CN104736784B - 混合锁芯 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种混合锁芯，其中，至少一个盘状件和至少一个薄片壳体与可旋转转轴旋转地接合。可滑动薄片被承载在薄片壳体上。锁定杆可操作以在锁定位置阻止锁芯旋转并且在解锁位置允许锁芯旋转。

Description

混合锁芯

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年8月9日提交的第61/681,541号美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及混合锁芯，更具体地，涉及具有通过单个钥匙驱动的可旋转盘状件和一个或多个滑动薄片的锁芯。

背景技术

用于一些锁芯设计的现有方法具有各种缺陷、限制、缺点和问题，包括可用已知的撬锁技术打开。需要本公开的独特且具有创造性的锁芯来限制这种撬锁技术。

发明内容

本公开的一个实施方式是具有多个滑动和转动的锁定机构的独特的锁芯配置。其他实施方式包括装置、系统、设备、硬件、方法及其组合。本申请的其他实施方式、形式、特征、方面、益处以及优点将通过本文所提供的描述和附图变得显而易见。

附图说明

本文中的描述参照附图，其中，在若干附图中，相同的标号指代相同的部分，并且在附图中：

图1是根据本公开的一个实施方式的锁芯的立体图；

图2是图1的锁芯在薄片处于锁定位置的情况下的立体图；

图3是图1的锁芯在薄片处于解锁位置的情况下的立体图；

图4是图1的锁芯的立体图，其中，锁芯处于解锁方位；

图5是根据本公开的替代实施方式的锁芯的端视图；以及

图6是图1的锁芯的部分在带有配置用于驱动锁芯的钥匙的情况下的立体图；

图7是图1的锁芯的替代实施方式的立体图。

具体实施方式

为了促进对本发明的原理的理解，以下将参照附图中示出的实施方式并且使用具体语言来对其进行描述。然而，应理解的是，这些实施方式并不旨在限制本发明的范围，本发明所涉及的技术领域的技术人员通常会想到所示装置中的这种改变和其他修改以及本发明的原理的其他类似应用。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的混合锁芯组件10。混合锁芯组件10包括旋转地与转轴20相联接的一个或多个可旋转薄片壳体14和一个或多个盘状件12。一个或多个薄片16滑动地联接至每个薄片壳体14，并且被配置为选择性地将薄片壳体14锁定至转轴20，并且在一些实施方式中，薄片可联接至外部支承结构(未示出)。可将诸如螺旋弹簧的偏置构件18可操作地联接在薄片壳体14与薄片16之间，从而朝向在薄片壳体14中形成的薄片通道17内的期望位置推动薄片16。偏置构件18可与从薄片16突出的臂状件44(参照图2)相接合。转轴20可围绕盘状件12和薄片壳体14进行设置，从而形成可以通过薄片壳体14或外结构支承件(未示出)进行锁定和解锁的外壳或壳体。通过示例且非限制的方式，该支承结构件可为单独壳体等。锁定杆22与转轴20可操作地联接，从而在第一位置相对于支撑结构件锁定转轴20，并且在第二位置将转轴锁定至薄片壳体14和盘状件12。当锁定杆22处于第二位置时，可通过钥匙等使薄片壳体14和一个或多个盘状件12连同转轴20围绕共同轴线A旋转。用于混合锁芯10的各种组件的材料选择可包括金属、金属合金、塑料、复合材料、陶瓷或其组合。另外，可使用各种材料的涂层来减少磨损、腐蚀，提高移动接触面的润滑性或混合锁芯10的组件可能期望的其它方式。

