电动机械锁及其钥匙的制作方法

专利名称：电动机械锁及其钥匙的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机械锁、其钥匙及其操作方法。
背景技术：
各种类型的电动机械锁正在取代传统的机械锁。电动机械锁需要外部电力供应、 锁内部的电池、钥匙内部的电池或用于在锁内生成电力使得锁由用户提供动力的装置。需 要进一步的改进以使电动机械锁消耗尽可能少的电力。

发明内容
在独立权利要求中描述了本发明。


参照附图，下文仅以示例方式描述了本发明的实施例，在附图中 图1A说明了钥匙的实施例； 图IB和1C说明了钥匙的各种位置； 图2A、2B和2C说明了钥匙跟随器(key follower)及其位置的实施例； 图3A说明了具有集成的发电机和致动器设备的由用户提供动力的电动机械锁的
实施例，并且图3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、31和3J说明了其操作; 图4A和4B说明了电动机械锁中的操作的时序和顺序； 图5A、5B、5C、5D、5E和5F说明了闭锁机构的电子控制和机械重置的实施例； 图6A、6B、6C、6D、6E和6F说明了具有分立的发电机和致动器设备的由用户提供动
力的电动机械锁及其操作的实施例； 图7A、7B和7C说明了在没有弹簧负载的情况下归位的钥匙跟随器和钥匙的实施 例；并且 图8说明了用于操作电动机械锁的方法。
具体实施例方式
下面的实施例是示例性的。尽管本说明书在几个地方提到了 "一"、"一个"或"一 些"实施例，但是不一定意味着每次提及的都是同一个(些)实施例，或者特征仅应用于单 一实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。 参照图3A解释了电动机械锁300的结构。锁300包括被配置为从外部源读取数
据并将数据与预定标准对比的电子电路326。电子电路326可以被实现为一个或多个集成
电路，诸如专用集成电路ASIC。其他实施例也是可行的，诸如由分立的逻辑部件构建的电路
或者具有处理器的软件的处理器。这些不同实施例的混合也是可行的。在选择实现的方法
时，本领域的技术人员将考虑针对例如设备功耗、生产成本和生产量所设定的要求。 外部源可以是被配置为存储数据的电子电路。该电子电路可以是例如美信集成产品公司(Maxim Integrated Products)的iButton⑧(www.ibutton.com);可以借助
l-Wire⑧协议读取该电子电路。该电子电路可以被置于例如钥匙中，但是其也可以位于另
外的适当设备或物品中。唯一的要求是，锁300的电子电路326可以从外部电子电路读取 数据。从外部电子电路到锁300的电子电路326的数据传输可以借助任何适当的有线或无 线通信技术执行。在由用户提供动力的锁中，所产生的能量总量可能会限制所使用的技术。 磁条技术或智能卡技术也可以用作外部源。无线技术可以包括例如RFID(射频识别)技术 或移动电话技术。外部源可以是发射机应答器、RF(射频)标签或能够存储数据的任何其 他适当的电子电路类型。 从外部源读取的数据通过将该数据与预定标准对比来用于认证。认证可以借助由 美国国家安全局(NSA)设计的SHA(安全散列算法)-1函数执行。在SHA-1中，根据给定的 输入数据序列(被称为报文)计算压縮的数字表达(被称为报文摘要)。该报文摘要在很 高程度的概率上是唯一针对该报文的。SHA-1被称为"安全的"是因为，对于给定的算法，寻 找对应于给定报文摘要的报文或者寻找产生相同报文摘要的两个不同报文在计算上是不 可行的。报文的任何改变将以非常高的概率导致不同的报文摘要。如果需要提高安全性， 则可以使用SHA系列中的其他散列函数(SHA-224、 SHA_256、 SHA-384和SHA-512)，每个散 列函数都具有更长的摘要，它们被共同称为"SHA-2"。当然，可以使用任何适当的认证技术 来认证从外部源读取的数据。认证技术的选择取决于锁300的所需安全等级，并且还可能 取决于允许用于认证的耗电(特别是在由用户提供动力的电动机械锁中)。
