專利名稱：指紋加密電子鎖及其鎖舌驅(qū)動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子鎖，特別涉及電子鎖的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，以及采用這種鎖舌驅(qū)動機構(gòu)的指紋加密電子鎖。
背景技術(shù)：
通過電機驅(qū)動鎖舌實現(xiàn)開鎖和閉鎖的電子鎖已被泛使用。但是在一些安全性要求較高的應(yīng)用場合，例如貨幣周轉(zhuǎn)箱，要求鎖具有較高的可靠性，而且最好能對開鎖人的身份進(jìn)行驗證?，F(xiàn)有的電子鎖不能滿足這些要求。因此，目前貨幣周轉(zhuǎn)箱在周轉(zhuǎn)運輸中出于物品安全的考慮，通常是在箱蓋上設(shè)置塑料卡扣，通過塑料的塑性變形強行與箱體扣死，這種方式安全性差且開蓋時需強力破壞或使卡扣發(fā)生變形來開蓋，導(dǎo)致箱蓋卡扣容易損壞不能重復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，該鎖舌驅(qū)動機構(gòu)能夠提高電子鎖的可靠性。本發(fā)明鎖舌驅(qū)動機構(gòu)包括
第一齒輪；
第一和第二兩個電機；
第一和第二兩個離合器，分別用于將所述兩個電機的轉(zhuǎn)動傳遞至所述第一齒輪，所述兩個離合器均由共軸設(shè)置的兩個離合齒輪組成；以及
用于使所述兩個離合器分別處于分離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)的離合控制機構(gòu)，包括杠桿、分別設(shè)置于該杠桿的兩端且能夠在該杠桿的推動下沿所述兩個離合齒輪的軸向移動將所述兩個離合齒輪結(jié)合或分離的第一和第二兩個插銷、以及該杠桿的驅(qū)動機構(gòu)。優(yōu)選地，所述杠桿的驅(qū)動機構(gòu)包括第三電機和伸縮桿，所述伸縮桿的一端連接所述杠桿，所述伸縮桿的另一端通過傳動機構(gòu)連接第三電機。優(yōu)選地，所述伸縮桿包括桿體、套設(shè)于該桿體外的活動組件和固定于該桿體一端的第二齒輪，所述活動組件包括框體和該框體內(nèi)的彈簧，所述桿體上設(shè)置銷軸，該銷軸從所述彈簧的間隙伸出。優(yōu)選地，所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)還包括第三齒輪和用于將第一齒輪的轉(zhuǎn)動傳遞給第三齒輪的減速齒輪組。優(yōu)選地，所述第三齒輪為錐齒輪，所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)還包括與所述第三齒輪嚙合的第四錐齒輪，第四錐齒輪端面中部有一個與該第四錐齒輪共軸的柱體，所述柱體周壁銷接第一和第二兩個推桿，所述兩個推桿末端對應(yīng)連接第一鎖舌和第二鎖舌。本發(fā)明還提供了一種指紋加密電子鎖，它包括指紋傳感器、含有指紋對比模塊的第一控制裝置、以及上述任意一種鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，所述第一控制裝置與所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)連接，用于控制第一離合器處于結(jié)合狀態(tài)使第一電機驅(qū)動鎖舌實現(xiàn)開鎖或閉鎖，并用于在
3檢測到第一電機故障時將第二離合器切換至結(jié)合狀態(tài)由第二電機驅(qū)動鎖舌實現(xiàn)開鎖或閉鎖。優(yōu)選地，所述指紋傳感器設(shè)置于與鎖體分離的鎖匙上，所述第一控制裝置和所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)中的電機由所述鎖匙供電。 優(yōu)選地，所述鎖匙包括第一殼體，設(shè)置于第一殼體內(nèi)的第二控制裝置和電源，以及設(shè)置于所述第一殼體上的閉鎖按鍵、開鎖按鍵、顯示裝置、第一電源及通信接口和所述指紋傳感器。優(yōu)選地，所述鎖匙的第一殼體上設(shè)置復(fù)數(shù)個電量指示燈。優(yōu)選地，所述指紋加密電子鎖還包括用于檢測鎖舌行程的行程開關(guān)。本發(fā)明鎖舌驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置兩套動力源，并通過杠桿式的離合控制機構(gòu)與離合器配合實現(xiàn)兩套動力源的切換，在一套動力源出故障后，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)開鎖和閉鎖操作，從而能夠有效提高電子鎖的可靠性。由于采用了上述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，本發(fā)明指紋加密電子鎖可靠性高，同時其能夠通過指紋識別對開鎖人的身份進(jìn)行驗證，安全性好，因此能夠應(yīng)用于貨幣周轉(zhuǎn)箱。


