CN105683462B - 钥匙和锁 - Google Patents

Abstract

一种钥匙，该钥匙包括至少一个编码腔(55)，所述至少一个编码腔限定用于对该钥匙进行编码的中空的几何结构。该几何结构包括至少一个内部底切(60a、60b)。一种用于验证钥匙的锁，该锁包括阻挡装置(21、22)和验证装置(25、26)，其中，阻挡装置联接至驱动部(14)，验证装置联接至阻挡装置以在与锁一起使用的钥匙具有正确的编码时改变阻挡装置的状态。验证装置(25、26)至少部分地突出到锁的钥匙腔中以将该验证装置至少部分地引入到钥匙的编码腔(55)中并且感测该编码腔的内表面。

Description

钥匙和锁

技术领域

本公开涉及钥匙和锁。

背景技术

在过去的二三十年中，圆筒锁领域中的许多重要的技术改进已经被引入到市场中。这些技术改进已经具有尤其是增加锁组合的数目和/或钥匙复制的复杂性的目的。

通常，在增加钥匙控制组合的数目方面的改进已经通过以下方法获得：

-增加制栓销和孔的数目。

-生产在钥匙轮廓方面具有非常复杂的形状或者变化的钥匙以及锁头中相应的锁眼。

-改变制栓销和驱动器的形状。

这些改进同样使得开锁技术——包括生产假钥匙的印模法——更难。

圆筒锁也已经构造成使钥匙的仿制更加复杂。这种改进主要包括形状独特的钥匙齿以及每个制栓销和驱动器对的轴向取向和径向取向的改变。因此，已经构造了具有不同形状的钥匙(即，平坦钥匙、冠形钥匙、钉形钥匙等)。

尽管在设计良好的圆筒锁领域进行了改进，但这些锁的安全性仍然是有限的，原因在于尤其以下因素：

-通过利用在钥匙具有一个或两个轴线的前提下操作的常规机器可以容易地获得未授权的复制品；

-目前，钥匙具有简单的设计和结构，其外部特征可以由行家容易地理解并且也可以通过印模法或者甚至通过使用简单的切削工具进行仿制。

钥匙控制组合的有限数目归因于一系列的因素，例如：a)对于减小锁部件的范围的小且薄的钥匙的市场需求；b)钥匙的生产仅基于一个或两个维度：钥匙齿的轴向定位和深度；c)使制栓销的数目增大超过一定量而不增大锁的成本和复杂性的技术限制。

再者，由于钥匙只有两个维度并且因此可以通过利用各种部件的几何公差和位置公差而被容易地复制，因此开锁技术是可能的并且锁的安全性降低。在该技术背景下，存在美国专利3,722,240和美国专利RE30,198中。这些专利通过引入“制栓销的角度定位”或“双锁定系统”的原理而极大地改进了圆筒锁技术的状态。该改进是基于除制栓销的传统提升定位以外还引入制栓销的旋转定位而进行的。这个因素显著地增加了可用的钥匙控制组合的数目。

增加钥匙齿的数目增量式地导致了更多数目的唯一钥匙，从而大大降低了除了其本身的钥匙以外的钥匙操作圆筒的可能性。这种改进还使得仅可以通过不仅能够仿制钥匙齿的深度而且能够仿制钥匙齿的角度定位的专用机器来进行钥匙复制。

尽管在本领域中具有上述的技术进步，但是目前市场需要更加精密和安全的钥匙和锁系统，该钥匙和锁系统具有新的几何结构概念并且既不允许容易获得安全特征，也不允许利用常规机器进行仿制。

发明内容

本公开的目的是提供一种对于复制而言具有增加的安全水平的钥匙以及提供一种能够与这种钥匙一起使用的锁。

为了解决该目的，提供了一种钥匙。另外，提供了一种锁。根据本发明，提供了一种用于制造钥匙的方法。本发明还说明了该钥匙、方法和锁的其他实施方式以及用于验证该钥匙的装置的用途。

根据一个方面，钥匙包括至少一个编码腔，所述至少一个编码腔限定了用于对钥匙进行编码的中空的几何结构，其中，该中空的几何结构包括至少一个内部底切。

根据另一方面，提供了一种用于制造钥匙的方法，在该方法中应用了增材制造过程。

根据再一方面，锁包括壳体和验证装置，该壳体具有用于引入钥匙的钥匙腔，验证装置至少部分地突出到钥匙腔中，以将验证装置至少部分地引入到钥匙的编码腔中并感测该编码腔的内表面。该锁适于验证本公开的钥匙。

与本领域中已知的机械安全钥匙相比，安全特征中的至少一些安全特征不暴露给使用者，使得所述至少一些安全特征不容易被看到或甚至根本不能够被看到。

该钥匙可以包括壁，该壁限定了至少一个编码腔。至少一个内部底切可以与该壁一体地形成。该壁可以是实心的并且/或者由单件制成，例如借助于增材制造过程制成。

至少一个内部底切可以绕至少一个编码腔延伸的延伸方向延伸小于360度。从而，提供了一个或更多个自由间隔，所述一个或更多个自由间隔允许锁构造成使得可以通过将钥匙插入到该锁中而对钥匙进行验证，其中，钥匙沿直线方向移动。

该钥匙可以包括呈直线结构形式的至少一个编码路径。该编码路径可以由相对的侧部限定。所述侧部可以是非圆周形的，即绕限定了所述至少一个编码腔的壁延伸少于360度。所述侧部可以在所述至少一个腔中沿着非直线路线从第一端部延伸至第二端部以形成至少一个底切，该第二端部与该第一端部间隔开。

