EP4099284B1 - Schlüssel mit einem generator und einem energiespeicher - Google Patents

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EP4099284B1
EP4099284B1 EP22176706.4A EP22176706A EP4099284B1 EP 4099284 B1 EP4099284 B1 EP 4099284B1 EP 22176706 A EP22176706 A EP 22176706A EP 4099284 B1 EP4099284 B1 EP 4099284B1
Authority
EP
European Patent Office
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key
electronics
generator
locking cylinder
storage device
Prior art date
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EP22176706.4A
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English (en)
French (fr)
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EP4099284A1 (de
EP4099284C0 (de
Inventor
Jens Gürtler
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Assa Abloy Sicherheitstechnik GmbH
Original Assignee
Assa Abloy Sicherheitstechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Assa Abloy Sicherheitstechnik GmbH filed Critical Assa Abloy Sicherheitstechnik GmbH
Publication of EP4099284A1 publication Critical patent/EP4099284A1/de
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Publication of EP4099284C0 publication Critical patent/EP4099284C0/de
Publication of EP4099284B1 publication Critical patent/EP4099284B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B19/00—Keys; Accessories therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B43/00—Time locks
    • E05B43/005—Timer devices controlling electrically operated locks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0611—Cylinder locks with electromagnetic control
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
    • E05B2047/0057—Feeding
    • E05B2047/0058—Feeding by batteries
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
    • E05B2047/0057—Feeding
    • E05B2047/0062—Feeding by generator
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B35/00—Locks for use with special keys or a plurality of keys ; keys therefor
    • E05B35/08—Locks for use with special keys or a plurality of keys ; keys therefor operable by a plurality of keys
    • E05B35/10—Locks for use with special keys or a plurality of keys ; keys therefor operable by a plurality of keys with master and pass keys

Definitions

  • the invention relates to a key with a key bow and a key shaft according to the features of the preamble of claim 1.
  • Such a key is in the US6,437,684 B1
  • This has a key shaft that can be lowered into the key housing and a piezo generator.
  • the piezo generator is driven when the key shaft is pushed in or extended from the key housing.
  • a capacitor is charged via a diode bridge in order to supply the key electronics with electrical energy.
  • the voltage of the capacitor is reduced via a voltage divider with resistors in order to supply a microprocessor in the key electronics.
  • Such keys for operating an e-cylinder are also known from practice. These keys have key electronics to transmit a coded opening signal to the locking cylinder, a so-called e-cylinder.
  • One advantage of such keys is that the electronic coding of the key or e-cylinder can be easily programmed electronically.
  • a key with a key bow and a key shaft for operating electronically secured locks is known.
  • This key has a flywheel generator and an energy storage device, both of which are arranged in the key bow.
  • the flywheel generator has a mass pendulum in the form of a flywheel, which is driven by vibrations that occur when the key is carried or moved.
  • This energy is stored in an energy storage device so that when needed, i.e. when a locking cylinder is operated, this energy can be used to generate an electronically coded opening signal.
  • the invention is based on the object of providing a key with a generator for generating an electronically coded opening signal, which key has a high level of reliability while requiring little installation space.
  • a key with a key bow and with a key shaft for the (mechanical) actuation of a locking cylinder, in particular for a mechatronic lock-key system, comprising key electronics that transmit a coded opening signal to a locking cylinder and a generator for supplying the key electronics and/or locking cylinder electronics with electrical energy.
  • key electronics that transmit a coded opening signal to a locking cylinder
  • generator for supplying the key electronics and/or locking cylinder electronics with electrical energy.
  • an energy store with at least one capacitor for storing the electrical energy generated by the generator is arranged after the generator, or between the generator and the key electronics, and that the generator charges the energy store and/or the at least one capacitor with a voltage that is at least twice or at least three times or at least four times, in particular a multiple of the supply voltage of the key electronics or the locking cylinder electronics.
  • the advantage is that the higher voltage on the capacitor of the energy storage device allows a disproportionately larger amount of energy to be stored than would be the case if it were charged with the supply voltage of the key electronics.
  • the energy that can be stored in a capacitor is proportional to the square of the voltage. This means that if the voltage on the capacitor is twice the supply voltage of the key electronics, four times the amount of energy can be stored in the capacitor with the same capacity. This means that with the same energy content, the capacity of the capacitor can be smaller than if the energy storage device were operated with the same voltage as the supply voltage of the key electronics.
  • a generator is understood to be a generator that converts mechanical energy or kinetic energy into electrical energy.
  • directed movements or linear movements are converted into electrical energy by the generator.
  • the actuation of the locking cylinder in particular the mechanical actuation of the locking cylinder, is understood to mean a rotation of the locking cylinder or the locking cylinder core by the key.
  • the key shaft is inserted into a key channel of the locking cylinder.
  • the key shaft transmits a torque to the locking cylinder or the locking cylinder core in order to rotate it, i.e. to actuate it.
  • the locking cylinder is designed in particular as a so-called E-locking cylinder and has key electronics and an electronically switchable locking element.
  • the electronically switchable locking element normally blocks the actuation of the locking cylinder. Only after the key electronics or the locking cylinder have received a correct or valid Once the opening signal has been received from the key or the key electronics, the electronically switchable locking element is released and the locking cylinder can be operated by turning the key.
  • the locking cylinder is intended for installation in a lock on a building door, for example a mortise lock with a single locking mechanism or with multiple locking mechanisms.
  • the locking cylinder can be designed as a locking cylinder according to a DIN standard or as a so-called Swiss locking cylinder or as a locking cylinder according to a Scandinavian standard. These locking cylinders differ in their external dimensions.
  • a locking cylinder is preferably understood to be a mechatronic locking cylinder or a so-called e-locking cylinder. In addition to the mechanics of a locking cylinder, these have locking cylinder electronics in order to read and preferably evaluate an electronically coded opening signal. The locking cylinder electronics only enable the locking cylinder to be operated if there is a valid opening signal.
  • a mechanical coding can be attached to the key shaft.
  • This mechanical coding can be scanned by the locking cylinder when the key shaft is inserted into the locking cylinder and can be used as a security feature in addition to the coded opening signal.
  • the key shaft has no mechanical coding, but the Authorization to open is granted solely through the electronically coded opening signal.
  • a mechatronic lock-key system is understood to be a system that has a lock with a locking cylinder that can be inserted into the lock and a key.
  • the term mechatronic indicates that the key is used to perform mechanical actuation by turning the locking cylinder.
  • an electronically coded opening signal is transmitted or exchanged between the key and the locking cylinder in order to check the key's authorization to open.
  • an electronically coded opening signal is understood to be a signal that has a code or encryption.
  • the opening signal can be generated by the key electronics or is stored in the key electronics by parameterization or programming.
  • the opening signal can then be encrypted, e.g. RSA-encrypted or DES-encrypted or AES-encrypted.
  • Different opening signals can be provided or generated in the key electronics.
  • group opening signals or individual opening signals or general opening signals can be provided.
  • An individual opening signal is authorized to operate a single locking cylinder.
  • a group opening signal is authorized to operate several locking cylinders, i.e. a group of locking cylinders.
  • a general opening signal can operate all locking cylinders in a locking system, similar to a master key.
  • the coded opening signal can be transmitted to a locking cylinder via a wire.
  • the coded opening signal can also be transmitted wirelessly.
  • the key electronics can have a wireless interface, preferably ZigBee or Bluetooth or an RFID interface.
  • the supply voltage of the key electronics is 3V and that the generator charges the at least one capacitor with a voltage of at least 6V or at least 9V or at least 12V or at least 15V.
  • the generator can charge the capacitor with a higher voltage.
  • the generator can be designed such that it delivers a voltage that is at least double or at least triple or at least quadruple, in particular a multiple of the supply voltage of the key electronics or the locking cylinder electronics.
  • it can have a step-up converter or a step-up converter or a SEPIC converter in order to generate a higher charging voltage for the capacitor from the voltage signal of the generator.
  • the energy storage device has a step-down converter or a step-down converter or a SEPIC converter, which generates the supply voltage of the key electronics from the high voltage of the at least one capacitor.
  • the step-down converter or the The step-down converter or the SEPIC converter must have an efficiency of at least 90%.
  • a SEPIC converter can be used.
  • the advantage of a SEPIC converter is that it can be operated both as a step-down converter and as a step-up converter and is highly efficient.
  • the conversion losses of the step-down or step-down converter are significantly lower than the gain in energy density that is achieved by charging the capacitor with at least twice the supply voltage.
  • the energy storage device can have two or three or four or more capacitors connected in parallel. Using several capacitors connected in parallel increases the total capacity of the energy storage device. This makes it possible to use a smaller capacitor with a slightly lower capacity for each capacitor, which allows the installation space to be further reduced. Furthermore, the parasitic resistance (ESR) can be reduced by connecting the capacitors in parallel.
  • ESR parasitic resistance
  • the at least one capacitor is designed as an electrolytic capacitor or as a tantalum capacitor.
  • the energy storage device or the capacitor or capacitors of the energy storage device can have a capacitance of at least 200 ⁇ F or 400 ⁇ F, or at least 1000 ⁇ F.
  • the energy storage device is decoupled from the generator by a diode in order to prevent a backflow of electrical energy to the generator.
  • the diode prevents a backflow of electrical energy from the energy storage device into the generator. This prevents the generator from running as a motor and creates the possibility of storing the energy generated in the energy storage device for the long term and making it available for the key electronics.
  • the generator is designed as an alternating voltage generator and that the energy storage device has a rectifier circuit, preferably a diode bridge or Graetz bridge, in order to rectify the alternating voltage of the generator and to charge the energy storage device.
  • the diode bridge is used to decouple the energy storage device from the generator in order to prevent the energy from flowing into the generator and to rectify the alternating voltage signal of the generator in order to charge the energy storage device with direct current.
  • the energy storage device has a step-up converter or a boost converter or a SEPIC converter in order to increase the voltage of the generator in order to charge the energy storage device.
  • the voltage of the generator can be increased via the boost converter or step-up converter or SEPIC converter in order to charge the energy storage device or the capacitor with a higher voltage than is supplied by the generator. This means that the generator can be constructed mechanically in a simpler way than if the generator is designed as a high-voltage generator.
  • the locking cylinder comprises an electrically switchable locking element for releasing or blocking rotation of the locking cylinder and locking cylinder electronics that switch the locking element, and that the energy storage device supplies both the key electronics and the locking cylinder electronics and the locking element with electrical energy when the key shaft is inserted into the locking cylinder.
  • a separate power supply in particular a mains-connected power supply, for the locking cylinder can be omitted.
  • the key electronics do not require or have any further power source apart from the generator.
  • the generator and the transmission element and the transmission device are designed together as a structural unit that can be inserted into the key bow, in particular that the transmission, the generator and the rack are designed together as a structural unit that can be inserted into the key bow.
  • the key electronics can be designed as a structural unit or as a module.
  • the key electronics can have a circuit board on which the components of the key electronics, preferably all components of the key electronics, are arranged.
  • a modular design is understood to mean a structural unit.
  • the generator and/or the key electronics are designed as a structural unit or a module and can be inserted as such into the key or the key blade. This facilitates the manufacture of the key, since the components of the assembly, i.e. the generator, the transmission element and the transmission device, do not have to be inserted separately and individually connected to one another.
  • the same step-down converter or the same step-down converter or the same SEPIC converter supplies the key electronics and the locking cylinder electronics and the locking element with electrical energy.
  • This enables a structurally simple design by using the same step-down converter to supply the key electronics as well as the locking cylinder electronics.
  • the step-down converter can be optimized in terms of its performance and thus the efficiency of the step-down converter can be increased.
  • the key electronics have a real-time clock and the energy storage device has a second voltage output for supplying the real-time clock with electrical energy.
  • the real-time clock can also be supplied via the voltage output for the key electronics.
  • the real-time clock can have its own output for connecting an energy storage device, preferably a SuperCap or GoldCap.
  • the electronically coded opening signal can be provided with a time stamp via the real-time clock.
  • the time stamp can be used as an additional security feature for checking whether the coded opening signal is valid or not. For example, it can be specified that an electronically coded opening signal is only valid at a certain time of day or during a certain period of time. Outside of this time It can be specified that the coded opening signal does not have any opening authorization. For example, it is possible to grant certain people access only during normal business hours. Outside of business hours, the people with the respective key are not authorized to enter a door.
  • the time signal from the real-time clock can also be used to set a maximum validity period for the coded opening signal. For example, it can be specified that a coded opening signal is only valid for a maximum period of 2 days, 4 days or one week. After this period of time has elapsed, the opening authorization of the coded opening signal automatically expires. This creates a further security criterion, as a lost key loses its opening authorization after the specified period of time has elapsed. In order to maintain the opening authorization permanently, the key or the key electronics can be programmed or parameterized to extend the period of time.
  • the second voltage output has a lower leakage current than the voltage output for the key electronics.
  • the second voltage output has a lower voltage than the voltage output for the key electronics This further reduces the energy consumption of the real-time clock, so that the real-time clock can be supplied with electrical energy from the energy storage device for longer.
  • the second voltage output is supplied with electrical energy from the at least one capacitor of the energy storage device via a second step-down converter or a second buck converter or a second SEPIC converter.
  • an optical display can be provided on the key blade, preferably comprising an LED, the optical display being supplied with electrical energy by the generator.
  • the optical display can be used to show a user error messages or status messages, for example.
  • the generator can be accommodated in the key bow.
  • the arrangement of the generator in the key bow means that the key can be used universally for different locking cylinders, since the key has its own power supply.
  • the key electronics together with the energy storage device are also incorporated in the key blade.
  • the generator is driven by a relative movement between the key shaft and the key blade.
  • the generator is driven when the key shaft is inserted into the key channel, in particular is driven by a rotor.
  • the key shaft is movably mounted on the key bow, in particular is hinged or displaceably mounted on the key bow and is movable between a position in the key bow and a position protruding from the key bow.
  • the key shaft can be mechanically firmly connected to the key blade, in particular immovably.
  • a movable component can be arranged on the key blade and/or the key shaft, which interacts with the key shaft when it is inserted into a locking cylinder and drives the generator in rotation.
  • the movable component comes into contact with the locking cylinder when the key shaft is inserted into the locking cylinder and drives the generator when the key shaft is further inserted into the locking cylinder.
  • the movable component can be designed as a rectilinear or linearly movable component.
  • the movable component can be movably mounted on the key shaft and/or the key blade.
  • the movable component comes into contact with the locking cylinder when the key shaft is inserted into the locking cylinder and drives the generator when the key shaft is further inserted into the locking cylinder, in particular drives it in rotation.
  • the movable component can interact with a gear element to convert a linear movement of the movable component into a rotational movement for rotating the generator.
  • a gear element to convert a linear movement of the movable component into a rotational movement for rotating the generator.
  • a freewheel clutch can be provided between the generator and the movable component.
  • the freewheel clutch can be constructed in the same way as a bicycle freewheel. This means that as long as the movable When the component is moved in the direction of the key blade, the moving component is in drive engagement with the generator. When the moving component is braked or stops towards the end of its travel, the freewheel clutch separates the connection between the moving component and the generator.
  • the generator allows the generator to continue to rotate even when the moving component is braked or comes to a standstill. Furthermore, when the key is removed from the lock cylinder, the moving component can move in the opposite direction to the drive direction without this having a negative effect on the rotation of the generator.
