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Gebiet der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Kupplungsschloss, insbesondere auf ein elektronisches Hochsicherheitskupplungsschloss.
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Hintergrund
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Sowohl mechanische als auch elektronische Schlösser haben auf dem aktuellen Markt einen breiten Anwendungsbereich, wobei das elektronische Schloss aufgrund der zuverlässigen Sicherheit unter Anwendern immer beliebter wird. Im Bereich Sicherheitstechnologie und Schutzmaßnahmen wird das herkömmliche mechanische Codeschloss zunehmend vom elektronischen Schloss abgelöst, was auf die Einbruchmeldefunktionen zurückzuführen ist, welche die Nachteile weniger Passwörter und geringer Sicherheitsleistung des mechanischen Codeschlosses überwinden und das Codeschloss im Hinblick auf Technologie und auf Leistung erheblich verbessern.
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In der aktuellen Industrie für Elektronikschlösser belegen die Micro-Power-Elektronikschlösser in technologischer Hinsicht die Spitzenposition. Der Anmelder hat Schutzrechte
CN 203113945 U ,
CN 202866448 U und
CN 203113946 U auf verwandte Technologien von Micro-Power-Elektronikschlössern angemeldet, allerdings weisen die in den vorherigen Anmeldungen
CN 202866448 U und
CN 203113946 U beschriebenen Technologien einige Mängel in Bezug auf einige Leistungsmerkmale auf. So befindet sich beispielsweise die Kupplungsstruktur des Elektronikschlosses in einer Umfangsrichtung des Zylinders, sodass dieses, wenn es bei einer hohen Torsionsbeanspruchung brechen sollte, entriegelt werden kann. Darüber hinaus kann gemäß den Dokumenten
CN 203113945 U ,
CN 202866448 U und
CN 203113946 U der elektronische Schlüssel entnommen werden, nachdem die Elektrode des elektronischen Schlüssels (ein Vorderendabschnitt des elektronischen Schlüssels) eingeführt wurde und der Zylinder offen ist, wobei jedoch an diesem Punkt das Schloss entriegelt ist; falls vergessen wird, den Knopf zum Verriegeln der Tür zu betätigen, und der elektronische Schlüssel entnommen wird, so verfügt der Zylinder unter diesen Umständen über keine Energieversorgung mehr, der Motor würde nicht mehr in umgekehrter Richtung rotieren, um den Zylinder zu verriegeln; falls nun eine böswillige Person den Zylinder dreht, so wird das Elektronikschloss ohne den Schlüssel entriegelt, was zu Sicherheitsproblemen führt. Ferner gibt es im Zylinder herkömmlicher Elektronikschlösser gemäß der Druckschrift
CN 202866448 U zwar einen kleinen Raum, angesichts der maßlichen Einschränkungen durch das gesamte Elektronikschloss lässt sich dieser Raum jedoch nur schwer vergrößern; es gibt allerdings zahlreiche Komponenten im Zylinder, einschließlich eines Gleitblocks, einer Übertragungsvorrichtung (wie beispielsweise einer Gewindestange), eines Elektroantriebs (wie beispielsweise eines Motors) und einer Platine; da der Raum recht begrenzt ist, muss jede Komponente sehr klein sein; je geringer jedoch das Volumen der im Inneren des Zylinders befindlichen Komponenten ist, umso wahrscheinlicher ist es, dass das Schloss eine geringe Betriebszuverlässigkeit besitzt, je kleiner beispielsweise der Elektroantrieb ist, umso geringer ist seine Leistung und umso geringer ist die Antriebskraft, was zu Problemen einer langsamen Antriebsgeschwindigkeit und sogar der Unmöglichkeit des Antriebs führen kann; je kürzer die Übertragungsvorrichtung ist, umso geringer ist die geradlinige Bewegungsstrecke des Gleitblocks und umso wahrscheinlicher tritt eine unzuverlässige Verbindung zwischen dem Gleitblock und der Entriegelungsvorrichtung auf, was voraussichtlich zu Problemen fehlerhaften Verriegelns und fehlerhaften Entriegelns führt. Bei dem herkömmlichen, sich hin- und herbewegenden Gewindestangenmechanismus, der in dem Elektronikschloss eingesetzt wird, während der Motor den Gleitblock antreibt, um mittels der Gewindestange eine Hin- und Herbewegung auszuführen, muss ferner die rotierende Welle des Motors zusätzlich zur Torsionskraft, die zur geradlinigen Bewegung des Gleitblocks erforderlich ist, auch die Schwerkraft des Gleitblocks und der Gewindestange, Schub- und Zuggegenkräfte zur Bewegung des Gleitblocks und unausgewogene Schüttelkräfte, die entstehen, wenn sich die axiale Bohrung des Motors an der Gewindestange bei der praktischen Bearbeitung nicht in der tatsächlichen Mitte befindet, aufnehmen, was zur Biegung oder zum vorzeitigen Bruch der rotierenden Welle des Motors und zu einer kürzeren Lebensdauer des Motors führt.
