一种可通过声音控制闭合的锁具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可通过声音控制闭合的锁具，包括锁壳、可伸出锁壳的锁舌以及锁舌槽，锁壳中沿平行于锁舌运动的方向设置有复位弹簧，穿过复位弹簧设置有拉杆，拉杆靠近锁舌槽的一端设置有可穿出锁壳并伸入锁舌槽中的卡件，拉杆上还设置有控制拉杆运动的限制装置，限制装置通过声控电路作动。本实用新型以原有的机械锁具为基础，通过模块化的设计思路，实现可选择式功能；其模块化的可方便转移的特点可满足不同需求的人群，本实用新型结构简单，成本低，更容易推广。
【专利说明】一种可通过声音控制闭合的锁具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生活用品【技术领域】，涉及一种锁具，具体涉及一种可通过声音大小控制锁闭合的锁具。
【背景技术】
[0002]现有的日常使用锁具以机械锁居多，此类锁具结构简单，防盗性差，特别是学校宿舍等高人员密度居住环境。加之现阶段学生等群体普遍安全意识较差，宿舍丢失财物等事件时有发生，绝大多数的宿舍盗窃案件发生在夜晚，普通的机械锁很难满足宿舍的日常安全需要，主要原因是宿舍的锁具为了平常使用方便，在锁具开启后，大都处于锁舌的卡止状态，即锁舌被卡在锁壳中，这种时候如果门处于闭合时，如果不去推动门，很难判断门锁是否处于锁定状态，尤其是对于宿舍这种场合，进出门的次数比较多，并且学生安全意识较差，晚上睡觉前不能检查好锁具，这就存在着较大的安全隐患:门处于闭合状态，但锁具没有上锁。传统的控制类锁具大都结构复杂，价格昂贵，更换成本较高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可通过声音控制锁的开闭及报警的智能锁，通过声音能控制锁具的闭合，改善了现有的宿舍等场所普通机械锁具安全性和可靠性不佳等问题。
[0004]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种可通过声音控制闭合的锁具，包括锁壳、可伸出锁壳的锁舌以及锁舌槽，锁壳中沿平行于锁舌运动的方向设置有复位弹簧，穿过复位弹簧设置有拉杆，拉杆靠近锁舌槽的一端设置有可穿出锁壳并伸入锁舌槽中的卡件，拉杆上还设置有控制拉杆运动的限制装置，限制装置通过声控电路决定其是否工作。
[0006]进一步地，所述的限制装置包括铁销，铁销由电磁铁控制其轴向上的运动，并在铁销上套装有行程弹簧；铁销设置于锁壳下部，铁销的上端可伸入锁壳中，在铁销上端安装有卡板，卡板与设置在拉杆上的卡槽配合。
[0007]进一步地，所述的卡槽为轴向设置在卡板上方拉杆上的卡槽，卡槽至少设置两段且相邻的两段卡槽之间平滑过渡，每一段卡槽的深度不相同且沿靠近锁舌槽方向深度逐渐增大。
[0008]进一步地，所述的复位弹簧靠近锁舌槽的一端固结在拉杆上，另一端固结在锁壳上。
[0009]进一步地，所述的拉杆远离锁舌槽的一端伸出锁壳。
[0010]进一步地，所述的声控电路包括麦克风，麦克风收集环境音量转化为电信号，根据环境音量强弱通过声控电路决定电磁铁是否工作。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果:
[0012]1.以原有的机械锁具为基础，通过模块化的设计思路，实现可选择式功能；其模块化的可方便转移的特点可满足不同需求的人群，本实用新型结构简单，成本低，更容易推广；
[0013]2.原有的机械锁具结构简单，与周围的环境交互性差。本实用新型通过声控电路对锁具进行控制，与原有的智能锁相比，需求更低，工艺更为简单，仅通过声音便可实现智能化控制，其操作性变得更为简单；
