CN109952405A - 机构、组件和电子锁定系统 - Google Patents

机构、组件和电子锁定系统 Download PDF

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Abstract

一种用于电子锁定系统(156)的释放机构(10)，其中，释放机构(10)构造成使得：当锁定构件(20)位于输入构件凹部(42)中且位于输出构件凹部(46)中时，输入构件(14)和输出构件(16)被锁定以防止相对旋转并且输入构件(14)和输出构件(16)可以在锁定环开口(22)内一起旋转，并且释放机构(10)构造成使得：当锁定构件(20)位于输出构件凹部(46)中且位于锁定环凹部(26)中时，输出构件(16)被释放以相对于输入构件(14)旋转。还提供了用于电子锁定系统(156)的飞轮机构(66)和组件(98)。

Description

机构、组件和电子锁定系统
技术领域
本公开总体上涉及用于电子锁定系统的机构和组件。特别地，提供了用于电子锁定系统的释放机构、飞轮机构和组件。
背景技术
各种类型的电子锁定系统是已知的。代替利用纯机械锁，一些锁定系统包括锁定构件(例如，锁闩)的电子驱动器，以例如将门打开以便进入门后区域。
此外，代替利用传统钥匙来打开门，已知了用于授权人员进入门后区域的各种类型的电子通信方法。例如，可以使用无线射频识别(RFID)系统，在该情况下，RFID系统的读取器安装在门中并且标签由要被识别的物体承载、或者标签附接至要被识别的物体。
为了给电子锁定系统供电，已经提出了所谓的“自供电式”电子锁定系统，其中，通过门把手的机械致动而产生电并且电被用于给电子锁定系统供电。该概念也被称为电能收集。
US 2014/0225375 A1公开了一种用于门把手的电源装置。通过转动门把手来使闩锁移动，门把手的旋转轴被驱动以使传动齿轮转动。传动齿轮的旋转被传递至发电机轴的旋转，以产生用于电子锁的电能。US 2014/0225375 A1中的该装置的缺点包括能量效率低和庞大的结构设计，这使得该装置安装在门中很复杂。
发明内容
本公开的一个目的是增加电子锁定系统的能量效率。
本公开的另一目的是提供具有紧凑设计的电子锁定系统。
本公开的另一目的是提供用于具有紧凑设计的电子锁定系统的释放机构。
本公开的另一目的是提供用于电子锁定系统且具有机械损失减少的释放机构。
本公开的另一目的是提供用于电子锁定系统的释放机构，该释放机构可以有助于电子锁定系统的其余部分——例如发电机——的能量效率的改善。
本公开的另一目的是提供用于电子锁定系统的释放机构，该释放机构具有简单(即，便宜)且可靠的设计和功能。
本公开的另一目的是提供具有能量效率增加的飞轮机构。
本公开的另一目的是提供具有机械损失减少的飞轮机构。
本公开的另一目的是提供用于电子锁定系统的组件，所述组件改善能量效率。
本公开的另一目的是提供用于电子锁定系统的组件，所述组件实现了电子锁定系统的紧凑设计。
根据一个方面，提供了一种用于电子锁定系统的释放机构，该释放机构包括：锁定构件；输入构件，该输入构件布置成绕旋转轴线旋转，该输入构件具有输入构件开口以及用于部分地容纳锁定构件的输入构件凹部；输出构件，该输出构件布置在输入构件开口中并且布置成绕旋转轴线旋转，输出构件具有用于部分地容纳锁定构件的输出构件凹部；以及锁定环，该锁定环具有用于容纳输入构件的锁定环开口以及用于部分地容纳锁定构件的锁定环凹部，其中，释放机构构造成使得：当锁定构件位于输入构件凹部中且位于输出构件凹部中时，输入构件和输出构件被锁定以防止相对旋转并且输入构件和输出构件可以在锁定环开口内一起旋转，并且释放机构构造成使得：当锁定构件位于输出构件凹部中且位于锁定环凹部中时，输出构件被释放以相对于输入构件旋转。
与输出构件基于例如弹簧中的特定张力被释放的现有技术的解决方案相比，根据本公开的释放机构以特定角度位置释放输出构件。换句话说，释放机构提供了位置释放，而不是张力释放。以这种方式，可以减小或消除任何专用于该释放的力、即不由输出构件传递的力。因此，由释放机构进行的释放可以更容易触发、例如通过把手的手动致动而更容易触发。此外，改善了释放机构的能量效率。
释放机构的另一优点在于，释放机构使得输出构件能够一直以相同力被释放。例如，如果输入构件被门把手致动，则输出构件将以相同力被释放，而无论门把手是快速被致动还是缓慢被致动，所述致动包括极其缓慢致动。
此外，与提供齿轮以从输入构件的旋转速度改变(即，增大)输出构件的旋转速度的解决方案相比，释放机构提供用于无齿轮式设计，因为当锁定构件位于输入构件凹部中且位于输出构件凹部中时输入构件和输出构件被旋转地锁定。
输出构件、输入构件和锁定环可以布置成使得输出构件凹部、输入构件凹部和锁定环凹部在与旋转轴线垂直的平面内对准。输入构件凹部和输出构件凹部可以具有大致对应于(即，略微大于)锁定构件的尺寸的周向延伸部。锁定环凹部可以具有相同的周向延伸部。替代性地，锁定环凹部可以在周向方向上宽于输入构件凹部和输出构件凹部。在任何情况下，锁定环凹部可以包括倾斜或弯曲的端面，使得通过将锁定环相对于输入构件旋转而可以使锁定构件被径向向内推动。
根据本公开的释放机构可以包括多个(例如，两个或三个)锁定构件以及对应数目的输入构件凹部、输出构件凹部和锁定环凹部。更多的锁定构件减小了每个锁定构件上的表面负荷。
锁定构件可以例如通过偏置构件——比如弹簧或磁体——而被径向向外偏置远离输出构件凹部。替代性地，输出构件凹部可以包括倾斜表面，使得当输出构件相对于输入构件旋转时锁定构件被径向向外迫压。替代性地或者附加地，释放机构可以构造成使得锁定构件借助于重力而从输出构件凹部中脱落。
输出构件凹部的径向(相对于旋转轴线)延伸部和输入构件凹部的径向延伸部的总和可以基本上符合锁定构件的径向延伸部。此外，输入构件凹部的径向延伸部和锁定环凹部的径向延伸部的总和可以基本上符合锁定构件的径向延伸部。例如，输出构件凹部、输入构件凹部和锁定环凹部中的每个径向延伸部可以基本上是锁定构件的径向延伸部的一半。
输出构件可以以可旋转的方式联接至下述轴：该轴布置成绕旋转轴线旋转，使得输出构件可以相对于该轴绕旋转轴线旋转。该轴可以(直接地或间接地)固定连接至输入构件或者与输入构件一体形成，以用于绕旋转轴线共同旋转。
贯穿本公开，电子锁定系统可以替代性地被称为电动机械锁。
释放机构还可以包括固定结构件和偏置构件，该偏置构件布置成提供抵抗输入构件与固定结构件之间的相对旋转的反作用力。偏置构件可以被预加载。根据本公开的预载荷可以由预张力构成。
释放机构的每个锁定构件可以由刚性体、比如金属体例如球体或圆柱体构成。
贯穿本公开，锁定环可以替代性地被称为锁定套筒。输入构件和输出构件中的每一者可以具有大致圆形的外观、或者可以具有带有大致圆形的外观的部段。
如本文中所使用的，能量效率既包括机械效率也包括能量转换效率、例如将机械能转换至电能的效率。
释放机构还可以包括偏置构件，该偏置构件布置成提供抵抗输入构件与锁定环之间的相对旋转的反作用力。根据一种变型，偏置构件是张紧弹簧。作为替代性变型，偏置构件是压缩弹簧或者是不同于弹簧的偏置构件、例如吸引磁体或排斥磁体。在偏置构件是张紧弹簧的情况下，该张紧弹簧可以绕锁定环的外周轮廓的一部分布置。
此外，锁定环可以布置成绕旋转轴线旋转。释放机构还可以包括：固定结构件，该固定结构件容纳锁定环；以及阻挡结构件，该阻挡结构件用于限制锁定环在固定结构件内的旋转。作为一些非限制性示例，阻挡结构件可以限制锁定环在固定结构件内从起始位置相对旋转35°至45°、比如38°至42°、比如40°。
