CN217735153U - 一种新型无源电子锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型无源电子锁，针对现有技术中部分场合需要及时发现箱门有没有上锁的问题。该实用新型含有锁芯外壳、锁芯、外限位挡块、开锁驱动电路、闭锁装置和开锁驱动装置，锁芯的上半部嵌接有开锁驱动装置，锁芯的中部设有闭锁装置，锁芯的下半部嵌接有开锁驱动电路，开锁驱动装置的活动端径向外延和外限位挡块内侧延伸出的环形阶梯台相连接避免防漏锁；开锁驱动装置中电机的输出端连接驱动转轴，驱动转轴穿过空心滑块装置内部，贴合连接空心滑块装置一侧的驱动转轴挡压块，空心滑块装置内部的驱动转轴上径向设有横翼，驱动转轴上套接在带脚顶推压簧内，横翼从带脚顶推压簧的螺旋间隙内伸出。该技术增强了电控箱的智能管理。

Description

一种新型无源电子锁

技术领域

本实用新型涉及锁具领域，特别是涉及一种新型无源电子锁。

背景技术

在各个用电行业，电控箱是不可缺少的一种必配装置。电控箱按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中，便于管理，当发生电路故障时有利于检修。

目前市场上现有的无源锁芯大部分能做到授权谁开锁，也能记录用户的开关锁记录，但现在的电子锁主要注重开锁，在电子钥匙开锁后钥匙就能拔下来，需要上锁时就必须再次插钥匙，会造成在工作后忘记上锁或故意不上锁的现像；在有些特定的领域，如电力部门，需要及时发现箱门有没有上锁的情况。电子智能闭环锁的主要功能是钥匙打开后是无法拔下来，只有当工作完上锁后钥匙才能拔下来。钥匙拔出肯定上锁，避免忘记上锁或故意不上锁的现像。

因此，为电控箱配置一把安全的锁具至关重要，可避免无关人员打开电控箱进行操作。本发明就是为各个行业的电控箱提供一种可靠的电子锁，对电控箱进行安全智能管理。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中部分场合需要及时发现箱门有没有上锁的问题，提供一种不上锁无法拔掉钥匙的新型无源电子锁。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的新型无源电子锁：含有锁芯外壳、锁芯、外限位挡块、开锁驱动电路、闭锁装置和开锁驱动装置，其中锁芯外壳内套接锁芯，锁芯的首端套接在外限位挡板内，锁芯的上半部嵌接有开锁驱动装置，锁芯的中部设有闭锁装置，锁芯的下半部嵌接有开锁驱动电路，开锁驱动装置的活动端径向外延和外限位挡块内侧延伸出的环形阶梯台相连接避免防漏锁；所述开锁驱动装置含有空心滑块装置、带脚顶推压簧、驱动转轴、驱动转轴挡压块和电机，其中电机的输出端连接驱动转轴，驱动转轴穿过空心滑块装置内部，贴合连接空心滑块装置一侧的驱动转轴挡压块，空心滑块装置内部的驱动转轴上径向设有横翼，空心滑块装置内部的驱动转轴套接在带脚顶推压簧内，横翼从带脚顶推压簧的螺旋间隙内伸出。

优选地，所述空心滑块装置含有凸块、空心滑块和滑块挡板，其中空心滑块的活动端处径向外延设有凸块，滑块挡板通过插接柱和空心滑块上的插孔过盈连接。

优选地，所述空心滑块的上部沿着运动方向开有滑动限位孔。

优选地，所述闭锁装置含有挡块滑动腔、钥匙腔、钢珠移动腔、钢珠挡块、压缩弹簧、钥匙插舌、钢珠、锁芯和锁芯外壳，其中锁芯中部设有挡块滑动腔、钢珠移动腔和钥匙腔，挡块滑动腔、钢珠移动腔和钥匙腔的一端彼此相连，挡块滑动腔和钢珠移动腔相互垂直，钥匙插舌首部的上半部所在的钥匙腔和挡块滑动腔相连，挡块滑动腔内套接有钢珠挡块和压缩弹簧，钢珠挡块和压缩弹簧彼此连接后嵌于挡块滑动腔内；钥匙插舌首部的上半部设有钢珠降位槽；锁芯外壳内壁设有钢珠上位槽，钢珠上位槽和钢珠降位槽位于钥匙插舌插入或拔出锁芯时的径向处，和钥匙插舌首部的钢珠降位槽同侧，钢珠在钢珠降位槽、钢珠移动腔和钢珠上位槽围成的空间内移动。

