鍵盤式機械密碼鎖的製作方法
2023-12-02 19:49:16
專利名稱：鍵盤式機械密碼鎖的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鎖具技術領域，具體涉及一種密碼鎖。
背景技術：
現有的密碼鎖，有電子密碼鎖和機械密碼鎖兩類。由於可攜式計算機和破譯技術的發展，電子密碼鎖很容易被便攜設備破解，安全性能低下。機械密碼鎖雖然在安全性能上比電子密碼鎖有所提高，但開鎖操作中需要密碼盤加鑰匙，開鎖的速度較慢；且按照理論上可以解鎖，保密性不高；鎖製造工藝複雜。
發明內容為了克服已有機械密碼鎖開鎖速度慢、保密性不高、製造工藝複雜的不足，本實用新型提供一種開鎖速度快、保密性高、解碼困難、環境適應性好的鍵盤式機械密碼鎖。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種鍵盤式機械密碼鎖，包括機架、鎖具外殼、鎖栓、用於輸入開鎖密碼的鍵盤，所述鍵盤上的按鍵通過棘爪連接傳動齒輪，傳動齒輪與齒條嚙合，按鍵按動一次齒條前進一個步長的距離；所述的按鍵帶有復位彈簧；所述的齒條相互平行且可縱向移動地安裝在機架上，帶有設定密碼的字符的按鍵所對應的齒條上設有鎖栓槽口，各個鎖栓槽口拼合成鎖栓槽，所述的鎖栓槽口距離鎖栓的步長數等於所在齒條對應的按鍵上的字符在設定密碼中出現的次數；所述齒條與機架之間設有復位彈簧，所述齒條與連接在機架上的止回棘爪配合；止回棘爪上連接一個可使止回棘爪進入或脫離與齒條嚙合位置的控制件；所述的按鍵按照設定密碼的字符次序分成不同的鍵組，每一鍵組內包含兩個或一個按鍵；前一鍵組的後鍵所對應的齒條和後一鍵組的前鍵所對應的齒條的止回棘爪的控制件之間設有傳動機構；鍵組內前鍵與後鍵所對應的齒條之間設有連鎖機構，連鎖機構可橫向滑移地安裝在機架上，連鎖機構被彈簧頂緊在齒條側壁上，每個齒條的側壁與連鎖機構的一個支腳頂觸，齒條的側壁上開有可供支腳進入的齒孔；初始狀態下，前鍵所嚙合的齒條與相應支腳的接觸點為齒孔；後鍵所嚙合的齒條在距離相應支腳的接觸點一個步長位置開有齒孔；所述的連鎖機構連接一個復位裝置。
本實用新型的構造原理是鍵盤式機械密碼鎖由多組按鍵、圓柱齒輪、側壁有齒孔或凸起的齒條、與齒條嚙合的止回棘爪、復位鍵組成縱向運動組件；由彈簧為動力的連鎖機構和傳動機構構成橫向的控制縱向運動組件，兩個以上縱、橫組件交叉位置設定編碼。
本實用新型的密碼順序設定原理是將兩個或者一個按鍵分成鍵組，採用傳動機構限定鍵組之間的先後順序；在同一鍵組內通過連鎖機構限定鍵組內的先後順序，總體上就實現了密碼的編碼先後順序控制。
本實用新型的密碼設置中，不同字符的先後順序是唯一的，故本實用新型特別適用於非重碼和連續重碼的情況，例如，設置密碼1234567是非重碼情形，設置密碼1123456或1223456，其中1和2為連續重碼情形。對於間隔重碼，如密碼124712其中字符「1」就是間隔重碼的情形，一般不宜選取。
進一步，傳動機構的結構可以為所述的傳動機構可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構包括第一撥叉、第二撥叉，所述的第一撥叉被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁的凸塊上，所述的第二撥叉與第一撥叉鉸接，所述的第二撥叉的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件，所述的第一撥叉連接復位機構。
傳動機構的另一種結構為所述的傳動機構可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構包括第一撥叉、第二撥叉，所述的第一撥叉端部的凸起被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁上，所述的齒條側壁設有可供所述的凸起進入的凹洞，所述的第二撥叉與第一撥叉鉸接，所述的第二撥叉的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件，所述的第一撥叉連接復位機構。
傳動機構的再一種結構為所述的傳動機構包括傳感齒輪、中間齒輪、垂直齒輪、蝸輪蝸杆，前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條的側壁設有縱向齒，所述的傳感齒輪與縱向齒嚙合，所述的傳感齒輪通過豎向傳動軸連接中間齒輪，所述的中間齒輪與垂直齒輪相互正交嚙合，所述的垂直齒輪通過橫向傳動軸連接蝸輪，蝸輪與可上下移動的蝸杆嚙合，所述蝸杆的端部連接控制件；所述的傳感齒輪、中間齒輪、垂直齒輪、蝸輪蝸杆與機架連接。
再進一步，所述止回棘爪所連接的控制件、連鎖機構的復位裝置均連接復位鍵，所述的復位鍵與推塊配合，所述推塊設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的推塊的下端與止回棘爪的復位機構貼合；所述的推塊與連鎖機構接觸，所述的推塊與連鎖機構的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊；所述的復位鍵帶有復位彈簧。
