專利名稱：用于電子鎖和鑰匙系統(tǒng)的歐式圓柱型組件的制作方法
本專利申請為同在審理中的申請?zhí)枮镹o.596,210、發(fā)明人為KN SinghChhatwal的專利申請的部分繼續(xù)申請，該申請的申請日為1990年10月11日，題目為“電子鎖和鑰匙系統(tǒng)”，該申請已轉讓給本申請的受讓人，其公開的內(nèi)容包含在本申請中。
本發(fā)明一般涉及電子鎖和鑰匙系統(tǒng)，特別涉及一新穎的且其結構作出改進的電子鎖，這種鎖在本行業(yè)中通常稱為“歐式圓柱(Eurocylinder)”型鎖。
在本人的上述同在審理中的美國專利申請No.596,210中，說明了一種電子鎖和鑰匙系統(tǒng)，其中，鎖和鑰匙裝置各裝有機載智能(其本身的控制處理器)，鎖和鑰匙都由鎖供電，并且用保密雙向光(紅外線)通信鏈路進行鎖與鑰匙之間的通信。本人的上述同在審理中的申請所述的鎖和鑰匙部件特別適用的一種電子鎖和鑰匙系統(tǒng)的實例可見C.Malinowski等人的同在審理中的專利申請No.843,988，該申請為專利申請No.596,100的繼續(xù)申請，其申請日為1990年10月11日，已轉讓給本申請的受讓人，其公開的內(nèi)容包括在本申請中。但應看到，這樣一種鎖和鑰匙系統(tǒng)的硬件結構不限于某一種特殊應用場合，而是要可使用于種種殼體結構中。
希望把這類具有改進的新功能的電子鎖和鑰匙系統(tǒng)廣泛應用于在整個歐洲的住房、辦公室和賓館中流行的“歐式圓柱型”設計中。按照“歐式圓柱型”標準，鎖的硬件包括一裝入鎖體中的圓柱體或鎖芯，而該鎖體的形狀和大小做成可裝入歐式榫眼鎖的標準尺寸的榫眼之類的支撐結構腔中。圓柱形鎖芯和鎖體安裝成與該支撐結構(例如門的榫眼)齊平。鎖芯的一端有一鑰匙孔，而另一端有一開鎖件(做成鎖舌接合凸輪)。在開鎖時，其齒形與鎖鑰匙孔的致動形狀吻合的機械鑰匙的片身插入鑰匙孔中后轉動鑰匙，鎖芯即隨鑰匙一起轉動從而轉動凸輪而操縱鎖舌。
雖然本人上述申請所述電子鎖和鑰匙系統(tǒng)較之現(xiàn)有歐式圓柱型鎖和鑰匙裝置在防盜性和通用性方面有很大改進，而希望用它來代替現(xiàn)有的機械設計，但該改進系統(tǒng)的用戶遇到的一個問題是，它們的安裝硬件結構作成只適合于歐式圓柱型鎖，因此若要得到人們的廣泛接受，任何改進必須符合該標準尺寸。
按照本發(fā)明，本人提出了一種具有本人的上述專利申請中所述的電子鎖和鑰匙的新穎特征的電子鎖設計，但其外形與“歐式圓柱型”鎖相符，從而無需改變用來安裝現(xiàn)有機械鎖的安裝榫眼即可方便地更換歐式圓柱型機械鎖。
為此，本發(fā)明包括一種改進的新穎鎖結構，它由一導電(金屬)歐式圓柱形鎖體構成，從而可方便地裝入標準的歐式圓柱型鎖的榫眼中。該鎖體的圓柱形部有一供可插入鑰匙的圓柱形鎖芯插入的縱向孔。當鑰匙插入該鎖芯的鑰匙孔中后經(jīng)電子裝置確認而允許打開鎖時，該鎖芯可隨鑰匙一起轉動。
鎖芯的后端裝有一鎖舌接合凸輪。為了裝放該凸輪，歐式圓柱型鎖體的一細長鎖體部有一腔從該圓柱形部的側壁部延伸到其內(nèi)表面一預定深度。所述孔前端的內(nèi)表面上形成有一弧形凹座。接觸件架的內(nèi)表面上有一可供一固定金屬接觸件裝放的凹座，該接觸件用作一可平動觸頭與一軟電路接頭之間的導電界面，從而在該軟電路與鑰匙片身上的一被絕緣的接頭之間形成一導電通路。
該歐式圓柱形鎖體還包括一從一凹座底面處的平臺部延伸的圓柱形腔，而所述凹座從所述細長曲線部的一表面延伸并用一蓋蓋住。該腔做成可插入一螺線管裝置。該螺線管裝置經(jīng)一軟電路供應勵磁電流，所述軟電路蜿蜒穿行在所述鎖體的為此而設置的一通道中。一螺線管可動鐵心可在一與該鎖芯相交的孔中平動。該鎖芯上有一孔，其大小做成可供該螺線管可動鐵心沿著一與該螺線管的縱軸線在同一直線上的軸線插入。該鐵心用一壓縮彈簧偏置而在一般情況下防止鎖芯轉動。在螺線管繞組中通以勵磁電流把該鐵心從鎖芯上的該孔中插出后方能轉動鎖芯。
鎖體的細長部包括有一與所述凹座的平臺部橫交且與供鎖芯插入的所述孔相交的附加孔。該附加孔與鎖芯上的一對應孔在同一直線上。附加孔中設置有一被一壓縮彈簧朝鎖芯偏置的第一銷，該銷可沿著附加孔的軸線平動。該鎖芯上的該對應孔為一穿過鎖芯側壁而到達鑰匙孔一定深度的孔。該對應孔中有一第二銷，其長度選定成當鑰匙插入鑰匙孔中合適位置時，鎖芯上的該對應孔與所述附加孔沿軸線對齊，而該第二銷插入在鑰匙片身的一槽口中。此外，該第二銷的平頭部與鎖芯的外圓周面和所述第一銷的一端面齊平。由于第二銷的平頭部與鎖芯的外周面齊平，因此鎖芯能轉動。
