專利名稱：一種鎖心柱組件及其用于它的鑰匙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用鑰匙打開的鎖。傳統(tǒng)的鎖包括可在鎖體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖心柱。鎖心柱帶有彈簧承載的鎖柱。這種鎖可用鑰匙打開，所說的鑰匙有一匙片，其輪廓與彈簧承載的銷柱配合;有一些鎖心柱包括有鎖定桿或側(cè)桿，當(dāng)銷柱被適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)到位后，這些桿徑向向內(nèi)移，使銷心柱可向開鎖位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
這些傳統(tǒng)的鎖易損壞而且比較容易“撬開”。另外，其可能的組合數(shù)量也有限。鎖心柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造成本高，鎖匠需備存大量的零件以便修鎖或改鎖。
本發(fā)明的目的是克服或大大消弱上述部分或全部缺陷。
因此，本發(fā)明一方面提供一種可用鑰匙打開的鎖心柱組件，它可放入一中空的鎖體中，鎖心柱組件包括一中空的基體，它有一縱向軸線，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在基體中的至少一個(gè)盤片，該盤片大至垂直于所述軸線，該盤片或每個(gè)盤片中有一開口以使鑰匙穿過，鄰近所述開口的鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)，它可與鑰匙嚙合，從而鑰匙可使盤片圍繞所述縱向軸線定位在預(yù)定的位置上，以及至少一個(gè)鎖定桿，它可操作地與該盤片或每一盤片相連，并且只有當(dāng)盤片或每一盤片都被鑰匙定位在它們各自預(yù)定的位置上時(shí)，鎖定桿適于相對(duì)所述縱向軸線沿徑向從一外部位置移動(dòng)到一內(nèi)部位置。
另一方面，本發(fā)明提供一種操作鎖心柱組件的鑰匙，該鑰匙上至少有一條縱向的成角度的軌道，該軌道適于接納所述鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)。
用于容納本發(fā)明鎖心柱組件的中空鎖體的選擇范圍很寬，這樣組合成的鎖心柱組件和中空鎖體可用作為圓筒銷子鎖，偏心鎖(cam lock)，家具鎖或者，特別是掛鎖。通過簡單地選擇中空的鎖體，本發(fā)明的鎖心柱組件可達(dá)到各種鎖的作用。
較可取的是，當(dāng)處于開鎖狀態(tài)時(shí)，本發(fā)明的鎖心柱組件適于在中空的鎖體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且鎖定桿或每一鎖定桿都移向內(nèi)部位置，以便使鎖心柱組件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。
組件中盤片的數(shù)量可決定排列組合數(shù)量的多少，最好使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的盤片。為便于描述，以多個(gè)盤片的狀況舉例說明，然而應(yīng)當(dāng)理解的是即使使用一個(gè)盤片，本發(fā)明的鎖心柱也可操作。
為方便起見，讓鑰匙穿過的開口位于每一盤片的中央。
鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)可以是任何合適的形式;較可取的是，鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)伸入盤片開口的突起物。
出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，在本發(fā)明的組件中僅使用一個(gè)鎖定桿較為便利。鎖定桿和盤片之間相互關(guān)連操作的性質(zhì)可有很多種，但是較為可取的每盤片上有一凸起或銷子，它們可被鎖定桿上的一槽、溝、孔或類似物容納。
在一最佳實(shí)施例中，鎖定桿和鑰匙二者均加工出由計(jì)算機(jī)軟件提供的同一“密碼”。但是，為了安全起見，鎖定桿和鑰匙之間在用人力識(shí)別時(shí)必須顯著不同，從而即使把它們并排放在一起，它們之間也無明顯的相似。這種目視上的不相似是有可能的。因?yàn)楸P片包括有轉(zhuǎn)換或編碼機(jī)構(gòu)，由它聯(lián)系鎖定桿和鑰匙。由于鑰匙插入鎖心柱中并且鑰匙使盤片進(jìn)入它們的預(yù)定位置中，盤片實(shí)質(zhì)上從鑰匙讀取“密碼”?！懊艽a”被原樣轉(zhuǎn)移到鎖定桿上，即使鎖定桿的目視輪廓與鑰匙的不同。
