CN2331727Y - 具有多元识别的弹子锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有多元识别的弹子锁。它是识别弹子腔体和平头弹子腔体为一对为平面的相互接触的可滑动的滑块运动副;平头弹子腔体内设有根据锁的要求坐标位置可变化的弹子孔、平头弹子及复位弹簧;识别弹子腔体上设识别弹子腔、内置识别弹子;钥匙导槽位于识别弹子腔体上;片状钥匙上的识别标记孔形状、数量、坐标位置与识别弹子相匹配。本实用新型具有变化率高、保安性强、钥匙轻巧、适应性广、容易实施等优点。

Description

具有多元识别的弹子锁

本实用新型涉及一种具有多元识别的弹子锁，适合于门锁、箱包锁、车锁、防盗锁、子母锁及特殊用途的高级锁具使用。

据申请人所知：广泛使用的常规弹子锁，是由锁壳、锁芯及其内的识别弹子组成，它是通过钥匙边缘上不同高度的三角形缺口来驱动锁芯内位置固定的芯弹子和套弹子跳动、并凭借其升降高度来识别钥匙和锁是否匹配来启闭锁栓的。故存在结构简单、重复性高、不安全等缺陷。备受推崇的电子锁由于需要用电、体积大、价格昂贵，难以广泛应用。如台湾、韩国、日本、德国生产的所谓电脑钥匙弹子锁，钥匙的识别孔位于钥匙的平面，孔位固定、平头弹子和芯弹子孔的咬合面(锁定)维持传统弹子锁锁芯、锁壳为旋转运动副的结构，一般只能在锁芯的圆周面上垂直于钥匙面过轴心布置一排弹子孔。简单地增加平行排列的弹子孔，例如：两排弹子孔，表面上似乎增加了弹子孔数，实质上由于多排弹子必然偏离垂直于钥匙面的中心线，转动锁芯时在弹子上会产生一排向上和一排向下的分力、而使其中的一排弹子不可靠。另外，由于弹子长度规格有限、钥匙的变化率一般不超过10⁵。十字形断面钥匙结构的锁由于可在钥匙的四个边缘上设识别缺口，识别的变化率有较大的提高，但由于体积大、钥匙重，不能充分满足各个使用领域对它的要求。

本实用新型的目的意在克服上述现有技术的不足之处，设计一种更为安全可靠并能与常规弹子锁附件衔接的具有多元识别的弹子锁。

本实用新型的目的是这样来实现：包括由锁壳、识别弹子腔体、平头弹子腔体、弹子、以及钥匙导槽和相配合的钥匙组成。其中：识别弹子腔体和平头弹子腔体为一对布有弹子孔的工作面为平面的，并且该工作面维持接触的、可滑动的滑块运动副；平头弹子腔体与识别弹子腔体接触的工作平面上设有平头弹子孔腔，内装平头弹子及复位弹簧；识别弹子腔体与平头弹子腔体接触的工作平面上布置有与平头弹子腔体的弹子孔对应的识别弹子孔腔，内装识别弹子；钥匙导槽位于识别弹子腔体上，导槽的平面平行于识别弹子腔体跟平头弹子腔体接触的布有弹子孔的工作平面；钥匙的工作面为平面，该平面上的识别标记的数量、坐标位置、形状、深浅、大小与腔体内的识别弹子相匹配。

在平头弹子腔体和识别弹子腔体上的弹子孔的坐标位置根据不同锁具对变化率的大小要求的不同是可以变化的。

一种改变坐标位置的结构是：各弹子腔为各自独立的孔体，它们具有各自的使各锁不雷同的坐标值。

另一种改变坐标位置的结构是：在平头弹子腔体和识别弹子腔体相互接触的工作平面上设有若干强度允许限度内的较大的矩形公共弹子腔，把设计选定的确定数量的不同规格的矩形弹子按设计编排的图谱挨着排列在公共弹子腔内，组合成既包含坐标位置变化，同时包含弹子数量变化和弹子规格变化、形状变化的多元变化的弹子布排阵列。

还有一种改变坐标位置的结构是：在平头弹子腔体和识别弹子腔体的相互接触的工作平面上设有比弹子大的位置确定的矩形腔，按设计编排的弹子排列图谱用在纵横方向上插入标准插片而得到坐标位置不同的矩形弹子孔。

