Una cerradura electromecánica, que comprende:

un mecanismo de transmisión de energía (102) para recibir la energía eléctrica producida por un usuario de la cerradura,

comprendiendo el mecanismo de transmisión de energía (102) un mecanismo para recibir la energía mecánica mientras el usuario está insertando una llave (112) en la cerradura;

un generador (104) para producir energía eléctrica a partir de la energía mecánica;

un circuito electrónico (108) accionado por la potencia eléctrica, que se puede acoplar con la llave (112) para leer los datos procedentes de la llave (112), y para emitir una orden de apertura siempre y cuando los datos coincidan con un criterio predeterminado; y

un dispositivo de umbral (100) para controlar el mecanismo de transmisión de potencia (102) de manera que una tensión mecánica crece hasta que se excede un umbral de fuerza predeterminado, tras lo cual la tensión mecánica se transforma en una acción que produce la energía mecánica recibida por el mecanismo de transmisión de energía (102);

caracterizada por que la cerradura además comprende un actuador (116), accionado por energía eléctrica, para recibir la orden de apertura, y para establecer que la cerradura está en un estado mecánicamente operativo, y el dispositivo de umbral (100) está configurado para controlar el mecanismo de transmisión de energía (102) de manera que la cantidad de energía mecánica recibida en forma de energía eléctrica es suficiente para accionar el circuito electrónico (108) y el actuador (116) y de manera que un funcionamiento normal de la cerradura, incluyendo una inserción de la llave (112) en la cerradura, es suficiente para accionar el circuito electrónico (108) y el actuador (116)

Cerradura electromecánica y su método de funcionamiento.

La invención se refiere a una cerradura electromecánica y a un método de funcionamiento de una cerradura electromecánica.

Antecedentes

Diversos tipos de cerraduras electromecánicas están remplazando las cerraduras mecánicas tradicionales. Un problema asociado con el remplazamiento es que la cerradura electromecánica normal requiere un suministro externo de potencia eléctrica, o una batería dentro de la cerradura, o una batería dentro de la llave. Puede ser necesario el cableado de la cerradura, si hay una batería fuera de la cerradura o la red eléctrica y un transformador de voltaje con el cableado.

Para combatir este problema, actualmente están surgiendo cerraduras electromecánicas autónomas: como se expone en los documentos EP 0877135, US 5896026 y DE 19829927, por ejemplo el documento WO 99/18310, considerado como la técnica anterior más reciente, expone una cerradura electromecánica con características que son los preámbulos de las reivindicaciones independientes de la presente solicitud.

Todavía si se necesita más información, especialmente para hacer cerraduras electromecánicas autónomas más fáciles de usar en términos de la generación de la potencia eléctrica a partir de la potencia mecánica, y mantener la interfaz de usuario similar a la de la cerradura mecánica.

Breve descripción de la invención

La presente invención busca proporcionar una cerradura electromecánica mejorada y un método mejorado para hacer funcionar una cerradura electromecánica.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona una cerradura electromecánica como se ha especificado en la reivindicación 1.

De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un método para hacer funcionar una cerradura electromagnética especificada en el reivindicación 9.

La invención proporciona varias ventajas. Un sofisticado mecanismo de generación de potencia eléctrica puede estar adaptado en un espacio estrecho. Lo mismo se aplica al circuito y al actuador. Ello hace posible sustituir el cilindro de llave mecánica existente por el cilindro de llave electromecánico sin cambios en la cerradura. En algunos casos puede incluso ser posible que la carcasa de la cerradura existente permanezca en su sitio en lugar de ser cambiada. La invención asegura también que se puede producir suficiente energía eléctrica sin una acción comparable al manejo de una cerradura electromecánica ordinaria.

Lista de dibujos

A continuación, se describirán las realizaciones de la invención, solo a modo de ejemplo, y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

las Figuras 1, 2 y 3 ilustran varios ejemplos de una cerradura electromecánica accionada por giro;

las Figuras 4A. 4B, 4C, 4D, 4E y 4F ilustran diversos ejemplos de un dispositivo de umbral;

las Figuras 5, 6 y 7 ilustran varias realizaciones reivindicadas de una cerradura electromecánica accionada por empuje;

la Figura 8 ilustra el efecto técnico obtenido con el uso del dispositivo de umbral;

la Figura 9A ilustra una realización de la cerradura accionada por potencia;

la Figura 9B ilustra las curvas de potencia eléctrica; y

la Figura 10 es una carta de flujo de un método de funcionamiento de una cerradura electromecánica.

