专利名称：电子锁芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子锁芯，所述电子锁芯具有:锁芯壳体，所述锁芯壳体可插入暗锁的开口中；轴，所述轴可围绕纵轴线转动地安装在锁芯壳体中，并且在轴向端部上与操纵元件抗扭地连接；可围绕纵轴线转动地安装在锁芯壳体上的锁口，其中，在所述操纵元件中设置有电和/或电子组件。
背景技术：
例如从文献DE102005034618A1中已知这类电子锁芯。锁芯包括控制电路，所述控制电路构造为电子门禁系统，并且可实现对在操纵元件侧上请求访问的人的访问授权的验证(检查可信度)。在此，电子门禁系统执行与请求访问的人的身份验证载体(应答器)的数据交换。应答器能够是被动或主动应答器，所述应答器特别是以无接触的类型和方式(例如感应式地或通过无线电)与操纵元件中的组件的天线耦联。为了这个目的，所述组件能够包括适合的天线。在所述组件中通常包括特别是能够基于锂技术的电池。假如要将这类锁芯装入防火门中，那么由于设置在操纵元件中的电池通常会产生潜在的危害。在火灾的情况下，在传统的电子锁芯中，即使在背离火的门侧上也会产生远高于200°C的温度。在这样的温度下，如锂电池的电池会爆炸和/或引起喷射的火焰。在此已知的是,在操纵元件中容纳有防火元件,所述防火元件例如能够由膨胀石墨制成。在达到上述级别的温度时所述防火元件膨胀其原始尺寸的数倍，以至于组件从起火侧被推开。在这种情况下围绕操纵元件设置的、用于构成执手的套筒被挤压脱离与法兰元件的闭锁。 从文献W02010/144078A1中已知一种电子锁。所述电子锁构造为电机锁，并且在门内侧上具有门配件，在所述门配件内设置有电池。此外，在所述门配件中还设置有电子电路板。在这里建议，在电机锁的指向门的侧与电路板和/或锂电池之间设置热绝缘部。在一个变型方案中，电池被热绝缘部完全地包围。在另一变型方案中，热绝缘部设置在邻接于门的锁板和电路板之间，其中电池铰接地安装在电机锁上。
发明内容
在上述背景下，本发明的目的是，提出一种改善的电子锁芯，所述电子锁芯特别是在防火方面得以改进。在开始所述的电子锁芯中，所述目的通过如下方式实现，即轴经由热防护元件与操纵元件连接。通过这种措施实现了，特别是经由轴传递的热不再如此快或猛烈地传递到操纵元件上。此外，热防护元件能够以相对简单的方式安装，因为所述热防护元件特别是设置在锁芯壳体外和/或操纵元件外。因此与不必被装入防火门的锁芯相比，在结构上不需要大的改变。此外，特别是构造为执手的操纵元件基本上也能够如同不必被装入防火门的锁芯一样地构造。
由于热防护元件，在操纵元件内的温度升高明显地被减慢和/或在温度的高低方面被限制。热防护元件特别是设置成(在材料方面和/或在轴向长度方面和/或在直径方面)，使得在操纵元件内的温度在传统的防火测试中保持低于所允许的极限，特别是保持低于 250 0C O热防护元件因此形成在轴和操纵元件之间的热阻。由于根据发明构造的锁芯，在需要时可能的是，在操纵元件内弃用防火元件。此夕卜，操纵元件能够整体被关闭，并且构造为不可卡锁的(套筒能够与法兰部段连接为，使得所述套筒不能够借助于防火元件被推开)，以至于在需要时也能够提高安全性。操纵元件内的电子组件能够设计成用于建立与被动应答器的耦联，所述被动应答器例如以125kHz或13.6MHz的频率工作。但是还可能的是，装备具有能够与无线电应答器耦联或耦联在另一传输路径(例如电容器或IR)上的功能的电子设备。电子锁芯的锁口能够借助于不同的执行/耦接原理，优选借助机电耦接件与轴连接。因此所述目的得以完全实现。特别有利的是，热防护元件构造为圆片。