阻挡结构件可以包括位于锁定环上的锁定环阻挡突出部。锁定环阻挡突出部可以布置成使固定结构件的止挡部停止、比如使固定结构件的止挡部止挡抵靠狭槽的突出部或端部，以用于限制锁定环在固定结构件内的相对旋转。
替代性地或者附加地，固定结构件可以在输出构件已经被释放时限制输出构件绕旋转轴线的旋转。以这种方式，输出构件可以被止挡处于起始位置。为此，固定结构件可以包括用于使输出构件的旋转停止的一个或更多个止挡部。
更具体地，输出构件可以包括环形部分和凸轮轮廓部，输出构件凹部设置在该环形部分上，该凸轮轮廓部沿着旋转轴线靠近于环形部分。输出构件的环形部分和凸轮轮廓部可以一体形成、或者固定附接。输出构件的凸轮轮廓部可以包括一个或更多个可动止挡部(其在输出构件旋转时能够移动)，所述一个或更多个可动止挡部用于接合固定结构件的相应的固定止挡部。
固定结构件可以由壳体或壳体的一部分构成。该壳体可以具有大致筒形的外观。
释放机构还可以包括限制结构件，该限制结构件用于限制输入构件与锁定环之间的相对旋转。限制结构件可以包括位于输入构件上且被接纳在锁定环中的凹槽中的输入构件突出部。替代性地或者附加地，限制结构件可以允许输入构件与锁定环之间相对旋转至少5°。输入构件突出部可以径向向外延伸穿过锁定环的凹槽。以这种方式，弹簧可以沿锁定环的径向向外附接至输入构件突出部。锁定环可以包括除了锁定环阻挡突出部之外、作为锁定环阻挡突出部的替代方案、或者由锁定环阻挡突出部构成的用于附接弹簧的突出部。该突出部和输入构件突出部二者都可以例如由径向向外延伸的销构成。
输入构件、输出构件和锁定环可以是中空的，使得与旋转轴线同中心的轴可以穿过释放机构。这有助于包括有释放机构的电子锁定系统的紧凑设计。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，其中，该组件包括根据本公开的释放机构。该组件可以包括轴，该轴(直接地或间接地)固定连接至输入构件、或者与输入构件一体形成。
与提供齿轮以从轴的旋转速度改变(例如，增大)输入构件的旋转速度的解决方案相比，该方面的组件在轴以可旋转的方式固定至输入构件的情况下提供用于组件的无齿轮式设计。该轴可以布置成由一个或两个把手致动。每个把手可以(直接地或间接地)固定连接至该轴、或者与该轴一体形成。
该组件还可以包括根据本公开的飞轮机构和/或发电机。在这种组件包括一个把手的情况下，飞轮机构和/或发电机可以沿着旋转轴线布置在该把手与释放机构之间。例如，该组件可以沿着旋转轴线按顺序包括把手、发电机和/或飞轮机构、以及释放机构，或者该组件可以沿着旋转轴线按顺序包括把手、释放机构、以及发电机和/或飞轮机构。在每种情况下，该组件可以包括位于第一把手的相反侧部上的另一把手。
该组件还可以包括(直接地或间接地)固定连接至输入构件、或者与输入构件一体形成的至少一个把手。
根据本公开的把手可以具有适合于由使用者的手致动以引起输入构件绕旋转轴线旋转的任何类型的形式。例如，致动元件可以具有长形外观(例如，传统的门把手)，或者致动元件可以由旋钮构成。把手可以直接地或间接地连接至输入构件。根据一种变型，把手固定附接至轴的每个端部，该轴又固定至输入构件。每个把手可以布置成绕输入构件的旋转轴线旋转。
该组件还可以包括具有转子的发电机。输出构件的旋转可以被传递至发电机的转子的旋转，以产生电能。该电能可以被储存在电池、电容器或超级电容器等中，所述电池、电容器或超级电容器可以由该组件组成或者可以不由该组件组成。输出构件的旋转可以例如经由根据本公开的飞轮机构被传递至发电机的转子。
根据另一方面，提供了一种飞轮机构，该飞轮机构包括：驱动构件，该驱动构件布置成绕旋转轴线旋转，该驱动构件包括设置有齿的径向外部轮廓；从动构件，该从动构件布置成绕旋转轴线旋转；以及至少一个掣爪，所述至少一个掣爪被从动构件以可移动的方式支承以用于在接触位置与非接触位置之间运动，在该接触位置中，所述至少一个掣爪与齿接触，在该非接触位置中，所述至少一个掣爪不与齿接触，其中，飞轮机构构造成使得：在从动构件以高于旋转速度阈值的速度旋转时并且在驱动构件开始减速时，所述至少一个掣爪因作用在所述至少一个掣爪上的离心力而采取非接触位置，并且其中，飞轮机构构造成使得：在从动构件以低于旋转速度阈值的速度旋转时，所述至少一个掣爪采取接触位置。
在一些现有技术的飞轮——例如棘齿飞轮——中，当驱动盘的旋转速度低于从动盘的旋转速度时，从动盘的掣爪在驱动盘的齿上滑动。这导致了摩擦损失。
通过将飞轮构造成使得在从动构件的旋转速度超过旋转速度阈值时且在驱动构件的旋转速度开始减速时所述至少一个掣爪移动至非接触位置，这种类型的摩擦损失可以被消除，因为在所述至少一个掣爪与齿之间不存在机械接触。换句话说，不仅在所述至少一个掣爪采取非接触位置时驱动构件与从动构件操纵性地断开接合(即，驱动构件被禁止驱动从动构件)，而且在所述至少一个掣爪采取非接触位置时所述至少一个掣爪也与驱动构件的齿机械地断开接合且不会在齿上弹跳或滑动。
当驱动构件和从动构件静止时，所述至少一个掣爪将采取接触位置，因为从动构件的旋转速度——其为零——低于从动构件的旋转速度阈值。
当驱动构件开始加速时，至少一个齿的驱动面将接触所述至少一个掣爪的从动面。因此，从动构件将被驱动构件来驱动，并且驱动构件和从动构件将一起加速。
当驱动构件继续加速到高于旋转速度阈值的旋转速度时，作用在所述至少一个掣爪上的离心力将因此足以将所述至少一个掣爪从接触位置迫压至非接触位置。然而，根据牛顿第二定律(作用在物体上的力的总和等于该物体的质量m乘以该物体的加速度a)，只要驱动构件继续加速，则至少一个齿的驱动面将产生作用于相关联的掣爪的从动面上的力。
该加速力将阻止所述至少一个掣爪从接触位置移动至非接触位置。因此，只要驱动构件加速、即无论从动构件的旋转速度是低于旋转速度阈值还是高于旋转速度阈值，驱动构件将继续驱动从动构件。因此，飞轮机构使得从动构件能够加速到远远超过旋转速度阈值的旋转速度。
当驱动构件停止加速时，驱动构件和从动构件将以相同速度旋转持续较短时间。同时，所述至少一个齿的驱动面与相关联的掣爪的从动面之间的静摩擦力将阻碍所述至少一个掣爪从接触位置至非接触位置的运动。根据实施方案，在驱动构件和从动构件以相同旋转速度旋转时，作用在所述至少一个掣爪上的离心力可能克服该静力、或者可能不会克服该静力。然而，只要驱动构件开始减速，则齿的驱动面将与掣爪的从动面不接触并且作用在掣爪上的离心力将使掣爪从接触位置移动至非接触位置。
驱动构件可以减速快于从动构件。例如，驱动构件的质量可以低于从动构件的重量。只要从动构件被以高于旋转速度阈值的旋转速度驱动，则作用在所述至少一个掣爪上的离心力将迫压所述至少一个掣爪从接触位置移动至非接触位置。从动构件然后被允许自由旋转，而在所述至少一个掣爪与驱动构件的齿之间不存在任何机械接触。
一旦从动构件减速至低于旋转速度阈值的旋转速度，则作用在所述至少一个掣爪上的离心力将被减小成使得：所述至少一个掣爪例如借助于重力或偏置构件而从非接触位置移动至接触位置。
当所述至少一个掣爪已经采取接触位置时，在驱动构件的旋转速度低于从动构件的旋转速度阈值的情况下所述至少一个掣爪将在驱动构件的齿上滑动，或者在驱动构件的旋转速度高于从动构件的旋转速度的情况下，所述至少一个掣爪将被驱动构件的齿驱动。
旋转速度阈值可以根据实施方案而变化。例如，在所述至少一个掣爪的重量被减小的情况下旋转速度阈值将更高，并且在所述至少一个掣爪的重量被增大的情况下旋转速度阈值将更低。
