CN206035127U - 电子锁芯及电子钥匙 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电子锁芯，能够通过电子钥匙供电和开启，便于管理。该电子锁芯包含：一锁胆、一转轴、以及与转轴相连且位置相对固定的拨轮，电子锁芯还包含与转轴固连的一头部、以及位于电子锁芯内部的存储锁芯编码的锁芯存储单元、感应电子锁芯和一电子钥匙之间电连接的锁芯传感器、锁芯控制单元以及解锁单元，头部上具有一允许传递电能和电子信号的锁芯电子连接部，锁芯存储单元、锁芯传感器、解锁单元以及电子连接部都与锁芯控制单元电连接，其中电子钥匙包含一可与锁芯电子连接部配合连接的钥匙电子连接部以及一电源。本实用新型还提供了用于电子锁芯的电子钥匙，当电子钥匙与电子锁芯接通时，为电子锁芯供电且发送锁芯编码。

Description

电子锁芯及电子钥匙

技术领域

本实用新型涉及锁具，尤其涉及锁具的电子锁芯以及电子钥匙。

背景技术

锁具在生活中使用广泛，各种场合中都有锁具的应用。随着众多锁具在各种场合的应用，锁具及其相关的维护、管理一直是困扰人们的问题。

特别对于要使用、维护、管理大量锁具的场合，例如城市配电箱、通信基站箱、光纤交接箱、物业设备房、学生宿舍、出租屋、公寓等，对锁具和钥匙的管理、维护问题最为突出。这些场合都具备设备数量庞大、运行区域分散、现场环境复杂、维护需求频繁的特点，且目前绝大多数还在使用传统机械锁具和钥匙，管理者难以对设备上的锁具的开锁权限和开锁记录进行有效的监控。

一方面，机械钥匙容易被盗用、复制，一旦下发，使用与回收很难控制，钥匙在什么时间什么人能开哪一扇门、哪一扇门的机械锁具在什么时间被什么人打开也难以获知，导致监管困难；另一方面，在不同时间段安装的机械锁具常常型号不同，锁具种类繁多、维护麻烦，长期以后，机械锁具易损毁，特别是钥匙插孔部分经常锈蚀，难以监管和维护。特别是现阶段这些场合中由于设备管理多方参与、交叉管理、职责不清，安全隐患突出；再者，维护人员工作时要携带大量钥匙，不便携带、且也容易丢失，到现场开锁还要从大量钥匙中寻找，常导致工作效率低下。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电子锁芯，能够通过电子钥匙供电和开启，便于管理。

为实现本实用新型的目的，本实用新型的电子锁芯包含：一锁胆、一转轴、以及与转轴相连且位置相对固定的拨轮，其中，电子锁芯还包含与转轴固连的一头部、以及位于电子锁芯内部的存储锁芯编码的锁芯存储单元、感应电子锁芯和一电子钥匙之间电连接的锁芯传感器、锁芯控制单元以及解锁单元，头部上具有一允许传递电能和电子信号的锁芯电子连接部，锁芯存储单元、锁芯传感器、解锁单元以及电子连接部都与锁芯控制单元电连接，其中电子钥匙包含一可与锁芯电子连接部配合连接的钥匙电子连接部以及一电源。

进一步地，锁芯电子连接部为导电插针和导电插孔中的二者之一。

进一步地，头部上具有一凹槽，锁芯电子连接部包含一位于凹槽内的针状单极通信点。

进一步地，解锁单元包含依次相连的电机、减速机构、锁定件。

进一步地，锁芯存储单元、锁芯传感器、锁芯控制单元、解锁单元均位于电子锁芯内部。

本实用新型的电子锁芯的设计使得电子锁芯的开锁接口可以完全封闭，电子锁芯的其他构件也可以全部封闭在其内部，很难因各种环境因素而损坏，极大地提高了电子锁芯的使用寿命、减少了维护工作量。而本实用新型的电子锁芯的设计对其外形并不产生限制性影响，使其可以根据需要设计得在外形和尺寸上与传统机械锁芯一致，能够替换目前绝大部分机械锁的机械锁芯，且由于其不需要另外布线供电，最大程度地简化了从机械锁到电子锁的升级。

