CN107100446A - 一种智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能锁，包括锁壳，依次设置在锁壳内的锁头、锁胆和凸轮，锁头与所述锁胆均可转动的设置在锁壳内，在所述锁胆内设置有驱动装置和控制板，在所述锁头内设置有电触件；驱动装置端部固定连接一离合轮，在锁胆、凸轮和离合轮间设置有离合组件，在驱动装置与离合轮之间设置有可使离合轮复位的复位件；所述凸轮与所述锁胆之间设置有可使凸轮螺旋前进或后退的螺旋传动组件，驱动装置上至少设置有2个可依次和凸轮接触以反馈开锁状态的检测件，控制板与驱动装置和检测件通讯连接。通过本发明解决了现有技术中的智能锁存在的不能实时掌控开关锁的状态而造成的开锁或关锁不完全安全性差的问题。

Description

一种智能锁

技术领域

本发明涉及一种智能锁结构的改进。

背景技术

锁具不仅仅是人类的生活用品，它代表着一个国家和民族不同历史时期的文化。从早期的绳索、木锁、金属锁；到现在的机械锁、密码锁、电子智能锁等，通过设计不同的内部结构实现防盗、防撬的功能，保护财产安全。

现有技术中的智能锁通常在传统机械锁基础上增加电子管理功能，专利申请号为201620491879 9，专利名称为：一种可实现空转的无源智能锁芯公开了一种无电源的防空转的智能锁结构，这种智能锁无需长期进行通电或更换电池，使用时更加方便并且还可实现空转防撬，安全性能得到极大的提高。但是此种智能锁不能掌控锁的开、关状态。

发明内容

本发明提供一种智能锁，解决现有技术中的智能锁存在的不能实时掌控开关锁的状态而造成的开锁或关锁不完全安全性差的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用所提出的智能锁采用以下技术方案予以实现：

一种智能锁，包括锁壳，沿所述锁壳的长度方向依次设置在锁壳内的锁头、锁胆和凸轮，所述锁头与所述锁胆固定连接且均可转动的设置在锁壳内，在所述锁胆内设置有驱动装置和控制板，在所述锁头内设置有可将钥匙与控制板连通供电的电触件；所述驱动装置端部固定连接一离合轮，在锁胆、凸轮和离合轮间设置有可在离合轮转动一定角度后将锁胆与凸轮连接，在离合轮复位时将锁胆与凸轮分离的离合组件，在驱动装置与离合轮之间设置有可使离合轮复位的复位件；所述凸轮与所述锁胆之间设置有可使凸轮螺旋前进或后退的螺旋传动组件，所述驱动装置上至少设置有2个可依次和凸轮接触以反馈开锁状态的检测件，所述控制板与驱动装置和检测件通讯连接。

本发明存在以下附加技术特征：

进一步的，所述螺旋传动组件包括设置在所述凸轮外圆周面上的U型螺旋槽和设置在所述内胆上可与所述U型螺旋槽配合的球头挡销。

进一步的，所述螺旋传动组件包括设置在所述凸轮上的螺旋纹和固定在所述锁胆内的带螺纹的套筒。

进一步的，所述复位件一端固定在驱动装置上，一端固定在离合轮上，所述复位件为扭簧或具有一定弯折角度的S型的弹性片。

进一步的，所述驱动装置上设置有限位片，所述离合轮上设置有具有一定弧度的弧形槽，所述限位片插装在所述弧形槽内。

进一步的，所述驱动装置包括驱动件和套设在所述驱动件上的套体，所述套体周向上设置有多个安装槽，所述检测件为检测探针，所述安装槽底面的高度沿套体长度方向依次增大或减小。

进一步的，所述驱动装置包括驱动件和套设在所述驱动件上的套体，所述套体周向上设置有多个安装槽，所述检测件的高度沿所述套体长度方向依次增大或减小。

进一步的，所述离合组件包括设置在所述离合轮上的第一滑槽，设置在所述锁胆上的第二滑槽和设置在所述凸轮上的第三滑槽和可在上述3个滑槽间滑动的钢珠，离合轮未转动时，所述钢珠位于所述第一滑槽内。

