分級芯柱鎖系統的製作方法

2023-05-30 10:26:46

專利名稱：分級芯柱鎖系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有制栓銷的芯柱鎖，所述制栓銷在與正確鑰匙一起操作時被定位成允許鎖操作；本發明還尤其涉及布置在以下系統中的安全鎖，即在所述系統中，不同芯柱提供可變程度的物理安全性，並且可以通過分級布置結構中的鑰匙進行操作。
背景技術：
安全鎖系統的用戶已經認識到在薄弱門上安裝高安全性機構的重要性。通過這些芯柱(cylinder)所提供的保護效果大於它們的成本。然而，將設施上的所有門上都安裝有新型高安全性芯柱的費用，經常抵銷了在不重要的門上安裝高安全性芯柱的可能好處。許多客戶選擇安裝和維持兩個不同的主鑰匙系統， 一個用於高安全性門， 一個用於普通的非關鍵門，由此要管理和攜帶更多的鑰匙以便進入門。
這種情況導致通常所稱的分級鎖系統(hierarchical lock system)的產生。分級鎖系統包括通常安裝在關鍵的高危險門上的一個或多個高安全性芯柱以及安裝在非關鍵的門上的相關低安全性芯柱。能夠操作高安全性芯柱的高安全級主鑰匙也能夠操作每個相關的低安全性芯柱；從這一意義上來說，低安全性芯柱與高安全性芯柱"相關聯"。然而，用於操作相關聯的低安全性芯柱的低安全性鑰匙不能夠操作與芯柱相關聯的高安全性芯柱。每個低安全性芯柱還可以具有一個或多個仍然為低安全性的關聯芯柱。並且，能夠操作處於一個安全等級的芯柱的任何鑰匙也能夠操作處於更低等級的關聯芯柱，但被構造成僅操作低安全性芯柱的鑰匙不能操作與低安全級芯柱相關聯的高安全性芯柱。在說明書的上下文中，標準安全級的芯柱是與高安全性芯柱相比具有更少安全特徵的芯柱。標準安全級的芯柱在任何特定分級方案內並不必然是具有最少安全特徵的芯柱。
幾個鎖製造商目前所生產的芯柱可以布置在具有不同物理安全等級的系統內。隨著本行業生產新的且更高安全性的產品，有必要開發標準安全級的鎖芯柱(也就是非高安全性芯柱)，這些鎖柱芯將接入到具有新型高安全性芯柱的系統內並通過高安全性鑰匙進行操作。儘管在有效運轉的鎖領域已存在多種改進，但仍然對鎖芯柱具有這樣的要求§卩，鎖芯柱能夠提供對犯罪攻擊或其他未授權的侵入提供不同等級的防護，並且布置在一個分級鑰匙配置方案內。這樣的鎖機構還應該抵禦現代撬鎖技術，並且要求鎖的尺寸不超過常規芯柱的尺寸。同樣重要的是，各個部件和鎖組件能夠符合成本要求地大量生產。
現有技術
在美國專利No. 4， 103， 526中，Serko， Jr教導了一種具有互連旋轉銷的芯柱。準確的成角度咬合的鑰匙插入鑰匙插塞內，會導致制栓(tumbler)組件升高並旋轉到預定釋放位置，其中在該位置每個制栓組件的分割線與插塞與外殼之間的剪切線對準，並且每個銷制栓自由地與其相關驅動件分離，以使鑰匙插塞可以旋轉到解鎖位置。Emhart Industries公司(柏林，CT)將這種芯柱作為兩級分級鑰匙配置系統中的高安全性芯柱引入鎖市場。相應的標準安全性芯柱是具有圓錐形銷頂部和帶有常規直咬合部的鑰匙的普通銷芯柱。標準安全性鑰匙不能操作要求銷制栓升高和旋轉的高安全性芯柱，但是高安全性鑰匙可以將普通銷定位在標準安全性芯柱中。對於標準安全性芯柱沒有任何其他安全性的改進。
在德國專利DE 2828343中，Perkut展示了一種具有位於鑰匙道旁邊的兩個軸向滑動銷的銷制栓芯柱。通過從鑰匙的側面延伸的筋使銷定位。這禾中芯柱已經由Gebr. Grundmann Gesellschaft m. b. H. (Herzogengerg，澳大利亞)製造並作為分級鑰匙配置系統中的高安全性芯柱進行銷售。標準安全性芯柱被製造成不具有軸向滑動銷，並且用於標準安全性芯柱的標準安全性鑰匙不具有側筋以使滑動銷定位在高安全性芯柱上。高安全性鑰匙將能夠操作高安全性芯柱和標準安全性芯柱，因為標準安全性芯柱所具有的鑰匙道被設計成能夠接受具有高安全性設計的更寬鑰匙。
在美國專利No.4，356，713、 No. 4， 393， 673和其他專利中，Widen介紹 了可以被用於分級鑰匙配置系統中的高安全性側杆鎖定芯柱。在一種產品 中，標準安全性芯柱僅採用普通銷制栓，而不採用處於高安全性芯柱中的 側銷。標準安全性鑰匙僅僅在標準安全性芯柱中操作。高安全性鑰匙可以 操作兩種等級的芯柱。
在美國專利No. 5， 419， 168(該專利的內容在此引入作為參考)中，Field 公開了一種鎖分級系統，其中每個鑰匙都具有至少一個獨特的咬合表面， 該表面與互補形狀的制栓銷頂部接合以促使制栓銷旋轉並定位在預定位 置。在一種系統中， 一個高安全性的鑰匙具有咬合部，以使制栓銷在能夠 確定製栓銷的旋轉位置的一個鎖中旋轉。通過將制栓銷定位在芯柱上的準 確高度處，高安全性鑰匙還可以來操作標準安全性芯柱，其不用確定製栓 銷的旋轉位置。標準安全性鑰匙具有與高安全性鑰匙不同的至少一個咬合 部，且能操作標準安全性芯柱(其中制栓不必旋轉)。然而，由於咬合部不 能使制栓銷準確旋轉到它們的解鎖位置，所以標準安全性鑰匙不能操作高 安全性制栓。
