一種電子鎖芯及一種電子鑰匙的製作方法

2023-04-28 13:29:51

專利名稱：一種電子鎖芯及一種電子鑰匙的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖具配件，更具體地，涉及ー種電子鎖芯及ー種電子鑰匙。
背景技術：
鎖芯是鎖具中最重要的ー個組件，鎖具的開啟和鎖止的絕大部分動作都通過鎖芯來完成。在現有的電子鎖中，鎖芯通常是需要持續通電的，用戶在開鎖時通常會經過ー個密碼識別的過程，如果密碼驗證通過，則鎖具通過電力作用或機械驅動(如鑰匙開鎖)的方式使鎖芯移位，從而開啟鎖具，否則保持鎖止狀態。不過這些電子鎖的不足之處在幹，一方面並非所有的鎖具都滿足隨時可以通電的要求，尤其對於隨時可能發生搬遷的目標來說(如救災設備或應急設備上的鎖具)，現有電子鎖並不能滿足其使用要求。其次，在密碼確認配 合鑰匙機械開鎖的情況下，鎖芯由於長期暴露在空氣中，時間久了很容易有灰塵、雨水等雜質進入鎖孔從而造成堵塞，結果是即便密碼配對成功也無法開啟電子鎖。

發明內容
本發明的第一個目的，就是克服現有技術的不足，提供ー種電子鎖，該電子鎖無需持續通電，也無暴露的鎖孔，可靠性極高。本發明的第二個目的，就是提供ー種電子鑰匙，該電子鑰匙的編碼可以更改，靈活性較高，方便設置不同的權限或有效期。為了實現本發明之第一個目的，採用如下技術方案ー種電子鎖芯，包括鎖芯主體和安裝於鎖芯主體內的鎖芯組件，所述鎖芯主體的端部設置有電子鎖頭，所述鎖芯組件包括靠近電子鎖頭的PCB板和依次遠離PCB板的彈簧座及滑塊組，所述彈簧座固定於鎖芯主體內壁，所述滑塊組通過彈簧與彈簧座連接，所述PCB板和滑塊組之間設置有依次連接的熱收縮金屬線和正極引線，所述熱收縮金屬線和正極引線張緊使彈簧處於壓縮狀態，所述PCB板包括第一微處理単元和與第一微處理單元連接的第一數據交互模塊及電子開關，所述電子開關一端通過回流導線與正極引線在滑塊組上的連接點連接，另一端接地，所述電子鎖頭與第一微處理單元連接。進ー步地，所述滑塊組沿軸向方向分為活塞頭和限位頭，所述活塞頭外壁與鎖芯主體內壁相接觸，所述限位頭呈啞鈴狀，其第一球頭通過臺階面與活塞頭連接，第二球頭通過低溫金屬柱與第一球頭連接，所述活塞頭、低溫金屬柱和第一球頭均沿軸向方向設置有通孔，所述正極導線經由該通孔與第二球頭連接。再進ー步地，所述鎖芯主體呈圓柱狀，所述鎖芯主體在靠近低溫金屬柱所在位置處設置有銷孔，所述銷孔內活動設置有在所述限位頭的驅動下發生徑向位移的鎖銷。作為ー種具體實施例，所述低溫金屬柱的材質為鉛、錫、鉍和銦中的ー種或幾種組成的合金。作為ー種具體實施例，所述彈簧座沿軸線方向設置有軸孔，所述熱收縮金屬線及回流導線貫穿該軸孔。
作為ー種具體實施例，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線。作為ー種具體實施例，，所述電子開關為常開型電子開關。為了實現本發明的第二個目的，採用如下技術方案ー種電子鑰匙，包括鑰匙主體和設置於鑰匙主體內的電源及第ニ微處理単元，所述鑰匙主體的一端設置有與電子鎖頭配合對接的識別頭，與第二微處理単元連接設置有存儲器和用於與電子鎖頭交換數據的第二數據交互模塊。進ー步地，所述電子鎖頭和識別頭的接觸端呈平板狀。作為ー種具體實施例，與所述第二微處理單元連接還設置有USB接ロ。與現有技術相比，本發明的有益效果在於
