一种按钮锁定装置的制作方法

本实用新型涉及箱包锁具，更具体地说，涉及具有电动机构的箱包锁定装置。

背景技术：

一些硬质的箱包通常采用机械钥匙开启的锁具或机械密码开启的锁具，采用机械钥匙开启的锁具，锁和钥匙结构简单，很容易被相似的钥匙或工具开启；而机械密码开启的锁具，不仅密钥量较少，而且开锁操作也比较繁琐。

此外也有一些箱包采用电子密码锁具，例如，申请号200720105408.0的中国专利公开了一种手提箱指纹锁，该锁具包括左边锁和右边锁，左边锁和右边锁又分别包括边锁壳，挂钩，压动板和挂钩铁片。它还包括锁定块，开锁按钮，弹性片，指纹采集器，电机，拨块，拨柱，锁合杆和电子控制部件等。开锁时，电机转动使拨块向锁的中部方向移动一段距离，拨柱拨动锁合杆向锁的中部方向移动，使锁令杆的前端的凸块进入开锁按钮的内腔中，此时可将开锁按钮向锁定块内按进，开锁按钮的两脚从锁定块底部的缝中伸出，推动挂钩铁片的后端和弹性片的两端，使弹性片的两端压缩，使挂钩铁片的后端与锁定块的凸起相脱离，开启弹簧推动压动板弹出，带动挂钩铁片及挂钩向锁的两端移动，手提箱即被打开。

该技术方案对按钮的解锁方式是通过电机转动，带动拨块和拨柱将锁合杆的前端凸块移动到按钮内腔，此时按钮可以被按下；反之对按钮的锁定是通过电机反转，带动拨块和拨柱将锁合杆的前端凸块移出按钮内腔，使按钮按下无效。

从上述专利公开的技术方案可以看出，电机驱动的零件比较多，负载较重，因此需要电源（通常是干电池）提供较大的电量，会有较频繁更换电池的操作，因此会影响到该类锁具的广泛应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单，操作方便，耗电量小的箱包按钮锁定装置。

本实用新型的内容包括：

一种按钮锁定装置，包括：面板，设在面板上的按钮，设在按钮下方的底板，设在按钮和底板之间的可使按钮复位的第一圆柱弹簧，还包括一个设在面板和底板之间的电动机构，一个设在按钮之下的拨动件，所述拨动件受电动机构推动从第一位置转动至第二位置以及从第二位置转动至第一位置，在第一位置拨动件阻挡按钮向下位移，在第二位置拨动件容许按钮向下位移。

其中，所述拨动件包括：一个拨杆，设在拨杆上的轮毂和从轮毂延伸出的臂，设在轮毂上的第一齿和与第一齿相邻的第一槽，设在轮毂上的枢轴，设在面板第一轴孔和设在底板上的第二轴孔，设在臂上的第一滑槽；

所述电动机构包括：一个马达，一个设在马达轴上的传动轴，一个自由端与传动轴固定连接的第二圆柱弹簧，一个可在第二弹簧圆柱内轴向位移的随动轴，一个设在随动轴上的可旋进第二圆柱弹簧的柱销，所述柱销伸出于第二弹簧外圆的一端装入第一滑槽；

所述按钮包括可进入第一槽的第一凸起，拨动件在第一位置时，第一齿与第一凸起相对，拨动件在第二位置时，第一槽与第一凸相对。

其中，所述第一齿是设在轮毂外圆上的三个部分圆环体，所述第一槽是三个部分环形体之间的三个缺口，所述第一凸起是设在按钮内平面的三个处于同一个分布圆的部分环形台阶。

其中，所述三个部分圆环体中靠近臂的一个圆环体的弧长大于其余两个部分圆环体的弧长，与该部分圆环体所对应的缺口的弧大于其余两个缺口的弧长。

其中，包括对称设在按钮内平面的两个第一定位柱，设在底板上的与第一定位柱相对应的第二定位柱，所述第一弹簧设于第一定位柱和第二定位柱之间

其中，所述第一定位柱和第二定位柱是十字形立筋，该十字形立筋的端面是与第一弹簧内圆相吻合的圆弧面。

其中，包括对称设在按钮内平面的一对导向柱，一个设在底板外表面的凸台，一对设在凸台上的导向孔，一个用于致动设在面板装置下方的致动板，所述导向柱穿过导向孔后与致动板相固定。

