CN104389457A - 一种密码锁面板装置 - Google Patents

Abstract

一种密码锁面板装置，包括可固定在门板上的圆柱形座体和可装入座体的圆柱形面板体。面板体包括罩壳、安装固定在罩壳内的键盘、显示模块以及盖板。座体设有电池仓和固定孔以及用于连接装于门板内的锁的电动装置的线束。还包括一个套装于座体上并与该座体轴向固定、可以相对于该座体转动的圈体，在该圈体内设有至少一个以上的定位部，在面板体上设有与该定位部数量相等、位置对应而且可以与该定位部相扣合和脱离的延伸部，在座体上设有与定位部数量相等、位置对应的适合延伸部通过和定位的导向部。采用上述扣合及导向结构，使面板体与座体的固定定位准确、结合牢固、分离快捷。

Description

一种密码锁面板装置

技术领域

本发明涉及一种密码锁面板装置。

背景技术

已有的用于保险箱柜的作为交换信息的人机界面的圆柱形密码锁面板装置，除了安装数字键盘外，还可在其内部放置电量较大的普通干电池以及在安装其它模块，如 LCD显示模块等。由于这种面板结构紧凑，外形美观，是保险箱电子密码锁的较好的技术方案之一。但是其外形要符合人体工程学，直径尺寸不能太大，故内部空间非常有限。另一方面，为了便于该换电池和便于维护，需要提供可安装和拆卸的结构。

美国专利 US20020056300 公开了一种圆柱形密码锁面板装置，上述面板装置由键盘面板、前罩壳、键盘、电路板、仓体、后罩壳、转动盘以及背板组成，在前罩壳和后罩壳之间装有键盘、电路板和仓体，其中仓体与前罩壳的固定是通过设在仓体上的几个弹性片实现的，而前罩壳和后罩壳则是通过设在罩壳壁面上的卡钩和卡槽扣合在一起。在该技术方案中，前后罩壳所采用的卡钩和卡槽结构是直接推入扣合，拆卸比较困难，换电池需要先分离前后罩壳，然后分离仓体与前罩壳，因而给更换电池操作和维护工作带来不便。

美国专利US6760964B1，公开了另一种圆柱形密码锁面板，它由圆柱形盒体和键盘组成，在盒体内装有电路板、电池盒。在盒体底部对应电池盒位置设有一个缺口和一个可封堵缺口的挡板，拆下该挡板，便可取出9V叠层电池。该面板装置采用了薄膜键盘，用粘合剂将该键盘粘接在盒体的正表面上。如需维护安装在和体内的电路，须揭下薄膜键盘 ( 通常键盘会被破坏 )，将盒体从门板上拆下后，才能露出电路部分。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种容易拆装便于更换电池和便于维护的密码锁面板装置。本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种面板可分离部分之间的电连接采用直接插接方式的结构。

本发明的技术方案包括：

可固定在门板 1 上的座体 2 和可与座体结合的面板体 3，面板体包括罩壳 4、安装固定在罩壳内的键盘5、显示模块6，以及盖板7 ；座体上设有可装入电池8的电池仓9、电路板10和固定孔11以及用于连接装于门板内的锁的电动装置的电缆12，还包括一个套装于座体2上并被该座体轴向定位且可通过相对于该座体转动至预定角度将面板体3锁定在座体上的圈体30。

根据上述技术方案，在圈体上设有至少一个以上的定位部，在面板体上设有与该定位部数量相等、位置对应且随所述圈体转动至预定位置与定位部扣合和脱离的延伸部，在座体上设有与所述定位部数量相等、位置对应的适合所述延伸部进入和抽出并起导向作用的导向部。

进一步的，在圈体上设有内径小于所述座体外径的环形平面 31，在座体上设有凸台21，圈体套装于座体上后，凸台的平面22的高度大于圈体的环形外平面32的高度 ；座体安装固定于门板后，凸台平面22与门板接触，圈体的环形内平面33与座体上的对应端面23滑动接触。

