(57)【要約】  電子機械式ロック、そのキーおよびその作動方法が開示されている。この方法は、キーの第１の挿入フェーズ（８１８）および第２の挿入フェーズ（８２０）の間に、キー従動子により発電機に機械的動力を伝えるステップ（８０２）と、キー従動子によりアクチュエータの機械的な作動をイネーブルするステップ（８１０）と、前記発電機により機械的動力から電力を発生するステップ（８０４）と、外部ソースからデータを読み出すステップ（８０６）と、前記データと所定の基準とを照合するステップ（８０８）とを備え、前記キーの取り出しフェーズ（８２６）において、前記キー従動子をスタート位置に復帰させるスタート（８１５）と、前記アクチュエータをロックされた状態に機械的にリセットするステップとを含む。
2010533807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的動力から電力を発生するようになっている発電機と、
外部ソースからデータを読み出し、このデータと所定の基準とを照合するようになっており、前記電力が供給される電子回路と、
ロックをロック状態から機械的に開放可能な状態にセットするようになっており、前記電力が供給されるアクチュエータと、
第１の挿入フェーズ中、および第２の挿入フェーズ中、前記機械的動力を前記発電機に伝え、前記アクチュエータの作動を機械的にイネーブルし、
前記キーの取り出しフェーズ中に、スタート位置に戻り、前記アクチュエータをロックされた状態に機械的リセットするよう、
前記キーの運動に対する前記ロックのタイミングを定めるようになっており、前記機械的動力が供給されるキー従動子とを備える電子機械式ロック。
【請求項２】
前記キー従動子は、更に前記データと前記所定の基準とが一致していることを条件に、第３の挿入フェーズ中に前記電子回路に前記アクチュエータの電子制御をさせ、前記ロックを機械的に開放可能な状態にセットするようになっている、請求項１に記載のロック。
【請求項３】
前記ロックは、キー挿入位置からロック開放位置まで回転可能となっているロックシリンダを更に備え、前記ロックはキーをキー挿入位置においてしか取り外しできないように構成されている、請求項１または２のいずれか１項に記載のロック。
【請求項４】
前記キー従動子は、回転するキー従動子を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロック。
【請求項５】
前記キー従動子は、前記第１の挿入フェーズ中に前記キーと係合するようになっている第１の爪を含む、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のロック。
【請求項６】
前記キー従動子は、前記第２の挿入フェーズおよび前記第３の挿入フェーズ中に前記キーと係合するようになっている第２の爪を更に含む、請求項５に記載のロック。
【請求項７】
前記ロックは更にロックシリンダを含み、前記第２の爪は、前記キーが前記ロックシリンダ内に完全に挿入されたときに、前記ロックシリンダの内壁から突出するようになっている、請求項６に記載のロック。
【請求項８】
前記キーの挿入中に前記ロックのキー従動子と係合し、前記ロックのユーザーによって発生された機械的動力を前記ロックの前記発電機に機械的に伝達するようになっている第１の形状部と、
前記ロックの外部のソースから読み出されたデータと所定の基準とが一致することを条件に、前記ロックの電子回路に前記ロックのアクチュエータを電子的に制御させ、前記ロックを機械的に開放可能な状態にセットするようになっている第２の形状部と、
前記ユーザーによる前記キーの取り出しフェーズ中に、前記キー従動子に係合し、前記キー従動子をスタート位置に復帰させると共に、前記アクチュエータをロックされた状態に機械的にリセットするようになっている第３の形状部とを含む、電子機械式ロックのためのキー。
【請求項９】
前記第１の形状部または前記第２の形状部のいずれかは、更に前記キーの挿入中に前記キー従動子と係合し、前記アクチュエータの作動を機械的に可能にするようになっている、請求項８に記載のキー。
【請求項１０】
前記キーは、前記取り出しフェーズ中に前記第３の形状部が前記キー従動子と接触し、前記キー従動子を前記スタート位置まで回転するよう、前記キー従動子のリセスへの突出を可能にするようになっている、前記第３の形状部に隣接するリセスを更に含む、請求項８または９に記載のキー。
【請求項１１】
前記キーは、前記データを記憶するようになっている電子回路を更に含む、請求項８〜１０のうちのいずれか１項に記載のキー。
【請求項１２】
前記キーは、前記ロックのロックシリンダに係合し、前記ロックシリンダと共にキー挿入位置からロック開放位置まで回転自在となっており、前記キーは、更に前記キー挿入位置でしか前記キーを前記ロックから取り外せないよう前記ロックと係合するようになっている第４の形状部を更に含む、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のキー。
【請求項１３】
前記キーは、前記キーの挿入中に前記ロックの電子回路が前記ロックの外部のソースからの前記データを読み出し、前記データと前記所定の基準との照合をするために遅延を生じさせるようになっている、前記第１の形状部と前記第２の形状部の間に位置するギャップを更に含む、請求項８〜１２のいずれか１項に記載のロック。
【請求項１４】
キーの第１の挿入および第２の挿入フェーズ中に、キー従動子により機械的動力を発電機に伝え、前記キー従動子によるアクチュエータの作動を機械的に可能にするステップと、
前記発電機により、機械的動力から電力を発生するステップと、
外部ソースからデータを読み出すステップと、
前記データと所定の基準とを照合するステップと、
前記基準の取り外しフェーズ中に前記キー従動子をスタート位置に復帰させ、前記アクチュエータをロックされた状態に機械的にリセットするステップとを備える、電子機械式ロックを操作するための方法。
【請求項１５】
前記機械的にの第３の挿入フェーズ中に、前記データと前記所定の基準とが一致していることを条件に、前記アクチュエータを電子的に制御し、電力により前記ロックを機械的に開放可能な状態にセットするステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
