一种可封闭锁芯、数字门锁的制作方法

本实用新型涉及门锁技术领域，具体涉及一种可封闭锁芯、数字门锁。

背景技术：

一般情况下，为了防范和保安，家庭或公司以及商店的出入门设有门锁，近年来，以数字门锁逐渐代替机械式门锁。

为了启动这些数字门锁，目前采用使电子钥匙接触电子钥匙触碰部的方法和、按下利用轻触开关或薄膜开关等机械式开关的键盘来输入密码的方法和、利用指纹的方法。

现有的数字门锁大体上包括 ：面板以及设置在门中的锁芯；锁芯包括凸轮以及驱动凸轮旋转的电机。当用户输入正确的秘钥后，电机驱动凸轮旋转，最终打开门锁的锁栓。但是，所有的门锁均有对电源依赖性较高的问题，一旦电源与电机断开，门锁将无法被打开，可靠性低。

现有技术的做法是在数字门锁的基础上加设一机械式的钥匙芯，钥匙芯为弹子式或叶片式，用户除了正常地输入秘钥开启门锁外，也可以插入物理钥匙开启门锁。现有技术中，上述两种开锁方式均同时可用，物理的钥匙芯的存在，为技术开锁提供了条件，给数字门锁留下安全漏洞。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种可以封闭的锁芯。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种可封闭的锁芯，包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯，凸轮包括套筒和啮合部分，啮合部分从套筒径向伸出；所述钥匙芯与套筒同轴，钥匙芯末端通过伸入套筒的第一离合装置与套筒传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块，以及锁定顶块位置的限位组件。

所述凸轮、钥匙芯、第一离合装置均可选用现有技术实现。钥匙插入钥匙芯后，可推动钥匙芯朝套筒行进，最终将第一离合装置推入套筒而实现与套筒传动连接。此时旋转钥匙芯，便可带动啮合部分旋转而最终使门锁的锁栓移动。以上均与现有技术一致。本实用新型特别设置离合锁止组件，限位组件可以将顶块锁定在套筒内，阻止第一离合装置进入套筒，实现封闭锁芯的目的。在锁芯被封闭后，无法通过旋转钥匙芯的方式开启门锁，实现提高机械门锁安全性的目的。需要使用钥匙芯开锁时，则解除限位组件对顶块的锁定，第一离合装置可以推开顶块而进入套筒内实现传动连接。

进一步的，所述顶块的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒内；所述顶块的末端还连接有复位机构；所述限位组件包括开口在顶块侧面的、沿顶块径向设置的至少一个限位槽，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的限位栓，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构。

复位机构可以在开锁动作结束、施加在钥匙芯上的推力消失后，将顶块重新推入套筒内、解除第一离合装置与套筒的连接状态，提高锁芯的安全性。同时还便于随时启动限位组件对顶块的锁定。特别优选的，本实用新型选用限位槽和限位栓作为限位组件，在第一驱动机构的驱动下，限位栓可以插入或退出限位槽。限位栓插入限位槽后，二者相互咬合使顶块无法移动，实现将顶块锁定在套筒内的目的。限位栓退出限位槽后，顶块的锁定被解除，第一离合装置可以将顶块推出套筒而与套筒啮合、连接。所述第一驱动机构可以选用任意一种现有技术实现，如电磁阀、气缸、电机等。采用限位槽与限位栓作为限位组件，其结构简单且可靠性高，易于实现而有利于推广应用。顶块和限位栓均可选用金属制成，以避免锁芯被暴力破坏。

进一步的，所述第一驱动机构为双线圈电磁阀；所述电磁阀的阀芯沿顶块的径向移动；所述限位栓固定在阀芯上。

双线圈电磁阀具有双稳态，可以在不持续通电的情况下维持顶块的锁定或解除锁定状态，降低离合锁止组件对电力的依赖度，进一步提高锁芯的可靠性。而电磁阀作为第一驱动机构，其运行平稳且安静，可以精确地将限位栓推入限位槽中。而简单的结构也有利于降低锁芯的体积，提高锁芯的适用性。