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I為本發(fā)明第一實施例鎖舌驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
2為其伸縮桿在收縮狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
3為其伸縮桿在伸開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
4為本發(fā)明第二實施例指紋加密電子鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。
5為本發(fā)明第二實施例指紋加密電子鎖在箱體外側(cè)的狀態(tài)圖。 6為本發(fā)明第二實施例指紋加密電子鎖的鎖匙的結(jié)構(gòu)示意圖。 7為本發(fā)明第三實施例指紋加密電子鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖I示出了本發(fā)明第一實施例的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)。如圖I所示，本鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I 包括第一齒輪Id、第一電機lg、第二電機lj、第一離合器If、第二離合器Ii和離合控制機構(gòu)，它們安裝在箱體Ia中。第一離合器If由安裝于軸Ie上的兩個離合齒輪Ifl和lf2組成，一個離合齒輪 Ifl與第一齒輪Id哨合,另一個離合齒輪lf2與第一電機Ig軸上的齒輪哨合，用于將第一電機Ig的轉(zhuǎn)動傳遞至第一齒輪Id。第二離合器Ii由安裝于軸Ih上的兩個離合齒輪Iil和li2組成，一個離合齒輪 Iil與第一齒輪Id哨合，另一個離合齒輪li2與第二電機Ij軸上的齒輪哨合，用于將第二電機Ij的轉(zhuǎn)動傳遞至第一齒輪Id。離合控制機構(gòu)包括杠桿lm、設(shè)置在杠桿Im —端的第一插銷11、設(shè)置在杠桿Im另一端的第二插銷lk、以及杠桿Im的驅(qū)動機構(gòu)，杠桿Im逆時針轉(zhuǎn)動至終端的過程中推動第一插銷11沿軸Ie向左移動將兩個離合齒輪1Π和lf2結(jié)合，另一方面在該逆時針轉(zhuǎn)動過程中杠桿Im還推動第二插銷Ik沿軸Ih向右移動將兩個離合齒輪Iil和li2分離；相反地，當(dāng)杠桿Im順時針轉(zhuǎn)動至終端的過程中將推動第一插銷11沿軸Ie向右移動將兩個離合齒輪Ifl和lf2分離，同時還推動第二插銷Ik沿軸Ih向左移動將兩個離合齒輪Iil和li2 結(jié)合。也就是說，離合控制機構(gòu)能夠使第一離合器If處于結(jié)合狀態(tài)時第二離合器Ii處于分離狀態(tài)，或者相反。杠桿Im的驅(qū)動機構(gòu)包括第三電機Ip和伸縮桿In，伸縮桿In的一端連接杠桿lm， 伸縮桿In的另一端通過傳動機構(gòu)Io連接第三電機lp，第三電機Ip正轉(zhuǎn)時使伸縮桿In收縮、進(jìn)而驅(qū)動杠桿Im順時針轉(zhuǎn)動，相反，第三電機Ip反轉(zhuǎn)時使伸縮桿In伸開、進(jìn)而驅(qū)動杠桿Im逆時針轉(zhuǎn)動。可以理解地，還有其它的方式也可以推動杠桿Im轉(zhuǎn)動，例如通過第三電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動來驅(qū)動齒條移動，利用齒條的移動推動杠桿Im轉(zhuǎn)動，等。如圖2和3所示，伸縮桿In包括桿體lnl、套設(shè)于桿體Inl外的活動組件1η2和固定于桿體Inl —端的第二齒輪1η3，活動組件1η2包括框體1η4和該框體1η4內(nèi)的彈簧 1η5，桿體Inl上設(shè)置銷軸1η6，該銷軸1η6從彈簧1η5的間隙伸出。