一种带信号线的锁头及智能锁
技术领域
本发明涉及锁具技术领域，具体涉及一种带信号线的锁头及智能锁。
背景技术
对于普通的机械式安全锁来说，由于受到原门锁结构的限制，锁头的结构尺度难以有大的变化，因此将其升级为智能锁而又不更换门扇内的门锁，最简单的方式是仅仅更换锁头及手柄。如此，可以设置智能元器件的空间主要在手柄中。又由于智能元器件中的指纹、虹膜、面部识别以及密码输入等方式的信息采集模块必须设置在外手柄中，因此将全部智能元器件都设置在外手柄中是最简单的方式。但是这样设置的缺点是外手柄最容易受到破坏，一旦将外手柄破坏了，就可以绕开信息采集及识别等模块而直接采用电驱动机构打开门锁。解决这样问题的方式是将除了信息采集模块之外的所有其它智能元器件设置在内手柄内，通过穿过锁头的信号线连接内外手柄中的智能元件。然而，通常的内外手柄在工作中不是总是一同旋转的。
如公开号为CN102704755A的中国专利公开了一种双传动开锁的弹片式空转锁头，包括锁体(即锁套)，转动地安装在锁套上的启锁件(即拨轮)，在拨轮靠外侧的锁套中转动地安装有主要由内锁芯(即空转芯)和启动芯(即锁定芯)组成的转动部件(即锁芯)，其中锁定芯与拨轮之间设有离合组件，在拨轮靠内侧的锁套中转动地安装有与内手柄固定连接的传动芯，传动芯与拨轮固定连接。相匹配的钥匙插入空转芯时，空转芯与锁定芯联动，同时钥匙抵推离合组件，使锁定芯通过离合组件带着拨轮转动，实现了锁头的开启。这样的锁头结构，由于锁芯与传动芯分别占据拨轮的两侧，而且内手柄需要不通过秘钥即可以开启锁头，因此两者不可能同步转动。特别是该现有技术的空转锁头，在没有钥匙开启时，空转芯可以相对锁套空转，而锁定芯则保持相对锁套固定，同时其中的离合机构又需要保持相对锁定芯周向固定。因此，连接信息采集模块与其它智能元器件之间的通讯信号线在工作中存在发生缠绕的问题。
针对上述通讯信号线容易发生缠绕的问题，公开号为CN109025531A的中国专利公开了一种用于智能门锁的锁芯结构(即锁头)，包括外手柄组件和内手柄组件，外手柄组件中安装有信息采集模块，内手柄组件包括安装有控制模块的第一转动部件及套设在第一转动部件外的第二转动部件，信息采集模块接收采集并向控制模块发送使用者信息；一个管状的第一转轴的一端与外手柄组件连接，另一端与第一转动部件连接。控制模块与信息采集模块通过穿过第一转轴管腔的导线(即信号线)电连接；拨轮固定有一个第二转轴(即转动轴)，转动轴套设在第一转轴向内手柄组件延伸的部分上，其靠近内手柄的一端与第二转动部件连接，拨轮相对于轴壳(即锁套)转动以实现开锁或上锁；在第一转轴与拨轮之间设有受控制模块控制的离合结构。在离合结构没有传动连接的情况下，转动内手柄组件就可以带动拨轮转动完成开锁驱动；而在控制模块接收到信息采集模块发来的与预设信息吻合开锁信息，则控制离合结构实现传动连接，此时转动外手柄带动第一转轴、第一转动部件、第二转动部件，进而带动拨轮转动完成开锁驱动；这种锁头结构能够避免信号线发生扭曲而开裂的问题。
但是，这种锁头结构中设置了带有管腔的第一转轴，第一转轴上的管腔占据了通常设置钥匙孔的位置，使得外侧锁壳与占据锁芯位置的第一转轴之间不再适于设置适于钥匙开启的秘钥机构，因此这种锁头不适于再增加钥匙开启的功能。而且一旦其中的智能识别、信号传输或控制模块等电子部件之一出现问题而不能开启该锁头时，就必须采用破拆的方式打开门扇。
现有技术中，为解决上述带有钥匙开启功能的锁头容易发生信号线缠绕、而可以避免信号线发生缠绕的锁头又不再适于增设适于钥匙开启的秘钥机构的两难问题，公开号为CN110424820A的中国发明专利公开了一种室内把手供电的空转智能锁芯(即锁头)，包括：锁芯壳(即锁套)，转动地安装在所述锁套上的拨动槽中的拨动部(即拨轮)，转动地安装在所述拨轮靠室内一侧的传动轴，转动地安装在所述拨轮靠室外一侧的电子锁胆(即锁芯)，与传动轴固定连接且内设置有电池的室内把手(即内把手组件)，由主体及配合部构成的室外把手(即外把手组件)，其中所述主体与电子锁芯固定连接，所述配合部用于驱动所述传动轴旋转，所述主体与所述配合部之间设有离合机构。其中室外把手还设有钥匙接口，通过有源钥匙与钥匙接口的配合旋转使所述离合机构将所述锁芯的所述主体与所述配合部结合起来。为了用所述内把手组件中的电池向所述外把手组件中的电器部件供电，并绕开所述锁芯的安装位置，在所述锁套与所述传动轴之间设有旋转导电组件A，以及在所述锁套与所述电子锁芯之间设有旋转导电组件B。