还可以在圈体环形平面 31 上还设有内径和高度均小于其的另一环形平面 34，在座体上设有可搭扣在该环形平面上的、将圈体与座体轴向定位、且与该环形平面周向滑动配合的弹性卡钩 24。

在本发明技术方案的基础上，延伸部是设在盖板 7 上圆周分布的三个沿径向外延伸的 L 形凸起 40 ；定位部是设在圈体 30 内沿圆周分布的与所述延伸部位置对应且沿径向内延伸并与所述延伸部L形凸起可互相可扣合的三个L形凸起50；导向部是设在座体2上沿圆周分布的三个与L形凸起位置对应且可以容纳L形凸起40插进和抽出的孔槽60，该孔槽一侧还包括一个可容纳圈体内L形凸起50转进的缺口61，该凸起50相对盖板上L形凸起 40 的转动范围由孔槽的一个面62和缺口 61 的边 63 限定。

进一步的，在盖板上的L形凸起40上设有包括斜面41、平面42和凸条43的扣合体44，在圈体内L形凸起50上设有形状和尺寸与设在扣合体44相对应的斜面51、平面52和凹槽 53 的扣合体 54 ；在所述扣合体 54 背面位置设有凸条 55，在所述座体对应位置设有与凸条 55 形状和尺寸相配的凹槽 45，上述凸条和对应的凹槽在到达扣合位置或分离位置时起定位作用并可产生到位的手感。

较佳的，凸条43和相配的凹槽53以及凸条55和相配的凹槽45横截面形状是半圆形。或者，凸条 43 和相配的凹槽53以及凸条 55 和相配的凹槽 45横截面形状是三角形。

较佳的，在罩壳 4 上设有定位标记 46，47，在圈体 30 的对应位置上设有定位标记36，以及在座体2的对应位置上设有定位标记37，上述标记用于安装和拆卸时的对位，在圈体外柱面局部地设有便于转动圈体的波纹状或齿状 35。

根据本发明的技术方案，所述电池仓 9 包括二个平行排列的适合叠层电池 8 装入的矩形腔体 94，在该矩形腔体一端设有用于与电池电极触头相互电接触的一组导电簧片90，该簧片与设在座体内的电路板10电连接。所述导电簧片具有V形边91，92，其中V形边92 穿过设置在座体上的定位槽孔 25，其尾端 93 与设在电路板上的且位置和数量相对应的导电柱 13 电连接，另一 V 形边与水平面成一角度，使其在电池装入后与电池电极触头形成弹性接触。

根据本发明的技术方案，所述电路板10设在座体一侧定位槽26内，该电路板上还设有 ：用于连接装于门板内锁的电动装置的电缆的电连接器 14，以及用于发出提示信息的蜂鸣器 15。

较佳的，在电池仓 9 一端设有对应于叠层电池 8 正负电极触头的宽度不同的导向槽95和96，用于防止电池极性装反，在电池仓另一端设有用于方便取出和放置电池的球面凹陷97，在盖板7上设有与该矩形腔体位置对应、形状与叠层电池外形相符的、用于进一步固定叠层电池的凹陷 74。

根据本发明的技术方案，包括相互配对的、用于座体和面板体电连接的电连接器16 和电连接器 17，其中电连接器 16 设在座体上，与电路板 10 电连接，电连接器 17 设在面板体上，与显示模块电连接，面板体装入座体后，该配对的电连接器形成有效地电接触。

进一步的，所述电连接器16是装在电路板10上的一接插件，在座体上设有与该接插件外形和尺寸相配合并对接插件起定位作用的腔体27，在该腔体顶端设有用于固定接插件的卡勾 28，腔体底部外表面相对于座体平面凸起，在该腔体底部设有露出接插件触头的窗口29。所述电连接器17是通过导线18与显示模块6连接的且与电连接器16相配的接插件，在罩壳 4 上设有与该接插件外形和尺寸相配合并对该接插件起支撑和定位作用的槽19，在盖板7对应位置上设有与所述腔体27凸起位置、外形和尺寸相配合的凹陷72，在该凹陷底部设有用于伸出和定位接插件插头部分的槽口 73。