當(dāng)?shù)谌姍CIp帶動第二齒輪1η3轉(zhuǎn)動時，桿體Inl及其上的銷軸1η6同步轉(zhuǎn)動，通過銷軸1η6和彈簧1η5的配合驅(qū)動活動組件1η2和桿體Inl相對運動，實現(xiàn)伸縮桿In的收縮和伸開。在桿體Inl和活動組件1η2外還設(shè)置有一個套筒1η7?？梢岳斫獾?，伸縮桿也可以采用其它結(jié)構(gòu)，例如采用嵌套并通過螺紋連接的兩個管，或者用一個桿體套于一個管體內(nèi)并螺紋連接也可實現(xiàn)，等等。為了節(jié)省電能，第一電機Ig和第二電機Ij采用4. 5V直流電機，為了保證有足夠的扭轉(zhuǎn)力來驅(qū)動鎖舌，本鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I還包括第三齒輪Ib和用于將第一齒輪Id的轉(zhuǎn)動傳遞給第三齒輪Ib的減速齒輪組lc。本發(fā)明鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I設(shè)置兩套動力源(即第一電機和第二電機)，并通過杠桿式的離合控制機構(gòu)與離合器配合實現(xiàn)兩套動力源的切換，以使得在一套動力源出故障后，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)開鎖和閉鎖操作。更具體地說，當(dāng)開鎖或閉鎖時，第一離合器If處于結(jié)合狀態(tài)， 第二離合器Ii處于分離狀態(tài)，第一電機Ig依次通過第一離合器If、第一齒輪Id、減速齒輪組Ic驅(qū)動第三齒輪Ib轉(zhuǎn)動，通過第三齒輪Ib驅(qū)動鎖舌動作；當(dāng)檢測到第一電機Ig故障時，第三電機Ip轉(zhuǎn)動通過傳動機構(gòu)Io和伸縮桿In推動杠桿Im順時針轉(zhuǎn)動,使第一離合器 If切換到分離狀態(tài)，第二離合器Ii切換到結(jié)合狀態(tài)，第二電機Ij依次通過第二離合器li、 第一齒輪Id、減速齒輪組Ic驅(qū)動第三齒輪Ib轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對鎖舌的驅(qū)動。圖4-6示出了第二實施例指紋加密電子鎖的結(jié)構(gòu)。如圖4-6所示，第二實施例指紋加密電子鎖包括指紋傳感器Sc、含有指紋對比模塊的第一控制裝置(圖中未示出)、以及上述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)1，第一控制裝置與鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I連接，用于控制第一離合器If處于結(jié)合狀態(tài)使第一電機Ig驅(qū)動鎖舌3c實現(xiàn)開鎖或閉鎖，第一控制裝置還用于檢測第一電機 Ig,當(dāng)檢測到第一電機Ig故障時啟動第三電機Ip將第二離合器Ii切換至結(jié)合狀態(tài)由第二電機Ij驅(qū)動鎖舌3c實現(xiàn)開鎖或閉鎖。如圖4所示,在第二實施例中,采用一個鎖舌3c,鎖舌3c為長條狀且后半部設(shè)有齒條，該齒條與鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I的第三齒輪Ib嚙合，實現(xiàn)對鎖舌3c的驅(qū)動；在鎖舌3c —側(cè)設(shè)置用于檢測鎖舌行程的行程開關(guān)6，當(dāng)鎖舌3c開鎖或閉鎖到位后，行程開關(guān)6將信號反饋給第一控制裝置，控制電機停轉(zhuǎn)。圖中5為貨幣周轉(zhuǎn)箱的箱蓋。指紋傳感器Sc和鎖體相獨立，采用分體式結(jié)構(gòu)，即指紋傳感器Sc設(shè)置于與鎖體分離的鎖匙8上，所述第一控制裝置和鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I中的電機lg、lj、lp由鎖匙8供電。