以下参照图2，当锁芯10位于锁定位置处时，盘状件12可与外部支承结构相对于转轴20自由旋转。当试图打开锁芯10时，通过使用不正确的钥匙或撬锁工具会产生该锁芯方位。图2中的锁芯方位还可以是当未将正确钥匙插入锁芯10时通过偏置器具导致的默认方位。在本公开的一些实施方式中，每个薄片16均可包括在其一个端部上形成的单个锁定延长部30以及在其相对的端部上形成的双柱锁定延长部32。虽然未示出，但是在本公开的其他实施方式中，薄片16可包括在其相对的端部中每个上形成的单个锁定延长部30。双柱锁定延长部32包括第一柱锁定延长部34和第二柱锁定延长部36，其中，第一柱锁定延长部34位于一个侧部上，第二柱锁定延长部36位于相对的侧部上，在第一柱锁定延长部34和第二柱锁定延长部36之间形成锁定杆接收区域38。每个薄片壳体14均还可以包括锁定杆接收区域39(图3中所示最佳)。在薄片16的中央区域形成钥匙槽40，并且钥匙槽40通过锁芯10的每个组件延伸。钥匙槽40可操作用于接收钥匙(未示出)，钥匙被配置为在期望的方向上滑动地移动薄片16，从而相对于结构支承件(未示出)和转轴20解锁薄片16。

在图2中所示的配置中，薄片16处于锁定方位，在锁定方位中，第一柱锁定延长部34和第二柱锁定延长部36延伸通过在转轴20中形成的转轴锁定孔42，从而限制转轴20与薄片壳体14之间的相对运动。当薄片16处于锁定配置中时，薄片壳体14被机械地锁定至转轴20，因此，不能相对于转轴20旋转薄片壳体14。另外，当第一柱锁定延长部34和第二柱锁定延长部36延伸经过转轴20的外表面并延伸至支承结构中时，第一柱锁定延长部34和第二柱锁定延长部36形成锁芯10的锁定元件中的一个。如果薄片16通过弹簧18或钥匙的方式在另一方向上进行偏置，那么单个锁定延长部30可在转轴20的另一端部处延伸通过转轴锁定孔，并且可以以与双柱锁定延长部32类似的方式进一步延伸至静止支承结构(未示出)中。以这种方式，每个薄片必须集中对准，以使得将薄片16的锁定延长部30、32定位在待处于解锁位置的薄片壳体14的内表面的内部。应注意的是，每个薄片壳体均可包括一个以上的薄片16，并且在该示例性实施方式中，仅出于说明目的而示出第二薄片16b。

每个盘状件12均包括分别与薄片16的锁定杆接收区域38和薄片壳体14的锁定杆接收区域39类似的盘状件锁定杆接收区域52。当薄片16的锁定杆接收区域38、薄片壳体14的锁定杆接收区域39以及盘状件12的锁定杆接收区域52分别与锁定杆22对准时，锁定杆可移动至第二位置，并且混合锁芯组件10处于相对于外部支承结构的解锁配置。应注意的是，在一些实施方式中，薄片16不包括锁定杆接收区域38，并且，在这些实施方式中，可以以使薄片16不与锁定杆22的移动相干涉的方式移动薄片16。可通过重力或斜坡器具来移动锁定杆22或替代地通过偏置器具来移动锁定杆22。每个盘状件均可包括爪状部50，其向外延伸以防止相关联的盘状件12旋转经过在转轴20上形成的邻接边缘60。虽然未在图中示出，但是可在转轴20上形成第二邻接边缘来限制盘状件12在另一方向上的旋转运动。

以下参照图3，图中示出混合锁芯组件10，其中，薄片壳体14处于相对于转轴20的解锁配置。在该方位中，盘状件12和薄片壳体14可相对于转轴20自由旋转。然而，转轴20仍然通过锁定杆22被锁定至外部支承结构(未示出)，其中，锁定杆22被定位为穿过支承结构(未示出)与转轴20之间的剪切线，以使得锁定杆阻止转轴20的旋转。通过钥匙移动薄片16，以使得在一个端部上的双柱锁定延长部32的第一柱34和第二柱36以及在相对端部上的单个锁定延长部30被定位在转轴20的内表面内，从而使薄片壳体14从转轴20脱离。

