钥匙全内置径向插入式防盗锁的制作方法

本发明涉及一种锁具，确切的说是一种钥匙全内置径向插入式防盗锁。在国际专利分类表中分类为E05B。

背景技术：

目前科学技术迅猛发展，各种发明层出不穷，电子锁、指纹锁等高档锁具已涌向市场，但多数价格较高，普及性较差。

使用钥匙开启的传统弹子锁目前仍然是应用最广泛的锁具，其主要缺点是：在不使用本锁钥匙的情况下，技术性开锁者常常利用钥匙插入孔这个孔隙，使用钢丝、万能钥匙、专用工具等手段，直接拨动弹子把锁打开，因此此类锁具的安全性较差。

发明一种安全可靠、价格便宜的防盗锁是普通大众的迫切需要。

技术实现要素：

一.结构概述

(1).本发明采用的技术方案为钥匙全内置径向插入式防盗锁，由钥匙舱部件100、弹子舱部件200和锁体部件300三个部分组成。图1是防盗锁的轴侧剖视图。(编号规则：第1位为部件的序列号。第2位为组件的序列号，第3位为零件的序列号，如哪一位空缺，则以0代替。)

(2).钥匙舱部件100：由钥匙舱101、钥匙102、圆柱销103和手柄104组成。图2是钥匙舱部件的轴侧剖视图。

(3).弹子舱部件200：由阶梯弹子201、弹子舱组件210和补偿环组件220组成。其中弹子舱组件210由弹子舱211、定位块212A和铆钉213组成；补偿环组件220由补偿环221、定位块212B、212C和铆钉222组成。图3是弹子舱部件的轴侧展开图。

(4).锁体部件300：由锁体301、内螺纹圆柱销302、锁壳303、平头弹子304和弹簧305组成。图4是锁体部件的轴侧剖视图。

二.特征

(1).特征1：钥匙工作时全部进入于锁壳内部

(1.1).在工作的时候，钥匙102全部进入锁壳303内部，我们简称为：钥匙内置。

(1.2).钥匙102的形状是平面形的，在它的平面形结构上，可以较自由的设置弹子的直径、数量和位置等参数，可以有效的增加钥匙齿花的排列组合数。使本锁的有效齿花数明显高于传统弹子锁。

(1.3).钥匙的功能只相当于传统钥匙的前部齿花部分，使用时只具有对钥功能，没有直接扭动开、闭锁的功能。本锁的开、闭锁驱动力是由手柄104→钥匙舱101→钥匙102→阶梯弹子201→弹子舱211来传递，从而实现开、闭锁的动作，图5是开、闭锁时的部分零部件的轴侧展开图。

(2).特征2.径向插入钥匙的操作方式

在传统的弹子锁中，钥匙都是沿锁芯旋转中心轴的轴向插入锁具，而本发明的钥匙101是沿与锁芯旋转中心轴垂直的直径方向插入锁具，我们称之为：钥匙径向插入式。这种插入方式较新颖、操作亦方便。

(3).特征3：钥匙舱可在锁具的任意位置有效的阻断从锁壳303上的钥匙插入孔303B到弹子舱211的阶梯弹子201之间的孔隙通道。从而有效的防止技术性开锁。

(3.1).本发明使用钥匙舱101，有效的阻断了从锁壳303上的钥匙插入孔303B到弹子舱211的阶梯弹子201的孔隙，使技术性开锁者失去了使用钢丝、万能钥匙或专用工具，拨动弹子的通道，有效的防止技术性开锁。

如图6所示：这个特征主要由锁壳303、钥匙舱101、弹子舱211来实现。在这个结构中，需要重点说明的是这三者相对位置变化的关系，也就是锁壳303上的钥匙插入孔开口区303A的轴向投影角度、钥匙舱101的覆盖区101A的轴向投影角度和弹子舱211的弹子分布区211A的轴向投影角度之间的相对位置关系。图6是与特征3相关零部件的轴侧展开图。

