CN109057578B - 一种便携指纹锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携指纹锁，包括面壳、底壳、钢线，指纹识别器，指纹识别器的四周设有LED指示灯和透明灯罩。内部设有电路板组件，电路板组件与底壳之间设有锂电池。电路板组件上装有MCU处理器和蜂鸣器。面壳一侧设有减速电机，减速电机的轴上设有凸轮，内部设有一个能从锁孔转动移开的锁卡，锁卡的下部设有一个扭簧。锁孔一端为圆孔，另一端为稍窄的扁孔，该扁孔与圆孔相连通。钢线的一端固定在面壳和底壳上，另一端固定连接一个球形头，球形头插入锁孔中，被锁卡卡向锁孔的半圆弧端。锁卡一侧上部设有一个滑块，滑块两端为拱形结构，其前端紧靠锁卡，其后端紧靠一个设置在固定座槽中的挡块。本发明结构新颖独特、简便实用、成本低，可靠性高。

Description

一种便携指纹锁

技术领域

本发明涉及锁具领域，具体涉及一种便携指纹锁。

背景技术

现有的便携锁种类较多，归纳起来有：弹子锁、码盘锁、电子锁。其中电子锁包括：遥控锁、感应锁、密码锁、指纹锁。

传统的弹子锁虽然使用者多，但是存在钥匙容易掉、容易被复制安全系数低的缺陷。码盘锁虽然免去了带钥匙的麻烦，但是存在号码容易识破、不安全的缺陷。遥控锁虽然不存在弹子锁和码盘锁的缺陷，但是存在需要带遥控器或者智能手机需装APP以及依赖于无线网络包括WIFI、移动网络、蓝牙等的缺陷。感应锁虽然没有弹子锁、码盘锁和遥控锁的缺陷，但是需要携带感应器包括芯片、磁性体等以及容易丢失的缺陷。密码锁虽然没有前面这些锁的麻烦，但是存在着密码有时会忘记或者会被坏人破解的缺陷。

指纹锁避免了上述这些锁的缺陷，目前越来越受到用户的喜爱，但是市面上指纹锁产品结构较复杂、功能集成太多、成本高、价格昂贵。

本发明针对上述所有的不足，进行了改进和创新。

发明内容

为解决上述弹子锁、码盘锁、电子锁存在的缺陷，以及现有指纹锁的结构较复杂、功能集成太多、成本高、价格昂贵的问题，本发明提供了以下技术方案：

一种便携指纹锁，包括面壳、底壳、钢线，指纹识别器，所述面壳和底壳都分为电子区和机械区两部分，所述指纹识别器安装在所述面壳电子区的表面，所述指纹识别器的四周设有LED指示灯和套在所述LED指示灯外面的透明灯罩。所述面壳电子区内部设有电路板组件，所述电路板组件与所述底壳电子区之间设有锂电池。所述电路板组件的一侧装有从所述面壳侧出的USB插口和按键，所述USB插口和按键设有装在所述面壳侧面的USB盖和按键盖，所述电路板组件上装有MCU处理器和蜂鸣器。所述指纹识别器和所述LED指示灯分别与所述MCU处理器电连接。

所述面壳的机械区一侧设有与所述MCU处理器电连接的减速电机，所述减速电机的尾端靠机械区的外端，所述减速电机的轴上设有一个能小于90度转动的凸轮，所述凸轮靠近机械区与电子区的分隔壁。机械区的外端中部设有锁孔，机械区的外端内部于所述减速电机相对的一侧设有一个能从所述锁孔转动移开的锁卡，所述锁卡的一端设有轴孔套在转轴上，另一端呈舌尖形，所述锁卡的背向所述锁孔的一侧下部设有一个扭簧，该扭簧使所述锁卡回位。所述锁孔靠所述锁卡的一端为圆孔，另一端为稍窄的扁孔，该扁孔与所述圆孔相连通，远离圆孔的扁孔一端为半圆弧。所述钢线的一端设有卡钩并固定在所述面壳和底壳的机械区于所述减速电机相对的一侧靠近电子区这端固定位上，所述钢线的另一端固定连接一个球形头，所述球形头插入所述锁孔中，被所述锁卡卡向所述锁孔的半圆弧端。