再有一种改变坐标位置的结构是：在平头弹子腔体和识别弹子腔体的相互接触的工作平面上，设有比弹子直径大的确定位置的圆形孔腔，在该孔腔中填装带有偏心布置的弹子孔的弹子套筒，内装弹子，并凭借这种机构得到不同的坐标值的弹子孔位。

平头弹子腔体包络识别弹子腔体，钥匙导槽位于识别弹子腔体的中部，把识别弹子腔体分隔成两个工作部分，并形成两个与平头弹子腔体接触的工作平面，识别弹子腔体与平头弹子腔体的平头弹子孔平面相接触的工作平面上设置与平头弹子孔对应的静态识别弹子孔，内置静态识别弹子，识别弹子腔体与包住它的平头弹子腔体的另一面相接触的另一半工作部分的工作平面上设动态识别弹子孔、内置动态识别弹子，动态识别弹子的头部接触钥匙背面，其头部的三维形状与钥匙背面对应位置识别标记的三维形状相匹配，动态识别弹子的另一端为锥突，与平头弹子腔体与其接触的工作面上的锥坑对应，并由这些锥坑驱动升降，动态识别弹子的断面为矩形或圆形或异形(其中含正方形)，头部的形状为包括拼音字母和文字在内的各种图形的三维形状。

具有静态识别和动态识别功能的锁的钥匙，一个面承接静态识别弹子数量、坐标位置和长度变化的识别，另一面承接动态识别弹子数量、坐标位置和动态识别弹子头部三维形状的识别。

锁外操作件驱动的平头弹子腔体和识别弹子腔体构成的滑块运动副机构(其一种结构是转动手柄通过主从动凸轮副、传动轴及过载弹簧、凸轮与扭力传动杆相连，套筒上分别安装有销钉；或通过操作件直接驱动与该滑块运动副连在一起的锁栓)，钥匙只起识别功能作用。

薄型具挠性的卡式钥匙的识别孔标记为识别孔的数量、坐标位置和识别孔的直径。

具有静态识别和动态识别的综合结构中，钥匙的一个面承接静态识别弹子数量，坐标位置和弹子长度三元的识别，另一面承接开锁动作过程中对动态识别弹子头部的三维形状的识别，使锁和钥匙的变化范围扩大到10⁵⁰以上，同时由于静态识别和动态识别两种不同性质的识别方法的配合，基本杜绝了通过钥匙缝非法开锁的可能性。此外，由于钥匙上的识别标记可以使用文字，其编码就可以采取组词、组句的方法，使钥匙具有人情味，各个不同的钥匙也容易分辨。

由于采用上述结构，使本实用新型具有防盗、安全性能高、工作可靠，外形尺寸能与常规弹子锁接轨，价格能为多数人接受，钥匙轻巧以及钥匙重复性低(即高变化率)和结构紧凑，各单项指标优于常规弹子锁、综合指标与普通级别电子锁相近等优点。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详述。

图1是本实用新型三元识别结构主视剖视图。

图2是图1的侧视图。

图3是本实用新型三元以上识别结构主视剖视图。

图4是图3的俯视剖视图。

图5是图3的侧视图。

图6是本实用新型锁外拨扣直接驱动平头弹子腔体与识别弹子腔体运动副主视加局部剖视图。

图7是图6的俯视图。

图8是图6的侧视图。

图9是本实用新型一种识别弹子腔体包络平头弹子腔体滑动运动副的结构主视剖视图。

图10是图9的侧视图。

图11是本实用新型锁外手柄操作件驱动卡式钥匙平头弹子腔体和识别弹子腔体运动副主视剖视图。

图12是图11中钥匙3的俯视图。

图13是图11中卡式钥匙筒式平头弹子腔体和识别弹子腔体运动副侧面剖视图。

图14是图11中卡式钥匙矩形截面平头弹子腔体和识别弹子腔体运动副侧面剖视图。

图15是图11的侧视图。

图16是矩形公共弹子腔变坐标结构主视剖视图。

图17是图16的俯视图。

图18是图16的侧视图。

图19是动态识别弹子形态示意图。

图20是偏心弹子套筒变坐标结构的俯视剖视图。

图中代号含义：

1平头弹子腔体(1a内腔凸块、1b凸轮曲线导槽、1c内腔的动识别弹子举升垫、1d矩形公用弹子腔)2识别弹子腔体(2a保护挡锒块、2b弹子腔锒块)3钥匙4平头弹子复位弹簧5平头弹子6静态识别弹子7动态识别弹子8锁体9、10弹簧卡11扭力传递杆12曲线导槽导引销钉(起凸轮作用)13锁栓拔叉14锁栓15固定螺钉孔16端盖17弹簧片18变坐标偏心弹子套19补偿簧20保护挡21箱体22复位弹簧23锁栓盒24、25铆钉(或螺钉)26拨扣27绞链28搭扣29箱盖搭扣座30堵头31、32销钉33凸轮34套筒35过载弹簧36传动轴37、38主从动凸轮副39复位弹簧40转动手柄41壳体42端盖43插片

