CN103075049B - 电子识别式机械锁、钥匙及锁具组件 - Google Patents
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Abstract
本发明设计锁具，提供了一种通过机械结构和电子信息共同识别来实现开锁的电子识别式锁具组件，同时提供了电子识别式机械锁、钥匙。电子识别式锁具组件包括锁和钥匙本体，锁包括锁芯外壳、锁芯，锁芯外周面上设有键孔，锁芯外壳上设有锁键；锁键上连接有带动锁键移动插入键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁的双向电驱动装置、或者连接有复位装置和带动锁键移出键孔而解锁的单向电驱动装置；钥匙本体上设有识别芯片，锁上设有用于获取识别芯片的识别信息的通信装置和根据识别信息的判别结果控制驱动装置动作的控制器，通信装置的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器与双向电驱动装置或单向电驱动装置控制连接。
Description
技术领域
本发明涉及电子识别式机械锁、钥匙及锁具组件。
背景技术
目前，大部分的传统锁具采用的是纯机械式结构，包括设有普通弹子的锁和与普通弹子适配的钥匙。其中锁包括设有钥匙孔的锁芯和设有锁芯安装孔的锁芯外壳，所述锁芯转动装配在所述锁芯安装孔内。锁芯外壳和锁芯上对应相通地设置有若干用于装填不同长度的两只弹子的弹子孔，锁芯上与弹子孔连通设有钥匙孔和用于限制弹子进入钥匙孔的深度的挡止结构，锁芯外壳内设有支撑弹子的弹簧并将弹子顶压在钥匙孔内的挡止结构上。钥匙具有与不同长度的弹子对应适配的凹凸齿，插入锁芯后将锁芯内的各弹子推动到使各弹子顶部均处于锁芯安装孔的内周面处，此时锁芯即可在锁芯外壳内转动，并通过传动机构打开锁舌。但是，该形式的门锁是依靠弹子对锁芯、锁芯外壳之间相对转动进行限制来实现防护作用，而纯机械式结构的钥匙可以很容易地被复制，造成防护功能的丧失，对主人安全带来很大隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过机械结构和电子信息共同识别来实现开锁的电子识别式锁具组件，同时提供锁具组件中的电子识别式机械锁、电子识别式机械钥匙。
本发明中电子识别式锁具组件所采用的技术方案是：电子识别式锁具组件，包括设有弹子的锁和与弹子适配的钥匙本体，所述锁包括设有锁芯安装孔的锁芯外壳、转动装配在所述锁芯安装孔内且设有钥匙孔的锁芯，所述锁芯的外周面上设有键孔，所述锁芯外壳上对应键孔的延伸方向导向移动设置有锁键；所述锁键上连接有带动锁键移动插入所述键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁的双向电驱动装置、或者连接有使锁键保持在所述键孔内与键孔止旋配合而上锁的弹簧和带动锁键移出键孔而解锁的单向电驱动装置；所述钥匙本体上设有储存有识别信息的识别芯片，所述的锁上设有用于获取所述识别芯片的识别信息的通信装置和根据识别信息的判别结果控制所述双向电驱动装置或单向电驱动装置动作的控制器，通信装置的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器与所述双向电驱动装置或单向电驱动装置控制连接。
本发明中锁键和键孔的止旋配合或分离是由双向电驱动装置或单向电驱动装置驱动，而双向电驱动装置或单向电驱动装置是由控制器控制，控制器能够通过锁上设置的通信装置与钥匙本体上设置的识别芯片通信从而获取识别芯片内的识别信息，再根据对识别信息的判断结果控制电驱动装置是否动作，可以与现有技术中的弹子结构共同配合进行双重验证，使锁具具有更好的安全性能。
所述单向电驱动装置是设置在所述锁芯外壳上的电磁铁，所述电磁铁具有供所述锁键连接并在动作时带动锁键移动上锁的伸缩轴，所述弹簧设置在所述伸缩轴上。电磁铁控制方便，动作灵敏，能够实现对锁键的轻松控制，弹簧能够方便地实现锁键的复位上锁。