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Basierend auf den vorgenannten Mängeln ergänzt und perfektioniert die Erfindung verwandte Technologien des Micro-Power-Elektronikschlosses, auf das der Anmelder bereits ein Patent angemeldet hat.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zur Lösung der vorstehenden Probleme stellt die Erfindung ein elektronisches Hochsicherheitskupplungsschloss bereit.
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Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung die folgenden technischen Schemata bereit:
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Ein erfindungsgemäßes elektronisches Hochsicherheitskupplungsschloss umfasst einen Schlosskörper, einen Zylinder, einen Gleitblock, eine Übertragungsvorrichtung, einen Elektroantrieb, eine Entriegelungsvorrichtung und ein Entriegelungsvorrichtungsgehäuse, wobei der Zylinder mit einem Schlüsselloch zum Einführen der Elektrode eines elektronischen Schlüssels bereitgestellt ist, wobei der Gleitblock mit Hilfe der Übertragungsvorrichtung mit einem Leistungsausgangsende des Elektroantriebs verbunden ist; wobei der Elektroantrieb, die Übertragungsvorrichtung und der Gleitblock alle im Zylinder angeordnet sind, wobei die Entriegelungsvorrichtung im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse angeordnet ist und sowohl der Zylinder als auch das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse im Schlosskörper angeordnet sind; wobei die Mitte des vom Elektroantrieb entfernten Endes des Gleitblocks mit einem Endkopf bereitgestellt ist, das Ende der Entriegelungsvorrichtung nahe dem Gleitblock mit einer Nut bereitgestellt ist, das vom Gleitblock entfernte Ende der Entriegelungsvorrichtung mit einer Druckfeder bereitgestellt ist und das von der Entriegelungsvorrichtung entfernte Ende der Druckfeder in Kontakt mit der Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses steht; wobei der Gleitblock, die Entriegelungsvorrichtung und die Druckfeder eine Kupplungsstruktur für das Elektronikschloss ausbilden.
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Wenn der Endkopf in der Nut angeordnet ist, dann ist der Zylinder mit der Entriegelungsvorrichtung verbunden, das Elektronikschloss ist entriegelt; wenn der Endkopf von der Nut abgetrennt ist, dann ist der Zylinder von der Entriegelungsvorrichtung getrennt, das Elektronikschloss ist verriegelt; die Druckfeder stellt eine Gegenkraft zur Entriegelungsvorrichtung bereit, wenn der Endkopf nicht unmittelbar mit der Nut gerüttelt werden kann, die Gegenkraft kann gewährleisten, dass das Rütteln erfolgt, während der Gleitblock zusammen mit dem Zylinder rotiert; unterdessen kann die durch die Druckfeder auf die Entriegelungsvorrichtung ausgeübte Gegenkraft gewährleisten, dass die Entriegelungsvorrichtung und der Gleitblock im entriegelten Zustand immer zusammen gerüttelt werden, und so ein reibungsloses Entriegeln gewährleisten.
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Gemäß der Erfindung ist die Oberfläche des Zylinders mit einer Verbindungsstangennut in derselben axialen Richtung wie das Schlüsselloch des Zylinders bereitgestellt, in der Verbindungsstangennut ist eine Verbindungsstange angebracht, ein Ende der Verbindungsstange ist mit dem Gleitblock verbunden und die innere Oberfläche des anderen Endes der Verbindungsstange ist mit einer sphärischen Nut der Verbindungsstange bereitgestellt; an einer Position am Zylinder zwischen dem Schlüsselloch und der Verbindungsstangennut ist ein erstes Durchgangsloch bereitgestellt, im ersten Durchgangsloch ist ein beweglicher Körper angebracht und beide Enden des beweglichen Körpers sind nach außen gewölbte sphärische Oberflächen; an einer dem ersten Durchgangsloch entsprechenden Position an der Elektrode des elektronischen Schlüssels ist eine sphärische Nut der Elektrode bereitgestellt, und die sphärische Nut der Verbindungsstange, der bewegliche Körper und die sphärische Nut der Elektrode erfüllen die folgenden Bedingungen: wenn der Gleitblock von der Entriegelungsvorrichtung getrennt ist, dann decken sich beide Enden des beweglichen Körpers jeweils mit der sphärischen Nut der Verbindungsstange beziehungsweise mit der sphärischen Nut der Elektrode; wenn der Gleitblock mit der Entriegelungsvorrichtung verbunden ist, dann steht die nach außen gewölbte sphärische Oberfläche eines Endes des beweglichen Körpers in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Verbindungsstange und die nach außen gewölbte sphärische Oberfläche des anderen Endes des beweglichen Körpers ist in der sphärischen Nut der Elektrode angeordnet und von der sphärischen Nut der Elektrode nicht vollständig abtrennbar; das Ende des Zylinders nahe dem Entriegelungsvorrichtungsgehäuse ist im Ende des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses nahe dem Zylinder angeordnet, und der Bereich, in dem der Zylinder im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse angeordnet ist, ist ein Überlappungsbereich.