本發(fā)明的鎖心柱組件還可附加包括盤狀墊圈。與可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在基體中的盤片不同，墊圈可以是靜止不動(dòng)的，直到鎖定桿移到開鎖位置，只有在此時(shí)，墊圈才能與整個(gè)組件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
墊圈上有一開口，它最好與鑰匙的輪廓一樣，從而墊圈可作為鑰匙的導(dǎo)向件并且可將鑰匙的轉(zhuǎn)動(dòng)作用傳送到整個(gè)組件。如果需要的話，可在組件中設(shè)置多個(gè)墊圈。墊圈上還可設(shè)置小孔眼，以有助于防“撬”，這將在下面進(jìn)行描述。
如上所述，盤片可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支撐在基體中。如果需要，可限制支撐盤片轉(zhuǎn)動(dòng)弧度的角度，特別是設(shè)置墊圈時(shí)。
在一最佳實(shí)施例，組件中的10個(gè)盤片組成五對(duì)，每對(duì)之間設(shè)置一帶有鑰匙輪廓開口的墊圈。盤片和墊圈組合體可方便地由一表面硬化的塞片保持在位，該塞片也具有鑰匙輪廓開口(塞片還可用于防止對(duì)鎖心柱進(jìn)行鉆鑿)。這一實(shí)施例中所提供的鎖組件具有很高的強(qiáng)度和數(shù)目極大的排列組合方案，這將在下面進(jìn)行描述。
在這一實(shí)施例中，鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)包括設(shè)在每一盤片上的凸起或銷子，它們被限制在36度角內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。由盤片上的凸起占據(jù)的預(yù)定位置可從七種可能性中選擇，在36度的弧度內(nèi)每一種可能性的間隔為6度。因?yàn)槭褂昧?0個(gè)盤片，那末將有多達(dá)280，000，000個(gè)排列組全方案供選擇。此外，盤片還可這樣設(shè)置，即讓第一個(gè)盤片(緊靠塞片的盤片)上的凸起位于右端位置或左端位置，這樣將使排列組合的數(shù)目翻番。
本發(fā)明的鑰匙其截面可以是圓形的，或可將其中的部分切掉以得到所需的形狀，比如鑰匙孔那樣的形狀。一種適于做鑰匙的材料是鎳銀材料。鑰匙可包括一操作鎖心柱的匙片和適于抓持的匙把。
在余下的描述中將參照鑰片，以它作為鑰匙的工作部分進(jìn)行說明。
匙片由一柱體切割出，切掉一部分后使匙片的斷面輪廓與鑰匙孔相符，匙片斷面輪廓的頂面最好在140度至160度范圍內(nèi)，匙片的直徑介于7到8毫米。匙片可有一尖端起點(diǎn)。以一第二起始角直至所有的切割起點(diǎn)或終點(diǎn)。
匙片上可有一軌道或加工出的槽，最好帶有編程的角度。
。在這一實(shí)施例中，切割鑰匙包括在柱形部分上加工出軌道或槽。這一軌道可由一特別制造的一次性開槽鉆頭切削，該鉆頭有一倒棱的切削刃。軌道沿匙片長度方向開出，并且隨著軌道的延伸徑向改變角度。切削刀具必須總是指向匙片的中心。
匙片上可開出多于一條軌道，比如可以是兩條，每條軌道適于調(diào)準(zhǔn)一半的盤片。第一條軌道從鑰匙的端頭開始，經(jīng)過多達(dá)十次的方向改變后到達(dá)匙片上靠近匙把的終端。軌道可在此終止，或者跨過匙片的頂部繼續(xù)延伸以形成第二條軌道，該第二條軌道伸回到匙片的端頭，第二條軌道再次經(jīng)過多達(dá)十二次的方向改變才在鑰匙的端頭終止。
當(dāng)匙片插入本發(fā)明的鎖心柱時(shí)，鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)，比如伸入每個(gè)盤片開口中的凸起在軌道中經(jīng)幾次方向的改變階躍通過，并相應(yīng)地帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)。匙片上軌道的位置，方向改變的次數(shù)及路程，以及每個(gè)匙片上軌道的數(shù)量都可改變，從而可獲得數(shù)量極大的不同鑰匙輪廓。
應(yīng)當(dāng)注意的是本發(fā)明的鑰匙可制成無尖端或突出尖部的形狀，因此不會(huì)像許多現(xiàn)有的鑰匙那樣劃傷或劃破衣服。
