一种数字化锁芯及数字化锁具的制作方法

专利名称：一种数字化锁芯及数字化锁具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及需要进行身份区分识别管理的锁具技术领域，特别是一种数字化 锁芯及数字化锁具。
背景技术：
众所周知，锁具是人们日常生活和工矿企业安全生产管理一个很重要的工具，将 门或设备的安全闭锁机构锁起来，在需要开启时才开启，不需要开启时应该闭锁。比如在电 力、银行、石油等各行业大量存在。特别是电力行业或其他涉电行业的微机防误系统，大量使用配合微机防误系统的 电脑钥匙使用的挂锁或固定锁锁具，当前技术是电脑钥匙有大小两个电极，大电极钥匙解 锁杆，而锁具以及进行可数字化改造。即每个锁具均具备一个数字化身份，其基本结构为锁 具底部有一个锁具编码，锁具编码有机械码和电子标签码两类型，块状机械码或圆饼或圆 棒状电子标签个固定在块状的设置固定在锁具底部中间，两侧设置配合电脑钥匙的电极的 结构，其问题就是如此的结构，锁体不得不做的很大，造成成本居高不下，而且锁具用在户 外时，一个孔眼太多的挂锁或固定锁会带来粉尘、杂物污染等后续不利因素造成锁具失效。为了解决上述问题，人们不断尝试开发新的结构。比如专利申请号 200920060169. 0公开的一种能承受恶劣环境的磁编码锁芯及磁编码挂锁就是一个比较好 的例子。其对当前技术现状在某种意义上做了很大改善。但还存在一些不足，锁芯结构比 较复杂。这对加工精度要求很高。要保证锁具必要的灵活性整体锁具尺寸比较大，这在设 备现场应用时不太方便，比如有些电力设备的刀闸非集中，锁具太大恨不方便。若人为做 小锁时锁芯机构容易失效误动，而且若才采用磁性弹子，实践证明耐候性差，两三年后就失 效。另外复杂的锁芯机构占据了很大位置，当需要在锁具底部安装电子标签时空间非常有 限，太小空间的电子标签会带来性能和综合成本的下降，这对于大量应用推广极为不利。 而且在电力行业的微机防误系统或其他应用中，锁具标签的设置非常重要，当前技术是用 两个小螺钉拧紧，比较费时费工希望改善；锁具在户外，防尘防小蜘蛛等异物常会采用外加 堵盖，而这个堵盖特别容易丢失，故防诱盗性也是一个需要考虑的改善点；另外，当前电力行业的箱式开闭所、分接箱及箱式变电站等一般都直接设置在户 外大路边，金属挂锁锁具因容易被盗造成安全隐患，故市场急需一种有足够强度和可靠性 的塑料锁具以减少或杜绝被盗和被盗后电力设备的安全运行风险，而当前技术方案还无法 两足

实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中的缺点，公开一种数字化锁芯及数字化锁具。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种数字化锁芯，与采用棒形解锁杆的电脑钥匙配套使用，[0009]其特征在于，包括电子标签码块、锁芯环套、锁芯钮轴、限位销，所述锁芯钮轴前端为同配套的电脑钥匙的单棒形解锁杆啮合的齿，中间设置环形 槽，末端为凸轮状，所述锁芯钮轴以轴线叠合方式内置在锁芯环套内，并通过沿径向穿过锁 芯环套设置的限位销固定，所述电子标签码块由塑料外壳及外壳内由IC芯片和天线线圈 绑定并密封的ID封装构成；所述电子标签码块中间有一个容纳轴形钥匙通过的过孔，所述 过孔的轴向中心线与所述锁芯环套的轴线平行或叠合；所述的电子标签码块的所述天线线 圈同所述配套使用的电脑钥匙信号读取线圈耦合匹配，以确保配套的电脑钥匙在插入锁具 准备开启前可以稳定可靠的读取所述电子标签码块身份信息。上述最佳紧凑的结构当然是所述过孔为圆孔和圆孔轴线同所述锁芯环套的轴线
