BRPI0609918A2 - dispositivo de trava eletromecánica - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE TRAVA ELETROMECáNICA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de trava que compreende um alojamento (2) que inclui uma abertura (4) e um núcleo (10) que é disposto, de maneira giratória, na abertura. O elemento de engate (20) coatua entre o alojamento e o núcleo e pode ser movido entre uma posição de liberação em que o núcleo é girável com relação ao alojamento, e uma posição de engate em que a rotação do núcleo com relação ao alojamento é bloqueada. Um acionador eletronicamente controlável (30) é disposto no núcleo e é móvel entre uma posição que registra abertura em que o elemento de engate é móvel para a posição de liberação, e uma posição de engate em que o movimento do elemento de engate para a dita posição de liberação é bloqueado. Um dispositivo de retorno (50) coatua mecanicamente com uma chave em um caminho de chave no núcleo e com o acionador e tal como para mover o acionador para longe da posição da abertura para uma posição de engate adicional em resposta à chave sendo puxada fora do caminho da chave, O movimento do elemento de engate para a dita posição de liberação é bloqueado pelo acionador nessa posição de engate adicional. Pelo fato do dispositivo de retorno ser girável é obtido um pequeno mecanismo de engate que é retornado mecanicamente para uma posição de engate mediante remoção da chave.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE TRAVA ELETROMECÂNICA".

A presente invenção refere-se geralmente a um dispositivo detrava eletromecânica e então particularmente a um dispositivo de trava emque um mecanismo de lingüeta é retornado mecanicamente para uma posição de engate por remoção da chave.

Antecedentes da invenção

Os dispositivos de trava eletromecânica que incluem um meca-nismo co-atuando eletricamente ou de liberação controlada para manobrarum cilindro de trava são conhecidos na técnica. Por exemplo, o relatóriodescritivo da patente US 5.839.307 descreve uma trava de cilindro eletrome-cânica que inclui alojamento de trava externa e um núcleo que é giratório noalojamento da trava e que é controlado por elementos de trava dupla. O nú-cleo inclui uma pluralidade de elementos de trava eletromecânica que incluifendas que recebem uma barra lateral em uma posição não engatada. Umnúcleo magnético gira os elementos de engate eletromecânico para umaposição desejada em relação à barra lateral de modo a possibilitar que otambor seja girado.

Uma desvantagem com esse dispositivo de trava conhecido éque ele não inclui reajuste mecânico dos elementos de lingüeta. Isso signifi-ca que os elementos de lingüeta permanecerão em um estado não engatan-do se a trava for ativada durante manobra da trava, prejudicando desse mo-do a segurança da trava. Esse pode ser o resultado se a bateria montada dachave que energiza o mecanismo de engate for removida.

Uma trava de cilindro da espécie dada na introdução é descritano relatório descritivo da patente SE 9904771 -4. Esse relatório descritivo dapatente descreve a maneira em que um dedo linearmente móvel (vide fig. 1)gira um acionador mediante o controle de uma superfície de código transmi-tida por chave. O acionador, por sua vez, permite, ou impede, o movimento de uma barra lateral.

Essa solução é atravancada com diversos obstáculos. Primeira-mente, é relativamente consumidora de espaço. Em segundo lugar, o movi-mento do dedo depende de código, em outras palavras é necessário incluiruma superfície de código adequado. Essa solução não funcionará se a cha-ve necessitar tal superfície de código.

A publicação da patente EP 1134335A2 descreve um dispositivode trava do tipo dado na introdução, em que um mecanismo de engate incluiuma parte linearmente móvel. Conseqüentemente, essa solução é tambémconsumidora de espaço e dependente de código.Sumário da presente invenção

Um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo detrava da espécie acima em que o mecanismo de lingüeta eletricamente con-trolado é automaticamente retornado para um estado de engate ou de blo-queio quando a chave é removida do cilindro de trava, com que o mecanis-mo de lingüeta depende de código e ocupa apenas um espaço pequeno.

