专利名称：按键式电动锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种按键式电动锁。
按键锁使用方便，但目前使用的按键锁普遍采用电子技术，操作时需要电源，无电时便无法使用。或仍需钥匙开锁。
本实用新型的目的在于提供一种不带钥匙的有电无电都用按键开锁的按键锁——按键式电动锁。
本实用新型的技术方案是采用电池作开锁能源，将机械技术和电气技术有机地结合在一起，锁锁部分为纯机械动作，开锁部分为电控机械动作，通过按动数字键盘，控制电气信号和机械动作进行开锁。同时，在键盘上设置无电键，使电路中出现无电故障时按动无电键后也能按原设密码开锁。关门时采用常规碰撞方法使锁头进入门扣，再按动锁门键即可将门锁牢。
本实用新型改变了锁的传统结构，综合了机械动作可靠，电能控制方便和集成电路逻辑功能强的特点，并且设置无电键，使在有电和无电的情况下都能用按键开锁和锁锁，使用方便、安全可靠。
图1是去掉外壳和辅助部件的结构剖视图；图2为
图1俯视图；图3为锁门栓示意图；图4为关门栓示意图5为限位栓限位作用示意图；图6为锁门臂动作示意图；图7为位移装置结构原理图；图8为扩大功率电路原理图；图9为编码电路示意图。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
本实用新型主要包括锁锁部分、开锁部分和控制电路部分组成。
锁锁部分主要由门扣1、关门栓2、限位栓3、限位挡块4、平移导杆5、锁门栓6、锁门键7、锁门臂9、锁门衔铁10等零部件组成。门扣1固定在门框上，门扣有两个锁孔，两个锁孔轴线重合(图2)，关门栓2的栓头栓尾与之对应配合。关门栓2和锁门栓6分别设置在两个平行的平移导杆5上，平行导杆设置在底板26上。锁门臂设置在锁门机构壳体8内，由轴连接成V字形，张开的两臂与关门栓和锁门栓接触，锁门衔铁10的横向压头可以出入锁门机构壳体。
开锁部分主要由电磁铁11、无电衔铁12、无电爪13、位移铁16、位移键20、位移卡21、位移栓22、按键槽14、定位板15、变码腔17、电触点18、造错键19、开锁键25以及弹簧等另部件组成。位移铁是一块金属板，上面开有键位孔，与键位孔上下对应的两边分别设置位移卡和位移键、电触点和造错键。位移栓设置在位移铁上，位移铁由位移卡控制位移，并带动位移栓位移。向右位移时，位移栓推动锁门衔铁使锁门衔铁横向压头进入锁门机构壳体内，位移栓靠近电磁铁的一头设置有无电爪，有电时，按键使位移铁带动位移栓左移(离开锁门衔铁)，电磁铁吸合锁门衔铁，使锁门衔铁的横向压头从锁门机构壳体内退出，无电时，位移栓带动无电爪左移，无电爪的钩子带动锁门衔铁使其从锁门机构壳体内退出。
本实用新型的控制电路部分具有扩大功率电路30和编码电路，两电路通过导线与变码腔17内的电触点18相连。按下按键，键头压在触点上，将两触点接通，即发出按键电信号。
为了理解本实用新型的结构，下面将几个主要另部件分别加以叙述。
限位栓3设置在关门栓的一侧，栓头带斜面，关门时栓头与门扣接触挤压弹簧。限位栓上设置有阻止关门栓一次复位的限位挡块4，当关门栓处于锁门位置时，限位挡块4在自身弹簧的作用下处于关门栓的上方。开门时，当关门栓上移至开门位置时，限位挡块刚好与关门栓接触，挡住关门栓不能继续上移，只有当关门栓的栓头离开门扣后，限位挡块跟随限位栓右移，关门栓就可完全复位了。
电磁铁11的铁心呈工字形，两边各有一个衔铁。一边是无电衔铁12，另一边是锁门衔铁10，锁门衔铁10是为电动开锁而设置的，锁门时靠位移栓推进锁门机构。
位移栓22伸入按键盘，它是位移铁的平稳动作的导杆，位移铁的两个导向耳子又是位移栓的定位支点，位移弹簧23设在位移栓上，一头顶住位移铁导向耳子，一端顶住位移栓中间突出的台阶。位移栓由位移铁带动右移，推动锁门衔铁的压头进入锁门机构壳体，也可以由位移铁带动左移而离开锁门衔铁。有电时，电磁铁的吸力使位移衔铁退出锁门机构，无电时，由无电爪尾部的钩子将位移衔铁从锁门机构壳体内拉出。
无电爪13的头部有一个带斜面的爪子，尾部有一个钩子，钩住锁门衔铁，中部通过一个卡子与位移栓靠近，它自身没有位移的力量，只有头部带斜面的爪子扣住位移栓的凹处时才能跟随位移栓正向位移，起到拉动锁门衔铁的作用。
无电衔铁12由位移铁牵动，当位移栓处在锁门位置时，电流经过电磁铁线圈，电磁铁就能吸住无电衔铁，将无电爪的斜面顶住，使其爪子离开位移栓，确保有电的情况下无电爪不起作用。