機械的動力から電力を発生するための発電手段と、
外部ソースからデータを読み出すための、前記電力が給電される手段と、
前記データと所定の基準とを照合するための、前記電力が給電される照合手段と、
前記ロックをロックされた状態から機械的に開放可能な状態にセットするための、前記電力が給電される作動手段と、
第１の挿入フェーズおよび第２の挿入フェーズ中に、前記発電手段に機械的動力を伝え、前記作動手段の作動を機械的にイネーブルし、
前記キーの取り外しフェーズ中に、タイミングを定める手段をスタート位置に復帰させ、前記作動手段をロックされた状態に機械的にリセットするよう、キーの挿入に対する前記ロックのタイミングを定めるための、前記機械的動力が供給される手段とを備える電子機械式ロック。
【請求項１７】
前記タイミングを定めるための前記手段は、前記データと前記所定の基準とが一致していることを条件に、第３の挿入フェーズ中に前記照合手段に前記作動手段を電子的に制御させ、前記ロックを機械的に開放可能な状態にセットする、請求項１６に記載のロック。
【請求項１８】
キーの挿入中に、ロックのキー従動子に係合し、該ロックのユーザーが発生した機械的動力を該ロックの発電機に機械的に伝える手段と、
前記ロックの外部のソースから読み出されたデータが、所定の基準に一致していることを条件に、前記ロックの電子回路に前記ロックのアクチュエータを電子的に制御させ、前記ロックを機械的に開放可能な状態にセットするための手段と、
前記ユーザーによる前記キーの取り外しフェーズ中に、前記キー従動子に係合し、前記キー従動子をスタート位置に復帰させ、前記アクチュエータをロックされた状態に機械的にリセットするための手段を備える、電子機械式ロックのためのキー。
【請求項１９】
前記キーは、このキーの挿入中に前記キー従動子に係合し、前記ロックのアクチュエータの作動を機械的にイネーブルするための手段を更に備える、請求項１８に記載のキー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機械式ロック、そのキーおよびその作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機械式ロック（錠）は、種々のタイプの電子機械式ロックにとって替わられつつある。これら電子機械式ロックは、外部電源と、ロック内部のバッテリーと、キー（鍵）内部のバッテリー、またはロックのユーザーが（機械的動力および電力を含む）パワーを供給するようになっているタイプにするようロック内で電力を発生するための手段とを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電子機械式ロックの電力消費量をできるだけ少なくするように更に電子機械式ロックを改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、特許請求の範囲の独立請求項に記載されている。
【０００５】
以下、添付図面を参照し、単なる例により、本発明の実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】キーの一実施形態を示す。
【図１Ｂ】キーの種々の位置を示す。
【図１Ｃ】キーの種々の位置を示す。
【０００７】
【図２Ａ】キー従動子およびその位置の一実施形態を示す。
【図２Ｂ】キー従動子およびその位置の一実施形態を示す。
【図２Ｃ】キー従動子およびその位置の一実施形態を示す。
【０００８】
【図３Ａ】一体的発電機とアクチュエータデバイスとを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロックの一実施形態を示す。
【図３Ｂ】その作動を示す。
【図３Ｃ】その作動を示す。
【図３Ｄ】その作動を示す。
【図３Ｅ】その作動を示す。
【図３Ｆ】その作動を示す。
【図３Ｇ】その作動を示す。
【図３Ｈ】その作動を示す。
【図３Ｉ】その作動を示す。
【図３Ｊ】その作動を示す。
【０００９】
【図４Ａ】電子機械式ロック内の作動のタイミングおよび順序を示す。
【図４Ｂ】電子機械式ロック内の作動のタイミングおよび順序を示す。
【００１０】
【図５Ａ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【図５Ｂ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【図５Ｃ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【図５Ｄ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【図５Ｅ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【図５Ｆ】ロッキング機構の電子制御および機械式制御の一実施形態を示す。
【００１１】
【図６Ａ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【図６Ｂ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【図６Ｃ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【図６Ｄ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【図６Ｅ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【図６Ｆ】セパレート式発電機およびアクチュエータデバイスを有する、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロッキングおよびその作動の一実施形態を示す。
【００１２】
【図７Ａ】キーおよびスプリングの負荷を受けないで復帰した状態にあるキー従動子の一実施形態を示す。
【図７Ｂ】キーおよびスプリングの負荷を受けないで復帰した状態にあるキー従動子の一実施形態を示す。