所述电池与所述旋转导电组件A的导电环电连接，所述旋转导电组件A的导电接触部通过穿过所述锁套上通道的导线与所述旋转导电组件B的导电接触部电连接，所述电子锁芯的电机与所述旋转导电组件B的的导电环电连接。该现有技术的缺陷在于，连接内外把手中的电子器件的导线经过了相对转动的锁套及锁芯和传动轴，如此必须采用旋转导电组件在相对运动的部件之间进行过渡。而旋转导电组件中的导电环与导电接触部之间就必须采用摩擦接触，这样导电环与导电接触部对需要采用一个相对复杂的结构来保证良好的电连接接触，即便这样，使用中的摩擦损耗也难以保证导电环与导电接触部之间的电连接接触能长期得到保证。
因此，需要设计一种带钥匙开启功能、采用信号线连接位于外门手柄上的信息采集模块和位于内门手柄上的其它智能元器件以确保良好可靠的电连接、且信号线在工作中不会发生缠绕的带信号线的锁头。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中适于钥匙开启的智能锁中的信号线容易发生缠绕的问题，从而提供一种既具有钥匙开启功能又不会出现信号线缠绕的带信号线的锁头及智能锁。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种带信号线的锁头，包括：
锁套，具有外锁套和内锁套，所述外锁套中的外侧腔与所述内锁套中的内侧腔均为圆柱型，并各圆柱型沿同一轴线设置，所述外锁套与所述内锁套之间设有轮槽口；
拨轮，具有以所述轴线为轴心的贯通孔，并绕所述轴线转动地设置在所述轮槽口中，适于带动门锁中的锁舌机构实现开锁动作或上锁动作；
锁芯，自所述外侧腔穿过所述拨轮上的贯通孔直到所述内侧腔的内端设置在所述锁套中，所述锁芯上设置有信号线连接通道，且所述锁芯的内外端上均连接有与信号线的两端分别连接的连接端子插座；
离合机构，设置在所述锁芯与所述拨轮之间；
所述锁芯包括收容于所述外侧腔内具有适于钥匙插入的钥匙孔的空转芯，以及穿过所述拨轮的贯通孔并保持相对轴向固定地设置在所述内锁套中的所述内侧腔的联动芯，所述联动芯穿过所述拨轮的贯通孔的一端与所述空转芯保持相对周向和轴向上的传动连接；所述信号线连接通道包括在所述空转芯的外周侧壁上成型的布线槽；
空转防盗秘钥机构，具有在匹配钥匙未插入所述空转芯的钥匙孔时，保持所述锁芯与所述拨轮传动分离的锁定状态和在匹配钥匙插入所述空转芯的钥匙孔时实现所述锁芯与所述拨轮传动结合的开锁状态；
进一步地，所述信号线连接通道还包括设置在所述联动芯上供所述信号线在其内部走线的布线腔。
进一步地，所述联动芯由靠近所述空转芯的过渡芯和位于所述过渡芯另一侧且相对轴向和周向固定连接的延伸芯构成；所述延伸芯为管状结构，其管腔构成所述布线腔的管腔部分；所述过渡芯上成型有一凹槽状的转换腔，所述转换腔连通所述布线腔的所述管腔部分和所述布线槽。
进一步地，所述转换腔具有适于所述信号线折叠存入的收纳空间。
进一步地，所述离合机构包括设置在所述空转芯及所述联动芯之间、与所述空转芯及所述联动芯可轴向滑动和周向固定连接的离合传动芯，所述离合传动芯与所述拨轮之间设有相互配合的第一分离嵌合结构，通过其在传动结合位置与传动分离位置之间的轴向移动实现所述离合传动芯与所述拨轮之间相对周向固定的传动连接及分离；所述离合传动芯对应所述空转芯上的所述布线槽的侧壁上成型有离合线槽，所述转换腔通过所述离合线槽连通所述布线槽。
进一步地，所述空转芯及所述联动芯与所述离合传动芯之间通过可相互嵌合的凸爪结构实现两者相对周向固定且可相对轴向滑动。
进一步地，所述空转芯的所述布线槽上盖设有第一布线盖板，所述第一布线盖板与所述空转芯形成圆柱形外轮廓。
进一步地，所述联动芯的所述转换腔上盖设有第二布线盖板；所述第二布线盖板与所述联动芯形成圆柱形外轮廓。
进一步地，所述离合传动芯的所述离合线槽上盖设有第三布线盖板，所述第三布线盖板与所述离合传动芯形成圆柱形外轮廓。
进一步地，所述联动芯的所述转换腔上盖设有第二布线盖板；所述离合传动芯的所述离合线槽上盖设有第三布线盖板；所述第二布线盖板与所述第三布线盖板一体成型，并分别与所述联动芯及所述离合传动芯形成圆柱形外轮廓。
进一步地，还包括收容于所述内侧腔内、与所述拨轮保持相对周向及轴向固定且呈管状的转动轴，所述联动芯保持相对轴向固定地设置于所述转动轴的管腔内。
