專利名稱：一種無源即時(shí)自供電電子鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防盜鎖具產(chǎn)品領(lǐng)域，特別是涉及一種無源即時(shí)自供電電子鎖。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的防盜鎖基本上有機(jī)械鎖、電子鎖、機(jī)械電子鎖，第一種無法防止技術(shù)開鎖，后兩種可以防止技術(shù)開鎖，但需要外加電源(交流電源或電池)；也有帶發(fā)電機(jī)自發(fā)電的電子鎖，但是需要單設(shè)一個(gè)把手用來發(fā)電，只能作為電池的備用設(shè)備；還有的是利用鎖芯(轉(zhuǎn)子)相對于鎖體(定子)的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能，由于其轉(zhuǎn)速很低，只能產(chǎn)生很小的電能，所以只能用于發(fā)出告警信號，不足以用于電子鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電路供電。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對電子鎖目前在電源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，電源供電量不足技術(shù)上的問題，本發(fā)明提出一種無源即時(shí)自供電電子鎖，該鎖利用鑰匙的轉(zhuǎn)動(dòng)自發(fā)電，可應(yīng)用于帶鑰匙的純電子鎖、光電鎖、光纖鎖、磁性鎖等電子鎖類。本發(fā)明為解決上述問題，采取以下方案:一種無源即時(shí)自供電電子鎖，包括一鎖本體，鎖本體上安裝有電鎖芯，和與所述電鎖芯連接的撥塊，所述撥塊通過驅(qū)動(dòng)部件與鎖舌相連，其特征在于:所述電鎖芯的前端外徑上通過一變速機(jī)構(gòu)連接到一微型發(fā)電機(jī)，所述微型發(fā)電機(jī)的電輸出端與所述電子鎖的用電部件電連接。所述變速機(jī)構(gòu)包括一變速箱和一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端連接在所述電鎖芯的前端外徑上，另一端連接在所述變速箱上，所述變速箱的輸出轉(zhuǎn)軸與所述微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接。所述變速箱集成在所述微型發(fā)電機(jī)上，用于提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一齒輪機(jī)構(gòu)，所述齒輪機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪嚙合連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一齒條機(jī)構(gòu),所述齒條機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪通過齒條連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一帶輪機(jī)構(gòu)，所述帶輪機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪通過皮帶連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。在所述鎖本體的另一側(cè)還裝有一機(jī)鎖芯，也與所述撥塊連接，所述撥塊在同一時(shí)間內(nèi)只與所述機(jī)鎖芯、電鎖芯其中的一個(gè)鎖芯相連。所述撥塊與所述機(jī)鎖芯、電鎖芯通過離合裝置連接，所述離合裝置包括兩φ形同軸鐵塊，部分分別從所述撥塊兩側(cè)安裝在所述撥塊的Φ形中心孔中，部分分別安裝在機(jī)鎖芯及電鎖芯的Φ形中 心孔中，兩Φ形同軸鐵塊的長度都大于所述撥塊的Φ形中心孔的長度，在機(jī)鎖芯及電鎖芯的Φ形中心孔中各自裝有柱形頂塊，在鑰匙的推頂作用下所述柱形頂塊頂住同一所述Φ形中心孔中的所述Φ形同軸鐵塊。所述微型發(fā)電機(jī)同時(shí)還與一充電電池相連，所述充電電池同時(shí)也與所述電子鎖的用電部件電連接。所述微型發(fā)電機(jī)輸出的電能經(jīng)過一整流電路后存入儲能電容和/或電池中，再經(jīng)DCDC變換后得到穩(wěn)定的電源。本發(fā)明所具有的有益效果是:1、本發(fā)明利用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩產(chǎn)生足夠的電能用于檢測和控制，并利用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)撥塊，進(jìn)而撥動(dòng)鎖舌，既不用任何外加電源，又操作簡單，符合普通防盜鎖的使用習(xí)慣。2、本發(fā)明隨時(shí)隨地將鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，屬于無源即時(shí)自供電，方便易操作。3、本發(fā)明只需要簡單的微型發(fā)電機(jī)就可滿足鎖的用電量，電子元器件少，功耗低，可靠性比普通電子鎖要高；如果再加上電池作為備份，可靠性更高。


圖1是鎖體結(jié)構(gòu)拆解示意 圖2是離合裝置的拆解示意圖； 圖3是鎖體結(jié)構(gòu)組裝示意 圖4是微型發(fā)電機(jī)電能整合輸出示意 圖5是微型發(fā)電機(jī)的電能儲存至電池后再輸出的電路示意圖。圖中，101-鎖本體，102-凹槽，103-撥塊，104-Φ形中心孔，105-凹槽；201_電鎖芯，202-Φ形同軸鐵塊，203-柱形頂塊，204-主動(dòng)輪，205-從動(dòng)輪，206-微型發(fā)電機(jī)；301-機(jī)鎖芯，302-Φ形同軸鐵塊，303-柱形頂塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明是利用鑰匙帶動(dòng)鎖體轉(zhuǎn)動(dòng)，由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐?shí)現(xiàn)自發(fā)電的，其核心機(jī)構(gòu)在于鎖體。