A invenção é baseada na percepção de que o movimento girató-rio de um dispositivo de manobra na forma de um pino pivotante pode serconvertido para movimento de acionamento.

Dessa maneira, a invenção fornece um dispositivo de trava deacordo com a reivindicação 1.

Uma vantagem oferecida pelo dispositivo de trava inventivo éque o mecanismo de lingüeta é independente de código desde que o pinopivotante ou giratório possa, a princípio, ser girado por qualquer parte qual-quer que seja a chave inserida na trava. Uma outra vantagem do dispositivode trava inventivo é que o mecanismo de trava ocupa somente uma pequenaquantidade de espaço, já que o pino pivotante suporta somente movimentogiratório ou pivotante.

Breve descrição dos desenhos

A invenção será agora descrita a título dé exemplo e com refe-rência aos desenhos em anexo, em que:

A figura 1 ilustra um mecanismo de lingüeta de uma trava cons-truída de acordo com uma tecnologia conhecida;

A figura 2 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de travade acordo com a presente invenção;A figura 3a e a 3b ilustram em detalhes um mecanismo de lin-güeta que compreende uma barra lateral, um acionador, um motor e um pinopivotante incluído em um dispositivo de trava de acordo com a presente invenção;

As figuras 4a e 4b ilustram em detalhes o pino pivotante mostrado nas figuras 3a e 3b;

As figuras 5a e 5b ilustram em detalhes o acionador mostradonas figuras 3a e 3b;

As figuras 6a e 6b são vistas de debaixo do núcleo mostrado nafigura 2, do qual a manobra do pino pivotante é evidente;

As figuras 7a e 7b são vistas em perspectiva parcialmente emrecorte do núcleo do cilindro mostrado na figura 2, a interação entre umachave e o pino pivotante sendo evidente das ditas figuras;

A figura 8 é uma vista em perspectiva do mecanismo de lingüeta, mostrando uma mola inclinada para co-ação com o pino pivotante;

As figuras 9a e 9b são vistas em corte do acima que ilustramuma mola inclinada do pino pivotante.

As figuras 10a-10d são vistas em corte transversal do núcleo docilindro em diferentes estágios da liberação ou restauração elétrica do mecanismo de lingüeta;

As figuras 11a-11f são vistas em corte transversal correspon-dendo àquelas mostradas nas figuras 6a-6d, embora mostrando diferentesestágios de uma liberação mecânica do mecanismo de engate;

A figura 12 é uma vista lateral do mecanismo de lingüeta no caso de uma modalidade alternativa da invenção; e

As figuras 13a-13c são vistas planas do mecanismo de lingüetamostradas na figura 12 em diferentes estados de lingüeta ou de bloqueio.

Descrição detalhada da invenção

Segue uma descrição detalhada de modalidades preferidas dainvenção. A figura 1 ilustra uma tecnologia conhecida que já foi descrita naseção antecedente do presente relatório descritivo e não será descrito adi-cionalmente.A figura 2 é uma vista explodida de um núcleo de cilindro, ge-ralmente referido como 10, em um dispositivo de trava construído de acordocom a invenção. O núcleo 10 é estruturado para colocação em uma aberturacilíndrica circular 4 em um alojamento de cilindro típico 2 e o núcleo terá, porconseguinte, uma superfície externa que corresponde essencialmente à a-bertura do alojamento. O núcleo inclui um caminho da chave 12 que é confi-gurada para receber uma chave 60 (mostrado na figura 6a, por exemplo) emum padrão típico. O núcleo 10 inclui uma pluralidade de aberturas de chave-ta com pino 14 que recebe pinos de chaveta (não mostrados) em um padrãotípico. A maneira em que uma chave apropriadamente perfilada contata ospinos de chaveta e os coloca sobre uma linha divisória de modo que o nú-cleo 10 possa ser girado com relação ão alojamento da trava é conhecida natécnica e não será, por conseguinte, descrita aqui em mais detalhes.

