专利名称：一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具的制作方法
技术领域：
本发明涉及锁具，尤其是电子锁具。
背景技术：
随着现代微电子技术和电脑技术的发展，电子锁正越来越多地进入到人们的社会生活。与传统的机械锁相比，电子锁在保密性、安全性和方便性等诸多方面都有着明显的优势。
但是，现有的电子锁几乎都在锁中装有电池，致使电子锁的体积庞大、功能受限、品种单调，从而限制了它在社会广大家庭和办公室中的推广和使用。众所周知，电池的使用有效期一般为1-2年，因此，现有的电子锁都不可避免地存在着在电池安装、电池维护和电池更换等方面的麻烦和不确定性。假如一把装有电池的电子锁由于人为的疏忽而没有及时更换电池的话，或者由于天气寒流、气温骤降致使电子锁还没来得及报警就失去电力的话，或者由于人们长时间出差在外即使电子锁报了警人们也无法知道的话，那么，由于失去电力而使电子锁无法打开，其撬门砸锁的后果是非常令人不愉快的。
也有极少数电子锁依赖交流市电进行工作，那么对于这些电子锁来说，不可避免地也存在着可能是更麻烦的问题。诸如，该怎样接入交流市电？该怎样保证交流市电接入门上或接入锁中后的人身安全？万一停了电该怎么开锁？等等。
此外，由于锁中装有电池或带有电源，致使电子锁的体积不可能做的很小，因此，它们很难应用于诸如抽屉、橱柜、箱包、机器设备等对锁的体积有限制要求的场合，它们更无法应用到成为当今世界锁具市场主流品种的插芯式门锁上。这就是为什么目前人们所能见到的电子锁几乎都是仅仅限于门锁而且根本就没有见过插芯式电子锁的缘故。
从技术设计的角度来看，现有的各类电子锁对电源能量和功率的消耗很大，更加剧了锁中存在电源的缺陷。其能量消耗大和功率消耗大的主要表现方面是1、现有电子锁只要投入使用不管你开不开锁，锁中电源一直是接通的，这部分能量消耗所占的份额比例相当大。
2，对现有电子锁来说，每次开锁当完成了必要的密码通讯和密码识别以后，锁中电源不但要承担对开锁关键装置的开锁驱动，还要承担对开锁关键装置的复位驱动，这样一来一回的两种驱动所消耗的电能是不可忽略的。
3，除上述两种能量消耗以外，相当多的电子锁其电源还要承担对坚固而沉重的锁舌的驱动，可想而知，这不但要消耗掉锁中电源更多的能量，还要求锁中电源必须具有足够大的功率。
4，现有电子锁的机电驱动装置是由电动机加一个减速变速装置构成的，而目前电子锁所使用的减速变速装置都离不开涡轮涡杆方式。显然，这种涡轮涡杆方式除了体积太大以外，其自身工作时不可忽略的较大的摩檫阻力同样需要电源必须能够提供足够大的功率和能量。
总之，现有电子锁由于它们带有电池或电源以及它们的体积大、功耗大和能耗大等原因，致使它们存在着上述诸多缺点，从而限制了它们在更广阔领域里的应用、普及和推广。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述电子锁具的不足，而提供一种制造简单、成本低廉、锁中无电池、微功耗、微能耗、安全可靠、应用面广的电子锁具，这将有利于电子锁在家庭、办公室乃至全社会的应用和推广。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，它包括外壳23、锁舌22、用作人为旋转开锁的开锁旋转装置29、含有触点20和钥匙插孔21的匙孔装置25、与触点20电连接用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置31、与电子线路装置31电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置，其中
(1)匙孔装置25所包括的触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，该电源供电触点与电子线路装置31的电源输入端电连接；(2)设有可被触发翻转并在翻转后保持其机械状态从而决定开锁旋转装置29在旋转开锁时能否使锁舌22移动的机械开关装置，该机械开关装置受机电驱动装置驱动，它包括一个可在短暂外力的触发下从一个稳态机械位置翻转到另一个稳态机械位置的杠杆41或滑块50，其中被机电驱动装置驱动后到达的稳态机械位置为开锁状态，另一个稳态机械位置为非开锁状态，该机械开关装置还包括弹簧37或磁铁47；(3)设有利用开锁旋转装置29旋转时所传递的人为操作力使机械开关装置从开锁状态复位到非开锁状态的机械复位机构，该机械复位机构设在当开锁旋转装置29旋转时与机械开关装置发生相对位移运动的零件上，它包括设在该零件上的可以与处于开锁状态的机械开关装置发生相对滑动并产生力接触的滑动结构。
机电驱动装置是由电动机32连接一段可绕于其轴端34的柔性丝线36或柔性传动带构成，柔性丝线36或柔性传动带的另一端连接于机械开关装置上。
机械开关装置所包括的弹簧37可以是具有两个张力力臂48的扭簧，在力臂48的端部设有垂直于力臂且垂直于张力方向的垂直弯钩45。
开锁旋转装置29是由钥匙带动旋转的旋转体，它是一个在一端设有钥匙插孔21的中空筒形结构，在它的钥匙插孔21外面的两侧设有半圆形凸台28，在它的中空部分设有包含触点20的匙孔装置25；在外壳23上设有一个限定钥匙只能在固定位置插拔的φ形通孔26，该φ形通孔26的形状为一圆在其直径的两端设有对称缺口27，半圆形凸台28置于该φ形通孔26中。
机械开关装置所包括的杠杆41或滑块50被设为，当它处于非开锁状态时是阻止开锁的限位装置，开锁旋转装置29上设有可以拨动锁舌22的凸齿30。
机械复位机构设在锁舌22上，它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置在锁舌22移动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑块40；或者它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置进行磁力吸合而在锁舌22移动时对该磁力吸合进行滑动分离的滑杆46。
开锁旋转装置29包括一个零部件安装盘64，在该安装盘64上设有电子线路装置31、机电驱动装置和机械开关装置。
开锁旋转装置29被设为，当锁舌22位于上锁位置且机械开关装置处于非开锁状态时，它是可以绕钥匙插孔21的中轴线进行任意角度旋转的自由旋转装置。
机械开关装置所包括的杠杆41或滑块50被设为，当它处于开锁状态时，它是可以带动锁舌22移动的施力力臂；在锁舌22上设有使锁舌22受力而移动的受力挡块74。
在安装盘64上设有通孔72，杠杆41或滑块50包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72、可在通孔72内跟随杠杆41活动的柱体63。
机械开关装置所包括的杠杆41从垂直于杠杆转动轴39的方向观察为L形杠杆，它的轴孔设在该L形杠杆两臂的连接处。
设有当锁舌22处于上锁位置时可以阻止锁舌22向开锁方向移动的锁舌自锁装置，该锁舌自锁装置包括一个活动顶杆68和一个将该顶杆68压向锁舌22的弹簧66，锁舌22上设有与该顶杆68相配合的挡块70。
机械复位机构设在锁舌22上，它包括一个与处于开锁状态的机械开关装置在开锁旋转装置29转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑动斜面71。
开锁旋转装置包括开锁把手90和一个连接开锁把手的具有“离”或“合”两个状态的离合装置，该离合装置在“合”状态下可以跟随开锁把手90的转动而使锁舌22移动，在离合装置上有一个决定其离合状态的活动插销92；机械开关装置被设为，它是推动该活动插销92到达“合”状态的控制装置。
机械复位机构设在离合装置上，它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置在离合装置转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑块91；或者它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置进行磁力吸合而在离合装置转动时对该磁力吸合进行滑动分离的滑动侧面。
一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，它包括含有前孔和后孔的外壳23、锁舌拨轮111、用作人为旋转开锁的开锁旋转装置29、含有触点20和钥匙插孔21的匙孔装置25、与触点20电连接用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置31、与电子线路装置31电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置，其中(1)匙孔装置25所包括的触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，该电源供电触点与电子线路装置31的电源输入端电连接；(2)设有可被触发翻转并在翻转后保持其机械状态从而决定开锁旋转装置29在旋转开锁时能否使锁舌拨轮111转动的机械开关装置，该机械开关装置受机电驱动装置驱动，它包括一个可在短暂外力的触发下从一个稳态机械位置翻转到另一个稳态机械位置的杠杆41或滑块50，其中被机电驱动装置驱动后到达的稳态机械位置为开锁状态，另一个稳态机械位置为非开锁状态，该机械开关装置还包括弹簧37或磁铁47；(3)设有利用开锁旋转装29旋转时所传递的人为操作力使机械开关装置从开锁状态复位到非开锁状态的机械复位机构，该机械复位机构设在当开锁旋转装置29旋转时与机械开关装置发生相对位移运动的零件上，它包括设在该零件上的可以与处于开锁状态的机械开关装置发生相对滑动并产生力接触的滑动结构。
