CN211173486U - 一种机电锁芯及其锁具 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种机电锁芯及其锁具，所述机电锁芯包括锁芯壳、闭锁机构、紧急解锁机构、驱动元件和内置电源；所述锁芯壳用于容置所述闭锁机构、紧急解锁机构、内置电源和驱动元件；所述驱动元件和所述紧急解锁机构分别用于驱动所述闭锁机构在解锁状态和闭锁状态之间切换；所述紧急解锁机构包括可转动的锁胆，所述锁胆具有电源安装腔和偏心设置的钥匙插口；所述内置电源设置在所述电源安装腔内。该机电锁芯的紧急解锁机构的锁胆的钥匙插口偏心设置，占用锁胆空间小，使锁胆内能够提供足够的内置电源安装空间，提高了锁芯的通用性。

Description

一种机电锁芯及其锁具

技术领域

本发明属于锁具技术领域，具体涉及一种机电锁芯及其锁具。

背景技术

目前，市场上锁具的机电锁芯一般由减速电机或螺线管等驱动元件驱动锁具的解锁机构运动来实现解锁。这种开锁方式在锁具的解锁机构被限位而出现卡死的情况下，由于解锁机构无法正常动作，会导致开锁失败。

在某些领域，例如工业、电力行业，锁具使用环境恶劣、维护不便，电气闭锁机构容易出现故障，而现有技术中的机电锁芯通常缺乏紧急解锁功能，在电气闭锁机构出现故障时，不能紧急解锁，某些具有紧急解锁机构的机电锁芯，则受体积所限，紧急解锁机构内不能设置内置电源，适配锁具时，通用性差，大大限制了锁芯的应用，或者，虽然设置有内置电源，但紧急解锁机构体积臃肿，结构复杂，也影响适配锁具的通用性。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供一种组成简单，结构可靠，部件少，操作方便的机电锁芯及其锁具。

本发明实施例提出了一种机电锁芯，包括锁芯壳、闭锁机构、紧急解锁机构、驱动元件和内置电源；

所述锁芯壳用于容置所述闭锁机构、紧急解锁机构、内置电源和驱动元件；

所述驱动元件和所述紧急解锁机构分别用于驱动所述闭锁机构在解锁状态和闭锁状态之间切换；

所述紧急解锁机构包括可转动的锁胆，所述锁胆具有电源安装腔和偏心设置的钥匙插口；

所述内置电源设置在所述电源安装腔内。

进一步，所述闭锁机构包括主动齿轮、从动齿轮、解锁轴和复位机构；

所述驱动元件用于驱动所述主动齿轮向正反两个方向转动；

所述主动齿轮能够在所述驱动元件的驱动下向正反两个方向转动；

所述从动齿轮与所述主动齿轮齿轮副连接；

所述解锁轴具有解锁部，所述解锁轴能够带动所述解锁部转动，使锁具解锁或闭锁；

所述从动齿轮能够通过所述复位机构驱动所述解锁轴向正反两个方向转动；

所述紧急解锁机构与所述解锁轴间歇式驱动连接，所述紧急解锁机构能够驱动所述解锁轴转动。

进一步，所述锁芯壳内设有转轴；所述转轴与所述紧急解锁机构驱动连接，能够在紧急解锁机构的带动下转动；所述转轴与所述解锁轴间歇式驱动连接，所述解锁轴与所述转轴能够在预设角度范围内相对转动，所述转轴能够驱动所述解锁轴转动。

进一步，所述紧急解锁机构为机械锁芯或电子锁芯。

进一步，所述紧急解锁机构为叶片锁芯，还包括多个闭锁叶片、多个叶片弹簧、档杆和档杆弹簧；

所述闭锁叶片呈弧形结构，具有闭锁位置和解锁位置，锁胆外壳上沿其周向设置有多个叶片安装槽，闭锁叶片可转动地设置在所述叶片安装槽内；闭锁叶片上设置有朝向钥匙插口方向伸出的驱动齿，所述驱动齿与钥匙上设置的解锁槽相匹配，所述驱动齿能够在所述解锁槽的驱动下转动，从而带动闭锁叶片转动；

所述叶片弹簧，用于为闭锁叶片在解锁位置向闭锁位置运动提供弹力；

所述档杆与锁芯壳限位配合，所述档杆的外侧呈脊形，档杆上开设有与所述闭锁叶片相匹配的通孔，所述闭锁叶片可转动地穿过所述通孔，锁胆外壳上开设有档杆安装槽，所述档杆可移动地设置在所述档杆安装槽内，所述闭锁叶片上还开设有能够容纳档杆的档杆让位槽，所述锁芯壳上开设有与所述档杆限位配合的闭锁槽；所述档杆具有闭锁状态和解锁状态，闭锁叶片上的档杆让位槽与档杆错位，闭锁叶片处于闭锁位置时，档杆处于闭锁状态；闭锁叶片上的档杆让位槽转动到与档杆对应的位置，闭锁叶片处于解锁位置，解除对档杆的限位，档杆处于解锁状态；