A função, ou modo de operação, dos pinos de chaveta é ignora-da por toda a descrição, e é assumido e uma chave apropriadamente perfi-lada foi inserida na trava. Quando é dito, por exemplo, que o núcleo estábloqueado ou engatado significa que o núcleo é bloqueado pelo mecanismode trinco eletricamente controlado.

A figura 2 também ilustra uma barra lateral 20 que é uma molainclinada radialmente para fora de uma mola 22 atuando na barra lateral. Abarra lateral bloqueia a rotação do núcleo 10 com relação ao alojamento 2quando ele faz engate em uma cavidade 6 na abertura 4; vide figura 10a. Afunção da barra lateral é descrita em detalhes em, por exemplo, o pedido depatente SE 79067022-4, que é incluído a título de referência no presentepedido.

O núcleo também inclui um acionador geralmente cilíndrico 30que pode ser girado por meio de um motor 40. O motor é conectado a ummódulo eletrônico 48 por meio de dois condutores 42a, 42b. Esses conduto-res são pretendidos se estenderem em uma ranhura na superfície do tambordo núcleo. Além de incluir uma unidade de regulação de micro feita de en-comenda com uma memória associada para armazenar e executar um soft-ware junto com circuitos de acionamento para acionar o motor 40 etc, o mó-dulo eletrônico também inclui um contato da chave 44 na forma de uma tirade metal eletricamente condutiva que é pretendida para fazer contato mecâ-nico com uma chave inserida no canal da chave 12. Isso permite que a cha-ve e o módulo eletrônico troquem energia elétrica e dados. Por conseguinte,uma bateria que está energizando o motor 40 e o módulo eletrônico 48 podeser colocada tanto no dispositivo de trava quanto na chave. Uma mola deamortecimento 46 é fornecida radialmente para dentro do motor para rotaçãode amortecimento do motor 40.

A rotação do acionador 30 pode também ser influenciada por umpino giratório 50 que tem um eixo rotatório que se estende geralmente emângulos retos ao eixo geométrico rotatório do acionador. O pino giratório édisposto em um canal 16 que se estende até o caminho da chave 12 (vide,por exemplo, a fig. 6a) e é paralelo com os orifícios de pino da chaveta 14. Opino giratório é uma mola inclinada por meio de uma mola 52 que atua nopino. A função da mola do pino giratório será explanada abaixo com referên-cia à figura 8 e figuras 9a e 9b.

A barra lateral 20, o acionador 30 e o motor 40 com componen-tes associados, tal como a mola de amortecimento 46, estão dispostos emum recesso 10a na superfície do tambor do núcleo e são mantidos no lugarpor uma cobertura 18. Correspondentemente, o módulo eletrônico 48 é dis-posto em um recesso na superfície do tambor do núcleo oposto ao recesso10a.

O mecanismo de trinco que compreende uma barra lateral 20, oacionador 30, o motor 40 e o pino giratório 50 serão agora descritos em de-talhes com referência às figuras 3a, 3b e 5a, 5b. O pino giratório 50 incluiuma estaca 50a que é pretendida co-atuar com uma chave inserida no ca-minho da chave 12, como explanado abaixo. O pino giratório também incluium recesso 50b que tem uma superfície que é pretendida para co-ação coma superfície de fundo de um recesso 30b no acionador 30. O pino giratóriotambém inclui uma sede 50c para a mola do pino giratório 52.

A superfície do tambor do acionador 30 é geralmente cilíndricaem conformação e inclui um recesso que se estende longitudinalmente 30aque é pretendido para acomodar um par de barras laterais 20 quando o a-cionador está localizado em uma posição de liberação, como será explanadoabaixo. A superfície do tambor do acionador também inclui um recesso 30bque se estende em torno da porção a meio caminho do acionador através deum ângulo de cerca de 225 graus, como mostrado nas figuras 5a e 5b. Esserecesso inclui uma pluralidade de superfícies de fundo planar que são pre-tendidas para co-ação com a superfície de fundo do recesso de pino girató-rio 50b, como será explanado abaixo. O acionador 30 também inclui umaporção de pescoço 30c que é pretendida para co-ação com a mola de amor-tecimento 46 tal como para amortecer movimento excessivo do acionador econseguir manipulação da trava martelando contra a trava difícil de alcançar.Finalmente, o acionador também inclui um orifício que se estende axialmen-te 30d para acomodar um eixo do motor 40.

