專利名稱：電子鎖芯結(jié)構及電子鑰匙的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子鎖芯及其執(zhí)行機構，特別是涉及無源的電子鎖芯。
背景技術：
電子密碼具有諸多優(yōu)點，例如，數(shù)據(jù)量大發(fā)生重碼可能性很小，密碼可根據(jù)需要進行編寫，并且具有很強的功能拓展能力，因此已經(jīng)在許多領域被廣泛應用，如銀行卡、二代身份證、醫(yī)療卡等等。但在鎖具這種最傳統(tǒng)的安全防護器具上應用卻非常有限。 目前市面上幾乎所有的電子鎖都是有源的，即電子鎖帶有供電電源。無論是采用電磁鐵還是馬達作為執(zhí)行機構的驅(qū)動裝置都耗能很大，由此導致我們看到的電子鎖具都將電源置于鎖內(nèi)，其實這是不得已的選擇。正是由于必須連接電源，大大限制了電子鎖具的應用場所。而且電子鎖發(fā)生斷電則密碼保護功能就會失效。雖然一些文獻公布了無源電子鎖芯的技術，但由于沒有行之有效的節(jié)電方法，所公布的技術付諸實施都會存在難以克服的困難，以致我們至今沒有在市場上看到這樣的產(chǎn)品。例如公告號為CN101397866發(fā)明名稱為“無源電子鎖芯和無源鑰匙及密碼管理器和鑰匙管理器”的中國專利申請?zhí)岢龅囊环N自帶發(fā)電機的鎖芯和鑰匙組合，但由于結(jié)構非常復雜，含有許多需要專門設備加工的微小運動部件，產(chǎn)品的可靠性將是很大的挑戰(zhàn)。公告號為CN101418656發(fā)明名稱為“一種帶離合裝置的電子鎖芯及含該電子鎖芯的電子鎖系統(tǒng)”的中國專利申請以及公告號為CN1396979A發(fā)明名稱為“電子鎖定系統(tǒng)”的中國專利申請中，提出的技術方案直接使用了推拉式電磁鐵，驅(qū)動鐵芯運動的耗能并未得到改善。又如公告號為CN1059775A發(fā)明名稱為“電子鎖微功耗控制機構”的中國專利申請?zhí)岢龅慕鉀Q方案雖然節(jié)電，但只能用于特定門鎖的改造，而且鎖銷直接用于阻擋鎖舌移動，一旦出現(xiàn)沒使用鑰匙就用力擰動手柄情況，有可能導致鎖銷變形導致鎖具失效。由此可見這些技術付諸實際應用都還存在需要解決的關鍵技術問題。需要說明的是，公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，改變電子鎖具必須連接電源而使得應用場合受到限制的現(xiàn)狀，提出能夠?qū)崿F(xiàn)電子鎖芯低功耗的實用的解決方案。本發(fā)明根據(jù)電磁學基本原理，提出了針對電子鎖芯執(zhí)行機構耗電大的有效解決方法，通過巧妙的機械結(jié)構設計使電子鎖芯的執(zhí)行機構耗電極小，以至于一節(jié)普通的5號電池可重復開鎖上萬次。因此僅需將一節(jié)干電池置于鑰匙中，就可實現(xiàn)電子密碼鎖具的無源化。本發(fā)明提供一種電子鎖芯，其與帶有電池且存儲有密碼的鑰匙配合工作，包括夕卜固定套；鎖芯體，其安裝在所述外固定套之內(nèi)，并相對于所述外固定套旋轉(zhuǎn)；電磁鐵，其設置于所述鎖芯體中，具有能夠在通電時產(chǎn)生吸力的吸盤；銜鐵，其設置于鎖芯體內(nèi)，并一體地形成有聯(lián)動件；跟隨彈簧，所述跟隨彈簧的作用力傾向于使銜鐵向著脫離電磁鐵的吸盤表面的方向移動；密碼識別和控制電路，其設置于所述鎖芯體中，能夠利用鑰匙的電池供電，并判斷鑰匙上的密碼是否正確，并在密碼正確時對電磁鐵進行供電；接觸觸發(fā)裝置，所述接觸觸發(fā)裝置包括壓塊，利用壓塊的相對運動所施加的作用力，將銜鐵向著電磁鐵的吸盤表面上壓緊，并能夠在鑰匙的帶動下觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖動作；和開鎖執(zhí)行裝置，其包括執(zhí)行塊，所述執(zhí)行塊安裝在所述外固定套之內(nèi)，并能夠在執(zhí)行開鎖動作時由鎖芯體帶動相對于所述外固定套旋轉(zhuǎn)，其中在密碼正確時，通電的電磁鐵將銜鐵吸合在原位從而不被跟隨彈簧的彈力所移動，從而允許接觸觸發(fā)裝置進一步觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯進入開鎖狀態(tài)，在密碼不正確時，電磁鐵不通電，銜鐵及聯(lián)動件受跟隨彈簧推壓而移動脫離電磁鐵的吸盤表面，開鎖執(zhí)行裝置被鎖定而不能執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯保持鎖定，從而保持鎖閉狀態(tài)。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述接觸觸發(fā)裝置還可以包括復位彈簧和推桿，所述壓塊與推桿相連接且與聯(lián)動件的一側(cè)相對，所述壓塊還連接著復位彈簧，所述復位彈簧通過壓塊將聯(lián)動件及銜鐵向著電磁鐵的吸盤推壓，所述跟隨彈簧設置在電磁鐵吸盤表面和聯(lián) 動件之間；進行開鎖時，插入鑰匙帶動推桿將壓塊頂起，同時密碼識別電路判斷鑰匙上的密碼，在密碼正確的情況下，所述被吸合在原位的銜鐵及聯(lián)動件不隨著壓塊移動；在密碼不正確的情況下，所述脫離吸盤表面的聯(lián)動件和銜鐵隨著壓塊一起移動；當鑰匙拔出后，復位彈簧推動壓塊而將聯(lián)動件和銜鐵重新壓緊在電磁鐵的吸盤上，電子鎖芯返回到鎖閉狀態(tài)。優(yōu)選地，所述聯(lián)動件形成有撥動突塊，所述執(zhí)行塊的內(nèi)壁上形成有撥動槽，在所述的密碼正確的情況下，撥動突塊保持在撥動槽內(nèi)，從而轉(zhuǎn)動鑰匙能夠通過撥動突塊推動撥動槽而帶動執(zhí)行塊一起旋轉(zhuǎn)；在所述的密碼不正確的情況下，則聯(lián)動件的撥動突塊被跟隨彈簧推出撥動槽而進入空腔，轉(zhuǎn)動鑰匙只引起撥動突塊空轉(zhuǎn)，執(zhí)行塊不會隨著旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述外固定套設有旋動槽和定位槽，鎖芯體上設有定位銷，所述推桿設有導向鎖定件；在鎖閉狀態(tài)下，所述導向鎖定件位于所述旋動槽之外，鎖芯體不能轉(zhuǎn)動；在推桿將壓塊頂起的情況下，導向鎖定件隨著推桿的移動被推入旋動槽，鎖芯體在定位銷的作用下能夠在外固定套內(nèi)沿定位槽旋轉(zhuǎn)。在上述的包含有復位彈簧和推桿的電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述接觸觸發(fā)裝置還包括旋塊、設置在所述壓塊末端的導向鎖定件、設置在所述外固定套的內(nèi)側(cè)的限位臺、以及在所述外固定套的內(nèi)側(cè)沿軸向設置的鎖定槽和周向設置的旋動槽；所述旋塊可樞轉(zhuǎn)地設置在聯(lián)動件上，且能夠在推桿的推動下樞轉(zhuǎn)直至脫離推桿的移動路徑；在鑰匙沒有插入時，鎖定導向件處于鎖定槽內(nèi)，鎖心體不能旋轉(zhuǎn)；在推桿被鑰匙推動向前移動時在密碼正確的情況下，由于銜鐵及聯(lián)動件不隨著壓塊移動而與之分離，推桿推動旋塊向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，導向鎖定件沿鎖定槽被推入旋動槽，從而能夠旋轉(zhuǎn)鎖芯體而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖；在密碼不正確的情況下，由于聯(lián)動件隨壓塊同時移動而不分離，旋塊無法旋轉(zhuǎn)，旋塊受阻于限位臺致使推桿無法繼續(xù)前移，導向鎖定件不能進入旋動槽內(nèi)，鎖芯體無法旋轉(zhuǎn)，從而處于鎖閉狀態(tài)。優(yōu)選地，所述執(zhí)行塊具有撥動槽，鎖心體設有撥動凸塊，通過撥動凸塊撥動執(zhí)行塊旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行開鎖。
