CN1040143C - 一种锁心柱组件及其用于它的钥匙 - Google Patents

Abstract

锁心柱组件10可由一钥匙11打开并可放入一中空的锁体15内，组件10包括一中空基体16，它有一纵向轴线28。基体16内可转动地支撑至少一个盘片17，盘片17大至垂直于轴线28伸展。盘片17有一开口可让钥匙11穿过，并有一啮合机构21，它可与钥匙11啮合，从而可将盘片17围绕轴线28确定在预定的位置上。一锁定杆27与盘片17可操作地相连并在盘片17都被钥匙11定位在预定的位置上时适于相对轴线28从一外部位置径向内移到一内部位置。

Description

一种锁心柱组件及其用于它的钥匙

本发明涉及用钥匙打开的锁。传统的锁包括可在锁体内转动的锁心柱。锁心柱带有弹簧承载的锁柱。这种锁可用钥匙打开，所说的钥匙有一匙片，其轮廓与弹簧承载的销柱配合；有一些锁心柱包括有锁定杆或侧杆，当销柱被适当地移动到位后，这些杆径向向内移，使销心柱可向开锁位置转动。

这些传统的锁易损坏而且比较容易“撬开”。另外，其可能的组合数量也有限。锁心柱结构复杂且制造成本高，锁匠需备存大量的零件以便修锁或改锁。

本发明的目的是克服或大大消弱上述部分或全部缺陷。

因此，本发明一方面提供一种可用钥匙打开的锁心柱组件，它可放入一中空的锁体中，锁心柱组件包括一中空的基体，它有一纵向轴线，可转动地支撑在基体中的至少一个盘片，该盘片大至垂直于所述轴线，该盘片或每个盘片中有一开口以使钥匙穿过，邻近所述开口的钥匙啮合机构，它可与钥匙啮合，从而钥匙可使盘片围绕所述纵向轴线定位在预定的位置上，以及至少一个锁定杆，它可操作地与该盘片或每一盘片相连，并且只有当盘片或每一盘片都被钥匙定位在它们各自预定的位置上时，锁定杆适于相对所述纵向轴线沿径向从一外部位置移动到一内部位置。

另一方面，本发明提供一种操作锁心柱组件的钥匙，该钥匙上至少有一条纵向的成角度的轨道，该轨道适于接纳所述钥匙啮合机构。

用于容纳本发明锁心柱组件的中空锁体的选择范围很宽，这样组合成的锁心柱组件和中空锁体可用作为圆筒销子锁，偏心锁(cam lock)，家具锁或者，特别是挂锁。通过简单地选择中空的锁体，本发明的锁心柱组件可达到各种锁的作用。

较可取的是，当处于开锁状态时，本发明的锁心柱组件适于在中空的锁体内转动，并且锁定杆或每一锁定杆都移向内部位置，以便使锁心柱组件能够转动。

组件中盘片的数量可决定排列组合数量的多少，最好使用两个或两个以上的盘片。为便于描述，以多个盘片的状况举例说明，然而应当理解的是即使使用一个盘片，本发明的锁心柱也可操作。

为方便起见，让钥匙穿过的开口位于每一盘片的中央。

钥匙啮合机构可以是任何合适的形式；较可取的是，钥匙啮合机构包括一个或多个伸入盘片开口的突起物。

出于经济方面的考虑，在本发明的组件中仅使用一个锁定杆较为便利。锁定杆和盘片之间相互关连操作的性质可有很多种，但是较为可取的每盘片上有一凸起或销子，它们可被锁定杆上的一槽、沟、孔或类似物容纳。

在一最佳实施例中，锁定杆和钥匙二者均加工出由计算机软件提供的同一“密码”。但是，为了安全起见，锁定杆和钥匙之间在用人力识别时必须显著不同，从而即使把它们并排放在一起，它们之间也无明显的相似。这种目视上的不相似是有可能的。因为盘片包括有转换或编码机构，由它联系锁定杆和钥匙。由于钥匙插入锁心柱中并且钥匙使盘片进入它们的预定位置中，盘片实质上从钥匙读取“密码”。“密码”被原样转移到锁定杆上，即使锁定杆的目视轮廓与钥匙的不同。

本发明的锁心柱组件还可附加包括盘状垫圈。与可转动地支撑在基体中的盘片不同，垫圈可以是静止不动的，直到锁定杆移到开锁位置，只有在此时，垫圈才能与整个组件一起转动。

垫圈上有一开口，它最好与钥匙的轮廓一样，从而垫圈可作为钥匙的导向件并且可将钥匙的转动作用传送到整个组件。如果需要的话，可在组件中设置多个垫圈。垫圈上还可设置小孔眼，以有助于防“撬”，这将在下面进行描述。