當鑰匙和鎖芯從該對齊的插入位置轉開時，鑰匙無法抽出。僅當鑰匙和鎖芯轉入該插入位置時鑰匙方可抽出。第二銷上頂與之對準的第一銷而壓縮所述壓縮彈簧而使第二銷升入鎖芯上的所述孔中，從而在第二銷全部從鑰匙片身的所述槽口退出后抽出鑰匙。當鑰匙從鑰匙孔中抽出后，第二銷向下回落到由鎖芯的所述孔的深度確定的位置。
鎖體細長部的前端部包括有一可放置一光電通信器件的腔。該光電通信器件有一對分別插入在該光電通信器件的一端壁上的兩孔中的光電傳輸和接收裝置。這些模件可與鑰匙把手部中的一光電通信器件的與其相互對準的光電接收/傳輸模件通信。與鎖體的這些光電模件的電連接由軟電路的各導電路線形成。
鎖體的該光電通信器件的端壁的后表面與一腔相通，該腔的大小做成可插入所述軟電路以及與軟電路中各導線之一連接的一軟導體電路連接件。該軟電路用來傳輸鎖中的電部件和電子部件所使用的電力和電通信信號。
為了防止盜賊破壞該鎖，設置了其中塞入淬火鋼銷之類材料的若干輔助孔，從而使盜賊很難比方說鉆動鎖的前部而觸及該鎖的各部件。
鎖芯上的鑰匙孔從前部圓形表面到后部圓形表面延伸穿過該鎖芯。鑰匙孔中有常見的引導凸脊，鑰匙上的相應溝槽必須與之相符。鎖芯上還有一與鑰匙孔橫交的圓柱形槽。該槽中插入一絕緣觸頭襯套，該襯套有一球形外表面，其上伸出一對突耳，該對突耳嵌入鑰匙孔一側上形成的一槽道中而使該觸頭襯套插入在所述槽中。該觸頭襯套具有一從其外部球面延伸到一底壁的第一圓柱形孔和該底壁上形成的直徑縮小的第二孔。
一導電帽配裝在該觸頭襯套的第一孔中。該導電帽包括球形底部以及與該底部相連的圓柱形壁部。該帽的圓柱形壁部中裝有一可平動的金屬觸頭，它包括一球形突起部以及與之相連的一直徑稍大的圓柱形底座部，該突起部穿過觸頭襯套的第二孔而稍稍露出在該襯套底壁的后表面之外。
該金屬觸頭有一供一壓縮彈簧的一端插入的孔，該彈簧的另一端座靠在球形導電帽的內(nèi)表面上。所述鎖芯槽、觸頭襯套、導電帽和金屬觸頭的尺寸選定成該金屬觸頭的突起部不進入鑰匙孔，從而當鑰匙片身插入鑰匙孔中時，該金屬觸頭不接觸導電鑰匙片身。而是，穿過觸頭襯套所述孔而稍稍露出在外的金屬觸頭的突起部與鑰匙上的一突起接頭接觸而電連接，而該接頭與鑰匙片身的主體之間絕緣并在空間上偏移。因此，當鑰匙插入鑰匙孔中時，導電鑰匙片身在鑰匙孔中滑動，直到該鑰匙片身全部插入，此時鎖芯上的所述銷插入鑰匙片身的槽口中。在此位置上，所述突起接頭克服金屬觸頭壓縮彈簧的偏置力而緊抵該觸頭，從而形成從所述突起接頭經(jīng)可平動觸頭到金屬帽的導電通路。
金屬帽球形底部的外表面抵靠嵌入在絕緣接觸件架內(nèi)表面的凹座中的固定金屬接觸件。在該絕緣接觸件架內(nèi)表面上的所述凹座與該絕緣接觸件架弧形成外表面上的一凹座的圓形端部鄰接。該凹座包括一從該圓形端部沿所述絕緣接觸件架外表面延伸的細長部。該凹座的該細長部中裝設一軟電路的“正極電池”接頭件。該軟電路件的一端有一圓盤形接片牢牢地電粘接到絕緣接觸件架上的所述接觸件上。該軟電路件的另一端與主軟電路連接，從而經(jīng)由該軟電路形成一直通到鑰匙片身上的被絕緣的突起接頭的正極電池母線連接。因此，該軟電路結構形成電池正極的引線，而鎖的金屬主體和導電的鑰匙片身形成電池負極的引線(接地)。


圖1和圖2分別為本發(fā)明歐式圓柱型電子鎖的側視剖面示意圖和正視圖；圖3為圖1歐式圓柱型鎖內(nèi)部的局部側剖視圖；圖4為本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的鎖體的正視圖；圖5為本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的鎖體的側視圖；圖6為沿圖4中線6-6剖取的本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的鎖體的側視剖視圖；圖7為本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的鎖體的平面圖；圖8為沿圖6中8-8線剖取的本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的鎖體的側視剖視圖；圖9為用于圖1歐式圓柱型電子鎖的螺線管裝置的側視剖視圖；圖10為圖9螺線管裝置的俯視圖；圖11示出一止動銷；圖12和13分別為用于圖1殼體結構的螺線管203凹座的