钥匙、节能防盗电子锁和节能防盗电子锁具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了节能防盗电子锁具，包括钥匙和锁；锁包括，锁芯外壳和锁芯；锁芯设置在锁芯外壳内，在钥匙上设置启动电路板、VCC结点和GND结点，在锁芯的钥匙孔相应位置设置与钥匙上的VCC结点和GND结点配合的正极接触点和地接触点；启动电路板上具有供电电路，供电电路的输出和VCC结点连接，接地端和GND结点连接；在锁芯内设置开锁电路板，开锁电路板的正极端和正极接触点连接，接地端和地接触点连接。该节能防盗电子锁具用电子的方式加密处理，配对成功的钥匙才能开启，提高了安全性，不能技术性开锁。锁芯通过钥匙供电，避免锁芯内部失电无法开门的问题；在钥匙没电时，可以通过外接充电宝等方式直接供电给锁芯。
【专利说明】钥匙、节能防盗电子锁和节能防盗电子锁具
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全技术防范领域，尤其涉及节能防盗电子锁。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展以及人们安全意识的提高，电子锁在人们需求的刺激下问世。电子锁的密钥量(密码量)极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，然而需要有电源对该集成电路持续提供能量，然而长期供电会导致内部线缆或电子元器件极易老化，而且一旦内部电路失电不能工作，锁如何开启将是一件让人十分头疼的问题，因此其使用还局限在一定范围，难以普及。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的缺陷和问题，本发明解决了现有电子锁锁芯内部需要长期供电或安装电池，导致内部电路长期处于运行状态，容易老化或损坏的问题。
[0004]为了解决上述问题，本发明提供的钥匙，包括，插入端，还包括，启动电路板、钥匙端处理模块及电源；所述启动电路板包括电源端子及数据传输端子，所述电源端子及数据传输端子设置于所述插入端内；所述电源与所述电源端子及所述钥匙端处理模块连接，所述钥匙端处理模块的输出端与所述数据传输端子连接；当所述插入端的电源端子接通后，通过所述数据传输端子发送本地验证信息。
[0005]优选地，还包括，指示灯、充电接口和旋柄，启动电路板和电源均设置在所述旋柄内；充电接口和电源连接；所述指示灯与所述启动电路板上的钥匙端处理模块连接，所述指示灯安装在旋柄靠近插入端的位置。
[0006]节能防盗电子锁，包括，开锁机构，还包括，锁芯外壳和锁芯；锁芯包括，开锁电路板，所述锁芯设置在所述锁芯外壳内，所述开锁机构设置在所述锁芯内，在所述锁芯的钥匙孔内设置与钥匙上的所述电源端子和所述数据传输端子接触配合的供电触点；所述开锁电路板的电源端子与所述供电触点连接；通过所述电源端子与所述锁芯上对应的供电触点接触，启动电路板对开锁电路板供电，开锁电路板通电后，驱动开锁机构联动开锁。
[0007]优选地，所述锁芯内还包括，绕线筒、电磁感应线圈、电磁栓和接合器；所述电磁感应线圈缠绕在所述绕线筒上，所述电磁栓插在所述绕线筒内，所述电磁栓一端与所述接合器固定连接；在所述电磁栓上套有弹簧，所述弹簧远离所述接合器的一端与所述电磁栓固定连接，靠近所述接合器的一端卡在所述所述绕线筒内，所述电磁感应线圈与所述开锁电路板供电连接。
