开闭匙孔式机械锁的制作方法

本发明涉及一种开闭匙孔式机械锁，属于一种改变传统开锁方式的锁具。

背景技术：

现有的机械锁已经广泛用于各种保险柜、防盗门、室外设施防护门等，随之也出现了各种各样的开锁工具或万能钥匙，以及相应的开锁技术。机械锁均需要将钥匙放入匙孔内带动锁芯来开启锁具，在开锁过程中匙孔始终敞开，这就给使用万能钥匙或其它开锁工具进入匙孔内尝试技术开锁提供了可能，只要匙孔开放，就可以反复试验，直到开启为止。

在发明专利cn101852040a中公开了一种闭匙机械锁，它是先将钥匙压闭在匙孔内不动再继续开锁动作，但是开锁过程中锁体内外并没有完全隔离，仍然可以技术开锁，结构相对复杂。

本发明特征是，开锁时先使匙孔打开，将钥匙放入匙孔并相应转动锁芯，到开锁位置后，必须取出钥匙，再使匙孔封闭以让锁体内外完全隔离，之后才能进行开锁动作，克服了前述锁具的缺陷，外部不能使用工具进入锁体内探触开锁动作，无法尝试技术开锁，从而具有高防盗性。

技术实现要素：

本发明提供了一种开闭匙孔式机械锁，以解决现有技术的锁具在开锁过程中匙孔始终敞开，从而可以用万能钥匙或其他开锁工具进入匙孔而尝试技术开锁的缺点，原理和结构简单，制造成本低。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

本发明提供了一种开闭匙孔式机械锁，由钥匙、锁体、锁芯、锁舌、锁杆及挡销组成。

所述钥匙，除匙柄外的匙身主截面以半圆最合适，也可以为扇形，主截面由平直的齿基和依次排列的齿形两部分组成，齿形部分按一定个数均分后得到不同角度的齿形角；根据齿形部分均分所得的齿形角个数，可以有双齿形角钥匙、三齿形角钥匙、四齿形角钥匙，以及更多齿形角钥匙；根据齿形角均分方式可以有不等宽齿形、不均分齿形角等特征的钥匙；均分的齿形角越多、均分方式越复杂，则钥匙被仿制的难度越大，安全性越高；钥匙信息主要包括齿形的个数及每个齿形的角度。

所述锁芯由芯片和间隔片依次叠合而成。

所述芯片，圆片状，中间有一个扇形中孔能容纳钥匙进入，扇形中孔自然形成能被钥匙带动的尖齿；芯片边缘开有一个缺口能容纳锁舌进入，每个芯片以扇形中孔的尖齿形位为基准正对锁舌的位置起到缺口的中线之间的角度为开锁角，最大的开锁角为芯片的最大转动角度；芯片的开锁角与钥匙的齿形角一一对应相等，钥匙有几种齿形角就会有几种开锁角的芯片；为限定芯片转动范围和定位，芯片一边有一个折弯后突出平面的挡齿，这时芯片的转动方式设定为摆动且芯片外形也可以采用凸轮形以增加容纳锁舌进入的缺口深度，当然芯片的转动方式也可以采用自由圆周转动，但需要有对缺口进行准确定位的结构。

所述间隔片，片状，外形依锁体内空腔实际形状，固定不动，用于防止芯片相互蹿动且有一定厚度以支撑锁体内空腔，开有一个圆形中孔能通过钥匙；边缘有一个引导缺口能容纳锁舌并起到引导锁舌进入芯片缺口的作用；当锁芯采用摆动方式时，间隔片边缘开有一处挡齿缺口以容纳芯片挡齿并限定芯片的转动。