鎖體:除鑰匙外，所有機(jī)構(gòu)都直接或間接地安裝在鎖體上，尤其用來安裝鎖芯。如圖1所示，鎖體包括一鎖本體101，電鎖芯201安裝在鎖本體101上。在鎖本體101正面開設(shè)有一凹槽102，其中裝有撥塊103，撥塊103通過離合裝置或固定地與電鎖芯201相連；撥塊103通過鎖盒里的驅(qū)動(dòng)部件控制鎖舌伸出和縮回，進(jìn)行開鎖和閉鎖動(dòng)作。當(dāng)鎖體上既安裝有電鎖芯也有機(jī)鎖芯時(shí)，撥塊103通過對稱的離合裝置與電鎖芯201和機(jī)鎖芯301相連。如圖2所示，它包括兩Φ形同軸鐵塊202、302，都可安裝在撥塊103的Φ形中心孔104中。Φ形同軸鐵塊202、302的長度都大于Φ形中心孔104的長度。在電鎖芯201的前端和機(jī)鎖芯301的前端也分別具有Φ形中心孔，孔中各自裝有柱形頂塊203,303, Φ形同軸鐵塊202、302的一部分裝在鎖芯的Φ形中心孔中，并被柱形頂塊頂住。當(dāng)鑰匙從電鎖芯插入時(shí)，鑰匙把柱形頂塊203和Φ形同軸鐵塊202 —同往外推，使Φ形同軸鐵塊202部分進(jìn)入Φ形中心孔104里，同時(shí)Φ形同軸鐵塊302被頂出Φ形中心孔104，鑰匙帶動(dòng)電鎖芯和撥塊轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鑰匙從機(jī)鎖芯插入時(shí)，鑰匙把柱形頂塊303和Φ形同軸鐵塊302 —同往外推，使Φ形同軸鐵塊302部分進(jìn)入Φ形中心孔104里，而Φ形同軸鐵塊202被頂出Φ形中心孔104，鑰匙帶動(dòng)機(jī)鎖芯和撥塊轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鎖體上只安裝有電鎖芯或機(jī)鎖芯時(shí)，撥塊可以與電鎖芯或機(jī)鎖芯直接固定相連。在鎖本體101的正面，如圖1、3所示，還開設(shè)有一凹槽105，凹槽105中裝有主動(dòng)輪204，主動(dòng)輪204固定套設(shè)在電鎖芯的前端外徑上，主動(dòng)輪204嚙合連接一從動(dòng)輪205，從動(dòng)輪205安裝在變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上，而變速箱輸出轉(zhuǎn)軸與微型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連(圖中沒有示出變速箱，是因?yàn)榇藢?shí)施例是變速箱集成在微型發(fā)電機(jī)206的轉(zhuǎn)軸上)，微型發(fā)電機(jī)206與控制電路板等用電部件連接，向其提供電源。微型發(fā)電機(jī)206可以安裝在鎖本體101上，也可以與鎖體一起安裝在鎖盒上。上述的主動(dòng)輪204與從動(dòng)輪205嚙合傳動(dòng)方式只是一種齒輪傳動(dòng)方式，其作用就是用于力傳遞，同時(shí)應(yīng)明白這種力傳遞的方式還可以有多種，比如主動(dòng)輪204與從動(dòng)輪205通過皮帶的傳動(dòng)，主動(dòng)輪204與從動(dòng)輪205通過齒條的傳動(dòng)，主動(dòng)輪204與從動(dòng)輪205通過鏈的傳動(dòng)等，以上可以統(tǒng)稱為一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)，齒輪也可以有圓柱齒輪或傘齒輪。微型發(fā)電機(jī)206產(chǎn)生電的過程是:用鑰匙插入鎖芯，隨著鑰匙帶動(dòng)鎖芯的轉(zhuǎn)動(dòng)，主、從動(dòng)輪嚙合傳遞力矩，不管正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，都能有電能產(chǎn)生。由于微型發(fā)電機(jī)206是通過主、從動(dòng)輪的嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)而由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?，所以只要用鑰匙插入鎖芯中轉(zhuǎn)動(dòng)，就會有電產(chǎn)生，即所謂即時(shí)發(fā)電。微型發(fā)電機(jī)內(nèi)含變速箱，微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子隨從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，具有更高的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩驅(qū)動(dòng)高速微型發(fā)電機(jī)，這一點(diǎn)是有別于專利CN200520061019.3的飛輪自發(fā)電裝置的，區(qū)別在于1、專利CN200520061019.3是單設(shè)置一個(gè)手動(dòng)機(jī)構(gòu)(比如拉繩，搖柄)來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，其操作過程是先手動(dòng)發(fā)電，然后輸入密碼，做電子識別，然后由電能驅(qū) 動(dòng)電機(jī)使鎖舌動(dòng)作；本發(fā)明則是用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩產(chǎn)生電能，在鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中完成密碼的設(shè)別和制動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，最后仍然是用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩使鎖舌動(dòng)作。對于用戶來說，整個(gè)開鎖過程一氣呵成，與普通機(jī)械鎖的開鎖過程沒有明顯的差異。
