指纹门锁 【技术领域】
本发明涉及一种门锁的结构，一种指纹门锁。
背景技术
指纹门锁一般包括指纹采集装置和电控锁两部分。现有的指纹采集装置一般皆以光学原理采集指纹特征，经比对验证后，启动电控锁中的电机或电磁铁等装置，操控锁舌、锁栓动作，将门开启。例如，中国专利00267802.0介绍了一种指纹密码锁，它包括由电池盒、室内开门手柄、室内反锁舌开关和内面板组成的室内锁体，由电控三锁舌、防插锁舌、室内反锁锁舌及电机驱动执行机构组成的电控锁，由指纹采集窗口保护面板、CMOS指纹采集芯片、面板按钮、中央控制板、室外开门手柄和外面板组成的室外锁体。三者用连接螺栓固定在门体上。这类结构，开门时所需的电动力矩较大，操作机构也较为复杂，且体积较大。另一方面，采用硅芯片作为指纹采集元件，可产生8万～9万个指纹特征的电压矢量值，形成数字化指纹图像，通过特定的数学方法，经过高速处理器转化为具有特征的数字信号，并形成新的数字指纹图像、特征、代码，达到对活体指纹自动识别与控制的目的。此项技术国内已有文献报导。如：北京飞润科技有限公司研制的脱机指纹识别模块BPM01，采用高性能硅芯片采集指纹图像，并用以DSP为核心的指纹处理模组，应用该公司的指纹算法，生成指纹特征数据，加密后存储于闪存之中，可在模块内独立完成采集、处理、比对、存储等功能，也可将数据传至上位机进行比对。该模块可应用于各种指纹识别产品中。
【发明内容】
本发明旨在提出一种开门时所需电动力矩较小的指纹门锁的结构。
这种指纹门锁包括指纹检测元件、DSP数字处理器、锁舌、传动片、拨块、外执手、内执手、微型电机、蜗杆和蜗轮。指纹检测元件的检测信号输出端接DSP数字处理器地检测信号输入端，DSP数字处理器的控制电流输出端接微型电机的控制电流输入端。蜗杆与微型电机的轴相同轴固定，蜗轮与蜗杆相啮合。锁舌与传动片相连。拨块的拨爪处于传动片的拨动框内，与框壁相接触，内执手的转轴与拨块的中心相连。它还包括拨杆、偏心离合块和外执手轴套。偏心离合块的转轴与所述的拨块相固定。偏心离合块上有一拨口，拨杆的前端插入偏心离合块上的拨口中，拨杆的后部与蜗轮相固定。外执手轴套与外执手的转轴相固定，外执手轴套上有一槽口，偏心离合块上有一方角，偏心离合块转过一个角度时，上述方角卡入外执手轴套上的槽口中，使拨块与外执手轴套相啮合在一起。
这种指纹门锁工作时，由指纹检测元件采集指纹信号，经DSP数字处理器处理后产生控制电流，驱动微型电机转动，通过蜗轮与蜗杆的传动，使拨杆的前端推动偏心离合块转过一个角度，它的方角卡入外执手轴套上的槽口中，将拨块与外执手轴套相啮合在一起。此时开门者即可转动外执手，带动拨块和传动片动作，使锁舌退入锁内，门即被打开。这种指纹门锁由于采用了微型电机、蜗轮、蜗杆、拨杆、偏心离合块和外执手轴套组成的机电转换离合机构，控制外执手与拨块的离合，而锁舌的运动仍由开门者手动完成，因而所需的电动力矩大为减小。
【附图说明】
附图1为这种指纹门锁的正面视图；
附图2为指纹门锁的背面视图；
附图3为指纹门锁的基本结构原理图；
附图4为指纹门锁的详细结构图；
附图5为磁性机械锁盖板的结构图；
附图6为磁性机械锁锁孔的结构图；
附图7为蜗轮的内部结构图。
【具体实施方式】
如图1、图2和图3所示，这种指纹门锁，包括指纹检测元件1、DSP数字处理器、锁舌4、传动片11、拨块12、外执手2、内执手8、微型电机18、蜗杆17和蜗轮16。指纹检测元件1的检测信号输出端接DSP数字处理器的检测信号输入端。DSP数字处理器的控制电流输出端接微型电机18的控制电流输入端。蜗杆17与微型电机的轴相同轴固定，蜗轮16与蜗杆相啮合。锁舌4与传动片11相固定。拨块12的拨爪处于传动片的拨动框内，与框壁相接触，内执手8的转轴与拨块12的中心相连。它还包括拨杆20、偏心离合块15和外执手轴套13。偏心离合块的转轴22与所述的拨块12相固定。偏心离合块15上有一拨口21，拨杆20的前端插入偏心离合块上的拨口21中，拨杆的后部与蜗轮16相固定。外执手轴套13与外执手2的转轴相固定。外执手轴套上有一槽口14，偏心离合块15上有一个方角45，偏心离合块转过一个角度时，上述方角卡入外执手轴套上的槽口14中，使拨块12与外执手轴套13相啮合在一起。
