CN104251079B - 一种机械式密码锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械式密码锁，包括基座，所述基座具有一腔体，所述腔体内设置有中心轴，所述中心轴上设置有多个密码控制单元，所述密码控制单元包括密码盘，所述密码盘至少具有三个密码位，所述三个密码位分别对应不同的密码状态。在本发明的机械式密码锁中，每个按键可以设置两位元或多位元密码，在不增加按键数量的情况下，可以大幅增加密码序列的复杂程度，避免密码序列被破解。

Description

一种机械式密码锁
技术领域
本发明涉及密码锁领域，更具体地说，涉及一种机械式密码锁。
背景技术
现有的机械式按键密码锁，每个按键只能设置一位元密码，即在密码序列中不会出现重复字元，比如在具有9个按键的密码锁中，9个按键分别对应数位1～9，对于对应数位“1”的按键，只能设置一位元密码“1”，即在该密码锁的密码序列中最多只能出现一个“1”，当需要设置复杂密码，例如想要在密码序列中出现“11”，就需要设置更多按键才能实现，这会造成密码锁的体积增大，而且也会导致密码锁的成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械式密码锁，每一个按键可以设置两位元及两位元以上的密码，也即密码序列中可以出现重复字元，例如对应数位“1”的按键，可以设置1位元密码“1”，也可以设置2位元密码“11”，这样在不增加按键数量的情况下，可以大幅增加密码序列的复杂程度，避免密码序列被破解。
本发明所提供的机械式密码锁包括基座，所述基座具有一腔体，所述腔体内设置有中心轴，所述中心轴上设置有多个密码控制单元，所述密码控制单元包括密码盘，所述密码盘至少具有三个密码位，所述三个密码位分别对应不同的密码状态。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述密码控制单元还包括单元底座、第一密码控制盘、第一复位弹簧、第二密码控制盘、第二复位弹簧和密码连接部件，所述单元底座和所述密码连接部件套设在所述中心轴上，所述第一密码控制盘和第二密码控制盘设置在所述单元底座上，所述第一复位弹簧用于第一密码控制盘的复位，所述第二复位弹簧用于第二密码控制盘的复位，所述密码盘设置在所述密码连接部件上，所述第一密码控制盘与所述密码连接部件连接使所述密码连接部件与所述第一密码控制盘同步转动。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述密码连接部件的一端具有与所述密码盘配合的密码凸块，所述密码凸块选择的位于所述三个密码位中的一个密码位中以使所述密码盘处于对应的密码状态。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述腔体内还设有推动片，所述推动片具有多个开关齿，每个所述开关齿对应一个所述密码控制单元，所述密码盘的外周还设有控制开口，所述控制开口与所述开关齿处于同一直线时，所述机械式密码锁处于解锁状态，所述控制开口与所述开关齿错开时，所述机械式密码锁处于锁定状态。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述第一密码控制盘的外周设置有三个定位凹位，所述第一密码控制盘的朝向所述第二密码控制盘的一侧具有限位凸柱，所述第一密码控制盘的另一侧具有用于和所述密码连接部件连接的连接凸块，所述第一密码控制盘还具有第一拨动部。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述第二密码控制盘的外周具有弧形限位开口，所述限位凸柱位于所述弧形限位开口内，所述第二密码控制盘的外周还具有第二拨动部。