锁300还包括被配置为从机械动力生成电力的发电机330。锁300由用户提供动 力，即，用户生成用于操作锁300所需的所有机械动力和电力。发电机300可以是例如永磁 发电机。发电机330的输出功率可以取决于旋转速度、电子装置的终端阻抗和终端电压以 及发电机330的常数。发电机常数在选择发电机330时设定。发电机330可以通过例如用 作发电机的Faulhaber电机0816N008S实现。术语"发电机"指的是能够从机械动力生成 电力的任何发电机/电机。 图3A说明了 一种解决方案，其中仅一个发电机330用于生成电力并将电力馈送到 电子电路326，并且随后支撑件342借助(所生成的)电力来移动(到支点位置)。在该解 决方案中，发电机330还用作锁的致动器；致动器330可以在电子电路326的控制下将锁 300置于机械可打开状态中。支撑件342可以被与发电机330的枢轴耦合。该枢轴可以是 例如移动枢轴、旋转枢轴。后面参照图6A至6F还说明了其中发电机606和致动器608是 分立的设备的实施例。 因此，锁300还包括由电力提供动力的致动器330。致动器330被配置为将锁300 由闭锁状态设定为机械可打开状态。在另一同时提交的申请EP 07112673. 4中更详细地描 述了致动器330。 锁300还包括由机械动力提供动力的钥匙跟随器200。钥匙跟随器200被配置为 按如下方式组织与钥匙的插入相关的锁300的时序-在第一插入阶段和第二插入阶段期间，将机械动力传送到发电机330并以机械 方式使能致动器330的操作；以及-在钥匙的移除阶段期间，返回开始位置并将致动器330以机械方式重置为闭锁 状态。
此外，钥匙跟随器200可以被配置为如果数据与预定标准匹配，则在第三插入阶 段期间使电子电路326以电子方式控制致动器330以便将锁300设定为机械可打开状态。
借助该种时序，锁300的尽可能多的操作借助机械动力执行，并且仅在绝对需要 时，消耗(由用户生成的)电力用于操作。 除了组织操作时序之外，钥匙跟随器200也充当用于锁300的致动器330操作的 单一机械动力输入接口 。钥匙跟随器200消除了用户操纵或改变致动器330操作的顺序的 所有可能性。 要注意的是，在图3A至3J的锁300中，即在使用单一设备(发电机330)用于生 成电力并致动锁300的锁300中，第一和第二插入阶段期间的逻辑操作的顺序如下在第一 插入阶段期间将机械动力传送到发电机330，并且在第二插入阶段期间以机械方式使能致 动器330的操作。 然而，特别地，在图6A至6F的锁中，即在具有分立的发电机606和致动器608的锁 600中，第一和第二插入阶段期间的操作的逻辑顺序可以被反转在第一插入阶段期间以 机械方式使能致动器608的操作，并且在第二插入阶段期间将机械动力传送到发电机606。 第一和第二插入阶段及其操作也可以至少部分重叠，即它们可以至少部分地并行执行。
参照图1A解释了钥匙100的结构。而且，图1B和1C说明了钥匙100在锁300中 的位置。 用于电动机械锁300的钥匙100包括第一形状118，第一形状118被配置为在钥 匙100的插入期间与锁300的钥匙跟随器200啮合，以将由锁300的用户产生的机械动力 以机械方式传递到锁300的发电机330。 钥匙100还包括第二形状IIO，第二形状110被配置为如果从锁300外部的源读 取的数据与预订标准匹配，则使电子电路326以电子方式控制致动器330以便将锁300设 定为机械可打开状态。 钥匙IOO还包括第三形状116，第三形状116被配置为在由用户进行的钥匙100的 移除阶段期间与钥匙跟随器200啮合，以使钥匙跟随器200返回开始位置并将致动器330 以机械方式重置为闭锁状态。 第一形状118或第二形状110也可以被配置为在钥匙100的插入期间与钥匙跟随 器200啮合以便以机械方式使能致动器330的操作。为了配合图3A至3J的锁300，第二 形状110被配置为在钥匙100的插入期间与钥匙跟随器200啮合以便以机械方式使能致动 器330的操作。如果在图6A至6F的锁600中操作的顺序被反转，则第一形状118被配置 为在钥匙100的插入期间与钥匙跟随器200啮合以便以机械方式使能致动器608的操作。
