一种改进的阻隔式机械防盗锁的制作方法
【专利摘要】一种改进的阻隔式机械防盗锁，包括锁体、锁芯、凸轮、凸轮轴、手柄、力矩限制器和钥匙，其特征是：锁芯中的5个叠加在一起的金属板均先安装于一个框形方管内，框形方管再固定于锁体上，提高了锁芯制作和装配精度；力矩限制器与凸轮、凸轮轴同时装配，当旋转手柄力矩超过设计限值时，力矩限制器中的主动片与从动片发生相对滑动，手柄、凸轮轴空转而凸轮不转动，锁具不能开启，同时，出现空转时的最大扭矩值易于调控且能保证锁具正常运行。用0、1排成的24位数字编码能代表钥匙形状，该编码既便于隐藏保存，又能利用编码配制钥匙。
【专利说明】一种改进的阻隔式机械防盗锁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械防盗锁，具体涉及一种改进的阻隔式机械防盗锁。
【背景技术】
[0002]2012年11月28日公开的“一种阻隔式机械防盗锁”(申请号201210227601.7，专利号ZL201220318515.2)以位置组合概率为密钥量，通过封孔装置适时地将弹子孔于中间封住、阻断上下弹子之间的联系，再配合窄缝式锁孔结构，完全实现了无法技术开锁的目的，但在具体结构、性能设计上还存在需改进的不足之处，主要体现在如下三个方面:一是锁芯中的多个金属板利用自身的导槽、锁盒前后钢板的开槽、上支架及下支架直接装配在锁盒上，安装定位精度不好控制，影响锁具操作性能，同时总体结构不够精简，不够紧凑，个别部件显得多余，作用不明显；二是原设计中只采用I个碰珠及弹簧来实现凸轮轴与凸轮之间传递扭矩作用，所传递的最大扭矩值较小，并且凸轮轴出现空转时的扭矩限值不好调控，易导致锁具无法正常操作；三是钥匙的结构形状及独有特点描述不到位。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供的一种改进的阻隔式机械防盗锁，主要解决如下三个技术问题:
[0004]1.本实用新型利用框形方管将5个叠加在一起的金属板均安装于框形方管内，再将框形方管固定于锁体上，不仅能精确定位安装，而且结构紧凑、减少了多余的零部件。
[0005]2.本实用新型采用力矩限制器与凸轮、凸轮轴同时装配，即通过力矩限制器实现凸轮与凸轮轴之间的扭矩传递，凸轮轴出现空转时的扭矩值足够大、好调控，既保证了锁具的安全，又能保证锁具正常操作。
[0006]3.利用由O、I排成的24位数字编码代表钥匙的具体形状，不但能方便隐藏、保存该编码，而且在需要时仅靠此编码就能配制钥匙。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:
[0008]一种改进的阻隔式机械防盗锁，包括锁体、锁芯、凸轮、凸轮轴、手柄和钥匙，锁芯中包含5个金属板即固定板A、固定板B、弹子托板、封孔板、开锁滑板，手柄与凸轮轴固定装配，凸轮与凸轮轴活动装配，凸轮正、反两方向的转动用以驱动锁具开启或上锁，主要技术措施是:在锁芯外围设置一个框形方管，先将5个叠加在一起的金属板均安装于框形方管内，再将框形方管与锁体固定装配，其中，框形方管前后内壁上各有2个矩形浅槽，分别与固定板A、固定板B固定装配，框形方管与固定板A、固定板B所形成的3个空间分别安装其它3个金属板，即弹子托板安装于最下面空间内，可上下移动，封孔板安装于中部的空间内，可水平往复移动，开锁滑板安装于最上面的空间内，可水平往复移动；再设置一个力矩限制器，该力矩限制器同时与凸轮、凸轮轴装配，所述力矩限制器主要由主动片、从动片、限制器推簧或碰珠推簧及碰珠组成，其中主动片与凸轮轴固定装配、同步转动，从动片与凸轮装配、同步转动，当扭转手柄力矩超过设计限值时，主动片与从动片之间发生相对滑动，手柄及凸轮轴空转而凸轮不转动，所以锁具不能开启。[0009]进一步，力矩限制器为摩擦片式结构或碰珠弹簧结构或冲压凸棱板叠加结构，限制器推簧为柱形弹簧或碟形弹簧。