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述腔体内设置有复归板，所述复归板的一侧设有定位簧片，所述定位簧片具有多个定位爪，每个所述定位爪对应一个所述第一密码控制盘，所述定位爪与所述第一密码控制盘的定位凹位相配合。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述腔体内还设有凸轮轴，所述凸轮轴上设有多个按键单元，每个所述按键单元对应一个所述密码控制单元。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述按键单元包括动力凸轮和动力凸轮复位弹簧，所述动力凸轮具有用于拨动所述第一拨动部和第二拨动部的凸轮部。
在本发明所述的机械式密码锁中，所述按键单元还包括动力叉、按键内件、按键帽和按键弹簧，所述动力叉位于所述按键内件和动力凸轮之间，所述动力叉的下端具有叉口，所述动力凸轮具有与所述叉口配合的凹位，所述按键内件套在所述动力叉的上端，所述按键帽套在所述按键内件上，所述按键弹簧套在所述按键内件下端的圆柱位上。
实施本发明的机械式密码锁，具有以下有益效果：在本发明的机械式密码锁中，每个按键可以设置两位元或多位元密码，在不增加按键数量的情况下，可以大幅增加密码序列的复杂程度，避免密码序列被破解。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1a是本发明的机械式密码锁的优选实施例的示意图；
图1b是本发明的机械式密码锁的优选实施例的基座的示意图；
图2a是本发明的机械式密码锁的优选实施例的内部结构示意图之一；
图2b是本发明的机械式密码锁的优选实施例的内部结构示意图之二；
图3是图2b所示的结构除去复归板后的示意图；
图4a是本发明的机械式密码锁的优选实施例中密码控制单元与按键单元配合的示意图；
图4b是图4a所示的结构的左视图；
图4c是图4a所示的结构的右视图；
图5a是按键单元中动力凸轮的示意图；
图5b是按键单元中动力叉的示意图；
图5c是按键单元中动力凸轮复位弹簧的示意图；
图6a是密码控制单元中密码控制单元底座的示意图；
图6b是密码控制单元中第一密码控制盘的示意图；
图6c是密码控制单元中第一密码控制盘复位弹簧的示意图；
图6d是密码控制单元中第二密码控制盘的示意图；
图6e是密码控制单元中第二密码控制盘复位弹簧的示意图；
图7a是密码控制单元中密码连接部件的示意图；
图7b是密码控制单元中密码盘的示意图；
图8a是本发明的机械式密码锁处于非密码状态的示意图；
图8b是本发明的机械式密码锁处于非密码状态时的另一角度的示意图；
图8c是本发明的机械式密码锁处于非密码状态时的局部示意图；
图9a是本发明的机械式密码锁处于设置密码状态的示意图；
图9b是本发明的机械式密码锁处于锁定状态时的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
下面详细描述本发明的机械式密码锁的实施例，这些实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的机械式密码锁的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1a至图3所示，为本发明的机械式密码锁的一个优选实施例，该实施例为机械式按键密码锁。该机械式按键密码锁包括底板1、基座2和把手3，基座2设置在底板1上，基座2具有用于设置密码锁部件的腔体21。在该腔体21内设置有凸轮轴4、中心轴5、复归板6、推动片7，以及多个按键单元8和密码控制单元9。其中，凸轮轴4和中心轴5并列设置，二者相互平行；复归板6与密码控制单元9相配合，用于密码控制单元9的定位；推动片7与密码控制单元9配合，密码控制单元9处于锁定状态时，推动片7受到密码控制单元9的限制处于锁定状态，密码控制单元9处于开锁状态时，推动片7可以活动，从而实现开锁；每一个按键单元8对应一个密码控制单元9，按键单元8用于操作该按键单元8所对应的密码控制单元9。
