专利名称：电子关锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种货物运输途中通过控制货箱门保护货物途中安全的电子锁装置，特 别是提供给海关监管部门对货物的途中安全进行严密监控的技术手段，也可称之为一种涉 及所有途中安全的物流监控手段。
背景技术：
在目前的货物运输过程中，为保证货物的在途安全， 一般都采用机械封条封闭集装箱门、 车厢门或阀门，但机械封条安全性差，易仿制仿冒，而只有检测功能的电子封条不能完全 满足监管方尤其是海关对控制力度的要求。近年来出现的电子关锁设备普遍存在结构复杂、 体积庞大、现场操作繁琐、故障率高、容易作弊等缺点，而且目前的电子关锁都必须配合 带钥匙的机械锁共同工作， 一旦发生遗失或遗忘钥匙的情况将严重影响现场的使用，尤其 是对时效要求很高的物流业，因为电子关锁机械锁故障或遗失钥匙导致无法卸货，将造成 时间上的严重浪费和经济上的巨大损失。 发明内容
为克服上述问题，本实用新型提供一种电子关锁，结构简单，运行可靠，操作简便，甚 至单手就能加锁和解锁，非常适合于频繁往复的应用环境，特别在实现锁定控制功能的同 时，不需要机械钥匙，大大简化了现场应用环节。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下 一种推杆自锁式电子关锁，由机械 锁、无线电子锁两部分组成，机械锁包括锁体、锁销、锁销运动及锁定机构，无线电子锁 包括无线通讯模块、控制模块、状态检测模块和电源管理模块，其特征是锁销运动及锁 定机构设置推杆自锁形式，转子一端设有限位受控齿轮，控制销可插入受控齿轮齿槽，平 衡弹簧将控制销压在螺旋线凸轮外周面联动运动，凸轮套在减速驱动电机轴上，控制电路 与减速驱动电机相连，检测控制销运动的微动开关与控制电路相连。
推杆自锁结构由推杆、套筒、转子、锁销、同轴连杆及复位弹簧并按轴向同心关系顺序 装配组成，套筒内壁等分设置数个纵向滑槽，推杆及转子也等分设置对应位置的滑块，可 与套筒内壁配合纵向滑动，推杆与转子在垂直轴向的配合端面分别平均分布有等分的同向 斜齿，套筒内壁也平均等分分布同向斜齿，推杆滑块中心线正对端面斜齿齿尖，转子滑块 端面延伸成为斜齿端面的一部分，滑块边线正对斜齿齿尖。
推杆、套筒、转子互相配合端面平均分布的等分同向斜齿可以相对滑动，在复位弹簧的
作用力下，转子将轴向运动转变为圆周运动，控制转子圆周运动即可控制锁销的轴向运动。 在转子相对于滑块的另一端设置限位齿轮，齿槽可插入控制销阻止齿轮及转子转动，控 制销受平衡弹簧压迫紧贴螺旋线凸轮外周面，并可随凸轮转动上下运动，凸轮套在减速电 机转动轴上，减速电机与控制电路相连接，受控制销上下运动触发的微动开关与控制电路 相连。
锁销内部和锁体框架内部埋有回路检测线，检测线在锁销中空内腔形成回路，并通过柔 性高抗桡线与状态检测电路模块相连，设置检测推杆运动和锁销运动的两个微动开关，并 与状态检测电路模块相连。锁体框架为高强度金属材质，锁体为包裹金属框架的工程塑料 整体注塑成型。
本实用新型的有益效果是，可以在实现无线电子锁对机械锁控制的情况下，简化了机械 锁的结构，舍弃机械钥匙，精简的机械结构和机电控制方式保证了功能实现稳定可靠，结 合整体注塑工艺，实现锁体外壳无接缝、无螺丝、不暴露任何检测开关，不仅更加适合途中运输的使用环境，而且基本上杜绝了作弊的可能性，另一方面免钥匙应用方式和推杆自 锁的操作方式也为使用者带来极大的方便，非常有利于本实用新型的应用和推广。
图l为本实用新型实施例l外形图。
图2为本实用新型实施例2外形图。
图3为本实用新型实施例1推杆自锁结构纵剖面构造图。
图4为本实用新型实施例2推杆自锁结构纵剖面构造图。
图5为本实用新型推杆自锁结构的分解构成图。
图6为本实用新型实施例1凸轮控制销正面构造图。
图7为本实用新型实施例1凸轮控制销背面构造图。
图8为本实用新型实施例2凸轮控制销正面构造图。
图9为本实用新型实施例2凸轮控制销背面构造图。
图10为本实用新型实施例1锁销检测微动开关构造图。
图中l.复位弹簧，2.锁销，3.同轴连杆，4.转子，5.套筒，6.推杆，7.回路检测线， 21.平衡弹簧，22.控制销检测微动开关，23.螺旋线凸轮，24.控制销,31.推杆检测微动开 关，32.锁销检测微动开关，33.锁销滑动连杆。