  • the movable component is designed as a component mounted on the key blade and/or the key shaft in a linearly movable manner, in particular as a slide, or as a tappet, or as a carriage.
  • an electrical contact is arranged on the key shaft in order to connect the key electronics to a locking cylinder electronics and that the generator is designed to supply a locking cylinder electronics with electrical energy via this contact.
  • the key shaft is designed to be electrically conductive and the electrical contact is designed to be insulated from the key shaft.
  • This allows an electrical circuit to be set up with two poles, in which, for example, the key shaft serves as ground and the electrical contact as the second pole.
  • a circuit can be closed with the lock cylinder by means of the electrical contact.
  • the electronics of the locking cylinder i.e. the locking cylinder electronics, are supplied with electrical energy from the generator in the key or from the key's energy storage device. This means that there is no need to wire the locking cylinder to the lock or through the door.
  • One advantage is that there is no need for power supplies.
  • the electrical contact is designed to establish a wired data connection between the key electronics and a locking cylinder electronics.
  • the key electronics can exchange the opening signal with the locking cylinder electronics via this electrical contact.
  • the electrical contact can also be designed as a data interface, in particular a bidirectional data interface.
  • a data interface for example, an encrypted, electronically coded opening signal can be exchanged between the locking cylinder electronics and the key electronics via this data interface.
  • Common encryption mechanisms such as AES encryption or RSA encryption can be used for encryption.
  • the electrical contact can be designed as a digital interface or as an interface, and the key electronics can be programmed and/or parameterized via this electrical contact.
  • the Keys are inserted into a programming device, whereby the programming device establishes a data connection to the key electronics via the electrical contact in order to program and/or parameterize them.
  • the capacity of the energy storage device is greater than the electrical energy consumed by the key electronics during an opening process.
  • the capacity of the energy storage device can be at least 1.5 times as large or twice as large. It can also be provided that the capacity of the energy storage device is greater than the electrical energy consumed by the key electronics and the lock cylinder electronics and the locking element during an opening process, preferably at least 1.5 times as large or twice as large.
  • the invention relates to a key according to the invention which is suitable for a locking cylinder.
  • a lock-key system according to the invention can also be provided, comprising at least one key according to the invention and a locking cylinder.
  • the key or lock-key system according to the invention can be used on locks for building doors. In other applications, however, the key-lock system can also be used on furniture doors or safe doors or even vehicle doors.
  • FIGS. 1a, 1b and 1c show an embodiment of the invention.
  • the key 1 according to the invention is shown together with a locking cylinder 11 in different operating positions.
  • the locking elements of the locking lock for example a lock bolt and/or a lock latch
  • the lock is accordingly locked, i.e. the locking elements, for example the lock bolt and/or a latch bolt, are extended from the lock housing into the locked position.
  • the key 1 has a key shaft 3 and a key bow 2 connected to the key shaft 3.
  • the key bow 2 is designed as Housing designed with a space to accommodate components.
  • a generator 9 is arranged inside the key blade 3.
  • a movable component 4 is arranged on the key shaft 3 and is connected to a gear element 5 arranged in the key blade 2.
  • the generator 9 is driven via the gear element 5 to generate electrical energy.
  • a gear 6 or gear device 6 is provided between the gear element 5 and the generator 9. A rotary movement can be translated via the gear device 6 so that the generator 9 is driven at a correspondingly adjusted speed.
  • the movable component 4 is designed as a slide 42 movably mounted on the key shaft 3.
  • the slide 42 comes into contact with the locking cylinder 11 when the key 1 is inserted into the locking cylinder and is displaced relative to the key shaft when the key shaft 3 is further inserted into the locking channel of the locking cylinder 11 and thereby drives the generator 9 via the gear element 5 and the gear device 6.
  • the generator 9 generates electrical energy to drive a key electronics 7, shown for example in Figure 2a , to supply with electrical energy.
  • the key electronics 7 shown generates an electronically coded opening signal and transmits this via an electrical contact 32 arranged on the key shaft to the locking cylinder 11 or to a locking cylinder electronics 12 (shown in Fig. 15 ).
  • the electrical contact 32 is used to Fig. 1c When the key is fully inserted as shown, an electrical circuit is closed between the locking cylinder electronics 12 and the key electronics 7. A coded opening signal and/or electrical energy can be exchanged between the key electronics 7 and the locking cylinder electronics 12 via this circuit. If a correct opening signal is present, the locking cylinder electronics 12 releases a locking element of the locking cylinder 11 so that it can be rotated using the key 1 or the key shaft 3.
  • the locking cylinder 11 is designed as a so-called E-cylinder. This means that it has a switchable locking element 13 ( Figure 15 ), which must be released in order to enable rotation of the locking cylinder 11.
  • a coded opening signal is generated by the key electronics 7 and transmitted to a locking cylinder electronics 12. This coded opening signal is checked and the locking element 13 is only released after confirmation of correct opening authorization.
  • a high security standard can be achieved through this electronic coding.
  • the key electronics 7 can check the locking cylinder electronics 12 to determine whether the locking cylinder 11 is a system associated with the key 1. Only after the locking cylinder 11 has been validated by the key electronics 7, so to speak, is a corresponding coded opening signal generated by the locking cylinder electronics 7 and transmitted to the locking cylinder 11. In this way, security can be significantly increased again.
  • the key 1 according to the invention is shown with the key bow 2 open.
  • the key electronics 7 are visible through the opened housing of the key bow 2.
  • the generator 9 is arranged concealed behind or below the key electronics 7.
  • the movable carriage 42 mounted on the key shaft 3 is arranged and connected to the gear element 5 arranged within the key blade 2.
  • the gear element 5 is arranged spatially between the key electronics 7 and the generator 9.
  • the movable carriage 42 is moved from its front rest position or starting position arranged in the area of the key shaft tip 35 when the key 1 is inserted into a locking cylinder along the key shaft in the direction of the key blade 2.
  • the generator 9 is thereby driven by means of a gear device 6 arranged between the movable gear element 5 and the generator 9.
  • the gear device 6 serves to translate the longitudinal movement of the carriage 42 into a rotational movement to drive the generator 9.
  • the gear device 6 adjusts the required speed for the generator 9.
  • a return spring 62 is arranged in the key bow 2.
  • the return spring 62 can be designed as a component of the gear device 6 or as a separate return spring.
  • the return spring 62 is designed as a torsion spring 62 and serves to return the movable component 4 or the slide 42 to its original position when the key 1 is pulled out of a locking cylinder 11. its rest position, ie in the Fig. 2a shown position near the tip 35 of the key shaft 3.
  • a locking pin 31 is arranged in the area of the key tip 35.
  • the locking pin 31 is spring-loaded laterally to the key shaft 3 and serves to lock the locking pin 31 in the shooting cylinder according to the Fig. 1c shown position, i.e. in the fully inserted position, in particular against the force of the return spring 62.
  • an energy storage device 81 is provided.
  • the energy storage device 81 is arranged together with the key electronics 7 on a circuit board.
  • the energy storage device 81 has several capacitors. According to the illustration of the Figure 2a
  • the energy storage device 81 comprises four capacitors 811, 812, 813 and 814.
  • the capacitors 811, 812, 813 and 814 are designed as SMD tantalum capacitors.
  • the energy generated by the generator 9 is stored in the energy storage device 81 in order to supply the key electronics 7 and/or the locking cylinder electronics 12. This allows the energy generated by the generator 9 to be used efficiently. In particular, the duration of the supply to the key electronics 7 and/or the locking cylinder electronics 12 can be extended, since the electrical energy is still available via the energy storage device 81 even when the generator 9 is no longer being driven.
  • two Spring pins 71 and 72 are provided.
  • the spring pins 71 and 72 contact two conductive contact surfaces 731 and 732, which are in the Fig. 2b are shown.
  • Fig. 2b shows the key 1 according to the Fig. 2a , but here the key electronics 7 have been removed for the sake of better clarity.
  • the key bow 2 has a cover 23 in the area of the transition to the key shaft 3. The cover serves to cover the opening of the key bow 2 arranged in the area of the key shaft 3.
  • connection pins 741 and 742 are visible. These two connection pins serve to electrically connect the key electronics 7 to the key shaft 3.
  • the first connection pin 741 connects the ground line of the key electronics 7 to the key shaft 3.
  • the second connection pin 742 connects the key electronics to the electrical contact 32.
  • a variant of the key 1 according to the invention is shown.
  • the key 1 in turn comprises a key shaft 3, which is connected to the key bow 2.
  • a generator 9 is arranged in the key bow 2, which is driven by means of a gear device 6 by the movable component 4 arranged on the key shaft 3 or the movable carriage 42.
  • a connecting rod drive 53 is driven by the gear element 5.
  • the connecting rod drive 53 has a connecting rod 531, which translates the linear movement of the gear element 5 into a rotational movement on the pinion 61 to drive the generator 9.
  • the Fig. 3b show a further embodiment of the key 1 according to the invention.
  • This key 1 also has a key shaft 3, in accordance with the embodiments described above, and a key blade 2 connected to it.
  • a generator 9 is again arranged in the key blade 2.
  • a belt drive 42 for driving the generator 9 is driven by the movable component 4 or the movable carriage 42 by means of the movable gear element 5.
  • the belt drive 52 has a first deflection roller 523 and a second deflection roller 524.
  • a drive belt 521 is guided around the two deflection rollers and drives a pinion 61, via which a transmission device 6 and the generator 9 are driven.
  • the rotating drive belt 521 is connected to the transmission element 5 by means of a belt shoe 522.
  • a further embodiment of the key 1 according to the invention is shown.
  • the movable gear element 5 drives a spindle drive 51.
  • This comprises a spindle nut 511 guided on a spindle 512.
  • the spindle nut 511 is connected to the movable gear element 5 and is driven by this or by the slide 42 is driven along the spindle 512.
  • the spindle 512 is thereby set in rotation about its longitudinal axis. These rotations are translated by means of an angular gear 513 into the rotation plane of the transmission device 6 or the generator 9 and transmitted to the latter.
  • a rack and pinion drive 54 is driven by the movable component, which is designed here as a rack 55.
  • the rack 55 meshes with a pinion 61 of the gear device 6 in order to convert the linear movement of the carriage 42 into a rotational movement for the generator 9.
  • a freewheel clutch 63 is visible, which is arranged between the transmission device 6 and the generator 9.
  • the freewheel clutch 63 serves to decouple the carriage 42 or the movable component 4 from the generator 9 at the end of the drive movement.
  • the freewheel clutch 63 functions according to the principle of a bicycle freewheel. This makes it possible for the carriage 42 to be decoupled from the generator 9 as soon as the carriage 42 comes to a stop at the end of the drive movement or is returned to its starting position near the key shaft tip 35 by the return spring.
  • the freewheel clutch 63 is provided in all embodiments of the key 1 according to the invention. In the previous embodiments, however, the freewheel clutch 63 is not shown or labeled for the sake of clarity.
  • the Fig. 4b is a detailed view of the rack and pinion drive 54. Here you can see how the rack 55 meshes with the pinion 61.
  • the key 1 according to the invention is shown in the side position in the starting position.
  • the movable carriage 42 is in its front position in the area of the key tip 35.
  • the carriage 42 is directly connected to the gear element 5 or the rack 55.
  • the rack 55 meshes with the pinion 61 of the transmission device 6 and transmits the rotary motion to the generator 9 by means of a further pinion 61a to generate electrical energy.
  • FIGs 6a and 6b show the corresponding key 1 in the position completely inserted into a lock cylinder, but without a lock cylinder.
  • the slide 42 or the rack 55 are arranged in the rear stop position near the key blade 2.
  • a rotary movement was transmitted to the generator 9 by the displacement of the rack 55, so that it is set in rotation and generates electrical energy.
  • the Fig. 7a and 7b shows the corresponding position according to the Figures 6a and 6b in page view.
  • FIG.8 A further embodiment of the key 1 according to the invention is shown.
  • This embodiment essentially corresponds to the embodiment of the Figures 1a to 2b .
  • the movable component 4 on the key shaft 3 is designed as a plunger 41 projecting from the key blade parallel to the key shaft.
  • the plunger 41 is attached to the cover 23 of the Key bow 2 is mounted so that it can move linearly. Analogous to the slide 42, the plunger 41 comes into contact with a locking cylinder 11 when the plunger shaft 3 is inserted therein and is displaced along the key shaft 3 in the direction of the key bow 2 in order to drive it via the movable gear element 5 or the generator 9 to generate electrical energy.
  • FIG.9 is an exploded view of the key 1 according to the invention.
  • This key 1 largely corresponds to the one shown in the Figures 1a to 2b illustrated embodiments. From the exploded view it can be seen that the key bow 2 has two housing halves 21, 22. A first housing half 21 and a second housing half 22.
  • the key electronics 7 are arranged in the first housing half 21.
  • the key electronics 7 have a circuit board 84 which is fastened in the first housing half.
  • the generator 9 is arranged in the second housing half 22.
  • the key shaft 3 engages between the two housing halves 21 and 22 and is connected to the key blade 2 or to the two housing halves 21 and 22 by means of screws.
  • the cover 23 serves to cover the opening on the key bow 2 in the area of the key shaft 3.
  • the cover 23 is pushed onto the key shaft 3 from the front and automatically holds onto the key bow 2 after the two housing halves 21 and 22 have been attached to one another.
  • the slide 42 is shown in the removed position on the key shaft 3.
  • the key shaft 3 In the area of the key blade 2, the key shaft 3 has an insertion area 34. In this area, the material thickness of the key shaft 3 is tapered so that the slide 42 in this area can be can be placed on the key shaft 3 or removed from the key shaft 3.
  • Fig.10 1 shows another exploded view of the key 1 according to the invention, this time seen from behind.
  • both the key electronics 7 and the generator 9 are each designed as a single structural unit.
  • the key electronics 7 has a circuit board 84 as a supporting element. Both the components of the key electronics 7 and the components of the energy storage device 81 are arranged on the circuit board 84.
  • the key electronics 7 is assigned as a structural unit to the housing half 21.
  • the generator 9 is designed as a structural unit opposite.
  • the generator 9 comprises the gear device 6 as well as the return spring 62 and the freewheel clutch 63. For the sake of better clarity, the Fig.10 These components of the generator are not shown or designated individually.
  • the generator 9 is also designed as an assembly and is assigned to the second housing half 22 of the key blade 2.
  • the key electronics 7 are placed as a structural unit in the first housing half 21.
  • the housing half 21 has registration marks that are complementary to registration marks arranged on the key electronics 7 or the circuit board 84, so that the key electronics 7 or circuit board 84 can only be inserted into the housing half 21 in a predetermined position.
  • the key electronics 7 are then connected to the key shaft 3.
  • the key electronics 7 are conductively connected to the key shaft 3 and the electrical contact 32. This is done via the first Connection pin 741 and the second connection pin 742.
  • These can be designed, for example, as a wire connection and connected to the circuit board 84 of the key electronics 7 by an electrically conductive adhesive or by means of ultrasonic welding or soldering.
  • the generator 9 is assigned as a structural unit to the second housing half 22 of the key blade.
  • complementary registration marks can be provided on the generator and the second housing half 22 in order to determine the alignment of the generator 9 to the second housing half 22.
