专利名称：一种锁芯纵向弹子启闭机构及锁芯的制作方法
技术领域：
本发明属于锁具领域，尤其是涉及一种锁芯纵向弹子启闭机构及锁芯。
背景技术：
目前我们所能接触到的弹子锁所使用的锁芯启闭机构，大都是以沿锁芯筒状外壳径向移动的弹子或纵列弹子组构成，包括绝大多数单列弹子锁芯以及后期出现的十字布局纵列弹子锁芯和平行分布的纵列弹子锁芯等等。此种结构中，识别弹子与启闭弹子紧密接触，移动方向一致，且同步移动。事实证明，此种启闭机构很容易被所谓万能钥匙等多种手段技术开启。除此之外，我们还可以见到一类依圆周分布的纵向弹子锁芯，采用圆筒状钥匙开启，在圆筒状钥匙靠近端部的外圆上有一圈与弹子匹配的槽，其开启原理与纵向排列弹子相同，并且这类锁芯由于其结构限制，只能有一圈依圆周排列的纵向弹子，通常只有6至 8粒，编码量较少，并且弹子的至少一半端面是可以从外部触及的，容易被技术开启，留下了安全隐患；此外，此类圆筒形钥匙不如扁平状的钥匙便于收藏。
发明内容
本发明的目的在于设计一种建立在全新的启闭机构原理上的锁芯，期望设计的锁芯能达到空间利用率高、抗破坏能力强、安全性能好、零部件标准化、制造容易、材料选择范围广、成本低廉等要求。本发明的核心部分为锁胆，以及位于锁胆内外的启闭运动副和信号识别系统。本发明的目的是通过采用如下技术方案实现的
一种锁芯纵向弹子启闭机构，包括嵌顿环、启闭弹子、启闭弹子复位机构、识别弹子和钥匙，其特征在于所述启闭弹子的一端为平面，另一端为斜面，启闭弹子可沿锁芯轴向移动，启闭弹子复位机构顶推于启闭弹子的平面端；所述识别弹子可沿钥匙识别面垂直方向移动，识别弹子的一端与启闭弹子接触，另一端与钥匙识别面接触或钥匙插槽对侧内壁接触；启闭弹子上有与嵌顿环厚度相匹配的开启槽，在实施过程中，考虑到公差，所述开启槽的宽度应略大于嵌顿环的厚度；所述嵌顿环的内缘有与启闭弹子匹配的缺口 ；所述钥匙的识别面上有识别坑槽，在钥匙插入时，识别弹子产生垂直于钥匙识别面的移动，同时顶推启闭弹子产生沿锁芯轴向移动，当识别弹子落入匹配的钥匙识别坑槽时，位于启闭弹子上的开启槽恰好对准嵌顿环，嵌顿环以可绕锁芯纵轴与启闭弹子相对转动。在以上所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构中，所述嵌顿环内缘有至少一个与启闭弹子匹配的缺口，当所述缺口数量为两个或两个以上时，可分布于嵌顿环内缘的同侧或对侧，相应地，锁芯内有与所述缺口数量、位置和形状对应的启闭弹子以及与启闭弹子相匹配的识别弹子。所述嵌顿环可以为一个整体，也可以由至少两部分组成，卡于锁胆体外圆表面的环形槽内；当嵌顿环为整体时，锁胆体为分段结构，所述环形槽位于锁胆体分段的结合部。在同一锁芯内，当启闭弹子、启闭弹子复位机构和识别弹子的组合数量为两个以上时，同一时刻不同组合中的启闭弹子沿锁芯轴向移动的方向可以为同向，也可以为相反方向。在以上所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构中，所述识别弹子的形状优选为一扁圆柱体，并可在锁芯内依其纵轴自由转动，其目的是节省空间，并减小钥匙插入时的摩擦。我们可以根据以上所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构设计一种锁芯，包括筒状外壳、嵌顿环、锁胆体以及置于锁胆体内的隔离片、导向模块、启闭弹子、启闭弹子复位机构和识别弹子，其特征在于所述锁胆体置于筒状外壳内，可与筒状外壳相对转动，其外圆表面有与嵌顿环数量一致的环形槽，锁胆体内壁有空腔，并在空腔内壁上有凹槽；所述嵌顿环的外缘与筒状外壳内壁径向固定连接，内缘卡于锁胆体外圆表面的环形槽内，嵌顿环可与锁胆体相对转动；所述导向模块置于锁胆体内的空腔中，其外表面有凹槽，导向模块的中心部位有钥匙插槽，导向模块凹槽与钥匙插槽之间开有垂直于钥匙平面的纵向槽；锁胆体内壁的凹槽、导向模块外壁的凹槽及隔离片组合构成弹子仓；启闭弹子及复位机构置于弹子仓内；所述识别弹子置于所述导向模块的纵向槽内。