CN220621457U - 带到位监测功能的锁体和箱体 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种带到位监测功能的锁体和箱体，包括：旋转轴；安装于旋转轴并与旋转轴一体转动的硬磁体；集成电路板；安装于集成电路板的霍尔传感器，用于监测与硬磁体一体转动的旋转轴是否旋转到预设区域范围内；其中，旋转轴沿径向开设有安装孔；锁体还包括安装于安装孔内的弹性件和由弹性件抵顶的球体；当旋转轴旋转到预设区域范围内时，受压的弹性件弹出球体，以便导引旋转轴精确到达预设位置。球体使旋转轴精确地到达预设位置，便于霍尔传感器感应到硬磁体的磁性，以使集成电路板输出旋转轴已经到达关锁位置的信息，根据锁定到位的信息停止调整旋转轴，使锁体锁定到位，提高锁体锁定的可靠性。

Description

带到位监测功能的锁体和箱体

技术领域

本申请涉及安防技术领域，尤其涉及一种带到位监测功能的锁体和箱体。

背景技术

在现实生活中，电子锁常用于机房、仓库等各种需要开合的场合。通过输入数字、指纹、面容等密码信息，可以开启机房、仓库。电子锁还可以应用于电表箱、水表箱等存储设备。

在实现现有技术的过程中，发明人发现：

在关锁时，锁舌没有运动到箱体和门板之间的开合位置，门板没有锁定在箱体上，而人认为锁体已经处于锁定到位的状态，锁体锁定不可靠。

因此，需要提供一种带到位监测功能的锁体和箱体的技术方案。

实用新型内容

本申请实施例提供一种技术方案，用以解决监测锁体是否锁定到位的技术问题。

本申请提供一种带到位监测功能的锁体，包括：

旋转轴；

安装于所述旋转轴并与旋转轴一体转动的硬磁体；

集成电路板；

安装于所述集成电路板的霍尔传感器，用于监测与所述硬磁体一体转动的旋转轴是否旋转到预设区域范围内；

其中，所述旋转轴沿径向开设有安装孔；

所述锁体还包括安装于安装孔内的弹性件和由弹性件抵顶的球体；

当所述旋转轴旋转到预设区域范围内时，受压的弹性件弹出球体，以便导引旋转轴精确到达预设位置。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体还包括挡块；

所述挡块收纳于安装孔，并且介于所述弹性件和安装孔之间。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板集成有通讯端口，用于接收具有授权信息的通讯指令使得锁体打开。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体还设有滑动挡板，以遮挡通讯端口。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述旋转轴径向开设有定位孔；

所述锁体还设有作动组件；

所述作动组件插入定位孔时，所述旋转轴周向限定；

所述作动组件拔出定位孔时，所述旋转轴周向自由。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体具有应急开锁按钮；

当所述应急开锁按钮启用时，所述应急开锁按钮破坏性的驱动作动组件拔出定位孔。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述作动组件包括：

电机；

由所述电机驱动的锁定件；

导引所述锁定件运动的导引件；

所述导引件垂直于锁定件的运动方向设置。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板安装有记忆体，用以记载锁体的正常开启记录和应急开启记录。

进一步的，在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板安装有报警模块，用于所述旋转轴未旋转到预设区域范围时报警和锁体非正常的开启时报警。

本申请还保护一种带到位监测功能的箱体，包括所述的锁体，还包括：

盖板；

其中，所述盖板包括与锁体的表面扣合的第一安装区和位于第一安装区周边的延伸调整区。

本申请提供的实施例至少具有以下有益效果：

球体引导旋转轴精确地到达预设位置，便于霍尔传感器感应到硬磁体的磁性并输出高电压至集成电路板，以使集成电路板输出锁已关闭到位的信息，根据锁已经关闭到位的信息，停止调整旋转轴。通过监测到锁体的锁定状态，再做关锁的动作，提高锁体锁定的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的锁体的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的锁体的沿安装孔的轴线方向的剖视图；

图3为图2中A部分中的作动组件的局部放大图。

100带到位监测功能的锁体

1旋转轴

11挡块

12定位孔

13安装孔

14手柄旋钮

2硬磁体

3集成电路板

31通讯端口

4霍尔传感器

51弹性件

52球体

6轴套

61半球窝槽

7锁挡片

8作动组件

81导引件

82锁定件

83螺纹轴

84电机

9锁盖

91滑动挡板

92应急开锁按钮

101盖板。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1和图2，为本申请揭示的一种带到位监测功能的锁体100，包括：

