專利名稱：一種數字化鎖芯及數字化鎖具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及需要進行身份區(qū)分識別管理的鎖具技術領域，特別是一種數字化 鎖芯及數字化鎖具。
背景技術：
眾所周知，鎖具是人們日常生活和工礦企業(yè)安全生產管理一個很重要的工具，將 門或設備的安全閉鎖機構鎖起來，在需要開啟時才開啟，不需要開啟時應該閉鎖。比如在電 力、銀行、石油等各行業(yè)大量存在。特別是電力行業(yè)或其他涉電行業(yè)的微機防誤系統(tǒng)，大量使用配合微機防誤系統(tǒng)的 電腦鑰匙使用的掛鎖或固定鎖鎖具，當前技術是電腦鑰匙有大小兩個電極，大電極鑰匙解 鎖桿，而鎖具以及進行可數字化改造。即每個鎖具均具備一個數字化身份，其基本結構為鎖 具底部有一個鎖具編碼，鎖具編碼有機械碼和電子標簽碼兩類型，塊狀機械碼或圓餅或圓 棒狀電子標簽個固定在塊狀的設置固定在鎖具底部中間，兩側設置配合電腦鑰匙的電極的 結構，其問題就是如此的結構，鎖體不得不做的很大，造成成本居高不下，而且鎖具用在戶 外時，一個孔眼太多的掛鎖或固定鎖會帶來粉塵、雜物污染等后續(xù)不利因素造成鎖具失效。為了解決上述問題，人們不斷嘗試開發(fā)新的結構。比如專利申請?zhí)?200920060169. 0公開的一種能承受惡劣環(huán)境的磁編碼鎖芯及磁編碼掛鎖就是一個比較好 的例子。其對當前技術現(xiàn)狀在某種意義上做了很大改善。但還存在一些不足，鎖芯結構比 較復雜。這對加工精度要求很高。要保證鎖具必要的靈活性整體鎖具尺寸比較大，這在設 備現(xiàn)場應用時不太方便，比如有些電力設備的刀閘非集中，鎖具太大恨不方便。若人為做 小鎖時鎖芯機構容易失效誤動，而且若才采用磁性彈子，實踐證明耐候性差，兩三年后就失 效。另外復雜的鎖芯機構占據了很大位置，當需要在鎖具底部安裝電子標簽時空間非常有 限，太小空間的電子標簽會帶來性能和綜合成本的下降，這對于大量應用推廣極為不利。 而且在電力行業(yè)的微機防誤系統(tǒng)或其他應用中，鎖具標簽的設置非常重要，當前技術是用 兩個小螺釘擰緊，比較費時費工希望改善；鎖具在戶外，防塵防小蜘蛛等異物常會采用外加 堵蓋，而這個堵蓋特別容易丟失，故防誘盜性也是一個需要考慮的改善點；另外，當前電力行業(yè)的箱式開閉所、分接箱及箱式變電站等一般都直接設置在戶 外大路邊，金屬掛鎖鎖具因容易被盜造成安全隱患，故市場急需一種有足夠強度和可靠性 的塑料鎖具以減少或杜絕被盜和被盜后電力設備的安全運行風險，而當前技術方案還無法 兩足
實用新型內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中的缺點，公開一種數字化鎖芯及數字化鎖具。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種數字化鎖芯，與采用棒形解鎖桿的電腦鑰匙配套使用，[0009]其特征在于，包括電子標簽碼塊、鎖芯環(huán)套、鎖芯鈕軸、限位銷，所述鎖芯鈕軸前端為同配套的電腦鑰匙的單棒形解鎖桿嚙合的齒，中間設置環(huán)形 槽，末端為凸輪狀，所述鎖芯鈕軸以軸線疊合方式內置在鎖芯環(huán)套內，并通過沿徑向穿過鎖 芯環(huán)套設置的限位銷固定，所述電子標簽碼塊由塑料外殼及外殼內由IC芯片和天線線圈 綁定并密封的ID封裝構成；所述電子標簽碼塊中間有一個容納軸形鑰匙通過的過孔，所述 過孔的軸向中心線與所述鎖芯環(huán)套的軸線平行或疊合；所述的電子標簽碼塊的所述天線線 圈同所述配套使用的電腦鑰匙信號讀取線圈耦合匹配，以確保配套的電腦鑰匙在插入鎖具 準備開啟前可以穩(wěn)定可靠的讀取所述電子標簽碼塊身份信息。