进一步的，与所述锁头轴向位置垂直处设置有开锁阻尼结构，所述开锁阻尼结构包括从上到下依次设置在所述锁壳内的第一螺钉、弹性件和球头销钉，所述锁头外圆周上设置有用于装配所述球头销钉的安装孔，所述球头销钉插装在所述安装孔内，所述弹性件被压缩固定在所述第一螺钉和所述球头销钉之间。

本发明存在以下优点和积极效果：

本发明提出一种智能锁，包括有锁壳，依次设置在锁壳内的有锁头、锁胆和凸轮，锁胆与锁头固定连接，且两者均可转动的设置在锁壳内部，在锁胆内设置有驱动装置和控制板，通过钥匙插入到锁头内后可通过电触件将钥匙和控制板连通对驱动装置供电，通过驱动装置转动带动离合轮转动，同时通过离合轮锁胆和凸轮之间的离合组件的作用，在离合轮转动顺时针或逆时针转动一定角度后，将锁胆和凸轮连接在一起，此时，通过钥匙转动锁头带动锁胆转动可带动凸轮转动，通过设置在凸轮和锁胆之间的螺旋传动组件作用可使凸轮做螺旋前进或后退运动，在凸轮运动时可依次和设置在驱动装置上的检测件接触或分离，通过每个检测件来实时的反应开锁或关锁的状态，通过检测件检测到的信号可反馈到控制板，实现了对开锁或关锁状态的实时检测控制，有效的防止了因为不能实时检测开锁或关锁状态而导致开锁或关锁不严造成安全隐患的问题。

附图说明

图1为本发明智能锁的结构分解图；

图2为本发明智能锁的主视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2中为关锁状态时对应的B-B向剖视图

图5为图2中为开锁状态时对应的B-B向剖视图

图6为图3中为空转状态时对应的C-C剖视图

图7为图3中为开锁和关锁状态时对应的C-C剖视图

图8为本发明中驱动装置与离合轮配合的结构示意图；

图9为本发明中凸轮的结构示意图；

图10为本发明离合轮的结构示意图；

图11为本发明中锁胆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明，本发明提出一种智能锁的实施例，参照图1-图11所示，包括锁壳1，沿所述锁壳1的长度方向在锁壳1内依次设置有锁头2、锁胆3和凸轮4，所述锁头2与所述锁胆3固定连接，具体的，锁胆3与锁头2可通过销钉固定连接，锁胆3与锁壳1、锁头2与锁壳1均为间隙配合，使锁胆3和锁头2且均可转动的设置在锁壳1内。在所述锁胆3内设置有驱动装置5和控制板6，优选的，驱动装置5包括驱动件51和套设在所述驱动件51上的套体52，驱动件51选用微动电机，套体52则为可与微动电机匹配的电机套，控制板6与微动电机焊接固定，同时检测件10与对应和控制板6连通，具体的，检测件通过线束连接到控制板上，用于实现与控制板6连接进行通讯。

在所述锁头2内设置有可将钥匙与控制板6连通供电的电触件21，优选的，电触件21为探针，探针21上套设绝缘套22，实现绝缘，探针21压入绝缘套22后整体压入锁头2内，两者采用采用过盈配合，锁头2内部设置有钥匙孔23，钥匙插入时插装到钥匙孔23内且本实施例中的电触件21和钥匙孔23的位置对应设置，在钥匙插入到锁头2内时，可通过锁头2和电触件21构成正负极，加载在控制板6两端，将钥匙和控制板6连通，通过钥匙对控制板6进行供电，控制板6得电后可控制驱动装置5转动。