[0014]3.对于学校宿舍、公司宿舍等场合，在夜晚时，可提前接通声控电路的电源，那么即使不用亲自查看门锁，也可通过拍手、大声喊等方式增大环境音量，通过激发声控电路的方式利用电磁铁对锁具进行锁定，改善了锁具的使用体验，同时也方便了锁具的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型整体结构示意图；
[0016]图2为电磁铁部分的结构示意图；
[0017]图3为卡板的安装示意图；
[0018]图4为拉杆部分的结构示意图；
[0019]图5为声控电路的电路图；
[0020]图中的各个标号的含义为:
[0021]I—锁壳，2—复位弹費，3—旋钮，4—保险片，5—锁头传动片，6—执手，7—拉杆，
8—锁舌，9 一锁舌槽，10—铁销，11 一电磁铁，12—声控电路，13—卡件，16—行程弹簧，17—卡板，18一卡槽；
【具体实施方式】
[0022]遵从上述技术方案，如图1所示，一种可通过声音控制闭合的锁具，包括锁壳1、可伸出锁壳I的锁舌8以及锁舌槽9，锁壳I中沿平行于锁舌8运动的方向设置有复位弹簧2，穿过复位弹簧2设置有拉杆7，拉杆7靠近锁舌槽9的一端设置有可穿出锁壳I并伸入锁舌槽9中的卡件13，拉杆7上还设置有控制拉杆7运动的限制装置，限制装置通过声控电路12决定其是否工作。
[0023]本锁具在原有锁具的基础上进行改进，可添加在不同类型的锁具当中。
[0024]图1中给出一种实施例，在这个实施例中采用了一种普通的锁具作为原型，原有锁具当中的结构，例如保险片4、旋钮3、锁芯、执手6、锁头传动片5、锁舌8和锁舌槽9均保持原有结构，当锁芯转动时，通过锁芯带动锁头传动片5，继而使锁舌8朝锁壳I内运动而打开锁；而执手6则位于锁壳I外部用于手动打开锁具，保险片4与锁头传动片5连接，防止锁舌8被拔出或撬动，旋钮3则用于卡住锁舌8，使锁舌8不能自行复位，锁具保持常开状
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[0025]本方案的锁具中，在原有锁具结构的基础上，添加了拉杆7及其附属结构。拉杆7一端的卡件13相当于另一个锁舌8，卡件13伸入到锁舌槽9中时，与锁舌8起到相同的作用，即卡柱锁体和锁舌槽9，保持锁具的锁定状态。即卡件13和锁舌8能单独或共同锁定锁具。
[0026]复位弹簧2套装在拉杆7上，复位弹簧2 —端固结拉杆7，另一端固结锁壳1，在复位弹簧2自然状况下，卡件13位于锁壳I外部，处于锁定位置，而复位弹簧2压缩时，卡件13在拉杆7的带动下缩回到锁壳I中。
[0027]控制拉杆7伸缩的限制装置，可在拉杆7上的复位弹簧2压缩状态时，对拉杆7进行暂时的固定，即使卡件13保持在锁壳I内部，而这个控制可通过声控电路12来实现，声控电路12根据环境的音量大小，当环境音量超过一定值时，向限制装置发出信号使其控制拉杆7运动，使卡件13伸缩，保持锁具的锁定或打开状态。
[0028]本方案中进一步提出以下特征:
[0029]限制装置包括铁销10，如图2、图3所示，铁销10由电磁铁11控制其轴向上的运动，并在铁销10上套装有行程弹簧16 ;铁销10设置于锁壳I下部，铁销10的上端可伸入锁壳I中，在铁销10上端安装有卡板17，卡板17与设置在拉杆7上的卡槽18配合。
[0030]限制装置整体实现的作用是，能使限制装置中的卡板17沿铁销10的轴向运动，以伸入到拉杆7上的卡槽18中，起到限制卡槽18的作用。铁销10上套装的行程弹簧16，在电磁铁11不工作时使铁销10回位，即电磁铁11工作时行程弹簧16处于压缩状态。电磁铁11的电路通断只需要两个激励，一个控制其通，一个控制其断，而这些可以通过声控电路12来实现。声控电路12在现有技术中有多种，其包含一个将声音信号转化为电信号的麦克风，通过对环境声音的检测，输出不同的信号，经过电路处理成为控制信号。对于本方案来讲，只需在使用前接通电路的电源，当环境音量达到一定程度，则可控制电磁铁11电路的通断。