所述锁卡的背向所述锁孔的一侧上部垂直设有一个滑块，所述滑块中部为矩形挖空，所述矩形挖空一头套有滑块弹簧的一端，另一头套在凸台上，所述滑块弹簧的另一端与所述凸台的弧形顶部紧靠。所述滑块两端为拱形结构，其前端紧靠所述锁卡，其后端紧靠一个设置在固定座槽中的挡块，所述挡块的前端为凹弧，后端为偏向所述减速电机的方板，所述凹弧中部与所述方板远离所述减速电机的端部通过方条固定连接，所述凹弧背面为平面，所述固定座分为上、下两部分，上部为前侧及上侧敞开的槽体，所述槽体的后侧中央设有匹配所述方条的方孔，该方孔的上侧为缺口，所述挡块的前端及所述方条能在所述槽体内前、后滑动，所述方板位于所述方孔的外侧，所述方条两侧的所述槽体内部各设有一个挡块弹簧，所述挡块弹簧一端靠所述凹弧的背面，另一端靠所述槽体的后侧。所述固定座的下部为安插在所述面壳机械区中设置的固定槽里的固定支架。所述凸轮的自由端能靠到所述方板的背面。

所述面壳机械区的中部设有安装锁芯的柱状锁芯孔，所述锁芯孔的内端设有两个夹角小于180度的扇形凸台，所述锁芯的钥匙孔与所述面壳平齐，所述锁芯的尾端与所述凸台固定连接，所述凸台的台面侧面对应所述扇形凸台的部位设有一个锁芯凸块，所述凸台的台面与所述槽体的槽面平齐。

进一步地，所述面壳和底壳的机械区的空间厚度大于电子区的空间厚度。所述锁卡的轴孔上端有一个缺口。所述分隔壁的中部设有一个活动插片，该插片中设有通孔。所述滑块的后端上部设有缺口。

在所述MCU处理器的控制下，所述减速电机使所述凸轮自由端转离所述方板后，手持所述钢线靠所述球形头的一端，使所述球形头移向所述圆孔，所述球形头顶住所述锁卡的舌尖形端往后转动，推动所述滑块和所述档块向后滑动，此时所述球形头能移出所述圆孔。

具体地，所述面壳四周设有凹孔，对应的所述底壳四周设有柱子，所述柱子与所述凹孔通过过盈配合紧固在一起，将所述面壳与所述底壳无缝合拢。

所述USB盖和按键盖装在设置于所述面壳侧面的嵌入板上。所述分隔壁靠机械区一侧的所述面壳上设有凸轮限位块。

备选地，所述锁芯通过钥匙插入后顺时针旋转时，所述锁芯尾端的所述凸台顺时针旋转带动所述滑块顺时针旋转，所述滑块离开所述锁卡，手持所述钢线靠所述球形头的一端，使所述球形头移向所述圆孔，所述球形头顶住所述锁卡的舌尖形端往后转动，此时所述球形头能移出所述圆孔。所述锁芯凸块和所述扇形凸台使所述锁芯在小于180度内转动。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明的整体结构简单新颖独特，有指纹识别器，减速电机，蜂鸣器，MCU处理器，电路板组件，锂电池，没有显示屏，带LED指示灯，包括了红灯、绿灯、蓝灯，分别指示充电、开锁、指纹录入等状态信息，并同时从蜂鸣器发出不同的声响提示，没有磁卡或者IC卡和密码开锁机构、有钥匙应急开锁功能，机械传动及锁定部件有锁卡、滑块、挡块、减速电机、凸轮、锁芯，这些结构上特征，使得本发明成本低、功能实用、操作简单，不需更换电池可充电反复使用，设有USB插口，可实现充电和即时接备用供电迅速开锁两用。设有按键，可对家庭成员或者公司人员进行指纹录入，并存储在电路板组件的存储模块中。当出现异常情况时，不需要破坏锁体，可通过备用钥匙插入锁芯后来开锁，这种设计给用户带来极大的方便。平时免去了用户携带钥匙以及怕丢钥匙的麻烦，不用带磁卡或者IC卡、不用记开锁密码，只要伸出手指一按即可，特别值得说明的是，本发明考虑到用户有可能会出现弄破手指而不能开锁的情形，在录入指纹时，允许事先录入备用手指，这样就无后顾之忧了。本发明不需要遥控器也不依赖于智能手机以及依赖于无线网络。总之，本发明设计非常人性化、结构新颖独特、功能简便实用、成本低、价格便宜，可靠性高，适合普通百姓使用，应用范围从各种箱包锁定、双拉手门锁定、保险柜防搬走锁定、机动车锁定到贵重仪器设备或者物品的锁定，非常广泛。给生产厂家和用户都带来益处。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一种便携指纹锁的整体结构图；