[0010]进一步，力矩限制器与凸轮、凸轮轴装配方式为一体结构方式或分体结构方式，在分体结构方式中，将凸轮轴里侧端加长至锁体外部，再将力矩限制器安装于凸轮轴端部、并通过连轴套管与凸轮连接。
[0011]进一步，框形方管的下面中心位置有一开孔(40)，摆杆I突出端(21)通过该开孔与弹子托板下表面或弹子托板下表面上的顶座(2)活动接触。
[0012]进一步，固定板A、弹子托板以及与弹子托板接触的弹子之间有三种不同结构及装配方式，一是弹子托板的上表面为平面、下表面设有顶座，顶座位于框形方管下面的开孔
(40)中，弹子为圆柱形长弹子；二是弹子托板的上表面设有4条平行排列的凸棱，固定板A的下表面开有4条沟槽，二者通过凸棱与沟槽活动装配，弹子托板下表面为平面，摆杆I突出端(21)伸入到开孔(40)中并与弹子托板接触，弹子形状为圆珠状或圆柱形；三是弹子托板的上表面设有与弹子组数量相同、位置匹配的顶针，下表面为平面并与伸入到开孔(40)中的摆杆I突出端(21)接触，顶针的高度与固定板A中部厚度相同，顶针的直径与弹子直径相同，顶针代替了固定板A中的弹子。
[0013]进一步，用0、1两个数字分别代表钥匙的有孔位置和无孔位置，以钥匙正面按照固定顺序从头至尾描述24个位置而排列并由0、1组成的24位数字编码代表钥匙的具体形状，便于保存钥匙信息，还能利用此编码配制钥匙。
[0014]实用新型效果:
[0015]1.利用框形方管改进锁芯结构后，锁芯中的各个金属板容易精确安装定位，锁芯体积减小一半以上，结构紧凑，锁具开启及关闭的操作过程顺畅、省力，机械强度及稳定性得以提高。其中，框形方管与固定板A、固定板B所形成的3个空间分别安装弹子托板、封孔板和开锁滑板的装配方式，使这3个空间起到了滑道和限位作用，各个金属板上就不用再加工导槽，提高了锁芯的制作精度和装配精度；
[0016]2.力矩限制器既能使手柄、凸轮轴空转，保证锁具安全，又能传递足够的扭矩，保障锁具正常使用。
[0017]3.利用由O、I两个数字排成的24位数字编码能够代表钥匙的具体形状，该数字编码便于隐减保存，并且当需要配制钥匙时，仅利用该编码通过手工制作方式或数控加工设备等专用设备或工具就能实现。
[0018]下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1:本实用新型的装配示意图的主视图；
[0020]图2:本实用新型的装配示意图的侧视图(无衬板)；
[0021]图3:本实用新型的装配示意图的侧视图(有衬板)；
[0022]图4:本实用新型的装配示意图的俯视图(力矩限制器与凸轮、凸轮轴分体结构)；
[0023]图5:本实用新型的装配示意图的俯视图(力矩限制器与凸轮、凸轮轴一体结构)；[0024]图6:凸轮与力矩限制器一体结构螺钉连接方式装配示意图(设有碟形弹簧)；
[0025]图7:凸轮与力矩限制器一体结构螺钉连接方式装配示意图(设有柱形弹簧)；
[0026]图8:凸轮与力矩限制器一体结构装配示意图(设有碟形弹簧)；
[0027]图9:凸轮与力矩限制器一体结构装配示意图(设有柱形弹簧)；
[0028]图1Oa:冲压凸棱板的从动片结构示意图；
[0029]图1Ob:图1Oa的A-A剖视图；
[0030]图1la:冲压凸棱板的主动片结构示意图；
[0031]图1lb:图1la的B-B剖视图；
