CN87203432U - 可抽出并可更换钥匙的弹子锁锁芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可抽出并可更换钥匙的弹子锁锁芯。可制成双芯或单芯锁，和现有的锁闭机构联用。它是在常用锁芯的内、外套筒之间增加一个能储存若干个长短不一销子的储存套。锁芯可抽出，根据需要调换不同销子于内套筒的工作孔中，组成各种适宜的锁芯和与之匹配的钥匙。双芯锁中具有互锁结构。这就大大增加了安有该锁芯弹子锁的保密性、安全性和可靠性。安有该锁芯的弹子锁，是机关、学校、旅馆和家庭的理想的锁闭工具。

Description

一种可抽出并可更换钥匙的弹子锁锁芯，特别适宜于制成双芯使用，也可制成单芯使用。

本实用新型做出之前，在一般家庭、机关、学校和旅馆里，将门、柜、抽屉锁闭的工具，大都使用数字对号锁和弹子锁，尤以弹子锁应用普遍。弹子锁一般由外套筒、内套筒和锁闭机构组成。内套筒装入外套筒中，形成锁芯。锁芯是弹子锁中的核心部分。内套筒由数排（一般是5排）长短不一的弹簧、弹子、销子和壳体组成，壳体上制作出工作孔弹簧、弹子和销子装入壳体的工作孔中。锁闭机构主要由拨叉（也叫连接板）、凸轮和锁舌组成。锁芯通过拨叉同锁闭机构相联。

常用弹子锁的工作原理是：当钥匙尚未插入时，内套筒中数排销子和弹子的接触面不在一条直线上，内套筒不能转动，门、柜、抽屉等处于锁闭状态。当合适的钥匙插入后，顶起销子，使数排销子和弹子的接触面成一条直线，正处在内套筒和外套筒的分界面上。转动钥匙，内套筒便随着钥匙一起转动，并带动拨叉一起旋转，拨叉又带动锁闭机构中的凸轮，推动锁舌。继续转动钥匙，当锁舌全部推进锁闭机构内时，锁即被开启。

根据上述工作原理，现有的弹子锁，一把钥匙只能打开一把锁，或者说，一个锁芯只能匹配一种齿形的钥匙。当弹子锁被固定在一定位置上之后，使用者不能根据自己的意愿和需要，在不拆卸锁芯工作孔中弹簧、弹子及销子的情况下，迅速而方便地更换钥匙。这样，就降低了弹子锁的可靠性。例如，当钥匙丢失，为安全起见，使用者必须把锁芯卸下来，取出弹簧、弹子及销子重新配钥匙。这对一般使用者来说，不是轻易做到的，需请锁匠配钥匙。再例如，当新的住房分配时，门锁已上好，钥匙在到达住户手中之前，早被他人接触和使用过，为了防备他人仿制，消除心中的不安全感，用户还得重新配钥匙。另外，在旅馆和游泳池，特别是现代化的大型旅馆里，客人更换频繁，房门的钥匙也随之经常更换使用者，为防盗和做到万无一失，钥匙应在不拆卸锁芯内部零件的情况下，能迅速而方便地更换钥匙。现有弹子锁是很难做到这一点的。

为了克服上述缺点，美国在1984年1月10日公开的4，424，693号专利中，推荐了一种可方便地更换钥匙的锁芯机构。它是如同常用的弹子锁一样，在内套筒的通过轴心线的割面上制作出多个工作孔洞（六个），其特征是在每孔中具有多个销子（3～6个）的结构。由此可组成许多把钥匙；锁芯又是能抽出而变换其所处位置的。这样，既可以实现变换锁芯所处的位置（如不同房门），又可以更换钥匙的目的。这种结构的锁芯虽然克服了“一把钥匙只能开一把锁”的缺点，随之带来的缺点是：组合成这许多把钥匙中的任意一把，无论何时都能打开这把锁。只要认准这把锁芯，不管锁芯移往何处，与之相匹配的许多把钥匙中的任意一把，都能将该锁打开。

为了克服上述弊端，本实用新型的任务，在于寻求一种能够按使用者的意愿和需要，能够在不拆卸锁芯内部零件的条件下，方便地就已有锁芯更换许多把不同钥匙的弹子锁锁芯。这种锁芯既能抽出，变换其所处的位置，又能更换许多把钥匙，这些钥匙是互不相同的。