编码路径的相对侧部可以限定具有通道、脊状部或成排的一个或更多个通道部段和一个或更多个脊状部段，例如，第一通道部段后接着有脊状部段。从而，编码路径在壁中形成为负向结构和/或正向结构。布置在相对侧部之间的编码路径的中间侧部限定了通道的底部和/或脊状部的顶部。该中间侧部的深度和/或高度可以沿着编码路径的路线而改变。另外，编码路径的横截面可以沿着其路线而改变，使得相对侧部和/或中间侧部的形状发生变化。

设置至少一个编码路径具有以下优点：所述至少一个编码路径可以用作用于钥匙的验证装置的导引部，使得有助于将钥匙插入到锁中。

设置有编码腔的钥匙本体部可以由单一的本体部(单件本体部)制成。可以包括钥匙本体部和柄部或柄部段的整个钥匙可以由单件制成。在替代方案中，该钥匙本体部可以由多个钥匙本体子部分制成。

钥匙本体部或者作为整体的钥匙可以没有任何可移动部。

该钥匙本体部可以设置有圆筒形状。该圆筒的横截面可以是圆形、三角形、矩形和椭圆形中的一者。

设置有编码腔的钥匙本体部就侧壁而言可以是基本上封闭的本体，同时在该钥匙本体部的前侧部上设置有进入编码腔中的前开口。

编码腔的稍端部可以没有任何钥匙编码结构或编码装置。总之，在该实施方式中，至少所述内部底切位于所述稍端部之外。

该钥匙可以包括布置在所述至少一个编码腔内的至少一个通道，所述至少一个底切由所述至少一个通道的一部分形成。

该通道的形状和/或尺寸可以沿着该通道的路线而变化。

该钥匙可以包括至少两个通道，所述至少两个通道布置在所述至少一个编码腔内并且所述至少两个通道具有相交或分离的路线。

所述至少一个编码腔可以形成在钥匙本体中，该钥匙本体也可以被称为钥匙本体部，该钥匙本体部包括一个或更多个孔，所述一个或更多个孔从所述至少一个编码腔的内部穿过钥匙本体延伸至外部。

该钥匙可以包括钥匙本体，该钥匙本体具有外部几何结构，该外部几何结构用于钥匙的附加编码。该外部几何结构可以包括凹痕、孔、齿和/或凹槽。在替代方案中，该钥匙本体可以设置有平坦的外表面。

该钥匙还可以包括如下部分：该部分以相对于钥匙本体可移动的方式布置并且用于钥匙的附加编码。可移动部可以设置有销、盘和弹簧中的至少一者。

根据本发明的钥匙可以包括用于钥匙的附加编码的电子传感器、生物计量传感器、磁传感器和/或光传感器中的至少一者。

该钥匙可以具有第一端部和第二端部，所述至少一个编码腔形成在该第一端部中，该第二端部包括钥匙的附加编码，第一端部和第二端部能够插入到锁中。

该钥匙可以至少部分地由金属、陶瓷和/或塑料制成。

机械装置、电气装置、电子装置、磁装置和光学装置中的至少一者可以用于验证钥匙。

底切可以构建在设置有编码腔的钥匙本体部的壁中，使得当从编码腔延伸的延伸方向观察时，壁的后部隐藏在壁的前部的后面。该内部底切可以按照当通过编码腔的前开口或侧壁开口沿延伸方向观察时所限定的那样构造。

中空的几何结构可以相对于编码腔轴向地和/或径向地延伸。

中空的几何结构、具体地内部底切可以设置有突出结构和凹槽结构中的至少一者。突出结构和/或凹槽结构可以沿着波浪线延伸，该波浪线呈正弦线和非正弦线中的至少一者。突出结构和/或凹槽结构可以沿着通道延伸，所述通道可选地设置有交叉的通道部段。通道的形状可以沿着其延伸方向变化，例如，通道深度和通道宽度中的至少一者发生变化。

突出结构和凹槽结构中的至少一者可以设置有交叉部段。

中空的几何结构、具体地内部底切可以对称于编码腔的纵向轴线延伸。

中空的几何结构、具体地内部底切可以设置有一个或更多个弯曲部段，例如沿着弧线延伸的部段。弯曲的编码结构的相邻部段可以设置有相对于编码腔的纵向轴线的不同角度。相邻部段可以分别设置有相对于编码腔的纵向轴线的正角和负角。该正角和负角可以具有相同或不同的值。所述相邻部段可以沿着波浪线设置，该波浪线呈正弦线和非正弦线中的至少一者。

内部底切可以构造成接纳该锁的验证装置或者构造成与该锁的验证装置接合，所述验证装置能够在延伸位置与非延伸位置之间移动。可以具有一个或更多个伸缩式销。

该钥匙可以是包括第一钥匙本体部和第二钥匙本体部的双侧钥匙，其中，第一钥匙本体部和第二钥匙本体部设置在钥匙柄部段的相反两侧上，第一钥匙本体部和第二钥匙本体部各自设置有钥匙编码结构。在一侧或两侧上的钥匙编码结构可以设置有编码腔，编码腔限定用于对该钥匙进行编码的中空的几何结构。

该编码腔可以设置有圆筒形状。该圆筒的横截面可以是圆形、三角形、矩形和椭圆形中的一者。该编码腔还可以设置有非圆筒形形状，例如十字形形状。

为了对该钥匙进行编码，编码腔的内部可以设置有中断凹槽、内部钥匙齿、内部钻孔和内部凸轮轮廓中的至少一者。内部钥匙齿可以设置有3D结构，所述钥匙齿就轮廓、深度和尺寸中的至少一者而言是不同的。所述钥匙齿可以适于与一个或更多个旋转销接合。可以设置多个深度腔，从而使该钥匙适于与伸缩式销一起使用。