【図７Ｃ】キーおよびスプリングの負荷を受けないで復帰した状態にあるキー従動子の一実施形態を示す。
【００１３】
【図８】機械式ロックを作動させるための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次の実施形態は、例である。本明細書では、いくつかの箇所で「ある」、「１つの」または「一部の」実施形態について言及するが、このことは、同じ実施形態についていちいち言及すること、または単一の実施形態だけに特徴事項が適用されることを必ずしも意味するものではない。別の実施形態の単一特徴事項を組み合わせて別の実施形態とすることも可能である。
【００１５】
図３Ａを参照し、電子機械式ロック３００の構造について説明する。このロック３００は、外部ソースからデータを読み出し、この読み出したデータと所定の基準とを照合するようになっている電子回路３２６を備える。電子回路３２６は、１つ以上の集積回路、例えばアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）から構成できる。別個のロジック部品から構成された回路またはソフトウェアを有するプロセッサから、別の実施形態を実現することも可能である。これら異なる実施形態のハイブリッドも実現可能である。このような実現方法を選択する際に、当業者であれば、例えばデバイスの電力消費量と、製造コストと、製造量との必要な組み合わせを検討するであろう。
【００１６】
外部ソースは、データを記憶するようになっている電子回路とすることができる。この電子回路は、例えばマキシムインテグレーティッドプロダクツ社のｉＢｕｔｔｏｎ（登録商標）（www.ibutton.com）とすることができ、かかる電子回路は、１−Ｗｉｒｅ（登録商標）プロトコルで読み出すことができる。この電子回路は、例えば１つのキーに設置できるが、別の適当なデバイスまたは物体内に設けてもよい。必要条件は、ロック３００の電子回路３２６が外部電子回路からのデータを読み出しできることだけである。外部電子回路からロック３００の電子回路３２６へのデータの転送は、任意の適当な有線または無線通信技術によって行うことができる。ユーザーがパワーを供給するタイプのロックでは、発生されるエネルギー量により、使用される技術が限定され得る。外部ソースとして、磁気ストライプ技術またはスマートカード技術を使用することもできる。無線技術として、例えばＲＦＩＤ技術またはモバイル電話（携帯電話）技術を使用できる。外部ソースは、トランスポンダ、ＲＦタグまたはデータを記憶できる他の任意の適当な電子回路タイプのものにすることができる。
【００１７】
外部ソースから読み出されたデータと所定の基準とを照合することにより、データは認証のために使用される。この認証は、米国国家安全保障局（ＮＳＡ）によって設計された、ＳＨＡ−１（安全ハッシュアルゴリズム）を用いて実行できる。このＳＨＡ−１では、（メッセージとして知られる）所定の入力データシーケンスから、（メッセージダイジェストとして知られる）短縮されたデジタル表示が計算される。このメッセージダイジェストは、メッセージに対して高度な確率でユニークとなっている。所定のアルゴリズムに対し、所定のメッセージダイジェストに対応するメッセージを見つけたり、同一のメッセージダイジェストを生成する２つの異なるメッセージを探すことは、計算上、実現不能であるので、ＳＨＡ−１は、「安全」であると称されている。メッセージを探す試みを行っても、極めて高い確率で異なるメッセージダイジェストが生じることになる。セキュリティを高めたい場合、ＳＨＡファミリー内の他のハッシュ関数（ＳＨＡ−２２４、ＳＨＡ−２５６、ＳＨＡ−３８４およびＳＨＡ−５１２）（各々は、より長いダイジェストを有し、全体はＳＨＡ−２として知られる）も使用できる。当然ながら、外部ソースから読み出されたデータを認証するのに、任意の適当な認証技術も使用できる。どの認証技術を選択するかは、ロック３００の所望するセキュリティレベルだけでなく、可能な場合には（特にユーザーがパワーを供給する電子機械式ロック内の）認証のための許容される電気消費量によっても決まる。
【００１８】
ロック３００は、機械的動力から電力を発生するようになっている発電機３３０も含む。このロック３００は、ユーザーがパワー（動力および電力を含む）供給するようになっているタイプのものである。例えばユーザーは、ロック３００を作動させるのに必要な機械的動力および電力のすべてを発生する。発電機３３０は、例えば永久磁石式発電機とすることができる。発電機３３０の出力電力は、回転速度、電子回路のターミナル抵抗およびターミナル電圧、および発電機３３０の定数によって決まる。この発電機３３０は、例えば発電機として使用されるファウルハーバー（Faulhaber）社のモータ０８１６Ｎ００８Ｓによって構成できる。発電機なる用語は、機械的動力から電力を発生できる任意の発電機／モータを意味する。
【００１９】
図３Ａは、電力を発生し、この電力を電子回路３２６へ供給し、その直後（発電された）電力により支持体３４２を（支点位置へ）移動させるのに１つの発電機３３０しか使用しない解決方法を示す。かかる解決方法では、発電機３３０はロックのアクチュエータとしても使用され、このアクチュエータ３３０は電子回路３２６の制御によりロック３００を機械的に開放可能な状態にすることができる。支持体３４２は、発電機３３０のシャフトと結合できる。このシャフトは例えば移動シャフトでもよいし、回転シャフトでもよい。後に図６Ａ〜６Ｆを参照し、発電機６０６とアクチュエータ６０８とが別個のデバイスとなっている一実施形態について説明する。
【００２０】
従って、ロック３００は、電力が供給されるアクチュエータ３３０も含む。このアクチュエータ３３０は、ロック３００をロックされた状態から機械的に開放可能な状態にセットするようになっている、本願と同時に出願された欧州特許出願第ＥＰ０７１１２６７３．４号に、より詳細に説明されている。
【００２１】
ロック３００は、機械的動力によって駆動されるキー従動子２００も含む。このキー従動子２００は、次のようにキーの挿入に対するロック３００のタイミングを定めるようになっている。