本实用新型所提出的任务，是通过在常用弹子锁锁芯的内、外套筒之间，增加一个可与内套筒同时抽出、且能在内套筒上旋转的销子储存套而实现的。

本实用新型所推荐的锁芯特别适宜于制成双锁芯的弹子锁。这种双芯弹子锁又特别适宜于在客人更换频繁的旅馆里使用。它由外套筒、主人用锁芯（以下简称“主”锁芯，图1中用“主”字的拼音中的第一个字母“Z”代表）、客人用副锁芯（以下简称“副”锁芯，用“副”字的拼音中的第一个字母“F”代表）。主、副锁芯的结构大致相同，它们是由各自独立的内套筒组成。在每个内套筒上通过其轴心线的剖面上制作出一排工作孔洞（4～7）个，每个孔洞里安放弹簧、弹子各一个和销子1～2个。各工作孔中的弹簧、弹子长度是一样的，而销子的长度各有差异，且销子是可以更换的。

这种双芯弹子锁锁芯的特征是：

a、在主、副锁芯内的内套筒与共用的外套筒之间，各自增加了一个与其相配合的、可同时抽出且具有多个孔径相同的孔洞的销子储存套，用以储存销子，并各具有与之匹配的销子调整指示结构。将储存孔中长度不同的销子按销子调整结构指示可调出、调进至主、副锁芯中的工作孔中，即可组成不同的主、副锁芯。再按本实用新型中推荐的“钥匙齿位图”，能确定与之匹配的钥匙齿形。

b、在外套筒和主、副锁芯之间具有互锁结构。

c、在主、副锁芯之间具有限位结构。

d、在主锁芯的销子储存套和附带的凸轮以及内套筒的工作孔中，各销子的长度要有适当的尺寸匹配。

本实用新型的优点是，由于增加了销子储存套，可方便地调整不同长度的销子，让使用者获得希望的钥匙和与之匹配的锁芯。也就是说，能方便地更换钥匙。但是，更换钥匙需抽出锁芯，又由于在双芯结构的锁芯中增加了互锁结构，须用与主锁芯匹配的控制钥匙才能打开互锁结构。因此，主、副锁芯钥匙的更换只能由主人（服务员）来完成。另外，通过调整，服务员可用一把钥匙将其管辖的所有房间打开。这不仅仅增加了客房的安全，也提高了旅馆的工作效率。

