CN106593106A - 机械锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防技术开启的机械锁，包括锁壳、锁芯和一把带密码的钥匙。构造一个可在锁壳中转动和移动的圆柱形锁芯，当正确的钥匙插入锁芯上的钥匙孔，钥匙上的解码齿传递的位值使所有活动柱上的解码缺口处于同一水平面，且位于解码板上的解码孔中时，锁芯相对解码板移动，锁芯和锁舌驱动机构啮合，锁舌驱动机构便带动锁舌完成开锁或闭锁；本发明机械锁以一种全新的结构构思，做到了防技术性开启；干扰簧的使用进一步精确干扰了对密钥的监测，增加了技术性开启机械锁的难度；超大的密匙量，使试开变为不可行；A、B种钥匙结构的使用又增加了本发明的使用范围。本发明零部件少，使用方便，可用于各种外挂、内装等使用场合的防盗机械锁。

Description

机械锁

技术领域

本发明属机械锁领域，具体涉及一种防技术开启的机械锁

背景技术

目前国内外机械锁用量大而广泛，虽然现有的机械锁种类繁多，外形结构区别很大，锁芯内部结构也越来越复杂，但绝大多数机械锁的技术原理并无本质区别，并未完全从防技术性开启的角度，运用信息工程加密解密原理去研发锁芯构件之间的制约关系，防止锁芯构件动作时信息的泄露，从而避免因锁芯构件动作时信息的泄露，造成比较容易进行技术性开启的结果。

中华人民共和国公共安全行业标准GA/T73-2015《机械防盗锁》，在标准中，对机械防盗锁的防破坏功能有如下规定：A级锁防钻时间在10min以上，防锯时间在5min以上，防撬时间在10min以上，防拉时间在10min以上，防冲击时间在10min以上，防技术开启时间在1min以上。B级锁防钻时间在15min以上，防锯时间在5min以上，防撬时间在15min以上，防拉时间在15min以上，防冲击时间在15min以上，防技术开启时间在5min以上。C级锁防钻时间在30min以上，防锯时间在30min以上，防撬时间在30min以上，防拉时间在30min以上，防冲击时间在30min以上，防技术开启时间在10min以上。可知A级、B级和C级机械防盗锁的防技术开启时间之短，使得A级、B级和C级机械防盗锁防暴力破坏功能标准的制定，变得没有多大的现实意义。现实中被盗开的机械锁，很大一部分属于技术性开启，所以要使机械锁做到安全可靠，防技术性开锁是关键。从另一方面分析，只有首先做到可靠的防技术开锁，然后再提高防暴力开锁等性能才有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于为解决技术开启机械锁的问题，提供一种具有高性能防技术开启的机械锁。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明机械锁的原理框图如图1所示：

结合原理框图图1对本发明机械锁的原理说明如下：

一种机械锁，包括锁壳、锁芯和一把带密码的钥匙。构造一个可在锁壳中转动和移动的圆柱形锁芯，锁芯上设解码板、一簇活动柱、压簧和内端可与锁舌驱动机构啮合的凹槽，锁芯外端设有钥匙孔，锁芯内端安装复位弹簧、压板和锁舌驱动机构；复位弹簧压力传递线路为锁舌驱动机构→压板→解码板→活动柱→锁芯，解码板带动锁舌驱动机构移动但不限制其转动；构造一把含有密码的钥匙，在一个平面上纵横设多个点来表示密码的位，每点的高低变化来表示密码位的值，位与值共同来表示密码，比如3列、每列7点、每点4个高度，共有4万多亿密码组合；锁芯上设一簇与钥匙解码齿相对应的活动柱，活动柱上设与钥匙解码齿相对应的解码缺口，活动柱通过与钥匙解码齿的接触将位值传递到解码板，为保证活动柱与钥匙可靠接触，活动柱另一端连接相同弹力的压簧，所有活动柱长度一致；设在锁芯上的解码板为一平板，解码板上对应活动柱均开有允许其通过的孔，所有活动柱均穿过解码板上的对应孔，其解码孔的形状允许活动柱相对解码板垂直通过和仅允许活动柱上解码缺口相对解码板横向移动，当钥匙密码正确时，活动柱上所有解码缺口处于同一水平面，且位于解码板上的解码孔中，此时解码板允许所有活动柱上的解码缺口横向通过自身的解码孔，锁芯可相对解码板移动，相当于解码，如有一个活动柱上的解码缺口位置不对就不能通过解码板上的解码孔，由于活动柱设在锁芯上，所以锁芯便不能相对解码板移动，而当正确解码后，解码板在复位弹簧压力作用下就不再随锁芯移动而移动；构造一个锁舌驱动机构，其移动受解码板控制，当解码板正确解码后，锁舌驱动机构不再与锁芯一起移动，锁芯的移动就能与锁舌驱动机构啮合，当锁芯转动时，锁舌驱动机构便带动锁舌完成开锁或闭锁。

