SE460400B - Laascylinder foer nycklar med mekanisk och elektronisk kodning - Google Patents

Description

460 4%' -2- elektromagnetiska övergångsmotstànd, såsom luftspalter, och de alltid oundvikliga ströförlusterna, krävs avsevärd ener- gi. Vid den galvaniska lösningen ligger problemet å ena sidan i gränserna för miniatyriseringen av elektromekaniska kontakter alltså i den rent galvaniska kontakten mellan nyc- kel och cylinder. Å andra sidan handlar det om att både nyc- kel och lås är en massartikel, som måste arbeta med mycket stor noggrannhet, skall vara funktionssäker, ha lång liv- slängs, vara motstândskraftig, vara prisbillig, etc. Dessa krav uppfylles äntligen efter synnerligen lång utveckling- stid av ett mekaniskt låssystem. Överföres dessa krav på den elektriska delen i ett lâssystem uppkommer onekligen problem på vilka fackmännen inom detta område ännu inte har några _lösningar.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger uppgiften att åstadkomma en elektrisk kontaktanordning i en cylinder, som trots miniatyrisering av kontaktavstånd respektive kontakter har en driftssäkerhet, som är jämförbar med den mekaniska làsdelen utan att det i området av nyckelkanalen finns något skydd av kontakterna. Denna driftssäkerhet erhålles även vid normal hård drift.

Den ovan angivna uppgiften löses enligt föreliggande uppfin- ning genom att den inledningsvis angivna anordningen ges kännetecknen i patentkraven.

Föreliggande uppfinning kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar- Fig 1 visar ett längdsnitt genom en cylinder med istucken nyckel och en elektrisk kontaktanordning enligt föreliggande upp- finning. Fig 2 visar snittet II-II i fig 1. Fig 3 visar en utföringsform av en kontaktring. Fig 4 visar en utförings- form av de rörliga kontaktstyrdelarna- Fig 5 visar delarna hos utföringsformen i fig 3 och 4 med nyckeln ínstucken. Fig 6 visar delarna i utföringsformen i fig 3 och 4 efter vrid- ning av nyckeln l/8 varv medurs. Fig 7 visar ett snitt genom ett spår för kontaktbäraren. Fig 8 visar en sidovy av kon- etaktbäraren för åskâdliggörande av hâllarspåren och ett fönsterliknande urtag för ingrepp av kontaktmedel i den rör- 1. i. _3- 460 400 liga kontaktstyrdelen. Fig 9 visar en annan utföringsform av en kontaktring.

Fig l visar ett längdsnítt genom en elektrisk kontaktanord- ning för en låscylinder med instucken elektromekanisk nyc- kel. Den i det följande icke närmare beskrivna mekaniska delen har såsom huvudelement cylinderstatorn 26 med en däri roterbar cvlinderrotor 25, i vilken bladet på den instuckna flatnyckeln 20 är synligt. Borrningar för tillhållarna, själva tillhållarna och tillhållarfördjupningarna i nyckel- bladet har utelämnats. En vridning av kontaktanordningen relativt statorn 26 förhindras med en cylinderformig del 30 mellan kontaktanordningen och statorn. Till vänster i fig l visas en del av flatnyckelns 20 nyckelblad, som i förelig- gande fall är så utformat, att det kommer till anliggning mot den med nyckeln vridbara rotorn 25 i ett bestämt anslag ll. Detta anslag bestämmer läget på låskontakterna 22A-22G då nyckeln är helt instucken. I föreliggande fall är dessa kontakter anordnade mellan bladet och làsskaftdelen med urtagningarna för tillhållarna.