如上所述，盘片可转动地被支撑在基体中。如果需要，可限制支撑盘片转动弧度的角度，特别是设置垫圈时。

在一最佳实施例，组件中的10个盘片组成五对，每对之间设置一带有钥匙轮廓开口的垫圈。盘片和垫圈组合体可方便地由一表面硬化的塞片保持在位，该塞片也具有钥匙轮廓开口(塞片还可用于防止对锁心柱进行钻凿)。这一实施例中所提供的锁组件具有很高的强度和数目极大的排列组合方案，这将在下面进行描述。

在这一实施例中，钥匙啮合机构包括设在每一盘片上的凸起或销子，它们被限制在36度角内转动。由盘片上的凸起占据的预定位置可从七种可能性中选择，在36度的弧度内每一种可能性的间隔为6度。因为使用了10个盘片，那末将有多达280,000,000个排列组全方案供选择。此外，盘片还可这样设置，即让第一个盘片(紧靠塞片的盘片)上的凸起位于右端位置或左端位置，这样将使排列组合的数目翻番。

本发明的钥匙其截面可以是圆形的，或可将其中的部分切掉以得到所需的形状，比如钥匙孔那样的形状。一种适于做钥匙的材料是镍银材料。钥匙可包括一操作锁心柱的匙片和适于抓持的匙把。

在余下的描述中将参照钥片，以它作为钥匙的工作部分进行说明。

匙片由一柱体切割出，切掉一部分后使匙片的断面轮廓与钥匙孔相符，匙片断面轮廓的顶面最好在140度至160度范围内，匙片的直径介于7到8毫米。匙片可有一尖端起点。以一第二起始角直至所有的切割起点或终点。

匙片上可有一轨道或加工出的槽，最好带有编程的角度。

在这一实施例中，切割钥匙包括在柱形部分上加工出轨道或槽。这一轨道可由一特别制造的一次性开槽钻头切削，该钻头有一倒棱的切削刃。轨道沿匙片长度方向开出，并且随着轨道的延伸径向改变角度。切削刀具必须总是指向匙片的中心。

匙片上可开出多于一条轨道，比如可以是两条，每条轨道适于调准一半的盘片。第一条轨道从钥匙的端头开始，经过多达十次的方向改变后到达匙片上靠近匙把的终端。轨道可在此终止，或者跨过匙片的顶部继续延伸以形成第二条轨道，该第二条轨道伸回到匙片的端头，第二条轨道再次经过多达十二次的方向改变才在钥匙的端头终止。

当匙片插入本发明的锁心柱时，钥匙啮合机构，比如伸入每个盘片开口中的凸起在轨道中经几次方向的改变阶跃通过，并相应地带动盘片转动。匙片上轨道的位置，方向改变的次数及路程，以及每个匙片上轨道的数量都可改变，从而可获得数量极大的不同钥匙轮廓。

应当注意的是本发明的钥匙可制成无尖端或突出尖部的形状，因此不会像许多现有的钥匙那样划伤或划破衣服。

如上所述，锁定杆有两位置。在第一位置或外部位置，锁定杆最好保持在中空锁体中的一槽中，当锁定杆在此位置中时，锁不能打开。锁定杆被盘片上的外部凸起或销子保持在这一位置。

当把正确的钥匙插入锁心柱组件时，盘片被转动从而使外部凸起或销子与锁定杆上的沟、槽、孔或类似物对齐，转动钥匙，锁定杆被从中空锁体的槽中推出并与外部凸起或销子咬合。在这种情况下，锁心柱组件就可转动以实现开锁。

因为外部凸起或销子锁定杆上的沟、槽或孔咬合，在锁定杆回到中空锁体中的槽内之前不能把钥匙从锁心柱组件上拔出。有一弹簧将锁定杆压向外部位置，从而当锁定杆与锁体中的槽对齐时，弹簧承载的锁定杆就会落回到槽中，因此中断钥匙的转动，在此位置可将钥匙拔出。当钥匙拔出时，盘片阶跃通过角度改变的轨道，从而“扰乱”盘片的排列。