[0031]卡槽18为轴向设置在卡板17上方拉杆7上的卡槽18，卡槽18至少设置两段且相邻的两段卡槽18之间平滑过渡，每一段卡槽18的深度不相同且沿靠近锁舌槽9方向深度逐渐增大。
[0032]卡槽18分为多段，如图4所示，可以使拉杆7在不同的位置被卡板17固定，以限定卡件13的位置。如本实施例中，卡槽18设置两段，开始时复位弹簧2处于压缩状态，此时卡板17位于较深的卡槽18中，即靠近锁舌槽9的卡槽18中(图中B处卡槽18)，而卡件13这时候位于锁壳I中，如不考虑锁具原有的锁舌8结构，此时锁具处于打开状态。当通过声控电路12给出的信号，根据音量大小，如此时需要改变锁具状态，则电磁铁11的电路导通，电磁铁11工作，拉动铁销10，行程弹簧16压缩，与铁销10连接的卡板17从较深的卡槽18中脱出，在拉杆7上复位弹簧2的作用下，拉杆7向靠近锁舌槽9方向运动，则卡件13从锁壳I中伸出，锁具处于锁定状态；与此同时，卡板17从较深的卡槽18中被拉出而进入到较浅的卡槽18(图中A处卡槽18)中，则完成了锁具状态的切换过程。
[0033]上述的通过电磁铁11切换过程，适用于如学生宿舍等场合，看到门处于闭合状态，以为门已经锁住时的情况；本锁具结构，能根据声音来控制锁的闭合。使用前，如在睡觉前的一定时间，打开电源开关，使声控电路得电，则不用亲自到门处查看，而通过大喊或其他方式发出足够大的声音，声音信号被麦克风接收，通过声控电路控制电磁铁工作，即可利用卡件13对锁具进行锁定，保证了宿舍的安全。
[0034]复位弹簧2靠近锁舌槽9的一端固结在拉杆7上，另一端固结在锁壳I上。
[0035]这种复位弹簧2的设置方式，使其能与拉杆7配合完成锁具的锁止，复位弹簧2的限制被解除时，在弹力的作用下，拉杆7带动卡件13伸出锁壳1，进入到锁舌槽9中。
[0036]上述方式进行门锁的锁止后，如果需要打开锁具，则需要向下拉动铁销10，然后通过拉动拉杆7，使复位弹簧2压缩，卡件13从锁舌槽9中抽出，同时使卡板17再次卡入到较深的卡槽18中。为了便于操作，拉杆7远离锁舌槽9的一端伸出锁壳1，便于拉动拉杆7。
[0037]另外，本装置中对原有锁具添加的结构和原有的锁具结构是相互独立的，不影响原有结构的正常工作。
[0038]声控电路12包括麦克风，麦克风根据环境音量强弱通过声控电路12决定电磁铁11是否工作；声控电路12可以采用多种常规电路，只要能根据声音的强弱控制电磁铁工作即可；本实施例中给出一种较佳的电路:
[0039]如图5所示，该声控电路包括能将声音信号转换为电信号的麦克风、固定电阻R1、R2、R3、R4、R5，9013三极管Ql、Q2、Q3，固定电容C1、C2、C3。其中麦克风正端接R1，负端接地，Cl 一端接麦克风，另一端接Ql基极，Ql基极接R2，集电极接R3，发射极接地，C2 一端接Ql集电极，一端接Q2基极，Q3基极接R5，集电极接Q2基极，发射极接地，C3 一端接Q2基极，一端接Q3集电极，Q3基极接R5，集电极接继电器KA，发射极接地，而上述电磁铁连接KA0
[0040]声控电路原理如下:当通过拍手、喊叫等方式使环境音量增大，而麦克风接收到环境音量达到一定强度时，电路中的继电器会开始工作，工作几秒钟继电器会自动停止。电路中的麦克风可以把声音信号转变为电信号，通过三极管Ql的放大去触发后面的电路。三极管Q2、Q3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。电阻器R4为三极管Q2提供了基极电流；而三极管Q3的基极电流则是从三极管Q2的集电极电阻R5上得到的。三极管Q2集电极与三极管Q3基极之间是直接耦合的；而三极管Q3集电极与三极管Q2基极之间的耦合则是由电容器C3来完成的。单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R4阻值，使三极管Q2稳定在饱和状态；此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管Q3稳定在截止状态。
