CN101975000A

CN101975000A - 一种安全锁具

Info

Publication number: CN101975000A
Application number: CN 201010512567
Authority: CN
Inventors: 赵靖; 陈玉梅; 余晖; 王德贵; 董明云
Original assignee: Hefei Tint Sci & Tech Development Co Ltd
Current assignee: ANHUI TINT INFORMATION TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: CN101975000B

Abstract

本发明属于电子锁具领域，具体涉及一种安全锁具。本安全锁具包括设置在锁体上的U形锁粱，所述的锁体内部设置有锁粱套，锁粱的一端插入锁体中并与锁粱套固接，锁体的内部还设置有锁塞机构和电子锁闭机构，所述的锁塞机构和电子锁闭机构相配合使得锁粱和锁粱套处于开锁和闭锁两种位置状态。本安全锁具开锁方便，闭锁可靠，破坏后不可恢复，防盗性能较高；本安全锁具的开锁、闭锁过程均需由掌上电脑操作，而产生的工作数据分别记录在掌上电脑和本锁具中的电子锁闭机构中，因此对开门记录及状态的管理也更为方便有效，有利于锁具的日常维护和稳定可靠的工作；同时本安全锁具内无需电源，功耗较低。

Description

一种安全锁具

技术领域

本发明属于电子锁具领域，具体涉及一种安全锁具。

背景技术

现有的电子锁具通常体积较大，价格较贵，限制了电子锁具在电力系统的普遍推广；同时现有电子锁具的保密性和防盗性均较差，难以满足客户的需要，因此亟待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全锁具，其构造简单，性能可靠，且开闭锁较为方便。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种安全锁具，包括设置在锁体上的U形锁粱，所述的锁体内部设置有锁粱套，锁粱的一端插入锁体中并与锁粱套固接，锁体的内部还设置有锁塞机构和电子锁闭机构，所述的锁塞机构和电子锁闭机构相配合使得锁粱和锁粱套处于开锁和闭锁两种位置状态。

本发明的有益效果在于：本锁具中的电子锁闭机构在实际工作时配合掌上电脑使用，因此使得本安全锁具开锁方便，闭锁可靠，破坏后不可恢复，防盗性能较高；同时本发明的这种设置方式便于掌上电脑对分散性的锁具进行管理，有利于锁具的日常维护和稳定可靠的工作；同时本安全锁具内无需电源，功耗较低；进一步的，由于本安全锁具的开锁、闭锁过程均需由掌上电脑操作，而产生的工作数据分别记录在掌上电脑和本锁具中的电子锁闭机构中，因此对开门记录及状态的管理也更为方便有效。

附图说明

图1是本锁具的外部结构示意图；

图2、3均是当检测开关为光电开关时的本锁具的闭锁状态结构示意图；

图4是当检测开关为光电开关时的本锁具的开锁状态结构示意图；

图5、6均是当检测开关为带有弹片的电子器件时的本锁具的闭锁状态结构示意图；

图7是当检测开关为带有弹片的电子器件时的本锁具的开锁状态结构示意图；

图8是控制模块的结构示意图。

具体实施方式

如图1～7所示，一种安全锁具，包括设置在锁体10上的U形锁粱20，所述的锁体10内部设置有锁粱套21，锁粱20的一端插入锁体10中并与锁粱套21固接，锁体10的内部还设置有锁塞机构和电子锁闭机构，所述的锁塞机构和电子锁闭机构相配合使得锁粱20和锁粱套21处于开锁和闭锁两种位置状态。

如图2～7所示，本锁具中的锁塞机构包括杆状的锁塞31和筒状的第一滑座30，第一滑座30套设在锁塞31的外侧，锁塞31的一端与锁粱套21构成镶嵌配合，锁塞31的另一端穿过第一滑座30并伸出在第一滑座30的外侧；第一滑座30的靠近锁粱套21的一端的开口大于其远离锁粱套21一端的开口；锁塞31靠近锁粱套21的一端设置有环状的凸台33，凸台33的外侧面与第一滑座30的内壁面构成滑动配合，所述的锁塞31上还套设有第一复位弹簧32，第一复位弹簧32的一端抵靠在所述凸台33的远离锁粱套21一端的端面上，第一复位弹簧32的另一端抵靠在第一滑座30的开口较小一端的内端面上；所述电子锁闭机构与锁塞31的远离锁粱套21的一端相配合使得锁粱20和锁粱套21处于开锁和闭锁两种位置状态。

