一种无源电子锁芯及锁具的制作方法

本发明涉及锁技术领域，尤其涉及一种无源电子锁芯及锁具。

背景技术：

锁是各行各业日常生活管理中必不可少的一种防盗工具，在民用、铁路、电力、公安、电信、自来水行业等方面有广泛的应用，在民用上可以防止小偷入室盗窃，在行业应用上可以保护重点物品失盗，方便后台统一管理；目前市场上锁具的种类繁多，有传统的机械锁，也有新兴的电子锁，不同类型的锁具，结构和功能也各自不相同。

目前的电子锁一般都由电子驱动部分和机械驱动部分两大部分组成，核心是通过电子驱动部分驱动锁销离开限位位置，进而通过机械驱动部分实现开锁和关锁的操作。电子驱动部分作为整个无源电子锁的核心，目前有两种实现方式，即电机驱动方式和电磁螺线管驱动方式：

一、电机驱动方式：结构复杂成本高，且防水实现困难，电机进水容易导致电机损毁而不能进行开关锁操作；

二、电磁螺线管驱动方式结构简单，防水处理简单，成本低，目前电磁驱动方式主流是电磁螺线管固定，螺线管内置两个永磁铁，利用永磁铁同极性相斥原理，其中一个永磁铁固定，利用另外一个永磁铁的相对移位来控制锁的开关，即电磁铁作为锁销；此种方式极易受到外界强磁场的干扰，在不插入电子钥匙的情况下，锁很容易被恶意打开，从而对安全造成隐患，降低了电子锁的安全可靠性；同时目前市场上无源电子锁都不带开锁、关锁记录的功能，对无源电子锁进行开关操作后，系统无法确认锁的最后开、关状态，给系统管理带来很大的麻烦；

技术实现要素：

本发明采用电磁螺线管驱动方式，解决的技术问题是防止电子锁在没有插入电子钥匙的情况下，外界强磁场或其他外部不可预知的因素导致的误开锁。通过霍尔圆柱型永磁铁和霍尔磁感应单元感应锁芯所处状态，并进行记录。

为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案为：

一种无源电子锁芯，其特征在于：锁芯塑料件内部设有t型磁铁、螺线管和锁销；所述的t型磁铁与锁芯塑料件定位连接；所述的锁销与螺线管安装连接；通电状态下，螺线管磁场与t型磁铁产生作用力，螺线管带动锁销运动，锁销与锁体之间解除限位。

所述的t型磁铁一端与锁芯塑料件定位连接，另一端插入螺线管内；所述的锁销一端穿过锁芯塑料件，另一端与螺线管安装连接；螺线管内部，t型磁铁的插入端与锁销之间设有限位弹簧；螺线管通电状态下，螺线管带动锁销缩回锁芯套筒内部。

所述的螺线管缠有通电线圈，螺线管为非磁性材料。

所述的锁芯塑料件内设有与锁芯同步转动的霍尔磁感应单元。

所述的锁芯塑料件外套有锁芯套筒，所述锁芯套筒外壁与锁芯塑料件相对位置处设有定位孔。

所述的锁芯塑料件内部设有锁通信板。

所述的锁芯塑料件内部设有锁主板，通过锁主板记录开关锁操作。

一种包括无源电子锁芯的锁具，所述的锁具包括锁体，所述锁体内设有锁体限位槽i和锁体限位槽ii；处于锁死状态下，锁销由锁芯塑料件、锁芯套筒定位孔处伸出，插入锁体限位槽i内；处于解锁状态下，锁销缩回锁芯套筒内，转动锁芯；处于开锁状态下，锁销由锁芯塑料件、锁芯套筒定位孔处伸出，插入锁体限位槽ii。

