CN103688007A - 与柱形锁相配的平板钥匙及柱形锁 - Google Patents

Abstract

用于柱形锁特别是锁具的平板钥匙（1），具有锁背和与其相对的牙花构成。牙花用来定位锁芯和在柱形锁中弹性加载的占位弹子。在钥匙平面的一面或者两面上刻有两条沟槽（2，3；2’,3’）,沟槽(2,3；2',3')在钥匙平面上相互交错延展，并在插入的方向交叠。两条交叠的沟槽（2,3；2',3'）都在相反的方向刻有凹槽，使得从相对于钥匙纵向中心平面（6）垂直的方向观察，至少一条沟槽(2,2')底部中心（4）平面的位置被这些凹槽覆盖。这些沟槽（2，3；2’，3’）的交点处形成一条楞（5），棱可以被扫描到。这些交叠的沟槽(2,3；2',3')在与钥匙纵向中心平面（6）相反的导航剖面沟槽（42）交叠。这个在交叠的沟槽(2,3；2',3')中的楞（5）可以被压平并与柱形锁中的扫描元件(11,12)形成抵接面。

Description

与柱形锁相配的平板钥匙及柱形锁

技术领域

本发明涉及锁具中与柱形锁相配的平板钥匙，由大体上平的，近似平行平面的钥匙面，钥匙背，和与钥匙背相对的端面带齿的牙花组成。牙花用来定位分成核心弹子和占位弹子的定位弹子。定位弹子在柱形锁芯相应的钥匙通道内抵接牙花的端面向钥匙背部方向利用弹性加载。刻在平板钥匙平面的沟槽被配置为变化剖面元件和导航剖面元件。平板钥匙的一面至少有两条沟槽相互交叠，由于沟槽插入的方向不同，以至于两条沟槽的交叉点处形成一条棱。这条棱可以被在相对于平板钥匙的纵向中心平面上从垂直方向扫描到。本发明进一步涉及到与平板钥匙相配的柱形锁。

背景技术

保护生命，私人领域和财产是最重要的。因此，锁和钥匙，具有特别的意义。锁具限定插入区域，每把钥匙与一把或多把锁相关联。在锁具的功能方面，这种锁和钥匙的相关联对应或排他对应由以带有匹配平板钥匙的柱形锁为基础的锁具，特别是通过钥匙横截面剖面和钥匙通道横截面来实现。只有当钥匙通道的轮廓对应平板钥匙横截面或者环绕它，钥匙才和锁匹配。只要平板钥匙的横截面的轮廓和钥匙通道横截面相交，没有授权的钥匙也可以打开上述的柱形锁。

显然，钥匙和柱形锁通过剖面相关联-这就是说，钥匙横截面特别是平板钥匙横截面和柱形锁的钥匙通道，-同样适用于单一的柱形锁和不属于锁具直接部分的单一的钥匙。

符合安全要求的钥匙不能被轻易复制。使用安全文件和严格的身份检查，一个获得授权的人可以从原来的制造商处获得复制的钥匙。只要钥匙坯在市场上有售，锁匠使用仿形铣床，通过复制牙花上的锯齿排列，可以毫无问题地复制钥匙。只要仿形铣床设备能够进一步扫描原始钥匙平面上的横截面剖面，并且具备合适的打磨工具，运用切割的方法，用一块金属板就可以复制一把钥匙。假使，由于免费商业辅助设施的限制，以此，由于缺少合适的钥匙胚，在以前不可能复制带有阻塞（blocked）的钥匙剖面的钥匙。目前，现有的技术使锁匠可以复制任何一把带有齿型排列的牙花和剖面的钥匙。从侧面可以对钥匙剖面进行机械或者光学扫描。侧面扫描得到结果后，进行切割或使用一个或者多个铣刀，以制造U形，V形或矩形的沟槽。倾斜定位钥匙坯件，还可能以倾斜于剖面横截面中心线的方式制造出沟槽，比如底部凹槽。

在这种情况下，锁匠通常把钥匙的横截面做得稍稍“小一些”，也就是说，把所有沟槽做的稍稍宽和深一些，以至于钥匙可以肯定能被插入到钥匙通道内的做法是有问题的。因此，反复出现的情况是，一把钥匙也可以被插入到根本不匹配钥匙的锁中（所谓的横锁栓）。整个锁具因此也经常失效了。

