CN110159081B - 机械密码锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械密码锁，包括：多个密码旋钮轴，每个密码旋钮轴上均设置有一个径向贯通孔；限位组件，上部设置有多条贯通杆，多条贯通杆能够与多个径向贯通孔对应配合，限位组件的下部设置有楔形部；密栓齿条，上部设置有与楔形部对应连接的楔形配合部，密栓齿条能够驱动限位组件沿竖直方向上下移动；多个开锁旋钮组件，多个开锁旋钮组件中的一个开锁旋钮组件为解锁旋钮，解锁旋钮与密栓齿条驱动连接。本发明的有益效果是，本发明实施例不需钥匙，不用电源，不用电池，没有废弃污染物。采用全机械结构，能适应恶劣的工作环境，使用范围广，并且采用旋钮开锁，操作简单，开锁时间短，且可方便更换密码，操作容易。

Description

机械密码锁

技术领域

本发明涉及密码锁领域，具体涉及一种机械密码锁。

背景技术

目前广泛应用的密码式机库门锁主要为电子密码锁。在实际应用中可以发现，电子密码锁通常造价高昂，且由于依赖电能，对电磁场、温度湿度等恶劣环境较为敏感，一旦失效将造成严重后果。而机械密码锁中的大多数较容易被破译，很难在安全性要求很高的机库门中被依赖。

机库大门使用的环境通常较为恶劣，且由于机库内存放的飞机比较贵重，对其门锁的其安全性和可靠性都提出了很高的要求。

发明内容

本发明提供了一种机械密码锁，以达到提高密码锁安全性和可靠性的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械密码锁，包括：多个密码旋钮轴，每个密码旋钮轴上均设置有一个径向贯通孔；限位组件，上部设置有多条贯通杆，多条贯通杆能够与多个径向贯通孔对应配合，限位组件的下部设置有楔形部；密栓齿条，上部设置有与楔形部对应连接的楔形配合部，密栓齿条能够驱动限位组件沿竖直方向上下移动；多个开锁旋钮组件，多个开锁旋钮组件中的一个开锁旋钮组件为解锁旋钮，解锁旋钮与密栓齿条驱动连接。

进一步地，机械密码锁还包括锁定组件，多个开锁旋钮组件中的其他开锁旋钮组件为锁定旋钮，锁定旋钮均与锁定组件连接。

进一步地，锁定组件包括锁定齿条和锁定销钉，锁定齿条与密栓齿条平行间隔设置，锁定齿条与密栓齿条均设置有位置对应的锁紧孔，锁定销钉与锁定齿条抵接并能够与锁紧孔配合。

进一步地，沿密栓齿条的解锁方向，锁定齿条的首端具有卡接凸起，卡接凸起与密栓齿条的首端抵接。

进一步地，当解锁旋钮驱动密栓齿条移动时，密栓齿条沿解锁方向相对于锁定齿条移动；当锁定旋钮驱动锁定齿条移动时，锁定齿条带动密栓齿条一起沿解锁方向移动，并在设定位置通过锁定销钉将锁定齿条与密栓齿条锁死。

进一步地，每个开锁旋钮组件均包括伸缩杆、齿轮和旋钮帽，伸缩杆沿垂直于锁定齿条的延伸方向设置，齿轮固定设置在伸缩杆的伸缩端，齿轮能选择地与锁定齿条或密栓齿条连接，旋钮帽固定设置在伸缩杆的固定端。

进一步地，每个密码旋钮轴上均设置有解锁凹槽，机械密码锁还包括解锁定组件，解锁定组件的上部设置有多个配合凸起，多个配合凸起能够与多个解锁凹槽配合，解锁定组件的下部套设在锁定销钉外并能够驱动锁定销钉脱离锁紧孔。