電子鎖芯利用鎳鈦合金線的收縮帶動滑塊組驅動鎖銷，使電子鎖的機械開啟単元完全置於鎖體內部，可有效避免灰塵、雜質等對鎖芯的影響；在滑塊組上設置低溫金屬柱，保證電子鎖不會因為外界溫度過高而導致鎖芯產生誤動作，提高了電子鎖的可靠性；在電子鑰匙上設置電源開啟電子鎖，避免了對電子鎖的長期通電，大大降低了電子鎖的維護成本；同吋，電子鑰匙上設置有USB接ロ，可以實現對電子鑰匙的有效期或權限進行更改，進一步豐富了電子鑰匙的使用方式。


圖I是本發明所述電子鎖在鎖止狀態下的結構示意圖。圖2是本發明所述電子鎖和電子鑰匙配合開啟的示意圖。圖3是本發明所述電子鎖的功能模塊圖。圖4是本發明所述電子鑰匙的功能模塊示意圖。圖中12-電子鎖頭；14-鎖芯主體；16-鎖芯組件；18-PCB板；19-負極接點；20-正極引線；22_彈簧；26_鎳鈦合金線；27_回流導線；28_低溫金屬柱；29_彈簧座；30-鑰匙主體；31_識別頭；32_釋放按鈕；33_觸動開關；34_USB接ロ ；50_限位頭；52_鎖銷；53_銷孔；54_活塞頭；55_第一球頭；56_第二球頭。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明做進ー步說明參見圖I-圖4，ー種電子鎖芯，包括鎖芯主體14和安裝於鎖芯主體14內的鎖芯組件16，所述鎖芯主體14的端部設置有電子鎖頭12，所述鎖芯組件16包括靠近電子鎖頭12的PCB板18和依次遠離PCB板18的彈簧座29及滑塊組，所述彈簧座29固定於鎖芯主體14內壁，所述滑塊通過彈簧22與彈簧座29連接，所述PCB板18和滑塊之間設置有依次連接的熱收縮金屬線和正極引線20，所述熱收縮金屬線和正極引線20張緊使彈簧22處於壓縮狀態，所述PCB板18包括第一微處理単元和與第一微處理單元連接的第一數據交互模塊及電子開關S2，所述電子開關S2 —端通過回流導線27與正極引線20在滑塊組上的連接點連接，另一端接地，所述電子鎖頭12與第一微處理單元連接，該電子開關S2優選為常開型電子開關，第一數據交互模塊包括第一輸入模塊與第一輸出模塊。在本實施例中，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線26，所述電子開關S2為常開型，所述PCB板在靠近邊緣位置設置有負極接點19，所述電子開關S2通過該負極接點19接地，同時，鎖芯主體14也與該負極接點19電連通。所述滑塊組沿軸向方向分為活塞頭54和限位頭50，所述活塞頭54外壁與鎖芯主體14內壁相接觸並在彈簧的帶動下在鎖芯主體14內滑動，彈簧座29沿軸線方向設置有軸孔，鎳鈦合金線26及回流導線27貫穿該軸孔。所述限位頭50呈啞鈴狀，其第一球頭55通過臺階面與活塞頭54連接，第二球頭56通過低溫金屬柱28與第一球頭55連接,所述活塞頭54、低溫金屬柱28和第一球頭55均沿軸向方向設置有通孔，所述正極導線20經由該通孔與第二球頭56連接。所述鎖芯主體14呈圓柱狀，鎖芯主體14在靠近低溫金屬柱28所在位置處設置有銷孔53，所述銷孔53內活動設置有在所述限位頭50的驅動下發生徑向位移的鎖銷52，在製作呈電子鎖時，可以在鎖銷52的外圍設置抵緊彈簧，當鎖銷52在位於限位頭50中部的空位時向鎖芯主體14的軸線位置靠攏。上述低溫金屬柱28的材質為鉛、錫、鉍和銦中的一種或幾種組成的合金，其熔點限制在90° C以下為佳。參見圖1，採用本發明電子鎖芯的鎖體無需通電，電子鎖芯在常態下處於鎖止狀態，此時由於鎳鈦合金線26和正極引線20的張力作用，彈簧22處於輕微壓縮狀態，由於限位塊上的第一球頭55對鎖銷52的限位作用，鎖銷52受第一球頭55表面的推動遠離鎖芯主體14的軸心，保持在鎖止位置。