JP5016485B2 - 鍵再設定可能な錠組立体 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハタンブラー錠に関し、より具体的には、面係合可能なウェーハタンブラーを備えた鍵再設定可能なウェーハタンブラー錠に関する。

最も一般的な錠前は、ピンタンブラーシリンダ錠又はウェーハタンブラーシリンダ錠である。これらの錠前の各々は、ハウジング又はシェル内で回転するシリンダ又はプラグを含む。ピンタンブラー錠においては、頂部及び底部ピンタンブラーを収容するピン孔が、シリンダとハウジングとの間を境界付けるシヤーラインと交差してシリンダ及びハウジングの両方を横断方向に貫通して延びている。ピンタンブラーは、ピン孔内で上下に摺動して施錠位置と開錠位置とを定める。ピンタンブラーがシヤーラインと交差すると、ピンタンブラーは、シリンダの回転を妨げ、シリンダが施錠状態に維持される。正しい鍵が錠前に挿入されると、鍵のビット刻みがピンタンブラーと接触し、どのピンもシヤーラインと交差しないようにピンがこれらのピン孔内に位置付けられる。従って、錠前を開錠するトルクが鍵により加えられると、シリンダはハウジング内で回転することができる。

ウェーハタンブラー錠は、シリンダからハウジングまで延びるチャネル内で上下に摺動するウェーハ状のタンブラーを有する。ウェーハタンブラーは、シリンダから出てハウジング内のロッキングスロット内に延びることができるようにバネ付勢され、施錠状態ではハウジングに対してシリンダの回転を阻止することができる。ウェーハタンブラーの各々の中央部には、鍵を受けるための開口がある。正しい鍵は、ウェーハタンブラーをロッキングスロットから外に移動させ、その結果、シリンダに加えられるトルクによりハウジング内でシリンダが回転して錠前が開錠される。

鍵再設定に関するコストを排除又は低減するために、ピンタンブラー錠において分解を必要としない幾つかのタイプの鍵再設定可能錠が開発されている。しかしながら、ウェーハタンブラーシステム用の簡単でコスト効果の高い鍵再設定可能な錠前は比較的まだ一般的ではない。

従って、安価な鍵再設定可能なウェーハタンブラー錠組立体を提供することが望ましい。

本発明による鍵再設定可能な錠シリンダは、分解することなく古い鍵を使用できなくすると同時に新しい鍵を学習する鍵再設定可能な錠シリンダを提供する。本発明によれば、鍵再設定可能な錠シリンダは、長手方向軸線を有するシリンダ本体と、シリンダ本体内に配置されたプラグ組立体とを含む。プラグ組立体は、プラグ本体と、該プラグ本体に隣接して配置されたキャリヤサブ組立体とを含む。プラグ組立体は更に、複数の平坦なウェーハを含む。キャリヤサブ組立体は、シリンダ本体の長手方向軸線に平行に移動可能であり、ウェーハに対面歯構成で係合するための複数のラックを含む。ラックは、キャリヤの第１の方向の移動に応答してウェーハから係合解除されて歯を分離し、キャリヤの第２の方向の移動に応答してウェーハと係合する。ラックがウェーハから係合解除されると、錠シリンダは鍵再設定可能な状態にある。

更に本発明は、鍵再設定可能な錠シリンダを鍵再設定する方法を含む。本発明によれば、シリンダを鍵再設定する方法は、プラグ本体を備えた錠シリンダと、鍵穴とツール受けアパーチャとを有する錠前面とを準備する段階と、第１の有効鍵を鍵穴内に挿入する段階と、プラグ本体を第１の方向へ回転する段階と、ツールをツール受けアパーチャ内に挿入する段階と、第１の有効鍵を鍵穴から取り出す段階と、第２の有効鍵を鍵穴に挿入する段階と、プラグ本体を第１の位置から離れる方向に回転する段階とを含む。ツールを挿入する段階は、第２の有効鍵に応答してラック歯がウェーハ歯上で再配置されるように、各ウェーハとの係合が解除されて各ラックを移動させる段階を含む。

