CN105041051B - 一种叶片弹子空转锁具及与其相配的钥匙 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种叶片弹子空转锁具及与其配对的钥匙，包括锁芯、弹子仓库、验证筒、限制机构、两个外套筒、若干弹子组、传力机构以及开锁机构；弹子组中的验证弹子能与验证筒配对而完成验证，限制机构则可保证验证发生在旋转之后。锁具和钥匙的验证时间滞后，即配对的钥匙或非配对的钥匙插入锁芯后，钥匙转动后，锁具才开始对钥匙进行验证，验证后，配对的钥匙继续转动时驱动锁舌，成功开锁，而非配对钥匙由于没能够通过验证，只能发生空转，这样可以防止技术性开启。且钥匙牙花由弹子组数、每组弹子数以及弹子排列而确定，比现有技术中牙花组合形式更多样，可以大幅降低互开概率。

Description

一种叶片弹子空转锁具及与其相配的钥匙

技术领域

本发明涉及一种机械锁具，特别涉及一种叶片弹子空转锁具及与其相配的钥匙。

背景技术

各种机械式弹子锁尽管构造不同，但开锁原理基本相同，开锁人用钥匙或工具将锁芯弹子全部顶起，扭动钥匙或工具，借助于内外锁芯弹子孔之间的阶面，在弹簧力作用下使内弹子回落、外弹子被阻挡在内锁芯之外，从而将锁开启，但是这种方式容易在技术上被破解。目前窃贼破门主要使用针状开锁器、万能钥匙开启等技术性方式和电钻钻孔等暴力性方式，在利用针状开锁器和扭力扳手开锁时，可以先用扭力扳手向锁芯施加转动的扭力，然后用针状开锁器把锁簧或弹子逐颗向上推，直到全部内外弹子界面与锁芯界面对齐，扭力扳手便可以打开锁头。

近年来市场上出现了一种空转锁，其特点是锁芯可以用普通工具(如螺丝刀)、钥匙、铁片等转动锁芯，但是无法开锁，只有使用原配钥匙才能开启。这种叶片空转锁，将原配钥匙插进锁芯内，钥匙上的内铣(或外铣)“牙花”与锁芯内的叶片级差相吻合，叶片上的级差凹槽就组合成一道直凹槽，在活动销子上方的弹力压簧的作用下，其销子完全滑入凹槽内，中壳内的活动销子也同时随着落下，连接后级形成一体，这时，如果转动钥匙，形成一体后的锁芯就会带动其他机械部分一起旋转。反之，不是原配钥匙及其他物体插进锁芯，无法达到前后级完全吻合时，只能转动前级，由于现有空转锁结构设计中对钥匙的验证开始于钥匙刚刚插入时，还是无法避免通过特殊工具感受弹子的受力状况对锁头进行破解，目前市场上也出现了对现有空转锁进行技术性开启的特殊工具,这就使得现有技术中的这种空转锁安全系数大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种叶片弹子空转锁具及与其相配的钥匙，该锁具可以使锁具对钥匙的验证时间滞后，配对钥匙旋转后才开始验证，而非配对钥匙旋转后无法通过验证只能空转，可有效防止技术性开启。

