KR20060009915A - 신속 변경 자물쇠 - Google Patents

Abstract

자물쇠의 분해 없이 자물쇠의 키를 변경하기에 적합한 가변식 자물쇠 조립체가 개시되어 있다. 이 조립체는 내부에 보어를 갖는 하우징과 이 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그를 포함한다. 플러그는 종축과 키 홈을 포함한다. 이 키 홈은 적어도 제1 사용자 키 및 제2 사용자 키를 수용하도록 되어 있다. 자물쇠는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 자물쇠 내에 이동 가능한 변경 부재를 더 포함한다. 이 변경 부재는 제2 키의 조작에 응답해서만 이동할 수 있다. 따라서, 변경 부재가 제1 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키고, 변경 부재가 제2 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키지 못한다. 또한, 자물쇠 조립체는 변경 공구를 채택할 수 있으며, 이 변경 공구는 변경 슬롯 내로 삽입되면 변경 볼을 제2 위치로부터 제1 위치로 역으로 이동시킬 수 있다.

자물쇠, 하우징, 키 홈, 사용자 키, 변경 부재

Description

신속 변경 자물쇠 {RAPID-CHANGE LOCK}

본 발명은 일반적으로 실린더 자물쇠(cylinder lock)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원래 자물쇠에 맞도록 된 키와는 상이한 구성을 갖는 키의 삽입 시에도 자물쇠가 작동하도록 프로그래밍 가능한 실린더 자물쇠에 관한 것이다.

사업장, 아파트, 호텔, 학교 등의 다양한 구성체에 있어서는, 그 구성체에만 적용되는 고유한 자물쇠를 주문 제작하는 것이 일반적으로 바람직하다. 키와 자물쇠를 주문 제작하는데에는 2가지의 일반적인 방법이 있다. 첫 번째 방법은, 특정의 상연부 윤곽선(contour)을 갖는 키가 이들 구성체들의 자물쇠를 작동시키도록, 자물쇠 내의 드라이버 및 텀블러를 재구성하는 것을 포함한다. 두 번째 방법은, 고유 패턴의 종방향 윤곽선이 그 측면에 형성된 키를 수락하도록 자물쇠에 키 홈을 구성하는 것을 포함한다. 이들 방법에 의해서 발생되는 배타성의 목적은 구성체 내부로의 비인증 출입을 방지하기 위한 것이다. 제2 방법에 의해서 형성된 키와 자물쇠가 포함될 때, 자물쇠에 적합한 상연부 윤곽선을 갖는 키를 소지한 사람이 자물쇠를 개방하는 데는 충분하지 않은데, 이는 그 키가 홈 및/또는 릿지(ridge)의 적절한 종방향 윤곽선을 포함하여야 하기 때문이다.

일반적으로, 표준적인 종래의 자물쇠는 실린더형 보어를 그 내부에 갖는 하 우징을 포함한다. 신장된 대체로 실린더형인 플러그가 보어 내에 회전 가능하게 장착된다. 복수의 원통형 개구 또는 구멍이 하우징을 통하여 연장되고 플러그의 대응하는 원통형 구멍과 정렬될 수 있다. 쌍을 이루는 드라이버 및 텀블러 세트가 이들 구멍 내에 위치 결정되며(즉, 하우징의 구멍 내부에는 드라이버가, 플러그의 구멍 내부에는 텀블러가 위치 결정되며), 자물쇠 내부에 삽입되는 주 키(main key)에 응답하여 플러그의 회전 운동을 허용하는 방식으로 플러그와 하우징 내에서 이동 가능하다. 또한, 자물쇠의 배열 및 구조는 1개 이상의 드라이버 또는 텀블러 세트가 플러그와 하우징 사이의 계면에 위치 결정되어 잘못된 주 키 또는 주 키가 아닌 키가 자물쇠 내에 삽입될 때 플러그와 하우징간의 상대 회전을 방지한다. 그러나 드라이버와 텀블러 세트, 플러그, 및 하우징의 상대적 위치 결정은, 적절한 키가 삽입될 때, 드라이버가 하우징의 구멍 내부에 실질적으로 전반에 걸쳐 위치되고, 텀블러가 플러그의 구멍 내부에 실질적으로 전반에 걸쳐 위치하도록 이루어져서, 플러그는 잠금 해제 위치로 간섭 없이 회전될 수 있다.

또한, 다수의 자물쇠 또는 자물쇠 세트는 두 종류의 키, 즉 임차용 키(tenant key)와 마스터 키(master key)를 포함한다. 일반적으로, 각각의 임차용 키는 특정 자물쇠 세트의 하나의 자물쇠만을 개방하는 반면, 마스터 키는 서브세트의 모든 자물쇠를 개방한다. 시간의 경과에 따라, 구성체의 보안이 1개 이상의 임차용 키의 제어불능에 의해서 위험에 노출된다. 예컨대, 아파트, 호텔, 또는 모텔에서는, 손님이나 임차인이 키를 놔두고 가거나 부주의 또는 의도적으로 키를 보유할 수 있다. 이와 같은 경우, 다음의 거주자 또는 임차인은 그들의 구성원이나 자 산 면에서 안전할 수 없게 된다. 따라서, 새로운 키나 키 세트를 수락하도록 자물쇠를 용이하고 신속하게 재프로그램(reprogram)하는 것이 바람직할 것이다.

용이하게 변경될 수 있는 자물쇠는, 몇 사람의 피고용인이 자물쇠에 맞는 키를 소지하는 사업장에서도 바람직하다. 그러한 상황에서, 피고용인은 해고되거나 사직할 수 있지만, 키는 여전히 소지한다. 또한, 피고용인은 키를 분실할 수 있으며, 그로 인하여 잠겨진 영역의 보안이 불확실한 상황에 처해진다. 용이하게 변경될 수 있는 자물쇠는 개인적인 보안면에서도 요망된다. 그러한 상황의 일례는 학교로서, 교사 및/또는 관리인은 바람직하지 않거나 위험스러운 개인이 학교의 보안을 침해하는 경우에 학생들을 교실 안에서 안전하게 하고 교실 복도로부터 안전하게 격리시키기 위해서 교실 문의 자물쇠의 구성을 신속히 변경하기를 소망할 수 있다.

키가 분실되거나 불운하게 소지 되는 경우, 일반적인 조치는 분실된 키에 맞는 자물쇠를 변경해서, 새로운 상연부 윤곽선을 갖는 키를 상이한 길이의 텀블러에 대응시키도록 할 필요가 있다. 일반적으로, 키의 측면 상의 종방향 윤곽선에 대면하는 키 홈의 종방향 내벽의 형상의 변경에는 일반적으로 과도한 비용을 요하므로 그것의 변경은 이루어지지 않는다.

종래 기술에 있어서, 표준 실린더 자물쇠 내의 드라이버 및 텀블러의 구성을 변경하는 몇몇 공지된 방법이 있다. 이들 방법들 중 몇 가지는 드라이버 및 텀블러를 자물쇠로부터 제거하고 새로운 드라이버 및 텀블러 세트로 교체하는 것이다. 그러나 자물쇠를 변경하는 종래의 방법은 많은 단점을 갖는다. 첫째, 이들 방법은 지루하고 시간 낭비적이다. 둘째, 이들 방법은 일반적으로 자물쇠 수리인을 필요로 한다. 마지막으로, 이들 방법은 도어 안에 있는 자물쇠의 제거 및 교체와 더불어 실제 자물쇠 구조체의 분해 및 재조립을 필요로 한다.

따라서, 상이한 디자인 또는 구성을 갖는 키를 수락하도록 드라이버 및 텀블러의 위치 결정에 있어서 신속한 변경을 허용하는 자물쇠를 제공 및 구성하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 자물쇠로부터 플러그를 제거하지 않고, 및/또는 자물쇠 구조체의 다른 분해 없이 작동키가 변경될 수 있게 하는 자물쇠를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 그러한 변경이 종래 기술의 자물쇠에 있어서 현재 이용가능한 것보다 더 신속하게 수행될 수 있는 자물쇠를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 가변식 자물쇠 조립체에 관한 것으로서, a) 내부에 보어를 갖는 하우징과; b) 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그로서, 종축과, 이 종축에 평행하고, 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성된 제1 통로를 갖는 플러그와, 상기 키 서브세트는 적어도 제1 키와 제2 키를 구비하며, 각각의 키는 적어도 하나의 윤곽선 부위를 가지며; c) 자물쇠 내에서, 자물쇠 내의 제1 위치와 플러그 내의 제2 위치 사이에서 이동 가능한 변경 부재로서, 제2 키의 작동에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능한 변경 부재를 구비하며; 상기 변경 부재가 제1 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠는 작동시키고, 상기 변경 부재가 제2 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키지 않는다.

또한, 본 발명은 자물쇠를 분해하지 않고, 사용자 키 세트의 다른 키로 작동하도록 구성될 수 있는 가변식 자물쇠 조립체에 관한 것으로서, a) 내면을 갖는 대체로 원통형인 보어와, 이 보어 표면에 교차하는 복수의 대체로 원통형인 드라이버 챔버를 갖는 하우징과; b) 복수의 대체로 원통형인 드라이버와, 여기서 각각의 드라이버는 하나의 드라이버 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며, 보어 표면 측으로 가압되어 있고; c) 대체로 원통형인 외주를 갖고 보어 내에 회전 가능하게 장착되어 보어 표면과 플러그 외주 사이의 계면에 전단선을 형성하는 플러그로서, 종축과, 외주와 교차하고 종축과 평행하며 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성되는 키 홈과, 상기 키 서브세트는 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제1 윤곽선 연부를 갖는 제1 키와, 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제2 윤곽선 연부를 갖는 제2 키를 적어도 포함하며, 여기에 있어서 제1 윤곽선 연부와 제2 윤곽선 연부는 상이하게 구성된 적어도 제1 윤곽선 부위와 제2 윤곽선 부위를 갖고; 외주 및 키 홈과 교차하며, 종축과 대체로 직교하는 복수의 대체로 원통형인 텀블러 챔버와, 여기서 각각의 텀블러 챔버는 플러그가 하우징에 대하여 제1 회전 위치에 있을 때 드라이버 챔버와 정렬하여 핀 챔버를 형성하고, 외주와 교차하는 복수의 리테이너 공동부와, 여기서 플러그가 상기 하우징에 대하여 제2 회전 위치에 있을 때, 각각의 리테이너 공동부는 대응하는 텀블러 챔버로부터 이격되고 대응하는 드라이버 챔버와 정렬되며, 종축과 평행하게 구성되고, 플러그의 정면으로부터 연장되고 각각의 상기 리테이너 공동부의 일부에 교차하는 변경 공구 슬롯을 갖는 플러그와; d) 복수의 텀블러와, 여기서 각각의 텀블러는 하나의 텀블러 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며; e) 각각 하나의 핀 챔버와 관련되고, 드라이버 및 텀블러 사이의 핀 챔버 내의 제1 위치 및 리테이너 공동부 내의 제2 위치를 갖고, 변경 공구 슬롯 내에 변경 공구가 삽입될 때, 리테이너 공동부 내의 제2 위치로부터 이동 가능한 복수의 자물쇠 구성 변경 볼을 구비한다.

또한, 본 발명은 가변식 자물쇠 조립체에 관한 것으로서, a) 내부에 보어를 갖는 하우징과; b) 상기 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그로서, i) 종축과, ii) 종축에 평행하고, 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성된 제1 통로와, 상기 키 서브세트는 적어도 제1 키와 제2 키를 포함하며, 각각의 키는 적어도 하나의 윤곽선 부위를 가지며, iii) 변경 공구를 수용하도록 플러그 내에 구성된 제2 통로를 갖는 플러그와; c) 자물쇠 내에서, 자물쇠 내의 제1 위치와 플러그 내의 제2 위치 사이에서 이동 가능한 변경 부재로서, 제2 키의 작동에 의한 플러그의 회전에만 응답하여, 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능한 변경 부재를 구비하며; 여기에 있어서 상기 변경 부재가 제1 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠는 작동시키고, 상기 변경 부재가 제2 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키지 않는다.

또한, 본 발명은 가변식 자물쇠 조립체에 관한 것으로서, a) 보어를 내부에 갖는 하우징과; b) 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그로서, 종축을 가지며, 그 종축에 평행한 제1 통로를 더 포함하는 플러그와, 여기에서 제1 통로는 적어도 제1 키와 제2 키를 수용하도록 채택되며; c) 제1 및 제2 세트의 핀 챔버를 구비하며, 여기에 있어서 제1 세트의 핀 챔버의 각각의 핀 챔버는 종축에 수직인 제1 면에 놓이며, 제2 세트의 핀 챔버의 각각의 핌 챔버는 종축에 수직인 제2 면에 놓이며, 제1 면과 제2 면은 동일 평면이 아니다.

또한, 본 발명은 가변식 자물쇠 조립체에 관한 것으로서, a) 내면을 갖는 대체로 원통형인 보어와, 상기 보어 표면에 교차하는 복수의 대체로 원통형인 드라이버 챔버를 갖는 하우징과; b) 복수의 대체로 원통형인 드라이버와, 여기서 각각의 드라이버는 하나의 드라이버 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며, 보어 표면 측으로 가압되어 있고, c) 대체로 원통형인 외주를 갖고 보어 내에 회전 가능하게 장착되어 보어 표면과 외주 사이의 계면에 전단선을 형성하는 플러그로서, 1) 종축과, 2) 종축에 평행하게 구성되고, 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성된 키 홈과, 상기 키 서브세트는 적어도 제1 키 및 제2 키를 포함하며, 제1 키 및 제2 키 각각은 상이하게 구성된 적어도 하나의 윤곽선 부위를 갖는 연부를 갖고; 3) 외주 및 키 홈과 교차하며 종축에 직교하는 복수의 대체로 원통형인 텀블러 챔버와, 상기 텀블러 챔버는 드라이버 챔버의 개수와 동일하며, 플러그가 하우징에 대하여 제1 위치에 있을 때 하우징 내부에 정렬되어 핀 챔버를 형성하고, 그리하여 플러그가 제1 위치에 있고 적어도 하나의 드라이버가 전단선과 교차하도록 가압될 때, 플러그는 하우징 내에서 회전될 수 없으며; 4) 상기 외주와 교차하며 대응하는 텀블러 챔버로부터 이격되고 플러그가 하우징에 대하여 제2 위치에 있을 때 대응하는 드라이버 챔버와 정렬되는 복수의 리테이너 공동부를 포함하는 플러그와; d) 각각 하나의 텀블러 챔버 내에 수용되어 그 안에서 이동 가능한 복수의 텀블러와; e) 복수의 자물쇠 구성 변경 부재를 구비한다. 여기서, 적어도 하나의 변경 부재는 드라이버 및 텀블러 사이의 각각의 핀 챔버 내에 위치되며, 적어도 하나의 변경 부재는 제2 키가 키 홈 내로 삽입될 때 적어도 하나의 윤곽선 부위에 응답하여, 플러그가 제1 위치로부터 제2 위치로 회전될 때, 드라이버 챔버 내에 전적으로 배치되고, 자물쇠 내에서 리테이너 공동부중 한 공동부 내로 이동될 수 있고, f)플러그는 (1)일 변경 부재가 텀블러 챔버 내에 있을 때는 제1 키에 삽입에 의해서, 그리고 (2)상기 변경 부재가 리테이너 공동부 내에 있을 때에는 제2 키의 삽입에 의해서 회전될 수 있다.

또한, 본 발명은 자물쇠의 재프로그래밍 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 a) 내부에 보어를 갖는 하우징과, 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그를 포함하는 적응 가능 자물쇠 조립체를 제공하는 단계와, 여기에서, 플러그는 종축을 가지며, 플러그는 종축에 평행한 제1 오리피스와, 자물쇠 내의 제1 위치와 플러그 내의 제2 위치 사이에서 자물쇠 내에서 이동 가능한 변경 부재를 더 포함하며, 제1 오리피스는 키 서브세트에서 선택한 하나의 키를 수용하도록 채택되며, 상기 키 서브세트는 적어도 제1 키 및 제2 키를 포함하며, 변경 챔버는 제2 키의 작동에 의한 플러그의 회전에만 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능하며, 여기에 있어서 상기 변경 부재가 제1 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키고, 변경 부재가 제2 위치에 있을 때, 제1 키는 자물쇠를 작동시키지 않으며; b) 키 세트를 제공하는 단계와, 상기 키 세트는 적어도 제1 키 및 제2 키를 포함하며, 각각의 제1 키 및 제2 키는 상부 윤곽선을 포함하며, 제2 키는 제1 키와는 다른 상부 윤곽선을 가지며, 제1 키는 자물쇠를 작동시키도록 작동될 수 있고; c) 제2 키를 제1 오리피스 내에 삽입하는 단계; 및 d) 제1 키가 자물쇠의 작동을 실시할 수 없도록, 변경 부재를 제1 위치로부터 제2 위치로 변경하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 표준 자물쇠 플러그를 기계 가공하여 가변 자물쇠 플러그를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, a) 키 홈, 축방향 중심선, 및 주연면을 갖는 표준 자물쇠 플러그를 설치하는 단계와, 상기 표준 플러그는 축방향 중심선에 평행하게 연장되는 제1 라인을 따라서 주연면을 통하여 연장되는 복수의 텀블러 챔버를 더 구비하며, 여기에 있어서 각각의 텀블러 챔버는 키 홈 내부로 연장되며, 인접 텀블러 챔버로부터 제1 간격만큼 이격된 중심선을 가지며; b) 축방향 중심선에 평행하게 연장되는 제2 라인을 따라서 주연면을 통하여 표준 플러그 내부에 복수의 리테이너 공동부를 기계 가공하는 단계를 포함한다. 여기에 있어서 각각의 리테이너 공동부는 플러그 바디 내부로 연장되며, 주연면을 따라서 소정의 원호각만큼 대응하는 텀블러 챔버로부터 반경 방향으로 변위된다.