机电驱动装置是由电动机32连接一段可绕于其轴端34的柔性丝线36或柔性传动带构成，柔性丝线36或柔性传动带的另一端连接于机械开关装置上。
机械开关装置所包括的弹簧37可以是具有两个张力力臂48的扭簧，在力臂48的端部设有垂直于力臂且垂直于张力方向的垂直弯钩45。
开锁旋转装置29是由钥匙带动旋转的旋转体，它是一个在一端设有钥匙插孔21的中空筒形结构，在它的钥匙插孔21外面的两侧设有半圆形凸台28，在它的中空部分设有包含触点20的匙孔装置25；在外壳23上设有一个限定钥匙只能在固定位置插拔的φ形通孔26，该φ形通孔26的形状为一圆在其直径的两端设有对称缺口27，半圆形凸台28置于该φ形通孔26中。
设有匙孔装置25的开锁旋转装置29设在电子锁头外壳23的前孔中；电子线路装置31、机电驱动装置、机械开关装置、机械复位机构被安装在一个作为门内开锁旋钮的旋钮装置中，该旋钮装置的外形为一端细一端粗的柱体，其细端设在外壳23的后孔中，其粗端为外形结构封闭的位于外壳23外的旋钮101；锁舌拨轮111位于外壳23的前孔与后孔之间并与设在旋钮装置中的拨轮连接件实现扭力传动的连接。
在旋钮装置内设有旋转轴110，该旋转轴110的一端穿过外壳后孔与外壳前孔中的开锁旋转装置29实现扭力传动的连接，旋转轴110的另一端固定一个位于旋钮装置粗端空腔内的零部件安装盘64，在安装盘64上安装有电子线路装置31、机电驱动装置和机械开关装置。
旋钮装置内的拨轮连接件包括一个套在旋转轴110上的圆管108和一个由该圆管108的管口向外延伸并与其中轴线垂直的从动盘129；圆管108的一端穿过外壳后孔与锁舌拨轮111实现扭力传动的连接，它的带有从动盘129的另一端设在旋钮装置粗端的空腔内；在从动盘129上设有可以使拨轮连接件受力而转动的受力挡块103。
机械开关装置所包括的杠杆41或滑块50被设为，当它处于开锁状态时，它是可以带动拨轮连接件转动从而带动锁舌拨轮111转动的施力力臂。
在安装盘64上设有通孔72，杠杆41或滑块50包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72、可在通孔72内跟随杠杆41活动的柱体63。
机械开关装置所包括的杠杆41从垂直于杠杆转动轴39的方向观察为L形杠杆，它的轴孔设在该L形杠杆两臂的连接处机械复位机构包括固定在拨轮连接件上的弹性簧片131。
机械复位机构包括固定在从动盘129上的弹性簧片131，该弹性簧片131的端部设有折弯台阶，在折弯台阶上设有可以与处于开锁状态的机械开关装置在开锁旋转装置29转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑动斜面。
旋钮装置上的旋钮101是一个具有空腔的壳体，它固定在一个旋钮安装件上，该旋钮安装件包括圆管107和一个由该圆管107的管口向外延伸并与其中轴线垂直的环形板106，圆管107套在拨轮连接件圆管108的外面并设在锁头外壳23的后孔中，环形板106和旋钮101作为旋钮装置粗端的外壳设在锁头外壳23的外面，旋钮安装件的内侧和拨轮连接件上分别设有可以使旋钮安装件带动拨轮连接件转动的挡块127和挡块128。
旋钮装置内设有通过转动旋钮101可以使机械开关装置复位的第二复位机构。
第二复位机构包括安装在拨轮连接件上的杠杆102和弹簧156以及与杠杆102在相对滑动过程中使杠杆102获得转动推力的凸台158。
旋钮装置内设有与电子线路装置31电连接的磁感应开关132，外壳23上设有使该磁感应开关132工作的磁铁126。
在外壳23上设有为增加开锁旋转装置29或拨轮连接件转动摩檫阻力的阻尼装置。
一种电子钥匙，它包括电池19、含有触点6的钥匙头1、与电池19和触点6电连接用于密码存储和通讯的电子线路装置17以及外壳，其中钥匙头1设在一个条形刚性骨架7的一端，该条形刚性骨架7的钥匙头1部分为中空的框形结构，在框形结构的中空部分8设有触点6并有连接导线14引出，在触点6和导线14的周围填充绝缘物2。
钥匙头1上触点6的排列是与钥匙头1插入钥匙插孔21方向同向的一字排列。
钥匙头1露在外壳的外面，在钥匙头1靠近外壳部分的两侧设有对称缺口13。
外壳包括钥匙盖5和一个用于对钥匙盖5进行限位或固定的限位套4，该限位套4的中心有一通孔，它套在或固定在条形刚性骨架7上。
在外壳内与触点6和电池19电连接的电子线路装置17设在条形刚性骨架7的一侧，电池19设在条形刚性骨架7的另一侧。
电池19设为钮扣式电池。
在限位套4的两侧设有窗口3，窗口3内设有与电子线路装置17电连接的发光二极管16。
一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具，它包括前述的电子锁以及前述的电子钥匙。
一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具，它包括前述的电子锁头以及前述的电子钥匙。
本发明的有益效果是1，电子锁或电子锁头中不设电源，因而不必担心因电池失效而破门砸锁；系统工作电源通过设在钥匙上的电池实现，电池更换十分简单方便，2，电子锁或电子锁头的功耗和能耗极低，因此设在钥匙上的电池可以是一节微型纽扣电池，它能实现长时间乃至好几年的工作。
3，零件集成度高、产品体积小，可以做成包括抽屉锁、橱柜锁和箱包锁在内的各种微型锁，大大扩展了电子锁的应用范围。
4，用本发明的电子锁头可以很方便地替换插芯式机械门锁的机械锁头，从而可以使插芯式机械锁迅速变为插芯式电子锁。这将有利于电子锁在全社会的迅速普及。
5，使用本发明人人都可以实现一把钥匙开多把锁或多种锁的真正意义上的“一匙通”理想境界。
6，生产成本低、制造简单、使用方便、安全可靠、不改变人们的用锁习惯。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明图1是本发明电子钥匙实施例的外观视图。
图2是本发明电子钥匙实施例中条形刚性骨架7的示意图。
图3是本发明电子钥匙实施例中触点6、条形刚性骨架7、和限位套4的装配关系示意图。
图4是图1的侧面剖视图。
图5是本发明所有电子锁实施例和电子钥匙实施例的电路示意图。
图6是本发明电子锁实施例1和实施例2面对钥匙插孔21的外观视图。
图7是图6的侧面局部剖视图。
图8是本发明电子锁实施例1和实施例2中外壳23的正面视图。
图9是本发明电子锁实施例1中开锁旋转装置29的立体视图。
图10是本发明电子锁实施例1、实施例2以及电子锁头实施例中钥匙头1插入钥匙插孔21时的示意图。
图11是本发明电子锁实施例1、实施例2以及电子锁头实施例中钥匙头1插入钥匙插孔21后被旋转的示意图。
图12是本发明电子锁和电子锁头实施例中机械开关装置所包括的弹簧37的侧视图。
图13是本发明电子锁实施例1中机械开关装置包括杠杆41并移去后盖24后的内部视图。
图14是本发明电子锁实施例1中机电驱动装置驱动杠杆41后的示意图。
图15是本发明电子锁实施例1中开锁旋转装置29拨动锁舌22完成开锁并使杠杆41复位的示意图。
图16是本发明电子锁实施例1中开锁旋转装置29旋转到正确位置可以使钥匙在此位置插拔的示意图。
图17是本发明电子锁实施例1中机械开关装置包括滑块50并移去后盖24后的内部视图。
图18是本发明电子锁实施例1中机电驱动装置驱动滑块50后的示意图。
图19是本发明电子锁实施例1中开锁旋转装置29拨动锁舌22完成开锁并使滑块50复位的示意图。
图20是本发明电子锁实施例2的侧面剖视图。
图21是本发明电子锁实施例2中开锁旋转装置29作为自由旋转装置的侧面局部剖视图。
图22是本发明电子锁实施例2中机械开关装置包括杠杆41并移去后盖24后的内部视图。
图23是本发明电子锁实施例2中机械开关装置包括杠杆41并移去后盖24和电子线路装置31后的内部视图。
图24是本发明电子锁实施例2移去后盖24和开锁旋转装置29后的内部视图。
图25是本发明电子锁实施例2中机电驱动装置驱动杠杆41后的示意图。
图26是本发明电子锁实施例2中杠杆41推动锁舌自锁装置时的示意图。
图27是本发明电子锁实施例2中杠杆41开启锁舌自锁装置并拨动锁舌22时的示意图。
图28是本发明电子锁实施例2中设在锁舌22上的机械复位机构使杠杆41复位的示意图。
图29是本发明电子锁实施例2中设在开锁旋转装置29上的凸齿30拨动锁舌22使锁舌22上锁的示意图。
