CN108397059B - 一种指纹识别的u型锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹识别的U型锁，包括：锁芯、控制电路、指纹采集板、蓝牙通讯模块、电池及锁壳，智能终端通过蓝牙通讯模块与控制电路进行数据交互。锁壳包括内壳、外壳与U型杆，内壳与外壳的两侧均设置用于U型杆两端插入的圆孔，U型杆的一端为J型端。锁芯包括电机与锁舌，锁舌与U型杆的J型端配合，电机驱动锁舌转动，实现U型锁的开锁与锁舌复位。智能终端通过蓝牙通讯与U型锁连接，设置开锁指纹，设置完成后，可以使用设置过的指纹按压指纹采集板实现开锁。用户可以通过智能终端设置包括指纹的电子秘钥，也可以通过智能终端使用指纹秘钥之外的其它电子秘钥进行开锁，用于用户不便使用指纹开锁的情况。

Description

一种指纹识别的U型锁

技术领域

本发明涉及锁具技术领域，尤其涉及一种指纹识别的U型锁。

背景技术

指纹的唯一性和不可复制性决定了指纹锁是目前所有锁具中最为安全的锁种，U型锁携带使用方便，用途较广，市场急需使用便利、安全性更高的指纹识别的U型锁。

发明内容

本发明提供一种指纹识别的U型锁，技术方案如下：

一种指纹识别的U型锁，包括：锁芯、控制电路、指纹采集板、低功耗蓝牙通讯模块及电池，电池为锁芯、控制电路、指纹采集板及低功耗蓝牙通讯模块供电，控制电路和锁芯、指纹采集板及低功耗蓝牙通讯模块电连接，控制电路通过低功耗蓝牙通讯模块与智能终端进行数据交互。

还包括容纳所述锁芯、控制电路、指纹采集板、低功耗蓝牙通讯模块及电池的锁壳，锁壳包括内壳、外壳与U型杆，内壳与外壳为圆柱形，内壳与外壳的两端侧面均设置用于U型杆两端插入的圆孔，U型杆的一端为J型端。

锁芯包括电机与锁舌，锁舌与U型杆的J型端配合，电机驱动锁舌转动，实现U型锁的开锁与锁舌复位。

进一步的，锁芯还包括：六方钢、转轴、转轴支撑体、弹簧及锁舌垫片，电机输出轴与六方钢的第一端固定连接，转轴支撑体套在转轴外周，转轴套在六方钢靠近电机一侧的外周，弹簧套在六方钢外周，弹簧的一端顶在转轴的一端，锁舌套在六方钢外周，锁舌垫片固定在六方钢的第二端。

进一步的，转轴的外形为两节同轴圆柱的组合体，其轴向开六方通孔，转轴支撑体为内开圆形通孔的圆柱体，所述圆形通孔包括内径不同的两段圆形孔，转轴支撑体的外柱面设置凹槽。

锁舌包括锁舌本体与舌体，锁舌本体的外形为圆柱体，轴向开通孔，锁舌本体的通孔包括圆孔和六方孔两段，锁舌位于锁舌本体的靠近圆孔的一端的外周，且舌体凸出锁舌本体的端面。

锁舌垫片为开通孔的小圆盘，其直径等于锁舌本体的圆孔直径，六方钢的第二端设置螺孔。

进一步的，外壳包括管体Ⅰ和管体Ⅱ，管体Ⅰ与管体Ⅱ均是一端开口，另一端封闭，管体Ⅰ的开口一端与管体Ⅱ的开口一端通过螺纹连接，管体Ⅰ与管体Ⅱ的侧面各设一个圆孔；

U型杆的两端各设置皮碗，皮碗与U型杆通过螺纹连接；内壳包括内壳本体和壳盖，内壳本体的两侧均设置内径大于外壳上圆孔内径的圆孔，内壳本体上的圆孔外沿设置防水圈，内壳本体与壳盖之间设置防水圈。

