CN102720402A - 机械密码锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械锁。该锁包括开启机构、密码输入机构和若干密码单元，密码单元包括密码轮、用于驱动密码轮的驱动轮、同开启机构相连接的锁销以及相互配套的用于阻止所述驱动轮转动用的止动销和止动槽，锁销和密码轮之间设有相互配套的密码销和密码槽，开锁过程中、止动销进入止动槽的时刻早于密码销进入密码槽的时刻。本发明既能防止机械比对法进行开锁且不会产生密码丢失现象、又不会产生密码比对而导致密码轮转轴歪曲现象。解决了现有的机械密码锁所存在的密码比对时会导致密码轮转轴弯曲而导致的密码轮不能够正常转动甚至卡死、影响锁的使用寿命的问题和对于机械比对法缺乏行之有效且不影响锁的正常使用的破解方法的问题。

Description

机械密码锁

技术领域

本发明涉及机械锁，尤其涉及一种机械密码锁。

背景技术

为了提高机械锁的安全性能，在机械锁中设置密码机构，只有密码输入正确后锁才能被机械开启。机械密码锁的密码由于是通过机械机构完成的，存在能够被技术开启的不足。现有的获知密码的技术手段（以下称为破密手段）有三种：第一种为通过射线扫描锁内部的机构来获知；第二种为通过从观察密码用的观察孔同锁壳之间的缝隙进行窥视而获知；第三种为通过进行开锁动作，使密码单元处于比对状态（机械密码的原理是通过在密码轮和锁销之间设置相互配套的密码槽和密码销，密码槽和密码销二者中的一者随同锁销一起移动，密码槽同密码销对齐时则锁销能够移动到位、此时锁舌才能被开启机构开启，如果密码槽同密码销错开时，则锁销不能够移动到位、此时锁舌不能够被开启。比对状态是指锁处在进行开启的动作过程中且密码轮阻碍住了锁销的进一步运行时的状态），然后通过密码输入机构使驱动密码轮转动的驱动轮转动，驱动轮带动密码轮转动到正确的密码位置即密码槽同密码销对齐时，则会听到对齐的动作声音或感知锁销位置的变化，从而得知密码。以下将第三种破密手段称为机械比对法。第一种破密手段，可以通过在锁内设置防止射线穿过的层来破解；第二破密手段，可以通过改变对密码进行观察方式或将锁设计为不需要观察密码的方式来破解；而对于机械比对法，目前尚缺乏行之有效且不影响锁的正常使用的破解方法。

再者，现有的机械密码锁进行密码比对时存在以下不足：密码槽和密码销是沿密码轮的径向进行比对对齐动作，在密码槽和密码销处于错开位置即输入密码不正确的状态下执行开锁动作时，密码轮受都径向的挤压力导致密码轮的转轴弯曲变形，致使密码轮不能够正常转动甚至卡死、影响锁的使用寿命。

在中国专利号为2008100700431、公开日为2008年12月17日、名称为“带防测装置的旋转式机械密码锁”的专利文献中公开了一种机械密码锁。该锁主要包括旋转轴（相当于驱动轮）、同旋转轴之间通过卡块卡接在一起的主动密码轮、依次设置在主动密码轮上的若干从动密码轮、同锁销连接在一起的密码槽插块和叉式锲板，所有的密码轮上设有插槽。该机械密码锁破解机械比对法的方法为：在密码槽插块延径向靠近主动密码轮的过程中，在密码槽插块抵接到主动密码轮之前，叉式锲板将主动密码轮同转轴轴之间脱开即卡块不卡在主动密码轮上，使得转轴不能够带动主动密码轮转动，从而破解掉机械比对法。在密码比对过程，密码槽插块是沿密码轮的径向向密码轮靠近而进行密码比对的。故该锁仍旧没能克服上述提到的机械密码锁所存在的密码比对动作会导致密码轮转轴弯曲变形的问题。该锁虽然提供了一种破解机械比对法获取密码的结构形式，但该结构形式存在以下不足：无论是正常比对（密码正确时的比对）和非正常比对（密码不正确时的比对），密码轮同转轴（驱动轮）之间都会脱开，频繁的脱开会导致转轴和密码轮之间的传动结构即卡块产生非正常磨损，导致传动误差即驱动轮（转轴）和密码轮转动的角度不同步，出现输入密码值正确而锁无法开启的现象；如果在比对状态时转动转轴，则会改变密码（因密码轮没有同步转动所致），而至于密码具体改变为了多少则不得而知，也即会产生密码丢失现象，影响锁的正常使用。

