FI81875B - Programmerbar elektronisk-mekanisk flat nyckel som interaktivt kommunicerar med databehandlingsorgan. - Google Patents

Description

, 81875

Ohjelmoitava elektromnen-mekaaninen litteä avain, joka vuorovaikutuksen i3esti on yhteydessä tietojenkäsi11e lye 1 imi in

Keksinnön kohteena on avain, erityisesti litteä avain, joka on ainakin osittain valmistettu metallista ja joka käsittää avaimen varren käyttövoiman siirtämiseksi lukkosylinter in roottorin pyörittämistä varten ja avautumiseen ja lukittumi-eeen vaikuttavat välineet käytettäväksi lukkolaitteissa, joissa on sähköisesti ja/tai mekaanisesti laukaistavat telki e 1 emen t i t. , jolloin avaimen tar tumusaasa on tila sähköisiä rakenneosia varten ja avaimen vartta päin olevalla kotelosi-vu 11a on tartuinosan ja varren välisellä alueella sähköiset koskett imet.

Tällaiset avaimet yhdessä niihin kuuluvien lukkojen kanssa ovat turvallisempia mekaanisiin rakenteisiin verrattuna.

Tunnetaan esim. sylinterilukon avain, jossa avaimen lehden mekaanisen koodauksen lisäksi käytetään aseteltavaa sähköistä koodauselementtiä. Avaimen tartuntaosa on muodostettu siten, • · että se voi vastaanottaa elektronisen rakenneosan, joka si sältää ylimääräisiä elektronisia avainkoodeja. Avaimen perä ; · muodostaa elektronisen rakenneyksikön eräänlaisen kotelon, ···' kuten on esitetty patentissa AT-320 466. Vaikka siinä voidaan mekaaninen avaimen lehti muodostaa siten, että se voidaan ; työntää puhtaasti mekaanisesti toimivaan lukkoon ja avaimeen ‘ voidaan sijoittaa paristo, joka antaa jännitteen lukolle ja avaimelle (ke. esim. patentti US-3 347 072), on ennä haittoja · ··· Niinpä on sähköisten osien sijoittamiseksi käytettävissä ole- va tila pieni ja antaa vain niukasti mahdollisuuksia elektroniikalle. Tämä johtaa siihen, että avaimen ja lukon väliset kontaktit ovat hankalasti optimoitavissa. Niinpä tiedonsiirtoa varten lukon ja avaimen välillä valmistetaan sähköinen 2 81875 yhteys koskettimiin, jotka ovat toisaalta sylinterin pääty-pinnassa ja toisaalta avaimen perän olakkeessa, joka rajoittuu avaimen lehteen. Tällöin muodostetaan avaimessa olevat koe-kettimet joustaviksi ja eristetyiksi pistokkeiksi ja lukon koskettimet muodostavat vastaavasti kosketinrenkaan.

Tällainen rakenne on tilaa vievä ja altis likaantumaan ja vahingoittumaan mekaanisesti.

Puhtaasti sähköisissä avaimissa tunnetaan tosin avaimen integroidun kytkentäpiirin ja lukon elektronisten elementtien välinen parannettu kosketus - esim. patentista US-4 420 7794 - kuitenkin on kosketinkohtiin tuotu koskettamien lisäksi myös näihin kytketyt integroidut piirit, mistä on seurauksena suhteellisen suuri tilantarve ja epäkäytännnö11 isyys.

Mäihin nähden on keksinnön tarkoituksena parantaa edellä kuvattuja avaimia siten, että niiden avaimen perään ei sijoiteta ainoastaan rakenneyksiköitä verrattain paljon tilaa vievälle elektroniikalle, vaan myös tarkoituksenmukaisesti sig-naalinsiirto avaimen ja lukon välillä.

