分離時(shí)張緊,
      并在離合器334被重新嚙合時(shí)為離合器334提供機(jī)械動(dòng)力以重置主輪338。 離合器334可以被配置為在被分離時(shí)使發(fā)電機(jī)330僅將主輪338移動(dòng)有限的預(yù)定距離。 主輪338可以包括孔并且離合器334可以進(jìn)一步包括銷,該銷被配置為在離合器 334被嚙合和分離時(shí)在該孔中移動(dòng)。該銷和孔可以被配置為使得銷在孔中的位置確定允許 發(fā)電機(jī)330將主輪338移動(dòng)有限的預(yù)定距離。這些將結(jié)合圖5A至5F和6A至61來更詳細(xì) 地解釋。離合器334在被分離時(shí)可以向主輪338提供僅作有限移動(dòng)的可能性。使用這種離 合器334,可以使主輪338在打開和關(guān)閉循環(huán)之后保持在相同的位置。在下文中,在圖5A至 5F中,離合器334被配置為具有相對(duì)于發(fā)電機(jī)330的樞軸的軸向移動(dòng),以便1)在離合器 334被分離時(shí)使主輪338能夠自由旋轉(zhuǎn)到打開位置,并且2)在離合器334被重新嚙合時(shí)使 主輪338返回關(guān)閉位置;并且在圖6A至6H中,離合器334被配置為具有相對(duì)于發(fā)電機(jī)330 的樞軸的垂直移動(dòng),以便1)在該離合器被分離時(shí)使主輪338能夠自由旋轉(zhuǎn)到打開位置,并 且2)在該離合器被重新嚙合時(shí)使主輪338返回關(guān)閉位置。 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)可以包括鑰匙跟隨器200,鑰匙跟隨器200被配置為與插入鎖300中 的鑰匙耦合。鑰匙跟隨器200可以包括擺動(dòng)桿(swing lever) 206,擺動(dòng)桿206被配置為提 供用于使能致動(dòng)器的操作(使動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)分離)的機(jī)械動(dòng)力。在另一同時(shí)提交的申請(qǐng)EP 07112676. 7中更詳細(xì)地描述了鑰匙跟隨器200。 鑰匙跟隨器200可以被配置為按如下方式組織與鑰匙的插入相關(guān)的鎖300的時(shí) 序 _在第一插入階段期間,將機(jī)械動(dòng)力傳送到發(fā)電機(jī)330 ;-在第二插入階段期間,以機(jī)械方式使能致動(dòng)器330的操作;以及-在第三插入階段期間,如果數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則使電子電路326以電子方式
      控制致動(dòng)器330以便將鎖300設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。 借助這種時(shí)序,鎖300的盡可能多的操作借助機(jī)械動(dòng)力執(zhí)行,并且僅在絕對(duì)需要 時(shí),消耗(由用戶生成的)電力用于操作。
      參照?qǐng)D1A解釋了鑰匙100的結(jié)構(gòu)。而且,圖1B和1C說明了鑰匙100在鎖300中
      的位置。 用于電動(dòng)機(jī)械鎖300的鑰匙100包括第一形狀118,第一形狀118被配置為在鑰 匙100的插入期間與鎖300的鑰匙跟隨器200嚙合,以將由鎖300的用戶產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力 以機(jī)械方式傳遞到鎖300的發(fā)電機(jī)330。 鑰匙100還包括位于第一形狀118和第二形狀110之間的間隙114,間隙114被 配置為在鑰匙100的插入期間提供延遲,該延遲用于生成電力,并且用于鎖300的電子電路 326從鎖300外部的源讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。 鑰匙100還包括第二形狀I(lǐng)IO,第二形狀110被配置為在鑰匙100的插入期間, 與鑰匙跟隨器200嚙合以便以機(jī)械方式使能鎖300的致動(dòng)器330的操作,并且如果數(shù)據(jù)與 預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則使電子電路326以電子方式控制致動(dòng)器330以將鎖300設(shè)定為機(jī)械可打 開狀態(tài)。 鑰匙IOO還可以包括第三形狀116,第三形狀116被配置為在由用戶進(jìn)行的鑰匙 100的移除階段期間與鑰匙跟隨器200嚙合,以使鑰匙跟隨器200返回開始位置并將致動(dòng)器 330以機(jī)械方式重置為閉鎖狀態(tài)。 鑰匙100還以可包括被配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電子電路106。如前面解釋的,電子電路