如上所述，鎖定桿有兩位置。在第一位置或外部位置，鎖定桿最好保持在中空鎖體中的一槽中，當(dāng)鎖定桿在此位置中時(shí)，鎖不能打開。鎖定桿被盤片上的外部凸起或銷子保持在這一位置。
當(dāng)把正確的鑰匙插入鎖心柱組件時(shí)，盤片被轉(zhuǎn)動(dòng)從而使外部凸起或銷子與鎖定桿上的溝、槽、孔或類似物對(duì)齊，轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙，鎖定桿被從中空鎖體的槽中推出并與外部凸起或銷子咬合。在這種情況下，鎖心柱組件就可轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)開鎖。
因?yàn)橥獠客蛊鸹蜾N子鎖定桿上的溝、槽或孔咬合，在鎖定桿回到中空鎖體中的槽內(nèi)之前不能把鑰匙從鎖心柱組件上拔出。有一彈簧將鎖定桿壓向外部位置，從而當(dāng)鎖定桿與鎖體中的槽對(duì)齊時(shí)，彈簧承載的鎖定桿就會(huì)落回到槽中，因此中斷鑰匙的轉(zhuǎn)動(dòng)，在此位置可將鑰匙拔出。當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，盤片階躍通過角度改變的軌道，從而“擾亂”盤片的排列。
鎖定桿可由銅或鎳銀材料制成，并開有沿縱向和徑向延伸的溝或槽。如前面已敘述的，作為一種補(bǔ)充可在鎖定桿上鉆孔。最好鉆出盲孔。最為可取的是鉆極淺的孔，通常每個(gè)鎖定桿上鉆3到4個(gè)孔，以起到防撬的作用。這些淺孔不能與盤片上的凸起咬合。
如果需要的話，鎖定桿上可帶有溝、槽和/或孔的混合結(jié)構(gòu)。
在用于中心鎖系統(tǒng)的情況下，鎖定桿上可帶有大量的可操作溝、槽和/或孔。
鎖定桿作為本發(fā)明的一個(gè)重要特征較為可取。它為本發(fā)明的鎖提供了很大的靈活性和強(qiáng)度。此外，用鎖定桿代替現(xiàn)有技術(shù)中用的銷子可實(shí)現(xiàn)快速更換，且經(jīng)濟(jì)性較好。所需要做的只是換上一新一代的鑰匙/鎖心柱組件以及用一新的鎖定桿更換舊的桿。改變現(xiàn)有技術(shù)的鎖工作需由職業(yè)鎖匠來做，而對(duì)于使用本發(fā)明的鎖心柱組件的鎖，由一個(gè)普通的技術(shù)工人就可更換鎖定桿。
如果需要的話，可為鎖心柱的每一鎖定桿設(shè)置一蓋板，從而防止用比如內(nèi)窺鏡探鎖定桿上的槽、溝和/或孔構(gòu)成的“密碼”。
下面將舉例并參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述，其中
圖1是本發(fā)明鎖心柱的分解透視圖;
圖2是適用于圖1所示鎖心柱組件的鑰匙片的透視圖;
圖3是圖1所示鎖心柱組件的縱剖面圖，它處于裝配好的狀態(tài)，并包括一中空的鎖體;
;圖4A至4E以橫剖視圖的方式表示圖1所示的鎖心柱組件(位于一中空的鎖體內(nèi))的操作狀態(tài)，其中圖4A表示鎖定的位置，圖4B表示鑰匙插入鎖中，圖4C表示鎖處于開啟位置，圖4D表示鎖心柱已轉(zhuǎn)動(dòng)到起始位置，圖4E表示鎖心柱再次回到鎖定位置;
圖5表示“防撬”的附加結(jié)構(gòu)。
首先參看圖1、2和3，圖中示出一鎖心柱組件10，它可用一帶有匙片11的鑰匙打開。
鎖心柱組件10適于放入一中空的鎖體15內(nèi)(參見圖3和圖4A至4E)。在鎖體15的內(nèi)表面上有一縱向延伸的槽14。
組件10是一大致圓柱形的結(jié)構(gòu)并包括一基體16，基體16的橫截面為C形并有一外表面，該外表面可滑動(dòng)地貼合在鎖體15的內(nèi)表面上。一鎖定桿27位于基體16的兩臂之間(即C形開口之間)。鎖定桿27容納在槽14內(nèi)，彈簧23將鎖定桿27壓向外部位置。
由墊圈18隔開的五對(duì)盤片17可滑動(dòng)地放在基體16中。每一盤片17是一環(huán)形結(jié)構(gòu)，從而有一中心開口19。墊圈18也是一環(huán)形的結(jié)構(gòu)，并同樣帶有一開口20。盤片17和墊圈18大致垂直于鎖心柱組件10的縱向軸線伸展。開口20的形狀與匙片11的橫截面形狀相符。
一嚙合凸起21伸進(jìn)每一開口19中，它適于被容納在匙片11的槽或軌道22中。每一盤片17的徑向外周面上有一凸起24，它適于插入鎖定桿27上形成的孔25中。盤片17和墊圈18上還有凸起26，它們與基體16的互補(bǔ)表面貼合，以便當(dāng)匙片11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有助于組件10的轉(zhuǎn)動(dòng)。塞片12和簧環(huán)13用于固緊組件10。
