专利名称：一种密码式电子机械保险锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适合家庭使用的密码式电子机械保险锁，主要由机械锁体和电子系统组成。
目前，市场上销售的家用锁多为机械式，由于受到弹子数目，锁体结构的限制及存在钥匙丢失的可能使其保险程度较差，难以满足使用者的要求。电子锁采用了电子密码，保险程度高，但由于①锁舌多由微型电机驱动；②密码编码电路以微电脑为核心或线路复杂、元器件较多；③键盘按键易损且数目较多等原因，致使成本较高、体积大、结构复杂、功耗大，不适于普通家庭使用，而仅被用于银行、保密单位和一些大宾馆。在中国专利公告号为2031026u的专利申请中，公开了一种“机械电子双保险密码锁”，其编码电路所使用的器件、按键数目较多，另外由于关门即为双保状态而造成近距出门不便；对于门内启锁、电池衰竭预报、按键结构等实施问题均未涉及。
为了避免上述现有技术的不足之处，本实用新型采用了特殊的电子密码系统和锁体结构，提出了一种新型的适用于家庭、普通保险系统的密码式电子机械保险锁。
本实用新型是这样实现的，在任一种两面可开、锁舌可分两段伸出的机械锁壳内，加装一套控制锁舌运动状态的电子系统，其特征在于该电子系统中的微型电磁铁(MQ)控制了锁舌的运动。而电子系统的基本结构是由电源①、按键②、密码网络③及控制电路④组成，其特征在于密码编码网络以互锁的JK触发器链TRI1、TRI2、……、TRIi为核心结构，再加一个“与”运算器件AND(3)组成。触发器的触发端(CL)与按键(S1、S2、S3)产生的触发信号相接，JK端与网络中其它触发器或自身的Q(Q)端相接或浮空或接“1”接“0”，以形成互锁JK触发器链，对Q(Q)进行“与”运算的AND2与该链组成了密码编码网络。按键产生的触发信号为该网络的输入，AND2运算的结果为该网络的输出，输出信号经过控制电路④中的开关元件(BG)控制了电磁铁MQ。本编码网络通过变换触发器JK端的连接方式，就可以改变核心结构的形式及网络变化范围，N个触发器与核心结构的关系为(2n·(2n＋2))n。
1、当锁舌的两段全部伸出后，锁即进入了电子机械两保险状态。当由钥匙或启锁钮接通电子系统的电源后，若按键码正确，则MQ的衔铁吸合，锁舌处于可动状态，钥匙或由启锁钮的旋转使锁舌缩回；否则锁舌的回缩运动将被衔铁所阻止。
2、当锁舌在全开状态的基础上，仅伸出第一段时，锁处于单一的机械保险状态，MQ的衔铁12不起止动作用，开门仅需钥匙或启锁钮。
3、当锁舌6全部缩回并被一装置9卡住时锁处于全开状态。
本实用新型还可以在电子系统基本结构的基础上，增加伪码电路，该电路由对JK触发器的输出端Q(Q)进行“与”运算的门电路AND1及D2组成。门电路1的输出端与触发器的清零端(R)相接，当按键信号使门电路输入端均为高电平“1”时，该门电路输出一清零信号，使各触发器清零。
还可以增加限时供电线路，使开锁操作限制在一定的时间内，即按键操作只在一定时间内有效。限时电路可以采用阻容结构R3、C1完成。在有效时间内，C3经过R1、R2、C2组成的消抖网络放电，一定时间之后，电容电压下降，连续按键无效。R2为一高值电阻，使C1的充电过程缓慢进行。
还可以在门内、外各装一组并联的按键，使门内也形成双保险状态。
按键可采用触发式按键，为保证按键触摸可靠，即保证JK的可靠翻转，可采用由触摸键RC网络与施密特门电路构成的可靠触摸键②，键盘由接地的金属盘与该盘绝缘的不可动按键组成，按键信号经RC网络、施密特门电路产生高质量的触发信号。
在键盘上可以涂敷发光材料，以适应黑暗中开锁需要。
还可以加装电池衰竭指示电路，由箝位二级管D1和R7、R8并接在电池两端，其分压电压加在音响振荡器中的与门的一个输入端上，其使蜂鸣器FM在电压正常时随着触摸按键而发生响声，当电压不足时，FM不再随按键操作而发声，以告诫人们需要更换电池。
