CN101037903A - 一种电子锁具结构 - Google Patents

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Abstract

一种电子锁具结构由钥匙、锁头、锁体和电控电路以及钥匙管理器组成，其特征是：钥匙内装有电池和电子密码电路，电路通过钥匙上电极触头和设在锁头内的电极触头弹性接触，再连接到锁体内电控电路板上，锁内电控电路上电开始工作，电控微处理器解码并驱动处理，若密码符合则吸合电磁阀微功率驱动挡子块移开，钥匙上拨齿或拨槽带动锁内锁舌移动，达到开锁的目的。锁体内部不带电源，由插入的钥匙供电。钥匙是标准成型的，钥匙和锁互为通用，一把钥匙可开多个电子锁，一个电子锁可配多把钥匙。本发明的锁具机构成熟精巧，采用电子密码，尤其是采用电气微功率驱动和钥匙标准化技术，简单合理，使用方便，安全可靠。

Description

一种电子锁具结构
所属技术领域
本发明涉及一种微电子控制的锁具机械装置，尤其是采用软件电子密码技术和采用标准化的钥匙及其微电脑管理的电子锁具。
背景技术
机械锁具经过上千年的改进完善，她的结构简单紧凑，巧妙合理。由于她是纯机械机构，还存在有机械密码可被破解，可被非法开启的缺陷。
目前，公知的世面上电子锁基本上是电子门锁、保险柜锁和汽车门锁几种，还没有出现电子挂锁、小巧的文件柜电子门锁。世面的电子锁基本上都抛弃了原机械锁中起到巧妙作用的机械钥匙，将她的作用一分为二：密码解密由键盘、IC卡、射频卡或射频遥控器、信息钮扣、指纹识别等承担，锁栓的开启则由手柄或电机驱动。手柄开锁的电控原理是电气控制一个插销的升缩，可卡住手柄旋转轴，允许或禁止手柄旋转；电机自动开锁是电机带动锁栓开和关，这两种方式的缺点是：1.锁体内部需要电源，体积小不了，也存在有电源失效的威胁；2.电控执行机构(电控插销、电控锁栓)在非驱动方向都能受到外力作用，可能会发生机械位移、变形导致电控失效。
发明内容
为了继承机械锁具紧凑精巧合理成熟的机构，克服她能被非法开启的缺陷，本发明提供一种电子锁具结构，该电子锁具结构不仅保留了传统机械锁具成熟精巧的机构，使用钥匙但更具有软件实时编码解码的电子密码开启锁具，而且采用了机械锁具的锁芯定位可以微功率驱动，避免了现行电子锁中的电控执行机构能受到外力破坏作用的不足，使之更加实用安全可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电子锁具结构由钥匙、锁头、锁体和电控电路以及钥匙管理器组成，其特征是：钥匙内装有电池和电子密码电路，电路通过钥匙上电极触头和设在锁头内的电极触头弹性接触，再连接到锁体内电控电路板13上，锁内电控电路上电开始工作，电控微处理器解码并驱动处理，若密码符合则吸合电磁阀12微功率驱动挡子块11移开，通过旋转钥匙上拨齿或拨槽32带动锁体内锁舌移动，达到开锁的目的。锁体内部可以不带电池，也不设置其他电源，锁体内部电路由插入的钥匙供电，钥匙上电路有一电极输出，为锁体内电路提供电源并与其交换密码信息。钥匙是工厂标准加工成型的，钥匙和锁互为通用，一把钥匙可开多个电子锁，一个电子锁可配多把钥匙。每把钥匙对每个电子锁的电子密码是不同的，每次开锁的电子密码也是变动的。
本发明的有益效果是，即继承了机械锁具的成熟精巧机构，又采用了电子密码技术，尤其是采用了电气微功率驱动和钥匙标准化技术，使之机构简单合理，使用方便，安全可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明制成的U型电子挂锁外型图。
图2是本发明制成的文件柜电子门锁外型图。
图3是U型电子挂锁锁芯组件构成图1。
图4是U型电子挂锁锁芯组件构成图2。
图5是U型电子挂锁锁碰机构原理图。
图6是本发明的电磁阀1机构图。
图7是本发明的电磁阀2和一种挡子块机构图。
图8是本发明的钥匙头1机构图。
图9是本发明的钥匙头2机构图。
图10是文件柜电子门锁机构原理图1。
图11是文件柜电子门锁机构原理图2。