钥匙100还可以包括位于第一形状118和第二形状110之间的间隙114，间隙114 被配置为在钥匙100的插入期间提供延迟，该延迟用于生成电力，并且用于使锁300的电子 电路326从锁300外部的源读取数据并将数据与预定标准对比。 钥匙100还可以包括被配置为存储数据的电子电路106。如前面解释的，电子电路
106可以是例如iButton⑧。 钥匙100可以被配置为与锁的锁芯120啮合并可以与锁芯120 —起从钥匙100插 入位置旋转到锁打开位置。钥匙100还可以包括诸如旋转位置形状的第四形状104，第四形 状104被配置为与锁300啮合以使得仅可以在钥匙插入位置中从锁300移除钥匙100。相
7应地，锁300包括被配置为可以从钥匙100插入位置旋转到锁300打开位置的锁芯120，并
且锁300可以被配置为使得仅在钥匙100插入位置中钥匙100可以被移除。 钥匙100还可以包括各种其他部分。如图1A中说明的，钥匙100还可以包括钥匙
柄101和钥匙体102 (例如具有棒的形式)。钥匙100还可以包括连接至滑动接触部108和
钥匙体102的钥匙电子装置106。如前面提到的，钥匙电子装置106可以包括用于存储(通
过锁300的电子电路326读取的)数据的电子电路。钥匙体102还可以具有用于更好的位
置控制的轴向导向装置。 在图1B中，示出了钥匙IOO在零位置中。在零位置中，钥匙IOO可以通过钥匙孔 形状122被插入锁300或从锁300中拔出。 在图1C中，钥匙100旋转离开零位置。在离开零位置的情况下，钥匙体102和锁 的钥匙孔形状122阻止了钥匙100的移除。 下面参照图2A、2B和2C解释钥匙跟随器200及其在电动机械锁内的位置。
钥匙跟随器200可以是图2A中描述的旋转的钥匙跟随器，但是其他形式也可以适 于实现。旋转的钥匙跟随器200可以绕枢轴208旋转。由于在某种意义上，图2A的钥匙跟 随器200是具有两个嵌齿的齿轮，并且钥匙100具有匹配的"嵌齿"，因此可以由本领域的技 术人员将该原理应用于钥匙100及其跟随器200的实现。 钥匙跟随器200可以包括被配置为在第一插入阶段期间与钥匙100啮合的第一爪 部202。 钥匙跟随器200还可以包括被配置为在第二插入阶段和第三插入阶段期间与钥 匙100啮合的第二爪部204。 钥匙跟随器200还可以包括摆动杆(swing lever) 206。 图2B说明了在钥匙100被插入锁300时钥匙跟随器200的位置和功能-图3B和3C将进一步说明借助钥匙100的第一形状118对机械动力的接收；-图3D将进一步说明通过钥匙的间隙114所允许的操作；-图3E和3F将进一步说明致动器借助钥匙100的第二形状110的操作；以及-图3G、3H和31将进一步说明在通过钥匙的第二形状110激活位置开关328之后
的操作。 图2C说明了在钥匙100被从锁300中拔出时钥匙跟随器200的位置和功能可以 通过弹簧使钥匙跟随器200返回间隙114位置，由此位置开关328被解除激活并且致动器 330被重置，并且随后钥匙100的第三形状116可以使钥匙跟随器200返回其原位置。图 3J将进一步说明这些操作。 图3A说明了锁300的许多其他可能的部件。锁300可以进一步包括钥匙孔122、 306，电接触部302，支撑件342，驱动销316，闭锁销318，杠杆320，臂314，弹簧322、324、 344，阈值设备332，离合器334，主轮338，制动器340，位置开关328，锁芯120和离合器开 启器336。而且，该锁可以被耦合至锁簧机构312。如果离合器334被关闭，则在阈值设备 332移动时，发电机330可以通过主轮338旋转。 支撑件342可以被配置为如果数据与预定标准匹配，即如果数据已被认证，则支 撑件342通过电力移动至支点位置。支撑件342可以被配置为在钥匙被从锁300移除时借 助机械动力从支点位置被重置。该机械动力可以通过例如弹簧344提供。