讀取制栓銷的旋轉定位的芯柱要求制栓銷應該獨立地旋轉到預定位 置，以允許插塞或圓筒旋轉。這種芯柱僅可以通過這樣一個被咬合以使制 栓旋轉到預定位置的鑰匙來進行操作。另一方面，不具有這樣一個在銷旋 轉位置之間進行讀取或分辨的機構的鎖芯柱可以通過任何這樣的鑰匙進行 操作，所述鑰匙被咬合以使銷定位在它們正確的高度並且允許插塞或圓筒 旋轉，而無論鑰匙使銷移動到哪一旋轉位置。
在美國專利No. 6， 477， 875和No. 6， 945， 082(這些專利的內容在此引入 作為參考)中，Field等人教導了這樣的鎖芯柱，其要求在它們的插塞轉動 之前旋轉銷具有準確的高度和旋轉定位以及往復滑動側杆阻止機構(被稱 為滑動件)進行正確軸向定位。操作芯柱的獨立鑰匙的一部分筋被構造成 與芯柱上的滑動件配合。通過使主鑰匙配置在滑動件接觸區域上成為可行， 滑動件使分級鑰匙系統存在差別。其提供了附加的咬合元件和增強的防撬 安全性和操控性。在美國專利No.6，945，082的圖8中以附圖標記721、 713 示出了在滑動件上的滑動件接觸表面的一些實例。同時，在美國專利 No. 6， 945， 082的圖14a中以附圖標記4007， 4008示出了與鑰匙上的突起相接合的滑動件的一些實例。
滑動件和側鑰匙咬合還降低了對製造不同鑰匙道的許多芯柱的要求， 以能夠產生大型主鑰匙系統，因為滑動件機構擴展了芯柱的主鑰匙配置能 力，而不依賴於不同鑰匙區段來拒絕不正確構造的鑰匙。

發明內容
針對上述背景技術，本發明的主要目的是提供一種改進的、在開頭段 落描述的一般類型鎖定芯柱，其將裝配在芯柱分級結構內，從而提供節約
成本的方案，以增補在美國專利No. 6， 477， 875和No. 6， 945， 082中所描述 類型的高安全性芯柱和鑰匙。
本發明的某些方面體現為一種鎖，其包括具有軸線和適於容納相容鑰 匙的軸向延伸鑰匙道的圓柱形插塞。該鎖還包括制栓銷組件，其布置在形 成於圓柱形插塞上的制栓銷孔內並適於控制圓柱形插塞相對於外殼的旋 轉。每個制栓銷組件可以在相關制栓銷孔內往復移動，並且制栓銷組件通 過插入鑰匙道內的正確構造鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件 定位在它們相關的制栓銷孔內，以使圓柱形插塞相對於外殼旋轉。側杆與 圓柱形插塞相連並具有外端，所述外端可以與形成在外殼上的孔的壁上的 側杆槽接合。當與側杆槽接合時，側杆阻止圓柱形插塞相對於外殼旋轉。 滑動件相對於圓柱形插塞布置，並適於在通過正確構造的鑰匙插入鑰匙道 內而被接合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置；其中， 在第一位置時，滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱形插塞 的軸線移動，在第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉。在滑動件移動到 第二位置的同時，側杆被允許沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆 與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉。當制栓銷 組件定位成允許圓柱形插塞旋轉並且滑動件移動到其第二位置以使側杆可 以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，鎖得到解鎖。
本發明的其他方面體現在一種分級鎖系統，該系統包括第一芯柱鎖， 該第一芯柱鎖包括具有軸線和鑰匙道的可旋轉芯柱、用於控制芯柱旋轉的 可移動側杆、用於控制芯柱旋轉和側杆移動的可旋轉往複製栓、以及適於 通過插入鑰匙道內的鑰匙得到接合以控制側杆移動的滑動件。所述系統還 包括第二芯柱鎖，該第二芯柱鎖包括具有軸線和鑰匙道的可旋轉芯柱、用於控制芯柱旋轉的可移動側杆、用於控制芯柱旋轉的往複製栓、以及適於 通過插入鑰匙道內的鑰匙得到接合以控制側杆移動的滑動件。所述系統還 包括適於打開第一和第二芯柱鎖的雙重等級的鑰匙和適於打開第二芯柱鎖 但不能打開第一芯柱鎖的單一等級的鑰匙。
本發明的其他方面體現在一種鑰匙套件，其包括第一鑰匙，該第一鑰 匙包括鑰匙刃部，該鑰匙刃部適於裝配在以上所述的第一和第二芯柱鎖的 鑰匙道內並被構造和布置成(1)使第一芯柱鎖的制栓升高到使第一芯柱 鎖的芯柱旋轉的位置，(2)使第一芯柱鎖的制栓旋轉到使第一芯柱鎖的側 杆解鎖的方位，以及(3)適於使第二芯柱鎖的制栓升高到使第二芯柱鎖的 芯柱可以旋轉的位置。第一鑰匙的刃部還被構造和布置成與第一和第二芯 柱鎖的滑動件接合，並使每個滑動件平行於芯柱的軸線移動以對第一和第 二芯柱鎖的側杆解鎖。所述鑰匙套件還包括第二鑰匙，其包括鑰匙刃部， 該鑰匙刃部適於裝配在第一和第二芯柱鎖的鑰匙道內，並被構造和布置成 使第二芯柱鎖的制栓升高到使第二芯柱鎖的芯柱可以旋轉的位置。所述刃 部還被構造和布置成與第二芯柱鎖的滑動件接合，並使滑動件平行於芯柱 的軸線移動以對第二芯柱鎖的側杆解鎖。第二鑰匙不適於使第一芯柱鎖的 制栓旋轉並由此不能打開第一芯柱鎖。
