專利名稱：可自由設(shè)置密碼的密碼鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種可以自由設(shè)置密碼的數(shù)字和密碼的位數(shù)的機(jī)械密碼鎖是。
技術(shù)背景機(jī)械式數(shù)字密碼鎖。典型的結(jié)構(gòu)是由一組圓片，裝在一根軸上。圓片上有孔或銷，逐個旋轉(zhuǎn)圓片使各片上的孔銷轉(zhuǎn)到特定位置，鎖可以打開。這個特定位置用數(shù)字表示，即為密碼。密碼的位數(shù)由圓片的個數(shù)確定，所以密碼的數(shù)字和位數(shù)是固定的。也有可在有限幾個密碼中選擇、變更密碼的鎖具，需打開鎖心調(diào)整、設(shè)定。
實(shí)用新型內(nèi)容一般鑰匙開啟的鎖具和密碼鎖不適用于鐵路貨車廂和集裝箱運(yùn)輸，因?yàn)殍€匙和密碼在反復(fù)傳遞中容易遺失，而電子密碼鎖不能經(jīng)受日曬雨淋。本實(shí)用新型專為鐵路運(yùn)輸和集裝箱運(yùn)輸設(shè)計(jì)，在貨物裝好后，設(shè)定密碼上鎖，密碼寫在貨票上傳遞。下一次運(yùn)輸可重新設(shè)置密碼。密碼設(shè)定方法與開鎖時密碼輸入方式一樣，非常方便。另外因?yàn)楸久艽a鎖很難破譯密碼，所以也可以用作保險箱、柜鎖具。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一、設(shè)置密碼的原理一個小齒圈中心為軸心公轉(zhuǎn)，并繞自身軸線自轉(zhuǎn)。設(shè)置一裝置使之在左、右兩個方向上都有一個止點(diǎn)。左旋的止點(diǎn)即右旋的起點(diǎn)。若左旋止點(diǎn)為0點(diǎn)，則到達(dá)右旋止點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為最大可旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。假定最大圈數(shù)為5圈0點(diǎn)的存在是旋轉(zhuǎn)過程可重復(fù)的必要條件。為了使小齒圈的嚙合位置不至于每圈相同，兩齒輪齒數(shù)比不為整倍數(shù)，假定小齒輪齒數(shù)為19，內(nèi)齒圈齒數(shù)為60，對應(yīng)號盤上60個刻度值，小齒輪一共有5×60＝300個同的停止位置。當(dāng)這些停止位置需要重復(fù)時，要依靠每個位置的標(biāo)識，就是密碼，總共可以形成“一位”300個數(shù)值的密碼體系。
小齒輪與內(nèi)齒圈齒與齒是逐一嚙合、不可改變的。齒與齒嚙合關(guān)系固定，優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)，缺點(diǎn)是反向旋轉(zhuǎn)不生成新的位置。比如右轉(zhuǎn)4圈左轉(zhuǎn)1圈等于右轉(zhuǎn)3圈。
為了擴(kuò)大密碼值域，增加密碼位數(shù)，再加一個齒數(shù)相同的從動小齒輪。主動推動從動右旋轉(zhuǎn)動，停在任意選定的位置，成為第一位密碼，然后主動齒輪反轉(zhuǎn)脫離從動齒輪，可以在從動齒輪沒占據(jù)的其他內(nèi)齒圈齒上假設(shè)有40齒選擇一位置停止，成為第二位密碼。這樣可以形成“二位”300×40＝12000個密碼值域的密碼體系。因?yàn)槿藗冇腥≈械牧?xí)慣，所以常用密碼也只有千個。