本发明要解决的技术问题是这样实现的：

一种叶片弹子空转锁具，包括锁芯、弹子仓库、验证筒、限制机构、两个外套筒、若干弹子组、传力机构以及开锁机构；锁具中段为开锁区，锁具两端为两个限位区，开锁区和每个限位区之间均为弹子区；所述锁芯包括锁芯筒和钥匙口，所述锁芯筒内径向设有若干叶片槽，所述若干叶片槽位于弹子区且交错布置，叶片可径向滑动地装于叶片槽中，钥匙口下端有一轴向贯通的受力槽；所述弹子仓库、验证筒、限制机构、外套筒逐层向外布置，且与锁芯上叶片槽相对应的位置均开有滑槽口，所述各滑槽口可组成弹子滑槽；弹子组容纳在所述弹子滑槽内，所述弹子组由若干主弹子和两个验证弹子沿径向层叠而成，所述验证弹子具有一凹形缺口，所述每组弹子组中的两个验证弹子的凹形缺口为轴向朝向且两凹形缺口朝向相反；所述验证筒的滑槽口为“工”形，两侧具有能与验证弹子的凹形缺口配合的凸起；验证筒能带着卡于验证筒滑槽口中的主弹子或验证弹子一起旋转；所述弹子仓库用于保证弹子组的足够容置空间；每个所述外套筒包覆一侧的弹子区和限位区，且外套筒的滑槽口中设有将弹子组推向锁芯方向的弹性机构；所述限制机构位于验证筒和外套筒之间，初始状态时能限制验证筒轴向移动，当验证筒旋转某一角度之后将解除验证筒的轴向移动限制，验证筒继续旋转又将被限制机构顶回原轴向位置；所述传力机构能与钥匙接触，并将钥匙施加的轴向推力传递给验证筒；所述开锁机构位于开锁区且套接于验证筒外，验证筒通过轴向移动可与开锁机构形成联动或分离的状态，开锁机构旋转能完成开锁动作。

进一步地，所述传力机构为位于锁具中部的移动块，锁芯和弹子仓库开有容纳所述移动块的长槽，所述移动块能在长槽内轴向运动，所述移动块的上端位于受力槽内，所述移动块的下端与验证筒弹性连接。

进一步地，所述限制机构包括两个限位凸块、两个套筒、四个卡环，所述两个限位凸块分别位于两个限位区，所述限位凸块连接于验证筒外表面，所述两个套筒分别位于两个弹子区且套接于验证筒外部，所述卡环两两成一组，每组的两个卡环分别位于其中一个限位凸块的两侧，所述卡环为半圆状且两端有斜口，所述斜口向每组卡环中间的限位凸块倾斜。

进一步地，所述开锁机构包括拨锁环和两个联动环，所述验证筒外圆周面上设有联动凸块；所述两个联动环分别位于所述联动凸块两侧，所述联动环的内壁具有多个键槽，联动凸块通过轴向移动可与键槽形成联动或分离的状态；所述拨锁环固接于所述联动环外层，所述拨锁环上下具有拨锁片。

进一步地，还包括用于使开锁机构回位的永磁体，所述永磁体固定于锁具的上下位置，通过吸附拨锁片使开锁环回位。

进一步地，一个弹子区中的叶片槽、弹子滑槽、叶片、弹子组与另一个弹子区中的叶片槽、弹子滑槽、叶片、弹子组以锁具的中心呈中心对称。

进一步地，所有弹子的厚度均相同，且弹子的厚度大于验证筒的厚度。

进一步地，还包括硬质护套，所述硬质护套套于锁具最外部并露出钥匙口。

一种与上述的叶片弹子空转锁具相配的钥匙，所述钥匙上端面设有与所述叶片配合的牙花，所述钥匙下端面设有与所述受力槽配合的长条；所述钥匙插入钥匙口时，能将所有叶片和弹子组顶到开锁位置，位于所述开锁位置时，所有凹形缺口朝向钥匙插入方向的验证弹子与验证筒处在同一层面上，且能通过所述长条将轴向推力通过传力机构传递给验证筒，所述钥匙转动时，能带动锁芯，从而带动弹子仓库、验证筒一起旋转。

本发明的优点在于：

可使锁具和钥匙的验证时间滞后，即配对的钥匙和非配对的钥匙插入锁芯后，钥匙转动后，锁具才开始对钥匙进行验证，验证后，配对的钥匙继续转动时驱动锁舌，成功开锁，而非配对钥匙由于没能够通过验证，只能发生空转，这样可以防止技术性开启。且钥匙牙花由弹子组数、每组弹子数以及弹子排列而确定，比现有技术中牙花组合形式更多样，可以大幅降低互开概率。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明锁具结构爆炸图。

