CN103527005A - 电子锁芯及含有该电子锁芯的电子锁系统及开锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子锁芯，包括机械转芯、电子转芯和用于容置所述机械转芯、电子转芯的两端敞口的圆筒状的外壳以及卡杆；机械转芯、电子转芯之间通过电磁铁的铁芯在轴向固定，机械转芯和外壳之间通过卡杆固定，在所述铁芯缩回时，机械转芯和电子转芯能相对转动一定角度，卡杆移动以固定机械转芯和电子转芯并共同转动，此时，使用电子钥匙转动电子转芯，带动机械转芯的拨杆转动而开锁。本发明还公开包括上述电子锁芯的电子锁系统以及开锁方法。本发明采用电磁铁的铁芯来实现电子转芯和机械转芯之间的轴向固定，具有响应速度快，体积小、结构简单的优点。

Description

电子锁芯及含有该电子锁芯的电子锁系统及开锁方法

技术领域

本发明涉及一种电子锁芯、含有该电子锁芯的电子锁系统及开锁方法。

背景技术

目前市场上电子锁主要分成两大类，一类是锁体自带电源供电的电锁，这种锁有两大缺点：一、由于锁内带有电池，要定期更换电池，因此维护成本很高；二、因为电池置于锁体内，锁的体积较大，因此不能应用于如挂锁、箱锁等产品上。另一类电子锁的锁体内没有电源，由钥匙提供锁具开启所需电源，这类锁的锁芯相对上述的电子锁在体积上缩少了，但是，这种电子锁芯仍存在以下几个方面的缺陷：

(1)电子锁芯的旋转由马达驱动，马达的体积较大，所以电子锁芯的体积不能进一步降低，此外马达还具有响应速度慢的缺点。

(2）对电子锁芯的驱动装置（如马达）往往采用钥匙向锁芯供电并提供储存的权限数据，连续供电5至10秒钟后断电的方法，这种方法往往浪费很大的电能，需要经常更换钥匙内的电池，大大降低钥匙开锁的次数。

(3)钥匙或者电子锁芯所记录的开锁记录不够准确，每当钥匙插入电子锁芯，钥匙的钥匙触点和电子锁芯的电子触点接触后，不管是否打开，都会被记录为开锁一次，不能客观真实地记录开锁情况。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明要解决的一个技术问题是提供一种集成度高、防撬性好、结构简单的电子锁芯。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种电子锁芯，包括机械转芯、电子转芯和用于容置所述机械转芯、电子转芯的两端敞口的圆筒状的外壳以及卡杆；所述外壳的一端为前端，该前端的开口处设有用于轴向限位的限位卡头；所述机械转芯的一端为扁平的拨杆，所述拨杆伸出所述外壳的前端，所述机械转芯的后端为圆柱形的第一空腔，所述第一空腔的底部圆心之外的部位设有凹孔；所述第一空腔的空腔壁的一段沿其轴向凸出，形成弧形限位部，所述弧形限位部的中间部位开有平行于所述第一空腔轴线的贯通的机械转芯卡槽，把所述弧形限位部分成第一限位部和第二限位部；所述电子转芯为多段圆柱状，所述电子转芯的一端为后端，该后端设有电子触点，所述电子转芯的前端插入第一空腔内与所述机械转芯形成转动连接，所述电子转芯内部设有电控单元和电磁铁，所述电控单元分别与所述电子触点和所述电磁铁连接并控制所述电磁铁的动作；所述电子转芯的前端与所述凹孔相适配的位置设有供所述电磁铁的铁芯伸缩的通孔，所述电子转芯内部设有供所述铁芯抵靠使其伸出的弹簧；所述电子转芯的前端沿圆周方向开设有一段弧形的用于与所述弧形限位部相配合的边槽，所述边槽在轴向上与所述弧形限位部相配合，所述边槽上沿所述电子转芯的轴向开设有电子转芯卡槽，把所述边槽分为与第一限位部相对的第一边槽和与所述第二限位部相对的第二边槽，所述第一边槽的弧长大于或者等于所述第一限位部的弧长并且所述第二边槽的弧长大于或等于所述第二限位部的弧长与所述机械转芯卡槽的宽度之和；所述外壳的内壁沿轴向开设有外壳卡槽；锁紧时，所述铁芯伸入所述凹孔内，所述外壳卡槽与所述机械转芯卡槽对准并与所述电子转芯卡槽错开，所述卡杆同时位于所述外壳卡槽与所述机械转芯卡槽内；开锁时，所述铁芯缩回所述电子转芯内，所述电子转芯转动一定角度使所述电子转芯卡槽与所述机械转芯卡槽对准，所述卡杆向所述电子转芯卡槽移动并同时位于所述电子转芯卡槽与所述机械转芯卡槽内，使所述电子转芯与所述机械转芯同步转动。