或者是，所述止回棘爪所連接的復位機構、連鎖機構的復位裝置、傳動機構的復位機構均連接復位鍵，所述的復位鍵與推塊配合，所述推塊設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的推塊的下端與止回棘爪的復位機構貼合；所述的推塊與連鎖機構接觸，所述的推塊與連鎖機構的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊；所述的推塊與第一撥叉接觸，所述的推塊與第一撥叉的接觸處設有可使第一撥叉產生橫向位移的第二橫向凸出塊，所述的復位鍵帶有復位彈簧。
更進一步，所述的止回棘爪的中部通過扭簧安裝在鉸支座上，所述的鉸支座安裝在機架上，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的控制件為安裝在所述的止回棘爪的尾部的推桿，所述的第二撥叉的端部連接推桿，所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的推桿貼合。傳動機構的第二撥叉的端部的橫向移動、蝸輪蝸杆機構中蝸杆的上下移位、推塊的上下移動能夠帶動推桿的上下移位，推桿上下移位能夠控制止回棘爪與齒條之間嚙合或分離。
或者是，所述的止回棘爪可上下移動地套接在所述的固定套上，所述的固定套安裝在機架上，所述的止回棘爪上設有回覆扭簧，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的止回棘爪的尾部安裝可帶動止回棘爪上下移動的導向杆，所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的導向杆連接。傳動機構的第二撥叉的端部的橫向移動、蝸輪蝸杆機構中蝸杆的上下移位、推塊的上下移動能夠帶動導向杆的上下移位，導向杆上下移位能夠控制止回棘爪與齒條之間嚙合或分離。
所述的傳動齒輪為缺齒齒輪，缺齒能夠限定按鍵的最多次數，比如，可以設定缺齒的位置距離初始齒位為3個齒，如果使用者按動單鍵三次後，再按動該單鍵，由於棘爪與空齒配合，不能帶動傳動齒輪動作，按鍵無效。
按正確順序按動密碼後，各個按鍵的齒條上的鎖栓槽口連成一條直線，即可以開鎖。
在按動的密碼順序錯誤的情況下，如果該順序錯誤發生在鍵組內，連鎖機構的支腳將進入相應按鍵的齒條的齒孔，同組的兩齒條被鎖住，齒條的鎖栓槽口的位置無法排列成同一直線，不能正常的開鎖；如果順序錯誤發生在不同鍵組之間，傳動機構連接的後一鍵組的前鍵對應的齒條沒有與止回棘爪嚙合，所以按動後一鍵組的前鍵，齒條不能正常前行，齒條對應的鎖栓槽口無法排在正確的位置上，也不能正常開鎖。
傳動機構的第二撥叉連接後一鍵組的前鍵對應的控制件，其餘按鍵對應的控制件連接推塊的下端。在復位鍵按下之後，推塊向下帶動控制件動作，各個按鍵對應的齒條與止回棘爪分離；與復位鍵配合的推塊的第一橫向凸出塊帶動連鎖機構橫向移位，連鎖機構的支腳脫離齒條，在齒條復位後支腳頂在齒條上，連鎖機構復位；與復位鍵連接的推塊的第二橫向凸出塊帶動傳動機構的第一撥叉橫向移位，第一撥叉帶動第二撥叉橫向移位，第二撥叉連接在後一鍵組的前鍵對應的控制件上，後一鍵組的前鍵對應止回棘爪與齒條分離；在復位彈簧的回覆力作用下，齒條回復到原位，整個密碼鎖恢復到初始狀態。
本實用新型的有益效果主要表現在1、開鎖速度快；2、編碼數大，具有保密性高，解碼困難，可應用於軍警的槍枝、武器庫等重要場合；3、工作穩定可靠，機械運行靈活，可靠性好；4、環境適應性好，可在-30℃～300℃環境中正常工作，也可在水下等惡劣環境下工作；5、製造工藝簡單。
圖1是本實用新型的按鍵的結構示意圖。
圖2是連鎖機構的結構示意圖。
圖3是實施例1的傳動機構的結構示意圖。
圖4是實施例2的傳動機構的結構示意圖。
圖5是實施例3的傳動機構的結構示意圖。
圖6是另一種止回棘爪的結構示意圖。
圖7是按鍵為6個的密碼鎖的外部示意圖。
圖8是按鍵為9個的密碼鎖的外部示意圖。
圖9是與推塊連接的止回棘爪的初始狀態示意圖。
圖10是按下復位鍵後的止回棘爪的狀態示意圖。
圖11是與傳動機構連接的止回棘爪的初始狀態示意圖。
圖12是傳動機構動作後的止回棘爪的狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例1參照圖1、圖2、圖3、圖7、圖9、圖10、圖11、圖12，一種鍵盤式機械密碼鎖，包括機架、鎖具外殼、鎖栓、用於輸入開鎖密碼的鍵盤，所述鍵盤上的按鍵1通過棘爪2連接傳動齒輪3，傳動齒輪3與齒條4嚙合，按鍵1按動一次齒條4前進一個步長的距離，所述的傳動齒輪3為缺齒齒輪；所述的按鍵1帶有復位彈簧；所述的齒條4相互平行且可縱向移動地安裝在機架上，帶有設定密碼的字符的按鍵1所對應的齒條4上設有鎖栓槽口5，各個鎖栓槽口5拼合成鎖栓槽，所述的鎖栓槽口5距離鎖栓的步長數等於所在齒條對應的按鍵上的字符在設定密碼中出現的次數；所述齒條4與機架之間設有復位彈簧6，所述齒條4與連接在機架上的止回棘爪7配合；止回棘爪7上連接一個可使止回棘爪7進入與齒條4嚙合位置的控制件；所述的按鍵1按照設定密碼的字符次序分成不同的鍵組，每一鍵組內包含兩個或一個按鍵；前一鍵組的後鍵和後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件之間設有傳動機構10；鍵組內前鍵與後鍵所對應的齒條之間設有連鎖機構11，連鎖機構11可橫向滑移地安裝在機架上，連鎖機構11被彈簧頂緊在齒條4側壁上，每個齒條4的側壁與連鎖機構11的一個支腳12頂觸，齒條4的側壁上開有可供支腳進入的齒孔13；初始狀態下，前鍵所嚙合的齒條與相應支腳的接觸點為齒孔；後鍵所嚙合的齒條在距離相應支腳的接觸點一個步長位置開有齒孔；所述的連鎖機構11連接一個復位裝置。