通過參照附圖考慮以下構成本發明的一部分的描述和附加權利要求， 包括操作方法、結構的元件的功能和相互關係的本發明的其他方面、特點 和特徵將更加顯而易見，其中相同附圖標記在多個附圖中表示相應的部件。


圖1是本發明的標準安全性芯柱的左手側分解透視圖； 圖2是圖1所示的芯柱的右手側分解透視圖； 圖3是圖1所示的芯柱的正視圖4是現有技術的高安全性芯柱的右手側分解透視圖；以及 圖5是圖4所示的芯柱的正視圖。
圖6A是適於升高制栓銷以及接合滑動件並使其移動的鑰匙的透視圖。 圖6B是適於使制栓銷升高和旋轉以及與滑動件接合併使其移動的鑰匙 的透視圖。200880016326.6
圖l， 2和3表示本發明的新型芯柱。這種新型芯柱可以被用作標準安 全性芯柱並且可以通過美國專利No. 6， 945， 082中公開的類型的鑰匙進行操 作。下文更詳細描述的是，圖1-3所示的芯柱可以在無需使銷制栓旋轉到 正確位置的情況下得到操作，但包括用來控制芯柱操作的側杆和阻止側杆 結構。不需要具有準確讀取現有旋轉銷的機構，本發明的芯柱具有低製造 成本，同時側杆/滑動件機構在現有技術的標準安全性芯柱設計的基礎上提 供額外的安全性。
圖4和5是通過維吉尼亞的Salem市的Medeco Security Locks製造 並在美國專利No. 6， 477， 875中公開的類型的現有技術的高安全性芯柱。與 圖1， 2和3所示的芯柱一樣，圖4和5所示的芯柱也可以通過美國專利 No. 6， 945， 082中公開的類型的鑰匙得到操作。這樣可以使兩種類型的芯柱 (一種具有標準安全性以及一種具有高安全性)布置在具有可以操作兩種 等級的鑰匙的分級系統中。
圖1是本發明的標準安全性芯柱的分解透視圖，示出了各個部件的左 手側。圖2從右手側表示相同的部件。它們示出了芯柱體或外殼10的一種 構造。外殼10具有軸孔11，圓柱形插塞20裝配在其中並且可以旋轉。插 塞20通過保持件60保持就位。在插塞20和外殼10上分別有制栓銷孔23 和13，多個底部銷50、頂部銷58和彈簧56的銷套件或制栓銷(tumbler pin) 組件定位在所述制栓銷孔中。加載彈簧的銷結構提供了主鑰匙配置能力 (master keying capability)並在在鎖領域是眾所周知的。銷50具有圓 錐形頂端52，並且可以得到適當定位以允許插塞20在外殼10內旋轉，這 種旋轉僅僅通過利用具有正確咬合方式的鑰匙使插塞20升高到準確位置。 銷50的旋轉不是必須的，並且鑰匙的咬合部無需進行成角度的鑿刻或偏斜。
側杆30位於在插塞20的側面所形成的空腔21中。側杆30具有延伸 到軸向側杆槽12內的斜突起31，所述軸向側杆槽12形成在外殼10的軸孔 11的側壁上。側杆30例如通過彈簧38從插塞20的旋轉軸線被徑向向外推 壓，使得斜突起31被推壓成與側杆槽12接合。插塞20不能旋轉到使鎖打 開，直至側杆30向插塞20的旋轉軸線徑向移動，並且斜突起31與側杆槽 12脫開。
滑動件40靠近側杆30定位並具有至少一個柄舌41，該柄舌與側杆30的側面34接合以防止側杆30徑向移動成與側杆槽12脫離接合。滑動件40 例如通過彈簧48被沿軸向偏壓向插塞20的前端。插入鑰匙道36內的正確 鑰匙(下文將描述)具有突起，該突起與滑動件40上的接觸表面42接合 以使滑動件40軸向移動，從而使在側杆的側面34上形成的滑動件開口 (多 個開口) 32與滑動件40的柄舌(多個柄舌)41對準。
當插塞20在鑰匙的控制下轉動時，斜突起31在側杆槽12中移動，並 且這一動作迫使側杆30沿徑向移動到插塞20內。通過滑動件開口 (多個 開口) 32與柄舌(多個柄舌)41的對準，使側杆30能夠相對於滑動件40 和插塞20徑向移動。
如在美國專利No. 6, 477， 875和No. 6， 945， 082中說明的那樣，鑰匙上 的滑動件接觸區域與滑動件40上的接觸表面42接觸，並使滑動件定位在 準確的軸向位置。當滑動件40處於該操作位置時，滑動件柄舌41與滑動 件開口32對準，並且側杆30可以移動足夠遠的距離以使插塞20旋轉。由 此，滑動件40控制側杆30的釋放。
圖3是標準安全性芯柱的正視圖，示出了布置在外殼10內的插塞20、 底部銷50的圓錐形頂端52以及延伸到鑰匙道36內的滑動件40的接觸表 面42。
