CN216406446U - 一种基于nfc的无源锁体结构及盒体 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于NFC的无源锁体结构，包括分离的第一锁体组件和第二锁体组件；第一锁体组件包括第一锁本体，第一锁本体上安装有NFC模块、由NFC模块通讯时供电的临时储能单元、由临时储能单元供电的闭环电路；闭环电路设有机械开关；还包括锁芯、解锁组件；解锁组件具有接入闭环电路中的导电部；闭环电路短路时将导电部软化；解锁组件在导电部软化时给锁芯提供解锁拉力；本申请通过设计闭环电路和带有导电部的解锁组件，使得导电部接入闭环电路中，临时储能模块在NFC模块充电后，实现对闭环电路的短路放电，导电部在短路时软化使得解锁组件可以释放解锁拉力，实现了利用NFC充电的快速解锁，节约了无源NFC锁的体积。

Description

一种基于NFC的无源锁体结构及盒体

技术领域

本公开一般涉及锁具及包装技术领域，具体一种基于NFC的无源锁体结构及盒体。

背景技术

无源电子锁是指一种内部无电池及其它方式供电的智能电子锁，如公开号为“CN110533803A”公开了一种利用NFC技术通讯并利用 NFC的电磁场能量收集取电工作的无源智能电子锁；其公开的锁体内无需电池，也不需要外部供电接口，是一种无源电子锁方案；在实现 NFC应用中的触碰开锁方式基础上，免去电池及供电维护成本，增加锁具使用寿命及可靠性和便利性。

但是上述技术方案中，使用到电机或者电磁阀，导致智能电子锁的成本高昂。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于NFC的无源锁体结构，包括分离的第一锁体组件和第二锁体组件；

所述第一锁体组件包括第一锁本体，所述第一锁本体具有第一安装平面；所述第一安装平面上安装有NFC模块、由NFC模块通讯时供电的临时储能单元、由所述临时储能单元供电的闭环电路；所述闭环电路设有机械开关；

所述第一安装平面上可滑动地设有锁芯、解锁组件；所述解锁组件具有接入所述闭环电路中的导电部；所述闭环电路短路时将所述导电部软化；所述解锁组件在所述导电部软化时给所述锁芯提供解锁拉力；

所述第二锁体组件包括第二锁本体；所述第二锁本体具有第二安装平面；所述第二锁本体开设有沿第二方向延伸的锁槽，所述第二方向垂直于所述第二安装平面；所述锁槽在延伸方向设有开口，且对应所述锁芯设置；所述锁芯插入所述锁槽时将所述第一锁体组件和第二锁体组件上锁；

所述机械开关与锁芯固定连接，所述机械开关在所述锁芯上锁时处于闭合状态；所述临时储能单元被所述NFC模块充电后提供瞬时电源以给所述闭环电路上电，使得所述导电部被短路软化，进而给所述锁芯提供沿第一方向的拉力，以实现解锁。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述解锁组件包括：

所述第一安装平面上设有沿第一方向延伸的导向板，所述导向板具有滑壁；所述滑壁的一端固定有弹性支撑板；所述弹性支撑板的一端固定在所述滑壁上，另一端朝远离所述导向板的方向倾斜；所述弹性支撑板连续弯折，在其固定端形成有第一弯折部，在其中部形成有与所述滑壁抵接的第二弯折部；所述第二弯折部具有往远离弹性支撑板固定端和导向板的方向倾斜延伸的支撑面；

所述第一弯折部由金属材料制成，形成所述导电部；所述弹性支撑板的其余部分由绝缘材料形成；

所述安装平面上还可滑动地安装有锁芯组件；所述锁芯组件包括所述锁芯，所述锁芯位于所述导向板远离所述弹性支撑板一侧；所述锁芯组件还包括与滑壁贴合且伸出于所述导向板端部的锁杆、固定在所述锁杆远离所述导向板一侧的滑块、固定在所述安装平面上的固定块；所述滑块与所述固定块通过第一弹簧连接；所述锁芯与所述锁杆通过垂直于所述第一方向的连接部固定连接；所述锁杆具有与所述支撑面贴合接触的倾斜面；