结合附图，再将本实用新型的结构和操作过程详细叙述如下：

图1是本实用新型中推荐的双锁芯的外形图。

图2是图1中在a－a处的剖面图。

图3是副锁芯在图1中b－b处的局部剖面图。

图4是主锁芯在图1中c－c处的局部剖面图。

图5是图4中h－h处主锁芯中新调入销子和原有销子以及操作钥匙相匹配的剖面图。

图6是图4中h－h处主锁芯中新调入销子和原有销子以及控制钥匙相匹配的剖面图。

图7是图4中d－d处主锁芯中新调入和原有销子以及操纵钥匙相匹配的剖面图。

图8是图4中d－d处主锁芯中新调入和原有销子以及控制钥匙相匹配的剖面图。

图9是图2中副锁芯的销子储存套RST外表面展开图。

图10是图2中主锁芯的销子储存套PQT处表面展开图。

图11是图9中f－f处的剖面图。

图12是图10中g－g处的剖面图。

图13是本实用新型中副锁芯中操作钥匙的“钥匙齿位图”。

图14是本实用新型中主锁芯中控制钥匙的“钥匙齿位图”。

图15是本实用新型中主锁芯中操作钥匙的“钥匙齿位图”。

图16是图1中在e－e处的剖面图。

图17是本实用新型中的外套筒图。

图18是本实用新型中的后堵盖。

图19是将堵盖拧入外套筒上的螺钉。

图20是主锁芯中的内套筒。

图21是主锁芯中的碟形弹簧片。

图22是主锁芯中的销子储存套。

图23是主锁芯中的凸轮。

图24是主锁芯中的定位齿轮。

图25是主锁芯中的旋转轮。

图26是主锁芯中的主动齿轮。

图27是主锁芯中的螺钉。

图28是副锁芯中的内套筒。

图29是副锁芯中的碟形弹簧片。

图30是副锁芯中的销子储存套。

图31是副锁芯中的定位齿轮。

图32是副锁芯中的限位凸轮。

图33是副锁芯中的带缺口的主动齿轮。

图34是副锁芯中的螺钉。

图35是主、副锁芯共用的随动齿轮和拨叉及其连接图。

图36是主、副锁芯共用的拨叉套。

从图17～36中可以看出，副锁芯包括内套筒5、碟形弹簧片6、销子储存套3、齿轮8、限位凸轮10、主动齿轮11、螺钉14以及与主锁芯共用的随动齿轮12、拨叉13和拨叉套15。这些零件按图28～34所示的顺序，先把零件5、6从前端装入销子储存套3的孔3－1中，把零件8、10、11从后端装入销子储存套3的孔3－1中，然后用螺钉14拧入内套筒5的螺孔5－1中加以连接并固定起来。

在销子储存套3上要制作出如图9中所示的A、B、C、D、E5个工作孔和几十个横成列、竖成行的储存孔。工作孔A、B、C、D、E中安装有如图3中所示的长度一样的弹簧16和弹子17；在弹子17的下方，还包括有按需要调入的长度不一的在上述储存孔里储存的销子。

其特征是，在销子储存套3上制作出如图9所示的几十个横成列、竖成行的销子储存孔。列数根据钥匙齿形的高度变化而定，优先推荐的是5～7列，每一列孔均布，各孔心都处在同一个与该零件轴心线相垂直的平面内；每列中各孔心所在平面互相平行，且与通过相应工作孔孔心线的并垂直于该储存套轴心线的平面相隔一段距离。这段距离应使内套筒5在销子储存套3中转动时，在内套筒5维持其轴向装配位置的情况下，使销子储存套3中的销子避免掉入相应的内套筒5的工作孔中。在本实用新型公开的锁芯中，其距离是储存孔孔径的1／3。每列中又可以制作出多行孔，优先推荐的是5～7行，行数要与内套筒5上的工作孔数相一致。本实用新型是以5行为例加以说明的。这些行可以向左、也可以向右平行倾斜。每行孔均布，各行中各孔的中心线与该储存套的轴心线相交，各中心线投影在一平面上时，相邻两孔的中心线夹角（所含的中心角）相等。

本锁芯中销子储存套3的储存孔和工作孔以及内套筒5上的工作孔孔径相同。各孔孔径应与被储存销子的直径相适应，能使销子在各孔中以其重量而顺畅移动为宜。

为了能方便地将销子储存套3中的销子按需要调入内套筒5的工作孔中，锁芯中安装有销子调整指示结构。它是由齿轮8（图31）和图16中所示的弹簧22和定位销23组成。弹簧22和定位销23装在销子储存套3（图30）上的孔3－4内。定位销23在弹簧22的作用下，其末端插入齿轮8的齿间内，使其不随意转动。调整销子时，齿轮8所需转动的角度，可由销子储存套3上端面的刻线3－3指示出。

另一特征是，在主、副锁芯之间具有限位结构。就是在副锁芯的限位凸轮10（图32）制造出一缺口，缺口外径与主锁芯中的旋转轮9（图29）的外径相切，缺口处的弧长应制成如图32中所示的那样，含在该零件中心角70°～180°的范围内，只让凸轮10在某一角度范围内旋转。这时，主动齿轮11（图33）带动随动齿轮12（图35）旋转一定角度将锁闭机构打开为宜，从而避免其反向旋转某一角度将锁闭机构锁死。

主锁芯由图20～27中看出，它包括内套筒4，碟形弹簧片6、带凸轮7的销子储存套2、齿轮8、旋转轮9、主动齿轮11、螺钉14、随动齿轮12以及与副锁芯共用的拨叉13、拨叉套15。这些零件的装配关系同前述的副锁芯。

