专利名称：键盘式机械密码锁的制作方法
技术领域：
本发明属于锁具技术领域，具体涉及一种密码锁。
背景技术：
现有的密码锁，有电子密码锁和机械密码锁两类。由于便携式计算机和破译技术的发展，电子密码锁很容易被便携设备破解，安全性能低下。机械密码锁虽然在安全性能上比电子密码锁有所提高，但开锁操作中需要密码盘加钥匙，开锁的速度较慢；且按照理论上可以解锁，保密性不高；锁制造工艺复杂。
发明内容为了克服已有机械密码锁开锁速度慢、保密性不高、制造工艺复杂的不足，本发明提供一种开锁速度快、保密性高、解码困难、环境适应性好的键盘式机械密码锁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种键盘式机械密码锁，包括机架、锁具外壳、锁栓、用于输入开锁密码的键盘，所述键盘上的按键通过棘爪连接传动齿轮，传动齿轮与齿条啮合，按键按动一次齿条前进一个步长的距离；所述的按键带有复位弹簧；所述的齿条相互平行且可纵向移动地安装在机架上，带有设定密码的字符的按键所对应的齿条上设有锁栓槽口，各个锁栓槽口拼合成锁栓槽，所述的锁栓槽口距离锁栓的步长数等于所在齿条对应的按键上的字符在设定密码中出现的次数；所述齿条与机架之间设有复位弹簧，所述齿条与连接在机架上的止回棘爪配合；止回棘爪上连接一个可使止回棘爪进入或脱离与齿条啮合位置的控制件；所述的按键按照设定密码的字符次序分成不同的键组，每一键组内包含两个或一个按键；前一键组的后键所对应的齿条和后一键组的前键所对应的齿条的止回棘爪的控制件之间设有传动机构；键组内前键与后键所对应的齿条之间设有连锁机构，连锁机构可横向滑移地安装在机架上，连锁机构被弹簧顶紧在齿条侧壁上，每个齿条的侧壁与连锁机构的一个支脚顶触，齿条的侧壁上开有可供支脚进入的齿孔；初始状态下，前键所啮合的齿条与相应支脚的接触点为齿孔；后键所啮合的齿条在距离相应支脚的接触点一个步长位置开有齿孔；所述的连锁机构连接一个复位装置。
本发明的构造原理是键盘式机械密码锁由多组按键、圆柱齿轮、侧壁有齿孔或凸起的齿条、与齿条啮合的止回棘爪、复位键组成纵向运动组件；由弹簧为动力的连锁机构和传动机构构成横向的控制纵向运动组件，两个以上纵、横组件交叉位置设定编码。
本发明的密码顺序设定原理是将两个或者一个按键分成键组，采用传动机构限定键组之间的先后顺序；在同一键组内通过连锁机构限定键组内的先后顺序，总体上就实现了密码的编码先后顺序控制。
本发明的密码设置中，不同字符的先后顺序是唯一的，故本发明特别适用于非重码和连续重码的情况，例如，设置密码1234567是非重码情形，设置密码1123456或1223456，其中1和2为连续重码情形。对于间隔重码，如密码124712其中字符“1”就是间隔重码的情形，一般不宜选取。
进一步，传动机构的结构可以为所述的传动机构可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构包括第一拨叉、第二拨叉，所述的第一拨叉被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁的凸块上，所述的第二拨叉与第一拨叉铰接，所述的第二拨叉的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件，所述的第一拨叉连接复位机构。
传动机构的另一种结构为所述的传动机构可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构包括第一拨叉、第二拨叉，所述的第一拨叉端部的凸起被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁上，所述的齿条侧壁设有可供所述的凸起进入的凹洞，所述的第二拨叉与第一拨叉铰接，所述的第二拨叉的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件，所述的第一拨叉连接复位机构。
传动机构的再一种结构为所述的传动机构包括传感齿轮、中间齿轮、垂直齿轮、蜗轮蜗杆，前一键组的后键所啮合的齿条的侧壁设有纵向齿，所述的传感齿轮与纵向齿啮合，所述的传感齿轮通过竖向传动轴连接中间齿轮，所述的中间齿轮与垂直齿轮相互正交啮合，所述的垂直齿轮通过横向传动轴连接蜗轮，蜗轮与可上下移动的蜗杆啮合，所述蜗杆的端部连接控制件；所述的传感齿轮、中间齿轮、垂直齿轮、蜗轮蜗杆与机架连接。
再进一步，所述止回棘爪所连接的控制件、连锁机构的复位装置均连接复位键，所述的复位键与推块配合，所述推块设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的推块的下端与止回棘爪的复位机构贴合；所述的推块与连锁机构接触，所述的推块与连锁机构的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块；所述的复位键带有复位弹簧。