EP1362153B专利建议使用基本是平面的，大致是平行的平面和柱形锁中相应的钥匙通道的方法构造平板钥匙横截面的剖面系统，这使得锁匠用以前钥匙剖面研磨设备进行一个操作就可以处理钥匙剖面变得不可能。这是由带有基本是平面的和大体平行的平面侧的平板钥匙和相应的钥匙通道实现的。其中从至少有一条沟槽，特别是带有导航剖面的，至少有另外一条扩展成分支槽的沟槽。沟槽和分支槽插入的方向是不同和分离的，比如成60度。由于在复制过程中对原始钥匙的剖面沟槽进行横向扫描时，扫描不到分支沟槽或者扫描得不完整。这不得不通过再夹紧钥匙胚和多次扫描原始钥匙。再次夹紧剖面沟槽中心线的一个有角度的位置，该位置偏离剖面沟槽原来插入的位置，这样就不可避免地产生侧移，使得分支槽或者从一个沟槽中横向扩展出的另一个沟槽既不能以合尺寸和精确操作的方式被制备，也不能被经济有效地制成。

实际上只有在拥有剖面拉床和大型研磨中心的锁厂才有可能制造具有成本效益和精确的产品。在工厂里，再次夹紧的错误不会出现，因为，具有开始位置的重复测量使得导致错误发生的分开操作没有必要。

然而，只要沟槽被制造的相当大（更宽、更深），复制这样一把钥匙原则上是可能的。（尽管是高度复杂的。）根据EP1362153B专利中的记载，通过花费巨大的铣除操作情况下，带有排列得很紧密沟槽的钥匙，是会丧失其稳定性的。这就是说：当复制钥匙的沟槽环绕原始钥匙的沟槽和分支沟槽时，锁匠不能简单地磨出这么大的沟槽。然而，锁匠复制服务在使钥匙不失去稳定性和锁定能力时，可以把沟槽和分支沟槽做的稍微大一些。

从AT500638B专利中得知提供锁中的一种扫描探针（pin），其用于确定底部凹槽，不管其是否实际上是带有底部凹槽或是否被简单地被相应更宽的V型槽替换。只能在一个方向上操作是这个探针的缺点。这就是说，如果锁被错误地安装，非法复制的钥匙也可以打开，但是，之后就不能再锁上了。但问题是，尽管安装正确，经授权的人使用非法复制的钥匙，他们可能被自己锁在屋里，之后不能再打开房间或住所。

此外，安全性方面的收益也很低，因为只扫描了的底部凹槽，而不是沟槽和分支沟槽的精确结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种比EP1362153B或AT500638B专利中记载的更难复制的平板钥匙。

根据本发明，平板钥匙的两条交叠的沟槽都是从相反方向在底部刻成凹槽–从垂直于钥匙纵向中心平面的方向观察–在其中，在至少一个沟槽，沟槽底部中心覆盖有这些底部凹槽部分。

这背后的概念如下：如果沟槽底部至少部分地被覆盖，确定沟槽的精确数据非常困难（深度、宽度、角度和位置）。在锁中两条沟槽交叉产生的棱可以被扫描到。然而，锁匠不能直接制造这条棱，因为，棱是由两条沟槽交叉形成的。当至少一条沟槽的数据不能够被精确的确定时，这条棱就不在预定的位置，这把钥匙开不了锁。

由于这条棱能被扫描到，在进行仿形铣床操作时，简单地制造一条环绕原钥匙的两条沟槽的梯形槽是不可能的。由于要在锁中扫描这条棱，正确构建两条沟槽使钥匙打开锁是绝对必要的。

两条底部凹槽的角度不同特别有利。在这种情况下，随后使用了梯形铣刀的铣削操作也产生了至少一个槽的侧翼。此外，从一个沟槽的角度，得到帮助测量原始钥匙的另一个沟槽的角度是不可能的。

从垂直于钥匙纵向中心平面的方向观察，至少一个沟槽从槽侧翼向槽底部过渡时，还覆盖了底部凹槽部分，使得测量沟槽是特别困难的。

关于保修，根据本发明的实施例，甚至是锁具，在任何情况下安全原因总是存在。（这就是说，所有钥匙，甚至是最小的钥匙），两条沟槽被设置为导航剖面元件是有利的。锁具中每把钥匙都带有导航剖面，因此，在任何情况下都提供所需的安全性。

两条沟槽中的一条与导航剖面凹槽在平板钥匙的反面相交叠是有利的。从这可以得知，使用撬锁工具会更加困难。

最后，在交叠的沟槽与牙花之间设置至少一个槽状沟槽是有利的。槽状凹槽的槽侧面限定的角度α小于90°，优选在30度至45度之间，平板钥匙的中心平面与槽状沟槽的另一侧的侧面限定的角度β在93至97度之间。由于从AT500638专利中已知的功能，平板钥匙上禁止锋利的棱。