以上所述的锁芯中，所述导向模块可以为整体，为了能够在生产工艺中更容易实现，以及选用材料更加广泛，所述导向模块也可以由至少两个零件组合而成，在导向模块中心沿锁芯轴向开有钥匙插槽。所述启闭弹子复位机构优选为复位弹簧，其作用是在弹子仓内对启闭弹子施加一个顶推力。为实现嵌顿环与筒状外壳的径向固定连接，所述筒状外壳内壁有至少两个沿圆周分布的纵向槽，所述嵌顿环外缘有与所述纵向槽数量相同，且形状相匹配的凸起，所述凸起可嵌入纵向槽中。以上所述的锁芯，其所述筒状外壳内安置有至少一个嵌顿环，每个嵌顿环对应一个锁胆外圆表面上的环形槽以及在同一圆截面内的至少一个弹子仓及启闭弹子和识别弹子组合。当位于锁胆同一圆截面上的弹子仓数量为两个或两个以上时，所述弹子仓可以位于钥匙识别面的一侧，也可以沿圆周分布于锁胆内钥匙插槽平面的两侧。由于本发明采用了全新的启闭机构原理，识别弹子与启闭弹子的移动方向成90° 夹角，且不同弹子仓内的识别弹子可以设置成相反移动方向，增大了技术开启的难度，使得通常意义上的开锁专家基本上无法实现无匹配钥匙情况下的技术开启。我们以三组空腔， 每组空腔内在钥匙槽平面两侧各设置三个弹子仓为例，整个锁芯中的启闭弹子数量最多可达到18粒。在这种情况下，必须使18粒启闭弹子上的开启槽同时各自对准三个嵌顿环才能实现锁具的开启。当然，也可以随机选择数量少于18的弹子来进行组合排列；而假设钥匙识别记号深浅规格数为3 4，其最大编码量达到IO8 k5 101° 8,极大地降低了锁具之间的互开率，使用非匹配钥匙开锁的难度也是非常大的，因此，本发明大大提高了锁具的安全性能。此外，本发明所涉及的锁芯的外形尺寸可以设计成与通行的锁具标准锁芯相同尺寸，便于推广普及。由于采用了全新的启闭机构和模块化设计，其内部零件更易于使用普通材料进行加工，如钢材、不锈钢、工程塑料等。除了安全性能得到大幅度提高，本发明所涉及的锁芯可选用材料范围也十分广泛，可以大量节约传统锁业中所使用的宝贵的铜资源。
图1是本发明中嵌顿环、启闭弹子、识别弹子和钥匙关系示意图； 图2是本发明中的锁芯无钥匙状态示意图3是本发明中的锁芯插入非匹配钥匙状态示意图； 图4是本发明中的锁芯插入匹配钥匙状态示意图； 图5是本发明中锁芯锁止状态示意图； 图6是本发明中锁芯开启状态示意图。附图标记1-嵌顿环、1-1-嵌顿环凸起、1-2-嵌顿环缺口、2-启闭弹子、2-1-启闭弹子开启槽、3-识别弹子、4-钥匙、4-1-钥匙识别坑槽、5-复位弹簧、6-锁胆体、6-1-环形槽、7-导向模块、8-隔离片、9-防钻块、10-罩帽、11-筒状外壳、12-连接模块。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述
如图1至图4所示的一种采用本发明所述的锁芯纵向弹子启闭机构的锁芯，包括筒状外壳11、置于筒状外壳11内与筒状外壳11径向固定连接的三个嵌顿环1、置于筒状外壳11 内并可与筒状外壳11与嵌顿环1绕纵轴相对转动的锁胆体6，其特征在于所述锁胆6内还包括隔离片8、导向模块7、启闭弹子2、复位弹簧5和识别弹子3 ；所述启闭弹子2的形状为一端为平面，另一端为斜面的圆柱体，在圆柱体短边侧有一根凸起的筋，圆柱体的斜面延伸至所述的筋；所述识别弹子3优选为扁圆柱体，能够依其纵轴自由转动，这样做的目的是节省空间，且能在钥匙4插入时与钥匙4识别面发生滚动，减小钥匙4插入时的阻力，并减小对识别弹子3和钥匙4识别面的磨损；所述锁胆体6外圆表面有三个环形槽6-1，锁胆体6 