[0008]优选地，在所述锁芯的钥匙孔内设置与数据传输端子解除配合的数据传递触点，在所述开锁电路板上固化锁端处理模块和逻辑控制模块，锁端处理模块分别与所述逻辑控制模块和所述数据传递触点通信连接；通过数据传输端子与锁芯上对应的数据传递触点接触，使所述钥匙端处理模块将本地验证信息传输给锁端处理模块，然后锁端处理模块将本地验证信息与锁端处理模块内储存的验证信息进行匹配，并将匹配结果传输给钥匙端处理模块。
[0009]优选地，还包括，凸轮；所述凸轮的轮孔中间位置加工为键孔，所述键孔两端外侧加工为圆孔，所述锁芯插入到所述凸轮圆孔内，所述接合器外缘具有与所述键孔相匹配的凸缘；所述锁芯插入所述凸轮的一端外缘开设环形槽和对应所述接合器形状的豁口，所述凸缘靠近所述电磁感应线圈的一侧加工出台阶面；还包括，卡圈，所述卡圈套在所述环形槽内，卡圈卡住台阶面，防止所述接合器没入所述锁芯内。
[0010]优选地，所述数据传递触点和所述供电触点均为弹簧接触点，所述弹簧接触点包括套筒、弹簧、圆头柱和底座，所述弹簧设置在所述套筒内，所述圆头柱装配至所述弹簧上方，所述套筒固定在所述底座上，所述底座固定连接在所述锁芯上。
[0011]优选地，所述锁芯对应所述钥匙的齿牙设置定位柱，当钥匙未插入钥匙孔时，所述定位柱限制所述锁芯和所述锁芯外壳之间的转动。
[0012]优选地，所述定位柱为三段式弹簧定位柱，包括，底端固定柱、弹簧、中段固定柱和上端固定柱，所述底端固定柱固定设置在所述锁芯外壳内，所述弹簧设置在所述底端固定柱顶端，所述中段固定柱装配在所述弹簧顶端，所述上端固定柱设置在所述中段固定柱顶端；所述中段固定柱的顶端插入到所述锁芯内，插入所述锁芯的所述中段固定柱部分的长度等于钥匙的齿牙的弧顶到齿牙底面的竖直距离；钥匙插入钥匙孔时，齿牙压下所述上端固定柱，所述上端固定柱压下所述中段固定柱使其脱出锁芯，在弹簧形变力的作用下，所述上端固定柱从所述锁芯内压出所述中段固定柱后停止运动。
[0013]节能防盗电子锁具，包括，开锁机构，还包括，上述的钥匙和上述的节能防盗电子锁；开锁机构设置在所述锁芯内，所述钥匙插入到所述锁芯后，电源提供的电流从启动电路板流向开锁电路板，唤醒锁端处理模块进入工作状态；锁端处理模块和钥匙端处理模块之间进行通信，钥匙端处理模块将本地验证信息传送至锁端处理模块；锁端处理模块在接收到钥匙端处理模块传递过来的本地验证信息后，将其存有的验证信息与其接收到的本地验证信息进行匹配，匹配成功后，所述锁端处理模块发送命令至所述逻辑控制模块，使所述逻辑控制模块对所述电磁感应线圈供电；电磁感应线圈通电后产生磁场，磁场力驱动所述绕线筒内的所述电磁栓向前推出，同时所述绕线筒卡住所述电磁栓上的弹簧，随着所述电磁栓的前进，弹簧逐渐压缩；所述电磁栓带动接合器进入到所述凸轮的键孔内，锁端处理模块向钥匙端处理模块发送匹配成功的命令，钥匙端处理模块接到命令后，驱动指示灯显示绿灯；转动钥匙开锁。
[0014]本发明提供的节能防盗电子锁具结合了机械和电子的方式，用电子的方式对它进行加密处理，已经配对成功的钥匙才能开启，其它所有的钥匙都不能开启，大大的提高了安全性，让技术性开锁成为了不可能.更好的保护了家居的安全。锁芯采用钥匙供电，不必担心锁芯内部电路长期处于运行状态导致线路老化；在钥匙没电的情况下，也可以通过外接充电宝、更换电池等方式直接供电给锁芯。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明节能防盗电子锁的结构示意图；
[0017]图2为本发明节能防盗电子锁的接合器的结构示意图；
[0018]图3为本发明钥匙的结构示意图；
[0019]图4为本发明节能防盗电子锁具的启动电路板、开锁电路板和电磁感应线圈的连接关系不意图；