上述最佳緊湊的結構當然是所述過孔為圓孔和圓孔軸線同所述鎖芯環(huán)套的軸線
堂口 ο為了固定需要，所述電子標簽碼塊的所述塑料外殼兩側設置有塑膠卡位結構或螺 釘固定過孔，為了為密封罩預留簡單的固定結構，在所述塑料外殼一側還設置一圓孔；電子標簽的信號強度和抗干擾能力非常重要，為確保安裝此類鎖芯的鎖具的可靠 性，所述電子標簽碼塊的所述天線線圈可以繞制在圓棒形或圓環(huán)形的軟磁芯上，為了確保鎖芯扭軸具備圓周向定位效果，在所述鎖芯鈕軸的末端的所述凸輪沿徑 向設置末端有縮口的圓柱孔，圓柱孔沿軸向依序放置滾珠、小壓簧和堵頭。滾珠從圓柱孔的 縮口側冒出一個凸點并在對應的鎖體上確定位置有一個凹點，安裝后凸點進入凹點可起定 位作用，解鎖時轉動鎖芯扭軸，小壓簧受擠壓，凸點從凹點滑出。當然該滾珠也可以做成臺 階小柱，小柱外端呈半球狀。鎖芯的應用最基本的就是掛鎖和固定鎖，對應于掛鎖模式，還包括鎖體，鎖勾、鎖 勾彈簧、授權珠，授權珠為球狀外形或膠囊狀外形，所述鎖勾設置圓弧凹槽，所述授權珠同 所述鎖芯鈕軸末端及所述鎖勾的所述圓弧凹槽結構聯(lián)接，為了確保裝配簡單降低成本，所 述鎖體的底部區(qū)域設置容納所述電子標簽碼塊空間及固定用卡位或螺紋孔，所述標簽碼塊 直接推入嵌卡或采用螺釘固定在鎖體上，為了配合配套的電腦鑰匙應用及密封罩安裝位 置，結構上設置為所述標簽碼塊安裝后同所述鎖體底部外壁構成一個凹槽結構。同理，鎖芯也可以應用于固定鎖鎖具，還包括可安裝的外殼、鎖體、鎖銷、授權珠， 授權珠為球狀外形或膠囊狀外形，同樣也為降低成本，所述鎖體的上部區(qū)域設置容納所述 電子標簽碼塊安裝空間及固定用卡位或螺紋孔，所述標簽碼塊直接推入嵌卡或采用螺釘固 定在鎖體上，為了配合配套的電腦鑰匙應用及密封罩安裝位置，結構上設置為所述標簽碼 塊安裝后同所述鎖體底部外壁構成一個凹槽結構。根據鎖體寬度大小，對于所述授權珠可以是一個滾珠，此時鎖體寬相對于高比較 小些。應用時，掛鎖的鎖勾或固定鎖的鎖銷處于解鎖位置時，所述鎖芯扭軸不能轉回到閉鎖 位置，否則離開鑰匙鎖勾或鎖銷不能退回。進一步的，則鎖芯環(huán)套同所述鎖體合并為同一零件，所述授權珠為軸形模式，尾部 還設置一授權壓簧，前端同鎖勾上的槽口嚙合，中部設置一槽口同所述扭軸末端的凸輪嚙 合；此類方案的好處是可以取離鑰匙但暫不鎖勾處于開啟位置。一般來說，此技術方案因加 工過程有工藝堵頭，采用金屬材質的鎖體并表面噴塑或烤漆是最好。為了必要的防水和防止粉塵滲入鎖芯內造成卡澀，在所述鎖勾上套裝一個0形圈密封圈，所述鎖體在同鎖勾相交根部設置一環(huán)形槽，在所述鎖勾同鎖體相交位置設置一傘 形凸起，在閉鎖狀態(tài)時的0形密封圈處于壓縮密封狀態(tài)起必要的密封作用。上述掛鎖的鎖體是可以完全做出塑料，所述鎖勾一般為金屬電鍍，但還是容易生 銹，故所述鎖勾外露于掛鎖鎖體外面的部分可以為膠包鋼結構。