圖4是現有技術中高安全性芯柱的分解圖，其可以與圖1-3所示的標 準安全性芯柱相結合用於分級鎖系統中。具有制栓側杆控制的旋轉或扭轉 制栓鎖以及用於操作該鎖的鑰匙在現有技術中是眾所周知的，並且己經由 維吉尼亞的Salem市的Medeco Security Locks公司製造和銷售了二十多 年。在受讓給Medeco Security Locks公司的以下專利中可以發現所述芯 柱的實例授予Spain等人的美國專利No.3，499，302 (1970)、授予Spain 等人的美國專利No. 3， 722， 240 (1973)、授予Oliver等人的美國專利 No. 4， 635, 455 (1987)、授予Field的美國專利No. 5, 289, 709 (1994)、授 予Field的美國專利No. 5， 419， 168 (1995)、授予Field的美國專利 No. 5,570,601 (1996)、授予Field的美國專利No. 5, 615， 565 (1997)和授 予Field的美國專利No. 6, 023， 954 (2000)。使用附加的滑動件來控制例如 美國專利No. 6， 477, 875和No. 6， 945， 082所示的側杆，這些芯柱的安全性 得到進一步提高。
圖4和5示出了芯柱體或外殼110的一種構造。外殼具有軸孔lll，插塞120裝配在其中並且可以旋轉。插塞120通過保持件160保持就位。側 杆130定位在插塞120的側面的空腔121中。側杆具有延伸到側杆槽(未 示出)內的斜突起131，所述側杆槽形成在外殼110的軸孔111的側壁上。 側杆支腳133從側杆130沿徑向向內突出。滑動件140定位成靠近側杆130。 另外，高安全性芯柱在芯柱上具有防鑽插入件170，以提供攻擊保護。
在插塞120和外殼110上分別具有制栓銷孔123和113，其中多個鑿尖 的底部銷150、頂部銷158和彈簧156的制栓銷組件定位在所述制栓銷孔中。 由彈簧加載的銷的結構在鎖領域是眾所周知的，它們可以提供主鑰匙配置 能力。如上述Medeco專利中說明的那樣，旋轉銷150的頂端152被鑿尖， 當準確咬合的鑰匙插入插塞內時，彈簧將銷壓入鑰匙上的斜切口內。這一 動作促使銷升高並旋轉到準確位置。在銷的側面具有被設計成容納側杆130 的支腳133的至少一個側杆支腳切槽153。
當插塞在鑰匙(未示出)的控制下轉動時，斜突起131在側杆切槽中 移動，並且這一動作迫使側杆130克服例如彈簧138的偏壓力進入插塞120 內。銷150的正確旋轉使每個銷150上的側杆支腳切槽153與側杆支腳133 中的其中一個對準並且使側杆支腳133可以裝配在銷內。在側杆的一側存 在至少一個滑動件開口 132，並且在滑動件140上存在至少一個在側杆130 後面向上延伸的滑動件柄舌141。滑動件在其插入芯柱內時得到彈簧加載並 且通過鑰匙軸向定位在插塞中。如美國專利No. 6, 477， 875和No. 6， 945， 082 中說明的那樣，鑰匙上的滑動件接觸區域與滑動件140上的接觸表面142 接合，並使滑動件140相對於側杆130定位在準確的軸向位置。當滑動件 處於這一操作位置時，滑動件柄舌141與滑動件開口 132對準，並且側杆 130可以移動足夠遠的距離以允許插塞120旋轉。銷和滑動件的對準都對側 杆釋放以允許插塞120旋轉進行控制。
圖5是現有技術中的高安全性芯柱的正視圖，示出了布置在外殼110 內的插塞120、底部銷150的鑿刻頂端152和延伸到鑰匙道136內的滑動件 140的接觸表面142。
在圖6A和6B中示出了用於本發明分級鎖系統的鑰匙。圖6A表示具有 鑰匙頭202和鑰匙止擋204的鑰匙200，同時刃部206從鑰匙止動204開始 延伸。刃部206包括咬合部210和例如由與鎖的鑰匙道相符的縱向筋208 所限定的輪廓。鑰匙200包括標準的平直咬合部210，其將使制栓升高但不的接 觸表面214。圖6A中所示的鑰匙200能操作圖1， 2和3中所示類型的鎖。 也就是說，咬合部210將使制栓組件升高，並且接觸表面214將接觸滑動 件40的突起42並使滑動件相對於側杆30移動到無幹涉位置。鑰匙200不 能操作圖4和5中所示的鎖，因為那些鎖要求制栓銷升高和旋轉，而鑰匙 200不能完成這樣的操作。
圖6B所示的鑰匙220也包括鑰匙頭220和鑰匙止擋224，鑰匙刃部226 從鑰匙止擋224延伸。鑰匙刃部包括例如由縱向筋228限定的輪廓以及咬 合部230。縱向切口 232沿刃部226的一部分延伸並終止在接觸表面234。 刃部220的咬合部230得到鑿刻，使得當咬合部與配套或互補鑿刻的制栓 銷接合時，咬合部將使銷升高並旋轉。因而，圖6B所示的鑰匙220能操作 圖4和5所示的鎖。另外，鑰匙220還能夠操作圖1， 2和3所示的鎖。因 此，在分級鎖系統中，鑰匙220是主鑰匙，而鑰匙200是附屬鑰匙。
