一种机械密码锁及其防护装置的制作方法

本发明涉及机械锁技术领域，特别是涉及一种机械密码锁及其防护装置。

背景技术：

现有技术的机械锁可以按开锁是否需要钥匙，分为钥匙锁和简单锁。钥匙锁指开锁时需要对应钥匙进行配对，配对成功才能解锁；密码是将钥匙数字化的特殊存在，因此密码锁也是钥匙锁的一种。简单锁指解锁时不需要进行配对。

现有技术的简单锁又可按属性分为自锁和非自锁两类，自锁指带有机械锁止功能，即按下后松手，机械锁锁止；需要接着再按一次，才能解锁。非自锁的简单锁可参考实际生活中的门栓。

现有技术的两种机械锁应用的场合差别较大。钥匙锁的应用场合要求其提供更有效的保护，因此钥匙或密码等配对机制的设计都比较复杂；简单锁的应用场合要求其提供更便捷的解锁方式，通常不设计解锁的配对机制。

通过阅读上述现有技术可知，钥匙锁虽然提供了有效保护，但解锁费时费力；简单锁虽然解锁方便，但是不能提供有效保护。因此，如何设计一种机械密码锁，既满足解锁方便，又能提供一定程度的保护，这是设计技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种机械密码锁及其防护装置，既满足解锁方便，又能提供一定程度的保护。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种机械密码锁，包括锁体及与所述锁体配合的锁芯；

所述锁体包括：锁体本体、内置弹性件及锁钉；所述锁体开设有锁槽，所述内置弹性件置于所述锁槽的槽底，所述锁钉通过复位弹性件可伸缩活动地设于所述锁槽的侧壁；

所述锁芯包括：锁芯本体、锁头、解锁复位件、密码盘及活动解锁环；所述锁芯本体依序形成头部、中部和尾部，所述锁头固定于所述锁芯本体的头部，所述解锁复位件固定于所述锁芯本体的中部，所述密码盘位于所述锁芯本体的尾部；所述活动解锁环滑动设于所述锁芯本体的中部并位于所述锁头和所述解锁复位件之间；

其中，所述锁头具有解锁环收容槽，所述活动解锁环可收容或脱离于所述解锁环收容槽，所述解锁复位件用于使得所述活动解锁环脱离所述解锁环收容槽；

所述活动解锁环面向所述解锁复位件的一侧形成平面锁止位及斜面解锁位，所述平面锁止位与所述斜面解锁位之间形成折角位。

优选的，所述内置弹性件为弹簧结构或弹性橡胶结构。

优选的，所述复位弹性件为弹簧结构或弹性橡胶结构。

优选的，所述解锁复位件为磁铁。

优选的，所述解锁复位件为弹簧结构。

优选的，所述锁头具有第一上锁引导面。

优选的，所述第一上锁引导面为半球面结构。

优选的，所述活动解锁环面向所述锁头的一侧形成第二上锁引导面。

优选的，所述锁芯本体的中部设有限位引导轨，所述活动解锁环开设有与所述限位引导轨配合的限位引导槽。

一种密码防护装置，包括上述的机械密码锁，还包括固定部及与所述固定部锁合的活动部；

所述锁体转动安装于所述固定部上，所述锁芯本体转动及伸缩安装于所述活动部上，所述密码盘固定于所述活动部上；

所述锁体本体上设有锁钉位置标记，所述锁芯本体上设有解锁位置标记，所述密码盘上环形均匀地分布有码号，所述锁钉位置标记指示所述锁钉在所述锁体本体中的位置，所述解锁位置标记指示所述活动解锁环上斜面解锁位的位置。

本发明的一种机械密码锁及其防护装置，既满足解锁方便，又能提供一定程度的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的密码防护装置的结构示意图；

图2为图1所示的机械密码锁的结构示意图；

图3为图2所示的机械密码锁的局部剖结构示意图；

图4为图2所示的机械密码锁的锁芯的结构示意图；

图5为图4沿a-a的剖视图；

图6为图3在a处的放大图。

图7为本发明的机械密码锁在上锁步骤过程中的示意图；

图8为本发明的机械密码锁在解锁步骤过程中的示意图；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明公开了一种密码防护装置20，该密码防护装置20包括固定部21及与固定部21配合的活动部22，固定部21与活动部22之间通过机械密码锁10实现锁合，从而到达了防护的目的。要说明的是，在其中一个实施方式中，该固定部21可以是门框，该活动部22可以是门板；在另一个实施方式中，该固定部21可以桌板，该活动部22可以是抽屉；在又一个实施方式中，该固定部21可以是柜体，该活动部22可以是柜门。总而言之，该机械密码锁10可以应用在多个不同的需要实现防护的场景中。