(3.2).全面封闭孔隙通道的原理。

(3.2.1).代号

为了在图纸上表达的清楚明了。我们设定了以下代号：

用【A】代表锁壳303上的钥匙插入孔开口区303A的轴向投影角度(通常≤90°)。

用【B】代表钥匙舱101的覆盖区101A的轴向投影角度(通常≤270°)。

用【C】代表弹子舱211的弹子分布区211A的轴向投影角度(通常≤90°)。

在本发明中，我们规定【A】＝【C】；【B】＝360°-【A】。

我们用【JD＝X°】代表锁具旋转的具体角度。

用【手柄＝X°】代表手柄104旋转的具体角度。

用【弹子舱＝X°】代表弹子舱211旋转的具体角度。

定义锁具的原始位置为：【JD＝0°】。

(3.2.2).用轴向透视原理图来具体说明阻断孔隙的原理

(3.2.2.1).锁具的原始位置如图7所示：此时【JD＝0°】，锁具处于开启状态，手柄104上的尖端指向【手柄＝0°】；【A】的对称中心线指向【手柄＝0°】；【C】的对称中心线指向【手柄＝180°】很明显由于【B】有效的覆盖了【A】，所以【A】和【C】之间没有通道。图7是【JD＝0°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

(3.2.2.2).如图8所示：手柄104带动锁具按逆时针旋转，当【0°＜JD≤90°】时，由于【B】有效的覆盖了【A】，所以【A】和【C】之间没有通道。图8是【JD＝90°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

(3.2.2.3).手柄104带动锁具继续逆时针旋转，在【90°＜.JD≤180°】时，由于【B】有效的覆盖了【C】，所以【A】和【C】之间没有通道。图9是【JD＝180°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

(3.2.2.4).手柄104带动锁具继续逆时针旋转，在【180°＜JD≤270°】时，由于【B】有效的覆盖了【C】，所以【A】和【C】之间没有通道。图10是【JD＝270°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

(3.2.2.5).手柄104带动锁具继续逆时针旋转，在【270°＜JD≤360°】时，由于【B】有效的覆盖了【A】，所以【A】和【C】之间没有通道。图11是【JD＝360°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

(3.2.2.6).至此可以看到：在【0°＜手柄≤360°】的任意角度时，【B】都可以有效的覆盖【A】或【C】之一，使【A】和【C】之间没有通道。

(3.2.2.7).结论：在【0°＜手柄≤360°】的任意角度时，【B】(钥匙舱101的覆盖区101A的轴向投影角度)，均可以完全的覆盖住【A】(锁壳303上的钥匙插入孔开口区303A的轴向投影角度)或【C】(弹子舱211的弹子分布区211A的轴向投影角度)之一。就是说：无论锁具处在任何位置，都能全面封闭技术性开锁者使用钢丝、万能钥匙或专用工具，拨动弹子的孔隙通道，从而可有效地防止技术性开锁，增强防盗功能。

三.各零部件的运动规则

(1).运动规则

(1.1).如前所述：锁具的原始位置为：【JD＝0°】，这时【手柄＝0°】；【弹子舱＝0°】，锁具处于开启状态。

(1.2).闭锁操作：在【JD＝0°】时，锁具可进行闭锁操作：手柄104由【手柄＝0°】逆时针旋转到【手柄＝1080°】，弹子舱211则由【弹子舱＝0°】逆时针旋转到【弹子舱＝360°】。

(1.2.1).手柄104由【手柄＝0°】逆时针旋转到【手柄＝360°】时，弹子舱211静止在【弹子舱＝0°】并不旋转。

(1.2.2).手柄104由【手柄＝360°】逆时针旋转到【手柄＝720°】时，弹子舱211同步由【弹子舱＝0°】逆时针旋转到【弹子舱＝360°】。

(1.2.3).手柄104由【手柄＝720°】逆时针旋转到【手柄＝1080°】时，弹子舱211在【弹子舱＝360°】停止旋转并精确定位。

(1.3).开锁操作：手柄104在【手柄＝1080°】和弹子舱211在【弹子舱＝360°】时，锁具可进行开锁操作：手柄104由【手柄＝1080°】顺时针旋转到【手柄＝0°】时，弹子舱211由【弹子舱＝360°】顺时针旋转到【弹子舱＝0°】。