優(yōu)選地，所述電子鎖芯還包括電觸點，當插入鑰匙時，所述電觸點與鑰匙上的金手指接觸而實現(xiàn)對電子鎖芯的供電，在進行開鎖時，鑰匙推動推桿向前移動，當旋塊讓開推桿前移路徑后，繼續(xù)推動推桿鑰匙上的金手指與所述電觸點脫離接觸而斷電，隨后導向鎖定件被推入旋動槽，鎖芯體可以旋轉(zhuǎn)而進入開鎖狀態(tài)。在根據(jù)本發(fā)明的另一種電子鎖芯中，所述接觸觸發(fā)裝置還包括推桿和換向裝置，所述換向裝置轉(zhuǎn)換推桿的作用方向；所述聯(lián)動件設有撥動突塊；所述壓塊固定地設置在外固定套上；當轉(zhuǎn)動鑰匙帶動鎖芯體旋轉(zhuǎn)至壓塊推動推桿時，推桿通過換向裝置將銜鐵頂壓在電磁鐵的吸盤上，并將撥動突塊從鎖芯體推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)；在密碼正確的情況下，繼續(xù)擰動鑰匙則轉(zhuǎn)動鎖芯體導致推桿離開壓塊，但由于電磁鐵繼續(xù)通電工作而將銜鐵吸在吸盤上而不被跟隨彈簧的彈力所移動，撥動突塊會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖；在密碼不正確的情況下，隨著繼續(xù)擰動鑰匙而轉(zhuǎn)動鎖芯體導致推桿離開壓塊，由于在跟隨彈簧的作用下銜鐵與電磁鐵的吸盤脫離，帶動聯(lián)動件而使撥動突塊縮回鎖芯體內(nèi)，從而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述換向裝置可以包括旋軸和旋塊，所述旋軸設置在 鎖芯體上，所述旋塊樞轉(zhuǎn)連接于所述旋軸上，所述旋塊的一端抵靠所述推桿一個端部而另一端抵靠銜鐵，所述壓塊設置成能夠沿著電子鎖芯的縱向推動推桿；當壓塊將推桿壓下時，旋塊的一端被被壓下而另一端繞旋軸樞轉(zhuǎn)抬起，從而將銜鐵頂壓在電磁鐵的吸盤上，同時通過聯(lián)動件將撥動突塊沿鎖芯體的縱向從端面內(nèi)推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述執(zhí)行塊上一體地設置有撥動塊，在撥動突塊保持推出狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)動鎖芯體會導致?lián)軇油粔K推動撥動塊旋轉(zhuǎn)，從而使執(zhí)行塊旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)開鎖。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述電磁鐵吸盤上設有導磁體；所述換向裝置包括旋軸，所述旋軸將推桿的一端與聯(lián)動件鉸接，所述推桿的另一端樞轉(zhuǎn)連接至鎖芯體，所述壓塊設置成能夠沿著電子鎖芯的橫向推動推桿；當壓塊推動推桿時，推桿相對于鎖芯體樞轉(zhuǎn)，使銜鐵頂壓在與電磁鐵的吸盤相連的導磁體上，同時通過聯(lián)動件將撥動突塊沿鎖芯體的橫向推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述執(zhí)行塊上一體地設置有撥動塊，所述開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖動作包括，在撥動突塊橫向頂出的情況下，當鎖芯體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至撥動突塊遇到撥動塊時，則帶動執(zhí)行塊一起轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)開鎖；在撥動突塊縮回鎖芯體內(nèi)的情況下，所述撥動突塊不會遇到撥動塊，從而無法開鎖。在根據(jù)本發(fā)明的又一種電子鎖芯中，所述壓塊能夠相對于鎖芯體滑動，且具有凸起部；所述接觸觸發(fā)裝置還包括復位彈簧、推桿和換向裝置，所述換向裝置轉(zhuǎn)換推桿的作用方向；所述聯(lián)動件設有撥動突塊；當插入鑰匙通過凸起部推動壓塊時，壓塊的滑動推動推桿，推桿通過換向裝置將銜鐵頂壓在電磁鐵的吸盤上，并將撥動突塊從鎖芯體推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)；繼續(xù)插入鑰匙，當所述凸起部進入鑰匙的窗口而不再受鑰匙擠壓時，所述復位彈簧推動換向裝置、推桿和壓塊執(zhí)行復位動作，在密碼正確的情況下，由于電磁鐵通電將銜鐵吸合在原位而并不隨著所述復位動作而移動，撥動突塊會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖；在密碼不正確的情況下，由于電磁鐵不通電，伴隨著所述復位動作，跟隨彈簧推動銜鐵脫離電磁鐵的吸盤，從而帶動聯(lián)動件而使撥動突塊縮回鎖芯體內(nèi)，因而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。在上述電子鎖芯中，優(yōu)選地，所述換向裝置包括旋軸和導向推動件，所述導向推動件包括導向鎖定件和橫截面擴大的推動部；所述推桿樞轉(zhuǎn)地連接于所述旋軸，且推桿的一端鉸接于所述壓塊，而另一端鉸接著導向推動件；所述聯(lián)動件還具有與導向鎖定件相對滑動配合的導向孔；所述外固定套具有鎖定槽，其中在所述推桿通過換向裝置將銜鐵頂壓在電磁鐵的吸盤上的同時，導向鎖定件插入鎖定槽中，從而防止此時鎖芯體相對于外固定套旋轉(zhuǎn)，所述復位動作包括所述復位彈簧推動推桿繞所述旋軸反向旋轉(zhuǎn)，從而使導向推動件和壓塊回復到插入鑰匙之前的位置，從而使導向鎖定件退出鎖定槽，其中在密碼正確的情況下，通過導向鎖定件與導向孔的相對滑動，實現(xiàn)了所述銜鐵被吸合在原位而并不隨著導向推動件的復位動作而移動。本發(fā)明還公開了一種電子鑰匙，用于與前述的電子鎖芯配合使用，所述電子鑰匙包括鑰匙體，該鑰匙體具有凹槽，通過凹槽和所述推桿凸出鎖芯體部分的插入配合，或通過凹槽和所述鎖芯體上設置的凸塊的插入配合，所述電子鑰匙可帶動所述鎖芯體在外固定套內(nèi)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過上述電子鎖芯結(jié)構，可以實現(xiàn)如下有益技術效果。通過接觸觸發(fā)裝置施加作用力，避免了由電磁鐵吸引銜鐵進行移動所需的能耗，而只需要在密碼正確時保持電磁鐵吸合所需的微小電能，從而實現(xiàn)了節(jié)電的目的，從而使得電子鎖芯具有了良好的實用性。