4.转子中4L受控齿轮，42.转子滑块，43.端面斜齿；5.套筒中51.内壁斜齿，52. 内壁滑槽；6.推杆中61.端面斜齿，62.推杆滑块；24.控制销中241.控制销前臂，242. 控制销后臂；33.锁销滑动连杆中331.连杆平面，332.连杆斜面。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本实用新型做进一步描述，但本实用新型不限于所给出的 例子。
在图3、图4和图5中，复位弹簧(1)套在锁销(2)夕卜，复位弹簧(1)下端顶住锁销(2) 根部突起台阶，装入锁体(图中未画出)中时复位弹簧(1)上端顶在锁孔内壁，当锁销(2) 向上运动时压縮复位弹簧(1)产生轴向向下的复位力。锁销(2)下端面与转子(4)的受 控齿轮(41)上端面接触，转子(4)另一端端面斜齿(43)与推杆(6)端面斜齿(61) 接触，锁销(2)、转子(4)、推杆(6)共同套在同轴连杆(3)夕卜，保证三者在同一轴向 运动，转子(4)通过滑块(42)和推杆(6)通过滑块(62)可一同在套筒(5)的内壁滑 槽(52)中沿轴向滑动。锁销(2)、转子(4)和推杆(6)在复位弹簧(1)轴向向下的复 位弹力作用下互相紧密接触配合。推杆滑块(62)中心线正对端面斜齿(61)齿尖，转子 滑块(42)端面延伸成为转子端面斜齿(43)的一部分，转子滑块(42)边线正对转子端 面斜齿(43)齿尖。
推杆(6)、套筒(5)、转子(4)互相配合端面平均分布的等分同向斜齿可以相对滑动， 在复位弹簧(1)的作用力下，转子(4)将轴向运动转变为圆周运动，控制转子(4)圆周 运动即可控制锁销(2)的轴向运动，达到无线电子锁对机械锁的控制目的。
在图3所示实施例1中，在推动推杆(6)时，推杆(6)、转子(4)与锁销(2)共同延 套筒(5)纵向运动，当转子滑块(42)脱离套筒内壁滑槽(52)限制时，转子端面斜齿(43) 沿推杆端面斜齿(61)齿面斜向滑动产生转动，直到两者齿尖和齿根咬合。推杆(6)推到 尽头松手后，锁销(2)、转子(4)和推杆(6)受复位弹簧(1)复位力回退，转子端面斜 齿(43)与套筒内壁斜齿(51)咬合无法继续后退，此时转子(4)顶住锁销(2)实现自 锁，再次推动推杆(6)时，推杆(6〉推动转子(4)脱离套筒斜齿(51)咬合范围，转子 (4)受推杆端面斜齿(61)斜向作用力转动，重复所述过程，锁铕(2)保持自锁状态。
在图4所示实施例2中，第三次推动推杆(6)时，转子(4)转动后转子端面斜齿(43)
4脱离与套筒内壁斜齿(51)咬合，转子滑块(42)嵌入套筒内壁滑槽(52)内并在复位弹 簧(1)复位作用力下与锁销(2) —同向后滑动，实现开锁。
在图6、图7所示实施例1中，转子受控齿轮(41)齿槽可插入控制销(24)阻止受控齿 轮(41)及转子(4)转动，控制销(24)受平衡弹簧(21)压迫控制销前臂(241)紧贴 螺旋线凸轮(23)外周面，并可随螺旋线凸轮(23)转动上下运动，螺旋线凸轮(23)套 在减速电机(图中未画出)转动轴上，减速电机与控制电路相连接，受控制销后臂(242) 上下运动触发的控制销检测微动开关(22)与控制电路相连。在施锁时，控制电路驱动减 速电机带动螺旋线凸轮(23)转动时，控制销前臂(241)随螺旋线凸轮(23)转动到达凸 轮最高点和最低点的切变点时，控制销(24)在平衡弹簧(21)力做用下落入转子受控齿 轮(41)齿槽，控制销后臂(242)同时压迫控制销检测微动开关(22)闭合，控制电路停 止转动减速电机，此时控制销(24)卡死转子受控齿轮(41)，转子(4)无法转动，此时 推推杆(6)无法打开锁销(2),完成施锁过程。
锁销内部和锁体框架内部埋有回路检测线(7),检测线在锁销(2)中空内腔形成回路， 并通过柔性高抗桡线与状态检测电路模块相连，当施锁后状态检测电路实时检测回路检测 线(7)状态，检测到断路时立即发出报警信号，进入报警状态。
在图8、图9所示实施例2中，在解锁时，控制电路驱动减速电机带动螺旋线凸轮(23) 转动，控制销前臂(241)随螺旋线凸轮(23)转动逐渐升高，从转子受控齿轮(41)齿槽 中拔出，到达最高点时控制销后臂(242)释放控制销检测微动开关(22)开启，控制电路 停止转动减速电机，转子(4)恢复旋转，此时推推杆(6)可打开锁销(2)，完成解锁过 程。