进一步地，当多个配合凸起与多个解锁凹槽均一一配合时，解锁定组件的下部能够沿锁定销钉的延伸方向移动，并能够与锁定销钉末端抵接以驱动锁定销钉脱离锁紧孔。

进一步地，每个密码旋钮轴的一端设置有密码旋钮盘，密码旋钮盘上设置有多个密码，机械密码锁还包括二级密码修改器，设置在密码旋钮轴并能够改变密码旋钮盘上的密码与所述解锁凹槽的对应关系。

进一步地，机械密码锁还包括副轴，一端与密码旋钮轴同轴连接，二级密码修改器包括卡盘套，卡盘套套设在副轴的另一端外，卡盘套的内周设置有多个间隔设置的第二凹槽，副轴与卡盘套的连接端的外周设置有与第二凹槽配合的第二凸起5，卡盘套与密码旋钮轴之间设置有第二弹簧，解锁凹槽位于卡盘套的外周。

进一步地，机械密码锁还包括一级密码修改器，设置在密码旋钮轴并能够改变密码旋钮盘上的密码与径向贯通孔的对应关系。

进一步地，密码旋钮盘与密码旋钮轴之间设置有第一弹簧，一级密码修改器包括旋钮内套，一端与密码旋钮盘连接，旋钮内套的另一端与密码旋钮轴连接，旋钮内套的另一端内周设置有多个间隔设置的第一凹槽，密码旋钮轴与旋钮内套相连的一端外周上对应设置有与第一凹槽卡接配合的第一凸起。

本发明的有益效果是，本发明实施例复杂程度适宜且具有较高安全可靠性和极低被破解概率。此外，本发明实施例不需钥匙，不用电源，不用电池，没有废弃污染物。采用全机械结构，能适应恶劣的工作环境，使用范围广，并且采用旋钮开锁，操作简单，开锁时间短，且可方便更换密码，操作容易。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的主视结构示意图；

图2为本发明实施例中的局部结构的三维示意图；

图3为复位原理示意图；

图4为解锁组件、密栓齿条和锁定齿条的结构示意图；

图5为密栓齿条、锁定齿条与锁定销钉的结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为锁定销钉的端部结构示意图；

图8为解锁定组件在未解锁时的机构示意图；

图9为解锁定组件在解锁时的机构示意图；

图10为一级密码修改器的结构示意图；

图11为图10的侧视图；

图12为二级密码修改器的结构示意图；

图13为图12的侧视图；

图14为一级密码修改器和二级密码修改器的装配图。

图中附图标记：10、密码旋钮轴；101、第一凸起；11、密码旋钮盘；12、旋钮内套；121、第一凹槽；122、齿形突起；13、齿形块；131、复位弹簧；14、卡盘套；141、第二凹槽；15、副轴；151、第二凸起；16、第一弹簧；17、第二弹簧；18、解锁凹槽；19、小旋钮；20、限位组件；21、贯通杆；30、密栓齿条；301、锁紧孔；40、开锁旋钮组件；41、伸缩杆；42、齿轮；43、旋钮帽；44、拉环；51、锁定齿条；52、锁定销钉；511、卡接凸起；512、锁紧孔；60、解锁定组件；61、配合凸起；611、方形突块；91、第一运动方向；92、第二运动方向。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图14所示，本发明实施例提供了一种机械密码锁，包括多个密码旋钮轴10、限位组件20、密栓齿条30和多个开锁旋钮组件40。每个密码旋钮轴10上均设置有一个径向贯通孔；限位组件20的上部设置有多条贯通杆21，多条贯通杆21能够与多个径向贯通孔对应配合，限位组件20的下部设置有楔形部；密栓齿条30的上部设置有与楔形部对应连接的楔形配合部，密栓齿条30能够驱动限位组件20沿竖直方向上下移动；多个开锁旋钮组件40中的一个开锁旋钮组件40为解锁旋钮，解锁旋钮与密栓齿条30驱动连接。

本发明实施例复杂程度适宜且具有较高安全可靠性和极低被破解概率。此外，本发明实施例不需钥匙，不用电源，不用电池，没有废弃污染物。采用全机械结构，能适应恶劣的工作环境，使用范围广，并且采用旋钮开锁，操作简单，开锁时间短，且可方便更换密码，操作容易。

