专利名称：锁和钥匙的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锁和钥匙，特别是可防撬和防万能钥匙打开的锁和防试配、仿制的钥匙。
现广泛使用的锁，锁芯钥匙孔是扁方异形孔，钥匙是扁状异形体。锁头体中弹子为单边排列，相应钥匙齿也呈单边排列。家庭中装在门上的暗锁，锁头体与被安装物之间靠两螺钉通过一铁挡片和锁头体上两螺孔所产生的夹紧力来固定。采用这种锁芯的锁，无论在其它结构上设置任何保险机构，因关键装置锁芯和钥匙存在重大缺陷，以致稍高明的窃贼可轻而易举将锁打开。众所周知，万能钥匙可开任何锁。其次钥匙结构简单，很容易用橡皮泥按模印来仿制。还有增加密码保险装置的锁，虽先进一步。但一则密码有打开的可能；二则密码有可能泄露；三则密码对老幼不宜，因易忘记。
本实用新型的目的是要提供一种改进的锁和钥匙，它能有效地防止窃贼采用任何方法将锁打开。
本实用新型的任务是这样完成的锁芯上可插钥匙的钥匙孔为回转体孔，钥匙孔的回转体孔为不通孔。钥匙为外回转体。回转体上可分布有螺纹，包括回转体孔和外回转体上均有螺纹；外回转体有螺纹，内回转体无螺纹；反之亦可。公制、英制非标准、圆弧螺纹等均可采用。螺纹头数单头、多头不限。每头螺纹之间的牙形、牙距等参数可同可不同。弹子在预定排列区内沿锁头体圆周体呈径向排列。钥匙的结构和钥匙孔的结构相对应。钥匙外螺纹和钥匙孔内螺纹相配合，钥匙外螺纹上分布有与钥匙孔内弹子相对应的深浅、大小不同的圆坑，并设计有可让不与之配合的弹子顺利滑过的过渡曲面。为制造方便，在钥匙外螺纹加工出槽，直槽或和螺纹旋向相同或相反的槽；或在钥匙外螺纹部分加工出断续或连续圆环等来代替上述圆坑。无论钥匙上有无螺纹，钥匙上的弹子对应点也无论采用何种结构，钥匙孔内的活动弹子的长短均和钥匙上对应点的径向尺寸的大小相对应。钥匙在钥匙孔中的定位，可采用螺纹外径、中径、底径三种配合之一。也可将内、外螺纹的长度缩短，在钥匙孔口附近作段光滑圆柱孔，在钥匙靠柄部作出长度、外径与圆柱孔相配的圆柱面来定位。使钥匙在钥匙孔中有一正确的径向位置。在轴向，用钥匙孔的端面，孔底端面或在内螺纹和圆柱孔相交处的台阶等三处之一作轴向定位面，对采用钥匙孔外端面定位的钥匙在其相应的靠柄部作有一凸台定位面。其余两种轴向定位方法，钥匙本身具备不另设定位面除以上几种定位方法外，钥匙和钥匙孔的配合和定位还有以下几种其一、采用圆锥体配合，即将上述的圆柱体配合改为圆锥体配合，圆柱孔改为圆锥孔，外圆柱面改为外圆锥体。圆锥面也可在钥匙的前端部，在钥匙孔底端部。圆锥体有径、轴双向定位功能，可取消上述的轴向定位法。其二、在钥匙孔底加工出较钥匙孔最小内径小的圆柱孔，在钥匙前端作与之相配合的外圆柱面。达到径向定位目的，轴向定位与上述定位方法相似。其三、综合定位法，将钥匙和钥匙孔的定位面不设在某一端，采用两端定位的方法，以减少定位面的长度。在钥匙孔底和孔口分别作小段孔定位面，钥匙也在柄部和前端作相应的外定位面，这是径向定位方法。轴向定位可根据情况仿照上述轴向定位法。
对钥匙上有螺纹而钥匙孔无螺纹的锁，钥匙是直插入钥匙孔或钥匙孔内某部分弹子按钥匙螺旋线排列，钥匙也可拧入钥匙孔中。对直插式钥匙，钥匙上开有导向槽，钥匙孔内也排列有导向弹子，以保证钥匙每次进入钥匙孔的周向位置均相同。或在钥匙孔口作浅槽，钥匙片状部分可插入，起导向和传递扭矩作用。
因采用了上述定位方法，钥匙每次进入钥匙孔的位置均相同，这样就保证了钥匙每次进入钥匙孔定位后活动弹子的小台阶尖端和钥匙上对应圆坑相配合，所有活动弹子的大端端面均在锁芯外圆和锁头本体的内孔圆周分界面内，锁芯可转动或直线移动，钥匙退出钥匙孔的同时，锁定弹子在压簧的作用下，将活动弹子推动使锁定弹子部分长度进入活动弹子孔中使锁头本体与锁芯不能相对转动和移动。
其它回转体孔和外回转体钥匙，无论二者有无螺纹，其配合、定位方法均和上述方法相似，故不一一述说。
