本實(shí)用新型涉及一種能夠有效防止不法分子惡意破壞的液壓式家用門鎖,屬于門鎖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,家用門鎖一般都是機(jī)械彈子鎖,每個(gè)彈子軌道分為兩段,一段設(shè)置在鎖芯中,另一段設(shè)置在鎖體中,每個(gè)彈子軌道中都有一對(duì)彈子。閉鎖狀態(tài)(即沒有鑰匙插入或插入的是非本體鑰匙)下,全部或部分彈子軌道中的彈子承受剪切力來限制鎖芯相對(duì)于鎖體的轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)鑰匙插入鎖芯時(shí),鑰匙上的齒擠壓彈子軌道中的彈子,使彈子產(chǎn)生相應(yīng)的位移,鑰匙插到位后,每對(duì)彈子的對(duì)接處恰好與鎖芯的柱面平齊,此時(shí)再?zèng)]有彈子可以限制鎖芯相對(duì)于鎖體的轉(zhuǎn)動(dòng),于是可以通過旋轉(zhuǎn)鎖芯打開門鎖。
無鑰匙開鎖目前有兩種方法:即軟破和強(qiáng)破,軟破是指在不破壞鎖體的前提下通過一些技術(shù)手段將鎖打開;強(qiáng)破是指對(duì)鎖芯施加足夠大的扭矩,強(qiáng)行破壞鎖體中的某些零部件,達(dá)到開鎖目的。
盡管人們對(duì)家用門鎖的結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行改進(jìn),提高門鎖的等級(jí),使無鑰匙開鎖變得越來越困難,但到目前為止,由于開鎖原理的一致性,家用門鎖仍然存在以下不足:
一、鎖中沒有鑰匙時(shí),彈子軌道中的彈簧將彈子頂?shù)礁呶?,開鎖工具插入鑰匙孔就能夠觸及到每對(duì)彈子,且彈子在外力作用下可以在彈子軌道中快速跳動(dòng),給不法分子惡意開鎖(軟破)提供了可乘之機(jī);
二、為了減小鑰匙與彈子之間的滑動(dòng)摩擦力,鎖的彈子一般采用具有自潤(rùn)滑功能的銅來制造,并且為了便于鑰匙的插入,彈子的直徑一般都很小,抗剪能力有限,導(dǎo)致門鎖很容易被強(qiáng)破。
因此,傳統(tǒng)家用門鎖的安全性能有待提高,如何有效防止不法分子惡意開鎖是有關(guān)技術(shù)人員亟待解決的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端,提供一種基于全新開鎖原理的防盜液壓門鎖,以提高門鎖的安全性能,防止不法分子惡意開鎖。
本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種防盜液壓門鎖,構(gòu)成中包括鎖體和水平嵌裝于鎖體內(nèi)的圓柱狀鎖芯,所述鎖體內(nèi)設(shè)有液壓油腔和閉鎖柱塞,所述閉鎖柱塞位于與鎖芯同軸的閉鎖柱塞滑道內(nèi),閉鎖柱塞靠近鎖芯的一端與穿透鎖芯的鑰匙相對(duì),另一端位于液壓油腔內(nèi)并設(shè)有回位彈簧;所述鎖芯的鑰匙孔下側(cè)設(shè)有沿鎖芯軸向排列的多個(gè)豎直彈子軌道,每個(gè)彈子軌道穿過鎖體與鎖芯的交界面并將鑰匙孔與液壓油腔連通,彈子軌道內(nèi)的下部裝有柱塞彈子,上部裝有鎖芯彈子。
上述防盜液壓門鎖,所述閉鎖柱塞與鎖芯相對(duì)的一端設(shè)有與鎖芯軸線平行的閉鎖推桿,所述閉鎖推桿的橫截面形狀為多邊形,閉鎖推桿安裝于與其橫截面形狀相匹配的推桿滑道中,在鎖芯靠近閉鎖柱塞的一端的端面上設(shè)有與閉鎖推桿相匹配的多邊形盲孔。
上述防盜液壓門鎖,所述柱塞彈子的直徑 大于鎖芯彈子的直徑,所有彈子軌道位于鎖體內(nèi)的部分均為與柱塞彈子過度配合的圓孔,位于鎖芯內(nèi)的部分分為兩種,一種是直徑為D的圓孔,且D>,另一種為長(zhǎng)圓孔,所述長(zhǎng)圓孔的橫截面的直邊垂直于鎖芯軸線,長(zhǎng)圓孔兩側(cè)的半圓孔的直徑為D,長(zhǎng)圓孔兩側(cè)半圓孔的間距L大于柱塞彈子與鎖芯彈子的直徑差的二倍,即:L>2(-)。