或者是，所述止回棘爪所连接的复位机构、连锁机构的复位装置、传动机构的复位机构均连接复位键，所述的复位键与推块配合，所述推块设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的推块的下端与止回棘爪的复位机构贴合；所述的推块与连锁机构接触，所述的推块与连锁机构的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块；所述的推块与第一拨叉接触，所述的推块与第一拨叉的接触处设有可使第一拨叉产生横向位移的第二横向凸出块，所述的复位键带有复位弹簧。
更进一步，所述的止回棘爪的中部通过扭簧安装在铰支座上，所述的铰支座安装在机架上，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的控制件为安装在所述的止回棘爪的尾部的推杆，所述的第二拨叉的端部连接推杆，所述与复位键配合的推块的下端与所述的推杆贴合。传动机构的第二拨叉的端部的横向移动、蜗轮蜗杆机构中蜗杆的上下移位、推块的上下移动能够带动推杆的上下移位，推杆上下移位能够控制止回棘爪与齿条之间啮合或分离。
或者是，所述的止回棘爪可上下移动地套接在所述的固定套上，所述的固定套安装在机架上，所述的止回棘爪上设有回复扭簧，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的止回棘爪的尾部安装可带动止回棘爪上下移动的导向杆，所述与复位键配合的推块的下端与所述的导向杆连接。传动机构的第二拨叉的端部的横向移动、蜗轮蜗杆机构中蜗杆的上下移位、推块的上下移动能够带动导向杆的上下移位，导向杆上下移位能够控制止回棘爪与齿条之间啮合或分离。
所述的传动齿轮为缺齿齿轮，缺齿能够限定按键的最多次数，比如，可以设定缺齿的位置距离初始齿位为3个齿，如果使用者按动单键三次后，再按动该单键，由于棘爪与空齿配合，不能带动传动齿轮动作，按键无效。
按正确顺序按动密码后，各个按键的齿条上的锁栓槽口连成一条直线，即可以开锁。
在按动的密码顺序错误的情况下，如果该顺序错误发生在键组内，连锁机构的支脚将进入相应按键的齿条的齿孔，同组的两齿条被锁住，齿条的锁栓槽口的位置无法排列成同一直线，不能正常的开锁；如果顺序错误发生在不同键组之间，传动机构连接的后一键组的前键对应的齿条没有与止回棘爪啮合，所以按动后一键组的前键，齿条不能正常前行，齿条对应的锁栓槽口无法排在正确的位置上，也不能正常开锁。
传动机构的第二拨叉连接后一键组的前键对应的控制件，其余按键对应的控制件连接推块的下端。在复位键按下之后，推块向下带动控制件动作，各个按键对应的齿条与止回棘爪分离；与复位键配合的推块的第一横向凸出块带动连锁机构横向移位，连锁机构的支脚脱离齿条，在齿条复位后支脚顶在齿条上，连锁机构复位；与复位键连接的推块的第二横向凸出块带动传动机构的第一拨叉横向移位，第一拨叉带动第二拨叉横向移位，第二拨叉连接在后一键组的前键对应的控制件上，后一键组的前键对应止回棘爪与齿条分离；在复位弹簧的回复力作用下，齿条回复到原位，整个密码锁恢复到初始状态。
本发明的有益效果主要表现在1、开锁速度快；2、编码数大，具有保密性高，解码困难，可应用于军警的枪支、武器库等重要场合；3、工作稳定可靠，机械运行灵活，可靠性好；4、环境适应性好，可在-30℃～300℃环境中正常工作，也可在水下等恶劣环境下工作；5、制造工艺简单。
图1是本发明的按键的结构示意图。
图2是连锁机构的结构示意图。
图3是实施例1的传动机构的结构示意图。
图4是实施例2的传动机构的结构示意图。
图5是实施例3的传动机构的结构示意图。
图6是另一种止回棘爪的结构示意图。
图7是按键为6个的密码锁的外部示意图。
图8是按键为9个的密码锁的外部示意图。
图9是与推块连接的止回棘爪的初始状态示意图。
图10是按下复位键后的止回棘爪的状态示意图。
图11是与传动机构连接的止回棘爪的初始状态示意图。
图12是传动机构动作后的止回棘爪的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1参照图1、图2、图3、图7、图9、图10、图11、图12，一种键盘式机械密码锁，包括机架、锁具外壳、锁栓、用于输入开锁密码的键盘，所述键盘上的按键1通过棘爪2连接传动齿轮3，传动齿轮3与齿条4啮合，按键1按动一次齿条4前进一个步长的距离，所述的传动齿轮3为缺齿齿轮；所述的按键1带有复位弹簧；所述的齿条4相互平行且可纵向移动地安装在机架上，带有设定密码的字符的按键1所对应的齿条4上设有锁栓槽口5，各个锁栓槽口5拼合成锁栓槽，所述的锁栓槽口5距离锁栓的步长数等于所在齿条对应的按键上的字符在设定密码中出现的次数；所述齿条4与机架之间设有复位弹簧6，所述齿条4与连接在机架上的止回棘爪7配合；止回棘爪7上连接一个可使止回棘爪7进入与齿条4啮合位置的控制件；所述的按键1按照设定密码的字符次序分成不同的键组，每一键组内包含两个或一个按键；前一键组的后键和后一键组的前键的止回棘爪的控制件之间设有传动机构10；键组内前键与后键所对应的齿条之间设有连锁机构11，连锁机构11可横向滑移地安装在机架上，连锁机构11被弹簧顶紧在齿条4侧壁上，每个齿条4的侧壁与连锁机构11的一个支脚12顶触，齿条4的侧壁上开有可供支脚进入的齿孔13；初始状态下，前键所啮合的齿条与相应支脚的接触点为齿孔；后键所啮合的齿条在距离相应支脚的接触点一个步长位置开有齿孔；所述的连锁机构11连接一个复位装置。