这类圆片由热绝缘材料相对简单地制造，并且此外，在轴和操纵元件之间安置为，使得可实现令人感到美观的安装位置。根据另一优选的实施方式，热防护元件的直径与轴的外直径相等。因此例如能够在操纵元件和轴之间应用如也在传统的锁芯(所述锁芯不设计成用于使用在防火门中)中所应用的相同的连接技术 。热防护元件的直径虽然通常小于轴的外直径，但特别是也能够大于轴的外直径。此外有利的是，操纵元件具有法兰元件，所述法兰元件通过至少一个固定元件与轴连接。这类法兰元件是具有比轴的直径更大的直径的元件，并且优构造成为圆片形，并且在装配状态下与门相邻。在此，热防护元件的直径优选小于法兰元件的直径。在此，在操纵元件和轴之间的抗扭的连接通过法兰元件与轴的连接来实现。在此，特别有利的是，热防护元件具有用于使固定元件穿过的至少一个通孔。因此尽管能够在轴和操纵元件之间设置热防护元件，但是在操纵元件和轴之间仍建立有在机械上更安全和稳定的连接。已证实的是，在热防护元件中提供至少一个通孔在热绝缘方面不会带来或仅带来很小的不利影响。在此，操纵元件能够由金属制成。即使在这种情况下，通过热防护元件也实现了操纵元件的明显更好的绝缘。然而操纵元件例如也能够由如塑料、陶瓷或类似的材料的热绝缘材料制成。根据另一优选的实施方式，轴构造为空心轴，并且通过多个螺丝与法兰元件连接，所述螺丝分布地设置在轴的圆周上。将轴构造为空心轴可实现将电导线从操纵元件引向在锁芯壳体中的耦接件。热防护元件优选以相应的方式具有用于使这样的电导线穿过的通孔。此外有利的是，操纵元件具有用于容纳电和/或电子组件的套筒，其中所述套筒在轴向端部上与法兰部段连接(例如通过闭锁连接)，并且在另一轴向端部上具有遮盖件，穿过所述遮盖件可实现组件和应答器之间的耦联。套筒例如能够由金属制成，而遮盖件例如能够由塑料材料或类似的材料制成，这可实现应答器和组件之间的耦联。在此，在套筒和法兰部段之间的闭锁连接能够设计成，使得借助于防火元件去除套筒本身也许是不可能的。此外总体上有利的是，热防护元件具有至少一个轴向凸起，以用于抗扭地和/或防脱落地安装在轴上。在此，在轴上，更准确地说在轴的端侧 上能够设有用于容纳轴向凸起的相应的凹槽。在此，轴向凸起和凹槽的尺寸能够选择为，使得热防护元件能够与轴尽可能地防脱落地连接，以至于总体上能够简化所述安装。此外，在轴向凸起和轴中的凹槽之间的在周向方向上的形状配合的连接构造为用于避免热防护元件在轴上扭转。在需要时也能够在热防护元件轴向相对置的侧上设有这类轴向凸起，以用于接合到操纵元件的相应的凹槽(特别是其法兰元件)中。根据另一优选的实施方式，操纵元件在其与轴的连接部和电和/或电子组件之间的区域中具有防火元件，所述防火元件在加热到高于预定温度的情况下膨胀。在需要时，这类防火元件能够进一步改进设置在操纵元件中的电池和轴之间的热绝缘。锂电池优选为电和/或电子组件的组成部分。轴和锁芯壳体优选由金属制成。同样地，优选适用于操纵元件的优选构造为套筒的外部部段。热防护元件优选由塑料、特氟龙(Teflon)材料、或陶瓷或这类材料的复合材料制成。要理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上面已提及的和下面还要阐述的特征不仅能够以相应地说明的组合应用，也能够以其它组合应用或单独应用。
在附图中示出并且在下文中详细阐述本发明的实施例。附图示出:图1以示意的形式示出穿过具有暗锁和根据本发明的锁芯的实施方式的门的示意的纵剖视图；图2示出根据本发明的锁芯的另一实施方式的一部分的分解图；以及图3示出根据本发明的锁芯的另一实施方式的立体视图。
