利用电磁吸铁构成的安全电子锁的制作方法

本实用新型涉及电子锁，具体涉及一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁。

背景技术：

随着信息技术的发展，安装有各种电气设备的工业箱柜获得大量应用；传统的采用机械钥匙进行箱柜门管理的方式已经落后，需要考虑采用电子控制的手段来实现柜体门禁系统的管理。中国授权专利授权公告号CN204960547U《一种电子锁》中，列出了一种适用于柜体的电子锁，该电子锁构造中，采用了一种微型电磁铁来实现对电子锁的控制，该电子锁还具有低电压、低功耗的特性；同时该电子锁具有日常零功耗待机，锁具正常时无法非法开锁，锁具出现电子故障时，方可通过合法方式开锁的特性，从而形成将电子锁的安全性提升到一个全新的层次，为一种安全电子锁。

然而，在该安全电子锁方案中，因电子柜锁的尺寸限制，所选用电磁铁较小，电磁铁中的轴承、线圈及弹簧配合所需精度较高，对应用环境的要求较高；而且，因该锁具结构设计特性，对电磁铁无法实现全封闭运行的环境，户外使用中，雨水、灰尘、油污等杂质对电磁铁影响较大，该类型电子锁在实际应用中遇到故障率较高的问题，难以适应户外恶劣环境的影响。

技术实现要素：

为克服上述不足，本实用新型的目的是向本领域提供一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁，使其解决现有安全电子锁设计中所存在的上述技术问题。其目的是通过以下方案实现。

一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁，包括：锁体、锁芯体、电磁吸铁、锁舌；其中，所述电磁吸铁、锁舌安装于锁体内，电磁吸铁由导电线圈、导磁金属体构成；锁芯体中安装有锁芯、或者按钮、还或者旋钮；其特征在于所述锁芯、或者按钮、还或者旋钮的后端连接有能向上活动的卡板，卡板位于锁芯体内，卡板顶部有与锁舌下端相配合的凹槽，锁舌下端落于凹槽内时，锁舌卡住卡板，锁芯体无法向外与锁体脱离；卡板上升时推动锁舌向上运动，此时锁舌下端仍然落于凹槽内；锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触。

作为上述方案的进一步改进，所述安全电子锁中的电磁吸铁还包括永磁体A，锁舌中含有导磁体，锁舌上安装有锁舌弹簧；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，锁舌弹簧受压缩或被拉伸,永磁体A吸住锁舌；此时若电磁吸铁线圈未导电，则锁舌保持与电磁吸铁的吸合；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁对锁舌产生的磁吸力无法克服锁舌弹簧对锁舌的向下的力，锁舌无法保持固定。

作为上述方案的进一步改进，或者所述安全电子锁中的锁舌中包含有永磁体B；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，永磁体B吸住电磁吸铁的导磁金属体；此时若电磁吸铁线圈未导电，则使锁舌保持与电磁吸铁的吸合；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁线圈与锁舌的永磁体B产生相斥的磁斥力，使得锁舌受到电磁吸铁向下的力，锁舌无法保持固定。

作为上述方案的进一步改进，或者所述安全电子锁中的锁舌中包含有永磁体B，锁舌上安装有锁舌弹簧；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，锁舌弹簧受压缩或被拉伸,永磁体B吸住电磁吸铁的导磁金属体；此时若电磁吸铁线圈未导电，则使锁舌保持与电磁吸铁的吸合；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁与锁舌产生的磁吸（斥）力无法克服锁舌弹簧对锁舌的向下的力，锁舌无法保持固定。

作为上述方案的进一步改进，或者所述安全电子锁中的电磁吸铁中包含有永磁体A，锁舌上包含有永磁体B，永磁体A与永磁体B磁性为相吸特性；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，永磁体A与永磁体B产生磁吸力；此时若电磁吸铁线圈未导电，则使锁舌保持与电磁吸铁的吸合；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁对永磁体B产生的磁斥力大于永磁体A与永磁体B之间的磁吸力，锁舌受向下的力，锁舌无法保持固定。