      106可以是例如iButton⑧。 鑰匙100可以被配置為與該鎖的鎖芯120嚙合并可以與鎖芯120 —起從鑰匙100 插入位置旋轉(zhuǎn)到鎖打開位置。鑰匙IOO還可以包括諸如旋轉(zhuǎn)位置形狀的第四形狀104,第 四形狀104被配置為與鎖300嚙合以使得僅在鑰匙插入位置中鑰匙100可以被從鎖300移 除。相應(yīng)地,鎖300包括被配置為可以從鑰匙100插入位置旋轉(zhuǎn)到鎖300打開位置的鎖芯 120,并且鎖300可以被配置為使得僅在鑰匙IOO插入位置中鑰匙IOO可以被移除。
      鑰匙IOO還可以包括各種其他部分。如圖1A中說明的,鑰匙IOO還可以包括鑰匙 柄101和鑰匙體102 (例如具有棒的形式)。鑰匙100還可以包括連接至滑動(dòng)接觸部108和 鑰匙體102的鑰匙電子裝置106。如前面提到的,鑰匙電子裝置106可以包括用于存儲(chǔ)(通 過鎖300的電子電路326讀取的)數(shù)據(jù)的電子電路。鑰匙體102還可以具有用于更好的位 置控制的軸向?qū)蜓b置。 在圖1B中,示出了鑰匙IOO在零位置中。在零位置中,鑰匙IOO可以通過鑰匙孔 形狀122被插入鎖300或從鎖300中拔出。 在圖1C中,鑰匙100旋轉(zhuǎn)離開零位置。在離開零位置的情況下,鑰匙體102和鎖 的鑰匙孔形狀122阻止了鑰匙100的移除。 下面參照?qǐng)D2A、2B和2C解釋鑰匙跟隨器200及其在電動(dòng)機(jī)械鎖內(nèi)的位置。
      鑰匙跟隨器200可以是圖2A中描述的旋轉(zhuǎn)的鑰匙跟隨器,但是其他形式也可以適 于實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)的鑰匙跟隨器200可以繞樞軸208旋轉(zhuǎn)。由于在某種意義上,圖2A的鑰匙跟 隨器200是具有兩個(gè)嵌齒的齒輪,并且鑰匙100具有匹配的"嵌齒",因此可以由本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將該原理應(yīng)用于鑰匙100及其跟隨器200的實(shí)現(xiàn)。 鑰匙跟隨器200可以包括第一爪部202,第一爪部202被配置為在第一插入階段期 間與鑰匙100嚙合。 鑰匙跟隨器200還可以包括第二爪部204,第二爪部204被配置為在第二插入階段和第三插入階段期間與鑰匙100嚙合。 鑰匙跟隨器200還可以包括擺動(dòng)桿206。 圖2B說明了在鑰匙100被插入鎖300時(shí)鑰匙跟隨器200的位置和功能-圖3B和3C將進(jìn)一步說明借助鑰匙100的第一形狀118對(duì)機(jī)械動(dòng)力的接收;-圖3D將進(jìn)一步說明通過鑰匙的間隙114所允許的操作;-圖3E和3F將進(jìn)一步說明致動(dòng)器借助鑰匙100的第二形狀110的操作;以及-圖3G、3H和31將進(jìn)一步說明在由鑰匙的第二形狀110激活位置開關(guān)328之后的操作。 圖2C說明了在鑰匙100被從鎖300中拔出時(shí)鑰匙跟隨器200的位置和功能可以通過彈簧使鑰匙跟隨器200返回間隙114,由此位置開關(guān)328被解除激活并且致動(dòng)器330被重置,并且隨后鑰匙100的第三形狀116可以使鑰匙跟隨器200返回其原位置。圖3J將進(jìn)一步說明這些操作。鑰匙跟隨器200可以被配置為在鑰匙100的移除階段期間返回開始位置并將致動(dòng)器330以機(jī)械方式重置為閉鎖狀態(tài)。 圖3A說明了鎖300的許多其他可能的部件。鎖300可以進(jìn)一步包括鑰匙孔122、306,電接觸部302,支撐件(s聊ort) 342,驅(qū)動(dòng)銷316,閉鎖銷318,杠桿320,臂314,彈簧322、324、344,閾值設(shè)備332,主輪338,制動(dòng)器340,位置開關(guān)328,鎖芯120和離合器開啟器336。而且,該鎖可以被耦合至鎖簧機(jī)構(gòu)312。如果離合器334被關(guān)閉,則在閾值設(shè)備332移動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)330可以通過主輪338旋轉(zhuǎn)。 支撐件342可以被配置為如果數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,即如果數(shù)據(jù)已被認(rèn)證,則借助電力移動(dòng)至支點(diǎn)位置。支撐件342可以被配置為在鑰匙被從鎖300移除時(shí)借助機(jī)械動(dòng)力從支點(diǎn)位置被重置。該機(jī)械動(dòng)力可以通過例如彈簧344提供。 