传动机构10可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构10包括第一拨叉14、第二拨叉15，所述的第一拨叉14被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁的凸块16上，所述的第二拨叉15与第一拨叉14铰接，所述的第二拨叉15的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件8，所述的第一拨叉14连接复位机构。
止回棘爪7所连接的控制件、连锁机构11的复位装置、传动机构10的复位机构均连接复位键17，所述的复位键17与推块18配合，所述推块18设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的推块18的下端与止回棘爪7的复位机构贴合；所述的推块18与连锁机构11接触，所述的推块18与连锁机构11的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块19；所述的推块18与第一拨叉14接触，所述的推块18与第一拨叉14的接触处设有可使第一拨叉产生横向位移的第二横向凸出块20，所述的复位键17带有复位弹簧。
所述的止回棘爪7的中部通过扭簧安装在铰支座21上，所述的铰支座21安装在机架上，所述的止回棘爪7的头部可以与齿条4啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪7的尾部的推杆8；所述的第二拨叉15的端部连接推杆8，所述与复位键17配合的推块18的下端与所述的推杆8贴合。传动机构的第二拨叉连接后一键组的前键对应的推杆8，其余按键对应的推杆8连接推块的下端。
所的述按键为六组，两两按键形成键组。本实施例的六个按键的号码分别为一、二、三、四、五、六；设定密码为123456，编码的规则为按键一和按键二为第一键组，按键三和按键四为第二键组，按键五和按键六为第三键组，同组的两个按键的相应齿条之间设有连锁机构；按键二的相应齿条和按键三的相应齿条的推杆8、按键四的相应齿条和按键五的相应齿条的推杆8之间设有传动机构10；各个按键对应的齿条的锁栓槽口距离锁栓一个步长。
按键一和按键二相应的齿条之间的连锁机构的初始状态按键一对应的齿条侧壁与相应支脚的接触点有齿孔；按键二对应的齿条侧壁上距离支脚的接触点后一个步长的位置有齿孔；其余键组内的连锁机构的初始状态与第一键组相同。
按键二的相应齿条与按键三的相应齿条的推杆8之间的传动机构的初始状态按键二对应的齿条侧壁的第一步长为凸块，传动机构的第一拨叉被弹簧压紧在该凸块上；按键三对应的止回棘爪的推杆8与第二拨叉的端部连接，推杆8按住止回棘爪的尾部，使其头部抬起，与齿条脱离。其余键组之间的传动机构的初始状态与上述相同。
传动机构连接的后一键组的前键，比如按键三、按键五，初始状态时，各按键对应的齿条与止回棘爪分离，在传动机构动作后，推杆8上抬，止回棘爪在扭簧的作用下头部下沉，相应的齿条与止回棘爪啮合；其余按键，比如按键一、按键二、按键四、按键六，初始状态时，各按键对应的齿条与止回棘爪啮合，复位键动作后，推杆8压下止回棘爪的尾部，使其头部抬起，相应的齿条与止回棘爪脱离。
各个按键以及复位键都带有复位弹簧，各个按键以及复位键按下之后可复位。如按下按键1，按键的棘爪2与传动齿轮3啮合，且能带动传动齿轮3转动一次，相应齿条4前进一个步长。
在操作人员按照正确的密码顺序123456按动按键的动作过程是按动按键一，按键一对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓；齿条侧壁与相应支脚的接触点越过齿孔，按键一对应的支脚顶紧在齿条侧壁；按动按键二，按键二对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽；齿条侧壁与相应支脚的接触点对准齿孔，但由于此时按键一对应的支脚顶紧在齿条侧壁，连锁机构不动作；同时，传动机构的第一拨叉越过按键二对应齿条的凸块，第一拨叉横向移位，第一拨叉带动第二拨叉横向移位，第二拨叉端部脱离按键三对应的止回棘爪的推杆，按键三对应的止回棘爪与齿条啮合，此时按键三可以有效按动了。
按键三、四所组成的第二键组以及其他键组的动作原理与上述相同。密码按完后，各个按键的锁栓槽口呈一条直线，即可以开锁。
如果按动顺序错误，比如在按键一前，先按动按键二、按键三、按键四、按键五、按键六中的任何一个，都不能正常开锁，其动作过程分别是(1)、键组内按键次序的控制。如果先按动按键二，按键二对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽；齿条侧壁与相应支脚的接触点是齿孔，此时按键一对应的支脚的接触点也是齿孔，连锁机构两个支脚将按键一和按键二对应的齿条锁死，不能再按动按键一、按键二，按键一的锁栓槽口位置无法对齐，不能正常开锁。