钥匙本体部可以设置有与编码腔和中空的几何结构重叠的狭缝。该狭缝可以至少部分地延伸穿过编码腔。

为了制造钥匙，可以使用增材制造过程。增材制造过程允许甚至在内部区域中生产具有很大复杂性的复杂特征。例如，可以应用选择性激光熔化技术(SLM)，其中，钥匙的几何结构通过粉末材料和激光能量的组合逐层构建。其它可能的增材制造过程利用了激光烧结、激光熔化、电子束熔化、熔融沉积模制、材料喷射、光聚合物喷射、粘结剂喷射、立体光刻和注射中的至少一者。增材制造过程甚至允许建造高度复杂的内部结构。因此，可以提供成套的多个钥匙，其中，每个钥匙均具有唯一的编码，该成套的多个钥匙不能通过常规的方法进行复制，并且从而保证了高的安全水平。

接下来，对关于锁的其他实施方式进行描述。

该锁的验证装置可以包括至少一个从动元件，所述至少一个从动元件以可移动的方式布置，以在钥匙插入到钥匙腔中时使所述至少一个从动元件与钥匙的至少一个编码路径接合并且遵循所述至少一个编码路径。

能够通过使钥匙沿直线方向移动而将该钥匙插入到钥匙腔中，其中，所述至少一个从动元件能够沿与直线方向横向的平面移动。

该锁可以构造成使得在具有正确编码的钥匙插入到锁的钥匙腔中并随后旋转时，驱动部能够旋转。

验证装置能够相对于壳体移动。

验证装置可以包括至少一个从动元件，该至少一个从动元件以可移动的方式布置在定子上，并且该至少一个从动元件优选地是盘状的。

该从动元件可以包括至少一个突出部，该至少一个突出部在钥匙被插入时与编码腔接触。

在非阻挡状态下，验证装置可以包括能够绕定子旋转的部分。

阻挡装置可以包括机械元件，并且从动元件包括用于接纳该机械元件的一部分的至少一个凹口。

该阻挡装置包括棒，在非阻挡状态下，该棒能够在构建于定子中的凹槽与构建于验证装置中的凹槽之间移动。

该锁可以包括用于将该棒推动到定子的凹槽中的预应力装置。

该阻挡装置包括布置在间隔元件之间的从动元件，在阻挡状态下，间隔元件以不可移动的方式布置在定子上而从动元件以可移动的方式布置在定子上。

间隔元件可以包括用于接合在钥匙中的接合装置。

钥匙腔可以具有环形横截面，以便接纳钥匙的包括编码腔的部分。

附图说明

下面参照附图来描述进一步的实施方式。在附图中：

图1以立体图示出了根据本发明的锁和钥匙的组件；

图2示出了根据图1的锁的分解图；

图3示出了根据图1的锁在处于阻挡状态时的正视图，其中，壳体未示出；

图4示出了根据图1的锁在处于非阻挡状态时的正视图，其中，壳体未示出；

图5以截面侧视图示出了插入到根据图1的锁中的钥匙；

图6以立体图示出了具有根据本发明的锁和钥匙的组件的变型；

图7示出了用于根据本发明的锁的从动元件的三个变型的立体图；

图8至图10以正视图示出了从动元件的其他变型；

图11以立体图示出了图1的钥匙；

图12示出了部分剖切的图11的钥匙；

图13示出了根据图11的钥匙的截面侧视图；

图14以立体图示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式；

图15示出了根据图14的钥匙的前部的截面侧视图；

图16示出了沿着中间平面剖切的图14的钥匙；

图17以立体图示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式；

图18示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式被部分剖切的立体图；

图19以截面侧视图示出了图18的钥匙；

图20至图23各自示出了根据本发明的钥匙的其他实施方式被部分剖切的立体图；

图24示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图25示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图26以另一立体图示出了图25的钥匙；

图27示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的侧视图；

图28示出了图28的钥匙被部分剖切的立体图；

图29示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图30示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图31示出了图30的钥匙被部分剖切的立体图；

图32示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图33示出了根据本发明的钥匙的另一实施方式的立体图；

图34示出了根据图33的钥匙的前部的截面侧视图；

图35至图37各自以立体图示出了根据本发明的钥匙的其他实施方式；

图38示出了图30的钥匙与示意性表示的锁的立体图；

图39a至图39d示出了设置有至少一个内部底切的另一钥匙的各种视图；

图40a至图40d示出了设置有内部底切的另外的钥匙的各种视图；

图41a至图41b示出了在没有锁的设置有棒状薄片和阻挡棒的部分的情况下的钥匙，以及在具有锁的设置有棒状薄片和阻挡棒的部分的情况下的钥匙；

图42示出了具有内部底切的钥匙以及锁的设置有延伸销和阻挡棒的部分；

图43a至图43d示出了具有内部底切的钥匙的各种视图；

图44a至图44d示出了与图43中的钥匙相比具有略微不同的设计的钥匙的各种视图；

图45a至图45c示出了具有从前表面延伸的内部底切的钥匙的各种视图；以及

图46a至图46c示出了设置有内部底切的钥匙的各种视图，其中，内部底切包括弯曲部段。

具体实施方式

图1示出了锁10和钥匙50。锁10包括壳体11、端部板12和带有凸轮14a的驱动元件14，壳体11围封用于验证钥匙50的验证装置，端部板12经由桥式元件13连接至壳体11，驱动元件14布置在壳体11与端部板12之间的间隔中。如果插入正确的钥匙50，则驱动元件14可以旋转以使实际的锁定机构解锁或锁定，例如，门或类似物的锁舌。