进一步的，内壳设置锁舌舱、锁芯卡位舱、电机舱及电器舱，在电机舱与电器仓之间设置用于连接内壳本体与壳盖的连接柱，连接柱上设置圆孔，壳盖上与连接柱对应位置处设置圆形通孔，内壳包括楔钉，楔钉穿过壳盖上的圆形通孔伸入连接柱，壳盖上的圆形通孔内注密封胶。

在电机舱靠近连接柱的位置设置包围电机的防水垫，防水垫与电机的轴线垂直，填充在电机与内壳内壁之间。

内壳还设置紧邻电器舱的电缆舱，电缆舱与电器舱之间设置与内壳体密闭连接的隔板，隔板上设置穿线孔。

进一步的，锁芯位于内壳的锁舌舱、锁芯卡位舱与电机舱构成的连通空间内，锁芯通过转轴支撑体卡接于锁芯卡位舱，控制电路、低功耗蓝牙通讯模块及电池位于电气舱内，指纹采集板镶嵌在电缆舱的圆柱面，电缆舱外表面设置充电口，与指纹采集板连接的电线穿过穿线孔与电池及控制电路相连，与充电口连接的电线穿过穿线孔与电池相连，

进一步的，在穿线孔的孔壁与电线之间浇注密封胶，在电机舱靠近连接柱的位置设置包围电机的防水垫，防水垫与电机的轴线垂直，填充在电机与内壳的内壁之间。

本发明提供的指纹识别的U型锁开启使用后，智能终端通过蓝牙通讯与U型锁连接，设置开锁指纹，设置完成后，可以使用设置过的指纹按压指纹采集板实现开锁。用户可以通过智能终端设置包括指纹的电子秘钥，也可以通过智能终端使用指纹秘钥之外的其它电子秘钥（比如语音口令、人脸识别等）进行开锁，用于用户不便使用指纹开锁的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统框图；

图2为锁壳结构示意图；

图3为锁芯剖面示意图；

图4a为锁芯的转轴形状示意图；

图4b为锁芯的转轴支撑体形状示意图；

图4c为锁芯的锁舌形状示意图；

图4d为锁芯的锁舌垫片形状示意图；

图4e为锁芯的六方钢形状示意图；

图5为内壳外观示意图；

图6为内壳本体结构示意图；

图7为内壳盖结构示意图；

图8为电机舱的防水垫位置横向剖面示意图；

附图中各部件的标记为：1-锁芯、2-控制电路、3-指纹采集板、4-低功耗蓝牙通讯模块、5-电池、61-充电口、6-锁壳，61-内壳、62-外壳、63-U型杆、11-电机、12-锁舌、13-六方钢、14-转轴、15-转轴支撑体、16-弹簧、17-锁舌垫片、121-锁舌本体、122-舌体、611-内壳本体、612-壳盖、621-管体Ⅰ、622-管体Ⅱ、631-皮碗、6111-锁舌舱、6112锁芯卡位舱、6113-电机舱、6114电器舱、6115连接柱、6116-电缆舱、6117-隔板、6118-穿线孔、6119-防水垫、6121-圆形通孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种指纹识别的U型锁，技术方案如下：

如图1所示，一种指纹识别的U型锁，包括：锁芯1、控制电路2、指纹采集板3、低功耗蓝牙通讯模块4及电池5，电池为锁芯1、控制电路2、指纹采集板3及低功耗蓝牙通讯模块4供电，控制电路2和锁芯1、指纹采集板3及低功耗蓝牙通讯模块4电连接，控制电路2通过低功耗蓝牙通讯模块4与智能终端进行数据交互。

还包括容纳所述锁芯1、控制电路2、指纹采集板3、低功耗蓝牙通讯模块4及电池5的锁壳6，如图2所示，锁壳6包括内壳61、外壳62与U型杆63，内壳61与外壳62为圆柱形，内壳61与外壳62的两端侧面均设置用于U型杆63两端插入的圆孔，U型杆63的一端为J型端。