所述锁芯的芯片个数等于钥匙的齿形个数，锁芯孔由芯片中孔和间隔片中孔同心连接而成；钥匙放入锁芯孔并向开锁方向的反向由齿基带动芯片尖齿使锁芯转动到阻止或者到一个设定点位时，锁芯所有芯片的扇形中孔的尖齿形位对应整齐，但各个芯片上容纳锁舌进入的缺口方向错开，为锁锁位置；当适配钥匙放入锁芯孔并向开锁方向由齿形带动芯片尖齿使锁芯转动到阻止或者到一个设定点位时，各个芯片被角度不一的齿形角带动而转动的角度也不一致而使扇形中孔的尖齿互相交叠，但所有芯片容纳锁舌进入的缺口方向一致并正对着锁舌，为开锁位置；当钥匙放入锁芯孔并转动锁芯到锁锁位置或开锁位置后，芯片的扇形中孔剩余的最小角度截面仍然大于钥匙主截面，因此钥匙可以回转后顺利地从锁芯孔取出，为取匙位置；当钥匙转动锁芯后回转到取匙位置后取出时，芯片均没有回转而仍然保持着角度位置，这就使锁芯获得并保存了钥匙信息。

所述锁舌，长条板状，当锁芯的缺口方向一致并正对锁舌时，使锁舌整体进入锁芯缺口内，才可以开锁。

所述锁杆，根据锁具种类不同；挂锁的锁杆为u形圆杆，长端尾部在锁体内与锁舌一端轴套连接，使锁杆能在锁舌孔内转动但两者不能脱开；有的结构允许锁舌在锁杆上滑动而不脱开；闩锁的锁杆和锁舌可以固接或者做成整体式。

所述匙孔，为锁体上供钥匙放入锁芯孔或取出的通过孔，在匙孔和锁芯孔间有移离开和阻塞住空间的机构设计。

所述锁锁和开锁的操作过程为，使匙孔先打开，此时锁芯和锁舌脱离接触，锁芯可以自由摆动或圆周转动；放入钥匙，先向开锁方向的反向转动锁芯到锁锁位置，再回转钥匙到取匙位置，这时如果取出钥匙则锁锁过程就完成了；如果是开锁，接前一步，不取出钥匙，再向开锁方向转动锁芯到开锁位置，回转钥匙到取匙位置后取出；接着封闭匙孔使锁体内外空间完全隔离，之后进行开锁动作，锁舌和锁芯开始接触，如果此前使用的是适配钥匙则锁芯芯片的缺口方向一致并正对锁舌，锁舌可以整体进入锁芯内而开锁；如果此前使用的不是适配钥匙，则总有一个或几个锁芯芯片的缺口位置与锁舌错开并阻挡住锁舌使之不能进入锁芯内，开锁动作随即中止，不能开锁。

所述使匙孔开闭的方式之一，是利用挡销的移动，当挡销从锁体上的匙孔和锁芯孔之间移离开时匙孔打开，钥匙可以进入锁芯孔；当挡销堵塞在锁体上的匙孔和锁芯孔之间时匙孔封闭，钥匙不能进入锁芯孔。

所述使匙孔开闭的方式之二，是在挡销上开有一个钥匙通过孔，当挡销移动到使锁体上的匙孔经过挡销上的钥匙通过孔对正锁芯孔时，钥匙可以进入锁芯孔；当挡销堵塞在锁体上的匙孔和锁芯孔之间时，钥匙不能进入锁芯孔。

所述使匙孔开闭的方式之三，是在锁杆上开有一个钥匙通过孔，当锁杆移动到使锁体上的匙孔经过锁杆上的钥匙通过孔对正锁芯孔时，钥匙可以进入锁芯孔；当锁杆堵塞在锁体上的匙孔和锁芯孔之间时，钥匙不能进入锁芯孔。

另外，可以对锁芯施压以防止芯片的位置蹿动；也可以对挂锁的挡销使用弹簧增加其伸出锁体的顶出力。

本发明的有益效果是：

1）匙孔打开时，锁芯和锁舌脱离接触，锁芯芯片可以自由摆动或旋转，因此无法采用挨个拨动芯片的方式试错，只能对锁芯进行整体试错，而要在全部芯片的所有组合可能中试验出唯一正确的结果，需要长而充分的时间。

