电子锁改进方案

电子锁改进方案
随着安全越来越得到重视，电子锁的使用也越来越频繁，文章提出了一种新的电子锁改进方案，提高了锁具强度和安装便捷性，从很大程度上提高了锁具的安全性。

标签：电子锁；供电；电子钥匙
1 概述
在传统的防盗领域，机械锁具已经获得广泛应用，从日常生活中的抽屉锁、防盗门锁，到保险柜、保险箱所用到的机械密码锁，再到工业场的机房、机柜所用到的工业柜锁，内部常安装有工业核心设备，故其对门禁控制有一定要求。

随着科技的发展，传统的机械锁不再满足某些特殊行业的要求，其必将被具有防盗报警功能的电子锁所代替。

如今，市场上工业机柜使用的电子锁种类较多，如中国专利申请号200820228536.9《光缆交接箱电控锁》，提到一种通过在箱体门扇和门框上分别安装门锁本体及门锁锁扣槽的一种电控锁，通过门锁本体内设有弹簧复位的活动卡块和电磁铁，来实现对电控锁的控制。

但此种方式中，因需要对门锁本体及门锁锁扣槽分别安装，具体实施时两者较难以达到所需要的匹配尺寸，强度及安装的简易性也存在问题，从而并未能得到较好的应用。

为克服上述不足，文章旨在向本领域提供一种电子锁，使其解决现有电子锁中所存在的上述技术问题。

2 电子锁结构
2.1 电子锁基本结构
如图1所示，该电子锁包括锁体基座、手柄、电路板、锁舌装置及电子控制盒。

手柄上端与锁体基座活动连接，手柄下端的锁孔中安装有按钮、按钮弹簧、卡板和卡板弹簧，按钮连接按钮弹簧，位于按钮后端安装有滚轴，卡板下端为斜面结构并与滚轴滑动配合，按动按钮能推动卡板向上运动，卡板连接有卡板弹簧；该电子锁的电路板、锁舌装置安装于电子控制盒中，电子控制盒安装于锁体基座背面；该电路板上包含有电控件及轻触开关，该电控件包含有电磁线圈和位于电磁线圈内的轴承，轴承后端连接有轴承弹簧，轻触开关上端有触簧；该电路板上有用于显示电子锁自身状态的显示灯，锁体基座和手柄上与显示灯配合处分别安装有由透光材料制成的导光片，便于从锁体外表观测显示灯的状态；该电路板上还安装有干簧管，手柄上与该干簧管配合的位置安装有由永磁体物质制成的磁柱，手柄闭合/打开于锁体基座上时磁柱能够影响干簧管的闭合/开路，从而能检测到手柄闭合/打开；该锁舌装置包括锁舌、复位舌、锁舌弹簧和复位弹簧，锁舌上有与轴承配合的卡孔，锁舌连接锁舌弹簧，复位舌连接复位弹簧，锁舌装置下端与卡板相扣并能随卡板上下运动而上下运动，复位舌下端与锁孔外壁相抵；锁舌上升到高点时，轴承能够落入卡孔中卡住锁舌使其不能被锁舌弹簧推动向下运动，锁舌与触簧滑动配合，锁舌向上运动时触发触簧，轻触开关即被触发；复
位舌上有与轴承顶面配合的复位顶针，复位舌位于锁舌下方，复位顶针位于锁舌上的滑槽中可自由运动，复位舌位于高位时，复位顶针脱离轴承顶面，不影响轴承的运动，复位舌位于低位时，复位顶针推动轴承顶面，轴承缩回。