在主動齒輪右側(cè)增加一個常嚙合齒輪，作為介輪不與內(nèi)齒圈嚙合從動齒輪支掉幾個齒，成為部分齒齒輪參看附圖1。當(dāng)主動齒輪推動其右旋時，從動齒輪正常自轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)當(dāng)從動齒輪無齒部分與內(nèi)齒圈嚙合時，介輪帶動其自轉(zhuǎn)。當(dāng)無齒部分與介輪嚙合時，內(nèi)齒圈上齒帶動其自轉(zhuǎn)。而主動齒輪推動從動齒輪左旋時，當(dāng)從動齒輪自轉(zhuǎn)到無齒部分與內(nèi)齒圈嚙合時將停止自轉(zhuǎn)，只作公轉(zhuǎn)。當(dāng)其再次右旋開始自轉(zhuǎn)時，其與內(nèi)齒圈的固定嚙合關(guān)系就被打破，從動齒輪上的某一齒與內(nèi)齒圈上的第幾齒嚙合，決定于前幾次旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度，也就是說，以前的每一步操作都是決定從動齒輪與內(nèi)齒圈嚙合關(guān)系的決定因素，都可以成為密碼的一部分。
二、密碼設(shè)置在兩小齒輪軸線方向上分別配置與其一樣的副本齒輪。兩小齒輪上有銷，副本齒輪上有孔，銷、孔契合，兩兩成組一同作同一運(yùn)動。
1.歸零不論兩小齒輪組的原始位置如何，轉(zhuǎn)動主動齒輪組推動從動齒輪組左旋，在旋轉(zhuǎn)過程中，從動齒輪組的無齒部分與內(nèi)齒圈嚙合時將停止自轉(zhuǎn)，并保持這個狀態(tài)到0點(diǎn)。主動齒輪組成0點(diǎn)時，與內(nèi)齒圈的嚙合位置是固定不變的，所以不論怎樣重復(fù)操作，兩小齒輪組在零點(diǎn)的初始狀態(tài)是確定不變的。
2.設(shè)置密碼轉(zhuǎn)動主動齒輪組從左側(cè)推動從動齒輪組右旋，兩組齒輪都正常自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到一任意選定的位置A點(diǎn)。然后主動齒輪組轉(zhuǎn)到從動齒輪組右側(cè)推動其反向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度足夠大時，從動齒輪組停止自轉(zhuǎn)是否停止自轉(zhuǎn)的不確定性增加了密碼破譯的難度。旋轉(zhuǎn)到任意選定的B點(diǎn)，接下去可以不斷重復(fù)上述操作可和得到A，B，C......X各點(diǎn)，若想再現(xiàn)X時兩齒輪組上銷孔的位置，必須重復(fù)歸0，A，B，C......操作。其中A，B，C......X的個數(shù)就是密碼的位數(shù)。A，B，C......X的位置圈數(shù)，內(nèi)齒圈刻度就是密碼的值。
理論上說，可以有無數(shù)密碼位數(shù)，和無限多種密碼組全合。
3.密碼記憶設(shè)置密碼后，使副本齒輪與兩小齒輪脫開，鎖止。密碼便被記憶。同時鎖具也被鎖死。
4.開鎖使主動小齒輪完成歸0ABC......X的操作，兩組齒輪的銷、孔對準(zhǔn)，使副本齒輪上移，銷孔重新契合，鎖具開啟。


圖1是圖2的A-A剖面圖。為了密碼設(shè)置原理說明的方便，圖1上各齒輪的位置與圖2不一致，也沒有畫罩殼。
本鎖具由密碼設(shè)置機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)控制機(jī)構(gòu)組成。鎖止機(jī)構(gòu)是所有鎖具的共通結(jié)構(gòu)。形式多樣，結(jié)構(gòu)簡單。圈數(shù)控制機(jī)構(gòu)由撥銷和一個帶齒擺片構(gòu)成，也不是唯一形式，這兩個機(jī)構(gòu)都不在本專利權(quán)力要求范圍內(nèi)。所以圖中沒有表達(dá)清楚，也不另加圖表達(dá)。圖2是鎖具的主要結(jié)構(gòu)圖，主要反映了密碼設(shè)置機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以控制鎖止片垂直移動的兩個位置，這種移動可給各種型式的鎖止機(jī)構(gòu)提供輸入?？刂奇i止機(jī)構(gòu)“開”和“鎖”的動作。
兩圖中零件統(tǒng)一編號為1.內(nèi)齒圈。2.主動小齒輪。3.介輪。4.從動小齒輪。5.主動片與主動套焊在一起。6.主動套。7.軸。8.從動片。9.定位銷。10.罩殼。11.鎖體。12.從動副齒輪。13.副從動片。14.鎖止片。15.從動套與副主動片焊在一起。16.彈簧。17.副主動片。18.副主動齒輪。19.U型鎖桿。