进一步地，所述空转防盗秘钥机构包括在所述外侧腔的内壁上成型的套键槽，在所述空转芯的外周对应所述套键槽部位向内凹陷成型的芯键槽，在所述空转芯和所述拨轮之间设有相对所述外锁套轴向定位的锁定芯，在所述锁定芯成型且与所述套键槽位置对应的锁定卡槽；
锁定键在所述空转芯中秘钥组件的抵推力下部分收容于所述套键槽内、另一部分收容于所述锁定卡槽内，以实现所述锁套和所述锁定芯的相对周向锁定；在所述秘钥组件的抵推力作用消失时在一朝向所述空转芯方向的偏压力作用下从所述套键槽滑出并进入所述芯键槽内以实现所述空转芯和所述锁定芯的相对周向锁定。
进一步地，所述秘钥组件包括在所述空转芯上成型的若干沿所述空转芯的轴向依次布置且与该轴向呈一交角的叶片槽，所述叶片槽内均设置有密钥叶片，所述密钥叶片上设有凹口；各个所述密钥叶片在偏压力作用下的多个所述凹口保持相互错位以将所述锁定键抵推于所述锁定状态、并在匹配钥匙插入所述钥匙孔中克服各所述密钥叶片受到偏压力时形成可供所述锁定键滑出所述套键槽的直线凹槽。
进一步地，所述空转防盗秘钥机构还包括径向滑动设置于所述芯键槽内的空转键；当所述锁定键处于锁定状态时，所述空转键完全处于所述芯键槽内并抵压所述锁定键嵌入所述套键槽内；当所述锁定键处于开锁状态时，所述空转键滑入各个所述凹口形成的直线凹槽内以使所述锁定键从所述套键槽滑出并进入所述芯键槽内。
进一步地，所述锁定芯具备与所述拨轮的所述贯通孔同轴设置的中心通孔，所述离合传动芯设置在所述贯通孔及所述中心通孔内；所述离合传动芯与所述锁定芯之间设有相互配合以实现相对周向固定的传动连接或相互分离以解除相对周向固定的第二分离嵌合结构；在所述离合传动芯从所述传动分离位置向所述传动结合位置移动过程中，所述第二分离嵌合结构实现传动连接的时间不晚于所述第一分离嵌合结构实现传动连接的时间。
进一步地，所述延伸芯上设置有与其卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节延伸垫块，所述延伸垫块具有与所述延伸芯同轴的管状结构，其管腔与所述延伸芯的管腔共同构成所述布线腔的所述管腔部分；所述拨轮由拨轮本体及相互卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节拨轮垫块组成，在所述拨轮垫块上也设置可与所述离合传动芯上的第一嵌合凹槽嵌合的对应结构；所述转动轴上设置有与其卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节传动垫块。
另一方面，本发明还提供了一种智能锁，包括锁体和安装在所述锁体上的如上所述的带信号线的锁头，所述带信号线的锁头通过所述拨轮的转动推动所述锁体上的锁舌机构伸出或缩回。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的带信号线的锁头，两个连接端子插座分别位于锁芯的内外两端，信号线的两端分别连接两个连接端子插座，可以满足智能锁的信息采集及识别模块和除了信息采集及识别模块之外的其它智能元器件分别安装在门锁内外两侧的要求。而且，锁芯包括收容于外锁套中的外侧腔内的空转芯和收容于内锁套中的内侧腔内并保持相对轴向固定地设置的联动芯，空转芯上设有适于钥匙插入的钥匙孔，联动芯的一端穿过拨轮的贯通孔并与空转芯保持相对周向和轴向上的固定连接，空转芯的外周侧壁上成型供信号线布设的布线槽；在匹配钥匙插入空转芯的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构处于使锁芯与拨轮传动结合的开锁状态，空转芯、联动芯、拨轮及信号线均可随匹配钥匙的转动而转动，实现外门使用匹配钥匙开锁的功能；在匹配钥匙未插入空转芯的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构保持锁芯与拨轮传动分离的锁定状态，信号线可随由空转芯和联动芯组成的锁芯相对于包括拨轮在内的其它部件可自由地同轴同步转动，此时，无论是转动空转芯还是转动与空转芯周向固定的外门手柄、或是直接对空转芯实施强力开启，都不能带动拨轮转动，可以保证空转锁头的安全可靠性；同时拨轮可在内门手柄的带动下相对于锁芯、信号线等其它部件自由地同轴同步转动，实现使用内门手柄开锁的功能，且内门手柄的开锁动作不会带动锁芯及信号线转动，从而这种带信号线的锁头可以在具有钥匙开启功能的前提下避免出现信号线缠绕的问题。
2.本发明提供的带信号线的锁头，在联动芯内设置供信号线在其内部走线的布线腔，方便信号线的布线，减少锁芯上其它零件对信号线的干扰，使信号线可以更好地随联动芯同步转动，避免信号线与联动芯因发生相对转动而导致的信号线弯曲缠绕现象。
