專利名稱：一種集成化電子鎖芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖具，尤其是電子鎖。
然而，現(xiàn)有的電子鎖在擯棄了機(jī)械鎖芯之后，其新增加的這些部件或裝置并沒有保留原機(jī)械鎖芯體積小且零部件安裝集成度高的優(yōu)點(diǎn)，它們只是被分散地安裝在鎖殼中各個不同的部位發(fā)揮不同的功能。因此從某種意義上來說，電子鎖新增加的這些部件或裝置并沒有在真正意義上替換機(jī)械鎖鎖芯，它們只是用這些新增加的部件或裝置取代了機(jī)械鎖鎖芯的功能。這樣一來，電子鎖中原屬于機(jī)械鎖的那部分零部件和外殼必須重新設(shè)計和制造，至使其體積龐大、制造復(fù)雜，成本昂貴、零部件的通用性和互換性極差，從而限制了電子鎖在諸如家庭等更廣泛的領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于提供一種集成度高、體積小、成本低、使用方便、制造簡單、互換性強(qiáng)、可方便地替換機(jī)械鎖鎖芯的、有利于在諸如家庭等更廣泛的領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用的電子鎖芯。
為克服現(xiàn)有電子鎖的諸多缺點(diǎn)，本發(fā)明將電子鎖區(qū)別于機(jī)械鎖的各必要的部件或裝置盡可能地集成安裝在一個獨(dú)立的鎖芯殼體中。
現(xiàn)有電子鎖的形式有很多種因而鑰匙的形式也有很多種，在本發(fā)明中所采用的鑰匙它由外殼51、電池50、設(shè)有鑰匙密碼的集成電路52和設(shè)有觸點(diǎn)53的匙頭54構(gòu)成，本發(fā)明的電子鎖芯中沒有電源，當(dāng)鑰匙插入本發(fā)明的電子鎖芯時，鑰匙中的電源以及鑰匙密碼信號通過匙頭54上的觸點(diǎn)53與本發(fā)明中的電子線路裝置構(gòu)成一個完整的電路系統(tǒng)。
眾所周知電子鎖的鎖體和鑰匙是可以獨(dú)立制造和銷售的，因而它們是可以相互分離的；而一些機(jī)械鎖的鎖芯也是可以和機(jī)械鎖的其它部分分離而獨(dú)立制造和銷售，因此本發(fā)明的主體是鎖芯。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種集成化電子鎖芯，它包括外殼(10)、具有鑰匙插口(1)并可在外殼(10)內(nèi)跟隨鑰匙旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)芯裝置以及與轉(zhuǎn)芯裝置連接的凸齒(13)，其特征在于轉(zhuǎn)芯裝置設(shè)有用于鑰匙識別和輸出驅(qū)動電流的電子線路裝置。
轉(zhuǎn)芯裝置上可設(shè)有與電子線路裝置電連接的驅(qū)動裝置。
轉(zhuǎn)芯裝置上可設(shè)有與驅(qū)動裝置連接的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置。
凸齒(13)可固定在轉(zhuǎn)芯裝置上，鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是限制轉(zhuǎn)芯裝置向某方向旋轉(zhuǎn)的限位裝置。
外殼(10)內(nèi)側(cè)可設(shè)有一個對限位裝置進(jìn)行限位的擋塊(14)。
凸齒(13)與轉(zhuǎn)芯裝置可以是滑動連接，鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是帶動凸齒(13)與轉(zhuǎn)芯裝置一起轉(zhuǎn)動的傳動裝置。