使得所述导电部被短路软化时，所述锁杆在第一弹簧的作用力下挤开第二弯折部，使得所述第二弯折部与所述滑壁从脱离接触，进而带动所述锁芯从所述锁槽中滑出解锁。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述机械开关包括分别接入所述闭环电路中的第一导电部、第二导电部；所述第一导电部、所述第二导电部及锁芯沿第三方向排列；所述第三方向平行于所述第一方向；所述第一导电部固定在所述安装平面上，所述第二导电部通过第二弹簧固定在所述第一导电部上；所述第二导电部通过拉绳穿过所述第一导电部与所述锁芯连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述临时储能单元为充电电容。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二锁本体上设有复位组件；所述复位组件包括设在所述锁槽两侧的楔形块，所述锁芯远离所述锁槽的端部设有与所述楔形块接触的延伸部；所述楔形块沿第一方向的厚度逐渐变厚，所述第一方向平行于所述第二安装平面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二锁本体或第二锁本体上安装有RFID标签。

第二方面，本申请提供一种盒体，所述盒体具有盒本体和可转动地固定在所述盒本体上的翻盖；

所述翻盖上安装有上述的第一锁体组件，所述第一锁本体的第一安装平面平行于所述翻盖的表面；

所述盒本体具有锁侧壁，所述锁侧壁与所述翻盖的端部对应设置；所述锁侧壁安装有上述的第二锁体组件，所述第二锁本体的第二安装平面平行于所述锁侧壁。

本申请通过设计闭环电路和带有导电部的解锁组件，使得导电部接入闭环电路中，临时储能模块在NFC模块充电后，实现对闭环电路的短路放电，导电部在短路时软化使得解锁组件可以释放解锁拉力，将锁芯从锁槽中拉出，本申请用巧妙的结构设计实现了利用NFC充电的快速解锁，节约了无源NFC锁的体积。

根据本申请实施例提供的技术方案中，通过在第二锁本体上设置在所述锁槽两侧的楔形块，所述锁芯的与所述铁芯相邻的端部设有与所述楔形块接触的延伸部，使得当本方案用于盒体的锁时，实现了上盖即上锁，保障了盒体内物品的安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例1所应用的盒体的结构示意图，也为本申请实施例2的结构示意图；

图2为实施例1中第一锁体组件的结构示意图；

图3为实施例1中上锁时的结构原理图；

图4为实施例1中解锁时的结构原理图；

图5为实施例1中机械开关的结构示意图；

图6为实施例1所应用的盒体的结构示意图。

图中标号：

10.第一锁本体；17.第一安装平面；11.NFC模块；12.临时储能单元；13.铁芯；14.线圈；15.锁芯；16.金属片；21.锁槽；23.第二安装平面；13-1.第二限位环；15-1.第一限位环；22.楔形块；30.盒本体；40. 翻盖；31.锁侧壁；60.解锁组件；61.导向板；62.滑壁；63.弹性支撑板； 64.第一弯折部；65.第二弯折部；66.支撑面；19.述锁杆；18.滑块；13. 固定块；14.第一弹簧；15.锁芯；16.连接部；51.第一导电部52.第二导电部；53.第二弹簧；54.拉绳；53.第二弹簧；80、RFID标签。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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申请。

实施例1

本实施例提供的锁体结构包括分离的第一锁体组件和第二锁体组件；其中，如图1所示，使用时第一锁体组件安装在盒体的翻盖上，第二锁体组件安装在盒体的侧壁上；

如图2所示，所述第一锁体组件包括第一锁本体10，所述第一锁本体具有第一安装平面17；所述第一安装平面17上安装有NFC模块 11、由NFC模块11通讯时供电的临时储能单元12、由所述临时储能单元供电的闭环电路；所述闭环电路设有机械开关50；

所述第一安装平面17上可滑动地设有锁芯15、解锁组件60；所述解锁组件60具有接入所述闭环电路中的导电部；所述闭环电路短路时将所述导电部软化；所述解锁组件60在所述导电部软化时给所述锁芯15提供解锁拉力；