压簧为保证活动柱复位及能与钥匙充分接触而设，所有压簧规格和弹力一致。

压簧可为集成为一体的平面弹簧、分立的螺旋弹簧等，可设于活动柱与钥匙接触端以外的任何位置。

以上原理的机械锁，要正确解码开锁，就必须一次性轴向移动所有活动柱，并使每一个活动柱位置都正确，而每一个活动柱上有相同弹力的压簧，相同质量的活动柱，理论上技术开启的唯一可能是，人或仪器感知到每个活动柱移动时产生的阻力及声音变化，因为活动柱与解码板有接触与不接触两种状态，加上制造精度的影响也会使解码板与活动柱的接触产生变化，解码板在复位弹簧作用下对活动柱有压力，活动柱移动过程中与解码板的接触与不接触，对活动柱的移动阻力会产生变化，理论上就会被感知，而接触与不接触的改变就能反映出活动柱正确的解码位置；但实际上很难感知活动柱移动阻力及声音的变化，有如下原因：一、复位弹簧压力较小，其压力仅用于保证正确解码时，解码板和锁舌驱动机构克服其不随锁芯移动的摩擦力，且解码板对活动柱阻力是通过摩擦力传递，而金属之间摩擦系数比较小，约为压力的1/10，所以传递给活动柱的阻力很小，难以感知，阻力变化引起的冲击也很小，同样难以感知；二、活动柱摩擦阻力与压簧压力相比很小，其变化被较大的压簧压力所掩盖，难以感知；三、活动柱长度、重量和其上压簧均一致，通过监测活动柱本身的移动不能感知其上的解码缺口位置；四、由于制造及装配精度等原因，造成活动柱移动过程中的阻力变化不一致，此为一干扰因素，不利于对密钥的感知；五、活动柱数量较大，难以在一定的时间内逐一监测并同时固定到正确位置。

为彻底消除通过监测获得密码的理论可能性及实际可操作性，在每一个活动柱上另设比其位值多的干扰槽，在干扰槽上设一干扰簧，在活动柱上的干扰槽进入、脱离干扰簧时，对活动柱的移动产生阻力大小变化，因干扰簧对活动柱轴向移动产生的阻力，远小于压簧对活动柱的压力，保证了活动柱的复位。当活动柱向上移动时，干扰槽依次通过此干扰簧，活动柱移动阻力受到干扰簧的干扰而变化，此变化位置恰好发生在活动柱携带密钥的解码缺口通过解码孔的位置，从而进一步精确干扰了对密钥的监测，彻底防止了通过监测获得密钥而进行技术开启的可能。

由以上原理分析，剩下的技术开启的唯一方法是，用多把钥匙逐一试开。为降低用多把钥匙试开的概率，可设10～21位和对应活动柱个数及钥匙解码齿数，每位3～5值以对应钥匙解码齿高及活动柱解码缺口位置，其每把钥匙随机开启概率举例如下，2列、每列5位、每位3值-约6万分之1，3列、每列7位、每位5值-约476万亿分之1。由此可见，根据使用要求，合理选择本发明机械锁的位和值，很容易控制试开的概率，使试开变为不可行。

为防止在施工、安装等过程中泄露本发明机械锁的密钥，随锁所配多把钥匙中分AB两种，均密封于一次性开启的包装中，A种钥匙用于临时使用，B种钥匙用于正常使用，一但启用B种钥匙，则A种钥匙失效。其转换原理为：A种钥匙包含正常的列，但仅包含有1列正常的点位值，其余列的点位值均为零-即齿高最小，即A种钥匙仅携带密钥的一部分；B种钥匙包含全部的列及点位值，钥匙携带完整的密钥；构造一个安装在锁壳上的丝线拉出装置，丝线拉出装置在锁壳内端设有挂钩，丝线拉出装置可在锁壳上的安装孔内移动，但不能转动；活动柱定位丝线的一端设有吊环，与丝线拉出装置上的挂钩垂直布置，另一端安装在锁芯上的丝线安装孔内定位活动柱，把A种钥匙未携带密匙的列，使其对应的全部活动柱上解码缺口处于解码板上的解码孔处，使其定位的活动柱处于解码状态；当要启用B种钥匙时，首先把A种钥匙插进锁芯上的钥匙孔，按下锁壳上的丝线拉出装置，然后转动锁芯，丝线拉出装置一端的挂钩和活动柱定位丝线上的吊环便勾联在一起，继续转动锁芯，活动柱定位丝线便被抽出，缠绕在锁芯上的丝线收纳环形槽内，活动柱在压簧的作用下恢复自然状态，这样A种钥匙以后便不能再使用。以上原理简单可靠的防止了A种钥匙对密钥其它部分的泄露。

