一种机械密码锁及其使用方法

技术领域

本发明涉及密码锁的技术领域，特别是一种机械密码锁及其使用方法。

背景技术

目前现有技术下的机械密码锁，存在几点明显缺陷：

第一，功能单一；

第二，目前市面上有部分采用多功能，但存在结构复杂、不稳定、使用不便等问题，例如：中国发明专利(02112694.1)以及(02135963.6)就是公开一种多功能的机械密码锁，但是结构复杂，输入密码时无法精确定位，进码输码的机构动作复杂不够稳定，无法快速输码，输码和复位转换需要额外复杂机构来操控，很多运动结构是靠滑动摩擦驱动，现实生产应用中就会有些问题，比如：需要零部件的尺寸精度和表面光洁度很高，否则容易卡死，最终造成使用性大打折扣。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种机械密码锁及其使用方法，本案由此产生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种结构更合理紧凑，输码精准定位，进码输码动作简单连贯同时能防止探码，可以快速输码，输码复位能快速却换，各机构之间简单快速互锁，使每个功能精准执行，并且错码开锁空转的机械密码锁，其技术方案如下：

本发明的目的之一在于提供一种机械密码锁，包括壳体、设置于壳体内部的前框架与后框架、同时贯穿前框架与后框架的芯轴、活动套设于芯轴上且设置有第二定位缺口的若干从动密码片、套设于从动密码片上的主动密码片、套设于芯轴一端的输入连接轴、设置于芯轴上且用于拨动主动密码片沿芯轴中心线旋转的顺序输码机构、设置于若干从动密码片径向一侧且用于解锁的辨码组件、通过辨码组件解锁且用于驱动锁体/锁舌的错码空转机构、用于连接/分开顺序输码机构与输入连接轴的单选互锁片；

当输入连接轴与顺序输码机构刚性连接，旋转输入连接轴通过顺序输码机构带动主动密码片旋转；

所述芯轴与前框架、后框架转动连接，所述壳体上刻有数字0-9以及N，且N为空挡，位于0和1之间，数字0-9以及N呈弧形分布。

进一步的，所述壳体包括上锁壳、用于固定上锁壳的下锁壳，其中数字0-9以及N位于上锁壳，所述前框架与后框架固定设置于下锁壳上；

所述顺序输码机构通过芯轴铰接于前框架与后框架上；

所述输入连接轴上且位于上锁壳外侧壁设置输入旋钮，且输入旋钮上设置用于定位的对齐缺口；

所述芯轴上设置两卡销，通过两所述卡销将若干从动密码片轴向刚性定位；

所述主动密码片与从动密码片两者通过端面上的凸台凹槽配合。

进一步的，所述主动密码片径向前侧设置有前限位片、限位杆，其径向后侧设置后限位片，所述的主动密码片上设有导向耳、第一定位缺口，所述导向耳与后限位片接触，所述主动密码片第一定位缺口侧设置有阻尼定位片，所述阻尼定位片上设有压紧弹片。

进一步的，所述压紧弹片和阻尼定位片合成为一个部件，减少制造成本。

进一步的，所述顺序输码机构包括拨码架、进码轴、定码棘轮、棘轮定位片、若干拨码轮、启始定位片、进码棘轮、进码片、复位发条，所述拨码架通过芯轴活动连接在前框架与后框架上，所述进码轴中心轴平行于芯轴中心轴且活动安装在拨码架上，所述进码轴上按顺序依次固定套设着定码棘轮、拨码轮、启始定位片、码棘轮、复位发条，其中若干所述拨码轮上均设有拨头，且若干拨头以螺旋状角度均布，所述棘轮定位片铰接于拨码架上，所述进码片铰接于后框架上。

进一步的，还包括用于复位的复位机构，且输入连接轴与顺序输码机构分开时，与复位机构刚性连接；所述复位机构包括复位架、解压凸轮、驱动摇臂、驱动凸轮，所述复位架可相对转动的套设于拨码架外侧，且通过芯轴活动连接于前框架于后框架上，所述解压凸轮固定于复位架上，所述驱动摇臂一端铰接于驱动凸轮上，另一端抵在解压凸轮上，所述驱动凸轮活动铰接于前框架于后框架上，与阻尼定位片接触，所述复位架还设有与单选互锁片接触的止动缺口一、以及和结合凸台接触的结合缺口一、以及和辨码杆接触的防探凸缘一、以及与棘轮定位片接触的顶开凸缘。

