KR101037503B1

KR101037503B1 - 조합형 자물쇠

Info

Publication number: KR101037503B1
Application number: KR1020047017932A
Authority: KR
Inventors: 크놀.예호나탄
Original assignee: 크놀랜 엘티디.
Priority date: 2002-05-06
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2011-05-26
Also published as: BR0311855B1; EP1507942A1; JP4510615B2; RU2004135387A; AU2003222416A1; RU2314398C2; US20030205069A1; PT1507942E; DE60307455T2; CA2484879C; WO2003093611A1; CN100427715C; EP1507942B1; ATE335903T1; BR0311855A; AU2003222416B2; CA2484879A1; CN1659351A; NZ536458A; US6718803B2

Abstract

몸체(22), 잠금 볼트(30) 그리고 잠금 브리치(140), 몸체(22) 내부에서 회전 가능하게 지탱되는 적어도 하나의 가장자리의 와부(72)를 가지고 있는 디스크 부재(70), 잠금 뭉치(66), 리셋 캠(76)으로 이루어진 잠금 뭉치(66)으로 구성된 조합형 자물쇠. 잠금 부재(56)는 모든 돌출부들이 디스크 부재(70)의 가장자리의 와부(72)와 맞물려 있어서 잠금 브리치(140)가 잠금 볼트(30)로부터 떨어나온 풀림 상태와 적어도 하나의 잠금 돌출부(58)가 주변의 와부(72)로 부터 떨어져 나와서 잠금 브리치(140)가 잠금 볼트(30)를 잡고있는 잠금 상태 사이를 각 이동할 수 있는 적어도 하나의 돌출부(58)로 이루어져 있다. 2차원적으로 이동 가능한 조작 부품(120)은 각각의 캠 휠(80)과 대응하는 적어도 하나의 종동부(130)를 가지고 있다. 리셋 메카니즘(88)은 모든 디스크 부재(70)을 리셋 위치로 회전시킴으로써 이루어진다.

조합형 자물쇠

Description

조합형 자물쇠{COMBINATION LOCK}

본 발명은 일반적으로 자물쇠 기술분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 열쇠없는 자물쇠로 지칭되기도 하는 조합형 자물쇠에 관한 것이다. 특히 본 발명은 정교한 부재의 연속적인 이동에 의하여 개방이 이루어지는 자물쇠에 관한 것이다.

이러한 자물쇠는 맹꽁이 자물쇠, 가방자물쇠(예, 옷 가방, 서류 가방), 출입문, 유리창, 금고, 라커, 자전거등의 자물쇠로서 유용하다. 특히 본 발명은 정교한 부재의 연속적인 이동에 의하여 개방이 이루어지는 자물쇠에 관한 것이다.

이 기술 분야에서 조합형 자물쇠라함은, 개방하기 위해 열쇠를 사용하지 아니하는 자물쇠를 지칭한다. 이러한 자물쇠들중의 하나는, 정확한 개방에 이르기 위해서 상이한 방향으로의 수차례 회전해야 하는 단일한 다이얼을 포함하는 것이다. 조합형 자물쇠의 또 다른 형태는, 올 바른 숫자 조합에 이르기 위한 위치로 각각 회전해야 하는 수개의 다이얼을 포함하는 것이다. 선택적으로는, 다이얼 대신에, 올바른 개방 상태의 조합에 이르기 위하여 올바른 순서에 따라 눌러야 하는 다수의 푸쉬-버튼이 제공되는 조합형 자물쇠가 있다. 자물쇠를 개방시킬 수 있는 암호를 때로는 조합 암호 또는 개방 암호라고 지칭하기도 한다.

전술한 조합형 자물쇠는 몇가지 약점이 있다. 예를 들면, 잠김 작동이 순차적으로 이루어지는 경우에 잠김 작동을 약간 복잡하게 하기 위해서는, 통상적으로 각각이 별도로 조작되어야 하는 세개 이상의 잠금 장치가 포함되어야 한다. 이러한 장치는, 각각의 잠금 장치가 정확하게 성공적으로 개방 위치에 있을것을 초래하게 되고 이는 자물쇠에 뾰족한 것을 넣어 개방시키는 것을 용이하게 한다. 단일한 다이얼을 사용하는 조합형 자물쇠에 있어서도, 조작 다이얼을 하나만 가지고 있다 하더라도, 순차적으로 조작되어야 하는 세개 이상의 잠금 장치를 포함한다.

전술한 형태의 자물쇠들의 또 다른 단점은, 한번의 잠김 작동의 하나의 잠금 장치를 조작하기 위해 각각 장착되어야 하는 복수개의 부재을 필요로 하는 기계적 복잡성이다. 뿐만 아니라, 잠김 작동은 순차적으로 진행되고 또한 개방에도 많은 시간이 요구된다.

또한, 몇몇 조합형 자물쇠에서는, 자물쇠가 닫힌 상태(맹꽁이 자물쇠의 개구부에 걸쇠가 삽입되거나 또는 금고의 도어가 닫힌 상태)에서도, 작동 부재들중 적어도 어느 하나가 적극적으로 이동하기 전까지는, 잠기지 아니한 채로 유지된다.

이들 뿐만 아니라, 대부분의 자물쇠는, 작동을 확인하기 위하여, 육안으로 볼 수 있어야 한다. 이러한 요청은 어두운 공간에서 또는 맹인들에게는 문제가 될 수 있다. 또한, 한 손을 사용하여 자물쇠를 조작해야할 필요가 있는 경우가 많다. 이러한 자물쇠들은 특히 신체 상이자에게 적합하다. 기타 다른 여러가지 자물쇠들, 특히 안전 자물쇠들은 전기적으로 또는 전자적으로 작동되며 이러한 약점들이 명백하게 드러난다.

이러한 조합형 자물쇠 또는 열쇠없는 자물쇠는 미합중국 특허 제2,049,983, 제2,830,447, 2,931,204, 4,476,698, 4,733,548, 5,109,684 그리고 5,267,460호에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 특허들중 어느것도 전술한 단점들에 대한 적절한 해결책을 제공하지 못하는 것으로 판단된다. 미합중국 특허 제 2,491,779는 네개의 디스크의 해당 지레와 교대로 맞물리도록 각각 장착된, 다양한 길이를 갖는 네개의 작동 핀들을 포함하는 조합형 자물쇠를 공개하고 있다.

본 발명의 발명자들과 동일한 발명자들에 의한 미합중국 특허 제6,298,694B1호는 이상에서 설명한 자물쇠와는 다른 개량된 조합형 자물쇠를 개시하고 있는 데, 이는, 소위 X-Y 패턴이라고 불리우는 단일 조작 부재의 연속적인 일련의 평면 이동에 의하여 개방 암호가 달성되는 단일 조작 부재를 포함하는 것이다.

이상에서 언급한 특허 관련 개념들은 이 기술 분야에서 발전적인 것들이었고 조합형 자물쇠 기술 분야의 선행 기술을 뛰어 넘은 많은 장점들을 갖는 것들이 었지만, 그럼에도 불구하고 이들은 여전히, 특히 디자인과 조립에 관련하여 몇가지 문제점을 갖고 있다. 예를 들면, 개시된 자물쇠는 적어도 두개의 동축상에 배치되는 회전 가능한 잠금 뭉치를 포함하며, 이들 각각은 일련으로 배열된 톱니 바퀴, 잠금 디스크 그리고 리셋 부재를 포함함으로써 자물쇠 몸체가 제한된 공간에서 사용하기에 적합치 아니할 정도의 상당한 크기가 되게 한다.

본 발명의 목적은, 이상에서 설명한 문제점들을 크게 줄여주고 극복함으로써 자물쇠를 보지 아니하면서도 그리고 한손으로도 자물쇠를 손쉽게 조작할 수 있게하는 조합형 자물쇠의 작동 원리를 제공하는 것을 목적으로한다.

본 발명은, 평면적으로 이동가능한 단일한 조작 부재를 포함하며, 이러한 단일한 조작 부재는 자물쇠는 보지 아니하고서도 조작할 수 있어서, 예를 들면 어린 아이, 신체상이자(예, 맹인, 신체절단자 또는 그 이외의 불편한자)와 같은 취약한 사람들도 조작할 수 있는 자물쇠에 대한 요청에 부응하는 것이다.

