智能无源电子锁头 【技术领域】
本实用新型涉及锁具，尤其是一种通过有源数码电子钥匙进行开启操作的智能无源电子锁头，该锁头可以单独使用，也可作为部件装入各种锁具中使用。
技术背景
当前使用锁具的机械锁头普遍存在钥匙互开率高，无保密性，配钥匙容易。机械锁头的开启容易和极低的抗破坏性能力导致机械锁头锁具的低安全性。提高和改进现有机械锁头的安全性、抗破坏能力是急待解决的问题。锁头和钥匙的电子化、智能化是提高锁具安全性的基础。
【发明内容】
本实用新型的目是针对当前锁具所用的机械锁头互开率高、无保密性、配钥匙容易的问题，提供一种安全性能高、防盗性能强，锁头和钥匙可实现数字化管理的智能无源电子锁头。
本实用新型所述的智能无源电子锁头包括外壳3、锁头芯体前端1、锁头芯体后端15、输出传动杆17、弹簧23、锁头芯体前端定位销6、锁头芯体后端定位销11、锁头芯体前端定位滑槽7、锁头芯体后端定位滑槽10、销钉22、信息指示发光二极管19、管理钥匙操作孔4。
锁头芯体前端1、锁头芯体后端15装于外壳3内，并且锁头芯体前端定位销6、锁头芯体后端定位销11分别插入锁头芯体前端定位滑槽7和锁头芯体后端定位滑槽10中。
锁头芯体前端1中，自前向后依此装有正电源电极2、数据传输电极20、信息指示发光二极管19、管理钥匙操作孔4、操作电极21、电子电路部分5。锁头芯体后端15中，自前向后依此装有电磁传动机构9、传动杆12、动齿阖14、定齿阖13、被动齿阖16。动齿阖14与传动杆12固连。定齿阖13通过销钉22与锁头芯体后端15固连。被动齿阖16与输出传动杆17通过铆接或焊接固定成一体。输出传动杆17与动齿阖14间设有弹簧23。输出传动杆17与舌片18通过销钉连接。锁头芯体前端1与锁头芯体后端15间装有预设防钻片8。
智能无源电子锁头的电子电路部分5是一种电路模块，可按常规进行设计。
与智能无源电子锁头相配合应用的有源电子钥匙24，其电子电路也可按常规进行设计。
本实用新型的技术效果是：
1.锁头芯体前端1、锁头芯体后端15与外壳3自由旋转；锁头芯体前端1、锁头芯体后端15与输出传动杆17自由旋转；锁头芯体前端1与锁头芯体后端15后端和防钻片8分开后可自由旋转。
2.改变外壳3尺寸和形状后可嵌入当前挂锁、链锁、球形锁、执手锁、插芯锁、外装锁、防盗门锁、保险柜锁、箱屉柜锁、智能电子锁等锁具，提高各种锁具的安全性。
3.电子锁头内没有电源，电源外置于钥匙上，2只CR2032电池可操作7000次。
4.通用型电子钥匙内置数字ID芯片，加强型电子钥匙内置微处理器；通过锁头内的微处理器对电子钥匙内的信息进行处理计算来判断电子钥匙的合法性。实现了对锁具和电子钥匙的管理，可一个钥匙开多把锁，多个钥匙开一把锁。配合计算机管理软件可适用宾馆、饭店等应用需要。
本实用新型所述的智能无源电子锁头安全性能高，防盗性能强，锁头和钥匙可实现数字化管理。
【附图说明】
图1为智能无源电子锁头的主视图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的仰视图；
图4为外壳的主视图；
图5为图4的左视图；
图6为图4的俯视图；
图7为智能无源电子锁头的构造图；
图8为图7的左视图；
图9为图7的俯视图；
图10为齿阖相关部分的构造图；
图11为图7地A-A剖视图；
图12为图7的B-B剖视图；
图13为输出传动杆与被动齿阖装配示意图；
图14为图13的左视图；
图15为图13的俯视图；
图16为舌片的主视图；
图17为图16的左视图；
图18为被动齿阖的主视图；
图19为图18的左视图；
图20为定齿阖的主视图；
图21为图20的左视图；
图22为动齿阖的主视图；
图23为图22的左视图；
图24为电子电路部分的示意图；
图25为微处理器的示意图；
图26为驱动控制元件的示意图；