堂口 ο为了固定需要，所述电子标签码块的所述塑料外壳两侧设置有塑胶卡位结构或螺 钉固定过孔，为了为密封罩预留简单的固定结构，在所述塑料外壳一侧还设置一圆孔；电子标签的信号强度和抗干扰能力非常重要，为确保安装此类锁芯的锁具的可靠 性，所述电子标签码块的所述天线线圈可以绕制在圆棒形或圆环形的软磁芯上，为了确保锁芯扭轴具备圆周向定位效果，在所述锁芯钮轴的末端的所述凸轮沿径 向设置末端有缩口的圆柱孔，圆柱孔沿轴向依序放置滚珠、小压簧和堵头。滚珠从圆柱孔的 缩口侧冒出一个凸点并在对应的锁体上确定位置有一个凹点，安装后凸点进入凹点可起定 位作用，解锁时转动锁芯扭轴，小压簧受挤压，凸点从凹点滑出。当然该滚珠也可以做成台 阶小柱，小柱外端呈半球状。锁芯的应用最基本的就是挂锁和固定锁，对应于挂锁模式，还包括锁体，锁勾、锁 勾弹簧、授权珠，授权珠为球状外形或胶囊状外形，所述锁勾设置圆弧凹槽，所述授权珠同 所述锁芯钮轴末端及所述锁勾的所述圆弧凹槽结构联接，为了确保装配简单降低成本，所 述锁体的底部区域设置容纳所述电子标签码块空间及固定用卡位或螺纹孔，所述标签码块 直接推入嵌卡或采用螺钉固定在锁体上，为了配合配套的电脑钥匙应用及密封罩安装位 置，结构上设置为所述标签码块安装后同所述锁体底部外壁构成一个凹槽结构。同理，锁芯也可以应用于固定锁锁具，还包括可安装的外壳、锁体、锁销、授权珠， 授权珠为球状外形或胶囊状外形，同样也为降低成本，所述锁体的上部区域设置容纳所述 电子标签码块安装空间及固定用卡位或螺纹孔，所述标签码块直接推入嵌卡或采用螺钉固 定在锁体上，为了配合配套的电脑钥匙应用及密封罩安装位置，结构上设置为所述标签码 块安装后同所述锁体底部外壁构成一个凹槽结构。根据锁体宽度大小，对于所述授权珠可以是一个滚珠，此时锁体宽相对于高比较 小些。应用时，挂锁的锁勾或固定锁的锁销处于解锁位置时，所述锁芯扭轴不能转回到闭锁 位置，否则离开钥匙锁勾或锁销不能退回。进一步的，则锁芯环套同所述锁体合并为同一零件，所述授权珠为轴形模式，尾部 还设置一授权压簧，前端同锁勾上的槽口啮合，中部设置一槽口同所述扭轴末端的凸轮啮 合；此类方案的好处是可以取离钥匙但暂不锁勾处于开启位置。一般来说，此技术方案因加 工过程有工艺堵头，采用金属材质的锁体并表面喷塑或烤漆是最好。为了必要的防水和防止粉尘渗入锁芯内造成卡涩，在所述锁勾上套装一个0形圈密封圈，所述锁体在同锁勾相交根部设置一环形槽，在所述锁勾同锁体相交位置设置一伞 形凸起，在闭锁状态时的0形密封圈处于压缩密封状态起必要的密封作用。上述挂锁的锁体是可以完全做出塑料，所述锁勾一般为金属电镀，但还是容易生 锈，故所述锁勾外露于挂锁锁体外面的部分可以为胶包钢结构。这样配合锁体也是塑料材 质，获得整体为塑料材质的效果，而实际上内部的锁芯等是金属或高强度工程塑料，从而获 得强度、可靠性、成本及防诱盗性的协调统一。进一步，为了密封的全面性，在所述挂锁底部或所述固定锁上部设密封罩，密封罩 上内设置一弹性细线，细线末端为蘑菇状端头，所述蘑菇状端头挤过所述电子标签码块的 塑料外壳上的圆孔固定。这样不仅生产组装简单，在实际使用时，还可以起到防丢失功能。很多锁具应用时都需要标识该锁具闭锁位置的信息，即锁具需要标签牌，故可以 设置一标签罩，所述标签罩与所述锁体正侧形状吻合并在两端设置卡勾，锁体侧面设置浅 坑和嵌卡位，标签罩可沿浅坑推入嵌卡位固定，所述标签罩可以是透明注塑件或不透明五 金件或注塑件。应用时对于透明标签罩，可以直接内附标签纸卡在锁体上，若用不透明材 料，则可以采用双手雕刻、镭射刻字或移印等高级工艺获得档次更高的产品。通过上述技术方案，可以获得结构简单、总体尺寸小、生产安装容易、综合应用成 本低、数字化管理可靠等优点，而且因可获得外部全塑胶模式而具备防诱盗性等特点。
以下结合附图对上述技术方案做进步一步说明

图1是现有技术条件一个挂锁锁具的剖面图；图2是本技术方案一个挂锁实施例及配套单柄电脑钥匙外形图；图3是本技术方案一个挂锁实施例的爆炸图；图4是本技术方案数字化锁芯一个实施例的剖面图；图5是图4技术方案的爆炸图；图6是全塑胶材质为外部特征的一款挂锁示意图图7是本本技术方案另一种挂锁实施例示意图；图8是本本技术方案应用在固定锁模式下的示意具体实施方式