锁10设计成使得可以插入具有中空的几何结构的钥匙50。为此，锁10具有钥匙腔15，钥匙腔15围绕验证装置。钥匙腔15呈环形形状，以便接纳钥匙的形成有编码腔(例如，参见图11中的编码腔55)的部分。

图2示出了锁10的各种部件。锁10包括定子20，该定子20在组装状态下延伸穿过壳体11和驱动元件14到达形成在端部板12中的孔12a中。定子20呈杆的形式，其一个端部设置有止挡板20b，并且其另一端部20a设置有非圆形的横截面，该非圆形的横截面相对于孔12a呈互补的形状。因此，在组装状态下，定子20与端部板12牢固地固定，并且定子20形成固定部件，钥匙和验证装置的部件可以绕该固定部件旋转。

定子20具有凹槽20c，该凹槽20c沿着定子20的中间部20d延伸，并且凹槽20c用于接纳阻挡元件21。阻挡元件21例如形成为侧棒，通过利用弹性装置而将该侧棒推入到凹槽20c中，弹性装置例如为一个或更多个弹簧22。

锁10还包括间隔元件25和从动元件26，间隔元件25和从动元件26在组装状态下交替地并排布置在定子20上。每个间隔元件25形成为环，使得定子20可以延伸穿过间隔元件，并且每个间隔元件25均具有

-凹口25a，该凹口25a沿着所述环的内侧轴向地延伸以用于接纳阻挡元件21的一部分，

-突出部25b，该突出部25b沿着所述环的外侧轴向地延伸，以及

-孔25c，该孔25c轴向地延伸穿过所述环以用于接纳对准元件27的一部分，对准元件27例如形成为棒。

当钥匙50插入到锁10的钥匙腔15中时，突出部25b与形成在钥匙50中的凹槽59(参见图11和图12)接合。突出部25b的设置是可选的。在另一实施方式中，间隔元件25中的一些间隔元件或所有间隔元件不具有突出部25b。在这种情况下，间隔元件25的外表面是圆筒形的。

间隔元件25中的一些间隔元件具有盲孔25d，该盲孔25d从环的内部沿径向向外延伸，并且盲孔25d形成用于接纳弹簧22的腔室。

锁10还包括端部元件28，该端部元件28用作止挡件，并且端部元件28在组装状态下倚靠驱动元件14。端部元件28具有孔(在图2中不可见)和凹口28a，其中，该孔延伸穿过端部元件28以接纳对准元件27的一部分，凹口28a与间隔元件25的凹口25a类似。

驱动元件14具有第一孔14b和第二孔14c，其中，定子20可以延伸穿过第一孔14b，第二孔14c用于接纳对准元件27的一部分。

每个从动元件26均具有盘状形状并且包括(还参见图3)：

-孔26a，该孔26a轴向地延伸穿过元件26，

-突出部26b，该突出部26b沿径向向外延伸，以及

-狭缝26c，该狭缝26c以弯曲的方式延伸，使得从动元件26可以相对于穿过狭缝26c的对准元件27旋转。

孔26a具有圆形的横截面，该圆形的横截面沿着给定的角度范围扩展以形成凹部26d，该凹部26d设置有用于阻挡元件21的凹口26e。凹部26d是弯曲的并且具有宽度w，宽度w选择成使得阻挡元件21只能部分地接合到凹部26d中。该宽度在凹口26e的位置处扩大，使得阻挡元件21可以完全接合到凹口26e中。突出部26b的位置与凹口26e的位置之间的角度限定了锁的唯一性，即，可以通过不同地选择该角度来提供不同的锁。

在锁10的组装状态下，间隔元件25和从动元件26布置在定子20上并且位于止挡板20b与端部元件28之间(还参见图5)。对准元件27延伸穿过间隔元件25的孔25c和从动元件26的狭缝26c以及延伸穿过端部元件28到达驱动元件14中。因此，对准元件27将间隔元件25和端部元件28与驱动元件14以不可旋转的方式连接。从最外侧的间隔元件25延伸至端部元件28的阻挡元件21通过弹性装置22推入到定子20的凹槽20c中，从而元件14、25、27、28的旋转被阻挡。由于狭缝26c和凹部26d的存在，因此每个从动元件26均可以相对于定子20和元件14、25、27、28旋转。

如下面所解释的，针对锁10提供的钥匙50具有例如限定了特定路径的内部通道。由于这种几何结构，钥匙50的插入致使从动元件26通过相应的旋转而成角度地遵循钥匙中的内部路径。当钥匙已经完全插入时，从动元件26将布置在某一旋转位置处。如果钥匙50是不正确的，则阻挡元件21保留在凹槽20c中，使得元件14、25、27、28和钥匙50不能被转动。如果插入正确的钥匙50，则所有从动元件26旋转，使得周边中的凹口26e排成一列。这些排成一列的凹口26e与凹口25a和凹口28a一起形成连续的侧部凹槽，阻挡元件21可以接纳到该连续的侧部凹槽中，如图4所示。钥匙50随后的旋转在元件25、26上施加转矩，该转矩克服弹性装置22的力，使得阻挡元件21被从凹槽20c释放出来并且推入到上面提到的连续的侧部凹槽中。最后，这允许元件14、21、22、25至28与钥匙50一起相对于定子20旋转。

通过使钥匙50旋转以及使元件14、21、22、25至28随钥匙50而旋转到其他方向来再次锁定锁10，使得阻挡元件21可以滑回到凹槽20c中。钥匙50的拔出致使从动元件26返回到“零”位置，在该“零”位置，凹口26e不再排成一列。