  • the key electronics 7 is arranged together with the energy storage unit 81 on the circuit board 84.
  • the energy storage unit 81 has four capacitors 811, 812, 813 and 814.
  • the capacitors 811, 812, 813 and 814 are relatively voluminous components.
  • the generator 9 also has the gear device 6 and the return spring 62 protruding from the generator 9.
  • the capacitors of the energy storage unit 81 are arranged on the circuit board 84 in such a way that they engage in the free spaces left by the generator 9 and thus keep the overall height and thus the thickness of the key blade 2 as low as possible. This ensures optimal use of the space between the key electronics 7 and the generator 9.
  • FIG. 12 is an enlarged view of the key shaft 3 with the slide 42 movably mounted thereon.
  • the slide 42 has a slide shoe 421 and a slide arm 43 projecting from the slide shoe 421.
  • the slide shoe 421 is formed in one piece with the slide arm 43.
  • a coupling 45 is provided at the end of the slide arm 43.
  • This coupling serves to connect the slide or slide arm 43 to the movable gear element 5.
  • the coupling 45 has a pin 46 arranged on the gear arm 5, which interacts with a receiving device 47 arranged at the end of the slide arm 43.
  • the coupling is designed as a locking coupling and enables the connection between the slide 42 and the movable gear element 5 even when the key blade 2 is closed.
  • the slide 42 is first placed on the key shaft 3. This is done by inserting the slide arm 43 through the cover 23 and placing the slide shoe 421 in the insertion area 34 on the key shaft 3.
  • the slide shoe 421 can then be moved on the key shaft 3 in the direction of the key tip, i.e. forwards.
  • the slide shoe 421 is guided onto a slide guide 33 or threaded into it.
  • the slide guide 33 has a stop 335 which prevents the slide 42 or the slide shoe 421 from being pushed forward beyond the key shaft 3 by the return spring.
  • the slide 42 To connect the slide 42 to the gear element 5, the slide 42 is inserted from the front position on the key shaft 3 to the rear into the housing of the key blade 2. In the housing of the key blade 2, the movable gear element 5 is automatically in the correct position positioned relative to the carriage arm 43. When the carriage 42 is moved back into the housing of the key bow 2, the receiving device 47 comes into contact with the pin 46 of the coupling 45.
  • the receiving device 47 has two spring-loaded tabs such that when the carriage 42 is pressed further in the direction of the movable gear element 5, the coupling device 45 snaps into place in that the two tabs or the receiving device 47 positively engages and holds the pin 46.
  • the carriage 42 is connected to the movable gear element 5 by the coupling device 45 without the housing of the key bow 2 having to be opened. This enables advantageous and quick assembly of the key 1.
  • FIG. 13 an embodiment of the key according to the invention is shown with the first housing half 21 removed.
  • the key shaft 3 can be seen from the front.
  • the slide 42 with its slide shoe 421 or slide arm 43 is tapered. This means that the flanks of the slide shoe 421 or the slide arm 43 taper towards the edge of the key shaft 3 or incline towards each other. This reduces the risk of a finger getting trapped in the area between the movable element 4 or the slide 42 and the key blade 2 or the cover 23.
  • an aesthetic appearance is achieved.
  • Fig. 14 is a section through the key shaft 3 in the area of the slide shoe 421.
  • the slide shoe 421 is guided by the slide guide 33.
  • This has two opposing grooves 333 and 334.
  • the slide shoe 421 surrounds the slide guide 33 from the edge of the key shaft 3 on both sides and is in the undercut Grooves 333 and 334 are guided in a form-fitting manner.
  • the slide shoe 421 is guided both upwards and downwards in the vertical axis and also laterally. To do this, the slide shoe 421 surrounds the slide guide 33 on both sides and its ends engage in a form-fitting manner in the undercut grooves 333, 334.
  • the slide guide 33 has surfaces with a first flank 331 and a second flank 332 on its opposite sides. These flanks taper towards the edge of the key shaft 3, ie they come to a point.
  • the slide shoe 421 is designed to complement the tapering flanks 331 and 332.
  • the Fig. 15 shows a schematic circuit diagram of the key 1 according to the invention.
  • the components of the key 1 are shown in the dashed rectangle marked 1. These include the generator 9, the key electronics 7 and an energy storage device 81 connected between the generator 9 and the key electronics 7.
  • the energy storage device 81 has a rectifier 82.
  • the rectifier 82 can be designed as a diode bridge or Graetz rectifier in order to rectify an alternating voltage signal supplied by the generator 9.
  • the rectifier 82 creates a decoupling between the energy storage device 81 and the generator 9. This means that reverse currents between the energy storage device 81 and the generator 9 are suppressed via the rectifier 82.
  • the energy storage device 81 also comprises a storage element, which is designated here as a capacitor 811. This can be designed as a single capacitor 811 or as several capacitors connected in parallel. The electrical energy generated by the generator 9 is stored in the capacitor 811.
  • the generator 9 is designed to deliver a significantly higher voltage and store it in the capacitor 811 or 811 to 814 than is required to supply the key electronics 7.
  • the high voltage of the energy storage device 81 or 811 is reduced to a supply voltage that is sufficient or intended for the key electronics 7 using a step-down converter 83 or SEPIC converter 83.
  • the generator can deliver a voltage in the range between 12V and 20V.
  • the key electronics 7 can be supplied with a voltage in the range between 1.5V and 4V.
  • the key electronics 7 have a voltage monitoring system.
  • the key electronics 7 are connected to the input of the step-down converter 83 via a voltage divider with the resistors R1 and R2.
  • the key electronics 7 can use this voltage divider to measure the voltage before the step-down converter 83 or at the output of the energy storage device 811.
  • the voltage level is a measure of the amount of energy stored.
  • the key electronics 7 can thus determine whether the electrical energy stored in the energy storage device 81 is sufficient to generate a coded opening signal or to unlock the locking element 13 of the locking cylinder 11. If the key electronics 7 determines by measuring the voltage that the voltage is sufficient, it can send a coded opening signal to unlock the locking element 13 and operate the locking cylinder 11. If the key electronics 7 determines that the amount of energy stored or the voltage is too low, it will not send an opening signal. For example, in this case the key electronics 7 can control a visual and/or acoustic display to indicate an error.
  • a user can then remove the key 1 from the lock cylinder and insert it again to increase the amount of electrical energy generated by the generator 9 and enable the opening process.
  • the energy storage device 82 has a second voltage output with a second step-down converter 87. This is used to supply a supercapacitor 86 or a GoldCap 86 to supply a real-time clock 85 with electrical energy.
  • the voltage of the supercapacitor 86 is also below the voltage of the energy storage device 81 or the capacitor 811.
  • the step-down converter 87 charges the supercapacitor 86 from the energy storage device 81 with a high efficiency, preferably greater than 90%, in particular greater than 95%.
  • the second voltage output can alternatively also be supplied by means of the first step-down converter 83.
  • the first step-down converter 83 can, for example, be switched accordingly.
  • the Fig. 16 shows a variant of the schematic diagram of Figure 15 .
  • the key 1 comprises the generator 9, the key electronics 7 and an energy storage device 81 connected between the generator 9 and the key electronics 7 and a rectifier 82.
  • the energy storage device 81 comprises several components and is designed as dashed rectangle.
  • the energy storage device 81 comprises the rectifier 82, capacitors 811 and the step-down converter 83.
  • the rectifier 82 can be designed as a diode bridge or Graetz rectifier in order to rectify an alternating voltage signal supplied by the generator 9. At the same time, the rectifier 82 creates a decoupling between the energy storage device 81 and the generator 9. This means that reverse currents between the energy storage device 81 and the generator 9 are suppressed via the rectifier 82.
  • the energy storage device 81 also comprises a storage element, which is designated here as a capacitor 811. This can be designed as a single capacitor 811 or as several capacitors connected in parallel. The electrical energy generated by the generator 9 is stored in the capacitor 811.
  • the real-time clock 85 is supplied with electrical energy via the first step-down converter 83.
  • the real-time clock has an integrated charging circuit, which can include a second step-down converter (not shown) and to which a supercap 86 is connected.
  • the real-time clock 85 is supplied with electrical energy via the supercap 86.
  • the real-time clock or the SuperCap 86 is supplied with electrical energy generated by the generator 9 or the energy stored in the energy storage device 81.
  • the real-time clock is supplied with electrical energy via the SuperCap 86, even if the first step-down converter 83 or the energy storage device 81 does not supply electrical energy.
  • a time signal can be transmitted via the real-time clock 85 of the key electronics 7 in order to evaluate it or to send it to the locking cylinder 11 or the locking cylinder electronics 12.
  • This time signal can be transmitted to the locking cylinder electronics 12 in addition to or together with the opening signal.
  • the key electronics 7 can take the time signal into account when generating the coded opening signal. For example, to either generate a coded opening signal depending on the time or not to generate it. Or to either generate a valid coded opening signal depending on the time or to generate a blocked coded opening signal
  • this time signal it is possible to validate or block the coded opening signal depending on the time. For example, it can be specified that a valid opening signal is only generated at certain times of the day, for example between 9 a.m. and 5 p.m., in order to grant certain groups of people access to a building only at these times.
  • the validity period of an opening authorization can be set to a specific period of time using the time signal.
  • the validity of an opening signal can be set to 3 days, 7 days or 2 weeks. This means that a valid opening signal can only be generated with the corresponding key within this period of time. After this period of time has elapsed, the key 1 or the key electronics 7 can no longer generate a valid opening signal and must first be re-parameterized or re-trained in order to extend the opening authorization. This can increase the security of the Key 1 can be further increased, as lost keys, for example, automatically lose their validity.
  • the key electronics 7 are connected via the electrical contact 32 to the locking cylinder 11 or to the locking cylinder electronics 12 arranged in the locking cylinder 11 and the locking member 13.
  • the locking cylinder electronics and the switchable locking member 13 can also be supplied with electrical energy from the energy storage device 81 or from the generator 9 via the electrical contact 32. This means that the locking cylinder 11 does not need its own power supply.
  • the electrical contact 32 is designed to transmit electrical energy and electrical information.
  • the electrical contact 32 is advantageously designed as a digital interface, in particular as a bidirectional serial interface. This makes it possible for the key 1 to be plugged into a programming adapter, a table station or a wall station, for example, and to be programmed or parameterized by this via the electrical contact 32.
  • the real-time clock 85 can be set or the coding of the key electronics 7 can be set and/or programmed.
  • Parameterization or setting of the validity period of an opening signal can also be carried out via the programming adapter and the electrical contact 32.
  • the validity period of an opening signal can be set and/or changed depending on the time of day via the programming adapter, or the time period during which a valid opening signal is generated by the key electronics 7 can be set, refreshed or extended.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schlüssel mit einer Schlüsselreide und einem Schlüsselschaft gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ein derartiger Schlüssel ist in der US 6,437,684 B1 beschrieben. Dieser weist einen im Schlüsselgehäuse versenkbaren Schlüsselschaft und einen Piezogenerator auf. Der Piezogenerator wird beim Eindrücken bzw. Ausfahren des Schlüsselschafts aus dem Schlüsselgehäuse angetrieben. Über eine Diodenbrücke wird ein Kondensator aufgeladen, um die Schlüsselelektronik mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei wird über einen Spannungsteiler mit Widerständen die Spannung des Kondensators herabgesetzt, um einen Mikroprozessor der Schlüsselelektronik zu versorgen.
  • Auch aus der Praxis sind solche Schlüssel zur Betätigung eines E-Zylinders bekannt. Diese Schlüssel weisen eine Schlüsselelektronik auf, um ein codiertes Öffnungssignal an den Schließzylinder, einen sog. E-Zylinder, zu übertragen. Ein Vorteil solcher Schlüssel ist, dass die elektronische Codierung des Schlüssels bzw. E-Zylinders elektronisch einfach programmierbar ist.
  • In der EP 1 039 074 B1 ist ein Schlüssel mit einer Schlüsselreide und einem Schlüsselschaft zur Betätigung von elektronisch gesicherten Schlössern bekannt. Dieser Schlüssel weist einen Schwungradgenerator und einen Energiespeicher auf, die beide in der Schlüsselreide angeordnet sind. Der Schwungradgenerator weist ein Massependel in Form eines Schwungrads auf, welches durch Erschütterungen, die beim Tragen oder Bewegen des Schlüssels auftreten, angetrieben wird.
  • Diese Energie wird in einem Energiespeicher gespeichert, um im Bedarfsfall, d.h. beim Betätigen eines Schließzylinders diese Energie zu nutzen, um ein elektronisch codiertes Öffnungssignal zu erzeugen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlüssel mit einem Generator zur Erzeugung eines elektronisch codierten Öffnungssignals bereitzustellen, der eine hohe Zuverlässigkeit und dabei einen geringen Bauraum aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schlüssel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist ein Schlüssel mit einer Schlüsselreide und mit einem Schlüsselschaft vorgesehen, zur (mechanischen) Betätigung eines Schließzylinders, insbesondere für ein mechatronisches Schloss-Schlüssel-System, umfassend eine Schlüsselelektronik, die ein codiertes Öffnungssignal an einen Schließzylinder überträgt und einen Generator zur Versorgung der Schlüsselelektronik und/oder einer Schließzylinderelektronik mit elektrischer Energie. Wesentlich dabei ist, dass nach dem Generator, oder zwischen Generator und Schlüsselelektronik, ein Energiespeicher mit wenigstens einem Kondensator zur Speicherung der durch den Generator erzeugten elektrischen Energie angeordnet ist und der Generator den Energiespeicher und/oder den wenigstens einen Kondensator mit einer Spannung auflädt, die wenigstens das Doppelte oder wenigstens das Dreifache oder wenigstens das Vierfache, insbesondere ein Mehrfaches der Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik oder der Schließzylinderelektronik beträgt.
  • Von Vorteil ist, dass durch die höhere Spannung am Kondensator des Energiespeichers eine überproportional größere Energiemenge speicherbar ist als dies bei einer Aufladung mit der Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik der Fall wäre. Die in einem Kondensator speicherbare Energie ist proportional zum Quadrat der Spannung. D.h. bei der doppelten Spannung am Kondensator im Vergleich zur Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik kann in dem Kondensator bei gleicher Kapazität die vierfache Energiemenge gespeichert werden. Somit kann bei gleichem Energieinhalt die Kapazität des Kondensators kleiner bemessen werden als wenn der Energiespeicher mit der gleichen Spannung wie die Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik betrieben würde. Durch die Verwendung von kleineren Kondensatoren ist es möglich, kleiner zu bauen, da das Volumen der Kondensatoren mit zunehmender Kapazität ansteigt.
  • Vorzugsweise wird unter einem Generator ein Generator verstanden, der mechanische Energie bzw. Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt. Insbesondere werden durch den Generator gerichtete Bewegungen oder lineare Bewegungen in elektrische Energie umgewandelt.