图27为预设防钻片的主视图；
图28为为图27的左视图；
图29为锁头芯体前端主视剖示图；
图30为图29的左视图；
图31为图29的俯视图；
图32为锁头芯体后端主视剖示图；
图33为图32的左视图；
图34为图32的俯视图；
图35为预设防钻片相关部分的构造图；
图36为图35的仰视图；
图37为智能无源电子锁头与有源电子钥匙配合使用的示意图；
图38为有源电子钥匙的构造简图；
图39为有源电子钥匙主体及盖板的侧图；
图40为图38的俯视图。
图中，
1-锁头芯体前端、2-电源正极、3-外壳、4-管理钥匙操作孔、5-电路板、6-芯体前端定位销、7-锁头芯体前端定位滑槽、8-预设防钻片、9-电磁传动机构、10-锁头芯体的外壳后端定位滑槽、11-锁头芯体后端定位销、12-传动杆、13定齿阖、14-动齿阖、15-锁头芯体后端、16-被动齿阖、17-输出传动杆、18-舌片、19-信息指示发光二极管、20-数据传输电极、21-操作电极、22-销钉、23-弹簧、24-钥匙、25-插头、A-电磁线圈驱动正极引线、B-电磁线圈驱动负极引线、C-操作电极引线、D-锁芯数据电极引线、E-电路板接地端、F-锁头芯体电源电极引线、G-控制微处理器、H-驱动控制元件、A1-有源数码电子钥匙外壳、A2-有源数码电子钥匙盖板固定螺孔、A3-有源数码电子钥匙的电池1、A4-有源数码电子钥匙的电池串接线、A5-有源数码电子钥匙的电池2、A6-有源数码电子钥匙的数字编码芯片、A7-有源数码电子钥匙对锁头的操作端，与锁头芯外壳的连接端，也是电池的负极、A8-有源数码电子钥匙的数据传输电极、A9-有源数码电子钥匙的正电源输出电极、A10-有源数码电子钥匙的电池盖板。
【具体实施方式】
如图1-图8所示，智能无源电子锁头的锁头芯体前端1和锁头芯体后端15与智能无源电子锁头的外壳3间通过芯体前端定位销6和芯体后端定位销11实现双向自由滑动。智能无源电子锁头的锁头芯体前端1、锁头芯体后端15与输出传动杆17在定齿阖13、动齿阖14、被动齿阖16不发生齿阖时处于双向自由滑动状态。智能无源电子锁头的锁头芯体前端1、锁头芯体后端15与输出传动杆17在定齿阖13、动齿阖14、被动齿阖16发生齿阖时处于连接状态，此时外部有源电子钥匙在锁头芯体前端1上输入的扭力直接输出到舌片18，舌片18带动锁体机构开门或锁门。定齿阖13、动齿阖14、被动齿阖16发生齿阖时的唯一条件是智能无源电子锁头的电子电路部分5对插入智能无源电子锁头的锁头芯体前端1的有源电子钥匙进行识别，并确认有源电子钥匙具有合法开锁权限时驱动电磁传动机构9、传动杆12将定齿阖13、动齿阖14、被动齿阖16齿阖连接。定齿阖13通过销钉22与锁头芯体后端15固定。被动齿阖16与输出传动杆17通过铆接或焊接固定成一体。输出传动杆17与舌片18通过销钉固定成一体。
齿阖过程是当电子电路部分5对输入的电子钥匙的信息进行识别并确认有合法操作权限后驱动电磁传动机构9工作，此时传动杆12在电磁力的驱动下使动齿阖14向被动齿阖16移动，当动齿阖14移到定齿阖13的上1/2位置，被动齿阖16的下1/2位置时，通过配合尖齿将定齿阖13和被动齿阖16定位成整体，即被动齿阖16随定齿阖13的转动而转动。定齿阖13与锁头芯体后端15固定成一体，被动齿阖16和输出传动杆17固定成一体。图10为齿阖情况示意图。电磁线圈的驱动力是发生齿阖的唯一动力。
齿阖过程的解除，是当电磁线圈断电后，传动杆12失去推动磁力，在弹簧23的作用下恢复到原位，带动动齿阖回到定齿阖中，与被动齿阖16、输出传动杆17脱离，并由弹簧23保持此状态到下次发生齿阖时止。齿阖过程解除后，输出传动杆17、被动齿阖16、舌片18与芯体后端15、定齿阖13、动齿阖14恢复自由滑动。
