CN1175159C - 适用于锁的磁性钥匙 - Google Patents

Abstract

一种磁性钥匙，其所操纵的锁具有编码变换磁销108a，110a，112a和114a，这些磁销安装在位于滑动件6上的并可转动的托板104，106上。托板的错误转动由弹簧偏压杆400来防止，杆400只由编码的钥匙来释放。如在编码变换钥匙全部插入，并抵住杆400端部403时。托板的错误转动还通过上述的一根或几根销进入盲孔以固定托板104，106，以防止其转动。滑动件6上的销也是在钥匙全部插入时，由该钥匙启动的。

Description

适用于锁的磁性钥匙

本发明涉及适用于锁的磁性钥匙。

这类锁已为公众所知，如记载在欧洲专利申请EP 0241323和EP 002424及了国际专利申请PCT/GB90/00246。

简言之，这类锁里有一滑动件，在其上装有多个小圆柱形的磁体(磁销)形式的锁销，它们可滑动地置于滑动件的孔中，并能沿着滑动件移动方向的横向活动。在锁定位置时，锁销吸向一个磁性板，从而使锁销的一部分从孔中伸出，并穿过一非磁性锁销板上的孔，该板固定在滑动件和磁性板之间。因此，该锁销可将滑动件相对于非磁性板固定。要开锁时，将一磁性钥匙插入磁性板和非磁性板之间，钥匙推斥锁销，将它从锁板上的孔推出，滑动件即可相对于锁板自由移动，钥匙抵住滑动件的端趾后，继续移动钥匙，即可移动滑动件，从而可操纵该锁。

锁的编码是由相对于锁板的磁销的数量、位置和极性确定的。在PCT/GB90/00246中，通过带有一些磁销的可旋转的轮或托来改变锁码，这些旋转轮耦合在一起转动，通过插入的编码变换钥匙，使它们转动，当插入编码变换钥匙开锁时，编码变换钥匙移动托板中适当的磁体，使托板转动一预定的角度，以改变滑动件的平面上的磁销的相对位置。这一作用通常包括一根选定的磁销或几个磁销，该磁销位于托板中，编码变换钥匙可作用在磁锁上，以便由滑动件的移动使托板转动到一新的角度位置。从而确定编码序列中下一个新的编码。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于锁的磁性编码变换钥匙，该锁包括一滑动件，该滑动件具有一个端趾并且可从一锁住位置滑动到一开启位置，并且具有多个磁销，该磁销可在滑动件中沿横向从将所述滑动件锁住在所述锁住位置的第一位置滑动到放开该滑动件的第二位置；所有磁销的位置和极性确定了该锁的一个编码，并且所述磁销中的一个或多个安装在所述滑动件中的至少一块可转动的托板上，用于将至少一些所述的销从第一编码变换到第二编码，当所述编码变换钥匙插入所述的锁中时，托板便可转动一预定的角度，设置了用于托板的安全机构，以阻止托板的转动，所述磁性钥匙包括：一个改变编码的编码，以及一个与所述滑动件的端趾接合的弧形前缘，用以限定钥匙的完全插入的位置，所述前缘被成形为与所述安全机构接合以及当被插入时释放该安全机构。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于锁的磁性钥匙，该锁包括一滑动件，该滑动件具有一个端趾并且可从一锁住位置滑动到一开启位置，并且具有多个磁销，该磁销可沿滑动件的横向从将所述滑动件锁住在所述锁住位置的第一位置滑动到放开滑动件的第二位置；所有或部分磁销的位置和极性确定了该锁的编码，并且所述磁销中的一个或多个安装在所述锁中的至少一块可转动的托板上，用于将至少一些所述的销从第一编码变换到第二编码，设置了用于托板的从一个邻近于所述端趾的位置延伸的安全机构，以阻止托板的转动，所述磁性钥匙包括：一个用于打开锁的编码，以及一个与所述滑动件的端趾接合的弧形前缘，用以限定钥匙的完全插入的位置，所述前缘被成形为与所述安全机构接合以及当被插入时释放该安全机构。

安全机构包括一弹簧偏压杆，它被可滑动地装在锁中，杆的一端抵压在托板上。杆的形状要做成在编码变换钥匙实际上全部插入时，能由该钥匙推动，使杆的端部脱离托板。

这种锁可包括一带有周边传动齿的托板，而杆可在偏离托板转动轴的平面内滑动，使杆的一端移向托板的周边，该端部总是趋向于抵压在相应的一对齿之间，如需要时可使托板稍稍转动一下。