[0032]图12:凸轮与力矩限制器分开结构的装配示意图(设有碟形弹簧)；
[0033]图13:凸轮与力矩限制器分开结构的装配示意图(设有柱形弹簧)；
[0034]图14:弹子托板、固定板A分别为凸棱、沟槽结构形式装配示意图的主视图；
[0035]图15:图14的侧视图；
[0036]图16:框形方管的主视图；
[0037]图17:图16的侧视图；
[0038]图18:手柄、锁具外固定板及钥匙不意图；
[0039]图19:钥匙编码统一规则示例；
[0040]图20:图4中的钥匙片；
[0041]图21:图5中的钥匙片。
[0042]各图中:1:锁体，2:顶座，3:框形方管，4:弹子托板，5:固定板A，6:复位弹黃，7:弹子组A，8:弹子组B，9:固定板B，10:开锁滑板，11:拨杆，12:摆杆3，13:摆杆2，14:凸轮轴，15:凸轮，16:封孔板，17:摆杆轴，18:锁孔，19:摆杆1，20:顶簧，21:摆杆I突出端，22:矩形浅槽，23:铣槽，24:轴端挡圈，25:限制器推簧，26:主动片，27:从动片，28:上锁拨销，29:连接键，30:连轴套管，31:钥匙片，32:开锁拨销，33:碰珠推簧，34:碰珠，35:连接螺钉，36:衬板，37:钥匙保护罩，38:手柄，39:锁具外固定板，40:开孔。
【具体实施方式】
[0043]1.锁芯改进方式:
[0044]如图1、图2、图3、图14、图15、图16及图17所示，将5个金属板即弹子托板(4)、固定板A(5)、封孔板(16)、固定板B(9)、开锁滑板(10)以及弹子组全部装入一个框形方管
(3)内，其中，框形方管的前后内壁均开有两个矩形浅槽(22)，下面浅槽装入固定板A，上面浅槽装入固定板B，结果框形方管与两个固定板之间形成了 3个空间。在上面的空间内装入开锁滑板，在中部空间内装入封孔板，在最下面空间内装入弹子托板。3个空间具有滑道限位作用，限定3个移动板的运行轨迹。上面两个空间的配合间隙以使封孔板或开锁滑板能顺畅移动即可，不能过大。而弹子托板所在空间内的间隙，水平方向1_，此间隙大小精度要求不高，因其不会影响使用效果；而上下间隙为2.4mm,即弹子托板的上升或下落距离为2.4mm。因锁孔(18)高度0.6mm，故当弹子托板下落后，钥匙有孔位置的弹子组中最下面的圆珠状弹子上表面与固定板A两侧高度齐平，无论钥匙是否正确，封孔板均能移动一个弹子孔径距离。
[0045]框形方管(3)的下面中心位置设有一个开孔(40)，摆杆I (19)可通过此孔控制弹子托板的起落。
[0046]固定板A、弹子托板以及与弹子托板接触的弹子之间有三种不同结构及装配方式，而功能不变:一是弹子托板的上表面为平面、下表面安有顶座(2),具体结构如图1、图2、图3所示，顶座(2)位于框形方管下面的开孔(40)中，限定弹子托板的左右方向位移，同时与摆杆I突出端(21)接触，顶座与中心孔的间隙可为I?2mm，弹子为圆柱形长弹子，其长度等于固定板A中部的厚度(比固定板A的总厚度小0.6mm) ;二是弹子托板的上表面设有4条平行排列的凸棱，固定板A的下表面开有4条沟槽，如图14、图15所示，二者通过凸棱与沟槽活动装配，并限定了弹子托板的左右方向位移，弹子托板下表面为平面，摆杆I突出端(21)加高，并插入框形方管下面中心位置的开孔(40)中(间隙可为2mm左右)并与弹子托板接触，用以控制弹子托板的起落，凸棱的厚度可设计成1.4_，沟槽的宽度可设计成1.5mm，弹子形状为圆珠状或圆柱形；三是弹子托板的上表面设有与弹子组数量相同、位置匹配的顶针，下表面为平面并与伸入到开孔(40)中的摆杆I的突出端接触，用以控制弹子托板的起落。顶针的高度与固定板A中部厚度相同，顶针的直径与其它弹子直径相同，均为3mm,顶针代替了固定板A中的弹子。
