一种空转锁头及机械锁
技术领域
本发明涉及锁具技术领域，具体涉及一种空转锁头及机械锁。
背景技术
对于普通的机械式安全锁来说，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。这样的升级方式既经济方便，又快捷。然而，这需要将所有的智能元器件都设置在锁头及手柄中。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。因此，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。
因此，需要设计一种带机械钥匙开启功能、且连接在外手柄上的信息采集模块和连接在内手柄上的其它智能元器件之间的通讯信号线在工作中不会发生缠绕的空转锁头。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空转锁头及机械锁，以解决现有技术中设有适于钥匙开启的密钥机构的空转锁头在安装信号线与其它智能元器件而升级成智能锁后，信号线容易发生扭曲开裂的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种空转锁头，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，设置在所述空转芯与所述拨轮之间相对所述锁套轴向定位的锁定芯，及相对于所述空转芯周向固定且相对轴向滑动连接的离合传动芯，所述离合传动芯受匹配钥匙插入及拔出驱动、轴向滑动在与所述拨轮及所述锁定芯实现相对周向固定的传动结合位置和解除与所述拨轮及所述锁定芯之间的相对周向固定的传动分离位置之间；
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将所述锁定芯锁定于所述外锁套的锁定状态和在匹配钥匙插入所述空转芯的钥匙孔时解除所述外锁套和所述锁定芯之间的锁定并实现所述空转芯和所述锁定芯的相对周向锁定的开锁状态。
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；当所述锁定键处于所述开锁状态时，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，所述外锁套上设有与所述套键槽位置对应且相通的至少两个偏压件安装孔，所述偏压件安装孔内设置有对所述锁定键施加朝向所述空转芯方向的偏压力的键偏压机构。
进一步地，所述空转芯和所述离合传动芯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，所述锁定芯具备与所述拨轮具有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拨轮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，所述离合传动芯与所述锁定芯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，所述第二分离嵌合结构的嵌合及分离先于所述第一分离嵌合结构的嵌合及分离或两者同时实现嵌合及分离。
进一步地，所述第一分离嵌合结构包括设置在所述离合传动芯外壁上的第一嵌合凸起和设置在所述拨轮具有的所述贯通孔内壁的第一嵌合凹槽；所述第二分离嵌合结构包括设置在所述离合传动芯外壁上的第一嵌合凸起和设置在所述锁定芯具有的所述中心通孔内壁的第二嵌合凹槽。
进一步地，所述第一嵌合凹槽具有朝向所述第一嵌合凸起的第一嵌入口；所述第二嵌合凹槽具有朝向所述第二嵌合凸起的第二嵌入口；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，所述第二嵌合凸起进入所述第二嵌入口的时间不晚于所述第一嵌合凸起进入所述第一嵌入口的时间。
进一步地，所述离合传动芯受到抵靠向所述空转芯的偏压力，以趋于保持在所述传动分离位置。
进一步地，还具有设置于所述内侧腔内且一端与所述拨轮传动连接的管状的转动轴；所述锁芯还包括保持相对轴向固定地设置于所述转动轴的管腔和/或所述拨轮的所述贯通孔内且与所述离合传动芯传动连接的联动芯；所述离合传动芯上的偏压力由作用于所述联动芯与所述离合传动芯之间的离合弹簧施加。
进一步地，在所述离合传动芯朝向所述空转芯的一端设有缓冲机构。
进一步地，所述缓冲机构包括在所述离合传动芯内成型且沿其轴向贯通的贯通腔，所述贯通腔的内壁上设有凸环；一个导杆，轴向滑动地安装于所述贯通腔内且贯穿所述凸环，所述导杆靠近所述空转芯一侧设有环形凸台；在所述凸环和所述环形凸台之间设有套设在所述导杆上的缓冲弹簧。
进一步地，所述离合弹簧对所述离合传动芯的偏压力作用于所述凸环上；所述缓冲弹簧的弹力大于所述离合弹簧的弹力。
进一步地，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第一嵌合凹槽嵌合的对应结构。
进一步地，所述转动轴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。
进一步地，所述联动芯包括与所述拨轮轴向固定的过渡芯和与所述过渡芯相对轴向和周向固定且位于所述转动轴的管腔内的延伸芯。
进一步地，所述延伸芯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。
进一步地，所述空转芯的外端及所述联动芯的内端上均设有供信号线连接的连接端子插座；所述联动芯内设有用于收容所述信号线且适于所述信号线连接所述连接端子插座的布线腔，所述空转芯的外周侧壁上成型有与所述布线腔连通且适于所述信号线连接所述连接端子插座的布线槽。
