專利名稱：蓋式撥碼全機械密碼鎖頭的制作方法
技術領域：
本發明是一種鎖頭，特別是涉及帶有密碼的機械鎖頭。
背景技術：
在現有技術中，有較好的技術指標的專利號為02255813的撥碼盤式全機械密碼鎖，其結構包括多片環狀密碼盤、底盤、鎖閂、外殼、撥碼盤、開閂機構、定位機構、撥碼機構、復位機構、探碼機構，撥碼機構包括結構架、控制裝置、撥碼塊，控制裝置包括套筒棘爪、控制盤，…及附屬機構等等；在有12個撥碼位，撥六個來回，平均記憶8位數，平均需時約15秒，近300百萬密碼量，且能隨意換碼；但，缺點是其組合過于復雜，一個密碼的撥次就要單獨對應一個密碼盤及附屬機構配置，造成體積結構的臃腫笨重，可靠性相對較低，每一次撥碼后都可探碼，因而密碼量不能累加，更難增加，換密碼也有失敗的風險。
與本發明相近的現有技術為專利號為93234898機械密碼鎖，其密碼機構也和傳統的三片密碼盤(擋圈)連接撥號盤，密碼盤為環形，設置于鎖芯體與保護套(外套筒)之間，密碼盤通過圈內壁的銷槽與密碼銷錯位徑向鎖定，撥首位密碼需主動密碼盤逐圈依次連帶撥三轉的原理也一樣，刻度在撥號盤上，可換碼；密碼銷與彈子連接，彈子與鎖芯體(鎖體)、鎖芯和彈簧都為傳統鎖頭的機構設置；保護套9′還與鎖芯體5′固裝；其開閂機構仍為外置鑰匙開鎖。缺點是這種逐圈依次連帶的撥碼結構是導致操作麻煩，密碼量難能提高的原因所在，僅有7萬，密碼量難能增加；其是每撥前面兩個密碼盤后，撥第三個密碼盤的全程都可探碼，實際上在正確對碼后，不需鑰匙也能簡單開鎖了，可靠性低。
發明內容
本發明的目的是設計一種使得使用者自己不僅能變換密碼而且有著相對更大的密碼量而操作更迅捷，結構簡單和不需鑰匙的全機械密碼防盜鎖頭。
本發明技術方案是，包括外套筒、鎖體、鎖芯、彈簧、彈子、密碼機構和開閂機構，其特征在于密碼機構由擋圈、套筒和直通槽組成，擋圈有開口，擋圈端面有凸舌，擋圈活裝于在鎖體柱面上設置的環狀擋圈槽內；套筒內壁上有撥塊，其端面有刻度，套筒安裝于鎖體與外套筒之間，直通槽設置于鎖體柱面；開閂機構由中軸、套管和彈簧組成，中軸連體于套筒底內，中軸柱面上設有帶坡面的凹槽；套管為鎖芯的一段，在套筒與套管之間連接彈簧；中軸插入彈簧和套管。
擋圈軸向鎖定套筒，一個擋圈，就是一個密碼盤；擋圈的凸舌可有不同的長短而可被分界面撥碼，擋圈可疊置；擋圈的凸舌弧長也有長、短之分，每兩個擋圈可以形成一個定向組合。環狀擋圈槽也可以同時設置于鎖體的端面。套筒可以在不同的界面旋轉撥動擋圈，撥塊可以在一圈之內同時直接撥動所有擋圈、也可分界面直接依次正反向旋轉撥動擋圈來進行對碼。直通槽軸向貫通所有環狀擋圈槽，是套筒及其上的撥塊的進出和通道，其與各環狀擋圈槽連接的端口也是對碼的基準。對碼后，開閂機構運作套筒在被與套管(也可與鎖體)之間連接彈簧彈出時，套筒通過中軸上的凹槽與鎖芯的套管以彈子連接，旋轉可開、關鎖閂；開、關鎖后，壓套筒進入時，連接彈子沿中軸上凹槽的坡面滑回和中軸分離；復位后，套筒可以通過撥塊撥動擋圈的凸舌來自我鎖定。
開閂機構是在套筒對碼完成時將套筒連接鎖芯開門的機構；開閂機構中設置的與套筒間的彈簧還為排除因套筒外露被撥取的可能性。
一蓋式撥碼全機械密碼鎖頭的密碼即能實現直通槽、擋圈的開口和套筒的撥塊三者的同時對應。
本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭的原理是通過以擋圈的開口與鎖體上直通槽的錯和合來作為套筒的向外軸向移動通道的關和開，并以套筒的向外軸向移動來連接鎖芯進行開、關鎖的運轉，以擋圈上的凸舌兩端與其相應的開口端的弧長的變化來獲得不同的基本密碼。
與現有技術相比，本發明的有益效果是有巨大的密碼量而可操作更迅捷，使使用者自己能設置組合形式、變換密碼和操作方式，且結構非常簡單和具有很強的防盜性能。