(2)、键组间按键次序的控制。如果先按动按键三，按键二和按键三的止回棘爪的推杆之间设有传动机构，由于没有按动按键二，按键三对应的止回棘爪与齿条分离，虽然能够按动按键三，但是齿条在按键动作后立即复位，按键无效，锁栓槽口的位置无法对齐，不能正常开锁。
(3)、如果先按动按键四，按键四对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽；齿条侧壁与相应支脚的接触点是齿孔，此时按键三对应的支脚的接触点也是齿孔，连锁机构两个支脚将按键三和按键四对应的齿条锁死，不能再按动按键三、按键四，按键三的锁栓槽口位置无法对齐，不能正常开锁。这同样是键组内按键次序的控制。
(4)、如果先按动按键五，按键四和按键五的止回棘爪的推杆之间设有传动机构，由于没有按动按键四，按键五对应的止回棘爪与齿条分离，虽然能够按动按键五，但是齿条在按键动作后立即复位，按键无效，锁栓槽口的位置无法对齐，不能正常开锁。这同样是键组间按键次序的控制。
(5)、如果先按动按键六，按键六对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽；齿条侧壁与相应支脚的接触点是齿孔，此时按键五对应的支脚的接触点也是齿孔，连锁机构两个支脚将按键五和按键六对应的齿条锁死，不能再按动按键五、按键六，按键五的锁栓槽口位置无法对齐，不能正常开锁。这同样是键组内按键次序的控制，对于先按动按键一，接着不按动按键二而是按键三、四、五、六的错码情况的动作过程与上述相同，其余错码的情况与上述相同。
按正确的次序按动密码后，各个按键对应的锁栓槽口成一条直线，能够正常开锁。按动错误的密码，则错码对应的齿条上无锁栓槽口，将阻碍锁栓槽的形成，无法开锁。如按动密码的次序错误，则发生按键无效或者互锁机构将对应的齿条锁死的情形，不能开锁。
如按下复位键17，可以将齿条、传动机构、连锁机构复位，动作过程是(1)齿条复位与复位键17配合的推块18下移，推块18带动推杆8下移，推杆8带动止回棘爪7与齿条4脱离，齿条回复到原位(第一步长位置)；(2)连锁机构复位复位键17按下后，推块18下移，推块18与连锁机构11接触处的第一横向凸出块19下移，带动整个连锁机构11横向移位，将两个支脚12从齿孔13中移开，鉴于上述(1)的说明，止回棘爪与齿条分离，齿条4在复位弹簧的作用下回复到原位，连锁机构的支脚顶在齿条侧面上，整个连锁机构复位；(3)、传动机构复位按下复位键17后，推动推块18下移，前一键组的后键对应的推杆8带动止回棘爪7与齿条4脱离，同时，推块18与第一拨叉14接触处的第二横向凸出块20下移，带动第一拨叉14横向移位，前一键组的后键对应的齿条4在回复弹簧的作用下回到原位；第一拨叉14带动第二拨叉15横向移位，第二拨叉15的端部重新卡接后一键组的前键对应的推杆8，后一键组的前键对应齿条与止回棘爪分离，在回复弹簧的作用下回到原位，整个传动机构复位。
本实施例的构造原理是键盘式机械密码锁由多组按键1、圆柱齿轮3、侧壁有齿孔或凸起的齿条4、与齿条4啮合的止回棘爪7、复位键17组成纵向运动组件；由弹簧为动力的连锁机构11和传动机构10构成横向的控制纵向运动组件，两个以上纵、横组件交叉位置设定编码。
本实施例的密码顺序设定原理是将两个或者一个按键分成键组，采用传动机构限定键组之间的先后顺序；在同一键组内通过连锁机构限定键组内的先后顺序，总体上就实现了密码的编码先后顺序控制。
本发明的密码设置中，不同字符的先后顺序是唯一的，故本发明特别适用于非重码和连续重码的情况，例如，设置密码1234567是非重码情形，设置密码1123456或1223456，其中1和2为连续重码情形。对于间隔重码，如密码124712其中字符“1”就是间隔重码的情形，对于后一字符“1”机器将难以确定其顺位的唯一性，从而导致整体重码情况的出现，降低安全性，一般不宜选取。
实施例2
参照图1、图2、图4、图7、图9、图10、图11、图12，本实施例的传动机构10的结构为传动机构10可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构10包括第一拨叉14、第二拨叉15，所述的第一拨叉14端部的凸起22被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁上，所述的齿条侧壁设有可供所述的凸起22进入的凹洞23，所述的第二拨叉15与第一拨叉14铰接，所述的第二拨叉15的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件，所述的第一拨叉14连接复位机构。