根据本公开的从动构件可以由用于存储旋转能的飞轮构成、包括用于存储旋转能的飞轮、或者(直接地或间接地)连接至用于存储旋转能的飞轮。从动构件可以被用于驱动发电机的转子。从动构件可以与转子一体形成或者(直接地或间接地)固定连接至转子。与提供齿轮以从从动构件的旋转速度改变(例如，增大)转子的旋转速度的解决方案相比，飞轮机构提供用于在转子以可旋转的方式固定至从动构件的情况下的无齿轮式设计。
因此，在发电机的转子具有足够转动惯量的情况下能够省掉飞轮。在这种情况下，驱动构件可以布置成直接接合转子。因此，从动构件可以由发电机的转子构成。
所述至少一个掣爪可以被从动构件以可旋转的方式支承，以用于绕与旋转轴线大致平行的掣爪轴线在接触位置与非接触位置之间旋转。因此，所述至少一个掣爪可以绕掣爪轴线在接触位置与非接触位置之间旋转。
在这种情况下，所述至少一个掣爪的从动面可以相对于相关联的掣爪轴线布置在尾侧处。此外，为了以可旋转方式支承所述至少一个掣爪以绕掣爪轴线旋转，从动构件可以包括销，该销接合在相应掣爪中的孔中，或者从动构件可以包括孔，相应掣爪的销接合在该孔中。
飞轮机构还可以包括偏置构件，该偏置构件布置成使所述至少一个掣爪朝向接触位置偏置。偏置构件可以例如由一个或更多个弹簧或磁体(吸引磁体或排斥磁体)构成。
所述至少一个掣爪可以通过旋转、径向运动或通过旋转和径向运动的组合而在接触位置与非接触位置之间移动，或者以其他方式而在接触位置与非接触位置之间移动。每个掣爪可以与一个偏置构件相关联。替代性地，所有掣爪可以与一个偏置构件相关联。
偏置构件可以是径向地布置在所述至少一个掣爪与从动构件之间的环形弹簧。偏置构件因此可以通过大致径向向内定向的力(相对于旋转轴线)而将所述至少一个掣爪朝向接触位置迫压。该变型可以与以可旋转方式绕掣爪轴线被支承的至少一个掣爪结合实施、或者可以不与以可旋转方式绕掣爪轴线被支承的至少一个掣爪结合实施。
在该变型与以可旋转方式绕掣爪轴线被支承的至少一个掣爪结合实施的情况下，所述至少一个掣爪可以包括外凸轮轮廓部，该外凸轮轮廓部布置成由环形弹簧接合。环形弹簧与掣爪的外凸轮轮廓部之间的接触点可能根据环形弹簧的压缩状态而沿着凸轮轮廓部移动。因此，飞轮机构可以包括介于偏置构件与所述至少一个掣爪之间的动接触点。替代性地，所述至少一个掣爪可以包括增加掣爪进一步旋转的楔块。
作为另一替代方案，在所述至少一个掣爪被从动构件以可旋转的方式支承以用于绕掣爪轴线旋转的情况下，呈张紧弹簧的形式的偏置构件可以与每个掣爪相关联，以向所述至少一个掣爪提供扭矩，使得所述掣爪被朝向接触位置迫压。
齿可以沿着驱动构件的径向外部轮廓均匀地分布，并且每个掣爪的从动面相对于旋转轴线的角度位置可以被定义为：
An＝n*360/P+n*360/(T*n)，
其中，An是以度为单位的角度位置，P是掣爪的数目，T是齿的数目，并且n是从1至P的整数。
对于该变型而言，驱动构件可以包括至少两个掣爪。在飞轮机构包括五个掣爪以及具有24个齿的驱动构件并且掣爪绕旋转轴线均匀分布的情况下，掣爪将定位在0°(第一掣爪)的角度位置处、定位在72°(第二掣爪)的角度位置处、定位在144°(第三掣爪)的角度位置处、定位在216°(第四掣爪)的角度位置处、以及定位在288°(第五掣爪)的角度位置处。所述24个均匀分布的齿将以15°的角度间隔定位。在最坏的情况下，例如当驱动构件定位成使得齿定位在13°、28°、45°、……、328°、343°、358°处时，驱动构件将必须旋转5°，直到驱动构件上的一个齿接合从动构件的掣爪为止(当第19齿已经从283°旋转了5°，该第19齿将接合第五掣爪)。
然而，如果飞轮机构包括五个掣爪以及具有24个齿的驱动构件并且掣爪根据上述公式定位，则掣爪将绕旋转轴线定位在87°(第一掣爪)的角度位置处、定位在159°(第二掣爪)的角度位置处、定位在231°(第三掣爪)的角度位置处、定位在303°(第四掣爪)的角度位置处、以及定位在375°即15°(第五掣爪)的角度位置处。在此在最坏的情况下，例如当驱动构件定位成使得齿定位在1°、16°、31°、……、316°、331°、346°处时，驱动构件将必须旋转仅2°，直到驱动构件上的一个齿接合从动构件的掣爪为止(当第21齿已经从301°旋转了2°，该第21齿将接合第五掣爪)。
因此，通过根据上面的公式将掣爪的从动面绕旋转轴线分布(并且此外，在掣爪具有相同尺寸的情况下，将掣爪绕旋转轴线分布)，介于驱动构件与从动构件之间的游隙可以被减小。因此，飞轮机构的效率得到改善，因为可以使驱动构件与从动构件更快接合。此外，驱动构件的齿将以更小的力撞击从动构件的掣爪。
如果驱动构件被根据本公开的释放机构的输出构件驱动(或者驱动构件由根据本公开的释放机构的输出构件构成)，则通过尽早从驱动构件的旋转来“采集”能量，飞轮机构的能量效率能够增大并且在齿与掣爪之间接合之前的损失可以被减小。
对于掣爪的从动面以这种方式分布的一些构型而言，并不是所有掣爪可以被驱动。例如，掣爪中的仅一个掣爪可以由从动构件的齿驱动。在上面的具体示例中，仅第五掣爪将被驱动。然而，对于许多实施方案而言，特别是关于电子锁定系统方面的实施方案而言，相比于所有掣爪的同时接合，掣爪中的一个掣爪的快速接合更重要，例如以便传递更高扭矩。
例如，如果飞轮机构与根据本公开的释放机构一起使用，则快速接合在能量收集方面是有价值的，因为输出构件和驱动构件的旋转速度在释放之后是最高的、并且因此输出构件和驱动构件的旋转能在在释放之后是最高的。
驱动构件和从动构件可以是中空的，使得与旋转轴线同中心的轴可以穿过飞轮机构。这实现了飞轮机构在组件的固定结构件(例如，壳体)内的紧凑设计。此外，该构型使得从动构件能够在固定结构件内定位在径向最外区域处。通过增大关于从动构件的径向距离，对于任何给定的旋转速度而言，从动构件的周缘上的点的速度将增大。
从动构件可以沿着旋转轴线至少部分地封围驱动构件。根据一种变型，驱动构件被从动构件沿着旋转轴线完全封围。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，其中，该组件包括根据本公开的飞轮机构。因此，根据本公开的飞轮机构可以适合于使用在电子锁定系统中。然而，根据本公开的飞轮机构还可以使用在许多其他技术领域中，例如使用在自行车领域内。
该组件还可以包括具有转子的发电机，其中，从动构件(直接地或间接地)固定连接至转子、或者与转子一体形成。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，其中，该组件包括根据本公开的释放机构以及根据本公开的飞轮机构，其中，输出构件(直接地或间接地)固定连接至驱动构件、或者与驱动构件一体形成。这有助于组件的无齿轮式设计并且进一步减少损失。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，该组件包括：轴，该轴布置成绕旋转轴线从起始位置旋转；弹簧，该弹簧布置成存储轴从起始位置旋转移位所产生的机械能；以及释放机构，该释放机构布置成将存储在弹簧中的机械能释放至输出构件，其中，在轴处于起始位置时，弹簧被预加载。
通过对弹簧进行预加载，在弹簧中可以存储更多的机械能以用于特定变形，即能量效率可以被改善。相反，弹簧的变形可以被减小，以便存储一定量的能量，即由组件所需的空间可以被减小并且组件的设计可以更紧凑。弹簧的预加载还可以有助于改善使用者体验。使用者可以在例如借助于把手致动轴时例如感受弹簧的加载和弹簧的释放。根据一个示例，弹簧被预加载1Nm至1.5Nm的扭矩。