- Tehtävä ratkaistaan siten, että sähköiselle tai elektroniselle *: elimelle tarkoitettu tila on muodostettu koteloksi, jonka avaimen vartta kohti olevalla puolella on vartta rajoittavan vasteen ja tartuinosan välissä liitososa sähköisiä koskettimia varten, ja että liitososassa ja/tai tartuinoeassa on ainakin yksi syvennys elektronista elintä varten ja ainakin toisella liitososan kapealla sivulla on sähköiset koskettimet muodostava kosketinryhmä, joka on liitetty syvennyksessä olevaan elektroniseen elimeen.

Epäitsenäisissä vaatimuksissa esitetään monta vaihtoehtoista toteutusta. Täten esim. eräässä toteutuksessa on integroitu piiri ja kosketinryhmä yhdistetty painettuun piirilevyyn riippumattoman kokoonpanon muodostamiseksi, ja painopiirilevyn yhdistämät ele- 81 875 3 mentit, integroitu piiri ja kosketinryhmä joka sijaitsee eriii tästä on kokoonpantu erilleen kotelosta, jolloin näitä voidaan koestaa ennen asennusta valmiiseen avaimeen niiden elektroni» ueen toiminnon toimivuuden toteamiseksi.

Edelleen ehdotetaan erotettavaa tartuinosaa, joka muodostuu n ° ea a — ta joka on yhdistetty avaimen varteen, ja osasta joka on po,_.

·*e r e t - tavissa ja jälleen yhdistettävissä avaimeen.

Muut toteutukset selviävät aiivaatimukeista.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viittaamalla °heieii.n piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen käytännön avaimen avattua toteutusta , kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen avaimen toteutusta jossa on yksiosainen tartuinosa, kuvio 3 esittää toista kuvion 1 mukaista perusavainta, jossa on kaksiosainen tartuinosa, kuvio 4 esittää perusmuodosta johdettua kaksiosaista avaimen tartuinosaa, jossa poistettava osa on muodostettu modulaarisena, kuvio 5 esittää kuvion 4 erästä edelleen kehittelyä, • kuvio 6 esittää koteloon sovitettavaa elektronista osaa, kuvio 7 erästä toista elektronista toteutusta, kuvio Θ edelleen erästä elektronista toteutusta ja kuvio 9 esittää kotelon edelleenkehitelmää.

Kuviossa 1 on esitetty avain, joka on keksinnön mukainen. Tällainen on alan ammattimiehelle täysin uusi. Avain koostuu uusista osista, jotka täysin eroavat tunnetuista avaimista, ja yhdistettynä muodostavat litteän avaimen joka on tavanomaisen näköinen. Tässä ei kuitenkaan ole ainoastaan kysymys tavanomaisen avaimen varustaminen kololla elektronisia komponentteja varten, vaan tässä aikaansaadaan kotelo johon elektroniikka mahtuu, joka voidaan sulkea tai lukita lukittuun asentoon, ja joka sisältää mekaanisen- 4 81875 elektronisen litteän avaimen, ja kuvion 1 mukaisesti kääntökytki-men.

Esitetty kääntökytkin omaa tavanomaiset elementit, nimittäin avaimen varren 1, jossa on syvennykset 3 mekaanista koodausta varten, avaimen tartuinosan 2, ja liitinosan 12, joka erityisesti on muodostettu osia 1 ja 2 varten, ja joka yleensä esiintyy perusmuodossa. Tässä tapauksessa on liitososa tartuinosan ja varren välillä huomattavasti pitempi, ja muodostettu siten että siihen mahtuu kosketinelimet 4. Kosketinelimet 4 yksittäisine kosketti-mineen on sovitettu kokoonpanoon 5 elektronista koodausta varten, joka kokoonpano sisältää virtapiirilevyn 8 jossa on painetut joh-timet 8A, kosketinelimet 4 ja elektronisia komponentteja, tässä tapauksessa integroidun piirin, sirun ja edelleen koskettimet 7A. Kokoonpanon 5 käytännön valmistamiseksi on monta vaihtoehtoa, koska tietyissä rajoissa tartuinosan paksuus on vaihdeltavissa ilman, että avaimen muoto ratkaisevasti muuttuu. Havainnollisuuden vuoksi IC piiri 9 on piirretty virtapiiri1 evyn yläpuolelle (joka on väärin). Kuviossa 6 on esitetty käytännössä oikeampi virtapiirilevy.