這樣，圖1， 2和3中所示的標準安全性芯柱可以由這樣的鑰匙來操作， 該鑰匙具有準確的咬合部以使銷制栓50和準確滑動件接合的筋正確升高， 從而將具有滑動件柄舌(多個柄舌)41的滑動件40軸向定位成與在側杆 30上形成的滑動件開口 (多個開口) 32對準。具有鑿刻、成角度或偏斜的 咬合部的高安全性鑰匙以及具有非成角度的咬合部的標準安全性鑰匙都可 以操作標準安全性芯柱。另一方面，圖4和5中所示的高安全性芯柱僅能 由這樣的鑰匙來操作，該鑰匙具有準確的咬合部以使銷制栓150和準確滑 動件接合的筋正確升高並且旋轉，從而將具有滑動件柄舌(多個柄舌)141 的滑動件140軸向定位成與滑動件開口 (多個開口) 132對準。因而，僅是 具有鑿刻、成角度的咬合部的高安全性鑰匙才能操作圖4和5所示的高安 全性鎖。
這樣，與僅要求銷制栓正確升高定位以使芯柱可以操作的現有技術的 標準安全性芯柱相比，本發明的標準安全性芯柱提高了安全性能。本發明 的標準安全性芯柱也要求滑動件相對於側杆正確定位。不必面臨要求除了 滑動件準確定位之外銷制栓也要升高定位和旋轉的現有技術高安全性芯柱 所存在的成本和複雜性問題，本發明的標準安全性芯柱的安全性能提高就 可以實現。
因而，圖1-3所示的標準安全性芯柱和圖4和5所示的高安全性芯柱可以分別構成兩級分級鎖系統的低等級和高等級。備選地，圖1-3所示的 標準安全性芯柱和圖4和5所示的高安全性芯柱分別構成三等級分級鎖系 統的中間等級和高等級，同時現有技術中的標準安全性芯柱可以在銷制栓 正確升高時作為系統的低等級進行操作。
儘管已經詳細考慮某些優選實施方式的公開而描述和示出了本發明， 但本領域技術人員將會很容易理解出本發明的其他實施方式。因而，本發 明被認為是包含落入以下附加權利要求的精神和範圍內的所有修改和變 形。
權利要求
1.一種分級鎖系統，包括A至少一個具有第一安全性等級的鎖，所述第一安全性等級的鎖包括(1)其上形成有孔的外殼；(2)具有軸線和適於容納相容鑰匙的軸向延伸鑰匙道的圓柱形插塞，其中形成在所述外殼上的孔適於容納圓柱形插塞；(3)多個制栓銷組件，其布置在形成於所述外殼和所述圓柱形插塞上的制栓銷孔內並適於控制圓柱形插塞相對於所述外殼的旋轉，每個制栓銷組件可以在相關制栓銷孔內往復移動，其中制栓銷組件通過插入鑰匙道內的正確構造的鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件定位在它們相關的制栓銷孔內以使圓柱形插塞相對於所述外殼旋轉；(4)與圓柱形插塞相連並具有外端的軸向定向的側杆，所述外端可以與形成在所述外殼上的孔的壁上的側杆槽接合，其中側杆與側杆槽的接合阻止圓柱形插塞相對於外殼旋轉；以及(5)滑動件，其相對於圓柱形插塞布置並適於在通過正確構造的鑰匙插入鑰匙道內而被接合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置，由此在第一位置，滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱形插塞的軸線移動，當滑動件處於第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉，由此使側杆可以沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；其中當制栓銷組件定位成使圓柱形插塞相對於外殼旋轉並且滑動件移動到其第二位置以使側杆可以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，第一安全性等級的鎖解鎖；B.至少一個具有第二安全性等級的鎖，所述第二安全性等級的鎖包括(1)其上形成有孔的外殼；(2)具有軸線和軸向延伸的鑰匙道的圓柱形插塞，其中形成在所述外殼上的孔適於容納圓柱形插塞；(3)布置在形成於所述外殼和所述圓柱形插塞上的制栓銷孔內並適於控制圓柱形插塞在形成於所述外殼上的孔內的旋轉的多個制栓銷組件，每個制栓銷組件可以在相關制栓銷孔內往復移動，其中制栓銷組件通過插入鑰匙道內的正確構造的鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件定位在它們相關的制栓銷孔內以使圓柱形插塞相對於所述外殼旋轉，至少一個制栓銷組件的至少一部分可以在其制栓銷孔內旋轉並包括斜尖端，其適於在通過鑰匙的正確傾斜咬合部插入鑰匙道內而被接合時引起旋轉；(4)與圓柱形插塞相連並具有外端的軸向定向的側杆，所述外端可以與形成在所述外殼上的孔的壁上的側杆槽接合，其中側杆與側杆槽的接合阻止圓柱形插塞在形成於外殼上的孔內旋轉，其中制栓銷組件中的至少一個阻止側杆移動，除非制栓銷組件旋轉到正確位置，由此使側杆能夠沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；以及(5)滑動件，其相對於圓柱形插塞布置並適於在通過正確構造的鑰匙插入鑰匙道內而被接合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置，由此在第一位置，滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱形插塞的軸線移動，當滑動件處於第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉，由此使側杆可以沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；其中當制栓銷組件定位成使圓柱形插塞相對於外殼旋轉、制栓銷組件旋轉到一位置使得側杆的向內徑向移動不受任何制栓銷的阻止並且滑動件移動到其第二位置以使側杆可以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，第二安全性等級的鎖解鎖；對於第一安全性等級的鎖和第二安全性等級的鎖來說，使圓柱形插塞可以相對於外殼旋轉的制栓銷組件的位置是相同的；C.被構造並布置成對第一安全性等級的鎖和第二安全性等級的鎖都可以打開的、至少一個雙重等級的鑰匙；以及D.被構造和布置成可以打開第一安全性等級的鎖、但不能打開第二安全性等級的鎖的至少一個單一等級的鑰匙。
2.如權利要求l所述的系統，其特徵在於，雙重等級的鑰匙包括 鑰匙刃部，其具有與第一和第二安全性等級的鎖的鑰匙道的輪廓構造 相互補的輪廓；咬合部，其形成在鑰匙刃部上，並適於使第一安全性等級的鎖的制栓 升高到能使第一安全性等級的鎖的芯柱可以旋轉的位置，並使第二安全性 等級的鎖的制栓銷組件升高並旋轉到能使第二安全性等級的鎖的芯柱可以旋轉並使第二安全性等級的鎖的側杆解鎖的位置和定向； 在鑰匙上的至少一個筋；以及在筋上的接觸表面，其用於與第一和第二安全性等級的鎖的滑動件配 合併使滑動件平行於芯柱的軸線移動以使第一和第二安全性等級的鎖中的 每個的側杆解鎖。
3. 如權利要求2所述的系統，其特徵在於，單一等級的鑰匙包括 鑰匙刃部，其具有與第一和第二安全性等級的鎖的鑰匙道的輪廓構造相互補的輪廓；咬合部，其形成在鑰匙刃部上並適於使第一安全性等級的鎖的制栓銷 組件升高到使第一安全性等級的鎖的芯柱可以旋轉的位置； 在鑰匙上的至少一個筋；以及 筋上的接觸表面，其用於與第一安全性等級的鎖的滑動件配合併使滑 動件平行於芯柱的軸線移動以使第一安全性等級的鎖的側杆解鎖，單一安全性等級的鑰匙不適於使第二安全性等級的鎖的芯柱旋轉，並 由此不能打開第二安全性等級的鎖。
4. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，第一和第二安全性等級的 鎖的滑動件在平行於芯柱軸線的方向上受到偏壓。
5. 如權利要求4所述的系統，其特徵在於，通過芯柱上的彈簧提供偏 壓以迫使滑動件在向著鑰匙道入口的方向移動。
6. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，第一和第二安全性等級的 鎖的滑動件具有延伸到鑰匙道內用於與鑰匙接觸的突起。
7. 如權利要求5所述的系統，其特徵在於，突起的形狀被設計成當插 入到鑰匙道內時與鑰匙的一部分配合。
8. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，第一和第二安全性等級的 鎖的滑動件具有間隔的柄舌，並且側杆具有間隔的突起，滑動件上的柄舌 和側杆上的突起相互幹涉以防止側杆操作，除非滑動件移動到滑動件的柄 舌處於側杆突起之間的間隔內的第二位置。
9. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，第二安全性等級的鎖的側 杆包括一個或多個向圓柱形插塞的軸線延伸的側杆支腳，並且第二安全性 等級的鎖的至少一個制栓銷組件包括側杆支腳切槽，其適於容納旋轉到正 確位置的側杆支腳，由此解除對側杆沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動的阻 止，從而使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔 內旋轉。
10. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，第一和第二安全性等級 的鎖的側杆在沿徑向從芯柱的軸線向外的方向上受到偏壓。
11. 如權利要求10所述的系統，其特徵在於，通過芯柱上的一個或多 個彈簧提供偏壓以迫使側杆在向著形成在外殼上的孔的壁的方向上移動。