一蓋的正視圖和側視圖；圖14為圖1中光電器件的正視圖15為圖1中光電器件的側視圖；圖16為圖1中光電器件的后視圖；圖17為沿圖16中17-17線剖取的圖1中光電器件的側視剖視圖；圖18為沿圖15中18-18線剖取的圖1中光電器件的俯視剖視圖；圖19示出一軟電路；圖20為圖1所示本發(fā)明一實施例的歐式圓柱型鎖的圓柱形鎖芯20的正視圖；圖21為圖1中鎖芯20的俯視圖；圖22為圖1中鎖芯20的后視圖；圖23為圖1中鎖芯20的俯視圖；圖24為沿圖21中24-24線剖取的剖視圖；圖25為沿圖23中25-25線剖取的側視剖視圖；圖26為沿圖23中26-26線剖取的剖視圖；圖27-29分別為電子鑰匙的左視、端視和右視圖；圖30為圖1歐式圓柱型鎖的正視剖視圖，示出鎖芯的可動觸頭各部件；圖31和32分別為觸頭襯套的端視圖和側視剖視圖；圖33和34分別為一金屬帽的端視圖和側視剖視圖；圖35和36分別為一金屬觸頭的端視圖和側視剖視圖；圖37和38分別為一固定接觸件的側視圖和端視圖；圖39為一接觸件架的內(nèi)部側視圖；圖40為圖39接觸件架的端視圖；圖41為圖39接觸件架的外部側視圖；圖42為沿圖39中42-42線剖取的接觸件架的剖視圖；圖43示出圖39-42接觸件架的軟電路件。
圖1和圖2分別為本發(fā)明歐式圓柱型電子鎖的內(nèi)部側視圖和外部正視圖；而圖3-7詳細示出下文欲說明的該鎖的鎖體部的結構。如圖所示，該鎖包括一歐式圓柱形導電(金屬)殼體或鎖體10，該鎖體包括一圓柱形體部13以及從該圓柱形體部的一側部伸出的一細長曲線部15。該圓柱形體部13有一第一縱向圓孔21可供一可插入鑰匙的圓柱形鎖芯插入，通過轉動插入該鎖芯上的鑰匙孔中并經(jīng)電子裝置確認允許打開該鎖的鑰匙，可在該殼體的圓柱形體部13的孔21中轉動該鎖芯，這在下文說明。
特別是，如圖1和圖2所示，鎖芯20有一鑰匙孔25，圖1中用30表示的一電子鑰匙的片身在打開鎖的過程中插入其第一端或前端27。該圓柱形鎖芯的第二端或后端35上(比方說用傳統(tǒng)離合固定件32)裝有鎖舌(deadbolt)接合凸輪33。為了裝放凸輪33，鎖體10有一第二空腔41，它從圓柱部13的側壁部43以一定深度延伸到細長曲線部15中的內(nèi)表面40處。當鑰匙30轉動鎖芯20時，凸輪33也在空腔41中轉動。從而接合一鎖舌(未畫出)以便打開該鎖。
如圖3和圖4所詳示，孔21前端內(nèi)表面上形成有一周邊呈矩形的弧形凹座34，該凹座中有一對安裝孔38、42供下面結合圖39-42所述的絕緣接觸件架45的對應安裝銷插入。如下文說明的，接觸件架45上有一矩形凹座46，銅鈹合金件之類的固定金屬接觸件可嵌入其中而用作一可平動觸頭與一軟電路(flex circuit)接頭之間的導電界面，從而在該軟電路與鑰匙片身上的一絕緣接頭之間形成一電路。
本發(fā)明歐式圓柱型鎖體10還包括一從細長形曲線部15的底面部57延伸的一凹座55的底面處的平臺部53上的第三圓孔51。在最后裝配過程中，用圖11和12詳示、下文欲說明的一蓋56蓋住該凹座55?？?1與第一孔21連通且做成可供螺線管裝置61插入。
如圖9的側視剖視圖和圖10的俯視圖所示，螺線管裝置61有一塑料圓柱形套管59，其中有一縱向孔62，外邊套有繞組68。繞組68的勵磁電流由一對大小和位置確定得可與下文欲說明的(圖1中以91表示的)一軟電路的相應連線電連接的電接頭76、78提供。一用低磁阻磁性材料制成的可動鐵心可在孔62中沿該孔的縱軸線65移動。軸線65與殼體的圓柱形體部13中的孔21相交。
如圖1所示，孔51的底部有一直徑減小的圓柱形孔71，其大小可供螺線管裝置61的底部69插入。圓柱形鎖芯20中有一孔72，其大小可供螺線管鐵心63插入，其縱軸線75與螺線管的縱軸線65在一直線上。鐵心63通常用一套在鐵心63的一桿64上、裝在鐵心63后表面66與螺線管裝置61的縱向圓柱形孔62的內(nèi)部底面81之間的壓縮彈簧機械偏置。
螺線管繞組68未通激勵電流時，彈簧67通常把鐵心63壓入圓柱形鎖芯20的孔72中，從而防止鎖芯轉動。鎖芯20若要在孔21中轉動，螺線管繞組68必須通以勵磁電流以把鐵心63從鎖芯20的孔72中移出。