以下参照图4，图中示出混合锁芯组件10处于解锁配置。已通过钥匙使薄片16居中，以便薄片16不会延伸至转轴20中。然后，可将薄片壳体14和盘状件12旋转至图4中所示的方位。在此位置，双柱锁定延长部32的锁定杆接收区域38以及盘状件锁定杆接收区域52(未在该附图中示出)与锁定杆22对齐，以使得锁定杆22能够移动经过位于转轴和支承结构(未示出)之间的剪切线，并且延伸至在薄片壳体14、盘状件12和外部转轴20之间形成的剪切线中。在一些实施方式中，锁定杆22可基本上延伸穿过混合锁芯10的整个长度。在其他实施方式中，锁定杆22的长度小于混合锁芯10的长度。锁定杆22的截面形状可以是诸如方形、三角形、多边形或所示出的圆形的多种形状中的任何形状。无论锁定杆22的横截面形状和尺寸如何，薄片16的锁定杆接收区域38、每个薄片壳体14的锁定杆接收区域39以及每个盘状件的锁定杆接收区域52的形状和尺寸都必须设置成在将锁芯10旋转至解锁位置时协作接收锁定杆22。在该图4中所示的配置中，盘状件12、薄片壳体14和转轴20联接在一起，但可相对于支承结构(未示出)自由旋转。盘状件12的爪状部50允许旋转盘状件12，直到到达转轴20的邻接边缘(60)。

以下参照图5，图中示出了替代实施方式中的混合锁芯组件10的端视图。薄片16包括具有至少一个凹口33的单个锁定延长部30，该至少一个凹口33在单个锁定延长部30的至少一个侧部上形成。在该示例性图示中，在锁定延长部30两侧上形成一对凹口33。每个凹口33都担当防撬防盗装置，从而，当撬锁者将薄片16移动至特定位置时，凹口33会允许薄片壳体14略微旋转，从而使撬锁者认为薄片16处于解锁方位。然后，撬锁者会移动至下一薄片或盘状件以继续试图解锁所组件10的每个组件。然而，单个锁定延长部30的缺口33不会允许薄片壳体14的完整旋转，以使得不能将薄片锁定杆接收区域38和薄片壳体的锁定杆接收区域39分别置于锁定杆22可移动至其中并解锁锁芯10的位置。

以下参照图6，图中示出带有钥匙70的混合锁芯组件10的一部分，从而说明本公开的操作原理。可通过钥匙槽40将钥匙70插入，以使得钥匙70的斜坡部分76被配置成以滑动方式将一个或多个薄片16移动至解锁位置，从而可相对于转轴20旋转一个或多个薄片壳体14。柄72的成角度的切口74被编码为与每个盘状件12相符，以便对准盘状件12中每一个的盘状件锁定杆接收区域52(仅在第一盘状件上示出一个区域)。在通过将钥匙70接合至钥匙槽中并旋转钥匙而对准盘状件锁定杆接收区域52之后，可旋转盘状件12和一个或多个薄片壳体14，以使得薄片16的锁定杆接收区域38、盘状件12的盘状件锁定杆接收区域52和薄片壳体接收区域39进行对准。一个或多个薄片壳体14和盘状件12可一起旋转，并且可将锁定杆接收区域38、39和52定位为直接与锁定杆22(未在该附图中示出)对准，以使得锁定杆22可移动至锁定杆接收区域中，从而从支承结构解锁转轴20(未在该视图中示出)。可将诸如常见插销等的锁定构件可操作地与转轴相联接，以使得当转轴被旋转时，将插销从支承结构解锁。

参照图7，图中示出了混合锁芯10b的替代实施方式。根据本公开的一个形式，锁芯10b可包括可移动阻挡部件(movable catch)240和偏置机构242，其中，偏置机构242向可移动阻挡部件240施加偏置力，从而使可移动阻挡部件240接合盘状件12。可移动阻挡部件240可围绕枢转铰接件241从第一位置枢转至第二位置。可移动阻挡部件240可与盘状件12的爪状部50相接合，以便当阻挡部件240在第一位置时防止盘状件12旋转。薄片壳体14的爪状部51可致动或移动可移动阻挡部件240至第二枢转位置，从而释放盘状件12。

