专利名称：机械式按键密码锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械式按键密码锁，该锁由锁帽、锁体、进退体、编码机构、定位复位机构及反锁机构组成。
在CN86100025A号发明专利申请中公开了一种“按键式空间编码装置及编码门锁”，该装置的目的在于利用机械装置解决空间编码及锁定功能，其结构采用两个以上的编码杆件和开关往复动作机构、定位复位动作机构组合而成为板架结构，编码杆上设有排齿和横槽，利用排齿和横槽与板架结构中的开关板、控制板等，实现开关、锁定动作功能，编码杆顶部相应设有按键及功能键，利用按键数与排齿数实现编码组合，上述机构的综合作用即可实现编码控制机构的运动锁定。但该专利所采用之机构部件繁多、结构复杂、加工精度要求高，装配工序复杂，成本高、体积大、重量高。
本实用新型的目的在于避免上述已有技术之不足，设计一种机械结构更简洁、成本低廉的编码锁定机构，其采用进退体、定位杆、定位边齿及按键机构相互配合以实现机械编码及开关锁定功能，可实现其零部件大为精简，加工精度要求降低，装配工序简化，体积重量成本均降低的目的。
本实用新型的目的通过如下结构来完成该锁由锁帽、锁体、进退体、编码机构、定位复位机构、反锁机构组成。进退体由进退体底板和进退体框架组构成空间双层结构，在其首端联固着锁舌，进退件横向放置于上层框架内，框架四角设有固定档舌，防损弹簧A置于框架首端两角的固定档舌上，簧丝压持进退件一侧，压固弹簧B置于框架尾端两角的固定档舌上，簧丝压固进退件的另一侧，这样使进退件与框架相对固定。压紧档件压放于进退件之上，使进退件不致跳出。压紧档件为一平面档板，其上开有纵向长槽。长槽数与按键数相等，且长槽宽度稍大于前进件顷面宽度，以便于按键与前进件的接触。
进退体底板中心设有纵向长槽，锁体底板上的联结柱销穿过该槽，使进退体与锁体相对固定，进退体可在锁体内作纵向前后运动。进退体底板一边侧设有定位边齿，定位边齿分为解码齿和反锁齿，解码齿为纯角小齿，反锁齿为单向直角大齿且仅有一个，定位边齿的作用在于与定位杆配合以实现解码动作暂时锁定和反锁锁定，定位边齿总长度约大于锁舌长度及顶杆边槽长度，以便于解码完成时，进退体缩回锁体、锁舌能顺利地进入锁体、开锁，以及顶杆能顺利地被边凸推动，以达到使定位杆脱齿，进退体迅速复原的目的。该边还同时设有顶杆边槽及顶杆边凸，作用在于与顶杆配合以实现解码动作结束后进退体的回位。进退体底板的另一边侧设有门内拨动槽和门内反锁槽，其作用在于与门内旋扭配合动作，以实现门内开锁和门内反锁之功能。进退体底板尾端设有复位弹簧档舌，复位弹簧压持该档舌以帮助实现进退体的解码及复原动作。
进退件由后退件和前进件组成，若干后退件横向排列放置，若干前进件按密码的编码情况，分别卡固于不同后退件的不同部位，当按键依密码编排顺序按下压触前进件时，前进件便带动后退件后进，使进退体随之启动后退，以实现解码动作。前进件具有一顷面，其顷面所对应的平面距离稍大于定位边齿齿距，原因在于按键头与前进件顷面间的触压存在机械误差，当按键沿顷面向下逐渐触压时，垂直运动转变为水平位移，平面距离稍大，则进退体向后位移的距离就稍大于齿距，这样有利于定位杆顺利地进入齿凹中。
按键装置由按键框、按键及弹簧组成，按键框基部为一框架结构，锁体连同进退体穿入该框架结构中并使锁体与之固定。按键框基部也可采用联按板，直接用螺栓与锁体联固，按键框顶部即为框体，按键两两配对即置于其中。按键包括按键体和按键头，按键体上设有按键侧槽和按键头缺槽，配对的按键之按键头在缺槽内相互活动嵌置，使所有按键头在一直线上，以便于节省空间和按键与进退件的配合。弹簧则置于按键侧槽与按键框档条之间，可使按键灵活地按下后又弹起。
定位复位机构的定位杆固定于进退体一侧的锁体底板上，杆头杆尾可转动，杆头卡手与定位边齿配合，当解码时，进退体按齿距一级级地向后退动，杆头卡手即可在每一齿级移动的过程中，起到暂时固定进退体的作用，使解码动作顺利进行。杆尾凹槽受复位弹簧抵压，以使杆头卡手产生卡固进退体的压力。顶杆亦固定于锁体底板上并可转动。其杆头与定位杆杆中凹槽配合，杆尾与进退体底板上的顶杆边槽及边凸配合，其作用是当解码动作完成时，进退体后退到使定位杆被顶离定位边齿，让进退体迅速回位。定位杆杆头与顶杆杆尾间设有微力拉簧C，其作用一是使定位杆与顶杆间的配合良好，二是协助复位弹簧D使定位杆对定位边齿的临时卡固较稳定。