Koncentriskt på rotorn 25 är anordnad en kontaktstyrdel 2 med kontaktstyrningar 4, som i detta utföringsexempel är utformade såsom glidspår SA-5G för de fria kontaktskänklarna på öppna respektive delade kontaktringar, vilka kommer att beskrivas närmare längre fram. Mellan rotorn och kontakt- styrdelen sker i drift inte någon relativrörelse. I vissa utföringsformer kan de dock vara anordnade för vridbar posi- tionerbarhet, eftersom de icke är helt symmetríska utan ortogonala mot vridningsaxeln. över kontaktstyrdelen 2 är koncentriskt och förskjutbart anordnad en relativt statorn 26 i fast läge anordnad kontaktbärare l med perifert på omkretsen anordnade kontaktringar 3A-3G. Dessa kontaktringar 3 är i föreliggande utföringsform inspända i axiellt efter varandra belägna omkretsspår och är säkrade mot förskjutning -medelst en på bestämnda ställen anpressande spännring 15.

I fig 2 visas ett snitt framifrån i riktning mot nyckelbla- det, alltså från cylindern utåt. I rotorn 25 är en nyckelka- nal med bredden B, i vilken nyckeln 20 är belägen. Snittet 4so 4o0¿ _4_ går genom den elektriska kontaktringen 3A, den relativt sta- torn fixerade kontaktbäraren 1 och genom den elektriska kon- takten 22A på nyckeln 20. Denna kontakt 22A finns på båda sidor av nyckeln, eftersom den är vändbar. Kontaktstyrdelen 2 är anordnad på rotorns omkrets, varvid de fria kontakt- skänklarna 12 och 13 ingriper i glidspâren S. Bottnen 9 på styrspåret eller glidspåret 5 är utformad såsom styrkuliss 7 med en i punkten P uppträdande reducering genom minskning av radien och kontaktskänkeln komer till ingrepp med kontakt- styrdelen 2 i kontaktbäraren 1 p g a den fönsterliknande urtagningen 8. Genom kortast möjliga kontaktrad på nyckeln erhålles i den "elektriska delen" av cylindern en tvångsmäs- sig miniatyrisering i axiell riktning med krav på driftssä- kerhet och samtidig kontaktering utan samtidig beröring trots förhållandevis stor radiell fjäderväg för hela kon- taktraden 3A-3G/22A-22G med längsta möjliga kontaktväg, dvs stor kontaktvinkel (lästid och eventuellt skrivtid vid olika snabba nyckelvridningar av användaren för påverkan av låsme- kanismen (icke cylindernä))- Kontaktsäkerheten beror i huvudsak på övergångsmotståndet hos kontaktparen, vilket är en funktion av kontakttryck, ytbeskaffenhet, kontaktmaterial etc. Den endimensionella miniatyriseringen medför en reducering av ytan i kvadrat och en reducering av volymen i tredje potens. Totalpâverkan av detta kan vid míniatyrisering plötsligt bli av eminent bety- delse. I föreliggande fall gäller det bl a nedsmutsningen av de i det inre (låskanalen) icke avskärmade kontaktringarna under daglig drift. Nedsmutsningen, som vid relativt stora kontaktytor hos de fjädrande kontakterna, påverkar huvud- gångsmotståndet avsevärt, som olämpligt påverkar den erfor- derliga rörligheten av kontakterna, eftersom de mindre meka- niskt belastade kontakterna nödvändigtvis måste under alla omständigheter skyddas med små styrningar och understödjande anordningar inom kontakternas "driftsutrymme". Banliknande styrningar, som hindrar en axiell förskjutning, som medger en radiell rörelse, försämras så snart som smutspartiklar från omgivningen ackumuleras i styrningarna. Vidare visar sig tillverkningen av sådana anordningar, som i regel inne- fattar ett plastsprutverktyg, synnerligen dyr och svår. ('1- 460 400 Avsevärd kassation fördyrar användningen och driftssäkerhe- ten blir alltid en mindre fråga. Likaså har plastdelar visat _? ' -5- sig vara en dålig lösning i samband med miniatyrisering p g a delarnas korta livslängd. Noggrant skyddade kontakter kan trots allt p g a sådana inverkningar bli hängande och sätta det elektriska systemet ur funktion. För undanröjande av dessa olägenheter kan för uppnående av en säker och bra konstruktion kontaktpositionering och kontaktstyrning på kontaktbäraren elimineras fysiskt och kan deras uppgifter överföras till en rörlig kontaktstyrdel med okritisk konst- ruktion. Detta medför fördelen med förhindran av smutsacku- mulering i “driftsrummet“ för kontakterna, varigenom det alltid uppnås ett likformigt kontakttryck p g a eliminering av en möjlig bromsverkan på kontaktskänkeln och vidare upp- nås den fördelen, att det sker en rengöring av kontaktskän- keln under drift och därmed erhålles fördelen av en radiell kontaktstyrmöjlighet, som dessutom kan förlänga kontakternas livslängd genom optimering av den mekaniska belastningen genom utläggning av "riskzonen" under drift, varvid man tän- ker på det tillfälle, vid vilket nyckeln inskjutes i kana- len. Oavsett därav sker tillverkningen av delarna i uppfin- ningen såsom massprodukter utan efterbearbetning och de icke längre ömtåliga delarna blir driftssäkra under hela sin livslängd.