2.2 电子锁的改进
2.2.1 电子锁物理结构改进
通过在电子锁手柄中安装有按钮，还包括与按钮连接的按钮弹簧、以及与卡板连接的卡板弹簧，卡板下端为斜面结构，该斜面结构与按钮后端滑动配合并能上下运动；所述斜面结构与按钮后端滑动配合能上下运动，还包括按钮后端安装有滚轴或滚珠，所述斜面结构与滚轴或滚珠滑动配合能上下运动；所述手柄中安装有锁芯，锁芯后端有凸起，该凸起与卡板上的凹槽配合带动卡板上下运动，也可采用按钮后端采用斜面构造与卡板的斜面构造配合，按动按钮推动卡板向上运动，同样也可采用按下按钮使得卡板下降，锁舌被锁舌弹簧推动向下运动，从而触发轻触开关上的簧片，电控件的电磁线圈导电使得轴承缩回，锁舌继续下降仍然卡住卡板使得手柄无法开启。

该按钮及锁舌的机械结构及其开闭控制方式类似于上述电子锁中的机械结构及其开闭控制方式。

2.2.2 电子锁增加外接供电通信触点
在电子锁手柄处增加外接供电通信触点，如图2所示，该外接供电通信触点为两个金属触点或三个金属触点、还或者四个金属触点，位于锁体基座表面并与所述电路板连接，通过一种自带电源的电子钥匙上的供电触点负责与该外接供电通信触点连接并对电路板进行供电及通信。

3 电子锁工作原理
3.1 电子锁闭锁原理
如图4所示，闭锁时，手柄闭合在锁体基座上，卡板與锁舌相扣，复位舌下端与锁孔外壁相抵，复位舌压缩复位弹簧，复位顶针位于高位并与轴承顶面脱离，轴承位于锁舌表面并压缩轴承弹簧，锁舌不触发轻触开关的触簧。

如图5所示，按下按钮后，按钮压缩按钮弹簧，安装于按钮后端的滚轴推动卡板的斜面结构，使得卡板向上运动并压缩卡板弹簧，卡板带动锁舌向上运动，压缩锁舌弹簧，锁舌触发轻触开关的触簧。

此时电子锁若未获得开锁授权，则电控件的电磁线圈被接通电源，产生磁力，使得轴承压缩轴承弹簧缩回至电磁线圈中，轴承无法落入锁舌上的卡孔中；松开按钮时，卡板在卡板弹簧的推动下向下运动，而此时锁舌也在锁舌弹簧的推动下向下运动，继续卡住卡板，解除对轻触开关的触发，手柄无法开启。

3.2 电子锁开锁原理
如图7所示，当轴承落入卡孔后，此时松开按钮，轴承阻止锁舌向下运动，锁舌无法继续卡住卡板，手柄即可开启。

如图8所示，手柄开启后，复位舌下端失去支撑，复位弹簧推动复位舌向下运动，复位顶针推动轴承缩回并退出卡孔，锁舌被锁舌弹簧推动向下运动，解除对轻触开关的触发。

4 方案优点及创新性
此方案中的电子锁结构原理简单，采用此种方式的电子锁，锁体整体性好，安装简便，位于手柄上的按钮和卡板相互独立，锁具在被外力暴力破坏时，不容易造成对卡板的破坏，控制方法灵活、可靠，从而保证了电子锁自身的机械结构的稳定性，能有效的对电子锁进行控制管理。

此改进方案中的电子锁，还可取消复位舌和复位弹簧的存在；当需要开锁时，向电磁线圈导通正向供电，磁性轴承落入锁孔中，阻止锁舌随卡板向下运动，锁舌与卡板脱离即可开锁；而电磁线圈导通反向供电时，磁性轴承退出锁孔，锁舌即可落下，同时可通过蓝牙控制芯片或单片机控制芯片控制电控件的供电及电子锁的对外通信。

5 结束语
文章提出了一种信号箱电子锁的实用型的改进方案，改变了传统电子锁的设计观点，方案合理，使电子锁具的安装便捷性和安全性得到了较大的提高，给消费者带来了更加安全的保障和更加方便的体验。

参考文献
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[5]曾雄飞.一种机械电子锁[J].机电工程技术，2015，44（2）.
王琰，女，山西晋中，重庆邮电大学光电工程学院微电子本科三年级学生，微电子科学与工程。

周建楠，女，浙江金华，重庆邮电大学光电工程学院微电子本科三年级学生，微电子科学与工程。