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圖I示出了一種微型電磁鐵吸力實測數(shù)據(jù)。圖2為顯示本發(fā)明的電子鎖芯結(jié)構的原理框圖。圖3A至圖3C示出了采用復位彈簧施加作用力來實現(xiàn)接觸觸發(fā)的電子鎖芯的部分結(jié)構，其中圖3A為推桿沒有頂起的狀態(tài)，圖3B為推桿頂起而電磁鐵通電吸合銜鐵的狀態(tài)，圖3C為電磁鐵不通電吸合而銜鐵隨推桿即壓塊一起移動的狀態(tài)。圖4A顯示了采用圖3A至圖3C結(jié)構的一種電子鎖芯的部分內(nèi)部結(jié)構，圖4B顯示了圖4A的電子鎖芯以及對應的鑰匙的完整結(jié)構。圖5A至顯示了采用圖3A至圖3C中結(jié)構的另一種電子鎖芯結(jié)構的實施例，其中圖5A示出了在推桿沒有頂起時的狀態(tài)，圖5B示出了在密碼不正確時聯(lián)動件隨壓塊一起移動的狀態(tài)，圖5C示出了在密碼正確時壓塊移動脫離聯(lián)動件的狀態(tài)，圖示出了該電子鎖芯以及對應的鑰匙的完整結(jié)構。圖6A-6C顯示了一種典型的利用運動軌跡上凸起物施加作用力實現(xiàn)接觸觸發(fā)的電子鎖芯的結(jié)構，其中圖6A示出了鎖芯旋轉(zhuǎn)至壓塊將推桿壓下時的狀態(tài)，圖6B示出了密碼正確而鎖芯旋轉(zhuǎn)至壓塊已經(jīng)離開推桿壓下時的狀態(tài)，
圖6C示出了該電子鎖芯以及對應的鑰匙的完整結(jié)構。圖7A至圖7B示出了另一種利用運動軌跡上凸起物施加作用力的電子鎖芯的部分結(jié)構，其中圖7A示出了鎖芯旋轉(zhuǎn)至壓塊將推桿壓下時的狀態(tài)，圖7B示出了密碼錯誤時撥動突塊縮回的狀態(tài)，圖7C示出了在圖7A至圖7B所示的電子鎖芯的基礎上進行簡化后的一種鎖芯的
完整結(jié)構。圖8A至圖8E示出了又一種采用了運動軌跡上凸起物施加作用力的電子鎖芯的結(jié)構，其中
圖8A示出了鑰匙插入前的狀態(tài)，圖SB示出了插入鑰匙時銜鐵被壓緊在導磁體上的狀態(tài)，圖SC示出了壓塊的凸起部進入鑰匙的窗口而不受鑰匙擠壓時的狀態(tài)，圖8D和8E示出了該電子鎖芯以及對應的鑰匙的完整結(jié)構。應當了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設計特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應用和使用環(huán)境所確定。在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。
具體實施例方式理論上，電磁鐵吸合力與吸盤到銜鐵間距離的平方成反比，即電磁鐵吸住銜鐵并保持一個力，要比將銜鐵從幾毫米外克服抵抗力(例如彈簧力或摩擦力)吸過來所需的能量要小很多。圖I是某廠家提供的一款微型電磁鐵吸力性能的實測數(shù)據(jù)，其中橫坐標表示被吸物與吸盤間行程或距離(mm)，縱坐標表示吸力(g);方框中三列數(shù)據(jù)分別是輸入功率(W)、散熱能力(輸入功率％)、距離為零時的實測吸力(g)。從中可以發(fā)現(xiàn)實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)雖有差距，但基本趨勢與上述原理相符。例如從圖中看到，在6W輸入功率下，當距離為2mm時吸力僅23g,距離為Omm時吸力達300g。本發(fā)明的電子鎖芯的執(zhí)行機構正是利用了電磁鐵的上述特性。具體做法是通過施加作用力使銜鐵與電磁鐵吸盤預先緊密接觸，隨著鑰匙的插入或旋轉(zhuǎn)使銜鐵逐漸脫離預加的作用力，此時如果鑰匙密碼正確，則只需對電磁鐵施加一個很小的電量就可以保持銜鐵不脫離吸盤從而允許開鎖；反之如果鑰匙密碼不正確，則電磁鐵不通電，由于沒有吸合力，銜鐵在跟隨彈簧的作用下脫離吸盤，由此維持鎖閉狀態(tài)，從而達到電子鎖芯節(jié)省電耗的目的。所述作用力可以采用任何公知的機械方式來實現(xiàn)，只要該作用力能夠使銜鐵與電磁鐵吸盤預先緊密接觸，例如彈簧力，或者某一機械動作運動軌跡上的凸起物，或以這二者共同作用的方式來實現(xiàn)?，F(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個實施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施例的實例。雖然本發(fā)明與示例性實施例相結(jié)合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實施例。圖2中描述了這種電子鎖芯，其與帶有電池的鑰匙配合工作。該電子鎖芯包括夕卜固定套13 ;鎖芯體21，其安裝在所述外固定套13之內(nèi)，并能夠相對于所述外固定套13旋轉(zhuǎn)；電磁鐵4，其設置于所述鎖芯體21中，并具有能夠在通電時產(chǎn)生吸力的吸盤；銜鐵6，其設置于所述鎖芯體21中，并一體地形成有聯(lián)動件5 ;跟隨彈簧3，所述跟隨彈簧3的作用力傾向于使銜鐵6向著脫離電磁鐵4的吸盤表面的方向移動；密碼識別和控制電路1C，其設置于所述鎖芯體21中，能夠利用鑰匙的電池供電，并判斷鑰匙上的密碼是否正確，并在密碼正確時對電磁鐵4進行供電；接觸觸發(fā)裝置，所述接觸觸發(fā)裝置包括壓塊2，利用壓塊2相對運動所施加的作用力將銜鐵6向著電磁鐵4的吸盤表面上壓緊，并能夠在鑰匙的帶動下觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖動作；和開鎖執(zhí)行裝置，其括執(zhí)行塊8，所述執(zhí)行塊8安裝在所述外固定套13之內(nèi)，并能夠在執(zhí)行開鎖動作時相對于所述外固定套13旋轉(zhuǎn)。其中在密碼正確時，通電的電磁鐵4將銜鐵6吸合在原位從而不被跟隨彈簧3的彈力所移動，從而允許接觸觸發(fā)裝置進一步觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯進入開鎖狀態(tài)；在密碼不正確時，電磁鐵4不通電，銜鐵6及聯(lián)動件5被跟隨彈簧3的推壓而移動脫離電磁鐵4的吸盤表面，無法觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，因而不能執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯保持鎖定而保持鎖 閉狀態(tài)。在圖2所描述的電子鎖芯中，接觸觸發(fā)裝置中可以以各種方式來實現(xiàn)，只要其能夠施加作用力將銜鐵6向著電磁鐵4的吸盤表面上壓緊并觸發(fā)開鎖動作即可。正是通過該接觸觸發(fā)裝置施加作用力，替代了由電磁鐵吸引銜鐵6進行移動所需的能耗，從而實現(xiàn)了節(jié)電的目的。例如，將銜鐵6向著電磁鐵4的吸盤表面上壓緊的功能可以通過復位彈簧或某一機械動作運動軌跡上的凸起物的頂推作用來實現(xiàn)，也可以通過這兩者方式的結(jié)合來實現(xiàn)。圖3A至圖3C所示的是使用復位彈簧的彈簧力施加作用力來實現(xiàn)接觸觸發(fā)的電子鎖芯的部分結(jié)構。為突出顯示接觸觸發(fā)裝置的工作原理，圖3A至圖3C中僅示出了電子鎖芯的部分結(jié)構，即僅顯示了復位彈簧I、壓塊2、跟隨彈簧3、電磁鐵4、聯(lián)動件5、銜鐵6、推桿7。其中由復位彈簧I、壓塊2和推桿7 —起組成了接觸觸發(fā)裝置。