作为优选，所述电子转芯内还设有霍尔传感器，所述霍尔传感器位于所述电子转芯的前端面圆心之外的部位；所述第一空腔的底部与所述霍尔传感器相对的位置设有磁铁。

作为优选，所述外壳的所述前端开口处设有三角形的用于限制所述拨杆转动角度的卡块。

作为优选，还包括尾封和环形的压盘，所述尾封的前端开有环形的滑槽，所述尾封位于所述外壳的后端与所述外壳固定连接；所述压盘固定连接在所述电子转芯的后端并且所述压盘位于所述滑槽内。

作为优选，所述电子转芯卡槽和/或所述外壳卡槽的槽壁为斜坡。

作为优选，所述第一限位部和第二限位部的弧长相等。

本发明同时还提供了一种电子锁系统，包括如上所述的电子锁芯以及电子钥匙、锁体和U形的主卡杆；所述电子钥匙包括钥匙杆和钥匙壳；所述钥匙杆的中上部沿径向设置旋转导槽，所述钥匙杆的头部外壁轴向设置导槽，所述导槽开至与旋转导槽连通；所述钥匙杆的插入端设有钥匙触点；开锁时，所述电子钥匙插入到所述电子锁芯内，所述电子钥匙的钥匙触点与所述电子锁芯内的电子触点连通；所述钥匙壳内设有钥匙芯片，钥匙芯片与钥匙触点通过导线连接；钥匙壳内设置有为钥匙芯片供电的电池；所述主卡杆的内侧分别设有斜面凹槽；所述锁体开有锁芯安装孔和两个主卡杆孔，锁芯安装孔内壁与主卡杆孔之间设有通孔，所述通孔与所述斜面凹槽即电子锁芯的拨杆的位置相匹配；所述通孔内设有卡珠；所述电子锁芯设置于锁体的锁芯安装孔内，所述电子锁芯的拨杆与所述卡珠的位置相对应以拨动所述卡珠卡紧或松开所述主卡杆。

本发明还要解决的另一个技术问题是，提供一种能准确记录真实的开锁情况的开锁方法。

为解决准确记录开锁情况的技术问题，本发明提供了一种电子锁系统的开锁方法，包括依次进行的如下步骤：

S11：所述电子钥匙的钥匙触点与所述电子转芯的电子触点接触，二者进行权限数据的交换和权限验证；

S12:判断通过权限验证是否成功，如果权限验证成功则进行步骤S131，如果权限验证未成功，则进行步骤S132；

S131：所述电子钥匙内的电池为所述电子转芯内的电磁铁供电，所述电磁铁得电后其铁芯缩回所述电子转芯内，并进行步骤S14；

S132：停止开锁；

S14：使用所述电子钥匙转动所述电子转芯，所述电子转芯带动所述机械转芯转动使所述拨杆拨动所述卡珠以松开所述主锁杆。

作为优选，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：

所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器监测到的所述电子转芯的转动信号后，记录开锁人的信息并存储。

作为进一步的优选，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：

所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器的监测到的所述电子转芯的转动信号后，电控单元将所述电磁铁的电路断开。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）采用电磁铁的铁芯来实现电子转芯和机械转芯之间的轴向固定，与马达相比，电磁铁的响应速度快，采用手动的方式转动电子转芯，取消了马达，简化了结构，大大降低了电子锁芯的体积。