旋转轴1；

安装于旋转轴1并与旋转轴1一体转动的硬磁体2；

集成电路板3；

安装于集成电路板3的霍尔传感器4，用于监测与硬磁体2一体转动的旋转轴1是否旋转到预设区域范围内；

其中，旋转轴1沿径向开设有安装孔13；

所述锁体还包括安装于安装孔13内的弹性件51和由弹性件51抵顶的球体52；

当所述旋转轴1旋转到预设区域范围内时，受压的弹性件51弹出球体52，以便导引旋转轴1精确到达预设位置。

本申请中，带到位监测功能的锁体100可以理解为常用于电表箱、水表箱等各种需要小型空间的场合的锁具。通过输入正确的密码，可以开启电表箱、网口箱的访问权限。带到位监测功能的锁体100还可以应用于路灯照明控制箱、配电柜等小型箱柜。

具体地，旋转轴1是可以绕自身轴线转动的圆柱体形的轴体。硬磁体2是具有较高硬度的磁性零件。硬磁体2的材料可以是铝镍钴合金。硬磁体2的材料还可以是钕铁硼。硬磁体2的材料还可以是铁铬钴。集成电路板3是指按照多层布线或遂道布线的方法将晶体管、电阻器、电容器等元器件组合成完整的电子电路的电路板。霍尔传感器4用于将变化的磁场转化为输出电压的变化。霍尔传感器4通常与磁性件配合使用。在本申请中，霍尔传感器4用于感应硬磁体2的磁性。霍尔传感器4与集成电路板3电连接。预设区域是指霍尔传感器4能感应到硬磁体2的磁性的旋转轴1的转动区域范围。预设位置是指霍尔传感器4能感应到硬磁体2的磁性最强的旋转轴1的旋转到的位置。弹性件51可以是压缩螺旋弹簧。弹性件51还可以是波纹管。通过将霍尔传感器4设置在预设位置，当霍尔传感器4感应到硬磁体2的磁性最高时，霍尔传感器4输出的电压最高，以表明旋转轴1转动至关锁位置，锁体处于锁定状态。

请参照图2和图3，在本申请提供的实施例中，旋转轴1设有安装槽。安装槽具体地设置于旋转轴1的圆柱面上。硬磁体2设置于安装槽内。旋转轴1的外部套设有轴套6。轴套6与旋转轴1之间留有相对转动的间隙，以使旋转轴1在轴套6内孔中转动。安装槽的槽口朝向轴套6的内圆柱面，以使硬磁体2固定在安装槽内。球体52具体地与压缩螺旋弹簧的一端口部相互抵接。球体52滑移于安装孔13中。压缩螺旋弹簧的轴线与安装孔13的轴线平行。轴套6的内圆柱面设有供球体52伸入的半球窝槽61。当旋转轴1旋转到预设区域范围内时，半球窝槽61的槽口与安装孔13连通，以使球体52的部分被弹性件51压至半球窝槽61中，实现轴套6与旋转轴1之间的精准定位，从而实现旋转轴1精确地定位在锁定位置，便于锁体的锁定。

可以理解的是，当旋转轴1转动到预设位置时，霍尔传感器4感应到硬磁体2的磁性最强，霍尔传感器4向集成电路板3输出的电压最大，以使集成电路板3输出锁体处于关锁状态的信号，使锁的状态得以监测，提高锁体使用的可靠性。当旋转轴1转动到预设位置时，球体52转入到轴套6的半球窝槽61的位置，球体52沿安装孔13的轴向自由度限制被解除，弹性件51的弹性势能被释放，使球体52被弹性件51抵紧在半球窝槽61中，球体52的一部分在轴套6的半球槽中，球体52的另一部分在旋转轴1的安装孔13中，此时，球体52相当于插销，将轴套6与旋转轴1之间的相对转动限位，使旋转轴1相对轴套6精确地固定，此时，霍尔传感器4感应到硬磁体2的磁性最强，输出的电压最高，以使集成电路板3输出锁已关闭到位的信息，从而使锁体锁定更牢靠。

请参照图2和图3，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体还包括挡块11；

挡块11收纳于安装孔13，并且介于弹性件51和安装孔13之间。

具体地，安装孔13在旋转轴1中是盲孔。安装孔13的孔底的旋转轴1的部分是挡块11。一方面，挡块11将压缩螺旋弹簧的远离球体52的一端抵住，压缩弹簧的另一端通过球体52被抵住，以使压缩螺旋弹簧处于压缩状态，保证将球体52推入半球窝槽61中，提高旋转轴1与轴套6之间的定位精度，提高锁体的使用可靠性。另一方面，挡块11将硬磁体2与压缩螺旋弹簧隔离开，避免硬磁体2的磁性传递给压缩弹簧，避免影响压缩弹簧的弹性，保证球体52被弹出至半球窝槽61中。