内的空腔内壁有凹槽；所述导向模块7由两块相同零件合拢构成，其结合部有钥匙插槽，导向模块7外表面有凹槽，导向模块7凹槽与钥匙插槽之间开有垂直于钥匙4平面的纵向槽， 该纵向槽的宽度与识别弹子3的厚度相匹配；所述导向模块7置于由隔离片8分隔的锁胆体6内的空腔中；启闭弹子2及复位弹簧5置于由锁胆体6内壁凹槽与导向模块7外表面凹槽所形成的弹子仓内，启闭弹子2受到复位弹簧5或识别弹子3的顶推，可以沿轴向在所述弹子仓内移动；所述嵌顿环1分为两半，卡于锁胆体6外圆表面的环形槽6-1内，每个嵌顿环1的内缘开有六个与启闭弹子2外圆配合的缺口 1-2，沿圆周分布于嵌顿环内缘，在钥匙插槽两侧各有三个，其位置与弹子仓对应；所述锁胆体6外圆表面的环形槽6-1以及嵌顿环1位于弹子仓中部的横截面上；由于受到隔离片8的阻挡，所述启闭弹子2在移动时，两端均不超出嵌顿环1范围；所述启闭弹子2为一圆柱体并在一侧沿轴向设有一根筋，其一端为平面，另一端为斜面，启闭弹子2的平面端与隔离片8之间有复位弹簧5，启闭弹子2朝向锁胆体6外圆径向开有开启槽2-1，其宽度略大于所述嵌顿环1的厚度；所述识别弹子3为一圆片，沿纵向置于导向模块7的纵向槽内，可在所述纵向槽内与钥匙4识别面垂直方向移动，所述识别弹子3的一端与钥匙槽或钥匙4识别面接触，另一端可与启闭弹子2的斜面接触，当识别弹子3顶推启闭弹子2的斜面时，使得启闭弹子2克服复位弹簧5的推力向其相反方向移动；在没有钥匙4插入时，识别弹子3不顶推启闭弹子2，启闭弹子2因复位弹簧5 的顶推，处于复位状态，启闭弹子2的开启槽2-1与嵌顿环1之间错位，锁胆由于启闭弹子 2与嵌顿环1之间的阻碍，无法在筒状外壳11内旋转；非匹配钥匙4插入钥匙槽后，虽然能够使识别弹子3顶推启闭弹子2，但是由于顶推的距离不足或过度，仍使至少一个启闭弹子2的开启槽2-1与嵌顿环1之间错位，锁胆仍然无法在筒状外壳11内旋转；只有当匹配的钥匙4插入时，识别弹子3落入钥匙4上的识别坑槽4-1，顶推启闭弹子2沿锁胆体6轴向移动的距离恰好使启闭弹子2上的开启槽2-1对准嵌顿环1，此时转动钥匙4，带动锁胆体 6与筒状外壳11之间发生相对转动。在本实施例中，所述筒状外壳11内壁有四个按圆周分布的纵向槽，所述嵌顿环1 外缘有四个与所述纵向槽匹配的凸起，并嵌入所述纵向槽中。在本实施例中，所述筒状外壳11内安置有三个嵌顿环1，每个嵌顿环1对应同一圆截面内的六组弹子仓及置于其内的启闭弹子2和识别弹子3，在钥匙插槽平面两侧各有三组弹子仓及启闭弹子2和识别弹子3组合，且位于钥匙插槽平面两侧的启闭弹子2移动方向相反。所述锁胆体6的前端有用于防护的罩帽10，在罩帽10内有防钻块9，所述防钻块 9可以绕锁芯纵轴自由转动；在锁胆体6的尾部有连接模块12，用以将扭转力传递至锁具的锁舌控制机构，进而控制锁舌伸缩。
权利要求
1.一种锁芯纵向弹子启闭机构，包括嵌顿环、启闭弹子、启闭弹子复位机构、识别弹子和钥匙，其特征在于所述启闭弹子的一端为平面，另一端为斜面，启闭弹子可沿锁芯轴向移动，启闭弹子复位机构顶推于启闭弹子的平面端；所述识别弹子可沿钥匙识别面垂直方向移动，识别弹子的一端与启闭弹子接触，另一端与钥匙识别面接触或钥匙插槽内壁接触； 启闭弹子上有与嵌顿环厚度相匹配的开启槽；所述嵌顿环的内缘有与启闭弹子匹配的缺口 ；所述钥匙的识别面上有识别坑槽，在钥匙插入时，推动识别弹子产生垂直于钥匙识别面的移动，同时顶推启闭弹子沿锁芯轴向移动，当识别弹子落入匹配的钥匙识别坑槽时，位于启闭弹子上的开启槽恰好对准嵌顿环，嵌顿环以可绕锁芯纵轴与启闭弹子及识别弹子的组合相对转动。