图2中示出的实施方式的不同变型是可以想到的：

-定子20与旋转部分之间的阻挡装置可以以不同的方式设计。例如，可以设置有多于一个的阻挡元件。阻挡元件可以具有不同于棒的另一形状。

-从动元件26的数目能够自由选择。图6示出了示例，其中，在两个间隔元件25之间布置有多个从动元件26。增加从动元件26的数目允许唯一锁的数目的增加。

-从动元件26的突出部可以是圆形的(参见图7中的突出部26b)、方形的、圆筒形的(参见图7中的突出部26b’)或者可以是确保遵循钥匙50中的路径的任何其他的形状轮廓。该突出部还可以以可移动的方式布置在从动元件上，以允许以三维的方式遵循钥匙中的更复杂的路径，例如，具有深度变化的隆起的路径(参见图7的右手侧，其示出了具有销26b”和用于对销26b”起作用的弹簧22’的从动元件，使得从动元件能够在径向方向上移动。)

-该锁设计成使得从动元件可以沿至少一个旋转轴线和/或平移轴线移动。图8示出了图2的实施方式的从动元件26，其中，从动元件26可以绕钥匙轴线旋转，如箭头C所示。图9示出了从动元件26’，从动元件26’除了旋转移动以外还可以沿着与钥匙轴线垂直的轴线移位，如箭头A所示。为此，孔26a’的形状沿A方向扩大。图10示出了从动元件26”，从动元件26”除了旋转移动以外还可以沿着与钥匙轴线垂直的两个轴线移位，如箭头A和B所示。为此，孔26a”的形状沿A方向和B方向扩大。

图11至图13示出了用于图2的锁10的钥匙50的不同视图。钥匙50具有柄部51以及钥匙本体52，钥匙本体52具有编码腔55，编码腔55限定中空的几何结构。这种几何结构限定了钥匙50的特定编码，该特定编码在钥匙与锁10一起使用时被验证。该几何结构包括构建在钥匙本体52的壁53中的至少一个底切，使得当沿编码腔55延伸的延伸方向54观察时，壁53的后部隐藏在壁53的前部后面。因此，在沿延伸方向54观察时不能看到后壁部的几何结构。该几何结构可以在钥匙本体52的壁53中形成为负向部和/或正向部，即，形成为壁53中的凹部的部分以及/或者形成为从壁53突出到编码腔55中的部分。

图12和图13中示出的钥匙50包括呈通道60形式的编码路径，通道60形成在壁53的内侧并且从编码腔55的前端部朝向编码腔55的后端部延伸。通道60由两个侧部60c和60d限定，两个侧部60c和60d彼此相对布置并且与壁53一体地形成。

此处，通道60是弯曲的，使得形成具有底切60a、60b的部分。限定底切60a、60b的壁部是非圆周形的，即，所述壁部没有绕编码腔55的延伸方向54延伸360度。通过将钥匙50插入到锁10中，从动元件26与通道60接合并且绕定子20旋转。

壁53的内部还包括直凹槽59，直凹槽59从编码腔55的前端部朝向编码腔55的后端部延伸。在图12中仅示出了凹槽59的一个侧部。当将钥匙50插入到锁10中时，间隔元件25的突出部25b与凹槽59接合，从而引导钥匙50并且有助于钥匙50的插入。如果钥匙50是正确的，则钥匙50可以转动使得将经由突出部25b与凹槽59之间的接合对间隔元件25施加转矩。

图14至图16示出了钥匙50’的另一实施方式，其中，钥匙本体52’包括编码腔55’和具有凹痕63的平坦部，其中，凹痕63限定了外部安全特征，编码腔55’从钥匙本体52’的前端部延伸到钥匙本体52’的内部。编码腔55’包括形成有通道62的壁，通道的形式限定了一个或更多个底切。凹痕63与通道62一起限定了钥匙50’的编码。在替代性实施方式中，钥匙50’包括若干区域，呈腔55’的形式的编码腔形成在所述若干区域中。

能够与钥匙50’一起使用的锁可以包括如在弹子锁中使用的常规部分和附加的验证部分。该验证部分包括验证装置，该验证装置突出到锁的钥匙腔中，使得当钥匙50’被插入到锁中时，该验证装置被引入到编码腔55’中，以便感测编码腔55’的内表面。在一个实施方式中，验证装置包括具有感测头的可移动臂，该可移动臂可以与通道62接合。

腔55、55’的几何结构以及——如果有——凹痕63的几何结构通过机械方式用作编码。可以想到，添加其他安全特征以提高安全水平。这种安全特征可以例如基于电子验证、光学验证、生物计量验证和/或磁验证。

图17示出了一种钥匙，除编码腔55之外，该钥匙还包括电子器件64和生物计量传感器65，其中，电子器件64布置在钥匙本体52上，生物计量传感器65布置在柄部51上。

许多实施方式可以用于限定编码腔55的特定几何结构。图18和图19示出了示例，其中，在钥匙本体52的壁53中形成有多个通道60、61。通道的数目可以是两个或更多个。

通道(多个通道)的横截面可以任意地选择，例如圆形的、多边形的等。图20示出了示例，其中，通道60’具有方形横截面。图21示出了示例，其中，通道60”具有半六边形横截面。通道的横截面的形状和/或尺寸还可以沿着其路线而改变。

当设置多个通道时，交叉也是可以的。图22示出了示例，其中，通道60和通道61’彼此相交。图23示出了两个通道60’和61’彼此相交的类似示例。在这些示例中，通道60和通道61’具有不同的深度，以及通道60’和通道61’也具有不同的深度。