定位复位机构的弹簧由防损弹簧A、压固弹簧B、复位弹簧D组成，防损弹簧和压固弹簧用于压持进退件，复位弹簧D固定在锁体底板弹簧柱上，其端臂D1抵压在定位杆杆尾凹槽中，另一臂D2档在进退体底板尾端的复位弹簧档舌上，三种弹簧的弹力大小为A＞B＞D，三种弹簧的相互配合，就能使解码动作和复位动作顺利实现，当正确按码时，按键推动进退件后退，因弹簧力大小的相互关系如前述，进退件不是相对于进退体运动，而是使进退体相对于锁体运动；这样最终便可达到开锁的目的；而当错误按码时，则只能使进退件相对于进退体框架运动，无法开锁。此外，复位弹簧两臂之弹力大小关系为D1＞D2，其作用是当进退体后退过程中，定位杆有足够的力量卡固进退体，而不致使进退体回位的力量大于卡固的力量。
门内旋扭设置在进退体另一侧的锁体底板上，其手柄穿出在锁体外，以便于手的操作，旋扭与进退体底板上的反锁槽和拨动槽配合，便可实现门内开锁和反锁功能，反锁槽的形状为锐角槽，拨动槽的形状为有一定弧度的缺槽。
本实用新型与已有技术相比具有如下优点由于该锁采用简单的板状和条形件，即可达到编码、解码、反锁，门内开锁及反锁等一系列功能，其整体结构大为简化，零部件减少，加工程度和精度要求都降低，装配工序亦很简单，其相应的体积和重量也降低，成本自然降低，该机构采用六位前进件与十位按键进行组合编码，表面上似有序列的排列，实则因解码过程的独特并非有序排列，因而其编码数约为六千多万，其容量之大。并且编码失密后，可由用户自己重新设置前进件，重新编码。此外，因解码结束动作与进退体复位动作几乎同时进行，对于不了解开锁技巧的人，即使正确按密码也不易开门，这就为不知密码而解码的偶然性设置了障碍。该密码锁的编码原理不仅仅用于锁具，亦可运用于各种保密开关及特殊的信号系统中。
本实用新型附图如下附
图1本实用新型整体装配剖视图附图2本实用新型整体装配立体图附图3本实用新型进退体、编码机构、定位复位机构相关示意图附图4本实用新解码状态(一)及密码反锁示意图附图5本实用新型解码状态(二)示意图附图6本实用新进退体立体图附图7本实用新型进退件装配立体图附图8本实用新型按键立体图附图9本实用新型按键装配图本实用新型的具体结构结合附图作如下详细说明见附
图1，图3，图6，图7，本锁由锁帽(1)、锁体(2)、进退体(4)(参见图7)编码机构、定位复位机构，反锁机构组成。
一)锁帽除设有锁舌进出孔外还有安装定位板(45)。锁体为盒状结构，设有安装定位板(3)，锁体底板上设有联结柱销(12)、弹簧柱(21)及定位杆铆柱(46)、顶杆铆柱(47)、门内旋扭装配孔(48)
二)见附图6，图7，进退体包括锁舌(5)、进退体底板(6)、进退体框架(7)、进退件即前进件(9)和后退件(8)、压紧档件(10)五部分。进退体底板和进退体框架联固成空间立体结构，其下层底板(6)比上层框架(7)约长，锁舌(5)与该立体结构的首端紧固联结(见附图7)，进退件(8)(9)横放在上层框架(7)内，防损弹簧A和压固弹簧B分别在进退件两侧的固定档舌(40)上压持住进退件(8)(9)，压紧档件(10)压放在进退件之上。
见图6，进退体底板中心设有纵向长槽(11)；其一边设有定位边齿即解码齿(17)和反锁齿(18)；定位边齿后端设有顶杆边槽(14)，顶杆前后边凸(15)(16)；其另一边设有弧角门内拨动槽(19)和税角门内反锁槽(20)；其尾端设有复位弹簧档舌(13)。
见附图7，后退件(8)为钢片加工成的较浅的马蹄形条形件，前进件(9)为具有一顷斜面的小卡件，两者的个数均为六，前进件(9)根据密码编排情况卡固在不同后退件(8)的不同部位，并使其顷面面向锁舌方向，这样以使按(23)顺着顷面的触压能推动后退件(8)后进。前进件顷面所对应的平面距离(b2)稍大于定位边齿齿距(b)(见附图3)，当按键的垂直位移转化为进退件(8)(9)的水平位移时，使整个进退体(4)的水平位移稍大于齿距，定位杆(29)也就能极顺利地进入齿凹中。前进件和后退件的个数均与定位边齿的齿数相等，可使解码动作按密码一级一级完成后，进退体(4)恰能带着锁舌(5)完全缩入锁体(2)，定位杆恰好推进到最后一齿，并同时脱离定位边齿(17)、使进退体(4)回位。见附图3，定位边齿齿距(b)与后退件(8)之间的间距(b1)亦相等，作用是使按键(23)带动进退体(4)的位移和定位杆(29)的移动均按一齿一齿的方式进行。定位边齿(17)(18)的总长度(a)约大于锁舌(5)长度(a1)和顶杆边槽(14)长度(a2)，作用如前述。