這樣配合鎖體也是塑料材 質，獲得整體為塑料材質的效果，而實際上內部的鎖芯等是金屬或高強度工程塑料，從而獲 得強度、可靠性、成本及防誘盜性的協(xié)調統(tǒng)一。進一步，為了密封的全面性，在所述掛鎖底部或所述固定鎖上部設密封罩，密封罩 上內設置一彈性細線，細線末端為蘑菇狀端頭，所述蘑菇狀端頭擠過所述電子標簽碼塊的 塑料外殼上的圓孔固定。這樣不僅生產組裝簡單，在實際使用時，還可以起到防丟失功能。很多鎖具應用時都需要標識該鎖具閉鎖位置的信息，即鎖具需要標簽牌，故可以 設置一標簽罩，所述標簽罩與所述鎖體正側形狀吻合并在兩端設置卡勾，鎖體側面設置淺 坑和嵌卡位，標簽罩可沿淺坑推入嵌卡位固定，所述標簽罩可以是透明注塑件或不透明五 金件或注塑件。應用時對于透明標簽罩，可以直接內附標簽紙卡在鎖體上，若用不透明材 料，則可以采用雙手雕刻、鐳射刻字或移印等高級工藝獲得檔次更高的產品。通過上述技術方案，可以獲得結構簡單、總體尺寸小、生產安裝容易、綜合應用成 本低、數字化管理可靠等優(yōu)點，而且因可獲得外部全塑膠模式而具備防誘盜性等特點。
以下結合附圖對上述技術方案做進步一步說明
圖1是現(xiàn)有技術條件一個掛鎖鎖具的剖面圖；圖2是本技術方案一個掛鎖實施例及配套單柄電腦鑰匙外形圖；圖3是本技術方案一個掛鎖實施例的爆炸圖；圖4是本技術方案數字化鎖芯一個實施例的剖面圖；圖5是圖4技術方案的爆炸圖；圖6是全塑膠材質為外部特征的一款掛鎖示意圖圖7是本本技術方案另一種掛鎖實施例示意圖；圖8是本本技術方案應用在固定鎖模式下的示意具體實施方式
如圖1，當前的一個掛鎖鎖具，其底部安裝有有數字化身份鎖碼110，圖示為一個 機械碼，也可以是電子標簽。因采用兩個電極分置鎖碼兩端，鎖具外部尺寸比較大如圖2是本技術方案一個掛鎖實施例及配套單柄電腦鑰匙外形圖。圖中I即為配 套單柄電腦鑰匙，II就是本技術方案的一種掛鎖實施例，圖中掛鎖底部結構上形成了一個 凹槽y，這是為配合電腦鑰匙I所設置，如圖8所述固定鎖頂面也有一個凹槽y ；如圖3并參照圖4圖5，鎖芯100由電子標簽碼塊110、鎖芯環(huán)套101、鎖芯鈕軸 120、限位銷102構成。電子標簽碼塊110包括了塑膠外殼111，ID封裝112.，ID封裝121 包括IC芯片和天線線圈。圖示中還包括一環(huán)形的軟磁芯1121。在這個電子標簽碼塊110 中間有一個過孔ο。過孔ο的軸線同鎖芯鈕軸120軸線疊合；在塑膠外殼111右側有一個 圓孔n，密封罩201上有一個端頭m為蘑菇頭狀的塑膠線，應用時端頭m擠過圓孔η使得密封罩201既可以密封，使用時一不容易丟失鎖芯鈕軸120除扭軸本體121外，還包括了滾珠122，壓簧123，堵頭124。在殼體 211結構配合下，裝配后可以使得鎖芯鈕軸在圓周上能穩(wěn)定在一個確定的位置；圖3所示意的授權珠230為滾珠模式，電腦鑰匙I的解鎖頭通過電子標簽碼塊110 的過孔ο插入鎖芯環(huán)套101，系統(tǒng)可通過識別同電子標簽碼塊110來確定是否鎖體身份正 確，若正確則可以由解鎖頭嚙合帶動鎖芯鈕軸120旋轉解鎖，鎖芯鈕軸120端部121轉動到 解鎖位置，授權珠230將在鎖勾彈簧222作用下脫離對鎖勾221的約束，從而鎖勾外移解鎖圖3在殼體211正側的淺坑是為配合標簽罩213而設，標簽罩213推入殼體211， 兩側的卡位倒勾嵌卡在殼體211兩側坑內獲得快速安裝的標簽罩，塑膠外殼111兩側還有 