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In der vorstehenden Struktur sind die nach außen gewölbten sphärischen Oberflächen beider Enden des beweglichen Körpers jeweils auf die sphärische Nut der Verbindungsstange beziehungsweise auf die sphärische Nut der Elektrode abgestimmt, und die geradlinige Bewegung sowohl der Verbindungsstange als auch der Elektrode des elektronischen Schlüssels kann den beweglichen Körper schieben, um eine geradlinige Bewegung auszuführen. Wenn der Zylinder verriegelt ist, dann deckt sich die nach außen gewölbte sphärische Oberfläche eines Endes des beweglichen Körpers mit der sphärischen Nut der Verbindungsstange und kann in der sphärischen Nut der Verbindungsstange angeordnet sein, und die Elektrode des elektronischen Schlüssels kann normal eingeführt und herausgezogen werden; wenn die Elektrode des elektronischen Schlüssels in das Schlüsselloch eingeführt ist und den Zylinder entriegelt, dann ist die nach außen gewölbte sphärische Oberfläche eines Endes des beweglichen Körpers zur sphärischen Nut der Verbindungsstange versetzt und wird von der inneren Oberfläche der Verbindungsstange gedrückt, und die äußere Oberfläche der Verbindungsstange wird von der inneren Oberfläche des Schlosskörpers gedrückt; an diesem Punkt ist die nach außen gewölbte sphärische Oberfläche des anderen Endes des beweglichen Körpers in der sphärischen Nut der Elektrode angeordnet und von der sphärischen Nut der Elektrode nicht vollständig abtrennbar, die Elektrode des elektronischen Schlüssels kann nicht normal herausgezogen werden, wodurch eine Selbstverriegelung erreicht wird; die Elektrode des elektronischen Schlüssels kann erst dann wieder herausgezogen werden, wenn der Benutzer den Zylinder verriegelt und für die Rückführung der Verbindungsstange gesorgt hat. Wenn ein Abschnitt des Zylinders im „freien“ Raum des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses angeordnet ist, dann ist ferner die Länge des Innenraums des Zylinders vergrößert, ohne dass die Gesamtlänge und der Durchmesser des Elektronikschlosses verändert werden, während die Erreichbarkeit des Innenraums des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses verbessert ist.
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Um zu gewährleisten, dass sich die Elektrode des elektronischen Schlüssels reibungslos einführen lässt, wenn der Zylinder verriegelt ist, sollte ein Abschnitt mit dem maximalen Durchmesser der nach außen gewölbten sphärischen Oberfläche des Endes des beweglichen Körpers nahe dem Schlüsselloch niemals in das Schlüsselloch gelangen, und seine Begrenzungseinrichtung ist wie folgt gestaltet: das Ende des ersten Durchgangslochs nahe dem Schlüsselloch weist einen Durchmesser auf, der geringer ist als der maximale Durchmesser der nach außen gewölbten sphärischen Oberfläche des beweglichen Körpers; oder die Höhe des Schlüssellochs ist geringer als die Höhe der nach außen gewölbten sphärischen Oberfläche des beweglichen Körpers; oder das erste Durchgangsloch ist mit einer Wulst zur Auflage des beweglichen Körpers bereitgestellt.
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Vorzugsweise ist der bewegliche Körper eine erste Stahlkugel; der Gleitblock ist mit einem Verbindungsstangenloch bereitgestellt und ein Ende der Verbindungsstange ist um 90° Grad gekrümmt und dann im Verbindungsstangenloch angeordnet.
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Ferner sind der Gleitblock und die Übertragungsvorrichtung im Überlappungsbereich innerhalb des Zylinders angeordnet. Diese Struktur stellt genügend Raum zur Erhöhung der Leistung des Elektroantriebs bereit.
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Um den Raumverlust aufgrund des Überlappungsbereichs zu reduzieren, ist im Überlappungsbereich die Außenwand des Zylinders nach innen eingezogen, um eine innere Stufenstruktur auszubilden, und die Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses ist nach außen ausgedehnt, um eine äußere Stufenstruktur auszubilden.
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Insbesondere ist die Übertragungsvorrichtung eine Gewindestange, der Elektroantrieb ist ein Motor, der Gleitblock ist mit Hilfe der Gewindestange mit einer rotierenden Welle des Motors verbunden und die Gewindestange ist in einer axiale Bohrung des Gleitblocks angeordnet und treibt den Gleitblock zu einer axialen Bewegung an. Die Übertragungsvorrichtung und der Elektroantrieb können auch andere Strukturen aufweisen, wodurch die Neuheit der Erfindung hinsichtlich der Selbstverriegelung nicht beeinträchtigt wird.