其中，所述面板包括第二平面、第二立面，与第一平面连接的第一圆弧面，在第二圆弧面中部设有可装入按钮的第一缺口，第一缺口向下延伸形成与按钮外轮廓滑动配合的第一框；

所述按钮包括与第二平面吻合的第一平面，与第二圆弧面相吻合的第一圆弧面，以及与第二立面平行且向内缩进的第一立面，所述第一立面的外表面与第二立面内表面具有滑动配合关系。

其中，还包括：设在底板上的与第一框位置相对的第二框，设在第一框下沿的支座，设在支座顶面的球面凸起，设在按钮内平面的与球面凸起相吻合的第二球面凹陷。

优选的，所述枢轴包括第一球形端面和第二球形端面，所述第一轴孔是设在支座底面的与第一球形端面相吻合的第一球面凹陷，所述第二轴孔是设在第二框内的可容纳第二球形端面的第二盲孔，在该盲孔内设有一个销钉和一个套在销钉上的第三圆柱弹簧，所述销钉头与第二球形端面相抵，所述第三圆柱弹簧对销钉施以轴向的偏置力。

另一优选的，所述第一轴孔是设在支座底面的与枢轴一端滑动配合的第一盲孔，所述第二轴孔是设在第二框内的与枢轴另一端滑动配合的第二盲孔，还包括一个设在轮毂和第二盲孔之间的锅形弹性垫圈。

其中，还包括垂直地设在面板的第二平面内的第三框，设在底板上的可与第三框扣合的第四框，设在第三框上的凹止口，设在第四框上的与凹止口相配的凸止口。

其中，包括设在面板第三框内用于固定电动机构马达的第一定位框，设在底板上的与第一定位框相配的第二定位框。

其中，包括设在随动轴端部的一对垂直于随动轴的椭圆柱，分别设在面板上和底板上的与椭圆柱滑动配合的上滑轨和下滑轨。

其中，还包括：设在面板和底板之间的电路板，设在电路板上的密码输入键和第一光信号指示器以及第二光信号指示器，设在面板第一平面的可装入密码输入键的键孔，设在键孔上方的可露出第一光信号指示器的第一窗，设在第一缺口上方的可露出第二光信号指示器的第二窗。

其中，所述键孔为4-6个并列布置的圆孔，该圆孔包括沿轴向凸起的圆环台，所述密码输入键包括与圆孔和圆环台滑动配合的键帽。

其中，所述第一光信号指示器包括设在电路板上第一凸椽的第一组led灯和容纳第一组led灯的第一导光体，所述第二光信号指示器包

括设在电路板上第二凸椽上的第二组led灯和容纳第二组led灯的第二导光体。

其中，所述第一窗形状为条状矩形，第二窗形状为V形，所述第一凸椽和第二凸椽是电路板中部对称的突出区域，所述第一导光体包括容纳第一凸椽和第一组led灯的第一槽，以及一个可嵌入第一窗的条形凸起，所述第二导光体包括容纳第二凸椽和第二组led灯的第二槽以及一个可嵌入第二窗的V形凸起，所述第一组LED灯和第二组LED灯各包括红绿黄三种LED灯。

采用本实用新型的技术方案，可以取得以下有益技术效果：

1．实用新型采用在按钮下方设置拨杆的结构，通过控制电动机构推动拨杆在阻挡按钮的位置和解除阻挡的位置切换，从而实现了对按钮的锁定和开启。由于利用了杠杆原理，推动拨杆所用之力很小，因此可以显著地节省耗电量。