従って本発明は、安価で鍵再設定可能なウェーハタンブラー錠組立体を提供する。

本発明の様々な特徴及び利点は、現在の好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。詳細な説明に伴う各図面は図面の簡単な説明のように要約することができる。

図１は、錠シリンダ１０の全体的な斜視図である。錠シリンダ１０は、長手方向軸線１１、錠シリンダ本体１２、プラグ組立体１４、及びリテーナ１６を含む。

図２を参照すると、錠シリンダ本体１２（図３Ａ乃至３Ｅ）は、前端部２２、後端部２４、及び内表面２８を定めるシリンダ壁２６を有するほぼ円筒形の本体２０を含む。シリンダ壁２６は、内部のロッキングバー係合溝２９と、１対の戻り止め凹部３０、３２（図３Ｅ）とを含む。ほぼＶ字形のロッキングバー係合溝２９は、前端部２２からシリンダ本体１２の一部分に沿って長手方向に延びる。第１の戻り止め凹部３０は、後端部２４に配置され、第１の深さまで延びる。第２の戻り止め凹部３２は、第１の戻り止め凹部３０に隣接して配置され、より浅い深さまで延びる。戻り止めボア３４が戻り止めボール３６を受けるようシリンダ壁２６を通って半径方向に延びる。

プラグ組立体１４は、プラグ本体４０（図４Ａ乃至４Ｆ）、キャリヤサブ組立体４２（図５Ａ乃至５Ｆ）、及びバネ付勢のウェーハ３８（図６Ａ及び６Ｂ）を含む。プラグ本体４０（図４Ａ乃至４Ｆ）は、プラグ面４４、中間部分４６、及び駆動部分５０を含む。プラグ面４４は、鍵穴開口５２、鍵再設定ツール開口５４、及び穴あけ防止用ボールベアリング６０又はこれに類したものを受けるために半径方向外方に延びる１対のチャネル５６を定める。

駆動部分５０（図４Ｆ）は、スピンドル又はトルクブレード（いずれも図示せず）を駆動するよう半径方向内方に延びる１対の相対する突起部６４（図４Ｅ）を備えた環状壁６２を含む。駆動部分５０は、プラグ本体４０をシリンダ本体１２内に保持するリテーナ１６を受けるために、周辺部に形成された１対のスロット６６を更に含む。中間部分４６は、シリンダセクションとして形成され、第１の平坦面７２を有する主要部分７０と、バネ付勢のウェーハ３８を受けるための複数のチャネル７４とを含む。チャネル７４は、プラグ本体４０の長手方向軸線１１に対して横断方向に、且つ平坦面７２に対して平行に延びている。第２の平坦面７６が、第１の平坦面７２に対して垂直に延び、保持キャップ８２（図７Ａ−７Ｄ）を受けるための凹部８０を定める。チャネル７４は、プラグ本体４０を少なくとも部分的に貫通して延び、該チャネルの側壁が第１の平坦面７２に向かって開いている。第１の平坦面７２は、複数の弾丸状のラック係合特徴部７８を更に含む。バネ戻り止めボール３６を受けるためのボア８６が、第１の平坦面７２の反対側から半径方向内方に延びる。

キャリヤサブ組立体４２は、キャリヤ９０（図５Ａ乃至５Ｂ）、複数のラック９２（図８Ａ及び８Ｂ）、バネキャッチ９６（図９Ａ及び９Ｂ）、バネ付勢ロッキングバー９４（図１０Ａ及び１０Ｂ）、及び伸縮バネ９８を含む。キャリヤ９０は、プラグ本体４０の主要部分７０と相補的なシンリンダセクションの形態の本体１００を含み、その結果、キャリヤ９０と主要部分７０が組み合わされて錠シリンダ本体１２の内側に嵌合するシリンダを形成する。キャリヤ９０は、湾曲面１０２と平坦面１０４とを含む。湾曲面１０２は、ロッキングバー凹部１０６とバネキャッチ凹部１０８とを含む。