闭锁销318可以被配置为在被啮合时将锁300保持在闭锁状态，并且在被分离 时将锁300保持在机械可打开状态。闭锁销318可以被配置为在钥匙被从锁移除时借助机 械动力啮合。该机械动力可以通过例如弹簧322提供。这在下文中结合图3J来解释。闭 锁销318可以被配置为实现闭锁状态，使得在被啮合时闭锁销318使锁芯120保持静止， 并且实现机械可打开状态，使得在被分离时闭锁销318释放可以通过机械动力旋转的锁芯 120。在第三类杠杆中，输入作用力高于输出负载，但是输入作用力移动的距离短于负载， 即，由于闭锁销318进入锁芯120的壁足够深，因此在闭锁状态中闭锁销318可以借助这样 的杠杆320牢固地将锁芯120保持在适当位置。在锁芯120中可以为闭锁销318形成空腔 310。 杠杆320可以被配置为如果支撑件342在支点位置中，则接收机械动力并输出机 械动力以便以机械方式分离闭锁销318。 驱动销316可以被配置为将机械动力输入到杠杆320。杠杆320可被配置为从钥 匙的插入中接收机械动力。如图3A中说明的，杠杆320可以是第三类杠杆支点位于杠杆 320的左手端，向杠杆320的中部输入机械动力，并且从杠杆320的右手端输出机械动力。
如果数据未与预定标准匹配，即如果支撑件342未移动到支点位置，则杠杆320和 闭锁销318之间的耦合部321可以用作另一支点，并且闭锁销318在闭锁位置中保持静止。
图3B说明了在钥匙100的第一形状118被顶着锁300中的第一爪部202插入时 锁的状态。钥匙电子装置106可以连接至电子电路326，使得在电接触部302和滑动接触部 108之间实现一个电连接，并且在钥匙体102和锁框300之间实现另外的电连接。
在图3C中，钥匙100被插入锁300中的阈值位置钥匙100的第一形状118仍与第 一爪部202接触。通过摆动杆206激发(arm)阈值设备332。当钥匙100被更深地插入锁时， 阈值设备332被发动并且其通过弹簧返回原位置。当阈值设备332移动时通过发电机330 向电子电路326产生电力。在本申请人的其他申请EP 05112272. 9和PCT/FI2006/050543 中更详细地说明了阈值设备332。 在图3D中，钥匙100继续向锁300内移动。由于第二爪部204在钥匙100的间隙 114中，因此钥匙跟随器200未移动实现了用于电力生成和通信的延迟。在达到足够的电 压电平之后，电子电路326启动，借助电接触部302、 108与钥匙电子装置106通信，并且认 证钥匙100。 在图3E中，通过钥匙的第二形状110向前推动第二爪部204。通过借助摆动杆 206和离合器开启器336开启离合器334来使能致动器的操作。在另一同时提交的申请EP 07112677. 5中更详细地描述了离合器334。 在图3F中，在动力生成阶段结束之前开始致动器使能操作，即钥匙100可能被过 快地插入了锁300。在该情况中，由于离合器334仅在其顶着制动器340返回原位置时可以 被开启，因此致动器的操作不能进行。锁300不能被打开。在图5A和5B中，离合器334被关闭并且主轮338的旋转通过形状504、506被阻 挡。通过发电机330不能使主轮338旋转，并且支撑件342未设定在杠杆320下方。即使 由钥匙100的用户向下推动驱动销316，闭锁销318也保持在关闭位置。
在图3G中，离合器334被开启并且第二爪部204和钥匙的第二形状110的末端激 活位置开关328。在按如下方式激活位置开关328时，电子电路326控制发电机330作为电
9动机如果钥匙100已被认证，则如图5E和5F中说明的在打开方向中驱动发电机330，而 如果钥匙100未被认证，则如图5C和5D中说明的使发电机330保持在关闭位置。