본 발명에 따르면:

몸체와 상기 몸체로 연결되는 적어도 하나의 다리를 가지면서 잠금 걸쇠를 형성하는 잠금 볼트 그리고 상기 잠금 걸쇠를 붙잡는 잠금 브리치(breach)와;

각 잠금 뭉치가, 가장자리에 와(窩)부가 형성된 디스크 부재과 캠(cam) 치차를 형성하는 캠 휠, 그리고 리셋 캠을 포함하며, 상기 몸체 내부에서 회전 가능하게 지탱되는 적어도 하나의 잠금 뭉치(assembly);

적어도 하나의 잠금 돌출부를 형성하는 잠금 부재으로서, 각각이 디스크 부재에 대응하고; 적어도 하나의 반대편 돌출부 전부가 대응되는 디스크 부재의 가장자리 와(窩)부 내에 맞물리고 잠금 브리치(breach)가 잠금 볼트에서 풀려나는 개방 상태와, 잠금 브리치가 잠금 볼트를 잡고있는 상태에서 적어도 하나의 잠금 돌출부가 대응하는 가장자리 와부로 부터 풀려나는 잠김 상태 사이에서 각을 이룬채 이동할 수 있는 잠금 부재;

적어도 하나의 잠금 뭉치 각각의 리셋 캠에 힘을 가함으로써 연동하는 디스크 부재을 리셋 위치로 회전시키는 리셋 부재을 포함하는 리셋 작용부(reset mechanism);

각각의 캠 휠에 대응하고 상기 몸체 내부에서 평면 이동 가능한 상태의 적어 도 하나의 종동부(從動部)를 포함하는 조작 부재;

상기 조작 부재이 미리 정해진대로 연속적으로 이동하여 잠금 조합에 대응하면, 적어도 하나의 종동부가 각각의 캠 휠의 캠 치차를 만나게 되고, 적어도 하나의 잠금 뭉치 각각을 각을 이룬채 연속적으로 이동시켜 가장자리 와부 각각이 대응하는 잠금 돌출부를 접하는 상태로 만들어서, 상기 잠금 부재이 개방 상태가 되도록 하여주는 장치;를

포함하는 조합형 자물쇠가 제공된다.

본 발명에 따른 조합형 자물쇠의 첫번째 실시예에서는, 중심 축을 따라 몸체 내부에 평면적으로 배치된 적어도 두개의 잠금 뭉치가 제공되고, 여기서 잠금 부재는 중심 축을 따라 각도(angularly)의 변화가 가능한 것이다.

두번째 실시예에서는, 몸체 내부에 동축상으로 배치되는 적어도 두개의 잠금 뭉치를 포함하는 자물쇠가 제공되고, 여기서 잠금 부재는, 잠금 상태와 개방 상태 사이에서 추축(pivotally) 이동이 가능하며 해당하는 갯수의 잠금 돌출부를 포함하는 레버 형상인 것이다. 개방 상태에서의 구체적인 실시예에 따르면, 가장자리 패인 곳들이 축을 따라 정렬하며 나아가 잠금 부재의 잠금 돌출부가 축상으로 배열한다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 잠금 볼트를 잡아 당겨 잠금 부재를 개방 상태로 이동시킴으로써 잠금 브리치를 잠금 볼트의 잠금 걸쇠로부터 벗어나도록 이동 가능하게 하며, 잠금 부재를 잠김 상태로 이동시킴으로써 잠금 브리치가 상기 잠금 걸쇠와 맞물리도록 대응하여 이동할 수 있게하는 잠금 부재와 잠금 브리치(breach)가, 추축(pivoyally)으로 연결된다.

구체적인 디자인에 따르면, 잠금 브리치는 적어도 하나의 걸쇠 맞물림 부위를 갖는 막대기 형상이며; 잠금 위치에서는 래치가 맞물리는 부위가 잠금 래치와 맞물리므로써 잠금 볼트를 붙잡으며; 더 나아가, 축방향의 당기는 힘을 잠금 볼트에 가하여 잠금 브리치가 이동하여 몸체와 맞물리게 함으로써, 상기 축방향의 당기는 힘이, 잠금 위치에서는 몸체 내부에서 잠금 브리치에 쐐기를 박아 축 방향 힘이 잠금 부재들과 적어도 하나의 잠금 뭉치에는 전달되지 아니하게 된다. 하나의 특별한 실시예에 따르면, 잠금 브리치와 몸체가 각각 톱니바퀴부를 형성함으로써 톱니바퀴부의 맞물림이, 잠금 브리치가 잠금 상태로 고정되도록 한다.

본 발명에 따른 조합형 자물쇠는 미리 프로그램된 조합형 자물쇠일 수도 있는 바, 여기서는 캠 휠과 리셋 캠이 디스크 부재에 합체된다. 이와는 달리, 어떠한 실제의 조작 부재의 일련의 연속적인 이동이라도 포함하도록 조합이 개별화 될 수 있다. 따라서, 적어도 캠 휠이 디스크 부재으로부터 축 방향으로 분리될 수 있게 함으로써, 다수의 각 위치들중 미리 정해진 위치로 각을 변화시킬 수 있게 하여, 잠금 조합이 어떠한 개별화된 조합으로도 변할 수 있게한다.

하나의 특별한 디자인에 따르면, 캠 휠이 다수의 바늘로 이루어진 중심부의 별 모양의 부재를 포함하고, 각 바늘은 조작 부재의 종동부와 미끄러지듯이 맞물릴 수 있는 캠 표면을 갖는다. 조합의 갯수를 증가시키기 위하여, 캠 휠이, 캠 휠의 가장자리에 인접하도록 배치된 캠 요소(element)들의 원주형 배열을 추가로 포함하고, 각 캠 요소들은 조작 부재의 종동부와 미끄러지듯이 맞물릴 수 있는 캠 표면을 포함한다.

조작 부재는 캠 휠의 핀들에 맞물릴 수 있는 적절한 갯수의 종동부(follower)를 포함할 수 있다. 하나의 특별한 디자인에 따르면, 그들과 관련하여 서로 협동하도록 각각의 캠 휠당 세개의 종동부가 제공된다. 특별한 디자인에 따르면, 종동부는 조작 부재로부터 튀어나오는 핀의 형태이다.

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 잠금 뭉치의 디스크 부재를 이와 연동되는 캠 휠로부터 벗어나게 하고, 캠 휠을 각도 변화시켜 디스크 부재와 다시 맞물리게 함으로써 조합 암호를 리셋팅 하는 것, 즉 개별화 하는 것을 쉽게 한다.

디스크 부재가 그것이 맞물려 있는 캠 휠로부터 벗어나게 하는 것은 그들간의 축상(axial) 분리에의해 이루어 진다. 그러한 축상 분리는, 몸체 내에서 회전 가능하게 장착되고 하나 또는 그이상의 경사진 표면으로 이루어진 분리 부재에 의하여 달성된다. 상기 경사진 면 위로 이동하게 맞추어진 대응 부재는 잠금 뭉치에 각도힘(angular force)을 부여함으로써, 디스크 부재가 연계된 캠 휠로부터 분리되게 한다.

본 발명의 첫번째 실시예에 따르면, 잠금 뭉치는, 대응 부재가 잠금 부재이고 그들의 각 변동이 상기의 분리를 초래하는 설계 배열에 배치되는 데, 각각의 디스크 부재는 연관된 캠 휠로부터 벗어나기 위해 편향된다. 본 발명의 두번째 실시예에 따르면, 잠금 뭉치가 몸체 내부에서 동축상으로 받아들여 지고, 대응 부재는, 각각의 잠금 뭉치와 연동되는 결합 부재에 대하여 회전력을 가하여, 가하고 있는 디스크 부재들중 오직 하나 또는 각각의 잠금 뭉치의 캠 휠을 편향 부재의 축 편향 효과에 대하여 각 변동시키는 좌대(座臺, seat) 부재이다.

이하에서 첨부된 도면과 관련하여 설명할 발명은 맹꽁이 자물쇠이다. 그러나 본 발명의 자물쇠는 자전거 체인 자물쇠나 몸체가 출입구나 프레임(frame) 부재에 부착된 내장형(built in) 자물쇠나 서류 가방과 같은 케이스의 자물쇠로도 쓰일 수 있다.

도 1과 도 2를 살펴보면 윗벽(24)과 아랫벽(26)과 옆벽(28)으로 형성된 몸체(20)로 이루어진 맹꽁이 자물쇠가 그려져 있다. U자형 고리(30)는 윗면(32)을 통해 몸체로 들어갈 수 있는 짧은 다리와 긴 다리(31)로 이루어져 있다. 몸체 안에서 적어도 고리의 긴 다리 부분(31)은 도 1의 실린더 또는 도 2의 34A나 34B의 두부분으로 이루어진 탬퍼 프루프 가딩 실린더(tamper proof guarding sylinder)(34)에 의해서 보호된다.

손가락이 닿게 되는 조작(manipulating) 부분(38)은 윗벽(24)에서 이하 설명할 X-Y 패턴과 같은 교차(cross-like) 패턴으로 이동이 가능하다. 윗벽(24)에는 조작 손잡이(knob)(134)가 돌출될 수 있는 X자형의 개구 부분(44)이 있다. 또, 윗벽(24)에는 방향 표시 부분이 있어서 0과 1과 같은 아라비아 숫자뿐만 아니라 글자나 브라유식 점자와 같은 다른 표시들도 사용될 수 있다.

몸체(22)의 바닥 부분(26)은 중앙 지지 핀(supporting pin)(50)과 2차원적으로 배열된 지지 핀(52)으로 구성되어 있다. 교차형으로 생긴 잠금 부재(56)는 중앙 지지 핀(50) 위에 중추적으로 올려지게 된다. 상기 잠금 부재(56)는 각 끝에 잠금 돌출부(58)가 있는 네개의 암(arms)으로 이루어져 있다. 돌출부의 끝 부분은 접선 방향으로 서로를 좇는 것과 같은 형태를 띠며 같은 방향을 향하고 있다. 또한 잠금 부재(56)에는 잠금 브리치와 맞물리게 되는 핀(62)이 위치해 있다. 잠금 부재(56)는 용수철(57)에 의해서 잠금 돌출부(58)가 도는 방향과 일치하는 시계 방향으로 돌게 된다.