上述鎖的操作過程如下，當(dāng)匙片17插入時(shí)，盤片17上的凸起21與軌道22嚙合并隨著匙片11進(jìn)入鎖心柱組件13，盤片17上的凸起21圍繞鎖心柱組件10的縱向軸線被以一定的角度定向。當(dāng)匙片11完全被插入后，凸起24徑向與孔25對(duì)齊。在這種情況下并與槽14的傾斜側(cè)面一起作用(見圖4A至4E)可使鎖定桿27徑向內(nèi)移。
這樣在鎖定桿27已經(jīng)向內(nèi)移后而轉(zhuǎn)動(dòng)匙片11時(shí)，鎖心柱組件10也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)從而通過槽14。
如果匙片11不具備正確的軌道22的構(gòu)造，那么由于凸起24不與孔25對(duì)齊，桿27則不能徑向內(nèi)移。凸起24將頂在鎖定桿27的內(nèi)表面上從而防止其徑向移動(dòng)。因此桿27將被保持在槽14中從而防止鎖心柱組件10轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2所示匙片11在其端部30與一匙把相連，以利于使用者抓握。匙片11的橫截面為鑰匙孔的形狀。其與端部30相對(duì)的一端32制成尖端，以利于匙片11插入鎖心柱組件10中并有助于凸起21對(duì)準(zhǔn)軌道22。
為防止他人不正當(dāng)?shù)匕闻i心柱組件10，將一蓋板29插入盤片17和墊圈18的開口19和20中(見圖1和3)，以便遮住鎖心桿27上的孔25的構(gòu)形，從而防止用內(nèi)窺鏡或類似物“讀取”孔的構(gòu)形。
現(xiàn)參看圖4A至4E，在圖4A中，鎖心柱組件處于鎖定位置，此時(shí)盤片17處于紊亂狀態(tài)。鎖定桿27被保持在基體16的槽14中，基體16位于中空鎖體15中，在這種情況下鎖心柱組件不能在鎖體15中轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4B中示出匙片11已插入開口19中。帶有凸起21的盤片17被匙片11上的軌道適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從而與鎖定桿17上的孔的構(gòu)形吻合。
圖4C表示開鎖位置，匙片11已被轉(zhuǎn)動(dòng)從而使鎖定桿27與盤片17咬合。鎖定桿27已被從槽14中的原始位置徑向內(nèi)移，由此可使鎖心柱組件在鎖體15中轉(zhuǎn)動(dòng)。由于鎖定桿27此時(shí)使盤片17不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能拔出匙片11。
如圖4D所示，當(dāng)彈簧承載的鎖定桿27落回到槽14中時(shí)，匙片11就不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)可將匙片11拔出。
匙片11拔出時(shí)會(huì)擾亂盤片17的排列，并使鎖定桿27嚙合在鎖體15和基體16之間，如圖4E所示。
現(xiàn)參看圖5，圖中示出一附加結(jié)構(gòu)，它包括有鎖的防“撬”機(jī)構(gòu)。
。盤片17上帶有摩擦表面35，在本實(shí)施例中是一鋦齒形的表面，墊圈18上帶有孔眼36。在鎖心柱組件10的內(nèi)端裝有一插塞37，它可沿縱向軸線28移動(dòng)。插塞37被彈簧壓向盤片17。一帶有凸輪面39的制動(dòng)桿38與插塞37相連并可與其一起縱向移動(dòng)。
在操作鎖時(shí)，盤片17以在前所述的同樣方式與鎖定桿27相互配合操作。然而在這一實(shí)施例中，在匙片11插入之前，插塞37可防止鎖定桿27的內(nèi)移。當(dāng)匙片11插入鎖中并被推向其最里端面與插塞37接觸時(shí)，它使插塞37沿箭頭40所示方向移動(dòng)，從而釋放鎖定桿27。然而當(dāng)匙片11完全插入后，不但插塞37釋放了鎖定桿27，而且凸輪面39也與孔眼36嚙合，從而制動(dòng)桿38與面35嚙合，由此防止墊圈18和盤片17之間的角度移動(dòng)。
因此盤片17被保持在正確的角度朝向上。如果在撬鎖時(shí)，為了釋放鎖定桿27而沿箭頭40的方向推動(dòng)插塞37，制動(dòng)桿38就會(huì)阻礙墊圈18和盤片17之間的角度移動(dòng)，從而使盤片17不能轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到防“撬”的目的。
權(quán)利要求
