DE3917549C2 - Elektronischer Schlüssel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Schlüssel der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Unter der Bezeichnung 'elektronischer Schlüssel' werden allgemein Schlüssel verstanden, die zusätzlich oder anstelle der Betätigung der üblichen mechanischen Verriegelungen einer Schließvorrichtung oder eines Schlosses dazu bestimmt sind, eine elektronische Verriegelung zu steuern, deren Entriegelung über das Lesen eines elektronischen Kodes oder einer Information erfolgt, die in den Schlüssel eingefügt ist. Dies bedeutet, daß derartige Schlüssel eine programmierbare elektronische Schaltung aufweisen müssen, die einen Informationsaustausch mit einer weiteren elektronischen Schaltung ausführen kann, die in dem Schloß angeordnet ist, um den programmierten Kode auszuwerten, was zur Entriegelung der elektronischen Verriegelung führt, sodaß, wenn auch die mechanische Kodierung auf dem Schaft des Schlüssels richtig ist und die mechanische Verriegelung freigegeben wird, eine Öffnungsbetätigung ermöglicht wird.

In der Praxis setzt dies voraus, daß zu jedem Zeitpunkt der Öffnungsbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten der elektronischen Schaltungen des Schlüssels und des Schlosses ausgebildet werden muß, und die Art, in der diese elektrische Verbindung hegestellt wird, hängt von der speziellen Anordnung der elektronischen Schaltungen und ihrer Kontakte ab.

Alle Verbesserungen und Weiterentwicklungen von Schlössern sind immer wesentlich durch die Zielsetzung bestimmt, eine größere Sicherheit gegen Gewaltanwendung zu erzielen. Bei elektronischen Schlüsseln, bei denen der Einsatz von elektronischen Schaltungen eine vergrößerte Sicherheit verglichen mit üblichen Schlössern ergibt, ist es erforderlich, spezielle Schutzmaßnahmen für diese elektronischen Schaltungen zu ergreifen.

Die Gewaltanwendungen, denen solche Schlösser mit elektronischer Ausführung ausgesetzt sind, können einerseits in mechanische Gewalteinwirkungen und andererseits in elektronische Gewalteinwirkungen unterteilt werden. Die mechanischen Gewaltanwendungen sind darauf gerichtet, mechanisch die Kontakte der elektronischen Schaltungen zu beschädigen, während die elektronischen Gewalteinwirkungen darauf gerichtet sind, die elektronische Schaltung durch Zuführen von Überspannungen unwirksam zu machen.

Gegenüber elektronischen Gewalteinwirkungen können die Schaltungen in einfacher Weise elektrisch selbstschützend ausgebildet werden, sodaß diese Einwirkungen kein Problem darstellen. Andererseits sind die mechanischen Gewalteinwirkungen und ihre Folgen nur schwer zu verhindern, weil hierbei Lösungen für einen Schutz gesucht werden müssen, die mit der elektronischen Verbindung zwischen dem Schlüssel und dem Schloß über die elektrischen Kontakte und mit der Drehbetätigung zur Freigabe der mechanischen Verriegelung vereinbar sind.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift 238 359 A2 ist ein elektronisches Schließsystem mit einem Schlüssel bekannt, bei dem die elektronische Schaltung des Schlüssels in dem Schaft des Schlüssels in der Nähe seines Endes angeordnet ist, wobei die Kontakte einer der Schmalseiten des Schaftes zugeordnet sind, die damit zu einer elektrisch aktiven Schmalseite wird, und wobei die Kontakte bei eingeführtem Schlüssel in ihrer Lage mit Kontakten zusammenfallen, die in dem Schlüsselkanal angeordnet sind und zur elektronischen Schaltung des Schlosses gehören.

