一種滑銷式機械鎖芯的製作方法

2023-07-22 01:55:06

專利名稱：一種滑銷式機械鎖芯的製作方法
一種滑銷式機械鎖芯，特別是可用於門鎖、各種車鎖、保險柜鎖的用圓筒鑰匙開啟的機械鎖芯。
目前，市面上常見的機械鎖芯基本上都是通過鑰匙齒調整上下兩排平口彈子的位置來開啟鎖的，不管是一字槽還是十字槽或是其他具有中心鎖孔的鎖芯基本上都是這樣的，這種鎖芯要麼防撬、防鑽、防撥能力較差，要麼就是結構複雜製作成本高，特別是這些鎖大多抗強力扭轉破壞開啟的能力差，這是由於其鎖芯開有比較大和深的中心孔致使強力破壞時的受力面積大增大的緣故。
中國專利94218876.4公告了一種自行車鎖，它採用沿鎖芯軸軸線在鎖芯軸圓周上陣列設置圓形彈子孔的方式，同樣採用了前後兩排平口彈子對齊開啟的方式，它用鑰匙頭部外周設有半圓槽的圓筒狀鑰匙開啟。該鎖在防強力破壞鎖芯開啟上有所進步，但由於受鎖芯直徑大小和加工精度的限制，其彈子直徑較小，部分鎖芯不得不用注塑件來做，因此其機械強度大打折扣，其鎖頭強度也不夠，只要鑽磨或撬壞鎖芯套端頭的鎖孔邊緣，就可以使彈子向前脫出或使整個鎖芯軸脫出而使鎖失效。
本發明基於上述鎖芯的缺點，摒棄了鎖芯採用傳統的上下或前後兩排彈子調整對齊位置開啟的方式，而採取通過圓筒鑰匙調整鎖芯外周軸向滑槽裡可前後滑動的滑銷，使滑銷上橫向開有的槽與嵌套在鎖芯軸外的內齒套環的內齒對齊方可轉動鎖芯軸的方式開啟，由於該設計可以使每個滑槽內的滑銷由至少兩片平行並置，其鑰匙密級可較一般鎖成倍增加，且滑銷及鎖芯軸設有防脫出的裝置，因此該鎖具有很強的防鑽、防撬、防撥和抗強力扭轉破壞的性能。
本發明設計是這樣實現的所述滑銷式機械鎖芯，包括鎖芯套、鎖芯軸、彈簧、圓筒狀鑰匙等，鎖芯軸前端有一與圓筒狀的鑰匙頭的內徑匹配的鑰匙定位圓柱臺，該鑰匙定位圓柱臺一側開有一鑰匙定位槽，其特徵是在鑰匙定位園臺之後是由至少兩段直徑不同的園柱臺構成的鎖芯軸身，在鎖芯軸末端設置有控鎖裝置，鎖芯套套在鎖芯軸有鑰匙定位圓臺的一端封閉且中心開有與圓筒鑰匙頭外徑相同的鎖孔，以直徑小於鎖芯套鎖孔直徑的圓周為槽底沿軸向在鎖芯軸外圓周上開有若干數量的開口滑槽，該滑槽是通槽或是尾端封閉的半盲槽，鎖芯軸軸身在外嵌套有齒槽數與鎖芯軸所開滑槽數相同且對應的內齒套環，在鎖芯軸滑槽與內齒套環齒槽相對應形成的空間中嵌有與該空間斷面形狀適配且可以在該空間中滑動的滑銷，滑銷上橫向開有與內齒套環厚度及齒深匹配的開口槽致使嵌有滑銷的鎖芯軸當滑銷上的開口槽與內齒套環相對時可在內齒套環中轉動，在鎖芯軸安裝有滑銷的末端的滑槽裡嵌有作用於滑銷末端的螺旋彈簧或弓型鋼片簧或弓型鋼絲簧，內齒套環的外徑與鎖芯套內徑相同，鎖芯套與內齒套環在外用銷釘固定。