傳動機構10可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構10包括第一撥叉14、第二撥叉15，所述的第一撥叉14被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁的凸塊16上，所述的第二撥叉15與第一撥叉14鉸接，所述的第二撥叉15的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件8，所述的第一撥叉14連接復位機構。
止回棘爪7所連接的控制件、連鎖機構11的復位裝置、傳動機構10的復位機構均連接復位鍵17，所述的復位鍵17與推塊18配合，所述推塊18設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的推塊18的下端與止回棘爪7的復位機構貼合；所述的推塊18與連鎖機構11接觸，所述的推塊18與連鎖機構11的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊19；所述的推塊18與第一撥叉14接觸，所述的推塊18與第一撥叉14的接觸處設有可使第一撥叉產生橫向位移的第二橫向凸出塊20，所述的復位鍵17帶有復位彈簧。
所述的止回棘爪7的中部通過扭簧安裝在鉸支座21上，所述的鉸支座21安裝在機架上，所述的止回棘爪7的頭部可以與齒條4嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪7的尾部的推桿8；所述的第二撥叉15的端部連接推桿8，所述與復位鍵17配合的推塊18的下端與所述的推桿8貼合。傳動機構的第二撥叉連接後一鍵組的前鍵對應的推桿8，其餘按鍵對應的推桿8連接推塊的下端。
所的述按鍵為六組，兩兩按鍵形成鍵組。本實施例的六個按鍵的號碼分別為一、二、三、四、五、六；設定密碼為123456，編碼的規則為按鍵一和按鍵二為第一鍵組，按鍵三和按鍵四為第二鍵組，按鍵五和按鍵六為第三鍵組，同組的兩個按鍵的相應齒條之間設有連鎖機構；按鍵二的相應齒條和按鍵三的相應齒條的推桿8、按鍵四的相應齒條和按鍵五的相應齒條的推桿8之間設有傳動機構10；各個按鍵對應的齒條的鎖栓槽口距離鎖栓一個步長。
按鍵一和按鍵二相應的齒條之間的連鎖機構的初始狀態按鍵一對應的齒條側壁與相應支腳的接觸點有齒孔；按鍵二對應的齒條側壁上距離支腳的接觸點後一個步長的位置有齒孔；其餘鍵組內的連鎖機構的初始狀態與第一鍵組相同。
按鍵二的相應齒條與按鍵三的相應齒條的推桿8之間的傳動機構的初始狀態按鍵二對應的齒條側壁的第一步長為凸塊，傳動機構的第一撥叉被彈簧壓緊在該凸塊上；按鍵三對應的止回棘爪的推桿8與第二撥叉的端部連接，推桿8按住止回棘爪的尾部，使其頭部抬起，與齒條脫離。其餘鍵組之間的傳動機構的初始狀態與上述相同。
傳動機構連接的後一鍵組的前鍵，比如按鍵三、按鍵五，初始狀態時，各按鍵對應的齒條與止回棘爪分離，在傳動機構動作後，推桿8上抬，止回棘爪在扭簧的作用下頭部下沉，相應的齒條與止回棘爪嚙合；其餘按鍵，比如按鍵一、按鍵二、按鍵四、按鍵六，初始狀態時，各按鍵對應的齒條與止回棘爪嚙合，復位鍵動作後，推桿8壓下止回棘爪的尾部，使其頭部抬起，相應的齒條與止回棘爪脫離。
各個按鍵以及復位鍵都帶有復位彈簧，各個按鍵以及復位鍵按下之後可復位。如按下按鍵1，按鍵的棘爪2與傳動齒輪3嚙合，且能帶動傳動齒輪3轉動一次，相應齒條4前進一個步長。
在操作人員按照正確的密碼順序123456按動按鍵的動作過程是按動按鍵一，按鍵一對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓；齒條側壁與相應支腳的接觸點越過齒孔，按鍵一對應的支腳頂緊在齒條側壁；按動按鍵二，按鍵二對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽；齒條側壁與相應支腳的接觸點對準齒孔，但由於此時按鍵一對應的支腳頂緊在齒條側壁，連鎖機構不動作；同時，傳動機構的第一撥叉越過按鍵二對應齒條的凸塊，第一撥叉橫向移位，第一撥叉帶動第二撥叉橫向移位，第二撥叉端部脫離按鍵三對應的止回棘爪的推桿，按鍵三對應的止回棘爪與齒條嚙合，此時按鍵三可以有效按動了。
按鍵三、四所組成的第二鍵組以及其他鍵組的動作原理與上述相同。密碼按完後，各個按鍵的鎖栓槽口呈一條直線，即可以開鎖。
如果按動順序錯誤，比如在按鍵一前，先按動按鍵二、按鍵三、按鍵四、按鍵五、按鍵六中的任何一個，都不能正常開鎖，其動作過程分別是(1)、鍵組內按鍵次序的控制。如果先按動按鍵二，按鍵二對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽；齒條側壁與相應支腳的接觸點是齒孔，此時按鍵一對應的支腳的接觸點也是齒孔，連鎖機構兩個支腳將按鍵一和按鍵二對應的齒條鎖死，不能再按動按鍵一、按鍵二，按鍵一的鎖栓槽口位置無法對齊，不能正常開鎖。
