本发明涉及一种防意外开启电子锁，尤其是一种涉及电子锁领域的防意外开启电子锁。
背景技术：
在安全技术防范领域，电子锁依靠其电子芯片设置与电子钥匙配对的密钥，采用电子身份验证方式，互开率几乎为零；锁头芯上电路板可以保存多组电子钥匙编号与密钥对，实现多把钥匙开启本锁功能。在授权状态下，可以增加、删除某个钥匙开启本锁的权限，电子钥匙在非授权状态下不能复制，既降低了技术开锁的可能性，有提高了使用的便利性。
但是现有技术中的电子锁抗暴性能弱，容易被暴力开启，并且锁芯即便在开启状态也可能被拔出，存在很大的安全漏洞。为此，最新技术在电子锁基础上增加了空转结构，使锁芯在未授权的条件下可以实现自动空转，有效避免了暴力开锁，使电子锁的安全性得到了进一步提高，但是即便是具有该类技术的电子锁在高速冲击或者剧烈震动的极端情况下也会发生锁芯回转，使电子锁意外开启的情况。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全可靠性高，功耗低，体积小，抗暴性能强即使在高速冲击和剧烈震动的情况下也不会发生意外开启的防意外开启电子锁。
本发明解决其技术问题所采用的防意外开启电子锁，包括锁胆，控制电路和离合套，所述控制电路设置在锁胆内，所述锁胆内设置有钥匙孔，还包括传动系统、动力轴、离合凸轮、卡钥匙凸轮、卡钥匙销，所述卡钥匙凸轮和离合凸轮分别安装在动力轴的两端，所述传动系统包括驱动装置、驱动齿轮和传动齿轮，所述传动齿轮安装在动力轴上，所述驱动齿轮与传动齿轮啮合，所述驱动装置的动力输出端与驱动齿轮连接，所述驱动装置的控制信号输入端和所述控制电路板连接，所述离合套中设置有离合槽，所述离合槽和离合凸轮之间设置有离合件，所述卡钥匙销套设在卡钥匙凸轮上，所述锁胆中还设置有卡爪、扭簧和卡爪电机，所述卡爪电机固定在在锁胆中，所述卡爪的一端与卡爪电机的输出轴连接，所述扭簧一端固定在锁胆中，另一端与卡爪连接，所述卡钥匙凸轮上设置限位槽，所述锁胆中设置有限位销。
进一步的是，还包括悬架，所述悬架位于锁胆内，所述动力轴从悬架的孔中穿过，所述驱动装置、卡爪电机安装在悬架上，所述扭簧一端固定在悬架上，另一端与卡爪连接。
进一步的是，所述驱动装置为驱动电机。
进一步的是，所述离合套内设置有多对离合槽。
进一步的是，所述离合件为离合弹珠。
进一步的是，还包括电极，所述电极的一端与控制电路连接，另一端为钥匙接口。
进一步的是，所述电极的外壁设置有绝缘层。
进一步的是，所述传动齿轮为内齿圈传动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮的内齿圈啮合，所述卡爪卡在传动齿轮的内齿圈处。
进一步的是，驱动齿轮与传动齿轮的传动比大于1。
本发明的有益效果是：采用本申请的电子锁结构和传动方式，锁芯上的电机和电路板工作时间短、电流小，功耗极低，环保节能，可以在闭锁状态和开启状态之间可靠转换，并且锁芯处于开启状态，不能拔出钥匙，无安全漏洞，闭锁状态锁芯空转结构，抗暴力更强，同时利用带制动功能的锁芯传动机构在实现状态转换的同时保证了锁芯在没通电或开启情况下，无论锁芯受到任意方向的大的冲击震动，锁芯均不会意外开启，使电子锁的整体安全性得到了显著的提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构分解示意图；
图3是本发明制动机构制动时的示意图；
图4是本发明制动机构解除制动的示意图；
图5是本发明空转状态时的纵剖视图；
图6是本发明空转状态时的a-a剖视图；
图7是本发明空转状态时的b-b剖视图；
图8是本发明空转状态时的f-f剖视图；
图9是本发明启锁状态时的纵剖视图；
图10是本发明启锁状态时的a-a剖视图；
图11是本发明启锁状态时的b-b剖视图；
图12是本发明启锁状态时的f-f剖视图；
图13是本发明传动系统部分的结构示意图；