特征之一是，在外套筒1（图17）和主、副锁芯之间具有互锁结构。即在外套筒1上制作出定位凹槽1－2，在销子储存套2（图22）附带的凸轮7（图23）上制作出凸肩7－1，定位凹槽1－2与凸肩7－1配作；在主锁芯销子储存套2上制作出凹槽2－2，在副锁芯的销子储存套3（图30）上制作出凸台3－2，定位凹槽2－2与凸台3－2配作。当凸肩7－1伸入定位凹槽1－2内时，主锁芯从外套筒1中抽不出。又由于副锁芯的销子储存套3上的凸台3－2与主锁芯凹槽2－2为互锁关系，即不先将主锁芯抽出，副锁芯无法从外套筒1中抽出。由此，形成互锁机构。

主锁芯的销子储存套2与副锁芯的销子储存套3的不同之处还在于：

由于凸轮7的存在，第一、如图10中所示的，凸轮7上没有第一列、第一行的两个销子储存孔B’－①、C’－①。

第二、由于凸轮7需要单独从销子储存套2中旋转出来去执行互锁结构的作用，所以在凸轮7上的与销子储存套2上的工作孔B’、C’（图10）相配合的工作孔中，预先储存有销子7－2（图7、图8）和7－3（图5、图6）。只有凸轮7上的工作孔B’、C’中才预先置有销子，主、副锁芯上销子储存套2和3上工作孔中预先不储存销子，这些工作孔中的销子可按需要由销子储存套2或3中调入。这就带来了下述的另一特征。

特征之二是，在主锁芯的销子储存套2（图22）和附带的凸轮7（图23）以及内套筒4（图20）的B’、C’两个工作孔中，各销子的长度要有适当的匹配，即原有销子7－2和新调入的销子7－5在B’工作孔中，原有的销子7－3和新调入的销子7－4在C’工作孔中，在组合长度上应当高出或低出一相邻两列储存孔中销子的高度之差。这种高度差是由主锁芯的控制钥匙19（图14）和操纵钥匙20（图15）上的相应的齿形高度来完成。

如上所述，主锁芯启用时需要如图15所示的操纵钥匙20与控制钥匙19（图14）两把钥匙。操纵钥匙20顶起如图5、图7所示的内套筒4中的销子7－4和7－5，使其转动；控制钥匙19顶起如图6、图8中的凸轮7中的销子7－3、7－2，使凸轮7转动；让凸轮7上的凸肩7－1嵌入或离开外套筒1（图17）的定位凹槽1－2中。因而，存在着销子7－2和7－5、7－3和7－4同操纵钥匙20与控制钥匙19在结构上的匹配关系。即如图14、图15中所示的两把钥匙中B齿同B齿、C齿同C齿之间齿形的相互关系，也就是控制钥匙19使凸轮7转动的相关齿高B和C比操纵钥匙20上的相应齿高B和C高出或低下相邻两列销子间的高度差。这样才能达到如图5、图7中所示的使操纵钥匙20转动，图6、图8中所示的使控制钥匙19转动的情况。

主锁芯中的销子调整指示结构和副锁芯的结构完全一样。

图11、图12中具体说明了销子储存套2或3中销子所处的状态。同一行中的销子高度是一样的，各列之间的销子高度才有差别。各孔中未被销子占据的空间，均被软金属充满，以免销子储存套2或3从外套1中抽出时销子脱落。

图13、14、15中齿线①②③④⑤之间的距离表明了它与图9、图10中各列储存孔中的销子高度之间相匹配的关系。本锁芯适用于大批量生产，各零件均具有互换性。

图9和图10展开图中所示的每个储存孔，都不在同一通过圆心的轴向剖面上，两相邻孔心之间的弧度在同一投影面上是相同的。旋转图16中的齿轮8上的一个齿位，便移动一个与销子储存套2或3上两储存孔之间弧度相对应的角度，以保证不使销子储存套2或3中的两个销子同时落入内套筒4或5的工作孔中。