鎖體10的細長部15還包括有一從凹座55的平臺部53橫向延伸并與孔21相交的第四圓柱形孔101?？?01的大小和位置做成與圓柱形體部13中的孔103對齊?？?01中有一圓柱形銷105可沿孔101的軸線102平移，一位于圖11所詳示的一圓柱形止動銷104與銷105的底面116之間的壓縮彈簧107把該銷105壓向供鎖芯插入的孔21。止動銷104的外圓柱面與孔101的直徑大致相等，其外周面上滾花，以便緊緊壓入孔101中。止動銷104插入孔101中而使其底面108與凹座55的平臺部53相齊。止動銷104的底面108上伸出一接地桿110，其大小做成可插入軟電路91的一對應孔中而用作接地并把軟電路固定在該點上。
如前所述，凹座55用圖12和13詳示的一可卸下的蓋56蓋住，卸下該蓋即可接近螺線管裝置61、銷105、113和軟電路91。蓋56有一半圓柱形壁201，其上伸出一對腿部203、205，可用螺釘?shù)鹊劝褍赏炔?03、205固定在鎖體10的相應槽213、215中，如圖5、7和8所示，或者，也可把從光電通信器件140上伸出的一部分用作蓋56。
如下文詳述，鎖芯20中有一其直徑與孔101相同的孔111，該孔111延伸穿過鎖芯20的圓柱形側壁26到達鑰匙孔25中預定深度。孔111中還有一銷113。銷113的長度選定成當把鑰匙在鑰匙孔25中插入到圖1所示合適位置時，鎖芯20中的孔111在軸向上與細長體部15的孔101對齊，銷113的圓頭部121嵌入鑰匙片身31的一槽口123中，而銷113的第二平頭部125與鎖芯20的外圓周面127和銷105的端面114齊平。由于銷113的平頭部125與鎖芯20的外圓周面127齊平，因此鎖芯20可在孔21中轉動。
當鑰匙30和鎖芯20從該對齊插入位置轉動后，鑰匙就無法抽出，因為銷113的第二平頭部125與銷111的端面114不再沿軸向對齊并齊平。僅當鑰匙30和鎖芯20轉入該插入位置時才能抽出鑰匙，因為在該位置上，銷113的第二平頭部125與銷111的端面114沿軸向對齊并齊平，從而當從鑰匙孔中抽出鑰匙時，鑰匙片身上的槽口123可上頂銷113的圓頭部121而使銷113在孔111中沿軸向移動。銷113上頂銷105的力壓縮彈簧107而使銷113升入孔111中，從而圓頭部121可全部退出鑰匙片身的槽口123，從而可抽出鑰匙。當從鑰匙孔25中抽出鑰匙后，銷113向下回落到由鎖芯20上孔111的深度所確定的位置上。
鎖體10的細長部15的前端部131中有第四插孔133用來插入圖1以140表示而在圖14-18中詳示的一光電通信器件。光電通信器件140包括一對在本人的上述尚在審理中的專利申請中所述那類的光電傳輸和接收裝置，在圖1中表示為一紅外線傳輸模件151和紅外線接收模件153，它們分別裝在該器件140的整體端壁145的孔141和143中。模件151和153可與鑰匙30把手部36中的光電通信器件150的相互對齊的接收/傳輸光電模件161、163通信。
光電模件151和153由從端壁145后表面146伸出而連接到軟電路91的各導電路線上的各接線柱171、173和181、183進行電連接，這在下面結合圖19說明。在端壁145的前部或表面部144，孔141、143上分別有放置透鏡156、157的圓形凹座146、147。
器件140的端壁145的后表面146與一空腔171相通，空腔171的大小做成可插入多導線軟電路91以及一與該軟電路91的導線之一連接的軟導線件或軟電路段(圖1中未畫出，但在下文結合圖43詳述)。如上所述，軟電路91用來傳輸該鎖的電元件和電子元件所使用的電力和電信信號。
如圖1所示，空腔171與凹座55鄰接，從而形成一條軟電路91可延伸穿過的無阻礙通路(圖1中所示具有一直角彎折58)。軟電路91經(jīng)細長形曲線部15的底面部57上的一通道或凹口191而伸出鎖體10。
為了防止盜賊破壞該鎖的各部件，若干在圖1中用185、186和187表示的輔助孔。淬火鋼銷之類材料插入其中，即可使盜賊很難比方說鉆穿鎖的前部而觸及螺線管裝置61、軟電路91和鎖銷113之類的鎖部件。
圖19詳細示出軟電路91，它為聚酯樹脂(mylar)之類細長形介電條，其中埋置有許多從許多接線片221中的各接線片伸出的導電線路。該軟電路條上分布有許多入線孔231供外部連線與埋置在該軟電路條中的各導電線路電連接。此外，如下文所述，該軟電路的中心導電線路接至接線片區(qū)233，以便形成與鑰匙片身上的一絕緣電力接頭連接的電力母線。
從圖20-26可見，圖1所示可轉動地插入在鎖的金屬圓柱體部13的孔21中的供鑰匙插入的長圓柱形金屬鎖芯20有一從前部圓形表面221到后部圓形表面223延伸穿過鎖芯的鑰匙孔25。鑰匙孔25有鑰匙上的相應凹槽必須與之相符的傳統(tǒng)引導凸脊231、232，以及鑰匙引導溝槽235。鑰匙孔25的大小做成可插入圖1中局部示出而在圖27-29中示出的電子鑰匙30的導電片身部31。
