技术领域
[0001] 本发明涉及锁具技术领域，特别涉及一种U型锁。
相关背景技术
[0002] 现在市场上的U型锁要么是单一的机械开锁，要么是单纯的电子开锁。然而，机械锁开锁存在固有的缺陷，例如：钥匙体积较小使其容易丢失，在钥匙丢失后会使得锁具无法开锁。而电子开锁也存在固有缺陷，例如：当用户忘记密码或者电池消耗完后也会使得锁具无法开锁。如此，降低了U型锁使用的便利性。
[0003] 上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0044] 另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0045] 参照图1和图2，本发明提出一种U型锁1。
[0046] 在本发明实施例中，该U型锁1，包括：
[0047] 锁体10；
[0048] 锁梁20，所述锁梁20的可插接于所述锁体10；
[0049] 锁止结构30，所述锁止结构30设于所述锁体10，并可朝向或是远离所述锁梁20的两端运动，以形成开锁方向和闭锁方向；
[0050] 机械锁结构40，所述机械锁结构40设于所述锁体10，并与所述锁止结构30传动连接，用以驱动所述锁止结构30沿所述开锁方向或所述闭锁方向上运动；以及
[0051] 电子锁结构50，所述电子锁结构50设于所述锁体10，并与所述锁止结构30传动连接，用以驱动所述锁止结构30沿所述开锁方向或所述闭锁方向上运动。
[0052] 具体而言，本申请的锁体10包括锁壳和安装于锁壳内的零部件，锁壳上开设有两相对设置的锁孔，锁梁20由金属材料成型，其整体呈“U”型设置，锁梁20的两端间隔开设有多个锁止槽20a。锁止结构30、机械锁结构40和电子锁结构50设于锁壳内，当锁梁20插接于相对两侧的锁孔内时，锁止结构30可在机械锁结构40或是电子锁结构50的驱动下沿开锁方向或是闭锁方向上运动，即，开锁方向为锁止结构30朝向背离锁梁20的一侧运动，闭锁方向为锁止结构30朝向锁梁20的一侧运动，通过限制锁梁20和锁壳的相对位置，以此实现U型锁1的开锁和闭锁。
[0053] 本发明的技术方案通过采用在U型锁1的锁体10同时设置有机械结构和电子锁结构50，且机械锁结构40和电子锁结构50可分别驱动锁止结构30靠近或是远离锁梁20，U型锁1使用同一个锁止结构30于开锁方向和闭锁方向完成对U型锁1的开锁和闭锁。实际使用时，锁体10设置有锁止结构30、机械锁结构40和电子锁结构50，机械锁结构40和电子锁结构50分别传动连接于锁止结构30。锁梁20插接于锁体10后，用户可通过控制机械锁结构40或是电子锁结构50进而驱动锁止结构30沿开锁方向和闭锁方向上运动，进而可限制锁梁20和锁体10的相对位置，完成U型锁1的开锁和闭锁操作。本发明U型锁1的机械锁结构40和电子锁结构50可独立驱动锁止结构30运动。如此在使得U型锁1具有机械开锁和电子开锁两种开锁模式的同时，提高了U型锁1的智能化程度和使用的便利性。
[0054] 请结合参见图3至图5，具体地，本申请的一实施中，锁止结构30包括第一锁止件31和第二锁止件32，第一锁止件31包括第一传动板312和第一插榫313，第二锁止件32包括第二传动板322和第二插榫323。第一传动板312和第二传动板322一侧的板面凸设形成有第一卡扣和第二卡扣，第一插榫313和第二插榫323的整体呈圆柱形设置，并且开设有与第一卡扣和第二卡扣相配合的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽为形成于第一插榫313和第二插榫323侧面的缺料，第一卡扣扣合于第一卡槽将第一传动板312和第一插榫313可拆卸连接，第二卡扣扣合于第二卡槽将第二传动板322和第二插榫323可拆卸连接。闭锁的过程中第一插榫313和第二插榫323卡接于锁梁20两端的锁止槽20a内，将锁梁20限位于锁孔内，本实施例通过将传动板和插榫设置为可拆卸连接结构，可以方便对磨损后的插榫进行更换，日常的保养和维护更为方便。可以理解的是，插榫和传动板也可以是一体成型结构，如此可以减少U型锁1的零件数量，方便U型锁1的装配生产。
[0055] 机械锁芯41和驱动件51固定于锁壳内，并沿开锁方向间隔设于锁壳内。机械锁芯41固定于锁壳内，并在钥匙的驱动下进行转动，驱动件51固定于锁壳内，本申请的一实施例中，该驱动件51为伺服电机，伺服电机的精度高并且便于控制，因此可以提高U型锁1在电子锁模式下转动开锁和闭锁的精度。第一传动件42连接于机械锁芯41的转动输出端，第二传动件52连接于驱动件51的输出端，同时第一传动件42分别传动连接第一锁止件31的第一传动板312和第二锁止件32的第二传动板322，第二传动件52同样分别传动连接第一传动板