托板可布置在锁的插入口的附近，而安全机构可在编码变换钥匙实际上全部插入时由钥匙的前端顶压而开启。

安全机构包括可变换的或附加的位于托板上的磁销和位于滑动件上相对应的孔，孔与磁销对准，销能进入孔中，以阻止托板的转动，该销可在所述钥匙的操纵下从孔中脱离，只要钥匙实际上全部插入锁中。

托板的转动，在某种程度上常被阻上，以防止其错误转动。例如，可以摩擦地安装在一根固定的中心轴上，以便在某种程度上阻止托板的转动。

一种用磁性钥匙开启的锁将通过结合附图的实施例进行说明，其附图有：

图1是锁和钥匙的平面图；

图2是锁和钥匙的侧视图；

图3是锁和钥匙的横截面图；

图4是一平面详图，表示了装有安全机构的锁的滑动件，安全装置处于运转的位置；

图5是图4所示的平面图，但安全机构处于放开的位置；

图6是沿图4中的A-A切线的截面图；

图7是锁的固定锁板的平面图；

图8是锁的安全杆的透视图；

图9a～9e表示了锁的一些不同钥匙的平面图。

参照图1和2，本发明的锁包括一长条形锁壳1，在其上装有一可转动的把手2，当锁处于开启位置时，把手2同轴3连接，转动把手2即可转动轴3，从而使锁栓或锁簧缩回(未表示)，当锁处于锁定位置时，把手2可在锁壳外自由转动，而不至于将锁强行拧开。当要开锁时，将磁性钥匙5插入锁壳1上的槽4中，这个操作过程以后将详述。钥匙5包括夹在两片塑料板或金属板之间的磁性材料，磁化成带有彼此分离的多个N、S极，该N，S极构成与锁密码相应的编码。

参照图3，锁壳1包括内壳7，它带有锁机构，并固定在锁壳1中，滑动件6安装在内壳7中，并可钥匙5的推动下，沿箭头A所示的方向移动。滑动件6上有若干垂直于滑动件平面上分布的盲孔102，锁的销由磁性销123a(小圆柱形永久磁体)构成，它装在部分或全部盲孔中102中。固定锁板12覆盖在盲孔的开口端，并固定在内壳7中；锁板12还带有孔13，当滑动件6处于锁住位置时，这些孔恰为对准盲孔102的开口端。非磁性材料的第一导向板9(如黄铜板)覆盖在固定板12上，并与固定板12一起固定，另一厚一些的第二导向板8压在第一导向板9上，并通过支撑在内壳7的壁11上的片簧10压在第一导向板上。第二导向板采用如铁磁性钢一类的可磁化材料。

在锁定位置时，见图3，磁销123a被吸向第二导向板8，磁销的一端插入孔13中并靠在第一导向板9上。因此，滑动件6不能相对于锁板12移动。要开锁时，钥匙5在第一和第二导向板9、8之间滑动，导向板8克服片簧10的力向后移动。钥匙5的操作侧5a上压印有多个磁极，这些磁极设计成在钥匙全部插入时，钥匙的顶端5′抵在滑动件6的端趾23上，钥匙的磁极对着磁销102a，并与磁销102a相邻的一端的磁性相同。这些销就由磁斥力推出孔13，使其回到盲孔102的孔底上，滑动件6即被松开，进一步推动钥匙5，滑动件6即可沿箭头A的方向滑动。滑动件6的楔形底19有一凸轮面20，它压住拨叉21，拨叉21又沿箭头X方向推动一耦合套筒22，使把手2与轴3连在一起，转动轴3即可打开锁栓等。

随着钥匙5的插入，该钥匙便压在两个凸轮上(未表示)，该凸轮在滑动件到达开启位置时，沿着弹簧件(未表示)使其停留在该位置上。这样，使用者便可放开钥匙，去转动把手2，单手即可开锁。当钥匙5抽出时，滑动件仍停留在开启位置，直到抽出的钥匙5滑过凸轮。

拨出钥匙5后，连接在滑动件6的底部19和内壳7上的止动块17之间的螺旋弹簧片16，将滑动件6拉回到锁定位置(在滑动件向下的行程中弹簧被拉伸)。滑动件6返回到它的锁定位置时，磁销又各自进入相应的孔13中。

