SE527234C2 - Elektromekanisk låsanordning - Google Patents

Description

25 527 234 roterar en aktuator. Aktuatorn i sin tur medger eller förhindrar rörelsen hos en sidskena.

Denna lösning är behäftad med några nackdelar. För det -första är den tämligen utrymmeskrävande. För det andra' är fingrets rörelse kodberoende, dvs. man måste ha en kodyta av lämplig form på nyckeln. Om sådan kodyta saknas fungerar inte denna lösning.

Den europeiska patentpublikationen EP l 134 335 A2 beskriver en låsanordning av det inledningsvis beskrivna slaget, vid vilket en spärrmekanism innefattar en linjärt rörlig del, varför även denna lösning är utrymeskrävande och kodberoende.

Sammanfattning av uppfinninqen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en låsanordning av det inledningsvis nämnda slaget, vid vilken den elektriskt styrda spärrmekanismen automatiskt återförs till spärrläge när nyckeln tas ut ur lås- cylindern, varvid spärrmekanismen är kodoberoende samt upptar litet utrymme.

Uppfinningen bygger på insikten, att en rotationsrörelse hos ett påverkningsorgan i form av ett vridstift kan överföras till en rörelse hos en aktuator.

Enligt uppfinningen åstadkommes sålunda en låsanordning enligt patentkravet 1.

En låsanordning enligt uppfinningen har fördelen att spärrmekanismen är kodoberoende eftersom rotationen av vridstiftet kan åstadkommas av i princip vilken del som helst av en i låset införd nyckel. En ytterligare fördel 10 15 20 25 (_51 I Q '\J FO C, J -SÄ är att spärrmekanismen upptar litet utryme eftersom vridstiftet endast genomgår rotationsrörelse.

Kortfattad beskrivnin av ritnin arna Uppfinningen kommer nedan att beskrivas i form av exempel med hänvisningar till ritningarna, på vilka: Fig. 1 visar en spärrmekanism hos ett lås enligt känd teknik; Fig. 2 är en perspektivvy av en låsanordning enligt uppfinningen; Fig. 3a and 3b visar i detalj en spärrmekanism inne- fattande en sidskena, en aktuator, en motor och ett vridstift vilka ingår i en låsanordning enligt uppfinningen; Fig. 4a och 4b visar i detalj det i Fig. 3a och 3b visade vridstiftet; Fig. Sa och 5b visar i detalj den i Fig. 3a och 3b visade aktuatorn; Fig. 6a och 6b visar vyer underifrån av den i fig. 2 visade kärnan av vilka manövreringen av vridstiftet framgår; Fig. 7a och 7b visar delvis uppskurna perspektivvyer av cylinderkärnan i fig. 2 av vilka interaktionen mellan en nyckel och vridstiftet framgår; Fig. 8 visar en perspektivvy av spärrmekanismen innefattande en förspänningsfjäder för vridstiftet; 10 15 20 25 527 254 Fig. 9a och 9b visar snittvyer ovanifrån vilka visar fjäderförspänningen av vridstiftet; Fig. lOa-d visar tvärsnittsvyer genom kärnan i Olika steg av elektrisk återföring av spärrmekanismen; Fig. lla-f visar tvärsnittsvyer motsvarande de i fig. 6a-d men vilka visar olika steg av en mekanisk åter- föring av spärrmekanismen; Fig. 12 visar en sidovy av spärrmekanismen vid en alter- nativ utföringsform av uppfinningen; och Fig. l3a-c visar planvyer av den i fig. 12 visade spärrmekanismen i olika spärrlägen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Nedan följer en detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen. Fig. l som visar känd teknik har redan beskrivits i bakgrundssektionen och kommer ej att behandlas ytterligare.