所述档杆弹簧，用于为档杆自档杆让位槽向闭锁槽运动提供弹力。

进一步，所述主动齿轮为完全齿轮，所述从动齿轮具有不完全齿部或者完全齿部。

进一步，所述从动齿轮具有不完全齿部时，在所述闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，所述复位机构使从动齿轮的不完全齿部具有与主动齿轮啮合的趋势，当闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，所述扭簧的扭矩大于0。

进一步，所述复位机构为扭簧，所述扭簧套设在所述转轴上；

所述从动齿轮具有第一突出部，所述解锁轴具有第二突出部，所述第一突出部和第二突出部同向设置；

所述扭簧的两端中的每一端都能够抵接在第一突出部和第二突出部上，或者，所述扭簧的两端分别连接在第一突出部和第二突出部上。

进一步，所述驱动元件为减速电机。

进一步，所述机电锁芯还包括电控模块，所述电控模块设置在所述锁芯壳内；所述电控模块包括电子电路，所述电子电路与所述驱动元件电连接，所述内置电池通过所述电子电路向所述驱动元件供电。

进一步，所述电控模块还包括无线通讯模块，用于与解锁设备通讯连接。

进一步，所述转轴具有限位部，所述解锁轴具有限位机构，所述转轴的限位部与所述解锁轴的限位机构相适配，使所述转轴与所述解锁轴间歇式驱动连接。

进一步，所述解锁轴具有中空内腔，所述限位机构为在所述中空内腔的内壁上相对设置的第一突起和第二突起。

进一步，所述紧急解锁机构还包括存储有紧急解锁机构编码值的RFID码芯片或ID码芯片。

本发明实施例还提出一种锁具，所述锁具包括锁体、前述机电锁芯之一和解锁机构，所述机电锁芯的解锁轴能够带动所述解锁机构动作，实现锁具的解锁和闭锁。

进一步，所述机电锁芯自锁体内部通过螺钉固定于锁体上。

本发明实施例的有益效果：本发明实施例提出的机电锁芯及其锁具，对紧急解锁机构的锁胆的结构进行改进，钥匙插口偏心设置，占用锁胆空间小，使锁胆内能够提供足够的内置电源安装空间，提高了锁芯的通用性；进一步，当紧急解锁机构采用叶片锁芯时，将闭锁叶片设置在锁胆外壳上的叶片安装槽内，能够减小锁胆的体积，使紧急解锁机构更加紧凑，体积更小。

附图说明

图1a是本发明实施例提出的机电锁芯的立体结构分解示意图。

图1b是本发明实施例提出的另一种包含具有不完全齿部的从动齿轮的机电锁芯的立体结构分解示意图。

图1c是本发明实施例提出的另一种包含具有不完全齿部的从动齿轮的机电锁芯的闭锁机构处于闭锁状态的结构示意图。

图2是本发明实施例提出的机电锁芯的装配结构剖视图。

图3a是图2的A-A剖视图。

图3b是图2的B-B剖视图。

图4a是本发明实施例提出的机电锁芯的闭锁机构处于闭锁状态的结构示意图。

图4b是本发明实施例提出的机电锁芯的闭锁机构处于解锁过程中的结构示意图。

图4c是本发明实施例提出的机电锁芯的闭锁机构处于解锁状态的结构示意图。

图5是本发明实施例提出的机电锁芯的紧急解锁机构的立体结构分解示意图。

图6是本发明实施例提出的机电锁芯的紧急解锁机构处于闭锁状态的结构示意图。

图7是本发明实施例提出的机电锁芯的紧急解锁机构处于解锁状态的结构示意图。

图8是本发明实施例提出的锁具处于闭锁状态的结构示意图。

图9是本发明实施例提出的锁具处于解锁状态的结构示意图。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

参照图1a-图4c，本发明实施例提出了一种机电锁芯100，包括锁芯壳110、驱动元件120、闭锁机构、紧急解锁机构130、内置电源和电控模块151；所述闭锁机构包括主动齿轮141、从动齿轮142、解锁轴143和复位机构，所述闭锁机构在所述驱动元件120的驱动下，完成解锁动作或闭锁动作，以实现锁具的解锁或闭锁。