优选的，所述顶块为金属块；所述限位栓为金属栓；所述第一驱动机构包括第一电源，第一电源与顶块电性连接。

本实用新型还可以对金属的顶块通电，使之产生磁力而将金属的限位栓吸入限位槽中。采用磁力驱动限位栓，有利于减小锁芯的体积，提高其在现有门锁产品中的适用性。

本实用新型还提供一种数字门锁，其含有所述的锁芯。

将本实用新型的锁芯应用在数字门锁中时，则可以在数字门锁正常工作时，封闭以钥匙芯操作的机械锁芯，避免被技术开锁，提高数字门锁的安全性。一旦数字门锁的出现断电等故障，则可以解除对锁芯的封闭，用户可以通过插入物理钥匙的方式开启门锁。此外，机械锁芯也可处于常开的状态，当检测到发生技术开锁等非正常操作时，则封闭锁芯，提高门锁的安全性。本实用新型的数字门锁还包括必要的数据处理结构、秘钥输入结构、门锁驱动结构等必要的结构，由于不属于本实用新型的改进之处，本实用新型不再作详细描述，可选用任意一种现有技术实现。

进一步的，还包括控制单元以及检测器，检测器与控制单元通信连接，控制单元与第一驱动机构通信连接。

检测器用于检测数字门锁的工作状态，当数字门锁发生异常情况时（电源无法正常供电、出现异常操作等），控制单元可做出判断并发出封闭、开启锁芯的指令，使第一驱动机构驱使限位栓插入/退出限位槽。检测器的种类和数量以及结构可以根据需要检测的状态而进行设定。例如需检测供电情况，则对相关电路中设置电流、电压检测器，以检测系统中的电流、电压值，用于判断供电状况。控制单元可选用任意一种现有技术，如单片机。

更进一步的，所述顶块的前端还设有第二离合装置；所述顶块的末端连接有驱动其旋转的第二驱动机构；所述限位组件包括环绕顶块侧面的至少一个环形限位槽，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的限位栓，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构。

本实用新型在顶块的前端设有第二离合装置，第二离合装置与套筒传动连接。第二驱动机构驱动第二离合装置旋转，可带动凸轮旋转而开启门锁。限位栓可将顶块锁定在套筒中，因此利用第二离合装置控制门锁时，第二离合装置可阻碍第一离合装置与套筒的连接，此时仅可通过输入密钥的方式开启门锁。第二驱动机构可选用任意一种现有技术实现，如电机。其与控制单元通信连接。数字门锁和机械门锁通过同一锁芯对门锁进行控制，有利于简化门锁的结构，实现输入密钥/插入钥匙两种开锁方式之间的无缝切换，可有效提高门锁的工作效率以及锁芯封闭功能的可靠性。

优选的，所述第二驱动机构包括电机以及驱动电机的第二电源；所述检测器用于检测第二电源的电压和电流。

本实用新型还提供一种的数字门锁的封闭方法，包括如下步骤：

S1.检测器检测数字门锁信号，并将检测结果发送至控制单元；

S2.控制单元将检测值与预设结果进行比对，若检测结果不在预设结果范围内，则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓退出限位槽；若检测结果在预设的结果范围内，则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓插入限位槽。

进一步的，所述顶块的前端还设有第二离合装置；所述顶块的末端连接有驱动其旋转的第二驱动机构；所述第二驱动机构包括电机以及驱动电机的第二电源；所述检测器用于检测第二电源的电压和电流；所述信号为第二电源的电压值和/或电流值。

进一步的，所述信号为钥匙在钥匙芯中停留的时间长度。

附图说明

图1是本实用新型可封闭锁芯封闭状态的结构示意图。

图2是本实用新型可封闭锁芯开启状态的结构示意图。

图3是本实用新型可封闭锁芯另一实施例的结构示意图。

图4是本实用新型可封闭锁芯另一实施例的结构示意图。

图5是本实用新型可封闭锁芯另一实施例的结构示意图。

图6是本实用新型数字门锁的结构框图。

图7是本实用新型可封闭锁芯另一实施例的结构示意图。

图8是本实用新型数字门锁另一实施例的结构框图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种可封闭的锁芯，如图1，包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯1，凸轮包括套筒2和啮合部分（图中未出示），啮合部分从套筒径向伸出；所述钥匙芯与套筒同轴，钥匙芯末端通过伸入套筒的第一离合装置3与套筒传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块41，以及锁定顶块位置的限位组件。所述第一离合装置为现有技术。