I relativt cylinderstatorn fasta kontaktbärare 1 undvikes banliknande styrningar och i deras ställe finns enbart ett fönsterliknande materialfritt urtag 8. över dessa fönster 8, som i förliggande utföringsform är två, är kontaktringarna 3 och kontaktskänklarna 12 och 13 fria. Varje kontaktskänkel har sin funktion. I regel är utföringsformen symmetrisk med avseende på kontaktskänklarna.' Under urtagningen 8 är glidspåren 5 på kontaktstyrdelen 2 axiellt inriktade och i linje med hållarspåren 6 på kontakt- bäraren l. Styrningen glider här förbi en fast kontaktskän- kel 12, 13 vid varje vridningsriktning, varvid den såsom styrkuliss 7 (vilket icke är nödvändigt) utformade glidspår- bottnen 9 svänger den ifrågavarande kontaktskänkeln radiellt utåt i punkten P. Styrkulissen 7 kan genom en speciell 4eo 400 _5_ _ topografi på glidspårbottnen 9 ges en sträcka P-P*. Detta speciella sakförhâllande visas med de två lägena 13A och l3B på kontaktskänkeln 13. Den utförda kontaktskänkeln 13 befin- ner sig i läge 13B p g a förändring av glidspârbottnen 9 i punkten Pk eller det maximalt utböjda fjäderläget, så att den maximala fjädervägen erhålles eller vägen mellan läget 13A och l3B; I viloläge skyddad från händelser i nyckelkana- len befinner sig kontaktskänkeln 12, som p g a en förändring av kulissbottnen 7 i punkten P lyftes något. Denna sänkning i punkten P låter kontakten redan efter vridning av nyckeln inta ett annat läge eller en annan dríftsställning, dvs kom- mer till anläggning mot den förbiglidande nyckelkontakten 22. Samtidigt komer p g a relativrörelsen mellan glidspåret 5 och kontaktskänkeln 12 eller 13 eventuellt inträngda smutspartiklar att transporteras bort och ackumuleras i ett speciellt därför anordnat hålrum 35. Éftersom det i "drifts- rummet" för de enskilda kontakterna 3A-3G icke föreligger nâgra fasta delar, kan det i denna ömtåliga zon icke fastna någon smuts på sagda delar, vilken smuts kan förhindra den fria rörelsen av kontaktringarna eller kontaktskänklarna.

Fig 2 visar en delad kontaktring 3A med eventuellt till funktion anpassade kontaktskänklar och en utbockning 14 för lödningsändamål. En lämpligt formad klämmring 15 pressar kontaktringraden 3A-3G in i hållarspâren 3 på kontaktbäraren 1. Klämmringen 15 har utrymmen för den fjädrande rörelsen av kontaktskänklarna 12, 13 och ett urtag 16 för lödöronen 14A-14G. Vidare framgår en speciell asymetrisk utformning av kontaktringen på ett sådant sätt, att lödöronen blir lämpligt placerade för att underlätta lödningen på de tätt intill varandra belägna kontaktringarna. Kontaktringarna kan istället för lödförbindningar vara anordnade för galvanisk förbindningsteknik eller med stickkontakter för ett stift, klämm- eller kallförbindningsliknande organ, etc.