上述防盜液壓門鎖,所述鎖體內(nèi)設(shè)有油量補(bǔ)償柱塞和油量補(bǔ)償彈簧,所述油量補(bǔ)償柱塞和油量補(bǔ)償彈簧均安裝在連通液壓油腔和外部大氣的補(bǔ)償柱塞滑道中,所述油量補(bǔ)償彈簧一端頂在油量補(bǔ)償柱塞遠(yuǎn)離液壓油腔的一側(cè),另一端頂在鎖體上。
上述防盜液壓門鎖,所述鎖芯配置片狀鑰匙,所述鑰匙的下側(cè)設(shè)有與鎖芯彈子相對(duì)應(yīng)矩形齒,上側(cè)設(shè)有定位折邊,在鑰匙的柄部與矩形齒之間設(shè)有與鎖芯的外端面相對(duì)應(yīng)的定位凸臺(tái)。
上述防盜液壓門鎖,至少有兩個(gè)彈子軌道延伸到鑰匙孔內(nèi)的長(zhǎng)度小于該彈子軌道中的鎖芯彈子的長(zhǎng)度。
上述防盜液壓門鎖,所述鎖芯彈子下端的側(cè)面為錐面。
上述防盜液壓門鎖,所述鑰匙的矩形齒上設(shè)有保護(hù)罩,所述保護(hù)罩通過轉(zhuǎn)軸與鑰匙柄轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
本實(shí)用新型的有益效果是:
(1)本實(shí)用新型的彈子采用了液壓驅(qū)動(dòng)方式,鎖中沒有鑰匙時(shí),所有彈子都隱藏于彈子軌道的下部,開鎖工具從鑰匙孔很難觸及到任何彈子,而且液壓驅(qū)動(dòng)下的柱塞彈子只能以較慢的速度移動(dòng),不會(huì)快速跳動(dòng),從而增加了軟破難度,提高了門鎖的安全性能。
(2)鑰匙齒不對(duì)彈子提供驅(qū)動(dòng)力,而只是起到限位作用,二者之間幾乎沒有滑動(dòng)摩擦,因此彈子可以采用不銹鋼等高強(qiáng)度材料來制造,并且彈子的直徑可以增大,這樣就提高了彈子的抗剪能力,增加了門鎖的強(qiáng)破難度。
(3)閉鎖推桿可以在未被外力推動(dòng)的情況下限制鎖芯轉(zhuǎn)動(dòng),為閉鎖狀態(tài)提供第二個(gè)鎖點(diǎn),針對(duì)彈子的軟破設(shè)置了障礙,從而進(jìn)一步提高了門鎖的安全性。
(4)通過對(duì)彈子和彈子軌道參數(shù)的合理設(shè)計(jì)消除了可能存在的軟破隱患,確保了門鎖的安全。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的開鎖狀態(tài)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的閉鎖狀態(tài)示意圖;
圖3是圖2的左視圖;
圖4是鎖芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4的左視圖;
圖6是圖4的右視圖;
圖7是鑰匙的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是理想狀態(tài)下鎖芯、鎖體、柱塞彈子和鎖芯彈子的位置關(guān)系示意圖;
圖9是對(duì)鎖芯預(yù)先施加扭矩時(shí),由于制造公差和必要的自由度造成的鎖芯、鎖體、柱塞彈子和鎖芯彈子的位置關(guān)系示意圖;
圖10是部分彈子軌道采用長(zhǎng)圓孔,鎖芯處于正常位置時(shí)的情況;
圖11是部分彈子軌道采用長(zhǎng)圓孔,對(duì)鎖芯施加扭矩時(shí)的情況;
圖12是鎖芯彈子不能自由回落的情況;
圖13是鎖芯彈子的結(jié)構(gòu)示意圖(其錐度設(shè)計(jì)取決于公差積累以及必要的自由度)。
圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、鑰匙孔,2、鑰匙,3、鎖芯,4、鎖體,5、開鎖撥舌,6、閉鎖推桿,7、閉鎖柱塞,8、回位彈簧,9、液壓油腔,10、油量補(bǔ)償彈簧,11、油量補(bǔ)償柱塞,12、補(bǔ)償柱塞滑道,13、柱塞彈子,14、鎖芯彈子,15、彈子軌道,16、定位凸臺(tái),17、矩形齒,18、定位折邊,A、柱塞彈子輪廓,B、圓孔彈子軌道(鎖芯內(nèi)部分)輪廓,C、長(zhǎng)圓孔彈子軌道(鎖芯內(nèi)部分)輪廓。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
本實(shí)用新型通過合理的工業(yè)設(shè)計(jì)保證與傳統(tǒng)鎖的外部尺寸相差不大或完全一致,以保證和傳統(tǒng)鎖的互換性。
參看圖1~圖7,本實(shí)用新型主要包括鑰匙2、鎖芯3、鎖體4、開鎖撥舌5、閉鎖推桿6、閉鎖柱塞7、回位彈簧8、油量補(bǔ)償彈簧10、油量補(bǔ)償柱塞11、柱塞彈子13和鎖芯彈子14。
閉鎖推桿6和閉鎖柱塞7可以加工成一體。
主要部件的結(jié)構(gòu)及功能:
鑰匙2:采用薄不銹鋼板制作,在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上盡量做得薄些,同時(shí)鎖芯3上的鑰匙孔1可以做得更窄,這樣就可以使一般非鑰匙插入的強(qiáng)破手段無法開鎖。由于鑰匙2不和鎖芯彈子14接觸滑動(dòng),它不再采用尖齒,而是采用矩形齒17,不同高度的矩形齒以一定的次序排列,形成鑰匙的密碼,鑰匙2的矩形齒設(shè)置在下側(cè),上側(cè)設(shè)有90度的定位折邊18,確保鑰匙插入鎖芯后不能沿鎖芯徑向移動(dòng)(如圖7所示)。鑰匙2插到位并旋轉(zhuǎn)一定的角度后,定位凸臺(tái)16位于鎖芯3的端面與鎖體4形成的縫隙內(nèi),防止鑰匙在旋轉(zhuǎn)過程中回彈。
鎖芯3:與傳統(tǒng)銅質(zhì)鎖芯相比,本鎖芯沒有材料上的限制,可以采用不銹鋼等高強(qiáng)度材料制造,帶異形鑰匙孔的鎖芯可以采用熔模鑄造等方式生產(chǎn)。鎖芯3整體為圓柱形狀,其上設(shè)有與鑰匙2相匹配的鑰匙孔1。鎖芯3位于鎖體4內(nèi)部的一端(圖4的右端)的端面上開設(shè)與閉鎖推桿6的端部形狀相匹配的多邊形盲孔,在閉鎖狀態(tài)下閉鎖推桿6的端部插入該盲孔,同時(shí)閉鎖推桿6還處于鎖體4內(nèi)的橫截面為多邊形的推桿滑道內(nèi),保證鎖芯不能相對(duì)于鎖體4旋轉(zhuǎn)。鎖芯3位于鎖體4內(nèi)部的一端外部為方軸形狀(或其它多邊形軸形狀),可套入開鎖撥舌5中,開鎖撥舌5隨鎖芯3旋轉(zhuǎn)時(shí)可撥動(dòng)門內(nèi)的閉鎖機(jī)構(gòu),完成開鎖動(dòng)作。閉鎖推桿6的橫截面形狀可以是矩形、正方形或其它多邊形,以易于加工和保證順利旋轉(zhuǎn)為要求,設(shè)置在鎖體中的推桿滑道的橫截面和鎖芯3端部盲孔的形狀與閉鎖推桿6的橫截面形狀一致。
鎖體4:可采用不銹鋼等高強(qiáng)度材料制造。鎖體4內(nèi)加工出液壓油腔9、用于安裝鎖芯3的腔體、推桿滑道、閉鎖柱塞滑道、補(bǔ)償柱塞滑道12和彈子軌道。合理設(shè)置推桿滑道、閉鎖柱塞滑道和補(bǔ)償柱塞滑道的長(zhǎng)度,保證用鑰匙將閉鎖推桿6推到最大行程時(shí),閉鎖推桿6、閉鎖柱塞7和油量補(bǔ)償柱塞11不脫離相應(yīng)的滑道,必要時(shí)可在閉鎖柱塞滑道和補(bǔ)償柱塞滑道的端部設(shè)置限位裝置,以限制閉鎖柱塞7和油量補(bǔ)償柱塞11的最大位移量。
開鎖撥舌5:同傳統(tǒng)家用門鎖開鎖撥舌的功能相同,可在鎖芯帶動(dòng)下驅(qū)動(dòng)門內(nèi)的閉鎖機(jī)構(gòu)。