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Um die Kraft zu reduzieren, welche die rotierende Welle des Motors in einer Nicht-Rotationsrichtung aufnimmt, ist an der Außenumfangsfläche des mit dem Motor verbundenen Endes der Gewindestange eine ringförmige Nut bereitgestellt, an einer der ringförmigen Nut entsprechenden Position an einer Innenumfangsfläche des Zylinders ist ein zweites Durchgangsloch bereitgestellt, eine zweite Stahlkugel ist zugleich in der ringförmigen Nut und im zweiten Durchgangsloch angeordnet, und die Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses steht in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der zweiten Stahlkugel.
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Vorzugsweise gibt es drei oder mehr zweite Durchgangslöcher, die gleichmäßig über die Innenumfangsfläche des Zylinders verteilt sind.
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Ferner ist das vom Gleitblock entfernte Ende der Entriegelungsvorrichtung mit einer Druckfeder bereitgestellt, und das von der Entriegelungsvorrichtung entfernte Ende der Druckfeder steht in Kontakt mit der Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses. Die Druckfeder kann gewährleisten, dass die Entriegelungsvorrichtung in der Position nahe dem Gleitblock gehalten wird.
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Die Erfindung hat die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
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Die Erfindung weist die folgenden Vorteile auf:
- (1) die Verwendung der Kupplungsstruktur, die durch den Gleitblock, die Entriegelungsvorrichtung und die Druckfeder ausgebildet ist, erlaubt das Entriegeln beziehungsweise Verriegeln eines Zylinders, wodurch sich gewaltsames Entriegeln, z. B. durch Bohren mit einem Bohrer, verhindern lässt, da sich der Zylinder im verriegelten Zustand zwar zusammen mit dem Bohrer dreht, allerdings weiterhin verriegelt bleibt;
- (2) eine Selbstverriegelung kann erreicht werden, nachdem die Elektrode des elektronischen Schlüssels eingeführt und das Schloss entriegelt wurden, dank der mechanischen Struktur kann der elektronische Schlüssel vom Nutzer nicht herausgezogen werden, wenn der Zylinder nicht verriegelt ist, wodurch Sicherheit gewährleistet ist; nachdem der Benutzer den Zylinder verriegelt hat, kann der elektronische Schlüssel dagegen herausgezogen und normal verwendet werden;
- (3) da die Länge des Innenraums des Zylinders vergrößert ist, ohne dass die Gesamtlänge und der Durchmesser des Elektronikschlosses verändert werden, können mehr und größere elektronische Elemente und mechanische Bauteile im Zylinder angebracht werden, beispielsweise leistungsfähigere Elektroantriebe und längere Übertragungsvorrichtungen, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Elektronikschlosses verbessern lässt; und
- (4) da die rotierende Welle des Motors lediglich die Torsionskraft in der radialen Richtung aufnimmt, werden andere Kräfte durch ein Aufnahmesystem aufgenommen, das durch die ringförmige Nut, die Kugel und eine Hülse ausgebildet ist, wodurch die Lebensdauer des Motors verbessert wird. Das Aufnahmesystem der Erfindung ist sowohl für die herkömmliche gewindeartige Gewindestangenstruktur als auch für die Blockierschutz-Gewindestangenstruktur, auf die der Anmelder ein Patent angemeldet hat, geeignet und kann die Lebensdauer des gesamten Schlosses verbessern.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen elektronischen Hochsicherheitskupplungsschlosses;
- 2 eine axiale Schnittansicht des erfindungsgemäßen elektronischen Hochsicherheitskupplungsschlosses;
- 3 eine weitere axiale Schnittansicht des erfindungsgemäßen elektronischen Hochsicherheitskupplungsschlosses;
- 4 eine dreidimensionale strukturelle schematische Darstellung der Verbindungsstange, des Gleitblocks und der Gewindestange der Erfindung und
- 5 eine strukturelle schematische Schnittdarstellung der Entriegelungsvorrichtung, des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses, der Druckfeder und des Schlosskörpers der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen detailliert beschrieben:
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Wie in 1 - 5 gezeigt, umfasst das erfindungsgemäße elektronische Kupplungsschloss einen Schlosskörper 11, einen Zylinder 2, einen Gleitblock 7, eine Gewindestange 6, einen Motor 5, eine Entriegelungsvorrichtung 8 (die Entriegelungsvorrichtung 8 kann insbesondere der Entriegelungsvorrichtung eines amerikanischen Zylinders, einem Zylinderabschnitt des europäischen zweifach geöffneten Zylinders, dem manuellen Entriegelungsknopf des europäischen einfach geöffneten Zylinders und anderen Formen, die nicht einzeln aufgeführt sind, entsprechen; diese sind in diesem Beispiel zusammenfassend als Entriegelungsvorrichtung 8 bekannt) und ein Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 (entsprechend den Produktstrukturen aus unterschiedlichen Ländern, die einem Abschnitt des manuellen Knopfs, des Zylinders oder der Entriegelungsvorrichtung entsprechen können und in diesem Patent zusammenfassend als Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 