또한, 본 발명은 가변 변경 자물쇠용 플러그를 기계 가공하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 a) 키 홈, 축방향 중심선, 및 주연면을 갖는 플러그 바디를 제공하는 단계와; b) 축방향 중심선에 평행하게 연장되는 제1 라인을 따라서 주연면을 통하여 복수의 텀블러 챔버를 기계 가공하는 단계와, 여기에 있어서 각각의 텀블러 챔버는 키 홈 내부로 연장되며, 인접하는 텀블러 챔버로부터 제1 간격만큼 이격된 중심선을 가지며; c) 축방향 중심선에 평행하게 연장되는 제2 라인을 따라서 주연면을 통하여 복수의 리테이너 공동부를 기계 가공하는 단계와, 여기에 있어서 리테이너 공동부는 플러그 바디 내부로 연장되며, 각각의 리테이너 공동부는 주연면을 따라서 원호각만큼 대응하는 텀블러 챔버로부터 반경 방향으로 변위되며; d) 주연면을 통하여 그리고 제2 라인을 따라서 슬롯을 기계 가공하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 자물쇠 키트에 관한 것으로서, A) 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제1 윤곽선 연부를 갖는 제1 키와, 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제2 윤곽선 연부를 갖는 제2 키를 적어도 포함하는 키 서브세트와, 상기 제1 윤곽선 연부 및 제2 윤곽선 연부는 적어도 상이하게 구성된 제1 윤곽선 부위와 제2 윤곽선 부위를 가지며; B) 변경 공구와; C) 자물쇠를 분해하지 않고, 사용자 키 세트의 다른 키로 작동하도록 구성될 수 있는 가변식 자물쇠 조립체로서, a) 내면을 갖는 대체로 원통형인 보어와, 보어 표면에 교차하는 복수의 대체로 원통형인 드라이버 챔버를 갖는 하우징과, b) 복수의 대체로 원통형인 드라이버와, 여기서 각각의 드라이버는 하나의 드라이버 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며, 보어 표면 측으로 가압되어 있고, c) 대체로 원통형인 외주를 갖고 보어 내에 회전 가능하게 장착되어 보어 표면과 외주 사이의 계면에 전단선을 형성하는 플러그로서, 1) 종축과, 2) 외주와 교차하고, 종축과 평행하며, 상기 키 서브세트에서 선택된 키를 수용하도록 구성되는 키 홈과, 3) 외주 및 상기 키 홈과 교차하며, 상기 종축과 대체로 직교하는 복수의 대체로 원통형인 텀블러 챔버와, 여기서 각각의 텀블러 챔버는 플러그가 하우징에 대하여 제1 회전 위치에 있을 때 드라이버 챔버와 정렬하여 핀 챔버를 형성하고, 4) 외주와 교차하는 복수의 리테이너 공동부와, 여기서 플러그가 하우징에 대하여 제2 회전 위치에 있을 때, 각각의 리테이너 공동부는 대응하는 텀블러 챔버로부터 이격되고 대응하는 드라이버 챔버와 정렬되며, 5) 종축과 평행하게 구성되고, 플러그의 정면으로부터 연장되고 각각의 리테이너 공동부의 일부에 교차하는 변경 공구 슬롯을 갖는 플러그와, d) 복수의 텀블러와, 여기서 각각의 텀블러는 하나의 텀블러 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며, e) 복수의 자물쇠 구성 변경 볼과, 여기서 각각의 병경 볼은 하나의 핀 챔버와 관련되고, 드라이버 및 텀블러 사이의 핀 챔버 내의 제1 위치 및 리테이너 공동부 내의 제2 위치를 갖고, 변경 공구 슬롯 내에 변경 공구가 삽입될 때, 리테이너 공동부 내의 제2 위치로부터 이동 가능하고; D) 사용 지침서; 및 E) 키, 자물쇠 조립체, 변경 공구, 및 지침서를 보관하는 수단을 구비한다.

본 발명은 상기 발명의 배경에서 기재한 바와 같은 자물쇠의 문제점을 해결하고 자물쇠의 결점을 제거한다. 본 발명은 개조 가능하거나 변경 가능한 자물쇠 및 제1 키와는 상부 윤곽선이 상이한 제2 키를 수락하도록 자물쇠를 재프로그램하기 위한 자물쇠의 사용 방법을 제공한다. 본 발명은 자물쇠의 하우징으로부터 플러그를 제거하지 않고, 또한 자물쇠 조립체를 분해하지 않고, 상이한 디자인 또는 구성을 갖는 1개 이상의 키를 수용하도록 드라이버 및 텀블러의 위치 결정의 신속한 변경을 허용하는 자물쇠를 제공한다. 본 발명은 자물쇠로부터 플러그를 제거하지 않고, 또는 자물쇠 조립체의 다른 분해 없이 작동키가 변경될 수 있게 하는 자물쇠를 제공한다.

본 명세서에 수록되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고 있으며, 위에서 주어진 본 발명의 개괄적인 설명과 아래에 주어진 실시예의 상세한 설명과 더불어, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

도1은 본 발명의 자물쇠 조립체의 일 실시예의 구성 요소들의 사시 분해도이다.

도2a는 제1 작동 가능 키가 키 홈 내로 삽입되어 있는 경우의 일련의 변경 부재 및 리테이너 공동부를 나타낸, 본 발명의 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도2b는 도2a의 선 2B-2B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도3a는 제2 키가 키 홈 내로 삽입되는 경우의 변경 부재 및 리테이너 공동부의 위치 결정을 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도3b는 도3a의 선 3B-3B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도4a는 제2 키가 키 홈 내로 삽입되어 시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도4b는 도4a의 선 4B-4B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도5a는 제2 키가 키 홈 내에 여전히 삽입된 채로 플러그가 원래 위치로 역으 로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도5b는 도5a의 선 5B-5B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도6a는 현재는 작동 불능한 제1 키가 키 홈 내로 삽입된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도6b는 도6a의 선 6B-6B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도7a는 제3 키가 키 홈 내로 삽입되는 경우의 변경 부재 및 리테이너 공동부의 위치 결정을 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도7b는 도7a의 선 7B-7B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도8a는 제3 키가 키 홈 내로 삽입되어 시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도8b는 도8a의 선 8B-8B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도9a는 제3 키가 키 홈 내에 여전히 삽입된 채로 플러그가 그 원래 위치로 역으로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도9b는 도9a의 선 9B-9B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도10a는 현재는 작동 불능한 제2 키가 키 홈 내로 삽입된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징 단면도이다.

도10b는 도10a의 선 10B-10B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도11a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로, 제3 키가 키 홈 내에 삽입되어 있고 플러그가 1/4 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도11b는 도11a의 선 11B-11B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도12a는 변경 공구가 현재 변경 슬롯으로부터 제거되어 제1 키를 재차 작동 가능하게 하면서, 플러그가 그 원래 위치로 회전되고 제1 키가 키 홈 내에 삽입되어 있는 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도12b는 도12a의 선 12B-12B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도13a는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제4 키의 사시 측면도로서, 자물쇠 조립체의 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도13b는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제5 키의 사시 측면도로서, 자물쇠 조립체의 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도13c는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제6 키의 사시 측면도로서, 자물쇠 조립체의 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도13d는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제7 키의 사시 측면도로서, 자물쇠 조립체의 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도14a는 마스터 키가 키 홈 내에 삽입된 상태의, 자물쇠 조립체의 일 실시예의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도14b는 도14a의 선 14B-14B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도15a는 마스터 키가 키 홈 내에 삽입된 상태의, 자물쇠 조립체의 일 실시예의 1/4 회전된 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도15b는 도15a의 선 15B-15B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도16a는 자물쇠 조립체의 제2 실시예를 도시한 도면으로서, 제1 작동 가능 키가 키 홈 내로 삽입되어 있는 경우의 일련의 변경 부재 및 리테이너 공동부를 도시한, 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도16b는 도16a의 선 16B-16B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도17a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로, 제1 키가 키 홈 내로 삽입되어 있고 플러그가 1/4 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도17b는 도17a의 선 17B-17B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도18a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 여전히 삽입된 채로 플러그가 원래 외치로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도18b는 도18a의 선 18B-18B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도19a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로, 제2 키가 키 홈 내에 삽입되어 있고 플러그가 1/4 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도19b는 도19a의 선 19B-19B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도20a는 제2 키가 키 홈 내에 삽입되어 있고 변경 공구가 변경 슬롯으로부터 현재 제거된 채로, 플러그가 그 원래 외치로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도20b는 도20a의 선 20B-20B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도21a는 제2 키가 키 홈으로부터 제거되고, 현재는 작동 불능한 제1 키가 키 홈 내에 삽입되어 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도21b는 도21a의 선 21B-21B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도22a는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제3 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22b는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제4 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22c는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제5 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22d는 변경 부재를 작동시키는 제6 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22e는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제7 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22f는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제8 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22g는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제9 키의 사시 측면도로서, 변경 부재 들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22h는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제10 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22j는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제11 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22k는 자물쇠 조립체를 작동시키는 제12 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22l은 자물쇠 조립체를 작동시키는 제13 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22m은 자물쇠 조립체를 작동시키는 제14 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도22n은 자물쇠 조립체를 작동시키는 제15 키의 사시 측면도로서, 변경 부재들 중 일부를 상승시키는 상부 윤곽선을 나타낸 도면이다.

도23a는 폐쇄 위치에 있는 제1 블록과 키 홈 내로 삽입되는 작동 가능한 제1 키를 추가로 나타낸, 본 발명의 자물쇠 조립체의 다른 실시예의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도23b는 도23a의 선 23B-23B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도24a는 변경 공구가 삽입되어 있고 메모리 블록이 리테이너 공동부로부터 후퇴된 채로, 제1 키가 키 홈 내로 삽입되어 시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도24b는 도24a의 선 26B-24B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도25a는 제2 키가 삽입되어 있고 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입되어 있음에 따라 메모리 블록을 개방한 채로, 플러그가 원래 외치로 역으로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도25b는 도25a의 선 25B-25B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도26a는 제2 키와 변경 공구 양자가 삽입되어 있고, 메모리 블록이 개방되어 있으며, 플러그가 1/4 회전된 상태의, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도26b는 도26a의 선 26B-26B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도27a는 변경 공구가 변경 슬롯으로부터 현재 제거된 채로, 제2 키가 플러그 내에 삽입되어 있고 플러그가 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도27b는 도27a의 선 27B-27B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도28a는 변경 키가 제거되고 현재 작동 가능한 제2 키가 키 홈 내에 삽입된 채로, 플러그 그 원래 위치로 역으로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도28b는 도28a의 선 28B-28B를 따라 취한 하우징 및 플러그의 단면도이다.

도29a는 어떠한 키도 삽입되어 있지 않고 일련의 반경 방향 텀블러 및 변경 부재를 구비한 채로, 플러그가 원래 위치에 있는 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도29b는 도29a의 선 29B-29B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도30a는 제1 키가 키 홈 내로 삽입되는 경우의 반경 방향 텀블러 및 변경 부재의 위치 결정을 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면 및 하우징의 단면도이다.

도30b는 도30a의 선 30B-30B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도31a는 제1 키가 삽입되어 반시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도31b는 도31a의 선 31B-31B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도32a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로 제1 키가 삽입되어 1/4 회전된 상태를 나타낸, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도32b는 도32a의 선 32B-32B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도33a는 제1 키가 제거되고, 변경 공구가 변경 슬롯 내에 여전히 삽입되어 있으며, 새로운 제2 키가 키 홈 내에 삽입된 채로, 플러그가 원래 외치로 역으로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도33b는 도33a의 선 33B-33B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도34a는 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로, 제2 키가 키 홈 내에 삽입되어 있고 플러그가 반시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도34b는 도34a의 선 34B-34B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도35a는 변경 공구가 변경 슬롯으로부터 현재 제거된 채로, 제2 키가 키 홈 내에 삽입되어 있고 플러그가 반시계 방향으로 1/4 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도35b는 도35a의 선 35B-35B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도36a는 제2 키가 여전히 삽입되어 있고 변경 부재가 새로운 구성으로 리셋된 채로, 플러그가 그 원래 외치로 회전된 상태를 도시한, 자물쇠 조립체의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도36b는 도36a의 선 36B-36B를 따라 취한, 반경 방향 텀블러의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도37은 2세트의 드라이버/텀블러 스택을 보유하는 2세트의 핀 챔버를 구비한 본 발명의 자물쇠 조립체의 일 실시예의 구성 요소들의 사시 분해도이다.

도38은 2개의 별도 세트의 핀 챔버와 드라이버/텀블러 스택을 구비한 상기 실시예의 자물쇠 조립체의 플러그와 하우징의 단부 단면도이다.

도39a는 본 발명의 자물쇠용의 상연부 윤곽선과 종방향 윤곽선을 갖는 키의 측면 사시도이다.

도39b는 도39a의 선 39B-39B으로부터 취한 키의 단부도이다.

도39c는 도39a의 선 39C-39C를 따라 취한 키의 단면도이다.

도40a는 2개의 별도 세트의 핀 부재를 구비한 플러그의 키 홈에 꼭 맞는 Y자형의 키로서, 본 발명의 자물쇠용 상연부 윤곽선 및 종방향 윤곽선을 갖는 키의 사시 측면도이다.

도40b는 도40a의 선 40B-40B를 따라 취한 키의 단부도이다.

도40c는 도40a의 선 40C-40C를 따라 취한 키의 단면도이다.

도41a는 탬퍼 방지 핀을 구비한, 본 발명의 자물쇠의 일 실시예의 플러그의 측면도 및 하우징의 단면도이다.

도41b는 도41a의 선 41B-41B를 따라, 탬퍼 방지 핀의 평면도 및 하우징과 플러그의 단면도이다.

도42는 플러그 위치 결정 수단을 구비한 본 발명의 자물쇠 조립체의 일 실시예의 구성 요소들의 사시 분해도이다.

도43a는 플러그가 키 삽입 위치에 위치한 상태에서, 플러그 위치 결정 수단을 구비한 본 발명의 자물쇠의 일 실시예의 도42의 선 43-43를 통과하는 플러그 및 하우징의 단면도이다.

도43b는 플러그가 자물쇠 프로그래밍 위치에 위치한 상태에서, 플러그 위치 결정 수단을 구비한 본 발명의 자물쇠의 일 실시예의 도42의 선 43-43를 통과하는 플러그 및 하우징의 단면도이다.

도44a는 레이지 캠(lazy cam)을 갖는 래치를 구비한 본 발명의 패드록의 일 실시예의 초기 위치에 있는 플러그의 단부도이다.

도44b는 재프로그래밍 위치에 있는, 도44a의 플러그의 단부도이다.

도44c는 제2 잠금 해제 위치에 있는, 도44a의 플러그의 단부도이다.

자물쇠는 내부에 보어를 갖는 하우징과 이 보어(또는 자물쇠 코어) 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그를 포함한다. 플러그는 종축과, 이 종축에 평행하고, 키를 수용하도록 된 제1 오리피스 또는 통로를 구비한다. 또한, 플러그 및 하우징의 각각은 자물쇠의 드라이버와 텀블러를 각각 수용하도록 된 복수의 쌍을 이룬 세트의 반경 방향 연장 개구 또는 구멍을 각각 포함한다. 하우징 내의 반경 방향 연장 구멍은 드라이버 챔버를 형성한다. 플러그 내의 반경 방향 연장 구멍은 텀블러 챔버를 형성한다. 드라이버 및 텀블러가 (도면에서) 수직 방향으로 이동할 수 있는 제1 위치에 자물쇠가 위치하면, 플러그의 수직 개구는 하우징의 수직 개구와 정렬된다. 이 제1 자물쇠 위치 또는 제1 회전 위치에서, 텀블러 챔버는 각각의 드라이버 챔버와 정렬되며, 그 결과로 생긴 각 쌍의 연장된 개구 또는 구멍은 핀 챔버를 형성한다. 드라이버와 챔버는 상기 정렬된 세트의 핀 챔버 내에서 이동할 수 있다. 또한, 자물쇠는 쌍을 이루는 드라이버/텀블러 스택 또는 세트의 일부로서 핀 챔버 내에 배치되도록 이루어지거나, 또는 대안으로서, 플러그 내에 위치되거나 혹은 이 플러그와 관련된 별도의 리테이너 리세스 또는 공동부 내에 배치될 수 있는, 변경 부재, 예를 들면, 볼 베어링 형태의 변경 볼을 포함할 수 있다. 이 변경 부재는 드라이버/텀블러 스택 또는 세트의 다른 부재의 크기보다 더 작은 크기를 가질 수 있다. 1개 이상의 핀 챔버와 1개 이상의 리테이너 공동부 사이에서 변경 부재(들)를 이동시킴으로써, 자물쇠는 다른 상부 윤곽선을 갖는 제2 키를 수락하여 이 키로 작동되지만, 원래 작동 가능한 제1 키로는 작동되지 않도록 사용자는 드라이버/텀블러 구성을 변경할 수 있다.

본 발명의 자물쇠에 있어서, 키 서브세트가 제공될 수 있으며, 키 서브세트의 각 키는 자물쇠용의 작동 가능 키가 될 수 있도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 조작자가 특정 자물쇠용의 키 서브세트의 각 키의 사용을 진행함에 따라서, 적어도1개의 부가적인 변경 부재가 핀 챔버로부터 리테이너 공동부 내로 변위된다. 이에 따라, 변위되고 있는 변경 부재의 현재의 개수 또는 구성보다 더 적은 변경 부재를 이동시키도록 구성된 키 서브세트의 어떠한 키도 더 이상 자물쇠를 작동시키지 못하게 된다. 변위되고 있는 변경 부재의 현재의 개수 및 구성보다 더 많은 변경 부재를 이동시키도록 구성된 키 서브세트의 임의의 키를 사용하면, 적어도1개의 부가적인 변경 부재가 변위될 수 있으며, 이로써 그 새로운 키에 부합하는 자물쇠의 드라이버/텀블러의 구성이 변경될 수 있다. 예를 들면, 어떤 자물쇠가 6개의 드라이버/텀블러 스택 또는 세트를 포함하는 경우에, 작동 가능한 세트에는 최대 7개의 키가 제공될 수 있는데, 각각의 연속하는 키는 그 이전 키보다 적어도1개 이상 많은 변경 부재를 변위시킨다. 따라서, 각 키는, 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 적어도1개의 부가적인 윤곽선 부위가 상승되는 것을 제외하고는, 상기 세트에서의 이전 키와 거의 동일한 상부 윤곽선을 갖게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 자물쇠의 이 실시예는 변경 공구의 부재 시에 드라이버/텀블러 스택 또는 세트의 재구성을 허용함으로써, 단순히 키 서브세트의 새로운 키를 사용하는 것만으로도 신속하고, 자동적인 키의 변경을 허용한다.

모든 변경 부재가 일단 각각의 리테이너 공동부 내로 변위되어, 키 세트의 최종 키까지 도달하면, 자물쇠는 변경 공구를 사용하여 이 키 세트의 제1 키로 리셋될 수 있다. 이러한 변경을 수행하기 위해서, 플러그는 종축에 평행한 방향으로 플러그 내에 형성되고 각 리테이너 공동부에 교차하는 변경 슬롯을 제공하는 제2 오리피스 또는 통로를 포함한다. 리테이너 공동부가 하우징의 드라이버 챔버와 일 평면 내에서 정렬되고, 변경 공구가 변경 슬롯 내에 삽입되어 있으면, 리테이너 공동부 내에 배치된 임의의 변경 볼이 리테이너 공동부로부터 빠져 나와 드라이버 챔버 내로 변위되게 되며, 이로써 변경 부재가 드라이버/탬블러 스택으로 복귀되고 자물쇠가 키 세트로부터 후속으로 삽입되는 키로 작동되도록 리셋된다.

