專利名稱：智能無(wú)源電子鎖頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鎖具，尤其是一種通過(guò)有源數(shù)碼電子鑰匙進(jìn)行開(kāi)啟操作的智能無(wú)源電子鎖頭，該鎖頭可以單獨(dú)使用，也可作為部件裝入各種鎖具中使用。
技術(shù)背景當(dāng)前使用鎖具的機(jī)械鎖頭普遍存在鑰匙互開(kāi)率高，無(wú)保密性，配鑰匙容易。機(jī)械鎖頭的開(kāi)啟容易和極低的抗破壞性能力導(dǎo)致機(jī)械鎖頭鎖具的低安全性。提高和改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械鎖頭的安全性、抗破壞能力是急待解決的問(wèn)題。鎖頭和鑰匙的電子化、智能化是提高鎖具安全性的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目是針對(duì)當(dāng)前鎖具所用的機(jī)械鎖頭互開(kāi)率高、無(wú)保密性、配鑰匙容易的問(wèn)題，提供一種安全性能高、防盜性能強(qiáng)，鎖頭和鑰匙可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理的智能無(wú)源電子鎖頭。
本實(shí)用新型所述的智能無(wú)源電子鎖頭包括外殼3、鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15、輸出傳動(dòng)桿17、彈簧23、鎖頭芯體前端定位銷6、鎖頭芯體后端定位銷11、鎖頭芯體前端定位滑槽7、鎖頭芯體后端定位滑槽10、銷釘22、信息指示發(fā)光二極管19、管理鑰匙操作孔4。
鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15裝于外殼3內(nèi)，并且鎖頭芯體前端定位銷6、鎖頭芯體后端定位銷11分別插入鎖頭芯體前端定位滑槽7和鎖頭芯體后端定位滑槽10中。
鎖頭芯體前端1中，自前向后依此裝有正電源電極2、數(shù)據(jù)傳輸電極20、信息指示發(fā)光二極管19、管理鑰匙操作孔4、操作電極21、電子電路部分5。鎖頭芯體后端15中，自前向后依此裝有電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、傳動(dòng)桿12、動(dòng)齒闔14、定齒闔13、被動(dòng)齒闔16。動(dòng)齒闔14與傳動(dòng)桿12固連。定齒闔13通過(guò)銷釘22與鎖頭芯體后端15固連。被動(dòng)齒闔16與輸出傳動(dòng)桿17通過(guò)鉚接或焊接固定成一體。輸出傳動(dòng)桿17與動(dòng)齒闔14間設(shè)有彈簧23。輸出傳動(dòng)桿17與舌片18通過(guò)銷釘連接。鎖頭芯體前端1與鎖頭芯體后端15間裝有預(yù)設(shè)防鉆片8。
智能無(wú)源電子鎖頭的電子電路部分5是一種電路模塊，可按常規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
與智能無(wú)源電子鎖頭相配合應(yīng)用的有源電子鑰匙24，其電子電路也可按常規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果是1.鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15與外殼3自由旋轉(zhuǎn)；鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15與輸出傳動(dòng)桿17自由旋轉(zhuǎn)；鎖頭芯體前端1與鎖頭芯體后端15后端和防鉆片8分開(kāi)后可自由旋轉(zhuǎn)。
2.改變外殼3尺寸和形狀后可嵌入當(dāng)前掛鎖、鏈鎖、球形鎖、執(zhí)手鎖、插芯鎖、外裝鎖、防盜門鎖、保險(xiǎn)柜鎖、箱屜柜鎖、智能電子鎖等鎖具，提高各種鎖具的安全性。
3.電子鎖頭內(nèi)沒(méi)有電源，電源外置于鑰匙上，2只CR2032電池可操作7000次。
4.通用型電子鑰匙內(nèi)置數(shù)字ID芯片，加強(qiáng)型電子鑰匙內(nèi)置微處理器；通過(guò)鎖頭內(nèi)的微處理器對(duì)電子鑰匙內(nèi)的信息進(jìn)行處理計(jì)算來(lái)判斷電子鑰匙的合法性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎖具和電子鑰匙的管理，可一個(gè)鑰匙開(kāi)多把鎖，多個(gè)鑰匙開(kāi)一把鎖。配合計(jì)算機(jī)管理軟件可適用賓館、飯店等應(yīng)用需要。