锁定杆可由铜或镍银材料制成，并开有沿纵向和径向延伸的沟或槽。如前面已叙述的，作为一种补充可在锁定杆上钻孔。最好钻出盲孔。最为可取的是钻极浅的孔，通常每个锁定杆上钻3到4个孔，以起到防撬的作用。这些浅孔不能与盘片上的凸起咬合。

如果需要的话，锁定杆上可带有沟、槽和/或孔的混合结构。

在用于中心锁系统的情况下，锁定杆上可带有大量的可操作沟、槽和/或孔。

锁定杆作为本发明的一个重要特征较为可取。它为本发明的锁提供了很大的灵活性和强度。此外，用锁定杆代替现有技术中用的销子可实现快速更换，且经济性较好。所需要做的只是换上一新一代的钥匙/锁心柱组件以及用一新的锁定杆更换旧的杆。改变现有技术的锁工作需由职业锁匠来做，而对于使用本发明的锁心柱组件的锁，由一个普通的技术工人就可更换锁定杆。

如果需要的话，可为锁心柱的每一锁定杆设置一盖板，从而防止用比如内窥镜探锁定杆上的槽、沟和/或孔构成的“密码”。

下面将举例并参照附图对本发明的最佳实施例进行描述，其中：

图1是本发明锁心柱的分解透视图；

图2是适用于图1所示锁心柱组件的钥匙片的透视图；

图3是图1所示锁心柱组件的纵剖面图，它处于装配好的状态，并包括一中空的锁体；

图4A至4E以横剖视图的方式表示图1所示的锁心柱组件(位于一中空的锁体内)的操作状态，其中图4A表示锁定的位置，图4B表示钥匙插入锁中，图4C表示锁处于开启位置，图4D表示锁心柱已转动到起始位置，图4E表示锁心柱再次回到锁定位置；

图5表示“防撬”的附加结构。

首先参看图1、2和3，图中示出一锁心柱组件10，它可用一带有匙片11的钥匙打开。

锁心柱组件10适于放入一中空的锁体15内(参见图3和图4A至4E)。在锁体15的内表面上有一纵向延伸的槽14。

组件10是一大致圆柱形的结构并包括一基体16，基体16的横截面为C形并有一外表面，该外表面可滑动地贴合在锁体15的内表面上。一锁定杆27位于基体16的两臂之间(即C形开口之间)。锁定杆27容纳在槽14内，弹簧23将锁定杆27压向外部位置。

由垫圈18隔开的五对盘片17可滑动地放在基体16中。每一盘片17是一环形结构，从而有一中心开口19。垫圈18也是一环形的结构，并同样带有一开口20。盘片17和垫圈18大致垂直于锁心柱组件10的纵向轴线伸展。开口20的形状与匙片11的横截面形状相符。

一啮合凸起21伸进每一开口19中，它适于被容纳在匙片11的槽或轨道22中。每一盘片17的径向外周面上有一凸起24，它适于插入锁定杆27上形成的孔25中。盘片17和垫圈18上还有凸起26，它们与基体16的互补表面贴合，以便当匙片11转动时有助于组件10的转动。塞片12和簧环13用于固紧组件10。

上述锁的操作过程如下，当匙片17插入时，盘片17上的凸起21与轨道22啮合并随着匙片11进入锁心柱组件13，盘片17上的凸起21围绕锁心柱组件10的纵向轴线被以一定的角度定向。当匙片11完全被插入后，凸起24径向与孔25对齐。在这种情况下并与槽14的倾斜侧面一起作用(见图4A至4E)可使锁定杆27径向内移。

这样在锁定杆27已经向内移后而转动匙片11时，锁心柱组件10也会转动从而通过槽14。

如果匙片11不具备正确的轨道22的构造，那么由于凸起24不与孔25对齐，杆27则不能径向内移。凸起24将顶在锁定杆27的内表面上从而防止其径向移动。因此杆27将被保持在槽14中从而防止锁心柱组件10转动。

图2所示匙片11在其端部30与一匙把相连，以利于使用者抓握。匙片11的横截面为钥匙孔的形状。其与端部30相对的一端32制成尖端，以利于匙片11插入锁心柱组件10中并有助于凸起21对准轨道22。

为防止他人不正当地拔弄锁心柱组件10，将一盖板29插入盘片17和垫圈18的开口19和20中(见图1和3)，以便遮住锁心杆27上的孔25的构形，从而防止用内窥镜或类似物“读取”孔的构形。

现参看图4A至4E，在图4A中，锁心柱组件处于锁定位置，此时盘片17处于紊乱状态。锁定杆27被保持在基体16的槽14中，基体16位于中空锁体15中，在这种情况下锁心柱组件不能在锁体15中转动。