12. —種鑰匙和芯柱鎖系統，包括第一芯柱鎖，其包括具有軸線和鑰匙道的可旋轉芯柱，可以在阻止芯柱旋轉的第一位置與使芯柱可以旋轉的第二位置之 間移動的側杆，適於控制芯柱旋轉的可旋轉往複製栓，其中至少一個制栓適於防 止側杆從第一位置移動到第二位置，除非制栓相對於側杆旋轉到無千涉方 位，以及用於控制側杆從第一位置移動到第二位置的滑動件，在滑動件上的突起延伸到鑰匙道內；第二芯柱鎖，其包括具有軸線和鑰匙道的可旋轉芯柱，可以在阻止芯柱旋轉的第一位置與使芯柱可以旋轉的第二位置之 間移動的側杆，適於控制芯柱旋轉的往複製栓，以及用於控制側杆從第一位置移動到第二位置的滑動件，在滑動件上 的突起延伸到鑰匙道內； 第一鑰匙包括鑰匙刃部，其具有與第一和第二芯柱鎖的鑰匙道的輪廓構造相互 補的輪廓；咬合部，其形成在鑰匙刃部上並適於(1)使第一芯柱鎖的制栓升 高並旋轉到(a)使第一芯柱鎖的芯柱可以旋轉以及(b)解除對第一芯柱 鎖的側杆從第一位置移動到第二位置的阻止的定位和定向以及使第二芯柱 鎖的制栓升高並旋轉到使第二芯柱鎖的芯柱可以旋轉的位置； 在鑰匙上的至少一個筋；以及在筋上的接觸表面，其用於與第一和第二芯柱鎖的突起配合併使 滑動件平行於芯柱的軸線移動以解除對第一和第二芯柱鎖的側杆從第一位 置移動到第二位置的阻止；以及 第二鑰匙，包括鑰匙刃部，其具有與第一和第二芯柱鎖的鑰匙道的輪廓構造相互 補的輪廓；咬合部，其形成在鑰匙刃部上並適於使第二芯柱鎖的制栓升高到 使第二芯柱鎖的芯柱可以旋轉的位置； 在鑰匙上的至少一個筋；以及在筋上的接觸表面，其用於與第二芯柱鎖的突起配合併使滑動件 平行於芯柱的軸線移動，以解除對第二芯柱鎖的側杆從第一位置移動到第 二位置的阻止，其中第二鑰匙不適於使第一芯柱鎖的制栓旋轉，並由此不能打開第二 芯柱鎖。
13. —種用於打開分級鎖系統中的一個或多個鎖的鑰匙套件，所述鎖 系統包括第一芯柱鎖和第二芯柱鎖，所述第一芯柱鎖包括具有軸線和鑰匙 道的可旋轉芯柱、用於控制芯柱旋轉的可移動側杆、用於控制芯柱旋轉和側杆移動的可旋轉往複製栓、以及適於通過插入鑰匙道內的鑰匙得到接合 以控制側杆移動的滑動件，所述第二芯柱鎖包括具有軸線和鑰匙道的可旋 轉芯柱、用於控制芯柱旋轉的可移動側杆、用於控制芯柱旋轉的往複製栓、 以及適於通過插入鑰匙道內的鑰匙得到接合以控制側杆移動的滑動件，所 述鑰匙套件包括第一鑰匙，其包括鑰匙刃部，該鑰匙刃部適於裝配在第一和第二芯柱 鎖的鑰匙道內並被構造和布置成(1)使第一芯柱鎖的制栓升高到使第一 芯柱鎖的芯柱旋轉的位置，(2)使第一芯柱鎖的制栓旋轉到使第一芯柱鎖 的側杆解鎖的方位，以及(3)適於使第二芯柱鎖的制栓升高到使第二芯柱 鎖的芯柱可以旋轉的位置，所述刃部還被構造和布置成與第一和第二芯柱 鎖的滑動件接合併使滑動件平行於芯柱的軸線移動以對第一和第二芯柱鎖 的側杆解鎖；以及第二鑰匙，其包括鑰匙刃部，該鑰匙刃部適於裝配在第一和第二芯柱 鎖的鑰匙道內並被構造和布置成使第二芯柱鎖的制栓升高到使第二芯柱鎖 的芯柱可以旋轉的位置，所述刃部還被構造和布置成與第二芯柱鎖的滑動 件接合併使滑動件平行於芯柱的軸線移動以對第二芯柱鎖的側杆解鎖，其 中第二鑰匙不適於使第一芯柱鎖的制栓旋轉並由此不能打開第一芯柱鎖。
14. 如權利要求13所述的鑰匙套件，其特徵在於，第一和第二芯柱鎖的滑動件各自包括在滑動件上延伸到相應鑰匙道內的突起，並且第一和第 二鑰匙各自還包括在鑰匙刃部上的至少一個筋和在筋上的接觸表面，該接 觸表面用於與第一和第二芯柱的突起接合併使滑動件平行於芯柱的軸線移 動以對側杆解鎖。
15. —種分級鎖系統，包括A.至少一個具有第一安全性等級的鎖，所述第一安全性等級的鎖包括(1) 其上形成有孔的外殼；(2) 具有軸線和適於容納相容鑰匙的軸向延伸鑰匙道的圓柱形插塞， 其中形成在所述外殼上的孔適於容納圓柱形插塞；(3) 多個制栓銷組件，其布置在形成於所述外殼和所述圓柱形插塞上的制栓銷孔內並適於控制圓柱形插塞相對於所述外殼的旋轉，每個制栓銷 組件可以在相關制栓銷孔內往復移動，其中制栓銷組件通過插入鑰匙道內 的正確構造的鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件定位在它們相關的制栓銷孔內以使圓柱形插塞相對於所述外殼旋轉；(4) 與圓柱形插塞相連並具有外端的軸向定向的側杆，所述外端可以 與形成在所述外殼上的孔的壁上的側杆槽接合，其中側杆與側杆槽的接合 阻止圓柱形插塞相對於外殼旋轉；以及(5) 相對於圓柱形插塞布置並適於在通過正確構造的鑰匙插入鑰匙道 內而被接合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置的滑動 件，由此在第一位置，滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱 形插塞的軸線移動，當滑動件處於第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉， 由此使側杆可以沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開 並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；其中當制栓銷組件定位成使圓柱形插塞相對於外殼旋轉並且滑動件移 動到其第二位置以使側杆可以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，第一安全性等級的鎖解鎖；13.