图14是本发明悬架部分的结构示意图；
图15是本发明卡钥匙凸轮部分的结构示意图；
图中零部件、部位及编号：离合弹珠1、传动齿轮2、卡爪3、驱动齿轮4、驱动电机5、悬架6、控制电路7、限位销8、电极9、锁胆10、电子钥匙11、卡钥匙销12、卡钥匙凸轮13、动力轴14、螺钉15、上盖16、卡爪电机17、扭簧18、离合凸轮19、离合套20。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2和图5所示，本发明的防意外开启电子锁，包括锁胆10，控制电路7和离合套20，所述控制电路7设置在锁胆10内，具体实施时控制电路7可以集成到控制板上。所述锁胆10内设置有钥匙孔，还包括传动系统、动力轴14、离合凸轮19、卡钥匙凸轮13、卡钥匙销12，所述卡钥匙凸轮13和离合凸轮19分别安装在动力轴14的两端，所述传动系统包括驱动装置、驱动齿轮4和传动齿轮2，所述传动齿轮2安装在动力轴14上，所述驱动齿轮4与传动齿轮2啮合，所述驱动装置的动力输出端与驱动齿轮4连接，所述驱动装置的控制信号输入端和所述控制电路7板连接，所述离合套20中设置有离合槽，所述离合槽和离合凸轮19之间设置有离合件，所述卡钥匙销12套设在卡钥匙凸轮13上，所述锁胆10中还设置有卡爪3、扭簧18和卡爪电机17，所述卡爪电机17安装在悬架6上，所述卡爪3的一端与卡爪电机17的输出轴连接，所述扭簧18一端固定在悬架6上，另一端与卡爪3连接。所述卡钥匙凸轮13上设置限位槽，所述锁胆10中设置有限位销8，限位销8与锁胆10的位置是相对固定的。其中驱动装置的驱动方式可以采用电磁驱动，液压驱动，气动驱动，本申请的驱动装置优选驱动电机5，驱动电机5可以适应本申请电子锁小巧紧凑的结构，并降低使用过程中的能耗。卡爪电机17可以采用体积较小的旋转电机。在本申请中离合凸轮19、传动齿轮2、卡钥匙凸轮13均轴向套接固定在动力轴14上，同步绕动力轴14转动(如图13)，它们径向方向位置有确定的同步关系；具体实施时离合凸轮19和卡钥匙凸轮13支撑在锁胆10内的轴孔上，可以绕轴孔中心旋转(如图5)。
本申请中的驱动装置和卡爪电机17可以直接安装在锁胆10内，也可以通过安装在悬架6上实现与锁胆10的位置固定。具体实施时驱动装置和卡爪电机17可共同固定在悬架6上，悬架6穿过动力轴14(如图14)，它可以绕动力轴14转动，悬架6由于受到锁胆10内腔体的限制，它可以在锁胆10的腔体内小范围绕动力轴14转动。本申请通过悬架巧妙实现卡爪电机17、扭簧18、与内胆10保持相对固定的位置关系，并利用悬架实现达到自动中心调节的功能，显著降低了装配难度，解决了由于锁胆形状较复杂，而在机械加工上的中心孔难于保证的问题。
其中驱动装置的输出轴与卡爪电机17的输出轴与动力轴14平行分布，且分布在以动力轴14为圆心的圆周上，驱动齿轮4刚好可以和传动齿轮2的内齿圈进行齿合传动，卡爪3可以和传动齿轮2的内齿圈形制动机构。将悬架6等零件安装到锁胆10内腔后盖上上盖16，并用螺钉15固定。
离合套20套接在锁胆10远离钥匙孔一端(如图1)，可以绕锁胆10轴心旋转，离合套20同时也是启锁件，锁胆10能带动启锁件旋转就意味锁的开启(如图12)。
当卡爪电机17不通电时，卡爪3在扭簧18的扭力作用下顶住传动齿轮2的齿面，这时传动齿轮2不能朝开锁的方向转动，开锁方向即图3中的逆时针方向；当卡爪电机17通电时，卡爪3克服扭簧18的扭力松开传动齿轮2齿面，这时传动齿轮2能朝开锁的方向转动(如图4)。
本申请的电子锁可以在以下两种状态中转换：
一、锁定状态:在此状态时，离合凸轮19的径向最低点朝向离合件，离合件可以完全缩进锁胆10内，钥匙的旋转不能带动离合套20的旋转，锁处于锁定状态，也即空转状态。卡钥匙凸轮13的径向最低点(如图15)朝向卡钥匙销12靠近锁胆10钥匙孔一侧，卡钥匙销12可以在它的腔体内自由运动，这时电子钥匙11可以自由插入钥匙孔或从钥匙孔中自由取出，如图5、图6、图7、图8所示。