[0047]框形方管固定于锁体前后钢板上，其中方式之一是将锁体前后钢板加工出铣槽
(23)，再将框形方管装配其中，如图2所示，铣槽的深度应使固定板A、固定板B也嵌入其中
1.5mm,使其全方位固定。方式之二，如图3所示，锁体前后钢板不加工铣槽，再各加工一块衬板(36)与其固定，而在衬板上加工方孔与框形方管装配。方式之三是锁体背板整体冲压结构，包含与框形方管装配的凹槽。
[0048]改进后锁芯中的3个可移动的金属板与3个摆杆的装配方式:如图1、图2、图3所示，摆杆1(19)的一个端面与凸轮(15)接触，另一侧的摆杆I突出端(21)与弹子托板(4)的顶座(2)接触(无顶座时，弹子托板下表面为平面，摆杆I突出端加高，并插入框形方管下面中心位置的开孔中并与弹子托板接触，如图14、图15所示)。顶簧(20)上端与摆杆I接触，下端与锁体(I)接触，静态下弹子托板被顶簧通过摆杆I顶起。摆杆I的摆动幅度应使弹子托板下落到最低点后，摆杆I突出端(21)与顶座之间留出2mm的间隙，即摆杆I突出端(21)总计下移4.4mm，用以保证弹子托板充分落到底。摆杆2(13)的上端的一个端面与凸轮接触，另一个端面与封孔板(16)端面接触，封孔板的移动距离为3?3.5mm ;摆杆3(12)的上端的一个端面与凸轮接触，另一个端面与开锁滑板(10)的端面接触，开锁滑板的移动距离为3.5?4mm。
[0049]2.力矩限制器的结构以及与凸轮、凸轮轴之间的装配方式:
[0050](I)力矩限制器为摩擦片式结构时，如图4所示，主动片(26)与从动片(27)通过限制器推簧(25)压紧；
[0051]力矩限制器为踫珠弹簧结构时，如图5所示，碰珠推簧(33)及碰珠(34)取代了限制器推簧，主动片(26)与凸轮轴(14)固定装配并同步转动，从动片(27)为一个扣盖形状，以螺钉与凸轮固定在一起，并将主动片(26)包围在其中，主动片上设有均匀分别的6个孔，孔径为碰珠(34)直径的0.86倍(此种情况下，碰珠与主动片的各个孔边缘接触点所在切线与主动片所在平面的夹角为45度角)，凸轮上对应设有6个长孔，内装碰珠推簧(33)及碰珠(34)，并且碰珠推簧(33)将碰珠(34)压在主动片的各个孔内。当施加于手柄(38)或凸轮轴上的扭矩超过设计限值时，主动片(26)克服碰珠推簧(33)的推力，将碰珠(34)顶回去、并与从动片、凸轮发生相对滑动,手柄、凸轮轴空转，凸轮不转动；
[0052]力矩限制器为冲压凸棱板叠加结构时，如图6、图7、图8、图9、图10a、图10b、图11a、图lib、图12、图13所示，主动片(26)上的凸棱与从动片(27)上的凸棱各个叠加在一起，凸棱起到阻碍并限制主动片与从动片相对滑动作用。当施加于手柄(38)或凸轮轴上的扭矩超过设计限值时，主动片(26)上的凸棱由从动片(27)上的凸棱中滑出，即产生空转。
[0053]限制器推簧(25)为柱形弹簧或碟形弹簧。柱形弹簧的轴向尺寸较大，碟形弹簧的轴向尺寸则较小，所起作用是相同的。
[0054](2)力矩限制器与凸轮(15)、凸轮轴(14)装配为一体结构方式时，优点是锁具总体厚度较小。如图5、图6、图7、图8和图9所示，主动片(26)与凸轮轴(14)固定装配，并可同步转动，各从动部件与凸轮通过螺钉固定在一起。在一体结构方式中，凸轮的变径部分，可以单独加工，再与相邻部件用连接螺钉(35)固定装配(见图6、图7)。