閉鎖銷318可以被配置為在被嚙合時(shí)將鎖300保持在閉鎖狀態(tài),并且在被分離時(shí)將鎖300保持在機(jī)械可打開狀態(tài)。閉鎖銷318可以被配置為在鑰匙被從鎖移除時(shí)借助機(jī)械動(dòng)力嚙合。該機(jī)械動(dòng)力可以通過例如彈簧322提供。這在下文中結(jié)合圖3J來解釋。閉鎖銷318可以被配置為實(shí)現(xiàn)閉鎖狀態(tài),使得在被嚙合時(shí)閉鎖銷318使鎖芯120保持靜止,并且實(shí)現(xiàn)機(jī)械可打開狀態(tài),使得在被分離時(shí)閉鎖銷318釋放可以通過機(jī)械動(dòng)力旋轉(zhuǎn)的鎖芯120。在第三類杠桿中,輸入作用力高于輸出負(fù)載,但是輸入作用力移動(dòng)的距離短于負(fù)載,即,由于閉鎖銷318進(jìn)入鎖芯120的壁足夠深,因此在閉鎖狀態(tài)中閉鎖銷318可以借助這樣的杠桿320牢固地將鎖芯120保持在適當(dāng)位置。在鎖芯120中可以為閉鎖銷318形成空腔310。 杠桿320可以被配置為如果支撐件342在支點(diǎn)位置中,則接收機(jī)械動(dòng)力并輸出機(jī)械動(dòng)力以便以機(jī)械方式分離閉鎖銷318。 驅(qū)動(dòng)銷316可以被配置為將機(jī)械動(dòng)力輸入到杠桿320。杠桿320可以被配置為從鑰匙的插入中接收機(jī)械動(dòng)力。如圖3A中說明的,杠桿320可以是第三類杠桿支點(diǎn)位于杠桿320的左手端,向杠桿320的中部輸入機(jī)械動(dòng)力,并且從杠桿320的右手端輸出機(jī)械動(dòng)力。
      如果數(shù)據(jù)未與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,即如果支撐件342未移動(dòng)到支點(diǎn)位置,則杠桿320和閉鎖銷318之間的耦合部321可以用作另一支點(diǎn),并且閉鎖銷318在閉鎖位置中保持靜止。
      圖3B說明了在鑰匙100的第一形狀118被頂著第一爪部202插入鎖300時(shí)鎖的狀態(tài)。鑰匙電子裝置106可以連接至電子電路326,使得在電接觸部302和滑動(dòng)接觸部108之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)電連接,并且在鑰匙體102和鎖框300之間實(shí)現(xiàn)另外的電連接。
      在圖3C中,鑰匙100被插入鎖300中的閾值位置鑰匙100的第一形狀118仍與第一爪部202接觸。通過擺動(dòng)桿206激發(fā)(arm)閾值設(shè)備332。當(dāng)鑰匙100被更深地插入鎖時(shí),閾值設(shè)備332被發(fā)動(dòng)并且其通過彈簧返回原位置。當(dāng)閾值設(shè)備332移動(dòng)時(shí)通過發(fā)電機(jī)330向電子電路326產(chǎn)生電力。在本申請(qǐng)人的其他申請(qǐng)EP 05 112 272. 9和PCT/FI2006/050543中更詳細(xì)地說明了閾值設(shè)備332。 在圖3D中,鑰匙100繼續(xù)向鎖300內(nèi)移動(dòng)。由于第二爪部204在鑰匙100的間隙114中,因此鑰匙跟隨器200未移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了用于電力生成和通信的延遲。在達(dá)到足夠的電壓電平之后,電子電路326啟動(dòng),借助電接觸部302、 108與鑰匙電子裝置106通信,并且認(rèn)證鑰匙100。 在圖3E中,通過鑰匙的第二形狀110向前推動(dòng)第二爪部204。通過借助擺動(dòng)桿206和離合器開啟器336開啟離合器334來使能致動(dòng)器的操作。 在圖3F中,在動(dòng)力生成階段結(jié)束之前開始致動(dòng)器使能操作,即鑰匙100可能被過快地插入了鎖300。在該情況中,由于離合器334僅在其頂著制動(dòng)器340返回原位置時(shí)可以被開啟,因此致動(dòng)器的操作不能進(jìn)行。鎖300不能被打開。 在圖5A和5B中,離合器334被關(guān)閉并且主輪338的旋轉(zhuǎn)通過形狀504、506被阻擋。通過發(fā)電機(jī)330不能使主輪338旋轉(zhuǎn),并且支撐件342未被設(shè)定在杠桿320下方。即使由鑰匙100的用戶向下推動(dòng)驅(qū)動(dòng)銷316,閉鎖銷318也保持在關(guān)閉位置。