作为上述方案的进一步改进，或者所述安全电子锁中的锁舌中含有导磁体，锁舌上安装有锁舌弹簧；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，锁舌弹簧受压缩或被拉伸,锁舌受锁舌弹簧向下的力；此时若电磁吸铁线圈未导电，则锁舌无法保持固定；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁对锁舌产生的磁吸力克服锁舌弹簧对锁舌的向下力，锁舌保持与电磁吸铁的吸合。

作为上述方案的进一步改进，还或者所述安全电子锁中的电磁吸铁中包含有永磁体A，锁舌上包含有永磁体B；所述锁舌向上运动后与电磁吸铁相接触，永磁体A与永磁体B产生磁斥力,锁舌受向下的力；此时若电磁吸铁线圈未导电，则锁舌无法保持固定；若电磁吸铁线圈导电，则电磁吸铁对锁舌产生的磁吸力使得锁舌保持与电磁吸铁的吸合。

作为上述方案的进一步改进，还包括安装于锁体内的复位舌及复位弹簧，复位弹簧一端与复位舌连接，复位舌下端与锁芯体外壁或卡板相配合，在锁芯体闭合于锁体内时，复位舌下端落于锁芯体外壁或卡板上，复位弹簧处于压缩或拉伸，复位舌上的凸杆脱离与锁舌的接触，并不影响锁舌的运动；而当锁芯体从锁体中脱离时，复位舌下端与锁芯体外壁或卡板脱离接触，复位弹簧推动复位舌向下运动，复位舌上的凸杆带动与电磁吸铁保持吸合状态的锁舌向下运动。

作为上述方案的进一步改进，还包括位于锁体内的感应开关；所述感应开关为微动开关，或者为磁感应开关，或者为轻触开关，或者为压敏开关，还或者为光感应开关；所述锁芯体中的锁芯、或者按钮、还或者旋钮状态发生变化，还或者卡板位置发生变化时，感应开关被触发。

作为上述方案的进一步改进，所述感应开关为微动开关时，该微动开关带有触杆；所述锁舌或复位舌的运动造成所述感应开关的状态变化，指的是卡板向上运动时，推动锁舌或复位舌向上运动，锁舌或复位舌触碰触杆，感应开关被触发；或者是卡板向上运动时，推动锁舌或复位舌向上运动，锁舌或复位舌与触杆脱离接触，感应开关被释放，而卡板向下运动时，锁舌也向下运动或复位舌被复位弹簧带动向下运动，锁舌或复位舌触碰触杆，感应开关被触发。

本实用新型的一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁，其有效利用了电磁吸铁的特性，锁舌与卡板的相互卡扣配合，以及复位舌构造的应用，实现了安全电子锁的特性的同时，又成功解决了该类电子锁低功耗、防尘、防水、防油污的问题，该产品具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型中一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型中电子锁处于闭合时的内部结构示意图；

图3是图2中C部分的放大结构示意图；

图4是电子锁通过钥匙使卡板向上运动时图2中C部分的放大结构示意图；

图5是电子锁卡板与锁舌脱离时图2中C部分的放大结构示意图；

图6是电子锁锁芯体从锁体中脱离时图2中C部分的放大结构示意图。

图中序号的名称为：101、锁体，102、电子盒，103、磁铁固定架，201、锁芯体，202、锁芯，203、卡板，204、凹槽，205、凸起挂钩，206、钥匙,301、导电线圈，302、导磁金属体，303、永磁体A，401、锁舌，402、导磁体，403、锁舌弹簧，404、卡槽，501、复位舌，502、凸杆，503、复位弹簧，601、微动开关，602、触杆，603、控制电路板。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术任由在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下描述中，“向上”与“向下”运动、“触发”与“解除触发”只是相对而言，可以理解到，在不改变该电子锁的控制方法的基本原理的基础上，“向上”运动也可以变为“向下”运动，“触发”也可以变为“未触发”或“解除触发”，该状态及方式都只是相对而言，对电子锁的控制方法并未发生实际的改变。在此应属于本实用新型的保护范围。