如图3所示，锁芯1包括电机11与锁舌12，锁舌12与U型杆63的J型端配合，电机11驱动锁舌12转动，实现U型锁的开锁与锁舌复位。

本发明提供的指纹识别的U型锁开启使用后，智能终端通过蓝牙通讯与U型锁连接，设置开锁指纹，设置完成后，可以使用设置过的指纹按压指纹采集板实现开锁。用户可以通过智能终端设置包括指纹的电子秘钥，也可以通过智能终端使用指纹秘钥之外的其它电子秘钥（比如语音口令、人脸识别等）进行开锁，用于用户不便使用指纹开锁的情况。

进一步的，如图3所示，锁芯1还包括：六方钢13、转轴14、转轴支撑体15、弹簧16及锁舌垫片17，电机11输出轴与六方钢13的第一端固定连接，转轴支撑体15套在转轴14外周，转轴14套在六方钢13靠近电机11一侧的外周，弹簧16套在六方钢13外周，弹簧16的一端顶在转轴14的一端，锁舌12套在六方钢13外周，锁舌垫片17固定在六方钢13的第二端。

整个锁芯为同轴套接方式组装，结构简单、牢固，节省安装空间，能为U型锁所需的电池、控制电路等留出足够的空间，为U型锁本体设计成简洁的一字型奠定了基础。

进一步的，如图4a所示，转轴14的外形为两节同轴圆柱的组合体，其轴向开六方通孔，如图4b所示，转轴支撑体15为内开圆形通孔的圆柱体，所述圆形通孔包括内径不同的两段圆形孔，转轴支撑体的外柱面设置凹槽。

如图4c所示，锁舌12包括锁舌本体121与舌体122，锁舌本体121为圆柱形，轴向开通孔，锁舌本体121的通孔包括圆孔和六方孔两段，舌体122位于锁舌本体121的靠近圆孔的一端的外周，且舌体122凸出锁舌本体121的端面。

如图4d所示，锁舌垫片17为开通孔的小圆盘，锁舌垫片17的直径等于锁舌本体121的圆孔直径，如图4e所示，六方钢13的第二端设置螺孔。

转轴支撑体的外柱面设置凹槽，有利于整个锁芯牢固地卡在锁外壳的相应部位，转轴与转轴支撑体的分体配合设计易于生产加工，也能避免转动过程中弹簧的扭转。锁舌设置六方孔确保六方钢带动锁舌转动，圆孔是为了让锁舌垫片安装于内，节省空间，舌体的弧面板外形方便实现锁舌转动开锁，端面呈斜面便于灵活上锁。

进一步的，如图2所示，外壳62包括管体Ⅰ621和管体Ⅱ622，管体Ⅰ621与管体Ⅱ622均是一端开口，另一端封闭，管体Ⅰ621的开口一端与管体Ⅱ的开口一端通过螺纹连接，管体Ⅰ621与管体Ⅱ622的侧面各设一个圆孔；

U型杆63的两端各设置皮碗731，皮碗731与U型杆73通过螺纹连接；如图5所示，内壳71包括内壳本体611和壳盖612，内壳本体611的两侧设置内径大于外壳62上圆孔内径的圆孔，内壳本体611上的圆孔外沿设置防水圈，内壳本体611与壳盖612之间设置防水圈。

由于外壳除了用于U型杆插入的圆孔外，其余部位为无缝结构，U型杆上的皮碗罩住外壳上的圆孔，形成第一道防水屏障，皮碗与U型杆的分体设计，且无缝螺纹连接，实现防水又便于用户更换皮碗。内外壳之间在用于插入U型杆的圆孔处设置防水垫，形成第二道防水屏障。

进一步的，如图5所示，内壳61设置锁舌舱6111、锁芯卡位舱6112、电机舱6113及电器舱6114，在电机舱6113与电器仓6114之间设置用于连接内壳本体611与壳盖612的连接柱6115，连接柱6115上设置圆孔，壳盖612上与连接柱6115对应位置处设置圆形通孔6121；