与上述平板钥匙相配的柱形锁由锁外壳和至少一个锁芯组成。锁芯可旋转，放置在锁外壳的孔中，带有设置好剖面的钥匙通道。分成核心弹子和占位弹子的定位弹子弹性装载在锁外壳和锁芯的孔中，在背向钥匙的方向抵接牙花的端面。钥匙通道的结构与钥匙相反：钥匙通道仿形有两条肋，分开呈V型方式，从同一位置在钥匙通道侧翼延伸并与钥匙通道侧翼形成角度，与平板钥匙两条交叠沟槽互补。根据本发明，至少一个锁芯进一步配备一个扫描元件，用来扫描由平板钥匙的两条沟槽交叉形成的棱，也可能形成一个被压平的部分。当棱或被压平的部分过低时，阻塞柱形锁。

因此，当棱既不过高也不过低时，钥匙锁住。如果棱过高，钥匙不匹配进入不了钥匙通道；如果棱过低，锁就会被扫描元件阻塞。

作为优选方案，还进一步配备了扫描元件用来扫描沟槽的底部凹槽部分。当扫描不到底部凹槽部分时，元件阻塞柱形锁。因此，带底部凹槽的沟槽防止被相应更大的V型沟槽替换。

各扫描元件可以在锁芯内大致径向地位移，也可以被旋转而抵接钥匙沟槽的底部凹槽部分的肩部，或者抵接棱，或者抵接钥匙上呈V型分叉的沟槽之间的扁平部分。当钥匙是正确的，扫描元件的区域位于这样的位置，其填充在锁芯覆盖面的凹陷部分。在锁定操作过程中，占位弹子可以在被填充的凹部上滑动。一把不正确的钥匙根本不匹配钥匙通道或占位弹子，在放置扫描元件的平面，钥匙可以仓促的匹配锁芯凹陷使其打开，但不能进一步旋转。（但是可以肯定被旋转回。）

附图的简要说明

本发明主题的实施例以附图来说明：其中，图1是钥匙的侧面图；图2是图1沿II-II线截面的轮廓带有根据本发明的第一个剖面；图3是和图2近似的截面轮廓带有根据本发明的另外一个剖面；图4是根据图1和图2所示的插入钥匙的锁芯；图5和图6分别是图4中沿V和VI平面的截面图。

本发明实施例

锁具的钥匙1（平板钥匙）在横截面上有一带有由沟槽2，3形成的剖面，特别是导航剖面。导航剖面的作用是在钥匙通道内定位钥匙。两条沟槽2，3相互交叠（覆盖）。产生沟槽2的插入方向X和产生沟槽3的插入方向X1是不同的。因此，不可能从一个插入方向确定另一个插入方向，这将对测量钥匙有利。

在这个实例中，都在底部刻有凹陷是有重大意义的，沟槽2、3方向相反，（这就是说，当插入方向和钥匙纵向中心平面的夹角X,X1被设计成小于90度时，这里向钥匙背方向测量角X，而向牙花方向测量角X1。）从垂直钥匙纵向平面中心6方向扫描，是不能确定沟槽2的中心4（也就是沟槽的深度）。这就使得确定沟槽2的精确数据尤其的困难（这就是说，宽度、深度、位置和角度X）。在这个实例中，甚至是从沟槽侧翼到沟槽底部转换的过渡区域4’也探测不到。

因为由此产生的不精确性，在后续测量时，一把复制钥匙的由两条沟槽2、3相交产生的、不能直接被铣出来的棱5到钥匙1的侧面7的间距不可能是正确的。

在图2中，用折线表示的槽状凹槽40、41位于交叠的沟槽2、3和齿状牙花之间。这些凹槽构成部分的变化剖面。在系统中保留或删除单一的沟槽或者图示的所有这些可以选择性交叠的槽状凹槽40，41的网格构成变化剖面。由于已经提到过沟槽侧面角度的形成，钥匙表面可以用无破坏性的锋利棱构成。图2进一步表明导航剖面凹槽42的底部和沟槽2的底部相交叠，这样钥匙通道，具有一个一致的补充结构，防止因扫描的目的被插入金属片。在这个实施例中，交叠超过相切面，其与具有另一相反的槽42的沟槽2上的纵向中心平面6平行。