本实用新型的另一目的是提供一种用于电子锁芯的电子钥匙，该电子钥匙内置的钥匙通信单元，可与智能终端设备通信连接，方便实现对电子钥匙的管控。

为实现上述另一目的，本实用新型的用于电子锁芯的钥匙包含：一钥匙柄、一与钥匙柄连接的钥匙插头，其特征在于，电子钥匙还包含存储一电子锁芯的锁芯编码的钥匙存储单元、感应电子钥匙和电子锁芯之间电连接的钥匙感应单元、钥匙通信单元以及电源，在钥匙插头上设有一与电源电连接的钥匙电子连接部，其中电子锁芯包含一可与钥匙电子连接部配合连接的锁芯电子连接部。

进一步地，电源为一可充电电池，一充电接口位于钥匙柄上。

进一步地，钥匙通信单元是一短程通信模块。

进一步地，钥匙柄上设有一触发电子钥匙的电路通断的启动按钮。

进一步地，钥匙电子连接部为位于端部的一插孔。

在使用时，本实用新型的电子钥匙的设计能够实现通过内置的钥匙通信单元将电子钥匙与智能终端设备通信连接，接收/更新将要开启的目标电子锁芯的锁芯编码，在与电子锁芯相连时给该电子锁芯供电并向其发送锁芯编码。

通过采用本实用新型的电子锁芯和电子钥匙，电子锁芯还可将开锁记录实时发送给用来开锁的电子钥匙，再通过电子钥匙上的短程通信模块发送给客户端智能终端设备，借助于互联网的便利性和客户端智能终端设备上安装的APP应用程序，将电子锁芯的开门记录实时传送给后台服务端，从而实现便于用户对各种锁群进行实时监控，包括开锁权限的实时收放、开门记录的实时获取等。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的电子锁芯的结构示意图，其中拨轮位于和锁胆并齐。

图2是本实用新型首选实施方式的电子锁芯的结构示意图，其中拨轮的一部分转到锁胆之外。

图3是本实用新型首选实施方式的电子钥匙的结构示意图。

图4是本实用新型首选实施方式的电子锁芯的电子框图。

图5是本实用新型首选实施方式的电子钥匙的电子框图。

具体实施方式

如图1所示到图5所示的是本实用新型首选实施方式的电子锁芯1和电子钥匙2。电子锁芯1包含锁胆11、转轴12、拨轮13，其中锁胆11套装在转轴12上，拨轮13与转轴12位置相对固定，可随着转轴12一起绕轴线X相对于锁胆11转动。如图1和图2示出了拨轮13相对于锁胆11在不同位置上。拨轮和锁胆可以是相互固定连接两个零件，也可以是一体结构。电子锁芯1还包含与转轴12固连的一头部14、一尾部15。

优选地，电子锁芯1的头部14和尾部15垂直于轴线X的截面外轮廓为正六边形，即头部14和尾部15外周面像螺母一样，这样便于锁具的其他构件套在电子锁芯1的头部14和尾部15上即可实现电子锁芯1的安装定位。本领域的普通技术人员可以很容易地理解到，在其他实施方式中，电子锁芯的头部和尾部也可以采用其他合适的形状或结构以便于在锁具中安装定位。

优选地，电子锁芯1的头部14为中空，背对锁胆11的头部一端上有凹槽16，其中设置一单极通信点17。优选地，凹槽16为圆柱状，后面提到的电子钥匙的插头也为圆柱状，以便于对钥匙的插入不设方向性限制，最大限度地方便人们使用。优选地，凹槽16中的单极通信点17为针状，即是一插针，凸出于凹槽16底部。优选地，单极通信点17位于凹槽16内部，即不伸出凹槽16之外，以防碰到外物导致损坏。

电子钥匙2包含一钥匙柄21、一与钥匙柄21相连的钥匙插头22。优选地，在钥匙插头22远离钥匙柄12的端部23为圆柱形，与上述电子锁芯1的头部14的圆柱形凹槽16相匹配。优选地，在钥匙插头的端部23上有一插孔24，与电子锁芯1的单极通信点17相配，当电子钥匙2的钥匙插头22的端部23插入电子锁芯1的头部14凹槽16中时，针状的单极通信点17正好插入钥匙插头22的插孔24中。钥匙插头22的插孔24和单极通信点17都由导电金属制成，当二者接触时能够导电以及允许数据传输。