ロッキングバー凹部１０６は、ロッキングバー伸縮バネを受けるための１対の伸縮バネ受けボア１０９（図５Ｃ）を更に含む。平坦面１０４は、キャリヤ９０の長手方向軸線に対して垂直に延びる複数の平行なラック受けスロット１０３を含む。半円形の溝１１１が、キャリヤ９０の長手方向軸線に平行な平坦面１０４に沿って延びる。キャリヤ９０の後端部は、伸縮バネ９８を受けるための伸縮バネ凹部１１２を含む。

各バネ付勢のウェーハ組立体３８は、ウェーハ１１３と付勢バネ１１５とを含む。ウェーハ１１３は、付勢バネ１１５を受けて各ウェーハを鍵穴５２（図１１）の底部に向かって付勢するためのバネポケット１１６（図６Ａ及び６Ｂ）を有する。ウェーハ１１３（図６Ａ及び６Ｂ）は、好ましくは、該ウェーハ１１３の平坦面上に形成されたウェーハ歯１１４のセットを備えたほぼ平坦な部材である。すなわち、ウェーハ歯１１４は、軸線１１を横断する方向に置かれ、鍵穴に面している。ウェーハ歯１１４は、軸線１１（図１２）に対してほぼ横断する向かい合う方向でラック９２の各々の歯１２２で受けることが可能である。ウェーハ歯１１４は、鍵のビット間隔に相当する距離だけ隔てられるのが好ましい。

ラック９２（図８Ａ及び８Ｂ）は、複数のラック歯１２２を有するピン係合面１１８を含む。ラック９２は、好ましくは、ウェーハ１１３の平坦面上に形成されたラック歯１２２のセットを備えたほぼ平坦な部材である。このラック歯１２２のセットは、軸線１１に対して横断方向に置かれ、且つ鍵穴５２とは反対に面する。ラック歯１２２は、ウェーハ歯１１４と軸線１１に対し横断する対面係合で係合するよう構成される。

バネ付勢ロッキングバー９４（図１０Ａ及び１０Ｂ）は、キャリヤ９０のロッキングバー凹部１０６内に嵌合する大きさ及び構成にされ、Ｖ字形のロッキングバー係合溝２９内に嵌合するよう構成された三角縁部１３４を含む。ロッキングバー９４は、三角縁部１３４の反対側には、ラック９２内に形成されたロッキングバー係合溝１３２と係合するよう構成された１対の長手方向に延びるギア歯１３６を含む。

バネ保持キャップ８２は、上面１４２と下面１４４とを有する曲線部分１４０を含む（図７Ａ乃至７Ｄ）。曲線部分１４０の厚さは、該曲線部分が凹部８０内に嵌合し、上面１４２がプラグ本体４０の中間部分４６と同一平面になることができるようにするのが好ましい。複数のバネ位置合わせ先端部１４６が、下面１４４から延びてバネ１１５に係合する。更に、１対のキャップ保持先端部１５２が、下面１４４から延びて、プラグ本体４０内に形成された位置合わせ開口１５４に係合する。

図１３を参照すると、ラック９２はまた、平坦面７２上の弾丸状ラック係合特徴部７８と係合するための半円形凹部１１１を定める。更にラック９２は、複数のピッキング防止溝１２８と１対のロッキングバー係合溝１３２とを含む第２の面１２６を含む。本発明には様々なラック形状を適用可能であることを理解されたい。

図１４を参照すると、錠シリンダ１０を組み立てるために、ウェーハ１１３とバネ１１５がプラグ本体４０のチャネル７４内に配置されている。キャップ保持先端部１５２を位置合わせ開口１５４内に配置してバネ位置合わせ先端部１４６をバネ１１５と係合させた状態で、バネ保持キャップ８２が凹部８０内に配置される。キャリヤサブ組立体４２は、ラック９２をスロット１０３内に置き、バネ付勢ロッキングバー９４をロッキングバー凹部１０６内に置き、ラック９２内に形成されたロッキングバー係合溝１３２にギア歯１３６を係合させた状態にすることによって組み立てられる。バネキャッチ９６は、キャリヤ９０のバネキャッチ凹部１０８内に配置される。