圖1是本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭具體實施方式
的剖視圖；圖2是本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭具體實施方式
圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示蓋式撥碼全機械密碼鎖頭，在鎖體5的柱面上設有左、中、右三道環狀擋圈槽37和連接所有環狀擋圈槽37的軸向貫通的直通槽4，在每一擋圈槽37內(左方未設擋圈)可疊置有截面均為L形相對的環形擋圈29、擋圈32。擋圈32的右側端面和擋圈29的圈面上分別都可帶有長凸舌31或短凸舌35，二者的凸舌長、短相互對應，其上都帶有與鎖體5上軸向直通槽4截面相應的開口18，都具有較強的收縮彈性緊貼擋圈槽37的相應環面。內層的擋圈29其圈體旋轉配合于擋圈槽37底內，其左端外層的環狀凸緣17具有阻擋鎖定功能；擋圈32的內凸緣端面與擋圈槽37內的環狀凸臺19其截面呈左低右高的端面旋轉配合，可控制擋圈32軸向右移，擋圈32的長凸舌31延于擋圈槽37右側環狀端面并相互旋轉配合，并對圈體軸向支撐且與擋圈29相互保持獨立旋轉，擋圈32的凸舌兩端至相應的開口18部分是其起阻擋鎖定功能的部分。
鎖體5的右方有外螺紋的端口28上安裝帶內凸緣螺口21的外套筒1，其間以銷22固定而定位，以防止鎖體5相對外套筒1轉動而使密碼失效，端口28有內凸緣，其內有從左端插入的鎖芯23；外套筒1以螺孔20與帶鎖舌的底板固裝，外套筒1端面上有刻點36，為密碼的對應基點，外套筒1與鎖體5可以通過改變其徑向相對固定位置來變換鎖體5上直通槽4與外套筒1的對應基點的密碼。
在鎖體5與外套筒1之間安裝相互密切旋轉配合的套筒2，套筒2左端有底、筒內壁上有與鎖體5上的直通槽4截面相應、且在同一軸線的并與環狀擋圈槽37數目相等的撥塊3、3′；撥塊3′為筒內里的左、中兩塊，是由帶銷槽的平頭螺絲并加銷40定位與筒體結構，其形和功能與撥塊3完全一樣，這樣結構的好處是以右方撥塊3為基準而容易通過校正和微調撥塊3′，使其在擋圈槽37內與所有撥塊左端面相對的旋轉面上都能同時與擋圈29的環狀凸緣17右端面和擋圈32右端面密切配合，來保證所有擋圈對套筒2沒有手感的有效鎖定。套筒2端面有刻度和數字，套筒2的撥塊3、3′直接觸及每一擋圈的凸舌，所以套筒2每旋轉一格的刻度，就能精確地撥動擋圈旋轉同樣相應的位置；改變外套筒1與鎖體5徑向相對位置，也就是改變套筒2的撥塊3、3′在旋轉擋圈最后返回直通槽4端口的密碼；撥塊3、3′與擋圈槽37、套筒2和其中軸6與鎖芯23、鎖體5、外套筒1的軸向之間保持一大于擋圈短凸舌長度的相對壓縮空間39，使壓套筒2在帶長凸舌擋圈的界面旋轉時，其上撥塊3、3′不會帶到短凸舌擋圈。在套筒2被彈出進行開鎖旋轉操作時，撥塊3旋轉于鎖體5上的環狀凹槽33，中間撥塊3′于左方擋圈槽37右端面。套筒2分界面對應擋圈的長、短凸舌的撥碼的簡單配置能起到在有限的空間里能設置更多的擋圈及其組合變化、增加不同的操作方式及其密碼量的作用。
鎖芯23右方加卡環24連接鎖尺25，鎖芯23左段為套管26，在鎖體5和套管26間有一通孔11，其中設彈子(也可以為軸向限位卡片)10、13、彈簧14，這些是沿用了傳統鎖頭的基本結構，但在開鎖之前，彈子10是將套管26及其鎖芯23與鎖體5鎖定于一體的。中軸6與套筒2底內連為一體，中軸6右方柱面設有帶軸向坡面9的對應彈子10的凹槽8。在套筒2與鎖芯23之間連接墊圈7、彈簧12，中軸6插入鎖芯23的套管26中。