      在圖3G中,離合器334被開啟并且第二爪部204和鑰匙的第二形狀110的末端激活位置開關(guān)328。在按如下方式激活位置開關(guān)328時(shí),電子電路326控制發(fā)電機(jī)330作為電動(dòng)機(jī)如果鑰匙100已被認(rèn)證,則如圖5E和5F中所說明的在打開方向中驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)330,而如果鑰匙100未被認(rèn)證,則如圖5C和5D中所說明的使發(fā)電機(jī)330保持在關(guān)閉位置。
      在圖3H中,主輪338保持在關(guān)閉位置。支撐件342不在杠桿320下方。通過鑰匙的第一形狀118向下推動(dòng)臂314、驅(qū)動(dòng)銷316和杠桿320,但是通過彈簧322使閉鎖銷318保持在關(guān)閉位置因而鎖300不能被打開。如所示出的,如果鑰匙100未被認(rèn)證,則杠桿320錯(cuò)過支撐件342(并且因此錯(cuò)過支點(diǎn))。針對(duì)惡意操縱,鎖300的機(jī)械裝置保持安全。
      在圖31中,電子電路326將主輪338驅(qū)動(dòng)到打開位置。支撐件342被設(shè)定在杠桿320下方。通過鑰匙100的第一形狀118向下推動(dòng)臂314和驅(qū)動(dòng)銷316,并且借助驅(qū)動(dòng)銷316通過杠桿320向下推動(dòng)閉鎖銷318。結(jié)果,鎖300處于機(jī)械可打開狀態(tài),并且通過使鑰匙100旋轉(zhuǎn)可以使鎖簧機(jī)構(gòu)312移動(dòng)。當(dāng)鑰匙100被旋轉(zhuǎn)時(shí),鎖芯120提供對(duì)鑰匙跟隨器200的第二爪部204的支撐,使得其在旋轉(zhuǎn)期間保持其位置。如圖1B中說明的,鑰匙100在其可以被從鎖300中拔出之前必須返回零位置。 圖5C和5D中還說明了打開過程。離合器334被開啟并且通過形狀504、506使能主輪338的旋轉(zhuǎn)。如圖5E和5F中進(jìn)一步說明的,通過發(fā)電機(jī)330使主輪338旋轉(zhuǎn)到制動(dòng)器508,支撐件342被設(shè)定在杠桿320下方,并且鑰匙100的用戶可以通過臂314、驅(qū)動(dòng)銷316和杠桿320打開閉鎖銷318。 在圖3J中,鑰匙100的拔出正在進(jìn)行。通過彈簧322使閉鎖銷318返回關(guān)閉位置。通過彈簧324使驅(qū)動(dòng)銷316和臂314返回其初始位置。杠桿320與驅(qū)動(dòng)銷316和閉鎖銷318—起返回初始位置。通過彈簧344使離合器334關(guān)閉并且主輪338被重置。通過離
      9合器開啟器336使第二爪部204返回到間隙114中。在鑰匙100被從鎖300中拔出時(shí),鑰匙100的第三形狀116和第二爪部204使鑰匙跟隨器200返回如圖3B和2C中說明的開始位置。 圖4A說明了在以指定速度將鑰匙100插入鎖300時(shí)鎖的功能的順序。從鑰匙100的插入中接收線性機(jī)械動(dòng)力。借助一部分所接收的線性機(jī)械動(dòng)力生成電力。鎖電子裝置326的處理器在有足夠的電壓生成時(shí)啟動(dòng),并且其在電壓下降至足夠的電平以下時(shí)停止。借助所生成的電力認(rèn)證鑰匙100。借助機(jī)械動(dòng)力使能致動(dòng)器。在已經(jīng)將鑰匙100插入到所需深度之后激活位置開關(guān)328。隨后,借助所生成的電力控制致動(dòng)器,并且借助機(jī)械動(dòng)力進(jìn)一步操作鎖機(jī)構(gòu)。如果鑰匙100的插入速度慢到使得在位置開關(guān)328被激活之前電壓下降至足夠的電平以下,則不驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器330,并且鎖300保持在閉鎖狀態(tài)。如果鑰匙100插入過快,則位置開關(guān)328在鑰匙認(rèn)證過程準(zhǔn)備好之前被激活,并且鎖300保持在關(guān)閉狀態(tài)。最后,旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力被接收并且用于操作鎖簧機(jī)構(gòu)312。 圖4B說明了在鑰匙被從鎖300中拔出時(shí)鎖的功能。從鑰匙100的移除中接收線性機(jī)械動(dòng)力。借助所接收的機(jī)械動(dòng)力操作鎖機(jī)構(gòu),并且在位置開關(guān)328解除激活之后重置致動(dòng)器。隨后,使鑰匙跟隨器200借助機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)到開始位置。 下面參照?qǐng)D6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G和6H說明被配置為借助相對(duì)于發(fā)電機(jī)330的樞軸的垂直移動(dòng)來嚙合和分離的離合器,與被配置為借助相對(duì)于發(fā)電機(jī)330的樞軸的軸向移動(dòng)來嚙合和分離的圖5A至5F的離合器相反。 