  • Insbesondere wird unter Betätigung des Schließzylinders, insbesondere unter mechanischer Betätigung des Schließzylinders, eine Drehung des Schließzylinders bzw. des Schließzylinderkerns durch den Schlüssel verstanden. Dazu wird der Schlüsselschaft in einen Schlüsselkanal des Schließzylinders eingeführt. Der Schlüsselschaft überträgt ein Drehmoment auf den Schließzylinder bzw. auf den Schließzylinderkern, um diesen zu drehen, also zu betätigen. Der Schließzylinder ist insbesondere als sogenannter E-Schließzylinder ausgebildet und weist eine Schlüsselelektronik sowie ein elektronisch schaltbares Sperrglied auf. Das elektronisch schaltbare Sperrglied sperrt normalerweise eine Betätigung des Schließzylinders. Erst nachdem die Schlüsselelektronik bzw. der Schließzylinder ein korrektes bzw. valides Öffnungssignal von dem Schlüssel bzw. der Schlüsselelektronik empfangen hat, wird das elektronisch schaltbare Sperrglied freigeschaltet und der Schließzylinder kann durch Drehen des Schlüssels betätigt werden.
  • Insbesondere ist der Schließzylinder zum Einbau in ein Schloss einer Gebäudetür, beispielsweise ein Einsteckschloss mit einer Einfachverriegelung oder mit Mehrfachverriegelung, vorgesehen. Der Schließzylinder kann dabei als Schließzylinder nach einer DIN-Norm oder als sogenannter Schweizer Schließzylinder oder als ein Schließzylinder nach einer skandinavischen Norm ausgebildet sein. Diese Schließzylinder unterscheiden sich jeweils in ihren äußeren Abmessungen.
  • Vorzugsweise wird unter Schließzylinder ein mechatronischer Schließzylinder oder ein sogenannter E-Schließzylinder verstanden. Diese weisen zusätzlich zu der Mechanik eines Schließzylinders eine Schließzylinderelektronik auf, um ein elektronisch codiertes Öffnungssignal zu lesen und vorzugsweise auszuwerten. Nur bei einem gültigem Öffnungssignal gibt die Schließzylinderelektronik eine Betätigung des Schließzylinders frei.
  • Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass an dem Schlüsselschaft eine mechanische Codierung angebracht ist. Diese mechanische Codierung kann beim Einführen des Schlüsselschafts in den Schließzylinder von diesem abgetastet werden und als ein Sicherheitsmerkmal zusätzlich zu dem codierten Öffnungssignal verwendet werden.
  • Vorzugsweise kann in alternativen Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass der Schlüsselschaft keine mechanische Codierung aufweist, sondern die Öffnungsberechtigung alleine durch das elektronisch codierte Öffnungssignal erfolgt.
  • Insbesondere wird unter einem mechatronischen Schloss-Schlüssel-System ein System verstanden, welches ein Schloss mit einem in das Schloss einsetzbaren Schließzylinder und einen Schlüssel aufweist. Der Begriff mechatronisch weist darauf hin, dass über den Schlüssel eine mechanische Betätigung durch Drehen des Schließzylinders erfolgt. Ferner wird zwischen Schlüssel und Schließzylinder ein elektronisch codiertes Öffnungssignal übertragen oder ausgetauscht, um die Öffnungsberechtigung des Schlüssels zu überprüfen.
  • Vorzugsweise wird unter einem elektronisch codierten Öffnungssignal ein Signal verstanden welches eine Codierung bzw. Verschlüsselung aufweist. Das Öffnungssignal kann von der Schlüsselelektronik generiert werden, oder wird in der Schlüsselelektronik per Parametrierung oder Programmierung gespeichert. Das Öffnungssignal kann dann verschlüsselt werden, bspw. RSA-verschlüsselt oder DES-verschlüsselt oder AES-verschlüsselt werden.
  • In der Schlüsselelektronik können unterschiedliche Öffnungssignale vorgesehen sein bzw. generiert werden. Beispielsweise können Gruppenöffnungssignale oder Einzelöffnungssignale oder Generalöffnungssignale vorgesehen sein. Ein Einzelöffnungssignal ist berechtigt einen einzelnen Schließzylinder zu betätigen. Ein Gruppenöffnungssignal ist berechtigt mehrere Schließzylinder, also eine Gruppe von Schließzylinder zu betätigen. Ein Generalöffnungssignal kann alle Schließzylinder eines Schließsystems betätigen, ähnlich einem Generalschlüssel.
  • Eine Übertragung des codierten Öffnungssignales an einen Schließzylinder kann drahtgebunden erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das codierte Öffnungssignal auch drahtlos übertragen werden. Beispielsweise kann die Schlüsselelektronik eine drahtlose Schnittstelle aufweisen, vorzugsweise ZigBee oder Bluetooth oder eine RFID-Schnittstelle.
  • Insbesondere kann in einer beispielhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik 3V beträgt und dass der Generator den wenigstens einen Kondensator mit einer Spannung von wenigstens 6V oder wenigstens 9V oder wenigstens 12V oder wenigstens 15V auflädt.
  • Der Generator kann den Kondensator mit einer höheren Spannung aufladen. Dazu kann der Generator derart ausgelegt sein, dass er eine Spannung liefert, die wenigstens das Doppelte oder wenigstens das Dreifache oder wenigstens das Vierfache, insbesondere ein Mehrfaches der Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik oder der Schließzylinderelektronik beträgt. Alternativ oder ergänzend kann er einen Step-Up-Wandler oder einen Aufwärtswandler oder einen SEPIC-Wandler aufweisen, um aus dem Spannungssignal des Generators eine höhere Ladespannung für den Kondensator zu generieren.
  • Um eine energieeffiziente Versorgung der Schlüsselelektronik zu bewerkstelligen, kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Energiespeicher einen Step-Down-Wandler oder einen Abwärtswandler oder einen SEPIC-Wandler aufweist, der aus der hohen Spannung des wenigstens einen Kondensators die Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik generiert. Vorzugsweise kann der Step-Down-Wandler oder der Abwärtswandler oder der SEPIC-Wandler einen Wirkungsgrad von wenigstens 90% aufweisen. Durch die Verwendung eines Step-Down-Wandlers mit einem hohen Wirkungsgrad wird möglichst viel der in dem Kondensator gespeicherten Energie umgesetzt, um die Schlüsselelektronik zu betreiben. Insbesondere kann ein SEPIC-Wandler verwendet werden. Der Vorteil eines SEPIC-Wandlers ist, dass er sowohl als Abwärtswandler wie auch als Aufwärtswandler betreibbar ist und dabei einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Vorteilhafterweise sind jedenfalls die Umsetzungsverluste des Abwärts- oder Step-Down-Wandlers deutlich geringer als der Zugewinn an Energiedichte, die durch das Aufladen des Kondensators mit wenigstens dem Doppelten der Versorgungsspannung gewonnen wird.
  • In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher zwei oder drei oder vier oder mehrere parallel geschaltete Kondensatoren aufweist. Durch die Verwendung mehrerer parallel geschalteter Kondensatoren wird die Gesamtkapazität des Energiespeichers vergrößert. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass je Kondensator ein kleinerer Kondensator mit etwas geringerer Kapazität verwendet wird, wodurch sich der Bauraum weiter reduzieren lässt. Ferner kann durch die Parallelschaltung der Kondensatoren der parasitäre Widerstand (ESR) verringert werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Kondensator als ein Elektrolytkondensator oder als ein Tantal-Kondensator ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Energiespeicher bzw. der Kondensator oder die Kondensatoren des Energiespeichers eine Kapazität von wenigstens 200µF oder 400 µF, oder wenigstens 1000µF aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher von dem Generator durch eine Diode entkoppelt ist, um einen Rückfluss von elektrischer Energie zu dem Generator zu verhindern. Durch die Diode wird ein Rückfluss von elektrischer Energie aus dem Energiespeicher in den Generator verhindert. Dadurch wird ein Motorbetrieb des Generators verhindert und die Möglichkeit geschaffen, in dem Energiespeicher die erzeugte Energie langfristig zu speichern und für die Schlüsselelektronik zur Verfügung zu stellen.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Generator als Wechselspannungsgenerator ausgebildet ist und dass der Energiespeicher eine Gleichrichterschaltung, vorzugsweise eine Diodenbrücke oder Graetz-brücke, aufweist, um die Wechselspannung des Generators gleichzurichten und den Energiespeicher zu laden. Über die Diodenbrücke wird zum einen der Energiespeicher von dem Generator entkoppelt, um den Energieabfluss in den Generator zu verhindern und zum anderen wird das Wechselspannungssignal des Generators gleichgerichtet, um den Energiespeicher mit Gleichstrom aufzuladen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Energiespeicher einen Step-Up-Wandler oder einen Aufwärtswandler oder einen SEPIC-Wandler aufweist, um die Spannung des Generators zum Laden des Energiespeichers anzuheben. Über den Aufwärtswandler oder Step-Up-Wandler oder SEPIC-Wandler kann die Spannung des Generators angehoben werden, um den Energiespeicher bzw. den Kondensator mit einer höheren Spannung aufzuladen als vom Generator geliefert wird. Dadurch kann der Generator mechanisch einfacher aufgebaut werden als wenn der Generator als Hochspannungsgenerator auszulegen ist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Schließzylinder ein elektrisch schaltbares Sperrglied zum Freigeben oder Sperren einer Drehung des Schließzylinders sowie eine das Sperrglied schaltende Schließzylinderelektronik umfasst und der Energiespeicher bei in den Schließzylinder eingestecktem Schlüsselschaft sowohl die Schlüsselelektronik als auch die Schließzylinderelektronik und das Sperrglied mit elektrischer Energie versorgt. So kann eine separate Stromversorgung, insbesondere eine netzgebundene Stromversorgung, für den Schließzylinder entfallen.
  • Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Schlüsselelektronik außer dem Generator keine weitere Stromquelle benötigt oder aufweist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Generator und das Getriebeelement und die Getriebevorrichtung gemeinsam als eine in die Schlüsselreide einsetzbare Baueinheit ausgebildet sind, insbesondere, dass das Getriebe, der Generator und die Zahnstange gemeinsam als eine in die Schlüsselreide einsetzbare Baueinheit ausgebildet sind.
  • Ferner kann die Schlüsselelektronik als eine Baueinheit oder als ein Modul ausgebildet sein. Insbesondere kann die Schlüsselelektronik eine Platine aufweisen, auf der die Bauteile der Schlüsselelektronik, vorzugsweise alle Bauteile der Schlüsselelektronik, angeordnet sind.
  • Insbesondere wird unter Baueinheit eine modulare Ausgestaltung verstanden. D.h. der Generator und/oder die Schlüsselelektronik ist als eine Baueinheit oder ein Modul ausgebildet und kann als solche in den Schlüssel bzw. in die Schlüsselreide eingesetzt werden. Dies erleichtert die Herstellung des Schlüssels, da nicht die Bestandteile der Baueinheit, sprich der Generator, das Getriebeelement und die Getriebevorrichtung separat eingesetzt und einzeln untereinander verbunden werden müssen.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass derselbe Step-Down-Wandler oder derselbe Abwärtswandler oder derselbe SEPIC-Wandler die Schlüsselelektronik und die Schließzylinderelektronik und das Sperrglied mit elektrischer Energie versorgt. Dadurch wird ein konstruktiv einfacher Aufbau ermöglicht, indem derselbe Step-Down-Wandler zur Versorgung der Schlüsselelektronik wie auch der Schließzylinderelektronik verwendet wird. Zudem kann der Step-Down-Wandler hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit optimiert und damit der Wirkungsgrad des Step-Down-Wandlers gesteigert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Schlüsselelektronik eine Echtzeituhr und der Energiespeicher einen zweiten Spannungsausgang zur Versorgung der Echtzeituhr mit elektrischer Energie aufweist. Alternativ kann die Echtzeituhr auch über den Spannungsausgang für die Schlüsselelektronik mitversorgt werden. Insbesondere kann die Echtzeituhr einen eigenen Ausgang zum Anschluss eines Energiespeichers, vorzugsweise eines SuperCaps oder GoldCaps aufweisen.
  • Über die Echtzeituhr kann das elektronisch codierte Öffnungssignal mit einem Zeitstempel versehen werden. Der Zeitstempel kann als ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal für die Prüfung, ob das codierte Öffnungssignal gültig ist oder nicht, verwendet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein elektronisch codiertes Öffnungssignal nur zu einer bestimmten Tageszeit oder in einem bestimmten Zeitraum gültig ist bzw. valide ist. Außerhalb dieser Zeit kann vorgesehen sein, dass das codierte Öffnungssignal keine Öffnungsberechtigung besitzt. So ist es beispielsweise möglich, bestimmten Personen Zutritt nur zu üblichen Geschäftszeiten zu gewähren. Außerhalb der Geschäftszeiten sind die Personen mit dem jeweiligen Schlüssel nicht berechtigt, eine Tür zu begehen.
  • Ferner kann das Zeitsignal der Echtzeituhr herangezogen werden, um eine maximale Gültigkeitsdauer des codierten Öffnungssignals festzulegen. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass ein codiertes Öffnungssignal nur für eine maximale Zeitdauer von 2 Tagen oder 4 Tagen oder einer Woche gültig ist. Nach Ablauf dieser Zeitspanne erlischt automatisch die Öffnungsberechtigung des codierten Öffnungssignals. Dadurch wird ein weiteres Sicherheitskriterium geschaffen, da ein verlorener Schlüssel auf die Art und Weise nach Ablauf der festgelegten Zeitspanne seine Öffnungsberechtigung verliert. Um die Öffnungsberechtigung dauerhaft zu erhalten, kann vorgesehen sein, den Schlüssel bzw. die Schlüsselelektronik zu programmieren oder parametrieren, um die Zeitspanne zu verlängern.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der zweite Spannungsausgang einen geringeren Leckstrom als der Spannungsausgang für die Schlüsselelektronik aufweist. Dadurch wird sozusagen ein zweiter Spannungsversorgungskreis zur Versorgung der Echtzeituhr geschaffen, der einen sehr geringen Leckstrom aufweist, um sicherzustellen, dass die Echtzeituhr über einen langen Zeitraum hinweg mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher versorgt werden kann.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Spannungsausgang eine geringere Spannung als der Spannungsausgang für die Schlüsselelektronik aufweist. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch für die Echtzeituhr weiter reduzieren, sodass die Echtzeituhr aus dem Energiespeicher länger mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
  • In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der zweite Spannungsausgang über einen zweiten Step-Down-Wandler oder einen zweiten Abwärtswandler oder einen zweiten SEPIC-Wandler aus dem wenigstens einen Kondensator des Energiespeichers mit elektrischer Energie versorgt wird.
  • Um eine einfache Bedienbarkeit zu schaffen, kann vorgesehen sein, dass an der Schlüsselreide eine optische Anzeige vorgesehen ist, vorzugsweise umfassend eine LED, wobei die optische Anzeige durch den Generator mit elektrischer Energie versorgt wird. Durch die optische Anzeige können einem Benutzer beispielsweise Fehlermeldungen oder Zustandsmeldungen angezeigt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Generator in der Schlüsselreide aufgenommen ist. Ein Vorteil ist, dass durch die Anordnung des Generators in der Schlüsselreide, der Schlüssel universal für verschiedene Schließzylinder einsetzbar ist, da der Schlüssel seine eigene Energieversorgung aufweist.
  • Zudem kann vorgesehen sein, dass auch die Schlüsselelektronik zusammen mit dem Energiespeicher in der Schlüsselreide aufgenommen ist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Generator durch eine Relativbewegung zwischen Schlüsselschaft und Schlüsselreide angetrieben wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Generator beim Einführen des Schlüsselschafts in den Schlüsselkanal angetrieben wird, insbesondere rotorisch angetrieben wird.
