开锁过程中自动改密的机械式密码锁及共享雨伞的制作方法

本发明涉及密码锁技术领域，尤其涉及一种开锁过程中自动改密的机械式密码锁及共享雨伞。

背景技术：

共享经济最近被网络热议，名为共享实为租赁，或者叫租赁经济；其中，共享雨伞其主要模式为以雨伞的自助租赁设备为基础，在城市范围铺设借伞设备的借还点，这种模式和共享单车类似。共享雨伞的租用管理采用的是与共享单车类似的密码锁方式进行，通过扫码获知共享雨伞的密码，输入正确之后即可取用。

密码锁的类型有机械式和电子式两种。其中，电子式的密码锁使用中具有比较好的安全性，通过手机扫码之后获取开锁的动态密码，从而进行开锁，可以保证共享雨伞的使用在比较安全的管理下进行。但是电子式密码锁存在的不足是需要定期更换电池、以及对整套电路装置的防水保护、电池对环境的污染、成本高等问题，在具有共享雨伞庞大投放量的城市中，对每一把雨伞进行定期更换电池，大大不便且执行困难。另一种机械式密码锁后续维护比较简单，因此具有更好的使用前景；但是其由于其锁芯开锁的密码由原始出厂设定，在后续使用中密码无法改变。导致很多用户在一次使用知晓密码后记住或者告知他人，使得后续共享雨伞的使用变成无偿共享，不利于产品的运营。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种开锁过程中自动改密的机械式密码锁，旨在使共享经济的主体能够在使用之后自动改变原始密码，提升产品的安全性。

为实现上述目的，本发明的开锁过程中自动改密的机械式密码锁，包括锁芯，所述锁芯包括可轴向往复的动轴、以及套设在该动轴上的密码轮组件；

所述密码轮组件包括套设在动轴上的驱动滑轮和换向转轮、以及套设在所述驱动滑轮上的密码轮；其中，

所述密码轮的内表面上具有径向方向间隔设置的第一凹槽和第一凸台，且所述第一凸台设置有第一导向斜面；

所述换向转轮上设置有触片，该触片上具有与第一导向斜面适配的第二导向斜面；

所述驱动滑轮通过外表面上间隔设置的第二凹槽和第二凸台与密码轮套接；且所述驱动滑轮上还设置有用于抵接所述第二导向斜面的顶齿。

在上述机械密码锁的基础上，本发明还提出一种具有上述机械密码锁的共享雨伞产品。

本发明的开锁过程中自动改密的机械式密码锁，相比现有的机械式的密码锁，通过驱动滑轮和换向转轮两者结合，在动轴的带动下能使开锁位置与密码轮的密码数字对应关系产生错位变化，从而实现自动更换密码的效果；并且每一次的密码更换的规律和数字差别，与换向转轮的自转角度有关，而自转角度可以通过手动开锁推钮的滑动行程与第二导向斜面的斜面角度来设计和控制，因此变动之后的密码与原始密码存在可预知的规律和关系。那么对于下一次使用的新用户，就可以通过扫码获取的方式将变换后的新密码告知新用户，所以在使用过程中，既能解决用户在知晓原密码后记住或者告知他人造成的安全性问题，也可以避免电子式动态密码锁的定期更换电源等诸多缺陷。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明具有自动改密的机械式密码锁的共享雨伞的结构示意图；

图2为图1中面壳打开后的结构示意图；

图3为本发明自动改密的机械式密码锁的锁芯结构示意图；

图4为图3所示锁芯的剖面结构示意图；

图5为图2中底壳的结构示意图；

图6为图3中密码轮的结构示意图；

图7为图3中驱动滑轮的结构示意图；

图8为图3中换向转轮的结构示意图；

图9为图4中密码轮组件组合状态的结构示意图；

图10为图9中密码轮组件组合状态的剖面结构示意图；

图11为图9所示密码轮组件中换向转轮被顶离状态的结构示意图；

图12为图11中换向转轮被顶离状态的剖面结构示意图；

图13为图3中底座的结构示意图。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合附图及实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种开锁过程中自动改密的机械式密码锁，其结构参见图1-12所示。本实施例以共享雨伞作为开锁过程中自动改密的机械式密码锁的设计使用实例进行描述，先参见图1-2，图1为具有自动改密的机械式密码锁的共享雨伞的结构示意图，图2为图1中面壳打开后的结构示意图；从图1-2中，本发明的密码锁包括外壳10以及安装在外壳10内的锁芯20；该外壳10在本发明中作为用来容纳固定、装配锁芯20结构的基体零件。

通常基于共享雨伞产品的设计和使用的便利性，密码锁都是安装在雨伞的伞柄上，因此从本发明的附图2中可以看出，上述外壳10直接在雨伞伞柄部分的基础上进一步加工而成，使其兼有外壳10的功能。基于使用的方便，本实施例外壳10采用由面壳11和底壳12这两者组成，可以提升生产装配、以及后续维护和更换的便利性。面壳11和底壳12这两者可以通过螺丝/卡扣等可拆卸的方式固定连接，面壳11与底壳12内部形成一用于装配锁芯20结构的容纳空腔。当然，如果将本发明的上述自动改密的机械式密码锁推广扩展应用到其他的共享产品上时(比如共享单车)，那么外壳10可以相应地选择适当的零件结合或者自行设计，并不限定于本发明附图中以伞柄举例的设计的方式。