所述第二锁体组件包括第二锁本体20；所述第二锁本体具有第二安装平面23；所述第二锁本体20开设有沿第二方向延伸的锁槽21，所述第二方向垂直于所述第二安装平面23；所述锁槽21在延伸方向设有开口，且对应所述锁芯15设置；所述锁芯15插入所述锁槽21时将所述第一锁体组件和第二锁体组件上锁；

所述机械开关50与锁芯15固定连接，所述机械开关50在所述锁芯15上锁时处于闭合状态；所述临时储能单元12被所述NFC模块 11充电后提供瞬时电源以给所述闭环电路上电，使得所述导电部被短路软化，进而给所述锁芯15提供沿第一方向的拉力，以实现解锁。

其中，所述解锁组件60包括：

所述第一安装平面17上设有沿第一方向延伸的导向板61，所述导向板61具有滑壁62；所述滑壁62的一端固定有弹性支撑板63；所述弹性支撑板63的一端固定在所述滑壁62上，另一端朝远离所述导向板61的方向倾斜；所述弹性支撑板63连续弯折，在其固定端形成有第一弯折部64，在其中部形成有与所述滑壁抵接的第二弯折部65；所述第二弯折部65具有往远离弹性支撑板63固定端和导向板61的方向倾斜延伸的支撑面66；

所述第一弯折部64由金属材料制成，形成所述导电部；所述弹性支撑板63的其余部分由绝缘材料形成；

所述安装平面17上还可滑动地安装有锁芯组件；所述锁芯组件包括所述锁芯15，所述锁芯15位于所述导向板61远离所述弹性支撑板 63一侧；所述锁芯组件还包括与滑壁62贴合且伸出于所述导向板端部的锁杆19、固定在所述锁杆19远离所述导向板61一侧的滑块18、固定在所述安装平面17上的固定块13；所述滑块18与所述固定块13 通过第一弹簧14连接；所述锁芯15与所述锁杆19通过垂直于所述第一方向的连接部16固定连接；所述锁杆19具有与所述支撑面66贴合接触的倾斜面；

使得所述导电部被短路软化时，所述锁杆19在第一弹簧14的作用力下挤开第二弯折部65，使得所述第二弯折部65与所述滑壁62从脱离接触，进而带动所述锁芯15从所述锁槽21中滑出解锁。

其中：NFC模块11包括设置在第一锁体组件表面的NFC天线； NFC天线包含由金属导线绕制或由柔性电路板FPC制成的线圈、贴附于线圈下的磁性材料及覆盖在线圈上的保护盖板，线圈通过线路与电路板连接；临时储能单元可以设置在NFC模块的电路板上，此时电路板上设有控制单元、NFC数据通讯单元和临时储能单元。

在本实施例中，所述临时储能单元12为充电电容。

本实施例中的锁体，适用于与具有NFC功能的上端设备配合使用，上端设备包含智能手机、PDA等及其内安装的相关应用程序APP 软件，在用户开关锁时APP软件会根据用户操作调用具有NFC功能的上端设备内的NFC与锁具通讯，与锁通讯时需将具有NFC功能的上端设备的NFC天线区域贴近锁具的NFC天线区域。

上端设备与锁具的NFC模块通讯时需要提供锁体的密码，NFC 上的控制单元读取到该密码与其存储的密码匹配时才启动对临时储能单元的充电，进而通过临时储能单元的放电实现给闭环电路供电。

其中，本实施例中，如图5所示，所述机械开关50包括分别接入所述闭环电路中的第一导电部51、第二导电部52；所述第一导电部 51、所述第二导电部52及锁芯15沿第三方向排列；所述第三方向平行于所述第一方向；所述第一导电部51固定在所述安装平面17上，所述第二导电部52通过第二弹簧53固定在所述第一导电部51上；所述第二导电部52通过拉绳54穿过所述第一导电部51与所述锁芯15 连接。