본 발명의 자물쇠의 이 실시예를 사용하는 방법은, 자물쇠를 작동시키도록 프로그램된 제1 키를 자물쇠의 키 홈 내로 삽입하는 것을 수반한다. 그러면, 이 키는 자물쇠의 하우징 내에서 플러그를 회전시키도록 사용될 수 있다. 그 다음에, 제1 키는 종방향 슬롯으로부터 제거된다. 다음에, 제1 키에 비해 상이하지만 상보적인 상연부 윤곽선을 갖는 제2 키가 삽입된다. 제2 키는 각각의 상승된 윤곽선 부위가 제2 키 상에서 발견된다는 점에서 제1 키에 대해 상보적이다. 제2 키는, 제1 키가 갖지 않는 적어도1개의 부가적인 상승된 윤곽선 부위를 갖는다는 점에서 상이하지만, 기타 면에서는 제2 키의 상연부 윤곽선은 제1 키의 상연부 윤곽선과 일치한다. 이로써, 상기 상승된 윤곽 부위와 관련된 드라이버/텀블러 스택은, 이 드라이버/텀블러 스택의 변경 부재가 자물쇠의 전단선의 상방으로 상승되어 하우징의 각 드라이버 챔버 내에 배치되는 방식으로 상승된다. 제2 키를 회전시킴으로써 플러그가 회전함에 따라, 리테이너 공동부는 하우징의 각 드라이버 챔버와 정렬하게 된다. 이에 의해, 각 드라이버 챔버 내의 드라이버의 상방에 배치 또는 위치 결정된 스프링 또는 기타 편의 기구의 힘은, 전단선의 상방으로 상승된 임의의 변경 부재를 그 대응하는 리테이너 공동부 내로 강제 하강시킨다. 제2 키 및 플러그가 원래 위치로 역으로 회전됨에 따라, 이제는 부가적인 변경 부재가 플러그의 텀블러 챔버로부터 오프셋된 리테이너 공동부 내에 배치되고, 이에 따라 자물쇠는 제2 키로 작동되도록 리셋되었다. 이제, 제1 키는 플러그의 회전을 허용할 만큼 현재 부가적으로 변경된 드라이버/텀블러 스택을 충분히 상승시킬 수 없기 때문에 작동 불능으로 된다.

본 발명의 대체 실시예는, 자물쇠의 드라이버/텀블러의 각각의 재구성에 있어서 변경 공구를 사용하는 것을 수반하는 실시예를 포함할 수 있다. 이 실시예는 특정 키 세트에서의 키의 개수를 확장시킬 수 있는데, 이는 사용자가 키 세트의 사용을 진행함에 따라 변경 부재를 텀블러 챔버로부터 드라이버 챔버를 거쳐 리테이너 공동부 내로 이동시키는 대신에, 변경 부재를 텀블러 부재와 리테이너 공동부 사이에서 전진 또는 후진시킬 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명의 이 실시예는 자동적인 자물쇠 변경을 방지하는 적어도2개의 상승된 윤곽선 부위를 갖는 키를 포함할 수도 있다. 그러나 보다 많은 키가 키 세트에 제공될 수 있다. 예를 들면, 총 6개의 윤곽선 부위에 걸쳐 2개의 상승된 윤곽선 부위를 교호로 배치함으로써, 15개의 상이한 키 조합이 얻어질 수 있다. 마찬가지로 총 6개의 윤곽선 부위에 걸쳐 4개의 상승된 윤곽선 부위를 갖는 키 서브세트는 15개의 상이한 키 조합을 제공한다.

본 발명의 또 다른 대체 실시예는 자물쇠의 플러그 내에 배치되고, 리테이너 공동부로의 개구와 변경 슬롯에 교차하도록 되어 있는 메모리 블록을 포함할 수 있다. 이 메모리 블록은 리테이너 공동부로의 개구를 부분적으로 폐색함으로써 다른 키가 비인증 방식으로 자물쇠 내로 삽입되는 것을 방지한다. 따라서, 비인증 사용자가 각 리테이너 공동부로의 개구의 전체 폭이 변경 부재를 수용하도록 노출되는 방식으로 메모리 블록을 변경 슬롯으로부터 멀어지게 변위 시키는 변경 공구를 삽입하지 않는 한, 전단선의 상방으로 어떠한 변경 볼도, 이들이 드라이버 챔버와 정렬 상태로 회전될 때 개구를 통과해서 리테이너 공동부 내로 끼워 맞추어질 수 없다.

또 다른 대체 실시예는 플러그의 반경 방향 연장 슬롯 내에 배치되는 적어도1개의 반경 방향 텀블러를 포함할 수 있다. 이 반경 방향 슬롯은 플러그의 종축으로부터 반경 방향 외측으로 플러그의 측벽에 배치되거나 또는 이와 관련된다. 이들 반경 방향 텀블러는 자물쇠의 하우징과 플러그 사이에 배치되는 사이드바(sidebar)를 수용하는 노치를 포함할 수 있다. 이 사이드바 및 반경 방향 텀블러의 구성은, 반경 방향 텀블러를 적절한 위치로 이동시켜 사이드바가 자물쇠의 하우징으로부터 플러그 내로 내향 이동할 수 있게 함으로써 플러그가 자물쇠를 작동시 키도록 회전될 수 있도록, 사용자는 적절한 상연부 윤곽선뿐만 아니라 적절한 종방향 윤곽선을 갖는 키를 소지할 필요가 있다는 점에서 자물쇠에 별도의 보안을 부가한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 자물쇠를 재구성하는 방법은, 자물쇠를 적절하게 작동시킬 수 있는 임차인 키를 변경하기 위해서 드라이버 및 텀블러를 재구성하는데 사용될 수 있다. 이 방법은 인증 사용자 키 또는 작동 가능한 사용자 키가 자물쇠 내로 삽입될 때, 키 서브세트의 다른 사용자 키가 작동 가능 키가 될 수 있도록 자물쇠를 리셋하는 변경 공구의 사용을 수반한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 드라이버 및 텀블러 배치를 재구성하지 않고도 자물쇠를 적절하게 작동시킬 수 있는 마스터 키를 제공한다. 특히, 이 대체 실시예는 일 실시 형태로, 적어도1개의 마스터 심(shim) 또는 핀을 포함하며, 바람직하게는 적어도1개의 마스터 심이 플러그의 각 텀블러 챔버 내에 배치된다. 이들 마스터 심은 변경 부재의 직하방에서 드라이버/텀블러 스택 내에 배치된다. 이들 마스터 심은 각각 변경 부재보다 더 크게 크기 설정되며, 또 리테이너 공동부로의 개구보다 더 크게 크기 설정된다. 따라서, 마스터 키가 플러그의 키 홈 내로 삽입되면, 모든 드라이버/텀블러 스택은, 하부의 텀블러가 전단선의 하방에서 플러그의 텀블러 챔버 내에 놓이는 한편, 각 마스터 심은 자물쇠의 전단선의 직상방에서 하우징의 드라이버 챔버 내에 놓이도록 상승된다. 리테이너 공동부가 하우징의 드라이버 챔버와 정렬되도록 플러그가 자물쇠 내에서 회전되면, 이들 마스터 심은 상대적으로 큰 크기로 인해 개구를 통해 리테이너 공동부 내로 떨어질 수 없다. 또한, 이들 마스터 심은 임의의 변경 부재가 리테이너 공동부 내로 이동하는 것을 방지하는데, 이는 이들 마스터 심이 리테이너 공동부와 임의의 드라이버 챔버 내의 변경 부재 사이에 배치되어, 변경 부재가 통과해서 진입할 수도 있는 리테이너 공동부로의 개구를 폐색하기 때문이다. 따라서, 변경 부재가 리테이너 공동부 내로 진입할 경로는 없다. 그와 같이, 사용자는 자물쇠의 드라이버/텀블러 스택을 재구성하지 않고서도 특정 설비 시스템에서의 임의의 자물쇠를 개방하기 위해 마스터 키를 작동시킬 수도 있다. 메모리 블록을 포함하는 본 발명의 일 실시예에서, 드라이버/텀블러 스택이 마스터 심을 포함할 필요가 없는데, 이는 변경 부재가 메모리 블록에 의해 리테이너 공동부 내로 진입하는 것이 방지될 수 있기 때문이다.

도1을 참조하면, 자물쇠(10)의 일 실시예는 대체로 원통형인 플러그(16)를 수용하기 위해 하우징(12)을 관통하는 대체로 원통형인 보어(14)를 갖는 하우징(12)을 포함한다. 플러그(16)는 하우징(12) 내에서 회전하도록 크기 설정된 외주를 갖는다. 자물쇠의 하우징 및 플러그는 수직 개구를 포함하며, 이 수직 개구 내에 드라이버 및 텀블러가 배치된다. 하우징(12)은 보어의 내면과 교차하는 복수의 대체로 원통형인 드라이버 챔버(40)를 구비하는 한편, 플러그(16)는 대응하는 복수의 원통형인 텀블러 챔버(42)를 구비한다. 하우징의 드라이버 챔버(40)와 플러그의 텀블러 챔버(42)가 정렬되면, 복수의 핀 챔버(18)가 형성된다. 각 핀 챔버(18)의 내부에는 복수의 대체로 원통형인 드라이버(20)와 복수의 대체로 연필 모양의 텀블러(22)가 배치되며, 이들 텀블러는 테이퍼형 단부를 갖는 원통체로 이루어져 있다. 텀블러(22)는, 그 테이퍼형 단부가 키 홈(24)의 형태로 플러그(16)의 제1 통로 내로 연장되도록 텀블러 챔버(42) 내에 위치 결정된다. 드라이버(20)는 대응 텀블러(22) 상방의 핀 챔버(18) 내에서 이동 가능하게 위치 결정된다. 드라이버 스프링(26) 형태의 편의 수단이 각 드라이버 챔버(40) 내에서, 하우징(12)에 제거 가능하게 고정 또는 부착된 직사각형의 상판(28)과 각각의 드라이버(20) 사이에 위치 결정되어, 어떠한 키도 내부에 삽입되어 있지 않을 때 텀블러(22)의 테이퍼형 단부가 키 홈(24) 내로 돌출하도록, 쌍을 이룬 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택(stack)을 하방으로 편의 또는 가압한다. 드라이버 스프링(26)은 다수의 압축 및 신장 사이클 시의 재료의 변형을 방지하기 위해 전형적으로 템퍼링된 스테인리스 강으로 이루어진다. 바람직하게는, 스프링 재료는 약 008 사이즈의 비금속 스테인리스 강선으로 이루어지며, 켄터키주 윌더시의 더블유. 비. 존스 스프링 코. 잉크(W.B. Jones Spring Co., Inc.)로부터 부품 번호 C108x008x520로서 입수 가능하다. 전형적으로, 드라이버 챔버(40) 및 텀블러 챔버(42)는 대체로 원형인 단면을 갖는다.

도2a는 하우징(12)의 단면도와, 이 하우징 내에 배치되는 드라이버(20) 및 플러그(16)의 평면도를 도시하고 있다. 도2b는 도2a의 선 2B-2B를 통과하는 자물쇠의 단면도로서, 동 도면은 단면에서 본 플러그(16) 및 하우징(12)을 도시하고 있고, 또 평면에서 본 하드웨어(드라이버(20), 편의 수단(26), 변경 부재(56), 마스터 심(master shim)(60) 및 텀블러(22))를 도시하고 있다. 본 발명의 이해를 향상시키기 위해서, 도2a(그리고 이와 유사한 후속 도면)에 도시된 리테이너 공동부(58) 및 변경 슬롯(88)은, 은선으로 도시된 텀블러(22)와 키(30)의 윤곽선 부위 (68, 70, 72, 74, 76, 및 78)를 볼 수 있도록, 플러그(16)의 종방향 중심선(54) (도2b 참조)에서 변위되어 있다.

도2a 및 도2b에서, 사용자 키 서브세트의 제1 키(30)가 키 홈(24) 내로 삽입되면, 쌍을 이룬 텀블러(22) 및 드라이버(20) 스택은 이 키의 상연부 윤곽선(32)과 일치하는 높이까지 상승된다. 만일 적절한 (또는 작동 가능한) 키가 삽입된 경우에는, 각 드라이버(20)의 하단부(34) 또는 각 드라이버(22)의 상단부(36)가 자물쇠(10)의 전단선(38)을 따라 배치된다. 전단선(38)은 플러그(16)의 외주가 보어(14)의 내면과 대면하거나 대향하는 계면에 위치된다. 따라서, 적절한 키 또는 작동 가능 키는 각 텀블러(22) 및 드라이버(20)를 상승시켜 플러그(16)의 하우징(12) 내에서의 회전을 허용하게 된다. 플러그(16)가 회전함에 따라, 각 드라이버(20)는 하우징(12)의 각 드라이버 챔버(40) 내의 대체로 전반에 걸쳐 배치되게 되는 한편, 각 텀블러(22)는 플러그(16)의 각 텀블러 챔버(42) 내의 대체로 전반에 걸쳐 배치되게 된다. 제1 키(30)는 이 키의 적어도 한 측면을 따라서 구성된 종방향 윤곽선(44)과, 상연부 윤곽선(32)을 가질 수 있다. 대안으로서, 종방향 윤곽선(44)은 키의 양 측면에 구성될 수도 있다.

보다 구체적으로는, 도1에 도시된 바와 같이, 예시된 실시예의 자물쇠(10)의 바디(46)는 그 형상이 대체로 원통형이다, 또 이 바디의 일 단부에는, 자물쇠(10)가 설치될 수 있는 도어나 기타 부재에 맞닿게 될 대체로 원형인 플랜지(48)가 제공된다. 바디(46)의 일부는 플랜지(48)와는 반대측 단부 근방에 나사산(도시하지 않음)이 형성됨으로써 잠금을 필요로 하는 대상(도시하지 않음)에 고정될 수 있다. 보어(14)는 종축(50)을 중심으로서 해서 그 종축을 따라 하우징(12) 내에 형성되어 그를 통해 연장되며, 하우징(12)의 양 단부를 통과한다. 예시된 실시예의 플러그(16)는, 조립된 자물쇠(10)에 있어서, 플러그(16)의 외주가 자물쇠(10)의 보어(14)의 표면과 대면 또는 대향하도록 구성된 원통체(52)를 포함하며, 이때 보어(14)의 종축(50)과 플러그(16)의 종축(54)은 대체로 동축을 이룬다. 하우징(12)의 단부로부터 연장되는 플러그(16)의 래치 단부(15)에는 나사산(67)이 제공될 수 있으며, 이 나사산과 (도시하지 않은) 짝 결합 자물쇠 너트가 나사 결합되어 플러그(16)를 하우징(12)의 보어(14) 내에 고정시킬 수 있다. 래치 부재(도시하지 않음)가 플러그(16)의 래치 단부(15) 상에 고정되어 리세스 또는 볼트(역시 도시하지 않음)에 맞물려서 자물쇠(10)가 설치된 대상을 잠글 수 있다.

하우징의 각 드라이버 챔버(40)와 플러그의 텀블러 챔버(42)가 정렬되면, 복수의 핀 챔버(18)가 형성되며, 이들 핀 챔버는 플러그의 키 홈(24)으로부터 하우징의 상단부를 관통하여 연장된다. 핀 챔버(18)는 플러그(16)의 종축(54)에 대해서 대체로 직교하는 방식으로 연장된다. 핀 챔버(18)에 있어서 텀블러 챔버(42)에 상당하는 부분은 보어(14)에 교차하고 플러그(16)에 있어서 키 홈(24)과 교차하는 부분을 통해서 연장되는 한편, 핀 챔버(18)에 있어서 드라이버 챔버(40)에 상당하는 부분은 자물쇠(10)의 하우징(12) 내로 그리고 이 하우징을 관통해서 연장된다. 따라서, 각 핀 챔버(18)의 드라이버 챔버(40) 부분은 하우징(12) 및 보어(14)에 교차하는 한편, 각 핀 챔버(18)의 텀블러 챔버 부분(42)은 플러그(16)의 외주 및 키 홈(24)과 교차한다. 상판(28)과 각 드라이버(20) 사이의 드라이버 스프링(26)에 의 해서, 각 드라이버 챔버(40) 내에 배치된 드라이버(20)가 대체로 각 보어(14)측을 향해 편의 또는 가압된다. 어떠한 키도 키 홈(24) 내로 삽입되지 않으면, 드라이버 스프링(26)의 힘에 의해서 각 드라이버(20)의 적어도 일부는 플러그 내의 핀 챔버(18) 중 텀블러 챔버(42) 부분 내로 돌출할 수 있다.

각 텀블러 챔버(42)는, 플러그(16)가 도2a 및 도2b에 도시된 초기 위치 또는 제1 위치에 있고 회전되지 않았을 때, 각 드라이버 챔버(40)와 축방향으로 정렬된다. 각 텀블러(22)의 탬블러 챔버(42) 내의 부분은 각 드라이버(20)와 드라이버 스프링(26)의 조합에 의해 생성되는 편의력 또는 가압력에 의해 키 홈(24) 내로 연장될 수 있다. 부가적으로, 각 텀블러(22)의 상단부(36)는 각 드라이버(20)의 하단부(34)와 접촉해서 맞물릴 수 있다. 본 발명의 자물쇠(10)의 예시된 실시예는 특정 수의 또는 복수의 쌍을 이룬 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택 또는 세트를 갖는 것으로 설명되었지만, 자물쇠(10)의 다른 실시예들은 한 쌍의 드라이버 및 텀블러(20, 22), 또는 예시된 실시예에서 설명된 것보다 보다 적거나 많은 개수의 다수 쌍의 드라이버 및 텀블러(20, 22)를 포함할 수도 있다.

또한, 본 발명의 자물쇠(10)는, 예시된 실시예에서와 같이, 볼 베어링 등의 대체로 구형인 변경 부재 또는 변경 볼의 형태로 될 수 있는 자물쇠 구성 변경 부재(56)를 포함한다. 변경 부재(56)는 핀 챔버(18) 내에 배치되고, 각각의 쌍을 이루는 드라이버(20) 및 텀블러(22) 세트 또는 스택의 일부로서 합체되도록 구성된다. 대안으로서, 변경 부재(56)는 플러그(16) 내에 구성되거나, 또는 이 플러그와 관련되는 별도의 리테이너 공동부(58) 내에 배치될 수 있다. 각 변경 부재(56)는 핀 챔버(18), 보다 구체적으로는 텀블러 챔버(42) 내의 제1 위치로부터 각 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치로 변위될 수 있도록 이동 가능하다. 역으로, 변경 부재(56)는 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치로부터 핀 챔버(18) 내의 제1 위치로 변위될 수 있다. 1개 이상의 핀 챔버(18)와 각각의 리테이너 공동부(58) 사이에서 변경 부재(56) 이동시킴으로써, 사용자는 1개 이상의 쌍을 이룬 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택 또는 세트의 구성을 변경함으로써, 상이한 상연부 윤곽선(32)을 키를 수락해서 이들을 작동 가능하게 한다. 따라서, 변경 부재(56)가 제1 위치에 있으면, 이 변경 부재는 쌍을 이루는 드라이버(20) 및 텀블러(22) 세트 또는 스택의 일부로서 합체될 수 있다. 변경 부재(56)를 구비한 드라이버/텀블러 스택에 있어서, 이들 드라이버(20)와 텀블러(22)는, 변경 부재(56)가 드라이버(20)와 텀블러(22) 사이에 배치되면 각각이 변경 부재(56)의 각 면과 접촉하거나 맞물릴 수 있다. 변경 부재(56)가 제2 위치로 변위된 드라이버/텀블러 스택에 있어서, 이들 드라이버(20)와 텀블러(22)는 서로 접촉하거나 맞물릴 수 있다. 대안으로서, 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 드라이버/탬블러 스택은 각각의 스택 또는 세트의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 부재(56) 사이에 배치되는 대체로 원형인 마스터 심(60)을 포함할 수도 있다. 본 발명의 자물쇠(10)에는, 특정 자물쇠를 작동시킬 수 있고, 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 1개 이상의 변경 부재(56)를 변위시키도록 이루어진 키 서브세트가 제공될 수 있다.