2.采用具有球面轴头的枢轴和与之相配的两个盲轴孔结构，使之具有了推力轴承的作用，有效地减小了拨杆在转动过程中的摩擦力。

3.按钮和面板都采用横断面为L形的结构，使按钮外形与面板外形吻合为一体，即方便操作，又节省按钮和面板所占空间。

4.用导光体嵌入面板的结构替代传统的LED信号灯，不仅省去了接线，而且由于发光体面积大，使信号指示更加醒目柔和。

5.本实用新型的面板装置体积小，结构简单紧凑，操作方便，安全性高，具有较广泛的适用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体结构分解示意图。

图2是本实用新型实施例的按钮的立体结构示意图。

图3是本实用新型实施例的按钮的另一个视角的立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例的拨杆的立体结构示意图。

图5是本实用新型实施例的拨杆的另一个视角的立体结构示意图。

图6是本实用新型实施例的致动板的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施例的面板的立体结构示意图。

图8是本实用新型实施例的面板的另一个视角的立体结构示意图。

图9是本实用新型实施例的底板的立体结构示意图。

图10是本实用新型实施例的底板的的另一个视角结构示意图。

图11是本实用新型实施例的电动机构的立体结构示意图。

图12是本实用新型实施例的电路板与第一导光体以及第二导光体安装在一起的立体结构示意图。

图13是本实用新型实施例的电路板与第一导光体以及第二导光体安装在一起的另一个视角的立体结构示意图。

图14是本实用新型安装到一个箱体后的立体结构示意图。

图15是本实用新型实施例的按钮、拨杆和电动结构装配在一起后，拨杆处于锁定位置的结构示意图。

图16是本实用新型实施例的按钮、拨杆和电动结构装配在一起后，拨杆处于开启位置的结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员能够进一步了解本实用新型，以下结合附图和优选的实施例予以详细说明。

图1示出了按钮锁定装置的组成结构，本实施例是用于硬质手提箱的电子锁定装置，与现有技术的箱包锁定装置装在箱体立面上不同，本实施例的面板装置是装在箱盖顶面上的。当按钮10解除锁定被按下后，会致动设在箱体上的箱锁机构。从侧面看，按钮10和面板20都具有L形，这种结构安装到箱盖后，有利于使用者方便地操作。

从图1中可以看到，按钮10设在面板20的第一缺口25中，按钮10装入第一缺口25后正好将该第一缺口25盖住，按钮10与底板之间设有复位弹簧40即第一圆柱弹簧，当施与按钮10的外力撤销后，复位弹簧40可以将按钮10恢复到原位。电路板70上设有控制单元和密码输入键78以及第一导光体80和第二导光体85等，电动机构60设在拨杆30的上方，底板50与面板20装配后形成一个封闭的盒子，将上述零部件保护起来。

图2和图3示出了按钮10的结构，按钮10的形状接近一个矩形半壳体，该按钮10的外表面包括相互垂直的第一平面11、第一立面12以及与第一平面11连接的第一圆弧面13，第一平面11就是被手指按压的面，第一立面12相对面板20的第二立面22向内缩进，按钮10装入面板20第一缺口25后，第一立面12与第一缺口25内的第二立面22具有滑动配合关系。在第一平面11的内面上设有三个第一凸起17，其中一个靠近第一立面12，另两个外靠近按钮10内端，该两个第一凸起17约180度左右对称设置，这三个第一凸起17的形状是部分圆环体，它们处在同一个分布圆上，三个第一凸起17的高度接近按钮10的行程。第一凸起17两侧设有用于限定复位弹簧40的第一定位柱16，在底板50对应的位置也设置有与第一定位柱16相同的第二定位柱56，所述第一定位柱和第二定位柱是十字形立筋，该十字形立筋的端面是与第一弹簧内圆相吻合的圆弧面。当按钮10和面板20与底板50装配后，复位弹簧40被第一定位柱16和第二定位柱56所限定。按钮10还有一对用于连接致动板45的导向柱14，导向柱14设在按钮10后端两角，该导向柱比较长，它伸出于底板50的导向孔58后与致动板45固定。在三个第一凸起17的中间设有第二球面凹陷15，该第二球面凹陷15与设在支座26顶面上的第一球面凸起18是相配的，从图1看到支座26是设在第一缺口25下沿的。当按钮按下，该第二球面凹陷15和球面凸起18接触后，对按钮10具有导向和定位作用。