本設計的鎖芯軸與內齒套環的嵌套有兩種，一種是鑰匙定位圓臺之後連接的鎖芯軸身由3個不同直徑的園柱臺構成，其中，中段的園柱臺直徑小於兩端的圓柱臺形成環形凹槽，該環形凹槽的槽底直徑與內齒套環的齒尖直徑相同，內齒套環的厚度與環形凹槽的寬度相同，環形凹槽兩端的圓柱臺中的靠鑰匙定位圓臺的圓柱臺外徑與鎖芯套內徑相同，該圓臺距鎖芯套開有鎖孔的底端之間有一外徑與鎖芯套內徑相同的套筒與之對接或套接，套筒的內徑與內齒套環齒槽槽底直徑相同，套筒具有防止鎖芯軸前移和防止滑槽內的滑銷徑向擾動的作用。防止鎖芯軸前移還可以在鎖芯軸末端加一直徑大於鎖芯套筒內徑的端蓋。環形凹槽另一端圓柱臺的外徑大於內齒套環齒尖直徑小於等於內齒套環齒槽槽底直徑，內齒套環齒和齒槽的斷面幾何尺寸相同因而可以嵌進開有與內齒套環齒槽對應滑槽的鎖芯軸直徑小的圓柱臺一端進入鎖芯軸中段的環形槽內，進入環形凹槽的內齒套環轉動角度使套環的齒槽與鎖芯軸的滑槽對應並在兩者形成的空間中插入滑銷，這樣，滑銷、內套環齒、鎖芯軸三者就嵌合互鎖在一起。
本設計的鎖芯軸與內齒套環的嵌套的第二種方案是所述鎖芯軸身是在鑰匙定位園臺之後是外徑與鎖芯套內徑相同的鎖芯軸限位園臺，鎖芯套嵌套在鎖芯軸有鑰匙定位圓臺的一端封閉且中心開有與圓筒鑰匙頭外徑相同的鎖孔，在限位圓臺與鎖芯套封閉端之間設置有一與限位圓臺對接或套接的外徑與鎖芯套內徑相同的防鑽套筒，防鑽套筒與鎖芯套封閉端接觸的一端封閉且中心也開有與鎖芯套鎖孔一樣大小的鎖孔，鎖芯軸限位圓臺之後連接的是在外嵌套有內齒套環的園柱臺，該園柱臺直徑小於內齒套環齒尖直徑使其能夠在內齒套環中轉動。
在鎖芯軸滑槽裡安裝的彈簧設有防止彈簧錯位和移出的保護裝置，所述滑銷的斷面可以是矩形、方形、梯形、橢圓形、圓形等，還可以是片狀的，而鎖芯軸滑槽與內齒套環的齒槽對應形成的空間形狀與嵌合的滑銷外形匹配。
所述滑銷的末端設有一突起的緣防止其向前滑出內齒套環，所述嵌在鎖芯軸滑槽中的滑銷上所設開口槽的前後位置是不相同，靠圓筒鑰匙頭圓周上的齒槽調整使所有滑銷開口槽與內齒套環相對而達到能轉動鎖芯軸的目的。
所述嵌在鎖芯軸滑槽中的滑銷長度是不一樣的，靠圓筒鑰匙頭圓周上的齒槽調整使滑銷開口槽與內齒套環相對而達到能轉動鎖芯軸的目的。
所述嵌在鎖芯軸滑槽中的滑銷還可以是兩節前後組合的，其中一節是開有開口槽的形狀和大小均一樣的滑銷，而放置在該滑銷前的是沒有開口槽且長度不同的滑銷，靠圓筒鑰匙頭設置的齒調整使其後面的滑銷開口槽與內齒套環相對而達到能轉動鎖芯軸目的。
所述嵌在鎖芯軸滑槽中的滑銷是至少兩片疊合在一起的組合滑銷，滑銷上的開口槽的位置前後有所不同或是滑銷的長度有所不同。靠圓筒鑰匙頭設置的齒調整使其後面的滑銷開口槽與內齒套環相對而達到能轉動鎖芯軸目的。
所述圓筒鑰匙頭內壁順軸線固定有一金屬撥杆，它與鎖芯軸端鑰匙定位圓臺一側開有的鑰匙定位槽適配，它靠鑰匙頭一端折彎90度銷入鑰匙頭筒壁對應的孔中，其另一端嵌入鎖柄的塑料中固定。
所述圓筒鑰匙頭的外圓周上沿軸線方向開有與滑銷數量相等的半圓形的、長短不同的槽，槽的長短與所對應的滑銷長度適配使滑銷上的開口槽能同時與內齒套環對應以轉動鎖芯軸。
所述圓筒鑰匙頭的圓周端面沿軸線方向開有與鎖芯軸滑銷對應且等寬度但深淺不同的開口槽，開口槽的深淺與所對應的滑銷的長度適配使所有的滑銷上的開口槽能同時與內齒套環對應而能轉動鎖芯軸。滑銷是兩片疊合的組合鎖銷則開口槽的槽底也有與鎖銷適配的高低不同的臺階。