[0020]图5为本发明节能防盗电子锁的锁芯结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明所提供的节能防盗电子锁具，包括，钥匙2和节能防盗电子锁。节能防盗电子锁包括，锁芯外壳I和两个锁芯3，两个锁芯3对称安装在锁芯外壳I内。钥匙2可以插入任一侧锁芯3的钥匙孔内进行开锁动作。
[0023]如图3所示，钥匙2部分:钥匙2分为插入端5和旋柄4，在插入端5的末尾靠近旋柄4的位置具有齿牙11，在插入端5的前端具有数据传输端子(即TX/RX结点9)和电源端子(即VCC结点8和GND结点10)。旋柄4内安装启动电路板6。启动电路板6上具有钥匙端处理模块(CPU模块，以下简称启动CPU)、EEPROM模块(以下简称启动EEPR0M)和电源(即电池供电电路)。电池供电电路的输出和VCC结点8电路连接，接地端和GND结点10电路连接。启动CPU分别与启动EEPROM和TX/RX结点9通信连接。
[0024]在钥匙2的旋柄4靠近插入端5的位置安装指示灯12。在旋柄4内部开电池仓，电池仓内安装锂电池7。当锂电池7需要充电时，在USB接口 13上插上充电器充电。指示灯12与启动CPU的管脚连接，当启动CPU模块的管脚输出高电平时，指示灯12亮绿灯；当启动CPU的管脚输出低电平时，指示灯12亮红灯。
[0025]如图1和图5所示，锁芯部分:在开锁电路板14上固化锁端处理模块(CPU模块，以下简称开锁CPU)和逻辑控制模块，开锁CPU分别与逻辑控制模块和数据传递触点15通信连接；为了与钥匙2上的TX/RX结点9、VCC结点8和GND结点10进行接触实现开锁电路板14和启动电路板6之间的连通，在钥匙孔内设置三个弹簧接触点:数据传递触点15、供电触点:正极接触点16和地接触点17。然后将开锁电路板14的正极端与正极接触点16通过电路连接。接地端和地接触点17通过电路连接。开锁CPU的数据传输管脚与数据传递触点15通过电路连接。通过TX/RX结点9与数据传递触点15接触，使开锁CPU和启动CPU之间进行信息的传递；通过VCC结点8和GND结点10与正极接触点16和地接触点17的接触，接通启动电路板6和开锁电路板14，使启动电路板6上的锂电池7同时为开锁电路板14和启动电路板6供电。在启动电路板6和开锁电路板14上都固化电压转换器，将锂电池7提供的电压转换到各电器元件能够使用的3-9V的电压范围内。
[0026]在锁芯3钥匙孔和锁芯外壳I内安装定位柱(安装位置对应钥匙2上齿牙11的位置)，定位柱为三段式弹簧定位柱，包括，底端固定柱18、弹簧、中段固定柱19和上端固定柱20。底端固定柱18固定设置在锁芯外壳I内。弹簧设置在底端固定柱18顶端。中段固定柱19装配在弹簧顶端。上端固定柱20设置在中段固定柱19顶端。中段固定柱19的顶端插入到锁芯3内，插入锁芯3的中段固定柱19部分的长度等于齿牙11的弧顶到齿牙11底面的竖直距离。钥匙2插入钥匙孔时，齿牙11压下上端固定柱20。上端固定柱20压下中段固定柱19使其脱出锁芯3。在弹簧形变力的作用下，上端固定柱20从锁芯3内压出中段固定柱19后停止运动。
[0027]如图2所示，在开锁电路板14内侧还装配一个绕线筒21。绕线筒21上缠绕有电磁感应线圈22 ;在绕线筒21内放有电磁栓23，电磁栓23 —端与接合器24固定连接。在电磁栓23上套有弹簧,弹簧远离接合器24的一端与电磁栓23固定连接,靠近接合器24的一端卡在绕线筒21内。电磁感应线圈22与开锁电路板14供电连接。