本實(shí)用新型所述的智能無(wú)源電子鎖頭安全性能高，防盜性能強(qiáng)，鎖頭和鑰匙可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。


圖1為智能無(wú)源電子鎖頭的主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖1的仰視圖；圖4為外殼的主視圖；圖5為圖4的左視圖；圖6為圖4的俯視圖；圖7為智能無(wú)源電子鎖頭的構(gòu)造圖；圖8為圖7的左視圖；圖9為圖7的俯視圖；
圖10為齒闔相關(guān)部分的構(gòu)造圖；圖11為圖7的A-A剖視圖；圖12為圖7的B-B剖視圖；圖13為輸出傳動(dòng)桿與被動(dòng)齒闔裝配示意圖；圖14為圖13的左視圖；圖15為圖13的俯視圖；圖16為舌片的主視圖；圖17為圖16的左視圖；圖18為被動(dòng)齒闔的主視圖；圖19為圖18的左視圖；圖20為定齒闔的主視圖；圖21為圖20的左視圖；圖22為動(dòng)齒闔的主視圖；圖23為圖22的左視圖；圖24為電子電路部分的示意圖；圖25為微處理器的示意圖；圖26為驅(qū)動(dòng)控制元件的示意圖；圖27為預(yù)設(shè)防鉆片的主視圖；圖28為為圖27的左視圖；圖29為鎖頭芯體前端主視剖示圖；圖30為圖29的左視圖；圖31為圖29的俯視圖；圖32為鎖頭芯體后端主視剖示圖；圖33為圖32的左視圖；圖34為圖32的俯視圖；圖35為預(yù)設(shè)防鉆片相關(guān)部分的構(gòu)造圖；圖36為圖35的仰視圖；圖37為智能無(wú)源電子鎖頭與有源電子鑰匙配合使用的示意圖；圖38為有源電子鑰匙的構(gòu)造簡(jiǎn)圖；圖39為有源電子鑰匙主體及蓋板的側(cè)圖；
圖40為圖38的俯視圖。
圖中，1-鎖頭芯體前端、2-電源正極、3-外殼、4-管理鑰匙操作孔、5-電路板、6-芯體前端定位銷、7-鎖頭芯體前端定位滑槽、8-預(yù)設(shè)防鉆片、9-電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、10-鎖頭芯體的外殼后端定位滑槽、11-鎖頭芯體后端定位銷、12-傳動(dòng)桿、13定齒闔、14-動(dòng)齒闔、15-鎖頭芯體后端、16-被動(dòng)齒闔、17-輸出傳動(dòng)桿、18-舌片、19-信息指示發(fā)光二極管、20-數(shù)據(jù)傳輸電極、21-操作電極、22-銷釘、23-彈簧、24-鑰匙、25-插頭、A-電磁線圈驅(qū)動(dòng)正極引線、B-電磁線圈驅(qū)動(dòng)負(fù)極引線、C-操作電極引線、D-鎖芯數(shù)據(jù)電極引線、E-電路板接地端、F-鎖頭芯體電源電極引線、G-控制微處理器、H-驅(qū)動(dòng)控制元件、A1-有源數(shù)碼電子鑰匙外殼、A2-有源數(shù)碼電子鑰匙蓋板固定螺孔、A3-有源數(shù)碼電子鑰匙的電池1、A4-有源數(shù)碼電子鑰匙的電池串接線、A5-有源數(shù)碼電子鑰匙的電池2、A6-有源數(shù)碼電子鑰匙的數(shù)字編碼芯片、A7-有源數(shù)碼電子鑰匙對(duì)鎖頭的操作端，與鎖頭芯外殼的連接端，也是電池的負(fù)極、A8-有源數(shù)碼電子鑰匙的數(shù)據(jù)傳輸電極、A9-有源數(shù)碼電子鑰匙的正電源輸出電極、A10-有源數(shù)碼電子鑰匙的電池蓋板。
具體實(shí)施方式
如圖1-圖8所示，智能無(wú)源電子鎖頭的鎖頭芯體前端1和鎖頭芯體后端15與智能無(wú)源電子鎖頭的外殼3間通過(guò)芯體前端定位銷6和芯體后端定位銷11實(shí)現(xiàn)雙向自由滑動(dòng)。智能無(wú)源電子鎖頭的鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15與輸出傳動(dòng)桿17在定齒闔13、動(dòng)齒闔14、被動(dòng)齒闔16不發(fā)生齒闔時(shí)處于雙向自由滑動(dòng)狀態(tài)。