图30是本发明电子锁实施例2中机械开关装置包括滑块50并移去后盖24和电子线路装置31后的内部视图。
图31是本发明电子锁实施例2中机电驱动装置驱动滑块50后的示意图。
图32是本发明电子锁实施例2中滑块50推动锁舌自锁装置并进而推动锁舌22时的示意图。
图33是本发明电子锁实施例2中设在锁舌22上的机械复位机构使滑块50复位的示意图。
图34是本发明电子锁实施例3中机械复位机构包括滑块91并剖开外壳23的内部视图。
图35是本发明电子锁实施例3中离合装置的结构示意图。
图36是本发明电子锁实施例3中机电驱动装置驱动杠杆41后的示意图。
图37是本发明电子锁实施例3中转动开锁把手90拨动锁舌22并使杠杆41复位的示意图。
图38是本发明电子锁实施例3中机械复位机构包括一个设有磁铁47的滑动侧面并剖开外壳23的内部视图。
图39是本发明电子锁实施例3中机电驱动装置驱动杠杆41后磁铁47将杠杆41吸合的示意图。
图40是本发明电子锁头实施例的侧面剖视图。
图41是用本发明电子锁头实施例替换插芯式机械锁的机械锁头后使其立即变为插芯式电子锁并安装在门上的正面视图。
图42是图41的侧视图。
图43是本发明电子锁头实施例外壳23前端的正面视图。
图44是本发明电子锁头实施例中锁舌拨轮111拨动锁舌22的示意图，同时也是任何机械锁头的锁舌拨轮拨动锁舌111的示意图。
图45是本发明电子锁头实施例中开锁旋转装置29的立体视图。
图46是本发明电子锁头实施例中锁舌拨轮111示意图。
图47是本发明电子锁头实施例中在圆管108上与锁舌拨轮111齿合端的剖视图。
图48是本发明电子锁头实施例中机械开关装置包括杠杆41并剖开旋钮101后的内部视图。
图49是本发明电子锁头实施例中机械开关装置包括杠杆41并剖开旋钮101、移去电子线路装置31后的内部视图。
图50是本发明电子锁头实施例剖开旋钮101并移去零部件安装盘64和第二复位机构后的内部视图，以及柱体63分别从两个方向在弹性簧片131上滑过的轨迹示意图。
图51是本发明电子锁头实施例中杠杆41带动从动盘129转动并可由弹性簧片131的复位示意图。
图52是本发明电子锁头实施例中机械开关装置包括滑块50并剖开旋钮101、移去电子线路装置31后的内部视图。
图53是本发明电子锁头实施例中滑块50带动从动盘129转动并可由弹性簧片131的复位示意图。
图54是本发明电子锁头实施例中第二复位机构所包括的杠杆102和弹簧156的安装示意图。
图55是本发明电子锁头实施例移去零部件安装盘64和从动盘129后环形板106的内侧视图。
图56是本发明电子锁头实施例中旋钮101旋转时凸台158推动杠杆102使柱体63复位的示意图。
图57是本发明电子锁头实施例中旋钮101旋转时凸台158推动杠杆102使不同位置柱体63复位的示意图。
图58是本发明电子锁头实施例中旋钮装置的侧面放大剖视图。
图59是本发明电子锁头和电子钥匙实施例的电路示意图。
具体实施例方式
1，本发明电子钥匙实施例本发明电子钥匙可以适合本发明所述的所有电子锁和电子锁头。
电子钥匙的实施例基本结构如图1和图4所示。在图中，一个如图2所示的条形刚性骨架7惯穿于外壳的中心，条形刚性骨架7的一端是中空的框形结构，在其中空部分8设有由金属导电材料制成的触点6，在触点6中设有向电子锁或电子锁头供电的电源供电触点。为增大触点6的面积减少接触电阻以利于向外提供电源，同时也为了使钥匙头1插入钥匙插孔时没有正反之分，在钥匙头1上触点6的排列是与钥匙头1插入钥匙插孔方向同向的一字排列。在触点6中，每个触点都连接有导线14并通过导线槽9引出与电子线路装置17电连接，同时在触点6和导线14的周围填充绝缘物2。钥匙头1露在外壳外，在钥匙头1靠近外壳部分的两侧设有对称缺口13。钥匙外壳包括钥匙盖5和限位套4，限位套4套在或固定在条形刚性骨架7的中部(见图3)，在条形刚性骨架7上设有对限位套4进行定位的凸块11，在限位套4上设有内凹的榫槽15以用于对钥匙盖5的固定。在限位套4的两侧设有窗口3，窗口3里安装一个使两侧窗口3都看得见的发光二极管16，发光二极管16通过条形刚性骨架7上的一个腰形孔10塞进限位套4的空腔中并置于窗口3内。纽扣电池19置于条形刚性骨架7的一侧，电子线路装置17置于条形刚性骨架7的另一侧。在图4和图2中，18是固定螺丝，12是通孔。
图5是本发明所有电子锁实施例和电子钥匙实施例的基本电路图，其中V是电源线，S是数据线，G是地线，E是电池19，M是机电驱动装置，D是发光二极管16，CPU是微处理器。在钥匙的CPU中存有该钥匙的密码，以及装有在开锁时用于密码通讯和向电子锁或电子锁头提供电源的控制软件。在电子锁的CPU中存有若干开锁钥匙的密码，以及装有在开锁时用于密码通讯、密码识别以及向机电驱动装置提供驱动或控制电流的控制软件。
2，本发明电子锁实施例之一本实施例是一个抽屉锁的实施例(见图6和图7)，当然它也可以应用于橱柜和箱包等。图中，由金属导电材料制成的触点20安装在以绝缘材料为载体的匙孔装置25中，在触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，触点20在匙孔装置25中的位置与钥匙头1上插入钥匙插孔21后触点6的位置一一对应。24是后盖，22是锁舌，含有触点20和钥匙插孔21的匙孔装置25安装在开锁旋转装置29中。开锁旋转装置29的外形结构如图9所示，它是一个在一端设有钥匙插孔21的中空筒形结构，在它的钥匙插孔21外面的两侧设有半圆形凸台28，在它上面还设有用于拨动锁舌22的凸齿30。开锁旋转装置29安装在如图8所示的外壳23中，该外壳23上设有一个带有缺口27的φ形通孔26，开锁旋转装置29的半圆形凸台28置于该φ形通孔26中。由于外壳23上缺口27和钥匙上缺口13的存在，钥匙头1对钥匙插孔21的插拔只能在固定的缺口位置才能进行(见图10)，当钥匙头1相对于外壳23转动一定角度时钥匙头1则无法拔出(见图11)。
图13是本实施例移去后盖24后的内部结构图。图中，机电驱动装置是由电动机32连接一段可绕于其轴端34的柔性丝线36或柔性丝带构成，柔性丝线36或柔性丝带的另一端固定于杠杆41力臂的端部。电动机32与电子线路装置31电连接且受其控制电流驱动，电子线路装置31安装在锁舌22的上方并通过柔性导线38与设在匙孔装置25中的触点20电连接。机械开关装置包括杠杆41和弹簧37，其中，弹簧37是一个如图12所示的带有两个张力力臂48并带有两个垂直弯钩45的扭簧，垂直弯钩(45)的方向垂直于力臂48且垂直于两力臂48的张力方向。弹簧37位于杠杆41和外壳23之间并且可以灵活活动。为了便于观察弹簧37的情况，在图13中将杠杆41假设为透明物。在图13中，弹簧37的一个垂直弯钩45插入位于杠杆41力臂的小孔中并且可以灵活转动，另一个垂直弯钩45插入位于外壳23的小孔55中也可以灵活转动。杠杆41绕杠杆轴39转动，由于挡块44和锁舌22的限位作用，杠杆41有两个极限活动位置，其中一个极限位置如图13所示，另一个极限位置如图14所示。如果用一条直线(图中虚线所示)连接杠杆轴39的中心与杠杆上插入垂直弯钩45的小孔中心，那么这条直线分别在杠杆41活动的两个极限位置形成夹角，而外壳23上的插入垂直弯钩45的小孔55位置就设在该夹角角平分线的垂直投影线上。如此安装的杠杆41和弹簧37就构成了一个可被触发翻转并可保持其翻转后机械状态的机械开关装置，它所包括的杠杆41具有两个稳态机械位置即前述的两个极限位置。
在图13中，锁舌22处于上锁位置，机械开关装置或杠杆41处于非开锁状态，由于弹簧的张力作用(如图中箭头所示)杠杆41的头部压向锁舌22并进入挡块70的下面。此时如果旋转开锁旋转装置29，则会带动凸齿30对设在锁舌22上的凹陷缺口42施力并力图使锁舌22向开锁方向移动，但此时杠杆41的位置正好顶住挡块70，杠杆41对锁舌22起到限位作用，从而使锁舌22无法移动。
当一把允许打开该锁的钥匙插入该锁的匙孔装置25后，钥匙中连接电池的电子线路装置17通过钥匙触点6和电子锁的触点20向锁中电子线路装置31提供电源并传递开锁密码，锁中电子线路装置31在识别钥匙的密码正确后向电动机32提供短暂的脉冲控制电流从而驱动电动机32转动。电动机32转动时将柔性丝线36或柔性丝带缠绕于其轴端34并对杠杆41产生拉力，从而使杠杆41转动并同时使弹簧37以外壳小孔55中的垂直弯钩45为轴心转动，于是杠杆41被翻转到开锁状态的稳态机械位置。此时，即使电动机32停止驱动，在弹簧37张力(如图中箭头所示)的作用下杠杆41的头部压向挡块44使得机械开关装置或杠杆41能够保持该处于开锁状态的稳态机械位置(见图14所示)。为了避免电动机32在驱动杠杆41时锁舌22将杠杆41压住而使其无法活动，限定钥匙在固定的位置插入是非常重要的。当钥匙插孔21在如图13所示的位置插入钥匙时，开锁旋转装置29上的凸齿30会顶住锁舌22，从而使杠杆41的头部与挡块70之间留有间隙以便于杠杆41活动。在图13中，33是限位柱，它能有利于钥匙在正确的位置插拔。