本实用新型因采用弹子在预定排列区内沿圆周体的径向弹子孔分布，无法从钥匙孔搞清弹子的排列情况，使之不能用万能钥匙或其它方法将锁打开。弹子数量多，提高了锁头本体和锁芯的锁定强度。保密度提高，通过改变弹子的大小、长短、排列和数量，改变螺纹直径大小，牙形、牙距等，可保证无穷把锁内不存在两把钥匙互开两把锁的情况。钥匙和钥匙孔采用特殊回转体和特殊螺纹，一般普通螺纹无法与之相配，活动弹子的配合点沿钥匙螺纹分布。使钥匙仿制和试配几乎不可能。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图
给出。
图一为本实用新型锁头体一种具体结构的主剖面示意图。
图二为本实用新型钥匙一种具体结构的主剖面示意图。
参照附图一，该装置包括锁头体20，锁头体分锁头本体1和锁芯3，锁芯上有钥匙孔13，钥匙孔有内螺纹24，钥匙孔是不通孔，在孔口部作有圆柱孔16，孔底端面18，孔口端面19，内螺纹和圆柱孔交界处台阶17。锁芯在锁头本体上的轴向位置由台阶15，挡片22来限制，挡片22用螺钉23固定在锁芯端面上，锁头本体和锁芯可同心或偏心，同样钥匙孔同锁芯可同心或偏心。压簧4一端压锁定弹子5，另端用套筒25挡住不让其外弹。套筒25用螺钉26固定在锁头本体上，活动弹子6和装活动弹子6的孔均为台阶形，以防止活动弹子6在压簧4的作用下跑出其孔。圆柱销28和锁芯环槽29相配，起定位作用，环槽29为不通槽，钥匙拧入钥匙孔时圆柱销28不起作用，环槽29为其让位，以便锁芯旋转。当钥匙需拧出时，圆柱销28被环槽29不通外侧面挡住，锁芯不再转动，钥匙即可拧出，同时活动弹子和锁定弹子的孔相通，在压簧4的作用下锁定弹子部分长度进入活动弹子孔中，锁芯和锁头本体锁定。圆柱销28用压簧27压在其圆柱孔中，该压簧另端是套筒25。
锁头体20在被安装体上的安装方法，先在被安装体上打一同锁头体外圆相同的孔，锁芯体一端有台阶14，台阶14下压垫片2(可以不要该垫片)另端用螺钉9将挡片8联在锁头本体端面上，挡片8通过螺钉9固定在被安装体上参照附图二，该装置是与图一所示锁头体钥匙孔相配合的钥匙21，由外螺纹30，前端锥体31，起导向、顶起活动弹子的作用。端面32，与钥匙孔中活动弹子相配合的圆坑33，台阶34，圆柱面35，台阶36，钥匙柄部37，穿钥匙链的孔38所组成。钥匙的径向由圆柱面35和圆柱孔16相配合来定位。轴向可由孔底端面18与端面32或台阶17与台阶34或端面19与台阶36三种定位法之一来定位。
将钥匙21拧入钥匙孔13，达定位后，钥匙上圆坑33与活动弹子6相配合并将锁定弹子顶出锁芯，活动弹子和锁定弹子分界面与锁芯外圆和锁头本体的内圆孔分界面在同一分界面内，锁芯失去锁定状态，继续转动钥匙，在螺旋夹紧力的作用下带动锁芯转动，通过联杆11，带动锁舌(图中没画出)运动将锁打开。
如采用螺纹外径、中径、底径三种定位方法之一，即可取消锁芯中圆柱孔16和钥匙上的圆柱面35，若采用孔底端面18或台阶17来轴向定位，钥匙上台阶36要取消，对螺纹外径、中径、底径三种定位方法来说，台阶17、34不存在。
锁芯也可为推拉式，即锁芯某端不限制其移动，钥匙进入锁芯钥匙孔后不能转动，只可推拉将锁打开。锁芯和锁头本体之间有限制转动允许直线移动的导向槽和导向键，对推拉式锁和钥匙直插入钥匙孔的锁，上述结构中压簧27、圆柱销28、环槽29均可取消。锁芯、锁头本体可根据需要制成方形、扁形、半圆形等等。其它锁芯钥匙孔和钥匙为回转体的锁头体结构和钥匙与上述锁芯钥匙孔和钥匙为圆柱螺纹的结构相同，仅钥匙孔和钥匙采用不同的回转体及有无螺纹而已故不必再绘结构图。
回转体是由一条母线绕其轴线旋转所得。母线为直线，折线或曲线。例如母线为直线时，母线与轴线平行，旋转得圆柱体，母线和轴线相交某一角度，旋转得圆锥体，余此类推。为与回转体孔相区别，主要利用回转体外表面的回转体称外回转体。
非标准螺纹是指部分或全部改变了标准螺纹的牙形、牙距、牙深，外径、中径、底径、牙形夹角等参数的螺纹。
弹子是锁定弹子和活动弹子的总称。
本实用新型的锁头体和钥匙所用材料为金属和非金属材料。根据锁的用途及加工难易而具体选用。