I fig. 2 visas en sprängskiss av en cylinderkärna, all- mänt betecknad 10, vid en låsanordning enligt upp- finningen. Kärnan 10 är avpassad för att placeras i en cirkulärcylindrisk öppning 4 i ett konventionellt cylinderhus 2 och således har kärnan en yttre yta, som väsentligen motsvarar husets öppning. Kärnan uppvisar en nyckelkanal 12, som är utformad för att på känt sätt ta emot en nyckel 6O (visad i exempelvis fig. 6a). Kärnan 10 innefattar ett flertal spärrstiftshål 14, som på konventionellt sätt tar emot spärrstift (ej visade). Det sätt på vilket en vederbörligen profilerad nyckel kontaktar spärrstiften och placerar dem på en 10 15 20 25 delningslinje så att kärnan 10 kan vridas i förhållande till huset är känt inom denna teknik och kommer inte att här beskrivas mer i detalj.

I hela denna beskrivning förbigås spärrstiftens funk- tion, och det förutsätts att en vederbörligen profilerad nyckel har satts in i låset. När det här exempelvis anges att kärnan är spärrad, avses att den är spärrad medelst den elektriskt styrda spärrmekanismen.

I fig. 2 visas också en sidskena 20, vilken är fjäder- belastad radiellt utåt av en fjäder 22 för sidskenan.

Sidskenan blockerar kärnans 10 rotation relativt huset 2 då den gör ingrepp i ett hålrum 6 i öppningen 4, se fig. 10a. Sidskenans funktion beskrivs i detalj i exempelvis den svenska patentansökan 7906022-4, som här införs som referens.

Vidare innefattar kärnan en väsentligen cylindrisk aktu- ator 30, vilken är roterbar medelst en motor 40. Motorn är förbunden med en elektronikmodul 48 via två stycken ledningar 42a, 42b. Dessa ledningar är avsedda att löpa i ett spår i kärnans mantelyta. Förutom en skräddarsydd mikroreglerenhet med tillhörande minnen för lagring och exekvering av programvara, drivkretsar för drivning av motorn 40 etc. uppvisar elektronikmodulen 48 en nyckel- kontakt 44 i form av en elektriskt ledande metallremsa, vilken är inrättad att mekaniskt kontaktera en i nyckel- kanalen 12 införd nyckel. Därigenom kan nyckel och elek- tronikmodul utbyta elektrisk energi och data. Sålunda kan ett batteri som driver motorn 40 och elektronik- modulen 48 vara placerat antingen i låsanordningen eller 10 15 20 25 527 254 i nyckeln. För dämpning av motorns 40 rotation är en dämpningsfjäder 46 anordnad radiellt innanför motorn.

Aktuatorns 30 rotation är även påverkbar medelst ett vridstift 50 vilket är anordnat med en rotationsaxel väsentligen-vinkelrät mot aktuatorns rotationsaxel. vridstiftet är anordnat i en kanal 16 som löper intill nyckelkanalen 12, se exempelvis fig. Ga, och parallellt med spärrstiftshålen 14. vridstiftet är fjäderförspänt medelst en fjäder 52 för vridstiftet. Funktionen för vridstiftsfjädern kommer att förklaras nedan under hänvisning till fig. 8 och 9a,b.

Sidskenan 20, aktuatorn 30 och motorn 40 med därtill hörande detaljer, såsom dämpningsfjädern 46, är anord- nade i en urtagning 10a i kärnans mantelyta och hålls på plats av en kåpa 18. På motsvarande sätt är elektronik- modulen 48 anordnad i en urtagning i kärnans mantelyta motstående urtagningen 10a.

Spärrmekanismen innefattande sidskenan 20, aktuatorn 30, motorn 40 och vridstiftet 50 kommer nu att beskrivas i detalj under hänvisning till fig. 3a,b - 5a,b. Vrid- stiftet 50 uppvisar en tapp 50a som är inrättad att samverka med en i nyckelkanalen 12 införd nyckel, såsom kommer att förklaras nedan. Vidare uppvisar vridstiftet en urtagning 50b med en yta som är inrättad att samverka med bottenytan av en urtagning 30b på aktuatorn 30.

Slutligen uppvisar vridstiftet ett säte 50c för vrid- stiftsfjädern 52.