图12是本发明制成的电子门锁机构原理图。
图13是电子门锁锁头的外型后视图。
图14是电子门锁电磁控制机构图。
图15是本发明的钥匙管理器示意图。
图16是本发明的锁体内电控电路原理方框图。
图中：1.圆管支架，2.电极芯棒，3.电极芯棒绝缘套，4.锁头转芯，5.电极电路板，6.电极簧片，7.拨动片，8.拨动圈，9.卡圈，10.锁舌，11.挡子块，12.电磁阀，13.电控电路板，14.定位弹簧，15.销钉，16.转芯座，17.动铁芯，18.T型拨杆，19.金属电极环，20.电极绝缘套环，21.弹性电极触头，22.电极绝缘套，23.锁体仓盖板，24.簧片，25.弹簧，26.固定铁芯，27.电磁阀线圈，28.锁碰块，29.弹性电极触头，30.电极筒，31.金属护圈，32.拨齿或拨槽，33.电极插座芯，34.插座外圈，35.显示器，36.按键。
具体实施方式
图8、图9是钥匙头机构图，钥匙上装有电池和电子密码电路，电路有一为锁体内电路提供电源并与其交换密码信息的输出端，输出端连接到弹性电极组件上，弹性电极组件包括弹性电极触头29、弹簧和电极筒30，弹性电极触头29和弹簧装在电极筒30内，电极筒壁上有向内的凸起对电极触头29限位，弹性电极组件外有一金属护圈31，护圈为电路地，金属护圈上或者外侧有拨齿或拨槽32，插进锁头卡入转芯4上相应的槽口或拨齿，就可以拨转转芯转动。
图15是钥匙管理器示意图，钥匙管理器包括电极插座芯33及插座外圈34、钥匙管理电路、显示器和按键，钥匙管理器自己不带电源，由插入的钥匙供电，一个电子锁配有一个钥匙管理器，她为其所配的电子锁向标准钥匙里写入密码生成开锁钥匙，它可以为其电子锁生成多把不同编号的钥匙，每把钥匙的电子密码是不同的，而且每次开锁的电子密码也在变动。可以通过生成指定编号的钥匙来删除那原来相同编号的钥匙。如取一标准钥匙插入钥匙管理器，钥匙管理电路上电开始工作，按“选择”键选定“3”，按“OK”键就生成一个编号“3”的新钥匙，将新钥匙插入其电子锁中，电子锁将新“3”钥匙登记在册，老“3”钥匙就被删除。
由于电子锁锁体内部电路不带电源，内部电路上电工作完全由外部控制，为了防止有人利用不断给电子锁上电用仪器来破译电子锁密码，锁体内部电路中特设置一个用电阻或者电阻和电感组件做成的假负载，其电参数等效于电磁阀线圈27，在密码不符的钥匙开锁时，内部电路驱动假负载模拟电气输出。
实施例一
图3、图4是本发明制成的一种U型电子挂锁机构图.U型电子挂锁由锁圈棒、锁体钢管和锁芯组件组成，锁芯组件包括锁头、锁头转芯A4、转动锁舌A10、电极芯棒A2、电极簧片A6、电极电路板A5、挡子块A11、电磁阀A12和电控电路板，锁芯组件全部安装固定在抠去一段半圆的圆管支架A1上，转动锁舌A10固定在锁头转芯A4上，当钥匙插入锁头时，钥匙的金属护圈和锁头、锁体连到一起成为电路地，钥匙上弹性电极触头29和锁头转芯上的电极芯棒A2碰接，电极棒绝缘穿过锁舌A10的底板，通过卡压弹电极簧片A6，压触到电路板A5电极上，电路板A5不随转芯转动。电路板A5电极通过电缆连到电控电路板，锁体内部电控电路上电开始工作，微处理器对钥匙进行识别解码，密码符合的，驱动电磁阀A12吸合并生成新的密码储存；密码不符的，驱动假负载模拟电气输出。电磁阀上有一动铁芯17做运动臂，采用簧片24侧面斜拉铁芯17翘起，当电磁阀线圈通电时，吸合铁芯A17，运动臂做下拉运动，通过连杆下拉锁舌挡子块A11，离开阻挡锁舌转动的缺口。挡子块成三角形能起到杠杆作用增大活动空间，支点在三角形的锐角端；由于弹力作用，挡子块A11在上锁状态时总是被压入锁舌A10的一缺口，阻挡锁舌做开锁转动；由于定位弹簧A14作用，锁舌A10的转动受阻面没有接触到挡子块，既挡子块的动作是没有其他附加影响力，电控电路就可以微功率驱动电磁阀带动挡子块移动离开锁舌的缺口。转芯A4上开有槽口，钥匙的拨齿插入槽口拨转转芯A4，转动锁舌A10离开插入锁眼的锁圈棒上的锁槽，这样就打开了电子锁。