密栓齿条30(与密栓连接)的控制是本发明的核心部分，密栓可开启与否取决于密码输入的正误。开锁时，下部的密栓齿条30向图1中的右侧运动，固定在其上的楔形配合部右移，效果就是会使其上与之斜面贴合的限位组件20有被顶起的趋势(限位组件20只可做上下运动)。如果所有密码旋钮轴10上的各径向贯通孔全部正对限位组件20上的各贯通杆21，限位组件20方可向上运动，从而使密栓齿条30进一步右移，密栓收回，锁被打开。否则，有一个贯通孔不通，密栓齿条30就无法向右移动，而多个贯通孔的方向分别由密码旋钮轴10对应的密码决定。

进一步地，本发明实施例中密码旋钮轴10与密码旋钮盘11连接，每个密码旋钮盘11的盘面上均匀分布十个数字(或其他数目的不同字符，可按需求而设计)，每个数字的正上方有一小圆点用来指示所输入数字，且每个数字旋到指定位置时均有定位感和限位功能。

其中，限位功能是指当把密码旋钮盘11转动到某个数字的位置后(旋一周只有十个位置)，松手去转动下一个旋钮时，前一个不会发生复位，直到开锁完成。

进一步地，上述密码旋钮盘11具有复位功能，上述复位功能是指开锁完成后按下面板上的置零按钮，所有密码旋钮盘11均置零，避免密码泄露。

现结合附图3做详细说明：密码旋钮轴10上设置有旋钮内套12，旋钮内套12外围的齿形突起与密码旋钮盘11上的数字位置是一一对应的，当外部转动力较大时，齿形突起122会将与之啮合的齿形块13顶开，随后齿形块13在复位弹簧131作用下弹起，两者再次啮合，松手后由于仅靠发条的扭力无法将齿形块13顶开，所以密码旋钮盘11暂时被限位。所有密码旋钮盘11的工作完成后，按动置零按钮，带动内部杆件(未图示)使所有齿形块13被同时按下，与旋钮内套12上的齿形突起脱开，密码旋钮盘11在发条作用下转至零位(图中向上箭头为弹簧弹力，弯曲箭头为复位旋转方向)。

优选地，机械密码锁还包括锁定组件，多个开锁旋钮组件40中的其他开锁旋钮组件40为锁定旋钮，锁定旋钮均与锁定组件连接。如图5，锁定组件包括锁定齿条51和锁定销钉52，锁定齿条51与密栓齿条30平行间隔设置，锁定齿条51与密栓齿条30均设置有位置对应的锁紧孔，锁定销钉52与锁定齿条51抵接并能够与锁紧孔配合。沿密栓齿条30的解锁方向(指图5中的第一运动方向91)，锁定齿条51的首端具有卡接凸起511，卡接凸起511与密栓齿条30的首端抵接。

当解锁旋钮驱动密栓齿条30移动时，密栓齿条30沿解锁方向相对于锁定齿条51移动；当锁定旋钮驱动锁定齿条51移动时，锁定齿条51带动密栓齿条30一起沿解锁方向移动，并在设定位置通过锁定销钉52将锁定齿条51与密栓齿条30锁死。

为了进一步提高密码锁安全性，本发明在密码之后又增加了一道防线，即解锁旋钮的选择。多个开锁旋钮组件40中只有一个可以成功开锁，如果旋转不正确的开锁旋钮组件40，不但不能开锁，还会启动锁定组件，正确的开锁旋钮也是可以修改的。

具体地，如图4所示，每个开锁旋钮组件40均包括拉环44、伸缩杆41、齿轮42和旋钮帽43，伸缩杆41沿垂直于锁定齿条51的延伸方向设置，齿轮42固定设置在伸缩杆41的伸缩端，齿轮42能选择地与锁定齿条51或密栓齿条30连接，旋钮帽43固定设置在伸缩杆41的固定端。