圖6A的離合器包括臂600,導(dǎo)軌602,銷604,孔606,彈簧608、609、612和齒輪體610,并且該離合器可以被實(shí)現(xiàn)為圖3A至3J中說明的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。導(dǎo)軌602被耦合至齒輪體610并且通過閾值設(shè)備332使它們旋轉(zhuǎn)。當(dāng)閾值設(shè)備332處于原位置時(shí),銷604頂著制動(dòng)器340。當(dāng)離合器被嚙合時(shí)通過彈簧608、609向外推動(dòng)導(dǎo)軌602的銷604。銷604和主輪338的孔606構(gòu)成如圖6A至6D中說明的嚙合/分離機(jī)構(gòu)。在圖6A和6B中,不通過發(fā)電機(jī)330將主輪338旋轉(zhuǎn)到打開位置,并且支撐件342未被設(shè)定在杠桿320下方。即使鑰匙100的用戶向下推動(dòng)驅(qū)動(dòng)銷316,閉鎖銷318也保持在關(guān)閉位置。 在圖6C和6D中,通過借助由擺動(dòng)桿206轉(zhuǎn)動(dòng)的臂600來推動(dòng)銷604而向內(nèi)推動(dòng)導(dǎo)軌602,并且通過銷604和孔606使能主輪338的旋轉(zhuǎn)。 如圖6E和6F中進(jìn)一步說明的,通過發(fā)電機(jī)330使主輪338旋轉(zhuǎn)到制動(dòng)器508,支撐件342被設(shè)定在杠桿320下方,并且鎖100的用戶可以通過臂314、驅(qū)動(dòng)銷316和杠桿320打開閉鎖銷318。隨后,在鑰匙100被拔出并且擺動(dòng)桿206歸位時(shí)打開狀態(tài)被重置。通過彈簧612使臂600歸位,并且導(dǎo)軌602被關(guān)閉并被彈簧608、609向外推動(dòng),并且通過孔606和銷604重置主輪338。圖6A和6B中說明了嚙合的離合器位置, 在圖6G和6H中,在(通過閾值設(shè)備)使銷604頂著制動(dòng)器340歸位之前嘗試分離離合器。臂600在制動(dòng)器340和銷604之間移動(dòng)。導(dǎo)軌602不移動(dòng),并且支撐件342不允許在杠桿320下方旋轉(zhuǎn)。 圖61說明了在使用離合器5A至5F和6A至6H時(shí)鎖300的操作和主輪338中的支撐件342的位置。在被激發(fā)時(shí),通過使用機(jī)械動(dòng)力使支撐件342順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到閾值位置。激發(fā)角度Al可以是例如90至330度,在該情況中其為280度。在通過閾值位置之后,閾值設(shè)備332使支撐件342逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生電力,并且支撐件342返回原位置。如果如圖5C、5D、6C和6D中所說明地開啟離合器,則發(fā)電機(jī)330能夠使支撐件342自由地從原位置轉(zhuǎn)動(dòng)到打開位置。驅(qū)動(dòng)角度A2可以是例如90至15度,在該情況中其為40度。激發(fā)角度A1和驅(qū)動(dòng)角度A2可以被定義為使得產(chǎn)生足夠的電力用于電子裝置和用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)角度A2。在定義最小驅(qū)動(dòng)角度時(shí)還可以考慮鎖抵御破壞的安全性。角度A1和A2也可被定義為使得支撐件342僅在由發(fā)電機(jī)330驅(qū)動(dòng)時(shí)達(dá)到打開位置。 下面將參照?qǐng)D7描述用于操作電動(dòng)機(jī)械鎖的方法。在這些操作之間或者在這些操作中也可以執(zhí)行本申請(qǐng)中未描述的其他功能。該方法在700中開始。 在702中,通過發(fā)電機(jī)從機(jī)械動(dòng)力生成電力。在704中,借助電力從外部源讀取數(shù)據(jù)。在706中,借助電力將數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。如借助714說明的,702中的電力生成可以與704并且也可能與706至少部分地并行進(jìn)行下去。