所述通信装置是围设在所述钥匙孔插入口周围的感应线圈，所述钥匙上的识别芯片设置在钥匙本体的钥匙柄上而在钥匙本体插入钥匙孔后与感应线圈传递认证信息。通信装置采用感应线圈技术成熟、便于实现，而将感应线圈设置在钥匙孔的插入口周围，方便与钥匙上识别芯片在钥匙插入时进行匹配，符合人们对钥匙的日常使用习惯。
所述键孔是与钥匙孔隔离设置的盲孔。将键孔设置成盲孔，可以有效避免他人非法通过钥匙孔控制弹子和锁键的移动将门锁打开，从而解决锁具的制造缺陷导致的安全性能低的问题。
所述锁芯上在与钥匙孔的插入口相对的一侧设有微动开关而在钥匙插入钥匙孔后触动所述微动开关动作，所述通信装置和/或控制器连接在微动开关上并由微动开关控制而切换工作状态。设置微动开关可以在未插入钥匙时使通信装置和/或控制器处于休眠状态，钥匙插入后才唤醒，节能环保，能够降低对用电的要求。
所述锁芯上在靠近微动开关的一端设有导套，所述导套具有沿钥匙孔方向延伸的长孔，所述导套内通过与长孔适配的销轴导向移动设置有在钥匙向前插入时跟随钥匙移动而触动微动开关的连杆，所述连杆上设置有连杆复位弹簧。导套和长孔能够对设有销轴的连杆起到导向和传递扭矩的作用，微动开关设置在连杆前端便于在连杆上设置锁具的其他组件，而复位弹簧能够实现连杆的自动复位。
所述连杆靠近前端的位置设有使用时用于驱动锁具组件的锁舌运动的齿轮传动机构。设置齿轮传动机构能够方便地对锁舌进行控制。
本发明中电子识别式机械锁所采用的技术方案是：电子识别式机械锁，包括设有锁芯安装孔的锁芯外壳、转动装配在所述锁芯安装孔内且设有钥匙孔的锁芯，所述锁芯的外周面上设有键孔，所述锁芯外壳上沿所述键孔的延伸方向导向移动设置有锁键；所述锁键上连接有带动锁键移动插入所述键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁的双向电驱动装置、或者连接有使锁键保持在所述键孔内与键孔止旋配合而上锁的弹簧和带动锁键移出键孔而解锁的单向电驱动装置；所述电子识别式机械锁包括使用时用于识别适配的钥匙上的识别芯片中信息的通信装置，所述通信装置连接有分析所识别的信息并根据分析结果控制所述双向电驱动装置或单向电驱动装置动作的控制器。通过设置锁键、键孔、双向电驱动装置或单向电驱动装置、通信装置和控制装置，能够在机械识别的同时实现与适配的带有识别芯片的钥匙的电子识别，具有更好的安全性能。
本发明中电子识别式机械钥匙所采用的技术方案是：电子识别式机械钥匙，包括与弹子适配的钥匙本体，所述钥匙本体上设有在使用时供适配的电子识别式机械锁上的通信装置识别信息的识别芯片。在钥匙上设置识别芯片，能够与适配的电子识别式机械锁进行电子识别，与现有技术中纯机械识别结构相比，具有更好的安全性能。
附图说明
图1：本发明中电子识别式锁具组件的一个实施例的结构示意图。
图中各附图标记的名称为：1锁芯，2锁芯外壳，3弹子，4弹簧，5锁键，6电磁铁，61电磁铁固定螺丝，7感应线圈，8钥匙，81钥匙柄，82识别芯片，9微动开关，10导套，101长孔，11连杆，111销轴，112顶块，113复位弹簧，121锥齿轮，122开锁齿轮。
具体实施方式
本发明中电子识别式锁具组件的一个实施例如图1所示，主要包括锁匙配合结构、电子防护装置、钥匙8、连杆11、以及齿轮传动机构等。其中锁匙配合结构包括设有钥匙孔的锁芯1和设有锁芯安装孔的锁芯外壳2，锁芯1转动装配在所述锁芯安装孔内，锁芯1和锁芯外壳2通过传统机械锁匙使用的弹子3和弹簧4止旋设置。