进一步的，所述的锁塞31与锁粱套21构成镶嵌配合的一端的端部呈光滑的球面状，所述的锁粱套21自靠近锁粱20一端向远离锁粱20一端分别设置有第一凹槽22和环状的第二凹槽23，第一凹槽22和第二凹槽23的凹槽面均与锁塞31端部的球面顶部相吻合，锁粱20和锁粱套21处于闭锁状态时锁塞31的球面端部与第一凹槽22构成镶嵌配合，锁粱20和锁粱套21处于开锁状态时锁塞31的球面端部与第二凹槽23构成镶嵌配合；第二凹槽23所处的环面与锁粱套21的轴向相垂直，且第一凹槽22和第二凹槽23之间的锁粱套21的外侧面呈光滑的弧面状；且锁塞31处于自由滑动状态时的行程至少等于第一凹槽22和第二凹槽23中的最大槽底深度。

作为对上述结构的进一步解释，锁粱套21位于第一凹槽22和第二凹槽23之间的外侧面呈光滑的弧面状，是为了方便锁塞31在第一凹槽22和第二凹槽23之间变换位置，以有利于开闭锁状态的顺利切换。所述的槽底深度即为凹槽处的锁粱套21的外侧面与槽底之间的距离。

如图8所示，本发明中的电子锁闭机构包括控制模块80，控制模块80的输入端分别与检测开关40和数据接口50电连接，控制模块80的输出端与电磁离合器60电连接，所述的数据接口50与锁体10相连的一端设置有数据接口盖51；控制模块80驱动电磁离合器60使得使得锁粱20和锁粱套21处于开锁和闭锁两种位置状态。

进一步的，所述的控制模块80包括封装在电子线路板上的控制电路，电子线路板内设有中央处理器CPU81和存储芯片82，电子线路板上还设置有与电磁离合器60电连接的信号输出端83，与数据接口50相连的第一信号输入端84以及与检测开关40相连的第二信号输入端85。

如图2～7所示，所述的电磁离合器60包括电磁离合器本体61和第一滑杆63，电磁离合器本体61中设有第三复位弹簧62，第一滑杆63位于锁塞31的远离锁粱套21的一侧，且第一滑杆63的杆身上设置有环状的凸部，且所述环状凸部的外径大于第三复位弹簧62的外径，环状凸部上侧的第一滑杆63杆身穿过第三复位弹簧62伸入到电磁离合器本体61中，第一滑杆63的环状凸部的下端面撑架在锁体10内部的框架上，且第一滑杆63的环状凸部的上端面与电磁离合器本体61下端面之间的距离至少等于第一滑杆63的环状凸部下侧的杆身长度；控制模块80驱动电磁离合器本体61通断电以使得第一滑杆63或者处于被向上吸入电磁离合器本体61中从而锁塞31得以自由滑动，或者处于环状凸部下侧的第一滑杆63杆身伸入到锁塞31的移动轨迹内侧从而锁塞31被限制移动两种状态。

本发明中的检测开关有多种实现方式，下面列举两种实施例以作说明：

实施例1：如图2～4所示，所述的检测开关40为光电开关，光电开关设置在锁塞机构的下侧，所述的锁粱套21上的处于第二凹槽23的远离锁粱20一端的套身上设有反光面24，所述的光电开关仅与此反光面24相配合，反光面24随锁粱套21处于开锁或闭锁的不同状态而处于高位或低位，并使得光电开关所发射的光被反射回光电开关处或被锁体10内的除反光面24外的其他物件的表面吸收，以形成驱动信号并通过光电开关的输出端与控制模块80的输入端相连，控制模块80控制电磁离合器60动作并使得所述第一滑杆63的处于环状凸部下侧的杆身伸入到锁塞31的移动轨迹内侧。

