旋转挤压式机械锁芯技术领域
本发明涉及一种机械锁芯，尤其是一种依靠旋转锁芯产生的轴向挤压力进行开/
关锁操作的机械锁芯。
背景技术
现有机械锁芯以增加锁芯弹子排列数量，形状变化和排布复杂程度的方法提升锁
芯的安全性。与此同时，现有机械锁芯属于钥匙插入锁孔，即完成与锁芯弹子结合到位类型
的锁芯，共性是锁芯弹子能够被钥匙连续快速地拨动。
现有机械锁芯为了实现锁芯弹子能够被钥匙连续快速地拨动，同时还能够避免由
于钥匙与锁芯弹子之间发生的触碰所导致的磨损、变形问题，锁芯弹子与钥匙发生接触的
部分，即锁芯弹子接触面都被加工成为光滑的曲线形状。光滑的曲线形状有利于避免锁芯
弹子与插入的钥匙之间发生正面的或大角度的碰撞，可以减小钥匙和锁芯弹子之间发生磨
损、变形的问题。锁芯弹子接触面光滑的曲线形状客观上有利于锁芯弹子能够被钥匙连续
快速地拨动；
现有机械锁芯采用的锁芯弹子的有效行程短，即锁芯弹子接触面的高度小。锁芯
弹子接触面曲线的光滑度取决于锁芯弹子接触面的高度与纵向上的宽度之间的比例关系，
在锁芯弹子接触面的高度增加而纵向上的宽度不变的情况下，锁芯弹子接触面的曲线光滑
度就会丧失，即在锁芯弹子接触面上会出现垂直接触面或趋近于垂直的大角度的接触面。
锁芯弹子的有效行程短，即锁芯弹子接触面的高度小，客观上有利于锁芯弹子能够被钥匙
连续快速地拨动；
现有机械锁芯采用的弹子回位弹簧是软弹簧，是为了实现只要钥匙与锁芯弹子之
间发生轻微的触碰，锁芯弹子就会在触碰力的作用下发生移动，即锁芯弹子可以被轻松拨
动的目的。采用软弹簧作为弹子回位弹簧，客观上有利于锁芯弹子能够被钥匙连续快速地
拨动；
现有机械锁芯在锁芯弹子的设置上采用间隔式的单独槽孔的设置方法，是为了回
避弹子回位弹簧的连续排列会导致弹簧间互相缠绕进而失效和锁芯弹子间移动互相干扰
的问题。在锁芯空间一定的情况下，锁芯弹子的间隔式的单独槽孔的设置方法导致了可以
设置的锁芯弹子数量减少，客观上有利于锁芯弹子能够被钥匙连续快速地拨动。
在此情况下，现有机械锁芯在安全性的问题上就存在一个缺陷，无法阻断技术开
锁之所以能够成立所依赖的连续快速这样的一个先决条件。技术开锁所依赖的连续快速这
样的一个先决条件是指：开锁工具可以在锁芯弹子间连续快速的移动，其实质是锁芯弹子
可以被连续快速地拨动。技术开锁的实质是锁芯弹子移动位置的不同方案被连续快速地尝
试，而不是开锁工具或技术的不同方案被连续快速地尝试。比如，在可以进行连续快速尝试
的技术开锁面前，单排锁芯弹子与双排锁芯弹子的区别只是单排锁芯弹子被连续快速尝试
与双排锁芯弹子被同时连续快速尝试的区别。
发明内容
为了克服现有机械锁芯无法有效应对开锁技术普及化所带来的社会问题，即为了
克服现有机械锁芯无法有效阻断技术开锁之所以能够成立所依赖的连续快速这样的一个
先决条件，本发明提供一种采用先通过插入的钥匙(顺、逆时针)旋转锁芯一定角度并在此
过程中产生轴向的挤压力，在轴向挤压力的作用下使钥匙与锁芯弹子之间发生结合并最终
结合到位，结合到位之后才可以继续完成开/闭锁操作的技术方案。
本发明在解决锁芯弹子能够被连续快速地拨动的问题上所采用的技术方案是：一
种旋转挤压式机械锁芯，包括挤压导向环、锁体、锁芯三个柱形套件，以及弹子回位钢丝封
槽、上弹子组、下弹子组、挤压块、顶升组件、顶升滑轨和固定挡块等零部件。区别于现有机
械锁芯的钥匙插入锁芯，即完成与锁芯弹子结合到位不同的是，当本发明旋转挤压式机械
锁芯的钥匙插入锁孔时，钥匙与锁芯弹子组之间是零接触。通过顺/逆时针旋转插入锁孔的