图4和图5示出了拨杆30的结构，拨杆30包括轮毂31和臂32，枢轴孔37设在轮毂31上，臂32跨过电动机构60的螺旋弹簧64，在向着设在电动机构60的一面设有第一滑槽35，该第一滑槽35是具有两边半圆的矩形槽，柱销66的头部装入第一滑槽35后可在槽内滑动。当柱销66轴向位移时，装入滑槽的部分对滑槽壁产生作用力，进而推动拨杆30转动。轮毂31外圆向外突起三个第一齿33也是的三个部分圆环体，靠近臂31的凸起要比另外两个大，这三个部分圆环体的分布圆直径与按钮10的三个第一凸起17的分布圆的直径是相同的。第一槽34是三个部分环形体之间的三个缺口。臂32处在第一位置（也就是锁定位置），三个第一齿33正好与按钮的三个第一凸起17相对，按钮10的行程被这三个第一齿33挡住不能按下；当臂31处在第二位置（也就是开启位置），第一齿33转过了一个角度，正好使第一槽34对准第一凸起17，按钮10按下时第一凸起17进入第一槽34，按钮10的行程没有阻碍，对按钮10的锁定解除。

结合图1以及图8和图9，所述枢轴包括第一球形端面和第二球形端面，与拨杆30的枢轴孔37相配的枢轴41具有两个相同的球面端，枢轴孔37与枢轴41采用过盈配合固定，在支座26底面上设有第一轴孔27，该第一轴孔是一个与枢轴41的一个球面端相吻合的第一面球面凹陷；在底板50对应第一轴孔27的位置设有第二轴孔44，该第二轴孔为第二盲孔，在该第二盲孔中设置了一个销钉42和一个第三圆柱弹簧43，枢轴41的另一个球面端装入第二盲孔后，销钉42的头部与枢轴41的球面端弹性地相抵，使拨杆30装配后受到一个轴向的预置弹力，对于枢轴41来讲，销钉42相当一个顶针，这样可以使轮毂31与第二盲孔平面保持一个间隙，这样的结构使拨杆30在转动过程中避免了轮毂31与底板50的接触，摩擦力被降到最小。当按钮10在锁定状态时被按下，第一凸起17与第一齿33接触，下压的力使轮毂31向下位移，销钉42被压进第二盲孔，轮毂31与底板50平面接触。当按钮10在解除锁定状态时被按下时，第一凸起17进入第一槽34，同时按钮10上的第二球面凹陷15压在支座26的第一球面凸起18上，由于面板20是塑料件，支座26具有一定的弹性，向下的压力使支座26向下弯曲，使枢轴41向下位移，将销钉42和第三圆柱弹簧43压进第二盲孔后轮毂31的平面与底板50平面面接触。上述两种按钮被按下的情况都可以保持较大的接触面积承受来自按钮10的按压力。

对于在拨杆30转动过程中如何减小摩擦力的问题，还有另一个技术方案。在该技术方案中，第一轴孔27是第一位第一盲孔，第二轴孔44为第二盲孔，该第二盲孔内不设置销钉42和第三圆柱弹簧43，第二盲孔可以相对浅一些，容纳枢轴41的球面端进入即可。在轮毂31和第二盲孔之间设置一个具有弹性的锅形垫片（图中未示出），它套在枢轴41上，锅形垫片的锅口与底板50的平面接触，锅底与轮毂31接触。拨杆30装配到面板20和底板50后，在按钮10未按下的情况下，轮毂31和底板50的平面之间保持一个锅形垫片高度的间隙，在拨杆30转动过程中，轮毂31仅与锅形垫片较小的锅底接触，而不与底板50的平面接触，同样可以有效地减小摩擦力。按钮10被按下后，锅形垫片被压平，与轮毂31的接触面积增大，完全可以承受来自按钮的较大的压力。