該結(jié)構在鎖閉狀態(tài)即常態(tài)下，復位彈簧I通過壓塊2將聯(lián)動件5及銜鐵6緊緊壓在電磁鐵4吸盤上，如圖3A所示。在進行開鎖時，隨著鑰匙插入帶動推桿7將壓塊2頂起的同時，密碼識別和控制電路IC對鑰匙上的密碼進行判斷。如果密碼正確，則電磁鐵4通電工作,銜鐵6與聯(lián)動件5仍被吸在原位,如圖3B所示；如果密碼不對,則電磁鐵不通電,聯(lián)動件5、銜鐵6被跟隨彈簧3推起，跟隨壓塊2 —起移動，如圖3C所示；鑰匙拔出后，復位彈簧I又重新將銜鐵6壓在電磁鐵4吸盤上。換言之，在圖3A至圖3C所示的結(jié)構中，前述的接觸觸發(fā)裝置除了包括壓塊2之夕卜，還包括復位彈簧I和推桿7。壓塊2與推桿7相連接且與聯(lián)動件5的一側(cè)相對，壓塊2還連接著復位彈簧1，復位彈簧I通過壓塊2將聯(lián)動件5及銜鐵6向著電磁鐵4的吸盤推壓。在圖3A至圖3C所示的結(jié)構中，跟隨彈簧3設置在電磁鐵4吸盤表面和聯(lián)動件5之間。顯然，對于本領域的技術人員而言，跟隨彈簧3可以有不同的安裝方式，只要其作用力傾向于使銜鐵6向著脫離電磁鐵4的吸盤表面的方向移動即可。在進行開鎖時，插入鑰匙帶動推桿7將壓塊2頂起，同時密碼識別電路IC判斷鑰匙上的密碼。在密碼正確的情況下，被吸合在原位的銜鐵6及聯(lián)動件5不隨著壓塊2移動；而在密碼不正確的情況下，脫離吸盤表面的聯(lián)動件5和銜鐵6隨著壓塊2 —起移動。當鑰匙拔出后，復位彈簧I推動壓塊2而將聯(lián)動件5和銜鐵6重新壓緊在電磁鐵4的吸盤上，電子鎖芯返回到鎖閉狀態(tài)。圖4A和4B顯示了采用圖3A至圖3C中結(jié)構的一種電子鎖芯結(jié)構的實施例。其中，圖4A顯示了該電子鎖芯的部分內(nèi)部結(jié)構，而圖4B顯示了圖4A的電子鎖芯以及對應的電子鑰匙的完整結(jié)構。在圖4A和4B所示的結(jié)構中，其原理是在壓塊2被頂起時，如果聯(lián)動件5仍處在原位則開鎖，如果聯(lián)動件5不處在原位，則維持鎖閉。在圖4A中，執(zhí)行塊8在鎖閉狀態(tài)不能旋轉(zhuǎn)，在開鎖狀態(tài)可以旋轉(zhuǎn)。在執(zhí)行塊8的內(nèi)壁上形成有撥動槽9，在聯(lián)動件5上一體地形成有撥動突塊10。當推桿7被推起時，若密碼正確，則撥動突塊10保持在撥動槽9內(nèi)，轉(zhuǎn)動鑰匙就會帶動執(zhí)行塊8 —起旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)開鎖；若密碼錯誤，則撥動突塊10被跟隨彈簧3推入空腔，這時轉(zhuǎn)動鑰匙只引起空轉(zhuǎn)，執(zhí)行塊8不會隨著旋轉(zhuǎn)，從而進入保護狀態(tài)。鑰匙拔 出后，復位彈簧I又重新將銜鐵6壓在電磁鐵4吸盤上，從而進入鎖閉狀態(tài)。在圖4A和4B所示的結(jié)構中，外固定套13還設有旋動槽15和定位槽18，鎖芯體21上可以設有定位銷17，推桿7可以設有導向鎖定件16。在鎖閉狀態(tài)下，導向鎖定件16位于所述旋動槽15之外，鎖芯體21不能轉(zhuǎn)動。在推桿7將壓塊2頂起的情況下，導向鎖定件16隨著推桿7的移動被推入旋動槽15，鎖芯體21在定位銷17的作用下能夠在外固定套13內(nèi)沿定位槽18旋轉(zhuǎn)。在前述結(jié)構中，鑰匙可以包括鑰匙體27，鑰匙體27具有凹槽28。聯(lián)動件5可以設有聯(lián)動桿24。在轉(zhuǎn)動鑰匙時，凹槽28撥動推桿7而帶動鎖芯體21旋轉(zhuǎn)，鎖芯體21通過聯(lián)動桿24帶著聯(lián)動件5 —起旋轉(zhuǎn)。顯然，在圖4A和4B所示具體實施方式
的電子鎖芯中，最突出特點是使用非法鑰匙或工具無法開鎖，只會引起鎖芯空轉(zhuǎn)，可以有效防止暴力絞切開鎖。圖5A至顯示了采用圖3A至圖3C中結(jié)構的另一種電子鎖芯結(jié)構的實施例，其中圖5A示出了在推桿沒有被頂起時的狀態(tài)，圖5B示出了在密碼不正確時聯(lián)動件隨壓塊一起移動的狀態(tài)，圖5C示出了在密碼正確時壓塊移動脫離聯(lián)動件的狀態(tài)，圖示出了該電子鎖芯以及對應的鑰匙的完整結(jié)構。在圖5A至所示的結(jié)構中，其原理是在壓塊2被頂起時，如果聯(lián)動件5與壓塊2之間的距離為零，則保持鎖閉；如果距離不為零，則啟動開鎖執(zhí)行裝置進行開鎖。在圖5A至中，旋塊12可樞轉(zhuǎn)地(例如通過旋軸11)設置在聯(lián)動件5上，且能夠在推桿7的推動下樞轉(zhuǎn)直至脫離推桿7的移動路徑，因此旋塊12在聯(lián)動件5緊貼壓塊2時保持在原位，而在聯(lián)動件5與壓塊2分離時在推桿的推動下向內(nèi)旋轉(zhuǎn)；外固定套13用于支撐鎖芯的外殼；外固定套13內(nèi)側(cè)形成臺階狀的限位臺14，限位臺14在旋塊12未旋轉(zhuǎn)時限制推桿7移動；外固定套13內(nèi)側(cè)形成有沿軸向設置的鎖定槽44以及周向設置的凹槽形的旋動槽15。壓塊2末端形成凸起的導向鎖定件16。鑰匙沒有插入時，導向鎖定件16處于鎖定槽44之內(nèi)，鎖心體21不能旋轉(zhuǎn)。在壓塊2被頂?shù)轿恢脮r，導向鎖定件16沿著鎖定槽44被推入到旋動槽15而可沿旋動槽15旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)開鎖。當推桿7被推動時，若密碼正確，則銜鐵6及聯(lián)動件5因被電磁鐵4吸合而不隨著壓塊2移動，因而與壓塊2分離，則旋塊12就會在推桿7的推動下向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，直至推桿7將壓塊2末端的導向鎖定件16推入旋動槽15，可以旋轉(zhuǎn)鎖芯體21實現(xiàn)開鎖，如圖5C所示。反之，如果密碼錯誤(例如，當非法鑰匙或插入物插入鑰匙孔22時，密碼識別和控制電路IC 20不能識別鑰匙上的密碼，則電磁鐵4不會通電吸合)，則聯(lián)動件5與壓塊2同時移動而不會分離，旋塊無法旋轉(zhuǎn)，在限位臺14處由于旋塊的阻擋使推桿7無法繼續(xù)前移，鑰匙無法完全插入，壓塊2末端的導向鎖定件16不能進入旋動槽15內(nèi)，因此鎖芯體21無法旋轉(zhuǎn)，如圖5B所示。在圖5A至所示的電子鎖芯結(jié)構中，接觸觸發(fā)裝置除了包括圖3A-3C中所示的壓塊2、復位彈簧I和推桿7之外，還包括旋塊12、設置在所述壓塊2末端的導向鎖定件16、設置在所述外固定套13的內(nèi)側(cè)的限位臺14、以及在所述外固定套(13)的內(nèi)側(cè)沿軸向設置的鎖定槽(44)和周向設置的旋動槽15。旋塊12可樞轉(zhuǎn)地設置在聯(lián)動件5上，且能夠在推桿7的推動下樞轉(zhuǎn)直至脫離推桿7的移動路徑。在上述圖5A至所示的電子鎖芯結(jié)構中，在鑰匙沒有插入時，鎖定導向件16處于鎖定槽44內(nèi)，鎖心體21不能旋轉(zhuǎn)。在插入鑰匙推動推桿7向前移動情況下，進行密碼判 斷。如果密碼正確，由于銜鐵6及聯(lián)動件5不隨著壓塊2移動而分離，推桿7推動旋塊12向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，導向鎖定件16沿鎖定槽44被推入旋動槽15，從而能夠旋轉(zhuǎn)鎖芯體21而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖。如果密碼不正確，由于聯(lián)動件5隨壓塊2同時移動而不分離，旋塊12無法旋轉(zhuǎn)，旋塊12受阻于限位臺14致使推桿7無法繼續(xù)前移，導向鎖定件16不能進入旋動槽15內(nèi)，鎖芯體21無法旋轉(zhuǎn)，從而處于鎖閉狀態(tài)。在圖5A至的電子鎖芯中，觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖的動作可以通過各種方式來實現(xiàn)。例如，執(zhí)行塊8可以具有撥動槽9，鎖心體21可以設有撥動凸塊10，通過撥動凸塊10撥動執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行開鎖動作。在本發(fā)明中，可以采用各種公知的方式實現(xiàn)電子鎖芯和鑰匙之間的電連接。例如，在圖5A至所示的電子鎖芯中，外固定套13上可以設有導向槽18，執(zhí)行塊8設置在外固定套13內(nèi)，電子鎖芯可以包括電觸點26，當插入鑰匙時，電觸點26與鑰匙上的金手指31接觸而對電子鎖芯的供電。在進行開鎖時，鑰匙推動推桿7向前移動，當旋塊12讓開推桿7前移路徑后，鑰匙上的金手指31與所述電觸點26脫離接觸而斷電，隨后導向鎖定件16被推入旋動槽15，執(zhí)行塊8可以沿著導向槽18旋轉(zhuǎn)而進入開鎖狀態(tài)，顯然，斷電后電子鎖芯仍保持開鎖狀態(tài)。此時即使拔出鑰匙，也不影響電子鎖芯的開鎖狀態(tài)。顯然，在圖5A至所示的具體實時方式中，其顯著優(yōu)點是對電磁鐵的供電僅在鑰匙插入、拔出的一瞬間，最大化的利用了本發(fā)明所述節(jié)電原理，使其耗能極小。圖6A-6B顯示了采用運動軌跡上凸起物施加作用力實現(xiàn)接觸觸發(fā)的電子鎖芯的結(jié)構原理。在這種電子鎖芯中，接觸觸發(fā)裝置除了包括壓塊2之外，還包括推桿7和換向裝置，換向裝置轉(zhuǎn)換推桿7的作用方向。聯(lián)動件5設有撥動突塊10。壓塊2固定地設置在外固定套13上。當轉(zhuǎn)動鑰匙帶動鎖芯體21旋轉(zhuǎn)至壓塊2推動推桿7時，推桿7通過換向裝置將銜鐵6頂壓在電磁鐵4的吸盤上，并將撥動突塊10從鎖芯體21推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。在密碼正確的情況下，繼續(xù)擰動鑰匙則轉(zhuǎn)動鎖芯體21導致推桿7離開壓塊2，但由于電磁鐵4繼續(xù)通電工作而將銜鐵6吸在吸盤上而不被跟隨彈簧3的彈力所移動，撥動突塊10會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖。在密碼不正確的情況下，隨著繼續(xù)擰動鑰匙而轉(zhuǎn)動鎖芯體21導致推桿7離開壓塊2，由于在跟隨彈簧3的作用下銜鐵6與電磁鐵4的吸盤脫離，帶動聯(lián)動件5而使撥動突塊10縮回鎖芯體21內(nèi)，從而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。在圖6A所示的結(jié)構中，當轉(zhuǎn)動鑰匙帶動鎖芯體21在外固定套13內(nèi)旋轉(zhuǎn)至壓塊2將推桿7壓下時，旋塊12的一端被被壓下而另一端繞旋軸11樞轉(zhuǎn)抬起，將銜鐵6頂壓在電磁鐵4的吸盤上，并通過聯(lián)動件5將撥動突塊10從鎖芯體21的端面內(nèi)推出，同時密碼識別和控制電路IC對鑰匙中密碼進行判斷。在密碼正確的情況下，電磁鐵4通電工作而將銜鐵6吸在吸盤上，此時繼續(xù)擰動鑰匙而轉(zhuǎn)動鎖芯體21導致推桿7離開壓塊2，但撥動突塊10仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置進入開鎖狀態(tài)，如圖6B所示。在密碼不正確的情況下，電磁鐵4不通電，隨著繼續(xù)擰動鑰匙而轉(zhuǎn)動鎖芯體21導致推桿7離開壓塊2，在跟隨彈簧3的作用下，銜鐵6與電磁鐵4的吸盤脫離，帶動聯(lián)動件5使撥動突塊10縮回鎖芯體21內(nèi)，從而不會觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。所述開鎖執(zhí)行裝置可以包括撥動突塊10，所述執(zhí)行塊8可以一體地設置有撥動塊38 (如圖6C所示)，在撥動突塊10保持推出狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)動鎖芯體21會導致?lián)軇油粔K 10推動撥動塊38旋轉(zhuǎn)，從而使執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)。換言之，在圖6A至圖6C的電子鎖芯中，換向裝置可以包括旋軸11和旋塊12，所述旋軸11設置在鎖芯體21上，所述旋塊12樞轉(zhuǎn)連接于所述旋軸11上，所述旋塊12的一端抵靠所述推桿7 —個端部而另一端抵靠銜鐵6，所述壓塊2設置成能夠沿著電子鎖芯的縱向推動推桿7。當壓塊2將推桿7壓下時，旋塊12的一端被被壓下而另一端繞旋軸11樞轉(zhuǎn)抬起，從而將銜鐵6頂壓在電磁鐵4的吸盤上，同時通過聯(lián)動件5將撥動突塊10沿鎖芯體21的縱向從端面內(nèi)推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。在圖6A至圖6C的電子鎖芯中，開鎖執(zhí)行裝置可以包括撥動突塊10和一體地設置在前述執(zhí)行塊8上的撥動塊38，在撥動突塊10保持推出狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)動鎖芯體21會導致?lián)軇油粔K10推動撥動塊38旋轉(zhuǎn)，從而使執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)開鎖。在圖7A至圖7B所示的是另一種利用運動軌跡上凸起物施加作用力實現(xiàn)接觸觸發(fā)的電子鎖芯，其示出了壓塊2、跟隨彈簧3、電磁鐵4、一體形成的聯(lián)動件5和銜鐵6、推桿7、外固定套13、導磁體37等部件，其中導磁體37的作用是將電磁鐵4吸盤延伸至需要的位置和方向。聯(lián)動件5的末端為撥動突塊10?？梢岳斫獾氖牵瑢Т朋w37并非是必須的，其在滿足部件之間的位置和方向關系的情況下可以省略。轉(zhuǎn)動鑰匙帶動鎖芯在外固定套13內(nèi)沿圓周軌跡旋轉(zhuǎn)，當壓塊2旋轉(zhuǎn)至推桿7的位置時，通過推桿7帶動聯(lián)動件5將銜鐵6推向?qū)Т朋w37直至壓緊，同時與聯(lián)動件5和銜鐵6一體的撥動突塊10被橫向從鎖芯體內(nèi)部頂出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。此時若密碼正確，則電磁鐵4通電處于工作狀態(tài)，銜鐵6被吸在導磁體37上，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鑰匙使跟隨彈簧3離開壓塊2位置，撥動突塊10仍保持橫向頂出狀態(tài)，可以開鎖。若秘密錯誤，則聯(lián)動件5被跟隨彈簧3彈回原位，并將撥動突塊10拉回鎖芯體內(nèi)，不能開鎖，如圖7B所示。換言之，在圖7A至圖7B所示的電子鎖芯中，電磁鐵4吸盤上可以設有導磁體37，換向裝置包括旋軸11，旋軸11將推桿7的一端與聯(lián)動件5鉸接，推桿7的另一端樞轉(zhuǎn)連接至鎖芯體21，壓塊2設置成能夠沿著電子鎖芯的橫向推動推桿7。當壓塊2推動推桿7時，推桿7相對于鎖芯體21樞轉(zhuǎn),使銜鐵6頂壓在與電磁鐵4的吸盤相連的導磁體37上，同時通過聯(lián)動件5將撥動突塊10沿鎖芯體21的橫向推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。