所述锁芯壳110具有安装腔，用于容置所述驱动元件120、闭锁机构、紧急闭锁机构、内置电源和电控模块151。

所述驱动元件120用于驱动所述主动齿轮141向正反两个方向转动，优选的，所述驱动元件120为减速电机120，所述减速电机120的输出轴能够向正反两个方向转动。

所述主动齿轮141与减速电机120的输出轴连接，能够在减速电机120的驱动下向正反两个方向转动。优选的，所述主动齿轮141为完全齿轮，具有完全齿部。

所述从动齿轮142呈环状，中部中空，从动齿轮142具有第一突出部1421，所述从动齿轮142与所述主动齿轮141齿轮副连接。所述从动齿轮142具有不完全齿部或者完全齿部，但更优选的，所述从动齿轮具有不完全齿部。参照图1b、图1c，所述从动齿轮11能够在所述主动齿轮10的驱动下，在不完全齿部所限定的角度范围内往复转动。图1b、图1c表示的另一种从动齿轮具有不完全齿部的实施方式的机电锁芯包括驱动元件14、闭锁机构和锁芯壳16，闭锁结构包括主动齿轮10、从动齿轮11、解锁轴12和扭簧13，锁芯壳16内还设置有转轴15，从动齿轮11具有第一突出部112、解锁轴12具有第二突出部121，扭簧套设在转轴15上，扭簧的两端分别能够与第一突出部112、第二突出部121抵接或连接，转轴15上设置有限位部，解锁轴12上设置有限位机构。转轴15的限位部和解锁轴12的限位机构与具有完全齿部的从动齿轮相同，具体结构参见下文。

解锁轴

所述解锁轴143可转动地套设在从动齿轮142内，解锁轴143具有解锁部1431、第二突出部1432和限位机构1433；所述解锁轴143转动时带动所述解锁部1431转动，使锁具解锁或闭锁；所述第一突出部1421和第二突出部1432同向设置。

如图2、图3a所示，在一个实施方式中，所述解锁轴143具有中空内腔，所述限位机构1433设置在所述中空内腔的内壁上，优选的，所述限位机构1433为在所述内壁上相对设置的第一突起和第二突起。

转轴

所述锁芯壳内设有转轴144，所述转轴144的第一端与紧急解锁机构130驱动连接，例如，转轴144的第一端与紧急解锁机构130的端部固定连接或者转轴144的第一端与紧急解锁机构130限位抵接；所述转轴144与所述解锁轴143间歇式驱动连接，转轴144转动时，能够驱动解锁轴143转动。

所述紧急解锁机构130，用于以机械方式转动所述转轴144，例如为通过转动进行解锁、闭锁的机械锁芯，优选为叶片锁芯，在插入钥匙后，所述紧急解锁机构130能够转动，所述转轴144能够在所述紧急解锁机构130的带动下转动，在未插入钥匙时，所述紧急解锁机构130无法转动，所述转轴144也不能转动，锁具正常使用时，所述紧急解锁机构130不能转动，所述转轴144也不能转动。所述紧急解锁机构130还可以为电子锁芯，例如为螺线管驱动或电机驱动的电子锁芯，所述电子锁芯还可以为采用无线供电的电子锁芯。

所述转轴144与所述解锁轴143间歇式驱动连接，即，所述转轴144与所述解锁轴143能够在一定角度范围内发生相对转动，该角度小于360°，所述转轴144的第二端具有限位部1441，所述限位部1441与所述解锁轴143的限位机构1433相适配。

如图2、图3a所示，在一个实施方式中，所述转轴144的第二端套设在所述解锁轴143的中空内腔内，所述限位部1441呈长条形，突出设置在转轴144的第二端的端面上，与所述解锁轴143的限位机构1433相适配，所述转轴144的限位部1441与所述解锁轴143的限位机构1433相互限位，转轴144和解锁轴143在第一突起和第二突起所限定的范围内相对转动，例如，当转轴144不能转动时，所述解锁轴143只能绕所述转轴144的第二端在第一突起和第二突起所限定的范围内往复转动，当转轴144能够转动时，转轴144只能在第一突起和第二突起所限定的范围内与解锁轴143之间相对转动，当转轴144的限位部抵接第一突起和第二突起时，转轴144继续转动将带动解锁轴143随之转动，由于转轴144与解锁轴143之间能够在一定角度范围内发生相对转动，故称间歇式驱动连接。

需要说明的是，本实用新型的实质精神在于所述紧急解锁机构与所述解锁轴间歇式驱动连接，紧急解锁机构能够直接或间接地驱动所述解锁轴转动，从而独立地解锁锁具。本实施例中，间歇式驱动通过所述转轴实现，所述转轴既可以与紧急解锁机构分体设置，也可以与紧急解锁机构一体设置，作为紧急解锁机构的一部分；并且，机械机构的设置多种多样，不能穷举，本实用新型的间歇式驱动方式不限于由上述具体结构实现。

紧急解锁机构

示例性的，参照图5、图6、图7，本发明实施例的紧急解锁机构130可以实施为叶片锁芯，包括锁胆131、多个闭锁叶片132、档杆133、档杆弹簧134和多个叶片弹簧135。