进一步的，所述输入连接轴上设有联动片、结合凸台，所述单选互锁片为E字形状，其设有第一凸台、第一缺口、第二凸台、第二缺口，第一凸台活动镶嵌在前框架上，第二缺口活动卡于联动片上，所述拨码架上设有与单选互锁片接触的止动缺口二、与结合凸台配合的结合缺口二以及设有与辨码杆接触的防探凸缘二。

进一步的，所述辨码组件包括设置于若干从动密码片径向且用于与第二定位缺口配合的辨码杆、设置于辨码杆两端且分别与前框架和后框架铰接的辨码架、设置于辨码架上且远离辨码杆一端的推片；

所述错码空转机构包括开锁驱动轴、空转封装壳、可控连接轴、止转连接片、开锁拨轮，所述止转连接片设置于可控连接轴内，所述开锁驱动轴、可控连接轴依次活动套设在空转封装壳中，所述开锁拨轮与可控连接轴固定连接。

进一步的，所述后框架上设置限位盖，且限位盖紧固于后框架上，所述限位盖通过销轴铰接换码机构，所述限位盖上设有当密码正确时辨码杆一端能通过的限位孔，所述芯轴后端设有与换码机构活动连接的腰型孔；

所述辨码杆远离另一端设有与换码机构接触的限位头；

所述换码机构包括换码连杆、拨叉，所述换码连杆铰接于限位盖上，所述拨叉活动套设在芯轴上，所述换码连杆通过销轴穿过芯轴上的腰型孔与拨叉铰接一起，所述拨叉另一端与限位头活动连接。

本发明的目的之二在于提供一种机械密码锁使用方法，包括输码开锁，其中N为空挡，设在0和1之间，输入密码时；往0为进码方向，往1为输码方向；该输码开锁依次包括以下步骤：

步骤一，将输入旋钮的对齐缺口对准刻度N位，然后将输入旋钮向里推到底；

步骤二，将输入旋钮往进码方向转动；

步骤三，输入旋钮越过N位，往输码方向转动输入密码；

步骤四，输完一位密码后输入旋钮的对齐缺口回到N位，重复以上输码操作将剩余密码完成输入；

步骤五，输完正确密码后，输入旋钮的对齐缺口回到N位即可。

进一步的，还包括复位以及换码；

其中所述复位依次包括以下步骤：

步骤一，输码旋钮的对齐缺口对准N位，然后向外拉；

步骤二，输入旋钮往输码方向相反转动至对准复位刻度；

步骤三，最后将输入旋钮的对齐缺口回到N位复位完成；

进一步的，所述换码依次包括以下步骤：

步骤一，输入完正确密码后，输入旋钮的对齐缺口对准N位，然后向外拉动换码连杆；

步骤二，进行复位操作一次，使原密码清零；

步骤三，通过输码开锁操作输入新密码，再然后合上换码连杆；

步骤四，最后在复位操作一次，换码即完成。

本发明的机械密码锁配合其使用方法可实现输码开锁、复位以及换码，实现功能的多样性，同时该使用方法操作简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1为本发明整体外部结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明隐藏部分零件结构示意图一；