智能無(wú)源電子鎖頭的鎖頭芯體前端1、鎖頭芯體后端15與輸出傳動(dòng)桿17在定齒闔13、動(dòng)齒闔14、被動(dòng)齒闔16發(fā)生齒闔時(shí)處于連接狀態(tài)，此時(shí)外部有源電子鑰匙在鎖頭芯體前端1上輸入的扭力直接輸出到舌片18，舌片18帶動(dòng)鎖體機(jī)構(gòu)開(kāi)門或鎖門。定齒闔13、動(dòng)齒闔14、被動(dòng)齒闔16發(fā)生齒闔時(shí)的唯一條件是智能無(wú)源電子鎖頭的電子電路部分5對(duì)插入智能無(wú)源電子鎖頭的鎖頭芯體前端1的有源電子鑰匙進(jìn)行識(shí)別，并確認(rèn)有源電子鑰匙具有合法開(kāi)鎖權(quán)限時(shí)驅(qū)動(dòng)電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、傳動(dòng)桿12將定齒闔13、動(dòng)齒闔14、被動(dòng)齒闔16齒闔連接。定齒闔13通過(guò)銷釘22與鎖頭芯體后端15固定。被動(dòng)齒闔16與輸出傳動(dòng)桿17通過(guò)鉚接或焊接固定成一體。輸出傳動(dòng)桿17與舌片18通過(guò)銷釘固定成一體。
齒闔過(guò)程是當(dāng)電子電路部分5對(duì)輸入的電子鑰匙的信息進(jìn)行識(shí)別并確認(rèn)有合法操作權(quán)限后驅(qū)動(dòng)電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9工作，此時(shí)傳動(dòng)桿12在電磁力的驅(qū)動(dòng)下使動(dòng)齒闔14向被動(dòng)齒闔16移動(dòng)，當(dāng)動(dòng)齒闔14移到定齒闔13的上1/2位置，被動(dòng)齒闔16的下1/2位置時(shí)，通過(guò)配合尖齒將定齒闔13和被動(dòng)齒闔16定位成整體，即被動(dòng)齒闔16隨定齒闔13的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。定齒闔13與鎖頭芯體后端15固定成一體，被動(dòng)齒闔16和輸出傳動(dòng)桿17固定成一體。圖10為齒闔情況示意圖。電磁線圈的驅(qū)動(dòng)力是發(fā)生齒闔的唯一動(dòng)力。
齒闔過(guò)程的解除，是當(dāng)電磁線圈斷電后，傳動(dòng)桿12失去推動(dòng)磁力，在彈簧23的作用下恢復(fù)到原位，帶動(dòng)動(dòng)齒闔回到定齒闔中，與被動(dòng)齒闔16、輸出傳動(dòng)桿17脫離，并由彈簧23保持此狀態(tài)到下次發(fā)生齒闔時(shí)止。齒闔過(guò)程解除后，輸出傳動(dòng)桿17、被動(dòng)齒闔16、舌片18與芯體后端15、定齒闔13、動(dòng)齒闔14恢復(fù)自由滑動(dòng)。
智能無(wú)源電子鎖頭芯體前端1和鎖頭芯體后端15之間預(yù)設(shè)防鉆片8，預(yù)設(shè)防鉆片8的安裝固定方式如圖35、圖36所示。鎖頭芯體前端1和鎖頭芯體后端15組成一個(gè)整體鎖頭芯體。第一步防鉆措施鎖頭芯體與外殼3間自由旋轉(zhuǎn)；第二步防鉆措施輸出傳動(dòng)桿17和舌片18與鎖頭芯體間自由旋轉(zhuǎn)；第三步防鉆措施預(yù)設(shè)防鉆片8是一個(gè)無(wú)孔鋼片，當(dāng)預(yù)設(shè)防鉆片8受到從芯體前端1中插入的鉆頭等異物擠壓外力時(shí)，預(yù)設(shè)防鉆片8一方面將擋住異物的前進(jìn)，同時(shí)當(dāng)外力過(guò)強(qiáng)時(shí)預(yù)設(shè)防鉆片8將芯體后端15及電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)整體后移并與前端1脫開(kāi)后，鎖頭芯體分為前后兩段并可分別自由旋轉(zhuǎn)。預(yù)設(shè)防鉆片8隨芯體后端15向遠(yuǎn)離芯體前端1的方向滑動(dòng)，由于芯體后端15與外殼固定的定位銷滑道較寬，滿足芯體前端1和芯體后端15分離成兩段的行程要求。后端15失去外力固定時(shí)預(yù)設(shè)防鉆片8將不受鉆切力，即后端15和預(yù)設(shè)防鉆片8一起隨侵入前端1內(nèi)的鉆頭等物一起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)由于預(yù)設(shè)防鉆片8對(duì)內(nèi)部電磁傳動(dòng)件的保護(hù)，預(yù)設(shè)防鉆片8所受的旋轉(zhuǎn)力不會(huì)作用到輸出傳動(dòng)桿17上，從而保證鎖體機(jī)構(gòu)不會(huì)被改變。預(yù)設(shè)防鉆片8對(duì)內(nèi)部電磁傳動(dòng)件的保護(hù)將保證輸出傳動(dòng)桿17和芯體后端15、定齒闔13、動(dòng)齒闔14保持脫離狀態(tài)。