[0028]在接合器24的内侧安装凸轮25。凸轮25的轮孔中间位置加工出键孔(键孔的形状类似飞机叶片)，键孔两端加工为圆孔。锁芯3插入到凸轮25圆孔内。接合器24外缘具有与键孔相匹配的凸缘(即凸缘外形为飞机叶片形状)。锁芯3插入凸轮25的一端外缘开环形槽26和对应接合器24形状的豁口。接合器24上的凸缘靠近电磁感应线圈22的一侧加工台阶面。在环形槽26内设置卡圈27，卡圈27卡住台阶面。两个锁芯3分别插入键孔两侧的圆孔内。
[0029]如图4所示，节能防盗电子锁具开锁过程:将钥匙2插入锁芯3的钥匙孔内，齿牙11压下定位柱，解除定位柱对锁芯3的卡阻状态。钥匙2端部的TX/RX结点9、VCC结点8和GND结点10分别与数据传递触点15、正极接触点16和地接触点17接触，将启动电路板6和开锁电路板14接通，开锁电路板14得电进入运行状态。在启动电路板6和开锁电路板14接通后，开锁CPU和启动CPU模块之间进行通信。启动EEPROM内和开锁CPU内存有相应的本地验证信息和验证信息，启动CPU调取启动EEPROM内的本地验证信息传送至开锁CPU ;开锁CPU在接收到启动CPU传递过来的本地验证信息后，将自身存有的验证信息与其接收到的本地验证信息进行匹配，匹配成功后，开锁CPU发送命令至逻辑控制模块，使逻辑控制模块对电磁感应线圈22供电。电磁感应线圈22通电后产生磁场，磁场力驱动绕线筒21内的电磁栓23向前推出，同时由于绕线筒21卡住电磁栓23上的弹簧，随着电磁栓23的前进，弹簧逐渐压缩。电磁栓23带动接合器24进入到凸轮25的键孔内。开锁CPU向启动CPU发送匹配成功的命令,启动CPU接到命令后,驱动指示灯12显示绿灯。用户转动钥匙2，完成开锁。如果超时，由于电磁栓23的一部分突出到线圈以外，导致电磁感应线圈22产生磁场的磁场力对电磁栓23的驱动力降低,该磁场力小于弹簧的弹性力，电磁栓23由于弹簧恢复力的作用后退，同时带动接合器24从凸轮25的键孔内脱出，凸轮25在自身重力作用下转动。当电磁栓23再次完全进入绕线筒21内，电磁感应线圈22产生磁场的磁场力即使再次驱动电磁栓23推出。由于接合器24与凸轮25的键孔进入角度不合适使得接合器24不能再次进入到凸轮25的键孔内，开门失败。而当用户拔出钥匙2后，由于电磁感应线圈22失电，对电磁栓23产生斥力的磁场消失，电磁栓23回到绕线筒21内。接合器24和凸轮25的键孔脱离，开门失败。
[0030]以上，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.钥匙，包括，插入端，其特征在于，还包括，启动电路板、钥匙端处理模块及电源；所述启动电路板包括电源端子及数据传输端子，所述电源端子及数据传输端子设置于所述插入端内；所述电源与所述电源端子及所述钥匙端处理模块连接，所述钥匙端处理模块的输出端与所述数据传输端子连接；当所述插入端的电源端子接通后，通过所述数据传输端子发送本地验证信息。
2.根据权利要求1所述的钥匙，其特征在于，还包括，指示灯、充电接口和旋柄，启动电路板和电源均设置在所述旋柄内；充电接口和电源连接；所述指示灯与所述启动电路板上的钥匙端处理模块连接，所述指示灯安装在旋柄靠近插入端的位置。
3.节能防盗电子锁，包括，开锁机构，其特征在于，还包括，锁芯外壳和锁芯；锁芯包括，开锁电路板，所述锁芯设置在所述锁芯外壳内，所述开锁机构设置在所述锁芯内，在所述锁芯的钥匙孔内设置与钥匙上的所述电源端子和所述数据传输端子接触配合的供电触点；所述开锁电路板的电源端子与所述供电触点连接；通过所述电源端子与所述锁芯上对应的供电触点接触，启动电路板对开锁电路板供电，开锁电路板通电后，驱动开锁机构联动开锁。