发明内容

本发明的一个目的旨在提供一种能防止机械比对法进行开锁且不会产生密码丢失现象的机械密码锁，以解决对于机械比对法缺乏行之有效且不影响锁的正常使用的破解方法的问题。

本发明的另一个目的旨在提供一种不会产生密码比对而导致密码轮转轴歪曲现象的机械密码锁，以解决现有的机械密码锁所存在的密码比对时会导致密码轮转轴弯曲而导致的密码轮不能够正常转动甚至卡死、影响锁的使用寿命的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种机械密码锁，包括开启机构、密码输入机构和若干密码单元，所述密码单元包括密码轮、用于驱动密码轮的驱动轮和同所述开启机构相连接的锁销，所述锁销和所述密码轮之间设有相互配套的密码销和密码槽，所述密码单元还包括设置在锁销和所述驱动轮之间的相互配套的用于阻止所述驱动轮转动用的止动销和止动槽，开锁过程中、止动销进入止动槽的时刻早于密码销进入密码槽的时刻。使用过程中既可以单独设置外壳、也可以利用安装锁的物体如门本身当外壳而实现密码单元的隐蔽。在开锁过程中，即密码比对的过程中，随同锁销的移动，止动销和止动槽左靠拢运动，密码销和密码槽作靠拢运动，止动销插进止动槽的时刻早于密码销插入密码销的时刻，如果密码不对时，则在密码轮阻止锁销继续前行即将锁开启之前，止动销已插入止动槽，驱动轮不能够被转动，驱动轮不能够被转动使得密码轮无动力输入，因此密码轮不能够被转动，从而无法通过机械比对法获知密码。从解决达到第一发明目的的角度出发，锁销相对密码轮的运动为径向或轴向都可以。

作为优选，所述锁销为沿密码轮的轴向移动的销。使得密码比对过程中，锁销是沿密码轮的轴向向密码轮靠拢的，从而起到防止密码轮转轴产生弯曲的作用。

作为优选，所述密码轮和驱动轮同轴可离合地连接在一起。不但结构紧凑、生产制作时方便，而且便于实现驱动轮和密码轮的同步转动。该结构位置关系便于实现驱动轮同密码轮的分开。

作为优选，所述密码销和所述止动销沿锁销的移动方向从后向前依次分布在所述锁销上，所述密码槽设置在所述密码轮的周面上，所述止动槽设置在所述驱动轮上。在密码不正确的情况下作开锁动作时，锁销需要承受较大的力，将密码销和止动销设置直接设置在锁销上，不但结构紧凑、而且能够起到提高锁销强度的作用，有利于实现锁的小型化。

作为优选，所述密码输入机构包括齿条，所述驱动轮为齿轮，所述驱动轮的齿之间形成所述止动槽，所述驱动轮通过所述齿条驱动。只需要对齿条按压一次即能完成一个密码单元的密码输入，现有的转动轮盘和按压按钮的方式而言，输入密码时快速方便且动作时的平稳性好；在齿条作返回动作时能够自动将密码打乱，无需再通过密码输入机构去打乱密码，提高了使用时的方便性。

本发明还包括挡块和弹簧，弹簧、密码轮、驱动轮和挡块四者沿开锁时锁销的移动方向从后向前依次设置，所述密码轮和驱动轮二者通过所述弹簧配合挡块轴向抵接在一起。通过弹簧将驱动轮和密码轮压紧在一起，将密码轮和驱动轮分开后二者能够自动合拢到一起，提高了操作时的方便性和结构的紧凑性。密码轮和驱动轮二者之间可以通过摩擦力、磁力或啮合力来进行传动。

作为优选，所述驱动轮的端面上固接有沿周向分布的若干第一齿，所述密码轮的端面上设有沿周向分布的若干第二齿，所述密码轮和驱动轮二者通过所述第一齿配合所述第二齿啮合在一起。该结构使密码轮和驱动轮之间通过多齿啮合的方式传动动力，驱动轮和密码轮之间不会打滑，以提高传动时的平稳性和可靠性。在该技术方案中，压紧弹簧只要起到防止驱动轮和密码轮轴向分开的作用，故只需要弹力较小的弹簧即可，将密码轮和驱动轮分开时省力。