所述的锁体内部固定有霍尔圆柱型永磁铁，所述的霍尔圆柱型永磁铁与设置在锁芯内的霍尔磁感应单元相互感应。

所述的锁体内部设有定位销，定位销一端限位于锁体的内六角尖端紧定螺丝处，一端插入锁芯套筒的连接件定位销限位槽内，将锁体与锁芯套筒定位连接。

本发明创造的有益效果为：

本发明采用螺线管移动带动锁销离开限位位置，实现开锁关锁的功能，而非螺线管固定，永磁体移动，可以有效避免外部蓄意开锁；同时通过锁芯组件霍尔感应单元相对于固定在锁体组件内霍尔圆柱形永磁体的位置，实现锁的开、关位置监测并生成开关锁记录。

附图说明

图1为本发明的整体剖视图；

图2为图1锁关闭状态时的结构示意图之一；

图3为图1锁打开状态时的结构示意图之一；

图4为图1锁关闭状态时的连接件位置结构示意图；

图5为图1锁打开状态时的连接件位置结构示意图；

图6为图1锁关闭状态时的霍尔磁感应单元位置结构示意图；

图7位图1锁打开状态时的霍尔磁感应单元位置结构示意图；

图8为本发明的锁芯安装后的立体视图；

图9为本发明的锁芯分解示意图。

具体实施方式

一种无源电子锁芯，包括电子部分和机械部分。

锁芯套筒20内套有锁芯塑胶件40，锁芯塑胶件40内设有螺线管41、限位弹簧42、锁销43、t型磁铁44、霍尔磁感应单元46、电源正极接触弹针47、锁通信板48、锁主板49、锁连接板50、电源负极弹针51。

锁芯套筒20和锁芯塑胶件40对应位置处设有用于锁销43伸出的定位孔。所述的t型磁铁44一端与锁芯塑料件40定位连接，另一端插入螺线管41内；所述的锁销43一端由定位孔穿过锁芯套筒20和锁芯塑胶件40，另一端与螺线管41安装连接；螺线管41内部，t型磁铁44的插入端与锁销43之间设有限位弹簧42。所述的螺线管41缠有通电线圈，螺线管41为非磁性材料。

电子驱动部分未通电的状态下，锁销43通过定位孔伸出，此时锁芯在锁具内不能转动，处于位置锁死的状态，无法进行开锁动作。电子驱动部分通电的状态下，螺线管41通电产生磁场，此时螺线管41磁场与t型磁铁44相互作用，使螺线管41受力，并向t型磁铁44方向移动。螺线管41带动锁销43压缩限位弹簧42，使锁销43由定位孔缩回锁芯套筒20内，此时锁芯与锁体1之间位置解锁，锁芯可以在锁体1内转动。

霍尔磁感应单元46设置在锁芯内，与锁芯同步转动。霍尔磁感应单元46与锁体1上的霍尔圆柱型永磁铁5配合，感应锁芯处于打开/锁死状态。

电源正极接触弹针47镶嵌于锁芯塑料件40上，电源正极接触弹针47接触点一端露出锁芯塑料件40头部，另一端弹针部分与锁通信板48接触，用于开关锁操作时，电子钥匙给锁供电。

锁通信板48设置在锁芯塑料件40内部通信板固定槽处，并与电源正极接触弹针47接触，锁通信板48上有无线通信单元，用于无源电子锁与电子钥匙通信。

锁主板49设置在锁芯塑料件40内部主板固定槽处，主板上有处理器及控制电路，用于实现开锁、关锁的操作。

锁连接板50将锁通信板48、锁主板49连接在一起，锁连接板50上有两个电源负极弹针51，用于锁与钥匙通信时电源的负极；并且锁连接板50上有霍尔磁感应单元46，霍尔磁感应单元46与锁体1上的霍尔圆柱型永磁铁5配合，感应锁芯处于打开/锁死状态；