(2)、鍵組間按鍵次序的控制。如果先按動按鍵三，按鍵二和按鍵三的止回棘爪的推桿之間設有傳動機構，由於沒有按動按鍵二，按鍵三對應的止回棘爪與齒條分離，雖然能夠按動按鍵三，但是齒條在按鍵動作後立即復位，按鍵無效，鎖栓槽口的位置無法對齊，不能正常開鎖。
(3)、如果先按動按鍵四，按鍵四對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽；齒條側壁與相應支腳的接觸點是齒孔，此時按鍵三對應的支腳的接觸點也是齒孔，連鎖機構兩個支腳將按鍵三和按鍵四對應的齒條鎖死，不能再按動按鍵三、按鍵四，按鍵三的鎖栓槽口位置無法對齊，不能正常開鎖。這同樣是鍵組內按鍵次序的控制。
(4)、如果先按動按鍵五，按鍵四和按鍵五的止回棘爪的推桿之間設有傳動機構，由於沒有按動按鍵四，按鍵五對應的止回棘爪與齒條分離，雖然能夠按動按鍵五，但是齒條在按鍵動作後立即復位，按鍵無效，鎖栓槽口的位置無法對齊，不能正常開鎖。這同樣是鍵組間按鍵次序的控制。
(5)、如果先按動按鍵六，按鍵六對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽；齒條側壁與相應支腳的接觸點是齒孔，此時按鍵五對應的支腳的接觸點也是齒孔，連鎖機構兩個支腳將按鍵五和按鍵六對應的齒條鎖死，不能再按動按鍵五、按鍵六，按鍵五的鎖栓槽口位置無法對齊，不能正常開鎖。這同樣是鍵組內按鍵次序的控制，對於先按動按鍵一，接著不按動按鍵二而是按鍵三、四、五、六的錯碼情況的動作過程與上述相同，其餘錯碼的情況與上述相同。
按正確的次序按動密碼後，各個按鍵對應的鎖栓槽口成一條直線，能夠正常開鎖。按動錯誤的密碼，則錯碼對應的齒條上無鎖栓槽口，將阻礙鎖栓槽的形成，無法開鎖。如按動密碼的次序錯誤，則發生按鍵無效或者互鎖機構將對應的齒條鎖死的情形，不能開鎖。
如按下復位鍵17，可以將齒條、傳動機構、連鎖機構復位，動作過程是(1)齒條復位與復位鍵17配合的推塊18下移，推塊18帶動推桿8下移，推桿8帶動止回棘爪7與齒條4脫離，齒條回復到原位(第一步長位置)；(2)連鎖機構復位復位鍵17按下後，推塊18下移，推塊18與連鎖機構11接觸處的第一橫向凸出塊19下移，帶動整個連鎖機構11橫向移位，將兩個支腳12從齒孔13中移開，鑑於上述(1)的說明，止回棘爪與齒條分離，齒條4在復位彈簧的作用下回復到原位，連鎖機構的支腳頂在齒條側面上，整個連鎖機構復位；(3)、傳動機構復位按下復位鍵17後，推動推塊18下移，前一鍵組的後鍵對應的推桿8帶動止回棘爪7與齒條4脫離，同時，推塊18與第一撥叉14接觸處的第二橫向凸出塊20下移，帶動第一撥叉14橫向移位，前一鍵組的後鍵對應的齒條4在回復彈簧的作用下回到原位；第一撥叉14帶動第二撥叉15橫向移位，第二撥叉15的端部重新卡接後一鍵組的前鍵對應的推桿8，後一鍵組的前鍵對應齒條與止回棘爪分離，在回復彈簧的作用下回到原位，整個傳動機構復位。
本實施例的構造原理是鍵盤式機械密碼鎖由多組按鍵1、圓柱齒輪3、側壁有齒孔或凸起的齒條4、與齒條4嚙合的止回棘爪7、復位鍵17組成縱向運動組件；由彈簧為動力的連鎖機構11和傳動機構10構成橫向的控制縱向運動組件，兩個以上縱、橫組件交叉位置設定編碼。
本實施例的密碼順序設定原理是將兩個或者一個按鍵分成鍵組，採用傳動機構限定鍵組之間的先後順序；在同一鍵組內通過連鎖機構限定鍵組內的先後順序，總體上就實現了密碼的編碼先後順序控制。
本實用新型的密碼設置中，不同字符的先後順序是唯一的，故本實用新型特別適用於非重碼和連續重碼的情況，例如，設置密碼1234567是非重碼情形，設置密碼1123456或1223456，其中1和2為連續重碼情形。對於間隔重碼，如密碼124712其中字符「1」就是間隔重碼的情形，對於後一字符「1」機器將難以確定其順位的唯一性，從而導致整體重碼情況的出現，降低安全性，一般不宜選取。
實施例2參照圖1、圖2、圖4、圖7、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例的傳動機構10的結構為傳動機構10可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構10包括第一撥叉14、第二撥叉15，所述的第一撥叉14端部的凸起22被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁上，所述的齒條側壁設有可供所述的凸起22進入的凹洞23，所述的第二撥叉15與第一撥叉14鉸接，所述的第二撥叉15的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件，所述的第一撥叉14連接復位機構。
本實施例的傳動機構利用第一撥叉端部的凸起22與齒條側壁的凹洞23產生橫向移位，帶動第二撥叉橫向移位，第二撥叉連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的推桿8，能夠控制止回棘爪與齒條之間的嚙合和分離。傳動機構10的工作原理與實施例1的傳動機構類似。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例1相同。