优选地，所述钥匙插舌的尾部连接有电子钥匙，电子钥匙含有钥匙外壳，控制按键、开锁控制电路板和伸缩式公钥匙触点，其中钥匙外壳内设有开锁控制电路板，钥匙外壳上设有控制按键触发开锁控制电路板发出开锁或闭锁的控制信号，开锁控制电路连接伸出钥匙外壳的伸缩式公钥匙触点，开锁驱动电路连接伸出锁芯的母钥匙触点，伸缩式公钥匙触点和母钥匙触点对应连接。

优选地，所述锁芯的首端通过螺纹或过盈连接固定套接在外限位挡板内，并通过锁芯外侧的防拔凸起限位。

优选地，所述锁芯的末端通过连接轴连接锁舌。

优选地，所述环形阶梯台含有开锁锁芯转角限位台阶和防漏锁限位台阶，其中防漏锁限位台阶位相对于开锁锁芯转角限位台阶位于开锁驱动装置活动端的远端。

优选地，所述锁芯外壳靠近钥匙插舌侧开口的内环面上设有锁芯定位阶梯台阶和闭锁锁芯转角限位台阶，其中锁芯定位阶梯台位相对于闭锁锁芯转角限位台阶位于开锁驱动装置活动端的近端。

与现有技术相比，本实用新型新型无源电子锁具有以下优点：提供一种开锁后钥匙无法拔出的钢珠结构使钥匙在钢珠的限制下无法拔出。提供了一种环形阶梯台的限位环，通过带脚顶推压簧作为发力缓冲器件，其能够降低硬传递对电机的阻绊，防止电机超时运转被卡住而烧毁电机，还能完成凸块被推入锁芯定位阶梯台阶的顶推蓄能，从而实现对开锁动作的控制，关锁时必须按动钥匙确认，从而避免漏锁。

空心滑块装置的可拆分结构有利于装配弹簧，使用带脚顶推压簧，能够保证其只做压缩动作，不做圆周转动，选取合适的脚长，避免带脚顶推压簧从滑块挡板上设置的孔内钻出来，提高该部位工作过程中的可靠性。

电子锁配合电子钥匙实现随时可查电控箱开锁记录，及时了解电控箱维修保养使用情况，增强了电控箱的智能管理。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构示意图；

图3是本实用新型的纵向剖视结构示意图；

图4是本实用新型中开锁驱动装置的俯仰角度的立体结构示意图；

图5是本实用新型中空心滑块的剖视结构示意图；

图6是本实用新型中空心滑块的俯视结构示意图；

图7是本实用新型中闭锁装置的剖视结构示意图之一；

图8是本实用新型中闭锁装置的剖视结构示意图之二；

图9是本实用新型中闭锁装置的爆炸结构示意图；

图10是本实用新型中滑动腔、钢珠移动腔和钥匙腔的位置示意图；

图11是本实用新型中开锁过程中环形阶梯台的结构示意图；

图12是本实用新型中闭锁过程中闭锁锁芯转角限位台阶和锁芯定位阶梯台阶的结构示意图；

图13是本实用新型中带脚顶推压簧和空心滑块上滑动限位孔的装配结构示意图。

附图说明中标号1是防水挡板，2是外限位挡块，3是绝缘套，4是母钥匙触点，5是驱动转轴挡压块，6是空心滑块，6’是凸块，7是带脚顶推压簧，8是驱动转轴，8’是横翼，9是滑块挡板，10是电机，11是锁芯，12是钢珠挡块，13是压缩弹簧，14是外壳，15是连接轴，16是钢珠，17是开锁驱动电路板，18是钢珠降位槽，19是钥匙插舌，20是伸缩式公钥匙触点，21是钥匙外壳，22是控制按键，23是钢珠上位槽，24是开锁锁芯转角限位台阶，25是防漏锁限位台阶，26是闭锁锁芯转角限位台阶，27是锁芯定位阶梯台阶，28是滑动腔，29是钢珠移动腔，30是钥匙腔，31是滑动限位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型新型无源电子锁作进一步说明：本实施例中含有锁芯外壳14、锁芯11、外限位挡块2、开锁驱动电路、闭锁装置和开锁驱动装置，其中锁芯外壳14内套接锁芯11，锁芯11的首端套接在外限位挡板内，锁芯11的上半部嵌接有开锁驱动装置，锁芯11的中部设有闭锁装置，锁芯11的下半部嵌接有开锁驱动电路，开锁驱动装置的活动端径向外延和外限位挡块2内侧延伸出的环形阶梯台相连接避免防漏锁；所述开锁驱动装置含有空心滑块装置、带脚顶推压簧7、驱动转轴8、驱动转轴8挡压块5和电机10，其中电机10的输出端连接驱动转轴8，驱动转轴8穿过空心滑块装置内部，贴合连接空心滑块装置一侧的驱动转轴8挡压块5，空心滑块装置内部的驱动转轴8上径向设有横翼8’，空心滑块装置内部的驱动转轴8套接在带脚顶推压簧7内，横翼8’从带脚顶推压簧7的螺旋间隙内伸出。