本实施例的传动机构利用第一拨叉端部的凸起22与齿条侧壁的凹洞23产生横向移位，带动第二拨叉横向移位，第二拨叉连接后一键组的前键的止回棘爪的推杆8，能够控制止回棘爪与齿条之间的啮合和分离。传动机构10的工作原理与实施例1的传动机构类似。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例1相同。
实施例3参照图1、图2、图5、图7、图9、图10、图11、图12，本实施例的传动机构10的结构为，所述的传动机构10包括传感齿轮24、中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28，前一键组的后键所啮合的齿条的侧壁设有纵向齿28，所述的传感齿轮24与纵向齿29啮合，所述的传感齿轮24通过竖向传动轴30连接中间齿轮25，所述的中间齿轮25与垂直齿轮26相互正交啮合，所述的垂直齿轮26通过横向传动轴31连接蜗轮27，蜗轮27与可上下移动的蜗杆28啮合，所述蜗杆28的端部连接推杆8；所述的传感齿轮24、中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28与机架连接。
所述止回棘爪7所连接的复位机构、连锁机构11的复位装置均连接复位键17，所述的复位键17与推块18配合，所述推块18设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的复位推18块的下端与止回棘爪的复位机构贴合；所述的推块18与连锁机构11接触，所述的推块18与连锁机构11的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块19；所述的复位键17带有复位弹簧。
本实施例的传动机构的工作过程先按动前一键组的后键，按键对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽，传感齿轮24转动，能够带动中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28依次转动，蜗杆28向上移动，推杆8上移，后一键组的前键对应的止回棘爪与齿条啮合；再按动后一键组的前键，按键对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽。
如果先按动后一键组的前键，由于初始状态蜗杆28的端部连接推杆8，对应的齿条与止回棘爪之间脱离，虽然能够按动后一键组的前键，但是齿条在按键动作后立即复位，按键无效，锁栓槽口的位置无法对齐，不能正常开锁。
传动机构的复位过程在前一键组的后键对应的齿条复位后，传感齿轮24转动复位，带动中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28依次转动，蜗杆28带动后一键组的前键对应的推杆8下移，后一键组的前键对应的止回棘爪与齿条分离，在回复弹簧作用下后一键组的前键对应的齿条复位。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例1相同。
实施例4参照图1、图2、图3、图6、图7，本实施例的控制件的结构为所述的止回棘爪7可上下移动地套接在所述的固定套32上，所述的固定套32安装在机架上，所述的止回棘爪7上设有回复扭簧，所述的止回棘爪7的头部与齿条4啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪7的尾部的可带动止回棘爪上下移动的导向杆33，所述的第二拨叉的端部连接导向杆33，所述与复位键配合的推块18的下端与所述的导向杆33连接。传动机构的第二拨叉的端部的横向移动、推块的上下移动能够带动导向33杆的上下移位，导向杆33的上下移位能够控制止回棘爪与齿条之间啮合或分离。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例1相同。
实施例5参照图1、图2、图5、图6、图7，本实施例的传动机构10的结构为所述的传动机构10包括传感齿轮24、中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28，前一键组的后键所啮合的齿条的侧壁设有纵向齿28，所述的传感齿轮24与纵向齿29啮合，所述的传感齿轮24通过竖向传动轴30连接中间齿轮25，所述的中间齿轮25与垂直齿轮26相互正交啮合，所述的垂直齿轮26通过横向传动轴31连接蜗轮27，蜗轮27与可上下移动地蜗杆28啮合，所述蜗杆28的端部连接导向杆33；所述的传感齿轮24、中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28与机架连接。
本实施例的控制件的结构为所述的止回棘爪7可上下移动地套接在所述的固定套32上，所述的固定套32安装在机架上，所述的止回棘爪7上设有回复扭簧，所述的止回棘爪7的头部与齿条4啮合，所述的控制件8为安装在止回棘爪7的尾部的可带动止回棘爪上下移动的导向杆33，所述与复位键配合的推块18的下端与所述的导向杆33连接。蜗轮蜗杆机构中蜗杆的上下移位、推块的上下移动能够带动导向33杆的上下移位，导向杆33的上下移位能够控制止回棘爪与齿条之间啮合或分离。