本实施例中，钥匙芯为现有的弹子钥匙芯。

进一步的，所述顶块41的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒内；所述顶块的末端还连接有复位机构42；所述限位组件包括开口在顶块侧面的、沿顶块径向设置的一个限位槽43，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的限位栓44，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构45。本实施例中，复位机构优选为复位弹簧。

本实施例优选的，所述第一驱动机构为双线圈电磁阀；所述电磁阀的阀芯沿顶块的径向移动；所述限位栓固定在阀芯上。

本实施例的工作原理如下：对电磁阀通电，阀芯推动限位栓进入限位槽，将顶块锁定在套筒中，实现对锁芯的封闭（如图1）。此时由于第一离合装置无法进入套筒而与之连接，导致无法通过对钥匙芯插入钥匙的方式驱动门锁。

需要开启锁芯时，则阀芯带动限位栓退出限位槽（如图2）。此时插入钥匙，可以推动第一离合装置进入套筒而与套筒传动连接。操作完毕后，复位弹簧推动第一离合装置退出套筒。

实施例2

本实施例提供一种可封闭的锁芯，如图3，包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯1，凸轮包括套筒2和啮合部分，啮合部分从套筒径向伸出；所述钥匙芯与套筒同轴，钥匙芯末端通过伸入套筒的第一离合装置3与套筒传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块41，以及锁定顶块位置的限位组件。

本实施例中，钥匙芯为现有的叶片式钥匙芯。

进一步的，所述顶块的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒内；所述顶块的末端还连接有复位机构42；所述限位组件包括开口在顶块侧面的、沿顶块径向设置的一个限位槽43，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的限位栓44，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构45。本实施例中，复位机构优选为复位弹簧。

所述顶块为金属块（钢）；所述限位栓为金属栓（钢）；所述第一驱动机构包括第一电源，第一电源与顶块电性连接。

实施例3

本实施例提供一种可封闭的锁芯，如图4，包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯1，凸轮包括套筒2和啮合部分，啮合部分从套筒2径向伸出；所述钥匙芯1与套筒2同轴，钥匙芯1末端通过伸入套筒2的第一离合装置3与套筒2传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块41，以及锁定顶块位置的限位组件。

本实施例中，钥匙芯为现有的弹子钥匙芯。

进一步的，所述顶块41的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒2内；所述顶块的末端还连接有复位机构42；所述限位组件包括开口在顶块侧面的、沿顶块径向设置的一个限位槽43，以及设置在顶块41外侧、与限位槽匹配的限位栓44，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构。本实施例中，复位机构优选为复位弹簧。

本实施例中，第一驱动机构包括设置在限位栓外侧的电机46以及连接电机输出端丝杆47，限位栓的末端设有螺孔，所述丝杆与螺孔配合连接。电机带动丝杆转动，从而移动限位栓。

实施例4

本实施例提供一种可封闭的锁芯，如图5，包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯1，凸轮包括套筒2和啮合部分，啮合部分从套筒2径向伸出；所述钥匙芯1与套筒2同轴，钥匙芯1末端通过伸入套筒2的第一离合装置3与套筒2传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块41，以及锁定顶块41位置的限位组件。

本实施例中，钥匙芯1为现有的弹子钥匙芯。

进一步的，所述顶块41的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒2内；所述顶块41的末端还连接有复位机构42；所述限位组件包括开口在顶块41侧面的、沿顶块径向设置的、环绕顶块的一个限位槽43，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的、相对设置的2个限位栓44，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构。本实施例中，复位机构优选为复位弹簧。