所述空心滑块的上部沿着运动方向开有滑动限位孔31。

所述空心滑块装置含有凸块6’、空心滑块6和滑块挡板9，其中空心滑块6的活动端处径向外延设有凸块6’，滑块挡板9通过插接柱和空心滑块6上的插孔过盈连接。

所述闭锁装置含有挡块滑动腔28、钥匙腔30、钢珠移动腔29、钢珠16挡块12、压缩弹簧13、钥匙插舌19、钢珠16、锁芯11和锁芯外壳14，其中锁芯11中部设有挡块滑动腔28、钢珠移动腔29和钥匙腔30，挡块滑动腔28、钢珠移动腔29和钥匙腔30的一端彼此相连，挡块滑动腔28和钢珠移动腔29相互垂直，钥匙插舌19首部的上半部所在的钥匙腔30和挡块滑动腔28相连，挡块滑动腔28内套接有钢珠16挡块12和压缩弹簧13，钢珠16挡块12和压缩弹簧13彼此连接后嵌于挡块滑动腔28内；钥匙插舌19首部的上半部设有钢珠降位槽18；锁芯外壳14内壁设有钢珠上位槽23，钢珠上位槽23和钢珠降位槽18位于钥匙插舌19插入或拔出锁芯11时的径向处，和钥匙插舌19首部的钢珠降位槽18同侧，钢珠16在钢珠降位槽18、钢珠移动腔29和钢珠上位槽23围成的空间内移动。

所述钥匙插舌19的尾部连接有电子钥匙，电子钥匙含有钥匙外壳21，控制按键22、开锁控制电路板和伸缩式公钥匙触点20，其中钥匙外壳21内设有开锁控制电路板，钥匙外壳21上设有控制按键22触发开锁控制电路板发出开锁或闭锁的控制信号，开锁控制电路连接伸出钥匙外壳21的伸缩式公钥匙触点20，开锁驱动电路连接伸出锁芯11的母钥匙触点4，伸缩式公钥匙触点20和母钥匙触点4对应连接。

所述锁芯11的首端通过螺纹或过盈连接固定套接在外限位挡板内，并通过锁芯11外侧的防拔凸起限位。

所述锁芯11的末端通过连接轴15连接锁舌。

所述环形阶梯台含有开锁锁芯转角限位台阶24和防漏锁限位台阶25，其中防漏锁限位台阶25位相对于开锁锁芯转角限位台阶24位于开锁驱动装置活动端的远端。

所述锁芯外壳14靠近钥匙插舌19侧开口的内环面上设有锁芯定位阶梯台阶27和闭锁锁芯转角限位台阶26，其中锁芯11定位阶梯台位相对于闭锁锁芯转角限位台阶26位于开锁驱动装置活动端的近端。

如图1和2所示，在锁关闭状态下，钢珠16挡块12在压缩弹簧13的作用下对钢珠16进行阻挡，使钢珠16凸出锁芯11外环面的外部，钢珠16挡块12推动钢珠16下半部小于其半径高度的地方，钢珠16能够自己上升到锁芯外壳14内侧的钢珠上位槽23处，避免钢珠16进入到锁芯11的空腔内，从而使锁芯11在钢珠16的羁绊下无法转动。

当需要开锁时，钥匙插舌19插入到锁芯11内部，推动钢珠16挡块12向后移动，钢珠16能够落入对应钥匙插舌19的钢珠降位槽18处，落入的深度小于钢珠16的半径，这样能够保证钥匙插舌19能够顺利地拔出，同样也能保证当电子钥匙接通开锁驱动电路板17进行电子开锁认证后，顺时针旋转钥匙插舌19能够使锁芯11转动。

开锁时，将和电子钥匙相连的钥匙插舌19插入锁芯11的插孔中，此时电子钥匙上的伸缩式公钥匙触点20会通过锁芯11上的母钥匙触点4接通开锁驱动电路板17，和其建立通讯、供电和驱动关系，此时如果需要开锁，就点击钥匙外壳21表面的控制按键22，确定开锁请求，此时开锁驱动电路板17的输出端通过锁芯11上的母钥匙触点4，连通并驱动电机10转动，电机10的输出端带动驱动转轴8旋转，驱动转轴8中部两侧设有横翼8’穿入到带脚顶推压簧7的丝径中间，卡在带脚顶推压簧7的螺旋线内，横翼8’的圆周运动变为带脚顶推压簧7的具有柔性接触的螺距伸缩运动，此时用带脚顶推压簧7作为发力缓冲器件，其能够降低硬传递对电机10的阻绊，防止电机10超时运转被卡住而烧毁电机10。