A figura 6a é uma vista do núcleo 10 de debaixo sem chave 60inserida, que claramente mostra o caminho da chave 12. A figura 6a tambémclaramente mostra a estaca 50a do pino giratório que se estende no cami-nho da chave. Como será claramente visto da figura 6b, a chave inserida nocaminho da chave forçou para longe da estaca 50a e desse modo fez comque o pino rotatório rodasse ou girasse através de um ângulo de cerca de 30graus. A interação entre o pino giratório 50 e a chave 60 é claramente evi-dente das vistas em perspectiva parcialmente recortadas das figuras 7a e 7b.

Pelo fato da broca da chave atuar em um pino giratório ou pivo-tante, a solução mecânica é, em princípio, independente do desenho da bro-ca da chave. Isso significa que a solução não é dependente de código, maspode ser usada, em princípio com qualquer tipo de chave, o que é altamentebenéfico.

A inclinação do pino giratório 50 para a posição mostrada nafigura 6a é alcançada com a ajuda de uma mola de pino giratório 52, como éevidente da figura 8. Essa mola é tensionada entre um plugue 54 (mostradona figura 9a) e a sede de mola 50c no pino giratório e se esforça para movero pino para a posição mostrada na figura 6a. A figura 9a é uma vista seccio-nada através do núcleo 10 e mostra em um nível com a mola de pino girató-rio uma mola expandida 52 que impulsiona o pino giratório para uma posiçãode início. A figura 9b ilustra o exemplo quando a chave inserida girou o pinogiratório de modo a comprimir a mola de pino giratório. No entanto, a forçaembutida da mola 52 se esforça para retornar o pino giratório para a posiçãomostrada na figura 9a, que é permitida quando a chave é removida do cami-nho da chavej 2.

Uma operação elétrica normal do acionador 30 será descrita a-baixo com referência às figuras 10a-d. A figura 10a mostra uma posição deinício em que o acionador foi girado pelo motor 40 por cerca de 90 graus daposição de liberação, em que o recesso 30a para acomodar a barra lateralcoincide com a barra lateral 20 e com ela permite que a barra lateral sejarecebida. O recesso 50b no pino giratório 50 permite que essa posição doacionador seja alcançada quando nenhuma chave estiver inserida no cami-nho da chave 12. Os recessos 30b e 50b no acionador e no pino giratório,respectivamente, são, por conseguinte, formados de modo que o pino girató-rio não vá influenciar o controle do motor.

Como mostrado na figura 10a, a barra lateral é impedida de dei-xar a cavidade 6 no alojamento da trava e o núcleo é impedido de girar noalojamento da trava.

Quando a chave 60 é inserida no caminho da chave, girandodesse modo o pino giratório de modo que seu recesso 50b faceie em direçãoao acionador (vide fig. 10b), o acionador é capaz de girar por 90 graus parauma posição de liberação. Essa rotação foi completada na figura 10c, naqual será visto que o recesso 30a no acionador 30 é girado diretamente emdireção à barra lateral 20.

Finalmente, será visto na figura 10d que a barra lateral 20 foipressionada no recesso 30a do acionador por rotação do núcleo 10. Issopermite rotação do núcleo 10 no alojamento da trava 2.

Quando a chave 60 é removida do núcleo, o motor 40 é contro-lado eletricamente de modo a girar o acionador 30 para a posição de engatemostrada na figura 10a. No entanto, deve o suprimento de energia do motorser interrompido por uma razão ou outra, ou deve a rotação do acionador serbloqueada quando a chave é retirada, o acionador permanecerá na posiçãode liberação mostrada na figura 10d e, desse modo a segurança do disposi-tivo de trava. Isso pode ser o resultado de alguém remover da chave a bate-ria que energiza o módulo eletrônico 48 e o motor 40, ou como resultado deuma deficiência principal com respeito a uma trava energizada por condutor.Em tais casos o mecanismo de engate do dispositivo de trava inventivo fun-ciona para retornar o acionador mecanicamente para uma posição de enga-te, como será agora descrito com referência às figuras 11a-f.

