一種鎖心柱組件及其用於它的鑰匙的製作方法
2023-09-13 10:18:50
專利名稱：一種鎖心柱組件及其用於它的鑰匙的製作方法
技術領域：
本發明涉及用鑰匙打開的鎖。傳統的鎖包括可在鎖體內轉動的鎖心柱。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杆或側杆，當銷柱被適當地移動到位後，這些杆徑向向內移，使銷心柱可向開鎖位置轉動。
這些傳統的鎖易損壞而且比較容易「撬開」。另外，其可能的組合數量也有限。鎖心柱結構複雜且製造成本高，鎖匠需備存大量的零件以便修鎖或改鎖。
本發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，可轉動地支撐在基體中的至少一個碟片，該碟片大至垂直於所述軸線，該碟片或每個碟片中有一開口以使鑰匙穿過，鄰近所述開口的鑰匙嚙合機構，它可與鑰匙嚙合，從而鑰匙可使碟片圍繞所述縱向軸線定位在預定的位置上，以及至少一個鎖定杆，它可操作地與該碟片或每一碟片相連，並且只有當碟片或每一碟片都被鑰匙定位在它們各自預定的位置上時，鎖定杆適於相對所述縱向軸線沿徑向從一外部位置移動到一內部位置。
另一方面，本發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，該軌道適於接納所述鑰匙嚙合機構。
用於容納本發明鎖心柱組件的中空鎖體的選擇範圍很寬，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，本發明的鎖心柱組件可達到各種鎖的作用。
較可取的是，當處於開鎖狀態時，本發明的鎖心柱組件適於在中空的鎖體內轉動，並且鎖定杆或每一鎖定杆都移向內部位置，以便使鎖心柱組件能夠轉動。
組件中碟片的數量可決定排列組合數量的多少，最好使用兩個或兩個以上的碟片。為便於描述，以多個碟片的狀況舉例說明，然而應當理解的是即使使用一個碟片，本發明的鎖心柱也可操作。
為方便起見，讓鑰匙穿過的開口位於每一碟片的中央。
鑰匙嚙合機構可以是任何合適的形式;較可取的是，鑰匙嚙合機構包括一個或多個伸入碟片開口的突起物。
出於經濟方面的考慮，在本發明的組件中僅使用一個鎖定杆較為便利。鎖定杆和碟片之間相互關連操作的性質可有很多種，但是較為可取的每碟片上有一凸起或銷子，它們可被鎖定杆上的一槽、溝、孔或類似物容納。
在一最佳實施例中，鎖定杆和鑰匙二者均加工出由計算機軟體提供的同一「密碼」。但是，為了安全起見，鎖定杆和鑰匙之間在用人力識別時必須顯著不同，從而即使把它們並排放在一起，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。因為碟片包括有轉換或編碼機構，由它聯繫鎖定杆和鑰匙。由於鑰匙插入鎖心柱中並且鑰匙使碟片進入它們的預定位置中，碟片實質上從鑰匙讀取「密碼」。「密碼」被原樣轉移到鎖定杆上，即使鎖定杆的目視輪廓與鑰匙的不同。
本發明的鎖心柱組件還可附加包括盤狀墊圈。與可轉動地支撐在基體中的碟片不同，墊圈可以是靜止不動的，直到鎖定杆移到開鎖位置，只有在此時，墊圈才能與整個組件一起轉動。
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向件並且可將鑰匙的轉動作用傳送到整個組件。如果需要的話，可在組件中設置多個墊圈。墊圈上還可設置小孔眼，以有助於防「撬」，這將在下面進行描述。
如上所述，碟片可轉動地被支撐在基體中。如果需要，可限制支撐碟片轉動弧度的角度，特別是設置墊圈時。
在一最佳實施例，組件中的10個碟片組成五對，每對之間設置一帶有鑰匙輪廓開口的墊圈。碟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(塞片還可用於防止對鎖心柱進行鑽鑿)。這一實施例中所提供的鎖組件具有很高的強度和數目極大的排列組合方案，這將在下面進行描述。