圖6示出了一種鎖匙的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，鎖匙8包括第一殼體8a，設(shè)置于第一殼體8a內(nèi)的第二控制裝置(圖中未示出)和電源(圖中未示出)，以及設(shè)置于第一殼體8a上的閉鎖按鍵Sb、開鎖按鍵Se、顯示裝置8f、第一電源及通信接口 Sg和指紋傳感器Sc。電源采用可充電電池，為了能方便地了解剩余電量，鎖匙8的第一殼體上設(shè)置了復(fù)數(shù)個電量指示燈8d。其中，顯示裝置8f采用液晶顯示屏，用于顯示鎖的狀態(tài)及操作信息等。當(dāng)進(jìn)行開鎖或閉鎖操作時，將鎖匙8的第一電源及通信接口 Sg與箱蓋5上的第二電源及通信接口 7 (見圖5)插接，通過指紋傳感器Sc采集指紋，經(jīng)過鎖匙8內(nèi)的第二控制裝置處理后傳給鎖體內(nèi)的第一控制裝置，進(jìn)行指紋認(rèn)證，認(rèn)證通過后，按下鎖匙8上的開鎖按鍵Se或閉鎖按鍵Sb給第一控制裝置提供開鎖或閉鎖指令，第一控制裝置收到指令后控制鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I工作，驅(qū)動鎖舌3c動作，實現(xiàn)開鎖或閉鎖。圖7示出了第三實施例指紋加密電子鎖的結(jié)構(gòu)。第三實施例與第二實施例的區(qū)別僅在于第二實施例采用一個鎖舌3c，采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I對鎖舌3c的驅(qū)動。而第三實施例采用雙鎖舌，即包括第一鎖舌3a和第二鎖舌3b，采用一對錐齒輪和兩個推桿實現(xiàn)對鎖舌的驅(qū)動，更具體地說，在第三實施例中，鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I的第三齒輪Ib為錐齒輪，鎖舌驅(qū)動機構(gòu)I還包括與第三齒輪Ib嚙合的第四錐齒輪2，第四錐齒輪2端面中部有一個與該第四錐齒輪2共軸的柱體2a，柱體2a周壁銷接第一推桿2b和第二推桿2c，第一推桿2b末端連接第一鎖舌3a，第二推桿2c末端連接第二鎖舌3b。圖7中4表示貨幣周轉(zhuǎn)箱的箱蓋。第三實施例指紋加密電子鎖的其余部分與第二實施例相同，不再敘述。可以理解地，在一些實施例中，鎖匙和鎖體也可以采用一體式設(shè)計。本發(fā)明的一些實施例指紋加密電子鎖至少具有以下優(yōu)點
1.鎖舌靠4.5V微弱直流電機來驅(qū)動，有效減少了電能的消耗，工作時可以在鎖匙內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)尺寸的聚合物鋰電池來進(jìn)行供電；
2.采取雙電機鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，當(dāng)其中一個電機因損壞無法驅(qū)動鎖舌開鎖和閉鎖時， 則另外一個備份電機馬上啟動工作；
3.此電子鎖在正常工作時不需要電源，只有進(jìn)行開鎖和閉鎖操作時才由鎖匙提供電源，可以避免因電源故障而導(dǎo)致的電子鎖故障；
4.設(shè)置有指紋識別模塊，只有在識別到有效指紋信息后，才能開啟鎖匙的相應(yīng)功能。 鎖匙配置有小型液晶顯示屏，方便用戶了解鎖體的使用狀態(tài)。鎖匙內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)尺寸聚合物鋰電池，可以反復(fù)充放電操作。以上通過具體實施例對本發(fā)明做了更詳細(xì)的說明，這些說明并不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的描述，還可以做出修改或等同變換，凡依本發(fā)明要求范圍內(nèi)所做的變化和修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，包括第一齒輪(Id)；第一和第二兩個電機(Ig和Ij);第一和第二兩個離合器(If和Ii)，分別用于將所述兩個電機的轉(zhuǎn)動傳遞至所述第一齒輪，所述兩個離合器均由共軸設(shè)置的兩個離合齒輪(Ifl和lf2) (Iil和li2)組成；以及用于使所述兩個離合器分別處于分離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)的離合控制機構(gòu)，包括杠桿 (Im)、分別設(shè)置于該杠桿的兩端且能夠在該杠桿的推動下沿所述兩個離合齒輪的軸向移動將所述兩個離合齒輪結(jié)合或分離的第一和第二兩個插銷(11和lk)、以及該杠桿的驅(qū)動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述杠桿的驅(qū)動機構(gòu)包括第三電機(Ip)和伸縮桿(In)，所述伸縮桿的一端連接所述杠桿，所述伸縮桿的另一端通過傳動機構(gòu)(Io)連接第三電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述伸縮桿包括桿體(Inl)、套設(shè)于該桿體外的活動組件(1η2)和固定于該桿體一端的第二齒輪(1η3)，所述活動組件包括框體(1η4)和該框體內(nèi)的彈簧(1η5)，所述桿體上設(shè)置銷軸(1η6)，該銷軸從所述彈簧的間隙伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于還包括第三齒輪(Ib)和用于將第一齒輪的轉(zhuǎn)動傳遞給第三齒輪的減速齒輪組(Ic)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于所述第三齒輪為錐齒輪，所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)還包括與所述第三齒輪(Ib)嚙合的第四錐齒輪(2)，第四錐齒輪端面中部有一個與該第四錐齒輪共軸的柱體(2a)，所述柱體周壁銷接第一和第二兩個推桿(2b和2c)，所述兩個推桿末端對應(yīng)連接第一鎖舌(3a)和第二鎖舌(3b)。
6.一種指紋加密電子鎖，其特征在于包括指紋傳感器(Sc)、含有指紋對比模塊的第一控制裝置、以及權(quán)利要求1-5任意一項所述的鎖舌驅(qū)動機構(gòu)(I)，所述第一控制裝置與所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)連接，用于控制第一離合器處于結(jié)合狀態(tài)使第一電機驅(qū)動鎖舌實現(xiàn)開鎖或閉鎖，并用于在檢測到第一電機故障時將第二離合器切換至結(jié)合狀態(tài)由第二電機驅(qū)動鎖舌實現(xiàn)開鎖或閉鎖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋加密電子鎖，其特征在于所述指紋傳感器(Sc)設(shè)置于與鎖體分離的鎖匙(8)上，所述第一控制裝置和所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)中的電機由所述鎖匙供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋加密電子鎖，其特征在于所述鎖匙包括第一殼體(8a)， 設(shè)置于第一殼體內(nèi)的第二控制裝置和電源，以及設(shè)置于所述第一殼體上的閉鎖按鍵(Sb)、 開鎖按鍵(Se)、顯示裝置(8f)、第一電源及通信接口(Sg)和所述指紋傳感器(Sc)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的指紋加密電子鎖，其特征在于所述鎖匙的第一殼體上設(shè)置復(fù)數(shù)個電量指示燈(8d)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的指紋加密電子鎖，其特征在于所述指紋加密電子鎖還包括用于檢測鎖舌行程的行程開關(guān)(6)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，包括第一齒輪；第一和第二兩個電機；第一和第二兩個離合器，分別用于將所述兩個電機的轉(zhuǎn)動傳遞至所述第一齒輪，所述兩個離合器均由共軸設(shè)置的兩個離合齒輪組成；以及用于使所述兩個離合器分別處于分離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)的離合控制機構(gòu)，包括杠桿、分別設(shè)置于該杠桿的兩端且能夠在該杠桿的推動下沿所述兩個離合齒輪的軸向移動將所述兩個離合齒輪結(jié)合或分離的第一和第二兩個插銷、以及該杠桿的驅(qū)動機構(gòu)。還提供了一種指紋加密電子鎖，包括指紋傳感器、含有指紋對比模塊的第一控制裝置、以及上述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)，所述第一控制裝置與所述鎖舌驅(qū)動機構(gòu)連接。本鎖舌驅(qū)動機構(gòu)能夠有效提高電子鎖的可靠性。
文檔編號E05B49/00GK102587736SQ201210094960
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者劉連生 申請人:深圳寶嘉電子設(shè)備有限公司