由上，在图14中，当杠杆41翻转到开锁状态后，转动钥匙即可转动开锁旋转装置29，从而使凸齿30拨动锁舌22上的凹陷缺口42使锁舌22向开锁方向滑动；于是设在锁舌22上的与锁舌22连为一体的滑块40也随着锁舌22一起向开锁方向滑动并在滑动过程中与杠杆41发生滑动碰撞而产生复位推力。最后，当锁舌22到达开锁位置时杠杆41早已翻转到非开锁状态(见图15)为下一次对锁舌限位做好准备。此时，如果继续旋转钥匙可在如图16所示的位置拔出钥匙；而反方向旋转钥匙则可使凸齿30拨动锁舌22向上锁方向移动，从而使锁舌22和杠杆41都回复到如图13所示的上锁初始状态。
在本实施例中，机械开关装置可以替换为滑块50、弹簧37和磁铁47的构成方式，如图17所示。在图中，49是滑块导轨，51是限位柱，磁铁47设在一个与锁舌连为一体的滑杆46上，机电驱动装置所包括的柔性丝线36或柔性丝带固定在滑块50上，滑块50是铁磁物质它可以在滑块导轨49内平移滑动。在图17中，锁舌22处于上锁位置，机械开关装置或滑块50处于非开锁状态，滑块50在弹簧37的拉力作用下向左压向顶杆52的下方对锁舌22起限位作用，致使锁舌22无法向开锁方向移动。当钥匙插入钥匙插孔21使电动机32得到开锁的短暂驱动电流后，柔性丝线36或柔性丝带就会将滑块50拉向最右边使其与磁铁47发生磁力接触而被吸合，于是滑块50翻转到开锁状态的稳态机械位置。此时只要旋转钥匙就可以带动锁舌22向开锁方向移动而完成开锁。显然，锁舌22在向开锁方向移动的过程中会带动滑杆46移动并使磁铁47与滑块50在滑动中分离。当滑块50与磁铁47分离以后，滑块50在弹簧37的拉力下会压向锁舌22而力图翻转到非开锁状态的稳态机械位置为下一次对锁舌22的限位做好准备(见图19)。当旋转钥匙使锁舌到达上锁位置时，滑块50在弹簧37的拉力下会完全到达非开锁状态的稳态机械位置，从而对锁舌22起限位作用而回复到如图17所示的上锁初始状态。在滑块50对锁舌22进行限位的时候，滑块导轨49起支撑作用。
3，本发明电子锁实施例之二本实施例是由前述电子锁实施例之一演变而来。将前述电子锁实施例之一中的含有匙孔装置25和凸齿30的开锁旋转装置29取来并在它上面固定一个零部件安装盘64，在安装盘64上安装有与触点20电连接的电子线路装置31、与电子线路装置31电连接的机电驱动装置、以及受机电驱动装置驱动的机械开关装置；同时保留前述电子锁实施例之一中的外壳23、锁舌22以及后盖24的基本功能结构，这样，就得到了另外一个抽屉锁的本实施例。
本实施例抽屉锁的侧面剖视图如图20所示，图中，触点20、钥匙插孔21、匙孔装置25以及外壳23上的φ形通孔26与前述电子锁实施例之一中的所述相同，在触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，触点20在匙孔装置25中的位置与钥匙头1上插入钥匙插孔21后触点6的位置一一对应。在锁舌22上设有用于使机械开关装置复位的滑动斜面71；开锁旋转装置29位于外壳23中，它的放大图如图21所示。在图21中，机械开关装置所包括的弹簧37位于杠杆41和安装盘64之间，柱体63与杠杆41刚性连为一体并穿出安装盘64。与前述电子锁实施例之一相同的电子线路装置31安装在最外面。
图22是图20移去后盖24后的内部视图，图23是将图22中的电子线路装置31移去后的内部视图。在图23中，机电驱动装置是由电动机32连接一段可绕于其轴端34的柔性丝线36或柔性丝带构成，柔性丝线36或柔性丝带的另一端与杠杆41连接；在安装盘64上设有通孔72；机械开关装置包括杠杆41和弹簧37，杠杆41绕杠杆转动轴39转动，杠杆41从垂直于杠杆转动轴39的方向观察为L形杠杆，在杠杆41一条臂的端部包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72并可在通孔72内跟随杠杆41活动的柱体63。在图23中，机械开关装置所包括的杠杆41有两个可被触发翻转并可保持其翻转后机械状态的稳态机械位置，它的工作原理以及弹簧37的结构和安装原则与前述电子锁实施例之一中的所述相同。
图24是将图23中的开锁旋转装置29移去后的内部视图，图中，在锁舌22上设有用于使机械开关装置复位的滑动斜面71以及用于拨动锁舌22的受力挡块74。锁舌自锁装置由活动顶杆68和弹簧66构成，活动顶杆68绕轴67转动，弹簧66始终将它压向锁舌22。图中，活动顶杆68的形状象一把刀，其刀面可以在锁舌22上的局部部位滑动，在活动顶杆68的左上角设有一个朝向外壳23的可以阻止锁舌22向开锁方向移动的凸块69，在锁舌22上设有与它相配合的挡块70。
为便于观察和理解本实施例的工作原理，在图22中假设电子线路装置31是透明物，于是它的视图也可以如图23所示。当一把允许打开该锁的钥匙插入该锁的匙孔装置后，钥匙中连接电池的电子线路装置向锁中电子线路装置31提供电源并传递开锁密码，锁中电子线路装置31在识别钥匙的密码正确后向电动机32提供短暂的脉冲控制电流从而驱动电动机32转动。电动机32转动时将柔性丝线36或柔性丝带缠绕于其轴端并对杠杆41产生拉力，从而使杠杆41翻转到如图25所示的开锁状态的稳态机械位置，此时即使电动机32停止驱动，在弹簧37张力的作用下杠杆41也能够保持该处于开锁状态的稳态机械位置。此时，向开锁方向转动钥匙即转动了安装盘64同时也转动了杠杆41，于是杠杆41上的柱体63将活动顶杆68推开并开启从而允许锁舌22可以向开锁方向移动(如图26所示)。进一步向开锁方向转动钥匙，则杠杆41作为施力力臂通过柱体63带动锁舌22上的受力挡块74并最终将锁舌22完全打开从而完成开锁(如图27所示)。在完成开锁以后反向旋转钥匙可以在外壳φ形通孔26的缺口27处将钥匙拔出，但是在钥匙拔出之前的转动过程中，设在锁舌22上的滑动斜面71会与杠杆41上的柱体63发生滑动碰撞而产生复位推力从而使杠杆41复位到非开锁状态的稳态机械位置(如图28所示)。当杠杆41复位以后不管钥匙是拔出来还是再插进去，只要是向上锁方向转动，设在开锁旋转装置29上的凸齿30将拨动锁舌上的凸块75使锁舌向上锁方向移动从而完成对锁舌的上锁而回复到如图23所示的上锁初始状态。
与前述电子锁实施例之一相类似，在本实施例中，我们可以将机械开关装置替换为滑块50、弹簧37和磁铁47的构成方式，而机电驱动装置也可以替换为电磁铁57的驱动方式，如图30所示。在图30中，滑块50可以在滑块导轨49内平移滑动，在滑块的头部包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72、可在通孔72内活动的柱体63。在电磁铁57的动铁78上固定一个铁磁物质的连接片77，该连接片77同时也与滑块50固定并使动铁78和滑块50能保持连动平移的刚性。此外，在挡块76上固定了一个磁铁47和弹簧37。当锁舌22处于上锁位置时，弹簧37压迫连接片77从而使滑块50处于非开锁状态的稳态机械位置。当钥匙插入钥匙插孔21使电磁铁57得到开锁的短暂驱动电流后，电磁铁57的动铁78被吸合并使滑块50跟随其滑动，从而使连接片77被磁铁47吸合，于是滑块50被翻转到如图31所示的开锁状态的稳态机械位置。此时旋转钥匙就会使安装盘64转动，于是滑块50在跟随安装盘64转动的过程中作为施力力臂通过柱体63推开并开启锁舌自锁装置从而拨动锁舌22向开锁方向移动而完成开锁(见图32)。在完成开锁以后如果反向旋转钥匙可以在外壳φ形通孔26的缺口27处将钥匙拔出，但是在钥匙拔出之前的转动过程中，设在锁舌22上的滑动斜面71会与滑块50上的柱体63发生滑动碰撞而产生复位推力，致使滑块50推动连接片77与磁铁47分离，在分离过程中一旦弹簧37的压迫力大于磁场吸合力的时候，滑块50就会被翻转复位到非开锁状态的稳态机械位置(如图33所示)。
显然，在本实施例中，当杠杆41或滑块50处于非开锁状态且锁舌22且处于上锁位置时，柱体63上任何部位的旋转半径都小于锁舌22上任何部位到达外壳23的φ形通孔26中心的距离，因此，开锁旋转装置29在这种情况下它是可以绕钥匙插孔21的中轴线进行任意角度旋转的自由旋转装置。此外，为避免机械开关装置在被驱动时因处于锁舌22上凸块75的死点位置而无法被驱动，因此，限定钥匙只能在外壳23上φ形通孔26缺口处的固定位置插拔是非常重要的。
4，本发明电子锁实施例之三本实施例如图34所示，这是一个门锁实施例。图中，设在外壳23外的含有触点20的匙孔装置25通过导线38与外壳23内的电子线路装置31电连接。触点20、钥匙插孔21、匙孔装置25与前述电子锁实施例之一中的所述相同，在触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，触点20在匙孔装置25中的位置与钥匙头1上插入钥匙插孔21后触点6的位置一一对应。电子线路装置31与机电驱动装置电连接，机电驱动装置包括电动机32和一段固定于其轴端34的柔性丝线36或柔性丝带，柔性丝线36或柔性丝带的另一端连接于机械开关装置上。机械开关装置包括杠杆41和弹簧37，杠杆41绕杠杆转动轴39转动并受限于限位柱86。杠杆41有两个可被触发翻转并可保持其翻转后机械状态的稳态机械位置，它的工作原理以及弹簧37的结构和安装原则与前述电子锁实施例之一中的所述相同。图中，开锁旋转装置包括开锁把手90和一个连接开锁把手的具有“离”或“合”两个状态的离合装置84，该离合装置84在“合”状态下可以跟随开锁把手90的转动而使锁舌22移动。锁舌22可在导轨81内滑动，锁舌22的尾端固定一个用于离合装置84旋转开锁的受力板82。在压簧83的推力下锁舌22始终力图使自己处于上锁的位置。锁舌22是锁具行业内通常的具有斜面的斜锁舌，它可以利用在关门时的碰撞进入外壳23内并在门被关上时自动弹出外壳23而上锁。