Kokoonpano 5 voidaan sovittaa koteloon ja syvennyksiin. Syvennys 6A on sovitettu vastaanottamaan kosketinelimet 4, syvennys 6B tartuinosan etuosassa, s.o. osa joka sijaitsee lähinnä avaimen vartta, on sovitettu virtapiirilevyn 8 väliosaa varten, ja syvennys 6C tartuinosan etuosassa on sovitettu kokoonpanon 5 loppuosalle. Kannet, joita tarvitaan ylä- ja alapuolella on esitetty kuviossa 2.

Kuvion 1 tartuin 2 sisältää osan 2A joka on kiinteää avaimen varren 1 suhteen, ja poistettavan modulaarisen osan 2B, joka on toteutettavissa monella eri tavalla. Kuvion 1 mukaisessa avaimessa, on lisäsyvennys 6D, johon voidaan sovittaa virtalähde pariston 10 muodossa, joka vuorostaan on kytketty koskettimiin 7B. Täten tartuinosan 2 modulaariosa 2B sisältää kokoonpanon 5 teholähteen, joka on kytketty kiinteään tartuinosaan 2A ja kontaktien 7A/7B

5 81875 avulla syöttää avainta. Koska modulaarisen osan kytkeminen kiinteään osaan on tavanomainen toimenpide, ei sitä selosteta tässä lähemmin.

Avaimen tartuinosan 2 erottaminen kiinteään osaan 2A ja modulaariseen osaan 2B tarjoaa tietyn mahdollisuuden, esim. avaimen tunnistamiseksi sovittamalla numero, koodi jne. ja avaimen varustamiseksi vaihdettavilla lisäelementei1lä, sekä avaimen käyttämiseksi mainostarkoituksiin, jolloin mainokset sovitetaan modulaariseen osaan.

Kuvioissa 2, 3 ja 4 esitetään erilaisia koteloita, ja kuvioissa 6-8 esitetään erilaisia modulaariosia.

Kuviossa 2 esitetään yksinkertaisinta koteloa ylhäältä katsottuna, ja sivulta A-A leikkauksena. Avaimen varren 1 jälkeen, jossa ei ole esitetty mekaanista koodausta, sijaitsee tavanomainen avaimen vaste 11. Tätä seuraa liitososa 12, jossa on ensimmäinen syvennys 6A, johon kosketine1 imet 4 tulevat. Seuraava syvennys 6B on litteän kanavan muodossa kokoonpanon 5 virtapiiri1evyn vastaanottamiseksi, j°fca pääosiltaan sovitetaan syvenykseen 6C, joka muodos-taa tartuinosan 2 suuremman osan ja jossa elektroniset komponen-tifc» β·°· sivu 9 sijaitsee. Syvennys 6C kulkee tartuinosan 2 koko paksuuden läpi, jolloin tarvitaan kaksi kantta kotelon sulkemiseksi, nimittäin alempi kansi 21 syvennystä 6C varten, ja ylempi kansi 20 samanaikaisesti syvennyksien 6A, 6B ja 6C sulkemiseksi. Tässä ei ole esitetty tapaa, jolla kannet suljetaan, koska tähän on monta käytännön vaihtoehtoa. Voidaan olettaa, että kun kansi kerran on suljettu sitä ei avata enää. Tämä on asianlaita, mikäli käytetään kuvion 1 mukaista elektronista kokoonpanoa 5, jossa koeketine1imet 4 ovat ei-avattavaeti kytketty keskiosaan 12. Tällöin on hyvin vaikea vaihtaa elektroniosa, korjauksen yhteydessä. Mikäli painotetaan halpaa rakennetta, suositellaan että kannet puristetaan ei-avattavaeti yhteen ja kiinnitetään toisiinsa. Tämäntapainen rakenne on helppo valmistaa lävistämällä, joka myös koskee kansia. Tämän jälkeen syvennykset 3 muodostetaan avaimen 6 81875 varteen, ja elektroniset osat sovitetaan syvennyksiin. Normaalisti "elektroniikka" on tietyssä määrin neutraali ja ohjelmoidaan tietylle käyttäjälle ennen käyttöä. Tämä ei ole mekaanisen koodauksen laita, koska sitä on hyvin vaikea muuttaa. Siksi suositellaan, että mekaaninen koodaus hierarkisesti sovitetaan niin matalaksi kuin mahdollista, jolloin monet avaimet ovat mekaanisesti samanlaiset mutta sähköisesti erilaiset.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaisen kotelon edelleenkehittelyä, jossa syvennys 6C ei ylety tartuinosan 2 läpi. Se on muodostettu riittävän matalaksi jotta siihen mahtuisi kokoonpano ja siinä käytetään kotelon pohjaa 30. Täten säästytään alakannen 21 kiinnittämiseltä, jolloin avain sisältää ainoastaan kotelon, elektroniikkakokoonpanon ja kannen, ja kotelo on valmistettavissa reitittämällä tai puristamalla. Sisäosien ja vasteiden ei tarvitse olla kuvatunlaisia.