如图1，当前的一个挂锁锁具，其底部安装有有数字化身份锁码110，图示为一个 机械码，也可以是电子标签。因采用两个电极分置锁码两端，锁具外部尺寸比较大如图2是本技术方案一个挂锁实施例及配套单柄电脑钥匙外形图。图中I即为配 套单柄电脑钥匙，II就是本技术方案的一种挂锁实施例，图中挂锁底部结构上形成了一个 凹槽y，这是为配合电脑钥匙I所设置，如图8所述固定锁顶面也有一个凹槽y ；如图3并参照图4图5，锁芯100由电子标签码块110、锁芯环套101、锁芯钮轴 120、限位销102构成。电子标签码块110包括了塑胶外壳111，ID封装112.，ID封装121 包括IC芯片和天线线圈。图示中还包括一环形的软磁芯1121。在这个电子标签码块110 中间有一个过孔ο。过孔ο的轴线同锁芯钮轴120轴线叠合；在塑胶外壳111右侧有一个 圆孔n，密封罩201上有一个端头m为蘑菇头状的塑胶线，应用时端头m挤过圆孔η使得密封罩201既可以密封，使用时一不容易丢失锁芯钮轴120除扭轴本体121外，还包括了滚珠122，压簧123，堵头124。在壳体 211结构配合下，装配后可以使得锁芯钮轴在圆周上能稳定在一个确定的位置；图3所示意的授权珠230为滚珠模式，电脑钥匙I的解锁头通过电子标签码块110 的过孔ο插入锁芯环套101，系统可通过识别同电子标签码块110来确定是否锁体身份正 确，若正确则可以由解锁头啮合带动锁芯钮轴120旋转解锁，锁芯钮轴120端部121转动到 解锁位置，授权珠230将在锁勾弹簧222作用下脱离对锁勾221的约束，从而锁勾外移解锁图3在壳体211正侧的浅坑是为配合标签罩213而设，标签罩213推入壳体211， 两侧的卡位倒勾嵌卡在壳体211两侧坑内获得快速安装的标签罩，塑胶外壳111两侧还有 卡位倒勾g，安装时滑入嵌卡在壳体211的坑位h内，从而获得简单快速安装的效果；锁体材料可以有多种，其中一种实施例是希望外部看去全是塑胶的挂锁锁具，如 图6所示，壳体211为塑胶材料注塑而成，标签罩213为塑胶件，锁勾221在锁体外露部分 全部为胶0212)包钢(2211)，密封0形圈222在锁勾闭锁时是处于压紧状态，锁芯100安 装后外露部分看见的是塑胶外壳111，密封罩201采用定制橡胶制品，从而整体挂锁为塑料 状态的外表。且因实际材料消耗轻，总成本有极大的降低，而且具备防诱盗性和外壳无生锈 之虞。不言而喻，为工艺简便，图6所述技术方案锁勾也可以是全金属材料，其样式可参考 图7示锁勾221部分，其中防雨环2213是一个金属环压接在锁勾轴上并固定在该根部位 置。另外，部分场合多全塑料要求不高，需要更加结实的锁具，故锁体采用金属制造， 表面喷塑或烤漆，如图7就是本技术方案的一个特殊应用，此时锁芯环套101和壳体211合 并，授权珠由轴形授权本体2320和授权弹簧2321构成，此时锁勾221的根部端头凹槽形状 由原半球状调整为卡槽模式。此方案的优点是可以获得开启锁具后暂时不将锁勾锁回条件 下可以取理电脑钥匙，当需要闭锁时，推压锁勾至闭锁位完成闭锁。其中工艺堵头2322是 安装放入轴形授权本体2320和授权弹簧2321必须的，安装完后表面尽可能做喷涂或烤漆 处理。如图8，本技术方案的锁芯也可用于固定锁模式，在锁芯100安装位置确保浅坑y， 锁芯100的电子标签码块110通过螺钉固定在锁体211上并进一步通过底侧高强度的外壳 212获得相关安装孔位，其中密封罩201上有一个端头m为蘑菇头状的塑胶线，应用时端头 m挤过圆孔η使得密封罩201既可以密封，也不容易丢失。图示方案中外壳212为金属材 质，锁体211 —般采用塑胶材料以降低成本，当然此方案中锁体211和外壳212也可以考虑 合并为一个金属材质或高强度工程塑料材质的零件来实施。在这些实施例中。图6是最佳的塑胶模式挂锁实施方案，图7是金属材质的挂锁 实施方案。