  • In einer vorzugsweisen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Schlüsselschaft an der Schlüsselreide beweglich gelagert ist, insbesondere an der Schlüsselreide klappbar oder verschiebbar gelagert ist und zwischen einer Position in der Schlüsselreide und einer aus der Schlüsselreide hervorstehenden Position bewegbar ist.
  • Insbesondere kann der Schlüsselschaft mit der Schlüsselreide mechanisch fest, insbesondere unbeweglich, verbunden sein.
  • Insbesondere kann an der Schlüsselreide und/oder dem Schlüsselschaft ein bewegliches Bauteil angeordnet sein, welches beim Einschieben des Schlüsselschafts in einen Schließzylinder mit diesem zusammenwirkt und den Generator rotierend antreibt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das bewegliche Bauteil beim Einschieben des Schlüsselschafts in einen Schließzylinder in Anlage mit dem Schließzylinder gelangt und den Generator beim weiteren Einschieben des Schlüsselschaftes in den Schließzylinder antreibt.
  • Vorzugsweise kann das bewegliche Bauteil als ein geradlinig bzw. linear bewegliches Bauteil ausgebildet sein. Das bewegliche Bauteil kann am Schlüsselschaft und/oder der Schlüsselreide beweglich gelagert sein.
  • In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Bauteil beim Einschieben des Schlüsselschafts in einen Schließzylinder in Anlage mit dem Schließzylinder gelangt und den Generator beim weiteren Einschieben des Schlüsselschaftes in den Schließzylinder antreibt, insbesondere rotierend antreibt.
  • Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Bauteil mit einem Getriebeelement zusammenwirkt, um eine Linearbewegung des beweglichen Bauteils in eine Rotationsbewegung zum rotierenden Antrieb des Generators umzuwandeln. Ein Vorteil ist, dass durch das Einschieben des Schlüsselschafts in den Schließzylinder eine kontinuierliche Bewegung erfolgt, durch die der Generator in Rotation versetzt wird. Je nach Geschwindigkeit oder Stärke des Einschiebens des Schlüssels in den Schlüsselkanal eines Schließzylinders wird dadurch der Generator kontinuierlich in Rotation versetzt. Je schneller der Schlüssel eingeschoben wird, desto höher kann die Rotationsgeschwindigkeit des Generators ausfallen.
  • Insbesondere kann eine zwischen Generator und dem beweglichen Bauteil eine Freilaufkupplung vorgesehen sein. Vorzugsweise dergestalt, dass das bewegliche Bauteil nur beim Einführen des Schlüssels in einen Schließkanal eines Schließzylinders mit dem Generator in Eingriff ist, während die Freilaufkupplung beim Herausziehen das bewegliche Bauteil trennt, sodass der Generator nur in einer Drehrichtung antreibbar ist. Die Freilaufkupplung kann analog eines Fahrradfreilaufes aufgebaut sein. D.h. so lange das bewegliche Bauteil in Richtung auf die Schlüsselreide bewegt wird, ist dabei das bewegliche Bauteil mit dem Generator in Antriebseingriff. Wenn das bewegliche Bauteil gegen Ende seines Weges abgebremst wird oder stoppt, trennt die Freilaufkupplung die Verbindung zwischen beweglichem Bauteil und Generator. Dadurch kann der Generator sich weiterdrehen auch wenn das bewegliche Bauteil abgebremst wird oder stillsteht. Ferner kann das bewegliche Bauteil beim Herausziehen des Schlüssels aus dem Schließzylinder sich entgegen der Antriebsrichtung bewegen, ohne dass dadurch eine Rotation des Generators nachteilig beeinflusst wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Bauteil als ein an der Schlüsselreide und/oder dem Schlüsselschaft linear beweglich gelagertes Bauteil ausgebildet ist, insbesondere als ein Schieber, oder als ein Stößel, oder als ein Schlitten ausgebildet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an dem Schlüsselschaft ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, um die Schlüsselelektronik mit einer Schließzylinderelektronik zu verbinden und dass der Generator zum Versorgen einer Schließzylinderelektronik über diesen Kontakt mit elektrischer Energie ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist der Schlüsselschaft elektrisch leitend ausgebildet und der elektrische Kontakt von dem Schlüsselschaft isoliert ausgebildet. Dadurch kann ein elektrischer Stromkreis, aufweisend zwei Pole, aufgebaut werden, in dem beispielsweise der Schlüsselschaft als Masse und der elektrische Kontakt als zweiter Pol dient. So kann, bei in einen Schließzylinder vollständig eingeschobenem Schlüssel, ein Stromkreis mit dem Schließzylinder mittels des elektrischen Kontaktes geschlossen werden. Dadurch ist es möglich, die Elektronik des Schließzylinders, sprich die Schließzylinderelektronik, aus dem im Schlüssel angeordnetem Generator bzw. aus dem Energiespeicher des Schlüssels mit elektrischer Energie zu versorgen. Dadurch kann eine Verkabelung des Schließzylinders mit dem Schloss oder durch die Türe hindurch vollständig entfallen. Ein Vorteil ist, dass dabei auf Netzteile verzichtet werden kann. Das Bedeutet, dass der resultierende Stromverbrauch des Schloss-Schüssel-Systems null beträgt, und dadurch beispielsweise kein CO2 für den Betrieb freigesetzt wird. Ferner wird auch zur Versorgung des Schließzylinders kein Akku oder keine austauschbare Batterie benötigt, also dass bei Betrieb des Schloss-Schlüssel-Systems kein Sondermüll produziert wird.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der elektrische Kontakt zum Herstellen einer drahtgebundenen Datenverbindung zwischen der Schlüsselelektronik und einer Schließzylinderelektronik ausgebildet ist. Insbesondere kann die Schlüsselelektronik über diesen elektrischen Kontakt das Öffnungssignal mit der Schließzylinderelektronik austauschen.
  • Somit kann der elektrische Kontakt neben der Stromversorgung zusätzlich als Datenschnittstelle, insbesondere bidirektionale Datenschnittstelle ausgebildet sein. Über diese Datenschnittstelle kann beispielsweise ein verschlüsseltes elektronisch codiertes Öffnungssignal zwischen Schließzylinderelektronik und Schlüsselelektronik ausgetauscht werden. Für die Verschlüsselung können gängige Verschlüsselungsmechanismen wie beispielsweise eine AES-Verschlüsselung oder eine RSA-Verschlüsselung eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise kann der elektrische Kontakt als digitale Schnittstelle oder als Interface ausgebildet sein, und die Schlüsselelektronik über diesen elektrischen Kontakt programmierbar und/oder parametrierbar sein. Beispielsweise kann der Schlüssel in ein Programmiergerät eingesteckt werden, wobei das Programmiergerät über den elektrischen Kontakt eine Datenverbindung zu der Schlüsselelektronik herstellt um diese zu programmieren und/oder zu parametrieren.
  • Insbesondere kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Kapazität des Energiespeichers größer ist als die bei einem Öffnungsvorgang von der Schlüsselelektronik verbrauchte elektrische Energie. Vorzugsweise kann die Kapazität des Energiespeichers mindestens 1,5mal so groß oder doppelt so groß sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kapazität des Energiespeichers größer ist als die bei einem Öffnungsvorgang von der Schlüsselelektronik und der Schließzylinderelektronik und des Sperrglieds verbrauchte elektrische Energie, vorzugsweise mindestens 1,5mal so groß oder doppelt so groß ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen erfindungsgemäßen Schlüssel, der für einen Schließzylinder geeignet ist. Es kann jedoch auch ein erfindungsgemäßes Schloss-Schlüssel-System vorgesehen sein, umfassend wenigstens einen erfindungsgemäßen Schlüssel und einen Schließzylinder.
  • Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Schlüssels bzw. Schloss-Schlüssel-Systems kann an Schlössern für Gebäudetüren erfolgen. In anderen Anwendungen kann das Schlüssel-Schloss-System jedoch auch bei Möbeltüren oder Tresortüren oder auch Fahrzeugtüren eingesetzt werden.
  • In den Figuren sind weitere Ausführungen der Erfindung gezeigt und nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1a-1c:
    Schlüssel mit einem Schließzylinder in unterschiedlichen Bedienpositionen;
    Fig. 2a:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit geöffneter Schlüsselreide;
    Fig. 2b:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels gemäß Fig. 2a ohne Schlüsselelektronik;
    Fig. 3a:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit Pleueltrieb;
    Fig. 3b:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit Riementrieb;
    Fig 3c:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit Spindeltrieb;
    Fig. 4a-7b:
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit einem Zahnstangentrieb;
    Fig. 8:
    ein alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit einem abgewandelten beweglichen Bauteil;
    Fig. 9
    eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schlüssels;
    Fig 10:
    eine weitere Explosionsdarstellung gemäß Fig. 9;
    Fig. 11a:
    eine 3D Darstellung des Generators und der Schlüsselelektronik;
    Fig. 11b:
    eine Seitendarstellung des Generators und der Schlüsselelektronik;
    Fig. 12:
    eine vergrößerte Darstellung des Schlüsselschaftes mit beweglich gelagertem Schlitten;
    Fig. 13:
    eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Schlüssels mit geöffneter Schlüsselreide und Schlitten;
    Fig. 14:
    ein Querschnitt durch den Schlüsselschaft im Bereich des beweglich gelagerten Schlittens;
    Fig. 15:
    ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Schlüssels mit einem Schließzylinder;
    Fig. 16:
    eine Schaltungsvariante des erfindungsgemäßen Schlüssels.
  • In den Figuren sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Diese sollen lediglich beschreibend und nicht einschränkend verstanden werden. In den Figuren sind jeweils gleichwirkende Bestandteile mit gleichen Referenzzeichen versehen. Der Fachmann kann anhand seines handwerklichen Könnens unterschiedliche Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele variieren oder untereinander austauschen, ohne dabei dem durch die Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Figuren 1a, 1b und 1c zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist der erfindungsgemäße Schlüssel 1 zusammen mit einem Schließzylinder 11 in jeweils unterschiedlichen Bedienpositionen dargestellt.
  • In Figur 1a ist der Schlüssel 1 und der Schließzylinder 11 separat, d. h. bevor der Schlüssel 1 in den Schließzylinder 11 eingeführt wird, dargestellt. In der Figur 1b ist der Schlüssel 1 teilweise in den Schließkanal des Schließzylinders 11 eingesteckt dargestellt. In der Figur 1c ist der Schlüssel 1 vollständig in den Schließkanal des Schließzylinders 1 eingesteckt gezeigt. In dieser in der Figur 1c dargestellten Position ist es möglich, durch den Schlüssel 1 den Schließzylinder 11 zu betätigen. Bei der Betätigung des Schließzylinders 11 durch den Schlüssel 1 wir der Schlüssel gedreht, um den Schließzylinder 11 in einer Öffnungsrichtung oder entgegengesetzt in einer Schließrichtung zu betätigen. Bei der Betätigung in Öffnungsrichtung wird, sofern der Schließzylinder 11 in ein entsprechendes Schloss, beispielsweise ein Einsteckschloss einer Gebäudetüre eingesetzt ist, dieses entriegelt, d.h. die Riegelelemente des Riegelschlosses, beispielsweise eine Schlossriegel und/oder eine Schlossfalle, werden in das Schlossgehäuse zurückgezogen. Bei einer Betätigung in Schießrichtung wird demgemäß das Schloss verriegelt, d.h. die Riegelelemente, beispielsweise der Schlossriegel und/oder ein Fallenriegel werden aus dem Schlossgehäuse in Verriegeltstellung ausgefahren.
  • Der Schlüssel 1 weist einen Schlüsselschaft 3 und eine mit dem Schlüsselschaft 3 verbundene Schlüsselreide 2 auf. Die Schlüsselreide 2 ist als Gehäuse mit einem Bauraum zur Aufnahme von Komponenten ausgebildet. Im Inneren der Schlüsselreide 3 ist ein Generator 9 angeordnet.
  • An dem Schlüsselschaft 3 ist ein bewegliches Bauteil 4 angeordnet, dass mit einem in der Schlüsselreide 2 angeordneten Getriebeelement 5 antriebsverbunden ist. Bei einer Bewegung des beweglichen Bauteils 4 entlang des Schlüsselschaftes 3 wird über das Getriebeelement 5 der Generator 9 zur Erzeugung von elektrischer Energie angetrieben. Dabei ist ein zwischen Getriebeelement 5 und Generator 9 wirkendes Getriebe 6 bzw. Getriebevorrichtung 6 vorgesehen. Über die Getriebevorrichtung 6 kann eine Übersetzung einer Drehbewegung stattfinden, sodass der Generator 9 mit einer entsprechend angepassten Drehzahl angetrieben wird.
  • In dem in den Figuren 1a bis 1c gezeigten Ausführungsbeispiel ist das bewegliche Bauteil 4 als ein auf dem Schlüsselschaft 3 beweglich gelagerter Schlitten 42 ausgebildet. Wie in den Figuren 1a bis 1c dargestellt ist, gelangt der Schlitten 42 beim Einstecken des Schlüssels1 in den Schließzylinder in Kontakt mit dem Schließzylinder 11 und wird beim weiteren Einführen des Schlüsselschaftes 3 in den Schießkanal des Schließzylinders 11 relativ zu dem Schlüsselschaft verschoben und treibt dabei über das Getriebeelement 5 und die Getriebevorrichtung 6 in Generator 9 an. Dabei erzeugt der Generator 9 elektrische Energie, um eine Schlüsselelektronik 7, dargestellt beispielsweise in Figur 2a, mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Die beispielsweise in Figur 2a gezeigte Schlüsselelektronik 7 generiert ein elektronisch codiertes Öffnungssignal und übermittelt dieses über einen am Schlüsselschaft angeordneten elektrischen Kontakt 32 an den Schließzylinder 11 bzw. an eine Schließzylinderelektronik 12 (dargestellt in Fig. 15).
  • Über den elektrischen Kontakt 32 wird in der in der Fig. 1c dargestellten vollständig eingesteckten Position des Schlüssels ein elektrischer Kreis zwischen Schließzylinderelektronik 12 und Schlüsselelektronik 7 geschlossen. Über diesen Stromkreis kann ein codiertes Öffnungssignal, und/oder elektrische Energie, zwischen der Schlüsselelektronik 7 und der Schließzylinderelektronik 12 ausgetauscht werden. Bei Vorliegen eines korrekten Öffnungssignals wird durch die Schließzylinderelektronik 12 ein Sperrglied des Schließzylinders 11 freigeschaltet, so dass dieser durch den Schlüssel 1 bzw. den Schlüsselschaft 3 drehbar ist.
  • Der Schließzylinder 11 ist als sogenannter E-Zylinder ausgebildet. D.h. er weist ein schaltbares Sperrglied 13 auf (Figur 15), welches freigeschaltet werden muss, um eine Drehung des Schließzylinders 11 zu ermöglichen. Dafür wird von der Schlüsselelektronik 7 ein codiertes Öffnungssignal generiert und an eine Schließzylinderelektronik 12 übertragen. Dieses codierte Öffnungssignal wird geprüft und erst nach Bestätigung einer korrekten Öffnungsberechtigung wird das Sperrglied 13 freigegeben. Durch diese elektronische Codierung kann ein hoher Sicherheitsstandard erreicht werden.
