尚祖亮 金 瑩 高宏利 榮錦濤

（沈陽(yáng)化工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110142）

1 研究背景

在21世紀(jì)初，德國(guó)鎖匠Klaus Noch利用丹麥人在1970年代發(fā)現(xiàn)的撞匙原理制造出撞匙母匙后，此種快速打開(kāi)彈簧鎖的方法在全球范圍內(nèi)廣為傳播。任何人幾乎不需要訓(xùn)練，只要擁有一把母匙就能在數(shù)秒鐘內(nèi)打開(kāi)同一種類全部的彈簧鎖。目前，使用撞匙來(lái)進(jìn)行盜竊的案件層出不窮。

通過(guò)對(duì)已有的防撞匙鎖芯的相關(guān)專利進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)這些專利有如下特點(diǎn)：需要對(duì)鎖芯原理做比較大的改動(dòng)、或者需要在鎖芯內(nèi)安裝特殊彈子、或者加裝電子設(shè)備。

如果采用此類專利生產(chǎn)的話，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加、鎖芯尺寸增加、設(shè)備可靠率降低。正因如此，在市面上并沒(méi)有見(jiàn)到大規(guī)模的市場(chǎng)化產(chǎn)品。

因此，如果開(kāi)發(fā)出一種低成本、易生產(chǎn)、基本原理沒(méi)有較大改變的防撞匙鎖芯，必然能擁有廣闊的市場(chǎng)前景。

2 可行性研究

本研究的防撞匙鎖芯為替代現(xiàn)有市場(chǎng)上正常生產(chǎn)的彈簧鎖，使其達(dá)到更高的防盜級(jí)別，并且不增加鎖心的原有體積，不增加額外的電子設(shè)備，對(duì)原來(lái)生產(chǎn)的難度和成本的影響比較小，具有可觀的市場(chǎng)及前景。

3 主要技術(shù)和原理

3.1 主要技術(shù)

傳統(tǒng)彈子鎖一般有4到5對(duì)彈子，同一工廠同一批次生產(chǎn)的彈子鎖，其上下對(duì)應(yīng)彈子之間的間距相等，這就導(dǎo)致了有一把撞匙母匙便能開(kāi)啟一批鎖的尷尬局面。為了改進(jìn)傳統(tǒng)的彈子鎖針對(duì)于撞匙開(kāi)鎖的不安全性，通過(guò)改變最后兩對(duì)彈子之間的距離，即第4對(duì)和第5對(duì)彈子孔（鎖芯內(nèi)部離鎖孔最遠(yuǎn)的兩個(gè)彈子孔）的中心間距為L(zhǎng)+△L（△L為可變值，即間距隨機(jī)取值），其余的都為L(zhǎng)，使其在一定的范圍內(nèi)是隨機(jī)分布的，就避免了一把母匙開(kāi)啟一批鎖的困境。

與已有的防撞匙鎖芯相比，此設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單，不增加額外的電子設(shè)備，不增加鎖的原有體積，對(duì)生產(chǎn)成本的影響相對(duì)較小，實(shí)用價(jià)值高，適合大范圍使用。

具體實(shí)施方案：

采用數(shù)控加工技術(shù)，改變最后一對(duì)彈子孔的鉆孔位置，使其與倒數(shù)第二對(duì)彈子的距離在一定范圍內(nèi)承隨機(jī)分布，從而改變同一批次鎖彈子間距相同現(xiàn)象。

3.2 最末位彈子孔距的說(shuō)明

圖1 鎖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖1為鎖芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中L為平均彈子孔間距，A為彈子和彈子孔之間的間隙。Ddz為彈子直徑，Ddzk為彈子孔孔徑。Ddm為下彈子底面直徑。一般情況下，有L＜Ddz，且有（1）式。

撞匙母匙插入鎖芯的示意圖如圖2所示。圖中Wcd為撞匙母匙撞齒齒底寬，Wtd為撞匙母匙的撞齒間最小齒間距，Wxc為撞匙時(shí)母匙撞齒對(duì)下彈子的撞匙作用最大有效行程。其中：

公式（2）的目的有兩個(gè)：（1）當(dāng)撞匙母匙插入后，使所有下彈子都達(dá)到最低點(diǎn)；（2）使撞匙成功。撞齒齒底寬的最大值應(yīng)滿足（3）式。

撞匙作用最大有效行程應(yīng)滿足（4）式。

圖2 撞匙母匙插入鎖芯示意圖

對(duì)于圓形下彈子，其撞匙作用最大有效行程為（5）式。

綜上所述，末位彈子孔與其相鄰彈子孔的最小間距Lmin為（6）式。

末位彈子孔與其相鄰彈子孔的最大間距Lmax為（7）式。

設(shè)定末位彈子孔與其相鄰彈子孔的最小間距的意義是：（1）使鎖具更加緊湊，不致于使鎖尺寸加大；（2）這是一個(gè)重要的數(shù)控加工參數(shù)，因此可依據(jù)已知參數(shù)將其提前算出，方便使用數(shù)控機(jī)床大規(guī)模生產(chǎn)。

根據(jù)公式（7），設(shè)定末位彈子孔與其相鄰彈子孔的最大間距的意義是：通常狀況下，撞匙母匙的撞齒數(shù)要比鎖具彈子數(shù)多1～3個(gè)，若末位彈子孔與其相鄰彈子孔的間距過(guò)大，使得彈子正好處在撞匙母匙多余的撞齒凹槽處，這種情形下撞匙仍會(huì)成功。

4 結(jié)論

本研究的防撞匙鎖芯通過(guò)改變末兩位彈子孔的間距，達(dá)到防撞匙目的，從而避免使用一把母匙開(kāi)啟一批鎖，技術(shù)要求不高，適合大部分鎖廠對(duì)現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)改造就能生產(chǎn)，無(wú)需追加大量投資，適用范圍廣，成本小，能夠取代市場(chǎng)上已有的部分防撞匙鎖芯，能夠在經(jīng)濟(jì)節(jié)約的前提下起到防盜安全的作用,市場(chǎng)前景較好,具有廣闊的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］鄭力仁.防撞匙鎖芯.中 國(guó)專利.200720192213.4[P]2008-09-24.

［2］徐金全.防撞匙和開(kāi)鎖槍開(kāi)鎖的彈子結(jié)構(gòu).中國(guó)專利.200820135013.X[P].2009-09-30.

［3］邢睿.一種彈子鎖鎖芯及其配套鑰匙.中國(guó)專利.201220022103.4[P].2013-03-27.

［4］鄭力仁.一種防撞匙鎖芯.中國(guó)專利.201010145960.9[P].2010-09-22.

［5］張寅.Z型空轉(zhuǎn)防盜鎖.中國(guó)專利.200710168266.7[P].2008-03-26.

［6］中華人民共和國(guó)輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).鎖具名詞術(shù)語(yǔ)[S].QB/T 3835-1999.

［7］鄂利群,高路.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.