2.如权利要求1所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构，其特征在于所述嵌顿环内缘有至少一个与启闭弹子匹配的缺口，当所述缺口数量为两个或两个以上时，可分布于嵌顿环内缘的同侧或对侧，相应地，锁芯内有与所述缺口数量、位置和形状对应的启闭弹子以及与启闭弹子相匹配的识别弹子。
3.如权利要求1所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构，其特征在于在同一锁芯内，当启闭弹子、启闭弹子复位机构和识别弹子的组合数量为两个以上时，同一时刻不同组合中的启闭弹子沿锁芯轴向移动的方向可以为同向，也可以为相反方向。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构，其特征在于所述识别弹子为一扁圆柱体，并可依其纵轴自由转动。
5.一种锁芯，其启闭机构采用如权利要求1至4任一项所述的一种锁芯纵向弹子启闭机构。
6.如权利要求5所述的一种锁芯，包括筒状外壳、嵌顿环、锁胆体以及置于锁胆体内的隔离片、导向模块、启闭弹子、启闭弹子复位机构和识别弹子，其特征在于所述锁胆体置于筒状外壳内，可与筒状外壳相对转动，其外圆表面有与嵌顿环数量一致的环形槽，锁胆体内壁有空腔，并在空腔内壁上有凹槽；所述嵌顿环的外缘与筒状外壳内壁径向固定连接，内缘卡于锁胆体外圆表面的环形槽内，嵌顿环可与锁胆体相对转动；所述导向模块置于锁胆体内的空腔中，其外表面有凹槽，导向模块的中心部位有钥匙插槽，导向模块凹槽与钥匙插槽之间开有垂直于钥匙平面的纵向槽；锁胆体内壁的凹槽、导向模块外壁的凹槽及隔离片组合构成弹子仓；启闭弹子及复位机构置于弹子仓内；所述识别弹子置于所述导向模块的纵向槽内。
7.如权利要求6所述的一种锁芯，其特征在于所述嵌顿环由至少两部分组成，卡于锁胆体外圆表面的环形槽内，此时锁胆体可以为整体结构，也可以为分段结构；所述嵌顿环也可以为一个整体，此时锁胆体为分段结构，所述环形槽位于锁胆体分段的结合部。
8.如权利要求6所述的一种锁芯，其特征在于所述导向模块可以为整体，也可以由至少两个零件组合而成，在导向模块中心沿锁芯轴向开有钥匙插槽。
9.如权利要求6所述的一种锁芯，其特征在于所述筒状外壳内壁有至少两个按圆周分布的纵向槽，所述嵌顿环外缘有与所述纵向槽数量相同，且形状相匹配的凸起，所述凸起可嵌入所述纵向槽中。
10.如权利要求6所述的一种锁芯，其特征在于所述筒状外壳内安置有至少一个嵌顿环，每个嵌顿环对应一个锁胆外圆表面上的环形槽以及在同一圆截面内的至少一个弹子仓及启闭弹子和识别弹子组合；当位于锁胆同一圆截面上的弹子仓数量为两个或两个以上时，所述弹子仓可以位于钥匙识别面的一侧，也可以沿锁胆圆周分布于钥匙插槽平面的两侧。
全文摘要
本发明属于锁具领域，尤其是涉及一种锁芯纵向弹子启闭机构及锁芯。该启闭机构主要包括嵌顿环、启闭弹子、启闭弹子复位机构和识别弹子。我们可以依据此机构设计一种锁芯，当钥匙插入后，识别弹子沿与钥匙识别面的垂直方向精确移动，顶推启闭弹子的斜面端，启闭弹子沿锁芯轴向移动，使启闭弹子上的开启槽2-1对准嵌顿环，锁胆得以与筒状外壳相对转动，并通过连接机构将扭转力传递至锁舌，达到控制锁具启闭的目的。由于本发明采用了全新的启闭机理，增大了技术开启的难度。又由于采用了模块化设计，其内部零件更易于用普通材料进行加工。除安全性得到大幅度提高，可选用材料范围也十分广泛，可以大量节约传统锁业中所使用的宝贵的铜资源。
文档编号E05B17/20GK102561813SQ20121001604
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者沈晓槎 申请人:成都快典科技有限公司