Det är uppenbart att genom åtgärderna enligt föreliggande uppfinning erbjudes avsevärt optimeringsutrymme vid utform- ningen av kontakterna och styrkulisserna. Medelst det fria driftsrummet för kontakterna erhålles rörelseutrymme, som icke varit möjligt tidigare. Krav som en så stor kontaktvin- ;- ~ *7- 460 400 kel som möjligt för oberoende av nyckelvridning vid påverkan av cylindern säker påverkan av den inkopplade processorn och den därpå följande R/W-sekvensen, kan uppfyllas genom speciell utformning av kontaktfjädrarna och styrkulissen.

En utföringsform därför visas i fig 3 och 4, medan fig 5 och 6 visar det funktionella förloppet för kontaktrörelsen i två möjliga nyckelställningar. Kontaktringen 3 är försedd med ett lödöra 14 och konkavt bockade kontaktskänklar 12 och 13.

Den på cylinderrotorn 25 satta kontaktstyrdelen 2 (fíg 4) med glidspâr 5 omger nyckeln 20 med nyckelkontakten 22.

Bottnen 9 i glidspåret sjunker relativt starkt vid punkterna P, P3 ned under nivån för nyckelkontakten 22 på den instuck- na nyckeln och förblir där på den nedsänkta kulissbottnen framtill urtagningen 10 i kontaktstyrdelen 2 för genomgången av nyckeln. Sträckan P-P* är med andra ord styrkulissen 7 för sänkning av kontakten från dess viloläge till nyckelkon- takten 22, som är dess arbetsläge.

I den visade utföringsformen är nyckeln en vändbar nyckel.

P g härav har nyckeln 22 kontakter 22 på de båda kanterna, vilka är så förbundna med varandra som visas i fig 2. Kulis- sens 7 vänster/högersymmetri gör cylindern vridningsoberoen- de även med avseende på den elektriska delen, dvs det spelar ingen roll åt vilken sida nyckeln vrides efter införingen av densamma för öppning eller stängning.

Fig 5 och 6 visar delarna i tvâ olika lägen. I sagda figurer visas enbart de delar, som erfordras för förklaring av funk- tionen. Proportionerna är delvis överdrivna och det kan av storleksförhållandena mellan nyckelkanal och kontaktfjäder- tjocklek icke dras några konstruktiva slutsatser. Generellt är kontaktfjädrarna mycket tunna cirka 30-35/100 mm i diame- ter medan nyckelkanalen är 6-8 ggr bredare. Vidare är kon- taktbäraren 1 enbart antydd och de fönsterliknande urtag- ningarna 8 och 8' visas enbart av funktionellt skäl. I båda figurerna är kontaktringen 3 lagd kring kontaktstyrdelen 2.

Den sitter dock på kontaktbäraren 1, såsom visas i fig 2. I fig 5 visas rotorn 25 med nyckeln 20 i infört läge. Det framgår dock icke på vilken sida rotorn 25 vrides med kon- 460 Qpq _8_ taktstyrdelen 2. Kontaktringen 3 har oförändrat läge rela- tivt statorn. De ur hâllarspåret på kontaktbäraren 1 i varje fönsterkant 8, 8' utskjutande kontaktskänklarna 12, 13 står é i ingrepp med glidspåret 5 på ett sådant sätt, att de vilar på glidspårbottnen 5 med erforderlig förspänning för upp- fi-J nående av önskat kontakttryck. Skänkeländarna ligger på and- ra fönsterkanten åter i ett i omkretsled inriktat hållarspâr 6' hos kontaktbäraren 1. På detta sätt säkras kontaktringen -3 med kontaktskänklarna 12, 13 mot axiella förskjutningar utmed hela sin längd. Även i de fria fönstren 8, 8' uteslu- tes en inbördes beröring mellan kontaktskänklarna p g a den ständigt ordningsbestämmande verkan av glidspåren 5.