図１５を参照すると、有効鍵１６０は、ウェーハ１１３が有効鍵１６０のビット（図１６）に応答して位置付けられるように鍵穴５２内に挿入される。伸縮バネ９８が、伸縮バネ凹部１１２内に圧縮され、キャリヤサブ組立体４２が、プラグ本体４０に隣接して置かれる（図１７）。プラグ組立体１４は、錠シリンダ本体１２内に置かれ、リテーナ１６がプラグ本体４０内に形成されたスロット６６内に置かれて、シリンダ本体１２内でプラグ組立体１４を保持する。次いで、有効鍵１６０のビットに関係する高さにあるラック９２は、ラック歯１２２がウェーハ歯１１４と係合するようにウェーハ１１３に噛合される。ここで錠シリンダ１０は、有効鍵１６０に対して鍵設定がなされる。

有効鍵１６０が定位置で内部に挿入された状態の錠シリンダ１０の内部構成により、ロッキングバー９４がカム動作してシリンダ本体１２内の溝２９の外に出ることができる（図１３）。有効鍵１６０のビットが、チャネル７４内でウェーハ１１３を持ち上げ、これによってスロット１０３内のラック９２が再配置される。再配置されると、ラック９２は、ロッキングバー係合溝１３２をロッキングバー９４上の延長されたギア歯１３６と位置合わせするように配置される。ロッキングバー９４は、有効鍵１６０が回転すると、カム動作して溝２９の外に出ることができる。同時に、弾丸状の特徴部７８は、ラック９２内の半円形溝１１１（図５）と位置合わせされ、ラック９２及びキャリヤ９０が錠シリンダ１０の長手方向軸線に平行に移動することが可能になる。

図１８を参照すると、適正に鍵設定された錠シリンダ１０は、挿入された有効鍵１６０が無くともウェーハ１１３をチャネル７４の底部に付勢し、ラック９２は、有効鍵１６０のカット部に基づいてキャリヤ９０のスロット１０２内の様々な位置に配置される。この構成においては、ロッキングバー９４は、キャリヤ９０から延びてシリンダ本体１２内の溝２９に係合し、プラグ組立体１４がシリンダ本体１２内で回転するのを防止する。更に、弾丸状の特徴部７８が、ラック９２内の半円形溝１１１と位置すれを生じ、これにより錠シリンダ１０の長手方向軸線に平行なラック９２の移動を妨げられ、錠シリンダ１０の鍵再設定が防止される。

図１９を参照すると、錠シリンダ１０は、鍵再設定される準備が整っている。有効鍵１６０が、鍵穴５２内に挿入され、バネキャッチ９６がシリンダ本体１２内に形成された第２の戻り止め凹部３２（図３Ｅ）内に移動するまで、定位置から反時計方向に約４５°回転される。ツール１６２がツール開口５４内に挿入されてキャリヤ９０に向かって押され、バネキャッチ９６が第１の戻り止め凹部３０内に移動するまでキャリヤ９０を錠シリンダ１０の長手方向軸線に平行に移動させて、ツール１６２が取り出される。

バネキャッチ９６が第１の戻り止め凹部３０内に置かれた状態では、ラック９２は、軸線１１に平行にウェーハ１１３から長手方向に係合解除される（図２０）。すなわち、ラック歯１２２が、該ラック歯１２２がウェーハ歯１１４と接触しないように軸線１１に平行に長手方向に変位される。有効鍵１６０を取り出して第２の有効鍵を挿入し、時計方向に回転させてバネキャッチ９６を解放する。バネキャッチ９６が第１の戻り止め凹部３０から離れると、キャリヤ９０は、伸縮バネ９８によりプラグ面４４に向けて駆動され、第２の有効鍵のビットに基づいた様々な位置においてラック９２がウェーハ１１３のウェーハ歯１１４に再係合するようになる（図２１）。この時点で、錠シリンダ１０は、第２の有効鍵に対して鍵設定され、もはや第１の有効鍵１６０では、錠シリンダ１０は動作しない。