为了使光电开关仅与此反光面24相配合，可将锁体10内除反光面24以外的接收到光电开关所发射的光的其他物体的表面均处理为不能反光的状态。

实施例2：如图5～7所示，所述的检测开关40为带有弹片41的电子器件，此电子器件设置在锁塞机构的下侧，所述的锁粱套21的远离锁粱20一端的端部与所述弹片41相配合，所述锁粱套21的端部随锁粱套21处于开锁或闭锁的不同状态而处于高位或低位，处于低位时的锁粱套21的端部与弹片41抵靠在一起使得所述电子器件中的触点闭合，处于高位时的锁粱套21的端部与弹片41相脱离使得所述电子器件中的触点断开，所述触点的断开或闭合均形成驱动信号并通过此电子器件的输出端与控制模块80的输入端相连，控制模块80控制电磁离合器60动作并使得所述第一滑杆63的处于环状凸部下侧的杆身伸入到锁塞31的移动轨迹内侧。

下面结合图1～4、8对本发明的工作过程做进一步说明：

正常状态下锁具如图2所示处于闭锁状态，也即锁塞31的带有球面的一端与第一凹槽22构成镶嵌配合，且此时第一滑杆63的杆身伸入到锁塞31的移动轨迹内侧，从而锁塞31处于被限制移动的状态，且锁粱套21上反光面24处于低位，此时反光面24将光电开关所发射的光被反射回光电开关处。

当采用掌上电脑开锁时，首先推开数据接口盖51，并将掌上电脑的数据接头与本安全锁具上的数据接口50相连，掌上电脑通过数据接口50向控制模块80提供电源和身份识别码，控制模块80内的中央处理器CPU81比对身份识别码，若通过掌上电脑输入的身份识别码与中央处理器CPU81内设定的身份识别码不相符，则不能开锁，同时掌上电脑显示屏上显示出错原因；若相符，控制模块80内的中央处理器CPU81发出信号驱动电磁离合器60，电磁离合器60的线圈通电后产生磁力吸合第一滑杆63向上移动，此时本锁具的状态如图3所示，由于第一滑杆63被向上吸入电磁离合器本体61中，则锁塞31得以处于能沿其本身的轴向自由滑动的状态，此时拉动锁梁20，锁梁20带动锁梁套21向上移动，锁塞31在拉力的作用下向右移动，由于锁塞31右端能够自由滑动的空隙距离大于锁梁套21上设置的第一凹槽22和第二凹槽23各自的深度，因此锁塞31的左端与锁梁套21上的第一凹槽22完全脱离，且锁塞31的左端在第一复位弹簧32的作用下与第二凹槽23构成镶嵌配合，此时锁粱20和锁粱套21均处于开锁状态，整个锁具开锁。

由于处于开锁状态的锁粱套21上的反光面24处于高位，因此此时光电开关发射的光线不能照到反光面24上以形成反射，光电开关通过第二信号输入端85将低电平传递给控制模块80内的中央处理器CPU81，中央处理器CPU81收到此信息后即通过信号输出端83将断电信息传递给电磁离合器60，电磁离合器60收到断电信息后断电，第一滑杆63在第三复位弹簧62的作用下复位，则第一滑杆63的杆身重新伸入到锁塞31的移动轨迹内侧，从而锁塞31再次处于被限制移动的状态，此时向下按锁梁20，由于锁塞31的右端被第一滑杆63的杆身挡住，锁塞31不能向右移动，锁具保持在开锁状态，如图4所示，同时此次工作的数据也分别记录在掌上电脑和控制模块中的存储芯片82内。

需要闭锁时，将掌上电脑的数据接头与本安全锁具上的数据接口50相连，掌上电脑通过数据接口50向控制模块80提供电源和身份识别码，控制模块80内的中央处理器CPU81比对身份识别码，若通过掌上电脑输入的身份识别码与中央处理器CPU81内设定的身份识别码不相符，则不能开锁，同时掌上电脑显示屏上显示出错原因；若相符，控制模块80内的中央处理器CPU81发出信号驱动电磁离合器60，电磁离合器60的线圈通电后产生磁力吸合第一滑杆63向上移动，此时本锁具的状态如图3所示，由于第一滑杆63被向上吸入电磁离合器本体61中，则锁塞31得以处于能沿其本身的轴向自由滑动的状态，此时向下压锁梁20，锁梁20带动锁梁套21整体向下移动，锁塞31在压力的作用下向右移动，直至锁塞31的左端与锁梁套21上的第二凹槽23完全脱离，且锁塞31的左端在第一复位弹簧32的作用下与第一凹槽22构成镶嵌配合，此时锁粱20和锁粱套21均重新处于闭锁状态，整个锁具闭锁。