具体实施例方式在图1中绘出通常标记为10的电子锁芯的第一实施方式。锁芯10构造为型钢锁芯，并且以本身传统的类型和方式插入暗锁12中，所述暗锁12安装在门14中，所述门将外侧A与内侧I隔开。锁芯10用于操纵在图1中示意地示出的锁12的锁销16。此外，电子锁芯10设置为用于与应答器18无线联络。在锁芯10和应答器18之间的无线耦联在图1中示意性地以20标明。耦联20能够是感应性的，其中，应答器18在这种情况下通常构造为被动应答器(例如具有125kHz或具有13.6MHz)。但是耦联20也能够是如其例如在一些主动应答器中所使用的无线电耦联。通常来说还可设想的是，耦联20电容性地工作或基于红外地工作。代替无线联络，还可设想经由读卡器或类似设备的耦联。锁芯10具有壳体24，所述壳体构造为型钢壳体(DIN型钢锁芯)。轴26可转动地安装在壳体24上，所述轴相对于壳体24轴向突出。具有外执手28的形式的外侧的操纵元件通过连接部29 (例如螺纹连接)与轴26抗扭地连接。此外，锁口 30以本身传统的方式可转动地安装在壳体24上。锁口 30与锁销16接合。 在锁口 30和轴26之间，示意地示出的耦接件32安装在壳体24中。耦接件32能够借助于同样示意地示出的、设置在壳体24中的执行装置34来操纵。耦接件32例如能够是机电耦接件，所述耦接件借助于电信号控制，并且能够在轴26和锁口 30之间形成形状配合或摩擦配合。锁芯10还具有控制装置。所述控制装置例如包括外部或外侧控制部段40，所述外部或外侧控制部段安装在外执手28中。在外执手28中还安装有电池42和天线44。外部控制部段40包括与天线44 (接收元件)连接的接收电路46以及评估电路48。评估电路48与接收电路46的输出端连接。控制装置例如还 包括内部控制部段50，所述内部控制部段设置在壳体24内，更确切地说从外侧A来看在同样可选地设置在壳体24中的防钻孔部52之后。防钻孔部52能够以本身已知的类型和方式构造，例如通过多个横向于纵轴线延伸的硬金属棒，通过硬金属板或类似部件构造。内部控制部段50借助于电导线54与评估电路48连接。在此，电导线54穿过构造为空心轴的轴26布设。空心轴26延伸穿过防钻孔部52。此外，在空心轴26中能够设有另一防钻孔部段53，所述防钻孔部段随着轴26 —起转动。内部控制部段50还与执行装置34连接，并且设计为用于控制执行装置34 (提供控制信号55)。一旦控制信号55在执行装置34上等候处理，则关闭耦接件32。通过给执行装置34通电，例如能够施加控制信号55。电子锁芯10的通常的工作原理如下所述。在电子锁芯的未操作状态下耦接件32被打开。外执手28和轴26能够相对于壳体24自由转动。因此，不具有带有有效的应答器(具有有效的身份验证码)的形式的访问授权的人不能从外侧A打开门14。电子锁芯10构造为半锁芯。从内侧I不存在操纵锁口 30的可能性。在此可设想的是，门14构造为逃生门，其中，锁12总是从内侧I打开，例如通过压下门把手打开，所述门把手也操纵锁销16。电子锁芯10也能够构造为双锁芯。在这种情况下，锁口与另一轴刚性地连接，所述另一轴例如与内执手抗扭地连接。只要具有已授权的应答器18的人请求访问，就经由耦联20和天线44进行应答器18和外部控制部段40之间的数据交换。在外部控制部段40中检查应答器18的可信度。换句话说，在外部控制部段40中评估，由应答器18传输的授权信号(具有包含在其中的——例如调制的——身份验证码)是否授权用于在门14上执行关闭过程，即例如为锁销16解锁。
