一种防盗液压门锁的制作方法

本实用新型涉及一种能够有效防止不法分子恶意破坏的液压式家用门锁，属于门锁技术领域。

背景技术：

目前，家用门锁一般都是机械弹子锁，每个弹子轨道分为两段，一段设置在锁芯中，另一段设置在锁体中，每个弹子轨道中都有一对弹子。闭锁状态（即没有钥匙插入或插入的是非本体钥匙）下，全部或部分弹子轨道中的弹子承受剪切力来限制锁芯相对于锁体的转动；当钥匙插入锁芯时，钥匙上的齿挤压弹子轨道中的弹子，使弹子产生相应的位移，钥匙插到位后，每对弹子的对接处恰好与锁芯的柱面平齐，此时再没有弹子可以限制锁芯相对于锁体的转动，于是可以通过旋转锁芯打开门锁。

无钥匙开锁目前有两种方法：即软破和强破，软破是指在不破坏锁体的前提下通过一些技术手段将锁打开；强破是指对锁芯施加足够大的扭矩，强行破坏锁体中的某些零部件，达到开锁目的。

尽管人们对家用门锁的结构不断进行改进，提高门锁的等级，使无钥匙开锁变得越来越困难，但到目前为止，由于开锁原理的一致性，家用门锁仍然存在以下不足：

一、锁中没有钥匙时，弹子轨道中的弹簧将弹子顶到高位，开锁工具插入钥匙孔就能够触及到每对弹子，且弹子在外力作用下可以在弹子轨道中快速跳动，给不法分子恶意开锁（软破）提供了可乘之机；

二、为了减小钥匙与弹子之间的滑动摩擦力，锁的弹子一般采用具有自润滑功能的铜来制造，并且为了便于钥匙的插入，弹子的直径一般都很小，抗剪能力有限，导致门锁很容易被强破。

因此，传统家用门锁的安全性能有待提高，如何有效防止不法分子恶意开锁是有关技术人员亟待解决的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种基于全新开锁原理的防盗液压门锁，以提高门锁的安全性能，防止不法分子恶意开锁。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种防盗液压门锁，构成中包括锁体和水平嵌装于锁体内的圆柱状锁芯，所述锁体内设有液压油腔和闭锁柱塞，所述闭锁柱塞位于与锁芯同轴的闭锁柱塞滑道内，闭锁柱塞靠近锁芯的一端与穿透锁芯的钥匙相对，另一端位于液压油腔内并设有回位弹簧；所述锁芯的钥匙孔下侧设有沿锁芯轴向排列的多个竖直弹子轨道，每个弹子轨道穿过锁体与锁芯的交界面并将钥匙孔与液压油腔连通，弹子轨道内的下部装有柱塞弹子，上部装有锁芯弹子。

上述防盗液压门锁，所述闭锁柱塞与锁芯相对的一端设有与锁芯轴线平行的闭锁推杆，所述闭锁推杆的横截面形状为多边形，闭锁推杆安装于与其横截面形状相匹配的推杆滑道中，在锁芯靠近闭锁柱塞的一端的端面上设有与闭锁推杆相匹配的多边形盲孔。

上述防盗液压门锁，所述柱塞弹子的直径 大于锁芯弹子的直径，所有弹子轨道位于锁体内的部分均为与柱塞弹子过度配合的圆孔，位于锁芯内的部分分为两种，一种是直径为D的圆孔，且D＞，另一种为长圆孔，所述长圆孔的横截面的直边垂直于锁芯轴线，长圆孔两侧的半圆孔的直径为D，长圆孔两侧半圆孔的间距L大于柱塞弹子与锁芯弹子的直径差的二倍，即：L＞2（-）。

上述防盗液压门锁，所述锁体内设有油量补偿柱塞和油量补偿弹簧，所述油量补偿柱塞和油量补偿弹簧均安装在连通液压油腔和外部大气的补偿柱塞滑道中，所述油量补偿弹簧一端顶在油量补偿柱塞远离液压油腔的一侧，另一端顶在锁体上。