本发明机械锁的结构是：构造一把带密码的钥匙，和下端与钥匙接触传递密码的一簇活动柱，活动柱安装在锁芯上的活动柱安装孔中，活动柱上设有传递密码的解码缺口，活动柱上端设有压簧以保持其与钥匙的可靠接触；另压簧下面设一个解码板，解码板上对应活动柱均开有允许其通过的解码孔，其孔的形状允许活动柱垂直通过和横向移动，所有活动柱均穿过解码板上的对应孔，当钥匙使所有活动柱上解码缺口对齐并使其位于解码板上的解码孔时，锁芯即可相对解码板移动，锁芯的移动用于与锁舌驱动机构啮合，此时旋转锁芯即可完成开锁或闭锁；解码板控制锁舌驱动机构相对锁芯位置，如钥匙密码不对，活动柱上的解码缺口不能全部对齐并置与解码孔中，解码板与锁芯就不能相对移动，仅能一起移动，解码板推动锁舌驱动机构也随锁芯一起移动，锁芯与锁舌驱动机构无法完成啮合，故此时锁芯仅能空转，不能完成开锁或闭锁；锁芯外端设钥匙孔，内端设复位弹簧，复位弹簧顶压锁舌驱动机构，锁舌驱动机构通过压板再顶压解码板，当钥匙不正确时，解码板通过活动柱带动锁芯复位，在钥匙正确时，锁芯自由移动，与锁舌驱动机构啮合完成开锁和闭锁，拔出钥匙过程中锁芯自动复位，锁芯复位前无法拔出钥匙。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：本发明机械锁以一种全新的结构构思，做到了防技术性开启；干扰簧的使用进一步精确干扰了对密钥的监测，增加了技术性开启机械锁的难度；超大的密匙量，使试开变为不可行；A、B种钥匙结构的使用又增加了本发明的使用范围。本发明零部件少，使用方便，能高效防止各种技术性开启，可用于各种外挂、内装等使用场合的防盗机械锁。

附图说明

图1是本发明机械锁的原理框图；

图2是本发明实施例1的结构示意图；

图3是图2中B-B的剖面结构示意图；

图4是本发明中钥匙的结构示意图；

图5是图4中Y-Y的剖面结构示意图；

图6是本发明实施例1中解码板的结构示意图；

图7是本发明中压簧的结构示意图；

图8是本发明实施例1中活动柱的结构示意图；

图9是本发明实施例2的结构示意图；

图10是图9中F-F的剖面结构示意图；

图11是本发明实施例2中解码板的结构示意图；

图12是本发明实施例2中活动柱的结构示意图；

图13是图12活动柱的俯视图；

图14是本发明实施例3的结构示意图；

图15是图14中E-E的剖面结构示意图；

图16是本发明实施例3中干扰簧总成的结构示意图；

图17是图16干扰簧总成的左视图；

图18是本发明实施例3、实施例4中活动柱的结构示意图；

图19是本发明实施例4的结构示意图；

图20是图19中A-A的剖面结构示意图；

图中：1-钥匙、1.1-解码齿、2-锁壳、2.1-丝线拉出装置安装孔、3-锁芯、3.1-干扰簧安装孔、3.2-活动柱安装孔、3.3-钥匙孔、3.4-锁芯啮合凹槽、3.5-丝线收纳环形槽、3.6-丝线安装孔、4-活动柱、4.1-解码缺口、4.2-干扰槽、4.3-定位槽、5-干扰簧总成、5.1-定位簧、5.2-干扰簧、6-解码板、6.1-解码孔、7-压簧、7.1-弹簧板、7.2-切割线、8-挡圈、9-压板、10-复位弹簧、11-锁舌驱动机构、11.1-导杆啮合凸起、11.2-导杆、12-活动柱定位丝线、12.1-吊环、13-丝线拉出装置、13.1-挂钩。