在這一實施例中，鑰匙嚙合機構包括設在每一碟片上的凸起或銷子，它們被限制在36度角內轉動。由碟片上的凸起佔據的預定位置可從七種可能性中選擇，在36度的弧度內每一種可能性的間隔為6度。因為使用了10個碟片，那末將有多達280，000，000個排列組全方案供選擇。此外，碟片還可這樣設置，即讓第一個碟片(緊靠塞片的碟片)上的凸起位於右端位置或左端位置，這樣將使排列組合的數目翻番。
本發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。一種適於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於抓持的匙把。
在餘下的描述中將參照鑰片，以它作為鑰匙的工作部分進行說明。
匙片由一柱體切割出，切掉一部分後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度範圍內，匙片的直徑介於7到8毫米。匙片可有一尖端起點。以一第二起始角直至所有的切割起點或終點。
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製造的一次性開槽鑽頭切削，該鑽頭有一倒稜的切削刃。軌道沿匙片長度方向開出，並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。
匙片上可開出多於一條軌道，比如可以是兩條，每條軌道適於調準一半的碟片。第一條軌道從鑰匙的端頭開始，經過多達十次的方向改變後到達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，第二條軌道再次經過多達十二次的方向改變才在鑰匙的端頭終止。
當匙片插入本發明的鎖心柱時，鑰匙嚙合機構，比如伸入每個碟片開口中的凸起在軌道中經幾次方向的改變階躍通過，並相應地帶動碟片轉動。匙片上軌道的位置，方向改變的次數及路程，以及每個匙片上軌道的數量都可改變，從而可獲得數量極大的不同鑰匙輪廓。
應當注意的是本發明的鑰匙可製成無尖端或突出尖部的形狀，因此不會像許多現有的鑰匙那樣劃傷或劃破衣服。
如上所述，鎖定杆有兩位置。在第一位置或外部位置，鎖定杆最好保持在中空鎖體中的一槽中，當鎖定杆在此位置中時，鎖不能打開。鎖定杆被碟片上的外部凸起或銷子保持在這一位置。
當把正確的鑰匙插入鎖心柱組件時，碟片被轉動從而使外部凸起或銷子與鎖定杆上的溝、槽、孔或類似物對齊，轉動鑰匙，鎖定杆被從中空鎖體的槽中推出並與外部凸起或銷子咬合。在這種情況下，鎖心柱組件就可轉動以實現開鎖。
因為外部凸起或銷子鎖定杆上的溝、槽或孔咬合，在鎖定杆回到中空鎖體中的槽內之前不能把鑰匙從鎖心柱組件上拔出。有一彈簧將鎖定杆壓向外部位置，從而當鎖定杆與鎖體中的槽對齊時，彈簧承載的鎖定杆就會落回到槽中，因此中斷鑰匙的轉動，在此位置可將鑰匙拔出。當鑰匙拔出時，碟片階躍通過角度改變的軌道，從而「擾亂」碟片的排列。
鎖定杆可由銅或鎳銀材料製成，並開有沿縱向和徑向延伸的溝或槽。如前面已敘述的，作為一種補充可在鎖定杆上鑽孔。最好鑽出盲孔。最為可取的是鑽極淺的孔，通常每個鎖定杆上鑽3到4個孔，以起到防撬的作用。這些淺孔不能與碟片上的凸起咬合。
如果需要的話，鎖定杆上可帶有溝、槽和/或孔的混合結構。
在用於中心鎖系統的情況下，鎖定杆上可帶有大量的可操作溝、槽和/或孔。
鎖定杆作為本發明的一個重要特徵較為可取。它為本發明的鎖提供了很大的靈活性和強度。此外，用鎖定杆代替現有技術中用的銷子可實現快速更換，且經濟性較好。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杆更換舊的杆。改變現有技術的鎖工作需由職業鎖匠來做，而對於使用本發明的鎖心柱組件的鎖，由一個普通的技術工人就可更換鎖定杆。
如果需要的話，可為鎖心柱的每一鎖定杆設置一蓋板，從而防止用比如內窺鏡探鎖定杆上的槽、溝和/或孔構成的「密碼」。
下面將舉例並參照附圖對本發明的最佳實施例進行描述，其中