进一步的，微动电机端部固定连接一离合轮7，具体的，离合轮7固定在微动电机的输出轴上且与输出轴过盈配合，在锁胆3、凸轮4和离合轮7间设置有可在离合轮7转动一定角度后将锁胆3与凸轮4连接，在离合轮7复位时将锁胆3与凸轮4分离的离合组件8。具体的，本实施中的离合组件8包括设置在所述离合轮7上的第一滑槽81，设置在所述锁胆3上的第二滑槽82、设置在所述凸轮4上的第三滑槽83和可在上述3个滑槽间滑动的钢珠84，优选的，第一滑槽81为弧形槽，设置2个，对称设置在所述离合轮7的两侧，第二滑槽82和第三滑槽83也设置2个，与第一滑槽81对应设置。进一步的，所述微动电机上设置有限位片53，限位片53通过一沉头螺钉固定在微动电机上，所述离合轮7上设置有具有一定弧度的弧形槽71，所述限位片53插装在所述弧形槽71内。在离合轮6转动时，由于限位片53的限位作用，使离合轮7只能够沿弧形槽71对应的角度范围进行旋转，当旋转到弧形槽71的上端位置或下端位置时，则通过限位片53的限位作用无法继续进行旋转，弧形槽71对应的弧形角度范围可根据实际需求设置，可设置成40度、50度等，在此不做具体限制。

离合轮7未转动时，钢珠84位于离合轮7内的第一滑槽81内，离合轮7在驱动装置5驱动作用下转动时，可带动其内部的钢珠84在第一滑槽82内向外推动，当离合轮7顺时针或逆时针转动到一定角度后由于弧形槽71和限位片53的限位作用，无法继续旋转，运行到此位置时，钢珠84则被离合轮7从第一滑槽81经过锁胆3的第二滑槽82推入到凸轮4的第三滑槽83内，实现将锁胆3和凸轮4连接在一起，此时顺时针或逆时针转动钥匙则可通过锁胆3带动凸轮4转动，由于在凸轮4与所述锁胆3之间设置有可使凸轮4螺旋前进或后退的螺旋传动组件9，凸轮4和锁胆3通过两者之间的螺旋传动组件9作用开始做螺旋前进或后退运动，同时在驱动装置5上至少设置有2个可依次和凸轮4接触以反馈开锁状态的检测件10，可设置3个、4个等多个，在此不做具体限制，凸轮4在螺旋前进或后退时依次和检测件10接触或分离，每个检测件10接触到凸轮4后可将开锁或关锁位置的信息实时的传递给控制板，控制板6传递给钥匙，实现对开锁或关锁状态的实时监控，确保了锁的完全开启同时保证了开锁和关锁的安全性。

在驱动装置5与离合轮7之间设置有可使离合轮7复位的复位件11，优选的，复位件11一端固定在驱动装置5上，一端固定在离合轮7上，具体的，离合轮7上设置有凸起柱72，复位件11一端固定在凸起柱72上，一端固定在驱动装置5的限位片53上，优选的，复位件11在离合转7转动前则具有一定的预压缩量，用于确保离合轮7转动的复位。所述复位件11为扭簧或具有一定弯折角度的S型的弹性片。由于离合轮7顺时针或逆时针转动了一定的角度时，使位于驱动装置5和离合轮7之间的复位件11储备了一定的能量，在开锁或关锁完成后，复位件11由于要恢复自身形变将释放能量，致使离合轮7做相反方向的转动，当转动到弧形槽71的端部时，其上方设置的第一滑槽81则可刚好与位于凸轮4的第三滑槽83内的钢珠84位置对应，钢珠84则通过锁胆3的第二滑槽82滑入到离合轮7的第一滑槽81内，此时锁胆3和凸轮4之间的连接断开，锁胆4可在锁壳1内空转，此时插入其它物件到锁孔内时，只能使锁胆3绕锁壳1空转，实现了防撬的目的。

作为本实施例中螺旋传动组件9的一种优选的实施方式为：螺旋传动组件9包括设置在所述凸轮4外圆周面上的U型螺旋槽91和设置在所述锁胆3上可与所述U型螺旋槽91配合的球头挡销92。凸轮4与锁胆3连接在一起在钥匙的作用下转动时，由于其外圆周面上的U型螺旋槽91和球头挡销92的配合可使凸轮4做螺旋前进或后退运动。