内壳61包括楔钉，楔钉穿过壳盖612上的圆形通孔6121伸入连接柱6115，壳盖612上的圆形通孔6121内注密封胶。

内壳61还设置紧邻电器舱6114的电缆舱6116，电缆舱6116与电器舱6114之间设置隔板6117，隔板上设置穿线孔6118。

内壳本体与壳盖之间设置防水圈，形成第三道防水屏障，且采用楔钉并注胶连接内壳本体与壳盖，形成内壳一体结构，保障密闭的同时增强了壳体强度。

进一步的，锁芯1位于内壳61的锁舌舱6111、锁芯卡位舱6112与电机舱6113构成的连通空间内，锁芯1通过转轴支撑体15卡接于锁芯卡位舱6112，控制电路2、低功耗蓝牙通讯模块4及电池5位于电器舱6114内，指纹采集板3镶嵌在电缆舱6116的圆柱面，电缆舱6116外表面设置充电口51，穿过穿线孔6118的电线连接在指纹采集板3与电池5及控制电路2之间，穿过穿线孔6118的电线还连接在充电口51与电池之间。

转轴支撑体卡紧于锁的内壳，电机通过六方钢带动锁舌转动实现开锁与复位，由于转轴支撑体内套接转轴，弹簧位于转轴与锁舌之间，转轴、弹簧及锁舌随六方钢一起转动，避免弹簧的扭转，保证了转动的灵活性与可靠性。指纹采集板与充电口位于靠近电器舱一侧，远离锁芯，走线方便且有利于采用有效的防水措施。

进一步的，在穿线孔6118的孔壁与电线之间注密封胶，在电机舱6113靠近连接柱6115的位置设置包围电机11的防水垫6119，防水垫6119与电机11的轴线垂直，填充在电机11与内壳61的内壁之间。设置密封胶与防水垫，形成最后一道防水屏障，严防雨水进入电器舱，拓宽指纹U型锁的使用范围，延长使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种指纹识别的U型锁，其特征在于，包括：锁芯（1）、控制电路（2）、指纹采集板（3）、低功耗蓝牙通讯模块（4）及电池（5），所述电池（5）为所述锁芯（1）、控制电路（2）、指纹采集板（3）及低功耗蓝牙通讯模块（4）供电，所述控制电路（2）和所述锁芯（1）、指纹采集板（3）及低功耗蓝牙通讯模块（4）电连接，所述控制电路（2）通过所述低功耗蓝牙通讯模块（4）与智能终端进行数据交互；

还包括容纳所述锁芯（1）、控制电路（2）、指纹采集板（3）、低功耗蓝牙通讯模块（4）及电池（5）的锁壳（6），所述锁壳（6）包括内壳（61）、外壳（62）与U型杆（63），所述内壳（61）与外壳（62）为圆柱形，所述内壳（61）与外壳（62）的两侧均设置用于所述U型杆（63）两端插入的圆孔，所述U型杆（63）的一端为J型端；

所述锁芯（1）包括电机（11）与锁舌（12），所述锁舌（12）与所述J型端配合，所述电机（11）驱动所述锁舌（12）转动，实现所述U型锁的开锁与所述锁舌（12）复位；

所述锁芯（1）还包括：六方钢（13）、转轴（14）、转轴支撑体（15）、弹簧（16）及锁舌垫片（17），所述电机（11）的输出轴与所述六方钢（13）的第一端固定连接，所述转轴支撑体（15）套在所述转轴（14）外周所述，转轴（14）套在所述六方钢（13）靠近所述电机（11）一侧的外周，所述弹簧（16）套在所述六方钢（13）外周，所述弹簧（16）的一端顶在所述转轴（14）的一端，所述锁舌（12）套在所述六方钢（13）外周，所述锁舌垫片（17）固定在所述六方钢（13）的第二端；所述转轴（14）为两节同轴圆柱的组合体，所述转轴（14）设置轴向六方通孔，所述转轴支撑体（15）为内开圆形通孔的圆柱体，所述圆形通孔包括内径不同的两段圆形孔，所述转轴支撑体（15）的外柱面设置凹槽；