弹簧可以在输出构件与固定结构件——例如由组件所包括的固定结构件——之间被预加载。预载荷可以在安装弹簧时进行设定。
根据该方面的释放机构可以由根据本公开的其余部分的释放机构构成、或者可以不由根据本公开的其余部分的释放机构构成。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，该组件包括：轴，该轴布置成绕旋转轴线从起始位置旋转；弹簧，该弹簧布置成存储轴从起始位置旋转移位所产生的机械能；以及释放机构，该释放机构布置成将存储在弹簧中的机械能释放至输出构件，其中，弹簧是环绕轴的扭转弹簧。
通过将弹簧布置成环绕轴，弹簧内的“死”容积——即不容纳任何功能部件的容积——可以被用于容纳轴。这有助于组件的更紧凑设计。
根据该方面的释放机构可以由根据本公开的其余部分的释放机构构成、或者可以不由根据本公开的其余部分的释放机构构成。
当轴处于起始位置时，弹簧可以被预加载。根据一种变型，弹簧是螺旋扭转弹簧。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，该组件包括：固定结构件；轴，该轴布置成在固定结构件内绕旋转轴线旋转；以及释放机构，该释放机构布置成将由轴旋转所引起的弹簧力释放至输出构件，其中，轴沿着旋转轴线延伸穿过固定结构件，使得把手可以在固定结构件的每侧处固定至轴。
以这种方式，释放机构的输出构件可以单独地通过位于固定结构件的每侧上的把手而被释放、或者例如通过位于门的内侧上的把手和位于门的外侧上的把手而被释放，例如以便驱动发电机的转子。因此，当通过门离开时由致动门的内侧上的把手所产生的机械能还可以被采集并被转换成电能。
根据该方面的释放机构可以由根据本公开的其余部分的释放机构构成、或者可以不由根据本公开的其余部分的释放机构构成。此外，根据该方面的组件可以与前述方面——即其中在轴处于起始位置时弹簧被预加载和/或其中弹簧是环绕轴的扭转弹簧——的任何组件组合。
固定结构件可以具有大致筒形的外观并且/或者固定结构件可以由壳体构成。作为一些非限制性示例，固定结构件沿着旋转轴线的总长度可以为35mm至55mm、比如为41mm至43mm。
根据另一方面，提供了一种用于电子锁定系统的组件，该组件包括：轴，该轴布置成绕旋转轴线旋转；飞轮机构；以及发电机，其中，飞轮机构和发电机是中空的，并且轴沿着旋转轴线穿过飞轮机构和发电机。
中空的飞轮机构和中空的发电机实现了下述设计：在该设计中，飞轮机构的外周缘和发电机的外周缘在径向方向上进一步向外定位，例如靠近固定结构件——比如壳体——的内壁。这使得对于任何给定的旋转速度而言这些周缘上的点的速度能够增大。例如，相比于不具有用于轴的开口的现有技术的装置，飞轮机构的从动构件(例如，飞轮)的周缘速度或者发电机的转子的周缘速度可以增大。
此外，由于中空的飞轮机构和中空的发电机不占据中央位置，因此可以使组件和包括有该组件的电子锁定系统更紧凑。
根据该方面的飞轮机构可以由根据本发明的其余部分的飞轮机构构成、或者可以不由根据本发明的其余部分的飞轮机构构成。此外，根据该方面的发电机可以由根据本公开的其余部分的发电机构成、或者可以不由根据本公开的其余部分的发电机构成。
根据该方面的轴还可以沿着旋转轴线延伸穿过固定结构件，使得把手可以在固定结构件的每侧处固定至轴。
该组件还可以包括扭转弹簧，该扭转弹簧布置成存储轴从起始位置旋转移位所产生的机械能，其中，弹簧围绕轴并且弹簧穿过发电机且可选地穿过飞轮机构或进入到飞轮机构中。
除了有助于更紧凑设计之外，通过将弹簧布置成延伸穿过发电机，弹簧可以做得更长以实现更高预载荷。如果弹簧也延伸穿过飞轮机构或延伸到飞轮机构中，则弹簧可以做得甚至更长(并且可以实现甚至更高的预载荷)。弹簧的更高的预载荷有助于改善组件的能量效率。
弹簧可以与轴同轴。此外，弹簧可以由螺旋扭转弹簧构成。此外，在该方面中，弹簧可以在轴处于起始位置时被预加载。
根据另一方面，提供了一种电子锁定系统，该电子锁定系统包括根据本公开的释放机构、飞轮机构和/或任何组件。电子锁定系统还可以包括发电机。电子锁定系统还可以包括电子访问控制装置，该电子访问控制装置能够由发电机供电。
通常，在权利要求中所使用的所有术语可以根据所述术语在技术领域中的普通意义进行解释，除非在本文中另外明确定义。关于“一/一种/该元件、设备、部件、器件、步骤等”的所有引用应广义地解释为该元件、设备、部件、器件、步骤等的至少一个实例，除非另外明确声明。本文中所公开的任何方法的步骤并不一定以所公开的精确次序来执行，除非明确声明。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式对本发明进行描述，在附图中：
图1示意性地图示了释放机构的分解立体图；
图2a、图2b、图2c和图2d示意性地图示了释放机构处于不同状态的前视图；
图3a示意性地图示了飞轮机构的分解立体图；
图3b示意性地图示了飞轮机构处于组装状态的立体图；
图3c示意性地图示了飞轮机构的横截面侧视图；
图3d示意性地图示了飞轮机构的前视图；
图4示意性地图示了用于电子锁定系统的组件的横截面侧视图；
图5示意性地图示了组件的分解立体图；以及
图6示意性地图示了可以实施本文中所呈现的实施方式的环境。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中，示出了本发明的特定实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施并且不应被理解为受限于本文中所阐述的实施方式，相反，这些实施方式以示例的方式提供使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。相似附图标记贯穿本说明书表示相似元件。
图1示意性地图示了释放机构10的分解立体图。释放机构10包括锁定环12、输入构件14和输出构件16。该示例的释放机构10还包括固定结构件18。固定结构件18构成用于释放机构10的部件的壳体或外壳。然而，固定结构件18可以从释放机构10中被省掉，并且固定结构件18可以例如由发电机的固定部件构成。
释放机构10还包括多个锁定构件20。在该示例中，释放机构10包括三个锁定构件20，但是释放机构10可以包括比三个多一个、两个或更多个的锁定构件20。
锁定环12为大致圆形的并且锁定环12包括锁定环开口22。锁定环开口22构造成容纳输入构件14。锁定环开口22的内径略微大于输入构件14的环形部分24的外径。
锁定环12还包括三个锁定环凹部26。锁定环凹部26可以绕锁定环12的内表面均匀分布、即以120°成角度地间隔开。每个锁定环凹部26构成用于一个锁定构件20的坐置部。在该示例中，每个锁定环凹部26轴向延伸穿过锁定环12的宽度。然而，锁定环凹部26可以替代性地由直径小于锁定环12的宽度的凹陷部构成。
锁定环12还包括锁定环凹槽28，该锁定环凹槽28用于接纳输入构件14的突出部30。输入构件突出部30在此被实施为径向向外延伸的销。锁定环凹槽28和输入构件突出部30共同地构成根据本公开的限制结构件的一个示例。
锁定环凹槽28可以具有至少5°的角度延伸部，在该示例中具有大约6°的角度延伸部。此外，该示例的锁定环凹槽28在锁定环12的一个面处轴向敞开并且沿径向延伸穿过锁定环12的整个厚度。如本文中所使用的，宽度方向是平行于旋转轴线(其在下文中进行描述)的方向，并且厚度方向是垂直于旋转轴线的方向、即径向方向。