(1.3.1).手柄104由【手柄＝1080°】顺时针旋转到【手柄＝720°】时，弹子舱211停止在【弹子舱＝360°】并不旋转。

(1.3.2).手柄104由【手柄＝720°】顺时针旋转到【手柄＝360°】时，弹子舱211同步由【弹子舱＝360°】顺时针旋转到【弹子舱＝0°】。

(1.3.3).手柄104由【手柄＝360°】顺时针旋转到【手柄＝0°】时，弹子舱211在【弹子舱＝0°】停止旋转并精确定位。

(1.3.4).用户实际操作程序

(1.3.4.1)闭锁操作程序：手柄104由【手柄＝0°】逆时针旋转至【手柄＝180°】→插入钥匙102→手柄104继续逆时针旋转至【手柄＝900°】→取出钥匙102→手柄104继续逆时针旋转至【手柄＝1080°】→完成全部的闭锁程序。

用通俗的话说就是：手柄逆时针旋转半圈→插入钥匙→手柄再逆时针旋转2圈→取出钥匙→手柄再逆时针旋转半圈→锁已锁好。

(1.3.4.2).开锁操作程序：手柄104由【手柄＝1080°】顺时针旋转至【手柄＝900°】→插入钥匙102→手柄104继续顺时针旋转至【手柄＝180°】→取出钥匙102→手柄104继续顺时针旋转至【手柄＝0°】→完成全部的开锁程序。

用通俗的话说就是：手柄顺时针旋转半圈→插入钥匙→手柄再顺时针旋转2圈→取出钥匙→手柄再顺时针旋转半圈→锁已打开。

(1.3.4.3).根据用户的需求，在安装时，调整一下补偿环组件220的安装位置，就可以将闭锁时手柄逆时针旋转改为顺时针旋转，开锁时手柄顺时针旋转改为逆时针旋转。

(1.3.4.4).可以看出，本锁与普通弹子锁的开、闭锁的操作习惯大体一致，较易接受。

(2)零部件的运转情况及工作原理

(2.1).闭锁时的运转情况及工作原理

(2.1.1).为了叙述的简洁，清晰，下面各步都细分为【手柄】和【弹子舱】二部分来分别详细说明，用【手柄】代表手柄及其关联零部件的运转情况，用【弹子舱】代表弹子舱及其关联零部件的运转情况。

(2.1.2).如前所述：锁具在原始位置时，【JD＝0°】，【手柄＝0°】，【弹子舱＝0°】，此时锁具处于开启状态。

(2.1.2.1).【手柄】：【JD＝0°】时，【手柄＝0°】，手柄104上的尖端指向【手柄＝0°】；钥匙舱101放置钥匙的缺口101B的中心线在【手柄＝180°】；钥匙舱101封闭了锁壳303上的钥匙插入孔303B；锁体301上的弹子孔301C与弹子舱211上的弹子孔211B全部对齐；弹簧305推动平头弹子304→阶梯弹子201→插入弹子舱211上的弹子孔211B→锁定锁体301和弹子舱211，使弹子舱211不能旋转。图12是【JD＝0°】时手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。

(2.1.2.2).【弹子舱】：【JD＝0°】时，【弹子舱＝0°】，锁体301的凹槽301A的右端面301A1与安装在补偿环221内侧面上的上的定位块212C的右端面212C1贴合，安装在补偿环221外侧面上的上的定位块212B的左端面212B2与安装在弹子舱211上的上的定位块212A的右端面212A1贴合。由于锁体301的凹槽301A的右端面301A1的限位作用，此时弹子舱211和补偿环221均不能顺时针旋转，只能逆时针旋转。图13是【JD＝0°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

(2.1.3).当手柄104逆时针旋转到【JD＝180°】时：【手柄＝180°】，【弹子舱＝0°】。

(2.1.3.1).【手柄】：【JD＝180°】时，【手柄＝180°】，手柄104和钥匙舱101同步旋转了180°，使钥匙舱101放置钥匙的缺口101B与锁壳303上的钥匙插入孔303B完全重合，钥匙进出通道打开，此时，用手将钥匙102通过锁壳303上的钥匙插入孔303B径向插入钥匙舱101放置钥匙的缺口101B内。注意钥匙上有对钥齿孔的平面，应面向弹子舱方向。图14是【JD＝180°】时手柄104和有关零件的轴侧图。