（2）采用霍尔传感器监测电子锁芯是否转动，转动后立即断电，节省电能，提高电池使用寿命。

（3）开锁记录准确，采用霍尔传感器监测电子锁芯是否转动，只有转动电子锁芯时才对开锁情况进行记录并存储。

附图说明

图1为本发明的实施例的电子锁芯整体结构示意图；

图2为图1所示的电子锁芯的另一个方向的整体结构示意图；

图3为图1所示的电子锁芯的分解示意图；

图4为图5的另一个方向的分解示意图；

图5为图1所示的电子锁芯的去掉外壳时的结构示意图；

图6为图5的另一个方向的示意图；

图7为图1所示的电子锁芯从尾封方向看的示意图；

图8为图7沿A-A向的示意图（电磁铁的铁芯伸出到凹孔内，处于已关锁状态）；

图9为图7沿B-B向的示意图（电磁铁的铁芯伸出到凹孔内，处于已关锁状态）；

图10为图7沿B-B向的示意图（电磁铁带电，铁芯缩回电子锁芯内，开始转动电子转芯开锁时）；

图11为图1所示的电子锁芯沿垂直于电子锁芯轴向的平面方向从电子转芯和机芯转芯的结合部位剖切的示意图（关锁状态）；

图12为图11开锁过程中转动电子转芯时的示意图；

图13为图11在电子转芯带动机械转芯旋转后，处于完全打开状态时的示意图；

图14为本发明的实施例的电子钥匙的立体结构示意图；

图15为图14的主视图；

图16为图14的内部结构示意图；

图17为图14所示的电子钥匙的内部电路的组成框图；

图18为本发明的实施例的电子锁芯的内部电路的组成框图；

图19为应用本发明的电子锁芯(不带外壳)的挂锁的分解结构示意图；

图20为应用本发明的电子锁芯的挂锁的剖视示意图（关锁状态）；

图21为应用本发明的电子锁芯的挂锁的剖视示意图（开锁状态）；

图22为本发明的电子锁系统的开锁方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1-图13所示，本发明的一个实施例的电子锁芯，包括机械转芯2、电子转芯3和用于容置机械转芯2和电子转芯3的两端敞口的圆筒状的外壳1以及卡杆32(为图面简洁考虑，图3和图4中未显示卡杆32，卡杆32详见图5和图6)；如图2所示，外壳1的一端为前端，该前端开口设有用于轴向限位的限位卡头307，本实施例中，限位卡头307是外壳1的一端开口处向内折而形成的，用于轴向限位其内部的部件。如图3所示，所述外壳1的内壁沿轴向开设有外壳卡槽16。需要指出的是，在本发明的权利要求书和说明书中，为表述方便，凡是提到“前端”、“后端”均按下述规则进行定义，对电子锁芯来说，沿所述电子锁芯的轴向，其“后端”指的是用于插入钥匙的一端，其“前端”指的是用于拨动锁的其他部件以开锁的一端，对于其他的部件如机械转芯2、电子转芯3及外壳1的“前端”和“后端”均与此含义相同，即其“后端”比“前端”更靠近电子锁芯用于插入钥匙的一端。

如图2至图5所示，机械转芯2的前端为扁平的拨杆300，扁平的拨杆300包括一个较宽的宽面38和一个较窄的窄面37，窄面37用来与其他部件抵靠，为了更好地与其他部件配合，窄面37为圆弧面。拨杆300伸出外壳1的前端，机械转芯2的后端为圆柱形的第一空腔23，第一空腔23的底部圆心之外的部位设有凹孔26；第一空腔23的空腔壁的一段沿其轴向凸出，形成弧形限位部，所述弧形限位部的中间部位开有平行于第一空腔23轴线的贯通的机械转芯卡槽15，把弧形限位部分隔成第一限位部43和第二限位部44。

如图3至图5所示，电子转芯3为多段圆柱状，电子转芯3的后端设有两个电子触点11，电子转芯3的前端插入第一空腔23内与机械转芯2形成转动连接。以下结合图8-图11继续说明电子转芯3的结构，电子转芯3内部设有电控单元(图中未示出)和电磁铁12，电控单元设置于电路板10上，电控单元分别与电子触点11和电磁铁12连接并控制电磁铁12的动作。如图4、图9、图10所示，电子转芯3的前端与凹孔26相适配的位置设有供电磁铁12的铁芯35伸缩的通孔，电子转芯3内部设有供铁芯35抵靠使其伸出的弹簧301，铁芯35同时充当卡在凹孔26内的卡接部件使用，电磁铁12失电时，铁芯35伸出电子转芯3位于凹孔26内，使得电子转芯3和机械转芯2之间只能同步转动，为了达到在轴向上只设置一个铁芯35便能达到二者同步转动的目的，凹孔26及对应的铁芯35必须设置于偏离圆心的部位。