压紧档(10)为一平面档板，其上开有10条纵向长槽(41)，该长槽恰与按键(23)及其个数相对应，长槽宽度稍大于前进件(9)的顷面宽度，以便于前进件顷面能稍突出于档件(10)面上，使前进件能在长槽(41)内前后移动。
三)编码机构包括上述进退件(8)(9)、压紧档件(10)和按键装置，按键装置又由按键框架(22)、按键(23)和相应的弹簧(24)组成。
见图2，图9，按键框(22)基部为框架结构(50)，可将其套固在锁体(2)之上，安装时是将锁体(2)内的进退件(4)及定位杆(29)等装配好后，再套上按键框(22)，按键框顶部即为框体(51)，按键(23)两两配对置于框体(51)中，框体(51)中设有横向按键档条(42)。
见图8，按键(23)包括按键体(25)和按键头(28)，按键体设有按键侧槽(26)和按键头缺槽(27)。按键头为上宽下窄的“
”形柱体，其上部一半与按键联固，另一半则活动错位地嵌入与之配对的另一按键的按键头缺槽(27)内，这样可节省空间，使所有按键头在一直线上。按键弹簧(24)则装在按键侧槽(26)与按键档条(42)间。按键数为10。
四)见附图3，定位复位机构包括定位杆(29)、顶杆(33)、弹簧及定位边齿(17)(18)。定位杆有杆头卡手(30)，杆中凹槽(31)、杆尾凹槽(32)；顶杆有杆头(34)、杆尾(35)，定位杆杆头(30)与顶杆杆尾(35)间设有微力拉簧C；弹簧分为防损弹簧A，压固弹簧B和复位弹簧D，三种弹簧弹力大小为A＞B＞D，复位弹簧D的两臂弹力大小关系为D1＞D2；定位边齿如述。
五)见图3，反锁机构包括门内旋扭(37)及其拨动杆(38)、门内拨动槽(19)和门内反锁槽(20)。旋扭(37)穿过锁体(2)上的旋扭孔(48)装配，其手柄在锁体(2)外，拨动杆(38)伸出于旋扭顶部，恰能与具有一弧度角的拨动槽(19)相配合，反锁槽(20)位于进退体底板(6)的尾端边侧。
本实用新型的功能原理将结合附图进一步详述如下见附图3，设指向锁舌方向为前进方向，反之为后退方向。编码号为“025512”，其编码机构的内部装配即为向前进方向，依次将第一前进件(9－1)卡固于第一后退件(8－1)的“0”按键位置下，将第二前进件(9－2)卡固于第二后件(8－2)的“2”按键位置下，将第三前进件(9－3)卡固于第三后退件(8－3)的“5”按键置下，第四前进件(9－4)卡于第四后退件(8－4)的“5”按键下，第五前进件(9－5)卡于第五后退件(8－5)的“1”按键下，第六前进件(9－6)卡于第六后退件(8－6)的“2”按键下，这样整个解码及反锁动作原理如下；见附图3，当按下“0”按键，该按键的按键头压触其下方正对的前进件(9－1)斜面，因其顷斜面正对锁舌方向，按键头便顺着斜面滑向后退件(8－1)的前侧，便推动进退件(8－1)(9－1)向后移动，但因整个进退件(8)(9)受防损弹簧A和压固弹簧B的固定，而AB的弹力又均大于复位弹簧D的弹力，因而进退件(8－1)(9－1)的后退不是相对于进退体(4)位移，而是使整个进退体(4)相对于锁体(2)向后纵向移动。又由于前进件(9)顷面水平距(b2)和后退件(8)间距(b1)与定位边齿齿距(b)间分别有约大于和等于的关系，所以进退体(4)位移的距离为一个齿距，在按键弹回的同时，定位杆(29)杆头卡手(30)沿着定位边齿(17)齿缘进入第一齿齿凹中，由复位弹簧D和微力拉簧C的共同作用，定位杆(29)临时将进退体(4)卡住。因进退体的后移，此时第一前进件(9－1)和第一后退件(8－1)已随之离开“0”按键的位置，即此时所有按键“0～10”均无法与第一进退件(8－1)(9－1)按触，实际上这一解码的特殊性，使得编码不再是表面上的有序排列，而是具有极大容量的组合，同时第二进退件(8－2)(9－2)恰移位到“2”按键下。