在圖7A至圖7B所示的電子鎖芯中，執(zhí)行塊8上一體地設置有撥動塊38。開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖動作包括，在撥動突塊10橫向頂出的情況下，當鎖芯體21繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至撥動關塊10遇到撥動塊38時，則帶動執(zhí)彳了塊8 —起轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)開鎖；在撥動關塊10縮回鎖芯體21內(nèi)的情況下，所述撥動突塊10不會遇到撥動塊38，從而無法開鎖。
需要說明的是，在實際應用中，常常盡可能對結(jié)構進行簡化以取得更好的產(chǎn)品可靠性。以圖7A至圖7B所示的電子鎖芯為例，其簡化后的完整鎖芯結(jié)構如圖7C所示。在圖7中，采用一個扭簧來代替推桿7，由壓塊2推動扭簧的臂來將銜鐵6頂壓在與電磁鐵4的吸盤相連的導磁體37上。由于扭簧本身可以產(chǎn)生回復力，因此可以省卻跟隨彈簧3。圖8A至圖8E示出了又一種采用了運動軌跡上凸起物施加作用力的電子鎖芯的結(jié)構。在圖8A至圖SE所示的電子鎖芯中，壓塊2能夠相對于鎖芯體21滑動，且具有凸起部60 ;所述接觸觸發(fā)裝置還包括復位彈簧I、推桿7和換向裝置，所述換向裝置轉(zhuǎn)換推桿7的作用方向；聯(lián)動件5設有撥動突塊10。當插入鑰匙通過凸起部60推動壓塊2時，壓塊2的滑動推動推桿7，推桿7通過換向裝置將銜鐵6頂壓在電磁鐵4的吸盤上，并將撥動突塊10從鎖芯體21推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。繼續(xù)插入鑰匙，當凸起部60進入鑰匙的窗口45而不再受鑰匙擠壓時，復位彈簧I推動換向裝置、推桿7和壓塊2執(zhí)行復位動作。在密碼正確的情況下，由于電磁鐵4通電將銜鐵6吸合在原位而并不隨著所述復位動作而移動，撥動突塊10會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖。在密碼不正確的情況下，由于電磁鐵4不通電，伴隨著所述復位動作，跟隨彈簧3推動銜鐵6脫離電磁鐵(4)的吸盤，從而帶動聯(lián)動件5而使撥動突塊10縮回鎖芯體21內(nèi)，因而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。在圖8A至圖8E所示的電子鎖芯中，換向裝置可以包括旋軸11和導向推動件50，導向推動件50包括桿狀的導向鎖定件16和橫截面擴大的推動部52 ;推桿7樞轉(zhuǎn)地連接于旋軸11，且推桿7的一端鉸接于所述壓塊2，而另一端鉸接著導向推動件50 ;聯(lián)動件5還具有與導向鎖定件16相對滑動配合的導向孔53。外固定套13具有鎖定槽44。其中在推桿7通過換向裝置將銜鐵6頂壓在電磁鐵4的吸盤上的同時，導向鎖定件16插入鎖定槽44中，從而防止鎖心體21此時相對于外固定套13旋轉(zhuǎn)。所述復位動作包括復位彈簧I推動推桿7繞旋軸11反向旋轉(zhuǎn)，從而使導向推動件50和壓塊2回復到插入鑰匙之前的位置，從而使導向鎖定件16退出鎖定槽44，此時允許鎖心體21相對于外固定套13旋轉(zhuǎn)。其中在密碼正確的情況下，通過導向鎖定件16與導向孔53的相對滑動，實現(xiàn)了所述銜鐵6被吸合在原位而并不隨著導向推動件50的復位動作而移動。在圖8A至圖8E所示的電子鎖芯中，復位彈簧I的作用在于推動換向裝置、推桿7和壓塊2執(zhí)行復位動作，換言之，使推桿7和壓塊2回復到鑰匙插入前的所處的位置。顯然，對于本領域的技術人員而言，復位彈簧可以有各種不同的安裝位置，只要能實現(xiàn)上述功能即可。例如復位彈簧I的一端抵靠推桿7，而另一端抵靠電磁鐵4 (如圖8A至圖SC所示)。在圖8A至圖SE所示的電子鎖芯中，其開鎖執(zhí)行裝置可采用各種形式，只要在開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖時，能夠通過處于推出狀態(tài)的撥動突塊10帶動執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)即可。例如，如圖8D所示，執(zhí)行塊8具有凸起的撥動塊38。在開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖時，通過處于推出狀態(tài)的撥動突塊10推動撥動塊38，從而帶動執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)。而當撥動突塊10縮回鎖芯體21內(nèi)時，撥動突塊10無法碰到撥動塊38，從而無法帶動執(zhí)行塊8旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的電子鎖芯中，執(zhí)行塊8、鎖心體21均設置成能夠相對于外固定套13的周向旋轉(zhuǎn)，而不能沿旋轉(zhuǎn)軸線方向相對于外固定套13移動。這可以通過本領域中公知的各種方式來實現(xiàn)，例如通過如下彈簧鋼絲定位環(huán)25的方式來實現(xiàn)(參見圖8D)。在圖8C、8D中，所述執(zhí)行塊8的外圓周上設有周向定位槽18a,所述周向定位槽18a的橫截面為半圓形。所述外固定套13的內(nèi)圓周上設有周向定位槽18b,所述周向定位槽18b的橫截面為半圓形,且在安裝完畢后與執(zhí)行塊8的周向定位槽18a構成完整的圓形橫截面。在安裝執(zhí)行塊8時，通過將圓形的彈簧鋼絲定位環(huán)25設置在周向定位槽18a和18b中，而將執(zhí)行塊8設置在外固定套13內(nèi)。此時，執(zhí)行塊8可沿著定位環(huán)相對于外固定套13旋轉(zhuǎn)，而不能相對于外固定套13軸向移動。 在本發(fā)明的電子鎖芯應用中，電子鑰匙帶動鎖心體旋轉(zhuǎn)的結(jié)構可以采用各種方案來實現(xiàn)。例如，在圖6C、8D中示出了這樣的方案。在圖8D中，電子鑰匙鑰匙包括鑰匙體27，該鑰匙體27具有凹槽28，所述鎖芯體21上設有凸塊41，通過凹槽28和凸塊41的插入配合，所述鑰匙可帶動所述鎖芯體21在外固定套13內(nèi)旋轉(zhuǎn)。通過前面幾種不同的鎖芯結(jié)構可以很容易的看出，在本發(fā)明的節(jié)電原理基礎上，可以設計出各種各樣的無源鎖芯結(jié)構。顯然，本發(fā)明中的許多零部，件如電磁鐵、專用集成電路、電池、連接器等，均盡可選取現(xiàn)有產(chǎn)品或標準封裝形式。例如，電磁鐵可選用AX0815L吸盤式電磁鐵、專用集成電路可選用S0T552-1標準封裝形式、FPC連接器可選用GL750S01-5P、電池可選擇AA (5號)及CR123A電池等。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。