锁定环12还包括两个突出部32、34，所述两个突出部32、34在此被实施为径向向外延伸的销。在该示例中，突出部32被用于阻止锁定环12旋转并且突出部34被用作弹簧附接部。
输入构件14的环形部分24限定输入构件开口36。输入构件开口36构造成容纳输出构件16的环形部分38。输入构件开口36的内径略微大于输出构件16的环形部分38的外径。
该示例的输入构件14除了包括环形部分24之外还包括中空的环形突出部40，把手(未示出)可以附接至该中空的环形突出部40。轴(未示出)可以被接纳在该中空的环形突出部40中。输入构件14的环形部分24包括三个输入构件凹部42。输入构件凹部42被实施为径向延伸穿过环形部分24的厚度的通孔。输入构件凹部42以成角度方式间隔成使得：在输入构件14被容纳在锁定环开口22中时，每个输入构件凹部42可以与锁定环凹部26对准。
该示例的输出构件16总体上包括两个部分、即环形部分38和凸轮轮廓部44，凸轮轮廓部44沿输出构件16的宽度方向靠近环形部分38。环形部分38包括三个输出构件凹部46(在图1中仅示出了两个输出构件凹部)。输出构件凹部46以成角度方式分布成使得每个输出构件凹部46可以与输入构件凹部42对准。
在该示例中，每个输出构件凹部46轴向地延伸穿过输出构件16的宽度。然而，输出构件凹部46可以替代性地由直径小于输出构件16的宽度的凹陷部构成。
输出构件16的凸轮轮廓部44包括三个可动止挡部48。止挡部48被命名为“可动”是因为输出构件16能够相对于固定结构件移动。可动止挡部48被设计成止挡抵靠固定结构件——例如固定结构件18——的固定止挡部(未示出)。
输出构件16还包括凹槽50，该凹槽50用于部分地接纳锁定销(未示出)以便将输出构件16锁定至套筒(未示出)。凹槽50轴向地延伸穿过输出构件16的宽度。
锁定构件20可以由刚性的球形体构成并且锁定构件20在此被示例为钢球。然而，锁定构件20可以具有不同的材料和/或形状，例如圆柱形。释放机构10构造成使得：每个锁定构件20的直径大致对应于——即略微小于——锁定环凹部26的径向延伸部和输入构件凹部42的径向延伸部的总和、并且大致对应于输入构件凹部42的径向延伸部和输出构件凹部46的径向延伸部的总和。
图1中的释放机构10还包括偏置构件52。偏置构件52构造成提供抵抗输入构件14与锁定环12之间的相对旋转的反作用力。在该示例中，偏置构件52由螺旋扭转弹簧构成。偏置构件52的端部将附接至锁定环突出部34和输出构件突出部30。偏置构件52可以被弯曲以符合锁定环12的外部轮廓。
固定结构件18包括侧壁54，侧壁54包括中央布置的开口56，以用于接纳输入构件14的中空的环形突出部40穿过该中央布置的开口56。固定结构件18还包括突出部58，该突出部58在此由径向向内突出的销构成，以便提供用于锁定环阻挡突出部32的止挡部。
图2a至图2d示意性地图示了释放机构10处于不同状态的前视图。释放机构10在图2a至图2d中的实施方案与图1中的实施方案的主要不同之处在于，图2a至图2d中的释放机构10包括仅一个锁定构件20、一个输出构件凹部46、一个输出构件凹部42以及一个锁定环凹部26。在图2a至图2d中，输入构件14、输出构件16和锁定环12中的每一者以绕旋转轴线60可旋转的方式布置。
图2a示出了例如在固定连接至输入构件14的把手(未示出)未被致动的情况下释放机构10处于起始位置。锁定构件20被容纳在输出构件凹部46中并且被容纳在输入构件凹部42中。锁定构件20在此被示例为处于竖向最低位置。
如在图2a中示出的，输入构件突出部30突出穿过锁定环凹槽28。输入构件突出部30和锁定环凹槽28构成限制结构件62的一个示例。由于从偏置构件52产生的拉力，因此锁定环12沿逆时针方向被拉动，直到锁定环12通过输入构件突出部30抵接抵靠锁定环凹槽28的端部而停止为止。
在图2a的起始位置中，输出构件16可以借助于弹簧(未示出)沿逆时针方向被偏置。替代性地，输出构件16可以不被偏置处于起始位置。
在图2b中，输入构件14已经例如通过致动把手而沿顺时针方向旋转40°。由于锁定构件20既被容纳在输入构件凹部42中又被容纳在输出构件凹部46中并且通过锁定环12防止锁定构件20从该位置移动，因此输出构件16与输入构件14沿顺时针方向一起旋转。同时，弹簧(未示出)存储输入构件14的旋转能。
此外，偏置构件52构造成使得锁定环12也可以与输入构件14一起旋转。也就是说，偏置构件52足够坚硬，使得在使输入构件14从图2a中的起始位置旋转至图2b中的40°位置时偏置构件52不扩张。由于该运动，输入构件突出部30保持与锁定环凹槽28的端部接触。锁定环12可以通过不同于弹簧的偏置构件52以这种方式被拉动、例如通过位于输入构件突出部30上的吸引磁体和位于锁定环凹槽28的端部上的吸引磁体而以这种方式被拉动。
如在图2b中示出的，锁定环12已经沿顺时针方向旋转至下述位置：在该位置中，锁定环阻挡突出部32与固定结构件18的突出部58进行接触。因此，防止锁定环12沿顺时针方向进一步旋转。锁定环阻挡突出部32和固定结构件18的突出部58构成根据本公开的阻挡结构件64的一个示例。
图2c示出了释放机构10的下述状态：在该状态下，输入构件14已经从图2b沿顺时针方向进一步旋转。在图2c中，输入构件14已经从起始位置旋转44°。
在图2c中，锁定环12仍然停止在40°旋转处，如在图2b中示出的。由于在图2c中的输入构件14的进一步旋转，因此输出构件16与输入构件14一起旋转至下述位置：在该位置中，输入构件凹部42开始与锁定环凹部26对准。同时，输入构件突出部30行进穿过锁定环凹槽28并且张紧偏置构件52。
图2d示出了释放机构10的下述状态：在该状态下，输入构件14已经从图2c沿顺时针方向略微进一步旋转。在图2d中，输入构件14已经从图2a中的起始位置旋转45°。
在图2d中，输入构件凹部42与锁定环26完全对准，使得锁定构件20被从输出构件凹部46中推出(或脱落)。如在图2d中示出的，锁定构件20因此被容纳在输入构件凹部42中并且被容纳在锁定环凹部26中。
由于锁定构件20现在已经移出输出构件凹部46，因此输出构件16被释放以沿逆时针方向旋转回起始位置。该旋转通过释放由于输出构件16从起始位置旋转所存储在弹簧(未示出)中的能量而产生。
一旦输入构件14上的力例如通过释放了固定连接至输入构件14的把手上的致动力而被释放，则输入构件14例如由于作用在把手上的弹簧的力而将开始移动回起始位置。由于锁定构件20定位在锁定环凹部26中且定位在输入构件凹部42中，因此锁定环12与输入构件14一起沿逆时针方向旋转回。
输入构件14和锁定环12沿逆时针方向的旋转继续进行，直到输入构件凹部42和锁定环凹部26都与输出构件凹部46对准为止。在该位置处，来自偏置构件52的力将沿顺时针方向拉动锁定环12。该力与锁定环凹部26上的倾斜表面一起将锁定构件20径向向内推动，直到锁定构件20被容纳在输出构件凹部46中且被容纳在输入构件凹部42中为止。然后，来自偏置构件52的拉力将继续使锁定环12旋转、同时输入构件突出部30在锁定环凹槽28内从一个端部行进至另一端部，直到锁定环12采取图2a中的起始位置为止，并且整个释放过程可以再次开始。
图3a至图3d示意性地图示了飞轮机构66的视图。图3a示意性地图示了分解立体图，图3b示意性地图示了组装立体图，图3c示意性地图示了组装的横截面侧视图，并且图3d示意性地图示了组装的前视图。