作为本实施例中螺旋传动组件9的另外一种实施方式为：所述螺旋传动组件9包括设置在所述凸轮4外圆周面上的螺旋纹和固定在所述锁胆3内的带螺纹的套筒。可通过螺旋纹和带螺纹的套筒的配合实现凸轮4的螺旋前进或后退运动，当然，也可以采用现有技术中的蜗轮和蜗杆的配合结构方式，即可在凸轮4外圆周面上加工蜗轮齿，在锁胆3的至少一侧位置处设置螺旋蜗杆结构，同样可以实现凸轮的螺旋前进或后退，当然也可以参照现有技术中常用的可实现螺旋运动的其它结构的配合方式，在此不做具体限制。

为实现凸轮4在做螺旋前进或后退运动时可依次和检测件10接触，对应的检测件10的其中一种优选的设置方式为：在套体52周向上设置多个与套体52轴向方向平行的安装槽，多个安装槽底面的高度沿套体52长度方向依次增大或减小。通过开设的安装槽的长度和开设的安装槽的槽底面高度的不同，使安装在安装槽内部的检测件10的伸出长度不同，优选的，本实施例中的检测件10为检测探针，在检测探针上套设有绝缘热缩管。

当然，也可以在套体52周向上设置有多个安装槽，安装槽长度和开设高度相同，此时可通过将检测件10的高度沿所述套体52长度方向依次增大或减小设置来实现检测件10的伸出长度不同依次和凸轮4进行接触效果。

为增加开锁过程中的档位感，与所述锁头2轴向位置垂直处设置有开锁阻尼结构，所述开锁阻尼结构包括从上到下依次设置在所述锁壳1内的第一螺钉12、弹性件13和球头销钉14，所述锁头2外圆周上设置有用于装配所述球头销钉14的安装孔24，所述球头销钉14插装在所述安装孔24内，所述弹性件13被压缩固定在所述第一螺钉12和所述球头销钉14之间。在锁头3转动时可通过施加力给球头销钉14，通过弹性件13的弹力使其上下运动，增强开锁过程中阻尼感。

具体的，本实施例中的智能锁的开锁过程如下：将钥匙与钥匙孔23对齐插入锁头2，钥匙通过探针和锁头2向控制板6供电，钥匙上单片机通过电子加密方式识别控制板6编码，解密后通过控制板6控制微动电机转动，并带动离合轮7顺时针转动，离合轮7将两个钢珠84向外推出，钢珠84沿着第二滑槽82进入凸轮4对应第三滑槽83内，离合轮7继续转动直到转动到弧形槽71端部，此时离合轮7挤住钢珠84运动方向，钢珠84将凸轮4和锁胆3整体部分连接，钥匙发出通知，顺时针旋转钥匙带动锁胆3部分及凸轮4整体转动，凸轮4在轴向旋转过程中因为其表面U型螺纹槽91与球头档销92接触，被球头档销92推动凸轮4螺旋向前运动，当旋转45°时，凸轮4与其中一检测探针接触，控制板6记录信息并传给钥匙；当旋转810°时，具体可根据实际检测探针数目和需要检测的状态来设计旋转的角度。凸轮4与另一检测探针接触，控制板6记录信息并传给钥匙，钥匙发出锁已开启声音，开锁结束。拔出钥匙停止给微动电机供电，微动电机停止运动，复位件11带动离合轮7逆时针旋转40°到达弧形槽71的另一端，离合轮7停止转动，离合轮7上的第一滑槽81与钢珠84对齐，钢珠84落入离合轮7的第一滑槽81内，锁胆3与凸轮4断开连接，实现锁胆3整体空转。