·ー種與上述電子鎖芯相配合的電子鑰匙，包括鑰匙主體30和設置於鑰匙主體30內的電源及第ニ微處理単元，所述鑰匙主體30的一端設置有與電子鎖頭12配合對接的識別頭31，與第二微處理單元連接還設置有存儲模塊El和用於與電子鎖頭12交換數據的第ニ數據交互模塊，所述識別頭31的端面與電子鎖頭12的端面均呈平板狀，與第二微處理單元連接還設置有USB接ロ 33，上述第二數據交互模塊包括第二輸入模塊和第二輸出模塊。基於上述結構和設置，本發明所述的電子鎖開啟過程分為以下兩個步驟一、匹配電子密碼，將電子鑰匙與電子鎖芯對接，使電子鑰匙的識別頭31與電子鎖頭12的端面相互抵接，然後開啟電源開關Pl (即觸動開關33)，則第二微處理単元通過第二輸出模塊向電子鎖芯的第一輸入模塊輸送預置於存儲器El的編碼信息，電子鎖芯的第一微處理単元接收到上述編碼信息後將進行判斷，並經由第一輸出模塊和第二輸入模塊將反饋信息發送至第二微處理単元。在上述過程中，如果電子鑰匙的發送的編碼信息與預置與電子鎖芯內的編碼信息相匹配，則第一微處理器指令電子開關S2接通，此後來自電子鑰匙的電流流經PCB板18並依次接通鎳鈦合金線26、正極引線20、回流引線27、電子開關S2，最後接地形成導通迴路。ニ、機械開鎖，在上ー步驟中，一旦鎳鈦合金線26被接通，其通電後發熱導致自身溫度升高並收縮，該收縮動作導致鎖芯主體14內的滑塊組在拉力作用下向彈簧座29所在方向移動，彈簧22也被進ー步壓縮，而當滑塊組的限位頭50 (具體地，是第一球頭55)離開鎖銷52所在的位置後，其無法再對鎖銷52進行限位，從而鎖銷52也在預置於鎖體的壓縮彈簧的作用下向鎖芯主體14的軸線所在位置移動，並最終停留在由第一球頭55和第二球頭56與低溫金屬柱28形成側凹槽中，最終致使電子鎖的開啟，此後可以將電子鑰匙的識別頭31從電子鎖頭12位置移開，直至電子鑰匙上的釋放按鈕32彈起。通過上述過程可以看出，電子鎖的機械作動最終歸因於PCB板18連接的鎳鈦合金線26的升溫收縮動作，不過通過圖I和圖2還應該注意到的是，由於位於滑塊組上的低溫金屬柱28的存在，即便鎖芯主體14的環境溫度升高也不能導致鎳鈦合金線26的收縮，原因是一旦鎖芯主體14的環境溫度過高(如高於90° C),則低溫金屬柱28會先於鎳鈦合金線26的大幅變形而融化，從而抵消掉鎳鈦合金線26的收縮動作，使滑塊組無法產生軸向位移，而電子鎖芯的鎖銷52也仍然保持在鎖止位置。在本發明的技術方案中，對電子鑰匙進行編程通常可以包括三種模式，其中最常用的是設置為標準模式即在電子鑰匙內設置固定的開鎖編碼，一旦特定的電子鎖芯識別出該編碼，則可以接通電子鑰匙與電子鎖芯；第二種是萬能模式，即存儲於電子鑰匙內的編碼是通用密碼，可以開啟所有該型號的電子鎖芯；第三種模式下，可以對編碼的實效性進行編輯，也即設定該編碼在指定的時間後實效，該方式可以對電子鑰匙的使用方式進行一定程度的約束，比如針對使用者可能保留電子鑰匙的行為而設定電子鑰匙的有效期，則在該期限過後，使用者即便有電子鑰匙，其也無法與電子鎖芯進行匹配。應該理解，本發明並不局限於上述實施方式，凡是對本發明的各種改動或變型不脫離本發明的精神和範圍，倘若這些改動和變型屬於本發明的權利要求和等同技術範圍之
內，則本發明也意味著包含這些改動和變型。
權利要求