图4为本发明隐藏部分零件结构示意图二；

图5为本发明隐藏部分零件结构示意图三；

图6为本发明输入连接轴与拨码架结合时示意图；

图7为本发明输入连接轴与复位架结合时示意图；

图8为本发明输码状态时正视图；

图9为图8A-A剖视图；

图10为本发明顺序输码机构在N位时正视简略示意图；

图11为本发明顺序输码机构在N位时后视简略示意图；

图12为本发明顺序输码机构进码到0位时后视简略示意图；

图13为本发明顺序输码机构进码后与主动密码片状态简略示意图；

图14为本发明输码时顺序输码机构与主动密码片状态简略示意图；

图15为本发明密码正确时输入旋钮在N位时内部状态简略示意图；

图16为本发明复位状态时简略示意图；

图17为本发明密码不正确时换码机构状态示意图；

图18为本发明密码正确时换码机构工作状态示意图；

图19为本发明密码不正确时错码空转机构状态简略示意图；

图20为本发明密码正确时错码空转机构状态简略示意图；

图21为本发明错码空转机构的爆炸图；

图22为本发明密码不正确时错码空转机构动作剖视示意图；

图23为本发明密码正确时错码空转机构动作剖视示意图；

标号说明：

1、上锁壳；2、下锁壳；3、输入旋钮；4、输入连接轴；4a、联动片；4b、结合凸台；5、单选互锁片；5a、第一凸台；5b、第一缺口；5c、第二凸台；5d、第二缺口；6、前框架；6a、后框架；7、复位架；7a、止动缺口一；7b、结合缺口一；7c、防探凸缘一；7d、顶开凸缘；8、拨码架；8a、止动缺口二；8b、结合缺口二；8c、防探凸缘二；9、芯轴；9a、腰型孔；10、主动密码片；10a、导向耳；10b、第一定位缺口；11、从动密码片；11a、第二定位缺口；12、限位杆；13、进码轴；14、定码棘轮；15、棘轮定位片；16、拨码轮；16a、拨头；17、启始定位片；18、进码棘轮；19、进码片；20、复位发条；21、前限位片；22、后限位片；23、限位盖；23a、限位孔；24、阻尼定位片；25、压紧弹片；26、解压凸轮；27、驱动摇臂；28、驱动凸轮；29、辨码杆；29a、限位头；30、辨码架；30a、推片；31、换码连杆；32、卡销；33、拨叉；34、开锁驱动轴；35、空转封装壳；36、可控连接轴；37、止转连接片；38、开锁拨轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1至23，是作为本发明提供的一种机械密码锁，包括壳体、设置于壳体内部的前框架6与后框架6a、同时贯穿前框架6与后框架6a的芯轴9、活动套设于芯轴9上且设置有第二定位缺口11a的若干从动密码片11、套设于从动密码片11上的主动密码片10、套设于芯轴9一端的输入连接轴4、设置于芯轴9上且用于拨动主动密码片10沿芯轴9中心线旋转的顺序输码机构、设置于若干从动密码片11径向一侧且用于解锁的辨码组件、通过辨码组件解锁且用于驱动锁体/锁舌的错码空转机构、用于连接/分开顺序输码机构与输入连接轴4的单选互锁片5；

当输入连接轴4与顺序输码机构通过单选互锁片5刚性连接，旋转输入连接轴4通过顺序输码机构带动主动密码片10旋转，当输入连接轴4与顺序输码机构分开，与复位机构刚性连接；

芯轴9与前框架6、后框架6a转动连接，壳体上刻有数字0-9以及N，且N为空挡，位于0和1之间，数字0-9以及N呈弧形分布，输入密码时；往0为进码方向，往1为输码方向。

壳体包括上锁壳1、用于固定上锁壳1的下锁壳2，其中数字0-9以及N位于上锁壳1，前框架6与后框架6a固定设置于下锁壳2上；顺序输码机构通过芯轴9铰接于前框架6与后框架6a上；输入连接轴4上且位于上锁壳1外侧壁设置输入旋钮3，且输入旋钮3上设置用于定位的对齐缺口；芯轴9上设置两卡销32，通过两卡销32将若干从动密码片11轴向刚性定位；主动密码片10与从动密码片11两者通过端面上的凸台凹槽配合，本发明中的主动密码片10与从动密码片11可根据需要设置为3-6片，本实施例采用六片进行示例。

主动密码片10径向前侧设置有前限位片21、限位杆12，其径向后侧设置后限位片22，的主动密码片10上设有导向耳10a、若干第一定位缺口10b，若干定位缺口分别对应0-9是个数字，导向耳10a与后限位片22接触，使其定位和转动互不干涉，主动密码片10第一定位缺口10b侧设置有阻尼定位片24，阻尼定位片24上设有压紧弹片25，压紧弹片25和阻尼定位片24合成为一个部件，减少制造成本。