  • Zusätzlich zu der Überprüfung des durch die Schlüsselelektronik 7 gesendeten codierten Öffnungssignals kann die Schlüsselelektronik 7 die Schließzylinderelektronik 12 abprüfen, um festzustellen, ob es sich bei dem Schießzylinder 11 um ein zu dem Schlüssel 1 zugehöriges System handelt. Erst nachdem sozusagen von der Schlüsselelektronik 7 der Schließzylinder 11 validiert wurde, wird von der Schließzylinderelektronik 7 ein entsprechendes codiertes Öffnungssignal generiert und an den Schließzylinder 11 übermittelt. Dergestalt kann die Sicherheit nochmals deutlich erhöht werden.
  • In der Figur 2a ist der erfindungsgemäße Schlüssel 1 mit geöffneter Schlüsselreide 2 dargestellt. Durch das geöffnete Gehäuse der Schlüsselreide 2 ist die Schlüsselelektronik 7 sichtbar. Hinter bzw. unter der Schlüsselelektronik 7 ist der Generator 9 verdeckt angeordnet.
  • An dem Schlüsselschaft 3 ist der an dem Schlüsselschaft 3 gelagerte bewegliche Schlitten 42 angeordnet und mit dem innerhalb der Schlüsselreide 2 angeordneten Getriebeelement 5 verbunden. Das Getriebeelement 5 ist räumlich zwischen der Schlüsselelektronik 7 und dem Generator 9 angeordnet.
  • Der bewegliche Schlitten 42 wird von seiner vorderen, im Bereich der Schlüsselschaftspitze 35 angeordneten Ruheposition oder Ausgangsposition beim Einführen des Schlüssels 1 in einen Schließzylinder entlang des Schlüsselschaftes in Richtung auf die Schlüsselreide 2 zu bewegt. Dadurch wird der Generator 9 mittels einer zwischen dem beweglichen Getriebeelement 5 und dem Generator 9 angeordneten Getriebevorrichtung 6 angetrieben. Die Getriebevorrichtung 6 dient dazu, die Längsbewegung des Schlittens 42 in eine Rotationsbewegung zum Antrieb des Generators 9 zu übersetzen. Gleichzeitig passt die Getriebevorrichtung 6 die erforderliche Drehzahl für den Generator 9 an.
  • Ferner ist in der Schlüsselreide 2 eine Rückstellfeder 62 angeordnet. Die Rückstellfeder 62 kann als ein Bestandteil der Getriebevorrichtung 6 ausgebildet sein oder als eine separate Rückstellfeder ausgebildet sein. Die Rückstellfeder 62 ist in dem dargestellten Beispiel als eine Drehfeder 62 ausgebildet und dient dazu, das bewegliche Bauteil 4 bzw. den Schlitten 42 beim Herausziehen des Schlüssels 1 aus einem Schließzylinder 11 wieder in seine Ruheposition, d.h. in die in der Fig. 2a dargestellte Position nahe der Spitze 35 des Schlüsselschaftes 3 zu verbringen.
  • Im Bereich der Schlüsselspitze 35 ist ein Rastpin 31 angeordnet. Der Rastpin 31 ist lateral zu dem Schlüsselschaft 3 federbelastet und dient dazu den im Schießzylinder gemäß der in Fig. 1c dargestellten Position, also in der vollständig eingeschobenen Position zu halten, insbesondere gegen die Kraft der Rückstellfeder 62 zu halten.
  • Um die von dem Generator 9 erzeugte elektrische Energie effizient zu nutzen, ist ein Energiespeicher 81 vorgesehen. Der Energiespeicher 81 ist gemeinsam mit der Schlüsselelektronik 7 auf einer Platine angeordnet. Der Energiespeicher 81 weist mehrere Kondensatoren auf. Gemäß der Darstellung der Figur 2a umfasst der Energiespeicher 81 vier Kondensatoren 811, 812, 813 und 814. Die Kondensatoren 811, 812, 813 und 814 sind als SMD-Tantal-Kondensatoren ausgebildet.
  • In dem Energiespeicher 81 wird die durch den Generator 9 erzeugte Energie gespeichert, um die Schlüsselelektronik 7 und/oder die Schließzylinderelektronik 12 zu versorgen. Dadurch dann die durch den Generator 9 erzeugt Energie effizient genutzt werden. Insbesondere kann die Dauer der Versorgung der Schlüsselelektronik 7 und/oder der Schließzylinderelektronik 12 verlängert werden, da über den Energiespeicher 81 die elektrische Energie auch noch zur Verfügung steht, wenn der Generator 9 nicht mehr angetrieben wird.
  • Um eine elektrische Kontaktierung zwischen Generator 9 und Schlüsselelektronik 7 bzw. Energiespeicher 81 sicherzustellen, sind zwei Federpins 71 und 72 vorgesehen. Die Federpins 71 und 72 kontaktieren zwei leitende Kontaktflächen 731 und 732, die in der Fig. 2b dargestellt sind. Beim Verbinden der Schlüsselelektronik 7 bzw. der Platine 84 der Schlüsselelektronik 7 mit dem Generator 9 wird über die Federpins 71 und 72 automatisch ein Stromkreis zwischen Generator 9 und Schlüsselelektronik 7 geschlossen. D. h. für die elektrisch leitende Verbindung von Generator 9 und Schlüsselelektronik 7 ist kein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich.
  • Die Fig. 2b zeigt den Schlüssel 1 gemäß der Fig. 2a, wobei hier jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber die Schlüsselelektronik 7 entfernt wurde. Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, weist die Schlüsselreide 2 im Bereich des Übergangs zum Schlüsselschaft 3 ein Blende 23 auf. Die Blende dient dazu, die im Bereich des Schlüsselschafts 3 angeordnete Öffnung der Schlüsselreide 2 abzudecken.
  • Weiter sind aus Fig. 2b zwei Anschlusspins 741 und 742 ersichtlich. Diese beiden Anschlusspins dienen dazu, die Schlüsselelektronik 7 mit dem Schlüsselschaft 3 elektrisch leitend zu verbinden. Der erste Anschlusspin 741 verbindet dabei die Masseleitung der Schlüsselelektronik7 mit dem Schlüsselschaft 3. Der zweite Anschlusspin 742 verbindet dabei Schlüsselelektronik mit dem elektrischen Kontakt 32.
  • In der Fig. 3a ist eine Variante es erfindungsgemäßen Schlüssels 1 dargestellt. Dieser Schlüssel 1 stimmt weitgehend mit den bisher beschriebenen Ausführungen überein. Der Schlüssel 1 umfasst wiederum einen Schlüsselschaft 3, der mit der Schlüsselreide 2 verbunden ist. In der Schlüsselreide 2 ist ein Generator 9 angeordnet, der mittels eines Getriebevorrichtung 6 von dem am Schlüsselschaft 3 angeordneten beweglichen Bauteil 4 bzw. dem beweglichen Schlitten 42 angetrieben wird. In dem in Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch das Getriebeelement 5 ein Pleueltrieb 53 angetrieben. Der Pleueltrieb 53 weist ein Pleuel 531 auf, welches die lineare Bewegung des Getriebeelementes 5 in eine Rotationsbewegung auf das Ritzel 61 zum Antrieb des Generators 9 übersetzt.
  • Die Fig. 3b zeig ein weiters Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels 1. Auch dieser Schlüssel 1 weist wiederum übereinstimmend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen einen Schlüsselschaft 3, sowie eine mit diesem verbundene Schlüsselreide 2 auf. In der Schlüsselreide 2 ist wiederum ein Generator 9 angeordnet. Über das bewegliche Bauteil 4 bzw. den beweglichen Schlitten 42, wird mittels des beweglichen Getriebeelements 5 ein Riementrieb 42 zum Antrieb des Generators 9 angetrieben. Der Riementrieb 52 weist eine erste Umlenkrolle 523 und eine zweite Umlenkrolle 524 auf. Ein Treibriemen 521 ist über die beiden Umlenkrollen umlaufend geführt und treibt einen Ritzel 61 an, über welches eine Getriebevorrichtung 6 und der Generator 9 angetrieben wird. Der umlaufende Treibriemen 521 ist mittels eines Riemenschuhs 522 mit dem Getriebeelement 5 verbunden. Bei einer Bewegung des am Schlüsselschaft 3 beweglich gelagerten Schlittens 42, wird der Riemen 521 verschoben und treibt dadurch das Ritzel 61 rotierend an. Diese Rotationsbewegung wird durch die Getriebevorrichtung 6 übersetzt, um den Generator 9 zur Erzeugung von elektrischer Energie anzutreiben.
  • In der Fig. 3c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 dargestellt. Im Unterschied zu den vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen treibt hier das bewegliche Getriebeelement 5 einen Spindeltrieb 51. Dieser umfasst eine auf einer Spindel 512 geführte Spindelmutter 511. Die Spindelmutter 511 ist mit dem beweglichen Getriebeelement 5 verbunden und wird durch dieses bzw. durch den Schlitten 42 entlang der Spindel 512 angetrieben. Dabei wird die Spindel 512 in Drehungen um ihre Längsachse versetzt. Diese Drehungen werden mittels eines Winkelgetriebes 513 in die Rotationsebene der Getriebevorrichtung 6 bzw. des Generator 9 übersetzt und auf diesen übertragen.
  • In den Figuren 4a bis Fig. 7b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel wird durch das bewegliche Bauteil, welches hier als Zahnstange 55 ausgebildet ist, ein Zahnstangentrieb 54 angetrieben. Die Zahnstange 55 kämmt dazu mit einem Ritzel 61 der Getriebevorrichtung 6, um die Linearbewegung des Schlittens 42 in eine Rotationsbewegung für den Generator 9 umzusetzen.
  • In Fig. 4a ist eine Freilaufkupplung 63 ersichtlich, die zwischen der Getriebevorrichtung 6 und dem Generator 9 angeordnet ist. Die Freilaufkupplung 63 dient dazu den Schlitten 42 bzw. das bewegliche Bauteil 4 am Ende der Antriebsbewegung von dem Generator 9 abzukoppeln. Die Freilaufkupplung 63 funktioniert dabei nach dem Prinzip eines Fahrradfreilaufs. Dadurch wird ermöglicht, dass der Schlitten 42 von dem Generator 9 abgekuppelt wird, sobald der Schlitten 42 am Ende der Antriebsbewegung zum halten kommt bzw. durch die Rückstellfeder wieder in seine Ausgangsposition nahe der Schlüsselschaftspitze 35 verbracht wird.
  • Die Freilaufkupplung 63 ist in sämtlichen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 vorgesehen. In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die Freilaufkupplung 63 jedoch der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet bzw. nicht bezeichnet.
  • Die Fig. 4b ist eine Detaildarstellung im Bereich des Zahnstangentriebs 54. Hier ist ersichtlich, auf welche Art und Weise die Zahnstange 55 mit dem Ritzel 61 kämmt.
  • In der Fig. 5a bzw. 5b ist der erfindungsgemäße Schlüssel 1 in Seitenstellung in der Ausgangsposition dargestellt. Der bewegliche Schlitten 42 ist in seiner vorderen im Bereich der Schlüsselspitze 35 angeordneten Position. Der Schlitten 42 ist mit dem Getriebeelement 5 bzw. der Zahnstange 55 direkt verbunden. Wie aus der vergrößerten Detaildarstellung in Figur 5b ersichtlich ist, kämmt die Zahnstange 55 mit dem Ritzel 61 der Getriebevorrichtung 6 und überträgt mittels eines weiteren Ritzels 61a die Drehbewegung auf den Generator 9 zu Erzeugung von elektrischer Energie.
  • Die Figuren 6a und 6b zeigen den entsprechenden Schlüssel 1 in der vollständig in einen Schließzylinder eingeschobenen Stellung, aber ohne einen Schließzylinder. Hier ist ersichtlich, dass der Schlitten 42 bzw. die Zahnstange 55 in der hinteren Anschlagsposition nahe der Schlüsselreide 2 angeordnet sind. In dieser Position wurde durch die Verschiebung der Zahnstange 55 eine Drehbewegung auf den Generator 9 übertragen, so dass dieser in Rotation versetzt wird und elektrische Energie erzeugt. Die Fig. 7a und 7b zeigt die entsprechende Position gemäß den Figuren 6a und 6b in Seitendarstellung.
  • In Fig. 8 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1a bis 2b. Im Unterschied zu diesem Schlüssel ist hier jedoch am Schlüsselschaft 3 das bewegliche Bauteil 4 als ein von der Schlüsselreide parallel zum Schlüsselschaft auskragender Stößel 41 ausgebildet. Der Stößel 41 ist an der Blende 23 der Schlüsselreide 2 linear bewegbar gelagert. Analog zu dem Schlitten 42 gelangt der Stößel 41 beim Einführen des Stößelschaftes 3 in einen Schließzylinder 11 in Anlage mit diesem und wird entlang des Schlüsselschaftes 3 in Richtung der Schlüsselreide 2 verschoben, um über das bewegliche Getriebeelement 5, bzw. den Generator 9, zur Erzeugung von elektrischer Energie anzutreiben.
  • In der Fig. 9 ist eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 dargestellt. Dieser Schlüssel 1 entspricht weitestgehend der in den Figuren 1a bis 2b dargestellten Ausführungsformen. Anhand der Explosionszeichnung ist zu erkennen, dass die Schlüsselreide 2 zwei Gehäusehälften 21, 22 aufweist. Eine erste Gehäusehälfte 21 und eine zweite Gehäusehälfte 22.
  • In der ersten Gehäusehälfte 21 ist die Schlüsselelektronik 7 angeordnet. Die Schlüsselelektronik 7 weist eine Platine 84 auf, die in der ersten Gehäusehälfte befestigt ist. In der zweiten Gehäusehälfte 22 ist der Generator 9 angeordnet. Zwischen den beiden Gehäusehälften 21 und 22 greift der Schlüsselschaft 3 ein und wird mit der Schlüsselreide 2 bzw. mit den beiden Gehäusehälften 21 und 22 mittels Schrauben verbunden.
  • Die Blende 23 dient dazu, die Öffnung an der Schlüsselreide 2 im Bereich des Schlüsselschaftes 3 abzudecken. Die Blende 23 wird dabei von vorne auf den Schlüsselschaft 3 aufgeschoben und hält nach der Befestigung der beiden Gehäusehälften 21 und 22 aneinander automatisch an der Schlüsselreide 2.
  • An dem Schlüsselschaft 3 ist der Schlitten 42 in abgenommener Stellung dargestellt. Im Bereich der Schlüsselreide 2 weist der Schlüsselschaft 3 einen Einsetzbereich 34 auf. In diesem Bereich ist die Materialstärke des Schlüsselschaftes 3 verjüngt, sodass der Schlitten 42 in diesem Bereich auf den Schlüsselschaft 3 aufsetzbar bzw. von dem Schlüsselschaft 3 entnehmbar ist.
  • In der Fig. 10 ist eine weitere Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 dargestellt, dieses Mal von hinten gesehen. Hier ist deutlich zu sehen, dass sowohl die Schlüsselelektronik 7 als auch der Generator 9 jeweils als eine Baueinheit ausgestaltet sind.
