專利名稱：一種電子鎖芯及一種電子鑰匙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
鎖芯是鎖具中最重要的ー個(gè)組件，鎖具的開啟和鎖止的絕大部分動(dòng)作都通過鎖芯來(lái)完成。在現(xiàn)有的電子鎖中，鎖芯通常是需要持續(xù)通電的，用戶在開鎖時(shí)通常會(huì)經(jīng)過ー個(gè)密碼識(shí)別的過程，如果密碼驗(yàn)證通過，則鎖具通過電力作用或機(jī)械驅(qū)動(dòng)(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?fàn)顟B(tài)。不過這些電子鎖的不足之處在干，一方面并非所有的鎖具都滿足隨時(shí)可以通電的要求，尤其對(duì)于隨時(shí)可能發(fā)生搬遷的目標(biāo)來(lái)說(如救災(zāi)設(shè)備或應(yīng)急設(shè)備上的鎖具)，現(xiàn)有電子鎖并不能滿足其使用要求。其次，在密碼確認(rèn)配 合鑰匙機(jī)械開鎖的情況下，鎖芯由于長(zhǎng)期暴露在空氣中，時(shí)間久了很容易有灰塵、雨水等雜質(zhì)進(jìn)入鎖孔從而造成堵塞，結(jié)果是即便密碼配對(duì)成功也無(wú)法開啟電子鎖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種電子鎖，該電子鎖無(wú)需持續(xù)通電，也無(wú)暴露的鎖孔，可靠性極高。本發(fā)明的第二個(gè)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(shè)置不同的權(quán)限或有效期。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之第一個(gè)目的，采用如下技術(shù)方案ー種電子鎖芯，包括鎖芯主體和安裝于鎖芯主體內(nèi)的鎖芯組件，所述鎖芯主體的端部設(shè)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(yuǎn)離PCB板的彈簧座及滑塊組，所述彈簧座固定于鎖芯主體內(nèi)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(shè)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于壓縮狀態(tài)，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(shù)據(jù)交互模塊及電子開關(guān)，所述電子開關(guān)一端通過回流導(dǎo)線與正極引線在滑塊組上的連接點(diǎn)連接，另一端接地，所述電子鎖頭與第一微處理單元連接。進(jìn)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(nèi)壁相接觸，所述限位頭呈啞鈴狀，其第一球頭通過臺(tái)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(shè)置有通孔，所述正極導(dǎo)線經(jīng)由該通孔與第二球頭連接。再進(jìn)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(shè)置有銷孔，所述銷孔內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有在所述限位頭的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生徑向位移的鎖銷。作為ー種具體實(shí)施例，所述低溫金屬柱的材質(zhì)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(shí)施例，所述彈簧座沿軸線方向設(shè)置有軸孔，所述熱收縮金屬線及回流導(dǎo)線貫穿該軸孔。
作為ー種具體實(shí)施例，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線。作為ー種具體實(shí)施例，，所述電子開關(guān)為常開型電子開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，采用如下技術(shù)方案ー種電子鑰匙，包括鑰匙主體和設(shè)置于鑰匙主體內(nèi)的電源及第ニ微處理単元，所述鑰匙主體的一端設(shè)置有與電子鎖頭配合對(duì)接的識(shí)別頭，與第二微處理単元連接設(shè)置有存儲(chǔ)器和用于與電子鎖頭交換數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)交互模塊。進(jìn)ー步地，所述電子鎖頭和識(shí)別頭的接觸端呈平板狀。作為ー種具體實(shí)施例，與所述第二微處理單元連接還設(shè)置有USB接ロ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
電子鎖芯利用鎳鈦合金線的收縮帶動(dòng)滑塊組驅(qū)動(dòng)鎖銷，使電子鎖的機(jī)械開啟単元完全置于鎖體內(nèi)部，可有效避免灰塵、雜質(zhì)等對(duì)鎖芯的影響；在滑塊組上設(shè)置低溫金屬柱，保證電子鎖不會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟冗^高而導(dǎo)致鎖芯產(chǎn)生誤動(dòng)作，提高了電子鎖的可靠性；在電子鑰匙上設(shè)置電源開啟電子鎖，避免了對(duì)電子鎖的長(zhǎng)期通電，大大降低了電子鎖的維護(hù)成本；同吋，電子鑰匙上設(shè)置有USB接ロ，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子鑰匙的有效期或權(quán)限進(jìn)行更改，進(jìn)一步豐富了電子鑰匙的使用方式。