另一方面，本发明还提供了一种机械锁，包括锁体和安装在所述锁体上的如上所述的空转锁头，所述空转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.本发明提供的空转锁头，通过在锁芯的空转芯上连接可与空转芯周向固定且相对轴向滑动的离合传动芯，离合传动芯轴向滑动在与拨轮及锁定芯实现相对周向固定的传动结合位置和解除与拨轮及锁定芯之间的相对周向固定的传动分离位置之间。当空转锁头处于锁定状态时，离合传动芯处于传动结合位置，离合传动芯与拨轮及锁定芯均处于可相对周向转动的状态；当空转锁头通过安装信号线与其它智能元器件而升级成智能锁后，信号线连接在锁芯上并可从锁芯的一端延伸至另一端，信号线可随由空转芯、离合传动芯等组成的锁芯相对于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信号线转动，可以避免升级智能锁后产生的信号线扭曲缠绕问题。同理，在升级成智能锁后，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传动连接的转动轴相对于锁芯及信号线转动，进而带动拨轮转动，来开启门锁，实现了智能开锁的功能。当智能开锁出现故障后，如信号线断路，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，当匹配钥匙插入空转芯的钥匙孔后，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，同时匹配钥匙与空转防盗秘钥机构中的密钥组件对位，空转防盗秘钥机构由将锁定芯锁定于外锁套的锁定状态转为解除外锁套和锁定芯之间的锁定并实现空转芯和所述锁定芯的相对周向锁定的开锁状态，从而使空转芯、离合传动芯、锁定芯、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。
2.本发明提供的空转锁头，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，可以确保这种空转锁头的安全可靠性。
3.本发明提供的空转锁头，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。
4.本发明提供的空转锁头，外锁套上至少两个偏压件安装孔及其上对应的至少两个键偏压机构的设置，使锁定键上至少有两个点受到偏压力作用，可以提高锁定键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。
5.本发明提供的空转锁头，空转芯和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。
6.本发明提供的空转锁头，通过在锁套的内侧腔内设置与拨轮传动连接且具有管腔的转动轴，可为与离合传动芯传动连接的联动芯提供安装空间，便于整个锁芯及可连接在锁芯上的信号线可以从外锁套的一端伸向另一端，从而方便将信号线两端分别连接的信号采集装置和除了信号采集装置之外的其它智能元器件分别设置在锁的相对两侧，提高空转锁头升级成智能锁后的安全性。
7.本发明提供的空转锁头，在离合传动芯内的凸环和导杆靠近空转芯一侧的环形凸台之间设置套设在导杆上的缓冲弹簧，且缓冲弹簧的弹力大于离合弹簧的弹力，缓冲弹簧可以将钥匙前端抵推导杆的作用力传递到离合传动芯，从而带动离合传动芯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之间起到缓冲保护的作用。
8.本发明提供的空转锁头，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。
9.本发明提供的空转锁头，在空转芯靠近外门的一端及联动芯靠近内门的一端上分别设置可供信号线连接的连接端子插座，在联动芯内设置用于收容信号线且适于信号线连接连接端子插座的布线腔，以及在空转芯的外周侧壁上成型有与布线腔连通且适于信号线连接连接端子插座的布线槽；方便在锁芯上安装信号线以及信号线的有序布线。
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空转锁头的半剖结构示意图；
图2为本发明实施例提供的空转锁头第一面的立体图；
图3为本发明实施例提供的空转锁头第二面的立体图；
图4为本发明实施例提供的空转锁头的爆炸图；
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、离合传动芯；51、导杆；52、缓冲弹簧；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。
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所示的一种空转锁头，包括锁套、拨轮9、锁芯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1和内锁套2，其中，外锁套1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2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1的内部设有两端贯通且呈圆柱形的外侧腔，内锁套2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9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9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9上的贯通孔直到内侧腔的内端地设置在锁套中。空转锁头可通过安装信号线与其它智能元器件而升级成智能锁。
具体的，锁芯包括收容于外侧腔内的空转芯4、锁定芯8和离合传动芯5。空转芯4具有适于钥匙插入的钥匙孔，锁定芯8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，离合传动芯5和空转芯4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相对轴向滑动。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。空转防盗秘钥机构具有在匹配钥匙未插入空转芯4的钥匙孔时将锁定芯8锁定于外锁套1的锁定状态和在匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔时解除外锁套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。