由于处于闭锁状态的锁粱套21上的反光面24处于低位，因此此时光电开关发射的光线得以照到反光面24上以形成反射，光电开关通过第二信号输入端85将高电平传递给控制模块80内的中央处理器CPU81，中央处理器CPU81收到此信息后即通过信号输出端83将断电信息传递给电磁离合器60，电磁离合器60收到断电信息后断电，第一滑杆63在第三复位弹簧62的作用下复位，则第一滑杆63的杆身重新伸入到锁塞31的移动轨迹内侧，从而锁塞31再次处于被限制移动的状态，此时向上拉锁梁20，由于锁塞31的右端被第一滑杆63的杆身挡住，锁塞31不能向右移动，锁具保持在闭锁状态，如图2所示，同时此次工作的数据也分别记录在掌上电脑和控制模块中的存储芯片82内。

当检测开关40选用带有弹片41的电子器件时，其工作过程类似，只是当锁粱20和锁粱套21处在闭锁状态时，锁粱套21的底端面处于低位并与弹片41抵靠在一起使得所述电子器件中的触点闭合，而当开锁后，锁粱套21的底端面处于高位并与弹片41相脱离使得所述电子器件中的触点断开，此两种状况下带有弹片41的电子器件均通过控制模块80向电磁离合器60发出断电信息。

所述检测开关40和控制模块80之间的具体电路结构可参见现有技术。

作为本发明的优选方案，如图3、6所示，所述的锁体10的内部还设置有防误开机构，防误开机构设置在锁塞31的下侧，防误开机构包括设置在第二滑座70中的第二滑杆71，第二滑座70的上侧设有供第二滑杆71进出的开口，第二滑座70中设有套设在第二滑杆71杆身上的第二复位弹簧72；第二复位弹簧72和第二滑杆71互相配合使得当锁体10受到锁体10外侧的外力震动且第一滑杆63在此外力震动的作用下克服第三复位弹簧62的弹力向上进入电磁离合器本体61中时，第二滑杆71克服第二复位弹簧72的弹力并向上伸入到锁塞31的移动轨迹内侧；第二复位弹簧72的弹力大于第二滑杆71的重力，第三复位弹簧62的弹力大于第一滑杆63的重力。

所述的锁体10外侧的外力震动也即为非正常开锁时的状况，比如当有人在没有掌上电脑而欲开锁时，其有可能对锁体10进行敲打或晃动，而这种敲打或晃动造成的外力冲击在偶然的情况下会使得第一滑杆63向上移动并进入电磁离合器本体61中，从而造成意外开锁的现象。由于本安全锁具中设置了防误开机构，则当第一滑杆63受外力向上移动时，防误开机构中的第二滑杆71则同样在此外力的作用下上移以阻挡锁塞31的移动，由此保证了锁具的可靠性。

如图2～7所示，第二滑杆71通常状况下处于第二滑座70中，而不会对正常的开闭锁工作造成影响。

第二复位弹簧72的弹力大于第二滑杆71的重力，第三复位弹簧62的弹力大于第一滑杆63的重力，上述设置可以保证当锁具被人为或外力翻转时锁具不会意外开启。

进一步的，所述的第二滑座70呈一端封闭的筒状，第二滑杆71远离锁塞31的一端设置有底板，此底板的直径大于第二滑杆71杆身的直径，且底板的板面与第二滑杆71的轴线相垂直，所述底板的周侧面与第二滑座70的内壁面构成滑动配合；第二滑座70的靠近锁塞31一端的开口处的直径与第二滑杆71的杆身直径相吻合，第二滑杆71的杆身穿过第二滑座70的开口并沿第二滑座70限定的方向移动；第二复位弹簧72的一端抵靠在第二滑杆71的底板的板面上，第二复位弹簧72的另一端抵靠第二滑座70的开口处的内端面上；所述第二复位弹簧72和第三复位弹簧62的弹力大小相同，且第二滑杆71的质量至少等于第一滑杆63的质量，以保证防误开机构能够稳定可靠的工作。