  • Die Schlüsselelektronik 7 weist dabei als tragendes Element eine Platine 84 auf. Auf der Platine 84 sind sowohl die Komponenten der Schlüsselelektronik 7 als auch die Komponenten des Energiespeichers 81 angeordnet. Die Schlüsselelektronik 7 ist dabei als Baueinheit der Gehäusehälfte 21 zugeordnet. Gegenüberliegend ist der Generator 9 als Baueinheit ausgebildet. Der Generator 9 umfasst dabei die Getriebevorrichtung 6 sowie die Rückstellfeder 62 und die Freilaufkupplung 63. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind in der Fig. 10 diese Komponenten des Generators nicht einzeln dargestellt bzw. bezeichnet. Der Generator 9 ist ebenfalls als eine Baugruppe ausgebildet und der zweiten Gehäusehälfte 22 der Schlüsselreide 2 zugeordnet.
  • Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Schlüssels 1 wird die Schlüsselelektronik 7 als Baueinheit in der ersten Gehäusehälfte 21 platziert. Insbesondere weist die Gehäusehälfte 21 Passmarken auf, die mit an der Schlüsselelektronik 7 bzw. der Platine 84 angeordneten Passmarken komplementär sind, so dass die Schlüsselelektronik 7 bzw. Platine 84 nur in einer vorbestimmten Position in die Gehäusehälfte 21 einsetzbar ist. Anschließend wird die Schlüsselelektronik 7 mit dem Schlüsselschaft 3 verbunden. Dabei wird die Schlüsselelektronik 7 mit dem Schlüsselschaft 3 und dem elektrischen Kontakt 32 leitend verbunden. Dies erfolgt über den ersten Anschlusspin 741 und den zweiten Anschlusspin 742. Diese können beispielsweise als eine Drahtverbindung ausgebildet sein und durch einen elektrisch leitenden Kleber oder mittels Ultraschallschweißung oder Löten mit der Platine 84 der Schlüsselelektronik 7 verbunden werden.
  • Ferner wird der Generator 9 als Baueinheit der zweiten Gehäusehälfte 22 der Schlüsselreide zugeordnet. Auch hier können komplementäre Passmarken an dem Generator und der zweiten Gehäusehälfte 22 vorgesehen sein, um die Ausrichtung des Generators 9 zu der zweiten Gehäusehälfte 22 festzulegen. Beim Verbinden der beiden Gehäusehälften 21 und 22 kontaktiert der Generator 9 mit der Schlüsselelektronik 7 automatisch über die beiden federnden Pins 71 und 72, die in der Fig. 11a dargestellt sind.
  • Aus der Fig. 11b ist die platzsparende, gestaffelte Bauweise der beiden verbundenen Baueinheiten des Generators 9 und der Schlüsselelektronik 7 erkennbar. Die Schlüsselelektronik 7 ist zusammen mit dem Energiespeicher 81 auf der Platine 84 angeordnet. Der Energiespeicher 81 weist vier Kondensatoren 811, 812, 813 und 814 auf. Die Kondensatoren 811, 812, 813 und 814 sind relativ voluminöse Bauteile. Ferner weist der Generator 9 die Getriebevorrichtung 6 und die von dem Generator 9 abstehende Rückstellfeder 62 auf. Um Bauraum zu sparen, sind die Kondensatoren des Energiespeichers 81 auf der Platine 84 derart angeordnet, dass diese in die durch den Generator 9 ausgesparten Freiräume eingreifen und so die Bauhöhe und damit die Dicke der Schlüsselreide 2 insgesamt möglichst gering halten. Dadurch wird der Zwischenraum zwischen Schlüsselelektronik 7 und Generator 9 optimal ausgenutzt.
  • In der Fig. 12 ist eine vergrößerte Darstellung des Schlüsselschaftes 3 mit dem darauf beweglich gelagerten Schlitten 42 dargestellt. Der Schlitten 42 weist einen Schlittenschuh 421 sowie einen von dem Schlittenschuh 421 abkragenden Schlittenarm 43 auf. Der Schlittenschuh 421 ist mit dem Schlittenarm 43 einstückig ausgebildet.
  • Am Ende des Schlittenarms 43 ist eine Kupplung 45 vorgesehen. Diese Kupplung dient dazu, den Schlitten bzw. Schlittenarm 43 mit dem beweglichen Getriebeelement 5 zu verbinden. Dazu weist die Kupplung 45 einen am Getriebearm 5 angeordneten Zapfen 46 auf, der mit einer am Ende des Schlittenarms 43 angeordneten Aufnahmeeinrichtung 47 zusammenwirkt. Die Kupplung ist als Rastkupplung ausgebildet und ermöglicht die Verbindung zwischen Schlitten 42 und beweglichem Getriebeelement 5 auch bei geschlossener Schlüsselreide 2. Dazu wird zunächst der Schlitten 42 auf den Schlüsselschaft 3 aufgesetzt. Dies erfolgt indem der Schlittenarm 43 durch die Blende 23 hindurchgesteckt wird und der Schlittenschuh 421 im Einsetzbereich 34 auf den Schlüsselschaft 3 aufgesetzt wird. Anschließend kann der Schlittenschuh 421 auf dem Schlüsselschaft 3 in Richtung Schlüsselspitze, d.h. nach vorne, bewegt werden. Dabei wird der Schlittenschuh 421 auf eine Schlittenführung 33 aufgeführt bzw. in diese eingefädelt. Am vorderen Ende weist die Schlittenführung 33 einen Anschlag 335 auf, der verhindert, dass der Schlitten 42 bzw. der Schlittenschuh 421 von der Rückstellfeder nach vorne über den Schlüsselschaft 3 hinausgedrückt werden kann.
  • Zum Verbinden des Schlittens 42 mit dem Getriebeelement 5 wird der Schlitten 42 ausgehend von der vorderen Position am Schlüsselschaft 3 nach hinten in das Gehäuse der Schlüsselreide 2 eingeführt. Im Gehäuse der Schlüsselreide 2 ist das bewegliche Getriebeelement 5 automatisch in der richtigen Position relativ zu dem Schlittenarm 43 positioniert. Beim Zurückbewegen des Schlittens 42 in das Gehäuse der Schlüsselreide 2 hinein gelangt die Aufnahmevorrichtung 47 in Kontakt mit dem Zapfen 46 der Kupplung 45. Die Aufnahmeeinrichtung 47 weist zwei federnde Laschen auf, derart dass beim weiteren Eindrücken des Schlittens 42 in Richtung auf das bewegliche Getriebeelement 5 die Kupplungsvorrichtung 45 einschnappt, indem die beiden Laschen bzw. die Aufnahmeeinrichtung 47 den Zapfen 46 formschlüssig umgreift und festhält. Dadurch wird durch die Kupplungseinrichtung 45 der Schlitten 42 mit dem beweglichen Getriebeelement 5 verbunden, ohne dass dazu das Gehäuse der Schlüsselreide 2 geöffnet sein muss. Dadurch wird eine vorteilhafte und schnelle Montage des Schlüssels 1 ermöglicht.
  • In der Fig. 13 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlüssels mit abgenommener erster Gehäusehälfte 21 dargestellt. In der Fig. 13 ist der Schlüsselschaft 3 von vorne zu sehen. Dabei wird deutlich, dass der Schlitten 42 mit seinem Schlittenschuh 421 bzw. Schlittenarm 43 verjüngt ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Flanken des Schlittenschuhs 421 bzw. des Schlittenarms 43 sich zum Rand des Schlüsselschaftes 3 hin verjüngen bzw. aufeinander zu neigen. Dadurch wird zum einen die Gefahr des Einklemmens eines Fingers im Bereich zwischen beweglichem Element 4 bzw. dem Schlitten 42 und der Schlüsselreide 2 bzw. der Blende 23 verringert. Zudem wird ein ästhetisches Aussehen erzielt.
  • In der Fig. 14 ist ein Schnitt durch den Schlüsselschaft 3 im Bereich des Schieberschuhs 421 dargestellt. Der Schieberschuh 421 wird durch die Schieberführung 33 geführt. Diese weist zwei gegenüberliegende Nuten 333 und 334 auf. Der Schieberschuh 421 umgreift die Schieberführung 33 vom Rand des Schlüsselschaftes 3 her beidseitig und ist in den hinterschnittenen Nuten 333 und 334 formschlüssig geführt. In den Nuten 333, 334 ist der Schlittenschuh 421 sowohl in der Hochachse nach oben und unten, als auch seitlich geführt. Dazu umgreift der Schieberschuh 421 die Schieberführung 33 zu beiden Seiten und greift mit seinen Enden in die hinterschnittenen Nuten 333, 334 formschlüssig ein. Ferner weist die Schieberführung 33 an ihren gegenüberliegenden Seiten Flächen mit einer ersten Flanke 331 und einer zweiten Flanke 332 auf. Diese Flanken verjüngen sich zum Rand des Schlüsselschaftes 3 hin, d.h. laufen spitz zu. Der Schieberschuh 421 ist zu den sich verjüngenden Flanken 331 und 332 komplementär ausgebildet.
  • Die Fig. 15 zeigt ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Schlüssels 1. Die Komponenten des Schlüssels 1 sind dabei in dem mit 1 bezeichneten gestrichelt umrandeten Rechteck dargestellt. Diese umfassen den Generator 9, die Schlüsselelektronik 7 und einen zwischen Generator 9 und Schlüsselelektronik 7 geschalteten Energiespeicher 81.
  • Der Energiespeicher 81 weist einen Gleichrichter 82 auf. Der Gleichrichter 82 kann als Diodenbrücke oder Graetz-Gleichrichter ausgebildet sein, um ein vom Generator 9 geliefertes Wechselspannungssignal gleichzurichten. Gleichzeitig schafft der Gleichrichter 82 eine Entkopplung zwischen Energiespeicher 81 und Generator 9. D.h. über den Gleichrichter 82 werden Rückströme zwischen Energiespeicher 81 und Generator 9 unterdrückt. Weiter umfasst der Energiespeicher 81 ein Speicherelement, welches hier mit einem Kondensator 811 bezeichnet ist. Dieses kann als einzelner Kondensator 811 oder als mehrere parallel geschaltete Kondensatoren ausgebildet sein. In dem Kondensator 811 wird die durch den Generator 9 erzeugte elektrische Energie gespeichert.
  • Um möglichst viel elektrische Energie bei vernünftigem Bauraum speichern zu können, ist vorgesehen, dass der Generator 9 eine deutlich höhere Spannung liefert und in dem Kondensator 811 bzw. 811 bis 814 speichert als zur Versorgung der Schlüsselelektronik 7 benötigt wird. Über einen Abwärtswandler bzw. Step-Down-Wandler 83 oder SEPIC-Wandler 83 wird die hohe Spannung des Energiespeichers 81 bzw. 811 heruntergesetzt auf eine für die Schlüsselelektronik 7 ausreichende oder vorgesehene Versorgungsspannung. Beispielsweise kann der Generator eine Spannung im Bereich zwischen 12V und 20V liefern. Die Schlüsselelektronik 7 kann mit einer Spannung im Bereich zwischen 1,5V und 4V versorgt werden.
  • Die Schlüsselelektronik 7 weist eine Spannungsüberwachung auf. Dazu ist die Schlüsselelektronik 7 über einen Spannungsteiler mit den Widerständen R1 und R2 mit dem Eingang des Step-Down-Wandlers 83 verbunden. Über diesen Spannungsteiler kann die Schlüsselelektronik 7 die Spannung vor dem Step-Down-Wandler 83 bzw. am Ausgang des Energiespeichers 811 messen.
  • Indem die elektrische Energie in einem Kondensator zwischengespeichert wird, ist das Maß der Spannung ein Maß für die gespeicherte Energiemenge. So kann die Schlüsselelektronik 7 feststellen, ob die in dem Energiespeicher 81 gespeicherte elektrische Energie ausreicht, um ein codiertes Öffnungssignal zu generieren bzw. um das Sperrelement 13 des Schließzylinders 11 freizuschalten. Sofern die Schlüsselelektronik 7 durch Spannungsmessung feststellt, dass die Spannung ausreicht, kann diese ein codiertes Öffnungssignal senden, um das Sperrelement 13 freizuschalten und den Schließzylinder 11 zu betätigen. Sofern die Schlüsselelektronik 7 feststellt, dass die gespeicherte Energiemenge bzw. die Spannung zu gering ist, wird diese kein Öffnungssignal generieren. Beispielsweise kann die Schlüsselelektronik 7 in diesem Fall eine visuelle und/oder akustische Anzeige ansteuern um einen Fehler anzuzeigen.
  • Daraufhin kann ein Benutzer den Schlüssel 1 aus dem Schließzylinder abziehen und erneut einstecken, um dadurch die durch den Generator 9 erzeugte elektrische Energiemenge zu erhöhen und den Öffnungsvorgang zu ermöglichen.
  • Ferner weist der Energiespeicher 82 einen zweiten Spannungsausgang mit einem zweiten Abwärtswandler bzw. Step-Down-Wandler 87 auf. Über diesen wird ein Superkondensator 86 oder einen GoldCap 86 zur Versorgung einer Echtzeituhr 85 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Die Spannung des Superkondensators 86 liegt dabei ebenfalls unterhalb der Spannung des Energiespeichers 81 bzw. des Kondensators 811. Der Step-Down-Wandler 87 lädt den Superkondensator 86 dabei aus dem Energiespeicher 81 mit einem hohen Wirkungsgrad, vorzugsweise größer als 90%, insbesondere größer als 95% auf.
  • Der zweite Spannungsausgang kann alternativ auch mittels des ersten Abwärtswandlers 83 versorgt werden. Hierzu kann der erste Abwärtswandler 83 beispielsweise entsprechend umgeschaltet werden.
  • Die Fig. 16 zeigt eine Variante des schematischen Schaltbilds von Figur 15. Übereinstimmend mit der Darstellung in Figur 15 umfasst der Schlüssel 1 den Generator 9, die Schlüsselelektronik 7 und einen zwischen Generator 9 und Schlüsselelektronik 7 geschalteten Energiespeicher 81 und einen Gleichrichter 82. Der Energiespeicher 81 umfasst mehrere Komponenten und ist als gestricheltes Rechteck dargestellt. Der Energiespeicher 81 umfasst den Gleichrichter 82, Kondensatoren 811 sowie den Step-Down-Wandler 83.
  • Übereinstimmend mit Figur 15 kann der Gleichrichter 82 als Diodenbrücke oder Graetz-Gleichrichter ausgebildet sein, um ein vom Generator 9 geliefertes Wechselspannungssignal gleichzurichten. Gleichzeitig schafft der Gleichrichter 82 eine Entkopplung zwischen Energiespeicher 81 und Generator 9. D.h. über den Gleichrichter 82 werden Rückwärtsströme zwischen Energiespeicher 81 und Generator 9 unterdrückt. Weiter umfasst der Energiespeicher 81 ein Speicherelement, welches hier mit einem Kondensator 811 bezeichnet ist. Dieses kann als einzelner Kondensator 811 oder als mehrere parallel geschaltete Kondensatoren ausgebildet sein. In dem Kondensator 811 wird die durch den Generator 9 erzeugte elektrische Energie gespeichert.