由于在锁定齿条51、密栓齿条30和开锁旋钮组件40之间有一段伸缩杆41，伸缩杆41的作用是使齿轮42和旋钮帽43两者既能实现轴向的相对滑动，又能始终保持同轴转动。所以，当推拉拉环44时，齿轮42可在锁定齿条51和密栓齿条30上游动。与密栓齿条30并列的是锁定齿条51，当齿轮42与密栓齿条30啮合时，旋转开锁旋钮可以完成开锁，但当齿轮42与锁定齿条51啮合时，开锁旋钮组件40将会触发锁定组件。由于拉环44(在后盖中)可以决定齿轮42的位置，所以可以方便更改正确的开锁旋钮。

需要说明的是，虽然锁定齿条51不能开锁，但它能否移动同样受一级密码(密码旋钮)控制，因为它的运动会带动密栓齿条30一起运动(反之则不然，即密栓齿条30运动时不会带动锁定齿条51)，也就是说当未输入正确的一级密码时，所有开锁旋钮都是无法旋动的。这样的好处是在不知道一级密码的情况下无法直接试探哪个是正确的开锁旋钮。

锁定组件的作用类似于自锁机构，但又不同于自锁机构。不同之处在于该机构不会将密码锁彻底锁死，但会大大增加开锁难度。即便在极小概率下可以一次输对了多位密码，但若选错了开锁旋钮，触发了自锁机构，这时，光用原有密码是不够的，因为密栓齿条30被卡住了。原因是：在两个并行的密栓齿条30和锁定齿条51上各有一个锁紧孔512、锁紧孔301，两者等大，在初始位置时，锁紧孔512和锁紧孔301完全同轴。锁定销钉52(可伸缩)在弹簧作用下顶在锁定齿条51上，并紧靠锁定齿条51处的锁紧孔512，该锁定销钉52直径比锁紧孔512略小。当旋动与锁定齿条51啮合的旋钮时，该锁定齿条51按图5中第一运动方向91运动，锁紧孔512向锁定销钉52靠近，当运动到锁定销钉52可以通过锁紧孔512时，它便在弹力(图5中第二运动方向92)作用下瞬间穿过锁紧孔512和锁紧孔301。由于锁定销钉52的另一端被固定，所以密栓齿条30和锁定齿条51均不能再运动。如果不将锁定销钉52复位，锁就将无法开启。

如图5至图9所示，每个密码旋钮轴10上均设置有解锁凹槽，机械密码锁还包括解锁定组件60，解锁定组件60的上部设置有多个配合凸起61，多个配合凸起61能够与多个解锁凹槽配合，解锁定组件60的下部套设在锁定销钉52外并能够驱动锁定销钉52脱离锁紧孔512和锁紧孔301。

当多个配合凸起61与多个解锁凹槽均一一配合时，解锁定组件60的下部能够沿锁定销钉52的延伸方向移动，并能够与锁定销钉52末端抵接以驱动锁定销钉52脱离锁紧孔。

被锁定组件锁定后，若想重新打开，必须先将弹出的锁定销钉52复位，即解锁。而解锁并不是可以随意完成的，因为需要解锁密码。锁定齿条51被锁定时，只要将锁定销钉52向远离锁定齿条51方向移动便可将锁定销钉52带出，锁定齿条51在复位弹簧作用下返回原处，锁定销钉52再次被挡住，这样就完成了解锁。

解锁运动能否实现取决于多个密码旋钮是否处在二级密码要求的位置。如图8所示，若多个密码旋钮盘11未处于二级密码要求的位置时，此时卡盘套14上的解锁凹槽18与配合凸起61上的方形突块611位置不对应，配合凸起61被挡在卡盘套14后面，不能做远离锁定齿条51的运动。如图9所示，当多个密码旋钮处于二级密码要求的位置时，也即二级密码正确时，多个密码旋钮处于解锁状态，各配合凸起61的方形突块611恰好卡入各卡盘套14的解锁凹槽18位置，此时解锁定组件60可以通过锁定齿条51，解锁主运动未被限制。若输入正确的二级密码，即可通过按动面板上的解锁按钮将锁定销钉52复位。

