專利名稱：一種密碼式電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適合家庭使用的密碼式電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，主要由機(jī)械鎖體和電子系統(tǒng)組成。
目前，市場(chǎng)上銷售的家用鎖多為機(jī)械式，由于受到彈子數(shù)目，鎖體結(jié)構(gòu)的限制及存在鑰匙丟失的可能使其保險(xiǎn)程度較差，難以滿足使用者的要求。電子鎖采用了電子密碼，保險(xiǎn)程度高，但由于①鎖舌多由微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)；②密碼編碼電路以微電腦為核心或線路復(fù)雜、元器件較多；③鍵盤(pán)按鍵易損且數(shù)目較多等原因，致使成本較高、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大，不適于普通家庭使用，而僅被用于銀行、保密單位和一些大賓館。在中國(guó)專利公告號(hào)為2031026u的專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種“機(jī)械電子雙保險(xiǎn)密碼鎖”，其編碼電路所使用的器件、按鍵數(shù)目較多，另外由于關(guān)門即為雙保狀態(tài)而造成近距出門不便；對(duì)于門內(nèi)啟鎖、電池衰竭預(yù)報(bào)、按鍵結(jié)構(gòu)等實(shí)施問(wèn)題均未涉及。
為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型采用了特殊的電子密碼系統(tǒng)和鎖體結(jié)構(gòu)，提出了一種新型的適用于家庭、普通保險(xiǎn)系統(tǒng)的密碼式電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，在任一種兩面可開(kāi)、鎖舌可分兩段伸出的機(jī)械鎖殼內(nèi)，加裝一套控制鎖舌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子系統(tǒng)，其特征在于該電子系統(tǒng)中的微型電磁鐵(MQ)控制了鎖舌的運(yùn)動(dòng)。而電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是由電源①、按鍵②、密碼網(wǎng)絡(luò)③及控制電路④組成，其特征在于密碼編碼網(wǎng)絡(luò)以互鎖的JK觸發(fā)器鏈TRI1、TRI2、……、TRIi為核心結(jié)構(gòu)，再加一個(gè)“與”運(yùn)算器件AND(3)組成。觸發(fā)器的觸發(fā)端(CL)與按鍵(S1、S2、S3)產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)相接，JK端與網(wǎng)絡(luò)中其它觸發(fā)器或自身的Q(Q)端相接或浮空或接“1”接“0”，以形成互鎖JK觸發(fā)器鏈，對(duì)Q(Q)進(jìn)行“與”運(yùn)算的AND2與該鏈組成了密碼編碼網(wǎng)絡(luò)。按鍵產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)為該網(wǎng)絡(luò)的輸入，AND2運(yùn)算的結(jié)果為該網(wǎng)絡(luò)的輸出，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)控制電路④中的開(kāi)關(guān)元件(BG)控制了電磁鐵MQ。本編碼網(wǎng)絡(luò)通過(guò)變換觸發(fā)器JK端的連接方式，就可以改變核心結(jié)構(gòu)的形式及網(wǎng)絡(luò)變化范圍，N個(gè)觸發(fā)器與核心結(jié)構(gòu)的關(guān)系為(2n·(2n＋2))n。
1、當(dāng)鎖舌的兩段全部伸出后，鎖即進(jìn)入了電子機(jī)械兩保險(xiǎn)狀態(tài)。當(dāng)由鑰匙或啟鎖鈕接通電子系統(tǒng)的電源后，若按鍵碼正確，則MQ的銜鐵吸合，鎖舌處于可動(dòng)狀態(tài)，鑰匙或由啟鎖鈕的旋轉(zhuǎn)使鎖舌縮回；否則鎖舌的回縮運(yùn)動(dòng)將被銜鐵所阻止。
2、當(dāng)鎖舌在全開(kāi)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，僅伸出第一段時(shí)，鎖處于單一的機(jī)械保險(xiǎn)狀態(tài)，MQ的銜鐵12不起止動(dòng)作用，開(kāi)門僅需鑰匙或啟鎖鈕。