實施例3參照圖1、圖2、圖5、圖7、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例的傳動機構10的結構為，所述的傳動機構10包括傳感齒輪24、中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28，前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條的側壁設有縱向齒28，所述的傳感齒輪24與縱向齒29嚙合，所述的傳感齒輪24通過豎向傳動軸30連接中間齒輪25，所述的中間齒輪25與垂直齒輪26相互正交嚙合，所述的垂直齒輪26通過橫向傳動軸31連接蝸輪27，蝸輪27與可上下移動的蝸杆28嚙合，所述蝸杆28的端部連接推桿8；所述的傳感齒輪24、中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28與機架連接。
所述止回棘爪7所連接的復位機構、連鎖機構11的復位裝置均連接復位鍵17，所述的復位鍵17與推塊18配合，所述推塊18設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的復位推18塊的下端與止回棘爪的復位機構貼合；所述的推塊18與連鎖機構11接觸，所述的推塊18與連鎖機構11的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊19；所述的復位鍵17帶有復位彈簧。
本實施例的傳動機構的工作過程先按動前一鍵組的後鍵，按鍵對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽，傳感齒輪24轉動，能夠帶動中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28依次轉動，蝸杆28向上移動，推桿8上移，後一鍵組的前鍵對應的止回棘爪與齒條嚙合；再按動後一鍵組的前鍵，按鍵對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽。
如果先按動後一鍵組的前鍵，由於初始狀態蝸杆28的端部連接推桿8，對應的齒條與止回棘爪之間脫離，雖然能夠按動後一鍵組的前鍵，但是齒條在按鍵動作後立即復位，按鍵無效，鎖栓槽口的位置無法對齊，不能正常開鎖。
傳動機構的復位過程在前一鍵組的後鍵對應的齒條復位後，傳感齒輪24轉動復位，帶動中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28依次轉動，蝸杆28帶動後一鍵組的前鍵對應的推桿8下移，後一鍵組的前鍵對應的止回棘爪與齒條分離，在回復彈簧作用下後一鍵組的前鍵對應的齒條復位。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例1相同。
實施例4
參照圖1、圖2、圖3、圖6、圖7，本實施例的控制件的結構為所述的止回棘爪7可上下移動地套接在所述的固定套32上，所述的固定套32安裝在機架上，所述的止回棘爪7上設有回覆扭簧，所述的止回棘爪7的頭部與齒條4嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪7的尾部的可帶動止回棘爪上下移動的導向杆33，所述的第二撥叉的端部連接導向杆33，所述與復位鍵配合的推塊18的下端與所述的導向杆33連接。傳動機構的第二撥叉的端部的橫向移動、推塊的上下移動能夠帶動導向33桿的上下移位，導向杆33的上下移位能夠控制止回棘爪與齒條之間嚙合或分離。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例1相同。
實施例5參照圖1、圖2、圖5、圖6、圖7，本實施例的傳動機構10的結構為所述的傳動機構10包括傳感齒輪24、中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28，前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條的側壁設有縱向齒28，所述的傳感齒輪24與縱向齒29嚙合，所述的傳感齒輪24通過豎向傳動軸30連接中間齒輪25，所述的中間齒輪25與垂直齒輪26相互正交嚙合，所述的垂直齒輪26通過橫向傳動軸31連接蝸輪27，蝸輪27與可上下移動地蝸杆28嚙合，所述蝸杆28的端部連接導向杆33；所述的傳感齒輪24、中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28與機架連接。
本實施例的控制件的結構為所述的止回棘爪7可上下移動地套接在所述的固定套32上，所述的固定套32安裝在機架上，所述的止回棘爪7上設有回覆扭簧，所述的止回棘爪7的頭部與齒條4嚙合，所述的控制件8為安裝在止回棘爪7的尾部的可帶動止回棘爪上下移動的導向杆33，所述與復位鍵配合的推塊18的下端與所述的導向杆33連接。蝸輪蝸杆機構中蝸杆的上下移位、推塊的上下移動能夠帶動導向33桿的上下移位，導向杆33的上下移位能夠控制止回棘爪與齒條之間嚙合或分離。