在所示实施方式中，阻挡部件240围绕枢转铰接件241旋转，并且通过偏置机构242被朝向第一位置偏置，其中，枢转铰接件241可被设置为大体平行于轴向中心线A(参照图1)。枢转铰接件241可被保持在相对于外支承结构(未示出)的固定位置，并且可联接至该外支承结构。在所示实施方式中，偏置机构242包括偏置构件243，其通过连接或承载构件244向阻挡部件240施加偏置力。承载构件244可与阻挡部件240成一体、或附接至阻挡部件240、或定位为与阻挡部件240相接触。在一些实施方式中，偏置构件243可直接接合阻挡部件240，从而排除承载构件244。在所示实施方式中，阻挡部件240被约束为进行枢转运动。然而，在其它实施方式中，阻挡部件240可附加地或替代地在另一个方向上移动。

阻挡部件240可大体平行于轴向中心线A延伸，并且包括弧形内承载表面245、在尖端部分248处终止的干涉接触表面247以及延伸的远端部分249。内承载表面245被配置成一旦已将阻挡部件240移动远离并移出第一位置就分别被沿着爪状部50的外表面215、爪状部51的外表面225移动。在所示实施方式中，内承载表面245具有恒定的圆弧半径，该圆弧半径大致对应于爪状部50、51的外表面215、225的外圆弧半径。还设想到的是，内承载表面245可具有变化的圆弧半径，例如，如果爪状部50、51的外表面215、225没有限定基本上均匀的外圆弧半径。

应理解的是，阻挡部件240的干涉表面247被配置成防止盘状件12在阻挡部件240处于第一位置时围绕轴向中心线旋转。在第一位置，阻挡部件240的干涉表面247与盘状件12的干涉表面217大体径向对齐，从而阻断爪状部50的旋转行进路径，并且阻止盘状件12的旋转。由于盘状件12不能转动，所以阻挡部件240的干涉表面247与盘状件12的干涉表面217会保持在对准位置。如果使用者试图旋转盘状件12中的一个或多个，那么干涉表面247会接合干涉表面217，从而阻止盘状件旋转。通过将盘状件12保持在对准位置直至适当的钥匙被完全插入混合锁芯10b的钥匙槽，混合锁芯10b不仅在钥匙未完全插入时提醒使用者，并且还为使用者排除了需要前后转动钥匙以使盘状件重新对准。

为了减少由使用者在阻挡部件240处于第一位置时对钥匙过度施力而引起的内应力，需要增大干涉表面217与247之间的接触面积。为此，爪状部50和阻挡部件240可被配置成使得干涉表面217、247在被定位为彼此相接触时基本上彼此平行。另外，在所示实施方式中，每个盘状件12都被构造成使得当阻挡部件240处于第一位置时，尖端部分248被定位为至少部分地位于盘状件12的钩状凹陷218内，从而增大干涉表面217与247之间的接触面积。还设想到的是，在盘状件12的一个或多个中可能不存在钩状凹陷218，在这种情况下，尖端部分248可接触盘状件12的圆周表面。

阻挡部件240的延伸部249在轴向方向上大体与薄片壳体14对准，并且被配置成与薄片壳体14的爪状部51相互作用。虽然延伸部249基本上仅沿着通过阻挡部件240限定的弯曲弧延伸超出干涉表面247，但是，还设想到的是，延伸部可在朝向爪状部51的方向上延伸。当薄片壳体14旋转时，接触承载表面227推动延伸部249远离轴向中心线A，从而枢转地远离第一位置转移阻挡部件240并将阻挡部件240转移出第一位置。