还可以采用一个稳压电源ADAPTOR与电池组构成浮充式供电电池。
图一、基本电子系统框图1－－－－电源2－－－－按键3－－－－密码编码网络4－－－－控制电路图二、实施例锁体图1－－－－电池2－－－－锁舌板3－－－－拨块4－－－－凸轮齿轮5－－－－壳体6－－－－锁舌头7－－－－锁弹簧8－－－－棘齿簧9－－－－棘齿10－－－－微型电磁铁11－－－－衔铁簧12－－－－衔铁13－－－－导向柱图三、实施例电子系统线路图现结合附图，实施例对本实用新型作进一步描述实施例电子系统如图三。交流降压整流器(ADAPTOR)为选购件，加上它可使电池始终(当市电220V存在时)处于浮充状态。从而大大延长了电池的使用寿命。限时供电线路由R3＝10M、C1＝2.2uf构成。限制了单位时间内的按键次数。二极管D3＝2CK82及电阻R5＝100K、R6＝56K完成电源电压是否足够的指示。编码网络由4个带有清零端的JK触发器TRI1－－4，四与门AND2及插头CT5－－CT8，插座CC7－－CC14组成。S1－－S4为触摸键。4个R1＝1M、4个C2＝0.1uf，4个施密特门NOT1－－NOT4及4对插座插头CC1－－CC4、CT1－－CT4组成了触摸键②。改变CT5－－CT8与CC7－－CC14的配对可改变密码同时可改变密码的有效码位。R4＝330K、C3＝0.015uf组成清零电路。三与门AND1、插头CT9－－CT11与二极管D4＝2AK组成伪码网络。当AND1输入均有效时、对JK触发器清零。三极管BG＝3BX31，R7＝10K，二极管D4＝2CP组成启锁控制电路，使得电磁铁MQ吸动衔铁2而允许锁舌缩回，衔铁受弹簧的作用而具有向阻止锁舌回缩位置运动的趋势。4个二极管D4＝2AK、R8＝4.3K、C4＝0.1uf、三与非门AND3一个非门NOT5及微型蜂鸣片FM组成按键音响线路，当电源电压足够时，触摸键有效则发出一声音响。当电源电压低于报警值时(与电压指示线路配合)，则触摸时不发生音响。
实施例机械部分原理如图锁壳体5内固定有电池架1，锁舌头6及锁舌板2的导向柱13、棘齿9、棘齿簧8及锁舌簧7的安装柱等。带三个定位槽及上下各固定有一个拨块的锁舌板2受导向柱13及壳体上锁头伸出孔的导引，在位于其上、下的凸轮齿盘4的拨齿对拨块3的作用下，而可以延使锁舌伸出及缩回的方向滑动。在锁舌板的一侧安装了确定锁舌伸出长度的定位棘齿9及锁舌簧7，定位棘齿在其弹簧8的作用下始终具有挤靠着锁舌板的趋势。锁舌簧的一端在锁舌板的下表面与锁舌头所形成的弹簧槽中，锁舌簧使锁舌始终具有伸出的趋势。微型电磁铁10安装在锁舌板的侧后部，其衔铁12在衔铁簧11的作用下，始终具有张开的趋势。当锁舌未完全伸出时，其挤靠在锁舌板上，当锁舌板第二段伸出到位后，其完全张开。锁舌伸出的长短由棘齿9处于定位槽的位置所决定。凸轮齿盘被启锁钮或钥匙转动时，其凸轮就会将棘齿顶出定位槽，向使锁舌伸出方向转动则锁舌在锁舌簧的作用下而伸出一段。向使锁舌缩回方向转动则凸轮齿盘的拨齿作用于拨块而使锁舌缩回一段。当锁舌第二段伸出到位后，锁就处于双保险状态，仅当密码按对，衔铁被吸回时，用钥匙或启锁钮才能使锁舌缩回。否则，衔铁将锁舌顶住，不允许其缩回。当棘齿7卡在中间的定位槽中时，锁处于碰锁状态。此时，锁相当于一个普通的机械暗锁－－－－关门即将门锁住，开锁则仅需钥匙或启锁钮。当棘齿卡在靠近锁舌头的定位槽中，锁处于全开状态。棘齿7通过凸轮齿盘的凸轮而受钥匙或启锁钮的控制。内、外开锁机构是由两个几乎完全相同的凸轮齿盘4及固定在锁舌板正反两面，结构完全相同的拨块3组成。内开凸轮齿盘与启锁钮固接，外开凸轮齿盘通过插入盘上扁槽的锁头片，将钥匙的转动传至该凸轮齿盘，凸轮齿盘的凸轮作用于棘齿、拨齿作用于拨块。