同样，在图3、4和5中还可看到移动的磁销108a。磁销108a装在以轮形式的托板104中的通孔108中，轮形托板104可转动地装在轴113上，轴113位于滑动件6的孔100中。在这相同尺寸的情况下，两只这种托板104、106(见图4)设置在滑动件6上相应的孔100中，每块托板带有相应的磁销108a、110a和112a、114a。轮状托板具有周边传动齿并相互啮合，因而，一块托板的转动可以带动另一块托板的转动。

销108a、110a、112a和114a是位于托板上的销，其中之一是四种编码变换的每一种的编码变换销。另外的三根销中有一是锁定销，其余两根位于锁板12的槽口上，要变换编码时，处于编码变换时的销必须被吸住，另三根销被推开。在编码变换后，用带有操纵编码的钥匙随即把锁打开，编码变换销和锁定销被推开，另外两根位于竖向槽口中的销被吸住。

如果插入编码变换钥匙，同样可以使销从孔13中移出，在这种情况下，销108a例外，该销被编码变换钥匙吸引，进入固定板12的耳状物128中(见图7)。使用时，销和耳状物128、136的边130，138的结合，使托板104，106转动，从而改变编码。这一点在PCT/GB90/00246中，参照图15～19进行了充分的描述。需要时，锁码的变换通过使用不同的编码变换钥匙来实现，见PCT/GB90/00246。

因此，销的编码操作的“固定”是由孔102中的磁销的分布和极性表决定，可变换的编码取决于托板104、106相对的转动位置和孔108、110、112及114中磁销的位置。

在PCT/GB90/00246中所描述的方案中，由于在使用编码钥匙时，托板通常可自由转动，在些情况下，可能发生错误的转动，如在插入钥匙时或在错误的方式(反向或颠倒)插入时，或锁被意外震动或故意改变编码时。因为钥匙的磁性区域，通过吸引或排斥磁销，趋于引起托板的旋转，或由于滑动件6中与托板相邻的“固定的”磁销对托板销的影响，就会发生这类错误转动。实际上，在现有技术中，为了减少这种相邻固定磁销的影响，某些编码或销的布置往往需要避开。在任何情况下，托板的错误转动会造成锁的不能开启，或引起一种意外的编码变换。

在图4和5中，滑动件6带有一种阻止托板错误转动的托板安全机构，该机构包括(图8中表示的更为详细)杆400，它可滑动地设置在滑动件6上，并可由弹簧401施加偏压，弹簧401靠在一根中间横向销400A上，它部分地盖住弹簧401，以便使杆400的一端402镶入托板106的周边传动齿间，弹簧装设在滑动件6上的空腔404中。杆的另一端403弯成曲柄状，当适当的钥匙5实际上全部插入时，钥匙的前缘5′推动端部403，另一端部402从托板106的周边脱开。这样，在钥匙实际上全部插入锁中之前，杆400一直阻止托板106的转动。当钥匙一旦开始回放，杆400即自动弹回并阻止托板的转动。因此，托板104，106仅在钥匙(带有正确编码的)全部插入时才能转动，从而防止了托板在其它情况下的错误转动。

杆400用非磁性金属板整体冲压而成，并弯成图8所示的形状。

要注意的是，杆400可滑动地安装在与托板106的转动轴偏心的平面内。这意味着当杆400在弹簧401的作用下返回并同托板的圆周边接触，来防止托板106转动时，端部402趋于伸进一对齿的中间，并抵住在一只齿的一侧。在实践中，如需要的话，杆400至少会稍稍转动一下托板，使端部402抵住齿的一侧。更重要的是由于杆400的滑动平面是有一角度的或偏心的，端部402抵住单只齿的齿尖，使托板处于这种相对不稳定的位置的可能性是很小的。

用于所述锁的编码变换钥匙，有一连续的弧形前端(见图1)，当它压在端趾23上时，由它释放所描述的安全机构。在这种设计中，单个编码操作钥匙或包括主钥匙的其它的钥匙(非编码变换钥匙)带有一小缺口，当这种钥匙全部插入时，它不能压住弯曲端403，因此，没有释放托板。另外较为可取的是编码变换钥匙带有一种适当形式的小凸出部或类似的东西，它设计成可抵住杆400的端部，而一般的钥匙没有这种凸出部。在这种情况下，杆400的形式可稍稍不同，它可设计成能与编码变换钥匙上的凸出部或特殊突出的接合，凸出部有适当的长度，以便在操纵的钥匙实际上全部插入时，能释放托板。在这样的设计中，编码变换钥匙也可设计成通过钥匙和杆400之间的直接或间接的磁性敏感的机械式互相连接，使杆400移动。如编码变换钥匙可比其它钥匙稍厚或宽些，能与杆400结合，而其它钥匙则不能。