只要应答器18不传输有效的授权信号20，就中断所述过程。只要应答器18的可信度被证实(即应答器18带有有效的身份验证码)，那么外部控制部段40就通过导线54将代码信号发送给内部控制部段50，其中所述代码信号包含识别码。在此，识别码与应答器18的识别码在理论上能够是相同的。但是所述识别码通常是具有例如32位的二进制代码的形式的一些更简单的代码。传输给内部控制部段50的识别码能够是为各个锁芯10固定地编程的代码。然而还可能的是，识别码借助于所谓的主应答器生成，更确切地说作为用于在外部控制部段40和内部控制部段50之间通信的锁芯特定的32位密匙。在这样的“编程过程”中，代码固定地存储在内部控制部段50中。重新编程仅通过再次使用主应答器才是可能的，其中因此也能够对新的识别码进行编程。指定具有32位的识别码仅示例性地理解。要理解的是，二进制数也能够是更小的或更大的，例如在16位至64位的范围中。此外，代码也能够构成为可变代码，所述可变代码在每个新的关闭过程中被改变。这自然要求在内部控制部段50和外部控制部段40之间的更耗费的通信。此外还可能的是，更进一步提高安全性，更确切地说通过附加的认证机制(例如以所谓的“相互认证”的方式)，其中，在编码或解码时应用随机数，所述随机数例如与二进制代码相乘。随机数能够基于伪随机系统，其中随机数的相同的伪随机序列既存储在外部控制部段40中也存储在内部控制部段50中，以至于实现了同步，而所述同步不需要经由导线54传输。当由应答器12接·收有效的授权信号20之后外部控制部段40将具有识别码的代码信号发送给内部控制部段50时，那么所述代码信号在那里被解码(例如与存储在那里的二进制代码进行比较)。只要在内部控制部段中，在编码信号中接收的识别码被证实为是有效的，那么就将控制信号55发送给执行装置34，并且因此关闭耦接件32。因此锁口 30能够借助于外执手28来操纵，以便因此执行关闭过程。执行装置34例如在几秒的预先确定的时间段内控制耦接件32。在经过所述时间段后再次自动打开耦接件32，以至于再次形成未操作状态。内部控制部段50和执行装置34连同锁口 30—起位于防钻孔部52、53之后，更确切地说从外侧A来看。即使要以未授权的方式移除外执手28时，那么仍不通过例如为电导线54通电来操纵执行装置34。那么为了产生控制信号55必要的是，内部控制部段50接收具有有效的识别码的代码信号。因此排除从外侧A的操作，更确切地说尽管控制装置的大部分设置在外执手28中。在接收有效的授权信号20时，在图1的电子锁芯10中能够激活信号传感器56，所述信号传感器通过光学和/或声学信号显示出有效的授权信号已经被接收。内部控制部段50构造为在壳体24内的一种电子安全电路。在轴26和外执手28之间的连接部29的区域中设置有热防护元件60。更准确地说，轴经由热防护元件60与外执手28连接。在火灾的情况下，在内测I处，放热能够大到经由壳体24和轴26将热量朝向外执手28的方向输送。通过起到热阻作用的热防护元件60能够实现，在外执手28内的温度升高明显减慢，并且在需要时限制到低于危险温度的温度，在所述危险温度下电池42例如可能会爆炸。电池42优选构造为锂电池并且因此相对于放热是特别敏感的。附加地，能够在外执手28内设置有示意地标明的防火元件62，所述防火元件例如基于膨胀石墨实现。在火灾的情况下放热时，防火元件62膨胀，并且有助于特别是电池42的热绝缘，在需要时也有助于控制部段40的热绝缘。图1的锁芯10因此适于安装在防火门中。图1的锁芯10构造为所谓的半锁芯，但是也能够构成为双锁芯。在这种情况下，壳体24延伸至内侧I。在此，锁口 30能够与另一轴刚性地连接，所述另一轴朝向内侧I延伸，并且在那里与内执手抗扭地连接。在这种情况下，门14总是能够从内测I通过内执手打开。在这类双锁芯中，由于火灾在内侧上产生的热经由内执手和另一轴以及壳体24和轴26朝向外执手28扩散，以至于在这种情况下，热防护元件60的使用也许能够具有更大的意义。