3.本发明提供的带信号线的锁头，在过渡芯上成型一凹槽状的转换腔，转换腔连通布线腔的管腔部分和空转芯外周壁上的布线槽，信号线布线通道沿着布线腔、转换腔和布线槽设置；由于，空转芯的内部需要设置钥匙孔而不再适于通过内部管腔布线，过渡芯上转换腔的设置，可以实现信号线连接通道在空转芯的外周侧壁的布线槽和延伸芯内部布线腔之间的良好过渡。
4.本发明提供的带信号线的锁头，转换腔设置有成适于信号线折叠存入的收纳空间，可以收纳信号线的过长部分，使信号线可以适应不同厚度门扇对锁头及信号线整体长度的要求，也使信号线的布线更加有序。
5.本发明提供的带信号线的锁头，在空转芯和联动芯之间设置相对于空转芯周向固定且相对轴向滑动的离合传动芯；且离合传动芯与拨轮之间设有相互配合的第一分离嵌合结构；一方面，通过离合传动芯在传动结合位置与传动分离位置之间的轴向移动可以实现离合传动芯与拨轮之间相对周向固定的传动连接及分离；另一方面，离合传动芯可以将空转芯的转动传动到联动芯，使锁芯整体及其上的信号线可以同步转动。而在离合传动芯外周侧壁上成型设置与布线槽位置对应的离合线槽，进一步有利于信号线的有序布线。
6.本发明提供的带信号线的锁头，空转芯及联动芯与离合传动芯之间通过可相互嵌合的凸爪结构实现两者相对周向固定且可相对轴向滑动的方式，具有结构简单、传动稳定性高的优点。
7.本发明提供的带信号线的锁头，布线槽上的第一布线盖板、转换腔上的第二布线盖板和离合线槽上的第三布线盖板的设置，可以减少锁芯上其它零件对信号线布线通道上的信号线的干扰，从而更好地确保信号线随联动芯同步转动。
8.本发明提供的带信号线的锁头，通过在内锁套的内侧腔内设置与拨轮传动连接且呈管状的转动轴，联动芯保持相对轴向固定地设置于转动轴的管腔内，内部具有管腔的转动轴一方面可为联动芯提供安装空间，便于整个锁芯及其上连接的信号线可以从外锁套的一端伸向内锁套的另一端，另一方面转动轴的转动可以直接带动拨轮转动，实现内门开启的基础功能。
9.本发明提供的带信号线的锁头，当匹配钥匙插入空转芯的钥匙孔时，匹配钥匙克服秘钥组件中各个密钥叶片受到的偏压力，使各个密钥叶片上的凹口由相互错位状态排列形成直线凹槽的状态，以便锁定键从外侧腔内壁上的套键槽滑出并进入空转芯外周的套键槽内，从而解除锁套和锁定芯之间的相对周向锁定同时实现空转芯与锁定芯之间的相对周向锁定；当非匹配钥匙插入空转芯的钥匙孔时，非匹配钥匙的前端抵推离合传动芯，使离合传动芯从与拨轮及锁定芯保持相对周向固定的传动结合位置运动到与拨轮及锁定芯保持相对周向固定的传动分离位置，同时由于不匹配钥匙与秘钥叶片的秘钥不能正确对位，各秘钥页片上的各个凹口不能排列成直线凹槽，使得空转键不能向空转芯中心方向滑落，而保持锁定键依旧处于外锁套上的套键槽内，此时锁定芯、锁定键及外锁套之间保持周向不可转动的连接；如此导致与锁定芯之间建立周向不可转动连接的离合传动芯也无法转动，所以空转芯也无法转动，即不匹配钥匙无法实现转动钥匙来带动拨轮转动，可以确保这种锁头的安全可靠性。
10.本发明提供的带信号线的锁头，在空转槽内设置空转键，当空转防盗秘钥机构处于锁定状态时，空转芯在轴向上对应于套键槽部分在轴向上的投影轮廓为圆形，以保持锁定键对应于空转芯的部分完全嵌入到套键槽中而不至于伸入空转芯外周的芯键槽内，使空转芯可相对锁套自由地转动，实现锁芯可以空转的功能。
11.本发明提供的带信号线的锁头，在拨轮本体上设置与其轴向和周向上均相对固定的拨轮垫块，在转动轴上设置可与其轴向和周向上均相对固定的传动垫块，在延伸芯以设置可与其轴向和周向上均相对固定且与拨轮轴向固定的延伸垫块，通过增加或减少拨轮垫块、传动垫块及延伸垫块的数量，可以适应不同门厚度对空转锁头整体长度的要求，而且拨轮垫块、传动垫块及过渡芯只需要一次设计、采用一套模具或工装进行生产，可以大大降低工艺制造方面的成本。同时不需要为每一套规格的锁具分别进行备料，也减少了库存量以及相应的流动资金，相应地也降低了库存成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的带信号线的锁头的半剖结构示意图；
图2为本发明实施例提供的带信号线的锁头第一面的立体图；
图3为本发明实施例提供的带信号线的锁头第二面的立体图；
图4为本发明实施例提供的带信号线的锁头的爆炸图；