圖I是本發(fā)明所述電子鎖在鎖止?fàn)顟B(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明所述電子鎖和電子鑰匙配合開啟的示意圖。圖3是本發(fā)明所述電子鎖的功能模塊圖。圖4是本發(fā)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(fù)極接點(diǎn)；20-正極引線；22_彈簧；26_鎳鈦合金線；27_回流導(dǎo)線；28_低溫金屬柱；29_彈簧座；30-鑰匙主體；31_識(shí)別頭；32_釋放按鈕；33_觸動(dòng)開關(guān)；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(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說明參見圖I-圖4，ー種電子鎖芯，包括鎖芯主體14和安裝于鎖芯主體14內(nèi)的鎖芯組件16，所述鎖芯主體14的端部設(shè)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(yuǎn)離PCB板18的彈簧座29及滑塊組，所述彈簧座29固定于鎖芯主體14內(nèi)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(shè)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處于壓縮狀態(tài)，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(shù)據(jù)交互模塊及電子開關(guān)S2，所述電子開關(guān)S2 —端通過回流導(dǎo)線27與正極引線20在滑塊組上的連接點(diǎn)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(guān)S2優(yōu)選為常開型電子開關(guān)，第一數(shù)據(jù)交互模塊包括第一輸入模塊與第一輸出模塊。在本實(shí)施例中，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線26，所述電子開關(guān)S2為常開型，所述PCB板在靠近邊緣位置設(shè)置有負(fù)極接點(diǎn)19，所述電子開關(guān)S2通過該負(fù)極接點(diǎn)19接地，同時(shí)，鎖芯主體14也與該負(fù)極接點(diǎn)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(nèi)壁相接觸并在彈簧的帶動(dòng)下在鎖芯主體14內(nèi)滑動(dòng)，彈簧座29沿軸線方向設(shè)置有軸孔，鎳鈦合金線26及回流導(dǎo)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(tái)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(shè)置有通孔，所述正極導(dǎo)線20經(jīng)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(shè)置有銷孔53，所述銷孔53內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有在所述限位頭50的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生徑向位移的鎖銷52，在制作呈電子鎖時(shí)，可以在鎖銷52的外圍設(shè)置抵緊彈簧，當(dāng)鎖銷52在位于限位頭50中部的空位時(shí)向鎖芯主體14的軸線位置靠攏。上述低溫金屬柱28的材質(zhì)為鉛、錫、鉍和銦中的一種或幾種組成的合金，其熔點(diǎn)限制在90° C以下為佳。參見圖1，采用本發(fā)明電子鎖芯的鎖體無(wú)需通電，電子鎖芯在常態(tài)下處于鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)由于鎳鈦合金線26和正極引線20的張力作用，彈簧22處于輕微壓縮狀態(tài)，由于限位塊上的第一球頭55對(duì)鎖銷52的限位作用，鎖銷52受第一球頭55表面的推動(dòng)遠(yuǎn)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(shè)置于鑰匙主體30內(nèi)的電源及第ニ微處理単元，所述鑰匙主體30的一端設(shè)置有與電子鎖頭12配合對(duì)接的識(shí)別頭31，與第二微處理單元連接還設(shè)置有存儲(chǔ)模塊El和用于與電子鎖頭12交換數(shù)據(jù)的第ニ數(shù)據(jù)交互模塊，所述識(shí)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(shè)置有USB接ロ 33，上述第二數(shù)據(jù)交互模塊包括第二輸入模塊和第二輸出模塊。基于上述結(jié)構(gòu)和設(shè)置，本發(fā)明所述的電子鎖開啟過程分為以下兩個(gè)步驟一、匹配電子密碼，將電子鑰匙與電子鎖芯對(duì)接，使電子鑰匙的識(shí)別頭31與電子鎖頭12的端面相互抵接，然后開啟電源開關(guān)Pl (即觸動(dòng)開關(guān)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(yù)置于存儲(chǔ)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后將進(jìn)行判斷，并經(jīng)由第一輸出模塊和第二輸入模塊將反饋信息發(fā)送至第二微處理単元。在上述過程中，如果電子鑰匙的發(fā)送的編碼信息與預(yù)置與電子鎖芯內(nèi)的編碼信息相匹配，則第一微處理器指令電子開關(guān)S2接通，此后來(lái)自電子鑰匙的電流流經(jīng)PCB板18并依次接通鎳鈦合金線26、正極引線20、回流引線27、電子開關(guān)S2，最后接地形成導(dǎo)通回路。ニ、機(jī)械開鎖，在上ー步驟中，一旦鎳鈦合金線26被接通，其通電后發(fā)熱導(dǎo)致自身溫度升高并收縮，該收縮動(dòng)作導(dǎo)致鎖芯主體14內(nèi)的滑塊組在拉力作用下向彈簧座29所在方向移動(dòng)，彈簧22也被進(jìn)ー步壓縮，而當(dāng)滑塊組的限位頭50 (具體地，是第一球頭55)離開鎖銷52所在的位置后，其無(wú)法再對(duì)鎖銷52進(jìn)行限位，從而鎖銷52也在預(yù)置于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(dòng)，并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(cè)凹槽中，最終致使電子鎖的開啟，此后可以將電子鑰匙的識(shí)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(jī)械作動(dòng)最終歸因于PCB板18連接的鎳鈦合金線26的升溫收縮動(dòng)作，不過通過圖I和圖2還應(yīng)該注意到的是，由于位于滑塊組上的低溫金屬柱28的存在，即便鎖芯主體14的環(huán)境溫度升高也不能導(dǎo)致鎳鈦合金線26的收縮，原因是一旦鎖芯主體14的環(huán)境溫度過高(如高于90° C),則低溫金屬柱28會(huì)先于鎳鈦合金線26的大幅變形而融化，從而抵消掉鎳鈦合金線26的收縮動(dòng)作，使滑塊組無(wú)法產(chǎn)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(fā)明的技術(shù)方案中，對(duì)電子鑰匙進(jìn)行編程通常可以包括三種模式，其中最常用的是設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)模式即在電子鑰匙內(nèi)設(shè)置固定的開鎖編碼，一旦特定的電子鎖芯識(shí)別出該編碼，則可以接通電子鑰匙與電子鎖芯；第二種是萬(wàn)能模式，即存儲(chǔ)于電子鑰匙內(nèi)的編碼是通用密碼，可以開啟所有該型號(hào)的電子鎖芯；第三種模式下，可以對(duì)編碼的實(shí)效性進(jìn)行編輯，也即設(shè)定該編碼在指定的時(shí)間后實(shí)效，該方式可以對(duì)電子鑰匙的使用方式進(jìn)行一定程度的約束，比如針對(duì)使用者可能保留電子鑰匙的行為而設(shè)定電子鑰匙的有效期，則在該期限過后，使用者即便有電子鑰匙，其也無(wú)法與電子鎖芯進(jìn)行匹配。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，凡是對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之
內(nèi)，則本發(fā)明也意味著包含這些改動(dòng)和變型。
權(quán)利要求
1.一種電子鎖芯，包括鎖芯主體和安裝于鎖芯主體內(nèi)的鎖芯組件，其特征在于，所述鎖芯主體的端部設(shè)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(yuǎn)離PCB板的彈簧座及滑塊組，所述彈簧座固定于鎖芯主體內(nèi)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(shè)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于壓縮狀態(tài)，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(shù)據(jù)交互模塊及電子開關(guān)，所述電子開關(guān)一端通過回流導(dǎo)線與正極引線在滑塊組上的連接點(diǎn)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(quán)利要求I所述的電子鎖芯，其特征在于，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(nèi)壁相接觸，所述限位頭呈啞鈴狀，其第一球頭通過臺(tái)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(shè)置有通孔，所述正極導(dǎo)線經(jīng)由該通孔與第二球頭連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電子鎖芯，其特征在于，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(shè)置有銷孔，所述銷孔內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有在所述限位頭的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生徑向位移的鎖銷。
4.如權(quán)利要求2所述的電子鎖芯，其特征在于，所述低溫金屬柱的材質(zhì)為鉛、錫、鉍和銦中的一種或幾種組成的合金。
5.如權(quán)利要求I所述的電子鎖芯，其特征在于，所述彈簧座沿軸線方向設(shè)置有軸孔，所述熱收縮金屬線及回流導(dǎo)線貫穿該軸孔。
6.如權(quán)利要求I所述的電子鎖芯，其特征在于，所述熱收縮金屬線為鎳鈦合金線。
7.如權(quán)利要求I所述的電子鎖芯，其特征在于，所述電子開關(guān)為常開型電子開關(guān)。
8.一種與權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述電子鎖芯相配合的電子鑰匙，其特征在于，包括鑰匙主體和設(shè)置于鑰匙主體內(nèi)的電源及第二微處理單元，所述鑰匙主體的一端設(shè)置有與電子鎖頭配合對(duì)接的識(shí)別頭，與第二微處理單元連接設(shè)置有存儲(chǔ)器和用于與電子鎖頭交換數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)交互模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的電子鑰匙，其特征在于，所述電子鎖頭和識(shí)別頭的接觸端呈平板狀。
10.如權(quán)利要求8所述的電子鑰匙，其特征在于，與所述第二微處理單元連接還設(shè)置有USB 接口。
全文摘要
本發(fā)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(shè)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(shù)據(jù)交互模塊及電子開關(guān)，該電子開關(guān)一端通過回流導(dǎo)線與正極引線在滑塊組上的連接點(diǎn)連接，另一端接地；所述電子鑰匙包括鑰匙主體和設(shè)置于鑰匙主體內(nèi)的電源及第二微處理單元，鑰匙主體的一端設(shè)置有識(shí)別頭，與第二微處理單元連接設(shè)置有存儲(chǔ)器和第二數(shù)據(jù)交互模塊，本發(fā)明避免了電子鎖芯的長(zhǎng)期通電，降低了電子鎖的維護(hù)成本，同時(shí)電子鑰匙的編碼可以更改，靈活性較高，可以設(shè)置不同的權(quán)限及有效期。
文檔編號(hào)E05B47/00GK102839862SQ201210338440
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者周浩樑, 馬丁·尼其斯 申請(qǐng)人:建盈(廣州番禺)塑料五金實(shí)業(yè)有限公司