驅(qū)動裝置可由電動機(jī)(15)連接一段可繞于其軸端的柔性傳動件(16)構(gòu)成，柔性傳動件(16)的另一端連接于鎖開關(guān)執(zhí)行裝置上。
驅(qū)動裝置可以由電磁鐵(27)構(gòu)成。
鎖開關(guān)執(zhí)行裝置可以由杠桿裝置組成。
本發(fā)明的有益效果是集成度高、體積小、成本低、使用方便、制造簡單、互換性強(qiáng)、可方便地替換機(jī)械鎖鎖芯，當(dāng)本發(fā)明的電子鎖芯替換機(jī)械鎖鎖芯與機(jī)械鎖結(jié)合在一起的時候，原有的機(jī)械鎖立即變成了電子鎖。


圖1b是圖1a的左視圖。
圖1c是圖1a的右視圖。
圖1d是圖1a的A-A剖視圖，其中18-線孔，19-通孔。
圖2a是本發(fā)明實施例1、2中凸齒13的主視圖，其中17-通孔。
圖2b是圖2a的側(cè)視圖。
圖3a是本發(fā)明實施例的主視圖，其中7-蓋，9-手動旋鈕，10-外殼，12-安裝孔，13-凸齒。
圖3b是圖3a的左視圖，其中3-轉(zhuǎn)芯芯體，圖3c是圖3a的右視圖。
圖3d是圖3a實施例1的剖面圖，其中1-鑰匙插口，2-觸點(diǎn)絕緣體，3-轉(zhuǎn)芯芯體，4-集成電路裝置，5-安裝盤，6-杠桿銷，7-蓋，8-手動軸，9-手動旋鈕，10-外殼，11-觸點(diǎn)，12-安裝孔，13-凸齒，14-擋塊，15-電動機(jī)，16-柔性傳動件，21-杠桿軸。
圖3e是圖3d手動開鎖時的A-A剖視圖，其中20-限位柱，22-拉簧，23-撥桿，24-限位柱。
圖3f是圖3d關(guān)鎖狀態(tài)的A-A剖視圖。
圖3g是圖3d當(dāng)電動機(jī)工作時的A-A剖視圖。
圖3h是驅(qū)動裝置實施例電動機(jī)加滑套的示意圖，其中15-電動機(jī)，16-柔性傳動件，25-摩擦套。
圖3i是本發(fā)明實施例1當(dāng)驅(qū)動裝置為電磁鐵的示意圖，其中26-連接件，27-電磁鐵。
圖4a是本發(fā)明實施例2中轉(zhuǎn)芯芯體3的主視圖，其中1-鑰匙插口，3-轉(zhuǎn)芯芯體，5-安裝盤，19-通孔，28-限位桿。
圖4b是圖4a右視圖。
圖5a是本發(fā)明實施例中手動旋鈕9的主視圖，其中9-手動旋鈕，23-撥桿。
圖5b是圖5a的左視圖。
圖6a是本發(fā)明實施例2的剖面圖，其中1-鑰匙插口，3-轉(zhuǎn)芯芯體，4-集成電路裝置，5-安裝盤，7-蓋，9-手動旋鈕，10-外殼，11-觸點(diǎn)，12-安裝孔，13-凸齒，15-電動機(jī)，16-柔性傳動件，17-通孔，23-撥桿，28-限位桿，29-滑塊，30-壓簧，31-杠桿，33-彈簧。
圖6b是圖6a的A-A剖面圖，其中34-杠桿軸。
圖6c是本發(fā)明實施例2當(dāng)驅(qū)動裝置為電磁鐵的示意圖，其中26-連接件，27-電磁鐵。
圖7a是本發(fā)明替代機(jī)械門鎖鎖芯的應(yīng)用示意圖，其中1-鑰匙插口，40-把手，41-碰舌，42-夾板，43-鎖舌，44-本發(fā)明電子鎖芯，45-木門。
圖7b是圖7a的左視圖，其中46-機(jī)械鎖鎖舌裝置，47-鎖芯固定螺絲，48-機(jī)械鎖鎖舌裝置固定螺絲。
圖7c是圖7a的局部剖面圖。
圖8是本發(fā)明實施例鑰匙的剖視圖，其中50-電池，51-外殼，52-設(shè)有鑰匙密碼的集成電路，53-觸點(diǎn)，54-匙頭，55-絕緣體。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例中的鑰匙如圖8所示，匙頭54上設(shè)有多個觸點(diǎn)53分別與電池50和設(shè)有鑰匙密碼的集成電路52相連。當(dāng)鑰匙插入電子鎖芯的鎖孔1后，鑰匙中的電池50和設(shè)有鑰匙密碼的集成電路52通過匙頭54上的觸點(diǎn)53與電子鎖芯中的電子線路裝置構(gòu)成一個完整的電路系統(tǒng)。由于電子鎖芯內(nèi)沒有電源，因此鎖芯內(nèi)電子線路裝置的供電是靠鑰匙的供電來實現(xiàn)的。