Bei dieser Anordnung verhindert die Tiefe der Anordnung der Kontakte in dem Rotor des Schlosses nicht, daß die Kontakte über den Schlüsselkanal erreicht und beschädigt werden können, was dazu führt, daß das Schloss unbrauchbar wird. Weiterhin sind die Kontakte der Ansammlung von Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt, was die einwandfreie Wirkungsweise beeinträchtigen kann. Andererseits verhindert die Anordnung der Schaltung in der Stärke des Schaftes der Schlüssel praktisch die Anwendung auf den Fall von Flachschlüsseln, in denen die Stärke des Schaftes zur Anordnung von Vertiefungen unterschiedlicher Tiefe verwendet wird, die das mechanische Schloßgeheimnis des Schlosses darstellen.

Bei einer weiteren bekannten Schließvorrichtung gemäß den französischen Offenlegungsschriften FR 2 561 292 A1 und FR 2 579 257 A1 weist der Schlüssel an der Stelle des Schaftes, der in das Innere des Rotors des Schlosses eingesetzt wird, feste elektrische Kontakte auf, die den Umriß des Schlüssels an den beiden Schmalseiten des Schaftes und an einer der Haupflächen umgeben. Das Schloß weist seinerseits bewegliche Kontakte nach Art eines Sprengringes auf die den Rotor umgeben und zwei offene Schenkel aufweisen, die eine Tangente zum Rotor bilden und zueinander konvergieren, ohne in den Schlüsselkanal einzudringen.

Bei dieser Anordnung wird beim einfachen Einführen des Schlüssels nicht dauernd ein elektrischer Kontakt zwischen dem Schlüssel und dem Schloß hergestellt, der erforderlich ist, um die elektrische Verbindung und die Auswertung des elektronischen Kodes zu ermöglichen. Dieser elektrische Kontakt wird erst nach Beginn der Betätigungsdrehung hergestellt, während der die Kontakte der Schmalseiten des Schlüssels die konvergierenden Schenkel der kreisringförmigen Kontakte des Schlosses berühren.

Bei dieser Anordnung sind die Kontakte in dem Schlüsselkanal beseitigt, während andererseits die Betriebsweise komplizierter wird und eine Ausführungsform mit komplizierter Gestalt verwendet wird, bei der dennoch nicht vollständig der Schutz der Kontakte gegen eine Gewaltanwendung erreicht wird (die Kontakte können mit irgendeinem sehr feinen Gerät über den Schlüsselkanal erreicht werden). Weiterhin werden hierbei bewegliche Kontakt in dem Schloß verwendet, die im Gebrauch abgenutzt werden können, was dazu führt, daß das Schloß, das am kostspieligsten ist, nicht mehr verwendet werden kann.

Wie bereits erwähnt, besteht ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Anordnung darin, daß die elektronische Verbindung zwischen dem Schlüssel und dem Schloß erst dann ausgebildet wird, wenn die Drehbetätigung eingeleitet wurde, derart, daß wenn aus irgendeinem Grund keine einwandfreie Auswertung des elektronischen Kodes erfolgt, ein Schlag gegen die elektrische Verriegelung auftritt, was zu Schäden führen kann. Weiterhin kann diese Anordnung dazu führen, daß die Wirkungsweise durch die Geschwindigkeit beeinflußt wird, mit der die Drehbetätigung erfolgt, sodaß, wenn diese Drehbetätigung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, eine fehlerhafte Auswertung des elektronischen Kodes erfolgen kann, was wiederum zu einem Schlag gegen die elektrische Verriegelung führen kann.