图35是图34中离合装置84的放大图，图中，在离合装置84内包括一个可以在其空腔内转动的旋转芯89，该旋转芯89与把手90连接并可以一起转动，在旋转芯89上还有一个盲孔88。在离合装置84的外壳上有一个可以跟随离合装置84转动而拨动锁舌22的凸块87和一个用于使机械开关装置复位的滑块91。在离合装置84的外壳上还有一个通孔，在该通孔内设有一个活动范围受限制的活动插销92和一个始终将该活动插销92向外顶出的弹簧93。当活动插销92位于向外的极限位置时，离合装置84处于“离”状态，此时转动把手90不会带动离合装置84的外壳一起转动；当活动插销92位于被顶进的位置且进入到旋转芯89上的盲孔88内时，离合装置84处于“合”状态，此时转动把手90就可以带动离合装置84的外壳一起转动从而使锁舌22移动。在图34中，机械开关装置处于非开锁状态，它是可以推动活动插销92到达“合”状态的控制装置。
在图34中，当一把允许打开该锁的钥匙插入该锁的匙孔装置25后，钥匙中电子线路装置向锁中电子线路装置31提供电源并传递开锁密码，锁中电子线路装置31在识别钥匙的密码正确后向电动机32提供短暂的脉冲控制电流从而驱动电动机32转动。电动机32转动时将柔性丝线36或柔性丝带缠绕于其轴端并对杠杆41产生拉力，从而使杠杆41翻转到如图36所示的开锁状态的稳态机械位置并同时将离合装置84上的活动插销92推入到旋转芯89的盲孔88内。此时，尽管离合装置84上的弹簧93力图将活动插销92向外顶出，但由于弹簧37的张力作用要大大于弹簧93的顶力，最终即使电动机32停止驱动，杠杆41也能够保持该处于开锁状态的稳态机械位置。
在图36中，由于离合装置84处于“合”状态，因此旋转开锁把手90即同时旋转了离合装置84。离合装置84在旋转过程中首先带动滑块91与处于开锁状态的杠杆41发生滑动碰撞从而使杠杆41翻转到非开锁状态的稳态机械位置，然后再将锁舌22移动到开锁位置而完成开锁(见图37)。当完成开锁以后，松开开锁把手90，与普通锁的开锁把手一样，开锁把手90会在面板弹簧(图中未画出)的作用下回复到初始状态，于是，一切又回复到如图34所示的初始状态。
在本实施例中，我们可以将机械开关装置替换为杠杆41、弹簧37和磁铁47的构成方式，如图38所示。图中，磁铁47被设在离合装置84外壳上的一个可以与杠杆41发生相对滑动的滑动侧面上，杠杆41是铁磁物质。当电动机32得到开锁的短暂驱动电流后，柔性丝线36或柔性丝带就会拉动杠杆41使其与磁铁47发生磁力接触而被吸合，其吸合力远远大于弹簧93对活动插销92的顶出力以及弹簧37对杠杆41的拉力，于是杠杆41被翻转到开锁状态的稳态机械位置(见图39)。此时只要旋转开锁把手90就可以在带动锁舌22向开锁方向移动的同时使离合装置84上的滑动侧面与杠杆41发生滑动分离，从而使磁铁47与杠杆41分离。当磁铁47与杠杆41分离后，在弹簧37的拉力作用下，杠杆41被复位到非开锁状态的稳态机械位置。
5，本发明电子锁头实施例用本实施例的电子锁头去替换任何插芯式机械锁的机械锁头后，可以使原来的插芯式机械锁立即变为插芯式电子锁。图40是本实施例的侧面剖视图，用它替换机械锁头后变成的插芯式电子锁安装于门的情况如图41所示，图42是图41的侧视图，显然，这与普通插芯式机械锁的安装方法和使用方法是完全一样的。在图41和图42中，135是锁的面板，22是锁舌，137是本实施例，21是钥匙插孔，143是用于固定锁头的螺钉。由图42可见，钥匙插孔21设在门外，作为门内开锁把手的旋钮101设在门内。不管是机械锁头还是电子锁头，它的任务就是为了转动锁舌拨轮111从而可以拨动锁舌22，其拨动锁舌22的情况如图44所示。由于锁舌22上有齿144，因此锁头上的锁舌拨轮111每转动一圈便可以使锁舌22移动一格。
在图40中，在外壳23中间缺口121的两边各有一个通孔，其中右边一个是面对开锁钥匙的叫前孔，左边一个是面对旋钮101的叫后孔。开锁旋转装置29设在外壳23的前孔中，含有触点20和钥匙插孔21的匙孔装置25安装在开锁旋转装置29中，触点20、钥匙插孔21、匙孔装置25与前述电子锁实施例之一中的所述相同，在触点20中设有对于电子线路装置31是唯一得电途径的电源供电触点，触点20在匙孔装置25中的位置与钥匙头1上插入钥匙插孔21后触点6的位置一一对应。开锁旋转装置29的外形结构如图45所示，在它的前端设有钥匙插孔21和两个半圆形凸台28，在它的后端设有用于扭力传动的凸块145。开锁旋转装置29安装在其前端如图43所示的外壳23中，该外壳23的前端设有一个带有缺口27的φ形通孔26。由于该缺口27和钥匙上缺口13的存在，钥匙头1对钥匙插孔21的插拔只能在固定的缺口位置才能进行(参见图10)，当钥匙头1相对于外壳23转动一定角度时钥匙头1则无法拔出(参见图11)。
在图40中，在外壳23的后孔内外，设有一个作为门内开锁把手的旋钮装置，该旋钮装置的外形为一端细一端粗且中轴线重合的柱体，其细端是圆管107它设在外壳23的后孔中，其粗端为外形结构封闭的位于外壳23外的旋钮101。该旋钮装置的内部结构从左向右看，它有五层结构。第一层是旋钮101，它是旋钮装置粗端的外壳。第二层是用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置31，它通过导线109与触点20电连接，在它上面还设有与它电连接的磁感应开关132。第三层是一个零部件安装盘64，在该安装盘64上固定一个位于旋钮装置中轴线上的中空旋转轴110，该旋转轴110的另一端穿过外壳后孔与外壳前孔中的开锁旋转装置29实现扭力传动的连接，在旋转轴110的中心设有连接触点20和电子线路装置31的导线109；电子线路装置31就安装在安装盘64上，在安装盘64上还安装了与电子线路装置31电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置以及受机电驱动装置驱动的机械开关装置；其中，机械开关装置包括杠杆41和弹簧37，杠杆41上包括一个穿过安装盘64盘面并与杠杆41刚性连为一体的柱体63。第四层是拨轮连接件，它包括一个套在旋转轴110上的圆管108和一个由该圆管108的管口向外延伸并与其中轴线垂直的从动盘129，圆管108的另一端穿过外壳后孔与锁舌拨轮111齿合连接；在从动盘129上设有弹性簧片131、受力挡块103、挡块128、弹簧柱104以及第二复位机构所包括的杠杆102。第五层是一个旋钮安装件，该旋钮安装件包括圆管107和一个由该圆管107的管口向外延伸并与其中轴线垂直的环形板106，旋钮101固定在环形板106上，圆管107套在拨轮连接件圆管108的外面并设在锁头外壳23的后孔中，环形板106和旋钮101作为旋钮装置粗端的外壳设在锁头外壳23的外面，旋钮安装件的内侧设有可以带动拨轮连接件转动的挡块127。
在图40中，开锁旋转装置29通过凸块145以及一个连接件113与设在旋钮装置内的旋转轴110进行扭力传动的齿合连接。锁舌拨轮111位于外壳23的前孔与后孔之间，它与设在旋钮装置内的圆管108进行齿合连接。锁舌拨轮111的外形如图46所示，在它的内孔中设有内齿150。圆管108上与锁舌拨轮111齿合连接端的结构与如图47所示，它设有用于齿合连接的缺口151以及用于挡圈112安装固定的槽152。此外，在图40中，外壳23上还设有磁铁126、安装孔122以及为了增加转动摩檫阻力的阻尼装置。其中一套阻尼装置是针对圆管108的，它由滑块125、弹簧124和塞子123构成；另一套阻尼装置是针对开锁旋转装置29的，它由滑块120、弹簧119和塞子118构成。
图58是旋钮装置从外壳23分离后的放大图，图中，安装在从动盘129上的弹性簧片13的端部是具有弹性的折弯台阶。
图48是将图40中的旋钮101剖开以后的内部视图，图中，电子线路装置31位于最外面，机电驱动装置所包括的电动机32在它的旁边。图49是将图48中的电子线路装置31移去以后的内部视图，图中，机电驱动装置是由电动机32连接一段可绕于其轴端34的柔性丝线36或柔性传动带构成，柔性丝线36或柔性传动带的另一端连接于机械开关装置上。在安装盘64上设有通孔72，当安装盘64转动到图示位置时，可以从通孔72中看见位于从动盘129上的受力挡块103。在图49中，杠杆41绕杠杆转动轴39转动，杠杆41从垂直于杠杆转动轴39的方向观察为L形杠杆，在杠杆41一条臂的端部包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72并可在通孔72内活动的柱体63。杠杆41有两个可被触发翻转并可保持其翻转后机械状态的稳态机械位置，它的工作原理以及弹簧37的结构和安装原则与前述电子锁实施例之一中的所述相同。在安装盘64上还设有一个出线孔149，用于导线109的引出。