其中：本实施例中，导电部，也即第一弯折部64的材质可选为弯折铜片，低熔点合金(由Bi、Sn、Pb、In等低熔点金属组成)；弹性支撑片65在常温状态下，导电部即第一弯折部为硬的状态，弹性支撑片65主要由第一弯折部64起对锁杆19的支撑作用，以抵接锁杆19 受到的来自第一弹簧14的推力；此时，解锁组件和锁芯组件的状态如图3所示；此时，弹性支撑件65的支撑面还承受来自机械开关50中的第二弹簧的力，由于第二导电部52通过拉绳(优选为硬质的刚性拉绳)与锁芯固定连接，在锁芯15及锁杆19的拉动力下，机械开关处于闭合的状态，也即此时闭环电路处于短路的状态。

当使用者使用上端设备靠近锁体的时候，NFC模块解锁并对临时储能单元充电，临时储能设备通过闭环电路放电，由于此时闭环电路短路，因此会在导致第一弯折部软化，弹性支撑件因此失去根部的硬支撑，在锁杆19受到的第一弹簧14和第二弹簧53的恢复力的作用下，锁杆19的端部挤压支撑面66，使得第二弯折部65与滑壁62分离，锁杆19沿着滑壁62往第一弯折部64的方向移动，从而带动与锁杆 19固定连接的锁芯15移动，从锁槽21中脱离，实现解锁；由于随着锁芯15的解锁，机械开关的第二导电部52也与第一导电部51分离，机械开关将闭环电路断开，第一弯折部将恢复硬支撑的状态。

其中，如图6所示，所述第二锁本体20上设有复位组件；所述复位组件包括设在所述锁槽21两侧的楔形块22，所述锁芯15远离所述锁槽的端部设有与所述楔形块22接触的延伸部；所述楔形块22沿第一方向的厚度逐渐变厚，所述第一方向平行于所述第二安装平面。

盖上翻盖40的时候，锁芯15随着盒体的翻盖40往下运动，此时锁芯15的延伸部在楔形块22的挤压下使得锁芯整体往锁槽21的方向运动，实现翻盖盖上的时候，锁芯自动插入锁槽21内，实现上锁。此时，由于锁杆19也随着锁芯往远离第一弯折部的方向移动，使得滑块 18挤压第一弹簧14复位；而锁杆19复位后，弹性支撑件63的第二弯折部65也在其本身的弹性恢复力下复位至于滑壁接触。

本实施例中，优选地，第一安装平面17上还设有套在锁芯15外的第一限位环15-1，所述滑块18的远离锁杆的一侧也设有限位块 18-1，限位块18-1和导向块61共同形成限定滑块、锁杆移动方向的限位空间。

其中，优选的，本实施例中，所述第一锁本体10安装有RFID标签80。RFID标签用于存储被锁物品的信息。在其他实施例中，RFID 标签也可以设置在第二锁本体20上。

实施例2

如图1和图6所示，本实施例提供一种盒体，所述盒体具有盒本体30和可转动地固定在所述盒本体30上的翻盖40；

所述翻盖40上安装有实施例1所述的第一锁体组件，所述第一锁本体10的第一安装平面17平行于所述翻盖40的表面；

所述盒本体30具有锁侧壁31，所述锁侧壁31与所述翻盖40的端部对应设置；所述锁侧壁31安装有上述的第二锁体组件，所述第二锁本体20的第二安装平面23平行于所述锁侧壁31。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于) 具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，包括分离的第一锁体组件和第二锁体组件；

所述第一锁体组件包括第一锁本体(10)，所述第一锁本体具有第一安装平面(17)；所述第一安装平面(17)上安装有NFC模块(11)、由NFC模块(11)通讯时供电的临时储能单元(12)、由所述临时储能单元供电的闭环电路；所述闭环电路设有机械开关(50)；

所述第一安装平面(17)上可滑动地设有锁芯(15)、解锁组件(60)；所述解锁组件(60)具有接入所述闭环电路中的导电部；所述闭环电路短路时将所述导电部软化；所述解锁组件(60)在所述导电部软化时给所述锁芯(15)提供解锁拉力；

所述第二锁体组件包括第二锁本体(20)；所述第二锁本体具有第二安装平面(23)；所述第二锁本体(20)开设有沿第二方向延伸的锁槽(21)，所述第二方向垂直于所述第二安装平面(23)；所述锁槽(21)在延伸方向设有开口，且对应所述锁芯(15)设置；所述锁芯(15)插入所述锁槽(21)时将所述第一锁体组件和第二锁体组件上锁；