所述止回棘爪7所連接的導向杆33、連鎖機構11的復位裝置均連接復位鍵17，所述的復位鍵17與推塊18配合，所述推塊18設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的復位推18塊的下端與止回棘爪的復位機構貼合；所述的推塊18與連鎖機構11接觸，所述的推塊18與連鎖機構11的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊；所述的復位鍵17帶有復位彈簧。
本實施例的傳動機構的工作過程先按動前一鍵組的後鍵，按鍵對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽，傳感齒輪24轉動，能夠帶動中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28依次轉動，蝸杆28向上移動，導向杆33下移，後一鍵組的前鍵對應的止回棘爪與齒條嚙合；再按動後一鍵組的前鍵，按鍵對應的齒條前進一個步長，鎖栓槽口也前進一個步長，鎖栓槽口對準鎖栓槽。
如果先按動後一鍵組的前鍵，由於初始狀態蝸杆28的端部連接導向杆33，對應的齒條與止回棘爪之間脫離，雖然能夠按動後一鍵組的前鍵，但是齒條在按鍵動作後立即復位，按鍵無效，鎖栓槽口的位置無法對齊，不能正常開鎖。
傳動機構的復位過程在前一鍵組的後鍵對應的齒條復位後，傳感齒輪24轉動復位，帶動中間齒輪25、垂直齒輪26、蝸輪蝸杆27、28依次轉動，蝸杆28帶動後一鍵組的前鍵對應的導向杆上移，後一鍵組的前鍵對應的止回棘爪與齒條分離，在回復彈簧作用下後一鍵組的前鍵對應的齒條復位。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例1相同。
實施例6參照圖1、圖2、圖3、圖7、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例的密碼設置為連續重碼，本實用新型的密碼設置僅僅適用於連續重碼的情況，不適用間隔重複密碼的設置。
六個按鍵分別為按鍵一、按鍵二、按鍵三、按鍵四、按鍵五、按鍵六；編碼的規則為按鍵一和按鍵二為第一鍵組，按鍵三和按鍵四為第二鍵組，按鍵五和按鍵六為第三鍵組，各個鍵組內設有連鎖機構，各個鍵組之間設有傳動機構，與實施例1相同。
不同之處在於設定密碼為111123456，1為連續重複密碼按鍵一對應的齒條的側壁的距離初始接觸點的第一個步長至第三個步長處均有齒孔，按鍵二的齒條側壁距離初始接觸點的的一個步長處有齒孔；按鍵一的鎖栓槽口4距離鎖栓四個步長，按鍵二的鎖栓槽口4距離鎖栓一個步長；其餘設置與實施例1相同。
在操作人員按照順序按動111123456時，各個按鍵的鎖栓槽口呈一條直線，即可以開鎖。
如果按鍵次序錯誤，先按動按鍵一一次，再按動按鍵二(按動12)，由於按動按鍵一一次後，按鍵一的齒條側壁與支腳的接觸點仍舊是齒孔，按動按鍵二後，按鍵二對應的齒條與支腳的接觸點也是齒孔，所以第一鍵組內的連鎖機構的兩個支腳將按鍵一和按鍵二的齒條鎖死，不能正常開鎖；先按動號碼一二次、三次、再按動按鍵二的情況與上述相同。
只有在先按動按鍵一連續四次後，再按動按鍵二，不存在兩個齒條側壁同時為齒孔的情況，且此時按鍵一和按鍵二的鎖栓槽口位置正確，在其他按鍵正確的情況下，能夠正常開鎖。
實施例7參照圖1、圖2、圖4、圖7、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例的密碼設置有連續重碼的情形。
本實施例的六個按鍵分別是一、二、三、四、五、六；按鍵編碼的規則是按鍵一和按鍵二為第一鍵組，按鍵三和按鍵四為第二鍵組，按鍵五和按鍵六為第三鍵組，各個鍵組內的按鍵之間設有連鎖機構，各個鍵組之間設有傳動機構，與實施例2相同。
設定密碼為12223456，2是連續重複密碼按鍵二的齒條側壁上的連續三個步長都是凸塊，按鍵二對應的齒條的鎖栓槽口距離鎖栓三個步長，按鍵二與按鍵三的止回棘爪的推桿8之間設有傳動機構。
在操作人員按照順序按動122223456時，各個按鍵的鎖栓槽口呈一條直線，即可以開鎖。
如果按鍵順序錯誤，在先按動按鍵一一次後，再按動按鍵二一次，接著按動按鍵三，此時，因為按鍵二對應的齒條側壁仍舊為凸塊，傳動機構的第一撥叉未動作，按鍵三對應的齒條與止回棘爪處於脫離狀態，按動按鍵三無效；按鍵二的齒條的鎖栓槽口位置不正確，且按鍵三不能正常動作，不能正常開鎖；
先按動按鍵一一次，再按動按鍵二兩次的情況與上述相同。
只有先按動按鍵一一次，再按動按鍵二三次後，按鍵三才能正常工作。
先按動其他按鍵的情況與實施例2相同。
本實施例對按鍵密碼順序的控制方式與實施例2相同。
本實施例的基本結構、工作原理與實施例2相同。
實施例8參照圖1、圖2、圖3、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例由九個按鍵組成，分別是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
設定密碼為123456789，按鍵編碼的規則為按鍵一和按鍵二為第一鍵組，按鍵三和按鍵四為第二鍵組，按鍵五和按鍵六為第三鍵組，按鍵七和按鍵八為第四鍵組，按鍵九為第五鍵組，各個鍵組內的按鍵之間採用連鎖機構，各個鍵組之間設有傳動機構。