作为优选，所述密码单元至少有两个；密码单元之间，有部分密码单元的密码轮串联连接在一起。不同的密码单元之间可共用安装轴和锁销，提高了制作时的方便性与结构的紧凑性。

作为优选，密码轮串联连接在一起的密码单元，相邻的两个密码单元中的一个密码单元的密码销构成另一个密码单元的止动销。实现了不同密码单元之间的密码销和止动销的共用，减少了部件数量，开模时方便，提高了制作时的方便性和降低制作成本。

作为优选，密码单元之间，有部分密码单元的密码轮并联连接在一起。并联连接在一起的密码单元的锁销并联成一根强度更大的杆去承受当密码不对时对锁销的挤压力，在承受相同的力时、能够降低单个密码单元锁销的材料用量。

本发明具有下述优点，将锁销设计为沿密码轮的轴向移动去实现密码比对，密码比对时不会导致密码轮的转轴弯曲变形，提高了锁的使用寿命和密码轮转动时的灵活性；通过止动销配合止动槽限制驱动轮转动以防止通过机械比对的方法获得密码，增加阻止驱动轮转动的结构后不会影响驱动轮和密码轮之间的传动效果，不会产生密码丢失现象、提高了工作时的可靠性、结构简单、止动性能可靠。

附图说明

图1为本发明实施例一的处于初始状态时的立体结构示意图。

图2为本实施例一中的驱动轮和密码轮处于分开状态时的立体示意图。

图3为本发明实施例一的进行比对时的立体示意图。

图4为本发明实施例二的处于初始状态时的立体结构示意图。

图5为本发明实施例二的进行比对时的立体示意图。

图6为本发明实施例三的处于初始状态时的立体结构示意图。

图7为本发明实施例四的结构示意图。

图8为本发明实施例五的结构示意图。

图9为本发明实施例六的结构示意图。

图10为本发明实施例七的从右前方进行观察的的分体状态示意图。

图11为本发明实施例七的从左前方进行观察的的分体状态示意图。

图中：安装架1、第一安装轴11、密码单元2、锁销20、相邻的密码单元之间的间隙宽度L2弹簧21、密码轮22、密码槽221、小径段222、第二齿223、密码轮部凹腔224、密码轮部定位阻尼槽225、驱动轮23、第一齿231、止动槽232、驱动轮部凹腔233、驱动轮部定位阻尼槽234、驱动轮部阻尼块235、挡块24、密码销25、止动机构26、止动销26、密码输入机构3、第二安装轴31、中间轮32、中间轮部阻尼块321、扣位4、驱动机构5、同一密码单元中的密码轮和驱动轮之间的供容纳止动销的槽的间隙宽度L1、相邻的密码单元之间的间隙宽度L2。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种机械密码锁，包括安装架1、两个密码单元2、两个密码输入机构3和驱动机构5。

安装架1上设有第一安装轴11。

密码单元2包括弹簧21、密码轮22、驱动轮23、挡块24、密码销25、止动销26和锁销20。图1中位于右边的那个密码单元中的挡圈在图1中被安装架挡住，故在图1中看不见。弹簧21、密码轮22、驱动轮23、挡块24从左向右依次套设在第一安装轴11上。挡块24固定在第一安装轴11上。密码轮22和驱动轮22通过弹簧21配合挡块24轴向抵紧在一起。止动销26和密码销25从左向右依次设置在锁销20上。密码轮22的周面上设有密码槽221。驱动轮23为齿轮。驱动轮23的齿之间形成止动槽232。

密码轮22的右端面上设有小径段222。设置小径段222的目的是使得处于初始状态时，止动销26有容纳空间、止动销26不会干涉驱动轮23和密码轮22的正常转动。

密码销和密码槽之间沿左右方向的距离大止动销和止动槽之间沿左右方向的距离。

两个密码单元2串联连接在一起。

密码输入机构3包括第二安装轴31和安装在第二安装轴31上的中间轮32。中间轮32为齿轮。中间轮32同驱动轮23啮合在一起。两个密码输入机构3的第二安装轴31为一体结构。

驱动机构5为现有机构。驱动机构5同锁销20连接在一起。

密码单元设定密码的方法为：使密码销25插在密码槽221内、止动销26离开止动槽232，单独转动驱动轮23到对应的密码位置即可。

参见图2，驱动轮23的左端面上设有沿周向分布的若干第一齿231。密码轮22的小径端222的右端面上设有沿周向分布的若干第二齿223。驱动轮23和密码轮22二者通过第一齿231配合第二齿223啮合在一起。