在钥匙插舌19插入锁芯11的同时供电给电机10，电机10旋转后通过行进压缩的带脚顶推压簧7推动空心滑块装置向钥匙方向移动，空心滑块装置上的凸块6’首先从锁芯外壳14的锁芯定位阶梯台阶27处脱离，在带脚顶推压簧7的作用下超越并到达外限位挡块2的开锁锁芯转角限位台阶24处，然后逐渐顶推到开锁锁芯转角限位台阶24，设计此时电机10再稍微旋转两三圈左右后会停止，完成凸块6’被推入防漏锁限位台阶25内的蓄能，接着人手向右转动电子钥匙，锁芯11即向右转动，此时空心滑块装置上的凸块6’会因为柔性的带脚顶推压簧7上有过量的行进蓄能，而被推入外限位挡块2的防漏锁限位台阶25处，即空心滑块装置上的凸块6’到达外限位挡块2第二级台阶的最右端，即被外限位挡块2限制转动，此时锁芯11转动了90°，锁芯11末端带动的锁舌通过伸缩或摆动90度后而打开柜门，此时的锁芯11处于打开状态下不能转动。

同时此时的钢珠16由原来的水平位置变为位于竖直位置的钢珠移动腔29的最高处，其在重力作用下进入到钥匙插舌19的钢珠降位槽18内，钥匙插舌19即被钢珠16卡住，从而无法拔出，达到不锁门钥匙取不下来的目的，实现防漏锁功能，最终实现没有关锁信号不能转动也不能拔出钥匙插舌19的目的。

驱动转轴8旋转时通过两侧的横翼8’不断旋转从而压缩带脚顶推压簧7，带脚顶推压簧7压缩时产生的弹力驱动空心滑块装置沿图3中的箭头方向移动，通过沿着带脚顶推压簧7的弹簧间距行进，柔性顶推空心滑块装置移动，空心滑块装置的外侧端部设有凸块6’，凸块6’会接触到开锁锁芯转角限位台阶24，然后停止前进。

关锁时，点击钥匙外壳21表面的控制按键22，确定关锁请求，此时开锁驱动电路板17的输出端会驱动电机10转动，电机10的输出端带动驱动转轴8旋转，驱动转轴8中部两侧设有横翼8’穿入到带脚顶推压簧7的丝径中间，卡在带脚顶推压簧7的螺旋线内，驱动转轴8旋转时通过两侧的横翼8’不断旋转从而反向压缩带脚顶推压簧7，带脚顶推压簧7反向压缩时产生的拉力驱动空心滑块装置相对图3中的箭头方向相反移动，通过沿着带脚顶推压簧7的弹簧间距行进，柔性顶推空心滑块装置移动，空心滑块装置的外侧端部设有凸块6’，凸块6’会接触到闭锁锁芯转角限位台阶26后，设计此时电机10再稍微旋转两三圈左右，然后停止后退，完成凸块6’被推入锁芯定位阶梯台阶27的蓄能。

此时逆时针旋转锁芯11转动90度，空心滑块装置上的凸块6’越过闭锁锁芯转角限位台阶26后，会被带脚顶推压簧7反向压缩时产生的拉力拉入锁芯定位阶梯台阶27内，此时锁芯11实现闭锁状态的锁定。同时钢珠16对应落到到外壳14内环面的钢珠上位槽23处，钥匙即可拔出。

所述带脚顶推压簧7的脚的长度选择要合适，工人或机器安装弹簧的过程中可以将两个长脚都塞到空心滑块6的上部沿着运动方向开有滑动限位孔31中，后续空心滑块装置内部的驱动转轴8上径向设置的横翼8’在带脚顶推压簧7的间距内转动的过程中，带脚顶推压簧7不会跟着旋转，

合适的脚长度能够避免出现带脚顶推压簧7的端部从滑动限位孔31中脱离，造成带脚顶推压簧7的脚卡在空心滑块6内部，造成电机10转动阻力加大和影响弹簧使用寿命的问题。

带脚顶推压簧7的脚甚至有可能从滑块挡板9上套接驱动转轴8的孔内钻出来，带脚顶推压簧7的一端卡在该孔后，电机10的转动就不能有效地完成空心滑块装置的相应动作，会造成锁芯11卡死的现象，从而降低该部位工作过程中的可靠性。