参照图4并结合图11、图12继续说明机械转芯2与电子转芯3之间的配合情况，电子转芯3的前端沿圆周方向开设有一段弧形的用于与弧形限位部相配合的边槽，边槽在轴向上与弧形限位部相配合，以保证电子转芯3和机械转芯2之间可以以一定角度相互转动。边槽上沿电子转芯3的轴向开设有电子转芯卡槽34，把边槽分为与第一限位部43相对的第一边槽41和与第二限位部44相对的第二边槽42；并且满足以下两方面的几何关系：（1）第一边槽41的弧长大于或者等于第一限位部43的弧长。(2)第二边槽42的弧长大于或等于第二限位部44的弧长与机械转芯卡槽15的宽度之和。

下面参照图11、图12并结合图5和图6解释上述两方面的几何关系是为了保证电子转芯3和机械转芯2之间能以一定角度转动。

如图12所示，在电子转芯3和机械转芯2相互转动时，当第一限位部43与第一边槽41的边相抵靠时，电子转芯卡槽34能够与机械转芯卡槽15对准，卡杆32移动，进入电子转芯卡槽34内，并同时位于电子转芯卡槽34与机械转芯卡槽15内，实现电子转芯3和机械转芯2之间的同步转动。反之，如果第一边槽41的弧长小于第一限位部43的弧长，参照图12，可以想象，此时第一限位部43覆盖在电子转芯卡槽34上，再继续旋转电子转芯卡槽34也不能与外壳卡槽16相对准，不能实现本发明。针对图5和图6，需要指出的是，在图5中，机械转芯卡槽15与电子转芯卡槽34是错开的，在图6中，随着电子转芯3的转动，机械转芯卡槽15与电子转芯卡槽34正好相对，所以电子转芯卡槽34与机械转芯卡槽15的附图标记的引线重合。

参照图11，以满足在第二限位部44与第二边槽42的边相抵靠时，机械转芯卡槽15和卡杆32与位于第二边槽42的上方，满足机械转芯2与外壳1固定，机械转芯2不能转动。按照图示的箭头方向，顺时针旋转电子转芯3，可以实现电子转芯卡槽34与机械转芯卡槽15相对准。当第二边槽42的弧长等于第二限位部44的弧长与机械转芯卡槽15的宽度之和时，在第二限位部44与第二边槽42的边相抵靠时，机械转芯卡槽15，刚好与电子转芯卡槽34一边相对，使卡杆32刚好欲进入电子转芯卡槽34内。换句话说，参照图11，第二边槽42的弧长必须满足电子转芯卡槽34位于机械转芯卡槽15的后方（以顺时针为前方），才能实现按照顺时针的方向旋转电子转芯3时，实现卡杆32的移动，使卡杆32进入电子转芯卡槽34并同时位于机械转芯卡槽15内，实现电子转芯3和机械转芯2之间的同步转动。同时，本发明的电子转芯还需要满足如下的结合关系：锁紧时，铁芯35伸入凹孔26内时，外壳卡槽16与机械转芯卡槽15对准并与电子转芯卡槽34错开，卡杆32同时位于外壳卡槽16与机械转芯卡槽15内，实现机械转芯2和外壳1之间的固定连接，二者不能相互转动，机械转芯2固定于外壳1上；开锁时，铁芯35缩回电子转芯3内，逆时针转动电子转芯3一定角度，机械转芯卡槽15与电子转芯卡槽34对准，卡杆32同时位于电子转芯卡槽34与机械转芯卡槽15内，实现电子转芯3和机械转芯2之间的同步转动，继续旋转电子转芯3，机械转芯2在电子转芯3带动下开始旋转，机械转芯2的拨杆300开始转动，拨动其他相关部件以实现开锁。拨杆300拨动其他相关部件的过程与现有技术相同，在此不再赘述。