(2.1.3.2).【弹子舱】：【JD＝180°】时，【弹子舱＝0°】，弹子舱211和有关零件仍在图13所示的【弹子舱＝0°】位置，静止没动。

(2.1.4).当手柄104逆时针旋转到【JD＝360°】时，【手柄＝360°】，【弹子舱＝0°】。

(2.1.4.1).【手柄】：【JD＝360°】时，【手柄＝360°】，手柄104→钥匙舱101→钥匙102同步旋转了360°，锁体301上的弹子孔301C与弹子舱211上的弹子孔211B全部对齐→钥匙102的对钥凹孔102A与阶梯弹子201前部尖端201A贴紧→阶梯弹子201后退→平头弹子304后退→弹簧305压缩，→锁具具备对钥条件。此时，若有一个或多个平头弹子304的前端304A与锁体301的前端面301E不平齐，阶梯弹子201或平头弹子304对锁体301上的弹子孔301C与弹子舱211上的弹子孔211B仍然保持插入锁定，对钥不成功。图15是【JD＝360°】且对钥不成功时，手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。此后，手柄104可带动钥匙舱101和钥匙102继续旋转，但弹子舱211及有关零件不跟随旋转，手柄104、钥匙舱101和钥匙102等零件进入空转状态，不能开锁。

(2.1.4.2).【手柄】：【JD＝360°】时，【手柄＝360°】，若所有的平头弹子304前端面304A与锁体301的前端面301E平齐，解除了阶梯弹子201对锁体301上的弹子孔301C、平头弹子304对弹子舱211上的弹子孔211B的插入锁定，使弹子舱211可相对于锁体301旋转时，对钥成功。图16是【JD＝360°】且对钥成功时，手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。

(2.1.4.3).【弹子舱】：【JD＝360°】时，【弹子舱＝0°】，弹子舱211和有关零件仍在图13所示的【JD＝0°】，【弹子舱＝0°】位置，静止没动

(2.1.5).若对钥成功，手柄104逆时针旋转到【JD＝720°】时，【手柄＝720°】，【弹子舱＝360°】。

(2.1.5.1).【手柄】：【JD＝720°】时，【手柄＝720°】，手柄104带动钥匙舱101→钥匙102→阶梯弹子201同步逆时针旋转了720°，回到图16所示的对钥成功的位置。锁体301上所有的弹子孔301E和弹子舱211上的弹子孔211B重新对齐。

(2.1.5.2)【弹子舱】：【JD＝720°】时，【弹子舱＝360°】，安装在弹子舱211上的上的定位块212A的左端面212A2带动安装在补偿环221外侧面上的定位块212B的右端面212B1及补偿环221和安装在补偿环221内侧面上的上的定位块212C共同旋转了360°，使安装在补偿环221内侧面上的上的定位块212C的左端面212C2遇到锁体301的凹槽301A的左端面301A2，弹子舱211和有关零件不能继续旋转，定位于此。图17是【JD＝720°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

(2.1.6).手柄104逆时针旋转到【JD≥720°】时，【手柄≥720°】，【弹子舱＝360°】。

(2.1.6.1).【手柄】：【JD≥720°】时，【手柄≥720°】，手柄104带动钥匙舱101→钥匙102→阶梯弹子201同步逆时针旋转≥720°。

(2.1.6.2).【弹子舱】：【JD≥720°】时，【弹子舱＝360°】，阶梯弹子201前部尖端201A逐渐退出钥匙102的钥凹孔102A，与钥匙102的对钥平面102B相切→阶梯弹子201后部圆柱201B重新插入锁体301上的弹子孔301C→弹子舱211和锁体301被阶梯弹子201锁定不能再相对旋转，停留在【弹子舱＝360°】。图18是【JD≥720°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