图50是将图49中的安装盘64移去以后的内部视图，图中，带有缺口的环形弹性簧片131安装在从动盘129上，弹性簧片131缺口处的端部是折弯台阶，该折弯台阶设在受力挡块103的两侧(参见图58)。在折弯台阶上的内侧边沿设有当柱体63从其表面滑过以后再向相反方向转动时可以与柱体63发生滑动碰撞而产生复位推力的滑动斜面。图中，柱体63处于开锁状态，它在被带动旋转时可以在两个方向上从弹性簧片131的折弯台阶上压过并滑过，柱体63滑过弹性簧片131折弯台阶表面的运动轨迹如图中箭头所示。由于阻尼装置对拨轮连接件的阻尼作用，当柱体63滑过弹性簧片131表面时弹性簧片131并不会跟随一起运动。
由前述可知，只要钥匙带动开锁旋转装置29转动，旋转轴110就会跟随转动并带动安装盘64和杠杆41一起转动；只要从动盘129上的受力挡块103转动，从动盘129就会带动圆管108和锁舌拨轮111一起跟随转动。为便于观察和理解本实施例的工作原理，在图48中假设电子线路装置31是透明物，于是它的视图也可以如图49所示。在图49中，当一把允许打开该锁的钥匙插入该锁头的匙孔装置后，钥匙在人为操作下向某一方向旋转，于是就带动了安装盘64旋转。在安装盘64旋转的过程中，钥匙中电子线路装置向锁中电子线路装置31提供电源并传递开锁密码，锁中电子线路装置31在识别钥匙的密码正确后向电动机32提供短暂的脉冲控制电流从而驱动电动机32转动。电动机32转动时将柔性丝线36或柔性丝带缠绕于其轴端并对杠杆41产生拉力，从而使杠杆41翻转。由此，当杠杆41翻转到开锁状态时，它向任何一个方向转动都可以从弹性簧片131的台阶表面滑过并作为施力力臂带动受力挡块103一起转动，于是，拨轮连接件和锁舌拨轮111一起跟随转动从而实现了锁头的开锁或上锁功能(见图51)。而后，因杠杆41的柱体63已经滑过了弹性簧片131，此时如果反方向旋转钥匙，弹性簧片131内侧边沿的滑动斜面就会与柱体63发生滑动碰撞而产生复位推力，于是，杠杆41被复位到非开锁状态的稳态机械位置而回复到初始状态。
为避免钥匙在旋转过程中，杠杆41受电动机32驱动时的位置正巧是被受力挡块103和弹性簧片131阻碍而无法翻转的死点位置，在安装盘64上设有一个在杠杆41翻转到开锁状态时被杠杆41压迫并接通的到位开关148。该到位开关148与电子线路装置31电连接并在接通后向电子线路装置31发出到位信号。如果电子线路装置31向电动机32发出驱动电流而在规定的时间内没有得到到位开关148的到位信号的话，电子线路装置31就会在一定的时间间隔内向电动机32再次发出驱动电流，使杠杆41再次被驱动，因此，杠杆41总有不在死点位置被驱动的机会。当杠杆41被驱动翻转到开锁状态的稳态机械位置时，到位开关148被压迫而发出到位信号。当到位开关148发出到位信号后，电子线路装置31会使电动机32停止再次驱动，此时，在弹簧37张力的作用下杠杆41保持其处于开锁状态的稳态机械位置从而可以滑过弹性簧片131并带动受力挡块103转动。实践证明，由于外壳上φ形通孔26和钥匙上缺口13的存在使得钥匙只能在固定的位置插拔，这将会大大减少杠杆41驱动死点位置的存在。
与前述电子锁实施例之二相类似，在本实施例中，我们也可以将机械开关装置替换为滑块50、弹簧37和磁铁47的构成方式，而机电驱动装置也可以替换为电磁铁57的驱动方式，如图52所示。图中，滑块50可以在滑块导轨49内平移滑动，在滑块的头部包括一个垂直于安装盘64盘面、穿出通孔72、可在通孔72内活动的柱体63。在电磁铁57的动铁78上固定一个铁磁物质的连接片77，该连接片77同时也与滑块50固定并使动铁78和滑块50能保持连动平移的刚性。此外，在挡块76上固定了一个磁铁47和弹簧37。当滑块50处于如图52所示的非开锁状态时，弹簧37压迫连接片77从而使滑块50能保持其处于非开锁状态的稳态机械位置。当钥匙插入钥匙插孔21使电磁铁57得到开锁的短暂驱动电流后，电磁铁57的动铁78被吸合并使滑块50跟随其滑动，从而使连接片77被磁铁47吸合，于是滑块50被翻转到开锁状态的稳态机械位置。当滑块50处于开锁状态时，它向任何一个方向转动都可以从弹性簧片131的台阶表面滑过并作为施力力臂带动受力挡块103一起转动，于是，拨轮连接件和锁舌拨轮111一起跟随转动从而实现了锁头的开锁和上锁功能(见图53)。而后，因滑块50的柱体63已经滑过了弹性簧片131，此时如果反方向旋转钥匙，弹性簧片131内侧边沿的滑动斜面与柱体63就会发生滑动碰撞而产生复位推力，于是，滑块50推动连接片77与磁铁47分离，这样，在分离过程中一旦弹簧37的压迫力大于磁场吸合力的时候，滑块50就会被翻转复位到非开锁状态的稳态机械位置而回复到初始状态。在图52和图53中，到位开关的作用和工作原理与本实施例中的前述相同。
在本实施例中，机械开关装置被复位的过程是依靠钥匙反向旋转而实现的，在图44中，如果一把属于该锁的钥匙按正常方式插入开锁旋转装置内旋转并使锁舌22上锁，在不反向旋转就拔出钥匙的情况下，即使其后的一把不属于该锁的钥匙插入该锁也不必担心会将该锁打开。这是因为此时锁舌已经上锁，要开锁就得向着与上次钥匙插入时的旋转方向相反的方向旋转才行，这样，上次钥匙拔出前未完成的机械开关装置的复位就会首先被完成。而属于该锁的钥匙再次插入该锁以后，由于前述到位开关148的作用会使机械开关装置复位后再次被驱动而完成开锁。
为保证通过转动门内旋钮101将锁舌上锁的安全性，在本实施例中设有只要转动旋钮101就可以使机械开关装置复位的第二复位机构。该第二复位机构包括设在从动盘129上的一个镰刀形杠杆102以及弹簧156，如图54和图58所示。图54是将安装盘64移去后包含第二复位机构的内部视图，图中，镰刀形杠杆102绕轴155转动，它的一端设有一个圆柱159，该圆柱159指向旋钮安装件的环形板106(如图58所示)。弹簧156的一端固定在圆柱159上，它的另一端固定在从动盘129上。杠杆102在弹簧156的拉力下始终向外张开。此外，在从动盘129上朝向环形板106的一侧设有挡块128和弹簧柱104。图55是将图54中的从动盘129移去并保留了从动盘129上面的挡块128、弹簧柱104和杠杆102上圆柱159的内部视图。图中，环形板106上设有两个形成夹角的挡块127、两个弹簧柱157和一个V形凸台158(参见图58)。两个弹簧105的一端同时固定在从动盘129的弹簧柱104上，它们的另一端分别固定在环形板106的两个弹簧柱157上。在正常情况下，由于弹簧105拉力的对称合力作用，从动盘129上的挡块128位于环形板106两个挡块127的中央，同时杠杆102上的圆柱159也位于并压在V形凸台158凹陷处的中央。当旋钮101转动时，由于圆管108有阻尼装置的阻尼作用，环形板106与从动盘129发生相互错位，同时圆柱159与V形凸台158也发生相互错位。于是，V形凸台158的侧面V形曲线将圆柱159向外推出使杠杆102转动并同时推动柱体63使处于开锁状态的机械开关装置复位，如图56所示。当环形板106与从动盘129的错位到达一定程度的时候，由于挡块127对挡块128的限位作用，最后旋钮101带动从动盘129和锁舌拨轮111一起转动，从而可以完成在门内用旋钮拨动锁舌并保证机械开关装置复位的目的。显然，由于阻尼装置对开锁旋转装置的阻尼作用，即使柱体63处于杠杆102圆弧以外的位置，它也可在旋钮101旋转的过程中被滑动碰撞而使处于开锁状态的机械开关装置复位，如图57所示。当旋钮101被旋转后再松开时，在弹簧105拉力的合力作用下，从动盘129和环形板106又回复到如图54和图55所示的相对平衡位置。
图59是本发明电子锁头和电子钥匙实施例的基本电路图，其中V是电源线，S是数据线，G是地线，E是电池19，D是发光二极管16，M是机电驱动装置，CPU是微处理器，S是到位开关148，K是磁感应开关132。在钥匙的CPU中存有该钥匙的密码，以及装有在开锁时用于密码通讯和向电子锁或电子锁头提供电源的控制软件。在电子锁的CPU中存有若干开锁钥匙的密码，以及装有在开锁时用于密码通讯、密码识别以及向机电驱动装置提供驱动或控制电流的控制软件。磁感应开关132可以采用干簧管开关，它的安装位置如图48和图58所示，在外壳23上设有可使它吸合导通的磁铁126。当CPU得到到位开关148发出的到位信号并且同时又得到磁感应开关132在磁铁126位置被接通的信号时，说明锁舌拨轮111正处于如图44所示的拨动锁舌的位置，CPU将进入睡眠状态以节省电源。
权利要求