钥匙至一定角度的过程是带动锁芯与锁体同步旋转至一定角度的过程，此过程即是安装在
锁体内的顶升组件沿着挤压导向环内设置的顶升滑轨移动并在轴向上被逐渐顶升的过程，
也是安装在锁芯与锁体之间的挤压块在顶升组件的作用下沿轴向被不断挤压进入锁芯的
过程，同时也是插入锁孔的钥匙被不断挤压进入锁芯弹子组中的过程，即是插入锁孔的钥
匙与锁芯弹子组的结合过程。当顶升组件沿着顶升滑轨移动至顶升滑轨尽头时，插入锁芯
的钥匙与锁芯及锁体同步旋转停止，此时的顶升高度以及挤压程度达到并完成钥匙与锁芯
弹子组的结合到位。插入锁孔的钥匙与锁芯弹子组的结合到位，意味着锁芯弹子组已按钥
匙特有的齿位移动至设定的开/闭锁的位置，再继续旋转钥匙连同锁芯两周(720°角)完成
开/闭锁操作。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的锁芯外形为柱形，设置有锁孔、锁芯弹子
安装槽孔、挤压块安装槽孔、固定挡块和正端外沿儿的环形卡槽；
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的锁体外形为柱形，设置有锁体弹子安装
槽孔、弹子回位钢丝封槽安装卡槽、顶升组件安装槽孔和正端内沿儿的环形卡环和外沿儿
的环形卡槽；
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的挤压导向环外形为柱形，设置有与锁体
上的顶升组件安装槽孔横截面中心线位置严格左右对称布置的与挤压导向环一体的顶升
滑轨，正端内沿儿的环形卡环。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的弹子回位钢丝封槽为多个弧形钢片的组
合体，弧形钢片的弧度与锁体外表面的弧度一致，这个由多个弧形钢片组成的弹子回位钢
丝封槽可嵌于锁体之上。弹子回位钢丝封槽包含多个独立舱室，各独立舱室内设置一根直
径与独立舱室空间相符的回弹钢丝，独立舱室数量与锁芯弹子的排列数量一致，弹子回位
钢丝封槽内设置的回弹钢丝始终对锁芯弹子保持带有回弹力的接触。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的上弹子组、下弹子组由多个片状锁芯弹
子成，因在同一个弹子安装槽孔内连续排列，故称之为弹子组。上弹子的上沿儿为弧形并内
刻凹槽，始终与弹子回程钢丝封槽内设置的回弹钢丝保持接触并始终处在其回弹力的作用
下。上弹子的下沿儿为弧形，弧形弧度与锁芯弧度一致，与横向的两个竖边的结合处做圆角
处理，以利于接触面切换时的平滑过渡；下弹子的上沿儿与上弹子的下沿儿互为接触面为
弧形，弧形弧度与锁芯弧度一致，与横向的两个竖边的结合处做圆角处理，以利于接触面切
换时的平滑过渡。下弹子的下沿儿是直角面与钥匙互为接触面。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的挤压块为“T”型部件，挤压块的上面与顶
升组件内缘的顶升部互为接触面为弧形，弧形弧度与锁芯弧度一致，与横向的两个竖面的
结合处做圆角处理，以利于接触面切换时的平滑过渡，位置处于锁芯和锁体之间。在与之相
临的顶升组件的作用下，“T”型的挤压块可以被完全地挤压进锁芯。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的顶升组件由外缘的滑动部、中间的伸缩
部和内缘的顶升部三个部分组成。外缘的滑动部带有柱状滚珠和承座；内缘的顶升部为弧