2차원적으로 배치된 네개의 지지 핀(52) 위에 회전할 수 있도록 잠금 뭉치(66)가 올려진다. 잠금 뭉치(66)는 제일 아래쪽에 가장자리에 와부(72)가 있는 디스크 부재(70)와 중간에 리셋 캠(reset cam)(76)과 가장 윗부분에 캠 휠(cam wheel)(80)으로 이루어져 있다. 캠 휠(cam wheel)(80)은 앞으로 더 상세히 설명할 여러 캠 치차(cam teeth)(82)로 이루어져 있다.

본 발명에서 잠금 뭉치(66)는 디스크 부재(70)와 리셋 캠(reset cam)과 캠 휠(cam wheel)이 일체적으로 결합된 단일 부재가다. 그러나, 이후 도 11, 12, 13 에서 자세히 설명되는 것과 같이 각각 분리될 수 있다.

중앙 지지 핀(50) 위에는 네 개의 암(90)을 갖는 별 모양의 리셋 부재(88)가 놓여진다. 네 개의 암(90)의 각 끝에는 플랫 캠과 맞물려지는 표면(94)이 있다.

리셋 레버(98)의 한 쪽 끝은 중추적으로 리셋 부재(88)에서 돌출된 핀(100)과 연결된다. 그리고 반대쪽 끝에는 몸체의 바닥 벽(26)에 형성된 리셉터클(receptacle)(104)과 미끄러지며 중추적으로 맞물리는 핀(106)이 있다.

가장자리에 여러 와부들(114, 116)을 가진 가이딩 트랙(guiding track) 부재(110)가 윗벽(24)의 개구(44)부분과 X-Y방향이 일치할 수 있는 바른 방향으로 교차된 형태로 지지 핀(50과 52)에 단단하게 고정되어 위치하게 된다. 가이딩 트랙(guiding track) 부재(110)는 윗벽(24) 또는 옆벽들의 적당한 돌기 부분을 통해서 몸체 안에 고정되게 된다. 가이딩 트랙(guiding track) 부재(110)는 윗방향으로 네개의 돌출부분(118)을 가지고 있다.

가이딩 트랙(guiding track) 부재(110) 위에 네 개의 교차 형태의 와부(recess)(124)가 있는 판 형태의 조작 부재(120)가 놓여지게 된다. 와부(124)는 조작 부분(120)이 오직 X-Y방향으로만 이동할 수 있도록 하기 위하여 가이딩 트랙(110)의 돌출부분(118)과 결합된다. 조작 부재(120)의 아래쪽으로 캠 휠(80)의 캠 치차(82)와 맞물릴 세개의 종동부(follower) 핀들(130)이 한 세트로 네개의 세트가 돌출되어 있다.

조작 부재(120)의 중앙에 개구 부재(44)를 통해서 손가락이 닿을 손잡이 부분(38)과 연결될 조작 손잡이 부분(134)이 돌출해 있다.

잠금 브리치(140)는 윗 벽에 인접해 있는 몸체의 윗쪽 부분에 미끄러지며 결합할 수 있도록 만들어져 있다. 부재(140)는 고리(30)의 걸쇠 부분(150과 152)과 맞물릴 수 있도록 돌출된 부분(144와 146)으로 이루어져 있다. 브리치는 윗 벽(32) 쪽으로 약간의 이동을 할 수는 있지만, 몸체 안에 두개의 기둥 부분(141)을 통해서 나중에 미끄러지며 고정되게 된다.

브리치(140)의 윗면(156)은 윗벽(32)의 톱니 모양이 있는 안쪽 면(160)과 맞물릴 수 있도록 톱니 모양을 가지고 있다. 잠금 브리치(140)는 자물쇠 부재(56)의 돌출 부분(62)과 브리치(140) 부재의 한 부분인 리셉터클(166)과 미끄러지며 중추적으로 맞물림으로써 잠금 부재(56)와 연결되게 된다. 브리치(140)는 잠김 상태가 아닐 때에는 몸체에 있는 용수철 고리(174)와 잠금 브리치(140)에 있는 고리(172)에 연결된 스프링(170)을 통해서 몸체의 톱니 모양의 안쪽 면(160)으로부터 분리되어 더 아래쪽 위치하고 있다.

도 3은 자물쇠의 잠김 상태를 보여주고 있다. 즉, 고리(30)가 몸체 안으로 들어가서 몸체 밖으로 다시 나올 수 없는 상태이다. 여기에서 부재(56)의 모든 돌추부들(58)은 풀림 상태로 가기 위한 전 단계로써 부재(56)의 돌출부(58)과 맞물림 부분인 하나 또는 두 개, 세 개의 와부(72)의 맞은 편에 위치하게 되기도 하나, 잠김 상태이므로 맞물려 있던 부재(70)의 가장자리에 위치한 와부으로부터 모두 결합되어 있지 않은 상태이다.

도 3의 잠김 상태에서, 잠금 부재(56)은 가장자리의 와부(72)와 돌출부분(58)이 맞물리면서 시계 방항으로 도는 이동이 막아지며, 잠김 브리치(140)는 왼쪽에 위치하게 되어 걸쇠와 맞물리는 부분(144와 146)이 걸쇠 부분(150과 152)과 계속하여 맞물릴 수 있게 된다. 결국, 고리(30)가 몸체 밖으로 이동하는 것을 막아서 잠김 상태를 유지 하게 된다.

도 4에서 자물쇠(20)는 아직 열려지지 않은 고리(30)가 몸체 안에 있는 잠김 상태이다. 이 상태에서 도 2의 용수철(57)에 의해서 부재(56)가 시계 방향으로 돌면서 부재(56)의 돌출부(58) 모두가 원판 부재(70)의 와부(72)에 맞물리게 된다. 이 때 브리치(breach)(140)가 화살표(190으로 지시됨)의 방향으로 오른쪽으로 움직이면서 U자형 고리(30)는 화살표(192로 지시됨)의 방향으로 당겨지게 된다. 이것은 U자형 고리(30)의 걸쇠부분(150, 152)의 경사면(194)이 브리치(breach)(140)의 걸쇠 맞물림 부분(144, 146)의 경사면과 맞물리면서 화살표(190으로 지시됨)로 표시된 축 방향으로 힘을 가하면서 이루어지게 된다.

따라서 비록 아직 브리치(breach)와 U자형 고리가 자리가 바뀌지 않고 잠겨 있는 상태이지만, 도 4의 배열은 열림상태에서의 자물쇠의 배열에 해당한다. 이 배열은 부재(56)가 열림 상태에서의 위치가 되고 더 이상 브리치(140)가 열림 상태의 위치로 이동할 필요가 없을 때에 완성된다. 이것은 브리치에 맞물려 있는 핀(62)이 더 이상 브리치(140)의 이동을 필요로 하지 않을 만큼이 되었을 때 완성된다.

도 5A와 도 5B는 잠김 상태에서 힘으로 잠김 상태를 풀려고 하는 경우에 어떻게 되는지 설명하고 있다. 명확하게 하기 위해서 설명 외의 부재들은 그리지 않았다.

도 5A에서 자물쇠(20)는 잠김 상태, 즉 부재(56)의 시계 방향으로의 이동이 일어나지 않아서 브리치(140)가 U자형 고리(30)로부터 어긋나게 되는 열림 상태로 바뀌지 않는 상태이다. 또 하나 이상의 돌기(58)가 원판 부재(70)의 대응하는 홈(72)으로부터 맞물려 있지 않은 상태이다.

도 5A에서 확대된 부분에서 볼 수 있듯이 부재(140)의 톱니 모양 부분(156)과 윗벽(32)의 톱니 모양 내부면(160)은 좁은 틈을 사이에 두고 떨어져 있다. 그러나. U자형 고리(30)을 화살표 방향(202로 지시됨)으로 잡아당기려고 시도하면 부재(140)를 윗벽(32) 방향으로 움직이게 만들어 톱니 모양의 표면을 가지고 있는 면(156과 160)이 서로 맞물리게 된다. 톱니 모양이 서로 맞물리면서 브리치(breach)(140)는 잠김 상태를 유지하게 되고, 브리치(140)의 걸쇠 맞물림 부분(144와 146)은 U자형 고리(30)의 걸쇠부분(150, 152)과 맞물린 채로 있게 된다. U자형 고리에 화살표(202로 지시됨) 방향으로 힘을 가해도 브리치(140)는 도 4의 화살표(190으로 지시됨)방향으로 움직이지 않는다.

도 5에서 화살표(202로 지시됨)의 방향으로 U자형 고리에 가해진 힘은 브리치(140)가 반대로 몸체(22)에 그 힘을 가하면서 상쇄된다. 그래서 잠금 상태는 잡아당기는 힘에 의해서 변형이나 손상없이 아무런 영향도 받지 않는다.