实施例一：参照图1、图2，装在锁体8内的平头弹子腔体1和识别弹子腔体2为一对前者包络后者的可沿自身轴线滑动的导轨式运动副。平头弹子腔体1为一个筒状体，其内具有一个凸块1a(此处为锒接式凸块)，在凸块1a内设有坐标位置根据要求可变动的弹子孔和平头弹子5、平头弹子复位弹簧4。识别弹子腔体2的滑动工作段具有与平头弹子腔体1内腔截面一致的形状。识别弹子腔体2在与平头弹子腔体1凸出部分接触的工作面上布置有与平头弹子腔体1凸块1a上的弹子孔对应的识别弹子孔腔、腔内置静态识别弹子6。识别弹子腔体上背对平头弹子腔体凸块1a的工作面上设有钥匙槽、钥匙3插入钥匙槽后接受静态识别弹子6对钥匙3片上的识别标记的数量、坐标位置、标记孔深(在薄钥匙片中为标记孔的大小)的三元编码记号的验证。识别弹子腔体2两端受锁体8限定，一端通过锁栓拨叉13与锁栓14相连。具有供固定用的螺孔15的端盖16内装有自动补偿锁栓滑动间隙的弹簧片17。识别弹子腔体2的另一端穿出锁壳8，其上开有钥匙3的插入口。此种结构适合用于家俱锁。

当钥匙3插入识别弹子腔体2经识别解除弹子对腔体1和腔体2的锁定后，带动识别弹子腔体2和平头弹子腔体1转动，腔体2通过拨叉13传动锁栓14，腔体1上有曲线凸轮槽、腔体1在槽和槽内起凸轮作用的引导销钉12的作用下，沿腔体2直线运动；当钥匙3与锁内识别元件不匹配时，平头弹子腔体1便不能沿识别弹子腔体2运动并锁定旋转运动。

实施例二：参照图3、图4、图5和图13、图14、图15及图19，片状矩形截面的钥匙槽设置于识别弹子腔体2的中部位置，将腔体2分割成两个工作部分，并形成两个与平头弹子腔体1接触的工作面，识别弹子腔体2跟平头弹子腔体1平头弹子孔工作面相接触的平面上设置对应于静态识别弹子孔，内置静态识别弹子；识别弹子腔体2跟包住它的平头弹子腔体1的另一面相接触的工作面上设动态识别弹子孔，内置动态识别弹子6。平头弹子腔体1与动态识别弹子7接触的滑动面上布置有与动态识别弹子7等量和同坐标位置的锥形凹坑(在弹子举升垫1c上)，其余结构类似实施例一。

当平头弹子腔体1与识别弹子腔体2作相对滑动，位于举升垫1c上的凹坑也运动，并举升动态识别弹子7，验证动态识别弹子7头部三维形状是否与钥匙3背面识别标记孔的三维形状一致，在一致时动态识别弹子7被举升到合适位置，平头弹子腔体1顺利地在识别弹子腔体2上滑动；当不一致时动态识别弹子7举升不到位、或根本举升不起来，腔体1与腔体2仍被锁定。在这种结构中钥匙的一个工作面接受对识别标记坑的数量坐标位置、标记坑深浅(在薄钥匙片中为标记孔大小的)验证，钥匙的另一个工作面接受对其面上的标记坑的三维形状的验证而构成三元以上的识别。动态识别弹子的形状参见图19。

动态识别弹子7至少有三种结构：一种是简单的圆拄体，与平头弹子腔体1接触的端部为一锥形凸起，接受平头弹子腔体1沿识别弹子腔体2滑动时，腔体2的对应锥坑的举升、凸出的高度与腔体1的锥形凹坑的举升高一致，与钥匙3背面相接触的识别头为中间下凹、周边上凸、外缘倒角的凸环的三维形状，并验证钥匙3背面的对应凹凸环的三维形状。另一种动态识别弹子7取矩形截面(含正方形)，与平头弹子腔体1相接触的一端有锥凸，接受当腔体1运动时对应凹坑对它的举升。动态识别弹子7与钥匙3背面凹坑对应的识别形状为包括现有拼音字母和文字形状在内各种图形的三维形状。识别头的周边带有倒角。还有一种动态识别弹子7的结构是带翼凸的圆柱体，其余方面同第二种结构。