如图1及图2所示，本发明的机械密码锁10包括锁体110及与锁体配合的锁芯120。

具体的，如图3所示，锁体110包括：锁体本体111、内置弹性件112及锁钉113。锁体110开设有锁槽114，内置弹性件112置于锁槽114的槽底，锁钉113通过复位弹性件115可伸缩活动地设于锁槽114的侧壁。在本实施例中，内置弹性件112及复位弹性件115均为弹簧结构。在其他实施例中，内置弹性件112及复位弹性件115还可以为弹性橡胶结构。

具体的，如图3、图4及图5所示，锁芯120包括：锁芯本体121、锁头122、解锁复位件123、密码盘124及活动解锁环125。

锁芯本体121依序形成头部121a、中部121b和尾部121c(如图4所示)，锁头122固定于锁芯本体121的头部，解锁复位件123固定于锁芯本体121的中部，密码盘124位于锁芯本体121的尾部。活动解锁环125滑动设于所述锁芯本体121的中部，活动解锁环125位于锁头122和解锁复位件123之间。在本实施例中，解锁复位件123优先采用磁铁，活动解锁环125为铁环，解锁复位件123用于为活动解锁环125提供磁吸力，从而使得活动解锁环125复位。在其他实施例中，解锁复位件123还可以为弹簧结构，解锁复位件123用于为活动解锁环125提供弹性回复力，从而使得活动解锁环125复位。

其中，锁头122具有解锁环收容槽1221(如图3及图5所示)，活动解锁环125可收容或脱离于解锁环收容槽1221，解锁复位件123用于使得活动解锁环125脱离解锁环收容槽1221。

如图6所示，活动解锁环125面向解锁复位件123的一侧形成平面锁止位1251及斜面解锁位1252，平面锁止位1251与斜面解锁位1252之间形成折角位1253。

锁体110转动安装于固定部21上，锁芯本体121转动及伸缩安装于活动部22上。锁体110及锁芯本体121通过转动的方式实现密码的设置或密码的解密，具体如何操作，将在下文进行详细阐述。

下面，对上述结构的机械密码锁10的工作原理进行说明：

请参阅图7，上锁时，在锁芯120插入到锁槽114内的过程中，锁头122首先与锁钉113发生碰触，随着锁芯120的继续深入，锁头122将给锁钉113提供一个轴向分力，锁钉113受到轴向分力的作用而发生位移，从而给锁头122避让出位置；当锁头122完全越过锁钉113后，锁钉113在复位弹性件115的作用下复位，从而将锁头122“卡死”在锁槽114内，这样，便实现了上锁操作；要说明的是，为了使得锁钉113在受到轴向分力更容易发生伸缩运动，锁钉113靠近锁头122的一端形成倾斜引导面1131(如图3所示)；

请参阅图8，解锁时，需要使得锁芯120进一步深入到锁槽114内，在锁芯120进一步深入到锁槽114的过程中，锁芯120上的活动解锁环125会越过锁钉113，在活动解锁环125完全越过锁钉113之后，锁钉113在复位弹性件115的作用下再次复位，此时，锁钉113将活动解锁环125暂时性地卡住，于是，活动解锁环125会部分收容在锁头122的解锁环收容槽1221内，使得活动解锁环125的外轮廓与锁头122的外轮廓形成一个完整的光滑面；紧接着，反方向拉动锁芯120，由于活动解锁环125具有斜面解锁位1252(如图6所示)，锁钉113会沿着斜面解锁位1252依次顺畅地越过活动解锁环125和锁头122，当锁钉113完全越过活动解锁环125和锁头122之后，活动解锁环125和锁头122就不再受到锁钉113的束缚，整个锁芯120便可以从锁槽114内抽出，从而实现了解锁操作；

要特别说明的是，当整个锁芯120从锁槽114内抽出之后，解锁复位件123会给活动解锁环125提供一个回复力，使得活动解锁环125从解锁环收容槽1221中脱离出来，于是，活动解锁环125与锁头122之间会再次形成一个间隔，从而为下一次上锁做好准备。