bekannt sind). Der Zylinder 2 ist mit einem Schlüsselloch 2c bereitgestellt, in das die Elektrode 1 eines elektronischen Schlüssels eingeführt werden kann, der Motor 5, die Gewindestange 6 und der Gleitblock 7 sind alle im Zylinder 2 angeordnet, die Entriegelungsvorrichtung 8 ist im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 angeordnet und sowohl der Zylinder 2 als auch das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 sind im Schlosskörper 11 angeordnet. Der Gleitblock 7 ist mit Hilfe der Gewindestange 6 mit dem Motor 5 im Zylinder 2 verbunden, der Gleitblock 7 ist mit Hilfe eines Gewindes mit der Gewindestange 6 verbunden, und die Gewindestange 6 ist mit der rotierenden Welle des Motors 5 verbunden. Die Mitte des vom Motor 5 entfernten Endes des Gleitblocks 7 ist mit einem Endkopf 7b bereitgestellt, das Ende der Entriegelungsvorrichtung 8 nahe dem Gleitblock 7 ist mit einer Nut 8a bereitgestellt, das vom Gleitblock 7 entfernte Ende der Entriegelungsvorrichtung 8 ist mit einer Druckfeder 10 bereitgestellt, und das von der Entriegelungsvorrichtung 8 entfernte Ende der Druckfeder 10 steht in Kontakt mit der Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9; der Gleitblock 7 und die Entriegelungsvorrichtung 8 bilden eine Kupplungsstruktur für das Elektronikschloss.
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Wie in 1 - 4 gezeigt, ist die Oberfläche des Zylinders 2 mit einer Verbindungsstangennut 2b in derselben axialen Richtung wie das Schlüsselloch 2c des Zylinders 2 bereitgestellt, in der Verbindungsstangennut 2b ist eine Verbindungsstange 4 angebracht, der Gleitblock 7 ist mit einem Verbindungsstangenloch 7a bereitgestellt, ein Ende 4b der Verbindungsstange 4 ist um 90° Grad gekrümmt und dann im Verbindungsstangenloch 7a angeordnet, und die innere Oberfläche des anderen Endes der Verbindungsstange 4 ist mit einer sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange bereitgestellt; an einer Position am Zylinder 2 zwischen dem Schlüsselloch 2c und der Verbindungsstangennut 2b ist ein erstes Durchgangsloch 2a bereitgestellt, im ersten Durchgangsloch 2a ist eine erste Stahlkugel 3 angebracht, und an einer dem ersten Durchgangsloch 2a entsprechenden Position an der Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels ist eine sphärische Nut 1a der Elektrode 1 bereitgestellt, und die sphärische Nut 4a der Verbindungsstange 4, die erste Stahlkugel 3 und die sphärische Nut 1a der Elektrode 1 erfüllen die folgenden Bedingungen: wenn der Gleitblock 7 von der Entriegelungsvorrichtung 8 getrennt ist (d. h. der Endkopf 7b des Gleitblocks 7 ist außerhalb der Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 angeordnet), dann deckt sich die erste Stahlkugel 3 jeweils mit der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 beziehungsweise mit der sphärischen Nut 1a der Elektrode, und an diesem Punkt befindet sich jeweils die Mitte der ersten Stahlkugel 3, der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 und der sphärischen Nut 1a der Elektrode 1 in derselben Linie; wenn der Gleitblock 7 mit der Entriegelungsvorrichtung 8 verbunden ist (d. h. der Endkopf 7b des Gleitblocks 7 ist in der Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 angeordnet), dann steht die erste Stahlkugel 3 in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Verbindungsstange 4 und ist gleichzeitig in der sphärischen Nut 1a der Elektrode 1 angeordnet und von der sphärischen Nut 1a der Elektrode 1 nicht vollständig abtrennbar, wie in 2 gezeigt. Die vorstehend beschriebene erste Stahlkugel 3 ist auch durch andere Komponenten ersetzbar, wie beispielsweise durch einen Zylinder, dessen beide Enden nach außen gewölbte sphärische Oberflächen sind, der die gleichen Funktionsprinzipien und dieselbe Wirkung besitzt und dann geeignet ist, wenn das erste Durchgangsloch 2a eine größere Höhe aufweist.
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Um zu gewährleisten, dass sich die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels reibungslos in den Zylinder 2 einführen lässt, wenn dieser verriegelt ist, darf der Durchmesserabschnitt der ersten Stahlkugel 3 niemals in das Schlüsselloch 2c gelangen, wie in Verbindung mit 2 und 3 ersichtlich ist, d. h. dass sich der größte Teil der ersten Stahlkugel 3 immer im ersten Durchgangsloch 2a befindet und dass insbesondere dessen Begrenzungseinrichtung wie folgt gestaltet sein kann: das Ende des ersten Durchgangslochs 2a nahe dem Schlüsselloch 2c weist einen Durchmesser auf, der geringer als der Durchmesser der ersten Stahlkugel 3 ist, d. h. dass das erste Durchgangsloch 2a eine Verjüngungsstruktur aufweist, oder die Höhe des Schlüssellochs 2c ist geringer als der Radius der ersten Stahlkugel 3; oder das erste Durchgangsloch 2a ist mit einer Wulst zur Auflage der ersten Stahlkugel 3 bereitgestellt. In diesem Beispiel ist die Begrenzungseinrichtung nicht näher spezifiziert, sie dürfte durch die vorstehende Beschreibung verstanden werden, zudem kann die Begrenzungseinrichtung andere entsprechende Strukturen aufweisen, solange sie ihre Funktion erfüllen kann.