−第１の挿入フェーズおよび第２の挿入フェーズの間、キー従動子は機械式動力を発電機３３０へ伝え、アクチュエータ３３０の作動を機械式に可能にし、
−キーを抜くフェーズの間、キー従動子はスタート位置に戻り、アクチュエータ３３０をロックされた状態に機械式にリセットする。
【００２２】
更に、キー従動子２００は、第３の挿入フェーズの間、データが所定の基準に一致していることを条件に、電子回路３２６がアクチュエータ３３０を機械式に制御し、よってロック３００を機械式に開放可能な状態にセットできる。
【００２３】
この種のタイミングでは、機械式動力によりできるだけ多くのロック３００の作動を行い、絶対的に必要な場合に限り、作動のために（ユーザーが発生した）電力を消費するようになっている。
【００２４】
作動のタイミングの構成とは別に、キー従動子２００はロック３００のうちのアクチュエータ３３０の作動のための単一機械式動力入力インターフェースとして作動する。キー従動子２００は、ユーザーがアクチュエータ３３０のすべての作動を操作したり、作動順序を変更するすべての可能性を防止している。
【００２５】
図３Ａ〜３Ｊのロック３００では、例えば発電し、ロック３００を作動させるために同じデバイス（発電機３３０）を使用するようになっているロックでは、第１および第２の挿入フェーズ中の操作の論理的順序は、次のとおりである。すなわち第１の挿入フェーズ中、発電機３３０に機械式動力が伝えられ、第２の挿入フェーズ中はアクチュエータ３３０の作動は機械式に可能とされる。
【００２６】
しかしながら、特に図６Ａ〜６Ｆのロックでは、例えば発電機６０６とアクチュエータ６０８とが別個となっているロック６００では、第１および第２の挿入フェーズ中の作動の論理的順序を逆にできる。すなわち第１の挿入フェーズ中、アクチュエータ６０８の作動が機械的に可能とされ、第２の挿入フェーズ中、発電機６０６に機械的動力が伝えられる。第１および第２の挿入フェーズとそれらの作動は、少なくとも部分的にオーバーラップしていてもよい。すなわちこれらは少なくとも部分的に並列に実行してもよい。
【００２７】
図１Ａを参照し、キー１００の構造について説明する。更に図１Ｂおよび１Ｃは、ロック３００内のキー１００の種々の位置を示す。
【００２８】
電子機械式ロック３００のためのキー１００は、キー１００を挿入している間にロック３００のキー従動子２００と係合し、ロック３００のユーザーが発生した機械式動力をロック３００の発電機３３０に機械式に伝えるようになっている第１の形状部１１８を含む。
【００２９】
このキー１００は、ロック３００の外部にあるソースから読み出されたデータが所定の基準に一致することを条件に、電子回路３２６によりアクチュエータ３３０を電子的に制御させ、ロック３００を機械式に開放可能な状態にセットするようになっている第２の形状部１１０も含む。
【００３０】
このキー１００は、ユーザーによりキー１００が抜かれているフェーズ中、キー従動子２００に係合し、キー従動子２００をスタート位置に復帰させると共に、アクチュエータ３３０をロックされた状態に機械式にリセットするようになっている第３の形状部１１６も含む。
【００３１】
第１の形状１１８または第２の形状部１１０のいずれも、キー１００を挿入している間、キー従動子２００と係合し、アクチュエータ３３０の作動を機械式に可能にするようにも構成できる。図３Ａ〜３Ｊのロック３００に適合させるため、第２の形状部１１０は、キー１００を挿入中にキー従動子２００と係合し、アクチュエータ３３０の作動を機械的に可能にするようになっている。図６Ａ〜６Ｆのロック６００において、作動順序を逆にした場合、キー１００の挿入中に第１の形状部１１８は、キー従動子２００と係合し、アクチュエータ６０８の作動を機械式に可能にするように構成される。
【００３２】
キー１００は、キー１００が挿入されている間、発電を遅延すると共に、ロック３００の電子回路３２６がロック３００の外部のソースからデータを読み出し、データと所定の基準とを照合するように構成された、第１形状１１８と第２形状部１１０との間に位置するギャップ１１４も含むことができる。
【００３３】
このキー１００はデータを記憶するようになっている電子回路１０６も含むことができる。前に説明したように、この回路１０６は、例えばｉＢｏｔｔｏｎ（登録商標）とすることができる。
【００３４】
キー１００は、ロックのロックシリンダ１２０と係合し、ロックシリンダ１２０と共にキー１００の挿入位置からロック開放位置へ回転できるように構成できる。キー挿入位置だけでしかキー１００をロック３００から抜くことができないよう、ロック３００と係合するようになっている第４の形状１０４、例えば回転位置の形状も含むことができる。これに対応し、ロック３００はキー１００の挿入位置からロック３００の開放位置まで回転自在に構成できるロックシリンダ１２０を備え、このロック３００は、キー１００の挿入位置だけでしかキー１００を抜くことができないように構成することができる。
【００３５】
このキー１００は、他の種々の部品も含むことができる。図１Ａに示されるように、このキー１００は、キーグリップ１０１および（例えばバー形状をした）キー本体１０２も含むことができる。更にこのキー１００は、スライド接点１０８およびキー本体１０２に接続されたキー電子回路１０６も含むことができる。この電子回路１０６は上記のように、（ロック３００の電子回路３２６によって読み出された）データを記憶するための電子回路を含むことができる。キー本体１０２は、位置決め制御をより良好にするための軸方向ガイドも有することができる。
【００３６】
図１Ｂでは、キー１００はゼロ位置に示されている。このゼロ位置では、キー通路形状部１２２を通してキー１００をロック３００に挿入したり、抜き取りできる。
【００３７】
図１Ｃでは、キー１００は、ゼロ位置から外れており、このゼロ位置から外れた位置において、キー本体１０２とロックのキー通路形状部１２２は、キー１００の抜き取りを防止する。
【００３８】
図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを参照し、キー従動子２００および電子機械式ロック内のキー従動子の位置について説明する。