所述机械开关(50)与锁芯(15)固定连接，所述机械开关(50)在所述锁芯(15)上锁时处于闭合状态；所述临时储能单元(12)被所述NFC模块(11)充电后提供瞬时电源以给所述闭环电路上电，使得所述导电部被短路软化，进而给所述锁芯(15)提供沿第一方向的拉力，以实现解锁。

2.根据权利要求1所述的基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，所述解锁组件(60)包括：

所述第一安装平面(17)上设有沿第一方向延伸的导向板(61)，所述导向板(61)具有滑壁(62)；所述滑壁(62)的一端固定有弹性支撑板(63)；所述弹性支撑板(63)的一端固定在所述滑壁(62)上，另一端朝远离所述导向板(61)的方向倾斜；所述弹性支撑板(63)连续弯折，在其固定端形成有第一弯折部(64)，在其中部形成有与所述滑壁抵接的第二弯折部(65)；所述第二弯折部(65)具有往远离弹性支撑板(63)固定端和导向板(61)的方向倾斜延伸的支撑面(66)；

所述第一弯折部(64)由金属材料制成，形成所述导电部；所述弹性支撑板(63)的其余部分由绝缘材料形成；

所述安装平面(17)上还可滑动地安装有锁芯组件；所述锁芯组件包括所述锁芯(15)，所述锁芯(15)位于所述导向板(61)远离所述弹性支撑板(63)一侧；所述锁芯组件还包括与滑壁(62)贴合且伸出于所述导向板端部的锁杆(19)、固定在所述锁杆(19)远离所述导向板(61)一侧的滑块(18)、固定在所述安装平面(17)上的固定块(13)；所述滑块(18)与所述固定块(13)通过第一弹簧(14)连接；所述锁芯(15)与所述锁杆(19)通过垂直于所述第一方向的连接部(16)固定连接；所述锁杆(19)具有与所述支撑面(66)贴合接触的倾斜面；

使得所述导电部被短路软化时，所述锁杆(19)在第一弹簧(14)的作用力下挤开第二弯折部(65)，使得所述第二弯折部(65)与所述滑壁(62)从脱离接触，进而带动所述锁芯(15)从所述锁槽(21)中滑出解锁。

3.根据权利要求1或2所述的基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，所述机械开关(50)包括分别接入所述闭环电路中的第一导电部(51)、第二导电部(52)；所述第一导电部(51)、所述第二导电部(52)及锁芯(15)沿第三方向排列；所述第三方向平行于所述第一方向；所述第一导电部(51)固定在所述安装平面(17)上，所述第二导电部(52)通过第二弹簧(53)固定在所述第一导电部(51)上；所述第二导电部(52)通过拉绳(54)穿过所述第一导电部(51)与所述锁芯(15)连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，所述临时储能单元(12)为充电电容。

5.根据权利要求1或2所述的基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，所述第二锁本体(20)上设有复位组件；所述复位组件包括设在所述锁槽(21)两侧的楔形块(22)，所述锁芯(15)远离所述锁槽的端部设有与所述楔形块(22)接触的延伸部；所述楔形块(22)沿第一方向的厚度逐渐变厚，所述第一方向平行于所述第二安装平面。

6.根据权利要求1或2所述的基于NFC的无源锁体结构，其特征在于，所述第一锁本体(10)或第二锁本体(20)上安装有RFID标签(80)。

7.一种盒体，其特征在于，所述盒体上设有权利要求1-6任意一项所述的无源锁体结构；所述盒体具有盒本体(30)和可转动地固定在所述盒本体(30)上的翻盖(40)；

所述翻盖(40)上安装有所述第一锁体组件，所述第一锁本体(10)的第一安装平面(17)平行于所述翻盖(40)的表面；

所述盒本体(30)具有锁侧壁(31)，所述锁侧壁(31)与所述翻盖(40)的端部对应设置；所述锁侧壁(31)安装有所述第二锁体组件，所述第二锁本体(20)的第二安装平面(23)平行于所述锁侧壁(31)。

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