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Wie in 1 - 3 gezeigt, ist das Ende des Zylinders 2 nahe dem Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 im Ende des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9 nahe dem Zylinder 2 angeordnet, und der Bereich, in dem der Zylinder 2 im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 angeordnet ist, ist ein Überlappungsbereich; der Gleitblock 7 und die Gewindestange 6 sind im Überlappungsbereich innerhalb des Zylinders 2 angeordnet; im Überlappungsbereich ist die Außenwand des Zylinder 2 nach innen eingezogen, um eine innere Stufenstruktur auszubilden, und die Innenwand des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9 ist nach außen ausgedehnt, um eine äußere Stufenstruktur auszubilden. In der vorstehenden Struktur ist die Gewindestange 6 auch durch andere Übertragungsvorrichtungen ersetzbar, und der Motor 5 ist ebenfalls durch andere Elektroantriebe ersetzbar, sofern diese die Bedingung erfüllen, dass der Gleitblock 7 eine axiale geradlinige Bewegung ausführen kann.
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Wie in 1 - 5 gezeigt, ist an einer Außenumfangsfläche des mit dem Motor 5 verbundenen Endes der Gewindestange 6 eine ringförmige Nut 6a bereitgestellt, an einer Innenumfangsfläche des Zylinder 2 ist an einer der ringförmigen Nut 6a entsprechenden Position ein zweites Durchgangsloch 2e bereitgestellt, und es gibt drei (oder mehr als drei) zweite Durchgangslöcher 2e, die gleichmäßig über die Innenumfangsfläche des Zylinders 2 verteilt sind; eine zweite Stahlkugel 12 ist gleichzeitig in der ringförmigen Nut 6a und im zweiten Durchgangsloch 2e angeordnet, und die zweite Stahlkugel 12 wird durch die innere Oberfläche des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9 blockiert und begrenzt. Da, wie in 1 gezeigt, an der Position am Zylinder 2, der die Hin- und Herbewegung in den Längs- und axialen Richtungen eines Stifts (nicht dargestellt) am Gleitblock 7 ausführt, ein Stabloch 2d bereitgestellt ist, wird der Gleitblock 7 begrenzt und kann nur eine axiale Bewegung ausführen, die positive und negative Rotationsbewegung des Motors 5 wird in eine geradlinige (axiale) Hin- und Herbewegung des Gleitblock 7 umgewandelt.
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Wie in 1 - 3 gezeigt, ist die Entriegelungsvorrichtung 8 im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 gesockelt, kann nur eine geradlinige Hin- und Herbewegung im Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 entlang der Bewegungsrichtung des Gleitblocks 7 ausführen und kann sich in Bezug auf das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 nicht drehen (s. 2, 3 und 5); die mit dem Zylinder 2 in Kontakt stehenden Abschnitte der Entriegelungsvorrichtung 8 haben einen äquivalenten Durchmesser der äußeren Kreise, der Bewegungsendpunkt der Seite (die in 2 und 3 am weitesten rechts angeordnete Seite) der Entriegelungsvorrichtung 8 nahe dem Zylinder 2 ist eine Endfläche, die mit dem Zylinder 2 in Kontakt steht, und die Entriegelungsvorrichtung 8 besitzt denselben Bewegungshub wie der Gleitblock 7. 1 - 3 zeigen ferner eine Steckbuchse 9a am Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9, einen Stecker 13, einen Steckknopf 13a am Stecker 13, eine Motorabdeckungsplatte 14, eine Platine 15, eine Platinenabdeckungsplatte 16 und eine Zylinderelektrode 17. Da diese Komponenten für die Neuheit der Erfindung irrelevant sind, sind sie nicht gesondert dargestellt.