鎖芯20還有一其軸線247與鑰匙孔25的縱軸線247橫交的圓柱形槽或孔241。孔241從外周面243延伸至鑰匙孔25。鎖芯的圓周面243上形成有一具有一定深度的環(huán)形凹槽251與孔241相交。環(huán)形凹槽251在鎖芯20由鑰匙30轉動時用來防止固定接觸件310(如下所述、圖37所示、比方說正極性)和供鑰匙插入的鎖芯20(比方說負極性)之間短路。鎖芯圓周面上還形成有一具有一定深度的環(huán)形凹槽252供一密封圈(未畫出)套在其上而把該鎖芯固定在該圓柱體部中。
圓柱形孔241的大小做成可插入一在圖30中表示為253而在圖31和32中詳示的絕緣觸頭襯套。確切地說，觸頭襯套253用聚碳酸酯之類介電材料制成，它的外表面255呈球形，其上伸出一對突耳257和259。這些突耳的大小做成可嵌入在圖21和25所示鎖芯20的環(huán)形凹槽251中，從而可把觸頭襯套253插入在孔241中。該觸頭襯套中有一圓柱形孔263從外表面255延伸到底壁265。在底壁265上形成有一其直徑小于孔263的直徑且與其同軸的圓柱形孔267。
由圖33和34詳示、而在圖30中表示為271的一導電帽的大小做成可插入觸頭襯套253的圓柱形孔263中。導電帽271具有一球形底座部273以及與之相接的圓柱形壁部275。帽271的尺寸做成可插入觸頭襯套253的內(nèi)孔263中，而其長度如圖30所示稍稍小于孔263的深度，以便允許制造公差有一定的變動。
由圖35和36詳示、而在圖30中表示為281的一可平移金屬觸頭可滑動地插入在導電帽271的圓柱形壁部275中。金屬觸頭281包括球形硬突起部283以及與之相連的直徑稍大的圓柱形底座部285。突起部283的大小做成可穿過觸頭襯套253上的孔267而剛好露出在底壁265的后表面之外。
該觸頭中有一盲孔289，其大小做成可供一壓縮彈簧291的一端插入。如圖30所示，壓縮彈簧291位于導電帽271的球形底座部273的內(nèi)表面275與金屬觸頭281的孔289的內(nèi)端293之間。
當如圖30所示把它們裝配在一起時，鎖芯20上的孔241的尺寸、觸頭襯套253的深度、導電帽271的長度以及觸頭281的尺寸選定成觸頭281的突起部283不進入鑰匙孔25，從而當鑰匙片身插入鑰匙孔中時觸頭281不接觸導電的鑰匙片身31。而是，穿過觸頭襯套253的孔267而稍稍露出在外的觸頭281的突起部283與圖1、27和29所示的一借助于絕緣層303與鑰匙片身31的主體絕緣且在空間上偏置的突起接頭301接觸而電連接。
也即，當鑰匙插入鑰匙孔中時，導電片身31在鑰匙孔中滑動，直到鑰匙片身全部插入而銷113插入在鑰匙片身的槽口123中。在此位置，突起的接頭301克服壓縮彈簧291的偏置力而接觸觸頭281，從而形成從突起接頭301經(jīng)可平移觸頭281到金屬帽271的導電通路。
導電帽271的球形底座部273的外表面與圖37和38中詳示的銅鈹合金體之類的固定金屬接觸件310接觸，該固定金屬接觸件310嵌入在絕緣接觸件架45的凹座46中。圖39-42中詳示的接觸件架為一具有矩形周邊的弧形件，它嵌入在鎖體10的圓柱部13的孔21的凹座34中。供固定金屬接觸件310嵌入其中的矩形凹座46形成在弧形內(nèi)表面311上，該凹座46與絕緣接觸件架45的弧形外表面315上形成的一凹座313的圓形端部312鄰接。凹座313包括一從圓形端部312沿著接觸件架45的外表面315延伸的細長部316。凹座313的細長部的形狀和大小做成可插入一在圖30中表示為320而在圖43中詳示的“正極電池(positive battery)”接頭軟電路段。
與軟電路條91相同，軟電路段320為聚酯樹脂之類的細長形介電薄條，其中埋置有導電線路321。導電線路321從該介電條的擴大盤形第一接線端325一側的導電接片323延伸到可從該軟電路段320第二端329兩側接近的接片327。在軟電路段320的盤形接線端325的導電接片323可用導電環(huán)氧樹脂或釬焊牢牢地電粘接到接觸件310上。
導電線路321形成鑰匙片身上的絕緣接頭301的正極電池接頭或電力母線連接。接片329的大小做成接合以上參照圖19所示軟電路91的接片233，從而借助于蜿蜒穿行在鎖體各內(nèi)部凹座中的軟電路結構形成正極接頭電力母線連接。也即，軟電路結構(91-320)與電池一極(例如正極)連接，而該鎖的金屬鎖體和導電鑰匙片身與電池另一極(負極)連接(接地)。