Tällainen kotelon muoto, s.o. kotelo jossa on kansi ja tämän alla kokoonpano on erittäin edullinen. Mikäli keksinnön mukaisesti on mahdollista ei ajatella avainta ja sen sijaan tutkia keksintöä kotelona, jossa on avaimen varsi joka on sovitettu siihen kahvan tapaan, voidaan ajatella keksintöä samantapaisten koteloiden rinnalla, esim. kellokoteloiden, näihin kuuluvine sulkemismahdo11i-suuksineen. On ilmeistä, että taloudellisesta näkökulmasta voidaan käyttää näiden yhteydessä käytettyjä ratkaisuja vain pienessä määrin, mutta sopivasti muunneltuna näitä tietoja voidaan siirtää suoraan avaimeen.

Kuviossa 4 nähdään esimerkki tällaisesta kotelosta, jossa paksumpi kotelo vinoin reunoin muistuttaa kelloa. Tämä toispuolinen paksuntaminen tarjoaa riittävästi tilaa tartuinosan syvennyksessä 6C jotta siihen mahtuisi hyvin paljon kehittynyttä elektroniikkaa. Syvennys 6B on myös riittävän tilava jotta siihen mahtuisi avattavat koskettimet kosketinelimien 4 ja kokoonpanon 5 välillä, jolloin jälkimmäinen on yksin vaihdettavissa. Koska absoluuttinen varmuus ei ole välttämätön ei ole tärkeätä, että kansi 20 on li 7 81875 poistettavissa kuten kellossa. Koska kannen poistaminen ja kokoonpanon muuttaminen on hyvin vaikeata, ei avaimen käyttäjä ilmeisesti ole yhtään sen kiinnostuneempi avaamaan avainta kuin kelloaan. Mikäli kuitenkin pidetään ei-avattavaa kantta välttämättömänä, on mahdollista käyttää yllä mainittujen kuvien yhteydessä selostettua menetelmää.

Kuviossa 4 nähdään kuvion 1 mukainen kaksiosainen tartuinoea, jossa on kiinteä osa 2A ja modulaarinen osa 2B. Tämä mahdollistaa elementtien vaihdon, puuttumatta kotelon sisäosiin. Täten modulaarinen osa 2B on suhteellisen helposti vaihdettavissa merkitään tai toimintaelementtejä varten. Toimintae1ementit saattavat olla teholähde, lisäelektrodiikka, ja teksti voi olla huoneen numero, mainos tai muut mainoslahjät. Tämä modulaarinen osa sovitetaan kiinteään tartuinosaan 2A työntämällä, pinteellä tai esim. ruuveilla.