1，一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，它包括外壳(23)、锁舌(22)、用作人为旋转开锁的开锁旋转装置(29)、含有触点(20)和钥匙插孔(21)的匙孔装置(25)、与触点(20)电连接用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置(31)、与电子线路装置(31)电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置，其中(1)匙孔装置(25)所包括的触点(20)中设有对于电子线路装置(31)是唯一得电途径的电源供电触点，该电源供电触点与电子线路装置(31)的电源输入端电连接；(2)设有可被触发翻转并在翻转后保持其机械状态从而决定开锁旋转装置(29)在旋转开锁时能否使锁舌(22)移动的机械开关装置，该机械开关装置受机电驱动装置驱动，它包括一个可在短暂外力的触发下从一个稳态机械位置翻转到另一个稳态机械位置的杠杆(41)或滑块(50)，其中被机电驱动装置驱动后到达的稳态机械位置为开锁状态，另一个稳态机械位置为非开锁状态，该机械开关装置还包括弹簧(37)或磁铁(47)；(3)设有利用开锁旋转装置(29)旋转时所传递的人为操作力使机械开关装置从开锁状态复位到非开锁状态的机械复位机构，该机械复位机构设在当开锁旋转装置(29)旋转时与机械开关装置发生相对位移运动的零件上，它包括设在该零件上的可以与处于开锁状态的机械开关装置发生相对滑动并产生力接触的滑动结构。
2，根据权利要求1所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机电驱动装置是由电动机(32)连接一段可绕于其轴端(34)的柔性丝线(36)或柔性传动带构成，柔性丝线(36)或柔性传动带的另一端连接于机械开关装置上。
3，根据权利要求1所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械开关装置所包括的弹簧(37)可以是具有两个张力力臂(48)的扭簧，在力臂(48)的端部设有垂直于力臂且垂直于张力方向的垂直弯钩(45)。
4，根据权利要求1所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中开锁旋转装置(29)是由钥匙带动旋转的旋转体，它是一个在一端设有钥匙插孔(21)的中空筒形结构，在它的钥匙插孔(21)外面的两侧设有半圆形凸台(28)，在它的中空部分设有包含触点(20)的匙孔装置(25)；在外壳(23)上设有一个限定钥匙只能在固定位置插拔的φ形通孔(26)，该φ形通孔(26)的形状为一圆在其直径的两端设有对称缺口(27)，半圆形凸台(28)置于该φ形通孔(26)中。
5，根据权利要求1或2或3或4所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械开关装置所包括的杠杆(41)或滑块(50)被设为，当它处于非开锁状态时是阻止开锁的限位装置，开锁旋转装置(29)上设有可以拨动锁舌(22)的凸齿(30)。
6，根据权利要求5所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械复位机构设在锁舌(22)上，它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置在锁舌(22)移动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑块(40)；或者它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置进行磁力吸合而在锁舌(22)移动时对该磁力吸合进行滑动分离的滑杆(46)。
7，根据权利要求1或2或3或4所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中开锁旋转装置(29)包括一个零部件安装盘(64)，在该安装盘(64)上设有电子线路装置(31)、机电驱动装置和机械开关装置。
8，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中开锁旋转装置(29)被设为，当锁舌(22)位于上锁位置且机械开关装置处于非开锁状态时，它是可以绕钥匙插孔(21)的中轴线进行任意角度旋转的自由旋转装置。
9，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械开关装置所包括的杠杆(41)或滑块(50)被设为，当它处于开锁状态时，它是可以带动锁舌(22)移动的施力力臂；在锁舌(22)上设有使锁舌(22)受力而移动的受力挡块(74)。
10，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中在安装盘(64)上设有通孔(72)，杠杆(41)或滑块(50)包括一个垂直于安装盘(64)盘面、穿出通孔(72)、可在通孔(72)内跟随杠杆(41)活动的柱体(63)。
11，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械开关装置所包括的杠杆(41)从垂直于杠杆转动轴(39)的方向观察为L形杠杆，它的轴孔设在该L形杠杆两臂的连接处。
12，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中设有当锁舌(22)处于上锁位置时可以阻止锁舌(22)向开锁方向移动的锁舌自锁装置，该锁舌自锁装置包括一个活动顶杆(68)和一个将该顶杆(68)压向锁舌(22)的弹簧(66)，锁舌(22)上设有与该顶杆(68)相配合的挡块(70)。
13，根据权利要求7所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械复位机构设在锁舌(22)上，它包括一个与处于开锁状态的机械开关装置在开锁旋转装置(29)转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑动斜面(71)。
14，根据权利要求1或2或3所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中开锁旋转装置包括开锁把手(90)和一个连接开锁把手的具有“离”或“合”两个状态的离合装置，该离合装置在“合”状态下可以跟随开锁把手(90)的转动而使锁舌(22)移动，在离合装置上有一个决定其离合状态的活动插销(92)；机械开关装置被设为，它是推动该活动插销(92)到达“合”状态的控制装置。
15，根据权利要求14所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁，其中机械复位机构设在离合装置上，它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置在离合装置转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑块(91)；或者它包括一个可以与处于开锁状态的机械开关装置进行磁力吸合而在离合装置转动时对该磁力吸合进行滑动分离的滑动侧面。
16，一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，它包括含有前孔和后孔的外壳(23)、锁舌拨轮(111)、用作人为旋转开锁的开锁旋转装置(29)、含有触点(20)和钥匙插孔(21)的匙孔装置(25)、与触点(20)电连接用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置(31)、与电子线路装置(31)电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置，其中(1)匙孔装置(25)所包括的触点(20)中设有对于电子线路装置(31)是唯一得电途径的电源供电触点，该电源供电触点与电子线路装置(31)的电源输入端电连接；(2)设有可被触发翻转并在翻转后保持其机械状态从而决定开锁旋转装置(29)在旋转开锁时能否使锁舌拨轮(111)转动的机械开关装置，该机械开关装置受机电驱动装置驱动，它包括一个可在短暂外力的触发下从一个稳态机械位置翻转到另一个稳态机械位置的杠杆(41)或滑块(50)，其中被机电驱动装置驱动后到达的稳态机械位置为开锁状态，另一个稳态机械位置为非开锁状态，该机械开关装置还包括弹簧(37)或磁铁(47)；(3)设有利用开锁旋转装置(29)旋转时所传递的人为操作力使机械开关装置从开锁状态复位到非开锁状态的机械复位机构，该机械复位机构设在当开锁旋转装置(29)旋转时与机械开关装置发生相对位移运动的零件上，它包括设在该零件上的可以与处于开锁状态的机械开关装置发生相对滑动并产生力接触的滑动结构。
17，根据权利要求16所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机电驱动装置是由电动机(32)连接一段可绕于其轴端(34)的柔性丝线(36)或柔性传动带构成，柔性丝线(36)或柔性传动带的另一端连接于机械开关装置上。