图2为本发明一种便携指纹锁的开盖结构图；

图3为本发明一种便携指纹锁的分解图；

图4为本发明一种便携指纹锁的去底壳和锂电池的关锁结构图；

图5为本发明一种便携指纹锁的去底壳和锂电池的开锁结构图；

图6为本发明一种便携指纹锁的去底壳的钥匙应急开锁结构图。

附图标记说明如下：

面壳1，底壳2，钢线3，指纹识别器4，LED指示灯5，透明灯罩6，

电路板组件7，锂电池8，USB插口9，按键10，USB盖11，按键盖12，

MCU处理器13，蜂鸣器14，减速电机15，凸轮16，分隔壁17，锁孔18，

锁卡19，转轴20，扭簧21，半圆弧22，卡钩23，球形头24，滑块25，

矩形挖空26，滑块弹簧27，凸台28，固定座29，挡块30，凹弧31，

方板32，方条33，槽体34，方孔35，挡块弹簧36，固定支架37，

锁芯38，锁芯孔39，扇形凸台40，锁芯凸块41，插片42，凸轮限位块43，

嵌入板44。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1至图6所示，本发明提供了一种便携指纹锁，包括面壳1、底壳2、钢线3，指纹识别器4，面壳1和底壳2都分为电子区和机械区两部分，指纹识别器4安装在面壳1电子区的表面，指纹识别器4的四周设有LED指示灯5和套在LED指示灯5外面的透明灯罩6。面壳1电子区内部设有电路板组件7，电路板组件7与底壳2电子区之间设有锂电池8。电路板组件7的一侧装有从面壳侧出的USB插口9和按键10，USB插口9和按键10设有装在面壳1侧面的USB盖11和按键盖12，电路板组件7上装有MCU处理器13和蜂鸣器14。指纹识别器4和LED指示灯5分别与MCU处理器13电连接。

面壳1的机械区一侧设有与MCU处理器13电连接的减速电机15，减速电机15的尾端靠机械区的外端，减速电机15的轴上设有一个能小于90度转动的凸轮16，凸轮16靠近机械区与电子区的分隔壁17。机械区的外端中部设有锁孔18，机械区的外端内部于减速电机15相对的一侧设有一个能从锁孔18转动移开的锁卡19，锁卡19的一端设有轴孔套在转轴20上，另一端呈舌尖形，锁卡19的背向锁孔18的一侧下部设有一个扭簧21，该扭簧21使锁卡19回位。锁孔18靠锁卡19的一端为圆孔，另一端为稍窄的扁孔，该扁孔与圆孔相连通，远离圆孔的扁孔一端为半圆弧22。钢线3的一端设有卡钩23并固定在面壳1和底壳2的机械区于减速电机15相对的一侧靠近电子区这端固定位上，钢线3的另一端固定连接一个球形头24，球形头24插入锁孔18中，被锁卡19卡向锁孔18的半圆弧22端。

锁卡19的背向锁孔18的一侧上部垂直设有一个滑块25，滑块25中部为矩形挖空26，矩形挖空26一头套有滑块弹簧27的一端，另一头套在凸台28上，滑块弹簧27的另一端与凸台28的弧形顶部紧靠。滑块25两端为拱形结构，其前端紧靠锁卡19，其后端紧靠一个设置在固定座29槽中的挡块30，挡块30的前端为凹弧31，后端为偏向减速电机15的方板32，凹弧31中部与方板32远离减速电机15的端部通过方条33固定连接，凹弧31背面为平面，固定座29分为上、下两部分，上部为前侧及上侧敞开的槽体34，槽体34的后侧中央设有匹配方条33的方孔35，该方孔35的上侧为缺口，挡块30的前端及方条33能在槽体34内前、后滑动，方板32位于方孔35的外侧，方条33两侧的槽体34内部各设有一个挡块弹簧36，挡块弹簧36一端靠凹弧31的背面，另一端靠槽体34的后侧。固定座29的下部为安插在面壳1机械区中设置的固定槽里的固定支架37。凸轮16的自由端能靠到方板32的背面。