  • Im Unterschied zu der Darstellung in Figur 15 wird die Echtzeituhr 85 über den ersten Step-Down-Wandler 83 mit elektrischer Energie versorgt. Die Echtzeituhr weist eine integrierte Ladeelektrik auf, die einen zweiten Step-Down-Wandler umfassen kann (nicht dargestellt) und an die ein SuperCap 86 angeschlossen ist. Über den SuperCap 86 wird die Echtzeituhr 85 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Übereinstimmend mit der Darstellung in Figur 15 wird die Echtzeituhr bzw. der SuperCap 86 von der durch den Generator 9 erzeugten elektrischen Energie bzw. der in dem Energiespeicher 81 gespeicherten Energie versorgt. Die Echtzeituhr wird über den SuperCap 86 mit elektrischer Energie versorgt, auch wenn der erste Step-Down-Wandler 83 oder der Energiespeicher 81 keine elektrische Energie liefert.
  • Bei den Varianten in Figur 15 und Figur 16 kann über die Echtzeituhr 85 der Schlüsselelektronik 7 ein Zeitsignal übermittelt werden, um dieses auszuwerten, oder an den Schließzylinder 11 oder die Schließzylinderelektronik 12 zu senden. Dieses Zeitsignal kann der Schließzylinderelektronik 12 zusätzlich oder zusammen mit dem Öffnungssignal übermittelt werden. Alternativ kann die Schlüsselelektronik 7 das Zeitsignal bei der Generierung des codierten Öffnungssignales berücksichtigen. Beispielsweise um zeitabhängig entweder ein codiertes Öffnungssignal zu generieren, oder nicht zu generieren. Oder um zeitabhängig entweder ein gültiges codiertes Öffnungssignal zu generieren, oder ein gesperrtes codiertes Öffnungssignal zu generieren
  • Anhand dieses Zeitsignals ist es möglich, das codierte Öffnungssignal zeitabhängig zu validieren bzw. zu sperren. Beispielsweise kann so festgesetzt werden, dass ein valides Öffnungssignal nur zu bestimmten Tageszeiten, beispielsweise zwischen 9 Uhr und 17 Uhr generiert wird, um bestimmten Personengruppen nur zu diesen Zeiten Zugang zu einem Gebäude zu gewähren.
  • Alternativ kann über das Zeitsignal auch die Gültigkeitsdauer einer Öffnungsberechtigung auf eine bestimmte Zeitspanne festgesetzt werden. Beispielsweise kann die Gültigkeit eines Öffnungssignals auf 3 Tage oder 7 Tage oder 2 Wochen gesetzt werden. Somit kann mit dem entsprechenden Schlüssel nur innerhalb dieser Zeitspanne ein valides Öffnungssignal generiert werden. Nach Ablauf dieser Zeitspanne kann der Schlüssel 1 bzw. die Schlüsselelektronik 7 kein valides Öffnungssignal mehr generieren und muss zunächst neu parametriert oder angelernt werden, um die Öffnungsberechtigung zu verlängern. Dadurch kann die Sicherheit des Schlüssels 1 weiter erhöht werden, da so beispielsweise verlorene Schlüssel automatisch ihre Gültigkeit verlieren.
  • Die Schlüsselelektronik 7 ist über den elektrischen Kontakt 32 mit dem Schließzylinder 11 bzw. mit der im Schließzylinder 11 angeordneten Schließzylinderelektronik 12 und dem Sperrglied 13 verbunden. Über den elektrischen Kontakt 32 kann die Schließzylinderelektronik und das schaltbare Sperrglied 13 ebenfalls aus dem Energiespeicher 81 bzw. von dem Generator 9 mit elektrischer Energie versorgt werden. Somit kann eine eigene Stromversorgung des Schließzylinders 11 entfallen.
  • Ferner ist vorgesehen, dass der elektrische Kontakt 32 zur Übertragung von elektrischer Energie und von elektrischen Informationen ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist der elektrische Kontakt 32 als digitales Interface, insbesondere als bidirektionales serielles Interface ausgebildet. So wird ermöglicht, dass der Schlüssel 1 beispielsweise in einen Programmieradapter, eine Tischstation oder eine Wandstation eingesteckt wird und von dieser über den elektrischen Kontakt 32 programmiert oder parametriert wird. So kann beispielsweise die Echtzeituhr 85 gestellt werden oder die Codierung der Schlüsselelektronik 7 eingestellt und/oder programmiert werden. Auch eine Parametrierung oder Festlegung der Gültigkeitsdauer eines Öffnungssignals kann so über den Programmieradapter und den elektrischen Kontakt 32 erfolgen. So kann über den Programmieradapter beispielsweise die Gültigkeitsdauer eines Öffnungssignals tageszeitabhängig eingestellt und/oder verändert werden oder die Zeitspanne, während der ein gültiges Öffnungssignal von der Schlüsselelektronik 7 generiert wird, festgelegt bzw. aufgefrischt oder verlängert werden.
  • Damit ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Schlüssel 1 eine hohe Sicherheit zu gewährleisten, ohne dass dabei Batterien benötigt werden oder ausgetauscht werden müssen bzw. ohne dass eine aufwendige Verkabelung an einer Tür, an der ein entsprechender Schließzylinder 11 eingesetzt wird, erforderlich ist. Dadurch kann zum einen der Stromverbrauch des Systems reduziert werden, da ein Netzteil entfallen kann, und zum anderen werden keine Batterien benötigt, sodass beim Betrieb eines entsprechenden Schlüssel-Schließzylinder-Systems kein die Umwelt belastender Sondermüll in Form von Batterien anfällt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schlüssel
    11
    Schließzylinder
    12
    Schließzylinderelektronik
    13
    Sperrglied
    2
    Schlüsselreide
    21
    erste Gehäusehälfte
    22
    zweite Gehäusehälfte
    23
    Blende
    3
    Schlüsselschaft
    31
    Rastpin
    32
    elektrischer Kontakt
    33
    Schlittenführung
    331
    erste Flanke
    332
    zweite Flanke
    333
    erste Nut
    334
    zweite Nut
    335
    Anschlag
    34
    Einsetzbereich
    35
    Schlüsselspitze
    4
    bewegliches Bauteil
    41
    Stößel
    42
    Schlitten
    421
    Schlittenschuh
    431
    erste Fläche
    432
    zweite Fläche
    43
    Schlittenarm
    45
    Kupplung
    46
    Zapfen
    47
    Aufnahmeeinrichtung
    5
    Getriebeelement
    51
    Spindeltrieb
    511
    Spindelmutter
    512
    Spindel
    513
    Kegelradgetriebe
    52
    Riementrieb
    521
    Treibriemen
    522
    Riemenschuh
    523
    erste Umlenkrolle
    524
    zweite Umlenkrolle
    53
    Pleueltrieb
    531
    Pleuel
    54
    Zahnstangentrieb
    55
    Zahnstange
    6
    Getriebevorrichtung
    61
    erstes Ritzel
    61a
    zweites Ritzel
    62
    Rückstellfeder
    63
    Freilaufkupplung
    7
    Schlüsselelektronik
    71
    erster Federpin
    72
    zweiter Federpin
    731
    erste Kontaktfläche
    732
    zweite Kontaktfläche
    741
    erster Anschluss
    742
    zweiter Anschluss
    81
    Energiespeicher
    811
    erster Kondensator
    812
    zweiter Kondensator
    813
    dritter Kondensator
    814
    vierter Kondensator
    82
    Gleichrichter
    83
    erster Step-Down-Wandler / Abwärtswandler
    84
    Platine
    85
    Echtzeituhr
    86
    SuperCap
    87
    zweiter Step-Down-Wandler / Abwärtswandler
    9
    Generator

Claims (14)

  1. Schlüssel mit einer Schlüsselreide (2) und mit einem Schlüsselschaft (3), zur Betätigung eines Schließzylinders (11), insbesondere für ein mechatronisches Schloss-Schlüssel-System,
    umfassend eine Schlüsselelektronik (7), die ein codiertes Öffnungssignal an einen Schließzylinder (11) überträgt und einen Generator (9) zur Versorgung der Schlüsselelektronik (7) mit elektrischer Energie,
    dass nach dem Generator, oder zwischen Generator (9) und Schlüsselelektronik (7), ein Energiespeicher (81) mit wenigstens einem Kondensator (811) zur Speicherung der durch den Generator (9) erzeugten elektrischen Energie angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Generator (9) den Energiespeicher (81) und/oder den wenigstens einen Kondensator (811) mit einer Spannung auflädt, die wenigstens das Doppelte oder wenigstens das Dreifache oder wenigstens das Vierfache, insbesondere ein Mehrfaches, der Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik (7) beträgt, indem der Energiespeicher (81) einen Step-Up-Wandler oder einen Aufwärtswandler oder einen SEPIC-Wandler aufweist, um die Spannung des Generators (9) zum Laden des Energiespeichers anzuheben.
  2. Schlüssel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik 3V beträgt und dass der Generator (9) den wenigstens einen Kondensator (811) mit einer Spannung von wenigstens 6V oder wenigstens 9V oder wenigstens 12V oder wenigstens 15V auflädt.
  3. Schlüssel nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Energiespeicher (81) einen Step-Down-Wandler (83) oder einen Abwärtswandler oder einen SEPIC-Wandler aufweist, der aus der hohen Spannung des wenigstens einen Kondensators (811) die Versorgungsspannung der Schlüsselelektronik (7) generiert, vorzugsweise, dass der Step-Down-Wandler (83) oder der Abwärtswandler oder der SEPIC-Wandler einen Wirkungsgrad von wenigstens 90% aufweist.
  4. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Energiespeicher (81) zwei oder drei oder vier parallel geschaltete Kondensatoren (811, 812, 813, 814) aufweist, und/oder
    dass der wenigstens eine Kondensator (811) als ein Elektrolytkondensator oder als ein Tantal-Kondensator ausgebildet ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist,
    dass der Energiespeicher (81) eine Kapazität von wenigstens 200 µF oder 400µF, oder wenigstens 1000µF aufweist.
  5. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Energiespeicher (81) von dem Generator (9) durch eine Diode entkoppelt ist, insbesondere um Rückströme zu verringern, vorzugsweise dass der Generator (9) als Wechselspannungsgenerator ausgebildet ist und dass der Energiespeicher (81) eine Gleichrichterschaltung, vorzugsweise eine Diodenbrücke oder Graetz-brücke, aufweist, um die Wechselspannung des Generators (9) gleichzurichten und den Energiespeicher (81) zu laden.
  6. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Schloss-Schlüsselsystem umfassend einen Schließzylinder (11) und wenigstens einen Schlüssel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schließzylinder (11) ein elektrisch schaltbares Sperrglied (13) zum Freigeben oder Sperren einer Drehung des Schließzylinders (11) sowie eine das Sperrglied schaltende Schließzylinderelektronik (12) umfasst und der Energiespeicher (81) des Schlüssels bei in den Schließzylinder (11) eingestecktem Schlüsselschaft (3) sowohl die Schlüsselelektronik (7) als auch die Schließzylinderelektronik (12), und vorzugsweise das Sperrglied (13), mit elektrischer Energie versorgt.
  7. Schlüssel nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass derselbe Step-Down-Wandler oder derselbe Abwärtswandler oder derselbe SEPIC-Wandler die Schlüsselelektronik (7) und die Schließzylinderelektronik (12) und das Sperrglied (13) mit elektrischer Energie versorgt.
  8. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schlüsselelektronik (7) eine Echtzeituhr (85) und der Energiespeicher (81) einen zweiten Spannungsausgang zur Versorgung der Echtzeituhr (85) mit elektrischer Energie aufweist, und vorzugsweise der zweite Spannungsausgang einen geringeren Leckstrom als der Spannungsausgang für die Schlüsselelektronik (7) aufweist, insbesondere,
    dass der zweite Spannungsausgang eine geringere Spannung als der Spannungsausgang für die Schlüsselelektronik (7) aufweist, vorzugsweise, dass der zweite Spannungsausgang über einen zweiten Step-Down-Wandler oder einen zweiten Abwärtswandler oder einem zweiten SEPIC-Wandler aus dem wenigstens einen Kondensator (811) des Energiespeichers (81) mit elektrischer Energie versorgt wird.
  9. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Schlüsselreide (2) eine optische Anzeige vorgesehen ist, vorzugsweise umfassend eine LED, wobei die optische Anzeige durch den Generator (9) mit elektrischer Energie versorgt wird.
  10. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Generator (9) in der Schlüsselreide (2) aufgenommen ist.
  11. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Generator (9) durch eine Relativbewegung zwischen Schlüsselschaft (3) und Schlüsselreide (2) angetrieben wird, wobei vorzugsweise vorgesehen ist,
    dass entweder der Schlüsselschaft (3) an der Schlüsselreide (2) beweglich gelagert ist, insbesondere an der Schlüsselreide (2) klappbar oder verschiebbar gelagert ist und zwischen einer Position in der Schlüsselreide (2) und einer aus der Schlüsselreide (2) hervorstehenden Position bewegbar ist, oder
    dass der Schlüsselschaft (3) mit der Schlüsselreide (2) mechanisch fest, insbesondere unbeweglich, verbunden ist.
  12. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Generator (9) beim Einführen des Schlüsselschafts (3) in den Schlüsselkanal eines Schließzylinders (11) angetrieben wird, insbesondere rotorisch angetrieben wird, insbesondere,
    dass an der Schlüsselreide (2) und/oder dem Schlüsselschaft (3) ein bewegliches Bauteil (4) angeordnet ist, welches beim Einschieben des Schlüsselschafts (3) in einen Schließzylinder (11) mit diesem zusammenwirkt und den Generator (9) rotierend antreibt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das bewegliche Bauteil (4) beim Einschieben des Schlüsselschafts (3) in einen Schließzylinder (11) in Anlage mit dem Schließzylinder (11) gelangt und den Generator (9) beim weiteren Einschieben des Schlüsselschaftes (3) in den Schließzylinder (11) antreibt, insbesondere indem das bewegliche Bauteil (4) mit einem Getriebeelement (5) zusammenwirkt, um eine Linearbewegung des beweglichen Bauteils (4) in eine Rotationsbewegung zum rotierenden Antrieb des Generators (9) umzuwandeln.
  13. Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Schlüsselschaft (3) ein elektrischer Kontakt (32) angeordnet ist, um die Schlüsselelektronik (7) mit einer Schließzylinderelektronik (12) zu verbinden und dass der Generator (9) zum Versorgen einer Schließzylinderelektronik (12) über diesen Kontakt (32) mit elektrischer Energie ausgebildet ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist,
    dass die Schlüsselelektronik (7) über diesen elektrischen Kontakt (32) das Öffnungssignal mit der Schließzylinderelektronik austauscht, und/oder dass der elektrische Kontakt (32) als digitale Schnittstelle oder als bidirektionales Interface ausgebildet ist, und dass die Schlüsselelektronik (7) über diesen elektrischen Kontakt (32) programmierbar und/oder parametrierbar ist.
  14. Schlüssel nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kapazität des Energiespeichers (81) größer ist als die bei einem Öffnungsvorgang von der Schlüsselelektronik (7) verbrauchte elektrische Energie, vorzugsweise mindestens 1,5mal so groß oder doppelt so groß ist, oder
    dass die Kapazität des Energiespeichers (81) größer ist als die bei einem Öffnungsvorgang von der Schlüsselelektronik (7) und der Schließzylinderelektronik (12) und des Sperrglieds (13) verbrauchte elektrische Energie, vorzugsweise mindestens 1,5mal so groß oder doppelt so groß ist.
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