一种包括无源电子锁芯的锁具，锁具包括有锁体1、锁梁2、限位滚珠3、锁梁弹簧4、霍尔圆柱型永磁铁5、定位销6、内六角尖端紧定螺丝7、连接件21、十字盘头螺丝22。

锁体1内设有锁体限位槽i8和锁体限位槽ii9；处于锁死状态下，锁销43由锁芯塑料件40、锁芯套筒20定位孔处伸出，插入锁体限位槽i8内；处于解锁状态下，锁销43缩回锁锁芯套筒20内，此时可转动锁芯；处于开锁状态下，锁销43由锁芯塑料件40、锁芯套筒20定位孔处伸出，插入锁体限位槽ii9。

所述的锁体1内部固定有霍尔圆柱型永磁铁5；当处于关锁状态下，霍尔磁感应单元46远离霍尔圆柱型永磁铁5；当处于开锁状态下，霍尔磁感应单元46靠近霍尔圆柱型永磁铁5，锁主板49记录锁体开合状态，并将记录信息通过锁通信板48上传。

所述的连接件21通过十字盘头螺丝22固定在锁芯套筒20上，连接件21与锁芯同步转动，连接件21的外圈设有圆弧型的定位销限位槽23，所述的圆弧型的定位销限位槽23度数与锁芯可转动度数相同。定位销6一端限位于锁体1的内六角尖端紧定螺丝7处，另一端插入定位销限位槽23内，将锁体组件与锁芯套筒20定位连接。

所述锁梁2安装在锁体1内，固定并压缩锁梁弹簧4；开锁时，限位滚珠3进入连接件21两侧平台内，锁梁弹簧4将锁梁2弹出。限位滚珠3安装在锁体1内，用于限位锁梁2；开锁时，限位滚珠3进入连接件21两侧平台内，限位滚珠3限位取消，开锁。锁梁弹簧4安装在锁体1内；开锁时，将锁梁2弹出。内六角尖端紧定螺丝7安装在锁体1内，用于固定定位销6。

具体使用时：

开锁时，钥匙插入锁芯，钥匙电源正极弹针与锁芯组件电源正极接触弹针47接触，此时螺线管41供电后与t型磁铁44作用，螺线管41带动锁销43压缩限位弹簧42，此时锁体组件的霍尔圆柱型永磁铁5与锁芯组件的霍尔感应单元46位置如图6所示；此时锁体组件定位销6与锁芯套筒组件的连接件21位置如图4所示；此时转动钥匙，带动锁芯套筒组件连同锁芯组件转动，使锁销43离开锁体限位槽i8处，在锁体组件定位销6的限位下，锁芯套筒组件在连接件21的定位销限位槽23内转动；当锁体组件的霍尔圆柱型永磁铁5与锁芯组件的霍尔感应单元46如图7所示位置时，螺线管41断电，在限位弹簧42的作用下，锁销43在螺线管41带动下，进入锁体限位槽ii9处，此时锁体组件定位销6与锁芯套筒组件的连接件21位置如图5所示；此时锁开启；

关锁时，钥匙插入锁芯，钥匙电源正极弹针与锁芯组件电源正极接触弹针47接触，此时螺线管41供电后与t型磁铁44作用，螺线管41带动锁销43压缩限位弹簧42如图3所示，此时锁体组件的霍尔圆柱型永磁铁5与锁芯组件的霍尔感应单元46位置如图7所示；此时锁体组件定位销6与锁芯套筒组件的连接件21位置如图5所示；此时转动钥匙，带动锁芯套筒组件连同锁芯组件转动，使锁销43离开锁体限位槽ii9处，在锁体组件定位销6的限位下，锁芯套筒组件在连接件21的定位销限位槽23内转动；当锁体组件的霍尔圆柱型永磁铁5与锁芯组件的霍尔感应单元46如图6所示位置时，螺线管41断电，在限位弹簧42的作用下，锁销43在螺线管41带动下，进入锁体限位槽i8处，此时锁体组件定位销6与锁芯套筒组件的连接件21位置如图4所示；此时锁关闭。