[发明专利]带有集成电路板的锁定装置

说明书

技术领域

本发明涉及锁定装置，这些锁定装置带有集成电子元件，如执行器、开关及传感器。更具体地说，本发明涉及锁定装置，这些锁定装置具有集成印刷电路板，该集成印刷电路板带有在电路板上安装的电子元件，这些电子元件与锁定装置的机械元件相互作用。

背景技术

在过去二十年，在锁定装置中的接近控制技术已经迅速地从传统机械键锁系统和机械致动转移到数字监视和电子致动。将现有机械锁“电气化”的基本方法是，将各个检测开关和执行器安装在锁定装置内，然后对分散的布线确定路线，使它们从开关和执行器通过锁定器，并且向外到达外部线束或连接器。

这种手段存在诸多缺点，这些缺点包括：在大体积的机械构造与小体积的“电气化”构造之间的显著元件设计差别(按增大成本产生的)；和当将开关、执行器以及导线线束包装在现有机械锁定装置内时，施加的性能限制。

发明内容

本发明允许现有机械锁定装置的“电气化”，而没有显著的对于机械的重新设计、困难的导线确定路线(wire routing)以及开关或执行器定位的限制。将具有非矩形边界的印刷电路板专门地成形为配合到机构锁上或机械锁内。电路板被专门地成形，并且将电子元件安装在其上，以便满足多种要求。

第一种要求是，电路板不干涉锁定装置的机械元件的运动。另一种要求是，电路板配合在由在门(该门用来接纳锁定装置)中和/或在锁定装置本身内的开口施加的极限内。这可以通过将电路板安装在锁定装置内或者通过将它安装成与其外部密切接触而实现。

又一种要求是，电路板必须成形为，将传感器、电机或其它执行器带到靠近在锁定装置中的对应运动元件。传感器、电机、执行器及关联电子元件优选地安装在电路板上。电路板然后安装在锁定装置上或锁定装置中。电路板的形状(该电路板的形状与其上的传感器或电机的位置相匹配)，保证了当安装电路板时，将传感器、执行器及/或电机相对于它们的关联锁元件全部迅速而又准确地定位。

最后一种要求是，电路板必须成形为，为电子元件提供布线。电子元件可以是传感器、电机、执行器、电力连接器及/或用于关联电子装置的其它连接器。在优选设计中，将至少一个非接触式传感器，如磁操作笛簧开关或霍尔效应传感器，直接安装到电路板上，并且将电路板成形为，将传感器带到与待被监视的运动元件紧相邻。

优选地，待被监视的运动元件设有磁体，该磁体产生磁场，该磁场由笛簧开关或霍尔效应传感器检测。

为了满足对于电路板的多种要求，电路板优选地具有凹进边界，该凹进边界允许它绕至少一个或更多个锁定装置元件包覆。电路板的凹进形状限定在电路板的边界中的一个或更多个凹进区域或凹口。电路板也可以具有一个或更多个突起，这些突起从电路板的边界向外延伸。

如这里使用的那样，如果对于在物体的边界内的每对点，在连接这对点的直线线段上的每个点也在物体内，则物体具有“凸出”形状。如果物体不是凸出的，则物体具有“凹进”形状。例如，矩形、圆形及椭圆形边界电路板具有凸出形状。具有呈月牙形式或星形形式的边界具有凹进形状。

电路板可以具有形成其边界的一个或更多个外边缘，这些外边缘与锁定装置的形状相对应。电路板的一个或更多个其它边缘限定凹进区域、凹口或向外突起，以携带电子元件和/或布线，同时避免与运动锁元件或用于锁的安装的干涉。这些专门地成形的凹进电路板优选地通过对板的边界进行靠模铣切(routing)从而与锁机构(这些电路板将安装到该锁机构上)的形状相匹配而形成。

通过将电路板专门地成形，现有机械锁定装置可借助于很小修改而得以电气化。设计者可以高效地实施精确的检测、致动、及电气连接性。

因而根据本发明的锁定装置包括电路板，该电路板直接连结到锁定装置上，具有以上所描述的形状，以满足施加的各种要求。一个或更多个传感器(优选为非接触式传感器)安装在电路板上，在允许每个传感器靠近对应运动锁元件的位置中。当将电路板安装到锁定装置的外部时，对应开口形成在与待被检测的运动元件相邻的锁定装置的外壳中，并且传感器延伸到这个开口中、与运动元件密切接近。

在一种优选设计中，锁定装置是钻孔锁(也称作“圆柱形锁”)，该钻孔锁具有圆柱形外表面，该圆柱形外表面配合在门中的相应的圆柱形锁开口内。电路板安装到锁的外表面上，并且电路板的边界包括外边缘，该外边缘与锁的圆柱形外表面相对应。

在这种设计中，电路板的边界具有凹进形状，该凹进形状部分地绕锁定装置的中心轴线包覆。电路板也包括一个或更多个突起，这些突起用来安装传感器。