图5为本发明实施例中离合传动芯、锁定芯和拨轮的连接结构示意图，其中部分以切除以展示第一分离嵌合结构和第二分离嵌合结构；
图6为本发明实施例中离合传动芯、锁定芯和拨轮的爆炸结构示意图。
附图标记说明：1、外锁套；2、内锁套；3、连梁；31、连接螺钉；4、空转芯；41、秘钥页片；42、空转键；47、连接端子插座；5、合传动芯；51、导杆；52、储能弹簧；53、离合弹簧；501、第一嵌合凸起；502、第二嵌合凸起；6、过渡芯；7、延伸芯；71、延伸垫块；8、锁定芯；911、第一嵌合凹槽；801、第二嵌合凹槽；9、拨轮；91、拨轮垫块；10、转动轴；101、传动垫块；11、锁定键；12、钢珠；13、压簧；14、信号线；15、布线槽；16、布线腔；17、转换腔；18、离合线槽；19、第一布线盖板；20、第二布线盖板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1－6所示的一种带信号线的锁头，包括锁套、拨轮99、锁芯、离合机构和空转防盗秘钥机构。其中，锁套的内部开设有沿一轴线设置的芯腔，锁套中间还成型有一轮槽口，锁套被轮槽口分为外锁套11和内锁套22，其中，外锁套11定义为锁头安装在门扇后锁套靠近门外的外门手柄的一侧部分，内锁套22定义为锁头安装在门扇后锁套靠近门内的内门手柄的一侧部分。外锁套11的内部设有两端贯通且呈圆柱形的外侧腔，内锁套22的内部也设有两端贯通且呈圆柱形的内侧腔，外侧腔和内侧腔沿同一轴线设置。拨轮99绕轴线转动地设置在轮槽口中，且具有以轴线为轴心的贯通孔，拨轮99适于带动门锁中的锁舌机构实现开锁动作或上锁动作。锁芯自外侧腔穿过拨轮99上的贯通孔直到内侧腔的内端地设置在锁套中。锁芯上设置有信号线连接通道，且锁芯的内外端上均连接有与信号线14的两端分别连接的连接端子插座47。离合机构设置在锁芯与拨轮9之间。
这种带信号线的锁头，将两个连接端子插座47分别位于锁芯的内外两端，信号线14的两端分别连接两个连接端子插座47，可以满足智能锁的信息采集及识别模块和除了信息采集及识别模块之外的其它智能元器件分别安装在门锁内外两侧的要求。
具体的，锁芯包括收容于外侧腔内的空转芯4和收容于内侧腔内的联动芯，空转芯4具有适于钥匙插入的钥匙孔，联动芯保持相对轴向固定地设置在内侧腔中，且联动芯的一端穿过拨轮9的贯通孔与空转芯4保持相对周向和轴向上的固定连接；信号线连接通道包括在空转芯4的外周侧壁上成型的布线槽15。空转防盗秘钥机构具有在匹配钥匙未插入空转芯4的钥匙孔时，保持锁芯与拨轮9传动分离的锁定状态和在匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔时实现锁芯与拨轮9传动结合的开锁状态。
这种带信号线的锁头，当匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构处于使锁芯与拨轮9传动结合的开锁状态，空转芯4、联动芯、拨轮9及信号线14均可随匹配钥匙的转动而转动，实现外门使用匹配钥匙开锁的功能；当匹配钥匙未插入空转芯4的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构保持锁芯与拨轮9传动分离的锁定状态，信号线14可随由空转芯4和联动芯组成的锁芯相对于包括拨轮9在内的其它部件可自由地同轴同步转动，此时，无论是转动空转芯4还是转动与空转芯4周向固定的外门手柄、或是直接对空转芯4实施强力开启，都不能带动拨轮9转动，可以保证空转锁头的安全可靠性；同时拨轮9可在内门手柄的带动下相对于锁芯、信号线14等其它部件自由地同轴同步转动，实现使用内门手柄开锁的功能，且内门手柄的开锁动作不会带动锁芯及信号线14转动，从而这种带信号线的锁头可以在具有钥匙开启功能的前提下避免出现信号线14缠绕的问题。
在本实施例中，信号线连接通道还包括设置在联动芯上供信号线14在其内部走线的布线腔16，锁芯内端连接的端子连接插座安装在布线腔16远离空转芯4的一端。联动芯内布线腔16的设置，可以方便信号线14在联动芯内的布线，减少锁芯上其它零件对信号线14的干扰，使信号线14可以更好地随联动芯同步转动，避免信号线14与联动芯因发生相对转动而导致的信号线14弯曲缠绕现象。