閉鎖柱塞7:完成兩個(gè)功能,其一、在閉鎖推桿6和回位彈簧8的驅(qū)動(dòng)下左右移動(dòng),使油壓發(fā)生變化,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)柱塞彈子13和鎖芯彈子14上下運(yùn)動(dòng),完成閉鎖和開鎖功能;其二、在回位彈簧8的驅(qū)動(dòng)下將閉鎖推桿6的端部推入鎖芯3端部的盲孔內(nèi),使鎖芯3無法旋轉(zhuǎn)。
回位彈簧8:當(dāng)鑰匙退出鎖芯時(shí),回位彈簧8推動(dòng)閉鎖柱塞7和閉鎖推桿6回到閉鎖狀態(tài)(同時(shí)柱塞彈子13和鎖芯彈子14回位)。
鎖芯彈子14:與傳統(tǒng)的銅制鎖芯彈子相比,由于鑰匙和彈子間沒有滑動(dòng)接觸,可以采用高強(qiáng)度不銹鋼材料制造,鎖芯彈子是鎖的主要鎖點(diǎn),其直徑比傳統(tǒng)鎖芯彈子的直徑要大得多,同高強(qiáng)度材料一起保證無鑰匙強(qiáng)破的不可實(shí)現(xiàn)。
柱塞彈子13:采用不銹鋼制造,加工精密度高,除具有鎖閉功能外,也作為液壓柱塞使用。兩種彈子的端頭加工適當(dāng)?shù)牡菇且员阌趶椬泳臀弧?/p>
鑰匙孔1:鑰匙孔1是L型長(zhǎng)通孔,用于鑰匙的插入和定位。
油量補(bǔ)償柱塞11:為保證鑰匙插到位后鎖芯彈子14與鑰匙可靠接觸,閉鎖柱塞的行程排開的油量應(yīng)大于所有柱塞彈子的位移油量之和,多余的油量通過油量補(bǔ)償柱塞11的移動(dòng)儲(chǔ)存,即當(dāng)所有鎖芯彈子14與鑰匙接觸后,閉鎖推桿6的端部還應(yīng)在鎖芯端部的盲孔內(nèi),需要再將鑰匙往里插入一個(gè)較小的量才能轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯。
鎖芯和鎖體間可以考慮加定位鋼珠來保證兩者之間的初始位置。
本實(shí)用新型的開閉鎖原理與傳統(tǒng)門鎖有所不同。無鑰匙狀態(tài)時(shí),所有彈子(包含柱塞彈子13和鎖芯彈子14),都沉在下面位置,閉鎖推桿6的端部插在鎖芯3端部的多邊形盲孔內(nèi),鎖芯被兩點(diǎn)鎖死(如圖2所示);當(dāng)鑰匙2插進(jìn)鑰匙孔1并到位后,將閉鎖推桿6和閉鎖柱塞7推到開鎖位置,通過液壓驅(qū)動(dòng)柱塞彈子13和鎖芯彈子14上移,并使鎖芯彈子14頂住鑰匙2的矩形齒17,此時(shí)鎖芯彈子14和柱塞彈子13的對(duì)接處恰好與鎖芯3的圓柱面平齊,同時(shí)閉鎖推桿6解除了對(duì)鎖芯的轉(zhuǎn)動(dòng)閉鎖,于是可以通過旋轉(zhuǎn)鎖芯3打開門鎖。(如圖1所示)。
本實(shí)用新型中的鎖體4、鎖芯3和更大直徑的彈子都采用高強(qiáng)度材料制造,抗剪切能力大大提高。除同傳統(tǒng)鎖一樣有彈子抗剪閉鎖外還增加了閉鎖推桿6同鎖芯3配合閉鎖,同時(shí)薄片的鑰匙也減小了強(qiáng)破時(shí)所插入的假鑰匙的強(qiáng)度,使強(qiáng)破時(shí)假鑰匙成為強(qiáng)度最弱點(diǎn),如果強(qiáng)力扭轉(zhuǎn)鎖芯,假鑰匙最先被扭壞,所以排除了強(qiáng)破的可能。
本實(shí)用新型通過以下幾種措施來防止軟破:
1,鎖點(diǎn)不只是彈子,閉鎖推桿6在鎖死位時(shí)無論彈子在任何位置都無法轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯,而當(dāng)使用假鑰匙推動(dòng)閉鎖推桿6時(shí)柱塞彈子上移也會(huì)將鎖芯鎖死。