所述锁胆131可转动地设置在锁芯壳110内，锁胆131具有电源安装腔1312和偏心设置的钥匙插口1311。所述电源安装腔1312用于设置内置电源，电源安装腔1312与钥匙插口1311相互隔开，电源安装腔1312侧壁具有开口，所述开口用于导线通过。所述转轴144的第一端与所述锁胆131驱动连接，例如，所述转轴144的第一端固定连接在所述锁胆131的端部或者与所述锁胆131的端部限位抵接，由此，锁胆131转动时，能够带动转轴144转动。

所述闭锁叶片132呈弧形结构，锁胆131外壳上开设有多个叶片安装槽1313，所述多个叶片安装槽1313沿锁胆131外壳周向设置，闭锁叶片132可转动地设置在所述叶片安装槽1313内；每个闭锁叶片132上均设置有朝向钥匙插口1311方向伸出的驱动齿1321，钥匙上设置有与所述驱动齿1321相匹配的解锁槽，所述驱动齿1321能够抵接在所述解锁槽侧壁，从而在插入钥匙时，解锁槽能够带动驱动齿1321转动，进而带动闭锁叶片132转动。所述闭锁叶片132具有闭锁位置和解锁位置。

所述叶片弹簧135，用于为闭锁叶片132在解锁位置向闭锁位置运动提供弹力。叶片弹簧135设置在叶片安装槽1313内，叶片弹簧135的一端抵接在锁胆131上，另一端抵接在闭锁叶片132端部。

所述档杆133例如呈长条形，外侧呈脊形，档杆133上还开设有与所述闭锁叶片132相匹配的通孔，所述闭锁叶片132可转动地穿过所述通孔，锁胆131外壳上开设有档杆安装槽1314，所述档杆安装槽1314的至少一部分开设在开设有叶片安装槽1313的锁胆131外壳部分，所述档杆133可移动地设置在所述档杆安装槽1314内，所述闭锁叶片132上还开设有能够容纳档杆133的档杆让位槽1322，所述锁芯壳110上开设有与所述档杆133限位配合的闭锁槽。所述档杆具有闭锁状态和解锁状态，所述叶片弹簧135处于自然状态下时，在弹簧弹力作用下，闭锁叶片132上的档杆让位槽1322与档杆安装槽1314错位(即与档杆133错位)，闭锁叶片132处于闭锁位置，档杆133被闭锁叶片132限位，不能后退，档杆133突出于所述锁胆131外壳之外，档杆133与锁芯壳110上的闭锁槽111限位配合，使锁胆131无法转动，档杆133处于闭锁状态；插入钥匙，钥匙的解锁槽推动驱动齿1321驱动闭锁叶片132转动，闭锁叶片132上的档杆让位槽1322转动到与档杆安装槽1314对应的位置(即与档杆对应)，闭锁叶片132处于解锁位置，解除对档杆133的限位，由于档杆133外侧呈脊形，转动锁胆131能够使所述档杆脱离闭锁槽，自锁胆131外壳之外退回，落入档杆让位槽1322内，从而档杆133与锁芯壳110的闭锁槽的限位关系解除，锁胆131能够转动，档杆133处于解锁状态。

所述档杆弹簧134，用于为档杆自档杆让位槽1322向闭锁槽运动提供弹力。例如，档杆弹簧134一端抵接在锁胆131上，另一端抵接在档杆上，优选的，所述档杆弹簧134为两个，分别设置抵接在档杆的两端。

由于钥匙插口1311偏心设置且锁胆131外壳上沿周向设置叶片安装槽1313，从而使锁胆131能够提供设置内置电源的空间，并且大大减小了锁芯的体积，将内置电源设置在锁胆131内，还使得锁芯更具通用性。

优选的，所述紧急解锁机构130还包括存储有紧急解锁机构130编码值的RFID码芯片或ID码芯片。所述紧急解锁机构设置有RFID码芯片或ID码芯片时，能够与解锁设备相互配合，从而进行身份认证。

从动齿轮与解锁轴

所述从动齿轮142和所述解锁轴143通过所述复位机构驱动连接，所述从动齿轮142能够通过所述复位机构驱动所述解锁轴143向正反两个方向转动。

所述复位机构优选为扭簧145。在一个实施方式中，所述扭簧145可转动地套设在所述转轴144上，第一突出部1421和第二突出部1432的长度足够长，使得扭簧145的两端中的每一端都能够抵接第一突出部1421和第二突出部1432，由于扭簧145能够在解锁轴143上转动，因此，扭簧145的一端既能够抵接在所述从动齿轮142的第一突出部1421上，又能够抵接在所述解锁轴143的第二突出部1432上，扭簧145的另一端既能够抵接在所述从动齿轮142的第一突出部1421上，又能够抵接在所述解锁轴143的第二突出部1432上。在另一个实施方式中，所述扭簧145的两端中的一端与第一突出部1421连接，另一端与第二突出部1432连接。扭簧145优选采用抵接两突出部的方式设置，采用该设置方式，零部件结构更简单，加工容易，装配简单。