本发明采用电磁铁的铁芯35来实现电子转芯3和机械转芯2之间的卡接，在未通电时，电子转芯3和机械转芯2通过铁芯35卡接，不能相互转动，机械转芯2和外壳1之间通过卡杆32实现卡持，不能相互转动，机械转芯2的拨杆300不能转动，实现了锁紧。在开锁时，分为三个步骤，第一步：铁芯35缩回，实现电子转芯3和机械转芯2的分离，此时，机械转芯2通过卡杆32固定在外壳1上；第二步：通过钥匙手动旋转电子转芯3，此时，电子转芯3相对于机械转芯2转动，在转动到一定角度时，机械转芯卡槽15与电子转芯卡槽34相对，卡杆32离开机械转芯卡槽15并进入电子转芯卡槽34，并且同时位于机械转芯卡槽15与电子转芯卡槽34内，实现电子转芯3和机械转芯2的同步转动，并且此时机械转芯2与外壳1实现脱离；第三步：机械转芯2能随着电子转芯3而转动，带动拨杆300转动，实现开锁，如此三步骤相互衔接，具有较好的防盗性能。由于本发明采用电磁铁，与采用马达的方案相比，提高了响应速度，简化了结构，大大降低了电子锁芯的体积。并且由于选择电子转芯不需要耗费电能，能够提高电池的寿命。

作为优选方案，本实施例中，电子转芯3内还设有霍尔传感器13，霍尔传感器13位于电子转芯3的前端面圆心之外的部位；第一空腔23的底部与霍尔传感器13相对的位置设有磁铁8。磁铁8为霍尔传感器13提供感应磁场，当电子转芯3和机械转芯2相对转动时，霍尔传感器13向电子转芯3内的电控单元发出信号。电子转芯3和机械转芯2相对转动时，便不必为电磁铁12继续供电，电控单元使电磁铁12的电路断电，可以进一步达到节省电能的目的。此外，电控单元通过霍尔传感器13监测电子转芯3是否转动，只有电子转芯3转动时候，才存储开锁记录，包括开锁人、开锁时间等，可以存储在电子转芯3内或者电子钥匙内，也可以在二者中均存储开锁记录。避免现有技术中只是插入电子钥匙，并没有实际打开也被记录的情况，客观真实地记录开锁情况。

如图2所示，作为优选，本实施例中，外壳1的前端开口处设有三角形的用于限制拨杆300转动角度的卡块40。卡块40可以起到对拨杆300的转动角度限位的作用，可以提高其使用性能。

如图1-图10所示，本实施例的电子锁芯还包括尾封5和环形的压盘4，尾封5的前端开有环形的滑槽，尾封5位于外壳1的后端与外壳1固定连接，如图3-图10所示，尾封5设有径向的连接孔48与外壳1通过螺丝9固定连接，尾封5内部为空腔19，可供电子钥匙的钥匙杆进入；尾封5上沿其径向设置有尾封销钉6，尾封销钉6伸入尾封5内部为空腔一部分（其作用见后面的描述）。如图4所示，压盘4固定连接在电子转芯3的后端并且压盘4位于滑槽内。通过设置环形的压盘4，并在其内部形成压盘空腔46，可以为安装电子触点11提供空间，并能起到保护电子触点11的作用，并且压盘4和电子转芯3一体，电子钥匙可与压盘4卡合来实现电子钥匙带动电子转芯3转动的目的（电子钥匙与电子转芯的配合关系下文详细描述）。在本实施例中，如图8所示，压盘4上沿其径向设置有压盘销钉7，用于与电子钥匙实现卡合。