锁体10与锁梁21之间以及锁体10与外界相通的部分均设有防水、防尘密封圈。

Claims

1.一种安全锁具，包括设置在锁体（10）上的U形锁粱（20），其特征在于：所述的锁体（10）内部设置有锁粱套（21），锁粱（20）的一端插入锁体（10）中并与锁粱套（21）固接，锁体（10）的内部还设置有锁塞机构和电子锁闭机构，所述的锁塞机构和电子锁闭机构相配合使得锁粱（20）和锁粱套（21）处于开锁和闭锁两种位置状态。

2.根据权利要求1所述的安全锁具，其特征在于：所述的锁塞机构包括杆状的锁塞（31）和筒状的第一滑座（30），第一滑座（30）套设在锁塞（31）的外侧，锁塞（31）的一端与锁粱套（21）构成镶嵌配合，锁塞（31）的另一端穿过第一滑座（30）并伸出在第一滑座（30）的外侧；第一滑座（30）的靠近锁粱套（21）的一端的开口大于其远离锁粱套（21）一端的开口；锁塞（31）靠近锁粱套（21）的一端设置有环状的凸台，凸台的外侧面与第一滑座（30）的内壁面构成滑动配合，所述的锁塞（31）上还套设有第一复位弹簧（32），第一复位弹簧（32）的一端抵靠在所述凸台的远离锁粱套（21）一端的端面上，第一复位弹簧（32）的另一端抵靠在第一滑座（30）的开口较小一端的内端面上；所述电子锁闭机构与锁塞（31）的远离锁粱套（21）的一端相配合使得锁粱（20）和锁粱套（21）处于开锁和闭锁两种位置状态。

3.根据权利要求2所述的安全锁具，其特征在于：所述的锁塞（31）与锁粱套（21）构成镶嵌配合的一端的端部呈光滑的球面状，所述的锁粱套（21）自靠近锁粱（20）一端向远离锁粱（20）一端分别设置有第一凹槽（22）和环状的第二凹槽（23），第一凹槽（22）和第二凹槽（23）的凹槽面均与锁塞（31）端部的球面顶部相吻合，锁粱（20）和锁粱套（21）处于闭锁状态时锁塞（31）的球面端部与第一凹槽（22）构成镶嵌配合，锁粱（20）和锁粱套（21）处于开锁状态时锁塞（31）的球面端部与第二凹槽（23）构成镶嵌配合；第二凹槽（23）所处的环面与锁粱套（21）的轴向相垂直，且第一凹槽（22）和第二凹槽（23）之间的锁粱套（21）的外侧面呈光滑的弧面状；锁塞（31）处于自由滑动状态时的行程至少等于第一凹槽（22）和第二凹槽（23）中的最大槽底深度。

4.根据权利要求2或3所述的安全锁具，其特征在于：所述的电子锁闭机构包括控制模块（80），控制模块（80）的输入端分别与检测开关（40）和数据接口（50）电连接，控制模块（80）的输出端与电磁离合器（60）电连接，所述的数据接口（50）与锁体（10）相连的一端设置有数据接口盖（51）；控制模块（80）驱动电磁离合器（60）使得使得锁粱（20）和锁粱套（21）处于开锁和闭锁两种位置状态。

5.根据权利要求4所述的安全锁具，其特征在于：所述的电磁离合器（60）包括电磁离合器本体（61）和第一滑杆（63），电磁离合器本体（61）中设有第三复位弹簧（62），第一滑杆（63）位于锁塞（31）的远离锁粱套（21）的一侧，且第一滑杆（63）的杆身上设置有环状的凸部，且所述环状凸部的外径大于第三复位弹簧（62）的外径，环状凸部上侧的第一滑杆（63）杆身穿过第三复位弹簧（62）伸入到电磁离合器本体（61）中，第一滑杆（63）的环状凸部的下端面撑架在锁体（10）内部的框架上，且第一滑杆（63）的环状凸部的上端面与电磁离合器本体（61）下端面之间的距离至少等于第一滑杆（63）的环状凸部下侧的杆身长度；控制模块（80）驱动电磁离合器本体（61）通断电以使得第一滑杆（63）或者处于被向上吸入电磁离合器本体（61）中从而锁塞（31）得以自由滑动，或者处于环状凸部下侧的第一滑杆（63）杆身伸入到锁塞（31）的移动轨迹内侧从而锁塞（31）被限制移动两种状态。