18，根据权利要求16所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机械开关装置所包括的弹簧(37)可以是具有两个张力力臂(48)的扭簧，在力臂(48)的端部设有垂直于力臂且垂直于张力方向的垂直弯钩(45)。
19，根据权利要求16所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中开锁旋转装置(29)是由钥匙带动旋转的旋转体，它是一个在一端设有钥匙插孔(21)的中空筒形结构，在它的钥匙插孔(21)外面的两侧设有半圆形凸台(28)，在它的中空部分设有包含触点(20)的匙孔装置(25)；在外壳(23)上设有一个限定钥匙只能在固定位置插拔的φ形通孔(26)，该φ形通孔(26)的形状为一圆在其直径的两端设有对称缺口(27)，半圆形凸台(28)置于该φ形通孔(26)中。
20，根据权利要求16或17或18或19所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中设有匙孔装置(25)的开锁旋转装置(29)设在电子锁头外壳(23)的前孔中；电子线路装置(31)、机电驱动装置、机械开关装置、机械复位机构被安装在一个作为门内开锁旋钮的旋钮装置中，该旋钮装置的外形为一端细一端粗的柱体，其细端设在外壳(23)的后孔中，其粗端为外形结构封闭的位于外壳(23)外的旋钮(101)；锁舌拨轮(111)位于外壳(23)的前孔与后孔之间并与设在旋钮装置中的拨轮连接件实现扭力传动的连接。
21，根据权利要求20所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中在旋钮装置内设有旋转轴(110)，该旋转轴(110)的一端穿过外壳后孔与外壳前孔中的开锁旋转装置(29)实现扭力传动的连接，旋转轴(110)的另一端固定一个位于旋钮装置粗端空腔内的零部件安装盘(64)，在安装盘(64)上安装有电子线路装置(31)、机电驱动装置和机械开关装置。
22，根据权利要求21所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中旋钮装置内的拨轮连接件包括一个套在旋转轴(110)上的圆管(108)和一个由该圆管(108)的管口向外延伸并与其中轴线垂直的从动盘(129)；圆管(108)的一端穿过外壳后孔与锁舌拨轮(111)实现扭力传动的连接，它的带有从动盘(129)的另一端设在旋钮装置粗端的空腔内；在从动盘(129)上设有可以使拨轮连接件受力而转动的受力挡块(103)。
23，根据权利要求21所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机械开关装置所包括的杠杆(41)或滑块(50)被设为，当它处于开锁状态时，它是可以带动拨轮连接件转动从而带动锁舌拨轮(111)转动的施力力臂。
24，根据权利要求21所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中在安装盘(64)上设有通孔(72)，杠杆(41)或滑块(50)包括一个垂直于安装盘(64)盘面、穿出通孔(72)、可在通孔(72)内跟随杠杆(41)活动的柱体(63)。
25，根据权利要求21所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机械开关装置所包括的杠杆(41)从垂直于杠杆转动轴(39)的方向观察为L形杠杆，它的轴孔设在该L形杠杆两臂的连接处
26，根据权利要求22所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机械复位机构包括固定在拨轮连接件上的弹性簧片(131)。
27，根据权利要求22所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中机械复位机构包括固定在从动盘(129)上的弹性簧片(131)，该弹性簧片(131)的端部设有折弯台阶，在折弯台阶上设有可以与处于开锁状态的机械开关装置在开锁旋转装置(29)转动时发生滑动碰撞而产生复位推力的滑动斜面。
28，根据权利要求22所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中旋钮装置上的旋钮(101)是一个具有空腔的壳体，它固定在一个旋钮安装件上，该旋钮安装件包括圆管(107)和一个由该圆管(107)的管口向外延伸并与其中轴线垂直的环形板(106)，圆管(107)套在拨轮连接件圆管(108)的外面并设在锁头外壳(23)的后孔中，环形板(106)和旋钮(101)作为旋钮装置粗端的外壳设在锁头外壳(23)的外面，旋钮安装件的内侧和拨轮连接件上分别设有可以使旋钮安装件带动拨轮连接件转动的挡块(127)(128)。
29，根据权利要求20所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中旋钮装置内设有通过转动旋钮(101)可以使机械开关装置复位的第二复位机构。
30，根据权利要求29所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中第二复位机构包括安装在拨轮连接件上的杠杆(102)和弹簧(156)以及与杠杆(102)在相对滑动过程中使杠杆(102)获得转动推力的凸台(158)。
31，根据权利要求20所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中旋钮装置内设有与电子线路装置(31)电连接的磁感应开关(132)，外壳(23)上设有使该磁感应开关(132)工作的磁铁(126)。
32，根据权利要求20所述的一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁头，其中在外壳(23)上设有为增加开锁旋转装置(29)或拨轮连接件转动摩檫阻力的阻尼装置。
33，一种电子钥匙，它包括电池(19)、含有触点(6)的钥匙头(1)、与电池(19)和触点(6)电连接用于密码存储和通讯的电子线路装置(17)以及外壳，其中钥匙头(1)设在一个条形刚性骨架(7)的一端，该条形刚性骨架(7)的钥匙头(1)部分为中空的框形结构，在框形结构的中空部分(8)设有触点(6)并有连接导线(14)引出，在触点(6)和导线(14)的周围填充绝缘物(2)。
34，根据权利要求33所述的一种电子钥匙，其中钥匙头(1)上触点(6)的排列是与钥匙头(1)插入钥匙插孔(21)方向同向的一字排列。
35，根据权利要求33所述的一种电子钥匙，其中钥匙头(1)露在外壳的外面，在钥匙头(1)靠近外壳部分的两侧设有对称缺口(13)。
36，根据权利要求33或34或35所述的一种电子钥匙，其中外壳包括钥匙盖(5)和一个用于对钥匙盖(5)进行限位或固定的限位套(4)，该限位套(4)的中心有一通孔，它套在或固定在条形刚性骨架(7)上。
37，根据权利要求33或34或35所述的一种电子钥匙，其中在外壳内与触点(6)和电池(19)电连接的电子线路装置(17)设在条形刚性骨架(7)的一侧，电池(19)设在条形刚性骨架(7)的另一侧。
38，根据权利要求33或34或35所述的一种电子钥匙，其中电池(19)设为钮扣式电池。
39，根据权利要求36所述的一种电子钥匙，其中在限位套(4)的两侧设有窗口(3)，窗口(3)内设有与电子线路装置(17)电连接的发光二极管(16)。
40，一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具，它包括权利要求1至权利要求15所述的电子锁以及权利要求33至权利要求39所述的电子钥匙。
41，一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具，它包括权利要求16至权利要求32所述的电子锁头以及权利要求33至权利要求39所述的电子钥匙。
全文摘要
一种由钥匙提供电源的微功耗电子锁具，它包括电子钥匙、电子锁和电子锁头。锁中没有电池，电池设在钥匙上。电子锁或电子锁头包括外壳23、锁舌22或锁舌拨轮、用作人为旋转开锁的开锁旋转装置29、含有触点20和钥匙插孔21的匙孔装置25、与触点20电连接用于密码存储、通讯、识别以及智能控制的电子线路装置31、与电子线路装置31电连接且受其控制电流驱动的机电驱动装置以及机械开关装置和机械复位机构。制造简单、成本低廉、微功耗、微能耗、安全可靠，适合于广大家庭和办公室。
文档编号E05B55/00GK1896443SQ20051004148
公开日2007年1月17日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者翟晓明 申请人:常州一匙通数码锁业有限公司