图6示出了致动板45的具体结构，结合图1和图10，致动块45是一个矩形体，它上面设有一对与导向柱14同轴的通孔47，该通孔47具有一个沉孔49。导向柱14穿过导向孔58后，它的头部进入该沉孔，再用一对螺钉穿过通孔47将其上到设在导向柱14端部的螺孔中，这样就可以将致动块45固定在导向柱14的端部。致动块45的形状是根据设在箱体上的的箱锁机构而设计的，当按钮10被按下时，致动块45随之下移与箱锁机构的另一个机械按钮接触，致动该机械按钮便可解除箱锁的锁定。

图7和图8示出了面板20的具体结构, 面板20的形状类似于将一块矩形的平板向下90度折弯后形成具有两个相互垂直的平面的L形，折弯处是部分圆柱面。其中图7中水平的面为第二平面21，垂直的面为第二立面22，折弯处为第二圆弧面23。安装按钮10的第一缺口25设在第二圆弧面23中部位置，显然，第一缺口25也占据了第二平面21和第二立面22的一部分，按钮10安装到第一缺口25后，正好填补了该第一缺口25，也就是说，按钮10的两个平面即第一平面11和第一立面12分别与面板20的第二平面21和第二立面22吻合，按钮10的第一圆弧面13与面板的第二圆弧面23吻合。除了第二立面22外，在第一缺口25的其它三个边向下延伸形成具有导向作用的第一框24，支座26设在第一框24下沿中部，按钮10的其它三个立面与第一框24滑动配合，按钮10的第一立面12的外表面与面板20的第二立面22的内表面滑动配合。在面板10的第二平面21的中部设置一个下陷平面19，在该平面上设置了五个并排的与键盘的键帽相配的键孔28，在键孔28上方与下陷平面18交界处，设置了与第一导光体80相配的条形窗口29，在第一缺口25上方，设置了与第二个导光体85相配的V形窗口99。

从图8可以看到，在第二平面21内表面垂直地设有一个矩形的第三框93，在底板50的四周边缘设有与第三框93可以相互扣合的第四框51（参见图9），其扣合是通过设在第三框93上的凹止口94和设在第四框51上的与凹止口94相配的凸止口95实现的，底板50与面板20装配后形成了一个封闭的盒体。从图8中还可以看到，在键孔28周围设有凸起的圆环台96，该圆环台96轴向地加长了键孔28，对键帽起到限定和导向作用。

图9和图10示出了底板50的具体结构，除了与面板20的第三框93扣合的第四框51外，还在与面板20的第一框24相对的位置上设有第二框52，可以看到，第二盲孔和用于定位复位弹簧40的第二定位柱56以及导向孔58都设在第二框52内，在第二框52背面，也就是在底板外表面设有一个矩形凸台53，导向孔58穿过该凸台。底板50除了用于与面板20固定的4个连接通孔83外，还有一个用于露出设码按钮的孔84，以及一个出线孔54。

图11示出了电动机构60的结构，马达65是普通的直流电机，螺旋弹簧64是一个第二圆柱弹簧，它的一个自由端与传动轴61相固定，随动轴63大部分位于螺旋弹簧64内圆中，柱销66设在随动轴63中部，柱销66伸出的头部装入拨杆30的第一滑槽35。

结合图8和图9，可以看到电动机构60的固定方式：在面板20的第三框93和底板50的第四框51内分别设置了用于固定马达65的第一定位框91和第二定位框92。其中设在面板20上的第一定位框91是凸起与面板内平面的一对凸条，该对凸条垂直于马达轴线，凸条的一端凸起形成与马达外壳相吻合的弧面，与该对弧面相对的是设在下陷平面18背面的一个与马达外壳相吻合的圆弧凹陷。第二定位框92是两条平行于马达轴向的条形凸条，在该两个条形凸条上设有可在轴线方向容纳马达外壳的条形凹陷，马达65与面板20和底板50装配后，面板20上的弧面和圆弧凹陷卡住马达外壳的上半部，底板50上的条形凹陷卡住马达外壳的下半部，用固定螺丝将面板20和底板50安装固定后，电动机构60随之被安装固定妥当。