在本發(fā)明實施例中的電子鎖芯內(nèi)，電子線路裝置采用和現(xiàn)在所有的電子鎖一樣的基本工作原理，它具有識別鑰匙密碼的功能，當(dāng)確認(rèn)鑰匙密碼正確后，電子線路裝置向驅(qū)動裝置提供定時的驅(qū)動電流以命令驅(qū)動裝置在一段時間(如幾秒鐘)內(nèi)工作。
由于現(xiàn)代微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，包含現(xiàn)有電子鎖基本功能的電子線路幾乎可以濃縮在一個小小的芯片上。在本發(fā)明實施例中，電子鎖芯內(nèi)的電子線路裝置由這樣的一個芯片和設(shè)在鑰匙插孔1內(nèi)的與它連接的觸點(diǎn)11組成。
實施例1圖3a示出了實施例1的外觀圖，圖3b是它的左視圖，圖3c是它的右視圖，其中，7是蓋，9是手動旋鈕，10是外殼，12是安裝孔，13是凸齒，3是轉(zhuǎn)芯芯體。將外殼10剖開后其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3d所示，圖3e是圖3d的A-A剖視圖。
由圖中可以看出，轉(zhuǎn)芯芯體3安裝于外殼10內(nèi)，外殼10包括了蓋7；轉(zhuǎn)芯芯體3的結(jié)構(gòu)如圖1a所示，它的內(nèi)部是一個空腔，在它的左端有一個鑰匙的插孔1，在它的右端包括一個用于安裝零部件的安裝盤5同時包括一個手動軸8；圖1b是它的左視圖，圖1c是它的右視圖，圖1d是它的剖視圖；在轉(zhuǎn)芯芯體3的右端有一個用于通過導(dǎo)線的線孔18，在其中部有一個用于固定凸齒13的通孔19。凸齒13的結(jié)構(gòu)圖如圖2a所示，圖2b是它的側(cè)視圖，它利用螺絲和通孔17固定在轉(zhuǎn)芯芯體3上并可以隨其一起轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)芯芯體3的空腔內(nèi)裝有觸點(diǎn)11和與之連接的集成電路裝置4，它們構(gòu)成了本實施例的電子線路裝置，該電子線路裝置經(jīng)導(dǎo)線通過線孔18與電動機(jī)15連接。
由圖3e可見，安裝盤5上安裝了兩個裝置一個是由電動機(jī)15和一段固定在其軸端的柔性傳動件16(如絲線)構(gòu)成的驅(qū)動裝置，當(dāng)電動機(jī)15轉(zhuǎn)動時柔性傳動件16會纏繞在其軸端從而在柔性傳動件16上產(chǎn)生拉力；另一個是由杠桿銷6、杠桿軸21和拉簧22構(gòu)成的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置。在外殼10的內(nèi)側(cè)有一個用于限位的擋塊14。
如上所述，包含觸點(diǎn)11和集成電路4的電子線路裝置、包含電動機(jī)15和柔性傳動件16的驅(qū)動裝置、包含杠桿銷6和杠桿軸21以及拉簧22的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置全部集成安裝于轉(zhuǎn)芯芯體3即構(gòu)成了本實施例1的工作原理是這樣的當(dāng)本電子鎖芯處于關(guān)鎖狀態(tài)時鎖開關(guān)執(zhí)行裝置的狀態(tài)如圖3f所示，圖中彈簧22將杠桿銷6拉在關(guān)鎖的位置，由于擋塊14的作用，此時不管用什么方法從外部都無法使轉(zhuǎn)芯芯體3帶動安裝盤5向圖中順時針方向即開鎖的方向旋轉(zhuǎn)。