專利名稱：一種密碼式電子機械保險鎖的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適合家庭使用的密碼式電子機械保險鎖，主要由機械鎖體和電子系統(tǒng)組成。
目前，市場上銷售的家用鎖多為機械式，由于受到彈子數(shù)目，鎖體結構的限制及存在鑰匙丟失的可能使其保險程度較差，難以滿足使用者的要求。電子鎖采用了電子密碼，保險程度高，但由于①鎖舌多由微型電機驅動；②密碼編碼電路以微電腦為核心或線路復雜、元器件較多；③鍵盤按鍵易損且數(shù)目較多等原因，致使成本較高、體積大、結構復雜、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。在中國專利公告號為2031026u的專利申請中，公開了一種“機械電子雙保險密碼鎖”，其編碼電路所使用的器件、按鍵數(shù)目較多，另外由于關門即為雙保狀態(tài)而造成近距出門不便；對于門內(nèi)啟鎖、電池衰竭預報、按鍵結構等實施問題均未涉及。
為了避免上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型采用了特殊的電子密碼系統(tǒng)和鎖體結構，提出了一種新型的適用于家庭、普通保險系統(tǒng)的密碼式電子機械保險鎖。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，在任一種兩面可開、鎖舌可分兩段伸出的機械鎖殼內(nèi)，加裝一套控制鎖舌運動狀態(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)控制了鎖舌的運動。而電子系統(tǒng)的基本結構是由電源①、按鍵②、密碼網(wǎng)絡③及控制電路④組成，其特征在于密碼編碼網(wǎng)絡以互鎖的JK觸發(fā)器鏈TRI1、TRI2、……、TRIi為核心結構，再加一個“與”運算器件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)信號相接，JK端與網(wǎng)絡中其它觸發(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Q(Q)進行“與”運算的AND2與該鏈組成了密碼編碼網(wǎng)絡。按鍵產(chǎn)生的觸發(fā)信號為該網(wǎng)絡的輸入，AND2運算的結果為該網(wǎng)絡的輸出，輸出信號經(jīng)過控制電路④中的開關元件(BG)控制了電磁鐵MQ。本編碼網(wǎng)絡通過變換觸發(fā)器JK端的連接方式，就可以改變核心結構的形式及網(wǎng)絡變化范圍，N個觸發(fā)器與核心結構的關系為(2n·(2n＋2))n。
1、當鎖舌的兩段全部伸出后，鎖即進入了電子機械兩保險狀態(tài)。當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，鎖舌處于可動狀態(tài)，鑰匙或由啟鎖鈕的旋轉使鎖舌縮回；否則鎖舌的回縮運動將被銜鐵所阻止。
2、當鎖舌在全開狀態(tài)的基礎上，僅伸出第一段時，鎖處于單一的機械保險狀態(tài)，MQ的銜鐵12不起止動作用，開門僅需鑰匙或啟鎖鈕。
3、當鎖舌6全部縮回并被一裝置9卡住時鎖處于全開狀態(tài)。
本實用新型還可以在電子系統(tǒng)基本結構的基礎上，增加偽碼電路，該電路由對JK觸發(fā)器的輸出端Q(Q)進行“與”運算的門電路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，當按鍵信號使門電路輸入端均為高電平“1”時，該門電路輸出一清零信號，使各觸發(fā)器清零。
還可以增加限時供電線路，使開鎖操作限制在一定的時間內(nèi)，即按鍵操作只在一定時間內(nèi)有效。限時電路可以采用阻容結構R3、C1完成。在有效時間內(nèi)，C3經(jīng)過R1、R2、C2組成的消抖網(wǎng)絡放電，一定時間之后，電容電壓下降，連續(xù)按鍵無效。R2為一高值電阻，使C1的充電過程緩慢進行。
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，可采用由觸摸鍵RC網(wǎng)絡與施密特門電路構成的可靠觸摸鍵②，鍵盤由接地的金屬盤與該盤絕緣的不可動按鍵組成，按鍵信號經(jīng)RC網(wǎng)絡、施密特門電路產(chǎn)生高質量的觸發(fā)信號。
在鍵盤上可以涂敷發(fā)光材料，以適應黑暗中開鎖需要。
還可以加裝電池衰竭指示電路，由箝位二級管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輸入端上，其使蜂鳴器FM在電壓正常時隨著觸摸按鍵而發(fā)生響聲，當電壓不足時，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。
還可以采用一個穩(wěn)壓電源ADAPTOR與電池組構成浮充式供電電池。


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4－－－－控制電路圖二、實施例鎖體圖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－－－－導向柱圖三、實施例電子系統(tǒng)線路圖現(xiàn)結合附圖，實施例對本實用新型作進一步描述實施例電子系統(tǒng)如圖三。交流降壓整流器(ADAPTOR)為選購件，加上它可使電池始終(當市電220V存在時)處于浮充狀態(tài)。從而大大延長了電池的使用壽命。限時供電線路由R3＝10M、C1＝2.2uf構成。限制了單位時間內(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)絡由4個帶有清零端的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R1＝1M、4個C2＝0.1uf，4個施密特門NOT1－－NOT4及4對插座插頭CC1－－CC4、CT1－－CT4組成了觸摸鍵②。改變CT5－－CT8與CC7－－CC14的配對可改變密碼同時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。當AND1輸入均有效時、對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動的趨勢。4個二極管D4＝2AK、R8＝4.3K、C4＝0.1uf、三與非門AND3一個非門NOT5及微型蜂鳴片F(xiàn)M組成按鍵音響線路，當電源電壓足夠時，觸摸鍵有效則發(fā)出一聲音響。當電源電壓低于報警值時(與電壓指示線路配合)，則觸摸時不發(fā)生音響。