3、當(dāng)鎖舌6全部縮回并被一裝置9卡住時(shí)鎖處于全開(kāi)狀態(tài)。
本實(shí)用新型還可以在電子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加偽碼電路，該電路由對(duì)JK觸發(fā)器的輸出端Q(Q)進(jìn)行“與”運(yùn)算的門電路AND1及D2組成。門電路1的輸出端與觸發(fā)器的清零端(R)相接，當(dāng)按鍵信號(hào)使門電路輸入端均為高電平“1”時(shí)，該門電路輸出一清零信號(hào)，使各觸發(fā)器清零。
還可以增加限時(shí)供電線路，使開(kāi)鎖操作限制在一定的時(shí)間內(nèi)，即按鍵操作只在一定時(shí)間內(nèi)有效。限時(shí)電路可以采用阻容結(jié)構(gòu)R3、C1完成。在有效時(shí)間內(nèi)，C3經(jīng)過(guò)R1、R2、C2組成的消抖網(wǎng)絡(luò)放電，一定時(shí)間之后，電容電壓下降，連續(xù)按鍵無(wú)效。R2為一高值電阻，使C1的充電過(guò)程緩慢進(jìn)行。
還可以在門內(nèi)、外各裝一組并聯(lián)的按鍵，使門內(nèi)也形成雙保險(xiǎn)狀態(tài)。
按鍵可采用觸發(fā)式按鍵，為保證按鍵觸摸可靠，即保證JK的可靠翻轉(zhuǎn)，可采用由觸摸鍵RC網(wǎng)絡(luò)與施密特門電路構(gòu)成的可靠觸摸鍵②，鍵盤(pán)由接地的金屬盤(pán)與該盤(pán)絕緣的不可動(dòng)按鍵組成，按鍵信號(hào)經(jīng)RC網(wǎng)絡(luò)、施密特門電路產(chǎn)生高質(zhì)量的觸發(fā)信號(hào)。
在鍵盤(pán)上可以涂敷發(fā)光材料，以適應(yīng)黑暗中開(kāi)鎖需要。
還可以加裝電池衰竭指示電路，由箝位二級(jí)管D1和R7、R8并接在電池兩端，其分壓電壓加在音響振蕩器中的與門的一個(gè)輸入端上，其使蜂鳴器FM在電壓正常時(shí)隨著觸摸按鍵而發(fā)生響聲，當(dāng)電壓不足時(shí)，F(xiàn)M不再隨按鍵操作而發(fā)聲，以告誡人們需要更換電池。
還可以采用一個(gè)穩(wěn)壓電源ADAPTOR與電池組構(gòu)成浮充式供電電池。


圖一、基本電子系統(tǒng)框圖1－－－－電源2－－－－按鍵3－－－－密碼編碼網(wǎng)絡(luò)4－－－－控制電路圖二、實(shí)施例鎖體圖1－－－－電池2－－－－鎖舌板3－－－－撥塊4－－－－凸輪齒輪5－－－－殼體6－－－－鎖舌頭7－－－－鎖彈簧8－－－－棘齒簧9－－－－棘齒10－－－－微型電磁鐵11－－－－銜鐵簧12－－－－銜鐵13－－－－導(dǎo)向柱圖三、實(shí)施例電子系統(tǒng)線路圖現(xiàn)結(jié)合附圖，實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例電子系統(tǒng)如圖三。交流降壓整流器(ADAPTOR)為選購(gòu)件，加上它可使電池始終(當(dāng)市電220V存在時(shí))處于浮充狀態(tài)。從而大大延長(zhǎng)了電池的使用壽命。限時(shí)供電線路由R3＝10M、C1＝2.2uf構(gòu)成。限制了單位時(shí)間內(nèi)的按鍵次數(shù)。二極管D3＝2CK82及電阻R5＝100K、R6＝56K完成電源電壓是否足夠的指示。編碼網(wǎng)絡(luò)由4個(gè)帶有清零端的JK觸發(fā)器TRI1－－4，四與門AND2及插頭CT5－－CT8，插座CC7－－CC14組成。S1－－S4為觸摸鍵。4個(gè)R1＝1M、4個(gè)C2＝0.1uf，4個(gè)施密特門NOT1－－NOT4及4對(duì)插座插頭CC1－－CC4、CT1－－CT4組成了觸摸鍵②。改變CT5－－CT8與CC7－－CC14的配對(duì)可改變密碼同時(shí)可改變密碼的有效碼位。R4＝330K、C3＝0.015uf組成清零電路。三與門AND1、插頭CT9－－CT11與二極管D4＝2AK組成偽碼網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)AND1輸入均有效時(shí)、對(duì)JK觸發(fā)器清零。三極管BG＝3BX31，R7＝10K，二極管D4＝2CP組成啟鎖控制電路，使得電磁鐵MQ吸動(dòng)銜鐵2而允許鎖舌縮回，銜鐵受彈簧的作用而具有向阻止鎖舌回縮位置運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。4個(gè)二極管D4＝2AK、R8＝4.3K、C4＝0.1uf、三與非門AND3一個(gè)非門NOT5及微型蜂鳴片F(xiàn)M組成按鍵音響線路，當(dāng)電源電壓足夠時(shí)，觸摸鍵有效則發(fā)出一聲音響。當(dāng)電源電壓低于報(bào)警值時(shí)(與電壓指示線路配合)，則觸摸時(shí)不發(fā)生音響。