在图2中示出锁芯10的另一实施方式的一部分的分解图。图2的锁芯10在结构和工作原理方面大体相应于图1的锁芯。因此相同的元件设有相同的附图标记。下面主要论述不同之处。图2的锁芯10具有外执手28，所述外执手28在相邻于门处具有法兰元件66。法兰元件66的直径大于轴26的直径。法兰元件66经由具有螺丝68的形式的多个固定元件与轴26连接。为了这个目的，在轴26的端侧的端面上设有多个螺纹孔70 (当前是四个螺纹孔)。此外，在法兰元件66中设有相应的多个通孔72，固定元件68的杆部能够插入穿过通孔72。
外执手28还具有组件支架74。所述组件支架74具有基本上圆柱形的形状并且由同样基本上为圆柱形的、由金属制成的套筒76包围。套筒76能够在轴向端部上与在法兰元件66的外周上的闭锁机构78配合，以便以这种方式将套筒76固定在法兰元件66上。在轴向相对置的端部上，套筒76通过遮盖件80封闭，所述遮盖件可实现应答器和设置为环形天线44的天线之间的耦联，所述天线在装配状态下由遮盖件80覆盖。遮盖件80优选由塑料材料或类似的材料制成，以便能实现所述耦联。应答器优选是感应式的或无线电应答器，并且设计成用于建立与天线44的无接触的耦联。组件支架74包括用于容纳优选能够具有两个单独电池的电池单元42的隔层。电池单元能够通过插塞连接与控制部段40连接，所述控制部段同样固定在组件支架74上(这由于清楚的视图的原因未在图2中示出)。在组件支架74和螺丝68的头部之间设置有由膨胀石墨制成的防火元件，所述防火元件当前构造为圆片形。在法兰元件66的朝向组件支架74的侧上还设有沿周向分布地设置的多个凹槽82，所述凹槽构造为袋状凹槽，并且同样相应地成型的、弓形的防火元件能够插入所述凹槽中。在轴26的端部侧的端侧和法兰元件66之间设置有具有相对扁平的圆片的形式的热防护元件60。所述热防护元件60具有多个通孔83，螺丝68的杆部能够穿过所述通孔。此外，热防护元件60在朝向轴26的轴向侧上具有至少一个轴向凸起84，所述轴向凸起能够接合到在轴26的端侧上的相应的凹部85中，以便以这种方式实现抗扭或防脱落。轴向凸起84能够构造为偏心于纵轴线27。当前，轴向凸起84构造为轴向销钉。替选地或附加地，轴向凸起84’构造为弓形的形状，其接合到在轴26的端侧上的相应的弓形凹部85’中。轴26构造为空心轴，并且在法兰元件66中构造有中央通孔(在图1中未详细示出)。在这里电导线能够穿过，所述电导线将外执手28的控制部段40与锁芯10的内部控制部段50连接。热防护元件60优选以相应的方式同样具有中央通孔，以用于引导这样的电导线。螺丝68能够由金属制成，但是也能够由塑料或陶瓷或类似的材料制成。轴26和法兰兀件66优选由金属制成。套筒76同样由金属制成,其中遮盖件80由塑料或类似的材料制成。组件支架74优选由塑料制成。图3示出锁芯10的另一实施方式，所述锁芯10在结构和工作原理方面大体相应于图2的锁芯10。因此相同的元件通过相同的附图标记标识。下面主要阐述不同之处。图3的锁芯10构造为双锁芯，并且在朝向外侧A的方向上与图2的锁芯10相同地构造。在此,在图3中示出在组装状态下的锁芯10。壳体24构造为型钢锁芯壳体并且具有沿纵向方向延伸的腹板部段86，穿过所述腹板部段构造有用于固定螺丝的钻孔88 (在横向于或倾斜于纵轴线的方向上)。此外，壳体24具有第一环形部段90，轴26可转动地安装在所述环形部段上。壳体24还具有沿朝向内侧I的方向位错地设置的第二环形部段92，内轴94可转动地安装在所述第二环形部段上。 所述内轴94与锁口 30抗扭地连接，所述锁口同样可转动地安装在壳体24上。内轴94与内执手96抗扭地连接。