电子防护装置包括沿锁芯1的径向设置在锁芯1的外周面上并与钥匙孔隔离的盲孔形式的键孔，在锁具处于上锁状态时，锁芯外壳2上设置有对应键孔的延伸方向导向移动的锁键5；锁键5由电驱动装置驱动，在本实施例中，该电驱动装置是在锁芯外壳2上设置的一只电磁铁6，电磁铁6通过电磁铁固定螺丝61固定在锁芯外壳2上，电磁铁6具有供锁键5连接并能够在得电动作时带动锁键5移动解锁的伸缩轴，所述伸缩轴上还设有弹簧（图中未显示），使锁键5复位并保持在所述键孔内与键孔止旋配合而维持上锁。电子防护装置还包括设置在锁芯外壳2上的通信装置，在本实施例中，通信装置是围设在钥匙孔插入口周围的感应线圈7，其信号输出端与一只控制器的信号输入端连接。本发明中的电子识别式钥匙设有识别芯片82，识别芯片82中储存有识别信息，在钥匙插入钥匙孔后即可通过识别芯片82与感应线圈7传递信息，控制器也可获取到该识别信息并对识别信息进行判别验证，所验证通过，控制器将会发出动作指令控制与其控制连接的电磁铁动作带动锁键移出键孔而解锁。
锁芯1上在与钥匙孔的插入口相对的一端设有导套10，导套10具有沿钥匙孔方向延伸的长孔101，导套10内通过与长孔101适配的销轴111导向移动设置有连杆11，连杆11前端设置有顶块112，顶块112前端对应顶块112设有微动开关9而在钥匙8插入钥匙孔时能够顶压连杆11并通过顶块112触发微动开关9。连杆11上在中部还套设有复位弹簧113。在连杆11靠近前端的位置还设有一只锥齿轮121，该锥齿轮121与驱动锁舌运动的开锁齿轮122通过另一只锥齿轮121传动连接。
工作方式：在未插入钥匙8时，弹子3以现有技术中常用的类似定位销的方式将锁芯1与锁芯外壳2相对止旋固定，而电磁铁6处于复位位置，其前端连接的锁键5亦止旋插配在键孔内将锁芯1与锁芯外壳2相对止旋固定，从而使锁具处于锁定状态。若需要开锁，从钥匙孔插入钥匙8，钥匙8上的凹凸齿与弹子3适配使锁芯1中的弹子3顶部与锁芯安装孔的外周面重合，同时，钥匙8内的识别芯片82进入感应线圈7的感应范围，而钥匙8的前端会顶压在钥匙孔插入口另一端的连杆11，连杆11通过前端的顶块112触动微动开关9，使电子防护装置开始正常的识别和控制工作，此时感应线圈7能够获取识别芯片82上的识别信息，并传输到锁具上的通信装置内进行信息匹配验证，若验证成功，通信装置将发出开锁指令，通过配套电路和电磁铁6驱动电磁铁6的伸缩轴运动，使锁键5与键孔分离，此时锁芯1与锁芯外壳2之间的止旋固定关系解除，转动钥匙8即可通过连杆11带动锥齿轮121和开锁齿轮122转动，打开门锁。由于装设锁键5的键孔与钥匙孔是隔离设置，该锁匙能够防止通过钥匙孔非法开锁，具有电子识别功能。而松开或拔出钥匙8后，连杆11会在复位弹簧113的作用下复位，使微动开关9复位，使控制器休眠，避免电能浪费，节能环保。另外，该锁键5的设置方式不会影响锁芯1的内部结构，亦不限制钥匙8形状，适用性强。
本发明中电子识别式机械锁和电子识别式机械钥匙的实施例即上述实施例中所涉及的电子识别式机械锁和适配的电子识别式机械钥匙，此处不再赘述。
在上述实施例中，微动开关9是对电子防护装置进行工作状态控制，是非必须结构，若不设置微动开关9，电子防护装置也可设置成一直工作的状态或使用其他装置控制其工作状态，例如设置红外感应或触摸通信装置等。上述实施例中钥匙上的的识别芯片为感应式，当然也可以设置成接触式，同时在锁上设置与接触式识别芯片适配的接触式通信装置，同样能够实现识别信息的获取。而微动开关9的安装位置也不限于上述连杆11的端部，例如还可以在连杆的中部设置一个推板，即可将微动开关设置在连杆11的中部。另外，上述实施例中锁芯1上连接的连杆11是依据锁具的具体传动结构而设置的，在本发明的其他实施例中，也可以不设置连杆11或者采用其他的形式，例如直接在锁芯1上设置齿轮驱动装置，此时微动开关9的触头可以直接伸入到钥匙孔内。再者，上述实施例中锁键5的驱动是依靠电磁铁6实现，在本发明的其他实施例中，电磁铁6也可以采用其他方式替代，例如设置电动机，电动机输出轴上连接齿轮，锁键5上设置齿条，采用齿轮齿条双向驱动锁键运动，即一种双向电驱动装置，同样能够带动锁键移动插入所述键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁。