所述彈簧保護裝置是在滑槽內的弓型鋼片簧或弓型鋼絲簧的末端設有一大於鎖芯套直徑圓的止擋片，止擋片與彈簧對應的位置設有可嵌入彈簧末端的與嵌入彈簧斷面一樣的孔，止擋片中心設有供鎖芯軸末端控鎖圓臺穿出的孔。
所述彈簧保護裝置還可以是鎖芯軸末端在外套有一防止彈簧移出滑槽套筒；保護套筒還可以是在其圓周上開有與鎖芯軸滑槽邊適配的槽以使套筒所開槽的兩邊能嵌入鎖芯軸滑槽內壓住槽內的彈簧；保護套筒開口槽的槽底還可以設突起的齒邊防止套筒末端進入鎖芯套；保護套筒的末端封閉且中心開有一孔，孔中穿出的是鎖芯軸末端設置的連接控鎖機構動作的圓臺，該圓臺上可以安裝常規的控鎖的槽輪、齒輪或凸輪等機構，也可以在其上開槽用卡箍擋圈鎖定的方式安裝T型撥片，還可以安裝擺杆等控制鎖舌動作的機構等等。
鎖芯套相對鎖芯軸鑰匙定位圓臺開有芯軸定位槽的鎖孔邊設有供鑰匙插入和取出參考的紅點標記。當然也可以使鎖芯套及其內的防鑽鋼質套筒兩者端面所開鎖孔邊與鎖孔中鑰匙定位圓臺的定位槽相對處開一小槽，使鑰匙內撥杆折彎經圓筒壁穿出的短銷可以經該處進入鎖孔轉動，而且也只能由該處取出鑰匙。還可以通過操作鎖舌動作的限位裝置控制鑰匙轉動的圈數和角度方法來掌控鑰匙插入和取出的位置。還可以在內齒套環嵌套的插有滑銷的鎖芯軸圓臺上再外套裝一圓柱扭轉彈簧，彈簧的一端銷或卡在內齒套環相應設置的孔內，彈簧的另一端銷或卡在鎖芯軸圓臺相應設置的孔內，這樣鑰匙轉動鎖芯後可以自動復位。當然復位彈簧也能安裝在鎖芯軸末尾安裝控鎖機構的圓臺上。
鎖芯組件組裝後將有鑰匙定位圓臺一端插入鎖芯套，在鎖芯套外用銷釘鎖定內齒套環即可完成鎖芯的安裝。
本發明的結構與其他鎖芯結構相比，具有很強的防撥、防撬能力，由於鎖芯僅有很小的鑰匙定位槽，小偷無法採用插入撥片強力扭轉破壞鎖芯開鎖，即使小偷採取鑽或砸、撬的方法把鎖頭破壞也無法把滑銷或鎖芯軸取出；該鎖芯保密性高，它的滑銷數如果是8個的話，其不同的牙花數可高達18724種，如是片狀的兩片或三片組合的滑銷則會成倍、或幾倍增加，而且鎖鑰匙需用專用工具機加工無法隨意配製；該鎖結構簡單易於生產加工，可廣泛用於各種車鎖、門鎖、保險柜鎖等。


圖1是本發明零件結構組裝示意2是本發明結構之一的剖面視3是本發明鑰匙的結構示意4是本發明結構之二組裝示意5是本發明結構之二的剖面視圖以下將結合附圖對本發明結構作進一步的詳述如圖4、5所示，鎖芯軸前端有一與圓筒狀鑰匙頭[3]的內徑匹配的鑰匙定位圓柱臺[65]，該鑰匙定位圓柱臺[65]一側開有一鑰匙定位槽[69]，鎖芯軸鑰匙定位圓臺之後是由3段不同直徑的園柱臺構成的鎖芯軸身[60、61、62]，三段圓柱臺的中段園柱臺直徑小於兩端的圓柱臺而形成環狀凹槽[61]，該環形凹槽[61]的槽底直徑與內齒套環[11]的齒尖[12]直徑相同，內齒套環[11]的厚度與環形凹槽[61]的寬度相同，環形凹槽[61]兩端的圓柱臺中的靠鑰匙定位圓臺[65]的圓柱臺[60]外徑與鎖芯套[64]內徑相同，該圓臺[60]距鎖芯套[64]開有鎖孔的底端之間有一外徑與鎖芯套內徑相同的套筒[63]與之對接，套筒[63]的內徑與內齒套環[11]齒槽[1]槽底直徑相同，鎖芯套[64]套在鎖芯軸有鑰匙定位圓臺[65]的一端封閉且中心開有與圓筒鑰匙頭[3]外徑相同的鎖孔[71]。