在一个实施方式中，所述从动齿轮142的内壁在轴向上具有第一台阶结构，所述解锁轴143的外壁在轴向上具有第二台阶结构，所述解锁轴143套设在所述从动齿轮142内，第一台阶结构与第二台阶结构相适配，从而在轴向上对解锁轴143进行限位。

优选的，在所述闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，当从动齿轮实施为图1b、图1c所示的具有不完全齿部的结构时，所述复位机构使从动齿轮11的不完全齿部具有与主动齿轮10啮合的趋势。由此，能够避免在闭锁操作或解锁操作时，出现主动齿轮10和从动齿轮11无法啮合的情况。

具体的，当闭锁机构处于闭锁状态时，优选所述扭簧13的扭矩大于0。具体的，参照图1c，闭锁状态下，主动齿轮10位置固定，主动齿轮10的齿部抵压在从动齿轮11的不完全齿部的第一端端部的齿部的外侧，对从动齿轮11限位，所述转轴15无法转动，所述解锁轴12的限位机构和所述转轴15的限位部限位配合，使得所述解锁轴12被限位，扭簧13的两端分别抵接在第一突出部112和第二突出部121上，扭簧13两端的间距大于自然状态下扭簧13两端的间距，由此，扭簧13对所述从动齿轮11和解锁轴12具有预压力，从而使从动齿轮11的不完全齿部具有与主动齿轮10啮合的趋势。该设置方式能够避免解锁操作时出现主动齿轮10和从动齿轮11无法啮合的情况。当闭锁机构处于解锁状态时，优选所述扭簧113的扭矩大于0，其原理同上，均为在从动齿轮11和解锁轴12分别被限位的情况下，扭簧13的两端之间的间距大于自然状态下扭簧13两端的间距。

电控模块

所述电控模块151用于电控解锁、闭锁操作，电控模块151包括电子电路，所述电子电路与驱动元件120电连接，从而在电子电路接通电源时，能够向驱动元件120供电。优选的，所述电控模块151还包括无线通讯模块，用于与解锁设备通讯连接，所述无线通讯模块，例如为蓝牙通讯模块。

内置电源

所述内置电源用于为所述电控模块151提供电能，所述内置电源设置于所述紧急闭锁机构内，在一个实施方式中，设置在所述叶片锁芯内。所述内置电源为锂充电电池、干电池、太阳能电池等。采用内置电源供电，可以应用到没有外接电源的场合，扩展锁芯的应用场景。机电锁芯集成电控模块151和内置电源，能够提高机电锁芯的通用性，适配不同结构的锁具，而无需为锁具单独设计电控模块151和内置电源。

所述机电锁芯还包括盖板，所述盖板设置在锁芯壳110的外端面上，能够将机电锁芯的内部零件封装于锁芯壳110内。

需要说明的是，本领域技术人员能够理解，本发明的实质精神的一个方面在于，使所述从动齿轮142能够通过扭簧145驱动解锁轴143转动，所述第一突出部1421和所述第二突出部1432与扭簧145的两端抵接或连接仅为优选实施方式；另外，解锁轴143和转轴144之间间歇式驱动连接的具体方式多种多样，具体结构的形式难以穷举，所述第一突起和第二突起以及转轴144的限位部1441的间歇式驱动结构仅为其中一种实施方式，因此，凡能够使从动齿轮142通过扭簧145驱动解锁轴143转动的结构、使解锁轴143和转轴144之间间歇式驱动连接的结构均在本发明公开的范围之内。

下面，示例性的，对本发明的机电锁芯的工作方式进行详细说明。

解锁工作过程

示例性的，以从动齿轮具有不完全齿部为例对解锁工作过程进行说明。操作人员携带解锁设备靠近机电锁芯，通过无线通讯模块与解锁设备连接，验证身份合法性，身份验证通过后，内置电源向电子电路供电，电子电路向减速电机14供电，减速电机14转动带动主动齿轮10转动，由于扭簧13存在一定的预压力，使得在闭锁状态时，不完全齿部始终具有与主动齿轮10啮合的趋势，当主动齿轮10转动时，主动齿轮10与从动齿轮11的不完全齿部啮合，从而带动从动齿轮11克服扭簧13的弹力转动，当从动齿轮11转动一定角度后，从动齿轮11的第一突出部112抵压扭簧13的第一端，并推动扭簧13转动，扭簧13的第二端抵压解锁轴12的第二突出部121，克服锁具解锁机构的内部阻力推动解锁轴12转动，进而带动解锁轴的解锁部转动，从而解锁锁具。当从动齿轮11转动到不完全齿部不再与主动齿轮10啮合时，不完全齿部在扭簧13的弹力作用下始终有与主动齿轮10啮合的趋势，此时，主动齿轮10处于空转状态，从动齿轮11基本处于静止状态，满足一定条件时，电子电路不再向减速电机14供电，主动齿轮10停止转动，解锁过程结束。当从动齿轮具有完全齿部时，其工作过程基本相同，只是主动齿轮通过预设减速电机的转动角度来停止驱动从动齿轮，使之止转，不再赘述。