按鍵九對應齒條的止回棘爪的推桿8與按鍵八的齒條之間設有傳動機構，按鍵八對應的齒條側壁的距離初始接觸點的一個步長處有凸塊，傳動機構的第一撥叉位於該凸塊上，按鍵九對應的止回棘爪的推桿8與第二撥叉的端部連接；按鍵八、九的鎖栓槽口距離鎖栓一個步長。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例3相同。
本實施例的按鍵工作過程與實施例3相同。
實施例9參照圖1、圖2、圖3、3圖8、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例由九個按鍵組成，分別是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
設定密碼為123456789，按鍵編碼的規則為按鍵一和按鍵二為第一鍵組，按鍵三和按鍵四為第二鍵組，按鍵五和按鍵六為第三鍵組，按鍵七為第四鍵組，按鍵八和按鍵九為第五鍵組，各個鍵組內的兩個按鍵之間採用連鎖機構，各個鍵組之間設有傳動機構。
按鍵六對應的齒條與按鍵七對應的止回棘爪的推桿8之間設有傳動機構，按鍵六對應的齒條側壁的距離初始接觸點的一個步長處有凸塊，傳動機構的第一撥叉位於該凸塊上，按鍵七對應的止回棘爪的推桿8與第二撥叉的端部連接；按鍵六、七的鎖栓槽口距離鎖栓一個步長。
同時按鍵七對應的齒條與按鍵八對應的止回棘爪的推桿8之間設有傳動機構。按鍵七對應的齒條側壁的距離初始接觸點的一個步長處有凸塊，傳動機構的第一撥叉位於該凸塊上，按鍵八對應的止回棘爪的推桿8與第二撥叉的端部連接；按鍵七、八的鎖栓槽口距離鎖栓一個步長。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例8相同。
本實施例的按鍵工作過程與實施例8相同。
實施例10照圖1、圖2、圖3、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12，本實施例由九個按鍵組成，分別是一、二、三、四、五、六、七、八、九。
設定密碼為5196，按鍵編碼的規則為按鍵五和按鍵一為第一鍵組，按鍵九和按鍵六為第二鍵組，各個鍵組內的兩個按鍵之間採用連鎖機構，各個鍵組之間設有傳動機構。
按鍵五和按鍵一、按鍵九與按鍵六對應的齒條之間設有連鎖機構，按鍵一對應的齒條與按鍵九對應的齒條的止回棘爪的推桿8之間設有傳動機構。
在初始狀態，按鍵五、一、九、六的鎖栓槽口距離鎖栓一個步長，其餘按鍵的鎖栓槽口的位置已經對準鎖栓了。
本實施例中，如果按動了按鍵二、三、四、七、八中的任意一個或者多個，各個按鍵對應的鎖栓槽口位置不正確，不能開鎖。
本實施例的其餘結構、工作原理與實施例8相同。
本實施例的按鍵工作過程與實施例8相同。
權利要求1.一種鍵盤式機械密碼鎖，包括機架、鎖具外殼、鎖栓、用於輸入開鎖密碼的鍵盤，其特徵在於所述鍵盤上的按鍵通過棘爪連接傳動齒輪，傳動齒輪與齒條嚙合，按鍵按動一次齒條前進一個步長的距離；所述的按鍵帶有復位彈簧；所述的齒條相互平行且可縱向移動地安裝在機架上，帶有設定密碼的字符的按鍵所對應的齒條上設有鎖栓槽口，各個鎖栓槽口拼合成鎖栓槽，所述的鎖栓槽口距離鎖栓的步長數等於所在齒條對應的按鍵上的字符在設定密碼中出現的次數；所述齒條與機架之間設有復位彈簧，所述齒條與連接在機架上的止回棘爪配合；止回棘爪上連接一個可使止回棘爪進入或脫離與齒條嚙合位置的控制件；所述的按鍵按照設定密碼的字符次序分成不同的鍵組，每一鍵組內包含兩個或一個按鍵；前一鍵組的後鍵所對應的齒條和後一鍵組的前鍵所對應的齒條的止回棘爪的控制件之間設有傳動機構；鍵組內前鍵與後鍵所對應的齒條之間設有連鎖機構，連鎖機構可橫向滑移地安裝在機架上，連鎖機構被彈簧頂緊在齒條側壁上，每個齒條的側壁與連鎖機構的一個支腳頂觸，齒條的側壁上開有可供支腳進入的齒孔；初始狀態下，前鍵所嚙合的齒條與相應支腳的接觸點為齒孔；後鍵所嚙合的齒條在距離相應支腳的接觸點一個步長位置開有齒孔；所述的連鎖機構連接一個復位裝置。
2.如權利要求1所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的傳動機構可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構包括第一撥叉、第二撥叉，所述的第一撥叉被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁的凸塊上，所述的第二撥叉與第一撥叉鉸接，所述的第二撥叉的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件，所述的第一撥叉連接復位機構。
3.如權利要求1所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的傳動機構可橫向滑移地安裝在機架上，所述的傳動機構包括第一撥叉、第二撥叉，所述的第一撥叉端部的凸起被彈簧壓緊在前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條側壁上，所述的齒條側壁設有可供所述的凸起進入的凹洞，所述的第二撥叉與第一撥叉鉸接，所述的第二撥叉的端部連接後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件，所述的第一撥叉連接復位機構。