参看图4a至图7b，以一个按键单元8为例说明本发明的机械式密码锁中的按键单元8的结构，在本实施例中，按键单元8包括动力凸轮80、动力凸轮复位弹簧81、动力叉82、按键内件83、按键帽84和按键弹簧85。其中，动力凸轮80设置在凸轮轴4上，动力凸轮80具有一凸轮部800，动力凸轮80可以在动力叉83的推动下绕凸轮轴4转动一定角度，动力凸轮复位弹簧81为扭簧，用于动力凸轮80的复位。动力叉82位于动力凸轮80和按键内件83之间，动力叉82的下端具有叉口821，动力凸轮80具有与叉口821配合的凹位801，叉口821抵在凹位801处，按键内件83悬在动力叉82的上方，按键帽84套在按键内件83上，按键弹簧85套在按键内件83下端的圆柱位上，按键弹簧85用于按键内件83以及按键帽84的复位。向下按压按键帽84时，按键帽84、按键内件83以及动力叉82向下运动，动力叉82推动动力凸轮80转动一定角度，按压按键帽84的外力撤去后，按键帽84、按键内件83在按键弹簧85的作用下向上运动，恢复至按压前的状态，动力凸轮80则在动力凸轮复位弹簧81的作用下恢复至转动前的位置，从而拨动动力叉82恢复到按压前的位置。
参看图4a至图7b，以一个密码控制单元9为例说明本发明的机械式密码锁中的密码控制单元9的结构，在本实施例中，密码控制单元9包括单元底座90、第一密码控制盘91、第一复位弹簧92、第二密码控制盘93、第二复位弹簧94、密码连接部件95和密码盘96。其中，单元底座90套在中心轴5上，单元底座90为呈阶梯形的套筒，单元底座90包括环形基部900，以及由环形基部900向一侧延伸形成的第一圆筒部901、由第一圆筒部901向外延伸形成的第二圆筒部902，环形基部900的外直径大于第一圆筒部901的外直径，第一圆筒部901的外直径大于第二圆筒部902的外直径。第二密码控制盘93套在第一圆筒部901上，第一密码控制盘91套在第二圆筒部902上，第二密码控制盘93被限制在第一密码控制盘91和环形基部900之间。第二复位弹簧94为扭簧，第二复位弹簧94一端设置在第二密码控制盘93上，另一端设置在第一密码控制盘91上，用于使第二密码控制盘93跟随第一密码控制盘91。
第一密码控制盘91外周设置有三个定位凹位，分别是第一定位凹位911、第二定位凹位912和第三定位凹位913，用于第一密码控制盘91的定位，第一密码控制盘91的外周上还设有用于设置第一复位弹簧的凹口914，第一密码控制盘91的朝向第二密码控制盘93的一侧具有用于和第二密码控制盘93配合的限位凸柱915，第一密码控制盘91的另一侧具有用于和密码连接部件95连接的连接凸块916，第一密码控制盘91还具有第一拨动部917，动力凸轮80转动时，动力凸轮80的凸轮部800可以拨动第一拨动部917使第一密码控制盘91转动。第二密码控制盘93的外周具有一弧形限位开口931，第一密码控制盘93的限位凸柱915位于该弧形限位开口931中，并可在该弧形限位开口931中运动，第二密码控制盘93的外周还具有第二拨动部932，动力凸轮80转动时，动力凸轮80的凸轮部800可以拨动第二拨动部932使第二密码控制盘93转动，第二密码控制盘93上还设有用于设置第二复位弹簧的定位孔933，第二复位弹簧94的一端设置在该定位孔933内，另一端套在第一密码控制盘91的限位凸柱915上。
