CN108225171A - 角度检测装置、解锁装置及钥匙 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种角度检测装置、解锁装置及钥匙。其中,角度检测装置包括基体,基体上设置有导电层;多个检测件,检测件的第一端抵接在导电层上且能够相对于导电层运动;检测电路,检测件的第二端与检测电路连接,当任意两个检测件相对导电层的位置发生变化时,检测电路能够检测到导电层的有效电阻的变化并转换成相应的角度值以作为被检测件的转动角度。本发明解决了现有技术中的检测电脑钥匙和相关锁具的转动角度存在困难的问题。

Description

角度检测装置、解锁装置及钥匙
技术领域
本发明涉及智能锁具技术领域,具体而言,涉及一种角度检测装置、解锁装置及钥匙。
背景技术
目前,电脑钥匙和智能锁具在电力系统中的应用广泛,随着电力系统向更加智能化的方向发展,迫切需要功能更加强大、检测更加精准的相关装置。而电脑钥匙和相关的锁具都有旋转动作,相关装置和系统需要对其旋转位置、方向和旋转角度等信息进行采集。但电脑钥匙和相关的锁具因其结构空间狭小,无法采用尺寸比较大的角度检测传感器,因而需要一种结构尺寸比较小,检测和处理比较简单且抗干扰能力比较强的角度检测装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种角度检测装置、解锁装置及钥匙,以解决现有技术中的检测电脑钥匙和相关锁具的转动角度存在困难的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种角度检测装置,包括基体,基体上设置有导电层;多个检测件,检测件的第一端抵接在导电层上且能够相对于导电层运动;检测电路,检测件的第二端与检测电路连接,当任意两个检测件相对导电层的位置发生变化时,检测电路能够检测到导电层的有效电阻的变化,并转换成相应的角度值以作为被检测件的转动角度。
进一步地,导电层呈具有缺口的环状结构,各检测件间隔设置在导电层上。
进一步地,环状结构包括多个依次套设且均具有缺口的环段,所有环段中,除最内圈的一个环段的第一端以及最外圈的一个环段的第二端外,剩下的所有环段的端部顺次连接,且至少两个环段上对应设置有检测件。
进一步地,导电层是导电塑料层或氧化铟锡材料层。
进一步地,导电层采用印刷、电镀、涂布或胶粘中的至少一种方式设置在基体上。
进一步地,角度检测装置还包括盖板,盖板具有使得检测件穿过的轨迹孔,盖板位于基体的一侧,或盖板具有容纳腔以容纳基体。
进一步地,检测件为弹簧顶针。
根据本发明的另一方面,提供了一种解锁装置,包括解锁杆;用于检测解锁杆的转动角度的角度检测装置,角度检测装置为上述的角度检测装置,且角度检测装置的检测件与解锁杆连接。
进一步地,解锁装置还包括外壳,解锁杆的至少一部分设置在外壳内;闭锁轴,闭锁轴位于外壳内,且闭锁轴套设在解锁杆的外侧且二者能够相对转动,当解锁杆相对于闭锁轴转动时,解锁杆带动外壳同步转动,角度检测装置的基体与闭锁轴相对静止。
进一步地,外壳具有用于容纳角度检测装置的盖板的容纳结构,且盖板与外壳卡接。
进一步地,容纳结构为设置在外壳上的容纳凹槽。
根据本发明的另一方面,提供了一种钥匙,包括上述的解锁装置。
应用本发明的技术方案,多个检测件能够在基体上的导电层滑动,使得检测件之间的导电层的长度发生变化,进而接入检测电路的有效电阻也发生相应变化,通过检测电路的相应参数的变化就能够反应出检测件的转动角度。上述装置的结构尺寸较小,检测和后续处理简单方便,能够满足电脑钥匙和相关锁具的角度检测的使用需求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的角度检测装置的结构示意图;
图2示出了图1中的角度检测装置的另一个位置的结构示意图;