为方便对本

技术实现要素：
进行理解，以下采用一种工业场合所使用的电子锁具进行描述。可以理解，本实用新型的一种电子锁及其控制方法不仅仅只限用于该类工业锁具上，在更多应用电子锁的场合也可满足该需求。对此不应作为对本实用新型的限制，而都应属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁。

如图1所示，为一种工业场合所使用的锁具构造的爆炸示意图；该安全电子锁包含有锁体、锁芯体、安装于锁芯体中的锁芯、卡板，可带动锁芯转动的钥匙，以及安装于锁体背面的电子盒、复位舌、复位弹簧，复位舌上端还有一凸杆；构成电磁吸铁的导电线圈、导磁金属体、永磁体A；以及安装于电子盒内的磁铁固定架、锁舌、锁舌弹簧，锁舌上方还安装有导磁体；带有触杆的微动开关焊接在控制电路板上。

如图2所示，为图1中安全电子锁处于闭锁时的内部结构示意图，图3为图2中C部分的放大结构示意图；可以看到锁芯体一端套接在锁体内，另一端则安装有锁芯，锁芯后端还安装有可随锁芯转动而向上活动的卡板，卡板上端有凹槽，电子盒安装于锁体背部，电磁吸铁、感应开关、控制电路板、锁舌、锁舌弹簧、复位舌及复位弹簧安装于电子盒内，复位舌下端位于锁芯体外壁或卡板上端，复位弹簧一端连接于复位舌上，复位舌上端有凸杆，该凸杆负责触发微动开关的触杆；锁舌落于卡板上端的凹槽内，锁舌下端的卡槽与卡板凹槽内的凸起挂钩配合，相互卡扣，避免因锁体受到外力碰撞、晃动，而造成锁舌与卡板意外脱离。锁舌弹簧位于锁舌与磁铁固定架之间，锁舌上安装有一导磁体，锁舌上端未与复位舌的凸杆接触；电磁吸铁安装于磁铁固定架上，并位于锁舌导磁体上方距离约3mm左右。该图中，微动开关未触发，锁舌卡住卡板，从而控制锁芯体无法向外从锁体内脱离。

可以理解，图2中，电子盒及磁铁固定架的作用主要为方便安装锁舌、电磁吸铁、复位舌、复位弹簧，该磁铁固定架安装于电子盒内，电子盒通过螺丝或卡扣于锁体背面。实际应用中，也可以直接在锁体上实现电子盒的功能，磁铁固定架直接安装于锁体内。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图2中，在锁舌上安装导磁体，其主要目的是尽可能减少锁舌的质量的前提下，又让锁舌整体保持有导磁功能，从而实现与永磁体A能产生磁吸力；而实际中，锁舌也可以直接整体采用具有导磁性能的材料制作，而无需单独安装导磁体。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

如图4所示为电子锁通过钥匙使卡板向上运动时图2中C部分的放大结构示意图；图中可以看到，钥匙带动锁芯旋转，从而使得卡板向上运动；此时，复位舌和锁舌被卡板推动向上运动，同时复位弹簧与锁舌弹簧被压缩；而复位舌上端的凸杆推动微动开关的触杆，使得微动开关被触发；而锁舌上升后，导磁体与电磁吸铁相接触，锁舌上端也随之上升。