當(dāng)有源電子鑰匙插入鎖頭芯體前端1的配合盲孔時(shí)，通過(guò)對(duì)應(yīng)電極將電能和數(shù)據(jù)信息輸入到智能無(wú)源電子鎖頭內(nèi)，如圖37，有源電子鑰匙24的操作端A7、傳輸電極A8、正電輸出電極A9分別與智能無(wú)源電子鎖頭的鎖頭芯體前端1、數(shù)據(jù)傳輸電極20、正電源電極2相接，形成電源正極A9和正電源電極2、操作端A7和鎖頭芯體前端1、數(shù)據(jù)傳輸極電A8和數(shù)據(jù)傳輸電極20的一一對(duì)接通路。控制微處理器G通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸電極A8和數(shù)據(jù)傳輸電極20讀取有源電子鑰匙內(nèi)數(shù)碼芯片的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)判定其具有合法開(kāi)鎖權(quán)限時(shí)將通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制元件H及導(dǎo)線A、B來(lái)驅(qū)動(dòng)電子鎖頭內(nèi)的電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9，將傳動(dòng)桿12、動(dòng)齒闔14向輸出傳動(dòng)桿17方向推動(dòng)，同時(shí)將定齒闔13、被動(dòng)齒闔16齒闔連接成一體，將有源電子鑰匙的扭力傳遞到輸出傳動(dòng)桿17和舌片18，舌片18帶動(dòng)鎖體機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門、鎖門操作。
電子電路部分5是一種電路模塊，由電路板、電子元器件、微處理器、導(dǎo)線等構(gòu)成，引線E與鎖頭芯體前端1、引線F與電極2、引線C與數(shù)據(jù)傳輸電極20、引線D與操作電極21、引線A和引線B與電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9的電磁線圈連接形成整個(gè)操作控制回路。由外接的有源電子鑰匙提供電磁線圈工作電流，電磁線圈將電能轉(zhuǎn)換成磁能，磁能通過(guò)導(dǎo)磁體的磁力作用將傳動(dòng)桿12移動(dòng)，完成電能到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換過(guò)程。微處理器內(nèi)置處理程序用于完成對(duì)電子鑰匙的信息進(jìn)行識(shí)別判斷、對(duì)電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警、對(duì)驅(qū)動(dòng)電路輸出進(jìn)行控制、對(duì)指示信息進(jìn)行控制等。
在對(duì)智能無(wú)源電子鎖頭進(jìn)行設(shè)置、更改工作模式、增減操作電子鑰匙前，必須先旋轉(zhuǎn)鎖頭芯體1、15，使其操作孔4與外殼3操作孔重合，用金屬導(dǎo)電針探入孔內(nèi)，并保持操作電極21與外殼相接。操作完成后取出金屬導(dǎo)電針。
有源數(shù)碼電子鑰匙結(jié)構(gòu)如圖38-圖40所示，有源數(shù)碼電子鑰匙由電池倉(cāng)A1、電極A7、A8、A9、數(shù)字編碼芯片A6、電池A3、A5、蓋板A10等構(gòu)成。其外殼具有插入鎖頭的插頭，該插頭保證有源數(shù)碼電子鑰匙與鎖頭的芯體不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)該插頭提供扭動(dòng)鎖頭芯體所需要的動(dòng)力。其內(nèi)部電池提供鎖芯工作的電力，并且更換電池方便。內(nèi)部數(shù)字編碼芯片A6提供鑰匙的身份標(biāo)識(shí)。
鎖頭芯體的電子電路部分5和有源數(shù)碼電子鑰匙可用公知的電子元器件、微處理器、數(shù)字編碼芯片等元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