I fig 6 visas läget på nyckelkontakten 22 relativt kontakt- skänkeln 12 efter 1/8 vridning medurs av nyckeln. Efter vridníngen av punkt P medurs kommer den nedsänkta kuliss- bottnen 7 att medföra en tryckning av kontaktskänkeln 12 i riktning mot vridningscentrum till beröring med nyckelkon- takten 22 för slutning av den galvaniska kretsen. Den andra kontaktskänkeln 13 kvarblir i sitt viloläge, eftersom glid- spârbottnen 9 ändrar sig icke med avseende på centrum. De båda kontaktskänklarna kvarblir med sina ändar oförskjutna i den undre styrningen av hållarspårdelen 6' i kontaktbäraren 1. Om man nu betraktar läget på kontaktskänkeln 12 i rela- tion till de bâda kulisserna 7 respektive P-P* framgår klart att kontaktskänkeln inom en viss vinkel alltså redan före 8-delspositíonen måste tryckas in och att den över ungefär samma vinkel vid âtervridning intryckes ett ytterligare stycke tills den i punkt P* åter befinner sig i sitt vilolä- ge. På detta sätt uppnås en förhållandevis stor kontaktvin- kel, som ger upphov till en med avseende på nyckelvridnings- hastigheten beroende datalästid. Kontakttrycket kan regleras genom bockningen av kontaktskänklarna eller den konkava utformningen av desamma. Vägoptimerande kurvor förlänger kontakttiden. - Det skall vidare påpekas, att den svmmetriska anläggningen av kulissen från P till P* måste väljas i relation till s vridningsriktningen. Vidare skall det påpekas att även i andra fall skall kulissen sträcka sig på båda sidor av urta-

Claims (2)

460 400 3 - -9- get 10. Sträckorna P och P* behöver dock icke vara lika långa från mitten på urtaget 10. I fig 7 och 8 visas ett snitt genom ett godtyckligt hållar- spâr 6 i kontaktbäraren 1. Den i den hålcvlinderformiga kon- taktbäraren införda kontaktstyrdelen 2 vrider sig kring sam- ma vridningscentrum O. Hâllarspåren 6 är helt genombrutna av de fönsterliknande urtagningarna 8, 8', varvid den ilagda kontaktringen 3 enbart understödjes partiellt av kontaktbä- raren 1. En fönsterliknande urtagning visas tydligt i fig 8. I denna figur visas även hållarspâren 6-6E. Pâ båda sidor avgränsas delen av avslutningsflänsar 30 och 30'. Den över den fönsterliknande urtagningen 8' sig sträckande kontakt- skänkeln blir med avseende på de radiella utbockningarna kvar i sitt läge, dvs kontaktskänkeländen anligger i hål- larspårstegdelen 6', såsom visats i andra figurer. Om den ändå förflyttas i radiell riktning hålles den dock kvar medelst kontaktstyrdelen 2, som övertar säkringen och styr- ningen av kontaktskänklarna. På detta sätt säkras kontakt- ringen vid varje tillfälle och i varje nyckelvridläge mot okontrollerade lägesförskjutningar. I fig 9 visas en ytterligare utföringsform av en öppen kon- taktring 3, som har ett kontaktstift symmetriskt relativt de båda kontaktskänklarna 12, 13. Kontakten måste således icke lödas utan kan förbindas med en honkontakt till en utvärde- ringskoppling. På detta sätt kan den elektriska kretsdelen utbytas utan några lödningsmoment. PÅTENTKRAV l. Låscylinder för nycklar (20) med mekanisk och elektronisk kodning och därmed för mekanisk och/eller elektronisk utvär- dering av den mekaniska och/eller elektroniska kodningen hos nyckeln (20), som har elektriska.kontakter (22) på åtminsto- ne den ena kanten, k ä n n e t e c k n a d därav, att en kontaktbärare (1) är inrättad att uppbära de elektriska kon- takterna (3A-3N) axiellt bredvid varandra, som sträcker sig enbart delvis runt kontaktbärarens omkrets, är ortsfasta och därmed säkrade mot förskjutning i axíell riktning och mot 460 4ng _1Q_ vridning, medan deras skänklar (l2,l3) är rörliga i radíell riktning, och att en kontaktstyrdel (2) är koncentriskt vridbar relativt kontaktbäraren (l)« är axiellt fixerad inne i kontaktbäraren (1) och uppvisar flera kontaktstyrningar (4,5) för axiell styrning av de elektriska kontakternas (3A-3N) skänklar (l2,l3) och ett styrspår för nyckeln (20) med nyckelkontakterna (22) i läge för elektrisk kontakt med skänklarna (l2,l3), då kontaktstyrdelen (2) vrídes medelst nyckeln (20) från ett utgångsläge (fig 5), i vilket skänk- larna (l2,l3) är opåverkade, till ett arbetsläge (fig 6), i vilket kontaktstyrdelen (2) medger radiell rörelse av skänk- larna (l2,l3) till elektrisk kontakt med nyckelkontakterna (22). 2. Låscylinder enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kontaktstyrningarna (4,5) på kontaktstyr- delen (2) är utformade såsom omkretsglidspår (5). 3. Lâscvlinder enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a d -därav, att ett eller flera glidspâr (5) har olika djup med avseende på omkretsen för styrning av de elektriska kontaktskänklarnas (l2,l3) radiella rörelse. 4. Låscylinder enligt patentkravet 1 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de elektriska kontakterna (3A-3N) är utformade som delade kontaktringar, vilka omger en del av omkretsen på kontaktbäraren (1). 5. Lâscylinder enligt patentkravet 1 och något av patentkra- ven 2-4, k ä n n e t e c k n a d därav, att kontaktbäraren (l) har minst ett fönsterliknande urtag (8) genom vilket en kontaktskänkel (l2,l3) har möjlighet till beröring med en nyckelkontakt (22), då kontaktstyrdelen vrides. 6. Låscylinder enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kontaktstyrdelen (2) har ett urtag (10), vars bredd motsvarar huvudsakligen tjockleken (6) på flatnyckeln (20) med de därpå anordnade elektriska nyckel- kontakterna (22).