顯然，在這里由杠桿銷6、杠桿軸21和拉簧22構(gòu)成的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是一個限位裝置。當(dāng)一個鑰匙插入鑰匙插口1中，即接通了整個系統(tǒng)的電源，首先鎖芯內(nèi)的電子線路裝置識別鑰匙的密碼，如果密碼正確則電子線路裝置就向驅(qū)動裝置輸出定時的驅(qū)動電流，在驅(qū)動電流的作用下電動機(jī)15轉(zhuǎn)動通過絲線16對杠桿銷6的左端產(chǎn)生拉力，從而使杠桿銷6到達(dá)如圖3g所示的開鎖位置；此時由于擋塊14對杠桿銷6不起作用，因此鑰匙可以向開鎖方向任意旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的時間如幾秒鐘或是將鑰匙拔出后，由于驅(qū)動裝置失去了驅(qū)動電流，拉簧22又將杠桿銷6拉回到如圖3f所示的關(guān)鎖的狀態(tài)。
圖3g中限位柱20用于對杠桿銷6的限位，為避免電動機(jī)在通電的情況下杠桿銷6被拉到極限位置時電動機(jī)停轉(zhuǎn)而致使驅(qū)動電流過大，可以在電動機(jī)的軸上套一個摩擦套25，柔性傳動件16固定在摩擦套25上，如圖3h所示，當(dāng)杠桿銷6被拉到極限位置時由于摩擦套25和電動機(jī)軸之間摩擦力的作用，驅(qū)動裝置既保持對它的拉力又不會使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，從而減少電流的損失。
顯然由圖3f可以看出，杠桿銷6不管處于什么狀態(tài)轉(zhuǎn)芯裝置總是可以向圖中逆時針方向即關(guān)鎖方向旋轉(zhuǎn)而并不需要確認(rèn)鑰匙，也就是說開鎖是以鑰匙密碼正確為條件的，而關(guān)鎖是無條件的任何方法都可以的。
圖7a是本實施例的電子鎖芯替換機(jī)械門鎖的鎖芯并應(yīng)用于門鎖安裝的示意圖，圖7b是圖7a的左視圖，圖7c是圖7a的局部剖面圖。其中1是鑰匙插口，40是把手，41是碰舌(它受把手40控制而不受電子鎖芯控制)，42是夾板，43是帶有齒條的鎖舌，44是本實施例電子鎖芯，45是木門，46是包含鎖舌的機(jī)械鎖鎖舌裝置，47是電子鎖芯固定螺絲，48是機(jī)械鎖鎖舌裝置固定螺絲。顯然，除鎖芯外這是目前最為普遍的一種機(jī)械門鎖，其鎖舌43的開啟或關(guān)閉是由鎖芯上凸齒13的撥動來完成的，凸齒13每旋轉(zhuǎn)一圈即可撥動鎖舌移動一個齒格，本實施例凸齒13需跟隨鑰匙旋轉(zhuǎn)三圈完成全部開鎖或關(guān)鎖動作。
在圖3a、圖3c、圖3d、圖3e以及圖7b等圖中均有一個手動旋鈕9，這是為了能從門內(nèi)開鎖或關(guān)鎖的目的而設(shè)的。它的結(jié)構(gòu)形式如圖5a所示，圖5b是它的左視圖，其中撥桿23與手動旋鈕9是一個整體，它是旋鈕9的一部分。如圖3d所示，旋鈕9安裝在轉(zhuǎn)芯芯體3的手動軸8上，它與手動軸8是滑動連接。如圖3e所示，當(dāng)電子鎖芯處于關(guān)鎖狀態(tài)時，人手順時針轉(zhuǎn)動手動旋鈕9從而帶動撥桿23撥動杠桿銷6，迫使杠桿銷6向開鎖的狀態(tài)動作，從而完成開鎖。當(dāng)人手離開后拉簧22又將杠桿銷6拉向如圖3f所示的關(guān)鎖狀態(tài)。當(dāng)手動旋鈕9逆時針旋轉(zhuǎn)時，由于限位柱24的限位作用，撥桿23帶動轉(zhuǎn)芯芯體3旋轉(zhuǎn)，從而帶動凸齒13撥動鎖舌43完成關(guān)鎖動作。