도 6A에서 조작 부재를 조작함으로서 화살표(208로 지시됨)의 방향으로 잠금 뭉치(66)의 일련의 축 방향으로의 이동을 일으킬 수 있다. 이동이 마쳐지면, 원판형 부재(70) 가장자리의 와부(72)가 부재(56)의 돌출부(58)와 맞물리게 된다. 부재(56)는 도 2의 용수철(57)에 의해서 도 6B의 화살표(210으로 지시됨)의 방향으로 돌게 된다. 모든 와부들(72)이 돌출부와 마주하게 되었을 때 돌출부들이 와부들과 맞물릴 수 있게 된다.

도 6B에서 부재(56)가 각 이동을 하여 와부(72)와 맞물리게 되면 U자형 고리가 화살표(214로 지시됨)의 방향으로 잡아당겨지게 되고, 그것은 브리치(140)가 화살표(218로 지시됨) 방향으로 미끄러지며 이동하게 만들고 따라서 U자형 고리의 축방향 이동을 하게 하여 결국 몸체에서 빠지게 만든다. 하지만 U자형 고리(30)의 긴 다리(31)는 여전히 실린더(34)에 남아 있다.

도 7, 8에서 조작 부재(120)는 가이딩 트랙(guiding track)부재(110)와 하나의 잠금 뭉치(66) 위에 위치해 있다. 조작 부재(120)가 가이딩 트랙 부재(110)에서 조작 부재(120)의 교차 형태의 와부(124)로 돌출되어진 핀(118) 때문에 오직 X-Y방향으로만 움직일 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 조작 부재(120)는 하나 또는 그 이상의 용수철에 의해서 도 7A의 중앙 부분에 위치하게 된다(그림에선 표현되지 않음).

도 7A에서 조작 부재(120)는 중립적인 위치에 있고 종동부 핀(follower pin)(130)들도 캠 휠(cam wheel)(80)의 캠 치차(cam tooth)들과 맞물려 있다. 도 7B는 조작 부재(120)가 화살표(222로 지시됨) 방향으로 미끄러지며 이동하는 모습을 설명하고 있다. 이 때 종동부 핀(130)들 중 하나가 마주하고 있는 캠 치차(82)의 캠 표면을 미끄러지며 맞물리며 이동하게 되고 화살표(226으로 지시됨)방향으로 잠금 뭉치(66)의 회전을 일으키게 된다.

도 8A 내지 8F는 위에서 바라본 모습을 그린 것으로 조작 부재(120)를 점선으로 캠 휠을 실선으로 그렸다. 위에서 언급했듯이 조작 부재(120)는 세 개의 종동부 핀(130)으로 이루어진 네 개의 세트로 이루어져 있다. 각 세트는 하나의 잠금 뭉치(66)와 연결되어 있다. 도 8A 내지 8F에서 그려져 있는 캠 휠(80)과 결합하는 종동부 핀 세트와 다른 종동부 핀 세트들과 구별하기 위하여 점선으로 색칠하여 표현하였다. 조작의 과정을 설명하기 위하여 관심있는 종동부 핀들은 130A, 130B, 130C 으로 표현해 놓았다. 그리고 가이딩 트랙 부재(110)으로부터 튀어나온 교차형의 홈 안에서 미끄러질 수 있는 한 개의 핀(118)이 있다.

도 8A에서 조작(manipulating) 부재(120)는 중립적인 위치에 있고 가이딩 트랙(guiding track) 부재(110)의 핀(118)도 교차형 홈(124) 안의 중앙에 위치해 있다. 이 위치에서 종동부 핀(130A, 130B, 130C) 중 어느 것도 아직 캠 휠(80)의 캠 치차와 맞물려져 있지 않다.

도 8B는 화살표(232로 지시됨)의 방향으로 조작 부재(120)가 이동하는 것을 그리고 있다. 이 경우 종동부 핀(130B)은 캠 치차(82A)와 만나게 되어 캠 휠(80)이 화살표(236으로 지시됨)의 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.

조작(manipulating) 부재(120)가 같은 방향인 화살표(232로 지시됨)의 방향으로 더 이동하면 듀티 종동부 핀(duty follower pin)(130B)은 듀티 캠(duty cam)(82A)으로부터 이탈하여 듀티 캠 치차(duty cam teeth)의 안쪽(80B)과 맞물리게 되고 캠 휠(cam wheel)(80)은 화살표(238로 지시됨)로 표현된 시계 방향으로 회전하게 된다. 핀(118)이 교차형의 홈(124)의 끝 부분에 도달하면 조작(manipulating) 부재(120)도 아래쪽 방향의 끝 부분에 도달하게 된다. 조작 부재(120)가 화살표(242로 지시됨)의 방향으로 중립적 위치로 다시 돌아오면 듀티 종동부 핀(13B)은 듀티 캠 치차(82A)의 안쪽 면과 만나게 되고, 캠 휠(80)의 화살표(238로 지시됨)의 시계 방향의 회전을 일으키게 된다.

조작 부재(120)가 도 8D의 중립적 위치로 돌아가게 되면 이젠 왼쪽, 오른쪽 방향으로 이동해본다. 조작 부재(120)가 화살표(242로 지시됨) 방향의 오른쪽으로 움직이면 듀티 종동부 핀(130C)은 듀티 캠 치차(82B)와 만나게 되고 캠 휠(80)이 화살표(236으로 지시됨)방향의 시계 방향으로 돌게 화살표(242로 지시됨)방향으로 더 이동하게 되면 듀티 종동부 핀(130)과 만나게 되고 캠 휠(82)은 화살표(238로 지시됨)로 그려진 시계 방향으로 돌게 된다.

동시에 유사한 기작으로 모든 잠금 뭉치들이 조작 부재(120)가 이동할 때마다 회전하게 된다. 그러나, 조작 부재의 이동이 반드시 잠금 뭉치들의 일치된 회전으로 이루어지지 않을 수도 있다. 소위 자물쇠의 열림 조합이 이동의 순서의 패턴이나 길이를 통해 미리 디자인될 수 있을 것이다.

위에서 살펴본 조작(manipulation) 과정에서 캠 휠(80)이 시계방향과 시계 반대 방향으로 돌았지만, 일정한 방향의 캠 치차의 특정 디자인이나 다른 기하학적 고려에 따라서 캠 휠의 각 이동이 다른 일정한 방향을 가질 수도 있다.

미리 정해진 일련의 순서의 조작 부재(120)의 이동이 완성되면 모든 잠금 뭉치(66)이 디스크 부재(80) 가장자리의 와부(72)가 잠금 돌출부(58)와 마주할 수 있게 된다. 그렇게 되면 즉시 용수철(57)의 복원력에 의해서 잠금 돌출부(58)가 와부(72)와 맞물리게 되고 자물쇠가 열리게 된다.

위에서는 잠금 부재(56)가 디스크 부재(80)와 맞물리면서 열리게 되는 것을 살펴보았지만 이것은 단지 하나의 예일 뿐이며 복원력은 생략될 수도 있다. 그러나 복원력은 잠금 부재가 쉽게 또는 비의도적으로 이동하지 않도록 하여 열림 상태를 얻는 것을 도와 준다.

발명을 좀더 이해하기 위해서 도 9A 내지 9C에서 잠금 부재(56)와 잠금 뭉치(66)가 바닥 투영도로 그려져 있다. 명확성을 위해 각 잠금 뭉치들은 66A, 66B, 66C, 66D로 표현되면 그들의 구성성분도 같은 방법으로 표시한다.

그림 9A에서 잠금 돌기(58A, 58B, 58D)가 상응하는 디스크 부재(70A, 70B, 70D)의 주위 표면에서 버티고 있는 동안 오직 잠금 돌기(58C)만이 잠금 뭉치(66C)의 상응하는 주변 홈 맞은 편까지 갈 수 있다. 따라서 잠금 부재(56)는 풀림 상태로 각 이동할 수 없다.

도 9B에서 잠금 뭉치(66)는 주변 홈(72A, 72C, 72D)이 상응하는 잠금 돌기(58A, 58B, 58D)에 마주볼 수 있도록 더 회전한 모습이다. 그러나 주변 홈(72B)이 아직 상응하는 잠금 돌기(58D)를 마주하고 있지 않기 때문에 잠금 부재(56)는 잠금 돌기(58)와 가장자리의 와부(72)가 완전히 맞물려져서 풀림 상태가 되도록 회전하지 못한다. 도 9C에서 모든 잠금 뭉치들(68A 내지 68D)은 그들의 잠금 돌기(58A 내지 58D)가 가장자리 와부(72A 내지 72D)로 이동할 수 있도록 적당한 자리로 회전을 끝냈고 따라서 잠금 부재(56)는 화살표(256으로 지시됨)의 방향으로 회전 이동을 하게 된다.