顺序输码机构包括拨码架8、进码轴13、定码棘轮14、棘轮定位片15、若干拨码轮16、启始定位片17、进码棘轮18、进码片19、复位发条20，拨码架8通过芯轴9活动连接在前框架6与后框架6a上，进码轴13中心轴平行于芯轴9中心轴且活动安装在拨码架8上，进码轴13上按顺序依次固定套设着定码棘轮14、拨码轮16、启始定位片17、码棘轮、复位发条20，其中若干拨码轮16上均设有拨头16a，且若干拨头16a以螺旋状角度均布，棘轮定位片15铰接于拨码架8上，进码片19铰接于后框架6a上。

辨码组件包括设置于若干从动密码片11径向且用于与第二定位缺口11a配合的辨码杆29、设置于辨码杆29两端且分别与前框架6和后框架6a铰接的辨码架30、设置于辨码架30上且远离辨码杆29一端的推片30a，其中辨码杆29、辨码架30以及推片30a形成类似杠杆原理的结构。

该机械密码锁还包括用于复位的复位机构，复位机构包括复位架7、解压凸轮26、驱动摇臂27、驱动凸轮28，复位架7可相对转动的套设于拨码架8外侧，且通过芯轴9活动连接于前框架6于后框架6a上，解压凸轮26固定于复位架7上，驱动摇臂27一端铰接于驱动凸轮28上，另一端抵在解压凸轮26上，驱动凸轮28活动铰接于前框架6于后框架6a上，与阻尼定位片24接触，复位架7还设有与单选互锁片5接触的止动缺口一7a、以及和结合凸台4b接触的结合缺口一7b、以及和辨码杆29接触的防探凸缘一7c、以及与棘轮定位片15接触的顶开凸缘7d。

输入连接轴4上设有联动片4a、结合凸台4b，单选互锁片5为E字形状，其设有第一凸台5a、第一缺口5b、第二凸台5c、第二缺口5d，第一凸台5a活动镶嵌在前框架6上，第二缺口5d活动卡于联动片4a上，拨码架8上设有与单选互锁片5接触的止动缺口二8a、与结合凸台4b配合的结合缺口二8b以及设有与辨码杆29接触的防探凸缘二8c。

错码空转机构包括开锁驱动轴34、空转封装壳35、可控连接轴36、止转连接片37、开锁拨轮38，止转连接片37设置于可控连接轴36内，开锁驱动轴34、可控连接轴36依次活动套设在空转封装壳35中，开锁拨轮38与可控连接轴36固定连接，可控连接轴36内设置弹簧用于将止转连接片37顶出开锁驱动轴34，此时旋转开锁驱动轴34，无法带动可控连接轴36旋转，当推片30a将止转连接片37旋转推入开锁驱动轴34内，旋转开锁驱动轴34通过可控连接轴36带动开锁拨轮38旋转。

后框架6a上设置限位盖23，且限位盖23紧固于后框架6a上，限位盖23通过销轴铰接换码机构，限位盖23上设有当密码正确时辨码杆29一端能通过的限位孔23a，芯轴9后端设有与换码机构活动连接的腰型孔9a；辨码杆29远离另一端设有与换码机构接触的限位头29a；换码机构包括换码连杆31、拨叉33，换码连杆31铰接于限位盖23上，拨叉33活动套设在芯轴9上，换码连杆31通过销轴穿过芯轴9上的腰型孔9a与拨叉33铰接一起，拨叉33另一端与限位头29a活动连接。

发明提供的一种机械密码锁使用方法，包括输码开锁，其中N为空挡，设在0和1之间，输入密码时；往0为进码方向，往1为输码方向；该输码开锁依次包括以下步骤：

步骤一，将输入旋钮3的对齐缺口对准刻度N位，然后将输入旋钮3向里推到底[此时输入连接轴4上的结合凸台4b进入拨码架8上的结合缺口二8b两者实现刚性连接(参看图6)，同时联动片4a带动单选互锁片5，一起向里移动，这一过程中，第一缺口5b便对着止动缺口二8a，而第二凸台5c则卡进复位架7上的止动缺口一7a，使复位机构不能运动]；