鎖頭芯體前端、鎖頭芯體后端材料為銅材，預(yù)設(shè)防鉆片為不銹鋼板或合金鋼板，外殼為A3板，正電源電極為鋼材，傳動(dòng)桿為A3，定齒闔、動(dòng)齒闔、被動(dòng)齒闔為合金加工。
控制微處理器型號(hào)為L(zhǎng)G97C52，驅(qū)動(dòng)控制元件型號(hào)為L(zhǎng)G97C529013、9012，有源數(shù)碼電子鑰匙的電池型號(hào)為L(zhǎng)G97C529013、9012CR2032/ER2032，有源數(shù)碼電子鑰匙的數(shù)字編碼芯片型號(hào)為DS1420。
權(quán)利要求1.一種智能無(wú)源電子鎖頭，特征在于包括外殼(3)、鎖頭芯體前端(1)、鎖頭芯體后端(15)、輸出傳動(dòng)桿(17)、彈簧(23)、鎖頭芯體前端定位銷(6)、鎖頭芯體后端定位銷(11)、鎖頭芯體前端定位滑槽(7)、鎖頭芯體后端定位滑槽(10)、銷釘(22)、信息指示發(fā)光二極管(19)、管理鑰匙操作孔(4)；鎖頭芯體前端(1)、鎖頭芯體后端(15)裝于外殼(3)內(nèi)，并且鎖頭芯體前端定位銷(6)、鎖頭芯體后端定位銷(11)分別插入鎖頭芯體前端定位滑槽(7)和鎖頭芯體后端定位滑槽(10)中；鎖頭芯體前端(1)中，自前向后依此裝有正電源電極(2)、數(shù)據(jù)傳輸電極(20)、信息指示發(fā)光二極管(19)、管理鑰匙操作孔(4)、操作電極(21)、電子電路部分(5)；鎖頭芯體后端(15)中，自前向后依此裝有電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、傳動(dòng)桿(12)、動(dòng)齒闔(14)、定齒闔(13)、被動(dòng)齒闔(16)；動(dòng)齒闔(14)與傳動(dòng)桿(12)固連；定齒闔(13)通過(guò)銷釘(22)與鎖頭芯體后端(15)固連；被動(dòng)齒闔(16)與輸出傳動(dòng)桿(17)通過(guò)鉚接或焊接固定成一體；輸出傳動(dòng)桿(17)與動(dòng)齒闔(14)間設(shè)有彈簧(23)；輸出傳動(dòng)桿(17)與舌片(18)通過(guò)銷釘連接；鎖頭芯體前端(1)與鎖頭芯體后端(15)間裝有預(yù)設(shè)防鉆片(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的智能無(wú)源電子鎖頭，其特征在于鎖頭芯體前端、鎖頭芯體后端材料為銅材，預(yù)設(shè)防鉆片為不銹鋼板或合金鋼板，外殼為A3板，正電源電極為鋼材，傳動(dòng)桿為A3，定齒闔、動(dòng)齒闔、被動(dòng)齒闔為合金加工。
3.按權(quán)利要求1所述的智能無(wú)源電子鎖頭，其特征在于控制微處理器型號(hào)為L(zhǎng)G97C52，驅(qū)動(dòng)控制元件型號(hào)為9013、9012，有源數(shù)碼電子鑰匙的電池型號(hào)為CR2032/ER2032，有源數(shù)碼電子鑰匙的數(shù)字編碼芯片型號(hào)為DS1420。
專利摘要一種智能無(wú)源電子鎖頭，鎖頭芯體前后端1、15裝于外殼3內(nèi)，并且鎖頭芯體前后端定位銷6、11分別插入鎖頭芯體前后端定位滑槽7、10中。鎖頭芯體前端1中，自前向后依此裝有正電源電極2、數(shù)據(jù)傳輸電極20、信息指示發(fā)光二極管19、管理鑰匙操作孔4、操作電極21、電子電路部分5。鎖頭芯體后端15中，自前向后依此裝有電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、傳動(dòng)桿12、動(dòng)齒闔14、定齒闔13、被動(dòng)齒闔16。動(dòng)齒闔14與傳動(dòng)桿12固連。定齒闔13通過(guò)與芯體后端15固連。被動(dòng)齒闔16與輸出傳動(dòng)桿17固連。輸出傳動(dòng)桿17與動(dòng)齒闔14間設(shè)有彈簧23。輸出傳動(dòng)桿17與舌片18通過(guò)銷釘連接。鎖頭芯體前后端1與15間裝有預(yù)設(shè)防鉆片8。本實(shí)用新型安全性能高，防盜性能強(qiáng)。
文檔編號(hào)E05B47/06GK2711326SQ200420049798
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者劉建剛 申請(qǐng)人:劉建剛