如图3及图11-图13所示，作为优选方案，本实施例中，电子转芯卡槽34槽壁为斜坡，外壳卡槽16的槽壁也为斜坡，便于卡杆32滑进滑出。

作为优选方案，本实施例中，所述第一限位部43和第二限位部44的弧长相等，所述第二边槽42的弧长是第一边槽41的弧长的两倍。如图11和图12所示，可以保证开锁和锁紧时，电子钥匙带动电子转芯3逆时针或顺时针转动的角度相同，符合一般人的使用习惯。以下参照图14-图21，并结合上述对电子锁芯结构的描述说明本发明的一个实施例的电子锁系统，包括如上所述的电子锁芯600、电子钥匙60、锁体500和U形的主卡杆50。电子钥匙60包括钥匙杆54和钥匙壳57；钥匙杆54的中上部沿径向设置旋转导槽50，钥匙杆54的头部外壁轴向设置导槽59，导槽59开至与旋转导槽50连通；钥匙杆54的插入端为容置钥匙触点52的容置空间51，其内设有钥匙触点52，两个钥匙触点52安装在触点安装座53上，触点安装座53位于钥匙杆54并沿其轴向设置。为了实现良好的电接触性能，作为优选方案，本实施例中，钥匙触点52为弹性触点。开锁时，电子钥匙60插入到电子锁芯600内，电子钥匙60的钥匙触点52与电子锁芯600内的电子触点11连通。结合图1、图3和图4以及图9和图10说明一下电子钥匙60与电子锁芯的机械配合关系，在将要开锁时，钥匙杆54的插入端要插入尾封5内的空腔19时，导槽59与尾封销钉6要对准，才能插入，待钥匙杆54插入到底时，旋转导槽50刚好到达尾封销钉6位置，此时可以旋转电子钥匙60，尾封销钉6的自由端在旋转导槽50中滑动。并且此时，压盘销钉7卡在导槽59中，手动旋转钥匙杆54，钥匙杆54通过压盘销钉7带动压盘4旋转，与压盘4固定连接的电子转芯3也开始旋转。在关锁状态，尾封销钉6和压盘销钉7在电子转芯3的轴向上位于同一直线上，保证钥匙杆54上的导槽59可以依次与尾封销钉6、压盘销钉7配合，并且在导槽59与压盘销钉7配合时，尾封销钉6与旋转导槽50配合，此时可以旋转钥匙杆54，并且，尾封销钉6和压盘销钉7不再位于同一直线上，在开锁状态下，由于钥匙杆54上的导槽59与压盘销钉7配合，钥匙杆54被压盘销钉7卡住，钥匙杆54不能自由拔出，只有反向旋转钥匙杆54，即从开锁状态返回关锁状态时，尾封销钉6和压盘销钉7又回到同一直线上（平行于电子转芯3的轴向），此时可以拔出钥匙杆54。

钥匙壳57内设有钥匙芯片56（其结构见下文描述），钥匙芯片56与钥匙触点52通过导线60连接；钥匙壳57内设置有为钥匙芯片56供电的电池58。

锁体500开有锁芯安装孔530，电子锁芯600设置于锁体的锁芯安装孔530内，电子锁芯600的拨杆300与卡珠521的位置相对应以拨动卡珠521卡紧或松开主卡杆501。

锁体500上设置有用于安装主卡杆501的两个主卡杆孔（图中为示出），锁芯安装孔530的内壁与两个主卡杆孔之间分别设有通孔，所述通孔内分别设有第一卡珠521和第二卡珠522；主卡杆501为U形，其内侧分别开设有第一凹槽511和第二凹槽512，第一凹槽511和第二凹槽512与所述通孔的位置相适配，并且所述通孔尺寸可容纳所述第一卡珠521和第二卡珠522，在锁紧状态时，第一卡珠521和第二卡珠522的一侧被所述拨杆300的窄面37相抵靠，并一侧被并在所述第一凹槽511和第二凹槽512所抵靠。在锁紧状态时，拨杆300的宽面38正对第一卡珠521和第二卡珠522，提拉主卡杆501便实现开锁。如果在主卡杆孔的底部设有弹性件，便能实现主卡杆501的自动弹出。

需要指出的是，图19中未包括电子锁芯600的外壳1，由锁体500来代替外壳1并实现其功能，在锁芯安装孔530的内壁开设由与外壳1的外壳卡槽16形状相同的槽。实施上，锁芯安装孔530内如果安装包括外壳1的电子锁芯，同样可以实现相同的功能，只是需要外壳1和锁体500实现紧固连接。如图19所示，在不使用外壳1时，由锁体500来实现外壳1的功能，在锁芯安装孔530的内壁开设由与外壳1的外壳卡槽16形状相同的槽，在这种情况下，为了防止拨杆300越位，在锁芯安装孔530的底部可设置一个限位杆(图中未示出)，限位杆从锁芯安装孔530的底部凸出，限位杆与上文所述的外壳1上的卡块40的作用相同，在此不再赘述。此外，图19中未示出用于把电子锁芯600与锁体500固定连接的安装钉，这是本领域技术人员的技术常识，在此也不再赘述。