Ferner ist aus der US 3 579 183 eine Benachrichtigungsvorrich­ tung bekannt, die dazu dient, das versehentliche Steckenlassen eines Schlüssels, insbesondere eines Autoschlüssels, in dem zugehörigen Schloß zu verhindern. Zu diesem Zweck weist der Schlüssel in seinem Betätigungskopf eine elektrisch betriebene Signalisiereinrichtung in Form einer Lampe, eines Vibrators oder eines ein akustisches Signal erzeugenden Elementes auf. Die Stromversorgung der Signalisierungseinrichtung erfolgt dabei über das Schloß, wobei der eine Pol durch den Schlüssel­ schaft bzw. dem mit diesem in Kontakt gelangenden Teil des Schlosses gebildet ist, während der Stromkreis über den zweiten Pol nur dann geschlossen wird, wenn sich der Schlüssel in einer bestimmten Stellung befindet und ein Kontakt am Betäti­ gungskopf des Schlüssels mit einem Kontakt am Schloßstator in Verbindung gelangt, so daß die Signalisierungseinrichtung in dieser Stellung des Schlüssels aktiviert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Schlüssel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die eingangs erwähnten Nachteile beseitigt sind und bei der die Kontaktanordnung einen sicheren Schutz gegen Gewaltanwendungen bietet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schlüssel ist zwischen seinem Betätigungskopf und dem Schaft, der in den Rotor des Schlosses eingesetzt wird und dessen Drehung hervorruft, ein Zwischenbereich ausgebildet, in dessen Schmalseiten versenkbare Kontakte angeordnet sind, die mit Hilfe von Federn aus einem entsprechenden Sitz heraus vorgespannt sind, wobei die versenkbaren Kontakte mit Leiterstreifen vereinigt sind, die im Inneren des Kopfes von der elektronischen Schaltung ausgehen, die in dem Betätigungskopf angeordnet ist. Bei der Einführung und der Betätigungsdrehung des Schlüssels in dem Schloß kommen diese versenkbaren Kontakte mit festen Kontakten der entsprechenden elektronischen Schaltung des Schlosses in Kontakt, wobei diese festen Kontakte in der Innenwand einer kreisringförmigen Verlängerung des Stators des Schlosses angeordnet sind, die über die Vorderseite des Rotors des Schlosses hinaus vorspringt.

Erfindungsgmäß sind die versenkbaren Kontakte mit einer vorspringenden Kontaktspitze und einem Endteil versehen, wobei die Kontaktspitze einen Anschlagflansch aufweist, der zur Anlage an einer abgestuften Mündung des entsprechenden Sitzes kommt. Der Endteil jedes Kontaktes wird in einem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Sitzes geführt und ist in diesem verschiebbar. Dieser Endteil des Kontaktes dient zur Führung und Halterung einer Feder, die zwischen dem Anschlagflansch und der Mündung des einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnittes des Sitzes angeordnet ist.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die versenkbaren Kontakte, die Leiterstreifen und die elektronische Schaltung in einer Abdeckung angeordnet sind, die auf einem einstückigen Bauteil befestigt ist, das den Schaft bildet, an den ein eingeschnürter Bereich und ein Endteil angrenzen, wobei der eingeschnürte Bereich und der Endteil des einstückigen Bauteils in ihrer Lage dem Zwischenbereich bzw. dem Betätigungskopf der Abdeckung entsprechen. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau des Schlüssels bei guter mechanischer Festigkeit und ohne Isolationsprobleme.

Die Leiterstreifen sind mit Bewegungsspiel in Kanälen im Inneren der Abdeckung entlang des Zwischenbereiches ausgebildet und erstrecken sich von dem Sitz des versenkbaren oder einziehbaren Kontaktes bis zu Durchbrechungen für die elektrische Verbindung mit der in der Abdeckung angeordneten elektronischen Schaltung des Schlüssels.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Schlüssels sind die beweglichen Kontakte in dem Schlüssel angeordnet, wobei diese Kontakte bei eingestecktem Schlüssel vor der Stirnseite des Rotors des Schließzylinders liegen, wobei dieser Rotor zwar immer noch das Ziel von mechanischen Gewalteinwirkungen bleibt, jedoch dennoch die Verriegelung des Schlosses sicherstellt. Andererseits wird durch die kreisringförmige Verlängerung ein gewisser Schutz dieses Rotors erzielt, der vertieft angeordnet ist. Dieser kreisringförmige Vorsprung trägt die Kontakte des Schlosses, die in diesem Fall als feste und robuste Kontakte mit hoher Widerstandsfähigkeit ausgebildet sein können, weil die Kontaktgabe mit den Kontakten des Schlüssels durch die elastische Vorspannung der versenkbaren Kontakte des Schlüssels hergestellt wird.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Schüssels sind wie folgt:

• - in dem Schloß sind keine beweglichen Kontaktteile vorhanden, was zu einer geringeren Abnutzung, einer größeren Betriebssicherheit und damit zu einer längeren Lebensdauer des Schlosses führt,
• - eine größere konstruktive Einfachheit,
• - Fortfall von äußeren Manipulationen an dem Rotor des Schlosses,
• - die elektronische Verbindung wird sofort hergestellt, wenn der Schlüssel eingesteckt wird, und die Auswertung des Kodes kann vor Beginn der Drehung des Schlüssels erfolgen, wodurch die Probleme beseitigt werden, die sich aus einem zu schnellen Lesen des Kodes bei der Drehung des Schlüssels ergeben, sodaß die elektronische Verriegelung gegenüber Beschädigungen durch Schläge geschützt ist, die durch eine Unterbrechung der Erkennung des Kodes hervorgerufen werden,
• - bezüglich des vorhergehenden Punktes besteht die Möglichkeit, zwei elektrische Verriegelungen auszubilden, von denen die eine zu dem Zeitpunkt entriegelbar ist, zu dem der richtige Schlüssel eingesetzt wird, ohne daß die Drehung eingeleitet wird, während die andere am Ende der Betätigung entriegelbar ist, nachdem die mechanische Entriegelung bewirkt wurde,
• - Verwendung von zwei neuartigen beweglichen Kontakten in dem Schlüssel und weiteren zwei festen Kontakten in dem Schloß,
• - Unabhängigkeit des elektronischen Teils des Schlosses von dem in den Rotor einsetzbaren Schaft, sodaß dieser vollständig für die Ausbildung des mechanischen Schloßgeheimnisses zur Verfügung steht,
• - ein besserer Schutz gegen Feuchtigkeit und Schmutz, der sich trotz der Tatsache ergibt, daß die Kontakte des Schlosses am weitesten an der Außenseite liegen, wobei jedoch andererseits eine Selbstreinigung erreicht wird und eine Reinigung nach Wunsch möglich ist.

Hinsichtlich der Möglichkeit von elektroniscshen Gewalteinwirkungen durch Anwendung von Überspannungen stellt die Zugänglichkeit der Kontakte des Schlosses kein Problem dar, weil ein Schutz gegen Überspannungen mit Hilfe elektronischer Mittel in bekannter Weise ohne weiteres erreicht werden kann. Auch der mechanische Schutz ist gewährleistet, weil die festen Kontakte des Schlosses relativ robust ausgeführt werden können.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform des elektronischen Schlüssels zusammen mit dem Schließzylinder zeigt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die voneinander getrennten grundlegenden Bauteile der Ausführungsform des elektronischen Schlüssels,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, die den elektronischen Schlüssel im zusammengebauten Zustand zeigt, wobei der Kopf in geeigneter Weise geschnitten ist,

Fig. 4 eine in geeigneter Weise geschnittene Seitenansicht der Ausführungsform des Schlüssels nach Fig. 3,

Fig. 5 und 6 den Fig. 3 und 4 ähnliche Ansichten, in denen Einzelheiten mit Kreisen markiert sind, die in Vergrößerung in den Fig. 7 bzw. 8 dargestellt sind,

Fig. 9 und 10 die Ausführungsform des elektronischen Schlüssels in teilweise bzw. vollständig in den Schließzylinder eingestecktem Zustand,

Fig. 11 und 12 vergrößerte Darstellungen von eingekreisten Einzelheiten der Fig. 9 und 10, die sich auf den Fall der aktiven bzw. inaktiven Position der versenkbaren Kontakte beziehen.