A figura 11 a mostra uma posição de início para remoção da cha-ve 60 correspondendo à posição mostrada na figura 10c. Como será eviden-te da figura 11 b, conforme a chave é removida o pino giratório 50 começa agirar para posição de início, vide, por exemplo, a figura 6a. A superfície defundo do recesso de pino giratório 50b é, além disso, trazida para contatocom a superfície de fundo do recesso do acionador 30b. Por sua vez, essaaplica uma força F para o acionador abaixo do seu eixo geométrico de rota-ção, como mostrado na figura 11c. O acionador é, além disso, causado girarde modo a girar o acionador da posição de liberação como mostrado na figu-ra 11 a.

A rotação do pino giratório 50 e com ela a rotação do acionador30, continua até o pino giratório ter alcançado sua posição de início, videfiguras 11d e 11e. Nessa posição, o acionador girou de sua posição de libe-ração através de um ângulo de cerca de 50 graus; vide figura 11f.

A combinação de um pino rotatório ou giratório e um acionadorrotatório para retorno mecânico do mecanismo de trinco que é controladoeletricamente em operação normal fornece uma solução independente decódigo que compensa somente uma pequena quantidade de espaço no núcleo.

No caso de uma modalidade alternativa mostrada na figura 12 enas figuras 13a-c o motor 40 com seu eixo rotatório foi substituído por ummotor linearmente ativo ou solenóide 140. Esse motor linear ou solenóide éconectado a um acionador 130 que é móvel em uma direção longitudinal. Oacionador inclui um orifício 130a que é pretendido receber uma estaca 120aem uma barra lateral 120. Na posição mostrada na figura 13a a barra lateralpode ser movida em direção ao acionador, já que a estaca está em alinha-mento com o orifício 130a.

Uma mola de amortecimento 146 que corresponde à mola 46descrita anteriormente situa-se contra o eixo que conecta o motor e o acio-nador.

Um pino giratório 150 que corresponde ao pino giratório da pri-meira modalidade é adaptado para ser movido mecanicamente pelo aciona-dor quando está removendo a chave do dispositivo de trava. O pino 150, porconseguinte, inclui uma estaca 150a ou algum outro elemento que possa seracionado por meio de uma chave inserida no dispositivo de trava. O pino 150é também uma mola inclinada com a ajuda de uma mola (não mostrada).Como estará evidente na figura 13b, conforme o pino giratório é girado umasuperfície no pino pressiona contra a superfície de extremidade do aciona-dor, além disso, fazendo com que o acionador se mova linearmente em dire-ção ao motor; vide figura 13c. O orifício 130a é, além disso, movido fora dealinhamento com a estaca 120a na barra lateral e a barra lateral é, além dis-so, impedida de se mover para dentro em direção ao acionador. O acionador130, desse modo tem a mesma função que o acionador giratório 30 na pri-meira modalidade descrita.

Embora um dispositivo de trava de acordo com a presente in-venção tenha sido descrito com referência às modalidades preferidas dela,alguém versado na técnica estará ciente que modificações e variações po-dem ser feitas dentro do escopo das reivindicações em anexo. Por exemplo,embora tenha sido descrito um motor que é energizado por uma bateria situ-ada na chave, será entendido que o motor pode ser energizado por uma ba-teria situada na trava ou por uma fonte externa de energia que é conectadaà trava por meio de condutores elétricos.

O acionador foi descrito e ilustrado de uma forma específica.Será entendido, no entanto, que o acionador pode ter qualquer forma dese-jada fornecida que pode ser movido de uma posição de liberação (figuras11a, 13a) para uma posição de engate (figuras 11f, 13c) pela agência de umcontrole mecânico conforme a chave é retirada da trava.