请参照图2，在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板3集成有通讯端口31，用于接收具有授权信息的通讯指令使得锁体打开。

本申请中，通讯端口31是指锁体与外界设备通讯交流的信息出入口。通讯端口31具体地可以是网口、串口、并口、USB接口、TYPE-C接口。通讯端口31还可以是无线信号接收单元。无线信号接收单元具体地可以接收蓝牙通信信号、WIFI通信信号、移动通信信号。可以理解的是，在锁体的外壳被破坏，无法连接到有线的通讯端口31时，使用无线通讯也可以与锁体建立数据连接，从而控制旋转轴1。也就是说，只要具有处理数据功能且可以与锁体通讯连接的外部设备均可控制锁体状态，使锁体使用方便，增加锁体的适用范围。

具体地，通过通讯端口31，集成电路板3得以与外界设备通讯，以使外界设备向集成电路板3发送开锁或关锁的指令，从而通过集成电路板3监测并控制锁体的解锁或锁定状态。外界设备可以是平板电脑、台式电脑、笔记本电脑。外界设备与通讯端口31之间通过数据线连接。一方面，当外界设备通过通讯端口31向集成电路板3发出具有授权信息的通讯指令时，集成电路板3通过电子元件将锁体设定为解锁状态，并将旋转轴1设置为可转的状态，以便于通过旋转轴1的转动来驱动锁体的锁舌移动到解锁位置。也就是说，只需要具有授权信息的通讯指令即可自动开锁，具有自动化，开锁方便。

另一方面，通过通讯端口31实现外界设备与集成电路板3之间的连接，密码验证的环节不在锁体上，而是通过外界设备才能控制锁体状态，提高了锁体的密码安全性。

请参照图2，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体还设有滑动挡板91，以遮挡通讯端口31。

具体地，锁体包括具有收容空间的锁壳和锁盖9。轴套6、弹性件51、硬磁体2、球体52、集成电路板3、旋转轴1均设置于锁壳内部收容空间中。锁盖9盖设于锁壳，使锁壳的收容空间封闭。锁盖9设有供滑动挡板91滑移的滑槽。滑槽的槽底设有连通锁壳内部的通槽。通讯端口31的口部朝向通槽设置，使通讯端口31可以通过通槽与外界设备连接。滑动挡板91具体地是板状。滑动挡板91的板面面积大于通槽的通口面积。可以理解的是，滑动挡板91在移动到完全遮盖通槽的位置时，避免通讯端口31中进入灰尘和水，从而保护通讯端口31，延长锁体的使用寿命。滑动挡板91在移动到远离通槽的位置时，外界设备可以通过通槽中的通讯端口31通讯连接。

具体地，滑动挡板91的远离集成电路板3的一侧设有防滑凸块。防滑凸块的远离滑动挡板91的一侧设有防滑槽，在手指推动滑动挡板91时，提高手与滑动挡板91之间的摩擦力，使滑动更方便，提高锁体使用的便利程度。

请参照图2，在本申请提供的一种实施方式中，所述旋转轴1径向开设有定位孔12；

所述锁体还设有作动组件8；

作动组件8插入定位孔12时，旋转轴1周向限定；

作动组件8拔出定位孔12时，旋转轴1周向自由。

本申请中，将作动组件8插入旋转轴1的定位孔12中，通过限制作动组件8的沿旋转轴1的周向自由度来限制旋转轴1的周向自由度。具体地，轴套6设有与旋转轴1的定位孔12同轴的通孔，将作动组件8穿入通孔并插入定位孔12中，作动组件8同时在通孔和定位孔12中，利用作动组件8自身的刚度，限制了旋转轴1相对轴套6在周向自由度。可以理解的是，当旋转轴1转动到预设位置时，作动组件8插入定位孔12，实现旋转轴1的周向固定，从而锁体处于锁定状态。当集成电路板3收到解锁的指令时，作动组件8从定位孔12移出，实现旋转轴1的周向自由度限制的解除，从而锁体处于解锁状态。锁体的解锁或锁定状态的切换通过作动组件8在定位孔12中移出或伸入实现，结构简单，易于实现。