参看图7a和7b，密码连接部件95包括呈圆筒状，密码连接部件95套在中心轴5上，密码连接部件95的一端具有与第一密码控制盘91的连接凸块916配合的半圆环951，第一密码控制盘91通过连接凸块916带动密码连接部件95同步转动，从而实现设定密码和驱动密码盘96转动的目的，密码连接部件95的另一端的外周上设有与密码盘96配合的密码凸块952。密码盘96套设在密码连接部件95上，密码盘96的内周设有三个密码位，三个密码位为设置在密码盘96内周上的三个缺口，分别是第一密码位961、第二密码位962和第三密码位963。其中第一密码位961对应于“非密码”状态，第二密码位962对应于“一位元密码”状态，第三密码位963对应于“两位元密码”状态，当密码连接部件95的密码凸块952位于其中一个密码位中时，该密码控制单元处于该密码位对应的状态，例如，当密码凸块952位于第二密码位962中时，此时密码控制单元9处于“一位元密码”状态。当密码凸块952位于其中一个密码位时，密码连接部件95和密码盘96同步转动，当密码凸块952脱离密码位时，密码连接部件95可以相对密码盘96独自转动。密码盘96的外周设有三个指示凹口964，指示凹口964可以用于初始密码的设定，例如在机械式密码锁出厂之前设置初始的密码。在密码盘96的外周还设有控制开口965，控制开口965与推动片7相配合，推动片7具有多个开关齿71，每个开关齿71对应一个密码控制单元9，具体地，每个开关齿71对应一个密码盘96，当所有的密码盘96的控制开口965与推动片7的开关齿71处于同一直线时，控制推动片7才能够沿着控制开口965排列的方向运动，此时推动片7的开关齿71可以进入到密码盘96的控制开口965内，当任一密码盘96的控制开口965与开关齿71不在同一直线时，即控制开口965与开关齿71的位置相互错开，此时由于密码盘96对开关齿71的限制，使得推动片7无法移动，密码锁处于锁定状态。
参看图2a和图2b，复归板6的一侧设置有定位簧片61，定位簧片61具有多个定位爪62，每个定位爪62对应一个第一密码控制盘91，定位爪62可以卡入第一密码控制盘91的三个定位凹位911、912、913的其中一个，例如，当第一密码控制盘91处于初始位置时，定位爪62卡在第一定位凹位911中，当按键单元8被第一次按压时，第一密码控制盘91转动一定角度，定位爪62卡入第二定位凹位912中，使第一密码控制盘91保持在该位置，当按键单元8被再次按压时，第一密码控制盘91再次转动一定角度，定位爪62卡入第三定位凹位913中。当定位爪62卡入某一个定位凹位中，而且第一复位弹簧92具有弹性变形，此时，如果定位爪62被顶起脱离定位凹位，则第一密码控制盘91在第一复位弹簧92的作用下转动复位。
以上结合附图详细说明了本发明的机械式密码锁的具体结构，下面将结合附图详细说明本发明的机械式密码锁是如何工作的。
参看图8a至8c,当本发明的机械式密码锁处于非密码状态时，也即复位状态，密码控制单元9的密码盘96的控制开口965与推动片7的控制齿71处于同一直线，此时推动片7可以自由活动，密码连接部件95的密码凸块952位于密码盘96的第一密码位961内。
参看图9a至9b,设置密码时，如果需要设置“一位元密码”，在锁具复位状态下，推动密码连接部件95移动，使密码连接部件95的密码凸块952脱离密码盘96的第一密码位961，然后拔动密码盘96，使密码盘96的第二密码位962正对密码连接部件95的密码连接凸块952，然后松开密码连接部件95，使密码连接凸块952进入密码盘96的第二密码位962中，此时密码盘96的控制开口965与控制齿71错开不在同一直线，推动片7被锁定。如果需要设置“二位元密码”，在锁具复位状态下，推动密码连接部件95移动，使密码连接部件95的密码凸块952脱离密码盘96的第一密码位961，然后拔动密码盘96，使密码盘96的第三密码位963正对密码连接部件95的密码连接凸块952，然后松开密码连接部件95，使密码连接凸块952进入密码盘96的第三密码位963中，此时密码盘96的控制开口965与控制齿71错开不在同一直线，推动片7被锁定。