Kuviot 1-4 kaikki käsittelevät kääntökytkintä, jolloin kosketine-limet 4 on sovitettu siten, että ne ulottuvat liitososan kahden kapean sivun ympäri, mutta tämä ei ole välttämätöntä. Avain, joka ei ole kääntökytkin, voi olla samanmuotoinen, jolloin toispuoliset kosketinelimet on sovitettu esim. avaimen siirtymäosaan.

Kuten jo on selostettu, kuvion 1 kokoonpano 5 käsittää virtapii-rilevyn elektronisten komponenttien ja kosketine1inten, jotka ulottuvat ulkopinnalle, kannatin- ja 1iitinelementtinä. Kuviossa 6 esitetään tällainen levy. On edullista käyttää taipuisaa virta-piirilevyä 8 jossa on eristävät lakkakerrokset tähän tarkoitukseen. Elektroninen osa 9 on DIL IC-piiri> jolla on 16 jalkaa. Painetut johtimet ΘΑ muodostetaan syövyttämällä virtapiirilevyä. Kosketinelimet 4 muodostetaan rei'ittämällä tai puristamalla. Yhdyselin 45 yhdistää erilliset kosketinelimet varastoinnin ja sähköltä. On myös osoittautunut turhaksi eristää kotelon sisäosa mikäli kokoonpano on oikein eristetty.

8 81 875

Kuviossa 7 nähdään elektronisen kokoonpanon eri toteutus. Koske-tinelimet 4, tässä tapauksessa 4 kosketinta, ovat muodoltaan samanlaiset kuin yllä on selostettu. Elektroninen komponentti 9 on piikiekko, jonka kosketinelimet on suoraan yhdistetty johtimilla koskettimiin. Lakkakerrosta voidaan käyttää sirun ja elinten välillä mekaanista ja sähköistä eristystä varten. Kosketine1 imet sovitetaan koteloon tavanomaisella tavalla, mutta siru 9 sovitetaan syvennykseen 6A. Muut syvennykset voidaan jättää pois tai niitä voidaan käyttää muihin tarkoituksiin.

Kuviossa Θ nähdään elektroninen kokoonpano, joka voi olla hyvin tavanomaista tyyppiä. Siinä voi olla yksi, kaksi tai kolme tai useampi IC-piiri, joka on liitetty alustaan S, joka voi olla pieni keraaminen laatta tai kova tai joustava virtapiirilevy joka on samankokoinen. Tässä tapauksessa on kolme IC-piiriä, jotka ovat yhteydessä toisiinsa ja ulospäin. IC 2 voi olla esim. kahdeksan bitin prosessori ja muut IC-piirit, IC1 ja IC3 voivat olla tämän ohjeispiirejä, jotka ovat yhteydessä elinten 9A kautta. Tällainen prosessori mahtuu nykyisin menetelmin hyvin yllä selostettuun avaimen koteloon. Kuviossa 8 ei ole esitetty kosketinelimiä 4. Nämä liitetään osaan 40 esim. juottamalla jonka jälkeen asennus suoritetaan.

Kuvio 9 lopulta esittää tietyn kotelon elektronista-mekaanista avainta varten, jossa avaimen tartuinosassa 2 on reikä tai kanava 25 jolla se voidaan sovittaa esim. renkaaseen. Kotelo on jaettu neljään osaan: ensimmäinen osa joka käsittää avaimen varren 1, ja osan jossa on syvennykset 6A, 6B, 6C sähköisiä kosketinelimiä varten, sähköjohtimet ja elektroniset komponentit; toinen osa, joka sisältää kannen 20 samanaikaisesti syvennysten 6A ja 6B sulkemiseksi ja lopulta kolmas ja neljäs osa, jotka muodostavat kaksinkertaisen kuoren 20A/20B <s.o. kuten simpukka), jolloin kuorien väliin on sovitettu ensimmäinen avaimen varsiosa jossa on syvennykset siten, että kun kuoret liitetään toisiinsa elektroninen avainosa jossa on syvennys 6C sulkeutuu ja samalla muodostuu avaimen tartuinosa 2 jossa on reikä tai kanava 25. Kuoret voidaan 9 81875 yhdistää tavanomaisin menetelmin, s.o. ne voidaan kiinnittää pi-dikkein tai jollain tunnetulla liimausmenetelmällä. Tiettyjä sovellutuksia varten voivat kuoret olla muovia tai muuta sopivaa ainetta, jolloin ne voidaan liittää myös lämpöteknisest1 yhteen.