请参照图1和图2，在本申请提供的一种实施方式中，所述锁体具有应急开锁按钮92；

当应急开锁按钮92启用时，应急开锁按钮92破坏性的驱动作动组件8拔出定位孔12。

具体地，应急开锁按钮92设置于锁盖9。锁盖9设有应急开锁区域。应急开锁按钮92设置于应急开锁区域中。在具体的实施过程中，使用棒材敲落应急开锁按钮92，此时，锁盖9的应急开锁按钮92的掉落位置处出现应急通口。通过应急通口手动驱动作动组件8从定位孔12中移出，实现强制开锁。在集成电路板3故障或作动组件8故障的情况下，通过应急开锁按钮92实现应急开锁，增加锁体的实用性。

请参照图2和图3，在本申请提供的一种实施方式中，所述作动组件8包括：电机84；

由电机84驱动的锁定件82；

导引锁定件82运动的导引件81；

导引件81垂直于锁定件82的运动方向设置。

本申请中，电机84可以是微型步进电机84、直流减速电机84。电机84与集成电路板3通过电线连接。电机84的机身固定设置于集成电路板3。锁定件82具体地是圆柱体形的杆。锁定件82与电机84之间设有螺纹轴83。螺纹轴83的外圆柱面设有外螺纹。锁定件82设有内孔，锁定件82的内孔设有内螺纹。锁定件82的内螺纹与螺纹轴83的外螺纹之间螺纹连接。螺纹轴83的远离锁定件82的一端与电机84的输出轴固定连接。锁定件82的外圆柱面设有长度方向沿锁定件82的轴向设置的导引槽。导引件81具体地是圆柱体状。导引件81的一端设置于导引槽的槽内且在导引槽内滑动。导引件81的另一端固定设置于锁盖9。

当集成电路板3通过通讯端口31接收到具有授权信息的通讯指令时，集成电路板3通知电机84正转。电机84的输出轴带动螺纹轴83正转。通过螺纹轴83与锁定件82之间螺纹的螺纹副，锁定件82有转动的趋向。导引件81限制锁定件82沿周向的转动，使锁定件82沿轴向作缩回运动，直到锁定件82离开定位孔12，电机84停止转动，此时，旋转轴1得以沿周向自由转动。手动正向转动旋转轴1，完成锁体的解锁，箱体处于可打开状态。手动反转旋转轴1，当旋转轴1转至预设位置时，霍尔传感器4感应到硬磁体2的磁性最强，霍尔传感器4输出电压最大。集成电路板3收到来自霍尔传感器4的高电压后，驱动电机84反转。电机84的输出轴带动螺纹轴83反转。螺纹轴83带动锁定件82朝向靠近旋转轴1的方向移动，直到导引件81限制锁定件82继续移向定位孔12的孔底。完成锁体的锁定，箱体被封锁。

可以理解的是，导引件81的长度方向与锁定件82的运动方向相互垂直，一方面限制锁定件82沿轴向的运动范围，避免锁定件82与定位孔12的孔底之间旋转摩擦而导致电机84输出轴损伤，保护电机84。另一方面，锁定件82与轴套6的通孔之间间隙配合，实现锁定件82径向自由度的限制，导引件81避免锁定件82从轴套6的通孔中脱离出来，避免锁定件82的靠近轴套6的一端失去轴套6的支承，保证机构运动的可靠性。

在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板3安装有记忆体，用以记载锁体的正常开启记录和应急开启记录。

本申请中，记忆体具体地可以是存储器。存储器与集成电路板3之间通过引脚实现电连接。具体地，当霍尔传感器4感应不到硬磁体2的磁性时，锁体处于解锁状态。此时，当集成电路板3收到具有授权信息的通讯指令时，集成电路板3将正常开启记录发送至存储器，存储器将正常开启记录存储。当集成电路板3未收到具有授权信息的通讯指令时，集成电路板3将应急开启记录发送至存储器，存储器将应急开启记录存储，以便于工作人员通过追溯锁体的开关记录来维护锁体。

在本申请提供的一种实施方式中，所述集成电路板3安装有报警模块，用于旋转轴1未旋转到预设区域范围时报警和锁体非正常的开启时报警。

本申请中，报警模块具体地可以是声音报警器、灯光报警器、声光报警器。锁体非正常开启是指当集成电路板3未收到具有授权信息的通讯指令时，旋转轴1未在预设区域范围内的锁体状态。

可以理解的是，当旋转轴1未旋转到预设区域时，霍尔传感器4未感受到硬磁体2的磁性，霍尔传感器4的输出电压没有变化，同时，集成电路没有收到具有授权信息的通讯指令，集成电路板3启动报警模块，报警模块通过声音或灯光闪烁来报警，以提示锁体被非正常地打开，提高锁的安全性。