在图10所示实施例1中，当推动推杆(6)上锁时，锁销(2)带动锁销滑动连杆(33) 运动，连杆平面(331)触发推杆检测微动开关(31)，连杆斜面(332)触发锁销检测微动 开关(32),分别将推推杆(6)动作信号和锁销(2)闭合/开启状态信号送往控制电路。
本实用新型应用操作步骤阐述如下-
当车辆锁好机械锁通过卡口时，定位唤醒模块感应到卡口控制系统信号，自动发出自身 的电子关锁ID号，卡口控制系统接收到ID号后自动发出内含随机施封密码的施封指令，电 子关锁收到施封指令后进入施封状态，返回施封成功信号，并将施封密码存入内部电路中， 车辆迸入途中运输。在电子关锁施封状态下， 一旦状态检测模块检测到推杆被再次推动， 控制模块立即启动减速电机转动，控制销越过螺旋线凸轮切变点后迅速卡入转子受控齿轮 齿槽中，卡死转子，此时无论如何推推杆都无法使转子转动打开锁销，如果采用暴力手段 将锁销或锁体破坏，状态检测电路自动检测到回路检测线被破坏的信息并发出报警，电子 关锁进入报警状态，报警信息可由联动的内嵌RFID无线通讯模块的车载GPS终端接收并实时 发回控制中心，实现实时报警。在车辆到达目的地卡口后，卡口系统同样自动识别电子关 锁ID并下发包含由出发地卡口发来的施封密码的解封指令，电子关锁收到后自动校验密码， 与自身存储密码相符并且电子关锁未报警时自动解封，控制模块驱动减速电机转动，螺旋 线凸轮将控制销顶出转子受控齿轮齿槽，转子恢复转动，推动推杆锁销可以打开。如果电 子关锁回应报警信息，则不能解封。此时卡口系统提示现场管理人员对电子关锁及货物情 况进行检査，査看途中是否被非法打开，并对相应情况进行处理。
权利要求1. 一种推杆自锁式电子关锁，由机械锁、无线电子锁两部分组成，机械锁包括锁体、锁销、锁销运动及锁定机构，无线电子锁包括无线通讯模块、控制模块、状态检测模块和电源管理模块，其特征是锁销运动及锁定机构设置推杆自锁形式，转子一端设有受控齿轮，控制销可插入受控齿轮齿槽，平衡弹簧将控制销压在螺旋线凸轮外周面联动运动，凸轮套在减速驱动电机轴上，控制电路与减速驱动电机相连，检测控制销运动的微动开关与控制电路相连。
2. 根据权利要求l所述的电子关锁，其特征是推杆自锁结构由推杆、套筒、转子、锁销、 同轴连杆及复位弹簧并按轴向同心关系顺序装配组成，套筒内壁平均分布有数个纵向滑 槽，推杆及转子也设置对应位置的滑块，可与套筒内壁配合沿轴向滑动，推杆与转子在垂 直轴向的配合端面分别平均分布有相同倾斜方向的斜齿，套筒内壁也平均分布同向斜齿， 推杆滑块中心线正对推杆端面斜齿齿尖，转子滑块端面延伸成为转子斜齿端面的一部分， 转子滑块边线正对转子端面斜齿齿尖。
3. 根据权利要求1或2所述的电子关锁，其特征是推杆、套筒、转子互相配合端面平均分 布的等分同向斜齿可以相对滑动，在复位弹簧的作用力下，转子将轴向运动转变为圆周运 动，控制转子圆周运动即可控制锁销的轴向运动。
4. 根据权利要求1或2所述的电子关锁，其特征是在转子一端设置受控齿轮，齿槽可插入 控制销阻止受控齿轮及转子转动，控制销受平衡弹簧压迫紧贴螺旋线凸轮外周面，并可随 凸轮转动上下运动，凸轮套在减速电机转动轴上，减速电机与控制电路相连接，受控制销 上下运动触发的微动开关与状态检测电路相连，状态检测电路与控制电路相连。
5. 根据权利要求1或2所述的电子关锁，其特征是锁销内部和锁体框架内部埋有检测回路 线，检测线在锁销中空内腔形成回路，并通过柔性高抗挠线与状态检测电路模块相连。
6. 根据权利要求1或2所述的电子关锁，其特征是设置检测推推杆动作和锁销锁闭/开启 状态的两个微动开关，并与状态检测电路模块相连。
7. 根据权利要求1或2所述的电子关锁，其特征是锁体框架为高强度金属材质，锁体为包 裹金属框架的工程塑料整体注塑成型。
专利摘要一种推杆自锁式电子关锁，由机械锁、无线电子锁两部分组成，机械锁包括锁体、锁销、锁销运动及锁定机构，无线电子锁包括无线通讯模块、控制模块、状态检测模块和电源管理模块，其特征是锁销运动及锁定机构设置推杆自锁形式，转子一端设有受控齿轮，控制销可插入受控齿轮齿槽，平衡弹簧将控制销压在螺旋线凸轮外周面联动运动，凸轮套在减速驱动电机轴上，控制电路与减速驱动电机相连，检测控制销运动的微动开关与控制电路相连。
文档编号E05B63/14GK201265304SQ20082005193
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者岗 刘, 袁溪清, 邓立红 申请人:深圳途泰科技有限公司