如图10至图14所示，机械密码锁还包括一级密码修改器，设置在密码旋钮轴10并能够改变密码旋钮盘11上的密码与径向贯通孔的对应关系。机械密码锁还包括二级密码修改器，设置在密码旋钮轴10并能够改变密码旋钮盘11上的密码与解锁凹槽的对应关系。

首先介绍一级密码修改器，它主要由相互独立的两部分组成。其中的旋钮内套12上的第一凹槽121数目与密码旋钮盘11上的字符数相等。通常情况下密码旋钮轴10上的第一凸起101嵌在旋钮内套12的第一凹槽121内，第一弹簧16设置在密码旋钮轴10和密码旋钮盘11之间，由于第一弹簧16的作用使密码旋钮轴10不能沿轴向自由滑动，此时两部分可以保持共轴旋转。修改密码时，只需对密码旋钮轴10施加朝密码旋钮盘11方向的力，使第一弹簧16被压缩，密码旋钮轴10上的第一凸起101从第一凹槽121中脱出，此时密码旋钮轴10即可独立于旋钮内套12而自由旋转，径向贯通孔位于密码旋钮轴10上，密码旋钮轴10的自由转动改变了径向贯通孔与密码旋钮盘11上数字的位置对应关系，密码就发生了改变。

二级密码(即解除锁定密码)修改器与一级密码修改器类似，二级密码修改器包括卡盘套14，卡盘套14套设在密码旋钮轴10的另一端外，卡盘套14的内周设置有多个间隔设置的第二凹槽141，副轴15与卡盘套14的连接端的外周设置有与第二凹槽141配合的第二凸起151，卡盘套14与密码旋钮轴10之间设置有第二弹簧17，解锁凹槽18位于卡盘套14的外周。

二级密码(即解除锁定密码)修改器与一级密码修改器不同之处在于修改密码时是带第二凹槽141的卡盘套14向密码旋钮盘11方向滑动使第二凹槽141与副轴15上的第二凸起151突起脱开，进而实现改变卡盘套14上的解锁凹槽18与密码旋钮盘11上数字的位置对应关系。

如果只修改二级密码，则按下右端卡盘套14后转动即可(因第一弹簧16刚度大于第二弹簧17的刚度，所以密码旋钮轴10不会被按动)；若只修改一级密码则要按下右端小旋钮19后旋转，这样的结果是二级密码也被改变了，所以要保持二级密码不变，需要再按下卡盘套14反方向转过相等数字。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实施例复杂程度适宜且具有较高安全可靠性和极低被破解概率。此外，本发明实施例不需钥匙，不用电源，不用电池，没有废弃污染物。采用全机械结构，能适应恶劣的工作环境，使用范围广，并且采用旋钮开锁，操作简单，开锁时间短，且可方便更换密码，操作容易。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (9)

1.一种机械密码锁，其特征在于，包括：

多个密码旋钮轴(10)，每个密码旋钮轴(10)上均设置有一个径向贯通孔；

限位组件(20)，上部设置有多条贯通杆(21)，多条贯通杆(21)能够与多个所述径向贯通孔对应配合，限位组件(20)的下部设置有楔形部；

密栓齿条(30)，上部设置有与所述楔形部对应连接的楔形配合部，密栓齿条(30)能够驱动限位组件(20)沿竖直方向上下移动；

多个开锁旋钮组件(40)，多个开锁旋钮组件(40)中的一个开锁旋钮组件(40)为解锁旋钮，所述解锁旋钮与密栓齿条(30)驱动连接；每个开锁旋钮组件(40)均包括伸缩杆(41)、齿轮(42)和旋钮帽(43)，齿轮(42)固定设置在伸缩杆(41)的伸缩端，旋钮帽(43)固定设置在伸缩杆(41)的固定端；