[0055]力矩限制器与凸轮(15)、凸轮轴(14)装配方式为分体结构方式，优点是凸轮尺寸可以较小，结构简单，容易制作。如图4、图12、图13所示，凸轮轴(14)加长，延伸至锁体(I)夕卜，将力矩限制器装配于凸轮轴端部，用卡簧或轴端挡圈(24)限位。连轴套管(30)的内壁与凸轮轴装配，外壁为阶梯轴形状，作用是限定凸轮轴上各部件的轴向位移，其较小直径部位与锁体侧面的轴孔活动装配。连轴套管通过连接键(29) —端与力矩限制器键连接，另一端与凸轮键连接。力矩限制器的主动片(26)与凸轮轴固定装配，实现同步转动。力矩限制器的从动片(27)与连轴套管、凸轮同步转动。当施加于手柄或凸轮轴上的扭矩超过设计限值时，主动片克服限制器推簧(25)的阻力作用与从动片发生相对滑动，手柄、凸轮轴空转，凸轮不转动，起到保护锁具的作用。
[0056]3.利用24位数字编码代表钥匙具体形状:
[0057]用O、I两个数字分别代表钥匙的有孔位置和无孔位置，以钥匙正面按照固定顺序从头至尾描述24个位置而排列并由0、1组成的24位数字编码代表钥匙具体形状，目的是将钥匙的结构特征转变成以数字信息表示。钥匙有正反面，只有当钥匙中心线两侧的开孔位置完全对称时，钥匙的正反面无区别，都能开启锁具，否则把钥匙的反面当成正面去开锁，锁具不能开启。
[0058]图19为钥匙编码顺序图，在钥匙的正面有24个位置，图中的①代表第一个位置，图中的②代表第二个位置，图中的③代表第三个位置，以此类推；
[0059]图20为图4中的钥匙片，钥匙片上的第一个位置①有孔，其代码为0，图中的第二个位置②无孔，其代码为1，以此类推，故该钥匙编码为:010001011011010101110010 ；
[0060]图21为图5中的钥匙片，依据上述编码规贝U，其编码为:010010101011110101000101。
[0061]在图18中，锁具外固定板(39)固定于外侧门板上，手柄(38)与中轴连接，钥匙保护罩(37)与钥匙片活动装配，图中的钥匙片按上述规则其编码为:100100001110001011111001。
[0062]利用24位编码可以配制钥匙，是因为24个位置是按规则排列的，即各个位置之间的横向间距、纵向间距、各个方向的整体边距、孔径大小，都是统一制定的，所以利用编码并采用手工制作方式或利用数控加工设备等专用设备或工具均能够配制钥匙。
[0063]4.改进后锁芯、力矩限制器、钥匙在锁具开启和上锁过程中的工作原理:[0064](I)开启过程:插入钥匙片(31)，旋转手柄(38)，手柄(38)带动凸轮轴(14)转动，凸轮轴(14)带动力矩限制器中的主动片(26)转动，主动片(26)带动从动片(27)转动，从动片(27)同步带动凸轮(15)跟随转动，凸轮(15)转动时利用其突出部位依次推动3个摆杆摆动，各个摆杆摆动时再分别使弹子托板(4)下落即弹子下落、封孔板(16)移动一个弹子孔径距离、开锁滑板(10)移动一定距离，凸轮(15)得以继续转动，此时凸轮(15)或力矩限制器上的开锁拨销(32)刚与拨杆(11)上端侧面接触，并开始推动拨杆(11)摆动，拨杆
(11)再推动锁栓移动，锁具开启。
[0065]钥匙不正确，只有开锁滑板(10)不能移动，凸轮(15)不能继续转动，锁具不能开启。如果施加于手柄(38)上的扭矩过大、超过设计限值，则力矩限制器中的主动片与从动片发生相对滑动，手柄、凸轮轴空转，凸轮仍然不转动，锁具不能开启，即保护了锁具的安全。手柄空转360度角的整数倍即回到原始位置后，锁具完全恢复到以前工作状态。