参照图22所示的流程图并结合图17和图18所示的电子钥匙及电子转芯的电路结构框图说明本发明的电子锁系统的开锁方法。需指出的是图17和图18只是示意地表示了电子钥匙及电子转芯内的信号流和电力传输关系。图17和图18中，信号流采用空心大箭头表示，电力传输采用细实线表示。

本发明的电子锁系统的开锁方法包括依次进行的如下步骤：

S11：电子钥匙的钥匙触点与电子转芯的电子触点接触，二者进行权限数据的交换和权限验证；可以是电子转芯内的控制芯片也可以由电子钥匙内的控制电路进行判断，权限数据可以是由电子钥匙传向电子转芯，也可以从电子转芯传向电子钥匙，只要能实现权限验证即可。

S12:判断通过权限验证是否成功，如果权限验证成功则进行步骤S131，如果权限验证未成功，则进行步骤S132；由电子钥匙内的钥匙芯片内的控制电路根据存储在钥匙芯片的存储电路上的或者电子转芯的电控单元的控制芯片根据所存储在电控单元的存储芯片上的权限数据进行比较。

S131：所述可由电子转芯内的电控单元控制电路使所述电子钥匙内的电池为所述电子转芯内的电磁铁供电，所述电磁铁得电后其铁芯缩回所述电子转芯内，并进行步骤S14；

S132：停止开锁；

S14：使用所述电子钥匙转动所述电子转芯，所述电子转芯带动所述机械转芯转动使所述拨杆拨动所述卡珠以松开所述主锁杆，实现开锁。

作为一种优选方案，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：

所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器监测到的所述电子转芯的转动信号后，记录开锁人的信息并存储。可以存储在电控单元的存储芯片上或钥匙芯片的存储电路上，也可以在二者均存储开锁记录。在电子转芯转动后才开始存储开锁记录，可以使开锁记客观准确。

作为另一种优选方案，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器的监测到的所述电子转芯的转动信号后，电控单元将所述电磁铁的电路断开。即在转动电子转芯后已不需要给电磁铁供电，便切断电源，可以更加节省电能，增加电池寿命。并且，所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器的监测到的所述电子转芯的转动信号后，可以以下两项任务中的一个或者同时执行该两项任务：（a）记录开锁人的信息并存储；（b）将所述电磁铁的电路断开。这样可以保证开锁记录的准确性，确保只是在真正打开锁时，才记录，而且更省电。

当然，以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子锁芯，其特征在于，包括机械转芯、电子转芯和用于容置所述机械转芯、电子转芯的两端敞口的圆筒状的外壳以及卡杆；

所述外壳的一端为前端，该前端的开口处设有用于轴向限位的限位卡头；

所述机械转芯的一端为扁平的拨杆，所述拨杆伸出所述外壳的前端，所述机械转芯的后端为圆柱形的第一空腔，所述第一空腔的底部圆心之外的部位设有凹孔；所述第一空腔的空腔壁的一段沿其轴向凸出，形成弧形限位部，所述弧形限位部的中间部位开有平行于所述第一空腔轴线的贯通的机械转芯卡槽，把所述弧形限位部分成第一限位部和第二限位部；

所述电子转芯为多段圆柱状，所述电子转芯的一端为后端，该后端设有电子触点，所述电子转芯的前端插入第一空腔内与所述机械转芯形成转动连接，所述电子转芯内部设有电控单元和电磁铁，所述电控单元分别与所述电子触点和所述电磁铁连接并控制所述电磁铁的动作；所述电子转芯的前端与所述凹孔相适配的位置设有供所述电磁铁的铁芯伸缩的通孔，所述电子转芯内部设有供所述铁芯抵靠使其伸出的弹簧；

所述电子转芯的前端沿圆周方向开设有一段弧形的用于与所述弧形限位部相配合的边槽，所述边槽在轴向上与所述弧形限位部相配合，所述边槽上沿所述电子转芯的轴向开设有电子转芯卡槽，把所述边槽分为与第一限位部相对的第一边槽和与所述第二限位部相对的第二边槽，所述第一边槽的弧长大于或者等于所述第一限位部的弧长并且所述第二边槽的弧长大于或等于所述第二限位部的弧长与所述机械转芯卡槽的宽度之和；