所述锁舌（12）包括锁舌本体（121）与舌体（122），所述锁舌本体（121）为圆柱形，设置轴向通孔，所述锁舌本体（121）的通孔包括圆孔和六方孔两段，所述舌体（122）位于所述锁舌本体（121）靠近所述圆孔一端的外周，且所述舌体（122）凸出所述锁舌本体（121）的端面；

所述锁舌垫片（17）为开通孔的小圆盘，所述锁舌垫片（17）的直径等于所述锁舌本体（121）的圆孔直径，所述六方钢（13）的第二端设置螺孔。

2.根据权利要求1所述的一种指纹识别的U型锁，其特征在于，所述外壳（62）包括管体Ⅰ（621）和管体Ⅱ（622），所述管体Ⅰ（621）与管体Ⅱ（622）均是一端开口，另一端封闭，所述管体Ⅰ（621）的开口一端与所述管体Ⅱ（622）的开口一端通过螺纹连接，所述管体Ⅰ（621）与管体Ⅱ（622）的侧面各设一个圆孔；

所述内壳（61）包括内壳本体（611）和壳盖（612），所述内壳本体（611）的两侧均设置内径大于所述外壳（62）上圆孔内径的圆孔，所述内壳本体（611）上的圆孔外沿设置防水圈，所述内壳本体（611）与壳盖（612）之间设置防水圈。

3.根据权利要求2所述的一种指纹识别的U型锁，其特征在于，所述内壳（61）设置锁舌舱（6111）、锁芯卡位舱（6112）、电机舱（6113）及电器舱（6114），在所述电机舱（6113）与电器舱（6114）之间设置用于连接所述内壳本体（611）与壳盖（612）的连接柱（6115），所述连接柱（6115）上设置圆孔，所述壳盖（612）上与所述连接柱（6115）对应位置处设置圆形通孔（6121）；

所述内壳（61）包括楔钉，所述楔钉穿过所述壳盖（612）上的所述圆形通孔（6121）伸入所述连接柱（6115），所述壳盖（612）上的所述圆形通孔（6121）内注密封胶；

所述内壳（61）还设置紧邻所述电器舱（6114）的电缆舱（6116），所述电缆舱（6116）与电器舱（6114）之间设置隔板（6117），所述隔板（6117）上设置穿线孔（6118）。

4.根据权利要求3所述的一种指纹识别的U型锁，其特征在于，所述锁芯（1）位于由所述锁舌舱（6111）、锁芯卡位舱（6112）与电机舱（6113）构成的连通空间内，所述锁芯（1）通过所述转轴支撑体（15）卡接于所述锁芯卡位舱（6112），所述控制电路（2）、低功耗蓝牙通讯模块（4）及电池（5）位于电器舱（6114）内，所述指纹采集板（3）镶嵌在所述电缆舱（6116）的外表面，所述电缆舱（6116）外表面设置充电口（51），穿过所述穿线孔（6118）的电线连接在所述指纹采集板（3）与电池（5）及控制电路（2）之间，穿过所述穿线孔（6118）的电线还连接在所述充电口（51）与电池之间。

5.根据权利要求4所述的一种指纹识别的U型锁，其特征在于，所述穿线孔（6118）的孔壁与电线之间浇注密封胶，所述电机舱（6113）靠近所述连接柱（6115）的位置设置包围所述电机（11）的防水垫（6119），所述防水垫（6119）与所述电机（11）的轴线垂直，填充在所述电机（11）与所述内壳（61）的内壁之间；

所述U型杆（63）的两端各设置皮碗（631），所述皮碗（631）与所述U型杆（63）通过螺纹连接。