具体实施方式

下文将结合具体实施例详细描述本发明，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

实施例1

如图2～8所示本发明机械锁，包括一把带密码的钥匙1、锁壳2、锁芯3、活动柱4、解码板6、压簧7、挡圈8、压板9、复位弹簧10和锁舌驱动机构11；构造一把带密码的钥匙1，和与钥匙1接触并传递密码的一簇活动柱4，活动柱4安装在锁芯3上的活动柱安装孔3.2中，锁芯3安装在锁壳2内，活动柱4上设有传递密码的解码缺口4.1，在其上端设一个解码板6，解码板6上对应活动柱4均开有允许其通过的解码孔6.1，其解码孔6.1的形状允许活动柱4垂直通过和解码缺口4.1在其内横向移动，所有活动柱4均穿过解码板6上对应的解码孔6.1。在解码板上面设有由弹簧板7.1和其上一簇切割线7.2组成的压簧7，其弹力保证了活动柱4与钥匙1的可靠接触，压簧7为平面弹簧，压簧7与锁芯3固定。当钥匙1上的解码齿1.1使所有活动柱4上的解码缺口4.1对齐并使其位于解码板6上的解码孔6.1时，锁芯3即可相对于解码板6移动，锁芯3的移动，使设在锁芯3内端的锁芯啮合凹槽3.4与锁舌驱动机构11上的锁舌啮合凸起11.1相啮合，此时旋转锁芯3即可带动锁舌驱动机构11上的导杆11.2，导杆11.2驱动锁舌完成开锁或闭锁。解码板6控制锁舌驱动机构11相对锁芯3位置，如钥匙1上解码齿1.1密码不对，活动柱3上的解码缺口4.1不能全部对齐并置于解码孔6.1中，解码板6与锁芯3就不能相对移动，仅能一起移动，设在解码板6上的压板9与其固定，并推动锁舌驱动机构11压缩复位弹簧10，并随锁芯3一起移动，锁芯3移动一定距离后，挡圈8使其限位，锁芯3与锁舌驱动机构11无法完成啮合，故此时锁芯3仅能空转，不能完成开锁或闭锁；

因解码板6与压板9相对固定，压板9与锁舌驱动机构11通过复位弹簧10压紧而紧密接触，锁芯3上的锁芯啮合凹槽3.4相对锁舌驱动机构11上的锁舌啮合凸起11.1，所以解码板6与锁芯3的相对位置，控制了锁芯啮合凹槽3.4与锁舌啮合凸起11.1的啮合，故包含正确密码的钥匙1，是控制啮合的唯一条件即开闭锁的唯一条件。

锁芯3外端设钥匙孔3.3，内端设复位弹簧10，复位弹簧10顶压锁舌驱动机构11，锁舌驱动机构11通过压板9再顶压解码板6；当插入的钥匙1不正确时，向内推动钥匙1，锁芯3与解码板6和活动柱4一起向内运动；当插入的钥匙1正确时，向内推动钥匙1，锁芯3相对解码板6自由移动，与锁舌驱动机构11啮合，完成开锁和闭锁，拔出钥匙1过程中锁芯3自动复位，锁芯3复位前无法拔出钥匙1。

实施例2

图9～13是本发明实施例2中，活动柱上解码缺口用叶片缺口代替的一种结构形式，在本结构中活动柱4上设叶片，叶片上有解码缺口4.1，如图11所示，为其对应的解码板6上解码孔6.1的形状，而相应的锁芯3上活动柱安装孔3.2也随活动柱4形状变化而变化。

对该实施例中类似于实施例1中特征的描述此处被省略，可以理解的是，这些特征所被引用的地方，以及另外在这个示例性实施例中没有明确标识或描述的地方，特征类似于上文的描述。

实施例3

本发明机械锁，要正确解码开锁，就必须一次性轴向移动所有活动柱4，并使每一个活动柱4位置都正确，而每一个活动柱4上有相同弹力的压簧7，且有相同质量的活动柱4；理论上技术开启的唯一可能是，人或仪器感知到每个活动柱4移动时产生的阻力及声音变化，为彻底消除通过监测获得密码的理论可能性及实际可操作性，结合图14～18来说明本发明机械锁在结构上是如何实现的：首先可在每一个活动柱4上另设比其位值多的干扰槽4.2，另设一干扰簧总成5，安装在锁芯3上的干扰簧安装孔3.1内，干扰簧总成5由定位簧5.1和干扰簧5.2组成，定位簧5.1安装在于扰簧安装孔3.1内起定位作用，用于定位干扰簧5.2，干扰簧5.2与活动柱4上的干扰槽4.2接触，起干扰作用；在活动柱4上的干扰槽4.2通过干扰簧5.2时，对活动柱4的移动产生阻力大小变化，因干扰簧5.2对活动柱4轴向移动产生的阻力，远小于压簧7对活动柱4的压力，保证了活动柱4的复位；当活动柱4向上移动时，干扰槽4.2依次通过此干扰簧总成5上的干扰簧5.2，活动柱4移动阻力因受到干扰簧5.2的干扰而变化，此变化位置恰好发生在活动柱4携带密钥的解码缺口4.1通过解码孔6.1的位置，从而进一步精确干扰了对密钥的监测，彻底防止了通过监测获得密钥而进行技术开启的可能；在本实施例中活动柱上的解码缺口4.1同时可作为干扰槽4.2使用。