托板104和106通常设计成可自由转动。为了减少其它错误转动的可能性，托板104、106中的一块或两块都被固定，以便使它们的转动，在某种程度上总被阻止。这一点可以通过在每块托板和它的中心轴之间设置一种摩擦配件来实现。也可设置一种弹性销，它紧靠在托板各自的底面或边缘，但要放置在托板的径向或在没有任何孔的地方来抵住托板。

在另外的或可替换的设计中，制动机构包括一根单独的磁销，或磁销108a、110a、112a或114a中的一根，该磁销可滑入适当的孔中，或滑入滑动件6上盲孔500中(见图6，该图表示了去掉托板104后的滑动件6的放大截面)。由此来固定或销住托板，以阻止转动。在托板106的后面有一个类似的盲孔，编码变换钥匙也可设计成带有一放置适当的磁性区，在该钥匙全部插入后，它可吸引相应的磁销，使磁销离开盲孔500，从而使托板能够转动。当作为操纵的编码钥匙(非编码变换钥匙)插入锁中时，那单独的磁销或托板104或106中表示出来的销中的适当的一根与相应的盲孔500相配合，以固定或制动托板，防止在锁的操作过程中转动托板。

尽管设置了杆400，一旦它的端部402脱离托板106的周边，如所有的托板销均被推出，托板104、106便能自由转动。因此，在这种情况下，销的震动或钥匙的磁力吸引，或由相邻的固定磁体或从插入的钥匙的磁性区将托板销推斥，都能引起托板的意外转动。这一情况通过设置所述盲孔500加以防止，盲孔500对准并直接位于诸如图4中标号为108a的编码变换托板销的后面。盲孔500位于滑动件6的范围内，滑件动6同时还支撑着中心轴113和115(见图4、5和6)。

例如：带有正确操作编码的钥匙排斥销108a，因而，它不能引起锁的编码的改变。该销进入一个适当的孔500中，并阻止托板104的转动。盲孔设置在每块托板的编码变换销的位置之后。

带有操作编码的钥匙排斥销108a，因此，它不能引起锁的编码的改变。从而，其中一根销进入一个适当的孔500中，并阻止托板104的转动。盲孔设置在每块托板的编码变换销的位置之后。

任何一次，两块托板104、106中的四根销实际上只有一根是锁住销，即两根水平销中的内侧一根。该销进入锁板12中的水平长孔126中，像锁销一样起作用。然而，若其它三根销全部被推出，仅这根销保持在锁住状态，推下滑动件6，传托板绕该销住销以相反方向转动。由于销抵住在长锁板孔126的端部，托板不能转动太快。但是，当下一只钥匙插入时，这一运动往往足以使锁卡住。

颠倒的塑料钥匙或编码变换钥匙上可产生这种极化组合，并在采用盲孔500之前，防止使用已描述的“循环”钥匙，它在每次钥匙插入时，改变编码，1号钥匙第一次插入时，使密码从编码1变换到编码2，接着第二次插入时，使密码从编码2变换到编码3，在第三次插入时，编码将在那点上锁定。然后，2号钥匙将编码3变换到编码4，再由4变1，并在编码1处锁定。当锁处在另一种设定码时，插入这种类型的钥匙，如在编码2时插入2号钥匙，很明显它会使锁在两个循码之间卡住。盲孔500也可阻止这种错误转动，因为在编码变换销被推动时，它进入盲孔中，于是两根水平销均被锁住，一根是由孔126锁住，另一根是由盲孔500锁住，所以托板不能转动。

实际上，本发明的实施例包括既使用杆400(或类似部件)来阻止托板的转动，也使用销和盲孔来固定或锁住托板，除了在使用编码变换钥匙。本发明的最佳实施例，包括所述的两种相互联系的安全机构。当锁被锁定且没有插入钥匙时，或在钥匙正在插入或拔出时，杆400固定托板以防止它转动，在插入的带有操作编码的操纵钥匙使滑动件6的移动过程中，进入滑动件6的盲孔500中的磁销固定托板，在这个过程中，托板的转动不再由杆400阻止。