特定の段階手順が図示され、記載され、請求されているが、特に明記しない限り、これらの段階は、どのような順序で実行し、分離し、又は組み合わせてもよく、それでも尚本発明の利点が得られることは理解されるべきである。

上記の説明は、限定するものとして定義されるのではなく、例証のものである。本発明の多くの変更及び変形形態が、上記の教示に照らして可能である。本発明の好ましい実施形態を開示してきたが、ある変更形態は本発明の範囲に含まれることは当業者には理解されるであろう。従って、本発明は、添付の請求項の範囲内で、特に記載されたものとは異なる方法で実施可能であることは理解されたい。このような理由から、添付の請求項は、本発明の真の範囲及び内容を判断するよう検討されるべきである。

本発明による錠シリンダの斜視図である。 本発明による錠組立体の分解斜視図である。 本発明において使用するためのシリンダ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのシリンダプラグ本体の図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのキャリヤの図である。 本発明において使用するためのウェーハの図である。 本発明において使用するためのウェーハの図である。 本発明において使用するためのバネ保持キャップの図である。 本発明において使用するためのバネ保持キャップの図である。 本発明において使用するためのバネ保持キャップの図である。 本発明において使用するためのバネ保持キャップの図である。 本発明において使用するためのラックの図である。 本発明において使用するためのラックの図である。 本発明において使用するためのバネキャッチの図である。 本発明において使用するためのバネキャッチの図である。 本発明において使用するためのロッキングバーの図である。 本発明において使用するためのロッキングバーの図である。 プラグ組立体の部分破断側面図である。 係合位置におけるプラグ組立体の平面図である。 ウェーハ、ラック、及びロッキングバーの相互間の位置関係と開錠構成でのシリンダ本体とを示すために、ウェーハの１つにおいて横断方向に見たプラグ組立体及びシリンダ本体を通る断面図である。 プラグ組立体の部分分解図である。 プラグ組立体が錠シリンダ本体内で回転できる開錠位置に配置されたロッキングバーを示す、内部に有効鍵が挿入されたプラグ組立体の斜視図である。 第１の有効鍵を挿入したプラグ組立体の部分分解側面図である。 第１の有効鍵を挿入したプラグ組立体の部分破断側面図である。 施錠構成でのシリンダ本体の各々に対するウェーハ、ラック、及びロッキングバー相互間の位置関係を示す、ウェーハの１つにおいて横断方向に見たプラグ組立体及びシリンダ本体の断面図である。 図１５と同様であるが、キャリヤ組立体が鍵再設定位置に軸方向に移動された斜視図である。 鍵再設定位置にあるプラグ組立体の平面図である。 第２の有効鍵を挿入したプラグ組立体の断面図である。

符号の説明

１０ 錠シリンダ
１２ 錠シリンダ本体
１４ プラグ組立体
１６ リテーナ
５２ 鍵穴
５４ 鍵再設定ツール開口

Claims (16)