解锁时，当设置为一位元密码时，此时定位簧片61的定位爪62卡在第一密码控制盘91的第一定位凹位911中，需要按压一次按键单元8，按下按键帽84，动力叉82向下推动动力凸轮80的凸轮部800，使动力凸轮80转动一定角度，在动力凸轮80转动的过程中，凸轮部800拔动第一密码控制盘91的第一拔动部917，从而推动第一密码控制盘91转动一定角度，第一密码控制盘91带动第二密码控制盘93连同密码连接部件95和密码盘96一起转动，第一密码控制盘91转动至定位爪62卡入到第二定位凹位912中时停止并在定位爪62的作用下保持在该位置，使密码盘96的控制开口965转至与控制齿71处于同一直线的位置，成为解锁状态。松开按键帽84，按键帽84在按键弹簧85的作用下向上弹起复位，动力凸轮80在动力凸轮复位弹簧81的作用下反向转动复位，从而拔动动力叉82复位，动力凸轮80的凸轮部800在复位的过程中拔动第二密码控制盘93的第二拔动部932，使第二密码控制盘93反向转动，当凸轮部800与第二拔动部932脱离时，第二密码控制盘93在第二复位弹簧94的作用下转动至与第一密码控制盘91同步的位置。按压两次或不按压，都不能使密码盘96的控制开口965转至与控制齿71处于同一直线的位置，即不能解锁。
解锁时，当设置为二位元密码时，此时定位簧片61的定位爪62卡在第一密码控制盘91的第一定位凹位911中，需要按压二次按键单元8，第一次按下按键帽84，动力叉82向下推动动力凸轮80的凸轮部800，使动力凸轮80转动一定角度，在动力凸轮80转动的过程中，凸轮部800拔动第一密码控制盘91的第一拔动部917，从而拔动第一密码控制盘91转动一定角度，第一密码控制盘91带动第二密码控制盘93连同密码连接件95和密码盘96一起转动，第一密码控制盘91转动至定位爪62卡入到第二定位凹位912中时停止定在定位爪62的作用下保持在该位置，松开按键帽84，按键帽84在按键弹簧85的作用下向上弹起复位，动力凸轮80在动力凸轮复位弹簧81的作用下反向转动复位，从而拔动动力叉82复位，动力凸轮80的凸轮部800在复位的过程中拔动第二密码控制盘93的第二拔动部932，使第二密码控制盘93反向转动，当凸轮部800与第二拔动部932脱离时，第二密码控制盘93在第二复位弹簧94的作用下转动至与第一密码控制盘91同步的位置，第二密码控制盘93的第二拔动部932转动至第一密码控制盘的第一拔动部917原位的同一水平位置。
第二次按下按键帽84，动力叉82向下推动动力凸轮80的凸轮部800，使动力凸轮80转动一定角度，在动力凸轮80转动的过程中，凸轮部800拔动第二密码控制盘93的第二拔动部932，从而拔动第二密码控制盘93转动一定角度，第二密码控制盘93推动第一密码控制盘91带动密码连接部件95和密码片96一起转动，第一密码控制盘91转动至定位爪62卡入到第三定位凹位912中时停止并在定位爪62的作用下保持在该位置，使密码盘96的控制开口965转至与控制齿71处于同一直线的位置，成为解锁状态。松开按键帽84，按键84帽在按键弹簧85的作用下向上弹起复位，动力凸轮80在动力凸轮复位弹簧81的作用下反向转动复位，从而拔动动力叉82复位。按压一次或不按压，都不能使密码盘96的控制开口965转至与控制齿71处于同一直线的位置，即不能解锁。
本发明的机械式密码锁还包括“常开或通道”键，对应字母“F”。当键入正确的密码，然后在按下“F”键，就可将机械式密码锁设定在常开状态，直到该按键复位。
以上给出了一个按键可以设置两位元密码的机械式密码锁的实施例，需要理解的是，也可以通过增加密码盘96的密码位的方式，增加可以设置密码的位元数，比如当密码盘上的密码位为4个时，可以设置三位元密码，依次类推，利用这种按键元件的结构，一个按键可以设置两位元或多位元密码。这样在不增加按键数量的情况下，可以大幅增加密码序列的复杂程度，避免密码序列被破解。