在圖2中，中方的環狀擋圈槽37內，設置的擋圈29其短凸舌34和擋圈32其短凸舌35，短凸舌34弧長比短凸舌35弧長長。在上述都為短凸舌擋圈的同一界面的撥碼中，由于不論向什么方向旋轉，套筒2的撥塊3、3′的是弧長長的擋圈32的短凸舌35總能先觸到，同時，在觸到凸舌弧長長的擋圈32時，只要繼續旋轉，總能依次觸到凸舌弧長相對較短的擋圈，如要確定每一凸舌弧長不等的擋圈位置的話，弧長最短凸舌的擋圈的位置不在最先確定，離之將越來越遠，并且一旦定下一擋圈的位置就不能再觸及移動，故應首先實現弧長最短凸舌的擋圈的操作對碼；再者，而在弧長最短凸舌的擋圈對碼后，要想實現比弧長最短凸舌的擋圈的凸舌弧長漸長的各擋圈的對碼，只有依次通過反向旋轉(每次旋轉呈角度收斂)才能觸及來實現對碼。一個擋圈，順時針旋轉或逆時針旋轉都可以有一密碼，唯一是擋圈上的凸舌兩端與其相應的開口端的弧長都相等。所以，一組短凸舌(或長凸舌)的各擋圈的密碼，取決于弧長最短凸舌的擋圈順、逆方向的密碼選擇。這也就是確定密碼的基本原理。同時，在一組短凸舌(或長凸舌)的不同弧長擋圈的組合也有配置選擇關系，即兩弧長相近的擋圈，其長弧長凸舌與短弧長凸舌對應的凸舌端與相應的開口端的弧長之差等于或小于凸舌短弧長與凸舌長弧長之差；在多個擋圈的組合中，各凸舌的兩端與其各自相應的開口端的弧長，一擋圈和其它任一擋圈都應不盡相等，都相等則無意義。
對于圖2，可以認為是兩個短凸舌擋圈經過套筒2松旋操作對碼后，實現了兩擋圈的開口18、撥塊3、3′和直通槽4三者完全對應的狀態。在圖2還顯示的是，擋圈29和擋圈32的凸舌都有同一端與其相應的開口弧長正好相等。在僅對上述兩個短凸舌的擋圈確定密碼而言，實際上有兩組密碼。它可能采用先逆時針旋轉將凸舌34弧長短的擋圈29的開口18與直通槽4對應，再順時針旋轉凸舌35弧長長的擋圈32到位，旋轉兩次的一種密碼；第二種是順時針旋轉即可將擋圈29和擋圈32一次兩擋圈同時到位實現對碼的密碼。
這種由兩個擋圈有相同長度的凸舌，只有相同的一端與相應的開口端弧長相等、可一次定向旋轉使開口與直通槽4對應的組合，稱為定向組合；凸舌弧長長的擋圈，稱為定向擋圈，可對被定向的擋圈定位旋轉方向，被定向的擋圈的凸舌弧長最短。定向組合，在不增加操作程序和時間的基礎上，倍增被定向擋圈的密碼量值。
在擋圈槽37內可以在一定數擋圈的模式下，統一的手感組合設置擋圈，各組合的短凸舌擋圈和長凸舌擋圈在數目及其凸舌弧長上分別都可設為一一對應的統一，同時也方便制做。可以整體六個也可以四個擋圈來統一組合設置，并以偽擋圈參與組合。偽擋圈是重復的定向擋圈，在所有同長度的凸舌的都為偽擋圈(只有相同的一端與相應的開口端弧長相等)的話，將從屬上一擋圈或決定下一擋圈的旋轉方向。
由于套筒2的撥塊3、3′在旋轉擋圈后都必須返回直通槽4的基準端口，在這種情況下，還可以設置相應的探碼障礙，即在所有長凸舌的擋圈(當然包括偽擋圈)右側端面上，從開口的兩端(包括在兩端)上起，各向凸舌相應的兩端，每相距一個撥塊3、3′的寬度的位置設置一個矮(微突即可)突起，并在與其撥塊3、3′端面的對應位置設置對應于刻度單位的對應該矮突起的凹槽，這樣，就能使盜者不能在最后撥塊3、3′回旋至直通槽4端口的過程中，以松旋而滑過探碼，迫其必須小心地一推一拉、亦步亦趨地轉動而不能帶到所設置的矮突起，使擋圈發生移動。這實際上和增加一層擋圈在該段上的對碼效果是完全一樣。
在鎖體5還設有4個貫通于每一擋圈的直通槽16，更換配置擋圈時，先旋緊螺絲銷27鎖定彈子10，將套筒2對碼后即可取出，由于有無頭螺絲15，彈簧14不會彈出，再可用適配的鋼棒同時插入直通槽16，將擋圈一層一層撬出；再將配置后的(每鎖頭都可配置若干各種適換的)擋圈，在鋼棒的控制下滑入，推入套筒2自我鎖定，再解除銷27鎖定即可。