此时卡爪电机17未给电，卡爪3与传动齿轮2形成的制动机构处于抱紧状态，传动齿轮2不能逆时针转动(图3)；卡钥匙凸轮13受到限位销8的阻挡不能顺时针转动(图7)。由于传动齿轮2与卡钥匙凸轮13、离合凸轮19、动力轴14通过轴向机械连接，保持同步的相位关系，意味在此状态下传动齿轮2无论受到何种冲击力量均不会转动。
二、开启状态:在此状态时，离合凸轮19的径向最高点朝向离合件，离合件一部分在锁胆10内，另一部分在离合套20的离合槽内，此时钥匙的旋转可以带动离合套20的旋转，从而锁处于开启状态，也即处于启锁状态。此时卡钥匙凸轮13径向最高点朝向卡钥匙销12靠近锁胆10的钥匙孔一侧，卡钥匙销12一部分在锁胆10内，另一部分在电子钥匙11内，卡钥匙销12位置被固定，电子钥匙11不能从钥匙孔中取出如图9、图10、图11、图12所示。
本申请的电子锁的使用过程如下：
一、初始位置：在电子钥匙11没有插入锁胆10的钥匙孔情况下，锁处于锁定状态。
二、开锁：当将授权的电子钥匙11插入锁胆10的钥匙孔情况下，电子钥匙11通过电极9给控制板供电、通讯，控制板对电子钥匙11合法性验证通过以后，卡爪电机17通电旋转，制动机构解除对传动齿轮2的旋转限制，此时驱动电机5正向旋转，通过驱动齿轮4可以驱动传动齿轮2朝开锁方向转动。
当离合套20上的离合槽与离合件未对齐时，离合件会阻挡离合凸轮19的逆时针旋转运动。由于驱动电机5和卡爪电机17的供电没有停止，当电子钥匙11带动锁胆10旋转时，在某一时刻一定会遇到离合件与离合槽对齐的情况。
当离合套20上的离合槽与离合件对齐时，离合件由于受离合凸轮19的旋转推力，离合件部分伸出锁胆10之外，另一部分卡在离合套20上的离合槽内，锁处于开启状态，这时出于节约目的，驱动电机5和卡爪电机17的供电可以停止，无论供电是否停止，传动齿轮2都会因为限位销8的限位作用而停止运动。
总之，在上述各种情况下，旋转电子钥匙11最终会带动启锁件同步旋转，即启锁件会开启启锁机构，锁处于开启状态。
当未授权的电子钥匙11或其它物件插入时，合法性验证不能通过，控制板不会启动驱动电机5和卡爪电机17，电子锁仍处于锁定状态。
三、闭锁：当控制板收到钥匙发出锁定命令时，卡爪电机17通电旋转，制动机构解除对传动齿轮2的旋转限制，电机驱动电机5反向旋转，驱动电机5也因为限位销8限位作用而停止运动，锁处于锁定状态，电子钥匙11可以从锁胆10上的钥匙孔取出，锁处于锁定状态。
采用本申请的电子锁结构和传动方式，锁芯上的电机和电路板工作时间短、电流小，功耗极低，环保节能，可以在闭锁状态和开启状态之间可靠转换，并且锁芯处于开启状态，不能拔出钥匙，无安全漏洞，闭锁状态锁芯空转结构，抗暴力更强，同时利用带制动功能的锁芯传动机构在实现状态转换的同时保证了锁芯在没通电或开启情况下，无论锁芯受到任意方向的大的冲击震动，锁芯均不会意外开启，使电子锁的整体安全性得到了显著的提高。
实施例1
在本实施例中，所述离合套20内设置有多对离合槽。在启锁时增加传动件进入离合槽的几率，提高使用的便捷性。
实施例2
在本实施例中，所述离合件为离合弹珠1。离合弹珠1为简单的球体结构，制造成本低，摩擦阻力小，可以降低电子锁的能耗，提高离合件移动的可靠性。
实施例3
在本实施例中，还包括电极9，所述电极9的一端与控制电路7连接，另一端为钥匙接口。电子钥匙11通过电极9给作为电子锁的电源给电路板供电，可以有效避免普通电子锁电池耗尽而打不开锁的问题。
实施例4
在本实施例中，所述电极9的外壁设置有绝缘层。电极9圆柱外壁设置的绝缘层，使电极9装入锁胆10后，不会与锁胆10短路。
实施例5
在本实施例中，驱动齿轮4与传动齿轮2的传动比大于1，使驱动齿轮4与传动齿轮2构成减速机的关系，以放大驱动电机5的扭矩。