根据本发明的技术方案，所述显示模块6包括 ：电路板20，装于该电路板上的液晶显示屏 70，装于该电路板上的用于连接键盘 5 的接插件 65，装于该电路板上的与设在座体上的电连接器 16 相配的电连接器17。

根据本发明的技术方案，所述显示模块6包括 ：电路板20，装于该电路板上的一组LED灯71，装在该电路板上的用于连接键盘5的接插件65，装于该电路板上的与设在座体上的电连接器 16 相配的电连接器 17)。

进一步的，还设有一个套装于所述 LED 灯上的可将其中任何一 LED 灯所发光束导向至面板体可观察位置的导光体80，在罩壳对应位置设有适合该导光体装入和定位以及露出部分导光体的孔槽 75，在键盘与该孔槽对应位置开有可露出部分导光体的缺口 76。

较佳的，所述的一组LED灯71包括至少两个产生不同颜色光线的LED贴片元件组成，所述导光体包括设有形状和尺寸适合将该LED贴片元件扣入的腔体84的平面部81、设有从罩壳上孔槽75以及键盘上缺口76露出的透光面85和86的显示部82，以及介于所述平面部和显示部之间的延伸部83。

进一步的，还包括以下用于电路板及其导光体装配定位的装置：设在导光体上的定位槽87、设在电路板上的定位孔64、设在盖板上的定位柱77和设在罩壳对应位置的定位槽 78 和定位块 79，定位柱 77 穿过定位孔 64，定位柱下部搭在定位块 79 上，定位柱上部顶在导光体定位槽 87 上，导光体两侧由定位槽 78 限定。

采用上述技术方案，使得本发明具有以下优点 ： 

与现有的圆柱形密码锁面板相比，该面板装置由二个整体部件组成，结构简单，安装和分离十分便捷，从而可以大大节省将面板装置安装到箱门上的装配工时。

采用在座体和面板体之间设置圈体及其之间的扣合结构及导向结构，使面板体与座体的固定定位准确、结合牢固、分离快捷。

在面板体和座体上设置接插式电连接结构，不仅省去了导线以及分离后二个部分仍有导线连接麻烦。而采用本发明有准确的定位结构和可靠的接触方式的电连接技术方案，进一步提高了密码锁面板装置的可靠性。

在该面板装置上装有 LCD 显示模块和蜂鸣器，可直观清晰地表示密码锁的各种工作状态，方便用户操作。

还可以选择地采用 LED 显示方式的面板，导光体及其相关结构解决了传统的带管脚的 LED灯安装定位困难的问题。

附图说明

为了让本领域的技术人员能够进一步了解本发明，结合附图对本发明进行详细说明。

图 1 是本发明的结构示意图；

图2 是本发明另一个角度的结构示意图 ； 

图 3 是本发明圈体和座体的装配示意图 ； 

图 4 是本发明的圈体和座体另一角度的装配示意图 ；

图5 是本发明的圈体和座体装配示意图 ( 装配后 ) ； 

图 6 是本发明图 5的局部放大图 ；

图 7 是本发明圈体、座体和面板体装配示意图 ；

图 8 是本发明面板体上的延伸部与圈体上的固定部扣合前的局部放大示意图 ； 

图 9 是本发明面板体上的延伸部与圈体上的固定部扣合后的局部放大示意图 ； 

图 10 是本发明座体和导电簧片、电路板的装配示意图 ； 

图 11 是本发明座体和导电簧片、电路板另一角度的装配示意图；

图 12 是本发明一种面板体的装配示意图 ；

图 13 是本发明图 12中罩壳另一角度的结构示意图 ； 

图 14 是本发明另一种面板体的装配示意图 ；

在图 15 是本发明图 14中罩壳另一角度的结构示意图 ； 

在图 16 是本发明导光体的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合优选实施例对本发明作进一步的说明。