權利要求
1.一種電子鎖芯，其與帶有電池且存儲有密碼的鑰匙配合工作，包括 外固定套(13)； 鎖芯體(21)，其安裝在所述外固定套(13)之內(nèi)，并相對于所述外固定套(13)旋轉(zhuǎn)； 電磁鐵(4)，其設置于所述鎖芯體(21)中，具有能夠在通電時產(chǎn)生吸力的吸盤； 銜鐵(6)，其設置于鎖芯體(21)內(nèi)，并一體地形成有聯(lián)動件(5)； 跟隨彈簧(3)，所述跟隨彈簧(3)的作用力傾向于使銜鐵(6)向著脫離電磁鐵(4)的吸盤表面的方向移動； 密碼識別和控制電路(1C)，其設置于所述鎖芯體(21)中，能夠利用鑰匙的電池供電，并判斷鑰匙上的密碼是否正確，并在密碼正確時對電磁鐵(4)進行供電； 接觸觸發(fā)裝置，所述接觸觸發(fā)裝置包括壓塊(2)，利用壓塊(2)的相對運動施加與跟隨彈簧(3)作用相反的作用力，將銜鐵(6)向著電磁鐵(4)的吸盤表面上壓緊，并能夠在鑰匙的帶動下觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖動作；和 開鎖執(zhí)行裝置，其包括執(zhí)行塊(8)，所述執(zhí)行塊(8)安裝在所述外固定套(13)之內(nèi)，并能夠在執(zhí)行開鎖動作時由鎖芯體(21)帶動相對于所述外固定套(13)旋轉(zhuǎn)， 其中在密碼正確時，通電的電磁鐵(4)將銜鐵(6)吸合在原位從而不被跟隨彈簧(3)的彈力所移動，從而允許接觸觸發(fā)裝置進一步觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯進入開鎖狀態(tài)， 在密碼不正確時，電磁鐵(4)不通電，銜鐵(6)及聯(lián)動件(5)被跟隨彈簧(3)的推壓而移動脫離電磁鐵(4)的吸盤表面，開鎖執(zhí)行裝置被鎖定而不能執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯保持鎖定，從而保持鎖閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求I所述電子鎖芯，其中所述接觸觸發(fā)裝置還包括復位彈簧(I)和推桿(7)， 所述壓塊(2 )與推桿(7 )相連接且與聯(lián)動件(5 )的一側(cè)相對，所述壓塊(2 )還連接著復位彈簧(1)，所述復位彈簧(I)通過壓塊(2)將聯(lián)動件(5)及銜鐵(6)向著電磁鐵(4)的吸盤推壓，所述跟隨彈簧(3)設置在電磁鐵(4)吸盤表面和聯(lián)動件(5)之間； 進行開鎖時，插入鑰匙帶動推桿(7)將壓塊(2)頂起，同時密碼識別電路(IC)判斷鑰匙上的密碼， 在密碼正確的情況下，所述被吸合在原位的銜鐵(6)及聯(lián)動件(5)不隨著壓塊(2)移動， 在密碼不正確的情況下，所述脫離吸盤表面的聯(lián)動件(5)和銜鐵(6)隨著壓塊(2)—起移動， 當鑰匙拔出后，復位彈簧(I)推動壓塊(2)而將聯(lián)動件(5)和銜鐵(6)重新壓緊在電磁鐵(4)的吸盤上，電子鎖芯返回到鎖閉狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求2所述的電子鎖芯，其中所述聯(lián)動件(5)形成有撥動突塊(10)，所述執(zhí)行塊(8)的內(nèi)壁上形成有撥動槽(9)， 在所述的密碼正確的情況下，撥動突塊(10)保持在撥動槽(9)內(nèi)，從而轉(zhuǎn)動鑰匙能夠通過撥動突塊(10)推動撥動槽(9)而帶動執(zhí)行塊(8) —起旋轉(zhuǎn)； 在所述的密碼不正確的情況下，則聯(lián)動件(5)的撥動突塊(10)被跟隨彈簧(3)推出撥動槽(9)而進入空腔，轉(zhuǎn)動鑰匙只引起撥動突塊(10)空轉(zhuǎn)，執(zhí)行塊(8)不會隨著旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權利要求3所述的電子鎖芯，其中 所述外固定套(13)設有旋動槽(15)和定位槽(18)，鎖芯體(21)上設有定位銷(17)，所述推桿(7 )設有導向鎖定件(16 ); 在鎖閉狀態(tài)下，所述導向鎖定件(16)位于所述旋動槽(15)之外，鎖芯體(21)不能轉(zhuǎn)動； 在推桿(7 )將壓塊(2 )頂起的情況下，導向鎖定件(16 )隨著推桿(7 )的移動被推入旋動槽(15 )，鎖芯體(21)在定位銷(17 )的作用下能夠在外固定套(13 )內(nèi)沿定位槽(18 )旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權利要求2所述的電子鎖芯，其中所述接觸觸發(fā)裝置還包括旋塊(12)、設置在所述壓塊(2)末端的導向鎖定件(16)、設置在所述外固定套(13)的內(nèi)側(cè)的限位臺(14)、以及在所述外固定套(13)的內(nèi)側(cè)沿軸向設置的鎖定槽(44)和周向設置的旋動槽(15);所述旋塊(12)可樞轉(zhuǎn)地設置在聯(lián)動件(5 )上，且能夠在推桿(7 )的推動下樞轉(zhuǎn)直至脫離推桿(7 )的移動路徑； 在鑰匙沒有插入時，鎖定導向件(16)處于鎖定槽(44)內(nèi)，鎖心體(21)不能旋轉(zhuǎn)； 在推桿(7)被鑰匙推動向前移動時 在密碼正確的情況下，由于銜鐵(6)及聯(lián)動件(5)不隨著壓塊(2)移動而與之分離，推桿(7 )推動旋塊(12 )向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，導向鎖定件(16 )沿鎖定槽(44 )被推入旋動槽(15)，從而能夠旋轉(zhuǎn)鎖芯體(21)而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖； 在密碼不正確的情況下，由于聯(lián)動件(5)隨壓塊(2)同時移動而不分離，旋塊(12)無法旋轉(zhuǎn)，旋塊(12)受阻于限位臺(14)致使推桿(7)無法繼續(xù)前移，導向鎖定件(16)不能進入旋動槽(15)內(nèi)，鎖芯體(21)無法旋轉(zhuǎn)，從而處于鎖閉狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求5所述的電子鎖芯，其中所述執(zhí)行塊(8)具有撥動槽(9)，鎖心體(21)設有撥動凸塊(10)，通過撥動凸塊(10)撥動執(zhí)行塊(8)旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行開鎖。