所述止回棘爪7所连接的导向杆33、连锁机构11的复位装置均连接复位键17，所述的复位键17与推块18配合，所述推块18设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的复位推18块的下端与止回棘爪的复位机构贴合；所述的推块18与连锁机构11接触，所述的推块18与连锁机构11的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块；所述的复位键17带有复位弹簧。
本实施例的传动机构的工作过程先按动前一键组的后键，按键对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽，传感齿轮24转动，能够带动中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28依次转动，蜗杆28向上移动，导向杆33下移，后一键组的前键对应的止回棘爪与齿条啮合；再按动后一键组的前键，按键对应的齿条前进一个步长，锁栓槽口也前进一个步长，锁栓槽口对准锁栓槽。
如果先按动后一键组的前键，由于初始状态蜗杆28的端部连接导向杆33，对应的齿条与止回棘爪之间脱离，虽然能够按动后一键组的前键，但是齿条在按键动作后立即复位，按键无效，锁栓槽口的位置无法对齐，不能正常开锁。
传动机构的复位过程在前一键组的后键对应的齿条复位后，传感齿轮24转动复位，带动中间齿轮25、垂直齿轮26、蜗轮蜗杆27、28依次转动，蜗杆28带动后一键组的前键对应的导向杆上移，后一键组的前键对应的止回棘爪与齿条分离，在回复弹簧作用下后一键组的前键对应的齿条复位。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例1相同。
实施例6参照图1、图2、图3、图7、图9、图10、图11、图12，本实施例的密码设置为连续重码，本发明的密码设置仅仅适用于连续重码的情况，不适用间隔重复密码的设置。
六个按键分别为按键一、按键二、按键三、按键四、按键五、按键六；编码的规则为按键一和按键二为第一键组，按键三和按键四为第二键组，按键五和按键六为第三键组，各个键组内设有连锁机构，各个键组之间设有传动机构，与实施例1相同。
不同之处在于设定密码为111123456，1为连续重复密码按键一对应的齿条的侧壁的距离初始接触点的第一个步长至第三个步长处均有齿孔，按键二的齿条侧壁距离初始接触点的的一个步长处有齿孔；按键一的锁栓槽口4距离锁栓四个步长，按键二的锁栓槽口4距离锁栓一个步长；其余设置与实施例1相同。
在操作人员按照顺序按动111123456时，各个按键的锁栓槽口呈一条直线，即可以开锁。
如果按键次序错误，先按动按键一一次，再按动按键二(按动12)，由于按动按键一一次后，按键一的齿条侧壁与支脚的接触点仍旧是齿孔，按动按键二后，按键二对应的齿条与支脚的接触点也是齿孔，所以第一键组内的连锁机构的两个支脚将按键一和按键二的齿条锁死，不能正常开锁；先按动号码一二次、三次、再按动按键二的情况与上述相同。
只有在先按动按键一连续四次后，再按动按键二，不存在两个齿条侧壁同时为齿孔的情况，且此时按键一和按键二的锁栓槽口位置正确，在其他按键正确的情况下，能够正常开锁。
实施例7参照图1、图2、图4、图7、图9、图10、图11、图12，本实施例的密码设置有连续重码的情形。
本实施例的六个按键分别是一、二、三、四、五、六；按键编码的规则是按键一和按键二为第一键组，按键三和按键四为第二键组，按键五和按键六为第三键组，各个键组内的按键之间设有连锁机构，各个键组之间设有传动机构，与实施例2相同。
设定密码为12223456，2是连续重复密码按键二的齿条侧壁上的连续三个步长都是凸块，按键二对应的齿条的锁栓槽口距离锁栓三个步长，按键二与按键三的止回棘爪的推杆8之间设有传动机构。
在操作人员按照顺序按动122223456时，各个按键的锁栓槽口呈一条直线，即可以开锁。
如果按键顺序错误，在先按动按键一一次后，再按动按键二一次，接着按动按键三，此时，因为按键二对应的齿条侧壁仍旧为凸块，传动机构的第一拨叉未动作，按键三对应的齿条与止回棘爪处于脱离状态，按动按键三无效；按键二的齿条的锁栓槽口位置不正确，且按键三不能正常动作，不能正常开锁；先按动按键一一次，再按动按键二两次的情况与上述相同。
只有先按动按键一一次，再按动按键二三次后，按键三才能正常工作。
先按动其他按键的情况与实施例2相同。
本实施例对按键密码顺序的控制方式与实施例2相同。
本实施例的基本结构、工作原理与实施例2相同。
实施例8参照图1、图2、图3、图8、图9、图10、图11、图12，本实施例由九个按键组成，分别是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
设定密码为123456789，按键编码的规则为按键一和按键二为第一键组，按键三和按键四为第二键组，按键五和按键六为第三键组，按键七和按键八为第四键组，按键九为第五键组，各个键组内的按键之间采用连锁机构，各个键组之间设有传动机构。