图 1 和图 2 示出了一种应用于保险箱的圆形密码锁面板，它由两个相对独立的部件组成 ：面板体 3 和座体 2( 包括已套装在座体上的圈体 30)。面板体的罩壳 4、盖板 7、座体和圈体以及其它机械零部件可采用注塑成型或金属铸造成型。将座体 2 上的电缆 12 通过孔 66 穿过门板，然后用两个螺钉通过设在座体上的安装孔 11 将座体固定在保险箱门板1 上。座体上设有专门为标准 9V 叠层电池 8 设计双电池仓 9，两个电池仓在电路上是并联关系，对使用者来说装一节电池密码锁仍正常工作，装两节电池可以延长更换电池的时间一倍左右。

将面板体上的标记 47 对准座体上的对应标记36，将面板体上的三个 L 形凸起 40平行地插入座体上的对应孔槽60，然后转动圈体使其上的标记36与面板体上的标记46对准为止，此时面板体与座体已经安装固定在一起，设在面板体上的接插件 16 同时也插入了设在座体上的接插件 17 中。若将已穿入门板的电缆 12 与安装在门板内的 锁的电动装置连接，该密码锁即可正常工作。如要从座体上取下面板体，则只要反方向转动圈体使其上的标记 36 对准面板体上的标记 47，即可轴向地取出面板体。

图 3、图 4 和图 5 以及图 6 示出了座体 2 和圈体 30 的结构和装配关系，座体外圆壁面与圈体内圆壁面有着动配合的关系，圈体套装在座体上后，其端面 23 平面地和座体内平面33光滑接触，也具有动配合关系。设在座体上的导向孔槽60底部的一个卡钩24具有一定的弹性，其分布圆直径与设在圈体上的环形平面 34 的直径相配合，当圈体套装于座体后，该卡钩正好搭扣在环形平面 34 上，起到了将座体 2 和圈体 30 轴向地固定在一起的作用，而且不妨碍圈体相对于座体的平滑转动。若要将圈体和座体分离，只要将卡钩 24 向圆心方向拨，使其脱开环形平面34，则可轴向地分离二者。如果将已套装了圈体的座体固定于门板，由于座体的端面 23 和圈体内平面 33 接触，轴向地限定了圈体，座体外圆壁面限定了圈体内圆壁面，所以圈体也被轴向地固定于门板上。在座体上设置二个凸台21，其上的通孔用于装安装螺钉，该凸台起到承受安装固定座体的作用力。为了使圈体转动时不与门板摩擦，在圈体与座体装好后，凸台上的平面 22 略高出圈体最高外平面 32，其高度差以避免产生接触摩擦为准，一般在 0.2--1毫米左右。

图7示出了座体2、圈体30和面板体的结构和装配关系，在面板体的盖板7背部设置了三个基本对称的 L 形凸起 40，该凸起具有向外延伸的扣合部 ；在圈体内对应位置设置了与凸起 40 相配的另外三个 L 形凸起 50，其扣合部向内延伸 ；同时，在座体与 L 形凸起对应位置设有三个起导向和定位作用的孔槽60。该孔槽由设在座体平面上的孔和沿该孔内三面延伸的壁面构成，孔槽的截面形状与面板体上的 L 形凸起 40 的轴向投影形状基本相同，但要稍大一些，以使L形凸起40能顺利插入或抽出。孔槽60一侧设有缺口61，其形状和尺寸正好能使圈体上的L形凸起50周向转动时进入和占据。在面板体上的L形凸起40进入座体孔槽60后，转动圈体使得其上的L形凸起50从缺口61周向地进入孔槽60，与面板体上的 L 形凸起 40 相扣合，使面板体被固定在座体上。从图中可已明显看出，圈体的转动范围受到座体缺口 61 的边 63 和槽孔 60 的一个面 62 限定，而面板体上的标识 46 和 47 之间的距离正好与该转动范围相对应。

图8和图9示出了设在面板体上的L形凸起40和设在圈体内的L形凸起50扣合部分的具体结构以及扣合前后的情形。在凸起40的扣合部44上设有斜面41、平面42和凸条 43，在凸起 50 的扣合部 54 上设有形状和尺寸与扣合部 44 相对应的斜面 51、平面 52 和凹槽53。其中斜面在扣合时起导向作用，扣合到位后，凸条进入凹槽，不仅起到定位作用，还能给操作者以到位的感觉。扣合后两个平面相接触，起到力的传递和固定作用。还在 在扣合部54背面位置设置了凸条55，在座体对应位置增设了与凸条55形状和尺寸相配的凹槽45，在转动圈体到达面板体与座体分离位置时，凸条55进入凹槽45产生到位的手感。显而易见，面板体和座体结合或者分离到位的同时，以上所说的定位标记也会指示到相应的对准位置。