각 리테이너 공동부(58)는 변경 부재(56)를 수용하기 위해 단면이 원형이 갖는 개구를 갖는다. 전형적으로, 변경 부재(56)는 리테이너 공동부(58)보다 작은 직경을 갖는데, 보다 전형적으로는 리테이너 공동부보다 단지 약간 더 작은 직경을 갖는다. 변경 부재(56)의 구면 형상은, 자물쇠의 드라이버/텀블러 챔버(42, 42)와 공동부(58) 내에서의 롤링 운동을 허용하며, 그 배향에 상관없이 동일한 단면 형상을 투영할 수 있게 해준다. 또한, 변경 부재(56)의 구면 형상은 그 자유 운동을 방해할 수도 있는 모서리 또는 연부를 갖지 않는다. 배럴 형상의 또는 원통형의 변경 부재는, 비록 챔버 내에서 경사 운동하거나 뒹구는(텀블링하는) 경향이 있을 수 있고, 챔버 내에 박혀서 자물쇠에 잼을 야기시킬 가능성을 증가시킬 수도 있지만, 본 발명의 자물쇠에서 사용될 수 있다. 본 발명의 계속되는 실시예를 설명할 목적으로, 이하 변경 부재(56)는 변경 볼(56)이라 한다.

이제 도2a 내지 도13d를 참조하면, 본 발명의 자물쇠(10)의 제1 실시예가 예시되어 있다. 본 발명의 이 예시된 실시예는 변경 공구(64)(도1 참조)를 사용하지 않고도, 조작자로 하여금 제1 사용자 키(30)로 작동되는 자물쇠의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)의 구성을 변경함으로써, 제2 키(62)를 수락하여 이를 작동 가능하게 하고, 제1 키(30)는 작동 불능으로 만드는 것을 허용한다. 따라서, 제2 키(62)는 자물쇠(10)에서의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)의 구성을 변경하는데 사용되어, 자물쇠 그 자체를 제거해서 분해하지 않고도 제1 키(30)의 사용을 배제시킨다. 사용자 키 서브세트가 제공될 수 있어서, 이 경우에 각 후속 작동키를 사용하면 자물쇠(10)가 재구성되거나 키가 변경되어, 어떤 이전의 작동키로 자물쇠(10)를 작동시키는 것을 배제시킨다. 이러한 과정은 각각의 키의 상이한 상연부 윤곽선(32)에 의해 결정될 수 있다. 조작자가 특정 자물쇠(10)용의 키 서브세트의 각 키의 사용을 진행함에 따라서, 볼(56)의 적어도1개의 부가적인 변경 부재가 핀 챔버(18)들 중 1개의 챔버로부터 각각의 리테이너 공동부(58) 내로 변위된다. 이에 따라, 변위되고 있는 변경 볼(56)의 현재의 개수 또는 구성보다 더 적은 변경 볼을 변위시키도록 구성된 키 서브세트의 어떠한 키도 더 이상 자물쇠(10)를 작동시키지 못하게 된다. 변위되고 있는 변경 볼(56)의 현재의 개수 및 구성보다 1개 이상 더 많은 부가적인 변경 볼을 변위시키도록 구성된 서브세트의 임의의 키를 사용하면, 그 키에 부합하는 드라이버(20), 텀블러(22), 및 변경 볼(56)의 대응 구성이 변경되게 된다. 예를 들면, 자물쇠가 드라이버(20), 텀블러(22), 및/또는 변경 볼(56)을 구비한 6개의 핀 챔버(18)를 포함하는 경우에, 작동 가능한 세트에는 최대 7개의 키가 제공될 수 있는데, 각각의 연속하는 키는 그 이전 키보다 적어도1개 이상 많은 변경 볼(56)을 변위시킨다. 상기 7개 키의 세트의 하나의 키는 변경 볼(56)을 1개도 변위시키지 않게 된다. 이 키를 널 키(null key) 또는 베이스 키라고 부를 수 있다. 각각의 연속 키는, 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 적어도1개의 부가적인 윤곽선 부위(66)가 상승되는 것을 제외하고는, 상기 세트에서의 이전 키와 거의 동일한 상부 윤곽선을 갖게 될 것이다.

도2a 내지 도12b의 예시된 실시예에서, 본 발명의 자물쇠(10)는, 19, 21, 23, 25, 27, 및 29로서 각각 식별되고, 또 각각이 드라이버(20), 텀블러(22), 및 변경 볼(56)로 이루어진 한 세트를 수용하도록 이루어진 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 및 제6 핀 챔버를 갖는 것으로 도시되고 있다. 키 홈(24) 내로 삽입된 키는, 68, 70, 72, 74, 76, 및 78로서 식별되는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 및 제7 윤곽 선 부위를 갖는 것으로 도시되고 있다. 어떤 키가 키 홈(24) 내로 완전히 삽입되면, 이들 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 및 제6 윤곽선 부위(68, 70, 72, 74, 76, 및 78)가 대응하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 및 제6 핀 챔버(19, 21, 23, 25, 27 및 29)와 각각 정합된다. 이들 윤곽선 부위(68, 70, 72, 74, 76, 및 78)의 각각은 상승된 윤곽선 부위 또는 하강된 윤곽선 부위일 수 있다. 특히 도2a를 참조하면, 어떠한 변경 볼(56)도 전단 선(38)의 상방으로 상승되지 않도록, 제1 키(30)는 어떠한 상승된 윤곽선 부위(66)도 갖고 있지 않음을 볼 수 있다.

어떤 키가 키 홈(24) 내에 삽입되어 있으면, 제1 위치에 배치된 임의의 변경 볼(56)이 전단선(38)의 상방으로 상승되거나 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내로 상승되도록, 상승된 윤곽선 부위(66)는 자물쇠(10)의 전단선(38)과 동일 높이에 있는 각 텀블러(22)의 상단부(36)를 상승시키게 된다. 도3a를 참조하면, 제2 사용자 키(62)는 상승된 제1 윤곽선 부위(68)를 갖는 것으로 도시되고 있다. 제2 키(62)는 플러그(16)를 회전시켜 잠금 장치를 작동시킬 수 있는 데, 이는 제2 키가 핀 챔버(18)의 각각의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)을 상승시키면, 전단선(38)에 근접한 구성 요소들 중 임의의 2개들 간의 접합점이 동일 높이로 되기 때문이다. 이들 구성 요소들 중 어느 것도, 특히 드라이버(20)와 텀블러(22)는 전단선에 걸쳐지지 않는다. 특히, 제2 키(62)의 상승된 제1 윤곽선 부위(68)는 제1 핀 챔버(19) 내에 배치된 변경 볼(56)을 전단선(38)의 상방으로 상승시킨다. 플러그(16)가 일단 회전되어 제1 핀 챔버(19)의 변경 볼(56)을 그 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 변위시키면, 제1 키(30)는 하강된 제1 윤곽선 부위(68)(도6a 참 조)로 인해 작동 불능으로 된다. 도7a를 참조하면, 제3 키(63)가 제1 키 및 제3 윤곽선 부위(68, 72)를 상승시켰다. 상승된 제3 윤곽선 부위(72)는 제3 핀 챔버(23) 내에 배치되어 있는 부가적인 변위 볼(56)을 변위시킨다. 따라서, 적어도1개의 부가적인 상승된 윤곽선 부위(66)를 갖는 후속 키는, 이 후속 키의 상승된 윤곽선 부위(66)에 대응하여 하강된 윤곽선 부위를 갖는 임의의 다른 이전에 작동 가능한 키를 작동 불능으로 한다. 키 세트는 상승된 제1 및 제3, 및 부가적인 상승된 제5 윤곽선 부위(76)를 갖는 제4 키(80) (도13a에 도시됨)와, 상승된 제1, 제3, 및 제5 윤곽선 부위(68, 72, 76) 및 부가적인 상승된 제2 윤곽선 부위(70)를 갖는 제5 키(82)(도13b에 도시됨)와, 상승된 제1, 제2, 제3, 및 제5 윤곽선 부위(68, 72, 72, 76) 및 부가적인 상승된 제4 윤곽선 부위(74)를 갖는 제6 키(84)(도13c에 도시됨)와, 상승된 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 윤곽선 부위(68, 70, 72, 74, 76) 및 부가적인 상승된 제6 윤곽선 부위(78)를 갖는 제7 키(86)를 포함할 수 있다. 도시된 6개의 키 세트는 예시적인 것으로서, 임의의 개수의 유사하게 구성되는 키, 예컨대 그 키의 최대 개수가 자물쇠(10)에서의 핀 챔버(18)의 개수보다 1개 이상 많거나 또는 그와 동일한 수로 유사하게 구성되는 키일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

모든 변경 볼(56)이 일단 각각의 리테이너 공동부(58) 내로 변위되어, 사용자 키 세트의 최종 키까지 도달하거나 최종 키를 사용하고 나면, 자물쇠(10)는 변경 공구(64)를 사용하여 서브세트의 제1 키(30)로 리셋될 수 있다. 대안으로서, 어떤 세트의 모든 키가 사용된 바로 그때를 제외하고는, 자물쇠(10)는 조작자가 소 망하는 임의의 때에 리셋될 수 있다. 이러한 변경을 수행하기 위해서, 플러그(16)는 변경 슬롯(88) 형태의 제2 오리피스 또는 통로를 포함한다. 전형적으로, 변경 슬롯(88)은 플러그(16)의 종축(54)에 평행한 방향으로 플러그(16)에 형성되며, 또한 전형적으로 플러그의 정면으로부터 연장되어 각 리테이너 공동부(58)의 일부에 교차한다. 리테이너 공동부(58)가 하우징(12)의 드라이버 챔버(40)와 정렬되는 위치로 플러그(16)가 회전되고, 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내에 완전히 삽입되면, 리테이너 공동부(58) 내에 배치된 임의의 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58)로부터 빠져 나와 드라이버 챔버(40) 내로 변위되게 된다. 그리고, 플러그(16)가 그 원래 위치로 역으로 회전되면, 변경 볼(56)은 대응하는 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택 또는 세트로 복귀되어, 자물쇠(10)가 리셋된다.

바람직하게는, 변경 슬롯(88)은 리테이너 공동부(58)의 중심을 통과하는 종선을 따라 플러그(16) 내에 구성된다. 이러한 구성에 의해 변경 슬롯(88) 내로 삽입되는 변경 공구(64)가, 무게 중심에 수용된 변경 볼(56)을 최대 높이까지 상승시킬 수 있다. 부가적으로, 변경 슬롯(88)은 변경 볼(56)을 리테이너 공동부(58)로부터 빼내서 효과적으로 상승시킬 수 있는 변경 공구(64)를 수용하기에 필요할 정도로 그 폭을 최소화하도록 구성된다. 6개 정도의 핀 챔버를 갖는 전형적인 도어 자물쇠에 있어서, 변경 슬롯의 폭은 전형적으로 약 0.020인치 (약 0.50mm) 이하이다. 만일 변경 슬롯(88)의 폭이 너무 큰 경우에는, (이후에 논의될) 마스터 심(60) 등의 부재가 변경 슬롯(88)과의 교차부에서 리테이너 공동부(58)로의 개구의 코너(188)에 걸릴 우려가 있다 (도2 참조). 시간의 경과에 더불어, 코너(188)에 대한 마스터 심의 반복되는 충격으로 인해 코너(188)에 마모가 야기될 수 있으며, 이는 결국 마스터 심이 개구를 비틀거나 그 개구에 박힐 우려가 있다.

본 발명의 본 실시예의 자물쇠(10)를 사용하는 방법은, 자물쇠(10)를 작동시키도록 프로그램된 제1 키(30)를 자물쇠(10)의 종방향 키 홈(24) 내로 삽입하는 것을 수반한다. 이 키는 하우징(12) 내에서 플러그(16)를 회전시키도록 사용될 수 있다. 그 다음에, 제1 키(30)는 종방향 키 홈(24)으로부터 제거된다. 제2 키(62)는, 제1 키(30)에 비해 상이하지만 상보적인 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 제2 키(62)의 상연부 윤곽선(32)은 또한, 제1 키(30)에 의해 상승되는 것과 유사한 방식으로 임의의 쌍을 이룬 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택 또는 세트를 상승시키기 위해 제1 키(30)의 상연부 윤곽선(32)에 부합하는 상승된 윤곽선 부위(66)와, 적어도 한 개의 부가적인 상승된 윤곽선(66)을 갖는다. 제2 키(62)가 삽입됨에 따라서, 제2 키 상의 부가적인 상승된 윤곽선(66)에 의해 적어도1개의 변경 볼(56)이 자물쇠(10)의 전단선(38)의 상방으로 상승되어 하우징(12)의 각각의 드라이버 챔버(40) 내에 배치된다.

제2 키(62)와 플러그(16)가 시계 방향으로 회전되면, 리테이너 공동부(58)는 드라이버 챔버(40)와 정렬하게 된다. 이에 의해, 드라이버 챔버(40) 내의 각 드라이버(20)의 상방에 배치된 드라이버 스프링(26)의 스프링력은, 전단선(38)의 상방에 위치된 변경 볼(56)을 그 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 강제 하강시킨다. 제2 키(62)가 플러그(16)와 함께 그 원래 위치로 역으로 회전되면, 이제는 부가적인 변경 볼(56)이 핀 챔버(18)로부터 오프셋된 리테이너 공동부(58) 내에 배치되 고, 이에 따라 자물쇠(10)는 제2 키(62)로 작동되도록 리셋되었다.

1개의 변경 볼(56)만이 텀블러 챔버(42)로부터 리테이너 공동부(58)로 한 번에 이동하는 것으로 설명되고 있지만, 본 발명은 1개 이상의 변경 볼(56)이 한 번에 텀블러 챔버(42)로부터 리테이너 공동부(58)로 이동될 수 있는 구성을 제공한다.

이제 도2a 및 도2b를 참조하면, 자물쇠(10)의 예시된 실시예는 작동 가능한 제1 키(30)가 키 홈(24) 내로 삽입되는 것으로 도시되고 있다. 제1 키(30)는 어떠한 윤곽선 부위(66)도 상승되지 않은 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 6개의 윤곽선 부위(68, 70, 72, 74, 76, 78) 모두가 하강된 위치를 갖는다. 상기 도면은 이들 하강된 윤곽선 부위(68, 70, 72, 74, 76, 78)는, 제1 키(30)의 삽입 시에, 변경 볼(56)을 텀블러 챔버(42) 내에 계속해서 배치되게 한다. 각 핀 챔버(18)에서의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)은, 어떠한 드라이버 또는 텀블러도 전단선(38)에 걸쳐지지 않도록 상승되기 때문에, 하우징(12) 내의 플러그(16)를 회전시킴으로써 제1 키(30)로 자물쇠가 작동된다.

어떤 변경 볼(56)의 그 중심선보다 아래의 하부 부분이 전단선에 걸쳐지면, 플러그의 하우징 내의 전단선을 따른 회전에 의해 볼(56)은 드라이버 챔버(40) 내로 강제로 진입하게 됨을 인식해야 한다. 만일 변경 볼의 중심선 또는 상부 부분이 중심선을 따라 놓여 있는 경우에는, 플러그는 하우징의 보어 내에서 회전하지 않게 되어 잼(jamming)이 야기될 수도 있다.

이제 도3a 및 도3b를 참조하면, 제1 키(30)가 제거되고 제2 키(62)가 이제 자물쇠(10)의 키 홈(24) 내로 삽입된 상태의 플러그(16) 및 하우징(12)이 도시되고 있다. 이 제2 키(62)는, 특히 제1 윤곽선 부위(68)가 상승되어 있는 점에서 제1 키(30)의 상연부 윤곽선과는 상이한 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 제1 키(30)는 하강된 제1 윤곽선 부위(68)를 갖는다. 제2 키(62)의 상승된 제1 윤곽선 부위(68)에 의해 제1 핀 챔버(19) 내의 변경 볼(56)이 전단선(38)의 상방으로 상승된다. 일련의 핀 챔버(18) 각각의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)은, 어떠한 드라이버, 텀블러 또는 변경 볼도 전단선(38)에 걸쳐지지 않은 채로 위치 결정되기 때문에, 제2 키(62)로 자물쇠(10)가 작동될 수 있다.

이제 도4a 및 도4b를 참조하면, 제2 키(62)가 플러그(16) 내에 삽입되어 시계 반향으로 1/4 회전됨으로써, 리테이너 공동부(58)를 하우징 내의 드라이버 챔버(40)와 정렬된 상태의 본 발명의 자물쇠(10)가 도시되어 있다. 그리고, 제1 핀 챔버(19)의 제1 드라이버 챔버(40) 내에서 드라이버(20)의 상방에 배치된 드라이버 스프링(26)은, 전단선(38)의 상방에 배치되었던 변경 볼(56)을 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 강제 하강시킨다.

이제 도5a 및 도5b를 참조하면, 제2 키(62)가 키 홈(24) 내로 삽입된 상태의 플러그(16)가 그 원래 위치로 역으로 회전되었다. 그 제1 위치에 있을 때 제1 핀 챔버(19)와 관련된 변경 볼(56)은, 이제는 플러그(16) 내에 배치거나 혹은 이 플러그와 관련된 리테이너 공동부(58) 중 하나의 공동부 내의 제2 위치로 변위되어 있다. 각종의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)은, 모든 드라이버(20)의 하단부(34)들이 드라이버 챔버(40) 내에서 전단선(38)을 따라 그와 동일에 높이에 위치 결정되도록 핀 챔버(18) 내에 배치된다. 따라서, 하우징(12) 내에서 플러그(16)를 회전시킴으로써 제2 키(62)로 자물쇠가 작동된다.