图2为本发明锁具组装图(去除外套筒、开锁机构、永磁体、护套)。

图3为本发明锁具总装图。

图4为图3锁具总装图M-M向剖视图。

图5为图3锁具总装图N-N向剖视图。

图6为本发明弹子组和验证筒的配合示意图。

图7为本发明钥匙上端面示意图。

图8为本发明钥匙下端面示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明的叶片弹子空转锁具A，包括锁芯1、若干叶片2、弹子仓库3、验证筒4、限制机构5、两个外套筒6、若干弹子组7、传力机构8以及开锁机构9；锁具A中段为开锁区X，锁具两端为两个限位区Z，开锁区X和每个限位区Y之间均为弹子区Y；所述锁芯1包括锁芯筒11和钥匙口12，所述锁芯筒11内径向设有若干叶片槽111，所述若干叶片槽111位于弹子区Y且交错布置，叶片2可径向滑动地装于叶片槽111中，钥匙口12下端有一轴向贯通的受力槽121；所述弹子仓库3、验证筒4、限制机构5、外套筒6逐层向外布置，且与锁芯1上叶片槽111相对应的位置均开有滑槽口，具体为弹子仓库3的第一滑槽口31、验证筒4的第二滑槽口41、限制机构5中套筒52的第三滑槽口521、外套筒6的第四滑槽口61，所述各滑槽口可组成弹子滑槽73；弹子组7容纳在所述弹子滑槽73内，所述弹子组7由若干主弹子71和两个验证弹子72沿径向层叠而成，所述验证弹子72具有一凹形缺口721，所述每组弹子组7中的两个验证弹子72的凹形缺口721为轴向朝向且两凹形缺口721朝向相反；所述验证筒4的第二滑槽口41为“工”形，两侧具有能与验证弹子72的凹形缺口721配合的凸起411；验证筒4能带着卡于验证筒4第二滑槽口41中的主弹子71或验证弹子72一起旋转,可通过保证验证筒和弹子的弯曲弧度一致或者在弹子轴向两侧设置导向倒角保证旋转时的顺畅；所述弹子仓库3用于保证弹子组7的足够容置空间；每个所述外套筒6包覆一侧的弹子区Y和限位区Z，且外套筒6的第四滑槽口61中设有将弹子组7推向锁芯1方向的弹性机构62；所述限制机构5位于验证筒4和外套筒6之间，初始状态时能限制验证筒4轴向移动，当验证筒4旋转某一角度之后将解除验证筒4的轴向移动限制，验证筒4继续旋转又将被限制机构5顶回原轴向位置；所述传力机构8能与钥匙B接触，并将钥匙B施加的轴向推力传递给验证筒4；所述开锁机构9位于开锁区X且套接于验证筒4外，验证筒4通过轴向移动可与开锁机构9形成联动或分离的状态，开锁机构9旋转能完成开锁动作。

叶片槽111交错布置使得与之对应的弹子滑槽73也呈交错布置，保证旋转时各个弹子滑槽73中的弹子组7不会互相干扰。

弹子组7初始状态时可容置于弹子仓库3中，由于配对时弹子组7将会被向外推出而完成配对，在锁芯1和验证筒4之间设置弹子仓库3提供足够容置空间，使验证弹子72被推出后可与验证筒4配对。

两个验证弹子72的凹形缺口721朝向相反且验证筒4的第二滑槽口41为“工”形，可保证双向插入钥匙B都可完成配对。

外套筒6中的弹性机构62可保证弹子组7归位，保证可重复开锁。

限制机构5使验证筒4在初始状态时无法轴向移动而导致验证弹子72的凹形缺口721和验证筒4的凸起411无法配合，当验证筒4旋转而解除轴向移动限制后，使验证弹子72和验证筒4的配合完成，以此来实现滞后验证。传力机构8使验证筒4具有轴向移动的趋势，保证解除限制之后可完成验证。