图3示出了图1中的角度检测装置在解锁装置中的A-A向的剖视图;
图4示出了本发明的解锁装置在锁定状态的剖视图;
图5示出了图4中的解锁装置在解锁状态的剖视图;以及
图6示出了图4中的解锁装置的解锁杆的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、基体;11、导电层;20、检测件;30、盖板;40、解锁杆;41、解锁杆主体;42、第一伸出部;43、第二伸出部;44、第一凹槽;45、第二凹槽;50、外壳;60、闭锁轴;70、解锁头;80、顶销;90、驱动元件。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中的检测电脑钥匙和相关锁具的转动角度存在困难的问题,本发明提供了一种角度检测装置、解锁装置及钥匙。其中,钥匙为电脑钥匙且具有解锁装置,解锁装置包括下述的角度检测装置。
如图1至图3所示,角度检测装置包括基体10、多个检测件20和检测电路,基体10上设置有导电层11;检测件20的第一端抵接在导电层11上且能够相对于导电层11运动;检测件20的第二端与检测电路连接,当任意两个检测件20相对导电层11的位置发生变化时,检测电路能够检测到导电层11的有效电阻的变化,并转换成相应的角度值以作为被检测件的转动角度。
具体地,检测件能够跟随被检测件同步转动,二者的转动角度相同,通过对检测件的转动角度的检测就能够反映出被检测件的转动角度。多个检测件20能够在基体10上的导电层11滑动,使得检测件20之间的导电层11的长度发生变化,进而接入检测电路的有效电阻也发生相应变化,通过检测电路的相应参数的变化就能够反映出检测件20的转动角度。具体而言,根据电阻计算公式ρ表示电阻率,l表示导电层长度,s表示导电层面积,当多个检测件20之间的导电层11的长度发生变化时,接入检测电路的有效电阻发生变化,即而相对旋转长度l与相对旋转角度n之间的关系可由下式表示:由此可知,接入检测电路的有效电阻与检测件20的转动角度呈线性关系。上述装置的结构尺寸较小,检测和后续处理简单方便,能够满足电脑钥匙和相关锁具的角度检测的使用需求。
在本实施例中,如图1和图2所示,当基体10相对检测件20逆时针转动,即检测件20顺时针转动时,检测件20之间的导电层11的长度减小,接入检测电路的有效电阻减小,也就是说,随着检测件20的顺时针旋转,检测电路的有效电阻呈线性减小。
可选地,导电层11呈具有缺口的环状结构,各检测件20间隔设置在导电层11上。
进一步可选地,环状结构包括多个依次套设且均具有缺口的环段,所有环段中,除最内圈的一个环段的第一端以及最外圈的一个环段的第二端外,剩下的所有环段的端部顺次连接,且至少两个环段上对应设置有检测件20。
具体地,基体10为具有环状结构的固定圈,导电层11的每个环段均具有沿基体10的径向设置的缺口,且不同直径的环段的缺口端与与其相邻的环段的缺口端连接,使得多个环段形成一个带状的导电层11。在本实施例中,导电层11具有两个环段,每个环段的两个缺口端中的一端保持断开,另一端与另一个环段的较为靠近的缺口端连接,使得导电层11整体连通,以提高导电层11长度,从而提高导电层11的电阻,同时两个检测件20分别抵接在两个环段上,当两个检测件20相对导电层11发生转动时,检测件20之间的导电层11的长度发生变化,通过检测电路即可得到相应的参数的变化,从而能够计算出检测件20的转动角度等相关信息。
可选地,导电层11是导电塑料层或氧化铟锡材料层。导电塑料层或氧化铟锡材料层本身的电阻较大,从而提高导电层11的电阻,使得当检测件20运动时,检测电路的电阻变化明显,提高角度检测装置的检测精度。
可选地,导电层11采用印刷、电镀、涂布或胶粘中的至少一种方式设置在基体10上,以保证导电层11与基体10连接的可靠性。