本实用新型的锁头体和钥匙的加工方法先述钥匙孔和钥匙为圆柱螺纹的锁头体和钥匙的加工方法，因螺纹孔径小，车削加工难度大，采用攻丝或螺纹拉削或压铸法来加工，分述如下。
一、在车床上加工出锁芯外圆、台阶及两端面，并打钥匙孔螺纹底孔(通孔)。
1.攻丝丝锥是根据所选螺纹制造的专用丝锥。可机攻或手攻，加工出钥匙孔螺纹。
2.拉削螺纹对导程大的螺纹，攻丝难加工，制造出专用的螺纹拉刀，来拉削出螺纹。在专用螺纹拉床上加工。
二、锁头本体的加工在车床上车削出外圆、台阶、内孔、内孔台阶及两端面。
三、钥匙的加工可用螺纹扳牙来加工，或在车床上车削出螺纹，车削出前端锥体。在铣床上加工出钥匙柄部并打钥匙链孔。
四、锁头体弹子孔和钥匙上圆坑的加工，将锁头本体，锁芯，钥匙装为一体，装在专用钻模中在钻床上加工孔，先用小麻花钻加工出小孔，再用稍大麻花钻扩孔，形成锁芯台阶孔。控制好钻孔深度，以免在钥匙上钻出较深的孔，孔加工完毕后，拆开各件，再加工钥匙上的过渡曲面。在锁芯无台阶端的钥匙孔螺纹用短圆柱螺纹销拧紧并用圆锥销锁紧。
其次加工出各螺纹孔，并在锁芯不通孔端铣出装联杆的小槽。活动弹子可车削或冷挤压成形，锁定弹子可选适当线材切断即可。
注意清除各零件上的毛刺。
装配时，先将钥匙拧入锁芯钥匙孔中，再装活动弹子，将高出锁芯外圆面的部分锉除掉，活动弹子不能高出或低于锁芯外圆表面。再将锁芯装入锁头本体中，用挡片和螺钉将锁芯轴向固定，使其可轻松转动，而轴向不能窜动为宜。同时装上联杆，联杆用小铆钉固定。装锁定弹子和压簧，套上套筒不让压簧冒出，并用小螺钉将套筒固定。
压铸成形法锁头本体，锁芯、钥匙可用金属模压铸成形，锁芯和钥匙因有螺纹，要采用旋转脱模装置。或专用压铸机上压铸，机上有螺旋脱模机构。压铸出的零件根据精度及光洁度高低应清除毛刺，冒口等，进行时效或去应力热处理。其余加工如前所述。
锁芯钥匙孔是回转体孔的锁头体和钥匙的加工方法与上述加工方法相似。但无螺纹的钥匙孔的加工更为简单。例如圆柱孔钻铰，圆锥孔钻铰(专用锥体铰刀)。压铸法生产，就不用螺旋脱模方法，只要圆柱芯或圆锥体芯即可。钥匙有螺纹时加工方法同上述加工有螺纹钥匙方法相同。
为防止窃贼用合金钻等锐器破坏锁，在锁芯和锁头本体上装有高硬度耐腐蚀的加强件。当然锁芯和锁头本体可用可淬硬材料或其它硬质材料经特殊加工(如电火花、腐蚀法等)而成，加强件的安装方法一、铸在锁芯和锁头本体中，其位置应在有钥匙孔口的端面与靠近钥匙孔口端的第一颗弹子之间的距离内。加强件为片状或网状体，中心孔与钥匙孔大小相近，片状体可有许多孔洞或各种形状的槽子；二、将钥匙孔口的若干弹子，采用高硬度高强度的弹子，这种弹子可起可不起锁定作用。
权利要求1.一种锁及与锁相配的钥匙、是由锁头本体、锁芯、弹子、压簧、套筒、钥匙孔、挡片、联接及锁定螺钉等部件组成；钥匙进入钥匙孔定位后，所有活动弹子的大端端面均在锁芯外圆和锁头本体的内孔圆周分界面内，锁芯可转动或直线移动；钥匙退出钥匙孔的同时，锁定弹子在压簧的作用下将活动弹子推动使锁定弹子部分长度进入活动弹子孔中使锁头本体和锁芯不能相对转动与移动；其特征是锁芯钥匙孔是回转体孔，钥匙是外回转体，回转体孔和外回转体上均可分布有螺纹，弹子分布在锁头体的沿圆周排列的径向孔中，活动弹子与锁芯上的活动弹子孔均为台阶形，活动弹子的长短与钥匙上相应点的径向尺寸大小相对应，钥匙孔为不通孔。
2.如权利要求1所述的锁及与之相配的钥匙、其特征为所用材料为金属和非金属材料。
专利摘要本实用新型公开了一种锁和钥匙的装置。锁芯钥匙孔和钥匙为回转体结构，从而使弹子可沿圆周体呈径向排列，回转体上可分布有螺纹，也可无螺纹。这种结构克服了传统锁的钥匙孔为扁方异形孔，弹子单边排列的缺陷，使窃贼不能用任何方法将锁打开。
文档编号E05B35/06GK2043647SQ8821533
公开日1989年8月30日 申请日期1988年10月27日 优先权日1988年10月27日
发明者胡吉万, 马秋玲 申请人:胡吉万, 马秋玲