Claims (7)
1.电子识别式锁具组件，包括设有弹子的锁和与弹子适配的钥匙本体，所述锁包括设有锁芯安装孔的锁芯外壳、转动装配在所述锁芯安装孔内且设有钥匙孔的锁芯，其特征在于：所述锁芯的外周面上设有键孔，所述锁芯外壳上对应键孔的延伸方向导向移动设置有锁键；所述锁键上连接有带动锁键移动插入所述键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁的双向电驱动装置、或者连接有使锁键保持在所述键孔内与键孔止旋配合而上锁的弹簧和带动锁键移出键孔而解锁的单向电驱动装置；所述钥匙本体上设有储存有识别信息的识别芯片，所述的锁上设有用于获取所述识别芯片的识别信息的通信装置和根据识别信息的判别结果控制所述双向电驱动装置或单向电驱动装置动作的控制器，通信装置的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器与所述双向电驱动装置或单向电驱动装置控制连接，所述锁芯上在与钥匙孔的插入口相对的一侧设有微动开关而在钥匙插入钥匙孔后触动所述微动开关动作，所述通信装置和/或控制器连接在微动开关上并由微动开关控制而切换工作状态，所述锁芯上在靠近微动开关的一端设有导套，所述导套具有沿钥匙孔方向延伸的长孔，所述导套内通过与长孔适配的销轴导向移动设置有在钥匙向前插入时跟随钥匙移动而触动微动开关的连杆，导套和长孔能够对设有销轴的连杆起到导向和传递扭矩的作用。
2.根据权利要求1所述的电子识别式锁具组件，其特征在于：所述单向电驱动装置是设置在所述锁芯外壳上的电磁铁，所述电磁铁具有供所述锁键连接并在动作时带动锁键移动上锁的伸缩轴，所述弹簧设置在所述伸缩轴上。
3.根据权利要求1所述电子识别式锁具组件，其特征在于：所述通信装置是围设在所述钥匙孔插入口周围的感应线圈，所述钥匙上的识别芯片设置在钥匙本体的钥匙柄上而在钥匙本体插入钥匙孔后与感应线圈传递认证信息。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的电子识别式锁具组件，其特征在于：所述键孔是与钥匙孔隔离设置的盲孔。
5.根据权利要求1所述的电子识别式锁具组件，其特征在于：所述连杆上设置有连杆复位弹簧；所述锁芯上的键孔为沿钥匙插入方向延伸的长孔而使锁芯与所述锁键导向移动配合。
6.根据权利要求5所述的电子识别式锁具组件，其特征在于：所述连杆靠近前端的位置设有使用时用于驱动锁具组件的锁舌运动的齿轮传动机构。
7.电子识别式机械锁，包括设有锁芯安装孔的锁芯外壳、转动装配在所述锁芯安装孔内且设有钥匙孔的锁芯，其特征在于：所述锁芯的外周面上设有键孔，所述锁芯外壳上沿所述键孔的延伸方向导向移动设置有锁键；所述锁键上连接有带动锁键移动插入所述键孔内与键孔止旋配合而上锁或移出键孔与键孔分离而解锁的双向电驱动装置、或者连接有使锁键保持在所述键孔内与键孔止旋配合而上锁的弹簧和带动锁键移出键孔而解锁的单向电驱动装置；所述电子识别式机械锁包括使用时用于识别适配的钥匙上的识别芯片中信息的通信装置，所述通信装置连接有分析所识别的信息并根据分析结果控制所述双向电驱动装置或单向电驱动装置动作的控制器，所述锁芯上在与钥匙孔的插入口相对的一侧设有微动开关而在钥匙插入钥匙孔后触动所述微动开关动作，所述通信装置和/或控制器连接在微动开关上并由微动开关控制而切换工作状态，所述锁芯上在靠近微动开关的一端设有导套，所述导套具有沿钥匙孔方向延伸的长孔，所述导套内通过与长孔适配的销轴导向移动设置有在钥匙向前插入时跟随钥匙移动而触动微动开关的连杆，导套和长孔能够对设有销轴的连杆起到导向和传递扭矩的作用。
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