2）匙孔打开时，如果锁芯被暴力扭转而损坏，锁舌将无法再进入锁芯的缺口，不能开锁。

3）进行开锁动作之前必须先取出钥匙并封闭匙孔，锁体内外完全隔离，无法使用开锁工具等物进入锁体内进行技术开锁。

4）锁具的匙孔处于封闭状态时，可以防止灰尘及杂物进入锁体内。

5）结构简单，现有的相关生产设备无须增改，制造成本低。

6）根据所述钥匙和锁芯结构及开锁方式的原理，可以进行衍生设计，适用于挂锁、闩锁，及其它可以采用的锁具。

本发明公开了一种开闭匙孔式机械锁，先使匙孔打开让钥匙通过匙孔进入锁芯并相应转动锁芯，使锁芯获得并保存钥匙信息，之后，必须先取出钥匙，接着使匙孔封闭以完全隔离锁体内外空间，然后才能进行开锁动作，创造性的彻底杜绝了万能钥匙、开锁工具等进入锁芯内进行技术开锁的可能性，一把锁只有其适配钥匙才能开，并且在匙孔打开时因锁舌和锁芯脱离接触而无法进行试错开锁，即使锁芯被暴力扭转损坏也不能开锁，安全防盗，防尘，结构简单，还可以衍生设计出众多类型锁具，制造容易，生产成本低。

附图说明

图1是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙实施例的立体示意图。

图2、图3和图4是本发明一种开闭匙孔式机械锁的芯片实施例的平面图。

图5是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙与锁芯孔配合的原理放大图。

图6是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙、芯片、间隔片和锁舌组合实施例的立体图。

图7、图8和图9分别是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例一的结构原理图及其演示过程。

图10是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例二的结构原理图。

图11是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例三的结构原理图。

图12是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例四的结构原理图。

图13是本发明一种开闭匙孔式机械锁的闩锁实施例的结构原理图。

图中

（1）钥匙（11）齿基（12）齿形（13）最大齿形角（14）齿形角

（2）芯片（21）芯片中孔（22）缺口（23）芯片的最大转动角度（24）开锁角（25）尖齿（26）挡齿

（3）间隔片（31）间隔片中孔（32）引导缺口（33）挡齿缺口

（4）锁芯（41）锁芯孔

（5）锁体（51）匙孔

（6）锁舌

（7）锁杆（71）锁杆上的钥匙通过孔

（8）挡销（81）挡销上的钥匙通过孔

（9）门把手（91）旋轴（92）凸轮（93）拨齿（94）门闩（95）弹簧

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明，本领域的技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙实施例的立体示意图。

钥匙（1）主截面为半圆型，除钥匙手柄外分为齿基（11）部分和齿形（12）部分，图示的齿形角（14）为最大齿形角（13）的一半，所以一共有0度、齿形角（14）、最大齿形角（13）等三种齿形角，所以这种钥匙为三齿形角钥匙。

图2、图3和图4是本发明一种开闭匙孔式机械锁的芯片实施例的平面图。

各图中，芯片（2）为圆片，锁芯中孔（21）为扇形且形成尖齿（25），一边有一个折弯并突出平面的挡齿（26），一边开有一个缺口（22），图示缺口的开锁角（24）为芯片的最大转动角度（23）的一半，所以一共有图2、图3和图4三种缺口的芯片，图2的缺口开锁角为0度，图3的缺口开锁角（24）等于芯片的最大转动角度（23）的一半，图4的缺口开锁角等于芯片的最大转动角度（23）。