312和第二传动板322。在机械锁模式下，机械锁芯41沿顺时针或是逆时针转动，并带动第一传动板312和第二传动板322分别朝向或是背离锁梁20的相对两端运动，进而第一插榫313和第二插榫323可以伸入或是伸出锁梁20两端的锁止槽20a，以此实现在机械锁模式下的开锁和闭锁操作。电子锁模式下，驱动件51正转或是反转实现在电子锁模式下的开锁和闭锁操作，其具体过程参照机械锁模式，在此不做详细的赘述。
[0056] 可以理解的是，机械锁芯41通常是与钥匙相适配，通过转动钥匙进而实现机械锁芯41的转动，在本申请的另一些实施例中，机械锁芯41也可以拔码式开锁，即机械锁芯41为拨码盘式全机械密码锁，用户转动拔码盘至预设的位置，进而转动锁芯，实现机械锁模式下的开锁和闭锁操作。如此不仅可以较大程度的提高U型锁1的安全性，同时用户无需携带钥匙即可完成开锁和闭锁的操作，同时结合电子锁结构50，可以进一步地提高U型锁1的便利性。
[0057] 为了实现在机械锁结构40和电子锁结构50可以同时驱动第一传动板312和第二传动板322朝向或是背离锁梁20的两端运动，本申请的一实施例中，第一传动件42包括第一转轮421和两第一转动凸起422，第二传动件52包括第二转轮521和两第二转动凸起522。
[0058] 请再次参见图5，具体地，第一转轮421和第二转动轮的整体呈圆柱形，第一转轮421连接于机械锁芯41的转动输出端，第二转轮521连接于驱动件51的输出轴，第一转轮421和第二转轮521的圆心分别与机械锁芯41和驱动件51的转动中心重合。两第一转动凸起422间隔设于第一转轮421的表面，并偏离第一转轮421的转动中心，即第一转轮421的圆心设置，两第二转动凸起522间隔设于第二转轮521的表面，并偏离第二转轮521的转动中心设置。第一锁止件31设有第一连接部，第二锁止件32设有第二连接部，第一连接部连接一第一转动凸起422和一第二转动凸起522，第二连接部连接另一所述第二转动凸起522和另一第二转动凸起522。
[0059] 具体而言，本申请的一实施例中，第一连接部为开设于第一传动板312上的两第一限位槽311a，第二连接部为开设于第二传动板322上的两第二限位槽321a，两第一限位槽311a和两第二限位槽321a沿开锁方向上间隔设置；第一转轮421和第二转轮521在开锁方向上间隔设置，其中两一第一转动凸起422和一第二转动凸起522的连线与开锁方向平行，并且第一转动凸起422到第二转动凸起522的距离等于两第一限位槽311a或是两第二限位槽
321a之间的距离。如此一组第一转动凸起422和第二转动凸起522可以分别容置于两第一限位槽311a或是两第二限位槽321a。以在机械锁模式下开锁为例，当机械锁芯41转动，第一转轮421转动，两相对设置第一转动凸起422沿转动中心转动，并分别抵接于其中一第一限位槽311a和其中一第二限位槽321a，两第一转动凸起422继续转动使得第一传动板312和第二传动板322沿着闭锁方向或是开锁的方向运动，第一传动板312和第二传动板322分别带动第一插榫313和第二插榫323靠近或是远离锁止槽20a的方向上运动，实现U形锁的开锁和闭锁操作。电子锁模式下的开锁和闭锁运动参照机械锁模式，在此不做多余的赘述。
[0060] 可以理解的是，当第一转轮421和第二轮转正转或是反转时，第一转动凸起422或是第二转动凸起522会沿着开锁或是闭锁的方向上抵接于第一限位槽311a或是第二限位槽321a的槽侧壁，如此当机械锁芯41正转或是反转时，由于第一传动板312和第二传动板322跟着移动，使得第二转轮521也会跟着运动，因此为了能够在机械锁模式或是电子锁模式下，机械锁结构40和锁止结构30，电子锁结构50和锁止结构30的运动关系相互独立，彼此不受影响，即第一转轮421驱动第一传动板312和第二传动板322运动时，第二转轮521不会受到来自于第一传动板312和第二传动的抵顶力而转动，从而影响驱动件51的使用寿命。在本申请的一实施例中，所述第一限位槽311a和所述第二限位槽321a于所述开锁方向上延伸的长度至少大于第一锁止件31和所述第二锁止件32移动的距离。
