CN108086804A - 一种能自动切换备用电源的电子锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能自动切换备用电源的电子锁，属于五金技术领域。它解决了现有的电子锁在电池耗尽时无法开锁的问题。本发明包括锁体、信号采集装置、执手、执手轴、主锁芯组件和离合转轴，离合转轴通过方销与主锁芯组件连接，执手轴的一端与执手连接，另一端插入离合转轴上，离合转轴相对于执手轴的另一侧与方销连接，执手轴和离合转轴同轴心并能相对自由转动，所述执手轴和离合转轴之间设有离合机构，信号采集装置控制离合机构动作，离合机构包括驱动器、推销和弧形压板。与现有技术相比，本发明配置了两个电源，在原电源没电的时候能够自动切换到另一个电源，避免了电子锁因电池没电而无法开锁的问题。

Description

一种能自动切换备用电源的电子锁

技术领域

本发明属于五金技术领域，具体涉及一种能自动切换备用电源的电子锁。

背景技术

智能锁是指在区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具。

智能锁根据安装开启的方式可以分为：射频锁、指纹锁、密码锁三种，在实际产品中会以这三种方式任意组合进行智能锁的开启，如射频+密码、射频+指纹+密码、指纹+密码等，但不管利用哪种组合，都会用到备用的机箱钥匙开锁方案和备用的外接电池接口，以确保电池没电后，能临时采购电池供电开锁，因此产生了如下问题：

第一，安全性的问题。采用备用机械开锁，那么整个系统的安全性就小于等于机械锁，即使指纹的安全性很高，但是决定安全性的还是最脆弱的机械锁；而且用户只能选择将备用机械钥匙放在车上或办公室中，防盗安全性又受影响。

第二，智能锁的供电问题。智能锁的供电问题是整个系统中最为核心的关键问题，因为不能确保系统始终有电，所以需要预留外接电源供电，保证系统能正常可靠的开启。采用电池供电的情况下，电池需要半年左右更换一次，若不及时更换电池，就会出现无法开启的事件发生。并且，通常情况下，电池的电量是在使用过程中慢慢衰减的，电量不足时，最直接的反映就是驱动机构的驱动力不足，开锁成功率减低，需要用户多次尝试开锁，这样会给用户一种错觉，怀疑是开锁信息输入不准确导致的，延误用户及时更换电池。

为了能解决智能锁的供电问题，低功率设计成为了智能锁厂商的设计重点，同时，为了能延长电池的使用时间，还可以通过增加干电池的数量来提高电量，但这些都是治标不治本的方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有电子锁所存在的问题，而提供一种能自动切换备用电源的电子锁。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种能自动切换备用电源的电子锁，包括锁体、信号采集装置、执手、执手轴、主锁芯组件和离合转轴，所述离合转轴通过方销与主锁芯组件连接，执手轴的一端与执手连接，另一端插入离合转轴上，离合转轴相对于执手轴的另一侧与方销连接，执手轴和离合转轴同轴心并能相对自由转动，所述执手轴和离合转轴之间设有离合机构，上述信号采集装置控制离合机构动作，所述的离合机构包括驱动器、推销和弧形压板，执手轴的侧壁开设有销孔，离合转轴的外壁设有限位孔，所述的推销设置在限位孔内并能沿限位孔来回运动，推销的外端顶靠在压板的凹面上，内端能插入至上述销孔内，所述的推销和执手轴之间还设有复位弹簧，驱动器与压板连接，用于驱动压板推动推销沿限位孔向内运动，其特征在于，所述的电子锁还包括常规电源和备用电源，两个电源均能对离合机构、信号采集装置和主锁芯组件供电，上述推销呈管状，其管孔内设有应急切换销子，应急切换销子能在推销管孔内来回运动使其上下两端能分别从推销的上、下管口伸出，应急切换销子与推销内壁之间设有第一弹簧，所述的应急切换销子在该第一弹簧的作用下上端保持在伸出推销上管口的状态，压板上开有应急孔，压板相对于推销的另一侧设有用于切换常规电源和备用电源进行供电的电源切换开关，该电源切换开关位于上述应急孔处，外力作用在应急切换销子上端时，能克服第一弹簧弹力将应急切换销子的下端推出推销的下管口，使应急切换销子的下端穿过应急孔作用于电源切换开关上。