그림 10A 내지 10C는 자물쇠의 리셋 기작을 보여주고 있다. 리셋 기작은 각 조작 단위를 미리 정하여진 일련의 이동이 끝난 후 모든 가장자리의 와부들이 각각의 잠금 돌출부들을 맞물리게 되면서 자물쇠가 풀림 상태가 된 소위 "zero position" 상태에서 시작하도록 하기 위하여 필요하다. 도 10A 내지 10C는 잠금 뭉치들이 66A 내지 66D로 표시되어 있고 그들 각각의 구성성분도 같은 방법으로 표시되어 있다. 명확성을 위해 다른 디스크 부재은 표시하지 않았고 오직 하나의 디스크 부재(70B)만 빗금으로 표시하였다.

리셋 부재(88)는 각 끝이 상응하는 캠(76A 내지 76D)과 맞물리는 평평한 표면(88A 내지 88D)으로 된 네 개의 암으로 이루어져 있다. 각 리셋 캠(76A 내지 76D)은 평평한 바닥 부분(77A 내지 77D)을 가지고 있는 물방울 모양의 형태이다. "zero position"또는 "reset position"은 모든 리셋 캠들이 도 10C에서 볼 수 있는 것처럼 그들의 평평한 표면(77A 내지 77D부분)이 각각 상응하는 리셋 부재(88)의 평평한 표면(88A 내지 88D)에 대응하여 버티고 있을 때 얻어진다.

도 10A는 리셋 캠(76A 내지 76D)의 임의의 상태를 보여주고 있다. 도 10B에서 U자형 고리(30)는 화살표(260으로 지시됨)의 방향으로 눌러졌다. 고리의 긴 다리(31)는 리셋 레버(98)을 누르게 되고 평평한 표면(88A-88D)이 리셋 캠(76A-76D)의 표면과 만나게 되면서 힘의 탄젠셜 모멘트(tangential moment)가 리셋 캠의 회전을 일으키면서 표면(88A 내지 88D)이 상응하는 각각의 리셋 캠(76A 내지 76D)의 평평한 표면에 위치한 도 10C의 상태가 된다.

도 10B에서 보이듯이, 리셋 작동은 리셋 부재의 도 10B와 도 10C의 화살표(262로 지시됨) 방향으로의 회전을 가져온다. 한편, 잠금 부재(66A 내지 66D)가 도 10B에서 각각 화살표(266A 내지 266D로 지시됨)로 그려진 적합한 방향으로 회전하게 된다.

도 1에서 도 10까지 그려진 실시예(embodiment)는 자물쇠와 잠금 기작(mechanism)을 설명하고 있다. 여기에서 풀림 조합은 제조자 단계에서 미리 정하여지는 것이고 사용자에 의해서 주문을 받아 만들어지거나 개인화하지 못한다. 도 11 내지 13과 관련하여 그려진 실시예는 자물쇠의 조합이 사용자에 의해서 조작 순서의 길이뿐만 아니라 희망하는 이동 순서로 개인화될 수 있는 실시예이다.

이 실시예에 대응하는 자물쇠는 사실 지금까지 살펴 본 실시예와 비슷하다. 잠금 뭉치(366)에 있어서 주된 차이점은 여러 개의 축 방향의 돌출된 핀(도에서는 3개)(374, 376)으로 형성된 리셋 캠(372)과 합쳐진 캠 휠(370)에 있다. 그러나 디스크 부재(380)는 분리 가능하며 가장자리에 와부(382)가 형성되어 있고 윗면에 리셋 캠(372)의 돌출부(374, 376)와 맞물릴 수 있는 여러 개의 트인 구멍들을 가지고 있다. 따라서 디스크 부재(380)는 캠(372)과 캠 휠(370)과 관련하여 서로 축 방향으로 위치하지만, 다른 각 배치로 위치하게 된다. 스프링(390)은 디스크 부재(380)와 리셋 캠(372) 사이에 들어가게 되어 두 구성 성분이 서로 떨어져 있도록 만든다.

더 큰 차이는 도 12A에서 볼 수 있듯이 회전할 수 있도록 바닥 벽(398)에 형성된 호(弧) 모양의 와부를 통해 축 방향으로 돌출되어 있는 핀(400)을 가지고 위치하고 있는 분리 부재(394)의 부가에 있다. 또한 분리 부재(394)는 평면적으로 배열된 보조 핀(416)과 맞물릴 수 있도록 되어 있는 와부(412)를 가진 네 개의 경사진 표면을 갖고 있다. 따라서 분리 부재(394)는 오직 시계 방향으로만 제한된 방식으로 몸체 안에서 회전할 수 있다.

도 12A 내지 12C의 실시예에 대응하는 자물쇠는 전의 실시예와 비슷한 방식으로 작동한다. 그러나 자물쇠의 조합이 개인화 될 필요가 있을 때 자물쇠는 먼저 위에서 언급했고 도 4, 6B, 9C에서 그려진 풀림 상태로 조작된다. 풀림 상태에서 잠금 부재(56)의 잠금 돌출부(58)는 디스크 부재(380)의 가장자리 와부(382)와 맞물려 있다.(도 12B) 이 위치에서 잠금 부재(56)의 가장자리 부분, 즉 돌출부(58)는 분리 부재(394)를 타고 이동하면서 바닥 벽(398)과 관련하여 약간 떠 있는 위치에 있게 된다. 반대로 디스크 부재(380)는 스프링(390)의 복원력 하에서 리셋 캠(372)과 떨어지지 않는다.

그러나, 분리 부재(394)가 화살표(418로 지시됨)에 의해 표시된 시계 방향으로 회전할 때, 잠금 부재(56)는 회전하지 않고 축방향으로 디스크 부재(380)와 스프링(390)의 복원력 하에서 같이 이동면서 회전하지 않고 결국 도 12C와 13B에서 보여지는 것처럼 리셋 캠(372)으로부터 디스크 부재(380)가 분리되게 된다. 이 상황에서 사용자는 조작 부재의 일련의 연속적인 이동을 함으로써 자물쇠의 새 조합을 개인화시킬 수 있다. 일단 디스크 부재(380)가 리셋 캠(372)에 새로 맞물리게 되면 새 조합이 생겨나게 되고 분리 부재(394)가 원래의 위치로 돌아가면서 새 조합이 남게 된다.

도 13A, 13B 에서 보여지듯이 디스크 부재(380)는 잠금 부재(56)의 두께뿐만 아니라 분리 부재(394)의 두께와 대략 일치하는 높이의 축방향으로 아래쪽인 돌출부(413)로 구성되어 있어서 잠금 부재(56)와 분리 부재(394)가 이동하는 동안 맞물림과 엇갈림이 쉽게 일어나도록 해준다.

도 1에서 도 13까지의 실시예에서 잠금 브리치(140)는 잠금 부재(56)와 연결된 분리 부재의 형태로 작동된다. 도 14A 내지 14C에서 잠금 부재가 잠금 브리치와 합쳐진 다른 실시예를 그리고 있다.

이 실시예에서 잠금 부재(430)는 두 개의 브리치 암(432와 434)과 결합되어진 형태이고 각각의 끝은 걸쇠 맞물린 부재(438과 440)를 가지고 있으면 이것은 U자형 고리의 형태인 잠금 볼트(450)의 잠금 걸쇠(444와 446)를 잡아둘 수 있도록 맞쳐져 있다.

도 14A에서 배열 상태는 잠금 상황으로 잠금 돌출부가 디스크 부재의 와부에 맞물릴 수 없기 때문에 잠금 부재(430)는 시계 반대 방향의 배치된 위치에 있다. 결과적으로 걸쇠 맞물림 부재(438과 440)는 고리의 빠져나감을 막으면서 잠금 볼트(450)의 잠금 결쇠(444와 446)과 맞물리게 된다

잠금 기작을 풀림 상태로 만들기 위하여(도 14B) 잠금 돌출부는 디스크 부재의 가장자리의 와부로 돌출하게 되고 잠금 부재은 시계 반대 방향으로 이동하여 걸쇠 맞물림 부재(438와 440)가 오른쪽으로 이동하여 잠금 걸쇠(444와 446)로부터 이탈하여 도 14C에서 처럼 걸쇠 맞물림 부재(440)가 빠져 나갈 수 있게 된다.

도 1에서 도 14까지의 실시예를 살펴볼때, 잠금 뭉치는 2차원적인 방법으로 즉, 자물쇠의 중앙 축과 평행한 축위에 배치되며 잠금 뭉치들은 같은 평면위에 놓이게 된다. 잠금 뭉치들의 숫자는 하나 또는 다른 어떤 실용적인 숫자로 다르게 하여 자물쇠가 더 안전해지게 만들 수 있다. 좀 다른 적용을 하여 잠금 뭉치들을 축방향으로 배열하여 즉, 도 15 내지 18의 실시예에서 보여지듯이 서로의 윗부분으로 배치되게 할 수있다. 여기에서 그림은 세개의 잠금 뭉치들을 그리고 있지만 다른 어떤 실용적인 갯수가 적용될 수 있다.