實(shí)施例機(jī)械部分原理如圖鎖殼體5內(nèi)固定有電池架1，鎖舌頭6及鎖舌板2的導(dǎo)向柱13、棘齒9、棘齒簧8及鎖舌簧7的安裝柱等。帶三個(gè)定位槽及上下各固定有一個(gè)撥塊的鎖舌板2受導(dǎo)向柱13及殼體上鎖頭伸出孔的導(dǎo)引，在位于其上、下的凸輪齒盤(pán)4的撥齒對(duì)撥塊3的作用下，而可以延使鎖舌伸出及縮回的方向滑動(dòng)。在鎖舌板的一側(cè)安裝了確定鎖舌伸出長(zhǎng)度的定位棘齒9及鎖舌簧7，定位棘齒在其彈簧8的作用下始終具有擠靠著鎖舌板的趨勢(shì)。鎖舌簧的一端在鎖舌板的下表面與鎖舌頭所形成的彈簧槽中，鎖舌簧使鎖舌始終具有伸出的趨勢(shì)。微型電磁鐵10安裝在鎖舌板的側(cè)后部，其銜鐵12在銜鐵簧11的作用下，始終具有張開(kāi)的趨勢(shì)。當(dāng)鎖舌未完全伸出時(shí)，其擠靠在鎖舌板上，當(dāng)鎖舌板第二段伸出到位后，其完全張開(kāi)。鎖舌伸出的長(zhǎng)短由棘齒9處于定位槽的位置所決定。凸輪齒盤(pán)被啟鎖鈕或鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其凸輪就會(huì)將棘齒頂出定位槽，向使鎖舌伸出方向轉(zhuǎn)動(dòng)則鎖舌在鎖舌簧的作用下而伸出一段。向使鎖舌縮回方向轉(zhuǎn)動(dòng)則凸輪齒盤(pán)的撥齒作用于撥塊而使鎖舌縮回一段。當(dāng)鎖舌第二段伸出到位后，鎖就處于雙保險(xiǎn)狀態(tài)，僅當(dāng)密碼按對(duì)，銜鐵被吸回時(shí)，用鑰匙或啟鎖鈕才能使鎖舌縮回。否則，銜鐵將鎖舌頂住，不允許其縮回。當(dāng)棘齒7卡在中間的定位槽中時(shí)，鎖處于碰鎖狀態(tài)。此時(shí)，鎖相當(dāng)于一個(gè)普通的機(jī)械暗鎖－－－－關(guān)門即將門鎖住，開(kāi)鎖則僅需鑰匙或啟鎖鈕。當(dāng)棘齒卡在靠近鎖舌頭的定位槽中，鎖處于全開(kāi)狀態(tài)。棘齒7通過(guò)凸輪齒盤(pán)的凸輪而受鑰匙或啟鎖鈕的控制。內(nèi)、外開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)幾乎完全相同的凸輪齒盤(pán)4及固定在鎖舌板正反兩面，結(jié)構(gòu)完全相同的撥塊3組成。內(nèi)開(kāi)凸輪齒盤(pán)與啟鎖鈕固接，外開(kāi)凸輪齒盤(pán)通過(guò)插入盤(pán)上扁槽的鎖頭片，將鑰匙的轉(zhuǎn)動(dòng)傳至該凸輪齒盤(pán)，凸輪齒盤(pán)的凸輪作用于棘齒、撥齒作用于撥塊。
鎖舌頭6與鎖舌板2之間采用螺栓聯(lián)接，以適應(yīng)內(nèi)、外開(kāi)型房門的需要。
當(dāng)棘齒被頂出定位槽時(shí)，電子系統(tǒng)電源才被接通。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1、獨(dú)特新穎的密碼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生同樣碼位的按鍵數(shù)目大大減少。
2、用戶可以自行改變啟鎖密碼組的碼序排列，同時(shí)可使碼組的有效碼位數(shù)同時(shí)發(fā)生變化。
3、由于微型電磁鐵的銜鐵僅在鎖舌第二段伸出后方起作用，則用戶可使鎖處于全開(kāi)，普通碰鎖及雙保險(xiǎn)三種工作狀態(tài)。
4、本實(shí)用新型的觸摸鍵具有極高的一次按鍵有效率，同時(shí)不易損壞。
5、由于在鍵盤(pán)上涂敷發(fā)光材料，便于黑暗中開(kāi)鎖。
6、按鍵兼有清零鍵的功能，故偽碼陷蔽性強(qiáng)。同時(shí)省略了專用清零按鍵。
7、電池衰竭指示能夠及時(shí)提醒用戶更換電池。
8、浮充式供電電源，可以延長(zhǎng)電池使用壽命，并確?？煽抗╇姟?br> 9、當(dāng)鎖處于雙保險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，從門內(nèi)開(kāi)鎖也需按準(zhǔn)密碼具有防止“破窗而入，自門而出”的功能。