下面，对上述结构的机械密码锁10的相关结构设计原理进行说明：

如图5所示，锁头122具有半球面结构的第一上锁引导面1222，活动解锁环125在面向锁头122的一侧具有斜面结构的第二上锁引导面1254。通过设置第一上锁引导面1222和第二上锁引导面1254，在上锁的过程中，锁钉113将会更加顺畅的沿着第一上锁引导面1222和第二上锁引导面1254滑动，减少卡滞现象的发生；

如图3所示，在锁槽114的槽底处安装了内置弹性件112，内置弹性件112既可以在上锁时对锁芯120起缓冲作用，又可以在解锁时为锁芯120提供向外的作用力，使锁芯120弹出锁槽114；内置弹性件112的设置可以产生以下益处：一方面避免锁芯120与锁体110由刚性碰撞带来的损伤；另一方面可以使解锁时更加省力方便；

如图3所示，锁芯本体121的中部设有限位引导轨1255，活动解锁环125开设有与限位引导轨1255配合的限位引导槽(图中未示)。如此，既不妨碍活动解锁环125在锁芯本体121的中部的轴向运动，又可以限制活动解锁环125的径向转动，使活动解锁环125可以随着锁芯本体121的转动而转动，从而实现锁止位1251与解锁位1252位置的改变。

要重点说明的是，在本发明中，活动解锁环125面向解锁复位件123的一侧形成平面锁止位1251及斜面解锁位1252(如图6所示)，平面锁止位1251与斜面解锁位1252之间形成折角位1253。活动解锁环125这样的结构设计，有利于提高机械密码锁10在解锁过程中的难度，只有熟悉机械密码锁10内部构造的人员，才能快速且顺畅的进行解锁。具体解释如下：

当机械密码锁10正处于上锁状态时，锁钉113会将锁头122“卡死”在锁槽114内，此时的锁钉113处在锁头122和活动解锁环125之间；

当机械密码锁10上锁后，随意转动锁芯本体121，锁芯本体121上的活动解锁环125也随之转动，由于平面锁止位1251占据了活动解锁环125的绝大部分位置，而斜面解锁位1252只占据了活动解锁环125很小部分位置，从概率上来说，斜面解锁位1252不太可能与锁钉113准确对应，而只有使得斜面解锁位1252与锁钉113准确对应才能实现解锁，与锁钉113对应的极大可能是平面锁止位1251；

在上述的这种情况下，当要对机械密码锁10进行解锁时，按压锁芯本体121，锁芯本体121进一步深入到锁槽114内，在锁芯本体121进一步深入到锁槽114的过程中，锁芯本体121上的活动解锁环125会越过锁钉113，在活动解锁环125完全越过锁钉113之后，锁钉113在复位弹性件115的作用下复位，此时，锁钉113将活动解锁环125卡住；这时，锁钉113会与活动解锁环125的平面锁止位1251接触，而平面锁止位1251不是倾斜的斜面，因此，此种状态下的活动解锁环125还不能实现解锁；

为了实现解锁，还需要再次按压锁芯本体121，使得锁芯本体121进一步深入到锁槽114内，在按压锁芯本体121的同时并对其旋转，这样，锁钉113才能顺畅的越过平面锁止位1251与斜面解锁位1252之间的折角位1253，使得锁钉113的一端压持在斜面解锁位1252上；在这种状态下，释放原先对锁芯本体121的压持力，锁钉113便会沿着斜面解锁位1252依次顺畅的越过活动解锁环125和锁头122，从而实现解锁；

要特别解释说明的是，平面锁止位1251与斜面解锁位1252之间的折角位1253，折角位1253使得锁钉113难以从平面锁止位1251到达斜面解锁位1252，只有对锁芯本体121做出按压及旋转的动作，才能使得锁钉113从平面锁止位1251到达斜面解锁位1252，这在一定程度上增加了解锁的复杂性。

如图1及图2所示，锁体本体111上设有锁钉位置标记111a，锁芯本体121上设有解锁位置标记121a，密码盘124上环形均匀地分布有码号124a。其中，密码盘124是固定于活动部22上的。锁钉位置标记111a指示锁钉113在锁体本体111中的位置，解锁位置标记121a指示活动解锁环125上斜面解锁位1252的位置。旋转安装于固定部21的锁体本体111，使锁钉位置标记111a指定到密码盘124上某一个特定码号124a，即完成了密码的设置。解锁时，旋转锁芯本体121，使解锁位置标记121a对应到锁钉位置标记111a指定的特定码号124a，即实现了斜面解锁位1252与锁钉113的准确配对，这样，便实现了密码的解密。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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