【００３９】
キー従動子２００は、図２Ａに説明した回転式キー従動子とすることができるが、実施のために他の形状も適す。この回転式キー従動子２００は、シャフト２０８を中心として回転し得る。図２Ａのキー従動子２００は、ある意味では、２つの歯車を有するギアホイールであり、キー１００は一致する歯車を有するので、当業者であれば、キー１００およびその従動子２００を構成するのに、この原理を適用できよう。
【００４０】
キー従動子２００は、第１の挿入フェーズ中にキー１００と係合するようになっている第１の爪２０２を含むことができる。
【００４１】
キー従動子２００は、第２の挿入フェーズ中および第３の挿入フェーズ中にキー１００と係合するようになっている第２の爪２０４も含むことができる。
【００４２】
このキー従動子２００は、スウィングレバー２０６も含むことができる。
【００４３】
図２Ｂは、ロック３００内にキー１００が挿入されているときのキー従動子２００の位置および機能を示す。
【００４４】
図３Ｂおよび３Ｃは、キー１００の第１の形状部１１８による機械的動力の受け入れを更に示している。
【００４５】
図３Ｄは、キーのギャップ１１４により可能となる作動を更に示す。
【００４６】
図３Ｅおよび３Ｆは、キー１００の第２の形状部１１０によるアクチュエータの作動を更に示す。
【００４７】
図３Ｇ、３Ｈおよび３Ｉは、キーの第２の形状部１１０により、位置スイッチ３２８が操作された後の作動を更に示す。
【００４８】
図２Ｃは、ロック３００からキー１００が抜かれた後のキー従動子２００の位置および機能を示す。キー従動子２００は、スプリングによりギャップ１１４の位置へ復帰し、よって位置スイッチ３２８は、不作動状態とされ、アクチュエータ３３０はリセットされる。その後に、キー１００の第３の形状部１１６は、キー従動子２００をそのホーム位置へ復帰させることができる。図３Ｊは、これら動作を更に示す。
【００４９】
図３Ａは、ロック３００の他の多くの可能なコンポーネントを示す。ロック３００は、キー通路１２２、３０６、電気接点３０２、支持体３４２、駆動ピン３１６、ロッキングピン３１８、レバー３２０、アーム３１４、スプリング３２２、３２４、３４４、スレッシュホールドデバイス３３２、クラッチ３３４、メインホイール３３８、ストッパー３４０、位置スイッチ３２８、ロックシリンダ３２０およびクラッチ開放器３３６を更に含むことができる。更にこのロックは、ボルト機構３２１へ結合できる。クラッチ３３４が閉じられていることを条件に、スレッシュホールドデバイス３３２が移動している間、発電機３３０はメインホイール３３８を介して回転できる。
【００５０】
支持体３４２は、データが所定の基準に一致していることを条件に、例えばデータが認証されたことを条件に、電力により支点位置へ移動するように構成できる。この支持体３４２は、キーがロック３００から抜かれると、機械的動力により、支点位置からリセットされるように構成できる。この機械的動力は、例えばスプリング３４４により発生できる。
【００５１】
ロッキングピン３１８は、係合状態のときにロック３００をロック状態に保持するように構成でき、係合が解除（開放）されると、ロック３００を機械的に開放可能な状態に保持するように構成できる。ロッキングピン３１８は、ロックからキーが取り出されると、機械的動力により係合するように構成できる。この機械的動力は、例えばスプリング３２２によって発生できる。これについては図３Ｊを参照して後に説明する。ロッキングピン３１８は、係合中にこのロッキングピン３１８がロックシリンダ１２０を静止状態に保持するようにロック状態となり、更に係合が解除されると、ロッキングピン３１８が機械的動力によって回転可能なロックシリンダ１２０を解放するよう、ロックシリンダを機械的に開放可能な状態にするように構成できる。第３クラスのレバーでは、入力する力は出力される負荷よりも大きくなるが、この入力する力は、負荷がかかっている部分よりも短い距離移動するだけである。すなわちロッキングピン３１８は、ロックシリンダ１２０の壁内に充分深く進入するので、ロッキングピン３１８は、かかるレバー３２０により、所定位置にあるロックシリンダ１２０をロックされた状態に強固に保持できる。このロッキングピン３１８のために、ロックシリンダ１２０内にキャビティ３１０を形成できる。
【００５２】
レバー３２０は、機械的動力を受けると共に、支持体３４２が支点位置にあることを条件に、ロッキングピン３１８との係合を機械的に解除するための機械的動力を出力するように構成できる。
【００５３】
駆動ピン３１６は、レバー３２０に機械的動力を入力するように構成できる。レバー３２０は、キーの挿入から生じる機械的動力を受けるように構成できる。図３Ａに示されるように、レバー３２０は、第３のクラスのレバーとし得る。すなわち、支点をレバー３２０の左側の端部に設け、レバー３２０の中間に機械的動力を入力し、レバー３２０の右側端部から機械的動力を出力するようなレバーとすることができる。
【００５４】
レバー３２０とロッキングピン３１８との間のカップリング３２１は、別の支点として作動でき、データが所定の基準と一致しないことを条件に、例えば支持体３４２が支点位置まで移動されないことを条件に、ロックされた位置に静止状態に留まる。
【００５５】
図３Ｂは、ロック３００内の第１の爪２０２に対してキー３００の第１の形状部１１８が挿入されたときのロック状態を示す。キー電子回路１０６は、電気接点３０２とスライド接点１０８との間で一方の電気接続がなされ、キー本体３０２とロックフレーム３００との間に別の電気接続がなされるように、電子回路３２６に接続できる。
【００５６】
図３Ｃでは、ロック３００内のスレッシュホールド位置にキー１００が挿入され、キー１００の第１の形状部１１８はまだ第１の爪２０２に接触状態にある。スレッシュホールドデバイス３３２には、スウィングレバー２０６から動力を受け、作動準備状態となっている。キー１００がロック内に更に深く挿入されると、スレッシュホールドデバイス３３２は、作動状態となり、スプリングによってホーム位置へ復帰する。スレッシュホールドデバイス３３２が移動している際、発電機３３０によって電子回路３２６への電力が発生される。このスレッシュホールドデバイス３３２は、本願出願人による別の特許出願第ＥＰ０５１１２２７２．９号およびＰＣＴ／ＦＩ／２００６／０５０５４３号に、より詳細に示されている。