进一步的，联动芯包括靠近空转芯4设置的过渡芯6和位于过渡芯6另一侧且与过渡芯6保持相对轴向和周向固定连接的延伸芯7。延伸芯7为管状结构，其管腔构成布线腔16的管腔部分；过渡芯6上成型有一凹槽状的转换腔17，转换腔17连通布线腔16的管腔部分和空转芯4外周壁上的布线槽15，信号线14布线通道沿着布线腔16、转换腔17和布线槽15设置。由于，空转芯4的内部需要设置钥匙孔而不再适于通过内部管腔布线，过渡芯6上转换腔17的设置，可以实现信号线连接通道在空转芯4的外周侧壁的布线槽15和延伸芯7内部布线腔16之间的良好过渡。
进一步的，转换腔17具有适于信号线14折叠存入的收纳空间，收纳空间可以收纳信号线14的过长部分，使信号线14可以适应不同厚度门扇对锁头及信号线14整体长度的要求，也使信号线14的布线更加有序。
在本实施例中，离合机构包括设置在空转芯4及联动芯之间、与空转芯4及过渡芯6可轴向滑动和周向固定连接的离合传动芯5，离合传动芯5可以将空转芯4的转动传递到过渡芯6及延伸芯7，使锁芯整体及其上的信号线14可以同步转动。离合传动芯5与拨轮9之间设有相互配合的第一分离嵌合结构，通过其在传动结合位置与传动分离位置之间的轴向移动实现离合传动芯5与拨轮9之间相对周向固定的传动连接及分离。离合传动芯5对应空转芯4上的布线槽15的侧壁上成型有离合线槽18，离合线槽18为信号线14布线通道的一部分，转换腔17通过离合线槽18连通布线槽15。离合传动芯5外侧壁上离合线槽18的设置，对信号线14的布线有约束作用，有利于信号线14在经过离合传动芯5部分时的有序布线。
在本实施例中，空转芯4及过渡芯6与离合传动芯5之间均通过可相互嵌合的凸爪结构实现两者相对周向固定且可相对轴向滑动。可相互嵌合的凸爪结构实现两者相对周向固定且可相对轴向滑动的方式，具有结构简单、传动稳定性高的优点。
在本实施例中，空转芯4的布线槽15上盖设有第一布线盖板19，第一布线盖板19与空转芯4形成圆柱形外轮廓。过渡芯6的转换腔17上盖设有第二布线盖板20；第二布线盖板20与联动芯形成圆柱形外轮廓。离合传动芯5的离合线槽18上盖设有第三布线盖板，第三布线盖板与离合传动芯5形成圆柱形外轮廓。在本实施例的一种具体实施方式中，第二布线盖板20与第三布线盖板为一体成型结构，并分别与过渡芯6及离合传动芯5形成圆柱形外轮廓。布线槽15上的第一布线盖板19、转换腔17上的第二布线盖板20和离合线槽18上的第三布线盖板的设置，可以减少锁芯上其它零件对信号线14布线通道上的信号线14的干扰，从而更好地确保信号线14随锁芯做同步同轴转动。
在本实施例中，内锁套2的内侧腔内收容与拨轮9保持相对周向及轴向固定且呈管状的转动轴10，联动芯保持相对轴向固定地设置于转动轴10的管腔内。转动与转动轴10周向固定的内门手柄，可以带动拨轮9转动，实现门内开锁的功能；且转动轴10内的管腔可以为过渡芯6和延伸芯7提供安装空间。具体的，转动轴10和拨轮9可以是固定连接也可以通过周向和轴向均相互嵌合的卡合结构实现两者的传动连接，在不需要针对门扇厚度进行调节的情况下，转动轴10与拨轮9还可以为一体成型的结构。
当智能开锁正常运作时，位于门锁外侧的感应部件，比如密码键输入、虹膜识别、指纹识别或人脸识别等方式完成智能检测，并将通过检测的信号经由信号线14传递到设置在内门手柄中的执行装置后，执行装置驱使与拨轮9传动连接的转动轴10相对于锁芯及信号线14转动，进而带动拨轮9转动，来开启门锁，实现了智能开锁的功能。
具体的，内侧腔的内壁上设有腔内定位结构，腔内定位结构具体可以为设置在内侧腔腔壁上的腔壁定位台阶，转动轴10通过外锁套1一端的开口装入芯腔内，并以腔壁定位台阶进行定位以保持和内锁套2之间的轴向定位关系。类似的腔内定位结构也设置在外侧腔的内壁和空转芯4之间。同样的，转动轴10的管腔内设有芯定位结构，芯定位结构具体为设置在转动轴10的管腔内壁上的芯定位台阶，联动芯的延伸芯7通过转动轴10靠近空转芯4一端的开口转入，并以芯定位台阶进行定位以保持和转动轴10之间的轴向定位关系。
在本实施例中，锁芯还包括设置在空转芯4和拨轮9之间且相对轴向定位安装在外锁套1上的锁定芯8，锁定芯8具备与拨轮9具有的贯通孔同轴设置的中心通孔，离合传动芯5设置在贯通孔及中心通孔内。离合传动芯5受匹配钥匙插入及拔出驱动、轴向滑动在与拨轮9及锁定芯8实现相对周向固定的传动结合位置和解除与拨轮9及锁定芯8之间的相对周向固定的传动分离位置之间；且离合传动芯5受到抵靠向空转芯4方向的偏压力以趋于保持在传动分离位置。当空转芯4的钥匙孔未插入匹配钥匙时，空转防盗秘钥机构处于将锁定芯8锁定于外锁套1的锁定状态；当空转芯4的钥匙孔插入匹配钥匙时，空转防盗秘钥机构处于解除外锁套1和锁定芯8之间的锁定并实现空转芯4和锁定芯8的相对周向锁定的开锁状态。