结合图1，随动轴63的端部设置成对称凸起于随动轴63的两个椭圆柱62，与该对椭圆柱62配合的结构是分别设在面板20上的上滑轨48和底板50上的下滑轨55，上滑轨48是设在两条平行的矩形条上的两段凹陷组成，两个椭圆柱62正好位于该两段凹陷中，凹陷的长度正好是随动柱63的工作行程。下滑轨55是对应上述两段凹陷的两段矩形凸条，该矩形凸条比凹陷稍长一些，正好盖住凹陷，面板20和底板50装配后，椭圆柱62被上下滑轨限定，只能在上滑轨48和下滑轨55之间滑动。

图12、图13和图16示出了电路板70以及导光片的装配结构，电路板70包括一个双面的印刷线路板73，在线路板73中部对称地向两侧宽出一段，形成第一凸椽74和第二凸椽75。在图13中，线路板73朝向底板50的一面装有控制电动机构60的集成电路、第一位置开关71以及其它电子元器件；在图12中，线路板73朝向面板20的一面装有两组LED贴片元件，第一组LED灯76即三个LED贴片元件均布在第一凸椽74，第二组LED灯77即另外三个LED贴片元件均布在第二凸椽75。从图12和图13中可以看出，线路板两个凸椽是对称的，第一导光体80上的第一槽81和第二导光体85上的第二槽86是形状和尺寸相同的半槽。第一凸椽74和第二凸椽75上连同它们上面的三个LED贴片元件分别装入第一槽81和第二槽86后，贴片LED元件与导光体面接触。在底板50对应半槽的位置，设置了两对个立筋69，底板50和面板70装配后，这两对立筋69的顶面正好分别抵住第一槽81和第二槽8槽口平面，对两个导光体和电路板73都起到固定作用。

第一导光体80的条形凸起82和第二导光体85的V形凸起87是与线路板73垂直设置的，它们的形状和尺寸正好可以分别嵌入面板20的第一窗内和第二窗内，该第一窗和第二窗分别为条形窗29和V形窗99，两个凸起的旁边都设置了平面台阶，它们与两个窗的边平面接触，也起到固定导光体的作用。第一组LED灯76和第二组LED灯77分别由三个可发出不同颜色光的LED贴片元件组成，本实施例采用红黄绿三种，当其中一个LED发光时，容纳它的那个导光体便会通体透出该LED所发之光，如此一来，可以实现以不同颜色的光信号指示面板及锁定装置不同的状态。

如图14所示，本实用新型的面板可以安装在一个手提箱1的箱盖顶面上作为手提箱密码锁定装置的操作界面。以下结合图15和图16可以说明本实用新型的工作过程：在图15中，拨杆30处于第一位置，第一齿33与按钮的第一凸17起面对面地相抵，此刻按钮10向下的行程被第一齿33阻挡，不能被按下，也就是说按钮10处于锁定状态，手提箱不能打开。在通过面板20上的密码输入键78输入了正确的开锁密码后，马达65带动螺旋弹簧64开始旋转，随动柱63开始直线位移，柱销66作用于拨杆30的第一滑槽35推动拨杆30从第一位置转到第二位置，如图16所示。拨杆30转到第二位置时，臂端38碰触第一位置开关71的触头，马达65断电停转，此时第一槽34与第一凸起17对准，按钮10按下时第一凸起17进入第一槽34，由于按钮10向下的行程没有任何阻挡，按钮10按下后致动设在箱体上机械按钮，使箱锁机构解锁。按下按钮10的外力撤销后，复位弹簧40将按钮10复位。在收到控制单元发出锁定信号后，马达10反转，柱销66将拨杆30推回锁定位置，恢复对按钮10的阻挡。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方案，除此之外本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型技术方案构思的前提下，任何其它显而易见的替换均在本实用新型保护范围之内。