이제 도6a 및 도6b를 참조하면, 제2 키(62)가 키 홈(24)으로부터 제거되고, 제1 키(30)가 재삽입되어 있다. 이들 도면은, 이제 제1 키(30)가 자물쇠(10)를 작동시키는 것으로부터 배제되거나 이 자물쇠(10)를 작동시킬 수 없는 상태를 예시하고 있다. 이 제1 키(30)에서의 하강 부위에 있는 상이한 제1 윤곽선 부위(68)는, 드라이버 (20)가 드라이버 챔버(40) 내에 부분적으로 배치되고 제1 핀 챔버(19)의 텀블러 챔버(42) 내에 부분적으로 배치될 수 있을 정도로 드라이버(20) 및 텀블러(22)를 충분히 상승시킬 수 없다. 제1 핀 챔버(19)의 드라이버(20)는 자물쇠(10)의 전단선(38)에 걸쳐지기 때문에, 플러그(16)는 하우징(12) 내에서 회전하지 않게 되며, 이에 따라 제1 키(30)는 자물쇠(10)를 작동시키는 것으로부터 배제된다.

이제 도7a 및 도7b를 참조하면, 제2 키(62)가 제거되고 이제는 제3 키(63)가 키 홈(24) 내에 삽입되어 있는 상태의 플러그(16) 및 하우징(12)이 도시되어 있다. 이 제3 키(63)는 제2 키(62)의 상연부 윤곽선과는 상이한 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 제3 키(63)의 제3 윤곽선 부위(72)는 상승되는 한편, 제2 키(62)에 있어서 제3 윤곽선 부위(72)는 하강된다. 제2 키(62)와 마찬가지로, 제3 키(63)는 상승된 제1 윤곽선 부위(68)를 포함한다. 제3 키(63)가 삽입되면, 이 제3의 상승된 윤곽선 부위에 의해 제3 핀 챔버(23)의 변경 볼(56)이 전단선(38)의 상방으로 상승된다. 핀 챔버(18) 각각의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)은, 어떠한 부재도 전단선(38)에 걸쳐지지 않는 방식으로 정렬되기 때문에, 이 제3 키(63)로 이 제 자물쇠(10)가 작동될 수 있다.

이제 도8a 및 도8b를 참조하면, 제3 키(63)가 삽입되어 시계 방향으로 1/4 회전됨으로써 리테이너 공동부(58)를 드라이버 챔버(40)와 정렬시키는 상태의 본 발명의 자물쇠(10)가 도시되어 있다. 그리고, 제3 핀 챔버(23)의 제3 드라이버 챔버(40) 내에 배치된 드라이버 스프링(26)은, 전단선(38)의 상방에 배치되었던 변경 볼(56)을 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 강제 하강시킨다.

이제 도9a 및 도9b를 참조하면, 제3 키(63)가 키 홈(24) 내로 삽입된 상태의 플러그(16)가 그 원래 위치로 역으로 회전되어 있다. 그 제1 위치에 있을 때 제3 핀 챔버(23)와 관련된 변경 볼(56)은, 이제는 플러그(16) 내에 배치되거나 혹은 이 플러그와 관련된 리테이너 공동부(58) 중 하나의 공동부 내의 제2 위치로 변위되어 있다. 각종의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)은, 모든 드라이버(20)의 하단부(34)가 전단선(38)을 따라 그와 동일에 높이에 위치 결정되고 또 모든 드라이버(20)가 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내에 완전히 배치되도록 핀 챔버(18) 내에 배치된다. 따라서, 하우징(12) 내에서 플러그(16)를 회전시킴으로써 제3 키(63)로 자물쇠가 작동된다.

이제 도10a 및 도10b를 참조하면, 제3 키(63)가 키 홈(24)으로부터 제거되고 제2 키(62)가 재삽입되어 있다. 이들 도면은, 제2 키(62)가 이제는 자물쇠(10)를 작동시킬 수 없는 상태를 예시하고 있다. 이 제2 키(62)에서의 하강 부위에 있는 상이한 제3 윤곽선 부위(72)는, 드라이버 (20)가 드라이버 챔버(40) 내에 부분적으로 배치되고 제3 핀 챔버(23)의 텀블러 챔버(42) 내에 부분적으로 배치될 수 있을 정도로 드라이버(20) 및 텀블러(22)를 충분히 상승시킬 수 없다. 제3 핀 챔버(23)의 드라이버(20)는 전단선(38)에 걸쳐지기 때문에, 제2 키(62)는 하우징(12) 내에서 플러그(16)를 회전시키지 못하게 되며, 이에 따라 제2 키(62)는 자물쇠(10)를 작동시키는 것으로부터 배제된다.

이제 도11a 내지 도12b를 참조하면, 제1 키(30)를 재차 수락하기 위한 자물쇠(10)의 리셋팅이 도시되어 있다. 이들 도면에는, 제3 키(63) (작동 가능한 사용자 키)가 삽입되고, 플러그(16)가 시계 방향으로 1/4 회전됨으로써 리테이너 공동부(58)를 핀 챔버(18)의 드라이버 챔버(40)와 정렬시킨 상태의 자물쇠(10)가 도시되어 있다. 변경 공구(64)가 플러그(16)의 변경 슬롯(88) 내로 삽입됨으로써, 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치에 배치된 임의의 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58)로부터 빠져 나와 드라이버 챔버(40) 내로 변위된다.

변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내에 여전히 삽입된 채로, 플러그(16)는 드라이버 챔버(40)가 텀블러 챔버(42)가 정렬되는 원래 위치 (도시하지 않음)로 반시계 방향으로 역으로 1/4 회전된다. 변경 공구(64)에 의해 드라이버 챔버(40) 내에서 격리된 변경 볼(56)들은, 전단선(38)의 바로 위에서 하우징(12) 내의 드라이버 챔버(40) 내에 여전히 배치된다.

이제 도12a 내지 도12b를 참조하면, 각 변경 볼(56)이 각각의 핀 챔버 (18) 내에 있고 플러그(16)가 그 제1 회전 위치에 있으면, 자물쇠는 리셋된 것이다. 제3 키(63)가 키 홈(24)으로부터 제거된 후에, 제1 키(30)가 재삽입될 수 있다. 제1 키(30)는 변경 볼(56)들 중 어느 것도 자물쇠(10)의 전단선(38)의 상방으로 상승시 킬 수 없으며 또 상승시키지도 않는다. 따라서, 자물쇠(10)는 변경 공구(64)를 사용하여 리셋됨으로써 제1 키(30)로 자물쇠(10)를 작동할 수 있게 되었다.

또한, 도2a 내지 도12b에 도시된 자물쇠(10)의 실시예는 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)의 배치를 재구성하지 않고도 자물쇠(10)를 적절하게 작동시킬 수 있는 마스터 키를 제공한다. 특히, 이제 도14a 내지 도15b를 참조하면, 도시된 실시예는 적어도1개의 마스터 심이 자물쇠(10)의 각 핀 챔버(18) 내에 배치된, 복수의 마스터 심(60)을 포함한다. 이들 심(60)은 스택에서의 변경 볼(56)의 하방에서 핀 챔버(18) 내에 배치된다. 마스터 심(60)들은 각각, 변경 볼(56)보다 크도록 (예시된 실시예에서는, 변경 볼보다 큰 직경을 갖도록) 크기 설정된다. 또한, 마스터 심(60)은, 어떤 마스터 심(60)도 리테이너 내로 통과할 수 없을 정도로 리테이너 공동부(58)로의 개구보다 큰 사이즈 또는 큰 직경을 갖는다. 전형적으로, 마스터 심(60)은 변경 볼(56)의 직경 및 리테이너 공동부(58)의 직경보다 큰 원통형의 직경을 갖는다. 동일한 이유로, 전형적으로, 드라이버 챔버(40) 내에 위치 결정되는 드라이버(20)의 크기는 리테이너 공동부(58) 내의 개구보다 더 크게 크기 설정됨으로써, 플러그(16)를 하우징(12) 내에서 회전시켜 리테이너 공동부(58)와 드라이버 챔버를 정렬시킬 때 각각의 드라이버가 개구를 통해 리테이너 공동부 내로 진입하는 것(이는 자물쇠의 잼을 발생시킬 수도 있음)을 방지한다.

이제 도14a 및 도14b를 참조하면, 마스터 키(87)는, 이 키가 플러그(16)의 키 홈(24) 내로 삽입될 때, 텀블러(22)는 전단선(38) 아래에서 텀블러 챔버(42) 내에 배치되는 한편, 마스터 심(60)의 각각은 전단선(38) 바로 위에서 드라이버 챔버 (40) 내에 배치되도록, 드라이버(20), 텀블러(22), 변경 볼(56) 및 마스터 심(60) 모두가 상승되는 방식으로 구성된다. 이제 도15a 및 도15b를 참조하면, 리테이너 공동부(58)가 드라이버 챔버(40)가 정렬되도록 플러그(16)가 하우징(12) 내에서 시계 방향으로 1/4 회전되는 경우에, 마스터 심(60)은 스프링력에 의해서도 리테이너 공동부(58) 내로 편의될 수 없는데, 이는 그 마스터 심의 직경이 리테이너 공동부(58)로의 개구의 직경보다 크기 때문이다. 이와 동시에, 리테이너 공동부 (58)와 변경 부재(56) 사이에 위치 결정된 마스터 심(60)은 변경 볼(56)의 경로를 폐색해서 이 변경 볼이 드라이버 챔버(40) 내로부터 리테이너 공동부(58) 내로 변위되는 것을 방지할 수 있다. 그와 같이, 사용자는 자물쇠(10)의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)을 재구성하지 않고서도 특정 설비 시스템에서의 임의의 자물쇠(10)를 개방하기 위해 마스터 키를 작동시키거나 사용할 수도 있다.

도2a 내지 도12b에 도시된 예시적인 실시예는 본 발명의 작동 원리의 예시를 조장할 목적으로, 각각이 동일한 길이를 갖는 텀블러를 설명하고 있다. 그러나, 대체 실시예에서, 텀블러 챔버 세트에서의 각종 텀블러의 길이는 상이할 수 있고 또 변화할 수도 있다. 어떤 자물쇠에서의 소정의 선택된 텀블러 세트에 있어서, 제1 키(30)는 이 제1 키(30)를 키 홈 내로 삽입할 때 각 변경 볼(56)의 최상부를 전단선(38)까지 상승시키기 위해, 보다 높거나 보다 낮은 윤곽선 높이로 구성되거나 혹은 기계 가공되는 윤곽선 부위를 갖는 상연부 윤곽선(32)을 갖게 되며, 이로써 어떠한 변경 부재도 리테이너 공동부 내에 배치되지 않는다. 이 대체 실시예에서의 제2 키(62)는, 적어도1개의 윤곽선 부위(66)가 상승된다는 점을 제외하고 기 타 면에서는 제1 키(30)의 상연부 윤곽선(32)과 유사한, 상이하지만 상보적인 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 제2 키(62)가 삽입됨에 따라서, 제2 키 (62)상의 부가적인 적어도1개의 상승된 윤곽선(66)에 의해, 적어도1개의 변경 볼(56)이 자물쇠(10)의 전단선(38)의 상방으로 상승되어 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내에 배치된다.

특정의 가변식 자물쇠의 핀 챔버 내에 사용되는 텀블러 및 드라이버 조합을 수용하는 키 서브세트가 만들어진다. 전형적인 키에 있어서, 임의의 윤곽선 부위의 높이가 절삭 가공되어 각 핀 챔버에서의 사용을 위해 선택되는 대응 텀블러의 높이를 수용할 수도 있다. 일반적으로는, 보다 긴 텀블러(22)는 보다 낮은 윤곽선 절삭 가공을 필요로 하고, 짧은 텀블러는 보다 높은 윤곽선 절삭 가공을 필요로 한다. 키 윤곽선 부위를 절삭 가공할 때, 그 부위의 랜딩 폭(landing width)을 충분히 넓게 함으로써, 키가 키 홈으로부터 약간 후퇴되는 경우에 텀블러가 핀 챔버들 중 어느 한 핀 챔버에서의 윤곽선 랜딩의 단부를 조기에 하강하기 시작해 버리는 것을 방지한다.

본 발명의 제2 실시예가 도16a 내지 도22n에 도시되어 있으며, 이들 도면에서 유사한 도면 번호는 유사한 구성 요소를 가리킨다. 이 제2 실시예는 자물쇠(10)의 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)을 재구성하기 위한 변경 공구(64)의 사용을 예시하고 있다. 이 실시예에서는 특정 사용자 키 세트에서의 키의 개수가 제1 실시예에 비해 확장될 수 있다. 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 사용자가 사용자 키 서브세트의 키들을 계속해서 사용함에 따라서 변경 볼(56)을 핀 챔버(18)로부터 리테이너 공동부(58) 내로 이동시키는 대신에, 제2 실시예는 사용자로 하여금 핀 챔버(18) 내의 제1 위치와 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치 사이에서 변경 볼(56)을 전진 및 후퇴시킬 수 있게 해준다. 전형적으로, 리테이너 공동부(58) 및 핀 챔버(18)로 또는 이들로부터 변경 볼(56)을 이동시킴으로써 사용자 키 세트에서의 다른 키로 작동되는 자물쇠의 재구성이 허용된다. 또한, 전형적으로, 변경 볼의 전후 및 후퇴는 그 진행 과정 중 몇몇 시점에서 자물쇠의 리셋팅을 수반하게 되는데, 이때 모든 변경 부재는 그 각각의 핀 챔버 내로 복귀된다. 어떤 인증된 또는 작동 가능한 사용자 키가 키 홈 내로 삽입되어 있는 상태 혹은 어떠한 키도 삽입되지 않은 상태에서 모든 변경 부재(56)가 핀 부재 내에 있으면, 상기 자물쇠는 리셋 구성 상태에 있다. 또한, 이 제2 실시예에서 사용된 윤곽선 부위(66)는 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 도2a 내지 도12b와 관련해서 제1 실시예에 대해 상술한 “자동적인” 변경을 방지한다.

도16a는 제1 키(30a)가 제1 및 제3 윤곽선 부위(68, 72)를 상승시킨 한편, 나머지 윤곽선 부위(70, 74, 76, 78)는 하강된 상태를 도시하고 있다. 자물쇠가 리셋된 후에 먼저 제1 키(30a)를 사용하면, 제1 및 제3 핀 챔버(19, 23) 내의 변경 볼(56)들이 전단선(38)의 상방으로 상승하게 되고, 그 다음 플러그의 회전 시에, 변경 볼들은 도16a 및 도16b에 도시된 바와 같이, 그 각각의 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치로 놓이거나 혹은 변위된다.

자물쇠(10)는 변경 공구(64)를 사용함으로써 키 세트의 제2 키(62a)로 작동되도록 리셋될 수 있다. 이러한 변경을 수행하기 위해서, 플러그(16)는 변경 슬롯 (88)으로서 도시된 제2 통로를 포함한다. 변경 슬롯(88)은 종축(54)에 평행한 방향으로 플러그(16) 내에 형성되고 각 리테이너 공동부(58)에 교차하도록 위치 결정된다. 리테이너 공동부(58)를 드라이버 챔버(40)와 정렬시키기 위해 플러그(16)가 회전되고, 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내에 삽입되어 있으면, 리테이너 공동부(58) 내에 배치된 임의의 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58)로부터 빠져 나와 하우징(12) 내의 드라이버 챔버(40) 내로 변위되게 된다. 이것은 변경 볼(56)의 드라이버(20) 및 텀블러(22) 스택으로의 복귀와 자물쇠(10)의 리셋팅을 용이하게 해준다.

본 발명의 이 실시예의 자물쇠(10)를 사용하는 방법은, 자물쇠의 드라이버, 텀블러 및 변경 부재의 내부 구성을 신속하게 변경해서 키 세트의 많은 다른 키들 중 하나의 키로 배타적으로 작동되는 자물쇠를 재구성하기 위한 수단을 제공한다. 이 신속 변경 자물쇠를 사용하는 방법은 하우징으로부터의 플러그의 분해 혹은 제거를 필요로 하지 않는다. 이 방법은 제1 키(30a)로 작동되도록 프로그램되거나 혹은 구성된 자물쇠(10)의 종방향 키 홈(24) 내로 제1 키(30a)를 삽입하는 것을 수반한다. 다음에, 이 제1 키(30a)는 하우징(12) 내에서 플러그(16)를 회전시키도록 사용될 수 있다. 플러그(16)를 시계 방향으로 1/4 회전(즉, 예시된 실시예에 있어서, 약 90° 회전시켜 변경 슬롯(88)을 드라이버 챔버(40)와 정렬시키면, 변경 공구(64)는 변경 슬롯(88) 내로 삽입될 수 있으며, 이는 리테이너 공동부(58) 내에 배치된 임의의 변경 볼(56)을 드라이버 챔버(40) 내로 강제로 진입하게 한다. 변경 공구(64)가 삽입된 위치에 위치된 채로, 플러그(16)는 그 원래 위치로 반시계 방향으로 1/4 회전된다. 그 다음에, 제1 키(30a)는 종방향 키 홈(24)으로부터 제거된다. 제1 키(30a)를 키 홈으로부터 제거하면, 드라이버(20)의 상방에 배치된 드라이버 스프링(26)은 임의의 변경 볼(56)을 드라이버 챔버(40)로부터 텀블러 챔버 내로 강제 진입시킬 수 있다. 이것은 자물쇠를 리셋하거나, 혹은 달리 말해서 자물쇠를 리셋 구성으로 배치한다. 다음에, 제2 키(62a)가 삽입된다. 제2 키(62a)는, 제1 키(32a)에 비해, 상이하지만 상보적인 상연부 윤곽선(32)을 갖는데, 다시 말해서, 윤곽선 부위(66)들 중 상이한 2개의 윤곽선 부위가 상승된다는 점을 제외하고 기타 면에서는 제1 키(30a)의 상연부 윤곽선(32)과 유사한 상연부 윤곽선을 갖는다. 키(62a)가 삽입되면, 적어도2개의 변경 볼(56)이 전단선(38)의 상방으로 상승되고, 도18a 및 도18b에 도시된 바와 같이 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내에 배치된다. 제2 키(62a)와 플러그(16)가 시계 방향으로 1/4 회전됨에 따라면, 리테이너 공동부(58)는 하우징(12)의 드라이버 챔버(40)와 정렬하게 된다. 다음에, 변경 공구(64)를 변경 슬롯(88)으로부터 제거함으로써, 드라이버(20)의 상방에 배치된 드라이버 스프링(26)이, 전단선(38)의 상방에 위치된 변경 볼(56)을 그 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 강제로 하강시킨다. 제2 키(62a)가 플러그(16)와 함께 그 원래 위치로 역으로 회전됨에 따라, 배치된 변경 볼(56)은 핀 챔버(18)로부터 오프셋된 채로 리테이너 공동부(58) 내에 여전히 놓여져 있고, 그에 의해 제2 키(62a)로 작동되는 자물쇠를 재구성한다.