在上述的一种能自动切换备用电源的电子锁中，所述应急切换销子的上端具有导向圆角。

在上述的一种能自动切换备用电源的电子锁中，所述的电源切换开关包括壳体、按钮、活动件、活动触点、第一固定触点和第二固定触点，壳体内部具有内腔，活动件设置在内腔中，按钮的下端插入至内腔中用于驱动活动件上下运动，按钮的上端外露并与上述应急孔正对，活动件与壳体之间设有第二弹簧，两个活动触点设置在活动件上，两个第一固定触点一一对应设置在两活动触点的上方，两个第二固定触点一一对应设置在两个活动触点的下方，两第一固定触点位于常规电源的供电线路上，两个第二固定触点位于备用电源的供电线路上，两活动触点位于用电线路上，两个活动触点随活动件向上运动时能与两第一固定触点一一接触接通第一工作线路，两个活动触点随活动件向下运动时能与两第二固定触点一一接触接通第二工作线路，上述活动件在第二弹簧的弹力作用下位于高位位置接通第一工作线路，活动件和按钮之间设有自锁件，自锁件的上下两端分别始终与按钮和活动件的端部接触抵靠，自锁件与壳体之间设有按钮下压后保持活动件处于低位位置的自锁机构。

在上述的一种能自动切换备用电源的电子锁中，所述的自锁结构包括位于自锁件侧部的锁钩，内腔内壁上设有凸起，自锁件的上下两端均呈圆弧状，按钮的下端面具有倾斜面，自锁件能以其与活动件接触的接触点为支点左右摆动，自锁件的上部与斜面下端接触时，凸起挡于锁钩的上升路径上。

在上述的一种能自动切换备用电源的电子锁中，所述的自锁件尺寸上小下大。

在上述的一种能自动切换备用电源的电子锁中，所述的常规电源和备用电源均为可充电电源，均外接有太阳能发电装置。

在上述的一种具有应急开锁结构的电子锁中，所述的驱动器为电机，电机的电机轴通过传动机构与压板连接。电机通过传动机构将动力传递给压板，使压板作来回伸缩运动。

与现有技术相比，本发明配置了两个电源，在某个电源临时没电时能够切换到另一个电源以备整个电子锁内耗能部件的使用，能够防止因为电源临时没电而导致的无法开锁的问题，而且这两个电源就采用太阳能方式自行补充能源，不要人工操作更换电池或者接线充电，使用效果极佳。

附图说明

图1为本电子锁的结构示意图。

图2为电源切换开关与离合机构相互关系的结构示意图。

图3是自锁件切换到另一种状态时的结构示意图。

图中，1、锁体；2、执手；3、执手轴；4、离合转轴；5、方销；6、驱动器；7、推销；8、压板；9、应急切换销子；10、第一弹簧；11、应急孔；12、壳体；13、按钮；14、活动件；15、活动触点；16、第一固定触点；17、第二固定触点；18、第二弹簧；19、自锁件；20、锁钩；21、凸起；22、倾斜面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明提供了一种能自动切换备用电源的电子锁，它包括锁体1、信号采集装置、执手2、执手轴3、主锁芯组件和离合转轴4。离合转轴4通过方销5与主锁芯组件连接，执手轴3的一端与执手2连接，另一端插在离合转轴4上，离合转轴4相对于执手轴的3另一侧与方销5连接，执手轴3和离合转轴4同轴心并能相对自由转动，执手轴3和离合转轴4之间设有离合机构，信号采集装置控制离合机构动作。离合机构包括驱动器6、推销7和弧形压板8。执手轴3的侧壁开设有销孔，离合转轴4的外壁设有限位孔，推销7设置在限位孔内并能沿限位孔来回运动，推销7的外端从限位孔伸出并顶靠在压板8的凹面上，内端能插入至上述销孔内，推销7和执手轴3之间还设有复位弹簧。