如图5所示，电子钥匙2的电子部分设置在钥匙柄21的内部，包含钥匙存储单元31、钥匙感应单元32、钥匙通信单元33。电子钥匙2还包含一可充电电池34，外部电源可以通过充电接口35给可充电电池34充电。钥匙存储单元31中存储锁芯编码，钥匙感应单元32感应电子钥匙是否插入电子锁芯，钥匙通信单元33包含一短程通信模块，例如蓝牙模块、红外线模块、WIFI模块等适合于短程通信的通信模块，以便于和智能终端设备建立通信连接。智能终端设备优选地是智能手机或智能平板等也具有短程通信能力的终端设备。

可充电电池34给电子钥匙的电子元器件供电，且与插孔24电连接，当电子锁芯1上的单极通信点17插入电子钥匙2的钥匙插头22的插孔24时，可充电电池34也给电子锁芯1的电子元器件供电，从而实现不需要另外布线为电子锁芯1供电、或者另外为电子锁芯1配备电池，以简化锁芯更换，提升电子锁芯的适用范围。优选地，电子钥匙2的钥匙柄21上还设置有一个启动按钮25，要使用电子钥匙2时，按下启动按钮25触发电路接通，可充电电池34供电；而平时电子钥匙的电路断开以尽量节省可充电电池的电量，延长可充电电池的单次充电使用时间。

在其他实施方式中，可充电电池也可以用纽扣电池替代。

如图4所示，电子锁芯1的电子部分设置在电子锁芯内部，优选地设置在转轴12内部，其电子部分与单极通信点17电连接，通过单极通信点17接收来自电子钥匙2的电能和数据信号。电子锁芯1包含锁芯存储单元41、锁芯传感器42、锁芯控制单元43、解锁单元44。单极通信点17、解锁单元44分别与锁芯控制单元43电连接。锁芯存储单元41存储该电子锁芯的身份识别码，即该电子锁芯的锁芯编码。锁芯传感器42感应电子锁芯和电子钥匙之间的连接。锁芯控制单元43接收电子钥匙传送过来的锁芯编码，并将之与该电子锁芯的锁芯编码比对，如果一致，则发出解锁信号控制解锁单元解锁，否则不发出解锁信号。优选地，解锁单元44包含依次相连的电机、减速机构、锁定件，其中锁定件与电子锁芯1的转轴12相连。当锁定件在锁定位置上，锁定件限制转轴12绕着轴线X转动；当锁定件在解锁位置上，锁定件让开，使转轴12可绕着轴线X转动。优选地，锁定件为可伸缩活动的插销，装在转轴12内可伸出或缩回转轴内，插销与锁胆11上的一个孔配合实现锁定或解锁。本领域的普通技术人员可以理解到，在其他实施方式中，锁定件还可以是其他合适的形状或结构；在其他实施方式中，还可以用其他合适形式的能够实现两个位置变换的装置作为解锁单元，例如电磁阀、微型直线电机等。在本首选实施方式中，当解锁单元44收到来自解锁控制单元43的解锁信号，电机转动，带动锁定件动作对电子锁芯的转轴12解锁使其可以随着锁具把手的转动，此时人们就可以通过转动锁具把手开门。

在使用电子锁芯1和电子钥匙2时，先按电子钥匙2的启动按钮25接通其电路，将电子钥匙2的插头22插入电子锁芯1的头部凹槽16，电子锁芯1的单极通信点17与电子钥匙2的插孔24配合并被钥匙感应单元32以及锁芯传感器42感应到，与此同时电子钥匙2的可充电电池34给电子锁芯1的电路供电；钥匙存储单元31中存储的锁芯编码被传送给电子锁芯1的锁芯控制单元43，锁芯控制单元43将之与锁芯存储单元41中存储的锁芯编码比对，二者一致时发出解锁信号，解锁单元44解锁，人们可以通过转动锁具把手开门。