图3显示了钥匙1’还有与沟槽2、3几何性质相似的沟槽2’和3’.沟槽2'，3'中被压平的棱形成抵接面5'。

在图4中，图示了与根据图1、图2、图3所示的钥匙1相对应的锁芯9。在这个实例中，有意义的方面是两个扫描元件11和12，在图5、图6中可以看得更清楚。

两个扫描元件11和12被引导在锁芯9的相应的凹部。虽然它们可以相对于钥匙1的水平中心平面垂直位移，它们不能过分的倾斜。两个扫描元件11和12，其一端都是自由的（下端，如在图5和图6中所示），另一端和钥匙1抵接。扫描元件11抵接棱5（支撑面5'），另一个扫描元件12抵接刻痕部分8.在这些扫描元件11和12的区域，锁芯上的凹槽21、22、31、32向外部研磨，从扫描元件11，12的外侧慢慢变得更深，终止在扫描元件11,12的中心区域的阶21’、22’、31’、32’。这些凹陷都平行地位于横截面的平面，其中锁体设置定位弹子。

如果锁芯转动得太远使得占位弹子到达这些凹陷的区域，正确的钥匙使他们越过各自的阶21’,22’,31’,32’滑落到扫描元件11或12上。当钥匙不正确时，这就是说当棱5或者支持面5'太深或者刻痕部分8不在位时，扫描元件11，12松开凹陷。占位弹子弹簧压迫其到达各自的凹陷21,22,31,32.使得占位弹子抵接各自的阶21’,22’,31’,32’.锁芯不能再被转动。然而，由于相反方向的凹陷变得浅了一些，锁芯9可以被反向旋转，不匹配的钥匙也可以被移除。两个方向都有这种功能，这就是说，以调换的方式安装了双重柱形锁。

这种类型扫描的特别有利之处在于，锁体不必更换，所有必要的功能都可以在锁芯9上产生。

如果复制钥匙的沟槽2，3构造的过于薄弱，这就是说，太窄或不够深，这把钥匙根本就不能进入钥匙通道，因为会和相应的锁芯9的钥匙通道的肋碰撞。

应当指出，在实践中，没有必要对所有安装扫描元件11和12的锁具进行额外的扫描，由于锁匠不能知道这些是否被提供。当锁匠不知道钥匙是否能开锁时，他不复制钥匙。制造出的复制钥匙或许可以用来锁一个门或者其他装置，但是不是大门。因此，这种”复制“是没有用的。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于柱形锁，特别是锁具的平板钥匙，具有大体是平的和近似平行平面的钥匙平面、钥匙背部和与钥匙背部相对的牙花，其端面为齿状的牙花用于定位定位弹子，所述定位弹子分成核心弹子和占位弹子，弹子弹性装载在锁芯中相应的钥匙通道，在朝向钥匙背部的方向抵接牙花端面，刻在平板钥匙平面的沟槽被设定为变化剖面元件和导航剖面元件，平板钥匙一面的至少两条沟槽（2,3）交叠，所述沟槽插入的方向不同（X,X1），使得所述两条沟槽（2,3）在交叉点产生一条棱（5），这条棱可以在与平板钥匙（1）纵向中心平面（6）垂直的方向被扫描到，其特征在于，所述两条交叠的沟槽(2,3)底部在相反的方向刻有凹槽，当从与平板钥匙纵向中心平面（6）垂直的方向观察时，至少有一条沟槽（2）的底部中心（4）被这种刻痕部分（8）覆盖，并且当从与平板钥匙(1,1')纵向中心平面垂直的方向观察时，至少一条沟槽（2）从沟槽侧面到沟槽底部的过渡区域(4')也被刻痕部分(8)覆盖。

2.根据权利要求1所述的平板钥匙，其特征在于两条凹槽角度(X,X1)不同。

3.根据权利要求1或2的平板钥匙，其特征在于：这两条沟槽（2,3）被设置为导航剖面元件。

4.根据权利要求3所述的平板钥匙，其特征在于至少两条沟槽（2,3）中的一条与导航剖面元件（42）在平板钥匙(1,1')的反面交叠。

5.根据权利要求1至4中任意之一的平板钥匙，其特征在于：在沟槽（2,3）与牙花之间配置槽状凹槽(40,41)，槽状凹槽(40,41)的槽侧面限定小于90度的角度α，优选在30度至45度之间；平板钥匙（1）中心平面与槽状沟凹槽(40,41)另一侧的侧面限定角度在93度至97度之间。