需要特别说明的是，该机电锁芯具有如下优点，在锁具的解锁机构由于外部因素无法动作的情况下，进行电控开锁操作，从动齿轮在主动齿轮的带动下转动，由于解锁部被无法正常动作的解锁机构限制，导致解锁部无法转动，因此，从动齿轮不能通过扭簧带动解锁轴转动，但此时扭簧被拉伸，产生扭矩。满足一定条件时，电子电路不再向减速电机供电，扭簧仍然保持在拉伸状态。此时，一旦导致锁具的解锁机构不能动作的外部因素消失后，扭簧的弹力即可释放，扭簧的弹力小于减速电机的内部阻力，且大于锁具的解锁机构的内部阻力，因此，扭簧的弹力不能带动减速电机反转，而能够带动解锁轴转动，进而带动锁具解锁机构动作，完成解锁过程。可见，本发明实施例的机电锁芯，在第一次进行电控开锁操作后，发现锁具的解锁机构被限位而不能完成解锁操作的情况下，在解除解锁机构的限位之后，无需再一次进行电控开锁操作，即可解锁。并且，在从动齿轮具有不完全齿部的结构时，在其转动一定角度后，主动齿轮空转，能够防止电机堵转。

闭锁工作过程

示例性的，以从动齿轮具有不完全齿部为例对解锁工作过程进行说明。操作人员携带解锁设备靠近机电锁芯，通过无线通讯模块与解锁设备连接，验证身份合法性，身份验证通过后，内置电源向电子电路供电，电子电路向减速电机14供电，减速电机14转动带动主动齿轮10向反方向转动，由于扭簧13存在一定的预压力，使得在解锁状态时，不完全齿部始终具有与主动齿轮10啮合的趋势，当主动齿轮10转动时，主动齿轮10与从动齿轮11的不完全齿部啮合，从而带动从动齿轮11克服扭簧13的弹力转动，当从动齿轮11转动一定角度后，从动齿轮11的第一突出部112抵压扭簧13的第二端，并推动扭簧13转动，扭簧13的第一端抵压解锁轴12的第二突出部121，克服锁具解锁机构的内部阻力推动解锁轴12转动，进而带动解锁轴的解锁部转动，从而闭锁锁具。当从动齿轮11转动到不完全齿部不再与完全齿轮齿部啮合时，不完全齿部在扭簧13的弹力作用下始终有与主动齿轮10啮合的趋势，此时，主动齿轮10处于空转状态，从动齿轮11基本处于静止状态，满足一定条件时，电子电路不再向减速电机14供电，主动齿轮10停止转动，闭锁过程结束。当从动齿轮具有完全齿部时，其工作过程基本相同，只是主动齿轮通过预设减速电机的转动角度来停止驱动从动齿轮，使之止转，不再赘述。

紧急解锁工作过程

当电气解锁无法完成解锁时，操作人员可将紧急解锁钥匙插入紧急解锁机构130的钥匙插口1311内，钥匙上的解锁槽带动驱动齿1321转动，从而带动闭锁叶片132转动，当钥匙完全插入紧急解锁机构130内时，档杆让位槽1322均处于档杆安装槽1314位置，档杆与档杆让位槽1322完全对应，转动锁胆131，使锁胆131相对于锁芯壳110转动，档杆即可脱离锁芯壳110上的闭锁槽且完全落入档杆让位槽1322内，不再与锁芯壳110限位配合，档杆处于解锁状态，由此，通过转动锁胆131进而带动转轴144转动，转轴144的限位部与解锁轴143的限位机构1433抵接，从而转轴144转动能够带动解锁轴143转动(由于转轴144和解锁轴143为间歇式驱动连接，此时解锁轴143不被转轴144带动)，进而带动解锁部1431转动，完成解锁操作，锁具处于解锁状态，扭簧145处于拉伸状态；反向转动紧急解锁机构130，转轴144回复到初始位置，拔出紧急解锁钥匙，完成紧急解锁过程，解锁轴143在扭簧145的带动下复位，由于解锁部1431被锁具的解锁机构限位，始终处于开锁位置，扭簧145始终处于拉伸状态。