面壳1机械区的中部设有安装锁芯38的柱状锁芯孔39，锁芯孔的内端设有两个夹角小于180度的扇形凸台40，锁芯38的钥匙孔与面壳1平齐，锁芯38的尾端与凸台28固定连接，凸台28的台面侧面对应扇形凸台40的部位设有一个锁芯凸块41，凸台28的台面与槽体34的槽面平齐。

进一步地，面壳1和底壳2的机械区的空间厚度大于电子区的空间厚度。锁卡19的轴孔上端有一个缺口。分隔壁17的中部设有一个活动插片42，该插片42中设有通孔，用于穿过MCU处理器13至减速电机15的导线。滑块25的后端上部设有缺口。

具体地，面壳1四周设有凹孔，对应的底壳2四周设有柱子，柱子与凹孔通过过盈配合紧固在一起，将面壳1与底壳2无缝合拢。

USB盖11和按键盖12装在设置于面壳1侧面的嵌入板44上。分隔壁17靠机械区一侧的面壳1上设有凸轮限位块43。

具体的工作原理如下：在当用户手指按到指纹识别器4时，指纹信息送到MCU处理器13中分析，通过与存在存储模块中的指纹信息对比，符合时LED指示灯5(比如：绿灯)亮、蜂鸣器14短嘀一声，同时MCU处理器13发出开锁控制电平给减速电机15使凸轮16自由端转离方板32，用户手持钢线3靠球形头24的一端，使球形头24移向圆孔，球形头24顶住锁卡19的舌尖形端往后转动，推动滑块25和档块30向后滑动，此时球形头24能移出圆孔，完成开锁动作。当用户需要上锁时，将球形头24插入圆孔，在扭簧21、滑块弹簧27和挡块弹簧36的共同弹力作用下，锁卡19转靠锁孔18同时舌尖形端顶着球形头24卡向锁孔18的半圆弧端，此时用户再用手指在指纹识别器4上按一下，LED指示灯5(比如：绿灯)亮、蜂鸣器14短嘀一声，同时MCU处理器13发出关锁控制电平给减速电机15使凸轮16自由端转靠方板32，完成关锁动作。充电及指纹录入的工作原理属于现有技术，不再赘述。

备选地，当出现异常情况时，比如电路板组件7或者减速电机15出现故障时，或者临时需要指定他人来开锁时，不需要破坏指纹锁，只要将备用钥匙交给开锁人，用钥匙插入锁芯38后顺时针旋转，锁芯38尾端的凸台28顺时针旋转带动滑块25顺时针旋转，滑块25离开锁卡19，然后手持钢线3靠球形头24的一端，使球形头24移向圆孔，球形头24顶住锁卡19的舌尖形端往后转动，此时球形头24能移出圆孔，完成开锁动作。同样道理，按相反的操作，能够通过钥匙将该锁进行关锁动作。锁芯凸块41和扇形凸台40使锁芯38在小于180度内转动。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明的整体结构简单新颖独特，有指纹识别器4，减速电机15，蜂鸣器14，MCU处理器13，电路板组件7，锂电池8，没有显示屏，带LED指示灯5，包括了红灯、绿灯、蓝灯，分别指示充电、开锁、指纹录入等状态信息，并同时从蜂鸣器14发出不同的声响提示，没有磁卡或者IC卡和密码开锁机构、有钥匙应急开锁功能，机械传动及锁定部件有锁卡19、滑块25、挡块30、减速电机15、凸轮28、锁芯38，这些结构上特征，使得本发明成本低、功能实用、操作简单，不需更换电池可充电反复使用，设有USB插口9，可实现充电和即时接备用供电迅速开锁两用。设有按键10，可对家庭成员或者公司人员进行指纹录入，并存储在电路板组件7的存储模块中。当出现异常情况时，不需要破坏锁体，可通过备用钥匙插入锁芯38后来开锁，这种设计给用户带来极大的方便。平时免去了用户携带钥匙以及怕丢钥匙的麻烦，不用带磁卡或者IC卡、不用记开锁密码，只要伸出手指一按即可，特别值得说明的是，本发明考虑到用户有可能会出现弄破手指而不能开锁的情形，在录入指纹时，允许事先录入备用手指，这样就无后顾之忧了。本发明不需要遥控器也不依赖于智能手机以及依赖于无线网络。总之，本发明设计非常人性化、结构新颖独特、功能简便实用、成本低、价格便宜，可靠性高，适合普通百姓使用，应用范围从各种箱包锁定、双拉手门锁定、保险柜防搬走锁定、机动车锁定到贵重仪器设备或者物品的锁定，非常广泛。给生产厂家和用户都带来益处。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种便携指纹锁，包括面壳、底壳、钢线，指纹识别器，其特征在于：