图5是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙与锁芯孔配合的原理放大图。

图中芯片中孔（21）的扇形角比钥匙（1）主截面大，是钥匙可以放入锁芯中孔和取出的取匙位置。当钥匙（1）转动芯片到开锁位置后，钥匙最大齿形角（13）带动尖齿（25）使芯片转动相应的最大转动角度（23），而尖齿的角度加上芯片的最大转动角度（23）所占整圆剩余的角度空间截面仍然比钥匙主截面大，因此钥匙（1）回转到取匙位置后能顺利地从芯片中孔取出；间隔片中孔（31）比芯片中孔（21）直径小但比钥匙（1）主截面直径大，钥匙回转到取匙位置的过程中不带动尖齿，芯片也就不会回转而保持角度位置不变，从而使锁芯获得并保存了钥匙信息。

图6是本发明一种开闭匙孔式机械锁的钥匙、芯片、间隔片和锁舌组合实施例的立体图。

锁芯由芯片（2）和间隔片（3）依次叠合而成，钥匙（1）、间隔片中孔（31）和芯片中孔（21）同心，图中三个芯片的扇形中孔的尖齿形位对应整齐但缺口的开锁角各不相同；间隔片为固定安装且其外形依锁体内腔实配，开有引导缺口（32）供锁舌（6）通过并同时起导正锁舌的作用，一边和芯片上的挡齿（26）相对配合的挡齿缺口（33）限定了芯片的最大转动角度；锁舌（6）为长条板处于间隔片的引导缺口（32）内并正对芯片的开锁位置。

图7、图8和图9分别是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例一的结构原理图及演示过程。

各图中，间隔片（3）只画出一个，匙孔（51）开在锁体（5）侧面，锁杆（7）为u型圆杆且一端和锁舌（6）的一端轴套连接，锁杆另一端和挡销（8）的一端上下咬合只可以水平分开，挡销则和锁舌榫接或者和锁舌制作成一体，锁杆（7）、挡销（8）和锁舌（6）三者在锁体内外形成了一个可开闭连接，挡销（8）为圆柱形，是打开或封闭匙孔（51）的构件，其上开有一个钥匙通过孔（81），此类锁具的钥匙直径小于挡销直径。其工作过程为：锁杆（7）先向锁体（5）内移，锁舌（6）和挡锁（8）与锁杆一起移动，直到挡销上的钥匙通过孔（81）对准锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41），这时锁舌和锁芯完全脱离接触，如图7所示，挂锁处于打开匙孔状态。将钥匙放入锁芯（4），先以开锁方向的反向转动到锁锁位置，再回转到取匙位置，这时取出钥匙就完成锁锁过程了。如果是开锁，则接上一步，不取出钥匙，以开锁方向转动锁芯（4）到开锁位置，然后回转钥匙到取匙位置取出；接着，锁杆（7）外移，直到锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41）完全被挡销（8）隔离开，这时锁杆（7）另一端没有移出锁体，锁舌（6）和锁芯（4）还有一定距离而没有接触，这时如图8所示，挂锁仍处于锁住状态。接着，锁杆（7）继续外移，推着锁舌（6）接触锁芯（4）；这时如果锁芯的所有芯片缺口错开，则锁舌（6）被阻挡不能进入锁芯内，锁杆（7）也随之停止运动，开锁过程中止，锁打不开。如果锁芯所有芯片的缺口方向一致且正对锁舌，则锁舌（6）完全进入锁芯，锁杆（7）的移动不受阻挡使其和挡销（8）的咬合端一起移出锁体（5）外，因锁杆在锁体外可以不受限制的绕锁舌一端转动且与挡销的咬合端可以水平分开，此时锁杆（7）、挡销（8）和锁舌（6）三者形成了可开闭连接，开锁完成。

图10是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例二的结构原理图。

图中挂锁处于打开匙孔状态，匙孔（51）开在锁体（5）侧面，锁杆（7）为u型圆杆，锁舌（6）一端和锁杆（7）轴套连接，锁舌（6）另一端和挡销（8）榫接或者和挡销制作成一体，挡销（8）为圆柱形，是打开或封闭匙孔（51）的构件，当锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41）之间没有被挡销（8）阻塞住时钥匙可以进入锁芯内，当挡销阻塞住锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41）之间时，钥匙不能进入锁芯内。此类锁具的锁杆直径可以小于钥匙直径。