자물쇠(500)는 아래 바닥(502)과 상단부 덮개(504)로 이루어진 몸체와 거기서 미끄러지듯 이동가능한 조작 손잡이(505)가 있는 커버(504)로 이루어져 있다. 더 나아가, 자물쇠는 U자형 고리의 형태를 가진 잠금 볼트로 이루어져있다. U자형 고리(506)는 짧은 다리(508)와 긴 다리(510)를 가지고 있고, 이는 그곳으로부터 제거 되지 않으나, 축을 중심으로 몸 체 안으로 들어간다. 짧은 다리(508)는 와부 형태의잠금 걸쇠(514)가 형성되어 있고, 긴 다리(510)는 핀(520)과 리셋 핀(524)과 함께 와부(518)로 형성되어 있으며, 그 목적은 이하에서 분명해질 것이다. 세개의 잠금 어셈블리(530)는 동축 방향으로 중심 축(528)에 끼워져 있으며, 각각은 별 형태의 리셋 캠(542) 그리고 캠 휠(534) 가장자리 와부(536)와 함께 형성된 디스크 부재(534)로 이루어져 있다. 보통의 잠금 어셈블리(530)의 부재 작동 방식은 서로가 지탱하고 캠 휠(546)과 리셋 캠(542)으로 나오는 커플링 요소(550)에 의하여 서로 맞물려서 회전하게 하는 것이다. 커플링 요소(550)는 디스크 부재(534)에서 형성되어 있는 각각의 구멍(556)을 통과하는 두개의 축방향의 돌출부(552)로 이루어져 있다. 3개의 잠금 어셈블리(530)는 감긴 스프링 부재(561)를 이용하여 하부 방향으로 치우쳐 있다.

도 16을 살펴보면, 상부 덮개 부재가 2개의 나란한 방향의 십자형 슬롯(508)으로 구성된다는 것이다. 또한 십자형 슬롯(508)의 각각의 부분과 평행하게 2개의 평행형의 슬롯(510)이 존재한다.

몸체 안에는 평평하게 이동 가능한 2개의 슬라이드(512와 516)가 상부 덮개(504) 아래로 뻗어있고, 거기서 상부로 향한 축의 돌출부인 2개의 상부로 향한 축방향 돌출부(520)와 함께 형성된 상부 슬라이드(512)는 십자형의 와부(508)로 미끄러지며, 2개의 상부로 향한 축방향 돌출부(524)와 함께 형성된 바닥 슬라이드(516)는 선형의 슬롯(510) 안으로 미끄러진다. 핀(520과 524)과 같은 중간 위치에 치우쳐 있는 두개의 슬라이드(512와 516)는 상부 덮개(504) 안의 슬롯(508과 510)에 각각 위치하고 있다.

슬라이드(512와 516) 각각은 두개의 나란히 뻗어있는 톱니바퀴 구조부분(517)과 함께 형성되어 지며, 각각은 4개의 치차 구조(518과 519)의 종동부(從動部)로 이루어져 있다.

3개의 고정된 잠금 돌출부(537)로 이루어진 잠금 부재(532)는 각각의 디스크 부재(534)의 가장자리 와부(536)와 각각 맞물리기 위해 축을 이루며 뻗어있고, 배치되어 있다. 잠금 부재(532)는 단단한 바(bar)(538) 위에 놓이고, 잠금 브리치(breach)(542)와 함께 형성되어, U자형 고리(506)의 잠금 걸쇠(514)를 붙잡게 만들어진 완전한 잠금 부재를 형성한다. 잠금 브리치(542)는 축(546)을 넘어 몸체에서 축으로 회전하고, 반시계 방향, 즉, 디스크 부재(534)의 둘레에 대해서 치우친 잠금 돌출부(537)에서 감긴 스프링(550)에 의해 잠금 브리치(542)는 치우친다. 그러나, 선행 응용분야와 관련하여 설명한대로, 잠금 돌출부(537)의 가장자리 와부(536)로의 돌기는 모든 가장자리 와부(536)가 축 방향으로 정렬되었을 때만 가능하다.

3개의 리셋 레버(562)로 이루어진 리셋 부재(560)는 동축 방향으로 뻗어져 각각의 잠금 어셈블리(530)의 리셋 캠을 맞닥 뜨려 있다. 리셋 부재(560)는 보통 시계 방향으로 치우쳐 있다. 즉, 리셋 캠(542)으로부터 떨어지게 하는 방향이다. 그러나, 리셋 부재(560)는 U 자형 고리(506)를 끌어들이기 위하여 반시계 방향으로 치우쳐 있고, 그것을 누른다. 그로 인해 리셋 핀(524)(긴 다리(510)의 반대 편으로 뻗은)는 주축을 이루며 리셋 부재(560)를 치환하며, 차례로 리셋 레버(562)는 리셋 캠(542)에 접선으로 작용하는 힘을 제공하고, 이는 리셋 캠(524)이 선행 응용분야와 관련하여 설명한 리셋 레버(562)의 각각의 평면과 같은 높이로 정렬할 때까지 회전한다.

잠금 어셈블리(530)의 주변부가 잠기면, 4개의 축을 이루는 조작 부재(560, 562 그리고 566)가 제공되며, 각각은 인덱스 글자 A, B 혹은 C로 표시된 조작 부재의 수를 가리키는 호 모양의 블레이드의 다수를 구성한다. 블레이드의 호(arc)는 캠 휠(546)에 상응하는 윤곽을 가지고 있다. 동일 인덱스 문자를 가리키는 호모양의 블레이드 각각은 캠 휠(546)에 상응하는 접선 방향으로의 이동에 꼭 맞게 만들어졌다. 그로 인해, 조직 부재의 회전은 잠금 어셈블리(530)의 상응하는 이동을 수반한다. 캠 휠(546)이 하나 또는 그 이상의 동일 수준의 호 모양의 블레이드에 의해 맞물릴 수 있다는 것은 인정되고 있다. 그로 인해, 잠금 뭉치는 고도의 안전 수준으로 조작되어질 수 있다.

조작 부재 각각은 2개의 축 배열로 이루어 진다. 그로 인해 낮은 블레이드(560C, 562C, 564C)는 상부 블레이드에 대하여 독립적으로 이는 2개의 갓발 유사한 부재(570과 572)의 각각 축의 연장으로 가능하다.

깃발 유사 부재(570과 572)는 슬라이드(512와 516)의 톱니 바퀴형 구조(517) 내에서 받아들여진다. 그로 인해 슬라이드(512와 516)의 X-Y 유사 패턴에서의 이동은 조작 부재(560 내지 566)의 상응하는 각을 이루며, 이동하는 것을 전하고 플레크 부재의 맞물림에 기인하여 각각의 치차(518과 519)와 함께 깃발 유사 부재(570과 572)는 톱니바퀴형 구조 메커니즘에서 작동한다.

3개의 잠금 어셈블리(530)는 축방향으로 이동가능한 대좌 부재(580) 상에 존재하고 고리(584) 안에 동축 방향으로 받아들여지는 여러개의 가장자리 동출부(588)와 함께 형성되며, 톱니바퀴 모양의 휠(590)과 맞물려져서 바닥 베이서에서 잠긴다. 톱니바퀴 휠(590)은 U자형 고리(506)의 핀(520) 조합에 의하여 회전하며, 이는 U자형 고리를 누르게 되며, 이로 인해 톱니바퀴 모양의 휠(590)이 회전 운동을 하게 되며, 이는 차례로 링(584)을 회전하게 한다. 휠(584)의 회전은 대좌(580) 수직의 이동을 수반한다. 이러한 스프링(561)의 편향 효과에 대한 수직 이동은 커플링 요소의 중심에 축의 힘을 제공한다. 그로인해 이것들은 디스크 부재(534)에서 각각 떨어지게 되며, 이는 각각의 디스크 부재 534의 각을 이루는 위치를 각각 잠금 어셈블리(530) 내에서 변화시킬 수 있게 된다.

도 15에서 보면, 몸체 내부에 토글 스프링(592)이 한 쪽 끝(594)에서 잠긴채로 있고, 반대 끝 부분에는 토글 부재(598)가 U자형 고리(506)의 와부(518)와 함께 맞닥뜨려 질 수 있는 돌출부(600)와 함께 형성된다. 잠금 부재(532)의 도르레 부재(538)는 토글 스프링(592) 상단부에 존재하고, 그로인해 두 위치에서 각각 이동하게 된다. 즉, 닫히거나 열린다. 돌출부(600)의 정렬은 U자형 고리(506)의 와부(518) 내에서 맞물리고, 이로인해 U자형 고리(506)가 들어가게 되며, 이는 토글 스프링(590)이 딱하고 소리를 내며, 닫힌 위치로 들어가게 된다(즉 중앙 축(528)이 오목해진다.) 그리고 상응하게 U자형 고리(506)를 빼내게 되면, 토글 스프링(592)이 딱하고 소리를 내며, 상대적으로 열린 위치로 들어가게 된다(즉, 중앙 축(528)이 볼록해진다.).

도 18은 잠금 어셈블리(530)와 정교한 부재(560)의 상호 작용을 알기 쉽게 설명한, 바닥 슬라이드(516)만을 나타낸 바닥 분해사시도이다.