在图3H中，主轮338保持在关闭位置。支撑件342不在杠杆320下方。通过钥匙 的第一形状118向下推动臂314、驱动销316和杠杆320，但是通过弹簧322使闭锁销318 保持在关闭位置并且锁300不能被打开。如所示出的，如果钥匙100未被认证，则杠杆320 错过支撑件342(并因此错过支点)。针对恶意操纵，锁300的机械装置保持安全。
在图31中，通过电子电路326将主轮338驱动到打开位置。支撑件342被设定在 杠杆320下方。通过钥匙100的第一形状118向下推动臂314和驱动销316，并且借助驱 动销316通过杠杆320向下推动闭锁销318。结果，锁300处于机械可打开状态，并且通过 使钥匙100旋转可以使锁簧机构312移动。当钥匙100被旋转时，锁芯120提供对钥匙跟 随器200的第二爪部204的支撑，使得其在旋转期间保持其位置。如图1B中说明的，钥匙 100在其可以从锁300中拔出之前必须返回零位置。 图5C和5D中还说明了打开过程。离合器334被开启并且通过形状504、506使能 主轮338的旋转。如图5E和5F中进一步说明的，通过发电机330使主轮338旋转到制动器 508，支撑件342被设定在杠杆320下方，并且钥匙100的用户可以通过臂314、驱动销316 和杠杆320打开闭锁销318。 在图3J中，钥匙100的拔出正在进行。通过弹簧322使闭锁销318返回关闭位 置。通过弹簧324使驱动销316和臂314返回其初始位置。杠杆320与驱动销316和闭锁 销318—起返回初始位置。通过弹簧344使离合器334关闭并且主轮338被重置。通过离 合器开启器336使第二爪部204返回到间隙114中。在将钥匙100从锁300中拔出时，钥 匙100的第三形状116和第二爪部204使钥匙跟随器200返回如图3B和2C中说明的开始 位置。 图4A说明了在以指定速度将钥匙100插入锁300时锁的功能的顺序。从钥匙100 的插入中接收线性机械动力。借助一部分所接收的线性机械动力生成电力。锁电子装置326 的处理器在有足够的电压生成时启动，并且其在电压下降至足够的电平以下时停止。借助 所生成的电力认证钥匙IOO。借助机械动力使能致动器。在已经将钥匙100插入到所需深 度之后激活位置开关328。随后，借助所生成的电力控制致动器，并且借助机械动力进一步 操作锁机构。如果钥匙100的插入速度慢到使得在位置开关328被激活之前电压下降至足 够的电平以下，则不驱动致动器330，并且锁300保持在闭锁状态。如果钥匙100插入过快， 则位置开关328在钥匙认证过程准备好之前被激活，并且锁300保持在关闭状态。最后，旋 转机械动力被接收并且用于操作锁簧机构312。 图4B说明了将钥匙从锁300中拔出时锁的功能。从钥匙100的移除中接收线性 机械动力。借助所接收的机械动力操作锁机构，并且在位置开关328解除激活之后重置致 动器。随后，使钥匙跟随器200借助机械动力转到开始位置。 图6A说明了包括分立的发电机606和致动器608的由用户提供动力的电动机械 锁600的实施例。发电机606可以借助能够由机械动力生成电力的任何适当技术实现例 如发电机或压电发电机可以用作发电机606。致动器608可以通过能够借助电力被操作使 得将锁由闭锁状态设定为机械可打开状态的任何适当技术来实现例如电螺线管、压电致 动器或电动机可以用作致动器608。
在图6A中，电动机类型的致动器606使齿轮616和支撑轮(su卯ortwheel) 604转 动。通过在阈值设备332移动时可以通过齿轮612、614旋转的发电机606来生成电力。
锁600可以包括锁芯120，锁孔122、 306，电接触部302，钥匙跟随器200，臂314， 驱动销316，闭锁销318，杠杆320，弹簧322、324、602，电子电路326，位置开关328，支撑轮 604和棒610。而且，锁600可以被耦合至锁簧机构312。 图6A说明了将钥匙100顶着钥匙跟随器200的第一爪部202插入时的锁状态。钥 匙电子装置106可连接至电子电路326，使得在电接触部302和滑动接触部108之间实现 一个电连接，并且在钥匙体102和锁600的框之间实现另外的电连接。