图11是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例三的结构原理图。

图中挂锁处于打开匙孔状态，匙孔（51）开在锁体（5）侧面，锁杆（7）为u型圆杆，锁杆另一端和挡销（8）一端上下咬合只可以水平分开，挡销另一端和锁舌榫接或者和锁舌制作成一体，锁杆（7）、挡销（8）和锁舌（6）三者在锁体内外形成了一个可开闭连接。锁杆（7）作为打开或封闭匙孔（51）的构件，其上开有一个钥匙通过孔（71），当锁体（5）上的匙孔（51）通过锁杆上的钥匙通过孔（71）对正锁芯孔（41）时钥匙可以进入锁芯内，当锁杆（7）阻塞住锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41）之间时，钥匙不能进入锁芯内。此类锁具的钥匙直径小于锁杆直径。

图12是本发明一种开闭匙孔式机械锁的挂锁实施例四的结构原理图。

图中挂锁处于打开匙孔状态，匙孔（51）开在锁体（5）侧面，锁杆（7）为u型圆杆，锁杆一端和锁舌（6）轴套连接，锁杆（7）作为打开或封闭匙孔（51）的构件，其上开有一个钥匙通过孔（71），当锁体（5）上的匙孔（51）通过锁杆上的钥匙通过孔（71）对正锁芯孔（41）时钥匙可以进入锁芯内，当锁体（5）上的匙孔（51）和锁芯孔（41）之间被锁杆（7）阻塞住时，钥匙不能进入锁芯内。此类锁具的钥匙直径小于锁杆直径。

图13是本发明一种开闭匙孔式机械锁的闩锁实施例的结构原理图。

图中（9）是门把手，门把手的旋轴（91）上固定装有凸轮（92）和拨齿（93），拨齿（93）与带有齿条的门闩（94）啮合可以间断拨动门闩使之移动，锁舌（6）和锁杆（7）固接或制作成整体，锁杆（7）上开有钥匙通过孔（71）。其工作过程为：当凸轮（92）正对锁杆处在直径最小端时，弹簧（95）推动锁杆（7）使锁舌（6）完全脱离锁芯（4），锁杆上的钥匙通过孔（71）和锁芯孔（41）及匙孔（51）对准；钥匙进入锁芯后先以开锁方向的反向转动到锁锁位置，这时钥匙回转后取出，就完成锁锁过程了。如果要开锁，接上一步，不取出钥匙，以开锁方向转动锁芯到开锁位置，然后钥匙回转后取出；接着，转动门把手（9），凸轮（92）推动锁舌（6）和锁杆（7）移动直到匙孔（51）和锁芯孔（41）完全隔离开，这时锁舌（6）和锁芯（4）没有接触，且拨齿（93）刚刚转动到与门闩（94）啮合的位置；接着，继续转动门把手（9），凸轮（92）推动锁舌（6）接触锁芯（4），这时如果锁芯所有芯片的缺口不一致则锁芯（4）会阻挡住锁舌（6）而使凸轮（92）及门把手停止转动，开锁过程中止，锁打不开；如果锁芯（4）所有芯片的缺口方向一致且正对锁舌（6），则锁舌进入锁芯中，凸轮（92）能不受阻碍的转动到直径最大处，拨齿（93）也带动门闩（94）移动；接着继续转动门把手（9），凸轮（92）再从最大直径转动到最小直径，这样门把手不受锁芯阻挡连续转动，使拨齿（93）带动门闩（94）连续向一个方向移动，直至门闩打开，开锁完成。此类锁具的钥匙直径小于锁杆直径，但钥匙和锁芯的尺码均较大，钥匙可以制作成更多齿形。