按键九对应齿条的止回棘爪的推杆8与按键八的齿条之间设有传动机构，按键八对应的齿条侧壁的距离初始接触点的一个步长处有凸块，传动机构的第一拨叉位于该凸块上，按键九对应的止回棘爪的推杆8与第二拨叉的端部连接；按键八、九的锁栓槽口距离锁栓一个步长。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例3相同。
本实施例的按键工作过程与实施例3相同。
实施例9参照图1、图2、图3、3图8、图9、图10、图11、图12，本实施例由九个按键组成，分别是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
设定密码为123456789，按键编码的规则为按键一和按键二为第一键组，按键三和按键四为第二键组，按键五和按键六为第三键组，按键七为第四键组，按键八和按键九为第五键组，各个键组内的两个按键之间采用连锁机构，各个键组之间设有传动机构。
按键六对应的齿条与按键七对应的止回棘爪的推杆8之间设有传动机构，按键六对应的齿条侧壁的距离初始接触点的一个步长处有凸块，传动机构的第一拨叉位于该凸块上，按键七对应的止回棘爪的推杆8与第二拨叉的端部连接；按键六、七的锁栓槽口距离锁栓一个步长。
同时按键七对应的齿条与按键八对应的止回棘爪的推杆8之间设有传动机构。按键七对应的齿条侧壁的距离初始接触点的一个步长处有凸块，传动机构的第一拨叉位于该凸块上，按键八对应的止回棘爪的推杆8与第二拨叉的端部连接；按键七、八的锁栓槽口距离锁栓一个步长。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例8相同。
本实施例的按键工作过程与实施例8相同。
实施例10照图1、图2、图3、图8、图9、图10、图11、图12，本实施例由九个按键组成，分别是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
设定密码为5196，按键编码的规则为按键五和按键一为第一键组，按键九和按键六为第二键组，各个键组内的两个按键之间采用连锁机构，各个键组之间设有传动机构。
按键五和按键一、按键九与按键六对应的齿条之间设有连锁机构，按键一对应的齿条与按键九对应的齿条的止回棘爪的推杆8之间设有传动机构。
在初始状态，按键五、一、九、六的锁栓槽口距离锁栓一个步长，其余按键的锁栓槽口的位置已经对准锁栓了。
本实施例中，如果按动了按键二、三、四、七、八中的任意一个或者多个，各个按键对应的锁栓槽口位置不正确，不能开锁。
本实施例的其余结构、工作原理与实施例8相同。
本实施例的按键工作过程与实施例8相同。
权利要求
1.一种键盘式机械密码锁，包括机架、锁具外壳、锁栓、用于输入开锁密码的键盘，其特征在于所述键盘上的按键通过棘爪连接传动齿轮，传动齿轮与齿条啮合，按键按动一次齿条前进一个步长的距离；所述的按键带有复位弹簧；所述的齿条相互平行且可纵向移动地安装在机架上，带有设定密码的字符的按键所对应的齿条上设有锁栓槽口，各个锁栓槽口拼合成锁栓槽，所述的锁栓槽口距离锁栓的步长数等于所在齿条对应的按键上的字符在设定密码中出现的次数；所述齿条与机架之间设有复位弹簧，所述齿条与连接在机架上的止回棘爪配合；止回棘爪上连接一个可使止回棘爪进入或脱离与齿条啮合位置的控制件；所述的按键按照设定密码的字符次序分成不同的键组，每一键组内包含两个或一个按键；前一键组的后键所对应的齿条和后一键组的前键所对应的齿条的止回棘爪的控制件之间设有传动机构；键组内前键与后键所对应的齿条之间设有连锁机构，连锁机构可横向滑移地安装在机架上，连锁机构被弹簧顶紧在齿条侧壁上，每个齿条的侧壁与连锁机构的一个支脚顶触，齿条的侧壁上开有可供支脚进入的齿孔；初始状态下，前键所啮合的齿条与相应支脚的接触点为齿孔；后键所啮合的齿条在距离相应支脚的接触点一个步长位置开有齿孔；所述的连锁机构连接一个复位装置。
2.如权利要求1所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的传动机构可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构包括第一拨叉、第二拨叉，所述的第一拨叉被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁的凸块上，所述的第二拨叉与第一拨叉铰接，所述的第二拨叉的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件，所述的第一拨叉连接复位机构。
3.如权利要求1所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的传动机构可横向滑移地安装在机架上，所述的传动机构包括第一拨叉、第二拨叉，所述的第一拨叉端部的凸起被弹簧压紧在前一键组的后键所啮合的齿条侧壁上，所述的齿条侧壁设有可供所述的凸起进入的凹洞，所述的第二拨叉与第一拨叉铰接，所述的第二拨叉的端部连接后一键组的前键的止回棘爪的控制件，所述的第一拨叉连接复位机构。