通过棒610及其弹 簧602使支撑轮604保持在闭锁位置。致动器的重置和使能操作与图5B、5D和5F中说明 的形状506和504相似，但是在图6A的实施例中，离合器334被替换为具有形状504的棒 610的右手端。 在图6B中，钥匙100被插入在阈值位置上方，在此之前使阈值设备332被激发并 启动。发电机606通过齿轮612、614和阈值设备332产生电力。电子电路326被启动并且 锁600和钥匙100之间的通信正在进行。由于钥匙跟随器200的第二爪部204位于钥匙 100的间隙114中，因此即使钥匙100正在移动进入，钥匙跟随器200也不移动。由此，安排 了用于能量产生和认证钥匙100的时间。 在图6C中，通过钥匙100的第二形状110向前推动钥匙跟随器200的第二爪部 204。通过借助摆动杆206从支撑轮604移除棒610来使能致动器的操作。如果钥匙100 已被认证，则激活位置开关328，控制致动器608并且支撑轮604转向打开位置。如果钥匙 100未被认证，则致动器608保持在关闭位置。 在图6D中，支撑轮604保持在关闭位置。支撑件342未设定在杠杆320下方。通 过钥匙的第一形状118向下推动臂314、驱动销316和杠杆320，但是通过弹簧322使闭锁 销318保持关闭位置。锁600不能被打开。 在图6E中，通过电子电路326将支撑轮604驱动至打开位置。支撑件342被设定 在杠杆320下方。通过钥匙的第一形状118向下推动臂314和驱动销316，并且杠杆320使 闭锁销318从锁芯120弹出。锁600被设定为机械可打开状态，并且通过旋转钥匙100可 以使锁簧机构312移动。在钥匙100旋转时，锁芯120为钥匙跟随器200的第二爪部204 提供支撑，使得其在旋转期间保持其位置。钥匙形状104和钥匙孔形状122确保在钥匙100 可以从锁600中拔出之前钥匙100返回如图1B中说明的零位置。 在图6F中，钥匙100的拔出正在进行。通过弹簧322使闭锁销318返回关闭位 置。通过弹簧324使驱动销316和臂314返回初始位置。杠杆320与驱动销316和闭锁销 318 —起返回初始位置。通过弹簧602向后推动摆动杆206并且钥匙跟随器200的第二爪 部204转向钥匙100的间隙114。通过支撑轮604借助弹簧602推动棒610并且支撑轮604 被重置。在钥匙100被从锁600中拔出时，钥匙100的第三形状116和第二爪部204使钥 匙跟随器200转向如图6A和2C中说明的开始位置。 图7A说明了包括钥匙体702和钥匙电子装置706的钥匙700。钥匙体702可包括 不同的形状旋转位置形状704、第一形状718、第二形状710和第三形状716、间隙708、凹 入部703和导向装置712。钥匙电子装置706可以与锁无线通信。 图7B说明了完全插入锁芯720的钥匙700，锁芯720包括用于钥匙跟随器200的第二爪部204的轨道722。轨道722使能锁芯720的旋转。该实施例说明了 ，在从锁芯720 移除钥匙700时，钥匙跟随器200可以在没有弹簧负载的情况下归位。钥匙跟随器200的 第二爪部204被配置为当钥匙700完全插入锁芯720时从锁芯720的内壁突出。与第三形 状716相邻的凹入部703被配置为使钥匙跟随器200(的第二爪部204)能够突出到凹入部 703中，使得在钥匙700的移除阶段期间，第三形状716与钥匙跟随器200 (的第二爪部204) 接触并使钥匙跟随器200旋转到开始位置。 图7C说明了插入钥匙700时的锁芯720和钥匙跟随器200的横截面。钥匙的导 向装置712确保钥匙跟随器的第一爪部202不会落入间隙708。 下面将参照图8描述用于操作电动机械锁的方法。在这些操作之间或者在这些操 作中，也可以执行本申请中未描述的其他功能。该方法在800中开始。
在钥匙的第一 818和第二 820插入阶段期间，在802中通过钥匙跟随器将机械动 力传送到发电机，并且在810中通过钥匙跟随器以机械方式使能致动器的操作。要注意的 是，可以在第一 818和第二 820插入阶段之间如图8所说明地划分802和810，但是其他划 分也是可能的。其他划分的示例是，在802之前执行810，即810和802在804、806和808 之前在第一插入阶段818中执行，并且实际上810和802都不在第二插入阶段820中执行。