所述传力机构8为位于锁具A中部的移动块81，锁芯1和弹子仓库3开有容纳移动块81的长槽82，所述移动块81可在长槽82内轴向运动，所述移动块81上端位于受力槽121内，所述移动块81的下端与验证筒4弹性连接。移动块4上端位于受力槽121内作为钥匙B的施力点，下端与验证筒4弹性连接使得可以给予验证筒4轴向运动的趋势。

所述限制机构5包括两个限位凸块51、两个套筒52、四个卡环53，所述两个限位凸块51分别位于两个限位区Z，所述限位凸块51连接于验证筒4外表面，所述两个套筒52分别位于两个弹子区Y且套接于验证筒4外部，所述卡环53两两成一组，每组的两个卡环53分别位于其中一个限位凸块51的两侧，所述卡环53为半圆状且两端有斜口531，所述斜口531向每组卡环53中间的限位凸块51倾斜。

初始状态时由于卡环53限制了限位凸块51，而使得验证筒4无法移动，而旋转后，限位凸块51脱离了卡环53的限制，然后完成验证，继续旋转则限位凸块51在斜口531的作用下被顶回原轴向位置。套筒52用于阻止弹子在轴向上的移动，防止验证筒4将主弹子71直接顶开。较佳实施例中使套筒52与卡环53相靠，能限制限位凸块51的移动空间，限位凸块51在继续旋转后可以碰到卡环53上的斜口531而使验证筒4被顶回原轴向位置。

所述开锁机构9包括拨锁环91和两个联动环92，所述验证筒4外圆周面上设有联动凸块42；所述两个联动环92分别位于所述联动凸块42两侧，所述联动环92的内壁具有多个键槽921，联动凸块42通过轴向移动可与键槽921形成联动或分离的状态；所述拨锁环91固接于所述联动环92外层，所述拨锁环91上下具有拨锁片911。

联动环92用于与验证筒4相配合，键槽921初始状态时位于联动凸块42的两侧与其分离，键槽921可设置多个，保证验证筒4脱离轴向移动限制之后无论在何角度都可通过轴向移动使联动凸块42和键槽921完成配合。拨锁环91上的拨锁片911用于驱动锁舌开锁。

锁具A还包括用于使开锁机构9回位的永磁体c，所述永磁体c固定于锁具A的上下位置，通过吸附拨锁片911使开锁机构9回位。

优选实施例中，一个弹子区Y中的叶片槽111、弹子滑槽73、叶片2、弹子组7与另一个弹子区Y中的叶片槽111、弹子滑槽73、叶片2、弹子组7以锁具A的中心呈中心对称。

两个弹子区Y中各个部件呈中心对称使得用同一把钥匙B即可双向开启锁具A，如果按照普通锁具使用弹子的方法，该锁具从一个方向插入钥匙时只能利用到6组弹子，而双向开锁的设计可以使锁具中全部的12组弹子在钥匙只从一个方向插入的情况下被全部利用到，由此可以大幅增加钥匙的牙花数量，以而大幅降低互开率。

优选实施例中，所有弹子的厚度均相同，且弹子的厚度大于验证筒的厚度。这样可进一步防止主弹子71被验证筒4顶开，且有利于保证验证弹子72与验证筒4验证的顺利。

另外，锁具A还包括硬质护套d，所述硬质护套d套于锁具A最外部并露出钥匙口12。硬质护套d位于锁具A的最外部，可采用304不锈钢制造，可将端部做得较厚，有利于防止暴力性开启。

一种与上述的叶片弹子空转锁具A相配的钥匙B，所述钥匙B上端面B₁设有与所述叶片2配合的牙花B₁₁，所述钥匙下端面B₂设有与所述受力槽121配合的长条B₂₁，所述钥匙B插入钥匙口12时，能将所有叶片2和弹子组7顶到开锁位置，位于所述开锁位置时，所有凹形缺口721朝向钥匙插入方向的验证弹子72与验证筒4处在同一层面上，且能通过所述长条B₂₁将轴向推力通过传力机构8传递给验证筒4，所述钥匙B转动时，能带动锁芯1，从而带动弹子仓库3、验证筒4一起旋转。钥匙B牙花由弹子组数、每组弹子数以及弹子排列而确定，具体实施例中，共设置了12个弹子组，每组弹子组包括8个弹子，其中2个验证弹子，经过排列组合理论牙花变化为15亿种，即使去掉一些特殊的牙花，也能至少产生上千万种不同的钥匙牙花，可以大幅降低互开概率。