從上述說明顯然可見，按照本發(fā)明，可很容易地把傳統(tǒng)的機械致動歐式圓柱型鎖改裝成本人的上述尚在審理中的美國專利申請所述的電子鎖和鑰匙系統(tǒng)，從而具有其結構和功能上的優(yōu)點，即鎖裝置和鑰匙裝置都具有機載信息、由鎖為鎖和鑰匙供電，并用可靠的雙向光通信進行鎖與鑰匙之間的通信。
盡管上面示出并說明了本發(fā)明一實施例，但應指出，本發(fā)明并不限于上述實施例，本技術領域的專業(yè)人士顯然可作出種種改動和修正，因此本發(fā)明并不限于上面圖示和說明的細節(jié)，而是包括對于本技術專業(yè)人士來說一目了然的所有這類改動和修正。
權利要求
1.一種電子鎖和鑰匙系統(tǒng)的組件，所述鑰匙包括內(nèi)置一電子電路的把手部；和從所述把手部伸出的導電片身部，該導電片身部上裝有與所述導電片身部絕緣的導電接頭部，所述導電片身部和所述導電接頭部與所述電子電路電連接，所述組件包括其中有一鑰匙孔的圓柱體，所述鑰匙孔大小做成可供所述鑰匙的導電片身部插入，所述圓柱體還包括有一延伸穿過所述圓柱體一壁部的槽，所述槽的軸線與所述鑰匙孔橫交；插入在所述槽中的電絕緣觸頭襯套；一設置在所述電絕緣觸頭襯套中的可平動的導電觸頭，以便可沿著所述橫交軸線平動并當所述鑰匙插入所述鑰匙孔中時抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部；一支撐在所述槽旁的固定導電接觸件，它設置成當所述可平動導電觸頭因抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部而沿著所述橫交軸平動時抵靠所述可平動導電觸頭；一與所述固定的導電接觸件電連接的絕緣軟導體線路。
2.按權利要求1所述的組件，其中，所述可平動導電觸頭在所述觸頭襯套中被偏置以便沿著所述橫交軸線被壓向所述鑰匙孔，從而當所述鑰匙的所述導電片身部插入所述鑰匙孔中時所述可平動導電觸頭抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部。
3.按權利要求2所述的組件，其中，所述電絕緣接觸件架結構作成當所述可平動導電觸頭被偏置時它把所述導電觸頭沿著所述橫交軸線的平動限制在一靠近所述鑰匙孔的位置上，從而當所述鑰匙插入所述鑰匙孔時所述鑰匙的所述導電片身部從所述可平動導電觸頭旁通過。
4.按權利要求1所述的組件，其中，進一步包括一具有一可供所述圓柱體插入的圓柱形腔的殼體，所述圓柱形腔中有一固定電絕緣接觸件架，所述接觸件架的內(nèi)表面上形成有一凹座，所述凹座面對所述槽，所述凹座把所述固定導電接觸件支撐在所述槽旁，從而當所述可平動導電觸頭因抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部而沿著所述橫交軸線平動時所述固定導電接觸件與所述可平動導電觸頭接合。
5.按權利要求4所述的組件，其中，所述固定電絕緣接觸件架上有一槽道，其大小可放置所述絕緣軟導體線路，該軟導體線路與所述固定接觸件電連接。
6.按權利要求1所述的組件，其中，所述固定導電接觸件用軟導電材料制成，以便當所述可平動導電觸頭因抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部而沿著所述橫交軸線平動而與所述固定接觸件接觸時確保所述可平動導電觸頭與所述絕緣軟導體線路之間的電連接。
7.按權利要求1所述的組件，其中，所述圓柱體還包括有一從所述圓柱體的第一外表面部延伸到一定深度且與所述鑰匙孔相交的第一孔，所述第一孔的大小可插入一第一銷，該第一銷可與所述鑰匙的所述導電片身部接合。
8.按權利要求7所述的組件，其中，所述第一孔的所述深度等于所述第一銷的長度。
9.按權利要求1所述的組件，進一步包括一殼體，該殼體具有一可供所述圓柱體插入的第一腔以及與所述第一腔鄰接的第二腔，該腔的大小可裝放一可與所述圓柱體裝在一起的凸輪件，從而在所述殼體的所述第一腔中轉動所述圓柱體可使所述凸輪件在所述殼體的所述第二腔中轉動。
10.按權利要求9所述的組件，其中，所述殼體還包括一與所述第一腔相通并可裝入一螺線管裝置的第三腔，所述螺線管裝置有一可沿著與所述圓柱體相交的第二軸線平動的可動鐵心，其中，所述圓柱體上有一與所述第二軸線在同一直線上的第一孔，其大小可供所述可平動鐵心插入，從而當所述可平動鐵心插入在所述第一孔中時防止所述圓柱體的轉動，直到通過所述螺線管裝置的操作使可動鐵心從所述第一孔中平移出后，所述圓柱體方能轉動。