图 10 和图 11 示出了座体 2 正反两面的具体结构和与电池导电簧片 90 以及电路10 的装配关系，从图中可清楚地看出，在电池仓底部设有与电池电极触头相配的四个导电簧片90，导电簧片为V形，其中包括尾端93的边92插设在电池仓底部的孔槽25中，其尾端93穿过孔槽25与设在电路板10上的导电柱13接触，为了可靠的电接触和准确定位，在尾端上设有可以将导电柱卡入的 U 形缺口，再通过焊接不仅使二者可靠地电连接，而且也有效地固定了导电簧片。对应每节电池的正负电极触头外径不同，还设置了宽度不同的导向槽 95 和 96，当使用者误要将电池反装，因直径大的电极触头不能进入窄的导向槽，使电池不能装入电池仓，从而避免因电池装反而引发电路故障。从图中可以看出，两个电池仓的上部都设有一个球面凹陷 97，以方便于取出电池。

从图中还可以看出，电路板 10 上除了装有与导电簧片连接的导电柱和其他元器件外，还装有用于操作过程中的声音提示得蜂鸣器 15，还装有用于与设在门板内的锁的电动装置电连接的电缆 12 相配的接插件 14，以及还装有用于实现座体与面板体之间的电连接的、与设在面板体上的接插件17相配的接插件 16。

图11中清楚地示出了电路板10是插装在设在座体电池仓背面的孔槽26中的，电路板插装到位后，其上的接插件16正好装入与其外形和尺寸相配的腔体27中，而且设在腔体外沿的弹性卡勾 28 正好将接插件 16 卡住，使其和电路板定位固定。电路板和接插件安装好后，腔体底面所开的窗29正好露出接插件电接插部分，还可以看出腔体27外形相对于座体平面是一个矩形凸起。

图12和图13示出了一种面板体的结构，可以看出该面板体由薄膜键盘5、罩壳4、显示模块6和盖板7装配而成。其中，显示模块6由电路板20和装在其上的电子器件组成，装于电路板一面的显示屏70为定制的LCD，该电路板上还装有用于和键盘上引出电缆56电连接的接插件 65，而接插件17是通过电缆 18 从电路板上引出的。

从图中可以看出，为了固定电路板和显示屏，在罩壳上设有两个卡柱38，与该卡柱相对应，在电路板上设有固定孔 67，还设有一个卡勾 47，以及在罩壳上设置了与显示屏 70外形相配的凹陷46 ；同时在罩壳和键盘对应LCD的位置分别设有可露出LCD显示屏的窗口48和窗口58 ；在罩壳上还设有用于穿过电缆56的槽孔49 ；在盖板上还设有与 电池仓相配合对电池起进一步固定作用的凹陷74。

图中还表示出了盖板和罩壳是采用常见的螺钉装配紧固的，键盘也采用公知的粘贴方式装于罩壳对应平面上的。

从图12中可以看出，盖板上设有的凹陷72，其外形和尺寸以及位置都与座体装接插件17的腔体27的外部凸起相配合，在该凹陷平面上开有一组用于露出接插件17插头部分的槽孔73，在罩壳对应位置设有与接插件17外形和尺寸相配合的、可将该接插件装入并对该接插件起支撑和定位作用的定位槽19，将盖板用螺钉固定到罩壳后，接插件17便被定位槽19和槽孔73固定。当座体和面板体结合后(参见图1图2)，腔体27的外部凸起正好进入凹陷 72 内，接插件 17 的插头部分正好插进接插件 16 插座部分，上述的矩形凸起和矩形凹陷的结合属动配合关系，具有良好的定位作用，因此使得接插件的结合牢固并保持可靠的电接触。