图3a示出了，飞轮机构66包括驱动构件68和从动构件70。驱动构件68和从动构件70在此被实施为轮状件。驱动构件68可以(直接地或间接地)固定连接至图1和图2a至图2d中的输出构件16、或者与图1和图2a至图2d中的输出构件16一体形成。从动构件70可以(直接地或间接地，例如经由飞轮间接地)固定连接至发电机(未示出)的转子、或者与发电机(未示出)的转子一体形成。驱动构件68包括设置有多个齿72的径向外部轮廓。
飞轮机构66还包括至少一个掣爪74。在图3a中，飞轮机构66包括五个掣爪74，但是掣爪74的数目可以根据实施方案而增加或减少。从动构件70包括五个安装销76，所述安装销76用于与每个掣爪74中的枢轴安装部78配合。在该示例中，从动构件70包括具有基部部分82的环形部分80，安装销76附接至基部部分82。图3a还示出了轴承84附接至从动构件70。
飞轮机构66还包括偏置构件86。在该示例中，偏置构件86被实施为环形弹簧，该环形弹簧用于将掣爪74径向向内推动抵靠驱动构件68。每个掣爪74包括楔块88，楔块88要由环形弹簧86接触。楔块88在由环形弹簧86接触时为掣爪74增加绕枢轴安装部78的进一步旋转。
环形弹簧仅仅是用于飞轮机构66的合适的偏置构件86的若干示例中的一个示例。其他示例包括用于每个掣爪74的扭转弹簧或磁体。
图3b的组装立体图示出了，驱动构件68和从动构件70布置成绕旋转轴线60旋转。图3b至图3d中的旋转轴线60是与图1至图2d中的旋转轴线相同的旋转轴线。驱动构件68可以被任何类型的轴承以可旋转的方式支承。
图3b还示出了，安装销76平行于旋转轴线60延伸。在组装状态下，掣爪74沿着旋转轴线60与齿72对准。
在图3c中的飞轮机构66的横截面侧视图中，还可以看到的是，每个掣爪74布置成绕与旋转轴线60平行的掣爪轴线90旋转。图3c还示出了，飞轮机构66包括轴承92，该轴承92用于将驱动构件68以可旋转的方式支承在从动构件70内。
图3d示出了组装的飞轮机构66的侧视图，其中，驱动构件68和从动构件70以高于旋转速度阈值的速度旋转(在图3d中沿顺时针方向旋转)。通过从动构件70的旋转所产生的离心力作用在每个掣爪74上。因此，每个掣爪74被迫压成绕相关联的安装销76旋转(在图3d中沿顺时针方向旋转)，使得每个掣爪74上的从动面94被提升远离驱动构件68的齿72并且偏置构件86扩张。在该状态下，在掣爪74与齿72之间完全没有接触。掣爪74的该状态因此构成非接触位置。
如果驱动构件68减速至低于旋转速度阈值并且从动构件70继续以高于旋转速度阈值的速度旋转(例如，因为从动构件70的质量大于驱动构件68的质量)，则掣爪74将保持处于非接触位置并且将不会发生掣爪74在齿72上滑动。因此，该类型的摩擦损失可以被消除。
当从动构件70减速至低于旋转速度阈值的旋转速度时，作用在掣爪74上的径向向外定向的离心力将减小。当来自偏置构件86的作用在掣爪74上的径向向内定向的力大于径向向外定向的离心力时，掣爪74将从图3d中图示的非接触位置移动至接触位置。在该示例中，由呈环形弹簧的形式的偏置构件86所提供的径向向内定向的力将会推动每个掣爪74绕相关联的安装销76沿逆时针方向旋转，直到掣爪74与齿72相遇为止。
当掣爪74已经采取接触位置时，齿72的驱动面96将接触掣爪74的从动面94，使得当掣爪74进入接触位置时，如果旋转构件68的旋转速度高于从动构件70的旋转速度，则驱动构件68驱动从动构件70。当掣爪74采取接触位置时，如果驱动构件68的旋转速度低于从动构件70的旋转速度，则掣爪74将在齿72上滑动。
在图3a至图3d的飞轮机构66中，齿72沿着驱动构件68的径向外部轮廓均匀地分布，并且每个掣爪74的从动面94相对于旋转轴线60的角度位置(A)被定义为：
An＝n*360/P+n*360/(T*n)
其中，An是以度为单位的角度位置，P是掣爪74的数目，T是齿72的数目，并且n是从1至P的整数。
由于飞轮机构66包括五个掣爪74和24个齿72，因此，掣爪74将绕旋转轴线60定位在87°(第一掣爪74)的角度位置处、定位在159°(第二掣爪74)的角度位置处、定位在231°(第三掣爪74)的角度位置处、定位在303°(第四掣爪74)的角度位置处、以及定位在375°即15°(第五掣爪74)的角度位置处。如上面所描述的，驱动构件68因此将仅必须最大旋转2°，直到驱动构件68上的齿72的驱动面96接合掣爪74的从动面94为止。
作为一个示例，如果飞轮机构66的驱动构件68布置成由图1至图2d中的释放机构10的输出构件16驱动，则当输出构件16被释放时，输出构件16和驱动构件68将更快加速。当驱动构件68和从动构件70静止并且驱动构件68因输出构件16的释放而开始加速时，驱动构件68将快速地接合从动构件70。也就是说，在驱动构件68的2°的旋转范围内，至少一个齿72将接合掣爪74(接合在从动构件70静止——即低于旋转速度阈值——时处于接触位置的掣爪74)。因此，由于驱动构件68在接合从动构件70之前旋转所导致的损失可以被减小。
在掣爪74中的至少一个掣爪与齿72接合的同时从动构件70可以以任何速度旋转。只要从动构件70达到高于旋转速度阈值的旋转速度，则具有从动面94——其与齿72的驱动面96不接触——的任何掣爪74将移动至非接触位置。然而，只要驱动构件68加速，则具有与齿72的驱动面96进行驱动式接触的从动面94的每个掣爪74将继续接触。只要驱动构件68开始减速，则该接触也将被释放，使得所有掣爪74采取非接触位置。从动构件70然后可以继续旋转(例如，以驱动发电机的转子)，其中，由于掣爪74不在齿72上滑动而使损失减小。
图4示意性地图示了用于电子锁定系统的组件98的横截面侧视图。组件98可以由气缸或插塞构成。组件98包括总体上以附图标记100表示的固定结构件。该示例的固定结构件100构成外壳或壳体并且包括固定结构件18(与图1至图2d中的释放机构结合进行描述)以及另一固定结构件102，该另一固定结构件102具有主气缸体104、横向壁106和侧板108，该侧板108封围主气缸体104的端部。侧板108包括中空的环形突出部110，该中空的环形突出部110突出到固定结构件100的内部。
组件98还包括轴112，该轴112布置成绕旋转轴线60旋转、例如通过致动把手(未示出)而绕旋转轴线60旋转。轴112沿着旋转轴线60延伸穿过整个固定结构件100。
输入构件14固定连接至轴112。更具体地，输入构件14的中空的环形突出部40固定至轴112的一个端部。中空的环形突出部40和轴112的该端部延伸至固定结构件100的外侧，例如以用于把手(未示出)的附接。在轴112的相反端部处设置有配件114，以用于将另一把手(未示出)紧固至轴112。
轴112被轴承116和轴承118以可旋转的方式支承，该轴承116在此被实施为带凸缘的轴承衬套且该轴承116被接纳在中空的环形突出部110中，该轴承118在此被实施为具有凸缘120的带凸缘的轴承衬套。带凸缘的轴承衬套116包括凸缘122，该凸缘122配装在侧板108中的坐置部中。轴承118还支持轴112与输出构件16之间的相对旋转。
组件98还包括弹簧124，弹簧124布置成存储轴112绕旋转轴线60旋转移位所产生的机械能。在该示例中，弹簧124是布置成环绕轴112且与轴112同轴的螺旋扭转弹簧。弹簧124连接至固定结构件100的中空的环形突出部110并且连接至套筒126、更具体地连接至套筒126的凸缘128。