实施例三：参照图6、图7、图8，为一种比现行箱包锁变化率相对高得多的箱包锁结构。设计采用平头弹子腔体1和识别弹子腔体2为一对可沿自身轴线滑动的相互维持接触，半开启式的导轨运动副。平头弹子腔体1直接固定在箱体21上，识别弹子腔体2的一端开有钥匙缝，其另一端与锁栓14连在一起，钥匙3插入识别弹子腔体仅起识别作用、自身维持静止状态。当钥匙3解除识别弹子腔体2和平头弹子腔体1之间的锁闭，用手拨动拨扣26直接驱动识别弹子腔体2沿平头弹子腔体1滑动，同时拉动锁栓14、锁栓14从锁栓盒23中脱出，箱盖搭扣28就可以开启。

实施例四：参照图9、图10，设计采用识别弹子腔体2包络平头弹子腔体1结构而构成运动副。识别弹子腔体2承接钥匙3并通过识别元件验证钥匙3，被包络的平头弹子腔体1可以按照实施例一、二、三的结构，即平头弹子腔体1位于识别弹子腔体2包络之外的部分的外表面上设曲线凸轮槽及在壳体上的对应的起凸轮作用的销钉12，平头弹子腔体1在钥匙3解除锁定状态后、被钥匙3带动转动的同时在识别弹子腔体2内滑动。补偿弹簧19起补偿凸轮副的间隙的作用。

实施例五：参照图11、图12，设计采用由手柄、旋钮、拨扣等锁外操作件驱动的平头弹子腔体1(圆筒、矩形筒及其派生形状)和识别弹子腔体2构成的直线运动的滑块运动副结构。运动副除钥匙3外被完全封闭在壳体41内。转动手柄40通过主从动凸轮副(37、38)，传动轴36及过载弹簧35、凸轮33与扭力传动杆11相连，套筒34上分别安装有销钉32、31。钥匙3只起识别功能作用。当它插入识别弹子腔体2后，维持静态工作，接受平头弹子腔体1和识别弹子腔体2中的识别元件对它的验证。转动手柄40，通过过载离合器(即过载弹簧35、主从动凸轮副37、38)，将旋转运动传递给轴36、再通过销钉传递给凸轮33、凸轮33在旋转的过程中将套筒34推动。套筒34在销钉32的导引下沿轴线平移一小段距离，同时通过销钉31将平头弹子腔体1拨动、其拨动距离等于腔体1预定的行程。传动杆11与传动轴36连在一起、将动作传给锁栓(在保险箱中也可以传递给号码盘)。在钥匙3未插入和插入验证不匹配时，平头弹子腔体1和识别弹子腔体2运动副自锁。反过来，通过中间元件制动手柄40等操作件，遇到不正常工况或非常规操作(例如强扭手柄)的场合，过载弹簧35动作，离合器凸轮副37、38分离，手柄40只能空转。由于钥匙不运动、不承受载荷，可以做得很薄，平头弹子腔体和识别弹子腔体运动副有大的自由度来适应应用背景、并获得最大的空间利用率。这种结构适用于大型安全门锁和保险箱锁。钥匙具有大信息容量的卡片式结构，同时由于空间利用率高、在同等信息储备条件下，新结构的锁可做得比常规锁更灵巧。

上述各实施例的弹子孔位的变坐标结构，均是各弹子孔具有独立的孔腔，它们各自具有使各锁具不雷同的不相同的坐标值；为达到变坐标的手段是用数控机床按设计要求编程打孔或按事先设计好的不同规格的钻胎按编码选择性打孔。

实施例六：参照图16、图17、图18。本实施例设计采用矩形截面弹子的在平头弹子腔体1和识别弹子腔体2的工作面上设强度允许限度下的若干较大的矩形的公用弹子腔1d、弹子腔内按设计编制的弹子排列图谱，挨着排放设计选定的若干种不同规格的矩形截面的弹子，形成一个密集排列的包含纵横坐标位置变化、弹子规格变化和弹子数量变化的多元变化的布排阵列。改变阵列中的任一种变化元就派生出新的阵列。也可以在这种公共弹子腔中在纵横两个方向填插标准插片43，而隔离出不同坐标值，不同大小、不同数量的弹子孔腔，然后用包括胶粘剂在内的方法将这些插片固定。