在804中，通过该发电机由机械动力生成电力。在806中，从外部源读取数据。在 808中，将数据与预定标准对比。804中的电力生成可以与806并也可能与808至少部分地 并行进行下去。 在钥匙的第三插入阶段822期间，如果在812中数据与预定标准匹配，则致动器可 以被以电子方式控制为借助电力将锁设定为机械可打开状态。 随后，在该钥匙的第四插入阶段824中，在814中可以将锁以机械方式打开。第四 插入阶段824可以包括通过撬动闭锁销来将其打开，以及在钥匙到达所允许的最大插入深 度之后转动锁簧机构。 在钥匙的移除阶段826期间，在815中钥匙跟随器返回开始位置并且致动器被以
机械方式重置为闭锁状态。 在816中该方法结束。 图8中的上述操作不具有绝对的时间顺序，并且某些操作可以同时执行或者按照 不同于给定顺序的顺序执行。如前面解释的，可能的操作顺序是例如800-802-804-806-80 8-810-812-814-815-816、800-810-802-804-806-808-812-814-815-816。进一步的变化也 是可能的，例如诸如800-802-810-804-806-808-812-814-815-816和800-802-804-810-80 6-808-812-814-815-816。 该方法可以借助前面描述的电动机械锁和钥匙的实施例来强化。 对于本领域的技术人员显然的是，随着技术进步，该发明性的概念可以通过多种
方法实现。本发明及其实施例不限于上文描述的示例，而是可以在权利要求的范围内变化。
1权利要求
一种电动机械锁，包括发电机，其被配置为从机械动力生成电力；由电力提供动力的电子电路，其被配置为从外部源读取数据并将所述数据与预定标准对比；由电力提供动力的致动器，其被配置为将所述锁由闭锁状态设定为机械可打开状态；以及由机械动力提供动力的钥匙跟随器，其被配置为按如下方式组织与钥匙的移动相关的所述锁的时序在第一插入阶段和第二插入阶段期间，将机械动力传送到所述发电机并以机械方式使能所述致动器的操作；以及在所述钥匙的移除阶段期间，返回开始位置并将所述致动器以机械方式重置为闭锁状态。
2. 如权利要求1所述的锁，其中所述钥匙跟随器进一步被配置为如果所述数据与所述预定标准匹配，则在第三插入阶段期间，使所述电子电路以电子方式控制所述致动器，以便将所述锁设定为机械可打开状态。
3. 如任一前述权利要求所述的锁，其中所述锁进一步包括被配置为可以从钥匙插入位置旋转到锁打开位置的锁芯，并且所述锁被配置为使得仅在钥匙插入位置中所述钥匙可以被移除。
4. 如任一前述权利要求所述的锁，其中所述钥匙跟随器包括旋转的钥匙跟随器。
5. 如任一前述权利要求所述的锁，其中所述钥匙跟随器包括被配置为在所述第一插入阶段期间与所述钥匙啮合的第一爪部。
6. 如权利要求5所述的锁，其中所述钥匙跟随器包括被配置为在所述第二插入阶段和所述第三插入阶段期间与所述钥匙啮合的第二爪部。
7. 如权利要求6所述的锁，其中所述锁进一步包括锁芯，并且所述第二爪部被配置为在所述钥匙被完全插入所述锁芯时从所述锁芯的内壁突出。
8. —种用于电动机械锁的钥匙，包括第一形状，其被配置为，在所述钥匙的插入期间与所述锁的钥匙跟随器啮合以将由所述锁的用户产生的机械动力以机械方式传递到所述锁的发电机；第二形状，其被配置为如果从所述锁的外部源读取的数据与预定标准匹配，则使所述锁的电子电路以电子方式控制所述锁的致动器，以便将所述锁设定为机械可打开状态；以及第三形状，其被配置为在由所述用户进行的所述钥匙的移除阶段期间与所述钥匙跟随器啮合，以使所述钥匙跟随器返回开始位置并将所述致动器以机械方式重置为闭锁状态。
9. 如权利要求8所述的钥匙，其中所述第一形状或所述第二形状被进一步配置为在所述钥匙的插入期间与所述钥匙跟随器啮合以便以机械方式使能所述致动器的操作。