位移铁16是一块金属板，板上开有若干个键位孔。位移铁夹在定位板15和变码腔17之间，上下由定位板的挡条定位，只能左右平移。节能弹簧24一端顶住定位板，一端顶在位移铁的挡块上，弹力推动位移铁正向位移，但被位移卡卡住。门打开时，位移铁复位，全部位移卡的顶部都伸进位移铁的键位孔。
位移卡21设置在变码腔17内，它有一个突出的顶部，各位移卡顶部长度不相等，位移卡的等级号就是根据顶部长度确定的。各位移卡与位移铁的键位孔在正向位移方向的间隙不一样，因此，位移铁复位，全部位移卡的顶部都伸进键位孔。担负卡住位移铁的是最大的一个位移卡。当最大位移卡被位移键按下时，位移铁在节能弹簧的作用下正向位移(向左)，又被二号位移卡卡住。此时，最大位移卡被位移铁压在变码腔孔内。如果先按小位移卡，位移铁被大位移卡卡住，不会产生位移。位移卡上设置有电触点，通过导线与电路连接。
电触点18设置在变码腔内，与位移卡不同的是，单纯的电触点没有凸出的顶部，只有两根导线引出和电路相连。而位移卡除有凸出的顶部外，还设置电触点与电路相连。每个位移卡或电触点都可以根据所设密码安装在相对应的键位处。位移卡的个数可根据需要设置。
在开锁键25和位移卡或电触点之间设置有位移键20或造错键19。位移键的作用一是使位移卡退出键位孔，二是使位移卡上的电触点接通。造错键与位移键的不同之处是有宽大的斜面，按下此键，经斜面作用于位移铁，使位移铁向右位移，最大的造错键(或叫无电键)能使位移铁返回到锁门位置。无电时，必须先按下此键，无电爪的爪子才能扣住位移栓。
图8是编码电路图。IC1为＋输入端或门(可以用两只CC4071组成)，IC2为＋进位计数分配器，IC3为两输入端与门集合体(可用两只CC4081组成)，IC4为八进位计数分配器，IC5为一只四输入端与门，输入、输出都是高电位。IC1的十个输入端与十个按键触点相接，IC2的输入端与／IC1的输出端相连，IC2的输出端与编了序号的IC2与门相连接。IC3的各输出端并联在一起与IC4的输入端相连接。IC3各与门的另一个输入端与选定的密码相对应的按键触点相连。IC5的各输入端与选定的改错密码按键触点相接，输出端与IC4、IC2的复零端相接。IC4的与密码位数相对应的序号输出端子与继电器J相连接。本例是按8位数考虑的，如果用户要求开锁密码是10位，或更多位，更换几只集成元件就可以，逻辑接线方式不变。
扩大功率电路30由电池E、扩大功率电容器C3、电磁铁D、继电器J、三极管BG1、可控硅BG2等另件组成，其中扩大功率电容器C3的负端接入电路负极，正端与电磁铁D相连。由电路控制其充、放电过程，充电时间长，放电时间短。
下面以开锁密码19441128为例，将开锁、开门、关门、锁门的情形作进一步的说明。
如图8，用集成电路编排的密码为8位数，设三个位移卡，即第1和第2、第8号键。第一次按1号键，位移铁正向位移一次(向左)，第二次按9号键(造错键)，形成反向位移，第三第四次都是按4号键(造错键)，位移铁仍停留在锁门位置，第五次按1号键为有效按键，位移铁向开锁位置位移一步，第六次按1号键是重复的，不产生位移。第七次按2号键，第八次按8号键，都使位移铁正向位移。此时位移铁已处于开锁位置，位移栓完全离开了锁门衔铁，无电衔铁离开了电磁铁铁芯。与此同时，当第8号键按下时，电磁铁通电，吸合锁门衔铁，锁门衔铁的压头从锁门机构壳体中退出，处于开锁状态。这是电路中有电的情况。电路中无电时，控制电路不起作用。先按一下最大造错键(安装时设定)即无电键，使位移铁完全复位，无电爪的爪子扣住位移栓，然后按原密码(19441128)开锁时，因为无电爪的爪子扣住了位移栓，并随同位移栓一同动作，所以当第八次按8号键时，无电爪尾部的钩子将锁门衔铁从锁门机构壳体中拉出来，处于开锁状态。
由于锁门衔铁的压头退出锁门机构，使锁门臂失去了约束力，关门栓和锁门栓在其自身弹簧的作用下相向运动，栓头退出锁门扣的下锁孔。如图2所示，当关门栓的栓头从下锁孔退出时，关门栓的栓尾向上移，当栓尾接近上面的锁孔时，关门栓的上部被限位栓上的挡块挡住，使关门栓不能完全复位，关门栓的栓尾进入不了门扣的上锁孔，门处于开启状态。当门打开后(离开门扣位置)限位栓在弹簧作用下右移，限位挡块也右移，退出关门栓位置，关门栓在自身弹簧的作用下，向上运动而完全复位。
关门时，关门栓的栓尾(有斜面)碰在上面的门扣上，将关门栓整体向下挤，弹簧被压，当关门就位时，关门栓栓尾即可进入锁孔内(上锁孔)门就关好了。