在本實施例中，如果如圖3i所示將驅(qū)動裝置換成一個電磁鐵27通過連接件26與杠桿銷6連接則可以達(dá)到同樣的效果。
實施例2將實施例1中轉(zhuǎn)芯芯體3改成如圖4a所示的樣子，圖4b是它的的右視圖，圖中1是鑰匙插口，3是轉(zhuǎn)芯芯體，5是安裝盤，19是通孔，28是限位桿；在鑰匙插孔1內(nèi)安裝觸點(diǎn)11并將它與集成電路4連接構(gòu)成電子線路系統(tǒng)；集成電路4和驅(qū)動裝置電連接一起安裝在安裝盤5上，驅(qū)動裝置的構(gòu)造和上述實施例1相同使之與鎖開關(guān)執(zhí)行裝置連接；在轉(zhuǎn)芯裝置3右端的空腔內(nèi)安裝鎖開關(guān)執(zhí)行裝置，該鎖開關(guān)執(zhí)行裝置由杠桿31(包括軸)、壓簧30和滑塊29組成；如此將各必要部件集成安裝于轉(zhuǎn)芯芯體3即構(gòu)成了實施例2的轉(zhuǎn)芯裝置；再將這樣的轉(zhuǎn)芯裝置安裝于沒有擋塊3的外殼10中，如圖6a所示，圖6b是圖6a的A-A剖視圖。
由圖6a可見，滑塊29受杠桿31的控制，它只可以在圖中垂直方向滑動并可同時穿過轉(zhuǎn)芯芯體3上的通孔19和凸齒13上的通孔17。在驅(qū)動裝置沒有驅(qū)動電流的情況下，杠桿31的左端在壓簧30的作用下將滑塊29控制在如圖所示的位置，此時轉(zhuǎn)芯裝置可以任意在外殼10內(nèi)轉(zhuǎn)動，但它不可能帶動凸齒13和它一起轉(zhuǎn)動；這就是實施例2的關(guān)鎖狀態(tài)。
由上，當(dāng)一個鑰匙插入鑰匙插孔1后，電子線路裝置對該鑰匙的密碼進(jìn)行識別，如果密碼正確，電子線路裝置就會向驅(qū)動裝置輸出定時驅(qū)動電流；在驅(qū)動電流的作用下電動機(jī)15轉(zhuǎn)動通過柔性傳動件16將杠桿31的右端向下拉，從而使滑塊29沿著圖中向上的方向運(yùn)動；此時轉(zhuǎn)芯芯體3上的通孔19和凸齒13上的通孔17可能并不一定在一條直線上，但只要轉(zhuǎn)動鑰匙，總有機(jī)會使這兩個孔在同一條直線上，從而使滑塊29同時落入這兩個孔中。一旦滑塊29同時落入這兩個孔中，當(dāng)鑰匙帶動轉(zhuǎn)芯裝置旋轉(zhuǎn)的時候就會帶動凸齒13轉(zhuǎn)動，從而完成開鎖的動作；顯然，在這里由杠桿31(包括軸)、壓簧30和滑塊29組成的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是一個傳動裝置。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的時間或是鑰匙拔出后，由于驅(qū)動裝置失去了電流，杠桿31和滑塊29在壓簧30的作用下又會回到關(guān)鎖的狀態(tài)。
和實施例1相類似，為避免電動機(jī)在通電的情況下杠桿31被拉到極限位置時電動機(jī)停轉(zhuǎn)而致使驅(qū)動電流過大，可以在電動機(jī)的軸上套一個摩擦套25，柔性傳動件16固定在摩擦套25上。
如果如圖6c所示將驅(qū)動裝置換成一個電磁鐵27通過連接件26與杠桿31連接則可以達(dá)到同樣的效果。
圖7a、圖7b、圖7c用本實施例的電子鎖芯替換機(jī)械門鎖的鎖芯并應(yīng)用于門鎖安裝的示意圖，顯然它和實施例1的原理和方法是完全一樣的。
在本實施例中手動旋鈕9滑動安裝在外殼蓋7上，彈簧33始終將它推向右端，如圖6a和圖6b所示。門內(nèi)開鎖時需將手動旋鈕9向圖中左方向推，在手動旋鈕9左端斜面的作用下使杠桿31帶動滑塊29達(dá)到開鎖狀態(tài)，從而當(dāng)手動旋鈕9轉(zhuǎn)動時手動旋鈕9上的撥桿23通過兩個固定在轉(zhuǎn)芯裝置上的限位桿28帶動轉(zhuǎn)芯裝置轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動凸齒13撥動鎖舌以完成開鎖和關(guān)鎖的目的。當(dāng)人手離開手動旋鈕9，彈簧33和壓簧30使一切又恢復(fù)到關(guān)鎖狀態(tài)。