2,所有彈子軌道的上端平齊,位于鎖芯內(nèi)的彈子軌道由兩部分構(gòu)成,即暴露在鑰匙孔中的部分和未暴露在鑰匙孔中的部分(參看圖4)。確定鎖芯彈子尺寸時(shí)要保證有盡量多的(不少于兩個(gè))鎖芯彈子在升到最高位時(shí),其下端仍然處于未暴露在鑰匙孔中的彈子軌道中。
3,鎖芯彈子、柱塞彈子和彈子軌道的配合公差的選擇,應(yīng)保證鎖芯回到閉鎖位置并抽出鑰匙時(shí),鎖芯彈子易于回落。因此各部件尺寸應(yīng)如圖8所示:所有彈子軌道位于鎖體4內(nèi)的部分均為與柱塞彈子13過度配合的圓孔,柱塞彈子的直徑大于鎖芯彈子的直徑,所有彈子軌道位于鎖芯3內(nèi)的部分如果為圓孔,則其直徑應(yīng)大于柱塞彈子的直徑。
但如果所有彈子軌道都采用上述結(jié)構(gòu),則會(huì)帶來如下風(fēng)險(xiǎn):惡意開鎖人首先對(duì)鎖芯3預(yù)先施加一定的扭矩,使鎖芯3與鎖體4發(fā)生微小錯(cuò)位,鎖芯3與鎖體4交界面處的彈子軌道變窄(如圖9所示,錯(cuò)位還可以再小些),此時(shí)柱塞彈子13無法通過交界面而鎖芯彈子14則可以順利通過,然后開鎖人只需用某些工具將閉鎖柱塞7推到開鎖位置,就可以使所有柱塞彈子13均停留在圖9所示所示的位置,從而實(shí)現(xiàn)軟破。
為避免上述情況出現(xiàn),將位于鎖芯內(nèi)的彈子軌道設(shè)計(jì)成兩種,一種是直徑為D的圓孔,且D>,另一種為長(zhǎng)圓孔(長(zhǎng)圓孔可以看成是由兩個(gè)半圓孔與它們之間的矩形孔拼接而成的),長(zhǎng)圓孔的橫截面的直邊垂直于鎖芯軸線,其兩側(cè)半圓孔的直徑為D,兩側(cè)半圓孔的間距L大于柱塞彈子與鎖芯彈子的直徑差的二倍,即:L>2(-)。圖10是未發(fā)生錯(cuò)位時(shí),位于鎖芯3內(nèi)的兩種彈子軌道與柱塞彈子的位置關(guān)系圖,圖10中左側(cè)對(duì)應(yīng)圖8所示的情況(圖8的俯視圖)。圖11是發(fā)生圖9所示的錯(cuò)位時(shí),位于鎖芯3內(nèi)的兩種彈子軌道與柱塞彈子的位置關(guān)系圖,從圖11可以看出,在發(fā)生圖9所示的錯(cuò)位時(shí),柱塞彈子13能夠進(jìn)入長(zhǎng)圓孔的彈子軌道,惡意開鎖人無法實(shí)現(xiàn)軟破。
由于鎖芯3與鎖體4的錯(cuò)位以及鎖芯3與鎖體4內(nèi)彈子軌道形狀的不同而使彈子軌道內(nèi)部出現(xiàn)的臺(tái)階有可能會(huì)限制鎖芯彈子的自由回落,見圖12,為避免這種情況的發(fā)生,可以將鎖芯彈子的下端設(shè)計(jì)成變截面形狀,如加工出一定的錐度,越是靠近下端的位置,直徑越小。見圖13。
假如總共設(shè)置六個(gè)彈子軌道,具體實(shí)施時(shí),將其中兩個(gè)鎖芯彈子軌道做成圓孔,另外四個(gè)做成長(zhǎng)圓孔,當(dāng)有人試圖無鑰匙開鎖時(shí),兩個(gè)圓孔彈子軌道對(duì)應(yīng)的柱塞彈子無法上移,但圓孔彈子軌道中的鎖芯彈子限制了錯(cuò)位量的大小,另外四個(gè)彈子軌道中的柱塞彈子的上移不受限制,這樣就有效防止了軟破開鎖。
如果閉鎖推桿6能將鎖芯3旋轉(zhuǎn)的自由量限制在很小的范圍內(nèi),則上述軟破風(fēng)險(xiǎn)自然消除。
4,彈子的大行程保證了鑰匙基數(shù)同傳統(tǒng)鑰匙要大得多,同時(shí)也保證了一定防軟破能力。
5,鑰匙的矩形齒上可以加裝一個(gè)保護(hù)罩(圖中未畫出),保護(hù)罩的轉(zhuǎn)軸設(shè)在鑰匙柄上,可以方便地打開或合上,保護(hù)罩打開時(shí)不影響使用鑰匙開鎖,合上時(shí)能夠遮住鑰匙的矩形齒,防止有人惡意拍照對(duì)鑰匙進(jìn)行復(fù)制。