[0066](2)上锁操作过程:不用钥匙，反向旋转手柄(38)，带动凸轮(15)反向转动，凸轮或力矩限制器上的上锁拨销(28)推动拨杆(11)反向摆动，拨杆(11)推动锁栓反向移动，完成锁具上锁，之后手柄回归原位。如果反向旋转手柄(38)完成上锁后，继续强力扭转手柄，力矩限制器仍然会使手柄、凸轮轴空转，起到保护锁具安全的作用。
[0067]需要说明的是:钥匙包括钥匙片和钥匙保护罩(37)，所述24位数字编码能代表钥匙具体形状，是指代表钥匙片的具体形状，并且是插入窄缝式锁孔中的用于工作部分的具体形状。在本说明书中关于钥匙的提法或概念在涉及有关锁定原理、性能、结构特征等方面内容时，均指钥匙片。
【权利要求】
1.一种改进的阻隔式机械防盗锁，包括锁体、锁芯、凸轮、凸轮轴、手柄和钥匙，所述锁芯包括叠加在一起的5个金属板即固定板A、固定板B、弹子托板、封孔板、开锁滑板，所述手柄与凸轮轴固定装配，所述凸轮与凸轮轴活动装配，凸轮正、反两方向的转动用以驱动锁具开启或上锁，其特征是:锁芯外围设有一个框形方管，框形方管与锁体固定装配，锁芯中的5个叠加在一起的金属板均安装于框形方管内，其中，框形方管前后内壁上各有2个矩形浅槽，分别与固定板A、固定板B固定装配，框形方管与固定板A、固定板B所形成的3个空间分别安装其它3个金属板，即弹子托板安装于最下面空间内，可上下移动，封孔板安装于中部的空间内，可水平往复移动，开锁滑板安装于最上面的空间内，可水平往复移动，锁体中还设有力矩限制器，该力矩限制器同时与凸轮、凸轮轴装配，所述力矩限制器主要由主动片、从动片、限制器推簧或碰珠推簧及碰珠组成，所述主动片与凸轮轴固定装配、同步转动，所述从动片与凸轮装配、同步转动，当扭转手柄力矩超过设计限值时，主动片与从动片之间发生相对滑动，手柄及凸轮轴空转而凸轮不转动。
2.根据权利要求1所述的一种改进的阻隔式机械防盗锁，其特征在于:力矩限制器为摩擦片式结构或踫珠弹簧结构或冲压凸棱板叠加结构，限制器推簧为柱形弹簧或碟形弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种改进的阻隔式机械防盗锁，其特征在于:力矩限制器与凸轮、凸轮轴装配方式为一体结构方式或分体结构方式，在分体结构方式中，将凸轮轴里侧端加长至锁体外部，再将力矩限制器安装于凸轮轴端部、并通过连轴套管与凸轮连接。
4.根据权利要求1所述的一种改进的阻隔式机械防盗锁，其特征在于:框形方管的下面中心位置有一开孔(40)，通过该开孔使摆杆I突出端(21)与弹子托板下表面或弹子托板下表面上的顶座(2)活动接触。
5.根据权利要求1所述的一种改进的阻隔式机械防盗锁，其特征在于:固定板A、弹子托板以及与弹子托板接触的弹子之间有三种不同结构及装配方式，一是弹子托板的上表面为平面、下表面设有顶座，顶座位于框形方管下面的开孔(40)中，弹子为圆柱形长弹子；二是弹子托板的上表面设有4条平行排列的凸棱，固定板A的下表面开有4条沟槽，弹子托板、固定板A通过凸棱和沟槽活动装配，弹子托板下表面为平面，并与伸入到开孔(40)中的摆杆I突出端(21)接触，弹子形状为圆珠状或圆柱形；三是弹子托板的上表面设有与弹子组数量相同、位置匹配的顶针，下表面为平面，并与伸入到开孔(40)中的摆杆I突出端(21)接触，顶针的高度与固定板A中部厚度相同，顶针的直径与弹子直径相同，顶针代替了固定板A中的弹子。
【文档编号】E05B19/16GK203547269SQ201320777538
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月23日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】吕雪寒 申请人:吕雪寒