[发明专利]机械按键锁芯

说明书

本发明属于锁具领域，更准确地说是一种制作锁具的锁芯。

在日常生活中，经常用到锁具，锁芯是制作锁具的心脏部件。自古以来，都是用钥匙开启锁具。门、箱子、抽屉、自行车等都要用锁，以致于几乎人人带着一串钥匙，既累赘又容易丢失。市埸上有一种机械旋转式对号锁，虽省去了钥匙，但由于安全性能差，一般仅用在旅行箱上。电子式按键锁已出现在市场上，但价格昂贵，不利普及。还有电子刷卡锁，可以把各种信息记录在刷卡上担要携带刷卡仍是不便。为了去掉钥匙，人们做了不少努力。经查阅已有的对号锁设计方案，如公开号2265427y的“号码门锁”，2268754y“机械编码锁”，85108519“机械掀钮锁”等，都不尽如人意，不是构造复杂，就是操作繁琐。

本发明的目的在于提供一种机械按键锁芯，可以用它来制作锁具，免去携带钥匙之弊病，结构较为简单，操作方便，可靠性强，比电子按键锁低廉。

本发明的目的是这样实现的：该机械按键锁芯含有壳体、上盖、号码键钮、复零键钮、号码键复位弹簧，复零键钮复位弹簧。壳体和上盖紧固在一起，在上盖外部露出多个号码键钮和复零键钮，在它们的下方分别有号码键复位弹簧和复零键钮复位弹簧，复零键钮在上盖孔中只能上下移动，不能转动。该锁芯还含有计数轮，锁轮，号码轮，号码键，复零键，限按滑块，复零滑块，滑块复位弹簧，计数扭簧，号码弹簧，锁卡，锁簧，输出器，输出扭簧。锁轮与壳体、上盖紧固在一起，锁轮上有多个孔，供号码键及复零键插入。在锁轮的外围有号码轮，在锁轮的内圈有计数轮。号码轮下方有号码弹簧，由于号码弹簧的作用，号码轮、计数轮、复零键紧压在一起，，计数轮和复零键两者间或咬合或插入，以便共同转动和移动。计数轮压在号码轮上，计数轮上安有计数扭簧。号码键与号码键钮相联，多个限按滑块在锁芯内部空腔内成环形排列，当号码键下移时，能使限按滑块移动，减小限按滑块间的间隙，并趋于零，多个限按滑块间的总间隙是一定的，由于限按滑块所在空间的限制当同时按下两个或两个以上的号码键时，号码键将受到限按滑块的阻挡而不能下移。锁轮上有多个锁槽，各号码键的推卡凸起插入在锁槽中成滑配合。锁槽的外口开在锁轮的外表面。号码轮上沿环形设有多组安装锁卡和锁簧的卡位，每组由多个卡位组成，当一层设置不下时，可设置多层。一个卡位所含角度叫做一个卡位角。锁卡在锁簧弹力作用下或顶在锁轮表面或插入锁槽中，当在正向力矩作用下(计数扭簧产生的力矩叫正向力矩，正向力矩的方向叫正向，相反的方向叫反向)号码轮旋转时，锁卡将被锁槽的一个槽面档住，从而制止号码轮转动。卡位的个数等于号码键个数的平方，即6键有36个卡位，8键有64个卡位。如是8键锁芯(指号码键为8个，下同)每个号码键对应8个连续卡位，这8个连续卡位组成一组卡位。锁卡个数与号码键个数相同，当按键正确时，所按号码键上的推卡凸起推动锁卡，使锁轮不能阻挡号码轮的正向转动，号码轮在计数轮带动下转过一定角度，直到另一锁卡被锁轮挡住。任一静止时刻都有一个锁卡卡在锁轮上，当按键不正确时，所按键的推卡凸起不能推动这个锁卡，号码轮被卡住因而不能正向转动。只要改变锁卡安装位置就能改变正确按键的先后次序，也即改变了开启锁具的号码。计数轮与号码键下端面在常态时分离，工作时，号码键下移推动计数轮并限制计数轮的转动。常态时计数轮和锁轮互相咬合或插入，以限制计数轮在正向扭矩下的转动。当按下号码键时，号码键推动计数轮下移，使计数轮和锁轮脱离作用，从而在计数扭簧正向扭矩作用下计数轮转动。由于号码键对计数轮转动的限制作用，计数轮只能转过一小角度。当号码键升起时，号码键与计数轮分离，不再阻挡计数轮转动，计数轮在计数扭簧作用下继续转动并且在号码弹簧作用下升起，于是计数轮又与锁轮相互作用而停止转动，此时计数轮已转过一个卡位的角度。复零键位于复零键钮下方，其上套有复零滑块，复零键和复零滑块之间有螺旋状凹槽和凸起成滑配合，常态对，复零滑块上端与复零键钮下端相分离，工作时随着复零键钮下移两者咬合或插入，以使复零滑块不能转动且能被推动下移。当按下复零键钮时，复零滑块被推动下移，复零键也下移且受到反向力矩作用。计数轮被复零键推动下移到一定距离时，计数轮与锁轮分离，复零键带动计数轮反向转动，这个转动增加计数轮扭簧的扭矩。当松开复零键钮，号码弹簧推动号码轮、计数轮、复零键上升复位，从而计数轮和锁轮又相互咬合或插入以限制计数轮在计数扭簧正力矩作用下转动，设计在复零滑块下方的滑块复零弹簧使复零滑块上升。由于此时复零滑块与复零键钮已经分开，所以复零滑块在上升复位时可以转动。计数轮和号码轮的接触面设计成能互相拖动而当号码轮受阻太大时，又能相对转动。为此，两者的接触面可设计成粗糙面，或两者之一的接触面上有凸起，另一有凹坑。如设计成凸起和凹坑，常态时，凸起窝在坑中。凹坑在旋转正方向是一斜面，当锁卡没有被锁轮卡住时，计数轮在正力矩作用下可以通过窝入凹槽中的凸起带动号码轮转动。如果锁卡被锁轮卡住，号码轮不能转动，则计数轮在正力矩作用下转动，此时计数轮和号码轮间将有相对转动，同时凸起移出凹坑。当按下复零键钮，计数轮在复零键反向力矩作用下转动时，凸起与凹坑结构能保证号码轮跟随反向转动，直到被限位凸起阻挡不能转动时为止，此时计数轮和号码轮复位。在复零键的下方有输出器，输出器的上端插入号码轮的中心孔，下端露出壳体。当各次按键都正确时，号码轮或计数轮上的凸起推动输出器输出扭矩和位移从而开启锁具。输出器上安有输出复位扭簧，当号码轮或计数轮使输出器输出扭矩和位移后，计数轮和号码轮复位时，输出器也自动复位(当与输出器联结的外部器件有相应的扭簧时，此复位扭簧可以省略。)，壳体上有限位凸起以确定输出器的初始位置。锁轮上设簧限位凸起以确定计数轮的初始位置和正向旋转的最大角度。