形，弧形弧度与锁芯弧度一致，与横向的两个竖面的结合处做圆角处理，以利于接触面切换
时的平滑过渡；中间的伸缩部为外缘与内缘的结合部，内置弹力钢丝。
上述的一种旋转挤压式机械锁芯，所述的顶升滑轨为与挤压导向环一体并严格对
称于截面圆心垂直线的两条逐渐抬升的光滑曲面。当曲面抬升至一定角度时，曲面在与挤
压导向环内表面的结合处结束。
本发明的有益效果是，本发明采用内置钢丝的弹子回位钢丝封槽的技术，弹子组
上可以获得大的回弹力，进而避免弹子组可以被轻易地拨动；本发明采用的下弹子的下沿
儿是直角面的工艺只利于钥匙在锁芯弹子间做定向的垂直移动，不利于其它开锁工具在锁
芯弹子间做纵向上的连续快速的移动；本发明采用的锁芯弹子在同一个锁芯弹子安装槽孔
内连续排列的技术，可以在锁芯有效空间一定的情况下增加锁芯弹子的安装数量。同时由
于无需考虑锁芯弹子接触面的曲线问题，锁芯弹子的有效行程增大，即锁芯弹子接触面的
高度增加。锁芯弹子数量和接触面高度的增加不利于其它开锁工具在锁芯弹子间做连续快
速的尝试；本发明采用的锁芯端面设有固定挡块的技术，使锁芯弹子组完全隐藏在固定挡
块之后，其它开锁工具只能隔着固定挡块进行技术开锁的操作，不利于其它开锁工具在锁
芯弹子间做连续快速的尝试，还可以有效回避对锁芯的机械性破坏；本发明采用旋转挤压、
结合到位后才能完成后续开锁操作的技术，当旋转、顶升、挤压的行程严格受限于插入锁孔
的钥匙尺寸时，位于顶升组件中间的伸缩部处于闭合状态，顶升组件不会表现出额外的顶
升力。当旋转、顶升、挤压的行程不是严格受限于插入锁孔的钥匙尺寸时，即当插入的不是
钥匙时，位于顶升组件中间的伸缩部处于开启状态，会表现出额外的顶升力并会把位于顶
升组件内缘的顶升部的一部分进一步地顶进锁芯，使锁芯处于附加的被顶升组件锁定的状
态。同时，旋转挤压的过程是个挤压块在初始的与锁孔底面水平的位置被逐渐顶升进锁孔
的过程，是一个锁孔的有效空间被不断挤压变小的过程。锁孔的有效空间被不断挤压变小
的过程和附加的被顶升组件锁定的状态不利于其它开锁工具在锁芯弹子间做连续快速的
尝试。本发明采用的上述技术可以阻断技术开锁之所以能够成立所依赖的连续快速这样的
一个先决条件，使机械锁芯的安全性得到提升。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明侧立图；
图2为本发明正立图；
图3为本发明A-A剖面图；
图4为本发明B-B剖面图；
图5为本发明构造图；
图6为本发明前视图；
图7为本发明后视图。
图中1.挤压导向环，2.挤压导向环封圈，3.顶升滑轨，4.锁体，5.锁体封圈，6.弹子
回位钢丝封槽安装卡槽，7.顶升组件安装槽孔，8.锁芯，9.锁芯堵头，10.锁芯弹子安装槽
孔，11.挤压块安装槽孔，12.锁芯弹子回位钢丝封槽，13.上弹子组，14.下弹子组，15.挤压
块，16.顶升组件内缘顶升部17.顶升组件中间伸缩部弹力钢丝，18.顶升组件外缘滑动部承
座，19.顶升组件外缘滑动部柱型滚珠，20.顶升组件，21.钥匙卡槽，22.固定挡块，23.锁孔，
24.拨轮，25.螺丝安装孔，26.锁体弹子安装槽孔，27.弹子回位钢丝，28.挤压导向环0°位
置，29.挤压导向环±90°位置。
实施方式
【实施例1】
旋转挤压式机械锁芯，锁芯(图中8)直径37.00mm，锁芯总长55.20mm，锁芯在开启
状态下可以±360°角自由旋转°；锁芯端面圆心以下1.50mm至11.50mm处为沿锁芯截面中心