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Die Funktionsprinzipien des Entriegelns und Verriegelns des erfindungsgemäßen elektronischen Kupplungsschlosses sind in Verbindung mit 1 - 3 die Folgenden:
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Nachdem eine effektive Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels in das Schlüsselloch 2c eingeführt wurde, wird der Platine 15 im Zylinder 2 durch die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels Energie zugeführt (die Energiezufuhr stammt vom elektronischen Schlüssel, der in den Figuren nicht dargestellt ist), und der Energieübertragungsweg verläuft wie folgt: elektronischer Schlüssel - Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels - Zylinderelektrode 17 - Platine 15. Die Platine 15 beginnt zu arbeiten, sobald ihr Energie zugeführt wurde, dann startet eine bidirektionale Kommunikation miteinander über einen Kommunikationsdraht, und der Übertragungsweg des Kommunikationssignals ist identisch mit dem vorgenannten Energieübertragungsweg. Da der kryptographische Schlüssel und die Anzahl der elektronischen Schlüssel auf der Platine 15 gespeichert sind, führen der elektronische Schlüssel und der Zylinder 2 eine Identitätsüberprüfung durch, die Platine 15 im Zylinder 2 versetzt den Motor 5 in Rotation, der Motor 5 versetzt die Gewindestange 6 über seine rotierende Welle in Rotation, und die Gewindestange 6 rotiert, um den Gleitblock 7 vom Motor 5 weg zu bewegen (d. h. auf die linke Seite in 2 und 3), bis der Endkopf 7b des Gleitblocks 7 in die Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 geschoben ist (für den Fall, dass der Endkopf 7b unmittelbar mit der Nut 8a gerüttelt werden kann) oder bis der Gleitblock 7 die Druckfeder 10 der Entriegelungsvorrichtung 8 durchquert (für den Fall, dass der Endkopf 7b nicht unmittelbar mit der Nut 8a gerüttelt werden kann); unter der Gegenkraft der Druckfeder 10 bewirkt das Rotieren des Zylinders 2 mit äußerer Kraft letztendlich, dass der Endkopf 7b an einer bestimmten Position in die Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 geschoben wird, der Zylinder 2 kann die Entriegelungsvorrichtung 8 in gleichzeitige Rotation versetzen, und das Elektronikschloss wird an diesem Punkt entriegelt. Zu diesem Zeitpunkt kann allein das Rotieren des elektronischen Schlüssels bewirken, dass die Entriegelungsvorrichtung 8 über den Zylinder 2 rotiert, wodurch die Entriegelung erreicht wird, wobei der Kraftübertragungsweg zum Entriegeln wie folgt verläuft: Rotieren des elektronischen Schlüssels → Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels → Zylinder 2→ Gleitblock 7→ Entriegelungsvorrichtung 8 → Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 → Stecker 13; der entriegelte Zustand ist in 2 dargestellt.
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Nach dem Entriegeln sendet der Benutzer über den elektronischen Schlüssel eine Verriegelungsanweisung, die Platine 15 versetzt den Motor 5 in eine Rotation in umgekehrter Richtung, der Motor 5 versetzt die Gewindestange 6 über die rotierende Welle in eine Rotation in umgekehrter Richtung, und die Gewindestange 6 rotiert in umgekehrter Richtung, um den Gleitblock 7 zum Motor 5 hin zu bewegen (d. h. auf die rechte Seite in 2 und 3), bis der Endkopf 7b des Gleitblocks 7 aus der Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 herausgezogen ist, der Zylinder 2 die Entriegelungsvorrichtung 8 nicht in Rotation versetzen kann und das Elektronikschloss an diesem Punkt verriegelt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann das Drehen des elektronischen Schlüssels nicht bewirken, dass die Entriegelungsvorrichtung 8 über den Zylinder 2 in Rotation versetzt wird, wodurch die Verriegelung erreicht wird; der verriegelte Zustand ist in 3 dargestellt.
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Die Funktionsprinzipien der neuartigen erfindungsgemäßen Strukturen sind im Folgenden in Verbindung mit 1 - 3 dargestellt:
- 1. Kupplungsstruktur: Wie in 2 gezeigt, wird die Kupplungsstruktur des Elektronikschlosses durch den Endkopf 7b des Gleitblocks 7 und die Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 ausgebildet; wenn der Endkopf 7b in der Nut 8a angeordnet ist, dann versetzt der elektronische Schlüssel den Zylinder 2 in Rotation, der Zylinder 2 versetzt den Gleitblock 7 in Rotation, und der Gleitblock 7 versetzt die Entriegelungsvorrichtung 8 in Rotation, wodurch die Entriegelung des Elektronikschlosses erreicht wird; wenn dagegen der Endkopf 7b von der Nut 8a abgetrennt ist, kann der Gleitblock 7 die Entriegelungsvorrichtung 8 nicht in Rotation versetzen, wodurch die Verriegelung des Elektronikschlosses erreicht wird.