至少一個具有第二安全性等級的鎖，所述第二安全性等級的鎖包括(1) 其上形成有孔的外殼；(2) 具有軸線和軸向延伸的鑰匙道的圓柱形插塞，其中形成在所述外 殼上的孔適於容納圓柱形插塞；(3) 布置在形成於所述外殼和所述圓柱形插塞上的制栓銷孔內並適於 控制圓柱形插塞在形成於所述外殼上的孔內的旋轉的多個制栓銷組件，每 個制栓銷組件可以在相關制栓銷孔內往復移動，其中制栓銷組件通過插入 鑰匙道內的正確構造的鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件定位 在它們相關的制栓銷孔內以使圓柱形插塞相對於所述外殼旋轉，至少一個 制栓銷組件的至少一部分可以在其制栓銷孔內旋轉並包括斜尖端，其適於 在通過鑰匙的正確傾斜咬合部插入鑰匙道內而被接合時引起旋轉；(4) 與圓柱形插塞相連並具有外端的軸向定向的側杆，所述外端可以 與形成在所述外殼上的孔的壁上的側杆槽接合，其中側杆與側杆槽的接合 阻止圓柱形插塞在形成於外殼上的孔內旋轉，其中制栓銷組件中的至少一個阻止側杆移動，除非制栓銷組件旋轉到正確位置，由此使側杆能夠沿徑 向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫幵並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；以及(5)滑動件，其相對於圓柱形插塞布置並適於在由正確構造的鑰匙接 合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置，由此在第一位置， 滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱形插塞的軸線移動，當 滑動件處於第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉，由此使側杆可以沿徑 向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以 在形成於外殼上的孔內旋轉；其中當制栓銷組件定位成使圓柱形插塞相對於外殼旋轉、制栓銷組件 旋轉到一位置使得側杆的向內徑向移動不受任何制栓銷的阻止並且滑動件 移動到其第二位置以使側杆可以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，第二 安全性等級的鎖解鎖；對於第一安全性等級的鎖和第二安全性等級的鎖來說，使圓柱形插塞 可以相對於外殼旋轉的制栓銷組件的位置是相同的。
16. —種鎖，包括 其上形成有孔的外殼；具有軸線和適於容納相容鑰匙的軸向延伸鑰匙道的圓柱形插塞，其中 形成在所述外殼上的孔適於容納圓柱形插塞；多個制栓銷組件，其布置在形成於所述外殼和所述圓柱形插塞上的制 栓銷孔內並適於控制圓柱形插塞相對於所述外殼的旋轉，每個制栓銷組件 可以在相關制栓銷孔內往復移動，其中制栓銷組件通過插入鑰匙道內的正 確構造的鑰匙的咬合部而實現的接合，將使制栓銷組件定位在它們相關的 制栓銷孔內以使圓柱形插塞相對於所述外殼旋轉；與圓柱形插塞相連並具有外端的軸向定向的側杆，所述外端可以與形 成在所述外殼上的孔的壁上的側杆槽接合，其中側杆與側杆槽的接合阻止 圓柱形插塞相對於外殼旋轉；以及相對於圓柱形插塞布置並適於在通過正確構造的鑰匙插入鑰匙道內而 被接合時相對於圓柱形插塞從第一位置軸向移動到第二位置的滑動件，由 此在第一位置，滑動件與側杆幹涉以阻止側杆沿徑向向內朝向圓柱形插塞的軸線移動，當滑動件處於第二位置時，滑動件不與側杆發生幹涉，由此 使側杆可以沿徑向向圓柱形插塞的軸線移動，使得側杆與側杆槽脫開並使圓柱形插塞可以在形成於外殼上的孔內旋轉；其中當制栓銷組件定位成使圓柱形插塞相對於外殼旋轉並且滑動件移 動到其第二位置以使側杆可以沿徑向向內移動並與側杆槽脫開時，鎖得到 解鎖。
全文摘要
本發明涉及一種分級鎖系統，包括第一芯柱鎖和第二芯柱鎖，所述第一芯柱鎖具有圓柱形插塞、可旋轉往複製栓、布置在插塞內的滑動件以及與圓柱形插塞、滑動和制栓銷配合以控制鎖的旋轉的側杆。所述第二芯柱鎖包括圓柱形插塞、往複製栓銷、滑動件和與圓柱形插塞和滑動件配合的側杆。第一鑰匙被構造成通過使制栓銷升高和旋轉以及使滑動件相對於側杆移動到解鎖位置來打開第一和第二鎖。第二鑰匙能夠通過使制栓銷升高但不旋轉以及通過使滑動件相對於側杆移動到解鎖位置來僅打開第二圓柱鎖。
文檔編號E05B27/00GK101680241SQ200880016326
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月12日 優先權日2007年3月14日
發明者C·T·羅伯遜, D·P·薩瑟蘭, P·H·菲爾德 申請人:麥迪科制鎖公司