锁门时，在门内先按一下复位键27，在门外按动锁门键7，作用于锁门臂9的活动处，推动两臂张开(如图6)，使关门栓和锁门栓沿平移导杆作相向运动，各自在平移导杆上的弹簧被压缩，锁门臂完全张开(小于180°)时，关门栓的栓头与锁门门栓的栓头在门扣的下锁孔内衔接，形成封闭的环形状态。与此同时，由于关门栓向下移逐渐离开限位挡块，限位挡块4在弹簧的作用下左移，进入限位位置(限制关门栓完全复位)。这时，位移栓在位移弹簧作用下推动锁门衔铁10，使其横向压头进入锁门机构壳体内取代锁门键而压住锁门臂，保持关门栓与锁门栓栓头紧密结合的状态。
权利要求1.一种按键式电动锁，由锁锁部分、开锁部分和控制电路部分组成，其特征于a、锁锁部分主要有关门栓(2)、锁门栓(6)、限位栓(3)、锁门键(7)、锁门臂(9)、锁门衔铁(10)，所述的关门栓和锁门栓设置在两平行设置的平移导杆上，锁门臂的两臂由轴连接构成V字形，张开的两臂分别与关门栓和锁门栓接触，锁门衔铁的横向压头由开锁部分的位移栓推入锁门机构壳体，由电磁铁或无电爪牵引出锁门机构壳体(8)；b、开锁部分主要有电磁铁(11)、无电衔铁(12)、无电爪(13)、位移铁(16)、位移键(20)、位移卡(21)、位移栓(22)、位移弹簧(23)、按键槽(14)、变码腔(17)、电触点(18)、造错键(19)、开锁键(25)，所述的位移铁由位移卡控制产生位移带动位移栓位移，并通过电磁铁或无电爪使锁锁部分的锁门衔铁(10)的横向压头退出锁门机构壳体；c、控制电路部分具有扩大功率电路和编码电路，并通过导线与变码腔(17)内的电触点(18)相连。
2.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于限位栓(3)设置在关门栓一侧，限位栓上设有阻止关门栓一次复位的限位挡块(4)。
3.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于电磁铁(11)的铁芯成工字形，一边设置锁门衔铁(10)，另一边设置无电衔铁(12)。
4.根据权利要求1或3所述的按键式电动锁，其特征在于位移栓(22)伸入按键盘，一头通过位移弹簧与位移铁相接触，另一头与锁门衔铁相接触。
5.根据权利要求4所述的按键式电动锁，其特征在于位移栓靠近电磁铁的一头设置无电爪(13)，无电爪的一头有一带斜面的爪子，另一头有一个钩子钩住锁门衔铁。
6.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于位移铁(16)设置在定位板(15)和变码腔(17)之间，位移铁上设置若干个键位孔。
7.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于带电触点的位移卡(20)和电触点(18)分别设置在变码腔(17)内，位移卡有一个突出的顶部，可伸入位移铁的键位孔。
8.根据权利要求6所述的按键式电动锁，其特征在于开锁键(25)与电触点之间设置位移键(20)和造错键(19)。
9.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于编码电路由十输入端或门IC1、十进位计数分配器IC2、两输入端与门集合体IC3、八进位计数分配器IC4，四输入端与门IC5构成，IC1的十个输入端与十个按键电触点相接，IC2的输入端与IC1的输出端相连，IC2的输出端与编了序号的IC3与门相连接，IC3的各输出端并联在一起，与IC4的输入端相连接，IC3各与门的另一个输入端与选定密码相对应的按键电触点相连，IC5的各输入端与选定的改错密码按键电触点相连，输出端与IC4、IC2的复零端相接，由IC4的输出端子发出开锁指令，由IC2的进位输出端子发出报警指令。
10.根据权利要求1所述的按键式电动锁，其特征在于扩大功率电路中具有电容C3，C3的负端接入电路负极，正端与电磁铁D相接。
专利摘要本实用新型是一种不带钥匙的按键锁，由锁锁部分、开锁部分和控制电路部分组成。特征是锁锁部分主要包括关门栓、锁门栓、锁门键、锁门臂、锁门衔铁等，锁门臂为一个V形，张开的两臂分别与关门栓和锁门栓接触，V形顶部与锁门键接触；开锁部分主要包括电磁铁、无电衔铁、无电爪、位移铁、位移卡、位移栓等，其位移铁由位移卡控制带动位移栓位移，并通过电磁铁或无电爪使锁锁部分的锁门衔铁横向压头出入锁门机构壳体。
文档编号E05B47/02GK2161675SQ9323419
公开日1994年4月13日 申请日期1993年6月23日 优先权日1993年6月23日
发明者易华楼 申请人:易华楼