步骤二，将输入旋钮3往进码方向转动[此时拨码架8带动进码棘轮18压向进码片19，(进码片19只能往输码方向单向摆动，同时有弹簧将其往进码方向压住)因此进码棘轮18产生相对转动，同时带动固定套设在进码轴13上的所有零部件转动相应角度，其中定码棘轮14被被棘轮定位片15卡住，这时拨码轮16上的拨头16a单一有效位置发生改变]；

步骤三，输入旋钮3越过N位，往输码方向转动输入密码[这一过程中拨码架8上的，防探凸缘二8c会首先顶起辨码杆29(使输入密码过程中辨码杆29不会和从动密码片11有效接触)然后拨码轮16上的拨头16a带动密码片组合(主动密码片10和从动密码片11此时结合在一起)转到预定密码位]；

步骤四，输完一位密码后输入旋钮3的对齐缺口回到N位，重复以上输码操作将剩余密码完成输入(如果密码最后数字是0则可以不用输入)；

步骤五，输完正确密码后，输入旋钮3的对齐缺口回到N位即可[此时防探凸缘便不会对辨码杆29产生作用，辨码杆29在弹簧的作用下卡入从动密码片11的缺口中，同时辨码架30上的推片30a将止转连接片37卡在空转封装壳35上的部分推入可控连接轴36内，同时部分止转连接片37进入开锁驱动轴34内，使两者实现刚性连接，这时便可转动开锁执钮通过拨轮驱动锁体或者锁舌]。

还包括复位以及换码；

其中复位依次包括以下步骤：

步骤一，输码旋钮的对齐缺口对准N位，然后向外拉[此时输入连接轴4上的结合凸台4b,进入复位架7上的结合缺口一7b,使两者形成刚性连接，同时联动片4a带动单选互锁片5外移，第一缺口5b便对准止动缺口一7a，而第一凸台5a则卡进拨码架8上的止动缺口二8a，使顺序输码机构不能运动]；

步骤二，输入旋钮3往输码方向相反转动至对准复位刻度[这一过程中，首先复位架7上的防探凸缘顶起辨码杆29，同时解压凸轮26顶起驱动摇臂27，驱动摇臂27带动驱动凸轮28，驱动凸轮28顶开压在第一定位缺口10b上的阻尼定位片24，然后复位架7上的横梁带动密码片组合复位，在复位行程接近尾声时，顶起凸缘将棘轮定位片15顶起，从而释放定码棘轮14，复位发条20带动进码轴13上在套设部件复位，通过启始定位片17限位在初始位置，为下一次输码做好准备]；

步骤三，最后将输入旋钮3的对齐缺口回到N位复位完成；

换码依次包括以下步骤：

步骤一，输入完正确密码后，输入旋钮3的对齐缺口对准N位，然后向外拉动换码连杆31[这一过程中，换码连杆31通过销轴带动拨叉33和芯轴9同时拨叉33通过限位头29a带动辨码杆29脱离防探凸缘控制，同时限位头29a进入限位孔23a，同时在在卡销32的作用下从动密码片11和主动密码片10分离]；

步骤二，进行复位操作一次，使原密码清零；

步骤三，通过输码开锁操作输入新密码，再然后合上换码连杆31[这一过程中辨码杆29重现回到防探凸缘的作用范围，同时从动密码片11和从动密码片11结合]；

步骤四，最后在复位操作一次，换码即完成。

综上所述，本发明的机械密码锁配合其使用方法可实现输码开锁、复位以及换码，实现功能的多样性，同时该使用方法操作简单；且由于从动密码片设有阻尼定位片能精准定位每个数码，数码之间的间隔可以设置的更小，输码时所需扭转的角度更小，配合结构更简单有效的顺序输码机构可以更快速将密码输完，甚至在熟悉了密码以后，仅凭阻尼感不需要看刻度就能完成操作，单选互锁片使输码和复位快速切换，由于防探凸缘在输码时使辨码杆不会和密码片有效接触，在密码不正确时，开锁旋钮可以360度空转，同时结构更加紧凑，大大提高实用性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。