上述防盗液压门锁，所述锁芯配置片状钥匙，所述钥匙的下侧设有与锁芯弹子相对应矩形齿，上侧设有定位折边，在钥匙的柄部与矩形齿之间设有与锁芯的外端面相对应的定位凸台。

上述防盗液压门锁，至少有两个弹子轨道延伸到钥匙孔内的长度小于该弹子轨道中的锁芯弹子的长度。

上述防盗液压门锁，所述锁芯弹子下端的侧面为锥面。

上述防盗液压门锁，所述钥匙的矩形齿上设有保护罩，所述保护罩通过转轴与钥匙柄转动连接。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型的弹子采用了液压驱动方式，锁中没有钥匙时，所有弹子都隐藏于弹子轨道的下部，开锁工具从钥匙孔很难触及到任何弹子，而且液压驱动下的柱塞弹子只能以较慢的速度移动，不会快速跳动，从而增加了软破难度，提高了门锁的安全性能。

（2）钥匙齿不对弹子提供驱动力，而只是起到限位作用，二者之间几乎没有滑动摩擦，因此弹子可以采用不锈钢等高强度材料来制造，并且弹子的直径可以增大，这样就提高了弹子的抗剪能力，增加了门锁的强破难度。

（3）闭锁推杆可以在未被外力推动的情况下限制锁芯转动，为闭锁状态提供第二个锁点，针对弹子的软破设置了障碍，从而进一步提高了门锁的安全性。

（4）通过对弹子和弹子轨道参数的合理设计消除了可能存在的软破隐患，确保了门锁的安全。

附图说明

图1是本实用新型的开锁状态示意图；

图2是本实用新型的闭锁状态示意图；

图3是图2的左视图；

图4是锁芯的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的右视图；

图7是钥匙的结构示意图；

图8是理想状态下锁芯、锁体、柱塞弹子和锁芯弹子的位置关系示意图；

图9是对锁芯预先施加扭矩时，由于制造公差和必要的自由度造成的锁芯、锁体、柱塞弹子和锁芯弹子的位置关系示意图；

图10是部分弹子轨道采用长圆孔，锁芯处于正常位置时的情况；

图11是部分弹子轨道采用长圆孔，对锁芯施加扭矩时的情况；

图12是锁芯弹子不能自由回落的情况；

图13是锁芯弹子的结构示意图（其锥度设计取决于公差积累以及必要的自由度）。

图中各标号清单为：1、钥匙孔，2、钥匙，3、锁芯，4、锁体，5、开锁拨舌，6、闭锁推杆，7、闭锁柱塞，8、回位弹簧，9、液压油腔，10、油量补偿弹簧，11、油量补偿柱塞，12、补偿柱塞滑道，13、柱塞弹子，14、锁芯弹子，15、弹子轨道，16、定位凸台，17、矩形齿，18、定位折边，A、柱塞弹子轮廓，B、圆孔弹子轨道（锁芯内部分）轮廓，C、长圆孔弹子轨道（锁芯内部分）轮廓。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

本实用新型通过合理的工业设计保证与传统锁的外部尺寸相差不大或完全一致，以保证和传统锁的互换性。

参看图1～图7，本实用新型主要包括钥匙2、锁芯3、锁体4、开锁拨舌5、闭锁推杆6、闭锁柱塞7、回位弹簧8、油量补偿弹簧10、油量补偿柱塞11、柱塞弹子13和锁芯弹子14。

闭锁推杆6和闭锁柱塞7可以加工成一体。

主要部件的结构及功能：

钥匙2：采用薄不锈钢板制作，在保证强度的基础上尽量做得薄些，同时锁芯3上的钥匙孔1可以做得更窄，这样就可以使一般非钥匙插入的强破手段无法开锁。由于钥匙2不和锁芯弹子14接触滑动，它不再采用尖齿，而是采用矩形齿17，不同高度的矩形齿以一定的次序排列，形成钥匙的密码，钥匙2的矩形齿设置在下侧，上侧设有90度的定位折边18，确保钥匙插入锁芯后不能沿锁芯径向移动（如图7所示）。钥匙2插到位并旋转一定的角度后，定位凸台16位于锁芯3的端面与锁体4形成的缝隙内，防止钥匙在旋转过程中回弹。