如图2所示，本电子锁还包括常规电源和备用电源，两个电源均能对离合机构、信号采集装置和主锁芯组件供电，推销7呈管状，其管孔内设有应急切换销子9，应急切换销子9能在推销7 管孔内来回运动使其上下两端能分别从推销7的上、下管口伸出，应急切换销子9与推销7内壁之间设有第一弹簧10，应急切换销子9在该第一弹簧10的作用下上端保持在伸出推销7上管口的状态，压板8上开有应急孔11，压板8相对于推销7的另一侧设有用于切换常规电源和备用电源进行供电的电源切换开关，该电源切换开关位于上述应急孔11处，外力作用在应急切换销子9上端时，能克服第一弹簧10弹力将应急切换销子9的下端推出推销7 的下管口，使应急切换销子9的下端穿过应急孔11作用于电源切换开关上，驱动器6为电机，电机的电机轴通过传动机构与压板 8连接。

如图2所示，应急切换销子9的上端具有导向圆角，电源切换开关包括壳体12、按钮13、活动件14、活动触点15、第一固定触点16和第二固定触点17，壳体12内部具有内腔，活动件14 设置在内腔中，按钮13的下端插入至内腔中用于驱动活动件14 上下运动，按钮13的上端外露并与上述应急孔11正对，活动件 14与壳体12之间设有第二弹簧18，两个活动触点15设置在活动件14上，两个第一固定触点16一一对应设置在两活动触点15 的上方，两个第二固定触点17一一对应设置在两个活动触点15 的下方，两第一固定触点16位于常规电源的供电线路上，两个第二固定触点17位于备用电源的供电线路上，两活动触点15位于用电线路上，两个活动触点15随活动件14向上运动时能与两第一固定触点16一一接触接通第一工作线路，两个活动触点15随活动件14向下运动时能与两第二固定触点17一一接触接通第二工作线路，活动件14在第二弹簧18的弹力作用下位于高位位置接通第一工作线路，活动件14和按钮13之间设有自锁件19，自锁件19的上下两端分别始终与按钮13和活动件14的端部接触抵靠，自锁件19与壳体12之间设有按钮13下压后保持活动件14 处于低位位置的自锁机构。

从图2中可以看出，电源切换开关其实有两个工位，平时，活动件14在不受外力的情况下被第二弹簧18托着，设置在活动件14上的活动触点15与两个第一固定触点16接触并形成第一工作线路的回路，第一工作线路中的动力能源来源于常规电源，而常规电源在使用后终归其能量将会耗尽，此时电子锁内的各耗能部件都将无法完整使用，从而无法开锁，所以，为了解决这个问题，我们在电子锁内配备了备用电源。

当常规电源的能量即将耗尽时，驱动器6的驱动力不足(如图2所示)，此时用户进行开锁时，驱动器6推动推销7插入销孔内的深度会不够，执手轴3和离合转轴4之间的结合度不足，用户转动执手2进行开锁时，执手轴3旋转，执手轴3与离合转轴4发生相对运动，销孔的开口内壁会作用与应急切换销子9的顶部，而由于推销7是呈管口状的，推销7的边沿会挡在压板8的应急孔11周圈实体板面上，这时执手轴的销孔开口内壁挤压应急切换销子9后会使得应急切换销子9的上端缩回至推销7内，也就是应急切换销子9在此过程中会相对于推销7向下运动，下移后下端穿过压板8的应急孔11，并抵触到下方的按钮13，将该按钮13进行下压，按钮13通过自锁件19驱动活动件14向下运动，活动件14下移后活动触点15与第一固定触点16分离，并与第二固定触点17连接，此时第二工作线路形成回路，第一工作线路中的动力能源来源于备用电源，此过程中，自锁件19在自锁结构的作用下，能够使其不论是与顶部的第一固定触点16接触还是与底部的第二固定触点17接触都会使它自在接触点固定，本发明中，自锁机构完成自锁的过程十分巧妙，它的具体结构及工作原理如下：