套筒126固定至输出构件16以用于绕旋转轴线60共同旋转。套筒126相对于输出构件16的旋转被锁定销130锁定。然而，套筒126可以与输出构件16一体形成，或者弹簧124可以直接附接至输出构件16。
在图4中，组件98被图示出处于起始位置。在该起始位置中，弹簧124被预加载。因此，弹簧124将扭矩施加在输出构件16上(经由套筒126将扭矩施加在输出构件16上)。然而，如在图2a中示出的，输出构件16在起始位置中被锁定以防止旋转。
组件98包括被容纳在固定结构件100内的释放机构10、飞轮机构66和发电机132。该示例的释放机构10包括三个锁定构件(未示出)。
飞轮134固定至飞轮机构66的从动构件(未示出)。飞轮134包括主体136和转子磁体支承部138，转子磁体支承部138在此与主体136一体形成。飞轮134被下述轴承84以相对于固定结构件100可旋转的方式支承：该轴承84坐置于将主气缸体104与横向壁106相互连接的部段上。
发电机132包括：磁体支承部140，该磁体支承部140固定在飞轮134的主体136的坐置部中；磁体142，磁体142设置在磁体支承部140上且设置在转子磁体支承部138上；以及定子144。磁体支承部140、磁体142和转子磁体支承部138形成发电机132的转子146。如在图4中可以看到的，转子磁体支承部138和主体136的径向外周缘定位成靠近固定结构件100的径向外侧。因此，实现了飞轮134的外部点的高速。这同样适用于转子146。
磁体支承部140可以替代性地直接连接至飞轮134的主体136并且占据转子磁体支承部138的位置。以这种方式，可以使转子146甚至更进一步径向向外。
如在图4中可以看到的，飞轮机构66和发电机132二者都是中空的，使得轴112可以穿过飞轮机构66和发电机132。这有助于更紧凑的设计。此外，弹簧124穿过发电机132，这允许弹簧124中的更高的预载荷。尽管在图4中未图示出，但是弹簧124还可以延伸到飞轮机构66中或者延伸穿过飞轮机构66，以实现甚至更高的预载荷。
当例如通过致动位于固定结构件100的两侧中的任一侧上的把手(未示出)而使轴112从图4中的起始位置旋转时，输入构件14旋转并且能量被存储在弹簧124中，直到释放机构10如前面所述的释放输出构件16为止。存储在弹簧124中的能量将因此被释放，以使输出构件16旋转，该输出构件16又驱动飞轮机构66的驱动构件(未示出)，如前面所描述的。飞轮机构66的驱动构件(未示出)将驱动飞轮134并且因此也驱动发电机132的转子146以产生电能。
图5示意性地图示了图4中的组件以及用于定子144的电线148的分解立体图。组件98的另外细节可以集中于此。例如，图5示出了，套筒126包括凹槽150。锁定销130坐置在套筒126的凹槽150中并且坐置在输出构件16的轴向凹槽50中(参见图1)，以便锁定套筒126和输出构件16的旋转。
图5另外示出了，固定结构件102的横向壁106包括具有固定止挡部154的凸轮轮廓部152。输出构件16的可动止挡部48将接触固定止挡部154，以在释放输出构件16之后使输出构件16停止在起始位置处。
图6示意性地图示了可以实施本文中所呈现的实施方式的环境。更具体地，图6示出了电子锁定系统156，电子锁定系统156包括根据本公开的组件98以及电子访问控制装置158。访问控制装置158能够由组件98的发电机132供电。
对物理空间160的访问受到下述可动式访问构件162的限制：该可动式访问构件162能够选择性地被解锁。可动式访问构件162定位在受限的物理空间160与可触及的物理空间164之间。注意到的是，可触及的物理空间164可以是受限的物理空间160本身、但是与访问构件162相关，可触及的物理空间164是可触及的。可动式访问构件162可以是门、大门、舱口、橱柜门、抽屉、窗户等。
电子访问控制装置158布置成解锁访问构件162。访问控制装置158连接至物理锁166，该物理锁166能够被访问控制装置158控制以被设定处于解锁状态或锁定状态。
访问控制装置158利用多个天线172a至172b经由无线接口170与便携式钥匙装置168通信。便携式钥匙装置168是由使用者便携的任何合适装置并且可以被用于无线接口170的身份验证。便携式钥匙装置168通常由使用者携带或佩戴，并且可以被实施为移动电话、智能手机、遥控钥匙、可佩戴式装置、智能手机壳、RFID(无线射频识别)卡等。在图6中，可以看到两个天线172a至172b。然而，仅一个天线或多于两个的天线可以设置成与访问控制装置158相关。利用无线通信，便携式钥匙装置168的真实性和权限可以例如利用挑战和响应方案在访问控制程序中被检查，在此之后，访问控制装置158允许或拒绝访问。
当访问控制程序导致允许访问时，访问控制装置158向锁166发送解锁信号，由此，锁166被设定处于解锁状态。在该实施方式中，这可以例如暗示了基于有线的通信，所述基于有线的通信例如利用串行接口(例如，RS485,RS232)、通用串行总线(USB)、以太网、或者甚至是简单的电连接件(例如，与锁166的电连接件)，或者所述基于有线的通信替代性地利用无线接口。
当锁166处于解锁状态时，访问构件162可以被打开，并且当锁166处于锁定状态时，访问构件162不能被打开。以这种方式，可以由访问控制装置158来控制对受限的物理空间160的访问。
尽管已经参照示例性实施方式描述了本公开，但是将理解的是，本发明不受限于上面所描述的内容。例如，将理解的是，各部件的尺寸可以根据需要而变化。因此，本发明旨在仅受所附权利要求的范围的限制。

Claims (25)

1.一种用于电子锁定系统(156)的释放机构(10)，所述释放机构(10)包括：
-锁定构件(20)；
-输入构件(14)，所述输入构件(14)布置成绕旋转轴线(60)旋转，所述输入构件(14)具有输入构件开口(36)以及用于部分地容纳所述锁定构件(20)的输入构件凹部(42)；
-输出构件(16)，所述输出构件(16)布置在所述输入构件开口(36)中并且布置成绕所述旋转轴线(60)旋转，所述输出构件(16)具有用于部分地容纳所述锁定构件(20)的输出构件凹部(46)；以及
-锁定环(12)，所述锁定环(12)具有用于容纳所述输入构件(14)的锁定环开口(22)以及用于部分地容纳所述锁定构件(20)的锁定环凹部(26)，
其中，所述释放机构(10)构造成使得：当所述锁定构件(20)位于所述输入构件凹部(42)中且位于所述输出构件凹部(46)中时，所述输入构件(14)和所述输出构件(16)被锁定以防止相对旋转并且所述输入构件(14)和所述输出构件(16)能够在所述锁定环开口(22)内一起旋转，并且所述释放机构(10)构造成使得：当所述锁定构件(20)位于所述输出构件凹部(46)中且位于所述锁定环凹部(26)中时，所述输出构件(16)被释放以相对于所述输入构件(14)旋转。
2.根据权利要求1所述的释放机构(10)，还包括偏置构件(52)，所述偏置构件(52)布置成提供抵抗所述输入构件(14)与所述锁定环(12)之间的相对旋转的反作用力。
3.根据权利要求2所述的释放机构(10)，其中，所述偏置构件(52)是张紧弹簧。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的释放机构(10)，其中，所述锁定环(12)布置成绕所述旋转轴线(60)旋转。