이제, 예시된 제2 실시예를 부가적으로 상세하게 설명하기로 한다. 제2 실시예의 자물쇠(10)는, 제1 키(30a)가 키 홈(24) 내로 삽입되고 제1 및 제3 변경 볼 (56)이 각각의 리테이너 공동부(58) 내에 배치된 상태로 설명되고 있다. 제1 키(30a)는 자물쇠(10)를 작동시킬 수 있는 데, 이는 제1 키의 삽입으로 인해 임의의 핀 챔버(18) 드라이버 혹은 텀블러 부재 또는 임의의 변경 부재(56) 중 어느 것도 전단선(38)에 걸쳐지지 않기 때문이다. 제1 키(30a)는, 제1 및 제3 윤곽선 부위(68, 72)가 상승 부위에 있고, 나머지 4개의 윤곽선 부위(70, 74, 76, 78)는 하강된 위치에 있는 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 상기 도면은 하강된 윤곽선 부위(70, 74, 76, 78)가 제1 키(30a)의 삽입시에 변경 볼(56)을 그 각각의 텀블러 챔버(42) 내에 계속해서 배치되게 하는 상태를 도시하고 있다. 상승된 제1 및 제3 윤곽선 부위(68, 72)는, 드라이버(20)가 제1 및 제3 드라이버 챔버(40) 내에 완전히 배치된 채로 드라이버(20)의 하단부(34)가 전단선(38)을 따라 위치 결정되도록 드라이버(20) 및 텀블러(22)를 상승시킨다. 제1 및 제3 핀 챔버(19, 23)과 관련된 변경 볼(56)은, 플러그(16)의 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 변위되어 그 공동부 내에 배치된다.

이제 도17a 및 내지 도21b를 참조하면, 자물쇠(10)를 분해하지 않고도 제2 키(62a)를 수락하도록 자물쇠(10)가 리셋 및 재구성될 수 있다. 도17a 및 도17b에서는, 제1 키(30a)를 삽입하고 플러그(16)를 시계 방향으로 1/4 회전시킴으로써 리테이너 공동부(58)를 드라이버 챔버(40)와 정렬시키는 상태의 자물쇠(10)가 도시되어 있다. 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내로 삽입됨으로써, 변경 볼(56)은 리테이너 공동부(58)로부터 빠져 나와, 제1 및 제3 핀 챔버(19, 23)과 관련된 드라이버 챔버(40) 내로 변위된다.

변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내에 여전히 삽입된 채로, 플러그(16)는 그 원래 위치로 반시계 방향으로 1/4 회전된다. 플러그(16)가 그 원래 위치로 역으로 회전될 때 변경 볼(56)은 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내에 여전히 배치되어 있다. 이제 도18a 및 도18b를 참조하면, 제1 키(30a)가 자물쇠(10)로부터 제거되고 제2 키(62a)가 삽입되어 있다. 예시된 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 키(62a)는 상승된 제1 및 제5 윤곽선 부위(68, 76)를 가지며, 이들 윤곽선 부위는 핀 챔버(19, 27)에 대응하는 제1 및 제5 위치에 있는 변경 볼(56)을 전단선(38)의 상방으로 상승시킨다.

다음에, 도19a 및 도19b를 참조하면, 제2 키(62a)가 삽입된 플러그(16)를 시계 방향으로 1/4 회전시킴으로써 변경 슬롯(88)은 드라이버 챔버(40)와 정렬된다. 다음에, 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88)으로부터 제거됨으로써, 제1 및 제5 위치에서 드라이버(20)의 상방에 배치된 드라이버 스프링(26)이, 각각의 변경 볼(56)을 리테이너 공동부(58) 내로 강제로 하강시킬 수 있다. 다음에, 제2 키(62a)를 도20a 및 도20b에 도시된 원래 위치로 역으로 회전시키면, 자물쇠 (10)가 리셋되고 재구성되어 제2 키(62a)로 자물쇠(10)가 작동될 수 있다. 도21a 및 도21b는 제5 핀 챔버(27)의 드라이버(20)가 전단선(38)에 걸쳐져서 플러그(16)의 회전을 방지하기 때문에 제1 키(30a)로 자물쇠를 작동시킬 수 없는 상태를 도시하고 있다.

도22a 내지 도22n은 본 발명의 자물쇠의 제2 실시예를 작동시킬 수 있는 키 서브세트의 기타 각종 키를 도시하고 있다. 도22a 내지 도22n에 도시된 키의 각각은 변경 볼들 중 2개의 변경 볼만을 자물쇠(10)의 전단선(38)의 상방으로 상승시키 도록 구성된다. 이들 모든 키는 유일 무이하다. 구체적으로, 이들 키는 임의의 2개의 상승된 윤곽선 부위(66)가 교호로 배치되는데, 이 경우에 어떠한 2개의 키도 동일한 교호 배턴의 2개의 상승된 윤곽선 부위(66)를 나타나지 않도록 구성된다. 이러한 구성은 자물쇠(10)의 제1 실시예의 경우에서처럼 변경 공구(64)를 채용하지 않고 자물쇠(10)가 자동으로 변경되는 것을 방지한다. 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58) 내의 제2 위치로 변위된, 핀 부재(18)에 대응하는 위치에서 키 상에 하강된 윤곽선 부위(66)가 존재하면 키는 자물쇠(10)에서 작동되지 않음을 인식할 수 있다. 하강된 윤곽선 부위(66)가 각 리테이너 공동부 내의 제2 위치에 있는 변경 볼(56)과 정합되면, 대응하는 핀 챔버(18) 내의 드라이버(20)는 자물쇠(10)의 전단선(38)에 걸쳐지게 되어 플러그(16)는 회전할 수 없다. 키 상에 2개의 고위 윤곽선 부위(66)를 교호로 형성함으로써, 도22a 내지 도22n에서 키 서브세트로 도시된 바와 같이, 작동 가능 키를 제외하고 사용되는 어떠한 키에 대해서도, 하강된 윤곽선 부위(66)는 그 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58)로 변위된 핀 챔버(18)와 관련되거나 정합된다는 사실은 항상 명백하다. 이것은 도20a 및 도21a를 참조함으로써 보다 상세히 알 수 있다. 도20a에서, 작동 가능한 제1 키(30a)가 자물쇠(10) 내로 삽입된다. 이 제1 키(30a)는 상승된 제1 및 제5 윤곽선 부위(68, 76)를 갖는다. 이들 제1 및 제5 윤곽선 부위(68, 76)에 대응하는 변경 볼(56)은 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 변위되어 있다. 핀 챔버(18) 내의 어떠한 드라이버나 텀블러 챔버도 자물쇠(10)의 전단선(38)에 걸쳐지지 않는다. 이 제1 키(30a)는 하우징 내에서 플러그(16)를 회전시킴으로써 자물쇠를 작동시킬 수 있다. 도21a에서, 제1 키(30a)는 제거되고 제2 키(62a)가 삽입된다. 제2 키(62a)는 리테이너 공동부(58) 내로 변위된 변경 볼(56)을 갖는 핀 챔버(18)에 대응하는 적어도1개의 하강된 윤곽선 부위(66)를 갖는다. 특히, 제5 윤곽선 부위(76)가 하강되어, 볼 챔버(56)가 그 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 변위된 제5 핀 챔버(27)와 정합된다. 제2 키(62a)는 제5 핀 챔버(27) 내의 드라이버(20) 및 텀블러(22)를 충분히 높게 상승시킬 수 없어서, 드라이버 (20)는 전단선(38)에 걸쳐지게 된다. 그와 같이, 제2 키(62a)로는 도21에 도시한 재구성된 자물쇠(10)를 작동시킬 수 없다.

도16a 내지 도22n에 도시된 예시적인 실시예는 본 발명의 작동 원리의 예시를 조장할 목적으로, 각각이 동일한 길이를 갖는 텀블러를 설명하고 있다. 그러나, 대체 실시예에서, 텀블러 챔버 세트에서의 각종 텀블러의 길이는 상이할 수 있고 또 변화할 수도 있다. 어떤 자물쇠에서의 소정의 선택된 텀블러 세트에 있어서, 제1 키(30a)는 이 제1 키(30a)를 키 홈 내로 삽입할 때 임의의 2개의 챔버(22)의 상연부(36)를 전단선(38)까지 상승시키기 위해, 보다 높거나 보다 낮은 높이로 구성되거나 혹은 기계 가공되는 윤곽선 부위를 갖는 상연부 윤곽선(32)을 갖게 된다. 상기 2개의 텀블러(22)에 대응하는 이들 2개의 윤곽선 부위는 2개의 변경 부재를 상승시켜 각 리테이너 공동부 내로 변위시키도록 구성된다. 이 실시예에서의 제2 키(62a)는, 상이한 2개의 윤곽선 부위(66) 쌍이 대응하는 2개의 변경 부재(56)를 상승시켜 각각의 리테이너 챔버(58) 내로 변위시킨다는 점을 제외하고 기타 면에서는 제1 키(30a)의 상연부 윤곽선(32)과 유사한, 상이하지만 상보적인 상연부 윤곽선(32)을 갖는다.

본 발명의 제2 실시예의 다른 대체예에서, 키 서브세트는 이 서브세트에서의 각 사용자 키가 키 홈(24) 내로 삽입될 때 변경 볼들 중 4개의 볼을 자물쇠(10)의 전단선(38)의 상방으로 상승시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 사용자 키 세트의 각 사용자 키는 4개의 상승된 윤곽선 부위(66)로 구성되는데, 이 경우에 어떠한 2개의 키도 동일한 교호 배턴의 4개의 상승된 윤곽선 부위(66)를 나타내지 않는다. 4개의 상승된 윤곽선 서브세트에서의 키들의 최대 개수는 전술한 2개의 상승된 윤곽선 키 서브세트에 대한 개수와 동일하다. 4개의 상승된 윤곽선 키는 “우연한 키 일치(accidental keying)”의 가능성을 감소시키는 부가 이점을 갖는다. 이러한 상황은, 약간 상이한 높이를 갖는 1개 이상의 윤곽선 부위를 갖는 키 서브 세트 이외의 키로 자물쇠가 개방될 때 발생할 수 있다. 이 약간 상이한 윤곽선 높이로 인해, 상기 키가 키 홈 내로 삽입될 때 변경 볼의 중심선이 비의도적으로 전단선(38)의 상방으로 상승될 수 있다. 변경 볼의 중심선이 전단선의 약간 직상방에 있는 경우에, 하우징의 보어 내에서의 플러그의 회전에 의해 변경 볼은 드라이버 챔버 내로 강제로 진입하게 되며, 이로부터 변경 볼은 플러그의 회전 시에 리테이너 공동부 내로 놓인다. 적법한 사용자 키가 자물쇠 내로 삽입될 때, 핀 챔버 내에서 예기치 않게 변위되는 변경 볼의 부재는 키가 드라이버(20)를 전단선의 상방으로 상승시킴으로써 적법한 키를 작동 불능으로 하는 것을 방지한다.

본 발명의 제2 실시예의 또 다른 대체예에서, 작동 가능 키 서브세트는, 개개의 사용자 키를 키 홈내로 삽입하고 플러그를 회전시킬 때 개개의 사용자 키가 상이한 개수의 변경 볼을 자물쇠의 전단선의 상방으로 상승시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이 대체 실시예에서, 서브세트의 각 키는 임의의 1개의 키가 서브세트의 임의의 다른 키의 상승된 윤곽선 부위를 모두 갖게 되는 것을 회피하도록 구성되어야 하는데, 이는 만일 그러한 경우에는 전자의 키가, 변경 공구의 사용을 필요로 하지 않고 후자의 키에 의해 작동되는 자물쇠의 구성을 자동으로 변경할 수 있기 때문이다. 전형적으로, 상이한 개수의 변경 볼을 상승시킬 수 있는 키 서브세트를 사용하면, 변경 공구를 필요로 하는 키 서브세트의 키들의 전체 개수가 제한된다. 예를 들면, 2개의 변경 부재, 3개의 변경 부재 또는 4개의 변경 부재의 몇 가지 조합을 증대시킬 수 있는 키 서브세트를 갖는 6개 챔버 자물쇠는 전형적으로 10가지 이하의 가능한 조합으로 제한된다. 대조적으로, 2개의 변경 부재를 이동시키기 위해 2개의 상승된 윤곽선 부위만을 갖거나 혹은 4개의 변경 부재를 이동시키기 위해 4개의 상승된 윤곽선 부위를 갖는 키 서브세트를 구비한 6개 챔버 자물쇠는 15가지의 가능한 조합을 가지며, 3개의 변경 부재만을 이동시키는 키 서브세트를 구비하는 6개 챔버 자물쇠는 10가지의 가능한 조합을 갖는다.

자물쇠(10)가 서브세트의 어떠한 사용자 키로도 작동되는 것으로부터 완전히 배제하기 위해서, 조작자는 (도시되지 않은) 모든 상승된 윤곽선 부위(66)를 갖거나 혹은 적어도 사용자 키 서브세트의 어떤 키가 상승된 윤곽선을 갖는 장소에서 상승되는 윤곽선 부위(66)를 갖는 각각 “록아웃(lockout)” 키를 지닐 수 있다. 록아웃 키(프로그래밍 키 또는 구성 키라고 함)를 사용하면, 이 록아웃 키의 키 홈 내로의 삽입 시에, 사용자 키로 이전에 자물쇠가 작동될 수 있었는지의 여부에 상관없이, 임의의 나머지 변경 볼(56)을 전단선(38)의 상방으로 상승시키게 된다. 리테이너 공동부(58)가 하우징의 드라이버 챔버(40)와 정렬되도록 이 록아웃 키를 (예시된 실시예에서) 시계 방향으로 단순히 회전시키는 것만으로도, 임의의 모든 변경 볼(56)은 스프링(26)에 의해 드라이버 챔버(40)로부터 리테이너 공동부(58) 내로 강제 진입된다. 이것은 자물쇠(10)가 “록아웃” 키에 대해서만 작동 가능해지도록 한다. 만일 조작자가 서브세트의 어떤 다른 사용자 키를 사용하고자 하는 경우에는, 하강된 윤곽선 부위(66)는 1개 이상의 드라이버(20)를 충분히 높게 상승시키지 못하게 됨으로써, 드라이버(20)는 전단선(38)에 걸쳐지게 된다.

바람직한 일 실시예에서, 자물쇠에는 키 및 플러그가 제1 회전 위치(키 삽입 위치)에 있다는 것)에 있다는 것을 사용자에게 발신하기 위한 수단이 제공된다. 전형적인 플러그 위치 결정 수단은 멈춤쇠(detent) 및 핀이다. 도42에 도시된 바와 같이, 플러그(16)의 외주에는 제1 멈춤 공동부(160), 전형적으로는, 둥근 또는 원통형의 구멍이 마련된다. 멈춤 볼(164)로서 도시되어 있는 멈춤 핀이 제1 멈춤 공동부(160) 내에 배치되고, 또 멈춤 스프링(162)으로서 도시되어 있는 편의 수단에 의해 전단선 또는 플러그의 외주를 향해 반경 방향 외측으로 편의된다. 제2 멈춤 공동부(166)가 하우징(12)의 원통부(11)의 보어(14)의 내면에 배치되며, 도42에서는 하우징(12)의 원통부(11)에 형성된 구멍으로서 도시되고 있다. 멈춤 수단은, 플러그(16) 내의 텀블러 챔버가 하우징(12)의 드라이버 챔버(40)와 정렬될 때, 제1 멈춤 공동부(160)와 제2 멈춤 공동부(166)가 서로 정렬 및 정합하도록 구성된다. 제2 멈춤 공동부(166)는, 제1 및 제2 멈춤 공동부가 정렬되면 멈춤 볼이 실질적으로 제1 멈춤 공동부(160) 내에 보유 지지될 정도로 멈춤 볼(164)의 크기 또는 직경 보다 작은 크기 또는 직경을 갖는다. 전형적으로, 제1 멈춤 공동부(160)는 플러그(16)의 리테이너 공동부(58)과는 반대측에 형성된다. 또한, 전형적으로, 제1 멈춤 공동부(160)는 임의의 리테이너 공동부(58)로부터 종방향으로 변위된 채로 플러그(16)에 배치된다. 이것은 플러그(16)가 하우징(12) 내에서 완전히 회전했을 때 제1 멈춤 공동부(160)가 어떠한 리테이너 공동부(58) 또는 드라이브 챔버(40)와도 정합하거나 혹은 정렬될 수 없게 확보해준다. 이로써, 플러그 위치 결정 수단의 회전과, 드라이버 챔버(40)와 리테이너 공동부(58) 사이의 변경 볼(56)의 운동간의 간섭이 회피된다.

작동 시에, 플러그가 도43a에 도시된 제1 회전 위치에 있으면, 제1 멈춤 공동부(160)와 제2 멈춤 공동부(166)는 정렬하며, 멈춤 볼(164)은 멈춤 스프링(162)에 의해 정위치에서 편의되어, 제1 멈춤 공동부(160)를 부분적으로 빠져나와 제2 멈춤 공동부(166) 내에 부분적으로 안착한다.

작동 가능 키(30a)가 자물쇠 내로 삽입되어 도43b에 도시된 제2 회전 위치 쪽으로 회전되면, 보어(14)의 내면은 제1 멈춤 볼(164)을 강제로 제1 멈춤 공동부(160) 내에 완전히 위치되게 하며, 이 위치에서 멈춤 볼은 하우징(12)의 원통부(11)의 내면에 의해 보유 지지된다. 자물쇠가 재프로그램된 후에는, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 자물쇠는 제1 회전 위치 쪽으로 역으로 회전된다. 플러그가 제1 회전 위치로 복귀하면, 제1 멈춤 공동부(160)와 제2 멈춤 공동부(166)는 재차 정렬된다. 사용자는 멈춤 볼(164)이 멈춤 스프링(162)에 의해 추진되어 제2 멈춤 공동부(166)의 내측 테두리에 충돌할 때의 충격음을 듣고 또 키를 통해 그 충격을 손가락으로 감지할 수 있다. 이것은 플러그가 키 삽입 및 제거 위치로 복귀되었고 자물쇠로부터의 작동키의 제거를 위해 하우징 내에서 적절하게 정렬되어 있다는 것을 알리는 신호이다.