本发明实施例的机电锁芯巧妙的利用主动齿轮141、从动齿轮142、解锁轴143、复位机构和转轴144之间相互配合，以较少的部件、简单的组成和结构，实现了前述操作便捷的效果，在锁具的解锁机构被卡死的情况下，无需二次解锁操作，即可利用复位机构所蓄积的能量，在解锁机构解除卡死后，即可完成解锁；当采用紧急解锁机构130与转轴144驱动连接时，还具有紧急解锁功能，紧急闭锁过程不需要人工操作，锁具的零部件即可回复到初始位置，操作方便；在紧急解锁机构130内设置内置电源，能够拓展锁芯的应用场景，并且，锁芯包括电控模块151、紧急解锁机构130以及内置电源，不再需要考虑供电问题，结构紧凑，体积小巧，能够用于多种机械锁具(如挂锁、面板锁、机柜锁)的机械锁芯，只需调整相应安装孔，不需考虑走线、电源等，功能完备，兼具电气解锁和紧急解锁功能，可应用于更广泛的场合，也可适配更多类型的锁具，使得锁芯具有通用性。

锁具

参照图8、图9，本发明实施例还提出一种锁具，所述锁具包括锁体210、上述机电锁芯和解锁机构，所述机电锁芯的解锁轴143能够带动解锁机构动作，实现锁具的解锁和闭锁；在一个实施方式中，所述锁具包括闭锁销222、闭锁销复位弹簧224和锁钩223，所述解锁机构包括转动块221。优选的，所述机电锁芯自锁体内部通过螺钉固定于锁体上。该固定方式自锁具外部无法拆卸锁芯，提高了安全性。

所述转动块221可转动地设置在锁体内，转动块221与解锁轴143的解锁部1431驱动连接，转动块221具有解锁位置和闭锁位置，所述转动块221在第一方向上的宽度小于第二方向上的宽度，当转动块221的第一方向朝向闭锁销222时，转动块221处于解锁位置，当转动块221的第二方向朝向闭锁销222时，转动块221处于闭锁位置。

所述闭锁销222可往复移动地设置在锁体内，所述闭锁销222具有解锁位置和闭锁位置，在所述转动块221转动时，所述闭锁销222能够在解锁位置和闭锁位置之间切换，从而，所述转动块221的转动使所述锁具在解锁状态和闭锁状态之间切换。所述闭锁销222具有限位头，优选的，所述限位头呈弧形或V字形或梯形等形状；优选的，所述闭锁销222具为两个。

所述闭锁销复位弹簧224用于为所述闭锁销222向闭锁位置运动提供弹力。在一个实施方式中，所述闭锁销复位弹簧224套设在闭锁销222上，闭锁销复位弹簧224的第一端抵接在闭锁销222上，第二端抵接在锁体上。

所述锁钩223具有锁钩闭锁槽2231，所述闭锁销222的限位头与所述锁钩闭锁槽2231限位配合，所述锁钩223能够在解锁位置和闭锁位置之间切换。

当锁钩223处于闭锁位置，转动块221处于闭锁位置时，转动块221止挡在闭锁销222的后退路径上，闭锁销222的限位头与所述锁钩223的锁钩闭锁槽2231限位配合，锁钩223无法移动；当锁钩223处于解锁位置，转动块221处于解锁位置时，转动块221不再对闭锁销222起止挡作用，闭锁销222能够脱离锁钩223的锁钩闭锁槽2231，闭锁销222的限位头不再与锁钩闭锁槽2231限位配合。

优选的，所述锁具还包括锁钩复位弹簧，所述锁钩复位弹簧用于为锁钩223提供向解锁位置运动的弹力。当限位头呈弧形或V字形或梯形等形状时，解锁操作后，转动块221转动至解锁位置，不再止挡闭锁销222，锁钩223在锁钩复位弹簧的弹力作用下，向解锁位置运动，闭锁销222在锁钩223的抵压下向后运动，锁钩223弹出，实现解锁，锁钩复位弹簧还能够将锁具保持在解锁状态。

本领域技术人员能够理解，本发明实施例的锁具不限于挂锁，还可以为其他类型的锁具。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种机电锁芯，其特征在于，包括锁芯壳、闭锁机构、紧急解锁机构、驱动元件和内置电源；

所述锁芯壳用于容置所述闭锁机构、紧急解锁机构、内置电源和驱动元件；

所述驱动元件和所述紧急解锁机构分别用于驱动所述闭锁机构在解锁状态和闭锁状态之间切换；

所述紧急解锁机构包括可转动的锁胆，所述锁胆具有电源安装腔和偏心设置的钥匙插口；

所述内置电源设置在所述电源安装腔内。

2.如权利要求1所述的机电锁芯，其特征在于，

所述闭锁机构包括主动齿轮、从动齿轮、解锁轴和复位机构；

所述驱动元件用于驱动所述主动齿轮向正反两个方向转动；

所述主动齿轮能够在所述驱动元件的驱动下向正反两个方向转动；

所述从动齿轮与所述主动齿轮齿轮副连接；

所述解锁轴具有解锁部，所述解锁轴能够带动所述解锁部转动，使锁具解锁或闭锁；

所述从动齿轮能够通过所述复位机构驱动所述解锁轴向正反两个方向转动；

所述紧急解锁机构与所述解锁轴间歇式驱动连接，所述紧急解锁机构能够驱动所述解锁轴转动。

3.如权利要求2所述的机电锁芯，其特征在于，所述锁芯壳内设有转轴；所述转轴与所述紧急解锁机构驱动连接，能够在紧急解锁机构的带动下转动；所述转轴与所述解锁轴间歇式驱动连接，所述解锁轴与所述转轴能够在预设角度范围内相对转动，所述转轴能够驱动所述解锁轴转动。