离合传动芯5与拨轮9之间通过第一分离嵌合结构实现相对周向固定的嵌合及分离，离合传动芯5与锁定芯8之间通过第二分离嵌合结构实现相对周向固定的嵌合及分离。当离合传动芯5在钥匙前端的抵推力作用下运动时，第二分离嵌合结构的嵌合先于第一分离嵌合结构的嵌合或两者同时实现嵌合。
具体的，第一分离嵌合结构包括设置在离合传动芯5外壁上的第一嵌合凸起501和设置在拨轮9具有的贯通孔内壁的第一嵌合凹槽911；第二分离嵌合结构包括设置在离合传动芯5外壁上的第一嵌合凸起501和设置在锁定芯8具有的中心通孔内壁的第二嵌合凹槽801。第一嵌合凹槽911具有朝向第一嵌合凸起501的第一嵌入口；第二嵌合凹槽801具有朝向第二嵌合凸起502的第二嵌入口；在离合传动芯5从传动分离位置向传动结合位置运动过程中，第二嵌合凸起502进入第二嵌入口的时间不晚于第一嵌合凸起501进入第一嵌入口的时间。
在本实施例中，外锁套1的外侧腔内壁上成型有套键槽，空转芯4的外周对应套键槽部位向内凹陷成型有芯键槽，锁定芯8上成型有与套键槽位置对应的锁定卡槽。空转防盗秘钥机构包括径向滑动地设置于套键槽内的锁定键11和径向滑动地设置于芯键槽内的空转键42，锁定键11受到朝向空转芯4方向的偏压力，空转键42受到空转芯4中秘钥组件的抵推力作用以将锁定键11抵压在套键槽内。当空转防盗秘钥机构处于锁定状态时，锁定键11完全处于套键槽内且一端伸进锁定芯8的锁定卡槽内，空转键42位于芯键槽内，空转芯4在轴向上对应于套键槽部分在轴向上的投影轮廓为圆形，以保持锁定键11对应于空转芯4的部分完全嵌入到套键槽中而不至于伸入空转芯4外周的芯键槽内，使空转芯4可相对锁套自由地转动，实现空转芯4的空转功能，而锁定芯8与外锁套1保持相对周向锁定。当空转防盗秘钥机构处于开锁状态时，空转芯4中秘钥组件对空转键42的抵推力作用消失，空转芯4对应于套键槽部分在轴向上的投影为具有一缺口的圆形，该缺口即为锁定键11在朝向锁芯的偏压力的作用下完全集滑出套键槽的让位空间，锁定键11在一朝向空转芯4方向的偏压力作用下从套键槽滑出并进入芯键槽内以实现空转芯4和锁定芯8的相对周向锁定。
在本实施例中，外锁套1上设有与套键槽位置对应且相通的两个偏压件安装孔，偏压件安装孔内设置有对锁定键11施加朝向空转芯4方向的偏压力的键偏压机构。外锁套1上两个偏压件安装孔及其上对应的两个键偏压机构的设置，使锁定键11上有两个点受到偏压力作用，可以提高锁定键11由锁定状态运动到开锁状态过程中的稳定性，进而提高整个空转锁头的结构稳定性。具体的，键偏压机构包括在偏压件安装孔内靠近空转芯4设置的钢珠12及在外锁套11与钢珠12之间向钢珠1212施加朝向空转芯4方向的偏压力的压簧13。在本实施例的一种优选实施方式中，锁套还包括通过连接螺钉31固定到外锁套1和内锁套2同一侧的连梁3，偏压件安装孔成型在与连梁3供连接螺钉31穿过的连接孔对应的位置，偏压件安装孔的外端成型有适于连接螺钉31旋紧固定的螺纹，此时压簧13作用在钢珠12与连接螺钉31之间。
在本实施例中，秘钥组件包括在空转芯4上成型的若干沿空转芯4的轴向依次布置且与该轴向呈一交角的叶片槽，叶片槽内均设置有密钥叶片，密钥叶片上设有凹口。
当智能开锁出现故障后，如信号线14断路，智能识别单元不能正常识别并发出通过识别信号，或执行装置损坏等，可以通过匹配钥匙进行开启。匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔后，一方面，匹配钥匙的前端抵推离合传动芯5，使离合传动芯5从与拨轮9及锁定芯8保持相对周向固定的传动结合位置运动到与拨轮9及锁定芯8保持相对周向固定的传动分离位置；同时，匹配钥匙克服秘钥组件中各个密钥叶片受到的偏压力，使各个密钥叶片上的凹口由相互错位状态排列形成直线凹槽的状态，以便锁定键11从外侧腔内壁上的套键槽滑出并进入空转芯4外周的套键槽内，从而解除锁套和锁定芯8之间的相对周向锁定同时实现空转芯4与锁定芯8之间的相对周向锁定，从而使空转芯4、离合传动芯5、锁定芯8、拨轮9及信号线14均可随匹配钥匙的转动而转动，实现外门使用匹配钥匙开锁的功能。