In den im folgenden beschreibenen Zeichnungen werden die folgenden Bezugsziffern für die entsprechenden Teile verwendet:

Bezugszeichenliste

1

Betätigigungskopf

2

Schaft

3

Zwischenbereich

4

Abdeckung

5

Einschnürung

6

Endteil

7

einziehbare bzw. versenkbare Kontakte

7

a vorspringende Kontaktspitzen

7

b innenliegendes Ende der Kontakte

7

c Anschlagflansch der Kontakte

8

Feder

9

Sitz

9

a abgestufte Mündung des Sitzes

10

Kanäle

11

Leiterstreifen

12

elektronische Schaltung

13

Rotor

14

Stator

15

Schlüsselkanal

16

ringförmige Verlängerung

17

feste Kontakte

18

Durchbrechung.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform eines elektronischen Schlüssels dargestellt, der gemäß Fig. 1 im wesentlichen drei Teile umfaßt, nämlich einen Betätigungskopf (1), der in seinem Inneren die entsprechende elektronische Schaltung (12) enthält, einen Schaft (2), der zur Aufnahme des mechanischen Schloßgeheimnisses bestimmt ist und der in den Kanal (15) des Rotors (13) des Schlosses einsetzbar ist, und einen Zwischenbereich (3), der an seinen Schmalseiten einziehbare bzw. versenkbare Kontakte (7) aufweist, die zu der elektronischen Schaltung (12) gehören und dazu bestimmt sind, mit weiteren festen Kontakten (17) zusammenzuwirken, die in der Innenwand einer kreisringförmigen Verlängerung (16) angeordnet sind, der mit dem Stator (14) des Schlosses verbunden ist.

Der Schlüssel besteht im wesentlichen gemäß den Fig. 2 und 3 aus der Zusammenfügung von zwei Teilen, von denen der eine ein einstückiger Körper aus Stahl ist, der eine mechanische Festigkeit ergibt und den Schaft (2) des Schlüssels bildet, hinter dem eine Einschnürung (5) liegt, die mit dem Zwischenbereich (3) des Schlüssels zusammenfällt, worauf ein Endteil (6) folgt, der einen Teil des Betätigungskopfes (1) bildet und diesem Festigkeit verleiht. Der andere Teil ist eine Abdeckung (4) aus Kunststoff, die durch zwei verschweißbare Deckel gebildet ist und die elektronische Schaltung (12) sowie die einziehbaren Kontakte (7) und die Kontaktstreifen (11) trägt, die die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten (7) und der elektronischen Schaltung (12) herstellen.

Die einziehbaren Kontakte (7) sind gemäß den Fig. 5 bis 8 jeweils durch eine vorspringende Kontaktspitze (7a) gebildet, die mit einem Anschlagflansch (7c) versehen ist, der die Kontaktspitze in der abgestuften Mündung (9a) des jeweiligen Sitzes (9) hält, wobei die Kontakte (7) weiterhin ein innenliegendes Ende (7b) aufweisen, das eine Führung der Bewegung in einem einen geringeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Sitzes (9) bewirkt, wobei dieser Endteil gleichzeitig zur Führung einer Feder (8) dient, die zusammendrückbar zwischen der Mündung des einen geringeren Durchmesser aufweisenden Abschnittes des Sitzes (9) und dem Anschlagflansch (7c) des Kontaktes (7) angeordnet ist.

Mit den einziehbaren Kontakten (7) sind Leiterstreifen (11) vereingt, die sich entlang von Kanälen (10) erstrecken, die derartige Abmessungen aufweisen, daß die Betriebsbewegung der Kontakte (7) ermöglicht wird, wobei diese Kanäle in Durchbrechungen (18) münden, durch die hindurch die Leiterstreifen (11) die Verbindung mit der elektronischen Schaltung (12) herstellen.