实施例七：参照图20。设计在平头弹子腔体1和识别弹子腔体2容纳弹子的区域布置若干比弹子直径大的圆形孔腔，在孔腔内填装同样直径大小的带有偏心弹子孔的套筒18，旋转套筒18的角度，就得到不同弹子孔的坐标值。

Claims (9)

1、一种具有多元识别的弹子锁，包括由锁壳、锁芯、弹子腔和弹子，以及钥匙导槽和相配合的钥匙组成，其特征在于：

A、识别弹子腔体和平头弹子腔体为一对布有弹子孔的工作面为平面的、并且该工作面维持接触的、可滑动的滑块运动副，

B、平头弹子腔体与识别弹子腔体接触的工作平面上设有平头弹子孔腔，内装平头弹子及复位弹簧，

C、识别弹子腔体与平头弹子腔体接触的工作平面上布置有与平头弹子腔体的弹子孔对应的识别弹子孔腔，内装识别弹子，

D、钥匙导槽位于识别弹子腔体上，导槽的平面平行于识别弹子腔体跟平头弹子腔体接触的布有弹子孔的工作平面，

E、钥匙的工作面为平面，该平面上的识别标记的数量、坐标位置、形状、深浅、大小与腔体内的识别弹子相匹配。

2、根据权利要求1所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：在平头弹子腔体和识别弹子腔体上的弹子孔的坐标位置根据锁具对变化率的大小要求而变化，一种改变坐标位置的结构是各弹子腔为各自独立的孔体，它们具有各自的使各锁不雷同的坐标值。

3、根据权利要求2所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：一种改变坐标位置的结构是在平头弹子腔体和识别弹子腔体相互接触的工作平面上设有若干强度允许限度内的较大的矩形公共弹子腔，把设计选定的确定数量的不同规格的矩形弹子按设计编排的图谱挨着排列在公共弹子腔内，组合成既包含坐标位置变化，同时包含弹子数量变化和弹子规格变化、形状变化的多元变化的弹子布排阵列。

4、根据权利要求2所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：一种改变坐标位置的结构是在平头弹子腔体和识别弹子腔体的相互接触的工作平面上设有比弹子大的位置确定的矩形腔，按设计编排的弹子排列图谱用在纵横方向上插入标准插片而得到坐标位置不同的矩形弹子孔。

5、根据权利要求2所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：一种改变坐标位置的结构是在平头弹子腔体和识别弹子腔体的相互接触的工作平面上，设有比弹子直径大的确定位置的圆形孔腔，在该孔腔中填装带有偏心布置的弹子孔的弹子套筒，内装弹子，并凭借这种机构得到不同的坐标值的弹子孔位。

6、根据权利要求1所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：平头弹子腔体包络识别弹子腔体，钥匙导槽位于识别弹子腔体的中部，把识别弹子腔体分隔成两个工作部分，并形成两个与平头弹子腔体接触的工作平面，识别弹子腔体与平头弹子腔体的平头弹子孔平面相接触的工作平面上设置与平头弹子孔对应的静态识别弹子孔，内置静态识别弹子，识别弹子腔体与包住它的平头弹子腔体的另一面相接触的另一半工作部分的工作平面上设动态识别弹子孔、内置动态识别弹子，动态识别弹子的头部接触钥匙背面，其头部的三维形状与钥匙背面对应位置识别标记的三维形状相匹配，动态识别弹子的另一端为锥突，与平头弹子腔体与其接触的工作面上的锥坑对应，并由这些锥坑驱动升降，头部的形状为包括拼音字母和文字在内的各种图形的三维形状。

7、根据权利要求1、6所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：具有静态识别和动态识别功能的锁的钥匙，一个面承接静态识别弹子数量、坐标位置和长度变化的识别，另一面承接动态识别弹子数量、坐标位置和动态识别弹子头部三维形状的识别。

8、根据权利要求1所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：锁外操作件驱动的平头弹子腔体和识别弹子腔体构成的滑块运动副机构，钥匙只起识别功能作用。

9、根据权利要求8所述的具有多元识别的弹子锁，其特征在于：薄型具挠性的卡式钥匙的识别孔标记为识别孔的数量、坐标位置和识别孔的直径。

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