11.按權利要求10所述的組件，其中，所述殼體還包括可插入所述軟導體線路和一與所述軟導體線路連接的軟電路的第四腔，所述軟電路與所述螺線管連接。
12.按權利要求7所述的組件，進一步包括一殼體，該殼體包括可插入所述圓柱體的第一腔和一與所述第一腔鄰接、其大小可裝放一可與所述圓柱體裝在一起的凸輪件的第二腔，從而在所述殼體的所述第一腔中轉動所述圓柱體使所述凸輪件在所述殼體的所述第二腔中轉動，其中，所述殼體還包括一與所述第一腔橫向相交的第二插孔，其大小和位置做成與所述圓柱體上的所述第一孔對準，所述第二孔中插入有朝所述第一孔中的所述第一銷被偏置的第二銷，從而所述第二銷可抵靠并推動所述第一銷穿過所述第一孔而接合所述鑰匙的所述導電片身部。
13.按權利要求12所述的組件，其中，所述殼體還包括一可裝放一第一光電通信器件的第三腔，所述第一光電通信器件可與所述鑰匙的所述把手部中的第二光電通信器件通信，其中，所述軟導體線路與之相連的一軟電路設置在所述第三腔中并與所述第一光電通信器件連接。
14.按權利要求13所述的組件，其中，所述殼體還包括一與所述第一腔連通且可插入一螺線管裝置的第四腔，所述螺線管裝置有一可動鐵心可沿著與所述圓柱體相交的第二軸線平動，其中，所述圓柱體上有一與所述第二軸線在同一直線上的第三孔，其大小可供所述可平動鐵心插入，從而當所述可平動鐵心插入在所述第三孔中時，所述圓柱體無法轉動，直到通過所述螺線管裝置的操作使可動鐵心從所述第三孔中平移出后，所述圓柱體方能轉動；其中，所述軟電路與所述螺線管連接。
15.按權利要求14所述的組件，其中，所述殼體具有一與所述第一腔鄰接的第五腔，其大小可插入一可與所述圓柱體裝在一起的凸輪件，從而在所述殼體的所述第一腔中轉動所述圓柱體造成所述凸輪件在所述殼體的所述第五腔中轉動。
16.按權利要求15所述的組件，進一步包括若干加硬材料區(qū)，以便防止盜賊觸及所述殼體和圓柱體的這些腔中的各部件。
17.按權利要求12所述的組件，其中，所述可平動導電觸頭在所述接觸件架中受偏置而沿著所述橫交軸線被壓向所述鑰匙孔，從而當所述鑰匙的所述導電片身部插入所述鑰匙孔中時所述可平動導電觸頭抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部。
18.按權利要求17所述的組件，其中，所述絕緣觸頭襯套結構作成當所述可平動導電觸頭被偏置時它把所述可平動導電觸頭沿著所述橫交軸線的平移限制在一靠近所述鑰匙孔的位置上，從而當所述鑰匙的所述導電片身部插入所述鑰匙孔中時，所述鑰匙的所述導電片身部從所述可平動導電觸頭旁通過。
19.按權利要求18所述的組件，進一步包括一殼體，該殼體上有一供所述圓柱體插入的圓柱形腔，所述圓柱形腔中有一固定電絕緣接觸件架，該接觸件架的內(nèi)表面上形成有一凹座，所述凹座面向所述槽，所述凹座把所述固定導電接觸件支撐在所述槽的旁邊，從而當所述可平動導電觸頭因抵靠所述鑰匙的所述導電接頭部而沿所述橫交軸線平動時所述可平動導電觸頭與所述固定導電接觸件接合。
20.按權利要求19所述的組件，其中，所述固定電絕緣接觸件架上有一槽道，其大小可放置所述絕緣軟導體線路，而該導體線路與所述固定接觸件電連接。
21.按權利要求20所述的組件，其中，所述固定導電接觸件用軟導電材料制成，以便當所述可平動導電觸頭因接靠所述鑰匙的所述導電接頭部而沿著所述橫交軸線平動而與所述固定接觸件接觸時，確保所述可平動導電觸頭與所述絕緣軟導體線路之間電連接。
22.一種電子鎖和鑰匙系統(tǒng)的組件，所述鑰匙包括一內(nèi)置一電子電路的把手部，和一從所述把手部伸出的導電片身部，該導電片身部上裝有一與所述導電片身部絕緣的導電接頭部，所述導電片身部和所述導電接頭部與所述電子電路電連接，所述組件包括一由一圓柱形第一殼體部和一與所述第一殼體部連成一體的細長形第二殼體部構成的導電殼體，所述第一殼體部中有一供可插入鑰匙的圓柱形鎖芯插入的縱向孔，所述鎖芯上有一鑰匙孔，當所述鑰匙插入所述鑰匙孔中并得到電子裝置確認而允許開鎖時即可轉動所述鑰匙并從而轉動所述鎖芯；一裝在所述鎖芯上的開鎖件，所述開鎖件可在所述第二殼體部上形成的一腔中轉動；一放置在所述縱向孔中的絕緣接觸件架，所述接觸件架上有一固定的金屬接觸件，一軟電路與該接觸件連接；以及所述鎖芯有一與所述鑰匙孔相交的槽，所述槽中有可平動的導電觸頭，該觸頭與所述固定的金屬接觸件電連接且在所述槽中支撐成可接靠所述鑰匙的所述導電接頭部但不接靠所述鑰匙的所述片身部。