锁定组件，多个开锁旋钮组件(40)中的其他开锁旋钮组件(40)为锁定旋钮，所述锁定旋钮均与所述锁定组件连接，所述锁定组件包括锁定齿条(51)和锁定销钉(52)，锁定齿条(51)与密栓齿条(30)平行间隔设置，锁定齿条(51)与密栓齿条(30)均设置有位置对应的锁紧孔，锁定销钉(52)与锁定齿条(51)抵接并能够与所述锁紧孔配合，伸缩杆(41)沿垂直于锁定齿条(51)的延伸方向设置，齿轮(42)能选择地与锁定齿条(51)或密栓齿条(30)连接。

2.根据权利要求1所述的机械密码锁，其特征在于，沿密栓齿条(30)的解锁方向，锁定齿条(51)的首端具有卡接凸起(511)，所述卡接凸起(511)与密栓齿条(30)的首端抵接。

3.根据权利要求2所述的机械密码锁，其特征在于，

当所述解锁旋钮驱动密栓齿条(30)移动时，密栓齿条(30)沿解锁方向相对于锁定齿条(51)移动；

当所述锁定旋钮驱动锁定齿条(51)移动时，锁定齿条(51)带动密栓齿条(30)一起沿解锁方向移动，并在设定位置通过锁定销钉(52)将锁定齿条(51)与密栓齿条(30)锁死。

4.根据权利要求1所述的机械密码锁，其特征在于，每个密码旋钮轴(10)上均设置有解锁凹槽(18)，所述机械密码锁还包括解锁定组件(60)，解锁定组件(60)的上部设置有多个配合凸起(61)，多个配合凸起(61)能够与多个解锁凹槽(18)配合，解锁定组件(60)的下部套设在锁定销钉(52)外并能够驱动锁定销钉(52)脱离所述锁紧孔。

5.根据权利要求4所述的机械密码锁，其特征在于，当多个配合凸起(61)与多个解锁凹槽(18)均一一配合时，解锁定组件(60)的下部能够沿锁定销钉(52)的延伸方向移动，并能够与锁定销钉(52)末端抵接以驱动锁定销钉(52)脱离所述锁紧孔。

6.根据权利要求4所述的机械密码锁，其特征在于，每个密码旋钮轴(10)的一端设置有密码旋钮盘(11)，密码旋钮盘(11)上设置有多个密码，机械密码锁还包括二级密码修改器，设置在密码旋钮轴(10)并能够改变密码旋钮盘(11)上的密码与所述解锁凹槽的对应关系。

7.根据权利要求6所述的机械密码锁，其特征在于，所述机械密码锁还包括副轴(15)，一端与密码旋钮轴(10)同轴连接，所述二级密码修改器包括卡盘套(14)，卡盘套(14)套设在副轴(15)的另一端外，卡盘套(14)的内周设置有多个间隔设置的第二凹槽(141)，副轴(15)与卡盘套(14)的连接端的外周设置有与第二凹槽(141)配合的第二凸起(151)，卡盘套(14)与密码旋钮轴(10)之间设置有第二弹簧(17)，解锁凹槽(18)位于卡盘套(14)的外周。

8.根据权利要求6所述的机械密码锁，其特征在于，机械密码锁还包括一级密码修改器，设置在密码旋钮轴(10)并能够改变密码旋钮盘(11)上的密码与所述径向贯通孔的对应关系。

9.根据权利要求8所述的机械密码锁，其特征在于，密码旋钮盘(11)与密码旋钮轴(10)之间设置有第一弹簧(16)，所述一级密码修改器包括旋钮内套(12)，一端与密码旋钮盘(11)连接，旋钮内套(12)的另一端与密码旋钮轴(10)连接，旋钮内套(12)的另一端内周设置有多个间隔设置的第一凹槽(121)，密码旋钮轴(10)与旋钮内套(12)相连的一端外周上对应设置有与第一凹槽(121)卡接配合的第一凸起(101)。

Images