本首选实施方式中，优选地，电子钥匙2的钥匙存储单元31中的锁芯编码是当电子钥匙2的电路接通时智能终端设备通过短程通信发送给电子钥匙2的。在智能终端设备上可以安装管理钥匙和锁具的APP，通过智能终端设备将锁芯编码下发到电子钥匙；开锁后，开锁记录被存储到电子锁芯的锁芯存储单元41中，并通过电子锁芯1的单极通信点17和电子钥匙2的插孔24的连接将开锁记录发送到电子钥匙2中，电子钥匙2再通过短程通信连接将开锁记录发送到智能终端设备上，以便于系统地对不同锁具进行管控，清楚地记录什么时间什么人开了哪一个锁具以便于查询。

优选地，电子锁芯的锁芯存储单元可以存储一定数量的开锁记录。

优选地，电子钥匙的钥匙存储单元为缓存单元，其中的存储内容在电子钥匙的电路断电后立刻清空，以防止以后有人未经批准而开锁。

在有些实施方式中，电子锁芯也可以具备短程通信单元，实时地将开锁记录发送给近距离的客户端(即智能终端设备)，再通过客户端将开锁记录反馈给后台服务端。其中，后台服务端集中了所管理锁具的开锁记录，实现监控中心的功能。在客户端上安装APP应用程序，很容易地实现客户端和电子钥匙之间、客户端和后台服务端之间的数据通信。通过这种方式，借助于互联网的便利性，就能够实现对大量的包含了本实用新型的电子锁芯和电子钥匙的锁具进行锁群监控管理，包括开锁权限的实时收放、开门记录的实时获取等。

在本首选实施方式中，电子锁芯的单极通信点可以双向通信，即接收电子钥匙发送过来的锁芯编码、向电子钥匙反馈开锁记录。在有些实施方式中，如果不需要向电子钥匙反馈开锁记录的情况下，单极通信点也可以设计成单向通信。

在本首选实施方式中，针状单极通信点和用来插入针状单极通信点的插孔分别位于电子锁芯和电子钥匙上。在有些实施方式中，二者的位置也可以互换。针状单极通信点和用来插入针状单极通信点的插孔实质上属于电子锁芯和电子钥匙的电子连接部，可传递电能和电子信号。本领域的普通技术人员可以理解到，在有些实施方式中，电子锁芯和电子钥匙的电子连接部还可以有其他合适的形式和结构。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (10)

1.一种电子锁芯，包含：一锁胆、一转轴、以及与所述转轴相连且位置相对固定的拨轮，其特征在于，所述电子锁芯还包含与所述转轴固连的一头部、以及位于所述电子锁芯内部的存储锁芯编码的锁芯存储单元、感应所述电子锁芯和一电子钥匙之间电连接的锁芯传感器、锁芯控制单元以及解锁单元，所述头部上具有一允许传递电能和电子信号的锁芯电子连接部，所述锁芯存储单元、所述锁芯传感器、解锁单元以及所述电子连接部都与所述锁芯控制单元电连接，其中所述电子钥匙包含一可与所述锁芯电子连接部配合连接的钥匙电子连接部以及一电源。

2.如权利要求1所述的电子锁芯，其特征在于，所述锁芯电子连接部为导电插针和导电插孔中的二者之一。

3.如权利要求1所述的电子锁芯，其特征在于，所述头部上具有一凹槽，所述锁芯电子连接部包含一位于所述凹槽内的针状单极通信点。

4.如权利要求1所述电子锁芯，其特征在于，所述解锁单元包含依次相连的电机、减速机构、锁定件。

5.如权利要求1所述的电子锁芯，其特征在于，所述锁芯存储单元、所述锁芯传感器、所述锁芯控制单元、所述解锁单元均位于所述电子锁芯内部。

6.一种电子钥匙，包含：一钥匙柄、一与所述钥匙柄连接的钥匙插头，其特征在于，所述电子钥匙还包含存储一电子锁芯的锁芯编码的钥匙存储单元、感应所述电子钥匙和所述电子锁芯之间电连接的钥匙感应单元、钥匙通信单元以及电源，在所述钥匙插头上设有一与所述电源电连接的钥匙电子连接部，其中所述电子锁芯包含一可与所述钥匙电子连接部配合连接的锁芯电子连接部。

7.如权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于，所述电源为一可充电电池，一充电接口位于所述钥匙柄上。

8.如权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于，所述钥匙通信单元是一短程通信模块。

9.如权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于，所述钥匙柄上设有一触发所述电子钥匙的电路通断的启动按钮。

10.如权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于，所述钥匙电子连接部为位于端部的一插孔。