本发明叶片弹子空转锁具A的工作原理为：

叶片弹子空转锁具A在初始状态时，锁芯1的每个叶片槽111内都有一个叶片2，套在锁芯1外部的弹子仓库3的第一滑槽口31内有6个方形主弹子71和2个方形验证弹子72构成的弹子组7，所有弹子具有与验证筒4相同的弯曲弧度便于与验证筒4一起旋转，两个验证弹子72凹形缺口721的朝向不同，弹子仓库3外面套着对验证弹子72进行验证的验证筒4，验证筒4外层是能够进行限位的限制机构5；

开锁时从钥匙口12插入钥匙B，钥匙B上的牙花B₁₁与叶片2相配合，将叶片2和弹子组7顶到开锁位置，同时将移动块81向前顶推，移动块81与验证筒4弹性连接，这样验证筒4具有向前运动趋势，此时弹子组7中凹形缺口721朝向钥匙B插入方向的验证弹子72全部与验证筒4处在同一层面上，由于受到卡环53的限制，验证筒4不能向前移动，锁具A对钥匙B的验证过程尚未开始，此时利用特殊工具进行技术性开启时很难找到感觉，无法通过听锁头零件的碰击声、通过钢丝等感受弹子的受力情况，就无法利用锡纸、万能钥匙等方式来破解锁具A；

钥匙B旋转时带动锁芯1、弹子仓库3、验证筒4、移动块81和容纳其中的弹子组7一起旋转；

钥匙B转动90°时，限位凸块51转到无卡环53区域，验证筒4不再受到卡环53限制，且验证筒4的凸起411可以嵌入验证弹子72的凹形缺口721中，在弹力作用下解除轴向移动限制的验证筒4向前移动，联动凸块42以键连接的方式嵌入联动环92的键槽921中，锁具A对钥匙B的验证成功，钥匙B转动时验证筒4带动开锁机构9转动，进而驱动锁舌成功开锁；

钥匙B转动270°后，限位凸块51接触卡环53的斜口531而使验证筒4被顶回初始状态，验证过程结束，联动凸块42与键槽921呈分离状态，开锁机构9在永磁体c的磁力作用下回位，永磁体c的磁力作用还可以自动防止锁芯拨片错位，使得下一次开锁时联动凸块42也能与键槽921成功配对，保证下一次开锁动作顺利。