權(quán)利要求
1，一種集成化電子鎖芯，它包括外殼(10)、具有鑰匙插口(1)并可在外殼(10)內(nèi)跟隨鑰匙旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)芯裝置以及與轉(zhuǎn)芯裝置連接的凸齒(13)，其特征在于轉(zhuǎn)芯裝置設(shè)有用于鑰匙識別和輸出驅(qū)動電流的電子線路裝置(4)。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于轉(zhuǎn)芯裝置上設(shè)有與電子線路裝置電連接的驅(qū)動裝置。
3，根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于轉(zhuǎn)芯裝置上設(shè)有與驅(qū)動裝置連接的鎖開關(guān)執(zhí)行裝置。
4，根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于凸齒(13)固定在轉(zhuǎn)芯裝置上，鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是限制轉(zhuǎn)芯裝置向某方向旋轉(zhuǎn)的限位裝置。
5，根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于外殼(10)內(nèi)側(cè)有一個對限位裝置進(jìn)行限位的擋塊(14)。
6，根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于凸齒(13)與轉(zhuǎn)芯裝置是滑動連接，鎖開關(guān)執(zhí)行裝置是帶動凸齒(13)與轉(zhuǎn)芯裝置一起轉(zhuǎn)動的傳動裝置。
7，根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于驅(qū)動裝置由電動機(jī)(15)連接一段可繞于其軸端的柔性傳動件(16)構(gòu)成，柔性傳動件(16)的另一端連接于鎖開關(guān)執(zhí)行裝置上。
8，根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于驅(qū)動裝置包括電磁鐵(27)。
9，根據(jù)權(quán)利要求3或4或6任一項所述的一種集成化電子鎖芯，其特征在于鎖開關(guān)執(zhí)行裝置包括一個杠桿裝置。
全文摘要
一種集成化電子鎖芯，它將電子鎖區(qū)別于機(jī)械鎖的各必要的部件或裝置盡可能地集成安裝在一個獨(dú)立的鎖芯殼體中，其目的在于提供一種集成度高、體積小、成本低、使用方便、制造簡單、互換性強(qiáng)、可方便地替換機(jī)械鎖鎖芯的、有利于在諸如家庭等更廣泛的領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用的電子鎖芯。當(dāng)本發(fā)明的電子鎖芯替換機(jī)械鎖鎖芯與機(jī)械鎖結(jié)合在一起的時候，原有的機(jī)械鎖立即變成了電子鎖。
文檔編號E05B49/00GK1465835SQ02121469
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者翟曉明 申請人:翟曉明