具體實(shí)施方案附圖2所示為鎖具止?fàn)顟B(tài)。鎖止片14鎖住U型鎖桿19上的槽。副主動，從動片17，13端有一齒與內(nèi)齒圈1上的齒嚙合。所以不能轉(zhuǎn)動，副主、從動齒輪18，12被固定密碼已被設(shè)置記憶。
按密碼轉(zhuǎn)動罩殼10罩殼上有一弧形孔，通過它可以看見內(nèi)齒圈1端面上的刻度，帶動軸7轉(zhuǎn)動。主動套6與軸7固定并隨軸轉(zhuǎn)動參見附圖1。主動套6與主動片5是焊結(jié)在一起的。所以主動片5也隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動安裝在片上的主動小齒輪2在內(nèi)齒圈1上自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。主動片5從動片8兩側(cè)，推動片上的定位銷9，使從動片8和片上的從動齒輪4轉(zhuǎn)動。
當(dāng)按密碼轉(zhuǎn)動操作完畢，齒輪218，412上銷、孔對準(zhǔn)，套615缺口對正，定位銷9與副從動片13上孔對正。向上拉動罩殼10帶動鎖止片14上移，從U型鎖桿19上的槽中脫開。U型鎖桿19由孔內(nèi)彈簧通過小圓柱向外彈出。鎖具開啟。
U型鎖桿19向外彈出同時，孔中有一雙小圓柱彈出墊在鎖止片14下邊，當(dāng)不再提拉罩殼10時，鎖止片14不會下落，使各齒輪上的銷、孔保持契合狀態(tài)。副主、從動片1713也已經(jīng)上移到到內(nèi)齒圈上的環(huán)槽處，使片端的齒與內(nèi)齒圈1上齒脫離，副主、從動片及片上齒輪均能隨主、從動片，及主、從動齒輪轉(zhuǎn)動?？梢栽O(shè)置密碼。在軸7下端有一銷撥動鎖體11上的一個齒片決定轉(zhuǎn)動的左右止點(diǎn)具體結(jié)構(gòu)省略不述。
密碼設(shè)置在技術(shù)方案開始已經(jīng)敘述，這里只介紹動力傳遞的路線。
密碼設(shè)置完畢，插上U型鎖桿19，鎖桿推開小圓柱，鎖止片14下落進(jìn)U型鎖桿19上的槽中。彈簧16使副主、從動片1713帶動從動套15，副主、從動齒輪1812下落，副主、從動片1713端齒與內(nèi)齒圈1上齒嚙合，從而固定住副主、從動齒輪1812，密碼被記憶，U型鎖桿19被鎖止片14卡住，鎖具鎖住。鎖具的防撬、防破解特點(diǎn)
首先，鎖具是向上開啟，難以借助簡單工具加力破壞。
開鎖高手常憑借手感和聽覺在轉(zhuǎn)勸號盤時摸索，銷、孔契合時的感覺，破解密碼。本鎖具主動套6、從動套15缺口必須對正，定位銷9與副從動片13上孔必須對正，否則不能上移鎖止片14。這主要是為了避免副本齒輪在主、從動齒輪的空當(dāng)處被拉上來。開鎖高手可以把套、銷對正，這時，兩對齒輪也對正了，如果齒輪上的銷、孔沒有對正，鎖止片14只能上升約0.5毫米開鎖行程應(yīng)為3毫米，這時定位銷，主從動套已經(jīng)契合，因?yàn)楦敝?、從動片端齒仍然被嚙合，不能轉(zhuǎn)動，所以主、從動片也無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動，不能進(jìn)一步探索齒輪組上的銷、孔位置。
小齒輪在旋轉(zhuǎn)過程中，齒輪上的銷走的是一條旋輪線，它放大了圓周長，也就早即使號盤上是相鄰刻線，在小齒輪上銷的相應(yīng)兩個位置間距離遠(yuǎn)大于刻線間距離，不會發(fā)生相鄰密碼誤開的情況。
本鎖具已制作了樣品，驗(yàn)證了上述論述。