Aktuatorns 30 mantelyta, vilken är väsentligen cylinder- formad, uppvisar en längsgående urtagning 30a inrättad 10 15 20 25 30 (TT :~ J \:1 w L* I "få för upptagning av en del av sidskenan 20 då aktuatorn befinner sig i ett frigivningsläge, såsom kommer att förklaras nedan. Vidare uppvisar aktuatorns mantelyta en urtagning 30b som löper ca. 225 grader runt aktuatorns mellersta parti, se fig. 5a, 5b. Denna urtagning, vilken uppvisar ett flertal plana bottenytor, är inrättad att samverka med bottenytan av vridstiftets 50 urtagning 50b, såsom komer att förklaras nedan. Aktuatorn 30 uppvisar även ett halsparti 30c som är inrättat att samverka med dämpningsfjädern 46 för att dämpa över- slängar hos dennas rörelse och att försvåra manipulation genom knackning. Slutligen uppvisar aktuatorn ett axiellt hål 30d inrättat för upptagning av en axel hos motorn 40.

I fig. Ga visas en vy underifrån av kärnan 10 utan införd nyckel 60 och av vilken nyckelkanalen 12 tydligt framgår. Man ser här, att vridstiftets tapp 50a sträcker sig in i nyckelkanalen. I fig. Gb ser man, att den i nyckelkanalen införda nyckeln har tryckt bort tappen 50a och därigenom bibringat vridstiftet en rotation på ca. 30 grader. Interaktionen mellan vridstiftet 50 och nyckeln 60 framgår tydligt av de delvis uppskurna perspektivvyerna i fig. 7a och 7b.

Genom att nyckelns ax påverkar ett roterbart vridstift blir den mekaniska lösningen i princip oberoende av nyckelaxets utformning. Detta innebär, att lösningen ej blir kodberoende utan den kan användas med i princip varje typ av nyckel, vilket är en stor fördel.

Förspänningen av vridstiftet 50 till det i fig. Ga visade läget åstadkommes medelst vridstiftsfjädern 52, 10 15 20 25 30 CH PO \'1 FO (JJ L*- se fig. 8. Denna, vilken är inspänd mellan en plugg 54 (visad i fig. 9a) och fjädersätet 50c på vridstiftet, strävar att rotera vridstiftet till det i fig. 6a visade läget. I fig. 9a visar en snittvy genom kärnan 10 i höjd med vridstiftsfjädern en expanderad fjäder 52 som tryckt vridstiftet till ett utgångsläge. I fig. 9b har en införd nyckel roterat vridstiftet 50 så att vridstiftsfjädern komprimerats. Fjäderns 52 inbyggda kraft strävar dock att återföra vridstiftet till det i fig. 9a visade läget, vilket tillåts då nyckeln tas ut ur nyckelkanalen 12.

Normal elektrisk operation av aktuatorn 30 kommer i det följande att beskrivas under hänvisning till fig. l0a-d.

I fig. l0a visas ett utgångsläge, i vilket aktuatorn medelst motorn 40 vridits ca. 90 grader från det fri- givningsläge, i vilket urtagningen 30a för sidskenan samanfaller med sidskenan 20 och därmed tillåter upp- tagning av densama. Urtagningen 50b hos vridstiftet 50 medger detta läge för aktuatorn då ingen nyckel är införd i nyckelkanalen 12. Urtagningarna 30b och 50b i aktuatorn respektive vridstift är således utformade, så att vridstiftet ej påverkar motorstyrningen.

I fig. 10a tillåts således sidskenan inte lämna hål- rumet 6 för sidskenan i låshuset och kärnan förhindras därigenom att rotera i detta.

Då en nyckel 60 förts in i nyckelkanalen och därigenom vridit vridstiftet så att detta vänder sin urtagning 50b mot aktuatorn, se fig. l0b, tillåts en 90 graders rotation av densamma till frigivningsläget. Denna rotation har fullbordats i fig. l0c, i vilken man ser 10 15 20 25 att aktuatorns 30 urtagning 30a är vänd direkt mot sidskenan 20.

Slutligen ser man i fig. 10d att sidskenan 20 har tryckts in i aktuatorns urtagning 30a genom vridning av kärnan 10. Därigenom tillåts rotation av kärnan 10 i låshuset 2.