23.按權利要求22所述的組件，進一步包括一其中裝有一螺線管裝置的腔，所述軟電路與所述螺線管裝置電連接，所述螺線管裝置具有一可移入或移出所述鎖芯上的一孔的鐵心，所述鐵心受偏置而通常接合該鎖芯而阻止該鎖芯轉動，但當所述螺線管中通有電流時，它平移出所述鎖芯上的該孔，從而所述鎖芯可在所述第一殼體部的所述縱向孔中轉動。
24.按權利要求23所述的組件，其中，所述第二殼體部中還包括有一與所述鎖芯上的一相應附加孔對準的附加殼體孔，所述附加殼體孔中有朝所述鎖芯被偏置的第一銷，所述鎖芯上的所述相應孔在所述鑰匙孔中延伸至一定深度且有第二銷，該第二銷的長度選定成當所述鑰匙插入在所述鑰匙孔中時，所述相應附加孔與所述附加殼體孔沿軸向對準而所述第二銷插入在所述片身部的一槽口中。
25.按權利要求24所述的組件，其中，所述第二銷的長度選定成當所述鑰匙插入所述鑰匙孔中而所述第二銷插入在所述片身部的所述槽口中時，所述第二銷與該鎖芯的外圓周面齊平。
26.按權利要求22所述的組件，其中，所述第二殼體部的前端部設置有一由光電傳輸和接收裝置構成的光電通信器件，這些裝置可與所述鑰匙的所述把手部中的一光電通信器件的與其對準的光電傳輸和接收模件通信。
27.按權利要求26所述的組件，其中，所述軟電路與所述第二殼體部的光電模件電連接。
28.按權利要求22所述的組件，進一步包括若干加硬材料區(qū)，用以防止盜賊觸及所述殼體和所述鎖芯的各腔中的部件。
29.按權利要求22所述的組件，其中，所述鎖芯上的槽中有一絕緣觸頭襯套，該襯套有一從其外表面部延伸至其底壁的第一孔以及在所述底壁上形成的直徑縮小的第二孔，所述絕緣觸頭襯套的所述第一孔中裝有一導電帽，所述可平動導電觸頭有一突起部穿過所述觸頭襯套的所述底壁上的所述第二孔而伸出到一靠近所述鑰匙孔的位置上。
30.按權利要求29所述的組件，其中，所述可平動導電觸頭有一孔，一壓縮彈簧的一端插入在該孔中，該彈簧的另一端抵靠在所述導電帽的內(nèi)表面上，并且所述槽、所述觸頭襯套、所述導電帽和所述可平動導電觸頭的尺寸選定成所述可平動導電觸頭的所述突起部不進入鑰匙孔，從而當所述鑰匙插入所述鑰匙孔中時所述可平動導電觸頭碰不到所述鑰匙的所述導電片身部。
31.按權利要求29所述的組件，其中，所述可平動導電觸頭有一孔，一壓縮彈簧的一端插入在該孔中，該彈簧另一端抵靠在所述導電帽的內(nèi)表面上，并且所述槽、所述觸頭襯套、所述導電帽和所述可平動導電觸頭的尺寸選定成當所述鑰匙插入鑰匙孔中時只有所述可平動導電觸頭的所述突起部接靠所述鑰匙的一突出接頭部而與之電連接。
32.按權利要求22所述的組件，其中，所述絕緣接觸件架的內(nèi)表面上有一放置所述固定的金屬接觸件的凹座，其外表面上有一放置所述軟電路的槽道，所述內(nèi)表面上的凹座與所述外表面上的槽道相通并放置所述軟電路的一部分。
33.一種其中有一縱向穿孔的電磁螺線管殼體，所述縱向孔被一螺線管繞組所環(huán)繞，一可動鐵心可在所述縱向孔中沿著一縱軸線平移，所述可動鐵心有一桿并受所述縱向孔中一套在該桿上的壓縮彈簧的偏置，所述壓縮彈簧裝在所述鐵心的第一表面與所述螺線管殼體的所述縱向圓柱形孔的內(nèi)表面之間，在所述螺線管繞組中未通有電流時，所述彈簧把所述可動鐵心向離開所述縱向圓柱形孔的內(nèi)表面的方向偏置，而當所述螺線管繞組通以電流時，則可使所述可動鐵心朝著所述縱向圓柱形孔的內(nèi)底面方向平移。
全文摘要
一種用于電子鎖和鑰匙系統(tǒng)的歐式圓柱型組件，包括一裝入鎖體(10)中的鎖芯(20)，該鎖體可方便地裝入一標準尺寸的榫眼中。開鎖時，把一電子鑰匙(30)插入鑰匙孔(25)中，在得到鑰匙中的一控制處理器(150)和鎖中的一控制處理器(140)之間的光電通信的確認后，鑰匙(30)可轉動而操作一鎖舌。一用彈簧偏置的可平動觸頭(281)用作一軟電路(91)與鑰匙片身(31)上的一接頭之間的導電接口。該鎖體(10)中還有一可經(jīng)軟電路(91)通電的螺線管裝置(61)。鎖體(10)和鎖芯(20)還包括有互相配合的兩根銷(105、113)，從而當鑰匙(30)和鎖芯(20)從鑰匙插入位置轉動時無法抽出鑰匙(30)。
文檔編號E05B47/06GK1144548SQ95192259
公開日1997年3月5日 申請日期1995年1月20日 優(yōu)先權日1994年1月24日
發(fā)明者查特沃·克恩辛格 申請人:英特利基公司