在图9a到图9e中，表示了所述锁的钥匙的实施例。图9a表示的是一种金属的编码变换钥匙，该钥匙仅在使其面向前插入时才能操作。钥匙的前弧形端部与滑动件6的端趾23的半径相同(见图1)，当钥匙按所示的全部插入时，前弧端部抵住端趾23和杆400的端部403上，见图4和5。图9b表示的是主钥匙，它是金属钥匙，它的弧形前缘601的半径比端趾23的半径小些，所以，当图9b所示的钥匙全部插入时它不会压在端部403上，而从托板106释放杆400的另一端。图9b所示的钥匙不能改变锁的编码，或释放托板的安全机构。

图9c中的钥匙是一种塑料主钥匙，并在它的前弧形缘的两边有切口602。即使该钥匙错误地插入锁的插槽中，也不能使杆400脱开与托板的连接。

图9d和9e表示一种塑料的编码变换钥匙的两侧。该钥匙的前弧形缘在每一侧具有不同的半径。当需要改变的编码时，正确地插入钥匙，见图9d，钥匙的前端抵住在杆400的端部403上，以释放托板106，并使托板106转动。如钥匙被错误地插入，即以错误的方式插入，在钥匙抵住在端趾23上时，其前缘不会接触端部403。因此，托板106通过与杆400的连接，保持固定而不会转动，锁的编码不能改变。不管是锁还是钥匙的震动都不会引起托板104或106的任何错误转动。

Claims (8)

1.一种用于锁的磁性编码变换钥匙，该锁包括一滑动件，该滑动件具有一个端趾并且可从一锁住位置滑动到一开启位置，并且具有多个磁销，该磁销可在滑动件中沿横向从将所述滑动件锁住在所述锁住位置的第一位置滑动到放开该滑动件的第二位置；所有磁销的位置和极性确定了该锁的一个编码，并且所述磁销中的一个或多个安装在所述滑动件中的至少一块可转动的托板上，用于将至少一些所述的销从第一编码变换到第二编码，当所述编码变换钥匙插入所述的锁中时，托板便可转动一预定的角度，设置了用于托板的安全机构，以阻止托板的转动，所述磁性钥匙包括：

一个改变编码的编码，以及

一个与所述滑动件的端趾接合的弧形前缘，用以限定钥匙的完全插入的位置，所述前缘被成形为与所述安全机构接合以及当被插入时释放该安全机构。

2.一种用于锁的磁性钥匙，该锁包括一滑动件，该滑动件具有一个端趾并且可从一锁住位置滑动到一开启位置，并且具有多个磁销，该磁销可沿滑动件的横向从将所述滑动件锁住在所述锁住位置的第一位置滑动到放开滑动件的第二位置；所有或部分磁销的位置和极性确定了该锁的编码，并且所述磁销中的一个或多个安装在所述锁中的至少一块可转动的托板上，用于将至少一些所述的销从第一编码变换到第二编码，设置了用于托板的从一个邻近于所述端趾的位置延伸的安全机构，以阻止托板的转动，所述磁性钥匙包括：

一个用于打开锁的编码，以及

一个与所述滑动件的端趾接合的弧形前缘，用以限定钥匙的完全插入的位置，所述前缘被成形为与所述安全机构接合以及当被插入时释放该安全机构。

3.根据权利要求1或2所述的磁性钥匙，其特征是，它用金属制成。

4.根据权利要求2所述的磁性钥匙，其特征是，当与一个其端趾为固定半径的锁一起使用时，所述弧形前缘的至少一部分具有较小的半径。

5.根据权利要求4所述的磁性钥匙，其特征是，所述弧形前缘包括一对切口部分，当钥匙被插入时，所述安全机构的一部分容纳在其中一个所述切口部分中。

6.根据权利要求5所述的磁性钥匙，其特征是，该磁性钥匙用作一个编码变换钥匙，并且所述弧形前缘的一部分具有较小的半径，所述弧形前缘的另一部分具有与所述端趾相同的半径，由此在一个方向上，当所述编码变换钥匙被定位成驱动所述锁时，该弧形前缘与所述安全机构接合，而在另一方向上则不会与该安全机构接合。

7.根据上述权利要求中任一项所述的磁性钥匙，其特征是，包括一个磁性区域，以便当被完全插入时排斥所述锁的一个磁销。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的磁性钥匙，其特征是，它用塑料制成。

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