[0061] 具体而言，以机械锁模式下U型锁1的运动进行说明，在本申请的一实施例中，机械锁结构40还包括第一弹性件43，电子锁结构50还包括第二弹性件，第一弹性件43和第二弹性件对称设于锁体10，第一弹性件43并弹性抵接于第一插榫313，第二弹性件弹性抵接于第二插榫323。开锁时，第一转轮421沿逆时针转动，两第一转动凸起422驱动第一传动板312和第二传动板322沿开锁方向上移动一定的距离，使得第一插榫313和第二插榫323可以由锁止槽20a内退出，完成开锁。此时为了避免第二转轮521也跟着转动，本申请通过将第一限位槽311a和第二限位槽321a沿开锁的方向上延伸一定的距离，即，第一限位槽311a和第二限位槽321a的延伸的长度至少要大于第一传动板312和第二传动板322于开锁方向上移动的距离，如此即可避免另一第一限位槽311a和另一第二限位槽321a的槽侧壁抵接于两第二转动凸起522，使得第一转轮421转动开锁时，第二转轮521可以保持静止状态。而当需要闭锁时，机械锁芯41顺时针转动，第一插榫313和第二插榫323在第一弹性件43和第二弹性件弹力的作用下朝向锁梁20的相对两端运动并伸入锁止槽20a，完成闭锁。
[0062] 通过上述开锁和闭锁的过程可以看到，本发明通过使用机械锁结构40、电子锁结构50以及锁止结构30实现U型锁1的两种开锁模式，并且机械锁结构40和电子锁结构50虽然都与锁止结构30传动连接，但是又彼此相互独立。即，第一转轮421和和第二转轮521虽然都可以驱动第一锁止件31和第二锁止件32运动，但是由于设置了第一限位槽311a和第二限位槽321a，使得第一转轮421驱动第一锁止件31和第二锁止件32在沿开锁方向上运动时，第一限位槽311a和第二限位槽321a的避空作用，第二转轮521在开锁的方向上不会抵接于第一限位槽311a和第二限位槽321a的槽侧壁，始终处理静止的状态。而更进一步地，第一锁止件31和第二锁止件32在第一弹性件43和第二弹性件的弹力作用下朝向闭锁方向运动，实现U型锁1的闭锁操作。因此机械锁结构40和电子锁结构50可以共用一套锁止结构30实现开锁和闭锁操作，使得U型锁1的整体结构更为简单的同时；机械锁结构40和电子锁结构50分别独立驱动锁止结构30运动，当其中一结构出现故障时，另一套可以独立驱动第一锁止件31和第二锁止件32运动实现开锁和闭锁的操作，双重保障，因而进一步提高了U型锁1的可靠性。
[0063] 在本发明的一实施例中，第一弹性件43和第二弹性件为由金属材料制成的弹簧，锁体10上开设有容置槽，第一弹性件43和第二弹性件分别容置于容置槽内，在机械锁结构40和电子锁结构50的驱动下，第一插榫313和第二插榫323将弹簧压缩于容置槽内。当然第一弹性件43和第二弹性件也可以是由弹性材料制成的弹性块。在此不做详细赘述。
[0064] 与此同时，由于在使用的过程中第一插榫313和第二插榫323反复插接于锁止槽20a内，长时间使用会造成磨损，影响U型锁1的使用效果，因此在本申请的一实施例中，第一传动板312朝向锁梁20的端部设有第一卡扣，第一插榫313远离锁梁20的端部设有第一卡槽，第二传动板322朝向锁梁20的端部设有第二卡扣，第二插榫323远离锁梁20的端部设有第二卡槽。具体地，第一插榫313和第二插榫323的呈圆柱状，第一卡槽和第二止槽为形成于第一插榫313和第二插榫323表面的环形缺料，第一卡扣和第二卡扣分别扣合于第一卡槽和第二止槽内。当然传动板与插榫也可以采用螺钉或是销钉等可拆卸连接的方式，在此不做详细赘述。
[0065] 可以理解的是，在上述过程中第一传动件42和第二传动件52采用抵接的方式驱动第一锁止件31和第二锁止件32运动，即传动件与锁止件没有直接连接的关系，因此为了避免在传动的过程中第一锁止件31和第二锁止件32偏离运动轨迹，而无法准确的插入锁止槽20a内。在本申请的一实施例中，锁体10开设有导向槽10a。
[0066] 具体地，该导向槽10a呈矩形设置，宽度略大于第一传动板312和第二传动板322宽度，第一传动板312和第二传动板322可以容置于该导向槽10a内，导向槽10a对第一传动板312和第二传动板322起导向限位的作用，避免两者在开锁或是闭锁的方向上运动时偏离运动轨迹，从而保证U型锁1使用的稳定性。与此同时，导向槽10a还具有两止挡面10b，即本申请的一实施例中，通过合理设置导向槽10a的长度，使得第一传动板312和第二传动板322在第一弹性件43和第二弹性件的作用下朝向开锁的方向上运动时，第一传动板312和第二传动板322可以分别抵接于一止挡面10b，即导向槽10a的槽侧壁，从而避免第一插榫313和第二插榫323反复抵顶于锁止槽20a的槽底壁，减小第一插榫313和第二插榫323的磨损，延长U型锁1的使用寿命。
[0067] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