可以理解，图4中采用了钥匙转动锁芯，通过锁芯后端的偏心轴带动卡板向上运动；所采用的钥匙可以认为是机械钥匙，或者是电子钥匙，对此不应视为对本实用新型的限制。而同时，本行业专业人士可以理解，也可采用按钮或者旋钮代替锁芯和钥匙的功能，采用按下按钮或者旋转旋钮从而带动卡板向上运动的机械构造。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中，随着复位舌、锁舌被卡板推动，复位弹簧、锁舌弹簧被压缩；该复位弹簧、锁舌弹簧的作用是用于将复位舌、锁舌能恢复到初始时闭锁状态。为达到此目的，该复位弹簧、锁舌弹簧在复位舌、锁舌上升时，也能够采取被拉伸的方式，并不会影响电子锁的实际功能。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中采用带有触杆的微动开关感应复位舌的上升动作；而实际中复位舌是随卡板上升而上升；可以看到，卡板上升时，锁舌也在随之上升；也可采用锁舌上端结构来触发触杆，也能同样达到该触发触杆的功能。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中，微动开关的触杆由释放转为被触发的方式来实现在卡板上升这一解锁动作时微动开关被触发的过程，也可以采用在卡板上升过程中微动开关的触杆由被触发转为释放的过程；可以意识到，不论以上那种状态，该微动开关的状态变化能够被电子锁控制系统所获知，从而能够获知该解锁动作，而使得电子锁控制系统能对电子锁进行进行控制。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中，所采用了微动开关进行感应解锁动作；同样的原理下，具有该类特性的感应开关还可以为磁感应开关，或者为轻触开关，或者为压敏开关，还或者为光感应开关等等；此类开关的合理应用，都能获知复位舌或锁舌的位置状态变化。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中，所述卡板上升是由钥匙带动锁芯转动而引起。可以意识到，若在钥匙带动锁芯转动、或按下按钮、或旋转按钮时，感应开关能感应到该状态；甚至，锁芯体中包含位于锁芯外部的锁芯盖时，锁芯盖被开启时，感应开关被触发；同样也能达到以上所描述的效果。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，图4中，该微动开关被触发后，若电子锁控制系统正常，则可以判断该解锁动作是否合法；若合法，则不对电磁吸铁导电线圈进行供电，则电磁吸铁中的永磁体A对锁舌中的导磁体产生磁吸力，该磁吸力大于锁舌弹簧对锁舌的向下的拉力，从而使得锁舌保持与电磁吸铁的吸合；而若非法，则对导电线圈进行供电，则电磁吸铁对导磁体的磁吸力减弱或消失，锁舌不能保持与电磁吸铁的吸合，而卡板下降时，锁舌也随之下降，仍然卡住卡板，锁芯体无法向外从锁体中脱离，该电子锁恢复到图2、图3中的构造状态，从而电子锁无法被非法开启。

如图5所示，是电子锁卡板与锁舌脱离时图2中C部分的放大结构示意图；图中可以看到，当卡板下降时，复位舌在复位弹簧的作用下随卡板下降，复位舌上端的凸杆与触杆脱离，微动开关被释放；而此时，复位舌上端的凸杆并没有触碰到锁舌上端，锁舌因此与电磁吸铁仍然保持吸合，锁舌弹簧仍然保持被压缩状态，锁舌下端已经从卡板的凹槽中脱离。

可以理解，图5中，在卡板下降时，锁舌与电磁吸铁保持吸合，是因为电磁吸铁中的永磁体A对锁舌中的导磁体所产生的磁吸力克服了锁舌弹簧对锁舌的向下的作用力，而使得锁舌能够保持与电磁吸铁吸合。该电磁吸铁中含有永磁体A,与锁舌中含有的导磁体及锁舌弹簧的共同作用而使得具有该特性功能。实际应用中，还可以采用不带永磁体A的电磁吸铁，与锁舌中含有永磁体B及锁舌弹簧共同构成，则在锁舌上升与电磁吸铁接触时，永磁体B对电磁吸铁的导磁金属体产生磁吸力，而保持吸附，而导电线圈导电时，将产生与永磁体B相斥的磁斥力，从而在锁舌弹簧的共同作用下，使得锁舌受向下的作用力。可以意识到，此构造中，锁舌弹簧也可以去掉，从而电磁吸铁只由导电线圈及导磁金属体构成，而锁舌则包含有永磁体B，即可完成以上功能。

而延续此设计思路，则可以提出另一种具有该电磁吸铁与锁舌自动吸合特性的构成方式。如：电磁吸铁中含有导电线圈、导磁金属体、永磁体A,锁舌中含有永磁体B，则在锁舌上升与电磁吸铁接触时，永磁体A与永磁体B相吸，而导电线圈导电时，将产生与永磁体B相斥的磁斥力，该磁斥力大于永磁体A与永磁体B的磁吸力，从而使得锁舌整体受到向下的作用力。以上对于电磁吸铁及锁舌结构的组成方案，都能实现本实用新型中所强调的电磁吸铁与锁舌自动吸合特性要求。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