6.用于权利要求1至5任意之一平板钥匙的柱形锁，带有柱形锁壳和至少一个可以转动的锁芯，锁芯被安置在锁壳的一个孔内，带有剖面钥匙通道，并具有定位弹子，所述定位弹子分为核心弹子和占位弹子，弹子弹性装载在锁芯中相应的钥匙通道，在朝向钥匙背部的方向抵接牙花端面，其特征在于：钥匙通道剖面有两条分叉形成V型排列的肋，在钥匙通道侧面从同一地点延展，并且相对于钥匙通道侧面，每个肋都有尖锐的外角，填补两个平板钥匙（1,1’）的重叠沟槽(2,2,2',3')。

7.根据权利要求6的柱形锁，其特征在于：至少一个锁芯配备一个扫描元件（11）用来扫描平板钥匙(1,1')的两条沟槽(2,3,2',3')交叉点形成的棱（5），或者是所述形成的扁平部分（5’），当棱(5)或者扁平部分（5’）过于低，柱形锁被阻塞。

8.根据权利要求6和7的柱形锁，其特征在于：柱形锁的锁芯中至少配备一个扫描元件（12）用来扫描沟槽的刻痕部分（8）的存在，且如果刻痕部分（8）不存在，柱形锁被阻塞。

Claims (9)

1.用于柱形锁，特别是锁具的平板钥匙，具有大体是平的和近似平行平面的钥匙平面、钥匙背部和与钥匙背部相对的牙花，其端面为齿状的牙花用于定位的定位弹子，所述定位弹子分成核心弹子和占位弹子，弹子弹性装载在锁芯中相应的钥匙通道，在朝向钥匙背部的方向抵接牙花端面，刻在平板钥匙平面的沟槽被设定为变化剖面元件和导航剖面元件，平板钥匙一面的至少两条沟槽（2,3）交叠，所述沟槽插入的方向不同（X,X1），使得所述两条沟槽（2,3）在交叉点产生一条棱（5），这条棱可以在与平板钥匙（1）纵向中心平面（6）垂直的方向被扫描到，其特征在于，所述两条交叠的沟槽(2,3)底部在相反的方向刻有凹槽，当从与平板钥匙纵向中心平面（6）垂直的方向观察时，至少有一条沟槽（2）的底部中心（4）被这种刻痕部分（8）覆盖。

2.根据权利要求1所述的平板钥匙，其特征在于两条凹槽角度(X,X1)不同。

3.根据权利要求1和2所述的平板钥匙，其特征在于，当从与平板钥匙(1,1')纵向中心平面垂直的方向观察时，至少一条沟槽（2）从沟槽侧面到沟槽底部的过渡区域(4')也被刻痕部分(8)覆盖。

4.根据权利要求1至3之一的平板钥匙，其特征在于：这两条沟槽（2,3）被设置为导航剖面元件。

5.根据权利要求4所述的平板钥匙，其特征在于至少两条沟槽（2,3）中的一条与导航剖面元件（42）在平板钥匙(1,1')的反面交叠。

6.根据权利要求1至5中任意之一的平板钥匙，其特征在于：在沟槽（2,3）与牙花之间配置槽状凹槽(40,41)，槽状凹槽(40,41)的槽侧面限定小于90度的角度α，优选在30度至45度之间；平板钥匙（1）中心平面与槽状沟凹槽(40,41)另一侧的侧面限定角度在93度至97度之间。

7.用于权利要求1至6任意之一平板钥匙的柱形锁，带有柱形锁壳和至少一个可以转动的锁芯，锁芯被安置在锁壳的一个孔内，带有剖面钥匙通道，并具有定位弹子，所述定位弹子分为核心弹子和占位弹子，弹子弹性装载在锁芯中相应的钥匙通道，在朝向钥匙背部的方向抵接牙花端面，其特征在于：钥匙通道剖面有两条分叉形成V型排列的肋，在钥匙通道侧面从同一地点延展，并且相对于钥匙通道侧面，每个肋都有尖锐的外角，填补两个平板钥匙（1,1’）的重叠沟槽(2,2,2',3')。

8.根据权利要求7的柱形锁，其特征在于：至少一个锁芯配备一个扫描元件（11）用来扫描平板钥匙(1,1')的两条沟槽(2,3,2',3')交叉点形成的棱（5），或者是所述形成的扁平部分（5’），当棱(5)或者扁平部分（5’）过于低，柱形锁被阻塞。

9.根据权利要求7和8的柱形锁，其特征在于：柱形锁的锁芯中至少配备一个扫描元件（12）用来扫描沟槽的刻痕部分（8）的存在，且如果刻痕部分（8）不存在，柱形锁被阻塞。

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