Descripción de las realizaciones

Las Figuras 1, 2 y 3 ilustran diversas cerraduras electromecánicas accionadas por potencia no reivindicadas: la cerradura comprende un mecanismo de transmisión de potencia 102 para recibir la energía mecánica producida por un usuario de la cerradura.

En la Figura 1, el mecanismo de transmisión de energía 102 comprende un mecanismo para recibir la energía eléctrica mientras el usuario gira la llave 112 de la cerradura, en la Figura 2, un tirador 200 para recibir la energía eléctrica mientras que el usuario está girando el tirado 200, y en la Figura 3, un mango 300 para recibir la energía eléctrica mientras el usuario está girando el mango 300. Otros mecanismos de giro adecuados se pueden utilizar como mecanismo de transmisión de energía también.

La cerradura además comprende un generador 104 para producir energía eléctrica a parir de la energía mecánica. El generador 104 puede ser un generador magnético permanente. La energía de salida del generador 104 depende de la velocidad de giro. La resistencia del terminal y el voltaje del terminal del elemento electrónico y las constantes del generador 104. Las constantes del generador son ajustadas cuando el generador 104 se selecciona. El generador 104 puede ser implementado mediante un motor Faulhaber 0816006S, que es utilizado como un generador, por ejemplo.

El mecanismo de transmisión de energía 102 puede comprender un árbol principal 106 de la cerradura, que es hecho girar durante la recepción de la energía mecánica.

Una posible implementación no reivindicada del mecanismo de transmisión de energía 102 se ilustra en la Figura 1: alrededor del árbol principal 106 de la cerradura está conectada una rueda dentada 130. El generador 104 puede comprender un árbol de generador 134 y la cerradura puede comprender además un engranaje 132 entre el árbol principal 106 de la cerradura y el árbol de generador 134. Cuando el usuario de la cerradura está girando la llave 112 de la cerradura, como parte del proceso de funcionamiento el árbol principal 106 gira y con el también la rueda dentada 130. La rueda dentada 130 gira entonces el engranaje 132 que gira el árbol de generador 134. En efecto, el generador 104 es girado por el usuario de la cerradura.

Como se ilustra mediante las flechas de la Figura 1, la llave 112 puede girar tanto en el sentido horario como en el sentido antihorario con el fin de producir la energía eléctrica con el generador 104. En la Figura 2, el giro de la llave es sustituida por el giro del tirador 200, y la Figura 3 por el giro del mango 300.

La cerradura además comprende un circuito electrónico 108 activado por la energía eléctrica producida con el generador 104. El circuito electrónico 108 está conectado con una llave 112 con el fin de leer los datos de la llave 112. El circuito electrónico 108 está configurado para autentificar la llave 112: si los datos leídos desde la llave 112 coinciden con un criterio predeterminado, una orden de abertura es emitida, por en caso contrario, la cerradura permanece cerrada. El circuito electrónico 108 puede ser implementado como uno o más circuitos integrables, tales como circuitos integrados de aplicación específica ASIC. Otras realizaciones son también factibles, tales como un circuito construido de componentes de lógica separados, o un procesador con un software. Un híbrido de estos diferentes ejemplos también es factible. Cuando se selecciona el método de implementación, una persona experta en la técnica considerará los requisitos establecidos en el consumo de energía del dispositivo, costes de producción, y volúmenes de producción, por ejemplo.

En la Figura 1, la llave 112 comprende un circuito electrónico 114 que incluye los datos leídos por el circuito electrónico 108. En las Figuras 2 y 3, otros dispositivos de giro, es decir el tirador 200 y el mango 300, han reemplazado la llave formada tradicionalmente 112; por lo tanto, el circuito electrónico 114 puede estar encapsulado en cualquier formato deseable de la llave 112. El único requisito es que un lector 202 de la cerradura, acoplado con el circuito electrónico 108, sea capaz de leer los datos del circuito electrónico 114. El lector 202 puede estar configurado para leer el circuito electrónico 114 con cualquier técnica inalámbrica o con cable apropiada, con tal de que la energía pueda ser producida utilizando la técnica. Tales técnicas incluyen, pero no se limitan a, técnicas de transmisión de datos que utilizan principios eléctricos y/o magnéticos. Las tecnologías con cable pueden incluir tecnología iButton, tecnología de banda magnética tradicional, o tecnología de tarjeta inteligente, por ejemplo. Las tecnologías sin cable pueden incluir tecnología de identificación de radiofrecuencia, o tecnología de teléfono móvil, por ejemplo. El circuito electrónico 114 puede incluir un llamado transpondedor, una etiqueta de RF o cualquier otro tipo de memoria capaz de almacenar los datos necesarios.

La cerradura puede ser programable, ya que los datos contenidos en el circuito electrónico 114 así como el criterio predeterminado en el circuito...