이하, 자물쇠의 제작 중에 멈춤 수단을 형성하기 위한 전형적인 방법을 설명하기로 한다. 플러그(16)의 하우징(12) 내에서의 이동이 억제되는 동안, 그리고 텀블러 챔버(42)가 드라이버 챔버(40)와 정렬된 상태에서, 하우징의 원통부(11)를 관통하고 부분적으로는 플러그(16) 내로도 들어가는 구멍을 드릴링함으로써 제2 멈춤 공동부(166)가 형성된다. 작은 평탄면이 원통부(11)의 외주에 기계 가공됨으로써 드릴링을 용이하게 해 줄 수 있다. 다음에, 플러그가 제거하고, 소경의 부분적인 구멍을 중심으로 해서 대직경 구멍이 플러그 내로 드릴링됨으로써 제1 멈춤 공동부(160)를 형성한다. 다음에, 멈춤 볼(164)이 멈춤 스프링(162)의 상부에 삽입되고, 이 멈춤 볼은 플러그(16)가 하우징(12)의 보어(14) 내로 삽입됨에 따라 제1 멈춤 공동부(160) 내에 보유 지지된다. 바람직하게는, 멈춤 스프링은, 약 013 사이즈의 스테인리스 강선으로 이루어지며, 켄터키주 윌더시의 더블유. 비. 존스 스프링 코. 잉크(W.B. Jones Spring Co., Inc.)로부터 부품 번호 C090x013x190으로서 입수 가능하다.

선택적으로, 본 발명의 자물쇠는 변경 공구를 삽입하고 자물쇠를 리셋하기 위해 플러그가 하우징 내의 제2 회전 위치로 회전되었다는 사실을 사용자에게 발신하는 제2 위치 수단으로 구성될 수 있다.

이제, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 번호로 도시한 도23a 내지 28b를 참조하면, 리테이너 공동부와 관련되는 적어도1개의 메모리 블록을 포함하는 본 발명의 예시적인 제3 실시예가 도시되어 있다. 메모리 블록(90)이 자물쇠(10)의 플러그(16) 내에 배치되고, 변경 슬롯(88) 및 리테이너 공동부(58)에 교차하도록 구성된다. 메모리 블록(90)은 현재 작동 가능한 사용자 키 이외의 사용자 키가 사용되어 비인증 방식으로 자물쇠(10) 내의 드라이버, 텀블러 및 변경 볼의 구성을 변경하는 것을 방지한다. 메모리 블록(90)은, 리테이너 공동부(58)로의 개구를 부분적으로 폐색하여 변경 볼(56)이 그 개구를 지나 리테이너 공동부(58) 내에 끼워질 수 없도록 함으로써 상기 구성 변경 방지를 달성한다. 다음에, 인증받은 사용자가 변경 공구(64)를 삽입해서 메모리 블록(90)을 변경 슬롯(88)으로부터 멀어지게 이동시킴으로써 리테이너 공동부(58)의 개구의 전체 직경을 노출시킬 수 있다.

자물쇠(10)를 작동시킬 수 있는 제1 키(30b)가 삽입된 상태로, 메모리 블록(90)을 갖는 자물쇠(10)가 도23a 및 도23b에 도시되어 있다. 메모리 블록(90)은, 제1 단부(94)가 메모리 블록(90)의 측연부(96)에 작동 가능하게 연결되고 제2 단부(98)가 플러그(16) 내에 위치된 내벽(100)과 작동 가능하게 연결된 복수의 메모리 블록 스프링(92)과 관련되는 단일 블록 부재를 포함한다. 메모리 블록 스프링(92)은, 메모리 블록(90)이 리테이너 공동부(58)로의 개구와 중첩함으로써 이 개구의 크기를 감소시키도록 메모리 블록(90)을 리테이너 공동부(58)를 향하는 방향으로 편의시킨다. 도23a에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 핀 챔버(19)와 관련되는 변경 볼(56)은 대응하는 리테이너 공동부(58) 내에서 제2 위치에 배치된다. 핀 챔버(18) 내의 각 드라이버(20)는, 그 하단부(34)가 전단선(38)과 동일한 동일 높이에 있고, 이 전단선에 걸쳐지지 않도록 위치 결정됨으로써, 플러그 (16)가 하우징(12) 내에서 회전하는 것을 가능하게 한다.

이제 도24a 및 도24b를 참조하면, 제1 키(30b)가 삽입되어 있고 플러그(16)가 자물쇠(10) 내에서 시계 방향으로 1/4 회전된 상태의 자물쇠(10)가 도시되어 있다. 변경 공구(64)가 변경 슬롯 내에 삽입된 채로 도시되어 있는데, 이 변경 공구의 삽입은 이하의 2가지 작동을 초래한다. (1) 변경 공구(64)는 메모리 블록(90)을 리테이너 공동부(58)로부터 멀어지게 변위시킴으로써 리테이너 공동부(58)로의 개구를 그 최대 크기(직경)까지 노출시킨다. (2) 변경 공구(64)는 리테이너 공동부(58) 내에 배치된 임의의 변경 볼(56)을 각각의 드라이버 챔버(40) 내로 변위시킨다. 도24a에 도시된 실시예에서, 변경 공구(64)는 변경 볼(56)을 제1 드라이버 챔버(40) 내로 상방으로 변위시켰다.

메모리 바(90)는, 변경 슬롯(88)으로의 진입 개구(도1에서 표시 마크 114로서 예시됨) 근방에서 변경 슬롯(88)을 따라 위치된 베벨(93)(도23a에 도시됨)로 구성된다. 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내로 삽입됨에 따라서, 공구(64)는 베벨(93)과 맞물려서 메모리 바(90)를 내벽(100)을 향해 반경 방향으로 충분히 편의시킴으로써 리테이너 공동부(58)의 전직경을 노출시킨다.

변경 공구(64)가 여전히 삽입된 채로, 플러그(16)는 그 원래 위치로 반시계 방향으로 1/4 회전되었다. 도25a 및 도25b에 도시된 바와 같이, 제1 키(30b)가 제거되고 제2 키(62b)가 삽입된다. 제2 키(62b)는, 제1 키(30b)와는 상이한 상연부 윤곽선(32)을 갖는다. 예시된 실시예에서, 제3 윤곽선 부위(72)는 제2 키(62b)에 서 상승되어 있는 반면에, 제1 키(30b)에서는 하강되어 있다. 도25a에 도시된 바와 같이, 제2 키(62b)는 제1 및 제3 핀 챔버(19, 23)과 관련되는 변경 볼(56)들을 전단선(38)의 상방으로 상승시킨다. 나머지 각 핀 챔버(18) 내의 드라이버(20)는, 그 하단부(34)가 전단선(38)을 따라 위치 결정된 채로 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내에 배치된다. 이 구성에서, 플러그(16)는 하우징(12) 내에서 회전할 수 있다. 변경 공구(64)는 여전히 변경 슬롯(88) 내에 삽입되어 있으므로, 이 변경 공구는 메모리 블록(90)이 리테이너 공동부(58)로의 개구의 직경을 감소시키지 않도록 메모리 블록(90)을 개구로부터 계속해서 떨어져서 배치되게 한다.

이제 도26a 및 내지 도26b를 참조하면, 제2 키(62b)가 삽입된 플러그(16)를 시계 방향으로 1/4 회전시킴으로써 리테이너 공동부(58) 및 (변경 슬롯(88) 내에 여전히 삽입되어 있는) 변경 공구(64)가 드라이버 챔버(40)와 정렬된다. 삽입된 변경 공구(64)는 베벨(93)과 맞물려 있으며, 메모리 블록(90)을 리테이너 공동부(58)로의 개구로부터 멀어지게 편의시킨다. 제1 및 제3 핀 챔버(19, 23)의 변경 볼(56)은 전단선(38)의 상방 및 리테이너 공동부(58)의 직상방의 각 드라이버 챔버(40) 내에 여전히 배치되어 있다.

그 다음에, 변경 공구(64)는 변경 슬롯(88)으로부터 당겨진다. 변경 공구(64)의 적어도 일부 길이 부분이 변경 슬롯(88) 내에 여전히 진입해 있고 베벨(93)과 맞물려 있는 한, 메모리 블록(90)은 리테이너 공동부(58)로의 개구로부터 멀어지게 편의된 채로 유지된다. 따라서, 변경 공구(64)의 원격 단부가 각 드라이버 챔버(40)를 지나 후퇴됨에 따라, 전단선(38) 상방의 드라이버 챔버(40) 내에 배치 된 임의의 변경 볼(56)이 드라이버 스프링(26)에 의해 그 개구를 통해서 대응 리테이너 공동부(58) 내로 강제 진입된다.

변경 공구(64)가 변경 슬롯(88)으로부터 완전히 후퇴된 후에 그리고 드라이버 챔버(40) 내에 배치된 임의의 변경 볼(56)이 그 리테이너 공동부(58) 내로 추진된 후에, 메모리 블록 스프링(92)의 스프링력은 메모리 블록(90)을 도27a 및 도27b에 도시된 바와 같이 리테이너 공동부(58)를 향해 역으로 편의시킨다. 이것은, 리테이너 공동부(58)로의 개구에 대한 작동 가능 크기가 너무 작아서 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58) 내로 진입하거나 그로부터 빠져나올 수 없을 정도로 리테이너 공동부(58)로의 개구를 재차 감소시킨다.

변경 공구(64)가 제거된 채로, 플러그(16)는 하우징(12)내에서 그 원래 위치로 반시계 방향으로 1/4 회전된다. 도28a 및 도28b에서 볼 수 있는 것처럼, 메모리 블록(90)은 바이어스 스프링(92)의 스프링력에 의해 리테이너 공동부(58)의 개구측으로 여전히 편의되어 있다. 나머지 제2, 제4, 제5, 또는 제6 외관선 부위(70, 74, 76, 78) 중 한 부위에 (또는 이들 부위의 임의의 조합에) 상승된 윤곽선 부위(66)를 갖는 후속 키가 삽입되면, 적어도1개의 부가적인 변경 볼(56)이 전단선(38)의 상방으로 변위되게 된다. 그러나, 만일 메모리 블록(90)을 개방하기 위해 변경 공구(64)를 삽입하지 않고 자물쇠(10)가 회전되는 경우에는, 변경 볼(56)은 드라이버 챔버(40)를 빠져나와 리테이너 공동부(58) 내로 하방으로 강제 진입될 수 없다. 따라서, 메모리 블록(90)에 있어서, 변경 공구(64)가 사용되지 않으면 부가적인 키는 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)의 구성을 변경할 수 없다. 마찬가지로, 제1 키(30b)가 재삽입되더라도 자물쇠(10)가 작동되지 않는데, 이는 제3 핀 챔버(23)의 드라이버(20)가 자물쇠(10)의 전단선(38)을 횡단해서 배치되기 때문이다.

예시된 실시예는 모든 리테이너 공동부를 은폐시키거나 노출시키는 단일의 일체형 메모리 바(90)를 사용한다. 대안으로서, 별도의 메모리 바가 각 리테이너 공동부마다 또는 복수의 리테이너 공동부에 대해 제공될 수 있다.

자물쇠(10)의 하우징(12) 및 플러그(16)는 각각, 자물쇠(10)의 재프로그래밍 시에 변경 공구(64)와 관련해서 사용될 표시 마크(114, 144)를 포함할 수 있다.

도1 및 도37을 참조하면, 자물쇠(10)를 변경하기 위해서, 변경 공구(64)는 종방향 변경 슬롯(88) 내로의 삽입을 위해 제공된다. 설명된 자물쇠(10)와 함께 사용하기 위해 적절하게 구성된 변경 공구(64)는 핸들부(136)와 블레이드부(138)를 구비한다. 블레이드부(138)는 삽입 중에 리테이너 공동부(58)를 지나는 블레이드부(138)의 이동을 조장하는 베벨형 연단부(141)를 구비한다. 상술한 바와 같이, 이 변경 공구(64)에 있어서, 자물쇠(10)의 드라이버 기구는 용이하게 변경되어 상이한 제2 키(62a)를 사용한 자물쇠(10)의 작동을 용이하게 한다. 블레이드부(138)는, 변경 슬롯(88) 내로 완전히 삽입되었을 때 각 변경 볼(56)을 각각의 리테이너 공동부(58)로부터 빠져나와 상승시키도록 구성된 선형 연부(143)를 구비한다. 또한, 변경 공구(64)는 하우징(12) 내에서 원주 방향으로 배치될 수 있는 변경 공구 노치 홈(142) 내로 삽입되도록 이루어진 변경 공구 노치(140)를 포함할 수 있다 (도11a 참조). 노치(140)는, 리테이너 공동부(58) 또는 텀블러 챔버(42)가 드라이 버 챔버(40)와 정렬되어 있지 않은 경우에, 홈(142)과 정합해서 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88)으로부터 후퇴되어 제거되는 것을 방지할 수 있다.

도23 내지 도28에 도시된 실시예의 플러그(16)는, 금속 실린더, 전형적으로는 원통봉 원재료에 복수의 텀블러 챔버(42), 복수의 리테이너 공동부(58) 및 변경 슬롯(88)을 기계 가공함으로써 제작될 수 있다. 대안으로서, 복수의 텀블러 챔버만을 구비하는 기존의 종래의 플러그가, 이 플러그에 복수의 리테이너 공동부 및 변경 슬롯(88)을 기계 가공함으로써 개장될 수 있다.

가변식 자물쇠 플러그를 제작하는 제1 방법에 있어서, 표준 자물쇠 플러그가 제공되어 기계 가공된다. 전형적으로, 이 단계는 자물쇠 하우징으로부터 플러그를 제거함으로써 기존의 표준 자물쇠를 분해하는 단계와, 자물쇠 플러그로부터 스프링 및 핀(드라이버, 텀블러 및 임의의 마스터 심) 등의 하드웨어를 제거함으로써 표준 자물쇠 플러그를 복구하는 단계를 포함한다.

표준 자물쇠 플러그는 키 홈으로서, 축방향 중심선 및 주연면을 갖는다. 표준 자물쇠는 축방향 중심선과 평행하게 연장되는 제1 라인을 따라 주연면을 통해서 연장되는 복수의 텀블러 챔버(42)를 더 구비한다. 각 텀블러 챔버는 키 홈 내로 연장되며, 인접한 텀블러 챔버로부터 제1 거리만큼 이격된 중심선을 갖는다. 전형적으로, 인접한 텀블러 챔버들은 동일한 제1 거리만큼 이격된다.

다음 단계에서, 표준 자물쇠 플러그는 이 표준 자물쇠 플러그 내에 복수의 리테이너 공동부(58)를 제공하도록 기계 가공된다. 이들 리테이너 공동부는 축방향 중심선에 평행하게, 이에 따라 텀블러 챔버(42)들의 라인에 평행하게 연장되는 제2 라인을 따라 주연면을 관통해서 형성된다. 각 리테이너 공동부는 플러그 바디 내로 부분적으로 연장된다. 제2 라인이 위치결정됨으로써, 리테이너 공동부들은 주연면을 따라 소정의 원호각만큼 제1 라인의 텀블러 챔버로부터 반경 방향으로 변위된다. 전형적으로 원호각은 제1 라인으로부터 오프셋된 각도로서, 약 30° 내지 약 160° 보다 전형적으로는 약 45°내지 약 135°이다.

전형적인 실시예에서, 리테이너 공동부는 적어도 그 직경, 보다 전형적으로는 그 직경의 적어도105%의 깊이로 플러그 바디 내로 기계 가공된다. 전형적인 리테이너 공동부 직경은 약 0.050인치 (약 1.3mm) 내지 0.090인치 (약 2.3mm)의 범위 내에 있으며, 전형적으로는 하우징의 드라이버 챔버 내에 위치 결정되는 드라이버 및 임의의 마스터 심의 직경보다 작은 크기 또는 직경으로 되어 있다. 보다 전형적으로, 리테이너 공동부의 직경은 드라이버의 크기 (직경)의 약 95% 이하의 직경으로 드릴링된다. 전형적으로, 리테이너 공동부는 표준 드릴링 기계로 형성된다.

다음 단계에서, 제2 보어와 동일한 라인을 따라서 플러그의 외주에 축방향을 따라 슬롯이 절삭 가공된다. 슬롯은 실시예에서는 변경 슬롯(88)으로서 예시되어 있다. 일반적으로, 슬롯은 플러그의 주연면을 관통하고 중심축을 향해 반경 방향 내측으로 연장되는 U자형 또는 직사각형의 단면으로서 형성된다. 슬롯은 전형적으로 리테이너 공동부와 대략 동일한 깊이를 갖고, 또 약 0.04 인치(1.0mm), 보다 전형적으로는 약 0.02 인치(0.5mm)의 폭을 갖고서 형성된다. 전형적으로, 슬롯은 각 리테이너 공동부의 중심을 통과하면서 플러그의 정면(13)으로부터 플러그의 래치 단부(15)에 이르기까지 종방향 전체에 걸쳐 연장된다. 슬롯은 원형 톱 등의 임의 의 공지 수단에 의해 절삭 가공될 수 있다.

리테이너 공동부 및 슬롯을 형성한 후에, 드라이버, 텀블러, 스프링 및 변경 볼을 프로그램화된 배치로 재설치함으로써 자물쇠는 재조립된다. 전형적으로, 변경 볼은 상술한 바와 같이 리테이너 공동부의 깊이 부분 내에 끼워 맞추어지도록 크기 설정된 구형의 변경 볼이다.

전형적인 방법에 있어서, 플러그 바디는 그 중심축을 중심으로 해서 회전 운동하도록 클램프 등에 의해 고정된다. 먼저, 플러그는 제1 위치에 고정됨으로써, 텀블러 챔버가 기준점과 정렬된다. 기준점은 드릴링 기계와 정합된다. 드릴링 기계는 소정의 절삭 속도로 회전되는 드릴링 비트를 작동시키며, 드릴링 비트를 플러그 표면 외측의 제1 위치로부터 플러그 내의 소정 깊이까지 침입하는 제2 위치까지 드릴링 비트의 종축을 따라 이동시킬 수 있다. 다음에, 플러그는 그 축을 중심으로 해서, 제1 위치로부터 상기 원호각만큼 반경 방향으로 오프셋된 제2 위치로 회전된다. 다음에, 드릴링 기계는 리테이너 공동부를 그 깊이까지 드릴링하도록 작동된다. 또한, 드릴링 기계는 플러그의 종축을 따라 이동하도록 구성됨으로써, 연속하는 리테이너 공동부들이 플러그의 제2 라인을 따라 드릴링되어 복수의 리테이너 공동부를 형성할 수 있다. 보다 전형적으로, 드릴링 기계는 이격되게 구성된 복수의 드릴링 비트를 포함함으로써, 복수의 리테이너 공동부가 동시에 기계 가공될 수 있다.

가변식 자물쇠 플러그를 제작하는 제2 방법에 있어서, 베이스 자물쇠 플러그가 제공되어 기계 가공된다. 전형적으로, 베이스 플러그는 키 홈으로 구성된 원통 체이다. 이 방법에 있어서, 텀블러 챔버 및 리테이너 공동부의 양자와 변경 슬롯은 플러그 바디에 대해 주연면 내로 기계 가공된다. 복수의 텀블러 챔버는, 전형적으로는 드릴링 기계에 의해, 축방향 중심선에 평행하게 연장되는 제1 라인을 따라 주연면을 관통해서 기계 가공되는데, 이 경우에 각 텀블러 챔버는 키 홈 내로 연장된다. 전형적으로, 텀블러 챔버는 키 홈의 베이스와는 (180°) 반대측의 위치에서 플러그 표면을 관통한다. 다음에, 제1 실시예에 대해 상술한 바와 같이, 복수의 리테이너 공동부가 제2 라인을 따라 주연면을 관통해서 기계 가공된다.