圖1是本發明鎖心柱的分解透視圖;
圖2是適用於圖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，它處於裝配好的狀態，並包括一中空的鎖體;
;圖4A至4E以橫剖視圖的方式表示圖1所示的鎖心柱組件(位於一中空的鎖體內)的操作狀態，其中圖4A表示鎖定的位置，圖4B表示鑰匙插入鎖中，圖4C表示鎖處於開啟位置，圖4D表示鎖心柱已轉動到起始位置，圖4E表示鎖心柱再次回到鎖定位置;
圖5表示「防撬」的附加結構。
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適於放入一中空的鎖體15內(參見圖3和圖4A至4E)。在鎖體15的內表面上有一縱向延伸的槽14。
組件10是一大致圓柱形的結構並包括一基體16，基體16的橫截面為C形並有一外表面，該外表面可滑動地貼合在鎖體15的內表面上。一鎖定杆27位於基體16的兩臂之間(即C形開口之間)。鎖定杆27容納在槽14內，彈簧23將鎖定杆27壓向外部位置。
由墊圈18隔開的五對碟片17可滑動地放在基體16中。每一碟片17是一環形結構，從而有一中心開口19。墊圈18也是一環形的結構，並同樣帶有一開口20。碟片17和墊圈18大致垂直於鎖心柱組件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伸進每一開口19中，它適於被容納在匙片11的槽或軌道22中。每一碟片17的徑向外周面上有一凸起24，它適於插入鎖定杆27上形成的孔25中。碟片17和墊圈18上還有凸起26，它們與基體16的互補表面貼合，以便當匙片11轉動時有助於組件10的轉動。塞片12和簧環13用於固緊組件10。
上述鎖的操作過程如下，當匙片17插入時，碟片17上的凸起21與軌道22嚙合並隨著匙片11進入鎖心柱組件13，碟片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。當匙片11完全被插入後，凸起24徑向與孔25對齊。在這種情況下並與槽14的傾斜側面一起作用(見圖4A至4E)可使鎖定杆27徑向內移。
這樣在鎖定杆27已經向內移後而轉動匙片11時，鎖心柱組件10也會轉動從而通過槽14。
如果匙片11不具備正確的軌道22的構造，那麼由於凸起24不與孔25對齊，杆27則不能徑向內移。凸起24將頂在鎖定杆27的內表面上從而防止其徑向移動。因此杆27將被保持在槽14中從而防止鎖心柱組件10轉動。
圖2所示匙片11在其端部30與一匙把相連，以利於使用者抓握。匙片11的橫截面為鑰匙孔的形狀。其與端部30相對的一端32製成尖端，以利於匙片11插入鎖心柱組件10中並有助於凸起21對準軌道22。
為防止他人不正當地拔弄鎖心柱組件10，將一蓋板29插入碟片17和墊圈18的開口19和20中(見圖1和3)，以便遮住鎖心杆27上的孔25的構形，從而防止用內窺鏡或類似物「讀取」孔的構形。
現參看圖4A至4E，在圖4A中，鎖心柱組件處於鎖定位置，此時碟片17處於紊亂狀態。鎖定杆27被保持在基體16的槽14中，基體16位於中空鎖體15中，在這種情況下鎖心柱組件不能在鎖體15中轉動。
圖4B中示出匙片11已插入開口19中。帶有凸起21的碟片17被匙片11上的軌道適當地調整從而與鎖定杆17上的孔的構形吻合。
圖4C表示開鎖位置，匙片11已被轉動從而使鎖定杆27與碟片17咬合。鎖定杆27已被從槽14中的原始位置徑向內移，由此可使鎖心柱組件在鎖體15中轉動。由於鎖定杆27此時使碟片17不能相對轉動，所以不能拔出匙片11。
如圖4D所示，當彈簧承載的鎖定杆27落回到槽14中時，匙片11就不能繼續轉動，此時可將匙片11拔出。
匙片11拔出時會擾亂碟片17的排列，並使鎖定杆27嚙合在鎖體15和基體16之間，如圖4E所示。
現參看圖5，圖中示出一附加結構，它包括有鎖的防「撬」機構。