进一步可选地,角度检测装置还包括盖板30,盖板30具有使得检测件20穿过的轨迹孔,盖板30位于基体10的一侧,或盖板30具有容纳腔以容纳基体10。
具体地,盖板30设置在基体10的一端,盖板30上的轨迹孔与导电层11的形状相配合,使得检测件20能够穿过盖板30后准确抵接在导电层11上,同时防止检测件20在运动过程中从导电层11上脱离而导致检测失效的问题。在本实施例中,盖板30还具有容纳基体10的凹槽,基体10的一部分能够伸入凹槽中使得盖板30与基体10紧密配合。
可选地,检测件20为弹簧顶针。
如图4和图5的一种解锁装置,包括解锁杆40和用于检测解锁杆40的转动角度的角度检测装置,且角度检测装置的检测件20与解锁杆40连接。
可选地,解锁装置还包括外壳50和闭锁轴60,解锁杆40的至少一部分设置在外壳50内闭锁轴60位于外壳50内,且闭锁轴60套设在解锁杆40的外侧且二者能够相对转动,当解锁杆40相对于闭锁轴60转动时,解锁杆40带动外壳50同步转动,角度检测装置的基体10与闭锁轴60相对静止。
具体地,在解锁装置的解锁杆40和闭锁轴60之间设置有角度检测装置,其中,闭锁轴60上设置有凹槽,基体10上设置有凸起,凸起能够卡接在凹槽中,使得基体10固定设置在闭锁轴60上,盖板30容纳在外壳50中。在本实施例中,被检测件为解锁杆40。外壳50和解锁杆40之间固定连接,当外壳50和解锁杆40一同转动时,检测件20能够跟随解锁杆40一同转动,而由于基体10及基体10上的导电层11不发生转动,因而接入检测电路的导电层11的有效电阻发生变化,进而实现对解锁杆40转动角度的检测。
如图4和图6所示,解锁装置还包括解锁头70和顶销80,其中,解锁杆40包括固定安装在外壳50内的解锁杆主体41和延长至外壳50的第一伸出部42,以及从第一伸出部42延长至外壳50外部的第二伸出部43,第二伸出部43的端部设置有解锁头70,闭锁轴60套设在第二伸出部43上,且置于解锁头70与外壳50之间,第一伸出部42上设置有通孔,第二伸出部43上设置有第一凹槽44,闭锁轴60上设置有与第一凹槽44相对应的第二凹槽45,第一凹槽44和第二凹槽45之间形成容纳槽,顶销80可滑动地设置在容纳槽和通孔中。
解锁装置还包括驱动元件90和读码线圈,解锁杆主体41具有容纳驱动元件90的容纳腔,驱动元件90具有锁定端,锁定端与顶销80连接,当解锁装置解锁时,锁定端向远离解锁头70的方向滑动,以带动顶销80从通孔中滑出,实现解除对闭锁轴60的锁定。在本实施例中,驱动元件90为螺线管,锁定端为动铁芯。通过改变螺线管的通电状态使得动铁芯能够在螺线管中滑动,以实现闭锁轴60的解锁和锁定。解锁装置内设置有用于读取锁具锁芯码值的读码线圈。
可选地,外壳50具有用于容纳角度检测装置的盖板30容纳结构,且盖板30与外壳50卡接。
具体地,外壳50上设置有凹槽作为容纳结构,盖板30上设置有凸起,通过凸起和凹槽的配合使得盖板30容纳在外壳50中,同时使得盖板30对外壳50起到一定的密封作用,保证外壳50内的部件的稳定工作。
进一步可选地,容纳结构为设置在外壳50上的容纳凹槽。
本实施例中的解锁装置的使用过程及角度检测过程如下:
1.当解锁装置插入锁具锁芯部件时为初始状态,此时解锁装置内的读码线圈读取锁具锁芯码值;
2.如果码值正确,钥匙为解锁装置内的螺线管供电,在螺线管的作用下顶销80被吸出容纳槽,顶销80不再卡设在闭锁轴60与解锁杆40之间,此时闭锁轴60可自由转动;
3.当解锁装置顺时针旋转过程中,闭锁轴60和固定圈由于受外壳50的限位不旋转,同时弹簧顶针随着解锁装置旋转,两组弹簧顶针连接的导电层11的长度发生变化,进而检测电路的电阻发生变化,从而通过检测电路的参数反映出弹簧顶针的转动角度;