本实施例优选的，所述第一驱动机构为双线圈电磁阀45；所述电磁阀的阀芯沿顶块的径向移动；所述限位栓固定在阀芯上。

实施例5

本实施例提供一种数字门锁，其包括如实施例1所述的锁芯。如图6，还包括控制单元以及检测器，检测器与控制单元通信连接，控制单元与第一驱动机构通信连接。

进一步的，所述检测器设置在钥匙芯的钥匙孔中，用于检测钥匙孔中外物停留的时间和/或钥匙孔中外物摆动的频率。

本实施例中，检测器包括设置在钥匙芯的钥匙孔内首尾两端的两个接触开关。

实施例6

本实施例提供一种数字门锁，其含有可封闭的锁芯。

本实施例中，如图7，所述可封闭的锁芯包括用于启动锁栓的凸轮、布置在凸轮一端的钥匙芯1，凸轮包括套筒2和啮合部分，啮合部分从套筒2径向伸出；所述钥匙芯1与套筒2同轴，钥匙芯末端通过伸入套筒2的第一离合装置3与套筒2传动连接，还包括离合锁止组件，所述离合锁止组件包括一可滑动设置在套筒中的顶块41，以及锁定顶块41位置的限位组件。

所述顶块41的前端从凸轮的另一端伸入所述套筒内；所述顶块的末端还连接有复位机构42；所述限位组件包括环绕顶块侧面的一个环形限位槽43，以及设置在顶块外侧、与限位槽匹配的限位栓44，还包括驱动限位栓插入/退出限位槽的第一驱动机构。

进一步的，所述第一驱动机构为双线圈电磁阀45；所述电磁阀的阀芯沿顶块的径向移动；所述限位栓固定在阀芯上。

本实施例中，如图8，数字门锁还包括控制单元以及检测器以及秘钥输入模块，检测器与控制单元通信连接，控制单元与第一驱动机构通信连接。秘钥输入模块为数字键盘。

进一步的，所述顶块41的前端还设有第二离合装置5；所述顶块41的末端连接有驱动其旋转的第二驱动机构（图中未出示）。本实施例中，第二驱动结构为电机，与所述控制单元通信连接。

所述第二驱动机构还包括驱动电机的第二电源；所述检测器为现有技术，用于检测第二电源的电压和电流。

实施例7

本实施例提供一种实施例5的数字门锁的锁芯封闭方法。包括如下步骤：

S1.检测器检测钥匙触碰两个接触开关的时间间隔，并将检测结果发送至控制单元；

S2.控制单元将检测值与预设结果进行比对，若检测结果超过预设的时间范围内（本实施例设定为为1秒），则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓退出限位槽；推动钥匙，则可使第一离合装置与套筒连接，旋转钥匙便可打开门锁。若检测结果在预设的结果范围内，则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓插入限位槽；封闭锁芯，此时门锁无法打开。

除此以外，S1中接触开关还可用于检测其被外物触发的频率以获得钥匙孔中外物摆动（震动）的频率，如该结果高于预设的值，则可控制门锁封闭，以避免门锁被技术开锁破解。

实施例8

本实施例提供一种实施例5的数字门锁的锁芯封闭方法。包括如下步骤：

S1.检测器检测钥匙触碰两个接触开关的时间间隔，并将检测结果发送至控制单元；

S2.控制单元将检测值与预设结果进行比对，若检测结果超过预设的时间范围内（本实施例设定为为1秒），则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓退出限位槽；推动钥匙，则可使第一离合装置与套筒连接，旋转钥匙便可打开门锁。若检测结果在预设的结果范围内，则控制单元控制维持封闭锁芯的状态，此时门锁无法打开。

本实施例优选的，还包括接近钥匙孔开口处的第一个接触开关被触发时，控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓插入限位槽的步骤。

实施例9

本实施例提供一种实施例6的数字门锁的锁芯封闭方法。包括如下步骤：

S1.检测器检测数字门锁信号，并将检测结果发送至控制单元；

S2.控制单元将检测值与预设结果进行比对，若检测结果不在预设结果范围内，则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓退出限位槽；若检测结果在预设的结果范围内，则控制单元控制第一驱动机构驱使限位栓插入限位槽。

进一步的，所述信号为第二电源的电压值和电流值。

本实施例中，所述预设的结果低于电机的正常工作电流、电压。当第二电源的电流值和电压值在设定的范围内时（即第二电源无法正常驱动电机工作时），锁芯解除封闭，可以利用钥匙开启门锁。当检测值在设定范围外时，则封闭门锁，用户只可通过输入秘钥开启门锁。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。