【００５７】
図３Ｄでは、キー１００はロック３００内に移動し続ける。第２の爪２０４は、キー１００のギャップ１１４内にあるので、キー従動子２０２は移動しない。すなわち発電と通信のために遅延が行われる。十分な電圧レベルに達した後に、電子回路３２６は電気接点３０２、１０８を介してキーの電子回路１０６と通信し、キー１００を認証する。
【００５８】
図３Ｅでは、キーの第２の形状部１１０により、第２の爪２０４は前方に押されている。スウィングレバー２０６およびクラッチ開放器３３０によってクラッチ３３４を開放することにより、アクチュエータの作動が可能となる。同時に出願された別の欧州特許出願第ＥＰ０７１１２６７７．５号には、クラッチ３３４がより詳細に記載されている。
【００５９】
図３Ｆでは、発電フェーズが終了する前に、アクチュエータイネーブル動作がスタートされる。すなわちロック３３０内に過度に速くキー１００が挿入されることがあるが、かかる場合、クラッチ３３４はストッパー３４０に抗してホームポジションに復帰するときにしか開放（係合を解除）できないので、アクチュエータの動作が不可能とされ、ロック３００を開けることはできない。
【００６０】
図５Ａおよび５Ｂでは、クラッチ３３４は閉じており、メインホイール３３８の回転は形状部５０４、５０６によってブロックされる。メインホイール３３８は、発電機３３０によっては回転できず、支持体３４２は、レバー３２０の下にセットされていない。キー１００のユーザーが駆動ピン３１６を押し下げた場合でも、ロッキングピン３１８は閉位置に維持される。
【００６１】
図３Ｇでは、クラッチ３３４は開けられ、キーの第２の爪２０４および第２形状部１１０の端部により、位置スイッチ３２８が作動される。電子回路３２６は、位置スイッチ３２８が次のように作動されるときに、発電機３３０を電動モータとして制御する。すなわちキー１００が認証された場合、発電機３３０は図５Ｅおよび５Ｆに示されるように開方向に駆動され、キー１００が認証されない場合、キー１００は図５Ｃおよび５Ｄに示されるように閉位置に維持される。
【００６２】
図３Ｈにおいて、メインホイール３３８は閉位置に維持される。支持体３４２は、レバー３２０の下にはない。アーム３１４、駆動ピン３１６およびレバー３２０は、キーの第１の形状部１１８によって下方に押されるが、ロッキングピン３１８はスプリング３２２により閉位置に維持され、ロック３００をかけることはできない。図示するように、キー１００が認証されない場合、レバー３２０は支持体３４２（従って支点）を失う。ロック３００の機構は、不正な操作に対して安全なままである。
【００６３】
図３Ｉでは、電子回路３２６によりメインホイール３３８は開放位置へ駆動される。支持体３４２はレバー３２０の下にセットされている。アーム３１４および駆動ピン３１６は、キー１００の第１の形状部１１８により押し下げられ、ロッキングピン３１８は駆動ピン３１６によりレバー３２６を介して押し下げられる。この結果、ロック３００は機械的に開放可能な状態にあり、キー１００を回転することによりボルト機構３１２を移動できる。キー１００を回転すると、ロックシリンダ１２０はキー従動子２００の第２の爪２０４に対する支持体となり、よってロックシリンダ１２０はその回転中にこの位置を維持する。キー１００は、ロック３００から抜き出す前に、図１Ｂに示されるように、ゼロ位置へ復帰しなければならない。
【００６４】
この開放は図５Ｃおよび５Ｄにも示されている。クラッチ３３４が開放され、メインホイール３３８の回転が形状部５０４、５０６により可能となる。図５Ｅおよび５Ｆに更に示されるように、メインホイール３３８は、発電機３３０によりストッパー５０８まで回転され、支持体３４２はレバー３２０の下にセットされ、アーム３１４、駆動ピン３１６およびレバー３２０を介して、キー１００のユーザーによりロッキングピン３１８を開放できる。
【００６５】
図３Ｊでは、キー１００の抜き取りが進行中である。ロッキングピン３１８はスプリング３２２によって閉位置まで復帰する。駆動ピン３１６およびアーム３１４は、スプリング３２４により初期位置へ復帰する。レバー３２０は、駆動ピン３１６およびロッキングピン３１８と共に初期位置へ復帰する。クラッチ３３４はスプリング３４４によって閉じられ、メインホイール３３８はリセットされる。第２の爪２０４は、クラッチ開放器３３６によりギャップ１１４内に戻る。ロック３００からキー１００が抜かれると、キー１００の第３の形状部１１６および第２の爪２４０は、図３Ｂおよび２Ｃに示されるようにキー従動子２００をスタート位置に戻す。
【００６６】
図４Ａは、キー１００がロック３００内に所定の速度で挿入されたときのロックの機能の順序を示す。キー１００の挿入から直線状の機械的動力が受け取られ、この受け取られた直線状の機械的動力の一部から、電力が発生される。充分な電圧が発生されると、ロックの電子回路３２６のプロセッサがスタートし、電圧が充分なレベルよりも低下すると、プロセッサは停止する。発電された電力によりキー１００が認証される。アクチュエータは機械的動力によりイネーブルされる。キー１００が必要な深さだけ挿入された後に、位置スイッチ３２８が作動される。このとき、アクチュエータは発電された電力によって制御され、ロック機構は機械的動力によって更に作動される。位置スイッチ３２８が作動される前に電圧が十分なレベルより低下するよう、キー１００の挿入速度が低速である場合、アクチュエータ３３０は駆動されず、ロック３００はロックされた状態のままである。キー１００が過度に高速で挿入された場合、キー認証プロセスがレディ状態となる前に位置スイッチ３２８が作動され、ロック３００は閉状態に維持される。最終的に、回転機械的動力が受けとられ、この動力はボルト機構３１２を作動するのに使用される。
【００６７】
図４Ｂは、キー１００がロック３００から抜かれるときのロック機能を示す。キー１００の抜き取りから直線状の機械的動力が受け取られる。この受け取られた機械的動力により、ロック機構が操作され、位置スイッチ３２８が不作動とされた後にアクチュエータはリセットされる。この直後、キー従動子２００は機械的動力によりスタート位置へ復帰する。