環形凹槽[61]另一後端的圓柱臺[62]的外徑大於內齒套環齒尖[12]直徑小於等於內齒套環齒槽[1]槽底直徑，以直徑小於鎖芯套鎖孔[71]直徑的圓周為槽底沿軸向在鎖芯軸外圓周上等分開有8個矩形的滑槽[70]，該滑槽是通槽，與鎖芯軸嵌套的內齒套環[11]的矩形齒槽[1]與鎖芯軸所開滑槽[70]數相等且對應，由於內齒套環[11]的齒[12]和齒槽[1]的斷面外形及尺寸一樣因而可將內齒套環的齒[12]銷入鎖芯軸後端圓柱臺[62]與內齒套環齒槽對應的滑槽[70]進入鎖芯軸中段的環形凹槽[61]內，該環形凹槽的槽底直徑與內齒套環的齒尖[12]直徑相同且環形凹槽寬度也與內齒套環的厚度相同，進入環形凹槽[61]的內齒套環[11]轉動角度使內齒套環的齒槽[1]與鎖芯軸的滑槽[70]對應，然後在齒槽[1]和滑槽[70]形成的空間中插入與該空間斷面形狀適配可以同時在齒槽和滑槽中滑動的滑銷[42]，每個滑槽內的滑銷[42]是由兩片疊合在一起的斷面呈矩形的組合滑銷，滑銷[42]上橫向開有與內齒套環[11]厚度及齒深匹配的開口槽[52]致使嵌設有滑銷的鎖芯軸當滑銷上的開口槽[52]與內齒套環相[11]對應時可在內齒套環中轉動。這些滑銷上所設的開口槽[52]的位置前後都不同，滑銷[42]在開有開口槽[52]的一側邊末端向上設有一突起的緣[73]防止其向前滑出內齒套環[11]，每個滑槽中的滑銷[42]末端設有凹槽或孔供嵌在滑槽中的由彈性鋼絲一體製成的弓形鋼絲彈簧[46]的一端卡入，該彈簧[46]的另一端卡在安裝與鎖芯軸末端的止擋片[57]上相應位置設置的卡孔[59]中，止擋片[57]外徑大於鎖芯套[64]內徑，止擋片[57]的中心設有孔[58]，該孔中穿出的是鎖芯軸末端設置的連接鎖舌機構動作的圓臺[66]，該圓臺[66]中心上開有一字改刀槽[67]，該圓臺[66]外周開有的卡槽[68]內用卡箍擋圈[34]將插入一字改刀槽[67]裡的T型撥片[36]鎖住定位。內齒套環[11]的外徑與鎖芯套[64]內徑相同，鎖芯軸組件組裝後將有鑰匙定位圓臺[65]一端插入鎖芯套[64]中，將鎖芯套[64]設置的定位孔[54]與其內嵌套的內齒套環[11]所設的定位孔[35]用銷釘[55]]鎖定。鎖芯套[64]端頭的鎖孔[71]與鑰匙定位圓臺[65]所設的鑰匙定位槽[69]相對處開一小槽[27]，使圓筒鑰匙頭[3]內的撥杆[28]折彎經筒壁設置的孔穿出的短銷[30]可以經該槽[27]將鑰匙頭[3]插入鎖孔[71]轉動開鎖，而且也只能由該處取出鑰匙頭。
圓筒鑰匙頭[3]的端面沿軸線方向開有與鎖芯軸上滑銷對應數量相等、寬度一致且深淺不同的開口槽[29]，開口槽的深淺與所對應的滑銷的長度適配使所有的滑銷[42]上的開口槽能同時與內齒套環[11]相對應而能轉動鎖芯軸。