2、一般情況下，用戶不可能每次在輸入密碼前先手動(dòng)發(fā)電，所以專利CN200520061019.3只是作為電池的備份，當(dāng)電池沒有電時(shí)才用它來發(fā)電；而本發(fā)明發(fā)電和設(shè)別等所有動(dòng)作融為一體，并不是作為備份而設(shè)計(jì)。3、專利CN200520061019.3的發(fā)電機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，這與它用電機(jī)驅(qū)動(dòng)鎖舌有關(guān)，因?yàn)橥ǔｋ姍C(jī)驅(qū)動(dòng)鎖舌需要5伏150毫安的持續(xù)電能，這么大的電能用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩來提供是非常費(fèi)力的；而本發(fā)明使用的電能峰值是5伏30毫安，所以可以用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩來產(chǎn)生所需電能。本發(fā)明中的發(fā)電結(jié)構(gòu)也可用“發(fā)電機(jī)+充電電池”的方式替代，如圖5所示，微型發(fā)電機(jī)206輸出的電能經(jīng)整流儲能后，存入充電電池，充電電池經(jīng)DCDC變換器得到穩(wěn)定的電源，用作控制電路或檢測電路等的電源，同時(shí)也用來驅(qū)動(dòng)電磁鐵和發(fā)射電路等。這一方式更具有優(yōu)勢:電壓比較穩(wěn)定，當(dāng)充電電池電量不夠時(shí)仍能靠發(fā)電機(jī)工作，并對電池充電。本發(fā)明可用于純電子鎖，還可用于磁性電子鎖、光電鎖、光纖鎖等。
權(quán)利要求
1.一種無源即時(shí)自供電電子鎖，包括一鎖本體，鎖本體上安裝有電鎖芯，和與所述電鎖芯連接的撥塊，所述撥塊通過驅(qū)動(dòng)部件與鎖舌相連，其特征在于:所述電鎖芯的前端外徑上通過一變速機(jī)構(gòu)連接到一微型發(fā)電機(jī)，所述微型發(fā)電機(jī)的電輸出端與所述電子鎖的用電部件電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述變速機(jī)構(gòu)包括一變速箱和一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端連接在所述電鎖芯的前端外徑上，另一端連接在所述變速箱上，所述變速箱的輸出轉(zhuǎn)軸與所述微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述變速箱集成在所述微型發(fā)電機(jī)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一齒輪機(jī)構(gòu)，所述齒輪機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪嚙合連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一齒條機(jī)構(gòu)，所述齒條機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪通過齒條連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為一帶輪機(jī)構(gòu)，所述帶輪機(jī)構(gòu)包括一固定套設(shè)在電鎖芯前端外徑上的主動(dòng)輪，和一與所述主動(dòng)輪通過皮帶連接的從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪安裝在所述變速箱的輸入轉(zhuǎn)軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:在所述鎖本體的另一側(cè)還裝有一機(jī)鎖芯，也與所述撥塊連接，所述撥塊在同一時(shí)間內(nèi)只與所述機(jī)鎖芯、電鎖芯其中的一個(gè)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的 無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述撥塊與所述機(jī)鎖芯、電鎖芯通過離合裝置連接，所述離合裝置包括兩Φ形同軸鐵塊，部分分別從所述撥塊兩側(cè)安裝在所述撥塊的Φ形中心孔中，部分分別安裝在機(jī)鎖芯及電鎖芯的Φ形中心孔中，兩Φ形同軸鐵塊的長度都大于所述撥塊的Φ形中心孔的長度，在機(jī)鎖芯及電鎖芯的Φ形中心孔中各自裝有柱形頂塊，在鑰匙的推頂作用下所述柱形頂塊頂住同一所述Φ形中心孔中的所述Φ形同軸鐵塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述微型發(fā)電機(jī)同時(shí)還與一充電電池相連，所述充電電池同時(shí)也與所述電子鎖的用電部件電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源即時(shí)自供電電子鎖，其特征在于:所述微型發(fā)電機(jī)輸出的電能經(jīng)過一整流電路后存入儲能電容和/或電池中，再經(jīng)DCDC變換后得到穩(wěn)定的電源。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無源即時(shí)自供電電子鎖，包括一鎖本體，鎖本體上安裝有電鎖芯，和由電鎖芯帶動(dòng)的撥塊，所述撥塊通過驅(qū)動(dòng)部件與鎖舌相連，其特征在于在所述電鎖芯的前端外徑上固定套設(shè)有一變速機(jī)構(gòu)，所述變速機(jī)構(gòu)連接在一微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述微型發(fā)電機(jī)的電輸出端與鎖的用電部件電連接。本發(fā)明利用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩產(chǎn)生足夠的電能用于檢測和控制，并利用鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩轉(zhuǎn)動(dòng)撥塊，進(jìn)而撥動(dòng)鎖舌，既不用任何外加電源，又操作簡單，符合普通防盜鎖的使用習(xí)慣。
文檔編號E05B47/00GK103243983SQ20131018651
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者李陽, 沈新陽 申請人:李陽