本技术中的电子锁是没有电源的，需要电子钥匙提供电源。电子钥匙插入锁芯11内部后，通过伸缩式公钥匙触点20和母钥匙触点4对应连接，电子钥匙可对电子锁的打开进行授权，电子锁在供电后与电子钥匙进行密码比对，比对成功后根据电子钥匙的指令，进行开锁或关锁操作，同时把电子锁的内部操作记录上传到钥匙中。在电子锁执行完指令后钥匙对其切断电源，电子锁恢复到无源的状态。实现随时可查电控箱开锁记录，可查询到什么时间打开，什么时间关闭，及时了解电控箱维修保养使用情况，增强了电控箱的智能管理。

Claims (9)

1.一种新型无源电子锁，其特征在于：含有锁芯外壳、锁芯、外限位挡块、开锁驱动电路、闭锁装置和开锁驱动装置，其中锁芯外壳内套接锁芯，锁芯的首端套接在外限位挡板内，锁芯的上半部嵌接有开锁驱动装置，锁芯的中部设有闭锁装置，锁芯的下半部嵌接有开锁驱动电路，开锁驱动装置的活动端径向外延和外限位挡块内侧延伸出的环形阶梯台相连接避免防漏锁；所述开锁驱动装置含有空心滑块装置、带脚顶推压簧、驱动转轴、驱动转轴挡压块和电机，其中电机的输出端连接驱动转轴，驱动转轴穿过空心滑块装置内部，贴合连接空心滑块装置一侧的驱动转轴挡压块，空心滑块装置内部的驱动转轴上径向设有横翼，空心滑块装置内部的驱动转轴套接在带脚顶推压簧内，横翼从带脚顶推压簧的螺旋间隙内伸出。

2.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述空心滑块装置含有凸块、空心滑块和滑块挡板，其中空心滑块的活动端处径向外延设有凸块，滑块挡板通过插接柱和空心滑块上的插孔过盈连接。

3.根据权利要求2所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述空心滑块的上部沿着运动方向开有滑动限位孔。

4.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述闭锁装置含有挡块滑动腔、钥匙腔、钢珠移动腔、钢珠挡块、压缩弹簧、钥匙插舌、钢珠、锁芯和锁芯外壳，其中锁芯中部设有挡块滑动腔、钢珠移动腔和钥匙腔，挡块滑动腔、钢珠移动腔和钥匙腔的一端彼此相连，挡块滑动腔和钢珠移动腔相互垂直，钥匙插舌首部的上半部所在的钥匙腔和挡块滑动腔相连，挡块滑动腔内套接有钢珠挡块和压缩弹簧，钢珠挡块和压缩弹簧彼此连接后嵌于挡块滑动腔内；钥匙插舌首部的上半部设有钢珠降位槽；锁芯外壳内壁设有钢珠上位槽，钢珠上位槽和钢珠降位槽位于钥匙插舌插入或拔出锁芯时的径向处，和钥匙插舌首部的钢珠降位槽同侧，钢珠在钢珠降位槽、钢珠移动腔和钢珠上位槽围成的空间内移动。

5.根据权利要求4所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述钥匙插舌的尾部连接有电子钥匙，电子钥匙含有钥匙外壳，控制按键、开锁控制电路板和伸缩式公钥匙触点，其中钥匙外壳内设有开锁控制电路板，钥匙外壳上设有控制按键触发开锁控制电路板发出开锁或闭锁的控制信号，开锁控制电路连接伸出钥匙外壳的伸缩式公钥匙触点，开锁驱动电路连接伸出锁芯的母钥匙触点，伸缩式公钥匙触点和母钥匙触点对应连接。

6.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述锁芯的首端通过螺纹或过盈连接固定套接在外限位挡板内，并通过锁芯外侧的防拔凸起限位。

7.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述锁芯的末端通过连接轴连接锁舌。

8.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述环形阶梯台含有开锁锁芯转角限位台阶和防漏锁限位台阶，其中防漏锁限位台阶位相对于开锁锁芯转角限位台阶位于开锁驱动装置活动端的远端。

9.根据权利要求1所述的新型无源电子锁，其特征在于：所述锁芯外壳靠近钥匙插舌侧开口的内环面上设有锁芯定位阶梯台阶和闭锁锁芯转角限位台阶，其中锁芯定位阶梯台位相对于闭锁锁芯转角限位台阶位于开锁驱动装置活动端的近端。

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