关锁过程，将钥匙与钥匙孔23对齐插入锁头2，钥匙通过探针和锁头2向控制板6供电，钥匙上单片机通过电子加密方式识别控制板6编码，解密后通过控制板6控制微动电机转动，并带动离合轮7顺时针转动，离合轮7将两个钢珠84向外推出，钢珠84沿着第二滑槽82进入第三滑槽83内，离合轮7继续转动运动到离合轮7上弧形槽71的端部限位，此时离合轮7挤住钢珠84运动方向，钢珠84将凸轮4和锁胆3整体部分链接，钥匙发出通知，逆时针旋转钥匙带动锁胆3部分及凸轮4整体转动，凸轮4在轴向旋转过程中因为其表面U型螺纹槽91与球头档销92接触，被球头档销92推动凸轮4横向后运动，当旋转45°时凸轮4与其中一检测探针依次分离，控制板6记录信息并传给钥匙；当旋转810°时凸轮4与另一检测探针分离，控制板6记录信息并传给钥匙，钥匙发出锁已关闭声音，关锁结束。拔出钥匙微动电机停止运动，离合轮7复位，锁胆3空转，具体过程与开锁相同在此不做赘述。本实施例中以检测探针设置2根为例进行说明，当然，检测探针也可以根据实际需求设置多根，每根检测探针用于检测开锁或关锁时对应的不同位置状态的信息，在此不做限制。

在上述开锁过程中如果发生其中一部分检测探针接触或分离，即开锁失败，钥匙会提醒用户；关锁过程中如果发生只有一部分检测探针分离或接触即开锁失败，钥匙也会提醒用户；这样大大加强锁的安全性，同时用户可以通过钥匙查看开、关锁记录及目前开、关锁状态。

为确保整体的密封性，在锁壳1内前后两端设置密封圈15，用于保证整套锁芯结构的防护等级。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种智能锁，包括锁壳，沿所述锁壳的长度方向依次设置在锁壳内的锁头、锁胆和凸轮，所述锁头与所述锁胆固定连接且均可转动的设置在锁壳内，在所述锁胆内设置有驱动装置和控制板，在所述锁头内设置有可将钥匙与控制板连通供电的电触件；所述驱动装置端部固定连接一离合轮，在锁胆、凸轮和离合轮间设置有可在离合轮转动一定角度后将锁胆与凸轮连接，在离合轮复位时将锁胆与凸轮分离的离合组件，在驱动装置与离合轮之间设置有可使离合轮复位的复位件；所述凸轮与所述锁胆之间设置有可使凸轮螺旋前进或后退的螺旋传动组件，所述驱动装置上至少设置有2个可依次和凸轮接触以反馈开锁状态的检测件，所述控制板与驱动装置和检测件通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，所述螺旋传动组件包括设置在所述凸轮外圆周面上的U型螺旋槽和设置在所述内胆上可与所述U型螺旋槽配合的球头挡销。

3.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，所述螺旋传动组件包括设置在所述凸轮上的螺旋纹和固定在所述锁胆内的带螺纹的套筒。

4.根据权利要求2或3所述的智能锁，其特征在于，所述复位件一端固定在驱动装置上，一端固定在离合轮上，所述复位件为扭簧或具有一定弯折角度的S型的弹性片。

5.根据权利要求4所述的智能锁，其特征在于，所述驱动装置上设置有限位片，所述离合轮上设置有具有一定弧度的弧形槽，所述限位片插装在所述弧形槽内。

6.根据权利要求2或3所述的智能锁，其特征在于，所述驱动装置包括驱动件和套设在所述驱动件上的套体，所述套体周向上设置有多个安装槽，所述检测件为检测探针，所述安装槽底面的高度沿套体长度方向依次增大或减小。

7.根据权利要求2或3所述的智能锁，其特征在于，所述驱动装置包括驱动件和套设在所述驱动件上的套体，所述套体周向上设置有多个安装槽，所述检测件的高度沿所述套体长度方向依次增大或减小。

8.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，所述离合组件包括设置在所述离合轮上的第一滑槽，设置在所述锁胆上的第二滑槽和设置在所述凸轮上的第三滑槽和可在上述3个滑槽间滑动的钢珠，离合轮未转动时，所述钢珠位于所述第一滑槽内。

9.根据权利要求1所述的智能锁，其特征在于，与所述锁头轴向位置垂直处设置有开锁阻尼结构，所述开锁阻尼结构包括从上到下依次设置在所述锁壳内的第一螺钉、弹性件和球头销钉，所述锁头外圆周上设置有用于装配所述球头销钉的安装孔，所述球头销钉插装在所述安装孔内，所述弹性件被压缩固定在所述第一螺钉和所述球头销钉之间。