再按下“2”按键，进退体(4)如前述又向后移动一齿，定位杆(29)进入第二齿齿凹中，见附图4，因第二齿为单向直角大齿即反锁齿(18)，定位杆(29)被卡在其齿凹中，无法退出，此时进退体(4)被定位在“2”按键位置，其它9个按键若不按正确密码一步步解码，其均不能使进退体(4)恢复初始原位，1).若下一步错按“4”按键，因“4”按键下无前进件(9)，按键头则只能抽入第三后退件(8－3)后侧，即在第二后退件(8－2)和第三后退件(8－3)之间，并挤压两者，其力的方向总的是向前进方向，进退体(4)已被定位杆(29)卡在反锁齿(18)位置，无法向前运动，因而作用的结果则只能使进退件(8)(9)相对于进退体框架(7)被挤开一定缝隙，而防损弹簧A的设置也正是为了防止猛力乱按键时损坏进退件(8)(9)，如前述此种情况，进退件只是被挤开，按键一松手，它又弹位原位，不会损坏进退件(8)(9)。
2).下一步正确按键，进退体(4)可进一步后缩，定位杆(29)可进一步前进，但未按到第六位，一旦有一个键按错，如第五位不是按的“1”按键，而是按的“8”按键，因“8”按键下无前进件(9)，按键头抽入第四和第五后退件(8－4)(8－5)之间，挤压的结果使得定位杆(29)被强行滑退到反锁齿(18)的位置，因而前几步的正确解码不起作用。
3).在按下“2”按键的同时，第三进退件(8－3)(9－3)随进退体(4)移位到第“5”按键下，门内旋扭(37)的拨动杆(38)因进退体(4)的移动而脱离拨动槽(19)，使门内旋扭不起作用。
见附图4，综上三点所述，即可利用反锁齿达到密码反锁之目的，即按完前两位密码“0”“2”后，便停止启动后几位密码，进退体(4)便被卡在反锁状态，门外乱按码和门内旋扭(37)均无法使之启动开锁。
见图5，后几位密码的解码动作原理与第一位相同，当第六位按键正确解码并弹回的同时，进退体(4)带着锁舌(5)完全缩回锁体(2)，锁舌(5)长度约小于定位边齿总长度即是便于锁舌完全退入锁体(2)，进退体底板(6)上的顶杆边凸(15)推动顶杆杆尾(35)，使顶杆(33)转动，顶杆杆头(34)便将定位杆(29)顶出而脱离定位边齿，整个进退体(4)在复位弹簧D的作用下迅速弹回原位，(见图3)，锁舌自动弹出。进退体(4)的弹回，其另一顶杆边凸(16)又带动顶杆(33)迅速反转回位，定位杆(29)又回到第一齿齿凹中。注意，上述动作非常连贯迅速，因此开锁时，最后一位键按下后需保持一定时间，待门推开后再放手，否则，即使正确解码，锁舌(5)退进后又很快弹出，门仍打不开。
见附图3，门内旋扭(37)的拨动杆(38)又恢复到与拨动槽(19)配合的位置。逆时针转动旋扭(37)，拨动杆(38)便可带动拨动槽(19)使进退体(4)后退开锁。顺时针转动旋扭(37)，拨动杆(38)即进入进退体底板(6)后端的反锁槽(20)中，使进退体(4)被卡住，此时，门外即使正确解码，亦不能启动进退体(4)，即可达到门内反锁的目的。
附本实用新型机构零件关系图
尺寸关系a≥a1＝a2b2≥b＝b权利要求1.机械式按键密码锁，由锁帽(1)、锁体(2)、进退体(4)、编码机构、反锁机构组成，其特征在于进退体(4)包括锁舌(5)、进退体底板(6)、进退体框架(7)、进退件(8)(9)及压紧档件(10)五部分；编码机构由上述进退件、压紧档件及按键装置组成；定位复位机构则由定位杆(29)、顶杆(33)、弹簧和定位边齿(17)(18)配合而成；反锁机构采用旋扭(37)及其拨动杆(38)与拨动槽(19)和反锁槽(20)配合而成。
2.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于进退体(4)是由下层的进退体底板(6)和上层的进退体框架(7)联固而成的空间双层结构，在其前端固定着锁舌(5)，进退件(8)(9)横放于框架内，框架四角并设有弹簧固定档舌(40)，压紧档件(10)压放于进退件之上。
3.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于进退体底板(6)中心设有纵向长槽(11)；其一边侧设有定位边齿(17)(18)、顶杆边槽(14)及顶杆边凸(15)(16)；其另一边侧设有拨动槽(19)和反锁槽(20)；其尾端设有复位弹簧档舌(13)。