当薄片壳体14的外表面225与阻挡部件240的内表面245相接触时，阻挡部件240将被定位在第二位置，在第二位置，干涉表面247不再与盘状件12的干涉表面217径向对准，从而，盘状件12可围绕轴向中心线A自由旋转。当阻挡部件240被定位在第二位置时，偏置机构242继续在阻挡部件240上施加偏置力。该偏置力使内承载表面245在爪状部50、51的外表面215、225上施加径向向内的力，从而导致相应的摩擦力，该摩擦力阻止盘状件12和薄片壳体14围绕轴向中心线A的旋转。该摩擦力持续阻止盘状件12和薄片壳体14的旋转，即使是在薄片16的锁定杆接收区域38、薄片壳体14的锁定杆接收区域39和盘状件12的锁定杆接收区域52分别与锁定杆相对准时。所增加的摩擦力提高了感测抵抗力的变化的难度，从而使试图撬锁的人更难确定盘状件何时处于用于混合锁芯10b的解锁适当位置。

虽然已经结合目前被认为最实用且优选的实施方式描述了本发明，但是应理解的是，本发明并不限于所公开的一个或多个实施方式，相反，本发明旨在覆盖包括于所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以包含法律所允许的所有此类修改和等同结构。另外，应理解的是，虽然上文的描述中使用了“优选的”(preferable、preferably或preferred)的词语指示这样描述的特征可能更可取，但是，这不是必须的，并且没有这些词语的任何实施方式也可被设想为处于本发明的范围内，该范围由以下权利要求进行限定。在阅读权利要求时，当使用诸如“一个(a)”、“一个(an)”、“至少一个(at least one")”和“至少一部分(at least a portion)”的词语时，并不旨在将权利要求仅限制为一个项目，除非在权利要求中明确给出相反指示。另外，当使用“至少一部分(at least a portion)”和/或“一部分(a portion)”时，该项目可包括一部分和/或整个项目，除非明确给出相反指示。

Claims (26)

1.一种混合锁芯，包括：

转轴，具有旋转轴线；

至少一个薄片壳体，定位在所述转轴内，并具有锁定杆接收部分，所述薄片壳体被配置成围绕所述旋转轴线旋转；

薄片，在所述薄片的相对端部上形成有锁定延长部，所述薄片由所述薄片壳体可滑动地承载；

至少一个盘状件，配置为围绕邻近所述薄片壳体定位的所述旋转轴线旋转；

形成在每个所述薄片、每个所述薄片壳体以及每个所述盘状件中的锁定杆接收部分；以及

锁定杆，能够相对于每个所述薄片、每个所述薄片壳体以及每个所述盘状件的锁定杆接收部分移动，

其中，所述薄片具有使所述薄片壳体不能够相对于所述转轴旋转的第一位置以及使所述薄片壳体相对于所述转轴自由旋转的第二位置。

2.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，所述薄片的所述锁定延长部中的至少一个包括单个突出延长部。

3.如权利要求2所述的混合锁芯，其中，所述单个突出延长部包括在其一个端部中形成的至少一个凹口。

4.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，所述薄片的所述锁定延长部中的一个包括一对突出延长部，所述一对突出延长部具有在其间形成的所述锁定杆接收部分。

5.如权利要求1所述的混合锁芯，还包括：

偏置构件，在每个所述薄片与相应的所述薄片壳体之间进行联接。

6.如权利要求1所述的混合锁芯，还包括：

薄片通道，具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部形成在每个所述薄片壳体中，从而为在所述薄片壳体中滑动的所述薄片提供导引路径。

7.如权利要求6所述的混合锁芯，其中，偏置构件朝向所述薄片通道的一个端部推动所述薄片。

8.如权利要求6所述的混合锁芯，其中，每个所述薄片的相对的锁定延长部中的一个延伸至在所述转轴中形成的孔口中，并且在所述薄片被定位为接近所述薄片通道的所述第一端部和所述第二端部中的任意一个时阻止相关联的薄片壳体相对于所述转轴旋转。

9.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，一个薄片上的锁定延长部相对于另一薄片上的锁定延长部具有不同的长度。

10.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，在锁定配置中每个所述盘状件均能够相对于所述转轴自由旋转。