所述外壳的内壁沿轴向开设有外壳卡槽；

锁紧时，所述铁芯伸入所述凹孔内，所述外壳卡槽与所述机械转芯卡槽对准并与所述电子转芯卡槽错开，所述卡杆同时位于所述外壳卡槽与所述机械转芯卡槽内；开锁时，所述铁芯缩回所述电子转芯内，所述电子转芯转动一定角度使所述电子转芯卡槽与所述机械转芯卡槽对准，所述卡杆向所述电子转芯卡槽移动并同时位于所述电子转芯卡槽与所述机械转芯卡槽内，使所述电子转芯与所述机械转芯同步转动。

2.如权利要求1所述的电子锁芯，其特征在于，所述电子转芯内还设有霍尔传感器，所述霍尔传感器位于所述电子转芯的前端面圆心之外的部位；所述第一空腔的底部与所述霍尔传感器相对的位置设有磁铁。

3.如权利要求1或2所述的电子锁芯，其特征在于，所述外壳的所述前端开口处设有三角形的用于限制所述拨杆转动角度的卡块。

4.如权利要求2所述的电子锁芯，其特征在于，还包括尾封和环形的压盘，所述尾封的前端开有环形的滑槽，所述尾封位于所述外壳的后端与所述外壳固定连接；

所述压盘固定连接在所述电子转芯的后端并且所述压盘位于所述滑槽内。

5.如权利要求1或2或4所述的电子锁芯，其特征在于，所述电子转芯卡槽和/或所述外壳卡槽的槽壁为斜坡。

6.如权利要求1或2所述的电子锁芯，其特征在于，所述第一限位部和第二限位部的弧长相等。

7.一种电子锁系统，其特征在于，包括权利要求2或4所述的电子锁芯以及电子钥匙、锁体和U形的主卡杆；

所述电子钥匙包括钥匙杆和钥匙壳；

所述钥匙杆的中上部沿径向设置旋转导槽，所述钥匙杆的头部外壁轴向设置导槽，所述导槽开至与旋转导槽连通；

所述钥匙杆的插入端设有钥匙触点；开锁时，所述电子钥匙插入到所述电子锁芯内，所述电子钥匙的钥匙触点与所述电子锁芯内的电子触点连通；

所述钥匙壳内设有钥匙芯片，钥匙芯片与钥匙触点通过导线连接；钥匙壳内设置有为钥匙芯片供电的电池；

所述主卡杆的内侧分别设有斜面凹槽；

所述锁体开有锁芯安装孔和两个主卡杆孔，锁芯安装孔内壁与主卡杆孔之间设有通孔，所述通孔与所述斜面凹槽即电子锁芯的拨杆的位置相匹配；所述通孔内设有卡珠；

所述电子锁芯设置于锁体的锁芯安装孔内，所述电子锁芯的拨杆与所述卡珠的位置相对应以拨动所述卡珠卡紧或松开所述主卡杆。

8.如权利要求7所述的电子锁系统的开锁方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：

S11：所述电子钥匙的钥匙触点与所述电子转芯的电子触点接触，二者进行权限数据的交换和权限验证；

S12:判断通过权限验证是否成功，如果权限验证成功则进行步骤S131，如果权限验证未成功，则进行步骤S132；

S131：所述电子钥匙内的电池为所述电子转芯内的电磁铁供电，所述电磁铁得电后其铁芯缩回所述电子转芯内，并进行步骤S14；

S132：停止开锁；

S14：使用所述电子钥匙转动所述电子转芯，所述电子转芯带动所述机械转芯转动使所述拨杆拨动所述卡珠以松开所述主锁杆。

9.如权利要求8所述的电子锁系统的开锁方法，其特征在于，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：

所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器监测到的所述电子转芯的转动信号后，记录开锁人的信息并存储。

10.如权利要求8或9所述的电子锁系统的开锁方法，其特征在于，在进行所述S14步骤的同时还进行如下步骤：

所述电子转芯内的电控单元接收到所述霍尔传感器的监测到的所述电子转芯的转动信号后，电控单元将所述电磁铁的电路断开。

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