卡位倒勾g，安裝時滑入嵌卡在殼體211的坑位h內，從而獲得簡單快速安裝的效果；鎖體材料可以有多種，其中一種實施例是希望外部看去全是塑膠的掛鎖鎖具，如 圖6所示，殼體211為塑膠材料注塑而成，標簽罩213為塑膠件，鎖勾221在鎖體外露部分 全部為膠0212)包鋼(2211)，密封0形圈222在鎖勾閉鎖時是處于壓緊狀態(tài)，鎖芯100安 裝后外露部分看見的是塑膠外殼111，密封罩201采用定制橡膠制品，從而整體掛鎖為塑料 狀態(tài)的外表。且因實際材料消耗輕，總成本有極大的降低，而且具備防誘盜性和外殼無生銹 之虞。不言而喻，為工藝簡便，圖6所述技術方案鎖勾也可以是全金屬材料，其樣式可參考 圖7示鎖勾221部分，其中防雨環(huán)2213是一個金屬環(huán)壓接在鎖勾軸上并固定在該根部位 置。另外，部分場合多全塑料要求不高，需要更加結實的鎖具，故鎖體采用金屬制造， 表面噴塑或烤漆，如圖7就是本技術方案的一個特殊應用，此時鎖芯環(huán)套101和殼體211合 并，授權珠由軸形授權本體2320和授權彈簧2321構成，此時鎖勾221的根部端頭凹槽形狀 由原半球狀調整為卡槽模式。此方案的優(yōu)點是可以獲得開啟鎖具后暫時不將鎖勾鎖回條件 下可以取理電腦鑰匙，當需要閉鎖時，推壓鎖勾至閉鎖位完成閉鎖。其中工藝堵頭2322是 安裝放入軸形授權本體2320和授權彈簧2321必須的，安裝完后表面盡可能做噴涂或烤漆 處理。如圖8，本技術方案的鎖芯也可用于固定鎖模式，在鎖芯100安裝位置確保淺坑y， 鎖芯100的電子標簽碼塊110通過螺釘固定在鎖體211上并進一步通過底側高強度的外殼 212獲得相關安裝孔位，其中密封罩201上有一個端頭m為蘑菇頭狀的塑膠線，應用時端頭 m擠過圓孔η使得密封罩201既可以密封，也不容易丟失。圖示方案中外殼212為金屬材 質，鎖體211 —般采用塑膠材料以降低成本，當然此方案中鎖體211和外殼212也可以考慮 合并為一個金屬材質或高強度工程塑料材質的零件來實施。在這些實施例中。圖6是最佳的塑膠模式掛鎖實施方案，圖7是金屬材質的掛鎖 實施方案。
權利要求1.一種數字化鎖芯，與采用棒形解鎖桿的電腦鑰匙配套使用，其特征在于，包括電子標簽碼塊、鎖芯環(huán)套、鎖芯鈕軸、限位銷，所述鎖芯鈕軸前端為同配套的電腦鑰匙的棒形解鎖桿嚙合的齒，中間設置環(huán)形槽，末 端為凸輪狀，所述鎖芯鈕軸以軸線疊合方式內置在鎖芯環(huán)套內，并通過沿徑向穿過鎖芯環(huán) 套設置的限位銷固定，所述電子標簽碼塊由塑料外殼及外殼內由IC芯片和天線線圈綁定 并密封的ID封裝構成；所述電子標簽碼塊中間有一個容納棒形解鎖桿插入通過的過孔，所 述過孔的軸向中心線與所述鎖芯環(huán)套的軸線平行或疊合；所述的電子標簽碼塊的所述天線 線圈同所述配套使用的電腦鑰匙信號讀取線圈耦合匹配。
2.根據權利要求1所述的一種數字化鎖芯，其特征在于所述電子標簽碼塊的所述塑料外殼兩側設置有塑膠卡位結構或螺釘固定 用過孔，所述塑料外殼一側還設置一圓孔。
3.根據權利要求2所述的一種數字化鎖芯，其特征在于所述電子標簽碼塊的所述天線線圈繞制在圓棒形或圓環(huán)形的軟磁芯上。
4.根據權利要求1所述的一種數字化鎖芯，其特征在于所述鎖芯鈕軸的末端的所述凸輪沿徑向設置末端有縮口的圓柱孔，所述 圓柱孔內部沿軸向依序放置滾珠、小壓簧和堵頭。