7.根據(jù)權利要求6所述的電子鎖芯，其中所述電子鎖芯還包括電觸點(26)，當插入鑰匙時，所述電觸點(26)與鑰匙上的金手指(31)接觸而實現(xiàn)對電子鎖芯的供電， 在進行開鎖時，鑰匙推動推桿(7)向前移動，當旋塊(12)讓開推桿(7)前移路徑后，繼續(xù)推動推桿(7)鑰匙上的金手指(31)與所述電觸點(26)脫離接觸而斷電，隨后導向鎖定件(16)被推入旋動槽(15)，鎖芯體(21)可以旋轉(zhuǎn)而進入開鎖狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求I所述的電子鎖芯，其中所述接觸觸發(fā)裝置還包括推桿(7)和換向裝置，所述換向裝置轉(zhuǎn)換推桿(7)的作用方向；所述聯(lián)動件(5)設有撥動突塊(10);所述壓塊(2)固定地設置在外固定套(13)上； 當轉(zhuǎn)動鑰匙帶動鎖芯體(21)旋轉(zhuǎn)至壓塊(2)推動推桿(7)時，推桿(7)通過換向裝置將銜鐵(6)頂壓在電磁鐵(4)的吸盤上，并將撥動突塊(10)從鎖芯體(21)推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)； 在密碼正確的情況下，繼續(xù)擰動鑰匙則轉(zhuǎn)動鎖芯體(21)導致推桿(7)離開壓塊(2)，但由于電磁鐵(4)繼續(xù)通電工作而將銜鐵(6)吸在吸盤上而不被跟隨彈簧(3)的彈力所移動，撥動突塊(10)會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖； 在密碼不正確的情況下，隨著繼續(xù)擰動鑰匙而轉(zhuǎn)動鎖芯體(21)導致推桿(7)離開壓塊(2 )，由于在跟隨彈簧(3 )的作用下銜鐵(6 )與電磁鐵(4)的吸盤脫離，帶動聯(lián)動件(5 )而使撥動突塊(10)縮回鎖芯體(21)內(nèi)，從而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求8所述的電子鎖芯，其中所述換向裝置包括旋軸(11)和旋塊(12)，所述旋軸(11)設置在鎖芯體(21)上，所述旋塊(12 )樞轉(zhuǎn)連接于所述旋軸(11)上，所述旋塊(12)的一端抵靠所述推桿(7) 一個端部而另一端抵靠銜鐵(6)，所述壓塊(2)設置成能夠沿著電子鎖芯的縱向推動推桿(7)； 當壓塊(2)將推桿(7)壓下時，旋塊(12)的一端被被壓下而另一端繞旋軸(11)樞轉(zhuǎn)抬起，從而將銜鐵(6 )頂壓在電磁鐵(4 )的吸盤上，同時通過聯(lián)動件(5 )將撥動突塊(10 )沿鎖芯體(21)的縱向從端面內(nèi)推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。
10.根據(jù)權利要求8所述的電子鎖芯，其中，所述電磁鐵(4)吸盤上設有導磁體(37)；所述換向裝置包括旋軸(11)，所述旋軸(11)將推桿(7)的一端與聯(lián)動件(5)鉸接，所述推桿(7)的另一端樞轉(zhuǎn)連接至鎖芯體(21)，所述壓塊(2)設置成能夠沿著電子鎖芯的橫向推動推桿(7); 當壓塊(2 )推動推桿(7 )時，推桿(7 )相對于鎖芯體(21)樞轉(zhuǎn)，使銜鐵(6 )頂壓在與電磁鐵(4)的吸盤相連的導磁體(37)上，同時通過聯(lián)動件(5)將撥動突塊(10)沿鎖芯體(21)的橫向推出，從而實現(xiàn)接觸觸發(fā)。
11.根據(jù)權利要求I所述的電子鎖芯，其中，所述壓塊(2)能夠相對于鎖芯體(21)滑動，且具有凸起部(60);所述接觸觸發(fā)裝置還包括復位彈簧(I )、推桿(7)和換向裝置，所述換向裝置轉(zhuǎn)換推桿(7)的作用方向；所述聯(lián)動件(5)設有撥動突塊(10)； 當插入鑰匙通過凸起部(60)推動壓塊(2)時，壓塊(2)的滑動推動推桿(7)，推桿(7)通過換向裝置將銜鐵(6)頂壓在電磁鐵(4)的吸盤上，并將撥動突塊(10)從鎖芯體(21)推出，從而進入密碼判斷狀態(tài)； 繼續(xù)插入鑰匙，當所述凸起部(60)進入鑰匙的窗口(45)而壓塊(2)不再受鑰匙擠壓時，所述復位彈簧(I)推動換向裝置、推桿(7 )和壓塊(2 )執(zhí)行復位動作， 在密碼正確的情況下，由于電磁鐵(4)通電將銜鐵(6)吸合在原位而并不隨著所述復位動作而移動，撥動突塊(10)會仍然保持推出狀態(tài)，從而觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置執(zhí)行開鎖； 在密碼不正確的情況下，由于電磁鐵(4)不通電，伴隨著所述復位動作，跟隨彈簧(3)推動銜鐵(6)脫離電磁鐵(4)的吸盤，從而帶動聯(lián)動件(5)而使撥動突塊(10)縮回鎖芯體(21)內(nèi)，因而不能觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置，進入了不能開鎖的保護狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求11所述的電子鎖芯，其中，所述換向裝置包括旋軸(11)和導向推動件(50),所述導向推動件(50)包括導向鎖定件(16)和橫截面擴大的推動部(52);所述推桿(7)樞轉(zhuǎn)地連接于所述旋軸(11)，且推桿(7)的一端鉸接于所述壓塊(2)，而另一端鉸接著導向推動件(50);所述聯(lián)動件(5)還具有與導向鎖定件(16)相對滑動配合的導向孔(53)；所述外固定套(13)具有鎖定槽(44)， 其中在所述推桿(7)通過換向裝置將銜鐵(6)頂壓在電磁鐵(4)的吸盤上的同時，導向鎖定件(16)插入鎖定槽(44)中，從而防止鎖芯體(21)相對于外固定套(13)旋轉(zhuǎn)， 所述復位動作包括所述復位彈簧(I)推動推桿(7)繞所述旋軸(11)反向旋轉(zhuǎn)，從而使導向推動件(50)和壓塊(2)回復到插入鑰匙之前的位置，從而使導向鎖定件(16)退出鎖定槽(44)， 其中在密碼正確的情況下，通過導向鎖定件(16)與導向孔(53)的相對滑動，實現(xiàn)了所述銜鐵(6)被吸合在原位而并不隨著導向推動件(50)的復位動作而移動。
13.一種電子鑰匙，其用于與前述權利要求中的電子鎖芯配合使用，所述電子鑰匙包括鑰匙體(27 )，該鑰匙體(27 )具有凹槽(28 )，通過凹槽(28 )和所述推桿(7 )凸出鎖芯體(21)部分的插入配合，或通過凹槽(28)和所述鎖芯體(21)上設置的凸塊(41)的插入配合，所述電子鑰匙可帶動所述鎖芯體(21)在外固定套(13)內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子鎖芯結(jié)構及電子鑰匙。所述電子鎖芯與電子鑰匙配合工作，包括外固定套、鎖芯體、電磁鐵、一體地形成有聯(lián)動件的銜鐵、跟隨彈簧、密碼識別和控制電路、接觸觸發(fā)裝置和開鎖執(zhí)行裝置，在密碼正確時，通電的電磁鐵將銜鐵吸合在原位而不被跟隨彈簧所移動，從而允許接觸觸發(fā)裝置進一步觸發(fā)開鎖執(zhí)行裝置而執(zhí)行開鎖動作，在密碼不正確時，電磁鐵不通電，銜鐵及聯(lián)動件受跟隨彈簧的推壓而移動脫離電磁鐵的吸盤表面，開鎖執(zhí)行裝置被鎖定而不能執(zhí)行開鎖動作，電子鎖芯保持鎖定。通過接觸觸發(fā)裝置施加作用力，替代了電磁鐵吸引銜鐵移動的做功，大幅降低了電子鎖芯能耗。本發(fā)明還公開了一種與所述電子鎖芯配合使用的電子鑰匙。
文檔編號E05B19/00GK102900282SQ20121043117
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權日2012年11月1日
發(fā)明者丁曉彬, 丁端塵 申請人:丁曉彬