1. Una cerradura electromecánica, que comprende:

un mecanismo de transmisión de energía (102) para recibir la energía eléctrica producida por un usuario de la cerradura, comprendiendo el mecanismo de transmisión de energía (102) un mecanismo para recibir la energía mecánica mientras el usuario está insertando una llave (112) en la cerradura;

un generador (104) para producir energía eléctrica a partir de la energía mecánica;

un circuito electrónico (108) accionado por la potencia eléctrica, que se puede acoplar con la llave (112) para leer los datos procedentes de la llave (112), y para emitir una orden de apertura siempre y cuando los datos coincidan con un criterio predeterminado; y

un dispositivo de umbral (100) para controlar el mecanismo de transmisión de potencia (102) de manera que una tensión mecánica crece hasta que se excede un umbral de fuerza predeterminado, tras lo cual la tensión mecánica se transforma en una acción que produce la energía mecánica recibida por el mecanismo de transmisión de energía (102);

caracterizada por que la cerradura además comprende un actuador (116), accionado por energía eléctrica, para recibir la orden de apertura, y para establecer que la cerradura está en un estado mecánicamente operativo, y el dispositivo de umbral (100) está configurado para controlar el mecanismo de transmisión de energía (102) de manera que la cantidad de energía mecánica recibida en forma de energía eléctrica es suficiente para accionar el circuito electrónico (108) y el actuador (116) y de manera que un funcionamiento normal de la cerradura, incluyendo una inserción de la llave (112) en la cerradura, es suficiente para accionar el circuito electrónico (108) y el actuador (116).

2. La cerradura de la reivindicación 1, caracterizada por que el dispositivo de umbral (100) está configurado para controlar una tensión muscular del usuario de la cerradura, un muelle, o un almacenamiento mecánico de energía.

3. La cerradura de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el dispositivo de umbral (100) está configurado de manera que un ciclo de funcionamiento del mecanismo de transmisión de potencia (102) por un usuario de la cerradura es suficiente para activar el circuito electrónico (108) y el actuador (116).

4. La cerradura de la reivindicación 1, caracterizada por que el mecanismo de transmisión de energía (102) comprende un engranaje cilíndrico (502) giratorio mediante una cremallera (500) de la llave (112) o un cursor (602) que se puede mover mediante una ranura (600) de la llave (112), o un pasador (714) cargado por muelle (706) que se puede mover mediante una guía (700, 702, 716, 718) de la llave (112).

5. La cerradura de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el dispositivo de umbral (100) comprende una bola (402) o un rodillo y un muelle (404), una barra y un muelle, un imán (422), una barra de muelle, o una barra de muelle flexible (416).

6. La cerradura de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el circuito electrónico (108) está configurado para reconocer los siguientes estados: la cerradura está en el estado mecánicamente operativo; la cerradura está cerrada y los datos no coinciden con el criterio predeterminado; y la cerradura está cerrada y no había suficiente energía eléctrica para leer los datos de la llave y para comprobar la coincidencia de los datos por ele circuito electrónico o para situar la cerradura en el estado mecánicamente operativo mediante el actuador.

7. La cerradura de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el circuito electrónico (108) está configurado para proporcionar una señal para la llave (112) si la orden de apertura no es emitida debido a que los datos no coinciden con el criterio predeterminado, de manera que la llave (112) informa al usuario de que los datos no coincidían con el criterio predeterminado.

8. La cerradura de la reivindicación 7, caracterizada por que el circuito electrónico (108) está configurado para proporcionar energía eléctrica para la llave (112) de manera que la llave (112) informa al usuario con la energía eléctrica recibida del circuito electrónico (108).

9. Un método para hacer funcionar una cerradura electromecánica, que comprende:

recibir (1000) la energía mecánica producida por el usuario de la cerradura mientras el usuario está insertando la llave dentro de la cerradura;

controlar (1004) la recepción de la energía mecánica de manera que una tensión mecánica aumenta hasta que se excede un umbral de fuerza predeterminado, tras lo cual la tensión mecánica se transforma en una acción recibida como energía mecánica;

producir (1006) energía eléctrica a partir de energía mecánica; y

leer (1012) los datos de una llave con la energía eléctrica;

caracterizado por que el método comprende además:

controlar la recepción de la energía mecánica de manera que la cantidad de energía mecánica recibida del funcionamiento normal de la cerradura, incluyendo una inserción de la llave en la cerradura, en forma de energía eléctrica, es suficiente para establecer (1024) la cerradura en un estado mecánicamente operativo con la potencia eléctrica, siempre y cuando los datos coincidan con un criterio predeterminado.