垂直线对称分布的锁孔(图中23)，高度10.00mm，宽度3.50mm，深度35.20mm，是一个正六面
体的空间。锁芯端面锁孔位置的正上方为钥匙卡槽(图中21)，高度10.00mm，宽度3.50mm，深
度4.00mm，，是一个正六面体的空间。每当钥匙插入锁孔，钥匙柄的一部分即卡在钥匙卡槽
(图中21)中，钥匙柄与钥匙卡槽(图中21)的接触面即为外加给锁芯的旋转力的作用面，可
以避免钥匙齿位段在长期的旋转力作用下发生扭曲变形。与钥匙卡槽(图中21)的内侧相临
的是厚度6.00mm，高度10.00mm，宽度3.5mm的固定挡块(图中22)，是一个正六面体的实体，
是锁芯整体的一部分，可以起到保护锁芯弹子的作用。与固定挡块(图中22)相临的是锁芯
弹子安装槽孔(图中10)，横向宽度7.00mm，高度20.00mm，纵向长度23.20mm，贯通锁芯表面
与锁孔上表面，用于安装由连续排列的11组锁芯弹子组成的弹子组(图中14)，与锁芯表面
结合处做圆角处理，以利于接触面切换时的顺利过渡。与锁芯弹子安装槽孔位置相对的是
挤压块安装槽孔(图中11)，宽度9.50mm，高度7.00mm，长度23.20mm，贯通锁芯表面与锁孔下
表面，用于安装挤压块(图中15)，与锁芯表面结合处做圆角处理，以利于接触面切换时的顺
利过渡。
【实施例2】
压式机械锁芯，锁体(图中4)内直径37.50mm，外直径63.50mm，锁体总长31.30mm，
锁体只能沿顶升滑轨(图中3)旋转。与锁芯弹子安装槽孔(图中10)位置严格对应的是锁体
弹子安装槽孔(图中26)，横向宽度7.00mm，高度3.00mm，纵向长度23.20mm，锁体弹子安装槽
孔(图中26)用于安装由连续排列的11组锁芯弹子组成的弹子组(图中13)，与锁体内表面结
合处做圆角处理，以利于接触面切换时的顺利过渡。与锁体弹子安装槽孔(图中26)相连的
是弹子回位钢丝封槽安装卡槽(图中6)，用于安装弹子回位钢丝封槽(图中12)。与锁芯挤压
块安装槽孔(图中11)位置严格对应的是锁体顶升组件安装槽孔(图中7)，宽度9.50mm，高度
13.00mm，长度23.20mm，贯通锁体里外表面，用于安装顶升组件(图中20)，与锁体内表面结
合处做圆角处理，以利于接触面切换时的顺利过渡。
【实施例3】
旋转挤压式机械锁芯，挤压导向环(图中1)内直径64.00mm，外直径83.50mm，锁体
总长29.30mm，挤压导向环固定不动，通过四个螺丝安装孔(图中25)固定。挤压导向环的0°
位置(图中28)是与挤压导向环一体的顶升滑轨(图中3)的起点，高度为10.00mm，±90°的位
置(图中29)为顶升滑轨(图中3)的终点，高度为3.00mm，顶升高度为7.00mm。
【实施例4】
旋转挤压式机械锁芯，锁芯(图中8)的直径为37.00mm，可以从内直径37.50mm的锁
体(图中4)里端嵌入安装，从弹子回位钢丝封槽安装卡槽(图中6)处把下弹子组(图中14)和
上弹子组(图中13)依次安装进锁芯弹子安装槽孔(图中10)和锁体弹子安装槽孔(图中26)
中，弹子回位钢丝封槽(图中12)从锁体(图中4)里端推进弹子回位钢丝封槽安装卡槽(图中
6)。从锁体(图中4)顶升组件安装槽孔(图中7)处把挤压块(图中15)和顶升组件(图中20)依
次安装进挤压块安装槽孔(图中11)和顶升组件安装槽孔(图中7)中。上述的组合体可以从
内直径为64.00mm的挤压导向环(图中1)里端嵌入安装，依次安装固定锁芯堵头(图中9)、锁
体封圈(图中5)和挤压导向环封圈(图中2)。