Embora somente um pino giratório tenha sido mostrado nas figu-ras, será entendido que o dispositivo de trava pode incluir mais do que umpino que coopere com uma chave inserida e o acionador.

A manobra elétrica do acionador 30 para sua posição de engatefoi descrita como movimento rotatório por 90 graus. Será entendido que essarotação pode envolver outros graus de movimento com a condição de que orecesso 30a para acomodação da barra lateral não está localizado central-mente oposto à barra lateral. É para ser entendido também que a mesmaposição de engate pode ser utilizada com ambos os mecanismos de trincomanobrados elétrica e mecanicamente.

Embora uma combinação de um mecanismo de trinco eletrica-mente controlado e chavetas com pino convencionais tenha sido ilustradaserá entendido que o conceito da invenção pode também ser aplicado a dis-positivos de trava que travem outros dispositivos de engate do que os meca-nismos de trinco eletronicamente controlados descritos acima.

Claims (10)

1. Dispositivo de trava compreendendo:- um alojamento (2) que inclui uma abertura (4);- um núcleo (10) que é montado, de maneira giratória, na abertura (4) e que inclui um caminho de chave (12) para recepção de uma chave (60);-um elemento de engate (20; 120) que co-atua entre o aloja-mento (2) e o núcleo (10) e que é móvel entre uma posição de liberação emque o núcleo é girável com relação ao alojamento, e uma posição de engateem que a rotação do núcleo com relação ao alojamento é bloqueada;- um acionador eletronicamente controlável (30; 130) que é mon-tado no núcleo (10) e que é móvel entre uma posição registrada aberta emque o movimento do elemento de engate (20; 120) para a posição de libera-ção é permitida, e uma posição de engate em que o movimento do elementode engate para a dita posição de liberação é bloqueado; e- um dispositivo de retorno (50; 150) que co-atua mecanicamentecom a chave e com o acionador e funciona para mover o acionador da posi-ção registrada aberta para uma posição de engate adicional em resposta àretirada da chave do caminho da chave em que a posição de engate adicio-nal impede o movimento do elemento de engate (20) para a dita posição deliberação, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de retorno (50; 150) égirável.

2. Dispositivo de trava de acordo com a reivindicação 1, em queo dispositivo de restauração (50; 150) inclui um eixo rotatório que se entendegeralmente em ângulos retos ao eixo geométrico longitudinal do (30; 130).

3. Dispositivo de trava de acordo com a reivindicação 1 ou 2, emque o dispositivo de restauração (50; 150) é uma mola inclinada com a ajudade uma mola (52) tal como para mover o acionador em direção à dita posi-ção de engate adicional.

4. Dispositivo de trava de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1-3, em que o dispositivo de restauração (50; 150) inclui uma esta-ca (50a, 150a) que é pretendida para co-atuar com uma chave (60) inseridano caminho da chave (12).

5. Dispositivo de trava de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1-4, em que o acionador (50) é girável.

6. Dispositivo de trava de acordo com a reivindicação 5, em queo dispositivo de restauração (50) inclui um recesso (50b) que tem uma su-perfície que é pretendida para co-ação com a superfície de fundo de um re-cesso (30b) no acionador (30).

7. Dispositivo de trava de acordo com a reivindicação 6, em queo contato entre a superfície de fundo do recesso (50b) no pino giratório e asuperfície de fundo do recesso (30b) no acionador (30) resulta na aplicaçãode uma força (F) no acionador abaixo do seu eixo geométrico de rotação.

8. Dispositivo de trava de acordo com a reivindicação 6 ou 7, emque o recesso no acionador se estende em torno da parte mais central doacionador através de um ângulo geralmente de 225 graus.

9. Dispositivo de trava de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 6-8, em que o recesso (30b) no acionador inclui uma pluralidade desuperfícies de fundo planar.

10. Dispositivo de trava de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1-4, em que o acionador (130) é linearmente móvel.