(2.1.7).手柄104逆时针旋转到【JD＝900°】时，【手柄＝900°】，【弹子舱＝360°】。

(2.1.7.1.).【手柄】：【JD＝900°】时，【手柄＝900°】，手柄104→钥匙舱101→钥匙102→阶梯弹子201同步逆时针旋转了到【手柄＝900°】，这时，钥匙舱101放置钥匙的缺口101B与锁壳303上的钥匙插入孔303B重新重合，钥匙进出通道打开，用手将钥匙102通过锁壳303上的钥匙插入孔303B取出，如图14所示。

(2.1.7.2).【弹子舱】：【JD＝900°】时，【弹子舱＝360°】：弹子舱211和有关零件仍在图17所示的【JD＝720°】，【弹子舱＝360°】位置，静止没动。

(2.1.8).手柄104逆时针旋转至【JD＝1080°】时，【手柄＝1080°】，【弹子舱＝360°】。

(2.1.8.1).【手柄】：【JD＝1080°】时，【手柄＝1080°】，手柄104带动钥匙舱101→钥匙102同步逆时针旋转到至【手柄＝1080°】。

(2.1.8.2).【弹子舱】：【JD＝1080°】时，【弹子舱＝360°】，弹子舱211和有关零件仍在图17所示的【弹子舱＝360°】位置，静止没动。

至此，完成了整个闭锁程序。

(2.1.9).在【JD＝0°】和【JD＝1080°】时，钥匙舱101完全封闭了锁壳303上的钥匙插入孔303B，可以有效的阻止灰尘和异物的进入，相对传统锁具的敞开式钥匙孔更利于锁具的保护。

(2.2).开锁时的运转情况及工作原理

在(2.1).各步骤中，将手柄逆时针旋转改为顺时针旋转就可以进行整个开锁程序，故不再赘述。

附图说明

图1是防盗锁的轴侧剖视图。

图2是钥匙舱部件的轴侧剖视图。

图3是弹子舱部件的轴侧展开图。

图4是锁体部件的轴侧剖视图。

图5是开、闭锁时的部分零部件的轴侧展开图。

图6是与特征3相关零部件的轴侧展开图。

图7是【JD＝0°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

图8是【JD＝90°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

图9是【JD＝180°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

图10是【JD＝270°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

图11是【JD＝360°】时，【A】、【B】、【C】的轴向透视原理图。

图12是【JD＝0°】时手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。

图13是【JD＝0°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

图14是【JD＝180°】时手柄104和有关零件的轴侧图。

图15是【JD＝360°】且对钥不成功时，手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。

图16是【JD＝360°】且对钥成功时，手柄104和有关零件相互位置的轴侧剖视图。

图17是【JD＝720°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

图18是【JD≥720°】时弹子舱211和有关零件相互位置的轴侧展开图。

图19是防盗门上使用的2个补偿环组件220的轴向展开图。

具体实施方式

(1).本锁具各零部件均采用传统的机械制造工艺进行加工，对设备，材料无特殊要求，少许零件还可选用传统弹子锁的零件，其生产难度与普通弹子锁基本相当，成本亦差异不大，但是其防盗安全性却有很大提升。

(2).本发明实际上只是一个锁头，应用时可根据用途选配相应执行机构，可为各类保险柜、防盗门、金库门、车库门、车辆锁配套应用。

例如在只有钥匙锁的保险柜上，将本锁具配以相应的执行机构替代原来的锁具，就可以在极少增加成本的前提下，明显的提高保险柜的防盗性能。

在原本就装有钥匙锁和高档锁具，(如数码锁、指纹锁、电子锁等)的保险柜上，将其钥匙锁换成本锁，也非常适宜。

(3).目前广泛使用在防盗门上的锁具一般需要旋转2圈开锁，为适应这个习惯，我们采用在弹子舱组件210上安装2个补偿环组件220，并相应加大锁体301的凹槽301A角度的方案，再开、闭锁时旋转2圈即可解决。图19是防盗门上使用的2个补偿环组件220的轴向展开图。

(4).上述方法同样适用于需要提升防盗安全性能的金库、车库、车辆等场所。

(5).本锁具安全可靠，适用范围广，且性价比高，较易推广。