。碟片17上帶有摩擦表面35，在本實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的內端裝有一插塞37，它可沿縱向軸線28移動。插塞37被彈簧壓向碟片17。一帶有凸輪面39的制動杆38與插塞37相連並可與其一起縱向移動。
在操作鎖時，碟片17以在前所述的同樣方式與鎖定杆27相互配合操作。然而在這一實施例中，在匙片11插入之前，插塞37可防止鎖定杆27的內移。當匙片11插入鎖中並被推向其最裡端面與插塞37接觸時，它使插塞37沿箭頭40所示方向移動，從而釋放鎖定杆27。然而當匙片11完全插入後，不但插塞37釋放了鎖定杆27，而且凸輪面39也與孔眼36嚙合，從而制動杆38與面35嚙合，由此防止墊圈18和碟片17之間的角度移動。
因此碟片17被保持在正確的角度朝向上。如果在撬鎖時，為了釋放鎖定杆27而沿箭頭40的方向推動插塞37，制動杆38就會阻礙墊圈18和碟片17之間的角度移動，從而使碟片17不能轉動而達到防「撬」的目的。
權利要求
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並包括一中空的基體，該基體有一縱向軸線，基體內可轉動地支撐至少一個碟片，碟片大致垂直於所述軸線伸展，那個或每一個碟片有一可讓鑰匙穿過的開口，鑰匙嚙合機構鄰近所述開口並適於與鑰匙嚙合，從而鑰匙可使那個或每一個碟片都圍繞縱向軸線位於一預定的位置上，至少有一個鎖定杆與每一碟片可操作地相連並適於僅在那個或每一個碟片均被鑰匙確定在預定的位置上時，相對所述縱向軸線從一外部位置徑向移動到一內部位置。
2.如權利要求1所述的鎖心柱組件，其中中空鎖體適於用作為圓筒銷子鎖，偏心鎖(cam lock)，家具鎖或掛鎖。
3.如權利要求1或2所述的鎖心柱組件，其中當處於開鎖狀態，並且那個或每一個鎖定杆均處於可允許鎖心柱組件轉動的內部位置時，鎖心柱組件適於在中空鎖體內轉動。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的鎖心柱組件，其中鑰匙嚙合機構包括伸進每一碟片開口中的一個或多個凸起。
5.如權利要求1至4中任意一項所述的鎖心柱組件，其中那個或每一個碟片上的凸起或銷柱適於被容納在那個或每一個鎖定杆上的溝、槽、孔或類似物中。
6.如權利要求5所述的鎖心柱組件，其中那個或每一個鎖定杆上包括附加的淺孔，它們不能容納所述凸起或鎖柱。
7.如權利要求1至6中任意一項所述的鎖心柱組件，它還包括至少一個盤狀的墊圈。
8.如權利要求1到7中任意一項所述的鎖心柱組件，其中包括有兩個或更多個碟片。
9.如權利要求1到8中任意一項所述的鎖心柱組件，其中包括一單個鎖定杆。
10.如權利要求1至9中任意一項所述的鎖心柱組件，其中有10個碟片，它們被墊圈分隔成五對，墊圈帶有鑰匙輪廓的開口。
11.如權利要求7至10中任意一項所述的鎖心柱組件，其中帶有防止碟片轉動的機構。
12.如權利要求9至11中任意一項所述的鎖心柱組件，其中包括有防止窺探鎖定杆的蓋板罩。
13.如權利要求1至12中任意一項所述的鎖心柱組件，其中鑰匙上有至少一個縱向的成角度的軌道，該軌道適於容納鑰匙嚙合機構。
14.如權利要求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打開並可放入一中空的鎖體15內，組件10包括一中空基體16，它有一縱向軸線28。基體16內可轉動地支撐至少一個碟片17，碟片17大至垂直於軸線28伸展。碟片17有一開口可讓鑰匙11穿過，並有一嚙合機構21，它可與鑰匙11嚙合，從而可將碟片17圍繞軸線28確定在預定的位置上。一鎖定杆27與碟片17可操作地相連並在碟片17都被鑰匙11定位在預定的位置上時適於相對軸線28從一外部位置徑向內移到一內部位置。
文檔編號E05B21/06GK1061826SQ91103439
公開日1992年6月10日 申請日期1991年5月21日 優先權日1990年5月21日
發明者米齊爾·託姆斯 申請人:阿克斯帕特有限公司