请参照图1，本申请还公开一种带到位监测功能的箱体，包括所述的锁体，还包括：

盖板101；

其中，所述盖板101包括与锁体的表面扣合的第一安装区和位于第一安装区周边的延伸调整区。

本申请中，带到位监测功能的箱体具体地可以是电表箱、水表箱。箱体是一侧开口的内部中空的长方体状。盖板101盖设于箱体的开口上。盖板101具体地与箱体之间铰接。盖板101的第一安装区具体地是供旋转轴1穿过的通孔。第一安装区周边的延伸调整区具体地是锁体的锁壳安装位置。

请参照图2，具体地，锁体还包括锁挡片7、安装螺母。锁挡片7设置于盖板101与箱体的开合处。箱体设有供锁挡片7插入的锁孔。旋转轴1螺纹连接有锁螺母。旋转轴1设有轴肩。锁挡片7设有供旋转轴1穿过的孔。锁挡片7设置于旋转轴1的轴肩与锁螺母之间。通过锁螺母与旋转轴1之间的预紧力，实现锁挡片7被压紧在旋转轴1的轴肩和锁螺母之间，从而实现锁挡片7在旋转轴1上的固定。锁挡片7沿垂直于旋转轴1的轴线方向设置，以使旋转轴1转动时，带动锁挡片7转动，实现锁挡片7在箱体的锁孔中插入或移出，从而实现箱体的开箱限制或解除开箱限制。

锁壳固定设置于盖板101的远离箱体的一侧。锁挡片7设置于盖板101的靠近箱体的一侧。当旋转轴1转动到预设区域位置时，锁挡片7插入箱体的锁孔中，箱体处于锁定状态。当旋转轴1不在预设区域位置时，锁挡片7从箱体的锁孔中移出，盖板101可相对箱体移动。盖板101与箱体之间的相对移动具体地是盖板101绕箱体的铰接处转动。

请参照图2，具体地，旋转轴1的远离锁挡片7的一端固定设有手柄旋钮14。通过转动手柄旋钮14来转动旋转轴1，便于手动转动发力，使用方便，而且保护手指。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种带到位监测功能的锁体，其特征在于，包括：

旋转轴；

安装于所述旋转轴并与旋转轴一体转动的硬磁体；

集成电路板；

安装于所述集成电路板的霍尔传感器，用于监测与所述硬磁体一体转动的旋转轴是否旋转到预设区域范围内；

其中，所述旋转轴沿径向开设有安装孔；

所述锁体还包括安装于安装孔内的弹性件和由弹性件抵顶的球体；

当所述旋转轴旋转到预设区域范围内时，受压的弹性件弹出球体，以便导引旋转轴精确到达预设位置。

2.如权利要求1所述的锁体，其特征在于，所述锁体还包括挡块；

所述挡块收纳于安装孔，并且介于所述弹性件和安装孔之间。

3.如权利要求1所述的锁体，其特征在于，所述集成电路板集成有通讯端口，用于接收具有授权信息的通讯指令使得锁体打开。

4.如权利要求3所述的锁体，其特征在于，所述锁体还设有滑动挡板，以遮挡通讯端口。

5.如权利要求1所述的锁体，其特征在于，所述旋转轴径向开设有定位孔；

所述锁体还设有作动组件；

所述作动组件插入定位孔时，所述旋转轴周向限定；

所述作动组件拔出定位孔时，所述旋转轴周向自由。

6.如权利要求5所述的锁体，其特征在于，所述锁体具有应急开锁按钮；

当所述应急开锁按钮启用时，所述应急开锁按钮破坏性的驱动作动组件拔出定位孔。

7.如权利要求5所述的锁体，其特征在于，所述作动组件包括：

电机；

由所述电机驱动的锁定件；

导引所述锁定件运动的导引件；

所述导引件垂直于锁定件的运动方向设置。

8.如权利要求1所述的锁体，其特征在于，所述集成电路板安装有记忆体，用以记载锁体的正常开启记录和应急开启记录。

9.如权利要求1所述的锁体，其特征在于，所述集成电路板安装有报警模块，用于所述旋转轴未旋转到预设区域范围时报警和锁体非正常的开启时报警。

10.一种带到位监测功能的箱体，包括权利要求1-9中任一项所述的锁体，其特征在于，包括：

盖板；

其中，所述盖板包括与锁体的表面扣合的第一安装区和位于第一安装区周边的延伸调整区。