4.如权利要求1所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的传动机构包括传感齿轮、中间齿轮、垂直齿轮、蜗轮蜗杆，前一键组的后键所啮合的齿条的侧壁设有纵向齿，所述的传感齿轮与纵向齿啮合，所述的传感齿轮通过竖向传动轴连接中间齿轮，所述的中间齿轮与垂直齿轮相互正交啮合，所述的垂直齿轮通过横向传动轴连接蜗轮，蜗轮与可上下移动地蜗杆啮合，所述蜗杆的端部连接控制件；所述的传感齿轮、中间齿轮、垂直齿轮、蜗轮蜗杆与机架连接。
5.如权利要求1或4所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述止回棘爪所连接的控制件、连锁机构的复位装置均连接复位键，所述的复位键与推块配合，所述推块设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述的推块的下端与止回棘爪的控制件贴合；所述的推块与连锁机构接触，所述的推块与连锁机构的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块；所述的复位键带有复位弹簧。
6.如权利要求2或3所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述止回棘爪所连接的控制件、连锁机构的复位装置、传动机构的复位机构均连接复位键，所述的复位键与推块配合，所述推块设有竖向滑孔，固定螺钉穿过所述竖向滑孔安装在机架上，所述推块的下端与止回棘爪的控制件贴合；所述的推块与连锁机构接触，所述的推块与连锁机构的接触处设有可使连锁机构产生横向位移的第一横向凸出块；所述的推块与第一拨叉接触，所述的推块与第一拨叉的接触处设有可使第一拨叉产生横向位移的第二横向凸出块，所述的复位键带有复位弹簧。
7.如权利要求5所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的止回棘爪的中部通过扭簧安装在铰支座上，所述的铰支座安装在机架上，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪的尾部的推杆；所述的第二拨叉的端部连接推杆，所述与复位键配合的推块的下端与所述的推杆贴合。
8.如权利要求6所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的止回棘爪的中部通过扭簧安装在铰支座上，所述的铰支座安装在机架上，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪的尾部的推杆；所述与复位键配合的推块的下端与所述的推杆贴合。
9.如权利要求5所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的止回棘爪可上下移动地套接在所述的固定套上，所述的固定套安装在机架上，所述的止回棘爪上设有弹簧，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪的尾部的可带动止回棘爪上下移动的导向杆，所述的第二拨叉的端部连接导向杆，所述与复位键配合的推块的下端与所述的导向杆连接。
10.如权利要求6所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的止回棘爪可上下移动地套接在所述的固定套上，所述的固定套安装在机架上，所述的止回棘爪上设有弹簧，所述的止回棘爪的头部与齿条啮合，所述的控制件为安装在止回棘爪的尾部的可带动止回棘爪上下移动的导向杆，所述与复位键配合的推块的下端与所述的导向杆连接。
11.如权利要求7所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的传动齿轮为缺齿齿轮。
12.如权利要求9所述的键盘式机械密码锁，其特征在于所述的传动齿轮为缺齿齿轮。
全文摘要
一种键盘式机械密码锁，包括机架、锁具外壳、锁栓、用于输入开锁密码的键盘，键盘上的按键通过棘爪连接传动齿轮，传动齿轮与齿条啮合，按键带有复位弹簧；齿条相互平行且可纵向移动地安装在机架上，各个锁栓槽口拼合成锁栓槽；齿条与机架之间设有复位弹簧，齿条与连接在机架上的止回棘爪配合；止回棘爪上连接一个可使止回棘爪进入与齿条啮合位置的控制件，每一键组内包含两个或一个按键；前一键组的后键和后一键组的前键的止回棘爪的控制件之间设有传动机构；键组内前键与后键之间设有连锁机构。采用传动机构限定键组之间的顺序；通过连锁机构限定键组内的顺序。本发明制造工艺简单、开锁速度快、具有保密性高，解码困难，可靠性好。
文档编号E05B37/00GK1900468SQ20051005079
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者任益良 申请人:任益良