锁芯3：与传统铜质锁芯相比，本锁芯没有材料上的限制，可以采用不锈钢等高强度材料制造，带异形钥匙孔的锁芯可以采用熔模铸造等方式生产。锁芯3整体为圆柱形状，其上设有与钥匙2相匹配的钥匙孔1。锁芯3位于锁体4内部的一端（图4的右端）的端面上开设与闭锁推杆6的端部形状相匹配的多边形盲孔，在闭锁状态下闭锁推杆6的端部插入该盲孔，同时闭锁推杆6还处于锁体4内的横截面为多边形的推杆滑道内，保证锁芯不能相对于锁体4旋转。锁芯3位于锁体4内部的一端外部为方轴形状（或其它多边形轴形状），可套入开锁拨舌5中，开锁拨舌5随锁芯3旋转时可拨动门内的闭锁机构，完成开锁动作。闭锁推杆6的横截面形状可以是矩形、正方形或其它多边形，以易于加工和保证顺利旋转为要求，设置在锁体中的推杆滑道的横截面和锁芯3端部盲孔的形状与闭锁推杆6的横截面形状一致。

锁体4：可采用不锈钢等高强度材料制造。锁体4内加工出液压油腔9、用于安装锁芯3的腔体、推杆滑道、闭锁柱塞滑道、补偿柱塞滑道12和弹子轨道。合理设置推杆滑道、闭锁柱塞滑道和补偿柱塞滑道的长度，保证用钥匙将闭锁推杆6推到最大行程时，闭锁推杆6、闭锁柱塞7和油量补偿柱塞11不脱离相应的滑道，必要时可在闭锁柱塞滑道和补偿柱塞滑道的端部设置限位装置，以限制闭锁柱塞7和油量补偿柱塞11的最大位移量。

开锁拨舌5：同传统家用门锁开锁拨舌的功能相同，可在锁芯带动下驱动门内的闭锁机构。

闭锁柱塞7：完成两个功能，其一、在闭锁推杆6和回位弹簧8的驱动下左右移动，使油压发生变化，进而驱动柱塞弹子13和锁芯弹子14上下运动，完成闭锁和开锁功能；其二、在回位弹簧8的驱动下将闭锁推杆6的端部推入锁芯3端部的盲孔内，使锁芯3无法旋转。

回位弹簧8：当钥匙退出锁芯时，回位弹簧8推动闭锁柱塞7和闭锁推杆6回到闭锁状态（同时柱塞弹子13和锁芯弹子14回位）。

锁芯弹子14：与传统的铜制锁芯弹子相比，由于钥匙和弹子间没有滑动接触，可以采用高强度不锈钢材料制造，锁芯弹子是锁的主要锁点，其直径比传统锁芯弹子的直径要大得多，同高强度材料一起保证无钥匙强破的不可实现。

柱塞弹子13：采用不锈钢制造，加工精密度高，除具有锁闭功能外，也作为液压柱塞使用。两种弹子的端头加工适当的倒角以便于弹子就位。

钥匙孔1：钥匙孔1是L型长通孔，用于钥匙的插入和定位。

油量补偿柱塞11：为保证钥匙插到位后锁芯弹子14与钥匙可靠接触，闭锁柱塞的行程排开的油量应大于所有柱塞弹子的位移油量之和，多余的油量通过油量补偿柱塞11的移动储存，即当所有锁芯弹子14与钥匙接触后，闭锁推杆6的端部还应在锁芯端部的盲孔内，需要再将钥匙往里插入一个较小的量才能转动锁芯。

锁芯和锁体间可以考虑加定位钢珠来保证两者之间的初始位置。

本实用新型的开闭锁原理与传统门锁有所不同。无钥匙状态时，所有弹子（包含柱塞弹子13和锁芯弹子14），都沉在下面位置，闭锁推杆6的端部插在锁芯3端部的多边形盲孔内，锁芯被两点锁死（如图2所示）；当钥匙2插进钥匙孔1并到位后，将闭锁推杆6和闭锁柱塞7推到开锁位置，通过液压驱动柱塞弹子13和锁芯弹子14上移，并使锁芯弹子14顶住钥匙2的矩形齿17，此时锁芯弹子14和柱塞弹子13的对接处恰好与锁芯3的圆柱面平齐，同时闭锁推杆6解除了对锁芯的转动闭锁，于是可以通过旋转锁芯3打开门锁。（如图1所示）。