如图2和图3所示，该自锁结构包括位于自锁件19侧部的锁钩20，壳体12的内腔内壁上设有凸起21，自锁件19的两侧扁平且它的上下两端均呈弧度大小不同的圆弧状，从成型方式上看，自锁件类似于由一个鸡蛋的截面拉伸而成，按钮13的下端面具有倾斜面22，自锁件能以其与活动件14接触的接触点为支点左右摆动，凸起21挡于锁钩20的上升路径上。

图2中显示的自锁件19其上端位于按钮13斜面的最高处，自锁件整体向右倾倒，右侧面靠在右凸起上，当按钮13按下时，自锁件19随着按钮13下落，其右侧面被凸起所挡，使整体向左翻转扳正，最终使右侧面处于竖直状态，此过程中，自锁件19 上的锁钩翻转至左凸起的下方，活动触点15与第二固定触点17 接触并使第二回路工作。外力撤销后，自锁件和活动件在第二弹簧18的作用下预上升回位，自锁件在自身偏心重力的作用下向左偏摆，锁钩移动至左凸起的正下方，自锁件上升时锁钩勾住左凸起21，使自锁件19被挡住无法在上升，图2中显示的各部件位置关系也就变成了图3中显示的各部件位置关系。

而需要调回到第一回路时，需要再次下压按钮13，使锁钩20 与凸起21上下分离(为了使按钮继续下移，需要使活动件14与第二固定触点17采用侧面形式接触，或者第二固定触点17设置在另一个独立的弹簧上，使第二固定触点17也具备一定下移并归位的功能。)，从图3中可以看出，按钮13下移过程中，在左凸起21的作用下，当按钮13下移到底端时，由于左侧凸起21的存在，自锁件19左侧面被左凸起21所挡，使整体向右翻转扳正，最终使左侧面处于竖直状态，而按钮13继续下降后其倾斜面22左侧会嵌入自锁件19与壳体12内壁形成的缝隙内，使自锁件19会环绕着其底部与活动件14接触的接触点向右侧顺时针偏转一定距离，这时锁钩20与左侧的凸起21在竖直方向上不再对齐，放开按钮13后，活动件14在第二弹簧18作用下抬升，自锁件19也随之抬升，且锁件19的锁钩20在这个抬升过程中不会被左侧的凸起21阻挡，图3中显示的各部件位置关系又回到了图2中显示的各部件位置关系。