      在708中,發(fā)電機(jī)由電力提供動(dòng)力。 在710中,如果數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則通過發(fā)電機(jī)將鎖由閉鎖狀態(tài)設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。 該方法被以一種方式劃分為兩個(gè)階段借助發(fā)電機(jī)的生成階段714和借助發(fā)電機(jī)的致動(dòng)階段718。在這兩個(gè)階段714和718之間,可以存在分離點(diǎn);動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)可以與發(fā)電機(jī)被分離以使得發(fā)電機(jī)可以作為致動(dòng)器操作。
      該方法在712中結(jié)束。 該方法可以借助前面描述的電動(dòng)機(jī)械鎖的實(shí)施例來強(qiáng)化。 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是,隨著技術(shù)進(jìn)步,本發(fā)明的概念可通過各種方法來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明及其實(shí)施例不限于上文描述的示例,而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
      權(quán)利要求
      一種電動(dòng)機(jī)械鎖,包括發(fā)電機(jī),其被配置為由機(jī)械動(dòng)力生成電力;由電力提供動(dòng)力的電子電路,其被配置為從外部源讀取數(shù)據(jù)并將所述數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比;動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu),其被配置為將機(jī)械動(dòng)力傳送到所述發(fā)電機(jī)并在生成電力之后借助機(jī)械動(dòng)力與所述發(fā)電機(jī)分離;以及所述發(fā)電機(jī)被進(jìn)一步配置為在所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)分離之后,如果所述數(shù)據(jù)與所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則所述發(fā)電機(jī)由電力提供動(dòng)力,以接收來自所述電子電路的電子控制,并將所述鎖由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方式設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。
      2. 如權(quán)利要求1所述的鎖,其中所述鎖進(jìn)一步包括離合器,所述離合器被配置為使所 述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)與所述發(fā)電機(jī)嚙合以便將機(jī)械動(dòng)力傳送到所述發(fā)電機(jī),并在生成電力之后 借助機(jī)械動(dòng)力使所述動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)與所述發(fā)電機(jī)分離。
      3. 如權(quán)利要求2所述的鎖,其中所述離合器被進(jìn)一步配置為借助相對(duì)于所述發(fā)電機(jī)的 樞軸的軸向移動(dòng)來嚙合和分離。
      4. 如權(quán)利要求2所述的鎖,其中所述離合器被進(jìn)一步配置為借助相對(duì)于所述發(fā)電機(jī)的 樞軸的垂直移動(dòng)來嚙合和分離。
      5. 如權(quán)利要求2所述的鎖,其中所述離合器包括主輪,所述主輪被配置為在所述離合 器被分離之后通過所述發(fā)電機(jī)來移動(dòng),以便將所述鎖設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。
      6. 如權(quán)利要求5所述的鎖,其中所述離合器包括彈簧,所述彈簧被配置為在所述離合 器被分離時(shí)張緊,并在所述離合器被重新嚙合時(shí)為所述離合器提供機(jī)械動(dòng)力以重置所述主 輪。
      7. 如權(quán)利要求5所述的鎖,其中所述離合器被配置為,在被分離時(shí)使所述發(fā)電機(jī)僅將 所述主輪移動(dòng)有限的預(yù)定距離。
      8. 如權(quán)利要求5所述的鎖,其中所述主輪包括孔并且所述離合器進(jìn)一步包括銷,所述 銷被配置為在所述離合器被嚙合和分離時(shí)在所述孔中移動(dòng)。
      9. 如權(quán)利要求8所述的鎖,其中所述銷和孔被配置為使得所述銷在所述孔中的位置確 定允許所述發(fā)電機(jī)將所述主輪移動(dòng)有限的預(yù)定距離。