4.根据权利要求3所述的节能防盗电子锁，其特征在于，所述锁芯内还包括，绕线筒、电磁感应线圈、电磁栓和接合器；所述电磁感应线圈缠绕在所述绕线筒上，所述电磁栓插在所述绕线筒内，所述电磁栓一端与所述接合器固定连接；在所述电磁栓上套有弹簧，所述弹簧远离所述接合器的一端与所述电磁栓固定连接，靠近所述接合器的一端卡在所述所述绕线筒内，所述电磁感应线圈与所述开锁电路板供电连接。
5.根据权利要求4所述的节能防盗电子锁，其特征在于，在所述锁芯的钥匙孔内设置与数据传输端子解除配合的数据传递触点，在所述开锁电路板上固化锁端处理模块和逻辑控制模块，锁端处理模块分别与所述逻辑控制模块和所述数据传递触点通信连接；通过数据传输端子与锁芯上对应的数据传递触点接触，使所述钥匙端处理模块将本地验证信息传输给锁端处理模块，然后锁端处理模块将本地验证信息与锁端处理模块内储存的验证信息进行匹配，并将匹配结果传输给钥匙端处理模块。
6.根据权利要求5所述的节能防盗电子锁，其特征在于，还包括，凸轮；所述凸轮的轮孔中间位置加工为键孔，所述键孔两端外侧加工为圆孔，所述锁芯插入到所述凸轮圆孔内，所述接合器外缘具有与所述键孔相匹配的凸缘；所述锁芯插入所述凸轮的一端外缘开设环形槽和对应所述接合器形状的豁口，所述凸缘靠近所述电磁感应线圈的一侧加工出台阶面；还包括，卡圈，所述卡圈套在所述环形槽内，卡圈卡住台阶面，防止所述接合器没入所述锁芯内。
7.根据权利要求5所述的节能防盗电子锁，其特征在于，所述数据传递触点和所述供电触点均为弹簧接触点，所述弹簧接触点包括套筒、弹簧、圆头柱和底座，所述弹簧设置在所述套筒内，所述圆头柱装配至所述弹簧上方，所述套筒固定在所述底座上，所述底座固定连接在所述锁芯上。
8.根据权利要求7所述的节能防盗电子锁，其特征在于，所述锁芯对应所述钥匙的齿牙设置定位柱，当钥匙未插入钥匙孔时，所述定位柱限制所述锁芯和所述锁芯外壳之间的转动。
9.根据权利要求8所述的节能防盗电子锁，其特征在于，所述定位柱为三段式弹簧定位柱，包括，底端固定柱、弹簧、中段固定柱和上端固定柱，所述底端固定柱固定设置在所述锁芯外壳内，所述弹簧设置在所述底端固定柱顶端，所述中段固定柱装配在所述弹簧顶端，所述上端固定柱设置在所述中段固定柱顶端；所述中段固定柱的顶端插入到所述锁芯内，插入所述锁芯的所述中段固定柱部分的长度等于钥匙的齿牙的弧顶到齿牙底面的竖直距离；钥匙插入钥匙孔时，齿牙压下所述上端固定柱，所述上端固定柱压下所述中段固定柱使其脱出锁芯，在弹簧形变力的作用下，所述上端固定柱从所述锁芯内压出所述中段固定柱后停止运动。
10.节能防盗电子锁具，包括，开锁机构，其特征在于，还包括，权利要求2所述的钥匙和权利要求6-9任一所述的节能防盗电子锁；开锁机构设置在所述锁芯内，所述钥匙插入到所述锁芯后，电源提供的电流从启动电路板流向开锁电路板，唤醒锁端处理模块进入工作状态；锁端处理模块和钥匙端处理模块之间进行通信，钥匙端处理模块将本地验证信息传送至锁端处理模块；锁端处理模块在接收到钥匙端处理模块传递过来的本地验证信息后，将其存有的验证信息与其接收到的本地验证信息进行匹配，匹配成功后，所述锁端处理模块发送命令至所述逻辑控制模块，使所述逻辑控制模块对所述电磁感应线圈供电；电磁感应线圈通电后产生磁场，磁场力驱动所述绕线筒内的所述电磁栓向前推出，同时所述绕线筒卡住所述电磁栓上的弹簧，随着所述电磁栓的前进，弹簧逐渐压缩；所述电磁栓带动接合器进入到所述凸轮的键孔内，锁端处理模块向钥匙端处理模块发送匹配成功的命令，钥匙端处理模块接到命令后，驱动指示灯显示绿灯；转动钥匙开锁。
【文档编号】E05B49/02GK104234523SQ201410456496
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】黄伟仁, 田效华 申请人:黄伟仁, 田效华