Då nyckeln 60 tas ut från kärnan styrs motorn 40 elektriskt så att en rotation av aktuatorn 30 till det i fig. 10a visade spärrläget åstadkomes. Om emellertid strömförsörjningen till motorn av någon anledning skulle brytas eller aktuatorns rotation blockeras då nyckeln tas ut, skulle aktuatorn förbli i det i fig. 10d visade frigivningsläget, vilket skulle sänka säkerheten hos låsanordningen. Detta kan vara resultatet av att någon avlägsnar batteriet i nyckeln, som strömförsörjer elektronikmodulen 48 och motorn 40, eller strömavbrott om det är frågan om ett ledningsförsörjt lås. För detta fungerar spärrmekanismen hos låsanordningen enligt uppfinningen med en mekanisk återföring av aktuatorn till ett spärrläge, vilket nu kommer att beskrivas under hänvisning till fig. lla-f.

I fig. lla visas ett utgångsläge för uttagning av nyckeln 60 motsvarande det i fig. 10c visade läget. När man tar ut nyckeln, se fig. llb, påbörjas rotationen av vridstiftet 50 till dess utgångsläge, se exempelvis fig. 6a. Därvid bringas bottenytan av vridstiftets urtagning 50b till kontakt med bottenytan av aktuatorns urtagning 30b. Detta i sin tur applicerar en kraft F, se fig. llc, på aktuatorn nedanför dess rotationsaxel. Därigenom bi- 10 15 20 25 527 254 10 bringas aktuatorn en rotation som vrider aktuatorn från det i fig. lla visade frigivningsläget.

Rotationen av vridstiftet 50 och därigenom aktuatorn 30 fortsätter, se fig. lld och lle, tills vridstiftet har nått sitt utgångsläge. I detta läge har aktuatorn roterats ca. 50 grader från sitt frigivningsläge, se fig. llf.

Genom kombinationen av ett roterande vridstift och en roterande aktuator för mekanisk återföring av den vid vanlig operation elektriskt styrda spärrmekanismen åstadkomes en kodoberoende lösning som dessutom upptar en liten volym i kärnan.

Vid en alternativ utföringsform visad i fig. 12 och l3a- c har motorn 40 med roterande axel ersatts av en linjärt verkande motor eller solenoid 140. Denna är förbunden med en aktuator 130 som är rörlig i längdled. I aktuatorn finns ett hål 130a vilket är inrättat att ta emot en tapp l20a på en sidskena 120. I det i fig. 13a visade läget kan således sidskenan förflyttas mot aktuatorn eftersom dess tapp ligger inriktad i linje med hålet 130a.

En dämpningsfjäder 146 motsvarande den tidigare beskriv- na fjädern 46 anligger mot den axel som förbinder motor och aktuator.

Ett vridstift 150 motsvarande det i den första utför- ingsformen är anordnat för mekanisk förflyttning av aktuatorn vid uttagning av nyckeln ur låsanordningen.

Det är således försett med en tapp 150a eller annat organ som gör det påverkbart medelst en i låsanordningen 20 25 527 23 ll införd nyckel. Det är också fjäderbelastat medelst en fjäder (ej visad) Då vridstiftet vrids, se fig. 13b, trycker en yta av detta mot aktuatorns ändyta, varvid aktuatorn bibringas en linjärrörelse i riktning mot motorn, se fig. l3c. Därigenom flyttas hålet l30a från inriktning med sidskenans tapp 120a och sidskenan förhindras därmed att förflyttas sig inåt mot aktuatorn.

Därigenom får aktuatorn 130 sama funktion som den roterbara aktuatorn 3 i den första utföringsformen.

Ovan har beskrivits föredragna utföringsformer av en låsanordning enligt uppfinningen. En fackman inser att dessa kan varieras inom ramen för patentkraven. Sålunda har en motor beskrivits, vilken strömförsörjs av ett batteri som finns i nyckeln. Den kan även strömförsörjas av ett batteri i låset eller genom en extern kraftkälla, som är ansluten till låset medelst ledningar. Aktuatorn har visats med en specifik form. Givetvis kan det ha godtycklig annan form så länge som det förflyttas från ett frigivningsläge (fig. lla, l3a) till ett spärrande läge (fig. llf, 13c) under mekanisk styrning när nyckeln dras ut ur låset.