进一步参见图3，本发明的开锁过程中自动改密的机械式密码锁，其锁芯20结构包括沿着外壳10的轴向方向设置并可沿轴向方向伸缩的动轴21，该动轴21在安装时与设置在雨伞伞柄上的手动开锁推钮30连接，通过手动开锁推钮30带动动轴21在外壳10内沿着轴向方向运动，从而使得开锁的结构与手动开锁推钮30两者能够产生结合。从图示1中，手动开锁推钮30安装在在外壳10上轴向设置的滑槽内，并可以在滑槽内滑动。人手通过按住手动开锁推钮30滑动，来触动动轴21的伸缩，从而实现开锁，本实施例中开锁即可把雨伞打开。

进一步参见图3-8，在动轴21上并列间隔的安装有密码轮组件22，密码轮组件22包括有套设在动轴21上的驱动滑轮221和换向转轮222、以及套设在驱动滑轮221外的密码轮223。进一步为了保证锁能够锁结构的开合，在外壳10上设置有解锁阻挡凸块121(图5)，对应在换向转轮222上设置有与解锁阻挡凸块121适配的缺口槽2223(图8所示)，当密码轮组件22转动到使解锁阻挡凸块121与缺口槽2223正对的位置时，手动开锁推钮30带动动轴21进而带动密码轮组件22的驱动滑轮221和换向转轮222(密码轮223嵌在外壳10内，无法随着轴向运动)沿着外壳10的轴向运动，此时解锁阻挡凸块121与缺口槽2223正对则密码轮组件22整体不会被解锁阻挡凸块121挡住，所以即可实现解锁。

为了保证本发明所需要实现在开锁过程中自动更换锁芯密码的功能，进一步对密码轮组件22进行结构变化设计，具体可以参见图6-8；密码轮223的内表面上设置有沿径向方向相间布置的内凹槽2231和内凸台2232，对应在驱动滑轮221的外表面上设置与上述相间布置的内凹槽2231和内凸台2232相适配的外凹槽2211和外凸台2212。通过凹凸卡合的方式使密码轮223套设在驱动滑轮221的上，并且驱动滑轮221可以在密码轮223内沿轴向方向滑动。

同时，密码轮223内表面上的内凸台2232朝向换向转轮222的方向的一端呈第一导向斜面2233设置。对应换向转轮222朝驱动滑轮221的侧面上设置有触片2221，该触片2221顶部具有与第一导向斜面2233贴合的第二导向斜面2222。进一步，驱动滑轮221朝换向转轮222的侧面上设有与第二导向斜面2222抵接的顶齿2213。

密码轮组件22的组合状态、以及换向转轮222被顶离密码轮223的状态示意图参见图9-12所示；通过该顶齿2213抵住触片2221的第二导向斜面2222后，手动开锁推钮带动动轴21在外壳10内沿着轴向方向运动时，动轴21会带动驱动滑轮221进一步沿着轴向方向运动，从而通过抵接的第二导向斜面2222推动换向转轮222朝脱离密码轮223的方向运动，并且由于顶齿2213是通过抵住第二导向斜面2222进行推动，所以换向转轮222在被推动的过程中，自身会在第二导向斜面2222的斜面分解力的作用下自转，当然其自转的角度大小与被推动的行程距离有关。在本发明中，通过设定被推动的行程即可控制该自转的角度，当自转的角度超过密码轮223的内表面一个相邻内凹槽2231和内凸台2232的角度后，那么换向转轮222的第二导向斜面2222与原始贴合的密码轮223的第一导向斜面2221之间会产生角度差从而错位，那么在这个手动推力消除以后，那么该第二导向斜面2222会恢复至与密码轮223结合，此时结合位置相比原始开锁时的结合位置是不同的，即变化后缺口槽2223所处的开锁位置与密码轮223的密码数字对应关系产生了错位变化，根据这一错位变化效果则实现了自动更改密码功能和效果。

当然，从上述换向转轮222在被推动的过程中自转的细节描述和图11中标注的顺时针旋转的旋转方向，本领域技术人员可以知悉，自转的方向与第二导向斜面2222的斜面方向有关；如果在本技术的实施过程中，技术人员将第二导向斜面2222的斜面设计成与本实施例图8中斜面方向相反(当然，这么设计时第一导向斜面2233也相应反向设计)，那么在被推动的过程中自转的方向会呈现于本实施例图11中相反的逆时针旋转。这一简单的类似方式，技术人员可以自行采用，与本实施例实质完全相同。