[0041]当信号中的一个负脉冲通过C2到达三极管Q2的基极时，三极管Q2开始趋向截止，它的集电极电流减小，集电极电压升高；经过直接耦合，使三极管Q3的基极电压升高，三极管Q3开始导通，它的集电极电压下降；经电容C3的耦合又使三极管Q2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在)，形成一个正反馈，很快达到一个新的状态。此时三极管Q2截止，三极管Q3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间，电容器C3通过电阻器R4进行放电，随着放电的进行三极管Q2的基极电压逐渐升高，当它达到0.5V以上时，三极管Q2开始导通，正反馈现象再次发生，整个电路很快又回到Q2饱和导通，Q3截止的稳定状态。电容器C3通过电阻器R4的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间。根据计算，这个时间t = 0.7XR4XC3。在本电路中电阻 R4 为 270kD，电容 C3 为 47yF，所以 t = 0.7X270X 10~3X47X 10~6 = 9 秒。根据这个公式可以改变电阻器R4或电容器C3的参数，来延长或缩短电路的延迟时间。电路复原后，电容器C3通过继电器和三极管Q2的发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次的触发。
[0042]当声音强度达到设定值时，继电器KA工作，其常开触点闭合，电磁铁工作，延时一段时间后自动断开，而此时锁具已处于被卡件13锁定的状态。
【权利要求】
1.一种可通过声音控制闭合的锁具，包括锁壳(1)、可伸出锁壳(1)的锁舌(8)以及锁舌槽(9),其特征在于，所述的锁壳(1)中沿平行于锁舌(8)运动的方向设置有复位弹簧(2)，穿过复位弹簧(2)设置有拉杆(7)，拉杆(7)靠近锁舌槽(9)的一端设置有可穿出锁壳(I)并伸入锁舌槽⑶中的卡件(13),拉杆⑵上还设置有控制拉杆⑵运动的限制装置，限制装置通过声控电路(12)决定其是否工作。
2.如权利要求1所述的可通过声音控制闭合的锁具，其特征在于，所述的限制装置包括铁销(10),铁销(10)由电磁铁(11)控制其轴向上的运动，并在铁销(10)上套装有行程弹簧(16)；铁销(10)设置于锁壳⑴下部，铁销(10)的上端可伸入锁壳⑴中，在铁销(10)上端安装有卡板(17),卡板(17)与设置在拉杆(7)上的卡槽(18)配合。
3.如权利要求2所述的可通过声音控制闭合的锁具，其特征在于，所述的卡槽(18)为轴向设置在卡板(17)上方拉杆(7)上的卡槽(18),卡槽(18)至少设置两段且相邻的两段卡槽(18)之间平滑过渡，每一段卡槽(18)的深度不相同且沿靠近锁舌槽(9)方向深度逐渐增大。
4.如权利要求1所述的可通过声音控制闭合的锁具，其特征在于，所述的复位弹簧(2)靠近锁舌槽(9) 一端固结在拉杆(7)上，另一端固结在锁壳(1)上。
5.如权利要求1所述的可通过声音控制闭合的锁具，其特征在于，所述的拉杆(7)远离锁舌槽(9)的一端伸出锁壳(11
6.如权利要求2所述的可通过声音控制闭合的锁具，其特征在于，所述的声控电路(12)包括麦克风，麦克风收集环境音量转化为电信号，根据环境音量强弱通过声控电路(II)决定电磁铁(11)是否工作。
【文档编号】E05B47/02GK204252670SQ201420698247
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】张军, 曹学鹏, 李哲, 吕文帅, 李兆慧, 赵熙, 赵津汉 申请人:长安大学