6.根据权利要求4所述的安全锁具，其特征在于：所述的控制模块（80）包括封装在电子线路板上的控制电路，电子线路板内设有中央处理器CPU（81）和存储芯片（82），电子线路板上还设置有与电磁离合器（60）电连接的信号输出端（83），与数据接口（50）相连的第一信号输入端（84）以及与检测开关（40）相连的第二信号输入端（85）。

7.根据权利要求4所述的安全锁具，其特征在于：所述的检测开关（40）为光电开关，光电开关设置在锁塞机构的下侧，所述的锁粱套（21）上的处于第二凹槽（23）的远离锁粱（20）一端的套身上设有反光面（24），所述的光电开关仅与此反光面（24）相配合，反光面（24）随锁粱套（21）处于开锁或闭锁的不同状态而处于高位或低位，并使得光电开关所发射的光被反射回光电开关处或被锁体（10）内的除反光面（24）外的其他物件的表面吸收，以形成驱动信号并通过光电开关的输出端与控制模块（80）的输入端相连，控制模块（80）控制电磁离合器（60）动作并使得所述第一滑杆（63）的处于环状凸部下侧的杆身伸入到锁塞（31）的移动轨迹内侧。

8.根据权利要求4所述的安全锁具，其特征在于：所述的检测开关（40）为带有弹片（41）的电子器件，此电子器件设置在锁塞机构的下侧，所述的锁粱套（21）的远离锁粱（20）一端的端部与所述弹片（41）相配合，所述锁粱套（21）的端部随锁粱套（21）处于开锁或闭锁的不同状态而处于高位或低位，处于低位时的锁粱套（21）的端部与弹片（41）抵靠在一起使得所述电子器件中的触点闭合，处于高位时的锁粱套（21）的端部与弹片（41）相脱离使得所述电子器件中的触点断开，所述触点的断开或闭合均形成驱动信号并通过此电子器件的输出端与控制模块（80）的输入端相连，控制模块（80）控制电磁离合器（60）动作并使得所述第一滑杆（63）的处于环状凸部下侧的杆身伸入到锁塞（31）的移动轨迹内侧。

9.根据权利要求5～8任一项所述的安全锁具，其特征在于：所述的锁体（10）的内部还设置有防误开机构，防误开机构设置在锁塞（31）的下侧，防误开机构包括设置在第二滑座（70）中的第二滑杆（71），第二滑座（70）的上侧设有供第二滑杆（71）进出的开口，第二滑座（70）中设有套设在第二滑杆（71）杆身上的第二复位弹簧（72）；第二复位弹簧（72）和第二滑杆（71）互相配合使得当锁体（10）受到锁体（10）外侧的外力震动且第一滑杆（63）在此外力震动的作用下克服第三复位弹簧（62）的弹力向上进入电磁离合器本体（61）中时，第二滑杆（71）克服第二复位弹簧（72）的弹力并向上伸入到锁塞（31）的移动轨迹内侧；第二复位弹簧（72）的弹力大于第二滑杆（71）的重力，第三复位弹簧（62）的弹力大于第一滑杆（63）的重力。

10.根据权利要求9所述的安全锁具，其特征在于：所述的第二滑座（70）呈一端封闭的筒状，第二滑杆（71）远离锁塞（31）的一端设置有底板，此底板的直径大于第二滑杆（71）杆身的直径，且底板的板面与第二滑杆（71）的轴线相垂直，所述底板的周侧面与第二滑座（70）的内壁面构成滑动配合；第二滑座（70）的靠近锁塞（31）一端的开口处的直径与第二滑杆（71）的杆身直径相吻合，第二滑杆（71）的杆身穿过第二滑座（70）的开口并沿第二滑座（70）限定的方向移动；第二复位弹簧（72）的一端抵靠在第二滑杆（71）的底板的板面上，第二复位弹簧（72）的另一端抵靠第二滑座（70）的开口处的内端面上；所述第二复位弹簧（72）和第三复位弹簧（62）的弹力大小相同，且第二滑杆（71）的质量至少等于第一滑杆（63）的质量。