【００６８】
図６Ａは、発電機６０６とアクチュエータ６０８とが別個となっている、ユーザーがパワーを供給する電子機械式ロック６００の一実施形態を示す。発電機６０６は、機械的動力から発電できる任意の適当な技術を用いて構成できる。発電機６０６として、例えば発電機またはピエゾ電気発電機を使用できる。アクチュエータ６０８はロックされた状態から機械的に開放可能な状態にロックをセットするよう、電力により操作できる任意の適当な技術を用いて構成できる。アクチュエータ６０８として、例えば電気ソレノイド、ピエゾ電気アクチュエータまたは電動モータを使用できる。
【００６９】
図６Ａでは、電動モータタイプのアクチュエータ６０６がギア６１６および支持ホイール６０４を回転させる。発電機６０６により電力が発電され、この発電機６０６は、スレッシュホールドデバイス３３２が移動しているときにギア６１２、６１４を介して回転できる。
【００７０】
ロック６００は、ロックシリンダ１２０、キー通路１２２、３０６、電気接点３０２、キー従動子２００、アーム３１４、駆動ピン３１６、ロッキングピン３１８、レバー３２０、スプリング３２２、３２４、６０２、電子回路３２６、位置スイッチ３２８、支持ホイール６０４およびバー６１０を含むことができる。このロック６００は更に、ボルト機構３１２へ結合できる。
【００７１】
図６Ａは、キー従動子２００の第１の爪２０２に対してキー１００が挿入されたときのロック状態を示す。このキー電子回路１０６は、電気接点３０２とスライド接点１０８の間で一方の電気接続がなされ、キー本体１０２とロック６００のフレームとの間で他方の電気接続がなされるように、電子回路３２６へ接続できる。支持ホイール６０４はバー６１０およびそのスプリング６０２により、ロック位置に維持される。アクチュエータのリセットおよびイネーブル動作は、図５Ｂ、５Ｄおよび５Ｆに示された形状部５０６および５０４に類似するが、図６Ａの実施形態ではクラッチ３３４は形状部５０４を有するバー６１０の右側端部に置き換えられている。
【００７２】
図６Ｂでは、キー１００は、スレッシュホールド位置を超えるように挿入される。このスレッシュホールド位置よりも前で、スレッシュホールドデバイス３３２は動力が掛かり、作動準備状態となり、受けた動力により作動する。発電機６０６によりギア６１２、６１４およびスレッシュホールドデバイス３３２を介して電力が発生される。電子回路３２６がスタートされ、ロック６００とキー１００との間の通信が進行する。キー従動子２００の第２の爪２０４は、キー１００のギャップ１１４内にあるので、キー１００が移動していても、キー従動子２００は移動しない。よって、エネルギーの発生とキー１００の認証の時間がアレンジされている。
【００７３】
図６Ｃではキー従動子２００の第２の爪２０４は、キー１００の第２の形状部１１０により前方に押される。スウィングレバー２０６と共に支持ホイール６０４からバー６１０を取り外すことにより、アクチュエータの作動がイネーブルされる。キー１００が認証されることを条件に、位置スイッチ３２８が作動され、アクチュエータ６０８が制御され、支持ホイール６０４は開放位置に復帰される。キー１００が認証されなければ、アクチュエータ６０８は閉位置に維持される。
【００７４】
図６Ｄでは、支持ホイール６０４は閉位置に維持される。支持体３４２はレバー３２０の下にセットされていない。アーム３１４、駆動ピン３１６およびレバー３２０は、キーの第１の形状部１１８により押し下げられるが、ロッキングピン３１８はスプリング３２２により閉位置に維持される。ロック６００は、開けることはできない。
【００７５】
図６Ｅでは、支持ホイール６０４は電子回路３２６により開放位置へ駆動される。支持体３４２は、レバー３２０の下にセットされている。アーム３１４および駆動ピン３１６は、キーの第１形状部１１８により押し下げられ、レバー３２０は、ロックシリンダ１２０からロッキングピン３１８を放出する。ロック６００は、機械的に開放可能な状態にセットされ、キー１００を回転することによりボルト機構３２４を移動できる。キー１００が回転されている間、ロックシリンダ１２０は、回転中にその位置を維持するようにキー従動子２００の第２の爪２０４に対する支持体となる。キーの形状部１０４およびキー通路の形状部１２２は、キーをロック６００から引き抜きできるようになる前に、キーが図１Ｂに示されるようなゼロ位置へ復帰することを保証できる。
【００７６】
図６Ｆでは、キー１００の抜き取りが進行中である。ロッキングピン３１８はスプリング３２２により閉位置へ戻る。駆動ピン３１６およびアーム３１４は、スプリング３２４により初期位置へ復帰される。レバー３２０は、駆動ピン３１６およびロッキングピン３１８と共に初期位置へ復帰する。スウィングレバー２０６は、スウィングレバー６０２により後方に押され、キー従動子２００の第２の爪２０４はキー１００のギャップ１１４へ復帰される。支持ホイール６０４を介し、スウィングレバー６０２によりバー６１０が押され、支持ホイール６０４はリセットされる。キー１００がロック６００から抜かれる際に、キー１００の第３の形状部１１６および第２の爪２０４は、キー従動子２００を図６Ａおよび２Ｃに示されるようにスタート位置まで回転させる。
【００７７】
図７Ａは、キー本体７０２およびキー電子回路７０６を含むキー７００を示す。キー本体７０２は、異なる形状部、例えば回転位置形状部７０４、第１の形状部７１８、第２の形状部７１０および第３の形状部７１６、ギャップ７０８、リセス７０３およびガイド７１２を含むことができる。キーの電子回路７０６は、ロックと無線で通信できる。
【００７８】
図７Ｂは、キー従動子２００の第２の爪２０４のためのトラック７２２を含むロックシリンダ７２０内に完全に挿入されたキー７００を示す。このトラック７２２は、ロックシリンダ７２０の回転を可能にする。この実施形態は、キー７００がロックシリンダ７２０から取り出されるときにスプリング負荷がなくてもキー従動子７００を戻すことができることを示している。キー７００がロックシリンダ７２０内に完全に挿入されているとき、キー従動子２００の第２の爪２０４は、ロックシリンダ７２０の内側壁から突出するようになっている。第２の形状部７１６に隣接するリセス７０３は、キー７００の取り出しフェーズ中に、第３の形状部７１６がキー従動子２００（その第２の爪７０３）と接触し、キー従動子２００をスタート位置まで回転させるようにキー従動子２００（の第２の爪２０４）のリセス７０３への突出を可能にするようになっている。