1.一種電子鎖芯，包括鎖芯主體和安裝於鎖芯主體內的鎖芯組件，其特徵在於，所述鎖芯主體的端部設置有電子鎖頭，所述鎖芯組件包括靠近電子鎖頭的PCB板和依次遠離PCB板的彈簧座及滑塊組，所述彈簧座固定於鎖芯主體內壁，所述滑塊組通過彈簧與彈簧座連接，所述PCB板和滑塊組之間設置有依次連接的熱收縮金屬線和正極引線，所述熱收縮金屬線和正極引線張緊使彈簧處於壓縮狀態，所述PCB板包括第一微處理單元和與第一微處理單元連接的第一數據交互模塊及電子開關，所述電子開關一端通過回流導線與正極引線在滑塊組上的連接點連接，另一端接地，所述電子鎖頭與第一微處理單元連接。
2.如權利要求I所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述滑塊組沿軸向方向分為活塞頭和限位頭，所述活塞頭外壁與鎖芯主體內壁相接觸，所述限位頭呈啞鈴狀，其第一球頭通過臺階面與活塞頭連接，第二球頭通過低溫金屬柱與第一球頭連接，所述活塞頭、低溫金屬柱和第一球頭均沿軸向方向設置有通孔，所述正極導線經由該通孔與第二球頭連接。
3.如權利要求2所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述鎖芯主體呈圓柱狀，所述鎖芯主體在靠近低溫金屬柱所在位置處設置有銷孔，所述銷孔內活動設置有在所述限位頭的驅動下發生徑向位移的鎖銷。
4.如權利要求2所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述低溫金屬柱的材質為鉛、錫、鉍和銦中的一種或幾種組成的合金。
5.如權利要求I所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述彈簧座沿軸線方向設置有軸孔，所述熱收縮金屬線及回流導線貫穿該軸孔。
6.如權利要求I所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線。
7.如權利要求I所述的電子鎖芯，其特徵在於，所述電子開關為常開型電子開關。
8.一種與權利要求1-7任一項所述電子鎖芯相配合的電子鑰匙，其特徵在於，包括鑰匙主體和設置於鑰匙主體內的電源及第二微處理單元，所述鑰匙主體的一端設置有與電子鎖頭配合對接的識別頭，與第二微處理單元連接設置有存儲器和用於與電子鎖頭交換數據的第二數據交互模塊。
9.如權利要求8所述的電子鑰匙，其特徵在於，所述電子鎖頭和識別頭的接觸端呈平板狀。
10.如權利要求8所述的電子鑰匙，其特徵在於，與所述第二微處理單元連接還設置有USB 接口。
全文摘要
本發明涉及電子鎖芯和電子鑰匙，所述電子鎖芯包括鎖芯主體和鎖芯組件，鎖芯組件包括電子鎖頭、PCB板、彈簧座及滑塊組，所述滑塊組通過彈簧與彈簧座連接，所述PCB板和滑塊組之間設置有熱收縮金屬線和正極引線，所述PCB板包括第一微處理單元、第一數據交互模塊及電子開關，該電子開關一端通過回流導線與正極引線在滑塊組上的連接點連接，另一端接地；所述電子鑰匙包括鑰匙主體和設置於鑰匙主體內的電源及第二微處理單元，鑰匙主體的一端設置有識別頭，與第二微處理單元連接設置有存儲器和第二數據交互模塊，本發明避免了電子鎖芯的長期通電，降低了電子鎖的維護成本，同時電子鑰匙的編碼可以更改，靈活性較高，可以設置不同的權限及有效期。
文檔編號E05B47/00GK102839862SQ201210338440
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者周浩樑, 馬丁·尼其斯 申請人:建盈(廣州番禺)塑料五金實業有限公司