为了方便电池内的能源补充，常规电源和备用电源均可采用可充电电源，且它们均外接有太阳能发电装置，这样在其中一个电源进行工作的同时，另一个电源自动会进行着补充能源的功效，不需要拆开电子锁更换电源，而且也不需要通过外接连线对其充电，使本电子锁产品的使用更为方便。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种能自动切换备用电源的电子锁，包括锁体(1)、信号采集装置、执手(2)、执手轴(3)、主锁芯组件和离合转轴(4)，所述离合转轴(4)通过方销(5)与主锁芯组件连接，执手轴(3)的一端与执手(2)连接，另一端插入离合转轴(4)上，离合转轴(4)相对于执手轴(3)的另一侧与方销(5)连接，执手轴(3)和离合转轴(4)同轴心并能相对自由转动，所述执手轴(3)和离合转轴(4)之间设有离合机构，上述信号采集装置控制离合机构动作，所述的离合机构包括驱动器(6)、推销(7)和弧形压板(8)，执手轴(3)的侧壁开设有销孔，离合转轴(4)的外壁设有限位孔，所述的推销(7)设置在限位孔内并能沿限位孔来回运动，推销(7)的外端顶靠在压板(8)的凹面上，内端能插入至上述销孔内，所述的推销(7)和执手轴(3)之间还设有复位弹簧，驱动器(6)与压板(8)连接，用于驱动压板(8)推动推销(7)沿限位孔向内运动，其特征在于，所述的电子锁还包括常规电源和备用电源，两个电源均能对离合机构、信号采集装置和主锁芯组件供电，上述推销(7)呈管状，其管孔内设有应急切换销子(9)，应急切换销子(9)能在推销(7)管孔内来回运动使其上下两端能分别从推销(7)的上、下管口伸出，应急切换销子(9)与推销(7)内壁之间设有第一弹簧(10)，所述的应急切换销子(9)在该第一弹簧(10)的作用下上端保持在伸出推销(7)上管口的状态，压板(8)上开有应急孔(11)，压板(8)相对于推销(7)的另一侧设有用于切换常规电源和备用电源进行供电的电源切换开关，该电源切换开关位于上述应急孔(11)处，外力作用在应急切换销子(9)上端时，能克服第一弹簧(10)弹力将应急切换销子(9)的下端推出推销(7)的下管口，使应急切换销子(9)的下端穿过应急孔(11)作用于电源切换开关上。

2.根据权利要求1所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述应急切换销子(9)的上端具有导向圆角。

3.根据权利要求1或2所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述的电源切换开关包括壳体(12)、按钮(13)、活动件(14)、活动触点(15)、第一固定触点(16)和第二固定触点(17)，壳体(12)内部具有内腔，活动件(14)设置在内腔中，按钮(13)的下端插入至内腔中用于驱动活动件(14)上下运动，按钮(13)的上端外露并与上述应急孔(11)正对，活动件(14)与壳体(12)之间设有第二弹簧(18)，两个活动触点(15)设置在活动件(14)上，两个第一固定触点(16)一一对应设置在两活动触点(15)的上方，两个第二固定触点(17)一一对应设置在两个活动触点(15)的下方，两第一固定触点(16)位于常规电源的供电线路上，两个第二固定触点(17)位于备用电源的供电线路上，两活动触点(15)位于用电线路上，两个活动触点(15)随活动件(14)向上运动时能与两第一固定触点(16)一一接触接通第一工作线路，两个活动触点(15)随活动件(14)向下运动时能与两第二固定触点(17)一一接触接通第二工作线路，上述活动件(14)在第二弹簧(18)的弹力作用下位于高位位置接通第一工作线路，活动件(14)和按钮(13)之间设有自锁件(19)，自锁件(19)的上下两端分别始终与按钮(13)和活动件(14)的端部接触抵靠，自锁件(19)与壳体(12)之间设有按钮(13)下压后保持活动件(14)处于低位位置的自锁机构。

4.根据权利要求3所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述的自锁结构包括位于自锁件(19)侧部的锁钩(20)，内腔内壁上设有凸起(21)，自锁件(19)的上下两端均呈圆弧状，按钮(13)的下端面具有倾斜面(22)，自锁件(19)能以其与活动件(14)接触的接触点为支点左右摆动，自锁件(19)的上部与斜面下端接触时，凸起(21)挡于锁钩(20)的上升路径上。

5.根据权利要求3或4所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述的自锁件(19)尺寸上小下大。

6.根据权利要求1或2所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述的常规电源和备用电源均为可充电电源，均外接有太阳能发电装置。

7.根据权利要求1或2所述的一种能自动切换备用电源的电子锁，其特征在于，所述的驱动器(6)为电机，电机的电机轴通过传动机构与压板(8)连接。电机通过传动机构将动力传递给压板(8)，使压板(8)作来回伸缩运动。