5.一種包括權利要求2-4任一所述的一種數字化鎖芯的數字化掛鎖鎖具，還包括鎖 體，鎖勾、鎖勾彈簧、授權珠，授權珠為球狀外形或膠囊狀外形，所述鎖勾設置圓弧凹槽，所 述授權珠同所述鎖芯鈕軸末端及所述鎖勾的所述圓弧凹槽結構聯(lián)接；其特征在于所述鎖體的底部區(qū)域設置容納所述電子標簽碼塊空間及固定用卡位或螺 紋孔，所述標簽碼塊直接推入嵌卡或采用螺釘固定在鎖體上，所述標簽碼塊安裝后同所述 鎖體底部外壁構成一個長形凹槽結構。
6.一種包括權利要求2-4任一所述的一種數字化鎖芯的數字化固定鎖鎖具，還包括外 殼、鎖體、鎖銷、授權珠，授權珠為球狀外形或膠囊狀外形，所述鎖銷設置圓弧凹槽，所述授 權珠同所述鎖芯鈕軸末端及所述鎖勾的所述圓弧凹槽結構聯(lián)接，其特征在于所述鎖體的上部區(qū)域設置容納所述電子標簽碼塊空間及固定用卡位或螺 紋孔，所述標簽碼塊直接推入嵌卡或采用螺釘固定在鎖體上，所述標簽碼塊安裝后同所述 鎖體頂部外壁構成一個長形凹槽結構。
7.根據權利要求5所述的數字化掛鎖鎖具或權利要求6所述的數字化固定鎖鎖具，其特征在于鎖芯環(huán)套同所述鎖體合并為同一零件，所述授權珠為軸形，尾部還設置一授權壓簧，前端同鎖勾上的槽口嚙合，中側設置槽口同所述鎖芯鈕軸末端的凸輪嚙合。
8.根據權利要求5所述的數字化掛鎖鎖具，其特征在于所述鎖勾上套裝一個0形密封圈，所述鎖體在同鎖勾相交根部設置一環(huán) 形槽，在所述鎖勾同鎖體相交位置設置一傘形凸起，所述鎖勾外露于掛鎖鎖體外部分為膠 包鋼結構。
9.根據權利要求8所述的數字化掛鎖鎖具，其特征在于在所述掛鎖底部或所述固定鎖上部設密封罩，密封罩上設置一彈性細線， 細線末端為蘑菇狀端頭，所述蘑菇狀端頭擠過所述電子標簽碼塊的塑料外殼上的圓孔固定。
10.根據權利要求5所述的數字化掛鎖鎖具，其特征在于還設置一標簽罩，所述標簽罩與所述鎖體正側形狀吻合并在兩端設置卡 勾，鎖體側面設置淺坑和嵌卡位，標簽罩可沿淺坑推入嵌卡位固定，所述標簽罩可以是透明 注塑件或不透明注塑件或五金件。
專利摘要本實用新型公開了一種數字化鎖芯及數字化鎖具；一種數字化鎖芯，與采用棒形解鎖桿的電腦鑰匙配套使用，包括電子標簽碼塊、鎖芯環(huán)套、鎖芯鈕軸、限位銷，所述鎖芯鈕軸前端為同配套的電腦鑰匙的單棒形解鎖桿嚙合的齒，中間設置環(huán)形槽，末端為凸輪狀，所述鎖芯鈕軸以軸線疊合方式內置在鎖芯環(huán)套內，并通過沿徑向穿過鎖芯環(huán)套設置的限位銷固定，所述電子標簽碼塊由塑料外殼及外殼內由IC芯片和天線線圈綁定并密封的ID封裝構成；所述電子標簽碼塊中間有一個容納棒形解鎖桿插入通過的過孔，所述過孔的軸線與所述鎖芯環(huán)套軸線重合；所述的電子標簽碼塊的所述天線線圈同所述配套使用的電腦鑰匙信號讀取線圈耦合匹配。安裝本技術方案鎖芯的鎖具可以是掛鎖或固定鎖能獲得結構簡單、總體尺寸小、生產安裝容易、綜合應用成本低、數字化管理可靠等優(yōu)點，而且因可獲得外部全塑膠模式而具備防誘盜性等特點。
文檔編號E05B67/22GK201908481SQ20102028058
公開日2011年7月27日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權日2010年7月28日
發(fā)明者景作臣 申請人:景作臣