슬라이드(516)가 화살표(620으로 지시됨)의 직선 방향으로 이동하면 깃발 모양의 치차(570과 575)는 톱니바퀴가 달린 부재(517)의 치차(518과 519)와 맞닥뜨려지며, 그것에 의해서 블레이드(560B와 560C)의 각 이동으로, 캠(cam) 휠(546)과 동일평면상에 놓이게 된다. 블레이드(560)의 각 이동은 캠(cam) 휠(546)의 각 이동을 야기시킨다. 캠 휠(546)은 블레이드(566C, 564C 그리고 562C)(그림에는 표시되어 있지 않음)에 의하여 각이동을 심화시킨다. 또한 블레이드(560B)는 상응하는 중앙 잠금 장치의 캠 휠(546)에 맞물린다(표시되어 있지 않음).

자물쇠(500)의 구조는 도 1에서 14에 도시된 이전 출원과 다르지만, 그것의 주요한 작동 기능은 유사하다. 즉, 조작 손잡이(505)는 슬라이드(512와 516)의 각이동을 조절하며, 이는 조작 부재(560내지 566)의 연속적인 각 이동을 야기시킨다. 조작 부재(560 내지 566)는 차례로 그것들의 상응하는 맞물리는 캠 휠들(546)의 각 이동을 일으키며, 이는 디스크 부재들(534)의 개방 위치로의 각 이동을 야기시킨다. 그곳에서 모든 주변(536)이 축을 이루며 정렬하고, 잠금 부재(532)의 잠금 러그(537)와 맞닥뜨려지며, U자형 고리(506)는 빠지게 된다.

더구나, U자형 고리(506)를 누르게 되면, 이전 출원과 유사하게, 리셋(reset) 부재(560)의 각 이동을 야기시키고, 리셋(reset) 레버(560)는 리셋 캠(542)에 접선으로 작용하는 힘을 제공하여 영점 위치로 회전하게 하며, 그곳에서 리셋 캠(542)의 평평한 표면은 리셋 레버(562)에 상응하여 지탱한다. 그리고 거기서 리셋 캠(542)은 축을 이루어 정렬된다.

열쇠의 조합을 개인화시키는 것은 디스크 부재(534)를 그들의 결합된 캠 휠(546)과 리셋 캠(542)으로부터 축 방향으로 분리함으로써 그들의 각 위치를 각각 변화시킴으로 얻어지고, 그 후 다시 잠금 장치 뭉치를 다시 맞물리게 한다. U자형 고리(506)를 누름으로써, 조합형 핀(520)이 톱니 바퀴(590)의 회전운동을 일으키게 된다. 그 결과 축 방향으로 대좌(seat)(580)를 이동하는 휠(584)의 회전을 일으킨다. 여기서 대좌는 교대로 축방향으로 이동하여 커플링(550)이 디스크 부재(534)에서 이탈하게 만든다.

상술한 잠금 장치에 의하면, 본 발명에 의하면, 본 발명이 간단하고, 본질적으로 간단한 조작에도 불구하고 안전성을 보장 받을 수 있다. 이 자물쇠는 그것의 개부 근처 다이얼에 청진기를 사용한는 등의 판에박힌 방법으로 열 수 없다. 그럼에도 불구하고, 잠금 메커니즘은 마스터키 이상으로 사용되어질 수 있다. 동일한 개방 조합을 가진 보조 자물쇠는 설명한바와 같이 그들의 개방 조합을 조절함으로 써 쉽게 삽입할 수 있다.

더구나, 본 자물쇠는 지금껏 알려진 자물쇠에서 볼 수 없었던 대단히 중요한 장점을 가지고 있는데, 이는 어둠 속에서나, 한손을 자지고도 심지어는 장갑을 착용하고도 자물쇠를 조작할 수 있다는 것이다. 이는 맹인이나 장애인들이 조작할 수 있음을 뜻한다.

이 자물쇠는 당업자들에 의해 유용하게, 필요한 변경을 가하여 다양하게 다른 용도, 즉, 문, 창문, 자동차 문, 작은 벽장등에 사용될 수 있을 것이다.

도면의 상세한 설명

발명을 이해하고 실질적으로 어떻게 행해지는지 이해하기 위해서 첨부된 도들에서 몇가지 실시예(embodiment)들이 묘사되어질 것이다. 그러나 여기에 있는 실시예들오 제한 되어지는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 대응하는 맹꽁이 자물쇠의 부분 투영도이다.

도 2는 도 1의 맹꽁이 자물쇠의 전체 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 몇가지 구성성분들이 생략된 잠김 상태에 있는 자물쇠의 투영도이다.

도 4는 도 3과 유사한 도으로써 여전히 자물쇠는 잠김 상태이지만, 잠금 기작(mechanism)은 풀림 상태에 있는 투영도이다.

도 5A와 5B는 도 3의 잠금 상태에 있는 자물쇠를 그리고 있으며, 도 5B는 강제로 자물쇠를 열려고 할 때의 모습을 그린 투영도이다.

도 6A와 6B는 자물쇠를 여는 두 개의 일련의 과정을 그리고 있는 투영도이다.

도 7A와 7B는 두 개의 연속적인 위치에서 자물쇠의 조작 기작을 위에서 보여주는 투영도이다.

도 8A 내지 8F는 일련의 연속적인 조작 이동에 있어서 조작 부재과 캠 휠중 하나와의 관계를 살펴 본 투영도이다.

도 9A 내지 9C는 잠금 부재부재금 뭉치의 연속적인 위치를 나타내는 바닥 분해 사시도이다.

도 10A 내지 10C는 리셋 조작의 연속적인 위치를 나타내를 리셋 메커니즘의 바닥 분해 사시도이다.

도 11은 발명의 개량과 일치하는 맹꽁이 자물쇠의 분해도이다.

도 12A 내지 도 12C는 자물쇠 잠금 암호를 개인화 하기 위한 연속적인 단계를 나타내는 그림이다.

도 13A 내지 13C는 도 12B 와 도 11C에 있어서 잠금 암호를 개인화하는 단계에서 연속적인 위치를 그린 XIIV-XIIV의 선을 따라서 본 단면도이다.

도 14A 내지 14C는 잠겨 있는 경우와 열려 있는 경우를 각각 나타낸 본 발명을 구체화 시킨, 맹꽁이 자물쇠의 투영도이다.

도 15는 발명의 다른 응용에 있어서 맹꽁이 자물쇠의 분해 사시도이다.

도 16은 도 15의 자물쇠의 부분적으로 조합되고 부분적으로 분해된 모습을 나타낸 분해 사시도이다;

도 17은 상단의 커버를 제거하고 바라본 16의 자물쇠의 분해사시도이다; 그리고

도 18은 도 16의 자물쇠의 잠금 뭉치를 밑에서 바라본 투영도이다.

Claims

몸체(22)와 상기 몸체로 연결되는 적어도 하나의 다리(31)를 가지면서 잠금 걸쇠(150,152)를 형성하는 고리(30) 그리고 상기 잠금 걸쇠를 붙잡는 잠금 브리치(breach)(140)와;

각 잠금 뭉치가, 가장자리에 와(窩)부(72)가 형성된 디스크 부재(70)과 캠(cam) 치차(82)를 형성하는 캠 휠(80), 그리고 리셋 캠(76)을 포함하며, 상기 몸체 내부에서 회전 가능하게 지탱되는 적어도 하나의 잠금 뭉치(assembly)(66);

적어도 하나의 잠금 돌출부(58)를 형성하는 잠금 부재(56)로서, 각각이 디스크 부재(70)에 대응하고; 적어도 하나의 반대편 돌출부 전부가 대응되는 디스크 부재(70)의 가장자리 와(窩)부(72) 내에 맞물리고 잠금 브리치(breach)(140)가 고리에서 풀려나는 개방 상태와, 잠금 브리치가 고리(30)를 잡고 있는 상태에서 적어도 하나의 잠금 돌출부가 대응하는 가장자리 와부로 부터 풀려나는 잠김 상태 사이에서 각을 이룬채 이동할 수 있는 잠금 부재;

적어도 하나의 잠금 뭉치(66) 각각의 리셋 캠(76)에 힘을 가함으로써 연동하는 디스크 부재(70)을 리셋 위치로 회전시키는 리셋 부재(88)을 포함하는 리셋 작용부(reset mechanism);

각각의 캠 휠(80)에 대응하고 상기 몸체(22) 내부에서 평면 이동 가능한 상태의 적어도 하나의 종동부(從動部)를 포함하는 단일 조작 부재(120)를 포함하고;

자물쇠의 조합 암호에 대응하여 상기 조작 부재(120)가 미리 정해진 대로 연속적으로 이동하면, 상기 적어도 하나의 종동부가 각각의 캠 휠(80)의 캠 치차(82)를 만나게 되고, 상기 적어도 하나의 잠금 뭉치(66) 각각이 대응하는 연속적인 각 이동(angular displacement)을 하여 상기 가장자리 와부(72) 각각이 대응하는 잠금 돌출부(58)에 접하는 위치로 이동함으로써, 상기 잠금 부재(56)가 해제 위치로 이동하도록 하는 배열을 가지며;