4.根据权利要求3所述的密码锁，其特征在于锁体底板上的联结柱销(12)穿过进退体底板中心的纵向长槽(11)，使进退体与锁体相对固定。
5.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于进退件由后退件(8)和前进件(9)组成。
6.根据权利要求5所述的密码锁，其特征在于后退件(8)为条形件；前进件(9)为具有顷面的卡件，前进件根据密码号的编排卡固于不同后退件的不同部位。
7.根据权利要求5所述的密码锁，其特征在于前进件(9)顷面斜线所对应的平面距离约大于定位边齿(17)(18)齿距。
8.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于压紧档件(10)为一平面档板，其上开有与按键相对应的等距长槽(41)，长槽宽度稍大于前进件的顷面宽度。
9.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于铵键装置由按键框(22)、按键(23)及弹簧(24)组成，按键框固定于锁体(2)上，按键两两配对置于框内，弹簧则置于按键侧槽(26)与键框档条(42)之间。
10.根据权利要求9所述的密码锁，其特征在于按键包括按键体(25)和按键头(28)，按键体一侧设有按键侧槽(26)，另一侧设有按键头缺槽(27)；按键头为上宽下窄的“
”形柱体，且配对的按键头的另一半相互错位活动地嵌入对方的按键头缺槽(27)内，使所有按键头在一直线上。
11.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于进退件(8)(9)个数与定位边齿数相等、均为6，且齿距亦与后退件间间距相等，按键数及压紧档件长槽数均为10。
12.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于定位杆(29)固定于进退体一侧的锁体底板上，其杆头卡手(30)与定位边齿配合，杆尾凹槽(32)受复位弹簧抵压，杆中凹槽(31)与顶杆(33)配合。
13.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于顶杆(33)亦固定于锁体(2)底板上，其杆头(34)与定位杆杆中凹槽(31)配合，杆尾(35)与进退体底板(6)上的顶杆边槽(14)及顶杆边凸(15)(16)配合。
14.根据权利要求13所述的密码锁，其特征在于定位杆杆头(30)与顶杆杆尾(35)间设有微力拉簧C。
15.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于定位复位机构弹簧由防损弹簧A，压固弹簧B、复位弹簧D组成，防损弹簧A与压固弹簧B分别设置于进退体框架四角的固定档舌(40)上并压固在进退件(8)(9)两侧，复位弹簧D固定于锁体弹簧柱(21)上，其一端臂D1抵压于定位杆杆尾凹槽(32)，另一端臂D2档压在进退体底板上的复位弹簧档舌(13)上。
16.根据权利要求15所述的密码锁，其特征在于防损弹A弹力大于压固弹簧B、再大于复位弹簧D3复位弹簧一臂D1弹力大于另一臂D2。
17.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于定位边齿总长度约大于锁舌长度及顶杆边槽(14)长度。
18.根据权利要求1所述的密码锁，其特征在于定位边齿由解码齿(17)和反锁齿(18)组成，解码齿为钝角小齿，反锁齿为单向直角大齿，反锁齿仅有一个。
专利摘要本实用新型涉及一种机械式按键密码锁，该锁采用按键配合进退件进行编码组合，利用简单的板状和杆状部件即可实现解码及开启、锁定动作，其主要由锁体、进退体，编码机构、定位复位机构和反锁机构组成，具有密码开锁反锁、门内开锁、反锁等功能，其结构简洁、零部件少，加工精度要求低，重量轻、体积小，成本低廉，并具有编码容量大，用户失密后可行自行设计密码，以及可防止因偶然解码正确而失密的优点。
文档编号E05B37/20GK2110057SQ91229319
公开日1992年7月15日 申请日期1991年11月21日 优先权日1991年11月21日
发明者田泰伟 申请人:田泰伟