这种指纹门锁工作时，由指纹检测元件1采集指纹信号，经DSP数字处理器处理后产生控制电流，驱动微型电机18转动，通过蜗轮16与蜗杆17的传动，使拨杆20的前端推动偏心离合块15转过一个角度，偏心离合块的方角45卡入外执手轴套13上的槽口14中，使拨块12与外执手轴套13相啮合在一起。开门者转动外执手2，带动拨块12和传动片11动作，使锁舌4退入锁内，门即被打开。内执手8的转轴直接与拨块12相连，内、外执手的转轴处于同一轴线上。室内的人转动内执手即能把门打开。
这种指纹门锁的控制系统中还可以设置一个自动复位程序：指纹控制系统启动过程中，外执手轴套13与拨块12相啮合后，过几秒钟，例如5秒，控制系统自动使微型电机反向转动，直到偏心离合块15与外执手轴套13相脱离，将门锁恢复到初始状态。
这种指纹门锁的电源另行供给，可采用交流与直流双路结构。一路为220V交流电源经降压整流及稳压成6V直流，另一路由6V充电干电池提供。在使用交流供电时，干电池自动充电，当交流电源断电时，自动转换为干电池工作。由于采用了机电转换离合机构的结构，用电量很小，在用充电干电池作电源时，可连续工作一个月以上。
这种指纹门锁的检测元件1可以采用硅芯片指纹传感器。采用硅芯片电感技术，可从根本上解决对采集指纹特征真伪的区别，并能同时考虑纹形、纹数等指纹总体特征和指纹终结点、分叉点、曲率等局部特征点。指纹识别与比对精确度可达到99.9999％，系统产品拒真率小于0.1％，认假率小于0.001％。
如图4所示，为了制造和装配上方便，这种指纹门锁中的拨块12一般可以分为拨爪31和拨板33两部分，由销钉32连结在一起。外执手轴套13也与外执手相分开。外执手轴套的中心有一方孔，里面插入外执手上的方轴。传动片11还可用常用的传动机构与上连接杆(天杆)3及下连接杆(地杆)5相连，用来带动门的上边框和下边框内的锁栓。
如图4所示，这种指纹门锁的拨杆20与蜗轮16可以用以下方式相固定在一起：拨杆20的后部有一块连接板19，此连接板的中心与蜗轮16的轴42相固定，如图7所示，蜗轮16内有两根弹簧41，这两根弹簧卡在蜗轮的轴42外。这样的结构，既能使蜗轮16依靠弹簧41的弹力带动蜗轮的轴42及连接板19转动，使锁开启，又能在偏心离合块 15与外执手轴套13相啮合在一起后再拨动外执手时，连接板19及轴42能相对于蜗轮16转动，使偏心离合块15不致于被拨杆20卡死。
图4中，34为碰舌，在门开启后，传动片11和锁舌4左移，并被锁定块38锁住，关门时，碰舌34被门框向内推进，撞击锁定块38，将传动片11及锁舌4释放，依靠弹簧的弹力弹出，将门锁上。9为保险销，35为保险销连接件，36为保险旋钮插座，37为保险旋钮插座连接件，图2中的10为保险旋钮。关上门后，在门内转动保险旋钮10，可使保险销9伸出，将门保险住，在门外就无法打开门锁，起到安全保险的作用。
如图1和图4所示，这种指纹门锁还可以包括一个磁性机械锁6、转钮43和拨片44。磁性机械锁的转芯通过连杆或齿轮与转钮43相连，拨片的上端一侧与偏心离合块15的一侧相接触，拨片的中部套在拨板33上的一个轴上，拨片的下端有一侧向凸起，转钮上有凸钩。转钮正向转动时，转钮的凸钩推动拨片44，拨片推动偏心离合块15与外执手轴套13相啮合，指纹门锁即可用外执手从外开启。转钮反向转动时，转钮上的凸钩勾住拨片下端的凸起，将拨片44和拨板33固定住，指纹门锁即被锁住，用外执手、内执手都不能打开门锁。起到使用者外出后的保险作用。如图5和图6所示，磁性机械锁的锁孔39内壁有一环形下凹部40。此磁性机械锁还包括一块盖板7，盖板的中部有一伸入锁孔的短管24，短管的侧壁上有数个小孔28，短管内由里向外依次装有弹簧30、磁性圆块27、数颗小珠25和堵片26。磁性圆块27的外端面的外圈 有一倾斜面。所述的小珠25由上述磁性圆片的倾斜面顶住，从短管24侧壁上的小孔28中伸出一部份。短管24插入锁孔39内时，小珠25卡入锁孔内壁的环形下凹部40内。
这种机械磁性锁使用时，在将磁性钥匙插入钥匙孔之前，需用与该锁相配的磁性钥匙的前端接触盖板7的中部，将短管24内的磁性圆块27吸住，小珠25即能退入短管内，盖板即被取下，方能进行开锁操作，增加了磁性机械锁的密钥量，改善了防撬性能。图5中23、29为盖板上的定位块。