同样，可以理解，利用该电子锁构造，而只需将电磁吸铁和锁舌的特性转变，也可形成其他具有其他功能的电子锁；如：电磁吸铁中只含有导电线圈、导磁金属体，而锁舌中含有导磁体，锁舌上安装有锁舌弹簧；则在锁舌上升后，锁舌弹簧受压缩；此时若导电线圈不通电，则锁舌在锁舌弹簧的作用下，无法与电磁吸铁吸合，卡板向下运动时将随之下降而继续卡住卡板；而若导电线圈通电时，则电磁吸铁对锁舌产生的磁吸力将克服锁舌弹簧的弹力，从而使得锁舌能够保持与电磁吸铁的吸合，卡板向下运动时将与锁舌脱离；而一旦导电线圈断电时，则锁舌将被锁舌弹簧推动向下运动。而具有该功能的电磁吸铁和锁舌的构造还可以是电磁吸铁中含有永磁体A，锁舌中含有永磁体B，而永磁体A与永磁体B相斥，从而造成锁舌与电磁吸铁靠近时与电磁吸铁产生磁斥力，而导电线圈通电时，则使得电磁吸铁对锁舌产生磁吸力，从而实现本段中所述功能。可以理解，该种电磁吸铁与锁舌结构的构成方式则与之前所述电子锁功能不尽相同，但该电子锁其他构造则相同。对此，也应视为本实用新型的保护范围。

如图6所示，是电子锁锁芯体从锁体中脱离时图2中C部分的放大结构示意图；图中可以看到，因锁舌与卡板脱离后，锁芯体即可向外从锁体内脱离；而锁芯体最终脱离与复位舌的接触后，复位舌受复位弹簧的作用力，被推动向下，复位舌上的凸杆则与锁舌上端接触，并对锁舌施加向下的作用力，最终破坏锁舌与电磁吸铁保持吸附的平衡状态，而使得锁舌与电磁吸铁脱离，锁舌向下落下，锁舌弹簧则恢复正常。

可以理解，图6中，锁芯体脱离锁体后，复位舌失去锁芯体外壁的支撑，则将在复位弹簧的强力作用下，向下运动；并由此而带动锁舌最终落下，从而完成了整个开锁过程。具有此功能的电子锁，则在开锁后需要闭锁时，只需将锁芯体推入至锁体内；此过程中锁芯体略微将锁舌推动向上，锁舌弹簧被压缩，复位舌被锁芯体外壁推动向上，复位弹簧被压缩；当锁芯体完全闭合至锁体内时，则锁舌位置与卡板位置对应，锁舌弹簧推动锁舌向下，则锁舌即可自动落于卡板上端的凹槽内，从而实现整个电子锁由开启状态到闭合状态的过程。此过程中，复位舌与复位弹簧的功能，为锁芯体从锁体中脱离后，能通过凸杆使得锁舌从高位落下。对于本行业内具有相关专业知识的普通技术人员而言，该复位舌与锁舌之间的结构，还可以有多种不同形式的构造，但最终所需实现在锁芯体开启后复位舌将锁舌复位的功能不变。对此，都应视为本实用新型的保护范围。

可以理解，本实施例中，所采用的一种具有手柄特性的工业柜锁来进行举例说明；而在实际应用中，具有该类型功能的安全电子锁还可以有其他构成方式，如适合于安装于箱柜门上的一种锁体与锁芯体完全分离的小型电子锁，其中锁体和锁芯体分别安装在箱柜门和门框上，通过安装于二者内的锁舌与卡板的相互卡扣和解除卡扣，从而实现箱柜门开启/闭合的功能。具体实现可参考前文所述，在此不再复述。

本实用新型的一种利用电磁吸铁构成的安全电子锁，其有效利用了电磁吸铁的特性，电磁吸铁与锁舌的配合使用，以及锁舌与卡板的相互卡扣配合，复位舌的应用，在实现了安全电子锁的特性的同时，又成功解决了该类安全电子锁所需要的低功耗、防尘、防水、防油污的问题，该产品能满足市场对电子锁的技术要求，具有较高的实用价值。

然而，以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所做出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。