잠금 부재를 개방 위치로 이동시킴으로써 잠금 브리치(140)가 대응하여 이동하여 고리의 잠금 걸쇠로부터 풀려나도록 하며, 잠금 부재를 잠금 위치로 이동시켜 잠금 브리치가 대응하여 이동하도록함으로써 상기 잠금 걸쇠와 맞물리도록 하는 잠금 부재에 잠금 브리치가 추축(pivotally)으로 연결되어 있는 것인,

조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 잠금 부재(532)가, 대응하는 갯수의 잠금 돌출부(537)를 포함하고 잠금 상태와 개방 상태 사이에서 선회 이동 가능한 레버 형태인 것을 특징으로하는, 상기 몸체 내부에 동축(coaxially) 방향으로 배치되는 적어도 두개의 잠금 어셈블리(530)를 포함하는 것인 조합형 자물쇠.
제2항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 개방 상태에서는 가장자리 와부가 축방향으로 정렬된 것인 조합형 자물쇠.
제2항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 잠금 부재의 잠금 돌출부(537)가 축 방향으로 정렬된 것임을 특징으로하는 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 캠 휠(546)과 리셋 캠(542)이 디스크 부재(534)에 합체됨으로써, 자물쇠의 조합 암호가 사전에 프로그램되는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 적어도 캠 휠(80)이 디스크 부재으로부터 축 방향으로 분리될 수 있게 함으로써, 다수의 각 위치들중 미리 정해진 위치로 각을 변화시킬 수 있게 하여, 잠금 조합이 어떠한 개별화된 조합으로도 변할 수 있게하는 조합형 자물쇠.
제6항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 개별화된 조합이, 상기 조작 부재의 무제한적인 연속적 이동을 포함할 수 있는 것인 조합형 자물쇠.
제6항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 캠 휠(80)이 디스크 부재으로부터 수직 축 방향으로 편향된 것인 조합형 자물쇠.
제6항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 캠 휠(80)과 리셋 캠(76)이 서로 합체되는 것인 조합형 자물쇠.
제6항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 잠금 부재(56)가, 디스크 부재(70)가 캠 휠(80)로부터 벗어나는 축방향 이동을 막아주고 디스크 부재의 한계 부위 하에서 확장되는 작동 위치와, 상기 한계 부위로 부터 벗어나 디스크 부재(70)의 축 방향 이동을 허용하는 조합 리셋 위치 사이에서 각(axially) 이동할 수 있는 것인 조합형 자물쇠.
제10항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 부재(56)가 이것의 해당 작동 위치로 부터 벗어나는 것을 막아줌으로써 잠금 부재을 지탱해주는 제1 위치와 잠금 부재(56)가 움직여 조합 리셋 위치로 이동하는 것을 허용하여 주는 제2 위치 사이에, 이동 가능한 분리 부재(394)를 추가로 더 포함하는 조합형 자물쇠.
제11항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 분리 부재(394)가, 잠금 부재하에서 지탱하는 제1 위치와 잠금 부재로부터 벗어나는 제2 위치 사이의 몸체 내부에서 미끄럼 회전하는 것인 조합형 자물쇠.
제12항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 부재가 분리 부재(394) 위로 이동하는 것이 용이하도록, 상기 잠금 부재(52)와 분리 부재들중 어느하나 또는 양자 모두가 활주면(410)을 형성하는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 캠 휠(80)이 다수의 바늘로 이루어진 중심부의 별 모양의 부재를 포함하고, 각 바늘은 조작 부재의 종동부와 미끄러지듯이 맞물릴 수 있는 캠 표면을 갖는 것인 조합형 자물쇠.
제14항의 조합형 자물쇠에 있어서, 캠 휠(80)이, 캠 휠의 가장자리에 인접하도록 배치된 캠 요소(element)들의 원주형 배열을 포함하고, 각 캠 요소들은 조작 부재의 종동부와 미끄러지듯이 맞물릴 수 있는 캠 표면을 포함하는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 조작 부재(120)가 몸체(22) 내부에서 십자 형태로 이동 가능한 것인 조합형 자물쇠.
제16항의 조합형 자물쇠에 있어서, 조작 부재(120)가 조작 손가락에 맞물릴 수 있는 손잡이(knob)(38)에 의해서 조작되는 것인 조합형 자물쇠.
제17항의 조합형 자물쇠에 있어서, 조작 손가락에 맞물릴 수 있는 손잡이(knob)(38)가 몸체(22)의 앞면으로부터 튀어나온 것인 조합형 자물쇠.
제17항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 조합형 자물쇠를 보지 아니하면서 조작 손가락으로 조작할 수 있는 것인 조합형 자물쇠.
제16항의 조합형 자물쇠에 있어서, 조작 부재가(120) 적어도 하나의 종동부가 캠 휠로부터 벗어난 중립 위치로 편향된 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 중심축을 따라 몸체 내부에서 평면적으로 배치된 적어도 두개의 잠금 뭉치(66)를 포함하는 것인 조합형 자물쇠.
제21항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 부재(56)가 중심 축을 따라 각 변화를 일으킬 수 있는 것인 조합형 자물쇠.
제22항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 부재(56)가 복수개의 방사상의 암(arms)을 포함하는 교차 형태의 부재이며, 각각이 이들의 말단부에서 잠금 돌출부(58)와 맞추어지는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 브리치(breach)(140)가 잠금 부재(56)와 합체된 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 조합형 자물쇠가 한 손으로 조작할 수 있는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 브리치(140)가 적어도 하나의 걸쇠가 물리는 부위를 갖도록 형성되는 막대기이고; 잠금 위치에서는 걸쇠가 맞물리는 부위가 잠금 걸쇠(150,152)와 맞물리므로써 고리(30)를 붙잡으며; 더 나아가, 축방향의 당기는 힘을 고리(30)에 가하여 잠금 브리치(140)가 이동하여 몸체(22)와 맞물리게 함으로써, 상기 축방향의 당기는 힘이, 잠금 위치에서는 몸체 내부에서 잠금 브리치(140)에 쐐기를 박아 축 방향 힘이 잠금 부재(56)들과 적어도 하나의 잠금 뭉치(66)에는 전달되지 아니하게 하는 것인 조합형 자물쇠.
제26항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 브리치(140)와 몸체(22)가 각각 톱니바퀴부(156,160)를 형성함으로써 톱니바퀴부의 맞물림이 잠금 상태에서 잠금 브리치에 쐐기를 박도록 하는 조합형 자물쇠.
제26항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 걸쇠(150,152)가, 잠금 브리치에 의하여 맞물릴 수 있도록 고리에 형성된 패인 부분인 것인 조합형 자물쇠.
제28항의 조합형 자물쇠에 있어서, 고리의 패인 부분이 고리(30)의 세로 축이 교차하는 활주면을 형성하고; 잠금 브리치의 적어도 하나의 걸쇠 맞물림 부위(144,146)가 대응하는 경사 면(198)을 형성하며; 여기서 고리(30)의 축 방향 이동이, 잠금 브리치가 몸체 내부로 잠금 브리치(140)를 고정시키게되는 축방향및 측면 이동을 야기하는 것인 조합형 자물쇠.
제26항의 조합형 자물쇠에 있어서, 잠금 브리치(140)가 몸체 내부에 고정됨으로부터 편향되어 나오는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 리셋 부재의 암(arm)(90)이, 적어도 하나의 잠금 뭉치(66) 각각의 리셋 캠(76)에 접선(tangent)력 성분을 가함으로써, 연동되는 디스크 부재(70)를 리셋 위치로 회전시키는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 걸쇠가 결합되면 적어도 하나의 잠금 뭉치(66)가 자동적으로 출격(scramble)하는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 자물쇠가 맹꽁이 자물쇠(20)이고 고리(30)가 유(U)자형 걸쇠인 것인 조합형 자물쇠.
제33항의 조합형 자물쇠에 있어서, 상기 걸쇠의 양쪽 말단(31)이 잠금 브리치(140)와 맞물릴 수 있는 잠금 걸쇠(150,152)를 형성하는 것인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 고리가 잠금 몸체로부터 분리될 수있는 단일 말단의 패스너(fastener)인 것인 조합형 자물쇠.
제35항의 조합형 자물쇠에 있어서, 고리가 체인에 연결되어 있는 체인 자물쇠인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 몸체가 출입구나 프레임(frame) 부재에 고정된 내장형(built-in) 자물쇠인 조합형 자물쇠.
제1항의 조합형 자물쇠에 있어서, 케이스에 사용되는 자물쇠인 조합형 자물쇠.
제31항의 조합형 자물쇠에 있어서, 리셋 부재(88)가 암(90)을 포함하며, 이들 각각이 리셋 캠에 대응하고, 이러한 각각의 암은 리셋 캠(76)의 편평한 부위에 대응하는 편평한 부위(94)를 포함하는 것인 조합형 자물쇠.
제31항의 조합형 자물쇠에 있어서, 리셋 부재(88)가, 고리(30)에 의해 작동하는 리셋 지레에 연결된 것인 조합형 자물쇠.