权利要求1.一种数字化锁芯，与采用棒形解锁杆的电脑钥匙配套使用，其特征在于，包括电子标签码块、锁芯环套、锁芯钮轴、限位销，所述锁芯钮轴前端为同配套的电脑钥匙的棒形解锁杆啮合的齿，中间设置环形槽，末 端为凸轮状，所述锁芯钮轴以轴线叠合方式内置在锁芯环套内，并通过沿径向穿过锁芯环 套设置的限位销固定，所述电子标签码块由塑料外壳及外壳内由IC芯片和天线线圈绑定 并密封的ID封装构成；所述电子标签码块中间有一个容纳棒形解锁杆插入通过的过孔，所 述过孔的轴向中心线与所述锁芯环套的轴线平行或叠合；所述的电子标签码块的所述天线 线圈同所述配套使用的电脑钥匙信号读取线圈耦合匹配。
2.根据权利要求1所述的一种数字化锁芯，其特征在于所述电子标签码块的所述塑料外壳两侧设置有塑胶卡位结构或螺钉固定 用过孔，所述塑料外壳一侧还设置一圆孔。
3.根据权利要求2所述的一种数字化锁芯，其特征在于所述电子标签码块的所述天线线圈绕制在圆棒形或圆环形的软磁芯上。
4.根据权利要求1所述的一种数字化锁芯，其特征在于所述锁芯钮轴的末端的所述凸轮沿径向设置末端有缩口的圆柱孔，所述 圆柱孔内部沿轴向依序放置滚珠、小压簧和堵头。
5.一种包括权利要求2-4任一所述的一种数字化锁芯的数字化挂锁锁具，还包括锁 体，锁勾、锁勾弹簧、授权珠，授权珠为球状外形或胶囊状外形，所述锁勾设置圆弧凹槽，所 述授权珠同所述锁芯钮轴末端及所述锁勾的所述圆弧凹槽结构联接；其特征在于所述锁体的底部区域设置容纳所述电子标签码块空间及固定用卡位或螺 纹孔，所述标签码块直接推入嵌卡或采用螺钉固定在锁体上，所述标签码块安装后同所述 锁体底部外壁构成一个长形凹槽结构。
6.一种包括权利要求2-4任一所述的一种数字化锁芯的数字化固定锁锁具，还包括外 壳、锁体、锁销、授权珠，授权珠为球状外形或胶囊状外形，所述锁销设置圆弧凹槽，所述授 权珠同所述锁芯钮轴末端及所述锁勾的所述圆弧凹槽结构联接，其特征在于所述锁体的上部区域设置容纳所述电子标签码块空间及固定用卡位或螺 纹孔，所述标签码块直接推入嵌卡或采用螺钉固定在锁体上，所述标签码块安装后同所述 锁体顶部外壁构成一个长形凹槽结构。
7.根据权利要求5所述的数字化挂锁锁具或权利要求6所述的数字化固定锁锁具，其特征在于锁芯环套同所述锁体合并为同一零件，所述授权珠为轴形，尾部还设置一授权压簧，前端同锁勾上的槽口啮合，中侧设置槽口同所述锁芯钮轴末端的凸轮啮合。
8.根据权利要求5所述的数字化挂锁锁具，其特征在于所述锁勾上套装一个0形密封圈，所述锁体在同锁勾相交根部设置一环 形槽，在所述锁勾同锁体相交位置设置一伞形凸起，所述锁勾外露于挂锁锁体外部分为胶 包钢结构。
9.根据权利要求8所述的数字化挂锁锁具，其特征在于在所述挂锁底部或所述固定锁上部设密封罩，密封罩上设置一弹性细线， 细线末端为蘑菇状端头，所述蘑菇状端头挤过所述电子标签码块的塑料外壳上的圆孔固定。
10.根据权利要求5所述的数字化挂锁锁具，其特征在于还设置一标签罩，所述标签罩与所述锁体正侧形状吻合并在两端设置卡 勾，锁体侧面设置浅坑和嵌卡位，标签罩可沿浅坑推入嵌卡位固定，所述标签罩可以是透明 注塑件或不透明注塑件或五金件。
专利摘要本实用新型公开了一种数字化锁芯及数字化锁具；一种数字化锁芯，与采用棒形解锁杆的电脑钥匙配套使用，包括电子标签码块、锁芯环套、锁芯钮轴、限位销，所述锁芯钮轴前端为同配套的电脑钥匙的单棒形解锁杆啮合的齿，中间设置环形槽，末端为凸轮状，所述锁芯钮轴以轴线叠合方式内置在锁芯环套内，并通过沿径向穿过锁芯环套设置的限位销固定，所述电子标签码块由塑料外壳及外壳内由IC芯片和天线线圈绑定并密封的ID封装构成；所述电子标签码块中间有一个容纳棒形解锁杆插入通过的过孔，所述过孔的轴线与所述锁芯环套轴线重合；所述的电子标签码块的所述天线线圈同所述配套使用的电脑钥匙信号读取线圈耦合匹配。安装本技术方案锁芯的锁具可以是挂锁或固定锁能获得结构简单、总体尺寸小、生产安装容易、综合应用成本低、数字化管理可靠等优点，而且因可获得外部全塑胶模式而具备防诱盗性等特点。
文档编号E05B67/22GK201908481SQ20102028058
公开日2011年7月27日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者景作臣 申请人:景作臣