在套筒2旋轉操作對碼時，一般應首先松旋(主要施以旋轉方向的力)短凸舌擋圈的組合，將其一一對碼到位后，再壓套筒2旋轉長凸舌擋圈的組合對碼，之后，再壓套筒2旋轉對碼至直通槽4端口，套筒2即在與鎖芯23之間的連接彈簧12的作用下，撥塊3、3′沿直通槽4向外軸向移動，同時，彈子10即進入套筒2的中軸6上的凹槽8，將鎖芯23和中軸6連接為一體，套筒2也被軸向定位，這時，其右撥塊3正處鎖體5的環狀凹槽33、中撥塊3′處環狀擋圈槽37右側的壓旋的界面、左撥塊3′滑至鎖體5左端面，再直接旋轉套筒2來運轉鎖芯23，達到開鎖目的；完畢，壓著套筒2旋轉，至直通槽4時進入，同時，彈子10沿中軸6上凹槽8的坡面9滑上其柱面而和中軸6分離，重新與鎖體5連接鎖定，繼續旋轉套筒2會觸及擋圈的凸舌，使擋圈的開口18與直通槽4錯位而重新被鎖定。
需注到的是，各密碼鎖頭之間的外套筒1上對應基點的刻點36與鎖體5的直通槽4相對位置和套筒2端面刻度數字與其撥塊3、3′相對位置都是不應一致的。
本發明的環形擋圈的開口也可以為圈面上的通槽，和設置于鎖體右端面的環狀擋圈槽；環狀擋圈槽也可為徑向分體的鎖體并以螺紋或軸向螺栓連接間的柱面構形。
本發明的有益效果在于在幾乎是在傳統鎖頭基礎上，外加幾個擋圈、一個套筒和一個外套筒而已，結構極為簡單。撥塊3、3′總會于多個不同擋圈相錯的對應端面，采用彈簧12使套筒2在操作面為一個沒有軸向鉤拉應手的封閉的平面，松旋套筒2時，則更加弱化了手感，同時，其撥塊3、3′實際上是壓齊了擋圈的對應端面，開口18更沒突顯的可能，再者，在對應撥塊3、3′上的凹槽的位置設置在擋圈對應端面上的矮突起，也會極大地擾亂手感；壓旋套筒2，撥塊3、3′則遠離擋圈對應端面及開口18，更無手感可言。封閉的操作面，具有了無隙可乘地防盜性能，也更具美感。
套筒在一圈之內可直撥所有擋圈的特有撥碼方式，和有彈性、結構簡明、纖巧便設，凸舌易長短的擋圈，易群易組，易做偽，有層次，密碼易分撥，且不能隨機探碼。在一定數擋圈的模式下，以統一手感的組合方式、產生既復雜多變又相互獨立各不相同的操作方式，獲得所有可能組合的累加的巨大密碼量和簡單迅捷操作的各種可能性。
現以在三個環狀擋圈槽37內，設置一定數為六個，包括短凸舌和長凸舌各三個(也可定數為4的短凸舌和長凸舌各兩個)的擋圈，來看各種可能的組合形式、操作方式及旋轉角度、密碼量和密碼位數短凸舌擋圈 長凸舌擋圈操作方式及旋轉圈數 密碼量 密碼位數組合1定向組合* ***松正反旋＜1.95圈 1.9萬4組合21，定向組合***松正反正旋＜2.43圈 44.18萬 6組合3定向組合*定向組合*先松旋＜1圈 后壓正反旋＜1.95圈368萬6合計414.08萬組合41，定向組合 定向組合*松正反旋＜1.95圈 壓正反旋＜1.95圈 8924萬 8組合5定向組合*1，定向組合 松旋＜1圈 壓正反正旋＜2.43圈 8924萬 8總合計 1.826208億列表中，所謂的″正反旋″或″正反正旋″只代表過程，旋轉方向實際上是由各定向組合決定的，同時，比如雖同為″正反正旋″其每次的旋轉程度也可能不盡相同；凡帶一″*″的表示鑒于防盜和統一手感的考慮，要在該短凸舌或長凸舌的組合里增設一偽擋圈。
比如上述密碼量是以刻度盤為100個單位、撥塊3、3′(開口18或直通槽4端口)寬2個單位，那么可將擋圈不論真、偽凸舌弧長統一定為三種形式最短弧長凸舌定為2個單位，定向擋圈凸舌弧長定為3個單位，最長凸舌弧長定為50個單位，并以此來計算密碼量。
在組合4里的密碼量＝100×2(定向組合)×47(短凸舌擋圈)×100×2(定向組合)×48(撥塊3、3′折半)。
從列表中可以看到，組合3，記憶6位數，最大旋轉總圈數在3圈內，密碼量即達368萬！組合7，記憶8位數，最大旋轉總圈數在3.43圈內，密碼量即達8924萬！這就是說，你知道是那一種組合時，那么，該組的密碼量就是上述這么多。