图4B中示出匙片11已插入开口19中。带有凸起21的盘片17被匙片11上的轨道适当地调整从而与锁定杆17上的孔的构形吻合。

图4C表示开锁位置，匙片11已被转动从而使锁定杆27与盘片17咬合。锁定杆27已被从槽14中的原始位置径向内移，由此可使锁心柱组件在锁体15中转动。由于锁定杆27此时使盘片17不能相对转动，所以不能拔出匙片11。

如图4D所示，当弹簧承载的锁定杆27落回到槽14中时，匙片11就不能继续转动，此时可将匙片11拔出。

匙片11拔出时会扰乱盘片17的排列，并使锁定杆27啮合在锁体15和基体16之间，如图4E所示。

现参看图5，图中示出一附加结构，它包括有锁的防“撬”机构。

 。盘片17上带有摩擦表面35，在本实施例中是一锔齿形的表面，垫圈18上带有孔眼36。在锁心柱组件10的内端装有一插塞37，它可沿纵向轴线28移动。插塞37被弹簧压向盘片17。一带有凸轮面39的制动杆38与插塞37相连并可与其一起纵向移动。

在操作锁时，盘片17以在前所述的同样方式与锁定杆27相互配合操作。然而在这一实施例中，在匙片11插入之前，插塞37可防止锁定杆27的内移。当匙片11插入锁中并被推向其最里端面与插塞37接触时，它使插塞37沿箭头40所示方向移动，从而释放锁定杆27。然而当匙片11完全插入后，不但插塞37释放了锁定杆27，而且凸轮面39也与孔眼36啮合，从而制动杆38与面35啮合，由此防止垫圈18和盘片17之间的角度移动。

因此盘片17被保持在正确的角度朝向上。如果在撬锁时，为了释放锁定杆27而沿箭头40的方向推动插塞37，制动杆38就会阻碍垫圈18和盘片17之间的角度移动，从而使盘片17不能转动而达到防“撬”的目的。

Claims (10)

1.可用钥匙操作的锁心柱组件，该锁心柱组件可放入一中空的锁体内并在锁心柱组件处于开锁状态时可在所述锁体内转动，所述的锁心柱组件包括：

一具有纵向轴线的中空基体；

多个可转动地被支撑在基体内的并基本上垂直于纵向轴线的盘片，每一盘片有一可让钥匙穿过的开口以及一钥匙啮合机构，该钥匙啮合机构邻近所述的开口并适于与钥匙啮合，从而可在不转动钥匙的情况下，该钥匙使每一盘片都围绕纵向轴线位于一预定的位置上；以及

一与每一盘片可操作地相连的锁定杆，它可在每一盘片都被钥匙确定在各自预定的位置上后、相对纵向轴线从一外部位置径向移动到一开锁的内部位置；

其特征在于每一盘片包括一凸起或销柱，该凸起或销柱达于被容纳在每一锁定杆的沟、槽、孔或类似物中，以使锁定杆径向移动到内部开锁位置，从而使锁心柱组件可在中空的锁体内转动。

2.如权利要求1所述的锁心柱组件，其特征在于钥匙啮合机构包括一个或多个伸进所述开口中的凸起。

3.如权利要求1所述的锁心柱组件，其特征在于每一锁定杆上包括有附加的浅孔，它们不能容纳所述的凸起或锁柱。

4.如权利要求1所述的锁心柱组件，其特征在于在多个盘片中至少包括有一个盘状的垫圈。

5.如权利要求4所述的锁心柱组件，其特征是有10个盘片，它们被垫圈分隔成5对，垫圈具有钥匙轮廓状的开口。

6.如前面任意一项权利要求所述的锁心柱组件，其特征是包括有防止盘片在钥匙插入之前转动的机构。

7.如权利要求1所述的锁心柱组件，其特征是包括有防止窥探锁定杆的盖板罩。

8.如权利要求1所述的锁心柱组件，其特征是所述的中空锁体适于用作为圆筒销子锁，偏心锁，家具锁或挂锁。

9.用于操作如权利要求1所述的锁心柱组件的钥匙，其特征是该钥匙至少包括一在曲面上开出的纵向成角度的轨道，该轨道适于容纳所述的钥匙啮合机构。

10.如权利要求9所述的钥匙，其特征是它包括两个所述的轨道，每一轨道适于容纳一半所述的钥匙啮合机构。

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