5.根据权利要求4所述的释放机构(10)，还包括：固定结构件(18)，所述固定结构件(18)容纳所述锁定环(12)；以及阻挡结构件(64)，所述阻挡结构件(64)用于限制所述锁定环(12)在所述固定结构件(18)内的旋转。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的释放机构(10)，还包括限制结构件(62)，所述限制结构件(62)用于限制所述输入构件(14)与所述锁定环(12)之间的相对旋转。
7.根据权利要求6所述的释放机构(10)，其中，所述限制结构件(62)包括位于所述输入构件(14)上且被接纳在所述锁定环(12)中的凹槽(28)中的输入构件突出部(30)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的释放机构(10)，其中，所述输入构件(14)、所述输出构件(16)和所述锁定环(12)是中空的，使得与所述旋转轴线(60)同中心的轴(112)能够穿过所述释放机构(10)。
9.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括根据权利要求1至8中的任一项所述的释放机构(10)。
10.根据权利要求9所述的组件(98)，还包括至少一个把手，所述至少一个把手固定连接至所述输入构件(14)、或者与所述输入构件(14)一体形成。
11.一种飞轮机构(66)，包括：
-驱动构件(68)，所述驱动构件(68)布置成绕旋转轴线(60)旋转，所述驱动构件(68)包括设置有齿(72)的径向外部轮廓；
-从动构件(70)，所述从动构件(70)布置成绕所述旋转轴线(60)旋转；以及
-至少一个掣爪(74)，所述至少一个掣爪(74)被所述从动构件(70)以可移动的方式支承以用于在接触位置与非接触位置之间运动，在所述接触位置中，所述至少一个掣爪(74)与所述齿(72)接触，在所述非接触位置中，所述至少一个掣爪(74)不与所述齿(72)接触，
其中，所述飞轮机构(66)构造成使得：当所述从动构件(70)以高于旋转速度阈值的速度旋转时并且当所述驱动构件(68)开始减速时，所述至少一个掣爪(74)因作用在所述至少一个掣爪(74)上的离心力而采取所述非接触位置，并且
其中，所述飞轮机构(66)构造成使得：当所述从动构件(70)以低于所述旋转速度阈值的速度旋转时，所述至少一个掣爪(74)采取所述接触位置。
12.根据权利要求11所述的飞轮机构(66)，其中，所述至少一个掣爪(74)被所述从动构件(70)以可旋转的方式支承，以用于绕与所述旋转轴线(60)大致平行的掣爪轴线(90)在所述接触位置与所述非接触位置之间旋转。
13.根据权利要求11或12所述的飞轮机构(66)，还包括偏置构件(86)，所述偏置构件(86)布置成使所述至少一个掣爪(74)朝向所述接触位置偏置。
14.根据权利要求13所述的飞轮机构(66)，其中，所述偏置构件(86)是径向地布置在所述至少一个掣爪(74)与所述从动构件(70)之间的环形弹簧。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的飞轮机构(66)，其中，所述齿(72)沿着所述驱动构件(68)的所述径向外部轮廓均匀地分布，并且其中，每个掣爪(74)的从动面(94)相对于所述旋转轴线(60)的角度位置(A)被定义为：
An＝n*360/P+n*360/(T*n)，
其中，An是以度为单位的角度位置，P是掣爪(74)的数目，T是齿(72)的数目，并且n是从1至P的整数。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的飞轮机构(66)，其中，所述驱动构件(68)和所述从动构件(70)是中空的，使得与所述旋转轴线(60)同中心的轴(112)能够穿过所述飞轮机构(66)。
17.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括根据权利要求11至16中的任一项所述的飞轮机构(66)。
18.根据权利要求17所述的组件(98)，还包括具有转子(146)的发电机(132)，其中，所述从动构件(70)固定连接至所述转子(146)、或者与所述转子(146)一体形成。
19.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括根据权利要求1至8中的任一项所述的释放机构(10)以及根据权利要求11至16中的任一项所述的飞轮机构(66)，其中，所述输出构件(16)固定连接至所述驱动构件(68)、或者与所述驱动构件(68)一体形成。
20.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括：
-轴(112)，所述轴(112)布置成绕旋转轴线(60)从起始位置旋转；
-弹簧(124)，所述弹簧(124)布置成存储所述轴(112)从所述起始位置旋转移位所产生的机械能；以及
-释放机构(10)，所述释放机构(10)布置成将存储在所述弹簧(124)中的所述机械能释放到输出构件(16)，
其中，在所述轴(112)处于所述起始位置时，所述弹簧(124)被预加载。
21.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括：
轴(112)，所述轴(112)布置成绕旋转轴线从起始位置旋转；
弹簧(124)，所述弹簧(124)布置成存储所述轴(112)从所述起始位置旋转移位所产生的机械能；以及
释放机构(10)，所述释放机构(10)布置成将存储在所述弹簧(124)中的所述机械能释放到输出构件(16)，
其中，所述弹簧(124)是环绕所述轴(112)的扭转弹簧(124)。
22.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括：
-固定结构件(100)；
-轴(112)，所述轴(112)布置成在所述固定结构件(100)内绕旋转轴线(60)旋转；以及
-释放机构(10)，所述释放机构(10)布置成将由所述轴(112)旋转所引起的弹簧力释放至输出构件(16)，
其中，所述轴(112)沿着所述旋转轴线(60)延伸穿过所述固定结构件(100)，使得把手能够在所述固定结构件(100)的每侧处固定至所述轴(112)。
23.一种用于电子锁定系统(156)的组件(98)，所述组件(98)包括：
-轴(112)，所述轴(112)布置成绕旋转轴线(60)旋转；
-飞轮机构(66)；以及
-发电机(132)，
其中，所述飞轮机构(66)和所述发电机(132)是中空的，并且所述轴(112)沿着所述旋转轴线(60)穿过所述飞轮机构(66)和所述发电机(132)。
24.根据权利要求23所述的组件(98)，还包括扭转弹簧(124)，所述扭转弹簧(124)布置成存储所述轴(112)从起始位置旋转移位所产生的机械能，其中，所述弹簧(124)环绕所述轴(112)并且所述弹簧(112)穿过所述发电机(132)且可选地穿过所述飞轮机构(66)。
25.一种电子锁定系统(156)，所述电子锁定系统(156)包括根据权利要求1至8中的任一项所述的释放机构(10)、根据权利要求11至16中的任一项所述的飞轮机构(66)、和/或根据权利要求9至10中的任一项或根据权利要求17至24中的任一项所述的组件(98)。
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