此外，钥匙本体的形状可以任意地选择并且可以是圆筒形的、多面体的，例如立方体的、或任何其他管状形状的。在图11中，钥匙本体52是圆筒形的。在图24中示出的示例中，钥匙本体52”是扁平的。编码腔55’也是扁平的，如在图11的示例中那样，编码腔55’限定了具有一个或更多个内部底切的特定的中空的几何结构。

为了有利于插入，钥匙可以设置有可视的定位特征，该可视的定位特征有助于使用者容易地将钥匙相对于锁10的钥匙腔15以正确的取向定向。图25和图26示出了示例，其中，钥匙本体52在前端部处具有标记67，该标记67与锁10的钥匙腔15的顶部相对应。此处，标记67形成为凹槽。

还可以想到的是，将钥匙设计成使得存在可以用于插入钥匙和验证钥匙的两个取向。在这种情况下，腔55中的安全特征以及——如果存在——钥匙本体52、52’上的安全特征对称地布置，使得可以在钥匙的第一取向上以及在从第一取向转动180°的第二取向上进行验证。

可选地，该钥匙具有出口以确保容易移除灰尘，并且编码腔的几何结构不会堵塞。图27和图28示出了示例，其中钥匙本体52包括狭缝68，狭缝68穿过壁53。狭缝68设计成使得编码腔55中的通道60仍具有连续的路线或者通道60被中断一次或更多次。

可选地，该钥匙具有含多个孔口的类似骨架的结构。图29示出了对应的示例，其中，在钥匙本体52中形成有多个孔口69。除了确保清洁度以外，还可以实现重量的减少。

其他实施方式在图30至图46中示出。

图30和图31示出了呈中空圆筒109形状的安全钥匙的实施方式。圆筒1在其内部承载有安全特征。图31示出了内部特征和形状110a和110b的可能方案的示例。

可能的特征是底切、孔、凹槽、螺旋形或者甚至自由形式的形状。

一些内部特征还可以穿透整个本体或者甚至创建复杂的几何结构，例如凹槽。图32是可能的钥匙几何结构的立体图，其中，内部特征中的一些内部特征穿透整个本体并且从外部被看作为孔107和凹槽108。

图33是可能的钥匙几何结构的立体图，其中，钥匙的某个区域111是中空的并且包含内部安全特征和底切(参见图34中的截面图)。底切由非圆周形的壁部111a形成，非圆周形的壁部111a与限定腔111的壁一体地形成。因此，底切绕该壁延伸少于360度以提供间隔开的两个端部。在图33的示例中，底切沿直线方向延伸。

此外，该钥匙可以是上述安全钥匙和标准钥匙的呈单一体的组合。图35是安全钥匙109和标准钥匙112的呈单一体的组合的可能的钥匙几何结构的立体图。

此外，钥匙的中空形状并不将其限制为一个单一的腔：具有内部特征的两个或更多个腔也是可以的。图36为具有含内部安全特征的两个腔155、155’的可能的钥匙几何结构的立体图。

此外，该钥匙可以与电子传感器、生物计量传感器、磁传感器或光传感器或者它们中的一些传感器的组合相结合，以带来附加的安全水平。图37为与电子/光传感器113和生物计量传感器114组合以带来附加的安全水平的可能的钥匙几何结构的立体图。

钥匙的配对物可以通过机械方式、通过电导率测量、磁性和/或光学测量来验证钥匙的安全特征。图38是由例如位于对应的锁115的示例处的光传感器116验证的可能的钥匙几何结构的立体图。

所描述的钥匙可以提供以下优点：

安全特征隐藏在中空的本体中并且因此不能够被容易地获得，除非切开钥匙。内部3D特征的复制需要先进的光学测量技术。通过常规方法制造复制品是不可能的。复制品的制造需要当前市价高昂的增材制造设备。

图2的锁只是用于验证钥匙的一个实施方式。该锁可以设计成使得钥匙可以通过机械方式、通过电导率测量、磁性测量、光学测量或者通过这些方式的任何组合进行验证。

图39a至图39d示出了钥匙的另外的实施方式。与钥匙柄200b呈单件制成的钥匙本体部200a设置有中空的几何结构201。存在两个分离的编码腔202、203。编码腔202、203中的每个编码腔均包括至少一个内部底切202a、203a。与图39a至图39d中的钥匙相比，图40a至图40d中示出的钥匙仅设置有所述编码腔中的一个编码腔，即编码腔203。

图41a至图41b示出了设置有编码腔210的钥匙，编码腔210包括中空的几何结构211。至少一个内部底切位于中空的几何结构211中，其中，该至少一个内部底切可以由具有非直路线的编码路径形成。该钥匙包括狭缝214，该狭缝214至少部分地延伸穿过中空的几何结构211。

图41b还示出了锁的包括验证装置212和阻挡装置213的部分。该验证装置包括一个或更多个从动元件212，所述一个或更多个从动元件212以可移动的方式布置在定子(未示出)上。在本示例中，示出了作为从动元件212的三个棒状薄片。从动元件212的数目可以是一个、两个、三个或更多个。每个从动元件212均构造成感测编码腔210的内表面并且每个从动元件212均可以包括一个或更多个突出部，所述一个或更多个突出部例如呈图7中所示的突出部26b、26b’、26b”的形式。

阻挡装置包括例如呈阻挡棒形式的阻挡元件213。每个从动元件212均包括用于接纳阻挡元件213的一部分的凹槽部段212a。在阻挡状态下，可以以与图2中的锁的阻挡元件21通过预应力装置22推动到定子20的凹槽20c中的方式相似的方式将阻挡元件213推动到构建在定子中的凹槽中。