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种机械式密码锁，包括基座(2)，所述基座(2)具有一腔体(21)，其特征在于，所述腔体(21)内设置有中心轴(5)，所述中心轴(5)上设置有多个密码控制单元(9)，所述密码控制单元(9)包括密码盘(96)，所述密码盘(96)至少具有三个密码位(961、962、963)，所述密码位(961、962、963)分别对应不同的密码状态；所述密码控制单元(9)还包括单元底座(90)、第一密码控制盘(91)、第一复位弹簧(92)、第二密码控制盘(93)、第二复位弹簧(94)和密码连接部件(95)，所述单元底座(90)和所述密码连接部件(95)套设在所述中心轴(5)上，所述第一密码控制盘(91)和第二密码控制盘(93)设置在所述单元底座(90)上，所述第一复位弹簧(92)用于第一密码控制盘(91)的复位，所述第二复位弹簧(92)用于第二密码控制盘(93)的复位，所述密码盘(96)设置在所述密码连接部件(95)上，所述第一密码控制盘(91)与所述密码连接部件(95)连接使所述密码连接部件(95)与所述第一密码控制盘(91)同步转动。
2.根据权利要求1所述的机械式密码锁，其特征在于，所述密码连接部件(95)的一端具有与所述密码盘(96)配合的密码凸块(952)，所述密码凸块(952)选择的位于所述密码位(961、962、963)中的一个密码位中以使所述密码盘(96)处于对应的密码状态。
3.根据权利要求2所述的机械式密码锁，其特征在于，所述腔体内还设有推动片(7)，所述推动片(7)具有多个开关齿(71)，每个所述开关齿(71)对应一个所述密码控制单元(9)，所述密码盘(96)的外周还设有控制开口(965)，所述控制开口(965)与所述开关齿(71)处于同一直线时，所述机械式密码锁处于解锁状态，所述控制开口(965)与所述开关齿(71)错开时，所述机械式密码锁处于锁定状态。
4.根据权利要求1所述的机械式密码锁，其特征在于，所述第一密码控制盘(91)的外周设置有三个定位凹位(911、912、913)，所述第一密码控制盘(91)的朝向所述第二密码控制盘(93)的一侧具有限位凸柱(915)，所述第一密码控制盘(91)的另一侧具有用于和所述密码连接部件(95)连接的连接凸块(916)，所述第一密码控制盘(91)还具有第一拨动部(917)。
5.根据权利要求4所述的机械式密码锁，其特征在于，所述第二密码控制盘(93)的外周具有弧形限位开口(931)，所述限位凸柱(915)位于所述弧形限位开口(931)内，所述第二密码控制盘(93)的外周还具有第二拨动部(932)。
6.根据权利要求4所述的机械式密码锁，其特征在于，所述腔体内设置有复归板(6)，所述复归板(6)的一侧设有定位簧片(61)，所述定位簧片(61)具有多个定位爪(62)，每个所述定位爪(62)对应一个所述第一密码控制盘(91)，所述定位爪(62)与所述第一密码控制盘(91)的定位凹位(911、912、913)相配合。
7.根据权利要求5所述的机械式密码锁，其特征在于，所述腔体内还设有凸轮轴(4)，所述凸轮轴(4)上设有多个按键单元(8)，每个所述按键单元(8)对应一个所述密码控制单元(9)。
8.根据权利要求7所述的机械式密码锁，其特征在于，所述按键单元(8)包括动力凸轮(80)和动力凸轮复位弹簧(81)，所述动力凸轮(80)具有用于拨动所述第一拨动部(917)和第二拨动部(932)的凸轮部(800)。
9.根据权利要求8所述的机械式密码锁，其特征在于，所述按键单元(8)还包括动力叉(82)、按键内件(83)、按键帽(84)和按键弹簧(85)，所述动力叉(82)位于所述按键内件(83)和动力凸轮(80)之间，所述动力叉(82)的下端具有叉口(821)，所述动力凸轮(80)具有与所述叉口(821)配合的凹位(801)，所述按键内件(83)套在所述动力叉(82)的上端，所述按键帽(84)套在所述按键内件(83)上，所述按键弹簧(85)套在所述按键内件(83)下端的圆柱位上。
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