4.当解锁装置顺时针旋转到锁具的解锁角度时,锁具处于解锁状态,此时,检测电路通过检测电阻变化计算出导电层11的长度,从而计算出对应的旋转角度,锁具解锁。
锁具闭锁与锁具解锁的工作原理基本相同。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
1、解决了现有技术中的检测电脑钥匙和相关锁具的转动角度存在困难的问题;
2、采用高电阻率材料附着于基材上做导电体,通过检测电阻等电信号方式来间接实现角度的检测,使得整体结构简单,体积占用小;
3、简化了角度检测装置,角度检测原理简单可靠。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种角度检测装置,其特征在于,包括:
基体(10),所述基体(10)上设置有导电层(11);
多个检测件(20),所述检测件(20)的第一端抵接在所述导电层(11)上且能够相对于所述导电层(11)运动;
检测电路,所述检测件(20)的第二端与所述检测电路连接,当任意两个所述检测件(20)相对所述导电层(11)的位置发生变化时,所述检测电路能够检测到所述导电层(11)的有效电阻的变化,并转换成相应的角度值以作为被检测件的转动角度。
2.根据权利要求1所述的角度检测装置,其特征在于,所述导电层(11)呈具有缺口的环状结构,各所述检测件(20)间隔设置在所述导电层(11)上。
3.根据权利要求2所述的角度检测装置,其特征在于,所述环状结构包括多个依次套设且均具有缺口的环段,所有所述环段中,除最内圈的一个所述环段的第一端以及最外圈的一个所述环段的第二端外,剩下的所有所述环段的端部顺次连接,且至少两个所述环段上对应设置有所述检测件(20)。
4.根据权利要求1所述的角度检测装置,其特征在于,所述导电层(11)是导电塑料层或氧化铟锡材料层。
5.根据权利要求1所述的角度检测装置,其特征在于,所述导电层(11)采用印刷、电镀、涂布或胶粘中的至少一种方式设置在所述基体(10)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的角度检测装置,其特征在于,所述角度检测装置还包括盖板(30),所述盖板(30)具有使得所述检测件(20)穿过的轨迹孔,所述盖板(30)位于所述基体(10)的一侧,或所述盖板(30)具有容纳腔以容纳所述基体(10)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的角度检测装置,其特征在于,所述检测件(20)为弹簧顶针。
8.一种解锁装置,其特征在于,包括:
解锁杆(40);
用于检测所述解锁杆(40)的转动角度的角度检测装置,所述角度检测装置为权利要求1至7中任一项所述的角度检测装置,且所述角度检测装置的检测件(20)与所述解锁杆(40)连接。
9.根据权利要求8所述的解锁装置,其特征在于,所述解锁装置还包括:
外壳(50),所述解锁杆(40)的至少一部分设置在所述外壳(50)内;
闭锁轴(60),所述闭锁轴(60)位于所述外壳(50)内,且所述闭锁轴(60)套设在所述解锁杆(40)的外侧且二者能够相对转动,当所述解锁杆(40)相对于所述闭锁轴(60)转动时,所述解锁杆(40)带动所述外壳(50)同步转动,所述角度检测装置的基体(10)与所述闭锁轴(60)相对静止。
10.根据权利要求9所述的解锁装置,其特征在于,所述外壳(50)具有用于容纳所述角度检测装置的盖板(30)的容纳结构,且所述盖板(30)与所述外壳(50)卡接。
11.根据权利要求10所述的解锁装置,其特征在于,所述容纳结构为设置在所述外壳(50)上的容纳凹槽。
12.一种钥匙,其特征在于,包括权利要求8至11中任一项所述的解锁装置。
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