当非匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔时，由于非匹配钥匙与秘钥叶片的秘钥不能正确对位，各秘钥页片41上的各个凹口不能排列成直线凹槽，使得空转键42不能向空转芯4中心方向滑落，而保持锁定键11依旧处于外锁套1上的套键槽内，此时锁定芯8、锁定键11及外锁套1之间保持周向不可转动的连接。如此导致与锁定芯8之间建立周向不可转动连接的离合传动芯5也无法转动，所以空转芯4也无法转动，即非匹配钥匙无法实现转动钥匙来带动拨轮9转动，可以确保这种空转锁头的安全可靠性。
在开锁状态下，当匹配钥匙向外拔出钥匙孔时，钥匙前端对离合传动芯5的抵推作用力消失，离合传动芯5朝向空转芯4方向的偏压力作用下往空转芯4一侧推动，由传动结合位置运动到传动分离位置，解除离合传动芯5与拨轮9及锁定芯8之间不可相对周向运动的卡合连接，空转防盗秘钥机构也在匹配钥匙拔出后由开锁状态恢复到锁定状态。
在本实施例中，离合传动芯5上的偏压力由作用于过渡芯6与离合传动芯5之间的离合弹簧53施加。离合传动芯5朝向空转芯4的一端设有缓冲机构。具体的，缓冲机构包括在离合传动芯5内成型且沿其轴向贯通的贯通腔，贯通腔的内壁上设有凸环；轴向滑动地安装于贯通腔内且贯穿凸环的导杆51，导杆51靠近空转芯4一侧设有环形凸台；在凸环和环形凸台之间设有套设在导杆51上的缓冲弹簧。离合弹簧53对离合传动芯5的偏压力作用于凸环上，缓冲弹簧的弹力大于离合弹簧53的弹力。缓冲弹簧可以将钥匙前端抵推导杆51的作用力传递到离合传动芯5，从而带动离合传动芯5可以由传动分离位置运动到传动结合位置之间，并在钥匙前端和离合传动芯5之间起到缓冲保护的作用。
在本实施例中，拨轮9由拨轮本体及相互卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节拨轮垫块91组成，在拨轮垫块91上也设置可与第一嵌合凹槽911嵌合的对应结构。转动轴10上设置与其卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节传动垫块101。延伸芯7上设置与其卡合连接成轴向和周向上相对固定的若干节延伸垫块71，延伸垫块71具有与延伸芯7同轴的管状结构，其管腔与延伸芯7的管腔共同构成布线腔16的管腔部分。通过增加或减少拨轮垫块91、传动垫块101及延伸垫块71的数量，可以适应不同门厚度对空转锁头整体长度的要求，而且拨轮垫块91、传动垫块101及延伸垫块71只需要一次设计、采用一套模具或工装进行生产，可以大大降低工艺制造方面的成本。同时不需要为每一套规格的锁具分别进行备料，也减少了库存量以及相应的流动资金，相应地也降低了库存成本。
另一方面，本发明还提供了一种智能锁，包括锁体和安装在锁体上的如上的带信号线的锁头，带信号线的锁头通过拨轮9的转动推动锁体上的锁舌机构伸出或缩回。
综上所述，本发明实施例提供的带信号线的锁头及机械锁，两个连接端子插座47分别位于锁芯的内外两端，信号线14的两端分别连接两个连接端子插座47，可以满足智能锁的信息采集及识别模块和除了信息采集及识别模块之外的其它智能元器件分别安装在门锁内外两侧的要求。而且，锁芯包括收容于外锁套1中的外侧腔内的空转芯4和收容于内锁套2中的内侧腔内并保持相对轴向固定地设置的联动芯，空转芯4上设有适于钥匙插入的钥匙孔，联动芯的一端穿过拨轮9的贯通孔并与空转芯4保持相对周向和轴向上的固定连接，空转芯4的外周侧壁上成型供信号线14布设的布线槽15；在匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构处于使锁芯与拨轮9传动结合的开锁状态，空转芯4、联动芯、拨轮9及信号线14均可随匹配钥匙的转动而转动，实现外门使用匹配钥匙开锁的功能；在匹配钥匙未插入空转芯4的钥匙孔时，空转防盗秘钥机构保持锁芯与拨轮9传动分离的锁定状态，信号线14可随由空转芯4和联动芯组成的锁芯相对于包括拨轮9在内的其它部件可自由地同轴同步转动，此时，无论是转动空转芯4还是转动与空转芯4周向固定的外门手柄、或是直接对空转芯4实施强力开启，都不能带动拨轮9转动，可以保证空转锁头的安全可靠性；同时拨轮9可在内门手柄的带动下相对于锁芯、信号线14等其它部件自由地同轴同步转动，实现使用内门手柄开锁的功能，且内门手柄的开锁动作不会带动锁芯及信号线14转动，从而这种带信号线的锁头可以在具有钥匙开启功能的前提下避免出现信号线14缠绕的问题。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