1. 長手方向軸線を定めるシリンダと、
   前記シリンダ内に受けることのできるプラグと、
   前記軸線を横断する方向に前記プラグ内に摺動可能に装着でき、タンブラーを構成するウェーハと、
   前記プラグに隣接して装着可能であり、且つ前記軸線に平行に選択的に移動可能なキャリヤと、
   前記キャリヤ内に摺動可能に装着可能であり、前記ウェーハと係合可能なラックと、
   を備え、
   前記ウェーハは多数のウェーハ歯を有し、前記ラックは多数のラック歯を有し、前記ラック歯は、前記ウェーハが前記軸線に対し前記ラックと少なくとも部分的に重なるようになる対面関係で、前記ウェーハ歯と係合可能である
   ことを特徴とする鍵再設定可能な錠シリンダ。
2. 前記ウェーハ及び前記ラックが実質的に平坦な部材であることを特徴とする請求項１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
3. 前記ウェーハを鍵穴に向けて付勢する付勢部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
4. 前記キャリヤが、前記ラックを摺動可能に支持するためのスロットを定めることを特徴とする請求項１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
5. 前記ウェーハ及びラックが所定の位置に位置付けられた時に、前記キャリヤが前記軸線に平行に摺動可能であることを特徴とする請求項１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
6. 前記所定の位置が、有効鍵によって定められることを特徴とする請求項５に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
7. 前記ウェーハ及び前記ラックが、所定の位置に位置付けられている時に、前記キャリヤ及び前記プラグが前記シリンダに対して回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
8. 前記ラック内に形成されたロッキングバー係合溝と選択的に係合可能なロッキングバーを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
9. 前記ロッキングバーが、前記ラック内に形成された前記ロッキングバー係合溝内に延びる時に、前記ロッキングバーは前記シリンダ内のロッキングバー係合溝から外に延びることを特徴とする請求項８に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
10. 長手方向軸線を定めるシリンダと、
    前記シリンダ内に受けることのできるプラグと、
    前記軸線を横断して前記プラグ内に摺動可能に装着でき、タンブラーを構成するウェーハと、
    前記ウェーハを鍵穴に向けて付勢する付勢部材と、
    前記プラグに隣接して装着可能なキャリヤと、
    前記キャリヤ内に摺動可能に装着できるラックと、
    を備え、
    前記ラックが前記ウェーハと対面係合し、前記ウェーハ及び前記ラックを所定の位置に位置付けるために、前記プラグ及びキャリヤが前記鍵穴内に置かれている有効鍵に応答して前記シリンダに対して回転可能であり、前記ウェーハ及び前記ラックが前記所定の位置に位置付けられている時に、前記キャリヤが前記軸線に平行に軸方向に移動可能であることを特徴とする鍵再設定可能な錠シリンダ。
11. 前記ウェーハが複数のウェーハ歯を有し、前記ラックが複数のラック歯を有し、前記キャリヤが前記プラグに対して軸方向に偏移された時に、前記鍵穴内の第２の鍵に応答して前記ウェーハを前記ラックに対して再配置するために、前記ラック歯が前記ウェーハ歯と係合可能であることを特徴とする請求項１０に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
12. 前記ラック内に形成されたロッキングバー係合溝内に延びる時に、前記シリンダ内のロッキングバー係合溝から外に延びるロッキングバーを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
13. 前記キャリヤが前記プラグに対して軸方向に偏移された時に、前記ロッキングバーが前記ラックを第１の位置に維持し、他方、前記ウェーハが前記鍵穴内の前記第２の鍵に応答して前記ラックに対して再配置されることを特徴とする請求項１２に記載の鍵再設定可能な錠シリンダ。
14. 錠シリンダを鍵再設定する方法であって、
    （１）軸線に平行にプラグの鍵穴内に第１の鍵を挿入する段階と、
    （２）キャリヤを前記プラグに対して軸線に平行に第１の位置から第２の位置まで長手方向に変位させて、前記キャリヤ内のラックのラック歯のセットを、前記プラグ内の該ラックと対面係合可能なタンブラーを構成するウェーハのウェーハ歯のセットから長手方向に分離する段階と、
    （３）前記第１の鍵を取り出す段階と、
    （４）第２の鍵を前記鍵穴内に挿入する段階と、
    （５）前記キャリヤを前記第１の位置に戻す段階と、
    を含む方法。
15. 前記第２の鍵に応答して前記ラック歯のセットに対する前記ウェーハ歯のセットの係合位置を再配置する段階を更に含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記段階（２）の前に、前記プラグ及び前記キャリヤを前記シリンダに対して所定の回転方向位置に位置付ける段階を更に含む請求項１４に記載の方法。

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