【００７９】
図７Ｃは、キー７００を挿入したときのロックシリンダ７２０およびキー従動子２００の横断面を示す。キーのガイド７１２は、キー従動子の第１の爪２０２がギャップ７０８内に落下できないことを保証している。
【００８０】
次に、図８を参照して電子機械式ロックを操作する方法ついて説明する。本願で説明していない別の機能を、これら作動ステップの間、またはこれら作動ステップ中に実施してもよい。この方法は、８００にてスタートする。
【００８１】
キーの第１の挿入フェーズ８１８および第２の挿入フェーズ８２０中に、８０２にてキー従動子により発電機へ機械的動力が伝えられ、８１０にて、キー従動子によりアクチュエータの作動が機械的にイネーブルされる。図８に示されるように、第１の挿入フェーズ８１８と第２の挿入フェーズ８２０との間で、８０２と８１０とを分割できることに留意すべきである。他の分割例として、８０２の前に８１０を実行する例がある。すなわち８０４、８０６および８０８の前に第１の挿入フェーズ８１８で、８１０および８０２の双方を実行し、第２の挿入フェーズ８２０では、実際に８１０および８０２のいずれも実行しないようにする。
【００８２】
８０４にて、発電機により機械的動力から電力を発生する。８０６において、外部ソースからデータを読み出し、８０８にて、データと所定の基準とを照合し、８０４における発電を、少なくとも部分的に８０６と並列に、更に可能な場合には８０８とも並列に、続けることができる。
【００８３】
キーの第３の挿入フェーズ８２２の間、データは８１２において、データが所定の基準と一致することを条件に、電力によってロックを機械的に開放可能な状態にセットするように、アクチュエータを電子的に制御できる。
【００８４】
その後、８１４においてキーの第４の挿入フェーズ８２４でロックを機械的に開放できる。第４の挿入フェーズ８２４は、ロッキングピンをレバー操作することにより、このロッキングピンを開放すること、およびキーが可能な最大挿入深度に達した後にボルト機構を回転することを含む。
【００８５】
キーの取り出しフェーズ８２６の間、キー従動子はスタート位置まで戻され、アクチュエータは８１５においてロックされた状態に機械的にリセットされる。
【００８６】
この方法は、８１６で終了する。
【００８７】
図８においてこれまで説明した作動は、絶対的な年代的順序ではなく、作動の一部を同時に実行したり、所定のステップと異なる順序で実行することができる。前に説明したように、可能な作動シーケンスは、例えば８００−８０２−８０４−８０６−８０８−８１０−８１２−８１４−８１５−８１６、８００−８１０−８０２−８０４−８０６−８０８−８２１−８１４−８１５−８１６とすることができる。更に変形も可能である。例えば８００−８０２−８１０−８０４−８０６−８０８−８１２−８１４−８１５−８１６および８００−８０２−８０４−８１０−８０６−８０８−８１２−８１４−８１５−８１６とすることも可能である。
【００８８】
この方法は、前に説明した電子機械式ロックおよびキーの種々の実施形態によって働きを高めることができる。
【００８９】
当業者であれば、技術が進歩するにつれ、本発明の原理を種々の方法で実施できることは明らかとなる。本発明およびその実施形態は、これまで説明した例だけに限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々の変更が可能である。
【図１Ａ】
2010533807.tif 000003
【図１Ｂ】
2010533807.tif 000004
【図１Ｃ】
2010533807.tif 000005
【図２Ａ】
2010533807.tif 000006
【図２Ｂ】
2010533807.tif 000007
【図２Ｃ】
2010533807.tif 000008
【図３Ａ】
2010533807.tif 000009
【図３Ｂ】
2010533807.tif 000010
【図３Ｃ】
2010533807.tif 000011
【図３Ｄ】
2010533807.tif 000012
【図３Ｅ】
2010533807.tif 000013
【図３Ｆ】
2010533807.tif 000014
【図３Ｇ】
2010533807.tif 000015
【図３Ｈ】
2010533807.tif 000016
【図３Ｉ】
2010533807.tif 000017
【図３Ｊ】
2010533807.tif 000018
【図４Ａ】
2010533807.tif 000019
【図４Ｂ】
2010533807.tif 000020
【図５Ａ】
2010533807.tif 000021
【図５Ｂ】
2010533807.tif 000022
【図５Ｃ】
2010533807.tif 000023
【図５Ｄ】
2010533807.tif 000024
【図５Ｅ】
2010533807.tif 000025
【図５Ｆ】
2010533807.tif 000026
【図６Ａ】
2010533807.tif 000027
【図６Ｂ】
2010533807.tif 000028
【図６Ｃ】
2010533807.tif 000029
【図６Ｄ】
2010533807.tif 000030
【図６Ｅ】
2010533807.tif 000031
【図６Ｆ】
2010533807.tif 000032
【図７Ａ】
2010533807.tif 000033
【図７Ｂ】
2010533807.tif 000034
【図７Ｃ】
2010533807.tif 000035
【図８】
2010533807.tif 000036
【国際調査報告】
2010533807.tif 000037
2010533807.tif 000038
2010533807.tif 000039