11.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，所述转轴包括至少一个邻接边缘。

12.如权利要求11所述的混合锁芯，其中，每个所述盘状件均包括爪状部，所述爪状部从所述盘状件延伸以与所述至少一个邻接边缘接合并且限制所述盘状件的旋转行进。

13.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，能够操作单个钥匙来定位每个所述盘状件的角度方位以及所述薄片的锁定延长部的径向位置。

14.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，所述转轴包括用于接收所述薄片的所述锁定延长部的成型的孔。

15.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，所述锁定杆在锁定位置阻止所述转轴相对于支承结构旋转。

16.如权利要求1所述的混合锁芯，其中，当将所述锁定杆移动至每个所述盘状件、每个所述薄片以及每个所述薄片壳体的所述锁定杆接收部分时，所述转轴可旋转。

17.如权利要求1所述的混合锁芯，还包括：

可移动阻挡部件，枢转地连接至枢转铰接件。

18.如权利要求17所述的混合锁芯，其中，所述可移动阻挡部件在第一位置阻止所述盘状件旋转，并且在第二位置允许所述盘状件旋转。

19.如权利要求18所述的混合锁芯，其中，所述薄片壳体的一部分能够与所述可移动阻挡部件相接合，并且能够在所述薄片壳体被旋转至预定的位置时操作以将所述可移动阻挡部件移动至所述第二位置。

20.如权利要求18所述的混合锁芯，还包括：

偏置构件，可操作以朝向所述第一位置推动所述可移动阻挡部件。

21.一种用于解锁混合锁芯的方法，包括：

将钥匙插入所述锁芯的钥匙槽中；

用所述钥匙旋转多个盘状件，以使得每个所述盘状件的锁定杆接收区域彼此对齐；

用所述钥匙滑动至少一个薄片的锁定延长部而与转轴脱离接合；

用所述钥匙相对于所述转轴旋转所述多个盘状件和至少一个薄片壳体直至所述锁定杆与在每个所述薄片壳体以及每个所述盘状件中形成的锁定杆接收区域对齐并移动至在每个所述薄片壳体以及每个所述盘状件中形成的锁定杆接收区域中；

在将所述锁定杆移动至位于所述转轴、所述盘状件以及所述至少一个薄片壳体之间的剪切平面之后，用所述钥匙旋转所述转轴、所述盘状件以及所述至少一个薄片壳体；以及

用所述钥匙旋转所述转轴、所述盘状件以及每个所述薄片壳体以从支承结构解锁所述混合锁芯。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：

用所述钥匙滑动至少一个所述薄片的锁定延伸部以与外部壳体脱离接合。

23.如权利要求21所述的方法，还包括：

用所述钥匙相对于所述转轴旋转多个盘状件和至少一个薄片壳体直至所述锁定杆与在薄片中形成的锁定杆接收区域对齐并移动至在薄片中形成的锁定杆接收区域。

24.一种混合锁芯装置，包括：

可旋转转轴，能够可释放地锁定至外部支承结构；

可旋转薄片壳体，定位在所述可旋转转轴中，并且能够可释放地锁定至所述可旋转转轴并且能够可释放地锁定至具有可滑动薄片的外部支承结构；

至少一个可旋转盘状件，当所述可旋转转轴被锁定至所述外部支承结构时，所述至少一个可旋转盘状件能够相对于所述可旋转转轴自由旋转；以及

可移动锁定杆，可操作以在第一位置阻止所述可旋转转轴的旋转并且在第二位置允许所述可旋转转轴的旋转。

25.如权利要求24所述的装置，其中，所述锁定杆在所述第一位置延伸穿过位于所述转轴与所述支承结构之间的剪切线，并且在所述第二位置从所述转轴与所述支承结构的所述剪切线径向向内地定位。

26.如权利要求24所述的装置，还包括：

编码钥匙，被配置成使薄片的至少一个锁定延长部从所述转轴脱离接合、对齐每个盘状件的锁定杆接收区域以及旋转所述薄片壳体和盘状件，以使得在所述薄片壳体以及所述至少一个盘状件中形成的锁定杆接收区域对齐以接收所述锁定杆。