所述圓筒鑰匙頭[3]內壁順軸線固定有一撥杆[28]，它與鎖芯軸端鑰匙定位圓臺[65]一側開有的芯軸定位槽[69]適配，它靠鎖鑰匙頭一端折彎經筒壁對應設置的孔穿出在外形成一短銷[30]，另一端嵌入鑰匙柄[37]的在筒內的塑料[31]中固定。
本鎖開啟時參照鎖芯套端面鎖孔邊的開口槽[27]插入圓筒鑰匙頭[3]，圓筒鑰匙頭周邊的齒槽[29]調整使鎖芯軸上的滑銷[42]與內齒套環[11]相對即能轉動鎖芯軸[1]開鎖。鑰匙取出時相反操作即可使滑銷復位別住內齒套環使鎖芯軸無法轉動，同時取出鑰匙。
權利要求
1.一種滑銷式機械鎖芯，包括鎖芯套、鎖芯軸、彈簧、圓筒狀鑰匙等，鎖芯軸前端有一與圓筒狀鑰匙頭[3]的內徑匹配的鑰匙定位圓柱臺[2、65]，該鑰匙定位圓柱臺[2、65]一側開有一鑰匙定位槽[4、69]，其特徵是在鑰匙定位園臺[2、65]之後是由至少兩段直徑不同的園柱臺構成的鎖芯軸身，鎖芯套[8、64]套在鎖芯軸有鑰匙定位圓臺[2、65]的一端封閉且中心開有與圓筒鑰匙頭[3]外徑相同的鎖孔[26、71]，以直徑小於鎖芯套鎖孔[26、71]直徑的圓周為槽底沿軸向在鎖芯軸外圓周上開有若干數量的開口滑槽[13、70]，該滑槽是通槽或是尾端封閉的半盲槽，鎖芯軸軸身在外嵌套有齒槽[1]數與鎖芯軸所開滑槽[13、70]數相同且對應的內齒套環[11]，內齒套環[11]的外徑與鎖芯套[8、64]內徑相同，鎖芯套與內齒套環在外用銷釘固定，在鎖芯軸滑槽[13、70]與內齒套環齒槽[1]相對應形成的空間中嵌有與該空間斷面形狀適配且可同時在上下兩槽[1、13、70]中滑動的滑銷[14、32、33、40、41、42、43]，滑銷上橫向開有與內齒套環厚度及齒深匹配的開口槽[15、31、50、51、52、53]致使嵌有滑銷的鎖芯軸當滑銷上的開口槽與內齒套環[11]相對時可在內齒套環[11]中轉動，在鎖芯軸滑槽裡的滑銷末端嵌有作用於滑銷末端的螺旋彈簧或弓型鋼片簧或弓型鋼絲簧，在鎖芯軸末端設置有控鎖裝置。
2.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述鎖芯軸身由3個不同直徑的園柱臺[60、61、62]構成，其中，中段的園柱臺直徑小於兩端的圓柱臺形成環形凹槽[61]，該環形凹槽[61]的槽底直徑與內齒套環[11]的齒尖[12]直徑相同，內齒套環[11]的厚度與環形凹槽[61]的寬度相同，環形凹槽[61]兩端的圓柱臺中的靠鑰匙定位圓臺[65]一端的圓柱臺[60]外徑與鎖芯套[64]內徑相同，該圓臺[60]距鎖芯套[64]開有鎖孔的底端之間有一外徑與鎖芯套內徑相同的套筒[63]與之對接或套接，套筒[63]的內徑與內齒套環[11]齒槽[1]槽底直徑相同，環形凹槽[61]另一端圓柱臺[62]的外徑大於內齒套環齒尖[12]直徑小於等於內齒套環齒槽[1]槽底直徑，內齒套環[11]齒和齒槽的斷面幾何尺寸相同因而可以嵌進開有與內齒套環齒槽對應滑槽的鎖芯軸圓柱臺[62]一端進入鎖芯軸中段的環形槽[61]內.