      10. 如前面任一權(quán)利要求所述的鎖,其中所述發(fā)電機(jī)被進(jìn)一步配置為如果所述數(shù)據(jù) 未與所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則從所述電子電路接收其他電子控制,并將所述鎖以機(jī)械方式設(shè) 定為閉鎖狀態(tài)。
      11. 如前面任一權(quán)利要求所述的鎖,其中所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)在所述鎖的閉鎖期間被進(jìn) 一步配置為返回開始位置,以將所述發(fā)電機(jī)以機(jī)械方式重置為閉鎖狀態(tài),并與所述發(fā)電機(jī) 重新嚙合。
      12. 如前面任一權(quán)利要求所述的鎖,其中所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)包括鑰匙跟隨器,所述鑰匙 跟隨器被配置為與插入所述鎖中的鑰匙耦合。
      13. 如權(quán)利要求12所述的鎖,其中所述鑰匙跟隨器包括擺動(dòng)桿,所述擺動(dòng)桿被配置為 提供用于使所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)分離的機(jī)械動(dòng)力。
      14. 一種用于操作電動(dòng)機(jī)械鎖的方法,包括 通過發(fā)電機(jī)從機(jī)械動(dòng)力生成電力;借助電力從外部源讀取數(shù)據(jù); 借助電力將所述數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比; 由電力向所述發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力;以及如果所述數(shù)據(jù)與所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則通過所述發(fā)電機(jī)將所述鎖由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方 式設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。
      15. —種電動(dòng)機(jī)械鎖,包括 用于由機(jī)械動(dòng)力生成電力的生成裝置; 用于將機(jī)械動(dòng)力傳送到所述生成裝置的傳送裝置; 用于從外部源讀取數(shù)據(jù)的裝置; 用于將所述數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比的對(duì)比裝置;以及 用于在生成電力之后分所述傳送裝置與所述生成裝置的裝置;并且如果所述數(shù)據(jù)與所述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則在所述用于分離的裝置已經(jīng)分離所述傳送裝置 與所述生成裝置之后,所述生成裝置由電力提供動(dòng)力,從所述對(duì)比裝置接收電子控制,并將 所述鎖由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方式設(shè)定為機(jī)械可打開狀態(tài)。
      全文摘要
      公開了一種電動(dòng)機(jī)械鎖及其操作方法。該方法包括通過發(fā)電機(jī)從機(jī)械動(dòng)力生成(702)電力;借助電力從外部源讀取(704)數(shù)據(jù);借助電力將數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比(706);通過電力向發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力(708);以及如果數(shù)據(jù)與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)匹配,則通過發(fā)電機(jī)將鎖由閉鎖狀態(tài)以機(jī)械方式設(shè)定(710)為機(jī)械可打開狀態(tài)。
      文檔編號(hào)E05B47/00GK101755099SQ200880025021
      公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
      發(fā)明者于爾基·卡納寧, 彼得里·卡爾亞萊寧, 托伊沃·帕科寧, 毛里·阿爾沃拉, 米卡·普卡里 申請(qǐng)人:伊洛克公司
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