Visserligen har endast ett vridstift visats i figurerna, men det kan finnas fler än ett vridstift, som växel- verkar med en insatt nyckel och aktuatorn.

Den elektriskt manövreringen av aktuatorn 30 till dess spärrläge har beskrivits som en 90 graders rotation. Det inses, att annat gradtal också är möjligt så länge som urtagningen 30a för sidskenan ej befinner sig mitt framför densamma. Det inses också, att samma spärrläge 527 234 12 kan nyttjas vid både elektrisk och mekanisk manövrering av spärrmekanismen. Även om en kombination av en elektrisk styrd spärr- mekanism och konventionella spärrstift visats inses, att uppfinningsidén även är tillämpbar på låsanordningar som saknar annan spärrning än den ovan beskrivna elektroniskt styrda spärrmekanismen.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 (_31 í\) \J PJ CA! -FÄ PATENTKRAV Låsanordning, innefattande: ett hus (2) som uppvisar en öppning (4); en kärna (10) som är vridbart anordnad i öppningen (4) i huset och vilken uppvisar en nyckelkanal (12) för mottagning av en nyckel (60); en spärrorgan (20; 120) som samverkar mellan huset (2) och kärnan (10) och är förflyttningsbart mellan ett frigivningsläge, i vilken vridning av kärnan relativt huset medges, och ett spärrläge, i vilken vridning av kärnan relativt huset är spärrad; en elektroniskt styrbar aktuator (30; 130), som är anordnad i kärnan (10) och är förflyttningsbar mellan ett öppningsläge, i vilket spärrorganets (20; 120) förflyttning till frigivningsläget tillåts, och ett lâsningsläge, i vilket spärrorganets förflyttning till frigivningsläget spärras; och ett återföringsorgan (50; 150) som samverkar mekaniskt med nyckeln och med aktuatorn och förflyttar aktua- torn från öppningsläget till ett ytterligare låsnings- läge som reaktion på att nyckeln dras ut ur nyckel- kanalen, varvid det ytterligare låsningsläget läget spärrar förflyttning av spärrorganet (20) till fri- givningsläget k älnxae t e c k n aci a v , att återföringsorganet (50; 150) är roterbart. 10 15 20 25

2. Låsanordning enligt patentkravet 1, vid vilken återföringsorganet (50; 150) är anordnat med en rotationsaxel väsentligen vinkelrät mot aktuatorns (30; 130) längdaxel.

3. Låsanordning enligt patentkravet 1 eller 2, vid vilken återföringsorganet (50; 150) är fjäderförspänt medelst en fjäder (52) så att det förflyttar aktuatorn mot det ytterligare låsningsläget.

4. Låsanordning enligt något av patentkraven 1-3, vid vilken återföringsorganet (50; 150) uppvisar en tapp (50a; 150a) som är inrättad att samverka med en i nyckelkanalen (12) införd nyckel (60).

5. Låsanordning enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken aktuatorn (50) är roterbar.

6. Låsanordning enligt patentkravet 5, vid vilken återföringsorganet (50) uppvisar en urtagning (50b) med en yta som är inrättad att samverka med bottenytan av en urtagning (30b) hos aktuatorn (30).

7. Låsanordning enligt kravet 6, vid vilken kontakt- en mellan bottenytan av urtagningen (50b) hos vridstiftet (50b) och bottenytan av urtagningen (30b) hos aktuatorn (30) applicerar en kraft (F) på aktuatorn nedanför dess rotationsaxel.

8. Låsanordning enligt kravet 6 eller 7, varvid urtagningen hos aktuatorn löper väsentligen 225 grader runt aktuatorns mellersta parti. 15

9. Låsanordning enligt något av patentkraven 6-8, vid vilken urtagningen (30b) hos aktuatorn uppvisar ett flertal plana bottenytor.

10. Låsanordning enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken aktuatorn (130) är linjärt förflyttningsbar.