Die Betriebsbewegung der einziehbaren Kontakte (7) mit ihren Leiterstreifen (11) ist in den Fig. 9 bis 12 dargestellt. Aus diesen Figuren sind in eindeutiger Weise die vorspringenden (Fig. 11) und eingezogenen (Fig. 12) Stellungen der Kontakte erkennbar, die sich bei aus dem Schloß herausgezogenem bzw. in dieses eingestecktem Schlüssel ergeben.

Aus diesen Figuren ist weiterhin klar die vorteilhafte Betriebsstellung erkennbar, bei der die Betätigung der einziehbaren Kontakte (7) außerhalb, das heißt vor der Vorderseite des Rotors (13) erfolgt, wobei diese Kontakte mit sehr stabilen und robusten festen Kontakten (17) zusammenwirken, die fest in die Wand der kreisringförmigen Verlängerung (16) eingefügt sind, die mit dem Stator (14) verbunden ist.

Claims (5)

1. Elektronischer Schlüssel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel zwischen dem Betätigungskopf (1) und seinem Schaft (2), der in den Rotor (13) des Schlosses einsetzbar ist und dessen Drehung hervorruft, einen Zwischenbereich (3) aufweist, in dessen Schmalseiten einziehbare Kontakte (7) eingesetzt sind, die durch Federn (8) aus einem jeweiligen Sitz (9) heraus vorgespannt sind, daß die einziehbaren Kontakte (7) mit Leiterstreifen (11) vereinigt sind, die sich durch das Innere des Betätigungskopfes (1) hindurch von einer elektronischen Schaltung (12) aus erstrecken, die in dem Betätigungskopf (1) selbst angeordnet ist, daß die einziehbaren Kontakte (7) beim Einstecken und Drehen des Schlüssels in dem Schloß mit festen Kontakten (17) der entsprechenden elektronischen Schaltung des Schlosses in Kontakt gelangen, und daß die festen Kontakte (17) in der Innenwand einer kreisringförmigen Verlängerung (16) des Stators (14) angeordnet sind, die über die Vorderseite des Rotors (13) des Schlosses vorspringt.

2. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einziehbaren Kontakte (7) eine vorspringende Kontaktspitze (7a) und einen Endteil (7b) aufweisen, daß die vorspringende Kontaktspitze (7a) einen Anschlagflansch (7c) aufweist, der mit einer abgestuften Mündung (9a) des jeweiligen Sitzes (9) zusammenwirkt, und daß der Endteil (7b) der Kontakte (7) in einem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Sitzes (9) bewegbar geführt ist, wobei der Endteil (7b) als Führung und Halterung einer Feder (8) dient, die zwischen dem Anschlagflansch (7c) und der Mündung des einen verringerten Durchmesser aufweisenden Abschnittes des Sitzes (9) angeordnet ist.

3. Elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einziehbaren Kontakte (7), die Leiterstreifen (11) und die elektronische Schaltung (12) in einer Abdeckung (4) angeordnet sind, die an einem einstückigen Körper befestigt ist, der den Schaft (2) des Schlüssels und eine an den Schaft angrenzende Einschnürung (5) und einen nachfolgenden Endteil (6) bildet, wobei die Einschnürung (5) und der Endteil (6) hinsichtlich ihrer Lage dem Zwischenbereich (3) bzw. dem Betätigungskopf (1) entsprechen.

4. Elektronischer Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstreifen (11) mit Bewegungsspiel in Kanälen (10) angeordnet sind, die im Inneren der Abdeckung (4) entlang des Zwischenbereiches (3) angeordnet sind und sich von dem Sitz (9) der einziehbaren Kontakte (7) bis zu Durchbrechungen (18) für eine elektrische Verbindung mit der elektronischen Schaltung (12) erstrecken.

5. Elektronischer Schlüssel nach Anspruche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) aus Kunststoff besteht.