当钥匙被引入到锁中时，从动元件212延伸穿过编码腔210并且遵循中空的几何结构211的一个或更多个编码路径。从而，每个从动元件212均以对应的方式沿与钥匙引入到锁中所沿的方向横向的方向移动。如果使用具有正确编码的钥匙，则从动元件212将具有正确的位置，使得凹槽部段212a成一行，以形成能够接纳阻挡元件213的凹槽。随后可以通过使钥匙与元件212、213一起旋转而使锁进入到非阻挡状态。

图42示出了具有一个或更多个内部底切的钥匙以及锁的包括验证装置220和阻挡装置221的部分。该验证装置包括一个或更多个从动元件220，所述一个或更多个从动元件220以可移动的方式布置在定子(未示出)上并且可以呈销的形式。从动元件220构造成感测编码腔222的内表面。为此，从动元件220可以包括一个或更多个突出部，所述一个或更多个突出部例如呈图7中所示的突出部26b、26b’、26b”的形式。

阻挡装置包括阻挡元件221，该阻挡元件221以与图41b的阻挡元件213相似的方式可移动地布置。

每个从动元件221均包括沿着从动元件221的轴线的若干凹口220a。凹口220a的深度被选择成使得只有一个凹口具有合适的深度，而其他凹口具有不合适的深度。

当钥匙被引入到锁中时，从动元件220延伸穿过钥匙中的狭缝223，以便被部分地接纳在编码腔222中并且遵循钥匙的一个或更多个编码路径。从而，每个从动元件220均以对应的方式沿与钥匙引入到锁中所沿的方向横向的方向移动。如果使用具有正确编码的钥匙，则从动元件212将具有正确的位置，使得具有合适深度的所有凹口220a成一行，以形成能够接纳阻挡元件221的凹槽。随后可以通过使钥匙与元件220、221一起旋转而使该锁进入到非阻挡状态。

根据钥匙的实际构型，图41b和图42中示出的锁的部分可以与用于验证钥匙的其他装置组合使用。例如，图41a和图42的钥匙还示出了此处呈凹痕263的形式的外部安全特征。除了元件212、213或220、221以外，锁的验证装置和阻挡装置还可以具有允许验证外部安全特征263的适当部件，使得当使用具有关于内部安全特征和外部安全特征的正确编码的钥匙时，可以使锁进入到阻挡状态或非阻挡状态。

图43a至图43d示出了具有内部底切230、231的钥匙，其中，所述内部底切230、231设置在位于钥匙本体部235中的中空的几何结构234的两个分离的编码腔232、233中。每个底切230、231均由非圆周形的壁部形成，该非圆周形的壁部与限定编码腔232、233的壁一体地形成。

图44a至图44d示出了与图43a至图43d中的钥匙相比具有略微不同的设计的钥匙。与图43a至图43d中的钥匙相比，图44a至图44d中示出的钥匙仅设置有编码腔中的一个编码腔，即，编码腔233。

图45a至图45c示出了具有编码路径240、241的钥匙，其中，编码路径240、241限定了内部底切并且从编码腔242的前表面243延伸。

图46a至图46c示出了设置有内部底切250、251的钥匙，其中，内部底切250、251包括弯曲部段250a、251a。内部底切250、251设置在各自的编码路径252、253中，编码路径252、253呈凹槽形式并且从编码腔255的前开口254延伸。

在目前为止所描述的实施方式中的至少一些实施方式中，钥匙具有紧密相连的钥匙本体。还可以想到的是，将钥匙设计成使得其包括可移动部以用于钥匙的附加编码。例如，该钥匙可以包括至少一个可移动销和/或至少一个可移动盘。该可移动部可以布置在钥匙本体的外部和/或内部。

Claims (26)

1.一种钥匙，包括钥匙本体(52；52’；52”)，所述钥匙本体包括：

至少一个编码腔(55；55’；55”；111；155、155’；202、203；210；222；232、233；242；255)，所述至少一个编码腔限定中空的几何结构，所述几何结构构造成对所述钥匙进行编码，以及

壁(53)，所述壁具有内侧和与所述内侧相反的外侧，所述内侧限定所述至少一个编码腔，所述至少一个编码腔沿延伸方向(54)延伸，并且所述几何结构包括形成在所述壁的内侧上的至少一个内部底切(60a、60b；202a、203a；230、231；250、251)，

其中，所述钥匙本体的形状使得所述至少一个内部底切从外部不可见，并且其中，所述至少一个内部底切与所述壁一体地制成，并且在横向于所述延伸方向(54)的平面中观察时，所至少一个内部底切绕所述延伸方向延伸少于360度。

2.根据权利要求1所述的钥匙，包括至少一个通道(60；60’；60”；61；61’；62；240、241；252、253)，所述至少一个通道布置在所述至少一个编码腔(55；55’；55”；111；155、155’；202、203；210；222；232、233；242；255)内，所述至少一个内部底切(60a、60b；202a、203a；230、231；250、251)由所述至少一个通道的一部分形成。

3.根据权利要求2所述的钥匙，其中，所述通道(60；60’；60”；61；61’；62；240、241；252、253)的形状和/或尺寸沿着所述通道的路线变化。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，包括至少两个通道(60；60’；61；61’；240、241；252、253)，所述至少两个通道布置在所述至少一个编码腔内，并且所述至少两个通道具有相交或分离的路线。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，其中，所述钥匙本体包括一个或更多个孔(68；69；214；223)，所述一个或更多个孔从所述至少一个编码腔的内部穿过所述钥匙本体延伸至外部。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，其中，所述钥匙本体(52’)具有外部几何结构以用于所述钥匙的附加编码。