转动锁舌A10开锁后，由于弹簧作用，锁碰块A28落下阻挡锁舌回位，所以在上锁时可以不需要钥匙，锁圈棒插入锁眼孔，抬起锁碰块A28，让过锁舌，锁舌自动回位卡住锁棒上锁槽上锁。
实施例二
图10、图11是本发明制成的文件柜电子门锁机构图，文件柜电子门锁主要由锁头、锁头转芯B4、拨片B7、拨动圈B8、锁舌B10、电极芯棒B2、电极电路板B5、电极簧片B6、挡子块B11、电磁阀B12和电控电路板B13组成，拨片B7固定在锁头转芯B4上，当钥匙插入锁头时，钥匙的金属护圈和锁头、锁体连到一起成为电路地，钥匙上弹性电极触头29和锁头转芯内的电极芯棒B2碰接，电极棒尾部绝缘穿过拨片B7，固定在电路板B5上并与电路板上电极相连，再通过电极簧片B6压触到电控电路板B13电极上。电路板B13电路上电开始工作，微处理器对钥匙进行识别解码，密码符合的，驱动电磁阀B12吸合并生成新的密码储存；密码不符的，驱动假负载模拟电气输出。电磁阀上有一动铁芯17做运动臂，采用簧片24侧面斜拉铁芯17翘起，当电磁阀线圈通电时，吸合铁芯17，运动臂做下拉运动，通过连动机构下拉锁舌挡子块B11，离开阻挡锁舌运动的缺口。挡子块成三角形能起到杠杆作用增大活动空间，支点在三角形的锐角端；由于弹力作用，挡子块B11在上锁状态时总是被压入锁舌B10的一缺口，阻挡锁舌做开锁运动；由于定位弹簧作用，锁舌B10的运动受阻面没有接触到挡子块，既挡子块的动作是没有其他附加影响力，电控电路就可以微功率驱动电磁阀带动挡子块移动离开锁舌的缺口，钥匙拨转转芯B4，拨片B7带动拨动圈(B8)拨动锁舌B10回缩运动也就打开了电子锁。
实施例三
图12、图14是本发明制成的普通电子门锁机构原理图，普通电子门锁主要由锁头、锁头转芯C4、转芯定位弹子销、T型拨杆C18、拨动圈C8、锁体仓组件、电极芯棒C2、金属环电极C19、弹性电极触头C21、电极电路板C5、挡子块C11、电磁阀C12和电控电路板组成，在锁头转芯C4尾部夹持着T型拨杆C18，锁体仓盖板上设置有一拨动圈C8，T型拨杆C18插入拨动圈C8一长方形孔中，可转动拨动圈C8。当钥匙插入锁头时，钥匙的金属护圈和锁头、锁体连到一起成为电路地，钥匙上弹性电极触头29和锁头转芯内的电极芯棒C2碰接，转芯外套装一个金属电极环C19，电极环下衬垫着一绝缘套环C20，电极环与电极棒尾部相连接，转芯座上设置有弹性电极触头C21，电极触头压触在金属电极环C19上，电极触头C21尾部压接电路板C5电极上，电路板C5再通过电缆连到电控电路板，电路接通，电控电路上电开始工作，微处理器对钥匙进行识别解码，密码符合的，驱动电磁阀C12吸合并生成新的密码储存；密码不符的，驱动假负载模拟电气输出。电磁阀上有一动铁芯17做运动臂，采用簧片24侧面斜拉铁芯17翘起，当电磁阀线圈通电时，吸合铁芯17，运动臂做下拉运动，通过连动机构下拉锁舌挡子块C11，离开阻挡拨动圈C8开锁转动的缺口。挡子块成三角形能起到杠杆作用增大活动空间，支点在三角形的锐角端；由于弹力作用，挡子块C11在上锁状态时总是被压入拨动圈C8的一缺口，阻挡锁舌做开锁运动；由于转芯弹子销定位作用，拨动圈C8的转动受阻面没有接触到挡子块，既挡子块的动作是没有其他附加影响力，电控电路就可以微功率驱动电磁阀带动挡子块移动离开拨动圈C8的缺口，钥匙拨转转芯C4，带动T型拨杆C18转动拨动圈C8做开锁运动，通过锁体仓内组件的作用，这样就打开了电子门锁。
在实施例三中，锁体电控电路也可以自带电源，不需要外带钥匙管理器，所配钥匙也可不需带电池，她的管理操作部分由增加的显示器和键盘来完成。
实施例四
图7是展示本发明的另一种电磁阀和挡子块结构构方式。其中电磁阀将前面叙述的采用簧片24侧面斜拉铁芯17翘起，改成采用弹簧25侧面斜拉铁芯17翘起方式；挡子块变成拐形起到杠杆转移活动空间作用，支点在拐形的拐点部位，当然挡子块也能是起到杠杆作用增大或转移活动空间的其它形状，实施方式同前面叙述的一样。

Claims (10)

