自动锁定空转电子锁技术领域
本发明涉及一种自动锁定空转电子锁，尤其是一种涉及电子锁领域的自动锁定空
转电子锁。
背景技术
目前市场的机械锁和电子锁的应用都非常广泛，电子锁因其安全性能可靠而受到
越来越多用户的欢迎。在安全技术防范领域，具有防盗功能的电子密码锁代替传统的机械
式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是
在性能上都大大提高一步。但是现有技术中的电子锁体积较大，能耗较高，且抗暴性能弱，
容易被暴力开启，并且需要将钥匙转动到特定位置或者操作额外按键才能取出钥匙，使用
极为不方便。因此，现有技术中还没有一种安全性高，体积小，能耗低，抗暴力强，使用方便
的自动锁定空转电子。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全性高，体积小，能耗低，抗暴力强，使
用方便的自动锁定空转电子。
本发明解决其技术问题所采用的自动锁定空转电子锁，包括锁胆和启锁件，所述
锁胆上设置有钥匙孔，还包括电路板、电机、凸轮、启锁传动件和回转件，所述电路板与电机
连接，所述电机输出轴与凸轮传动连接，所述启锁传动件的一端与凸轮的表面接触，另一端
为外凸的弧面，所述启锁件上设置有启锁槽，所述启锁槽为内凹的弧面，所述启锁件套设在
锁胆上，所述锁胆中设置有启锁传动件放置槽，所述回转件为平面螺旋状，所述回转件的一
端与凸轮连接，另一端与锁胆连接。
进一步的是，所述锁胆中还设置有定位销钉，所述凸轮上还设置有定位面。
进一步的是，所述启锁传动件为启锁销钉，销钉的一头设置有圆弧面，另一头与凸
轮接触。
进一步的是，所述启锁传动件放置槽中设置有启锁弹簧，所述启锁弹簧相对其平
衡位置处于压缩状态。
进一步的是，所述启锁销钉为铁磁性零件，所述启锁槽上设置有磁铁。
进一步的是，所述启锁传动件为铁球。
进一步的是，所述启锁槽上设置有磁铁。
进一步的是，所述启锁槽为多个，并且多个启锁槽均匀分布在启锁件上。
进一步的是，电路板上安转有检测锁胆旋转运动的传感器。
本发明的有益效果是：采用本申请的自动锁定空转电子锁，锁头芯上的电机和电
路板工作时间短、电流小，功耗极低，环保节能；由于本申请的自动锁定空转电子锁的体积
小，所有部件均可在在普通机械锁头上实现，可以直接采用替换锁头的方式，原先的机械锁
可以方便更换为电子锁，安全等级大大提升；锁与电子钥匙可采用电子身份验证方式，互开
率几乎为零；锁芯空转结构，抗暴力更强；在任意位置可以取出快速钥匙，不需要操作额外
按键，同时无安全漏洞。
附图说明
图1是本发明分解结构示意图示意；
图2是本发明的纵剖面图；
图3是本发明闭锁状态的结构示意图；
图4是本发明启锁状态的结构示意图；
图5是本发明回转件的安装结构示意图；
图中零部件、部位及编号：锁胆1、启锁销钉2、电路板3、电机4、凸轮5、回转件6、启
锁槽7、定位销钉8、定位面9、启锁弹簧10、钥匙孔11、电子钥匙12、启锁件13、启锁传动件放
置槽14
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、图3和图4所示，本发明的自动锁定空转电子锁，包括锁胆1和启锁件
13，所述锁胆1上设置有钥匙孔11，还包括电路板3、电机4、凸轮5、启锁传动件和回转件6，所
述电路板3与电机4连接，所述电机4输出轴与凸轮5传动连接，所述启锁传动件的一端与凸
轮5的表面接触，另一端为外凸的弧面，所述启锁件13上设置有启锁槽7，所述启锁槽7为内
凹的弧面，所述启锁件13套设在锁胆1上，所述锁胆1中设置有启锁传动件放置槽14，启锁传
动件放置槽14用来放置启锁传动件。所述回转件6为平面螺旋状，所述回转件6的一端与凸
轮5连接，另一端与锁胆1连接。如图5所示，其中回转件6采用弹性薄金属片沿平面螺旋线弯
曲成平面螺旋状。当钥匙与电路板3上的触点连接后电路板3与钥匙进行通信，以验证电子
钥匙12是否电路板3的密钥，当密钥正确验证通过后，电路板3控制电机4转动，电机4带动与
之传动连接的凸轮5转动，凸轮5在转动过程中可以驱动启锁传动件沿凸轮5的径向方向移
动，当启锁传动件的一部分移动到启锁槽7中时，锁胆1的转动通过启锁传动件传递给启锁
件13，即钥匙带动锁胆1转动的同时也带动启锁件13转动，此时电子锁处于解锁状态；当启
锁传动件移动到完全进入启锁传动件放置槽14中时，由于启锁传动件与启锁件13没有接
触，锁胆1只能在启锁件13中空转，此时电子锁处于闭锁状态。由于启锁槽7为内凹的弧面，
启锁传动件一端为外凸的弧面，如果启锁传动件有一部分位于启锁传动件放置槽14外，则
在锁胆1转动过程中启锁槽7会将启锁传动件逐渐压入启锁传动件放置槽14中，以可靠保证
此时锁胆1只能空转。采用本申请的结构可以将电池设置在钥匙上，由钥匙提供电源，这样