图 14、图 5 和图 6 示出了一种不采用 LCD 显示而采用 LED 显示的面板体结构，与上述采用LCD显示模块的技术方案相比，除了与LED显示相关的结构外，其余结构都是相同的。如图所示，在电路板 20 上装有一组 LED 灯 71，其封装形式为贴片元件。本实例中，该组 LED 为两个不同发光颜色的 LED 灯，可在程序控制下择一地发光。为了将 LED 灯所发之光引致面板可观察部位(如图中设在罩壳上的缺口75和设在键盘上的缺口76)，设置了可由公知透明材料制成的导光体80及其相关其它零部件的结构。

从图16中可以清楚地看到该导光体80的结构，在平面部81上设有正好扣在LED上的腔体84，延伸部83接于平面部，顶部为显示部82。在罩壳对应位置设有与导光体延伸部外形和尺寸相配的槽孔 78，槽孔两边为用于固定导光体的凸起立面，在键盘对应位置也设置了用于透光的缺口76。当导光体装好后，其上显示部的平面85和86和延伸部局部面正好与罩壳上的缺口75、键盘上的缺口76平齐且外露。此外，为了准确定位，在盖板上设置了定位柱 77，在电路板上设置了定位孔 64，在罩壳上设置了定位块 79，以及在导光体上设置了定位槽 87。当电路板、导光体、罩壳和盖板装配后，定位柱 77 穿过电路板上的定位孔64，伸出部分下部搭在定位块 79 上的圆弧槽上，伸出部分上部顶在导光体定位槽 87 上，如此便使导光体被准确定位和固定。

Claims (4)

1.一种密码锁面板装置，包括可固定在门板(1)上的座体(2)和可与座体结合的面板体(3)，面板体包括罩壳(4)、安装固定在罩壳内的键盘(5)、显示模块(6)、以及盖板(7)，座体上设有可装入电池(8)的电池仓(9)、电路板(10)和固定孔(11)以及用于连接装于门板内的锁的电动装置的电缆 (12)，其特征是 ：还包括一个套装于座体 (2) 上并被该座体轴向定位且可通过相对于该座体转动至预定角度将面板体 (3) 锁定在座体上的圈体 (30) ；在圈体上设有至少一个以上的定位部，在面板体上设有与该定位部数量相等、位置对应且随所述圈体转动至预定位置与定位部扣合和脱离的延伸部，在座体上设有与所述定位部数量相等、位置对应的适合所述延伸部进入和抽出并起导向作用的导向部。

2.根据权利要求 1 所说的一种密码锁面板装置，其特征是 ：在圈体上设有内径小于所述座体外径的环形平面 (31)，在座体上设有凸台 (21)，圈体套装于座体上后，凸台的平面(22)的高度大于圈体的环形外平面(32)的高度 ；座体安装固定于门板后，凸台平面(22)与门板接触，圈体的环形内平面(33)与座体上的对应端面(23)滑动接触。

3.根据权利要求 2 所说的一种密码锁面板装置，其特征是 ：在圈体环形平面 (31) 上还设有内径和高度均小于其的另一环形平面 (34)，在座体上设有可搭扣在该环形平面上的、将圈体与座体轴向定位、且与该环形平面周向滑动配合的弹性卡钩(24)。

4.根据权利要求 1 所说的一种密码锁面板装置，其特征是 ：延伸部是设在盖板 (7)上圆周分布的三个沿径向外延伸的 L形凸起(40)；定位部是设在圈体 (30) 内沿圆周分布的与所述延伸部位置对应且沿径向内延伸并与所述延伸部 L 形凸起可互相可扣合的三个 L 形凸起 (50) ；导向部是设在座体(2)上沿圆周分布的三个与L形凸起位置对应且可以容纳L形凸起(40) 插进和抽出的孔槽 (60)，该孔槽一侧还包括一个可容纳圈体内 L 形凸起 (50) 转进的缺口(61)，该凸起(50)相对盖板上L形凸起(40)的转动范围由孔槽的一个面(62)和缺口(61) 的边(63) 限定。