1.一种电子锁具结构由钥匙、锁头、锁体和电控电路以及钥匙管理器组成，其特征是：钥匙内装有电池和电子密码电路，电路通过钥匙上电极触头和设在锁头内的电极触头弹性接触，再连接到锁体内电控电路板(13)上，锁内电控电路上电开始工作，电控微处理器解码并驱动处理，若密码符合则吸合电磁阀(12)微功率驱动挡子块(11)移开，通过转动钥匙上拨齿或拨槽(32)带动锁体内锁舌移动，达到开锁的目的。
2.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁钥匙主要由钥匙头和电子密码电路组成，电路上有一输出端连接到钥匙头的弹性电极组件上，弹性电极组件包括弹性电极触头(29)、弹簧和电极筒(30)，弹性电极触头(29)和弹簧装在电极筒(30)内，电极筒壁上有向内的凸起对电极触头(29)限位，弹性电极组件外有一金属护圈(31)，护圈为电路地，金属护圈上或者外侧有拨齿或拨槽(32)，插进锁头卡入转芯(4)上相应的槽口或拨齿，就可以拨动转芯转动。
3.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁头转芯上设有一电极芯棒触头(A2)，电极棒绝缘穿过锁舌(A10)的底板，通过卡压电极簧片(A6)，压触到电路板(A5)电极上，电路板(A5)不随转芯转动。
4.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁头转芯内设有一电极芯棒触头(B2)，电极棒尾部绝缘穿过拨片(B7)，固定在电路板(B5)上并与电路板上电极相连，再通过簧片(B6)压接到电控电路板(B13)电极上。
5.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁头转芯内设有一电极芯棒触头(C2)，转芯外套装一个金属电极环(C19)，电极环与电极棒(C2)尾部相连接，转芯座上设置弹性电极触头(C21)，电极触头压触在金属电极环(C19)上，电极触头(C21)尾部压接电路板(C5)电极上。
6.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁体内有一电磁阀(A12)或(B12)或(C12)，电磁阀用一动铁芯(17)做运动臂，采用簧片(24)或弹簧(25)侧面斜拉铁芯(17)臂翘起；当电磁阀线圈通电时，吸合动铁芯(17)，运动臂做下拉运动，拉动挡子块(11)。
7.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁体设置有一挡子块(11)或(A11)或(B11)或(C11)，挡子块成拐形、三角形、或者能起到杠杆作用增大或转移活动空间的其它形状；由于弹力作用，挡子块(11)在上锁状态时总是被压入受控元件(10)如锁舌(A10)、(B10)或拨杆圈(C8)的一缺口，阻挡受控元件做开锁运动；由于机械定位作用，受控元件的开锁受阻面没有接触到挡子块，当电磁阀通电吸合动铁芯(17)时，铁芯拉动挡子块离开这个受控元件的缺口，受控元件就可以作无阻挡的开锁运动。
8.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的内部设置有抠去一段半圆的圆管支架(A1)，除了锁圈棒外，她的锁头、锁体和电控电路等锁芯组件全部安装固定在圆管支架(A1)上。
9.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：一个电子锁配有一钥匙管理器，钥匙管理器部件包括电极插座芯(33)及插座外圈(34)、钥匙管理电路、显示器和按键，管理器自己不带电源，由插入钥匙供电，其电子锁的钥匙均由它写入密码生成，它可以为其电子锁写入生成多把不同编号的钥匙，也可以通过生成指定编号的钥匙来删除那原来相同编号的钥匙。
10.根据权利要求1所述的一种电子锁具结构，其特征是：她的锁体内部电控电路中设置有一电阻或者电阻和电感组件，其电参数等效于电磁阀线圈(27)，在密码不符的钥匙开锁时，做为假负载模拟电气驱动。
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