1. - - -11- 46Ü 400 7. Låscylinder enligt något av patentkraven 3-6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att bottnen (7) i ett glidspår (5) är inrättad att efter vridning av kontaktstyrdelen (2) till ett läge, omställa kontaktskänklarna (l2,l3) på en delad kon- taktring (3A) radiellt utåt till ett viloläge eller utgångs- läge och efter vridning av kontaktstyrdelen (2) till ett annat läge omställa kontaktskänklarna (l2,l3) radiellt inåt till ett arbetsläge. 8. Lâscylinder enligt något av patentkraven 4, 5 eller 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att de elektriska kontakter- na (3A-3N) är försedda med en utbockning (14) för lödnings- ändamål, vilken är belägen asymmetriskt relativt kontakt- skänklarna (l2,l3). 9. Lâscvlindern enligt något av patentkraven 4, 5 eller 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att de elektriska kontakter- na (3A-3N) är försedda med för påföring av honhylsor avsedda hanstift (l4') symmetriskt relativt kontaktskänklarna (l2,l3). 10. Låscylinder enligt något av patentkraven 1-9, k ä n n e- t e c k n a d därav, att kontaktbäraren (1) uppvisar två relativt omkretsen icke mittför varandra belägna fönsterlik- nande urtagningar (8) för kontaktskänklarna (l2,l3) på de delade kontaktringarna (3). ll. Låscylinder enligt patentkraven 6 och 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att spåren (5) på kontaktstyrdelen (2) är djupare på båda sidor om spåret (10). 1

2. Låscylinder enligt något av patentkraven l-10, k ä n - n e t e c k n a d därav, att en eller flera bredvid varand- ra belägna elektriska kontakter (3A-3N) är fixerade i kring omkretsen sig sträckande spår (6) på den yttre omkretsen av kontaktbäraren (1) medelst en på densamma placerad, cirkel- segmentformig spännring (15) med urtag (16) för elektrisk kontakt med de elektriska kontakterna (BA-3B) i spåren (6).