本实用新型中的锁体4、锁芯3和更大直径的弹子都采用高强度材料制造，抗剪切能力大大提高。除同传统锁一样有弹子抗剪闭锁外还增加了闭锁推杆6同锁芯3配合闭锁，同时薄片的钥匙也减小了强破时所插入的假钥匙的强度，使强破时假钥匙成为强度最弱点，如果强力扭转锁芯，假钥匙最先被扭坏，所以排除了强破的可能。

本实用新型通过以下几种措施来防止软破：

1，锁点不只是弹子，闭锁推杆6在锁死位时无论弹子在任何位置都无法转动锁芯，而当使用假钥匙推动闭锁推杆6时柱塞弹子上移也会将锁芯锁死。

2，所有弹子轨道的上端平齐，位于锁芯内的弹子轨道由两部分构成，即暴露在钥匙孔中的部分和未暴露在钥匙孔中的部分（参看图4）。确定锁芯弹子尺寸时要保证有尽量多的（不少于两个）锁芯弹子在升到最高位时，其下端仍然处于未暴露在钥匙孔中的弹子轨道中。

3，锁芯弹子、柱塞弹子和弹子轨道的配合公差的选择，应保证锁芯回到闭锁位置并抽出钥匙时，锁芯弹子易于回落。因此各部件尺寸应如图8所示：所有弹子轨道位于锁体4内的部分均为与柱塞弹子13过度配合的圆孔，柱塞弹子的直径大于锁芯弹子的直径，所有弹子轨道位于锁芯3内的部分如果为圆孔，则其直径应大于柱塞弹子的直径。

但如果所有弹子轨道都采用上述结构，则会带来如下风险：恶意开锁人首先对锁芯3预先施加一定的扭矩，使锁芯3与锁体4发生微小错位，锁芯3与锁体4交界面处的弹子轨道变窄（如图9所示，错位还可以再小些），此时柱塞弹子13无法通过交界面而锁芯弹子14则可以顺利通过，然后开锁人只需用某些工具将闭锁柱塞7推到开锁位置，就可以使所有柱塞弹子13均停留在图9所示所示的位置，从而实现软破。

为避免上述情况出现，将位于锁芯内的弹子轨道设计成两种，一种是直径为D的圆孔，且D＞，另一种为长圆孔（长圆孔可以看成是由两个半圆孔与它们之间的矩形孔拼接而成的），长圆孔的横截面的直边垂直于锁芯轴线，其两侧半圆孔的直径为D，两侧半圆孔的间距L大于柱塞弹子与锁芯弹子的直径差的二倍，即：L＞2（-）。图10是未发生错位时，位于锁芯3内的两种弹子轨道与柱塞弹子的位置关系图，图10中左侧对应图8所示的情况（图8的俯视图）。图11是发生图9所示的错位时，位于锁芯3内的两种弹子轨道与柱塞弹子的位置关系图，从图11可以看出，在发生图9所示的错位时，柱塞弹子13能够进入长圆孔的弹子轨道，恶意开锁人无法实现软破。

由于锁芯3与锁体4的错位以及锁芯3与锁体4内弹子轨道形状的不同而使弹子轨道内部出现的台阶有可能会限制锁芯弹子的自由回落，见图12，为避免这种情况的发生，可以将锁芯弹子的下端设计成变截面形状，如加工出一定的锥度，越是靠近下端的位置，直径越小。见图13。

假如总共设置六个弹子轨道，具体实施时，将其中两个锁芯弹子轨道做成圆孔，另外四个做成长圆孔，当有人试图无钥匙开锁时，两个圆孔弹子轨道对应的柱塞弹子无法上移，但圆孔弹子轨道中的锁芯弹子限制了错位量的大小，另外四个弹子轨道中的柱塞弹子的上移不受限制，这样就有效防止了软破开锁。

如果闭锁推杆6能将锁芯3旋转的自由量限制在很小的范围内，则上述软破风险自然消除。

4，弹子的大行程保证了钥匙基数同传统钥匙要大得多，同时也保证了一定防软破能力。

5，钥匙的矩形齿上可以加装一个保护罩（图中未画出），保护罩的转轴设在钥匙柄上，可以方便地打开或合上，保护罩打开时不影响使用钥匙开锁，合上时能够遮住钥匙的矩形齿，防止有人恶意拍照对钥匙进行复制。