1.可用鑰匙操作的鎖心柱組件，該鎖心柱組件放入一中空的鎖體內(nèi)并包括一中空的基體，該基體有一縱向軸線，基體內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐至少一個(gè)盤片，盤片大致垂直于所述軸線伸展，那個(gè)或每一個(gè)盤片有一可讓鑰匙穿過的開口，鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)鄰近所述開口并適于與鑰匙嚙合，從而鑰匙可使那個(gè)或每一個(gè)盤片都圍繞縱向軸線位于一預(yù)定的位置上，至少有一個(gè)鎖定桿與每一盤片可操作地相連并適于僅在那個(gè)或每一個(gè)盤片均被鑰匙確定在預(yù)定的位置上時(shí)，相對(duì)所述縱向軸線從一外部位置徑向移動(dòng)到一內(nèi)部位置。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖心柱組件，其中中空鎖體適于用作為圓筒銷子鎖，偏心鎖(cam lock)，家具鎖或掛鎖。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鎖心柱組件，其中當(dāng)處于開鎖狀態(tài)，并且那個(gè)或每一個(gè)鎖定桿均處于可允許鎖心柱組件轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)部位置時(shí)，鎖心柱組件適于在中空鎖體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)包括伸進(jìn)每一盤片開口中的一個(gè)或多個(gè)凸起。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中那個(gè)或每一個(gè)盤片上的凸起或銷柱適于被容納在那個(gè)或每一個(gè)鎖定桿上的溝、槽、孔或類似物中。
6.如權(quán)利要求5所述的鎖心柱組件，其中那個(gè)或每一個(gè)鎖定桿上包括附加的淺孔，它們不能容納所述凸起或鎖柱。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，它還包括至少一個(gè)盤狀的墊圈。
8.如權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中包括有兩個(gè)或更多個(gè)盤片。
9.如權(quán)利要求1到8中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中包括一單個(gè)鎖定桿。
10.如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中有10個(gè)盤片，它們被墊圈分隔成五對(duì)，墊圈帶有鑰匙輪廓的開口。
11.如權(quán)利要求7至10中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中帶有防止盤片轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中包括有防止窺探鎖定桿的蓋板罩。
13.如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的鎖心柱組件，其中鑰匙上有至少一個(gè)縱向的成角度的軌道，該軌道適于容納鑰匙嚙合機(jī)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的鎖心柱組件，其中鑰匙上有兩條軌道。
全文摘要
鎖心柱組件10可由一鑰匙11打開并可放入一中空的鎖體15內(nèi)，組件10包括一中空基體16，它有一縱向軸線28?；w16內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐至少一個(gè)盤片17，盤片17大至垂直于軸線28伸展。盤片17有一開口可讓鑰匙11穿過，并有一嚙合機(jī)構(gòu)21，它可與鑰匙11嚙合，從而可將盤片17圍繞軸線28確定在預(yù)定的位置上。一鎖定桿27與盤片17可操作地相連并在盤片17都被鑰匙11定位在預(yù)定的位置上時(shí)適于相對(duì)軸線28從一外部位置徑向內(nèi)移到一內(nèi)部位置。
文檔編號(hào)E05B21/06GK1061826SQ91103439
公開日1992年6月10日 申請日期1991年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月21日
發(fā)明者米齊爾·托姆斯 申請人:阿克斯帕特有限公司