10、限時(shí)供電對(duì)開(kāi)鎖的時(shí)間增加了限制，使保密性加強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種涉及家庭用的密碼式電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，它由機(jī)械鎖體和電子控制系統(tǒng)組成，其特征在于A電子系統(tǒng)包括電源①、按鍵②、密碼編碼網(wǎng)絡(luò)③及控制電路④組成，編碼網(wǎng)絡(luò)中采用了JK觸發(fā)器相互聯(lián)接的互鎖鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)；B機(jī)械鎖體鎖舌的結(jié)構(gòu)為分兩段伸出，電子系統(tǒng)的輸出信號(hào)控制了微型電磁鐵MQ，MQ的銜鐵控制鎖舌的回縮。
2.如權(quán)利要求1所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于編碼網(wǎng)絡(luò)③中的互鎖鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)是由觸發(fā)器的JK端與鏈中其它觸發(fā)器的輸出端Q(Q)相聯(lián)接。
3.如權(quán)利要求1所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于編碼網(wǎng)絡(luò)③中的互鎖鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中觸發(fā)器的JK端也可與自身的輸出端聯(lián)接，或直接與“1”、“0”聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于電子系統(tǒng)中可以設(shè)偽碼電路，JK觸發(fā)器的輸出端聯(lián)接了與運(yùn)算電路AND1，AND1的輸出端與觸發(fā)器的清零端相接。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于電子系統(tǒng)中還可以增加限時(shí)供電線路，在按鍵網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)接了一個(gè)電阻和一個(gè)電容構(gòu)成的RC充放電路。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于按鍵②是將金屬觸摸鍵盤(pán)與消抖RC電路聯(lián)接，RC網(wǎng)絡(luò)再與產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的施密特門電路聯(lián)接。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于在電子系統(tǒng)中加裝電池衰竭指示電路，在電源兩端并接鉗位二極管D3和電阻R5、R6，其輸出的分壓電壓用以控制音響器或發(fā)光管。
8.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于可以在門內(nèi)、外各裝一組并聯(lián)的按鍵。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，其特征在于在鍵盤(pán)上可以涂敷發(fā)光材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于家庭及一般保險(xiǎn)系統(tǒng)使用的密碼式電子機(jī)械保險(xiǎn)鎖，主要由機(jī)械鎖體和電子密碼系統(tǒng)組成。本實(shí)用新型是利用任一種兩面可開(kāi)、鎖舌可分兩段伸出的機(jī)械鎖體，再輔以鎖舌被其微型電磁鐵和控制的電子系統(tǒng)構(gòu)成的。電子系統(tǒng)由電源、編碼、按鍵及控制電路等組成，其特征在于編碼網(wǎng)絡(luò)以互鎖的JK觸發(fā)器鏈與“與”運(yùn)算器件構(gòu)成，其輸出信號(hào)控制了電磁機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所采用的編碼方式及其它多項(xiàng)新穎技術(shù)使鎖的成本降低、可靠度增加，體積減小，可以進(jìn)入家庭使用。
文檔編號(hào)E05B49/00GK2083615SQ90222600
公開(kāi)日1991年8月28日 申請(qǐng)日期1990年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月24日
發(fā)明者樊丁, 孫奇峰, 楊政, 焦炳義 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)