智能无源电子锁头芯体前端1和锁头芯体后端15之间预设防钻片8，预设防钻片8的安装固定方式如图35、图36所示。锁头芯体前端1和锁头芯体后端15组成一个整体锁头芯体。第一步防钻措施：锁头芯体与外壳3间自由旋转；第二步防钻措施：输出传动杆17和舌片18与锁头芯体间自由旋转；第三步防钻措施：预设防钻片8是一个无孔钢片，当预设防钻片8受到从芯体前端1中插入的钻头等异物挤压外力时，预设防钻片8一方面将挡住异物的前进，同时当外力过强时预设防钻片8将芯体后端15及电磁传动机构整体后移并与前端1脱开后，锁头芯体分为前后两段并可分别自由旋转。预设防钻片8随芯体后端15向远离芯体前端1的方向滑动，由于芯体后端15与外壳固定的定位销滑道较宽，满足芯体前端1和芯体后端15分离成两段的行程要求。后端15失去外力固定时预设防钻片8将不受钻切力，即后端15和预设防钻片8一起随侵入前端1内的钻头等物一起旋转。此时由于预设防钻片8对内部电磁传动件的保护，预设防钻片8所受的旋转力不会作用到输出传动杆17上，从而保证锁体机构不会被改变。预设防钻片8对内部电磁传动件的保护将保证输出传动杆17和芯体后端15、定齿阖13、动齿阖14保持脱离状态。
当有源电子钥匙插入锁头芯体前端1的配合盲孔时，通过对应电极将电能和数据信息输入到智能无源电子锁头内，如图37，有源电子钥匙24的操作端A7、传输电极A8、正电输出电极A9分别与智能无源电子锁头的锁头芯体前端1、数据传输电极20、正电源电极2相接，形成电源正极A9和正电源电极2、操作端A7和锁头芯体前端1、数据传输极电A8和数据传输电极20的一一对接通路。控制微处理器G通过数据传输电极A8和数据传输电极20读取有源电子钥匙内数码芯片的数据信息，经判定其具有合法开锁权限时将通过驱动控制元件H及导线A、B来驱动电子锁头内的电磁传动机构9，将传动杆12、动齿阖14向输出传动杆17方向推动，同时将定齿阖13、被动齿阖16齿阖连接成一体，将有源电子钥匙的扭力传递到输出传动杆17和舌片18，舌片18带动锁体机构实现开门、锁门操作。
电子电路部分5是一种电路模块，由电路板、电子元器件、微处理器、导线等构成，引线E与锁头芯体前端1、引线F与电极2、引线C与数据传输电极20、引线D与操作电极21、引线A和引线B与电磁传动机构9的电磁线圈连接形成整个操作控制回路。由外接的有源电子钥匙提供电磁线圈工作电流，电磁线圈将电能转换成磁能，磁能通过导磁体的磁力作用将传动杆12移动，完成电能到机械动作的转换过程。微处理器内置处理程序用于完成对电子钥匙的信息进行识别判断、对电池电压进行监测报警、对驱动电路输出进行控制、对指示信息进行控制等。
在对智能无源电子锁头进行设置、更改工作模式、增减操作电子钥匙前，必须先旋转锁头芯体1、15，使其操作孔4与外壳3操作孔重合，用金属导电针探入孔内，并保持操作电极21与外壳相接。操作完成后取出金属导电针。
有源数码电子钥匙结构如图38-图40所示，有源数码电子钥匙由电池仓A1、电极A7、A8、A9、数字编码芯片A6、电池A3、A5、盖板A10等构成。其外壳具有插入锁头的插头，该插头保证有源数码电子钥匙与锁头的芯体不发生相对转动，通过该插头提供扭动锁头芯体所需要的动力。其内部电池提供锁芯工作的电力，并且更换电池方便。内部数字编码芯片A6提供钥匙的身份标识。
锁头芯体的电子电路部分5和有源数码电子钥匙可用公知的电子元器件、微处理器、数字编码芯片等元器件进行设计。
锁头芯体前端、锁头芯体后端材料为铜材，预设防钻片为不锈钢板或合金钢板，外壳为A3板，正电源电极为钢材，传动杆为A3，定齿阖、动齿阖、被动齿阖为合金加工。
控制微处理器型号为LG97C52，驱动控制元件型号为LG97C529013、9012，有源数码电子钥匙的电池型号为LG97C529013、9012CR2032/ER2032，有源数码电子钥匙的数字编码芯片型号为DS1420。