- 2. Selbstverriegelungsfunktion des Schlüssels: Wenn der Zylinder 2 verriegelt ist, dann deckt sich die erste Stahlkugel 3 mit der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 und kann in der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 angeordnet sein, die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels kann normal eingeführt und herausgezogen werden, wie in 3 gezeigt, nachdem die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels an die richtige Stelle des Schlüssellochs 2c eingeführt wurde, erhält der Motor 5 Energie und startet, die Gewindestange 6 rotiert und bewegt den Gleitblock 7 in Richtung der Entriegelungsvorrichtung 8, sobald der Endkopf 7b des Gleitblocks 7 in der Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 angeordnet ist, wird der Zylinder 2 entriegelt. Während dieses Vorgangs ist die erste Stahlkugel 3 zur sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 versetzt und wird durch die innere Oberfläche der Verbindungsstange 4 gedrückt, und die äußere Oberfläche der Verbindungsstange 4 wird durch die innere Oberfläche des Schlosskörpers 11 gedrückt; an diesem Punkt ist die erste Stahlkugel 3 in der sphärischen Nut 1a der Elektrode 1 angeordnet und von der sphärischen Nut 1a der Elektrode 1 nicht vollständig abtrennbar, und die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels kann nicht normal herausgezogen werden, wodurch eine Selbstverriegelung erreicht wird, wie in 2 gezeigt. Erst nachdem der Benutzer den Knopf (auf dem elektronischen Schlüssel, in den Figuren nicht dargestellt) betätigt, um zu bewirken, dass der Motor 5 in umgekehrter Richtung rotiert, um den Endkopf 7b des Gleitblock 7 aus der Nut 8a der Entriegelungsvorrichtung 8 herauszubewegen, so den Zylinder 2 zu verriegeln und die Rückführung der Verbindungsstange 4 zu ermöglichen (d. h. sie auf die rechte Seite in 2 und 3 zu bewegen), kann die erste Stahlkugel 3 sich mit der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange 4 decken und in der sphärischen Nut 4a der Verbindungsstange angeordnet sein, und die Elektrode 1 des elektronischen Schlüssels kann an diesem Punkt herausgezogen werden, wie in 3 gezeigt.
- 3. Vergrößerung der Länge des Innenraums des Zylinders 2: Wie in 2 und 3 gezeigt, ist, wenn ein Abschnitt des Zylinders 2 im „freien“ Raum" des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9 angeordnet, die Länge des Innenraums des Zylinders 2 vergrößert, ohne dass die Gesamtlänge und der Durchmesser des Elektronikschlosses verändert werden, während die Erreichbarkeit des Innenraums des Entriegelungsvorrichtungsgehäuses 9 verbessert ist; wie in Verbindung mit 2 und 3 ersichtlich, stehen der Zylinder 2 und das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 des herkömmlichen Elektronikschlosses in einer völligen Parallelbeziehung zueinander, sodass das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 einen übermäßig großen Innenraum, aufweist, während der Zylinder 2 einen unzureichend großen Innenraum aufweist.
- 4. Längere Lebensdauer des Motors: Wie in 2 und 3 gezeigt, bilden die ringförmige Nut 6a, die zweite Stahlkugel 12, der Zylinder 2 mit dem zweiten Durchgangsloch 2e und das Entriegelungsvorrichtungsgehäuse 9 zusammen ein Aufnahmesystem; drei zweite Stahlkugeln 12 positionieren die Gewindestange 6 in der axialen Mittelposition des Zylinders 2 und bewirken, dass sich die Gewindestange 6 nur ohne axiale Bewegung dreht, wodurch gewährleistet wird, dass die rotierende Welle des Motors 5 ausschließlich die radiale Torsionskraft aufnimmt, und das Aufnahmesystem nimmt andere Kräfte, wie beispielsweise die Schwerkraft des Gleitblocks 7 und der Gewindestange 6, Schub- und Zuggegenkräfte der Bewegung des Gleitblocks 7 und unausgewogene Schüttelkräfte, wenn sich die axiale Bohrung des Motors an der Gewindestange 6 bei der praktischen Bearbeitung nicht in der tatsächlichen Mitte befindet, auf, wodurch erreicht wird, dass der Motor 5 geschützt und seine Lebensdauer verlängert werden.
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Bezugszeichenliste
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| Elektrode |
1 |
| sphärische Nut |
1a der Elektrode 1 |
| Zylinder |
2 |
| erste Stahlkugel |
3 |
| erstes Durchgangsloch |
2a |
| Verbindungsstangennut |
2b |
| Verbindungsschlüsselloch |
2c |
| Stabloch |
2d |
| zweite Durchgangslöcher |
2e |
| Verbindungsstange |
4 |
| sphärische Nut |
4a der Verbindungsstange 4 |
| Ende |
4b |
| Motor |
5 |
| Gewindestange |
6 |
| ringförmige Nut |
6a |
| Gleitblock |
7 |
| Verbindungsstangenloch |
7a |
| Endkopf |
7b |
| Entriegelungsvorrichtung |
8 |
| Nut |
8a |
| Entriegelungsvorrichtungsgehäuse |
9 |
| Steckbuchse |
9a |
| Druckfeder |
10 |
| Schlosskörper |
11 |
| zweite Stahlkugel |
12 |
| Stecker |
13 |
| Steckknopf |
13a |
| Motorabdeckungsplatte |
14 |
| Platine |
15 |
| Platinenabdeckungsplatte |
16 |
| Zylinderelektrode |
17 |