锁舌头6与锁舌板2之间采用螺栓联接，以适应内、外开型房门的需要。
当棘齿被顶出定位槽时，电子系统电源才被接通。
本实用新型相比现有技术有如下优点1、独特新颖的密码网络结构，使产生同样码位的按键数目大大减少。
2、用户可以自行改变启锁密码组的码序排列，同时可使码组的有效码位数同时发生变化。
3、由于微型电磁铁的衔铁仅在锁舌第二段伸出后方起作用，则用户可使锁处于全开，普通碰锁及双保险三种工作状态。
4、本实用新型的触摸键具有极高的一次按键有效率，同时不易损坏。
5、由于在键盘上涂敷发光材料，便于黑暗中开锁。
6、按键兼有清零键的功能，故伪码陷蔽性强。同时省略了专用清零按键。
7、电池衰竭指示能够及时提醒用户更换电池。
8、浮充式供电电源，可以延长电池使用寿命，并确保可靠供电。
9、当锁处于双保险状态时，从门内开锁也需按准密码具有防止“破窗而入，自门而出”的功能。
10、限时供电对开锁的时间增加了限制，使保密性加强。
权利要求1.一种涉及家庭用的密码式电子机械保险锁，它由机械锁体和电子控制系统组成，其特征在于A电子系统包括电源①、按键②、密码编码网络③及控制电路④组成，编码网络中采用了JK触发器相互联接的互锁链式结构；B机械锁体锁舌的结构为分两段伸出，电子系统的输出信号控制了微型电磁铁MQ，MQ的衔铁控制锁舌的回缩。
2.如权利要求1所述的电子机械保险锁，其特征在于编码网络③中的互锁链式结构是由触发器的JK端与链中其它触发器的输出端Q(Q)相联接。
3.如权利要求1所述的电子机械保险锁，其特征在于编码网络③中的互锁链式结构中触发器的JK端也可与自身的输出端联接，或直接与“1”、“0”联接。
4.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于电子系统中可以设伪码电路，JK触发器的输出端联接了与运算电路AND1，AND1的输出端与触发器的清零端相接。
5.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于电子系统中还可以增加限时供电线路，在按键网络上联接了一个电阻和一个电容构成的RC充放电路。
6.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于按键②是将金属触摸键盘与消抖RC电路联接，RC网络再与产生触发信号的施密特门电路联接。
7.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于在电子系统中加装电池衰竭指示电路，在电源两端并接钳位二极管D3和电阻R5、R6，其输出的分压电压用以控制音响器或发光管。
8.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于可以在门内、外各装一组并联的按键。
9.如权利要求1或2或3所述的电子机械保险锁，其特征在于在键盘上可以涂敷发光材料。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于家庭及一般保险系统使用的密码式电子机械保险锁，主要由机械锁体和电子密码系统组成。本实用新型是利用任一种两面可开、锁舌可分两段伸出的机械锁体，再辅以锁舌被其微型电磁铁和控制的电子系统构成的。电子系统由电源、编码、按键及控制电路等组成，其特征在于编码网络以互锁的JK触发器链与“与”运算器件构成，其输出信号控制了电磁机构。本实用新型所采用的编码方式及其它多项新颖技术使锁的成本降低、可靠度增加，体积减小，可以进入家庭使用。
文档编号E05B49/00GK2083615SQ90222600
公开日1991年8月28日 申请日期1990年10月24日 优先权日1990年10月24日
发明者樊丁, 孙奇峰, 杨政, 焦炳义 申请人:西北工业大学