参见图3，通过使中间轮32在第二安装轴31上转动，中间轮32驱动驱动轮23在第一安装轴11上转动，驱动轮23驱动密码轮22在第一安装轴11上转动，当输入的密码正确时即驱动密码轮22转动正确的角度时，则密码销25和密码槽221位于同一直线上、止动销26和止动槽232位于同一直线上。当每一个密码单元的密码都输入正确时，则在通过开启机构5开启锁的过程中，驱动机构5带动锁销20相对于安装架1向右平移，每一密码单元上的密码销25都不会同密码22抵接在一起，即密码单元不会阻碍锁的开启；否则密码输入不正确的那个密码单元中的密码轮22会同密码销25抵接在一起，从而使得锁不能够被开启，密码输入不正确的密码单元中的止动销26插入在止动槽232内，密码输入不正确的密码单元中的驱动轮23不能够转动；故不能够通过在比对状态（即密码轮22同密码销25抵接在一起时的状态）下时使密码轮22转动，通过密码销由同密码轮抵接在一起改变为同密码槽对齐的状态的过程中锁销所产生的向右的微量位移（手感判断）和/或发出的声音来获知密码（此即为机械比对发破解密码）。

实施例二，参见图4，同实施例一的不同之处为：两个密码单元串联连接时只在锁销20上设置三根销27。三个销27中，左端的那根销构成左端那个密码单元的密码销、中间那根销兼作右端的那个密码单元的密码销和左端那个密码单元的止动销、右端那根销构成右端那个密码单元的止动销。如果n个密码单元串联在一起时，则只需设置n-1根销，让位于相邻两个密码单元之间的销兼做相邻两个密码单元二者中一者的止动销和另一者的密码销即可。

参见图5，当处于比对状态时，位于中间的那根销27卡在左端那个密码单元上的止动槽232内的同时还同右端那根密码单元上的密码槽221进行比对。该设计不能简单地理解为将串联连接的相邻的两个密码单元中的一个密码单元的止动销同另一个密码单元中的密码销制作为一体结构，其原因为：采用该设计后，相邻的两个密码单元中的密码轮和驱动轮之间的位置关系应该满足：同一密码单元中的密码轮和驱动轮之间的供容纳止动销的槽的间隙宽度L1要大于相邻的密码单元之间的间隙宽度L2。如果不采用该设计则无需满足该要求。

实施例三，参见图6，同实施例二的不同之处为：密码单元2有四个，四个密码单元2中以两个为一组按照实施例二的方式串联在一起后再将两者密码单元以并联的方式安装在安装架1上。两组密码轮中的锁销20通过安装座51同驱动装置5连接在一起。密码输入机构3为齿条。

输入密码的方法为：通过密码输入装置3即齿条去驱动驱动轮23，驱动轮23带动密码轮22转动。通过齿条驱动时，能够实现通过设置限位机构、使齿条所能移动的距离同输入正确密码时驱动轮所转动的弧长相等，实现按压一次即能将正确密码输入，此时所有的密码单元也可以共用一个齿条驱动，齿条相当于开启密码的钥匙，不要时拔下。

实施例四，参见图7，同实施例一的不同之处为：通过使驱动轮23的半径比密码轮22的半径大、密码销25的高度比止动销26的高来空出止动销26的安装空间。驱动轮23和密码轮22通过扣位4可离合地连接在一起。

实施例五，参见图8，同实施例一的不同之处为：只是有一个密码单元2。密码轮22和驱动轮23并联连接在一起。在密码轮22上设有耦合齿轮224用于接收驱动轮23的动力。驱动轮23安装在第三安装座轴12上。驱动轮22兼做密码输入机构。

实施例六，参见图9，同实施例四的不同之处为：开锁过程中，驱动机构5是驱动锁销20相对于密码轮22作径向移动的，在锁销20向密码轮22靠拢的过程中，止动销26进入止动槽232的时刻早于密码销进入密码槽221的时刻。起到防止被技术开锁的作用。