而上述列表中，是在統一手感的前提下，每種組合的可能性皆有。
單一的講，組合6-7的密碼量之和也包括有組合1-3的密碼量之和，但是，你不能純粹地拿組合1的操作方式打開組合2-5，不能純粹地拿組合2的操作方式打開組合3-5，不能純粹地拿組合3的操作方式打開組合4-5，不能純粹地拿組合4的操作方式打開組合5；而在一蓋式撥碼全機械密碼鎖頭里，究竟選擇何種組合，完全是使用者的意愿決定的，對于盜者就不得不面對這些形式一樣、手感一樣的可能不同組合的各不相同的操作方式的選擇！因為，對于盜者可能先試組合1，再試組合2…再試組合5，所以，僅就上列表中而言，就因操作方式的根本不同，其密碼量應是簡單的累加！414萬是本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭在一定數為四個擋圈、統一手感的前提下，最大旋轉圈數在2.95圈內、密碼在6位數內的真正密碼量。
1.826億！這才是本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭在一定數為六個擋圈、統一手感的前提下，最大旋轉圈數在3.9圈內、密碼在8位數內的真正密碼量。
如果要放置六個相等數目的長、短凸舌且凸舌弧長折中的全真擋圈，其密碼量近達1400億之巨！不管怎樣，組合1都是一種簡單迅捷操作的可能選擇。而對于上述列表中這些的操作，就其任何一種并不復雜，一般在十秒種即可對碼。并且在日常使用的實際密碼操作中，平均旋轉的總圈數是最大總圈數的百分之六十左右。
還應指出的是，上列表中僅為最簡操作方式和最大密碼量兼顧的所有可能組合的優選組合！
權利要求
1.一種蓋式撥碼全機械密碼鎖頭，包括外套筒(1)、鎖體(5)、鎖芯(23)、彈簧(14)、彈子(10)、(13)、密碼機構和開閂機構，其特征在于密碼機構由擋圈(29)、(32)、套筒(2)和直通槽(4)組成，所述擋圈(29)、(32)有開口(18)，其端面有凸舌(30)、(31)、(34)、(35)，所述擋圈(29)、(32)活裝于在所述鎖體(5)柱面上設置的環狀擋圈槽(37)內；所述套筒(2)內壁上有撥塊(3)、(3′)，其端面有刻度，所述套筒(2)安裝于所述鎖體(5)與所述外套筒(1)之間，所述直通槽(4)設置于所述鎖體(5)柱面上；開閂機構由中軸(6)、套管(26)和所述彈簧(12)組成，所述中軸(6)連體于所述套筒(2)底內，所述中軸(6)柱面上設有帶坡面(9)的凹槽(8)；所述套管(26)為所述鎖芯(23)的一段，在所述套筒(2)與所述套管(26)之間連接彈簧(12)；所述中軸(6)插入所述彈簧(12)和所述套管(26)。
全文摘要
本發明蓋式撥碼全機械密碼鎖頭，包括外套筒和傳統鎖頭的基本結構，其特征在于密碼機構由擋圈、套筒和直通槽組成，擋圈有開口、有凸舌，裝于在鎖體上的環狀擋圈槽內；套筒內壁上有撥塊，安裝于鎖體與外套筒之間，直通槽設置于鎖體柱面。擋圈軸向鎖定套筒。套筒可直撥所有擋圈或分別正反旋轉依次對碼，對碼后自動彈出直接連鎖芯開閂。在一定數為四個擋圈、統一手感的前提下，平均旋轉2.5圈，6位數內密碼量414.08萬；在一定數為六個擋圈、統一手感的前提下，平均旋轉3.5圈，8位數內密碼量達1.82億，操作迅捷，平均十秒即可對碼；最大密碼量近1400億，變換密碼方便，結構非常簡單，無手感、無隙可乘地防盜性能。可用于防盜門、保險柜和各種車用鎖。
文檔編號E05B37/00GK1948680SQ200610147170
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月8日 優先權日2006年11月8日
發明者楊明廣 申請人:楊明廣