既可以减小电子锁的体积，又可以避免电子锁电量用完而失效的情况。但是采用钥匙供电
一旦钥匙拔出后电机4便失去动力不能驱动凸轮5往会转动恢复到闭锁状态。因此必须保持
钥匙插入锁孔一端时间，等电机4驱动凸轮5转动恢复原来位置后再听将钥匙拔出。但是由
于锁芯体积小，因此电机4功率受到限制，使得凸轮5回转过程耗时较长或没有回转使锁处
于开启状态。由于本申请将回转件6的两端分别与凸轮5与启锁件13连接，当电机4驱动凸轮
5正转的时候，螺旋状的回转件6随之产生变形，从而产生恢复形变的趋势，当钥匙拔出后电
机4断电，电机4作用在凸轮5上的驱动力瞬间消失，这时在回转件6的作用下凸轮5快速回
转，恢复到原始的角度，而不必等到电机4驱动凸轮5回转到位再拔出钥匙。平面螺旋状的回
转件6可以在保证足够回转力的情况下最大限度的节约空间，以减小锁芯体积。
锁胆1中还设置有定位销钉8，所述凸轮5上还设置有定位面9。采用定位销和凸轮5
上的定位面9对凸轮5进行定位，使凸轮5的转动角度更加精准，使启锁传动件可以完全移动
到位，增强了电子锁的可靠性。
所述启锁传动件为启锁销钉2，销钉的一头设置有圆弧面，另一头与凸轮5接触。采
用销钉作为启锁传动件，传动简单可靠。
所述启锁传动件放置槽14中设置有启锁弹簧10，所述启锁弹簧10相对其平衡位置
处于压缩状态。处于压缩状态的启锁弹簧10始终有使启锁传动件向远离凸轮5转动中心移
动的趋势，在电机4驱动力不足的情况下，保证启锁传动件可以移动到位，进一步增加了电
子锁的可靠性。
所述启锁销钉2为铁磁性零件，所述启锁槽7上设置有磁铁。也可以采用磁铁的方
式来产生使启锁传动件向远离凸轮5转动中心移动的趋势，以不足电机4驱动力不足的情
况。
所述启启锁传动件为铁球。启锁传动件2也可以采用铁球，这样可以进一步缩小空
间。
所述启锁槽7上设置有磁铁。当采用铁球而电机4驱动力不足时，可以利用磁铁进
行辅助。
所述启锁槽7为可以多个，并且多个启锁槽7均匀分布在启锁件13上。采用多个启
锁槽7可以增加启锁传动件进入启锁槽7中的几率，从而减少锁胆1空转的时间。
所述电路板3上安转有锁胆旋转运动传感器，在解锁状态下，当检测有运动时，才
对电机4供电，以降低对电子钥匙的功耗的要求。
实施例一：如图1所示本实施例中启锁传动件采用销钉，并利用启锁弹簧10增加可
靠性，采用定位销钉8提高凸轮5转动精度。凸轮5的可旋转角度通过定位销确定。启锁销钉2
受启锁弹簧10的弹力作用，始终有向锁胆1轴心相反方向运动的趋势。其中电路板3的供电
和通讯通过钥匙孔11内的电触点与电子钥匙12完成。如图3所示，当凸轮5的径向最低点朝
向启锁销钉2时，启锁销钉2可以完全缩进锁胆1内。当旋转锁胆1启锁销钉2遇到启锁槽7时，
在弹力的作用下可伸出锁胆1之外，部分进入启锁槽7，但由于启锁槽7为内弧形槽、启锁销
钉2与启锁槽7接触的部分为外弧形销，如继续旋转锁胆1，在抬升力的作用下，启锁销钉2会
压缩启锁弹簧10，启锁销钉2逐渐完全缩进锁胆1内，也就是在这种情况下，锁胆1不会与启
锁件13同步旋转。
如图4所示，当凸轮5的径向最高点朝向启锁销钉2时，启锁销钉2部分伸出锁胆1之
外，其余部分进入启锁槽7，当旋转锁胆1时，由于启锁销钉2无避空空间，迫使启锁件13有同
步旋转的趋势。
如图3所示，在电子钥匙12没有插入钥匙孔11情况下，凸轮5由于受到回转件6顺时
针方向预设扭力和定位销钉8的共同作用，凸轮5启锁弹簧10与定位销钉8接触，凸轮5处于
径向最低点朝向启锁销钉2的位置。这时无论怎样旋转锁胆1，启锁件13不会旋转，即启锁件
13不会开启锁机构，锁处于闭锁状态。
如图4所示，开锁：当将授权的电子钥匙12插入钥匙孔11情况下，电子钥匙12通过
电触点给控制板供电，控制板对电子钥匙12的合法性验证通过以后，电机4启动，电机4有克
服回转件6顺时针方向的扭力逆时针旋转运动的趋势。
当启锁销钉2与启锁槽7未对齐时，启锁销钉2会阻挡凸轮5的逆时针旋转运动。由
于电机4的供电没有停止，当电子钥匙12带动锁胆1旋转时，在某一时刻一定会遇到启锁销
钉2与启锁槽7对齐的情况。当启锁销钉2与启锁槽7对齐时，启锁销钉2由于受启锁弹簧10的
弹力，启锁销钉2部分伸出锁胆1之外，凸轮5从径向最低点朝向启锁销钉2变为径向最高点
朝向启锁销钉2，凸轮5启锁弹簧10与定位销钉8接触。
即以上各种情况下，旋转电子钥匙12最终会带动启锁件13同步旋转，即启锁件13
会开启启锁机构，锁处于闭锁状态。当未授权的电子钥匙12或其它物件插入时，合法性验证
不能通过，控制板不会启动电机4，锁仍处于闭锁状态。
闭锁：当拔出电子钥匙12后，电路板断电，电机4也断电，电机4产生的逆时针方向
的扭力消失，涡圈弹簧产生的顺时针方向的扭力使凸轮5逆时针方向旋转，即凸轮5从径向
最高点朝向启锁销钉2的位置进入径向最低点朝向启锁销钉2的位置，锁处于闭锁状态。