现将主、副锁芯组成的弹子锁的锁芯抽出和更换钥匙的操作过程叙述如下：

主锁芯用如图14中所示的控制钥匙19插入钥匙孔中，向左旋转一角度，使图20～27中主锁芯的凸轮7转动，凸肩7－1离开外套筒1上的定位凹槽1－2，凸轮7和销子储存套2合拢为一体，就可将主锁芯从外套筒1中抽出，然后抽出副锁芯，外套筒1仍留在原固紧物上。将控制钥匙19反方向旋转至钥匙的起始位置后，将其从匙孔内拔出，再用与控制钥匙相匹配的操纵钥匙20（图15）插入主锁锁芯的匙孔中，内套筒4就处于如图5或图7所处的位置，内套筒4和销子储存套2可以相互旋转；按着销子储存套2端面上的刻度2－3一面旋转，一面向里按压碟形弹簧片6，使销子储存套2的销子储存孔和内套筒4上的工作孔重合，内套筒4的工作孔垂直朝下，并使销子储存套2的销子储存孔处于内套筒4的下方，内套筒4的工作孔中的销子凭重力便落入销子储存套4上的相应的储存孔内。此时，销子调整指示结构中的限位销23在弹簧22的作用下，将齿轮8限位于与刻度指示2－3相应的位置上，不能任意转动，如此继续操作下去，即一面旋转销子储存套2，一面向里按压碟形弹簧片6，可将内套筒4工作孔内的销子一一退回到销子储存套2的相对应的储存孔内。

运用相同步骤，同样可将副锁芯中内套筒5的工作孔中的销子（5个）一一还原到销子储存套3的相应的储存孔中。

此时，主、副锁芯中内套筒4和5的工作孔中均无可更换的销子，它们可处于除起始状态外的任何位置，以防图3或图4所示的销子储存套2或3上工作孔内的弹子17在弹簧16的作用下进入内套筒4或5的工作孔内。

当房间更换客人后，可以重新组合副锁芯及相匹配的钥匙，按类似图13～15中所示的“钥匙齿位图”就可确定与更换钥匙齿形相对应的销子高度。将新钥匙插入副锁芯的匙孔中，按着销子储存套3端面上的刻度3－3，旋转销子储存套3，此时一定要使销子储存套3的储存孔处于内套筒5的工作孔的上方，按压碟形弹簧片6，使内套筒5上的工作孔与销子储存套3上的相对应的销子储存孔重合，所需销子凭本身重量即落入内套筒5的工作孔中。依次可将重新组合的5个销子，接纳进内套筒5的工作孔中。然后将内套筒5旋转到起始位置，钥匙拔出，新的副锁芯组合完毕。

如有必要，运用相同步骤，可选定主锁芯用新的操纵钥匙20和与之相匹配的控制钥匙19，并调整组合成与新操纵钥匙20和新控制钥匙19相匹配的主锁芯。

新的主、副锁芯分别组成后，先把副锁芯推入外套筒1的内孔1－1的左侧中。然后，把新控制钥匙19插入主锁芯匙孔中，转动一定角度将凸轮7和销子储存套2合为一体，把主锁芯推入外套筒1的内孔1－1的右侧中，用钥匙19拨动主锁芯中的凸轮7，使其上的凸肩7－1锁紧定位在外套筒1中的定位凹槽1－2中，抽出控制钥匙19。主、副锁芯即被固定在外套筒1上，不能随意抽出。此时，即或按动碟形弹簧片6，由于外套筒1后堵盖21（图18）被用螺钉24（图19）通过孔21－1和外套筒1上的螺孔1－3连接固定在一起，内套筒4或5不会发生轴向移动，这就使内套筒4或5上的工作孔和销子储存套2或3上的销子储存孔在径向上不会重合。

不言而喻，根据用户需要，也可将主、副锁芯分别作为单锁芯使用，只是与锁芯配合的外套筒1需要配作成相应的形状，并取消限位结构，互锁结构和主动齿轮11、随动齿轮12。

根据用户需要，主、副锁芯中的两个主动齿轮11和11，可以做成全齿形的，这样便形成了同时使用两把钥匙才能开启的“可更换钥匙的双匙锁”。

本实用新型中所推荐的双锁芯外形尺寸（即图1中的外套筒1的外形尺寸），可根据用户要求选定，优先推荐的尺寸是：外径42～52毫米，长30～45毫米。

本实用新型中推荐的锁芯，不论是双芯，还是单芯，均可和现有的各种锁闭机构配套使用。

Claims (8)