权利要求
1.电子锁芯(10)，具有锁芯壳体(24)，所述锁芯壳体能插入暗锁(12)的开口中；轴(26),所述轴围绕纵轴线(27)可转动地安装在所述锁芯壳体(24)中，并且在轴向端部上与操纵元件(28)抗扭地连接；围绕所述纵轴线可转动地安装在所述锁芯壳体(24)上的锁口(30 )，其中，在所述操纵元件(28 )中设置有电和/或电子组件(49 )， 其特征在于， 所述轴(26)经由热防护元件(60)与所述操纵元件(28)连接。
2.根据权利要求I所述的电子锁芯，其特征在于，所述热防护元件(60)构造为圆片。
3.根据权利要求I或2所述的电子锁芯，其特征在于，所述热防护元件(60)的直径与所述轴(26)的外直径相等。
4.根据权利要求I至3之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述操纵元件(28)具有法兰元件(66 )，所述法兰元件通过至少一个固定元件(68 )与所述轴连接。
5.根据权利要求4所述的电子锁芯(60)，其特征在于，所述热防护元件(60)具有用于使所述固定元件(68)穿过的至少一个通孔(83)。
6.根据权利要求4或5所述的电子锁芯，其特征在于，所述轴构造为空心轴并且通过多个螺丝(68)与所述法兰元件(66)连接，所述螺丝分布地设置在所述轴(26)的圆周上。
7.根据权利要求4至6之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述操纵元件(28)具有用于容纳所述电和/或电子组件(49 )的套筒(76 )，其中，所述套筒(76 )在一个轴向端部上与所述法兰元件(66)连接，并且在另一轴向端部上具有遮盖件(80)，穿过所述遮盖件能够实现所述组件和应答器(18)之间的耦联。
8.根据权利要求I至7之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述热防护元件(60)具有至少一个轴向凸起(84)，以用于抗扭地和/或防脱落地安装在所述轴(26)上。
9.根据权利要求I至8之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述操纵元件(28)在与所述轴(26)的连接部(29)和所述电和/或电子组件(49)之间的区域中具有防火元件(62)，所述防火元件在被加热到高于预定的温度时膨胀。
10.根据权利要求I至9之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述轴(26)由金属制成。
11.根据权利要求I至10之一所述的电子锁芯，其特征在于，所述热防护元件(60)由塑料、特氟龙或陶瓷制成。
全文摘要
本发明涉及一种电子锁芯(10)，具有锁芯壳体(24)，所述锁芯壳体可插入暗锁(12)的开口中；轴(26)，所述轴围绕纵轴线(27)可转动地安装在所述锁芯壳体(24)中，并且在轴向端部上与操纵元件(28)抗扭地连接；围绕所述纵轴线可转动地安装在所述锁芯壳体(24)上的锁口(30)，其中，在所述操纵元件(28)中设置有电和/或电子组件(49)。在此，所述轴(26)经由热防护元件(60)与所述操纵元件(28)连接。
文档编号E05B47/00GK103255958SQ201310051379
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月16日 优先权日2012年2月15日
发明者托马斯·凯泽, 斯特凡·雷迪希 申请人:Dom安全有限两合公司