實施例機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的導向柱13、棘齒9、棘齒簧8及鎖舌簧7的安裝柱等。帶三個定位槽及上下各固定有一個撥塊的鎖舌板2受導向柱13及殼體上鎖頭伸出孔的導引，在位于其上、下的凸輪齒盤4的撥齒對撥塊3的作用下，而可以延使鎖舌伸出及縮回的方向滑動。在鎖舌板的一側安裝了確定鎖舌伸出長度的定位棘齒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。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。微型電磁鐵10安裝在鎖舌板的側后部，其銜鐵12在銜鐵簧11的作用下，始終具有張開的趨勢。當鎖舌未完全伸出時，其擠靠在鎖舌板上，當鎖舌板第二段伸出到位后，其完全張開。鎖舌伸出的長短由棘齒9處于定位槽的位置所決定。凸輪齒盤被啟鎖鈕或鑰匙轉動時，其凸輪就會將棘齒頂出定位槽，向使鎖舌伸出方向轉動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動則凸輪齒盤的撥齒作用于撥塊而使鎖舌縮回一段。當鎖舌第二段伸出到位后，鎖就處于雙保險狀態(tài)，僅當密碼按對，銜鐵被吸回時，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。當棘齒7卡在中間的定位槽中時，鎖處于碰鎖狀態(tài)。此時，鎖相當于一個普通的機械暗鎖－－－－關門即將門鎖住，開鎖則僅需鑰匙或啟鎖鈕。當棘齒卡在靠近鎖舌頭的定位槽中，鎖處于全開狀態(tài)。棘齒7通過凸輪齒盤的凸輪而受鑰匙或啟鎖鈕的控制。內(nèi)、外開鎖機構是由兩個幾乎完全相同的凸輪齒盤4及固定在鎖舌板正反兩面，結構完全相同的撥塊3組成。內(nèi)開凸輪齒盤與啟鎖鈕固接，外開凸輪齒盤通過插入盤上扁槽的鎖頭片，將鑰匙的轉動傳至該凸輪齒盤，凸輪齒盤的凸輪作用于棘齒、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，以適應內(nèi)、外開型房門的需要。
當棘齒被頂出定位槽時，電子系統(tǒng)電源才被接通。
本實用新型相比現(xiàn)有技術有如下優(yōu)點1、獨特新穎的密碼網(wǎng)絡結構，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，同時可使碼組的有效碼位數(shù)同時發(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，普通碰鎖及雙保險三種工作狀態(tài)。
4、本實用新型的觸摸鍵具有極高的一次按鍵有效率，同時不易損壞。
5、由于在鍵盤上涂敷發(fā)光材料，便于黑暗中開鎖。
6、按鍵兼有清零鍵的功能，故偽碼陷蔽性強。同時省略了專用清零按鍵。
7、電池衰竭指示能夠及時提醒用戶更換電池。
8、浮充式供電電源，可以延長電池使用壽命，并確?？煽抗╇姟?br> 9、當鎖處于雙保險狀態(tài)時，從門內(nèi)開鎖也需按準密碼具有防止“破窗而入，自門而出”的功能。
10、限時供電對開鎖的時間增加了限制，使保密性加強。
權利要求1.一種涉及家庭用的密碼式電子機械保險鎖，它由機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③及控制電路④組成，編碼網(wǎng)絡中采用了JK觸發(fā)器相互聯(lián)接的互鎖鏈式結構；B機械鎖體鎖舌的結構為分兩段伸出，電子系統(tǒng)的輸出信號控制了微型電磁鐵MQ，MQ的銜鐵控制鎖舌的回縮。
2.如權利要求1所述的電子機械保險鎖，其特征在于編碼網(wǎng)絡③中的互鎖鏈式結構是由觸發(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.如權利要求1所述的電子機械保險鎖，其特征在于編碼網(wǎng)絡③中的互鎖鏈式結構中觸發(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.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，其特征在于電子系統(tǒng)中可以設偽碼電路，JK觸發(fā)器的輸出端聯(lián)接了與運算電路AND1，AND1的輸出端與觸發(fā)器的清零端相接。
5.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，其特征在于電子系統(tǒng)中還可以增加限時供電線路，在按鍵網(wǎng)絡上聯(lián)接了一個電阻和一個電容構成的RC充放電路。
6.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，其特征在于按鍵②是將金屬觸摸鍵盤與消抖RC電路聯(lián)接，RC網(wǎng)絡再與產(chǎn)生觸發(fā)信號的施密特門電路聯(lián)接。
7.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，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.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，其特征在于可以在門內(nèi)、外各裝一組并聯(lián)的按鍵。
9.如權利要求1或2或3所述的電子機械保險鎖，其特征在于在鍵盤上可以涂敷發(fā)光材料。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于家庭及一般保險系統(tǒng)使用的密碼式電子機械保險鎖，主要由機械鎖體和電子密碼系統(tǒng)組成。本實用新型是利用任一種兩面可開、鎖舌可分兩段伸出的機械鎖體，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)絡以互鎖的JK觸發(fā)器鏈與“與”運算器件構成，其輸出信號控制了電磁機構。本實用新型所采用的編碼方式及其它多項新穎技術使鎖的成本降低、可靠度增加，體積減小，可以進入家庭使用。
文檔編號E05B49/00GK2083615SQ90222600
公開日1991年8月28日 申請日期1990年10月24日 優(yōu)先權日1990年10月24日
發(fā)明者樊丁, 孫奇峰, 楊政, 焦炳義 申請人:西北工業(yè)大學