其余同实施例1。

实施例4

为防止在施工、安装等过程中泄露本发明机械锁的密钥，结合图18～20来说明本发明机械锁在结构上是如何实现的：在随锁所配多把钥匙中分AB两种，均密封于一次性开启的包装中，A种钥匙用于临时使用，B种钥匙用于正常使用，一但启用B种钥匙，则A种钥匙失效。其转换原理为：A种钥匙包含正常的列，但仅包含有1列正常的点位值，其余列的点位值均为零-即齿高最小，即A种钥匙仅携带密钥的一部分；B种钥匙包含全部的列及点位值，钥匙携带完整的密钥；其结构为：在锁壳2上设一丝线拉出装置安装孔2.1，用于安装丝线拉出装置13，在其锁壳2内端设有挂钩13.1，丝线拉出装置13在丝线拉起装置安装孔2.1内能移动，但不能转动；活动柱定位丝线12的一端设有吊环12.1，与丝线拉出装置13上的挂钩13.1垂直布置，另一端通过设在锁芯3上的丝线安装孔3.6，把A种钥匙未携带密匙的列，其对应的全部活动柱4，均被活动柱定位丝线12通过活动柱4上的定位槽4.3固定在解码板6上的解码孔6.1处，使其定位的活动柱4处于解码状态；其中干扰槽4.2可作为定位槽4.3使用，解码缺口4.1也可作为定位槽4.3使用；当要启用B种钥匙时，首先把A种钥匙插进锁芯3上的钥匙孔3.3，按下锁壳2上的丝线拉出装置13，然后转动锁芯3，丝线拉出装置13内端的挂钩13.1和活动柱定位丝线12上的吊环12.1便勾联在一起，继续转动锁芯3，活动柱定位丝线12便被抽出，缠绕在锁芯3上的丝线收纳环形槽3.5内，活动柱4在压簧7的作用下复位，这样A种钥匙便不能使用。以上原理简单可靠的防止了密钥的泄露。

其余同实施例1或实施例3。

以上所描述仅为本发明的较佳实施例，也可相互组合构成其它实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理和结构范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机械锁，包括锁壳、锁芯和一把带密码的钥匙，其特征是：一个可在锁壳中转动和移动的圆柱形锁芯，锁芯上设解码板、一簇活动柱和活动柱压簧，锁芯外端设有钥匙孔，锁芯内端设有挡圈、压板、锁舌驱动机构和复位弹簧，锁芯内端与锁舌驱动机构啮合；活动柱安装在锁芯上的活动柱安装孔内，活动柱上端安装解码板和压簧，活动柱下端面与钥匙解码齿接触，活动柱上设有解码缺口；设在锁芯上的解码板为一平板，解码板上设有解码孔。

2.根据权利要求1所述的一种机械锁，其特征是：活动柱上设有叶片，叶片上设有解码缺口。

3.根据权利要求1或2所述的一种机械锁，其特征是：活动柱上设有干扰槽；干扰簧总成安装在锁芯上的干扰簧安装孔内，干扰簧总成由定位簧和干扰簧组成。

4.根据权利要求1或3所述的一种机械锁，其特征是：压簧为平面弹簧。

5.根据权利要求1或4所述的一种机械锁，其特征是：钥匙分AB两种，A种钥匙包含正常的列，但仅包含有1列正常的点位值，其余列的点位值均为零，B种钥匙包含全部的列及点位值；锁壳上设有丝线拉出装置，丝线拉出装置在锁壳内端设有挂钩；安装在锁芯内的活动柱定位丝线一端设有吊环，丝线拉出装置上的挂钩与活动柱定位丝线上的吊环垂直布置；锁芯上设有丝线收纳环形槽；活动柱上设有定位槽。