權(quán)利要求1.一種可自由設(shè)置密碼的密碼鎖，它包括密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)、鎖體(11)、內(nèi)齒圈(1)、主動小齒輪(2)、部分齒從動小齒輪(4)、彈簧(16)、鎖止片(14)和U型鎖桿(19)等部件，其特征在于所述密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)的中心設(shè)置有軸(7)，該內(nèi)齒圈(1)中心設(shè)置有孔，該密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)通過所述軸(7)與該內(nèi)齒圈(1)活動套接在該密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)內(nèi)，該密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)上有一弧形孔；該內(nèi)齒圈(1)與該密碼轉(zhuǎn)動罩殼(10)外端面與上設(shè)置有刻度，內(nèi)壁上縱向設(shè)置有齒，內(nèi)齒圈內(nèi)壁在橫向設(shè)置有環(huán)槽；所述軸(7)的端頭上設(shè)置一孔，軸壁縱向設(shè)置有定位槽；所述鎖體(11)設(shè)置有與U型鎖桿(19)相配合的進(jìn)出孔，該U型鎖桿(19)的端頭設(shè)置有與鎖止片(14)相配合的槽；主動套(6)與軸(7)固定并隨軸轉(zhuǎn)動；主動套(6)上設(shè)置有缺口，該主動套(6)與主動片(5)焊接在一起；主動小齒輪(2)設(shè)置在主動片(5)上，主動小齒輪(2)并與內(nèi)齒圈(1)嚙合；從動套(15)上設(shè)置有與主動套相匹配的缺口；從動套((15)與副主動片(17)焊接在一起；副主動片(17)的端部設(shè)置有從動小齒輪(4)，并與內(nèi)齒圈(1)嚙合；在副主動片(17)上，在從動套(15)和從動小齒輪(4)之間設(shè)置有定位銷(9)；副從動片(13)上設(shè)置有定位孔；副主動片(17)上設(shè)置有副主動齒輪(18)，副從動片(13)上設(shè)置有副從動齒輪(12)；副主動片(17)和副從動片(13)端頭分別設(shè)置有一齒并與內(nèi)齒圈(1)上的齒嚙合；該可自由設(shè)置密碼的密碼鎖的上述部件位置關(guān)系為內(nèi)齒圈(1)設(shè)置在罩殼(10)內(nèi)；在該內(nèi)齒圈(1)的軸(7)上按順序安裝主動套(6)、副主動片(17)、彈簧(16)、副從動片(13)、從動套(15)、鎖止片(14)和止退銷；所述鎖體(11)通過螺絲與穿接在所述內(nèi)齒圈(1)固定連接構(gòu)成該可自由設(shè)置密碼的密碼鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的可自由設(shè)置密碼的密碼鎖，其特征在于所述主動小齒輪(2)上設(shè)置有銷。
3.如權(quán)利要求1所述的可自由設(shè)置密碼的密碼鎖，其特征在于所述從動小齒輪(4)上設(shè)置有銷。
3.如權(quán)利要求1所述的可自由設(shè)置密碼的密碼鎖，其特征在于副從動片(13)上在位于副從動齒輪(12)和軸孔之間設(shè)置有定位孔。
專利摘要一種可以自由設(shè)置密碼(密碼位數(shù)和數(shù)值)的機(jī)械式密碼鎖。它的密碼設(shè)置機(jī)構(gòu)由一個主動小齒輪，一個介輪和一個部分齒從動小齒輪，由軸和連接片組成的傳動裝置驅(qū)動，在一內(nèi)齒圈內(nèi)自由往復(fù)轉(zhuǎn)動。在不同的旋轉(zhuǎn)方向上使從動齒輪保持自轉(zhuǎn)或停止自轉(zhuǎn)，最終使兩小齒輪上的銷形成特定的位置組合。記錄這種轉(zhuǎn)動過程就形成密碼。它用一組用連接片安裝在同一軸上的，與主、從動齒輪分別相同的副本齒輪。當(dāng)設(shè)置密碼時副本齒輪上的孔各自與主、從動齒輪上的銷契合，結(jié)成一體一同運(yùn)動，當(dāng)保存、記憶密碼時，副本齒輪與主、從動齒輪脫開并鎖止。本鎖具專為鐵路和集裝箱運(yùn)輸設(shè)計(jì)，所以適合不同人員反復(fù)大批量的使用場合。也可以用于保險箱、柜。
文檔編號E05B37/00GK2634036SQ02239790
公開日2004年8月18日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者趙謙 申請人:趙謙