4.如權利要求1所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的傳動機構包括傳感齒輪、中間齒輪、垂直齒輪、蝸輪蝸杆，前一鍵組的後鍵所嚙合的齒條的側壁設有縱向齒，所述的傳感齒輪與縱向齒嚙合，所述的傳感齒輪通過豎向傳動軸連接中間齒輪，所述的中間齒輪與垂直齒輪相互正交嚙合，所述的垂直齒輪通過橫向傳動軸連接蝸輪，蝸輪與可上下移動地蝸杆嚙合，所述蝸杆的端部連接控制件；所述的傳感齒輪、中間齒輪、垂直齒輪、蝸輪蝸杆與機架連接。
5.如權利要求1或4所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述止回棘爪所連接的控制件、連鎖機構的復位裝置均連接復位鍵，所述的復位鍵與推塊配合，所述推塊設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述的推塊的下端與止回棘爪的控制件貼合；所述的推塊與連鎖機構接觸，所述的推塊與連鎖機構的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊；所述的復位鍵帶有復位彈簧。
6.如權利要求2或3所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述止回棘爪所連接的控制件、連鎖機構的復位裝置、傳動機構的復位機構均連接復位鍵，所述的復位鍵與推塊配合，所述推塊設有豎向滑孔，固定螺釘穿過所述豎向滑孔安裝在機架上，所述推塊的下端與止回棘爪的控制件貼合；所述的推塊與連鎖機構接觸，所述的推塊與連鎖機構的接觸處設有可使連鎖機構產生橫向位移的第一橫向凸出塊；所述的推塊與第一撥叉接觸，所述的推塊與第一撥叉的接觸處設有可使第一撥叉產生橫向位移的第二橫向凸出塊，所述的復位鍵帶有復位彈簧。
7.如權利要求5所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的止回棘爪的中部通過扭簧安裝在鉸支座上，所述的鉸支座安裝在機架上，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪的尾部的推桿；所述的第二撥叉的端部連接推桿，所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的推桿貼合。
8.如權利要求6所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的止回棘爪的中部通過扭簧安裝在鉸支座上，所述的鉸支座安裝在機架上，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪的尾部的推桿；所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的推桿貼合。
9.如權利要求5所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的止回棘爪可上下移動地套接在所述的固定套上，所述的固定套安裝在機架上，所述的止回棘爪上設有彈簧，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪的尾部的可帶動止回棘爪上下移動的導向杆，所述的第二撥叉的端部連接導向杆，所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的導向杆連接。
10.如權利要求6所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的止回棘爪可上下移動地套接在所述的固定套上，所述的固定套安裝在機架上，所述的止回棘爪上設有彈簧，所述的止回棘爪的頭部與齒條嚙合，所述的控制件為安裝在止回棘爪的尾部的可帶動止回棘爪上下移動的導向杆，所述與復位鍵配合的推塊的下端與所述的導向杆連接。
11.如權利要求7所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的傳動齒輪為缺齒齒輪。
12.如權利要求9所述的鍵盤式機械密碼鎖，其特徵在於所述的傳動齒輪為缺齒齒輪。
專利摘要一種鍵盤式機械密碼鎖，包括機架、鎖具外殼、鎖栓、用於輸入開鎖密碼的鍵盤，鍵盤上的按鍵通過棘爪連接傳動齒輪，傳動齒輪與齒條嚙合，按鍵帶有復位彈簧；齒條相互平行且可縱向移動地安裝在機架上，各個鎖栓槽口拼合成鎖栓槽；齒條與機架之間設有復位彈簧，齒條與連接在機架上的止回棘爪配合；止回棘爪上連接一個可使止回棘爪進入與齒條嚙合位置的控制件，每一鍵組內包含兩個或一個按鍵；前一鍵組的後鍵和後一鍵組的前鍵的止回棘爪的控制件之間設有傳動機構；鍵組內前鍵與後鍵之間設有連鎖機構。採用傳動機構限定鍵組之間的順序；通過連鎖機構限定鍵組內的順序。本實用新型製造工藝簡單、開鎖速度快、具有保密性高，解碼困難，可靠性好。
文檔編號E05B37/20GK2816250SQ20052001340
公開日2006年9月13日 申請日期2005年7月20日 優先權日2005年7月20日
發明者任益良 申請人:任益良