当空转锁头处于锁定状态时，离合传动芯5处于传动结合位置，离合传动芯5与拨轮9及锁定芯8均处于可相对周向转动的状态；当空转锁头通过安装信号线与其它智能元器件而升级成智能锁后，信号线连接在锁芯上并可从锁芯的一端延伸至另一端，信号线可随由空转芯4、离合传动芯5组成的锁芯相对于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信号线转动，可以避免升级智能锁后产生的信号线扭曲缠绕问题。
同理，在升级成智能锁后，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。
当智能开锁出现故障后，如信号线断路，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，当匹配钥匙插入空转芯4的钥匙孔后，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，同时匹配钥匙与空转防盗秘钥机构中的密钥组件对位，空转防盗秘钥机构由将锁定芯8锁定于外锁套1的锁定状态转为解除外锁套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，从而使空转芯4、离合传动芯5、锁定芯8、拨轮9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。
当非匹配钥匙插入钥匙孔内时，非匹配钥匙的前端顶住离合传动芯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，但是，由于非匹配钥匙与空转芯4内秘钥组件中的秘钥不能正确对位，空转防盗秘钥机构依然处于锁定状态，即锁定芯8和外锁套1之间依然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。
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1与钢珠12之间向钢珠12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。当匹配钥匙插入空转芯4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。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。
在本实施例中，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，内锁套2的内侧腔内收容有一端与拨轮9固定连接且呈管状的转动轴10，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。在其它实施方式中，转动轴10和拨轮9之间还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。
在本实施例中，锁芯还包括保持相对轴向固定且相对周向滑动地设置于转动轴10的管腔和/或拨轮9的贯通孔内且与离合传动芯5传动连接的联动芯，离合传动芯5上的偏压力由作用于联动芯与离合传动芯5之间的离合弹簧53施加。通过在锁套的内侧腔内设置与拨轮9传动连接且具有管腔的转动轴10，可为与离合传动芯5传动连接的联动芯提供安装空间，便于整个锁芯及可连接在锁芯上的信号线可以从外锁套1的一端伸向内锁套2的另一端，从而方便将信号线两端分别连接的信号采集装置和除了信号采集装置之外的其它智能元器件分别设置在锁头的相对两侧，提高空转锁头升级成智能锁后的安全性。
在本实施例中，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52。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52的弹力大于离合弹簧53的弹力。缓冲弹簧52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。联动芯包括与拨轮9轴向固定的过渡芯6和与过渡芯6相对轴向和周向固定且位于转动轴10的管腔内的延伸芯7；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。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。
在本实施例中，空转芯4朝向门外的一端及联动芯朝向门内的一端上均设有供信号线连接的连接端子插座47；联动芯内设有用于收容信号线且适于信号线连接连接端子插座47的布线腔，空转芯4的外周侧壁上成型有与布线腔连通且适于信号线连接连接端子插座47的布线槽。两个连接端子插座47、布线腔及布线槽的设置，方便在锁芯上安装信号线以及信号线的有序布线。
另一方面，本发明还提供了一种机械锁，包括锁体和安装在锁体上的如上的空转锁头，空转锁头通过拨轮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空转锁头及机械锁，通过在锁芯的空转芯4上连接可与空转芯4周向固定且相对轴向滑动的离合传动芯5，且离合传动芯5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；同时在内锁套2内收容一端与拨轮9传动连接且呈管状的转动轴10，并在转动轴10的管腔内设置与离合传动芯5传动连接且与转动轴10的管腔和/或拨轮9的贯通孔保持相对轴向固定且相对周向滑动的联动芯，而且联动芯内部设有贯通且适于收容信号线的布线腔，空转芯4的外周壁上设有与布线腔连通且适于信号线连接连接端子插座47的布线槽，方便在锁芯上安装可从锁芯的一端伸向另一端的信号线，信号线可随由空转芯4、离合传动芯5组成的锁芯相对于其它部件可自由地同轴同步转动，而内锁套2内转动轴10及周向固定在转动轴10上的内门手柄的开锁动作不会带动信号线转动，从而在实现空转锁头的内外两侧可单独动作、且外门锁带钥匙开启功能的前提下，避免出现机械锁升级智能锁后产生的信号线扭曲缠绕问题。
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。