10. 如权利要求8或9所述的钥匙，其中所述钥匙进一步包括与所述第三形状相邻的凹入部，所述凹入部被配置为使所述钥匙跟随器能够突入所述凹入部中，使得在所述移除阶段期间，所述第三形状与所述钥匙跟随器接触并使所述钥匙跟随器旋转到开始位置。
11. 如前述权利要求8至10中任一项所述的钥匙，其中所述钥匙进一步包括被配置为 存储所述数据的电子电路。
12. 如前述权利要求8至11中任一项所述的钥匙，其中所述钥匙被进一步配置为与所 述锁的锁芯啮合并可以与所述锁芯一起从钥匙插入位置旋转到锁打开位置，并且所述钥匙 进一步包括第四形状，所述第四形状被配置为与所述锁啮合，使得仅在钥匙插入位置中所 述钥匙可以被从所述锁移除。
13. 如前述权利要求8至12中任一项所述的钥匙，其中所述钥匙进一步包括位于所述 第一形状和所述第二形状之间的间隙，所述间隙被配置为在所述钥匙的插入期间，为所述 锁的电子电路提供用于从所述锁外部的源读取数据并将所述数据与所述预定标准对比的 延迟。
14. 一种用于操作电动机械锁的方法，包括在钥匙的第一和第二插入阶段期间，通过钥匙跟随器将机械动力传送到发电机并且通 过所述钥匙跟随器以机械方式使能致动器的操作； 通过所述发电机从机械动力生成电力； 从外部源读取数据； 将所述数据与预定标准对比；以及在所述钥匙的移除阶段期间，使所述钥匙跟随器返回开始位置并将所述致动器以机械 方式重置为闭锁状态。
15. 如权利要求14所述的方法，进一步包括在所述钥匙的第三插入阶段期间，如果所述数据与所述预定标准匹配，则以电子方式 控制所述致动器以借助电力将所述锁设定为机械可打开状态。
16. —种电动机械锁，包括 用于从机械动力生成电力的生成装置； 用于从外部源读取数据的装置，其由电力提供动力； 用于将所述数据与预定标准对比的匹配装置，其由电力提供动力；用于将所述锁由闭锁状态设定为机械可打开状态的致动装置，其由电力提供动力；以及用于以如下方式组织与钥匙的插入相关的所述锁的时序的装置，其由所述机械动力提 供动力在第一插入阶段和第二插入阶段期间，将机械动力传送到所述生成装置并以机械方式 使能所述致动装置的操作；以及在所述钥匙的移除阶段期间，使所述用于组织的装置返回开始位置并将所述致动装置 以机械方式重置为闭锁状态。
17. 如权利要求16所述的锁，其中如果所述数据与所述预定标准匹配，则在第三插入 阶段期间，所述用于组织的装置使所述匹配装置以电子方式控制所述致动装置，以将所述 锁设定为机械可打开状态。
18. —种用于电动机械锁的钥匙，包括用于在所述钥匙的插入期间与所述锁的钥匙跟随器啮合以将由所述锁的用户产生的 机械动力以机械方式传递到所述锁的发电机的装置；用于在从所述锁外部的源读取的数据与预定标准匹配的情况下使所述锁的电子电路 以电子方式控制所述锁的致动器以便将所述锁设定为机械可打开状态的装置；以及用于在由所述用户进行的所述钥匙的移除阶段期间与所述钥匙跟随器啮合，以使所述 钥匙跟随器返回开始位置并将所述致动器以机械方式重置为闭锁状态的装置。
19.如权利要求18所述的钥匙，其中所述钥匙进一步包括用于在所述钥匙的插入期间 与所述钥匙跟随器啮合以便以机械方式使能所述锁的致动器的操作的装置。
全文摘要
公开了一种电动机械锁、其钥匙及其操作方法。该方法包括在钥匙的第一(818)和第二(820)插入阶段期间，通过钥匙跟随器将机械动力传送(802)到发电机并且通过钥匙跟随器以机械方式使能(810)致动器的操作；通过发电机从机械动力生成(804)电力；从外部源读取(806)数据；将数据与预定标准对比(808)；以及在钥匙的移除阶段(826)期间，使该钥匙跟随器返回(815)开始位置并将致动器以机械方式重置为闭锁状态。
文档编号G07C9/00GK101755289SQ200880025016
公开日2010年6月23日 申请日期2008年7月16日 优先权日2007年7月18日
发明者彼得里·卡尔亚莱宁, 托伊沃·帕科宁, 汉努·约基宁, 米卡·普卡里 申请人:伊洛克公司