1、一种可抽出并可更换钥匙的弹子锁锁芯，特别适宜于制成双芯使用，也可制成单芯使用，双芯弹子锁的锁芯由外套筒1和主锁芯Z、副锁芯F组成，主锁芯包括内套筒4、碟形弹簧片6、带凸轮7的销子储存套2、齿轮8、旋转轮9、主动齿轮11和螺钉14，先把零件6、4从前端装入销子储存套2的孔2-1中，再把零件8、9、11从后端装入销子储存套2的孔2-1中，然后用螺钉14拧入内套筒4的螺孔4-1中，将这些零件装配连接在一起，副锁芯包括内套筒5、碟形弹簧片6、销子储存套3、齿轮8、限位凸轮10、主动齿轮11和螺钉14，装配关系和主锁芯的装配关系相同，其特征是：

a、在主、副锁芯的内套筒4或5与共用的外套筒1之间，各自增加了一个与其配合的、具有多个孔洞的销子储存套3或4，且各具有销子调整指示结构；

b、在外套筒1和主、副锁芯之间具有互锁结构；

c、在主、副锁芯之间具有限位结构；

d、在主锁芯的销子储存套2和附带的凸轮7以及内套筒4的工作孔中，各销子的长度要有适当的尺寸匹配。

2、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的在副锁芯的内套筒5和外套筒1之间，增加的那个具有多孔洞的销子储存套3上制作出几十个孔径相同的横成列、竖成行的销子储存孔，列数根据钥匙齿形的高度变化而定，优先推荐的是5～7列，每列孔均布；行数要与内套筒5上的工作孔相一致，优先推荐的是5～7行，各行中各孔的中心线应与该储存套的轴心线相交，各中心线投影在同一平面上时，且相邻两孔的中心线夹角（所含的中心角）相等；每行孔在该储存套上一同向左或向右平行倾斜；每列的孔心线都处在同一个与该储存套轴心线相垂直的平面内；每列孔的孔心线所在平面互相平行，且与通过该套筒上相应工作孔孔心线的垂直于该储存套轴心线的径向切面相隔一段距离；这段距离应使内套筒5与该储存套作相对转动时，当内套筒5在轴向保持装配位置的情况下，使该储存套中的销子避免掉入相应的内套筒5的工作孔中。

3、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的在主锁芯的内套筒4与外套筒1之间，增加的那个具有多孔洞的销子储存套2，在其上制作出与副锁芯中销子储存套3上相同列、行的储存孔，只是在第一列的第一行的两个储存孔的位置，由凸轮7的对应位置所取代，其余各储存孔的特征与副锁芯的销子储存套3上的储存孔的特征完全相同。

4、根据权利要求2和3所述的弹子锁锁芯，其特征是销子储存套2和3上的储存孔的孔径，同内套筒4和5以及该两个储存套上的工作孔的孔径相同，孔径的大小应与被储存销子的外径相适应，能使销子凭自身重量在各孔中顺畅地滑动。

5、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的在主、副锁芯内各具有的销子调整指示结构，是各用同样的齿轮8、弹簧22和定位销23组成，弹簧22和定位销23均装在销子储存套2上的孔2－4和销子储存套3上的孔3－4内，定位销23在弹簧22的作用下，其末端插入齿轮8的齿间内。

6、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的在外套筒上与主、副锁芯之间具有的互锁机构，是在外套筒1上制作出定位凹槽1－2，在销子储存套2附带的凸轮7上制作出凸肩7－1，定位凹槽1－2与凸肩7－1配作；在主锁芯的销子储存套2上制作出凹槽2－2，在副锁芯的销子储存套3上制作出凸台3－2，定位凹槽2－2与凸台3－2配作。

7、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的主、副锁芯之间具有的限位结构，是在副锁芯的限位凸轮10上制造出一缺口，缺口的外径与主锁芯中的旋转轮9的外径相切，缺口处的弧长应含在该零件中心角90°～180°的范围内。

8、根据权利要求1所述的弹子锁锁芯，其特征是：所说的在主锁芯的销子储存套2和附带的凸轮7以及内套筒4的工作孔中，各销子的长度要有适当的尺寸匹配，指的是原有销子7－2和新调入的销子7－5在B’工作孔中，原有销子7－3和新调入的销子7－4在C’工作孔中，在组合长度上应当高出或低出一相邻两列储存孔中销子的高度之差。

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