Claims (14)

10 81 875

1. Avain, erityisesti litteä avain, joka on ainakin osittain valmistettu metallista ja joka käsittää avaimen varren käyttövoiman siirtämiseksi lukkosylinter in roottorin pyörittämistä varten ja avautumiseen ja lukittumiseen vaikuttavat välineet käytettäväksi lukkolaitteissa, joissa on sähköisesti ja/tai mekaanisesti laukaistavat telkielementit, jolloin avaimen tartuinosassa on tila sähköisiä rakenneosia varten ja avaimen vartta päin olevalla koteloaivulla on tartuinosan ja varren välisellä alueella sähköiset koskettimet, tunnettu siitä, että sähköiselle tai elektroniselle elimelle (5) tarkoitettu tila on muodostettu koteloksi (2A, 2B, 20, 21, 20A, 20B), jonka avaimen vartta (1) kohti olevalla puolella on vartta rajoittavan vasteen (11) ja tartuinosan (2) välissä liitososa (12) sähköisiä koskettimia (4) varten, ja että liitososassa ja/tai tartuinosassa (2) on ainakin yksi syvennys (6A, 6B, 60 elektronista elintä (5) varten ja ainakin toisella liitososan (12) kapealla sivulla on sähköiset koskettimet (4) muodostava kosketinryhmä, joka on liitetty syvennyksessä (6A, 6B, 60 olevaan elektroniseen elimeen (5, 9) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että elektroninen piiri (9>, joka sijaitsee tar-tuinosan (2) syvennyksessä (60, on kytketty taipuisan piirilevyn (Θ) kautta kosketinryhmään (4), joka on sovitettu avaimen varren (1) ja tartuinosan (2) väliselle alueelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että tartuinosa (2) sisältää osan (2A), joka on liitetty avaimen varteen (1), ja osan (2B), joka on poistettavissa ja jälleen liitettävissä avaimeen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että osa (2B), joka on poistettavissa avaimesta, sisältää syvennyksen (6D) to imielementin sovittamiseksi. 11 81875

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että toimielementti on teholähde (10) avaimen kotelossa sijaitsevan integroidun piirin (9) toimintaa varten.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että toimielin on piiri, joka sisältää koodielimet.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että toimielin on lisäpiiri avaimen kotelossa sijaitsevan integroidun piirin (9) lisäksi. Θ. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että toimielin on vaihdettava moduli, joka tunnistaa avaimen.

9. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että toimielin on elektroninen kello, jossa on LCD-näyttö.

10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että integroitu piirielementti (9) ja kosketineli-met (4), jotka on sovitettavissa avaimen varren (1) ja tar-tuinosan (2) väliselle alueelle sähköisen kosketuksen siirtämiseksi lukkosylinterille, muodostavat erillisen elektronisen kokoonpanon (5) yhdessä taipuisan painokytkentälevyn (8) kanssa, joka on kytketty siihen.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että integroidulla elektronisella piirillä (9) on muisti (RAM) tietojen vastaanottamiseksi arviointipiiriltä.

12. Patenttivaatimusten 11 ja 5 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että muisti voidaan pyyhkiä poistamalla toimielementti, joka sisältää teholähteen (10). 12 81 875

13. Patenttivaatimuksen 1, 2 ja 10 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että syvennykset <6A, 6B, 60 on sovitettu siten, että elektroniset osat (5) voidaan suoraan sovittaa niihin.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen litteä avain, tunnettu siitä, että avainaihio, jossa on syvennykset (3) mekaanisten haittalevyjen vastaanottamiseksi, piiri, joka sisältää elektroniset koodauselimet, ja toimie1ementit on meistetty ja/tai puristettu kappale.