实施例七，参见图10，同实施例一的不同之处为：密码单元只有一个（为了能更清楚地理解结构故只设置了一个），锁销20为圆柱形销。弹簧（图中没有画出）、密码轮22、驱动轮23、中间轮32依次套设在锁销上且抵接在一起。中间轮32卡在安装架1上不能够沿锁销20左右移动。中间仑32为圆柱形，其表面标识有密码值（密码值图中没有标出）。密码轮22的右端上设有防止转动时密码轮22同止动销26产生干涉的密码轮部凹腔224。密码轮22的右端面上设有均匀分布的密码轮部定位阻尼槽225。驱动轮22的右端上设有防止转动时驱动轮23同止动销26产生干涉的驱动轮部凹腔233。驱动轮23的右端面上设有均匀分布的驱动轮部定位阻尼槽234。密码轮部定位阻尼槽225和驱动轮部定位阻尼槽234都为球冠状凹槽。

参见图11，密码槽221设置在密码轮22的内周面上。止动槽232设置在驱动轮23的内周面上。驱动轮23的左端面上均匀设置有同密码轮部阻尼槽225（参见图10）相配套的驱动轮部阻尼块235。中间轮32的左端面上均匀设置有同驱动轮部阻尼槽234（参见图10）相配套的中间轮部阻尼块321。驱动轮部阻尼块235和中间轮部阻尼块321都为球冠状。

参见图10和图11，只有当驱动轮部阻尼槽234套在中间轮部阻尼块321上时，密码轮22才能同驱动轮23一起转动，且此时密码槽221和密码销25位于同一直线上、止动销26和止动槽232中的一个位于同一直线上，从而起到自动对齐和增大密码轮和驱动轮之间的摩擦力的作用。只有当驱动轮部阻尼槽234套在中间轮部阻尼块321上时，驱动轮23才能随同中间轮32一起转动。防止机械比对开锁的方法同实施例相同，在此不再复述。

在以上各实施例中只是为了理解和观察的方便，将密码单元设计为数量较少，密码单元裸露在外。实际使用过程中密码单元是需要封闭住的，密码单元的数量及密码的位数安装需要依照本发明给出的方法简单累加即可。密码单元采用几进制依照需要只有设定即可，通常在需要直观地看出密码数字的情况下，采用人们习惯用的10进制。

Claims (10)

1. 一种机械密码锁，包括开启机构、密码输入机构和若干密码单元，所述密码单元包括密码轮、用于驱动密码轮的驱动轮和同所述开启机构相连接的锁销，所述锁销和所述密码轮之间设有相互配套的密码销和密码槽，其特征在于，所述密码单元还包括设置在锁销和所述驱动轮之间的相互配套的用于阻止所述驱动轮转动用的止动销和止动槽，开锁过程中、止动销进入止动槽的时刻早于密码销进入密码槽的时刻。

2.根据权利要求1所述的机械密码锁，其特征在于，所述锁销为沿密码轮的轴向移动的销。

3.根据权利要求1或2所述的机械密码锁，其特征在于，所述密码轮和驱动轮同轴可离合地连接在一起。

4.根据权利要求3所述的机械密码锁，其特征在于，所述密码销和所述止动销沿开锁时的锁销的移动方向从后向前依次分布在所述锁销上，所述密码槽设置在所述密码轮的周面上，所述止动槽设置在所述驱动轮上。

5.根据权利要求4所述的机械密码锁，其特征在于，所述密码输入机构包括齿条，所述驱动轮为齿轮，所述驱动轮的齿之间形成所述止动槽，所述驱动轮通过所述齿条驱动。

6.根据权利要求3所述的机械密码锁，其特征在于，还包括挡块和弹簧，弹簧、密码轮、驱动轮和挡块四者沿锁销的移动方向从后向前依次设置，所述密码轮和驱动轮二者通过所述弹簧配合挡块轴向抵接在一起。

7.根据权利要求6所述的机械密码锁，其特征在于，所述驱动轮的端面上固接有沿周向分布的若干第一齿，所述密码轮的端面上设有沿周向分布的若干第二齿，所述密码轮和驱动轮二者通过所述第一齿配合所述第二齿啮合在一起。

8.根据权利要求1或2所述的机械密码锁，其特征在于，密码单元之间，有部分密码单元的密码轮串联连接在一起。

9.根据权利要求8所述的机械密码锁，其特征在于，密码轮串联连接在一起的密码单元，相邻的两个密码单元中的一个密码单元的密码销构成另一个密码单元的止动销。

10.根据权利要求8所述的机械密码锁，其特征在于，密码单元之间，有部分密码单元的密码轮并联连接在一起。

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