4.如权利要求1所述的机电锁芯，其特征在于，所述紧急解锁机构为机械锁芯或电子锁芯。

5.如权利要求1-3之一所述的机电锁芯，其特征在于，所述紧急解锁机构为叶片锁芯，还包括多个闭锁叶片、多个叶片弹簧、档杆和档杆弹簧；

所述闭锁叶片呈弧形结构，具有闭锁位置和解锁位置，锁胆外壳上沿其周向设置有多个叶片安装槽，闭锁叶片可转动地设置在所述叶片安装槽内；闭锁叶片上设置有朝向钥匙插口方向伸出的驱动齿，所述驱动齿与钥匙上设置的解锁槽相匹配，所述驱动齿能够在所述解锁槽的驱动下转动，从而带动闭锁叶片转动；

所述叶片弹簧，用于为闭锁叶片在解锁位置向闭锁位置运动提供弹力；

所述档杆与锁芯壳限位配合，所述档杆的外侧呈脊形，档杆上开设有与所述闭锁叶片相匹配的通孔，所述闭锁叶片可转动地穿过所述通孔，锁胆外壳上开设有档杆安装槽，所述档杆可移动地设置在所述档杆安装槽内，所述闭锁叶片上还开设有能够容纳档杆的档杆让位槽，所述锁芯壳上开设有与所述档杆限位配合的闭锁槽；所述档杆具有闭锁状态和解锁状态，闭锁叶片上的档杆让位槽与档杆错位，闭锁叶片处于闭锁位置时，档杆处于闭锁状态；闭锁叶片上的档杆让位槽转动到与档杆对应的位置，闭锁叶片处于解锁位置，解除对档杆的限位，档杆处于解锁状态；

所述档杆弹簧，用于为档杆自档杆让位槽向闭锁槽运动提供弹力。

6.如权利要求2所述的机电锁芯，其特征在于，所述主动齿轮为完全齿轮，所述从动齿轮具有不完全齿部或者完全齿部。

7.如权利要求6所述的机电锁芯，其特征在于，所述从动齿轮具有不完全齿部时，在所述闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，所述复位机构使从动齿轮的不完全齿部具有与主动齿轮啮合的趋势。

8.如权利要求3所述的机电锁芯，其特征在于，所述复位机构为扭簧，所述扭簧套设在所述转轴上；

所述从动齿轮具有第一突出部，所述解锁轴具有第二突出部，所述第一突出部和第二突出部同向设置；

所述扭簧的两端中的每一端都能够抵接在第一突出部和第二突出部上，或者，所述扭簧的两端分别连接在第一突出部和第二突出部上。

9.如权利要求8所述的机电锁芯，其特征在于，所述主动齿轮为完全齿轮，所述从动齿轮具有不完全齿部，在所述闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，所述复位机构使从动齿轮的不完全齿部具有与主动齿轮啮合的趋势，当闭锁机构处于解锁状态或闭锁状态时，所述扭簧的扭矩大于0。

10.如权利要求1或2所述的机电锁芯，其特征在于，所述驱动元件为减速电机。

11.如权利要求1或2所述的机电锁芯，其特征在于，所述机电锁芯还包括电控模块，所述电控模块设置在所述锁芯壳内；所述电控模块包括电子电路，所述电子电路与所述驱动元件电连接，所述内置电源通过所述电子电路向所述驱动元件供电。

12.如权利要求11所述的机电锁芯，其特征在于，所述电控模块还包括无线通讯模块，用于与解锁设备通讯连接。

13.如权利要求3所述的机电锁芯，其特征在于，所述转轴具有限位部，所述解锁轴具有限位机构，所述转轴的限位部与所述解锁轴的限位机构相适配，使所述转轴与所述解锁轴间歇式驱动连接。

14.如权利要求13所述的机电锁芯，其特征在于，所述解锁轴具有中空内腔，所述限位机构为在所述中空内腔的内壁上相对设置的第一突起和第二突起。

15.如权利要求1或2所述的机电锁芯，其特征在于，所述紧急解锁机构还包括存储有紧急解锁机构编码值的RFID码芯片或ID码芯片。

16.一种锁具，其特征在于，所述锁具包括锁体、权利要求1-15之一所述的机电锁芯和解锁机构，所述机电锁芯的解锁轴能够带动所述解锁机构动作，实现锁具的解锁和闭锁。

17.如权利要求16所述的锁具，其特征在于，所述机电锁芯自锁体内部通过螺钉固定于锁体上。

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