7.根据权利要求6所述的钥匙，其中，所述外部几何结构包括凹痕(63；263)、孔、齿和/或凹槽。

8.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，还包括如下部分：所述部分以相对于所述钥匙本体可移动的方式布置且用于所述钥匙的附加编码。

9.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，还包括以下至少一者以用于所述钥匙的附加编码：电子传感器、生物计量传感器、磁传感器和光传感器(64、65；113、114)。

10.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，其中，所述钥匙具有第一端部(109)和第二端部(112)，所述至少一个编码腔形成在所述第一端部中，所述第二端部包括所述钥匙的附加编码，所述第一端部(109)和所述第二端部(112)能够插入到锁中。

11.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，所述钥匙至少部分地由金属、陶瓷和/或塑料制成。

12.根据权利要求1-3中的任一项所述的钥匙，包括由相对的侧部(60c、60d)限定的至少一个编码路径，所述至少一个编码路径在所述至少一个编码腔中沿着非直线路线从第一端部延伸至第二端部，以用于形成所述至少一个内部底切，所述第二端部与所述第一端部间隔开，所述侧部与所述壁(53)一体地形成。

13.一种锁，所述锁构造成验证根据权利要求1至12中的任一项所述的钥匙，所述锁包括：

壳体(11)，所述壳体具有用于引入所述钥匙(50，50’)的钥匙腔(15)，

驱动部(14)，当与所述锁一起使用的所述钥匙具有正确的编码时，所述驱动部能够移动，

阻挡装置(21、22；213；221)，所述阻挡装置联接至所述驱动部，所述阻挡装置具有阻挡状态和非阻挡状态，在所述阻挡状态中，当与所述锁一起使用的所述钥匙具有不正确的编码时，所述驱动部的移动被阻挡，在所述非阻挡状态中，当与所述锁一起使用的所述钥匙具有正确的编码时，所述驱动部能够移动，以及

验证装置(25、26；116；212；220)，所述验证装置联接至所述阻挡装置以便在与所述锁一起使用的所述钥匙具有正确的编码时改变所述阻挡装置的状态，

其特征在于，所述验证装置(25、26；116；212；220)至少部分地突出到所述钥匙腔(15)中以将所述验证装置至少部分地引导到所述钥匙的所述编码腔(55；55’；55”；111；155、155’；202、203；210；222；232、233；242；255)中并且感测所述编码腔的内侧，其中，所述锁还包括定子(20)，所述定子(20)用作所述锁的固定部件，所述驱动部(14)和所述验证装置(25、26；116；212；220)相对于所述定子以可移动的方式布置，所述阻挡装置(21、22；213；221)包括棒(21；213；221)，所述棒在所述非阻挡状态中能够在构建于所述定子(20)中的凹槽(20c)与构建于所述验证装置(25、26)中的凹槽(25a、26e；212a；220a)之间移动。

14.根据权利要求13所述的锁，其中，所述验证装置(25、26；116；212；220)能够相对于所述壳体(11)移动。

15.根据权利要求13所述的锁，其中，所述验证装置(25、26；212；220)包括至少一个从动元件(26；212；220)，所述至少一个从动元件以可移动的方式布置在所述定子(20)上。

16.根据权利要求15所述的锁，其中，所述至少一个从动元件(26；212；220)是盘形的。

17.根据权利要求15所述的锁，其中，所述从动元件(26；212；220)包括至少一个突出部(26b，26b’，26b”)，当所述钥匙被插入时，所述至少一个突出部与所述编码腔(55；55’；55”；111；155、155’；202、203；210；222；232、233；242；255)接触。

18.根据权利要求13至17中的任一项所述的锁，其中，在所述非阻挡状态中，所述验证装置(25、26；212；220)包括在能够绕所述定子(20)旋转的部分中。

19.根据权利要求15至17中的任一项所述的锁，其中，所述阻挡装置(21、22；213；221)包括机械部件(21；213；221)，并且所述从动元件(26；212；220)包括用于接纳所述机械部件的一部分的至少一个凹口(26e；212a；220a)。

20.根据权利要求19所述的锁，还包括用于将所述棒(21；213；221)推动到所述定子(20)的所述凹槽(20c)中的预应力装置(22)。

21.根据权利要求13至17中的任一项所述的锁，其中，所述阻挡装置(25、26)包括布置在间隔元件(25)之间的从动元件(26)，在所述阻挡状态中，所述间隔元件(25)以不可移动的方式布置在所述定子(20)上，并且所述从动元件(26)以可移动的方式布置在所述定子(20)上。

22.根据权利要求21所述的锁，其中，所述间隔元件(26)包括用于接合在所述钥匙中的接合装置(25b)。

23.根据权利要求13至17中的任一项所述的锁，其中，所述钥匙腔(15)具有环形横截面，以便接纳所述钥匙的包括所述编码腔(55；55’；55”；111；155、155’；202a、203a；230、231；250、251)的部分。

24.根据权利要求13至17中的任一项所述的锁，所述锁构造成验证根据权利要求12所述的钥匙，其中，所述验证装置(25、26；116；212；220)包括至少一个从动元件(26；212；220)，所述至少一个从动元件以可移动的方式布置成当所述钥匙插入到所述钥匙腔中时使所述至少一个从动元件与所述钥匙的所述至少一个编码路径接合并且遵循所述至少一个编码路径。

25.根据权利要求24所述的锁，其中，能够通过使所述钥匙沿直线方向移动而使所述钥匙插入到所述钥匙腔(15)中，并且其中，所述至少一个从动元件(26；212；220)沿横向于所述直线方向的平面以可移动的方式布置。

26.一种用于制造根据权利要求1至12中的任一项所述的钥匙的方法，在所述方法中应用增材制造过程。