钥匙B转回到初始状态后，旋转后的弹子组7与原弹子滑槽对接，此时弹子组7可以自由移动，钥匙B可以被顺利拔出，锁具A恢复到初始状态。

当非配对钥匙插入时，因验证筒4的凸起411被主弹子71挡住，验证筒4无法轴向运动，进而不能带动开锁机构9一起转动，钥匙发生空转，开锁失败。

本发明可使锁具和钥匙的验证时间滞后，即配对的钥匙或非配对的钥匙插入锁芯后，钥匙转动后，锁具才开始对钥匙进行验证，验证后，配对的钥匙继续转动时驱动锁舌，成功开锁，而非配对钥匙由于没能够通过验证，只能发生空转，这样可以防止技术性开启。且钥匙牙花由弹子组数、每组弹子数以及弹子排列而确定，比现有技术中牙花组合形式更多样，可以大幅降低互开概率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：包括锁芯、弹子仓库、验证筒、限制机构、两个外套筒、若干弹子组、传力机构以及开锁机构；锁具中段为开锁区，锁具两端为两个限位区，开锁区和每个限位区之间均为弹子区；所述锁芯包括锁芯筒和钥匙口，所述锁芯筒内径向设有若干叶片槽，所述若干叶片槽位于弹子区且交错布置，叶片可径向滑动地装于叶片槽中，钥匙口下端有一轴向贯通的受力槽；所述弹子仓库、验证筒、限制机构、外套筒逐层向外布置，且与锁芯上叶片槽相对应的位置均开有滑槽口，所述各滑槽口可组成弹子滑槽；弹子组容纳在所述弹子滑槽内，所述弹子组由若干主弹子和两个验证弹子沿径向层叠而成，所述验证弹子具有一凹形缺口，所述每组弹子组中的两个验证弹子的凹形缺口为轴向朝向且两凹形缺口朝向相反；所述验证筒的滑槽口为“工”形，两侧具有能与验证弹子的凹形缺口配合的凸起；验证筒能带着卡于验证筒滑槽口中的主弹子或验证弹子一起旋转；所述弹子仓库用于保证弹子组的足够容置空间；每个所述外套筒包覆一侧的弹子区和限位区，且外套筒的滑槽口中设有将弹子组推向锁芯方向的弹性机构；所述限制机构位于验证筒和外套筒之间，初始状态时能限制验证筒轴向移动，当验证筒旋转某一角度之后将解除验证筒的轴向移动限制，验证筒继续旋转又将被限制机构顶回原轴向位置；所述传力机构能与钥匙接触，并将钥匙施加的轴向推力传递给验证筒；所述开锁机构位于开锁区且套接于验证筒外，验证筒通过轴向移动可与开锁机构形成联动或分离的状态，开锁机构旋转能完成开锁动作。

2.根据权利要求1所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：所述传力机构为位于锁具中部的移动块，锁芯和弹子仓库开有容纳所述移动块的长槽，所述移动块能在长槽内轴向运动，所述移动块的上端位于受力槽内，所述移动块的下端与验证筒弹性连接。

3.根据权利要求1所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：所述限制机构包括两个限位凸块、两个套筒、四个卡环，所述两个限位凸块分别位于两个限位区，所述限位凸块连接于验证筒外表面，所述两个套筒分别位于两个弹子区且套接于验证筒外部，所述卡环两两成一组，每组的两个卡环分别位于其中一个限位凸块的两侧，所述卡环为半圆状且两端有斜口，所述斜口向每组卡环中间的限位凸块倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：所述开锁机构包括拨锁环和两个联动环，所述验证筒外圆周面上设有联动凸块；所述两个联动环分别位于所述联动凸块两侧，所述联动环的内壁具有多个键槽，联动凸块通过轴向移动可与键槽形成联动或分离的状态；所述拨锁环固接于所述联动环外层，所述拨锁环上下具有拨锁片。

5.根据权利要求4所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：还包括用于使开锁机构回位的永磁体，所述永磁体固定于锁具的上下位置，通过吸附拨锁片使开锁环回位。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：一个弹子区中的叶片槽、弹子滑槽、叶片、弹子组与另一个弹子区中的叶片槽、弹子滑槽、叶片、弹子组以锁具的中心呈中心对称。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：所有弹子的厚度均相同，且弹子的厚度大于验证筒的厚度。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种叶片弹子空转锁具，其特征在于：还包括硬质护套，所述硬质护套套于锁具最外部并露出钥匙口。

9.一种与权利要求1至8任一项所述的叶片弹子空转锁具相配的钥匙，其特征在于：所述钥匙上端面设有与所述叶片配合的牙花，所述钥匙下端面设有与所述受力槽配合的长条；所述钥匙插入钥匙口时，能将所有叶片和弹子组顶到开锁位置，位于所述开锁位置时，所有凹形缺口朝向钥匙插入方向的验证弹子与验证筒处在同一层面上，且能通过所述长条将轴向推力通过传力机构传递给验证筒，所述钥匙转动时，能带动锁芯，从而带动弹子仓库、验证筒一起旋转。