3.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述鎖芯軸身還可以是在鑰匙定位園臺之後設置一外徑與鎖芯套內徑相同的鎖芯軸限位園臺[9]，在限位圓臺與鎖芯套封閉端之間設置有一與限位圓臺[9]對接或套接的外徑與鎖芯套內徑相同的防鑽套筒[6]，套筒[6]的內徑與內齒套環[11]齒槽[1]槽底直徑相同，鎖芯軸限位圓臺之後連接的是在外嵌套有內齒套環[11]的園柱臺[10]，該園柱臺直徑小於內齒套環[11]齒尖[12]直徑使鎖芯軸能夠在內齒套環[11]中轉動。
4.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述嵌在鎖芯軸滑槽[13、70]中的滑銷是至少兩節以上前後組合的滑銷[32、33]，其中一節是設有開口槽[31]的滑銷[32]，其餘的是長度不同的一節或多節滑銷[33]。
5.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述嵌在鎖芯軸滑槽[13、70]中的滑銷是至少兩片疊合在一起的組合滑銷[42、43]，滑銷上的開口槽的位置前後有所不同或是滑銷的長度有所不同。
6.根據權利要求4、5所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是滑銷[14、32、40、41、42、43]的末端設有一突起的緣[16]防止其向前滑出內齒套環[11]，滑銷[14、32、40、41、42、43]與螺旋彈簧[17]或弓型鋼片簧[44]或弓型鋼絲簧[45]接觸的端面有嵌合彈簧的槽或孔或臺階。
7.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是在內齒套環[11]嵌套的插有滑銷[14、32、40、41、42、43]的鎖芯軸圓臺[10、62]外再套裝一圓柱扭轉彈簧[47]，彈簧的一端銷或卡在內齒套環相應位置所設的孔[38]或槽中，彈簧的另一端銷或卡在鎖芯軸圓臺[10、62]相應位置設置的孔[39、72]內。
8.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述圓筒鑰匙頭[3]圓周上沿軸線方向開有與鎖芯軸設置的滑銷[14、32、40、41、42、43]對應且適配的深淺不同的開口槽[29]。
9.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述螺旋彈簧[17]或弓型鋼片簧[44]或弓型鋼絲簧[45]的末端設有嵌壓彈簧的止擋片[57]或套筒[19、48、49]，止擋片與彈簧對應的位置設有可嵌入彈簧末端的孔，止擋片、套筒末端中心設有供鎖芯軸末端控鎖圓臺穿出的孔[18、56]。
10.根據權利要求1所述滑銷式機械鎖芯，其特徵是所述控鎖裝置是鎖芯軸末端設有與鎖芯軸一體的連接控鎖裝置的圓臺[20、66]，圓臺[20、66]]中心上開有一字改刀槽[21、67]，該圓臺[20]外周開有卡槽[22、68]，卡槽[22、68]內用卡箍擋圈[23]將插入改刀槽[21、67]裡的控鎖T型撥片[24]鎖住定位。
全文摘要
一種滑銷式機械鎖芯，不用傳統的上下兩排彈子調整位置開鎖的方式，而採取通過圓筒鑰匙調整鎖芯外周軸向槽裡前後滑動的滑銷，滑銷還可以是兩片以上疊合的組合式滑銷，使滑銷上橫向開有的與嵌套在鎖芯軸外的內齒套環等厚的開口槽與內齒套環相對應，從而使鎖芯軸能轉動的方式開啟。該設計構思新穎的、具有較高的抗強力破壞，防鑽、防撬和防撥的性能。該鎖芯保密性高，花牙組合高達18724種以上，且結構簡單易於生產和加工，可廣泛用於各種車鎖、門鎖及保險柜鎖等。
文檔編號E05B63/00GK1563655SQ20041002224
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月7日 優先權日2004年4月7日
發明者吳貴涼 申請人:西南交通大學, 吳貴涼