所述面壳和底壳都分为电子区和机械区两部分，所述指纹识别器安装在所述面壳电子区的表面，所述指纹识别器的四周设有LED指示灯和套在所述LED指示灯外面的透明灯罩；所述面壳电子区内部设有电路板组件，所述电路板组件与所述底壳电子区之间设有锂电池；所述电路板组件的一侧装有从所述面壳侧出的USB插口和按键，所述USB插口和按键设有装在所述面壳侧面的USB盖和按键盖，所述电路板组件上装有MCU处理器和蜂鸣器；所述指纹识别器和所述LED指示灯分别与所述MCU处理器电连接；

所述面壳的机械区一侧设有与所述MCU处理器电连接的减速电机，所述减速电机的尾端靠机械区的外端，所述减速电机的轴上设有一个能小于90度转动的凸轮，所述凸轮靠近机械区与电子区的分隔壁；机械区的外端中部设有锁孔，机械区的外端内部于所述减速电机相对的一侧设有一个能从所述锁孔转动移开的锁卡，所述锁卡的一端设有轴孔套在转轴上，另一端呈舌尖形，所述锁卡的背向所述锁孔的一侧下部设有一个扭簧，该扭簧使所述锁卡回位；所述锁孔靠所述锁卡的一端为圆孔，另一端为稍窄的扁孔，该扁孔与所述圆孔相连通，远离圆孔的扁孔一端为半圆弧；所述钢线的一端设有卡钩并固定在所述面壳和底壳的机械区于所述减速电机相对的一侧靠近电子区这端固定位上，所述钢线的另一端固定连接一个球形头，所述球形头插入所述锁孔中，被所述锁卡卡向所述锁孔的半圆弧端；

所述锁卡的背向所述锁孔的一侧上部垂直设有一个滑块，所述滑块中部为矩形挖空，所述矩形挖空一头套有滑块弹簧的一端，另一头套在凸台上，所述滑块弹簧的另一端与所述凸台的弧形顶部紧靠；所述滑块两端为拱形结构，其前端紧靠所述锁卡，其后端紧靠一个设置在固定座槽中的挡块，所述挡块的前端为凹弧，后端为偏向所述减速电机的方板，所述凹弧中部与所述方板远离所述减速电机的端部通过方条固定连接，所述凹弧背面为平面，所述固定座分为上、下两部分，上部为前侧及上侧敞开的槽体，所述槽体的后侧中央设有匹配所述方条的方孔，该方孔的上侧为缺口，所述挡块的前端及所述方条能在所述槽体内前、后滑动，所述方板位于所述方孔的外侧，所述方条两侧的所述槽体内部各设有一个挡块弹簧，所述挡块弹簧一端靠所述凹弧的背面，另一端靠所述槽体的后侧；所述固定座的下部为安插在所述面壳机械区中设置的固定槽里的固定支架；所述凸轮的自由端能靠到所述方板的背面；

所述面壳机械区的中部设有安装锁芯的柱状锁芯孔，所述锁芯孔的内端设有两个夹角小于180度的扇形凸台，所述锁芯的钥匙孔与所述面壳平齐，所述锁芯的尾端与所述凸台固定连接，所述凸台的台面侧面对应所述扇形凸台的部位设有一个锁芯凸块；所述凸台的台面与所述槽体的槽面平齐。

2.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于：所述面壳和底壳的机械区的空间厚度大于电子区的空间厚度。

3.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述锁卡的轴孔上端有一个缺口。

4.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述分隔壁的中部设有一个活动插片，该插片中设有通孔。

5.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述滑块的后端上部设有缺口。

6.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述锁芯凸块和所述扇形凸台使所述锁芯在小于180度内转动。

7.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述面壳四周设有凹孔，对应的所述底壳四周设有柱子，所述柱子与所述凹孔通过过盈配合紧固在一起，将所述面壳与所述底壳无缝合拢。

8.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述USB盖和按键盖装在设置于所述面壳侧面的嵌入板上。

9.根据权利要求1所述的一种便携指纹锁，其特征在于:所述分隔壁靠机械区一侧的所述面壳上设有凸轮限位块。

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