采用本发明的开锁过程中自动改密的机械式密码锁，相比现有的机械式的密码锁，通过驱动滑轮和换向转轮两者结合，在动轴21的带动下能使开锁位置与密码轮的密码数字对应关系产生错位变化，从而实现自动更换密码的效果；并且每一次的密码更换的规律和数字差别，与换向转轮的自转角度有关，而自转角度可以通过手动开锁推钮30的滑动行程与第二导向斜面的斜面角度来设计和控制，因此变动之后的密码与原始密码存在可预知的规律和关系。那么对于下一次使用的新用户，就可以通过扫码获取的方式将变换后的新密码告知新用户，所以在使用过程中，既能解决用户在知晓原密码后记住或者告知他人造成的安全性问题，也可以避免电子式动态密码锁的定期更换电源等诸多缺陷。

当然，为了进一步保证锁芯20结构安装的稳定性和便利性，参见图3和图13，锁芯20还包括有用于辅助上述零部件装配的基座24，基座24上设置与密码轮组件22适配的密码轮组件安装位242。通过该基座24便可以先将锁芯20的全部零件装配成一个独立的完整模块，便于后续产品装配和维护检修，而不需要将每个单独的零部件都在底壳12上装配、拆卸和检修；使产品具有更好的便利性。

为了保证密码锁在手动开锁后，锁芯能回复到结合状态，进一步参见图3-4，密码轮组件22还包括与换向转轮222相对设置的限位挡片224、以及套设在动轴21上的第一复位弹簧225，该第一复位弹簧225的两端分别与限位挡片224和换向转轮222抵持连接。当手动开锁推钮30带动驱动滑轮221开锁时，即会压缩第一复位弹簧225，当手动开锁推钮30放开以后第一复位弹簧225弹力即会回弹从而促使换向转轮222重新与密码轮223紧密结合。

同时，从附图中还可以进一步看出，限位挡片224上设置供动轴21贯穿的通孔，通过该通孔可以满足使用中不影响动轴21的伸缩。

同样，基于比较相似的情形，图10和图12所示还可以在驱动滑轮221和换向转轮222之间的动轴21上套设一个用于使驱动滑轮221复位的第二复位弹簧226。该第二复位弹簧226从附图10中可以看出，设置方式可以采用安装在驱动滑轮221内部，当然也是套设在动轴21上，两端分别与驱动滑轮221和换向转轮222抵持。

同时，在上述两个复位弹簧之后，为了更进一步保证动轴21自身在推钮的外力撤销后，自行复位；从图3中还可以看出，动轴21上还套设有用于动轴21复位的动轴复位弹簧211，该动轴复位弹簧211的详细设置方式可以参见图3，动轴21的端部上设置有一个端片213，同样相对于该端片213在基座24上安装有一个弹簧固定片212，动轴复位弹簧211的两端分别与弹簧固定片212和端片213抵持/连接。

那么在推钮30上的外力消失以后，第一复位弹簧225/第二复位弹簧226/动轴复位弹簧211分别使轴向运动的各个部件复位，保证整体复位的更加稳定和准确。

当然，从本发明的附图和上述实施过程的描述，触片2221需要满足能够与密码轮223和驱动滑轮221两者配合；正常结合状态时，其通过与第一导向斜面2233配结合在密码轮223上；同时其还需要满足能被驱动滑轮221的顶齿2213顶出。所以技术人员可以采用适当厚度的触片2221，使其能实现上述需求。

本发明具有上述细节结构的密码轮组件22的设计，在每一次开锁的过程当中，换向转轮222会自动旋转一定的角度，会造成其上的缺口槽2223相对于原始密码数字产生了角度位移，因此下一次使用时密码自行产生了变化。

同时，为了便于密码轮223密码转动输入的稳定，在密码轮223外表面的数字之间会设置u型导槽2234，一方面为了便于人员在使用过程中对于密码数字的区分识别，另一方面也是为了辅助密码轮223转动到输入密码位置的角度准确性。对应上述u型导槽2234，密码轮安装位242上设置有用来配合定位的密码正位弹块241，每当密码轮223转动一个数字，密码正位弹块241会自动弹性卡入到u型导槽2234中，使导正到位时有“嗒”的一声段落感；并且当需要继续转动密码轮进行密码数字更换时，需要用力进行转动，因此可以保证密码轮223在每一个密码数字输入状态的位置相对稳定而不会随意偏移。

在本发明上述开锁过程中自动改密的机械式密码锁的基础之上，本发明进一步提出一种包含上述密码锁的共享雨伞产品。共享雨伞中如何安装和实施自动改密的机械式密码锁的技术细节，可以参见上述描述，这里不再赘述。

采用本发明的共享雨伞产品，相比现有的共享雨伞，通过自动更换密码的锁芯结构，既能解决用户在知晓原密码后记住或者告知他人造成的安全性问题，也可以避免电子式动态密码锁的定期更换电源缺陷。

当然，从本发明的发明立意上看，本发明的开锁过程中自动改密的机械式密码锁并不仅仅限定于应用在共享雨伞这一产品上，还可以应用于类似的共享产品、比如共享单车等等。实施中，技术人员可以根据产品所需的实际情况进行采用。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。