전형적인 방법에 있어서, 베이스 플러그 바디는 그 중심축을 중심으로 해서 회전 운동하도록 클램프 등에 의해 고정된다. 먼저, 베이스 플러그가 제1 위치에 고정됨으로써, 드릴링 기계는 제1 리테이너 공동부의 축방향을 중심선을 나타내는 기준점과 정합된다. 드릴링 기계는 소정의 절삭 속도로 회전되는 드릴링 비트를 작동시키며, 드릴링 비트를 플러그 표면 외측의 제1 위치로부터 플러그 내의 소정 깊이까지 침입하는 제2 위치까지 드릴링 비트의 종축을 따라 이동시킬 수 있다. 드릴링 기계는 플러그의 주연면을 관통하여 키 홈 내로 제1 텀블러 챔버를 드릴링하는 작업용으로 구성된다. 다음에, 드릴링 기계는 플러그의 종축을 따라, 제2 텀블러 챔버의 축방향 중심선에 대응하는 다음 위치까지 이동된다. 다음에, 드릴링 기계는 제2 텀블러 챔버를 드릴링하도록 재차 작동된다. 이에 따라, 일련의 텀블러 챔버가 기계 가공될 수 있다. 대안으로서, 드릴링 기계는 이격되게 구성된 복수의 드릴링 비트를 포함함으로써, 요구되는 모든 리테이너 공동부가 제1 라인을 따라 동시에 기계 가공될 수 있다.

다음에, 플러그는 그 축을 중심으로 해서, 제1 위치로부터 상기 원호각만큼 반경 방향으로 오프셋된 제2 위치로 회전된다. 다음에, 드릴링 기계는 상술한 바와 같이, 각 리테이너 공동부를 그 깊이까지 드릴링하도록 작동된다.

대안으로서, 텀블러 챔버 및 리테이너 공동부의 세트는 플러그 바디의 회전 운동을 필요로 하지 않고, 별도의 드릴링 기계에 의해 순차적으로 또는 동시에 베이스 플러그 내에 기계 가공될 수 있다.

또한, 변경 슬롯이 복수의 리테이너 공동부를 통과하는 제2 라인을 따라 형성된다. 전형적으로, 변경 슬롯은 제 위치에 고정되고 회전 톱으로 기계 가공된다. 변경 슬롯을 형성하는 단계는, 플러그가 리테이너 공동부를 드릴링할 때의 위치와 동일한 위치에 있는 동안에 수행될 수 있다.

이제 도29a 내지 도36a 및 도39a 내지 39c를 참조하면, 유사한 구성 요소에 대해 유사한 번호로 표시된 다른 예시적인 대체 실시예에서, 본 발명의 플러그(16)는 플러그(16)의 외주에서 플러그(16)의 종축(54)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 반경 방향 슬롯(102)의 형태의 적어도1개의 제1 홈을 선택적으로 포함할 수 있다. 이 반경 방향 슬롯(102)은 플러그(16)의 외주를 관통해서 이 외주 내부에 공동부를 형성한다. 키 홈(24)은 홈 및/또는 릿지로 이루어진 종방향 윤곽선(44)과 상연부 윤곽선(32)을 갖는 제1 키(30c)의 삽입을 허용한다. 반경 방향 텀블러(104)가 반경 방향 슬롯(102) 내에 배치될 수 있으며, 이 반경 방향 텀블러(104)는 키 홈(24) 내로 연장되는 원격 단부(106)를 포함한다.

반경 방향 텀블러(104)는 플러그(16)의 종축(54)을 중심으로 해서 반경 방향 슬롯(102) 내에서 원주 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 반경 방향 텀블러(104)는 반경 방향 텀블러 스프링(108)에 의해 플러그(16)의 키 홈(24) 측으로 편의된다. 그 결과, 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)는 키의 부재 시에 키 홈(24) 내로 돌출한다. 따라서, 제1 키(30)의 상연부 윤곽선(32)은 자물쇠(10)의 전단선(38)과 일치하도록 드라이버(20) 및 텀블러(22)와 임의의 변경 볼(56)을 상승시키는 정확한 형상이어야 할 뿐만 아니라, 제1 키(30) 상의 종방향 윤곽선(44)은, 제1 키(30)가 키 홈(24) 내로 연장되는 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)와 대면해서 반경 방향 텀블러(104)를 적절하게 위치 결정함으로써, 플러그(16)를 회전 가능하게 해주는 구성이어야 한다.

복수의 반경 방향 텀블러(104)가 플러그(16)의 측벽에 있는 복수의 반경 방향 슬롯(102) 내에 배치될 수 있다. 예시를 목적으로, 1개의 반경 방향 텀블러(104)에 대해서만 설명하기로 한다. 또한, 대안으로서, 반경 방향 텀블러의 원격 단부(106)가 키 홈(24)의 각 측면 내로 돌출하는 방식으로, 2차 반경 방향 텀블러 또는 2차 반경 방향 텀블러 세트 (도시하지 않음)가 플러그(16)의 반대 측면에 제공될 수 있다.

반경 방향 텀블러 스프링(108)이, 반경 방향 텀블러(104)의 상연부(110)와 플러그(16)의 상부 측벽(112) 사이에서 반경 방향 텀블러(104)와 대면 관계로 위치 결정된다. 이 스프링(108)은 반경 방향 텀블러(104)를 상부 측벽(112)으로부터 떨어져서 키 홈(24) 쪽으로 편의시킨다. 예시된 실시예에 나타난 바와 같이, 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)는, 키 홈(24) 내로 삽입되고 있는 키가 반경 방향 텀블러(104)를 지나 이동할 수 있도록 베벨 형성으로 될 수 있다.

예시된 실시예의 자물쇠(10)는 플러그(16)의 외주에 형성된 종방향 사이드바(sidebar) 슬롯(118) 내에 배치된 사이드바(116)를 더 포함할 수 있다. 사이드바(116) 및 사이드바 슬롯(118)의 양자는 플러그(16)의 종축(54)에 대체로 평행한 선을 따라 연장된다. 적어도1개의 사이드바 스프링(120)이 플러그(16) 내에 배치되며, 이 스프링은 사이드바(116)를 플러그(16)의 종축(54)으로부터 반경 방향 외측으로 편의시키도록 사이드바(116)와 대면한다.

예시된 실시예의 사이드바(116)는 대체로 플러그(16)의 길이부를 따라 연장되며, 그 제1 면에 돌기(122)를 포함한다. 돌기(122)는 하우징(12)의 보어에 형성된 제2 홈(124)과 짝 결합하도록 되어 있다. 적어도1개의 러그(lug)(126)가 사이드바(116)의 제2 면으로부터 반경 방향 텀블러(104) 측을 향해서 반경 방향 내측으로 연장된다. 예시된 실시예에서, 러그(126)는 대체로 사이드바(116)의 돌기(122)와는 반대측에 배치된다. 사이드바 스프링(120)은, 플러그(16)가 도29b에 도시된 바와 같이 원래 위치에 있을 때, 사이드바(116)의 돌기(122)가 제2 홈(124) 내에 배치되도록, 사이드바(116)를 반경 방향 텀블러(104)로부터 멀어지게 편의시킨다. 예시된 실시예에서는, 2개의 사이드바 스프링(120)이 사용되어 사이드바(116)를 편의시킨다.

반경 방향 텀블러(104)는, 돌기(122)가 제2 홈(124) 내에 위치된 채로 사이드바(116)가 제 위치에 유지되는 동안에도, 반경 방향 텀블러(104)의 원주방향 이동을 허용하는 사이드바 홈(128)을 더 포함한다. 반경 방향 텀블러(104) 내의 사 이드바 홈(128)은, 돌기(122)가 제2 홈(124) 내에 배치되어 있을 때 사이드바(116)의 길이 부분을 수용하기에 충분한 만큼의 반경 방향 길이만을 갖는다. 반경 방향 텀블러(104)는 사이드바 홈(128)으로부터 플러그(16)의 종축(54)에 직교하는 방향으로 그리고 대체로 이 종축을 향하는 방향으로 연장되는 사이드바 노치(130)를 더 포함한다.

키 홈(24) 내에 어떠한 키도 삽입되어 있지 않거나 비작동키가 삽입되어 있으면, 반경 방향 텀블러(104)는, 사이드바(116)가 사이드바 노치(130)와 반경 방향으로 정렬되지 않는 방식으로 반경 방향 슬롯(102) 내에 배치될 수 있다. 따라서, 하우징(12)의 제2 홈(124) 내에서의 돌기(122)의 위치 선정에 의해 플러그(16)의 어떠한 회전의 시도도 방지된다 (도29b 참조). 적절한 제1 키(30)가 (도30b에 도시된 바와 같이) 키 홈(24) 내에 삽입되어 있으면, 사이드바 러그(126)는 사이드바 노치(130)와 반경 방향으로 정렬되어 플러그(16)의 회전 시에 사이드바(116)가 제2 홈(124)을 빠져 나와 사이드바 노치(130) 내로 변위하는 것을 허용한다.

적절한 제1 키(30c)의 삽입 시에 그리고 플러그(16)의 선회에 앞서서, 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56) 중 전단선(38)에 근접한 임의의 2개들간의 이음부가 전단선(38)과 동일 높이에 있도록 드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)의 각각은 제1 키(30c)에 의해 상연부 윤곽선(32)에 의해 상승된다. 또한, 플러그(16)의 회전을 가능하게 하기 위해서, 제1 키(30c)는 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)에 의해 형성되는 키 홈(24)의 패턴에 부합하는 종방향 윤곽선(44)을 구비해야 한다. 작동 가능한 제1 키(30c)는 플러그(16)의 일 측면에 반경 방향 텀블러(10)를 갖는 자물쇠(10) 또는 플러그(16)의 양 측면에 짝을 이룬 반경 방향 텀블러(104)가 배치된 자물쇠(10)를 작동시킬 수 있다. 그러나, 이하에서는 본 발명의 원리를 예시할 목적으로 플러그(16)에 일 측면에 제공되는 1개의 반경 방향 텀블러(104)에 대해서만 논의하기로 한다.

적절한 제1 키(30c)가 삽입됨에 따라, 반경 방향 텀블러(104)는, 사이드바(116)의 러그(126)가 제1 반경 방향 텀블러(104)에 배치된 사이드바 노치(130)와 반경 방향 정렬 상태로 위치 결정되는 방식으로 원주 방향으로 이동된다. 다음에, 사이드바 러그(126)는 제1 키(30c)의 선회 시에 반경 방향 텀블러(104) 측을 향해 사이드바 노치(130) 내로 반경 방향으로 (내측으로) 이동하기에 적합한 공간을 갖는다. 제1 키(30c)가 선회되면, 사이드바 돌기(122)는 제2 홈(124)을 빠져나옴으로써, 사이드바(116)를, 사이드바(116)의 러그(126)가 반경 방향 텀블러(104)의 사이드바 노치(130)에 의해 수용되는 위치로 반경 방향 내측으로 이동시킨다.

적절한 제1 키(30c)가 자물쇠(10) 내에 삽입되어 있고, 드라이버(20) 및 텀블러(22)가 상술한 배치에 있으면, 도어 또는 기타 부재가 개방될 수 있도록 플러그(16)를 회전시킴으로써 래치 부재(도시하지 않음)를 도어 문설주(jamb) 슬롯 또는 기타 리세스로부터 해제시킬 수 있다. 만일 어떤 키의 상연부 윤곽선(32)이 자물쇠(10)를 작동시키기에 부적절한 경우에는, 1개의 이상의 드라이버(20)의 일부가 핀 챔버(18)의 텀블러 챔버(42) 내로 돌출하거나, 혹은 1개 이상의 텀블러(22)의 일부가 드라이버 챔버(40) 내로 돌출하게 되어, 플러그(16)를 잠금 배향 위치에 고정시키게 되며, 그 결과 자물쇠(10)가 설치된 도어 또는 기타 부재(10)는 개방될 수 없게 된다. 부가적으로, 변경 볼(56) 또는 마스터 심(60)이 전단선(38)에 걸쳐짐으로써, 플러그(16)의 회전을 봉쇄할 우려도 있다. 부가적으로, 임의의 키, 심지어 적절한 상연부 윤곽선(32)을 갖는 키조차도, 키 홈(24) 내로 돌출하는 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)에 의해 제공되는 키 홈(24)의 윤곽선과 부합하고, 키의 길이 부분을 따라서 이어지는 미리 선택된 디자인의 종방향 윤곽선(44)을 갖지 않는 경우에는. 자물쇠(10)를 작동시킬 수 없다. 그러한 적절한 종방향 윤곽선(44)은 사이드바 러그(126)의 사이드바 노치(130)와의 적절한 정렬을 수립한다.

도29a 내지 도36b를 참조하면, 플러그(16)의 키 홈(24)은 대체로 직사각형 형상이며, 플러그(16)의 외주의 일부와 교차한다. 플러그(16)의 제1 내부 측벽(132)과 제2 내부 측벽 (134)에 의해 키 홈(24)의 리미트가 형성된다. 상술한 바와 같이, 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)는 키 홈(24)의 제1 및 제2 내부 측벽(132, 134) 중 적어도 한 측벽의 돌기 내로 그리고 이 돌기를 관통해서 연장된다. 이 원격 단부(106)는 키 홈(24) 내로 미리 선택된 거리만큼 돌출한다. 대체 실시예에서, 다수의 반경 방향 텀블러(104)의 원격 단부(106)는 제1 및 제2 내부 측벽(132, 134)의 양측을 관통하여 돌출할 수 있다.

자물쇠(10)를 재프그래밍함에 있어서, 원래 자물쇠(10)를 작동시키는 적절한 키인 제1 키(30c)가 키 홈(24) 내로 삽입되고 (도30a 및 도30b 참조), 또 플러그(16)의 일 측면(115) 상의 제1 표시 마크(114)가 하우징(12)의 표면상의 제2 표시 마크(144)와 정렬될 때까지 플러그(16)가 하우징(12)에 대해 상대적으로 회전(반시계 방향으로 1/4회전) 된다 (도1, 도31a 및 도31b 참조). 표시 마크(114, 144)의 정렬에 의해 리테이너 공동부(58)와 드라이버 챔버(40)와의 정렬이 확보된다. 이제 도32a 및 도32b를 참조하면, 다음에, 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내로 완전히 삽입된다. 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내로 삽입됨에 따라, 리테이너 공동부(58) 내에 위치된 각각의 연속하는 변경 볼(56)이 리테이너 공동부(58)의 제2 위치로부터 하우징(12)의 드라이버 챔버(40) 내의 제1 위치로 변위된다. 다음에, 플러그(16)는 개시 위치로 역으로 회전될 수 있는데, 이 개시 위치에서 제1 키(30)가 키 홈(24)으로부터 제거되고, 제2 키(62c)가 키 홈(24) 내로 삽입된다 (도33a 내지 도33b 참조). 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88) 내에 여전히 삽입된 채로, (도34a 및 도34b에 도시된 바와 같이) 플러그(16)는 표시 마크(114, 144)가 재차 정렬될 때까지 하우징에 대해 상대적으로 (반시계 방향으로 1/4 회전) 재차 회전된다. 다음에, 변경 공구(64)가 변경 슬롯(88)으로부터 제거되고, 드라이버 챔버(40)에 배치된 변경 볼(56)이 드라이버 스프링(26)의 힘에 의해 대응하는 리테이너 공동부(58) 내로 강제 하강된다 (도35a 및 도35b 참조). 플러그(16)가 그 원래 위치로 역으로 회전되면 (도36a 및 도36b 참조), 이제 제2 키(62c)로 자물쇠(10)가 작동될 수 있으며, 제1 키(30c)로는 자물쇠가 작동될 수 없다.

도29a 내지 도36b를 도면의 순서대로 다시 참조하면, 키(30c, 62c) 각각은 키 홈 내로의 삽입 시에, 반경 방향 텀블러(104)를 사이드바(116)의 러그(126)가 반경 방향 텀블러(104)의 사이드바 노치(130)와 반경 방향으로 정렬되는 위치로 원주 방향으로 변위시키도록 구성되었다. 이 위치에서, 플러그(16)가 자물쇠(10)의 하우징(12) 내에서 회전될 수 있도록 사이드바(116)의 돌기(122)가 제2 홈(124) 밖 으로 변위될 수 있다.

이제 도37, 도38, 및 도40a 내지 도40c를 참조하면, 본 발명의 대체 실시예에서, 자물쇠(10c)가 복수 열(146, 148)의 핀 챔버(18a, 18b)를 구비할 수 있다. 제1 열(146)의 핀 챔버(18a)는 플러그(16)의 종축(54)을 통과하는 제1 평면(150)을 따라 하우징(12) 및 플러그(16)에 배치된다. 제2 열(148)의 핀 챔버(18b)는 플러그(16)의 종축(54)을 통과하는 제2 평면(152)을 따라 하우징(12) 및 플러그에 배치된다. 제2 평면(152)은 제1 평면(150)으로부터 각방향으로 오프셋된다. 하우징(12)은 복수 열의 드라이버 챔버(40a, 40b)를 구비하며, 이때 드라이버 챔버(40a)는 핀 챔버 열(146)의 일부를 형성하며, 드라이버 챔버(40b)는 핀 챔버 열(148)의 일부를 형성한다.

플러그(16)는 복수 열의 텀블러 챔버(42a, 42b)를 구비하며, 이들 텀블러 챔버의 각각은. 자물쇠가 도38에 도시된 중립 위치 혹은 제1 회전 위치에 있을 때 대응하는 열의 드라이브 챔버(40a, 40b)와 정렬하도록 구성된다. 또한, 플러그는 복수 열의 리테이너 공동부(58a, 58b)와, 복수의 변경 슬롯(88a, 88b)을 구비한다.

핀 챔버(18)의 각각은 적어도 드라이버(20) 및 텀블러(22)를 수용하며, 또 바람직하기는 그러나, 선택적으로, 변경 볼(56)을, 또 바람직하기는 그러나, 선택적으로, 마스터 심(60)을 수용하도록 되어 있다.

예시된 자물쇠의 작동이 각각의 핀 챔버(18a, 18b)와 리테이너 공동부(58a, 58b) 사이에서 양 세트의 변경 부재가 이동할 것을 필요로 하는 부가 요건에서도, 예시된 실시예의 자물쇠는 단일 열의 핀 챔버를 구비한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 대해 지금까지 설명된 바와 같이 작동된다.

드라이버(20), 텀블러(22) 및 변경 볼(56)을 증가시키는 제1 열의 핀 챔버를 제공하면, 자물쇠 변경 조합의 개수가 증대되며, 이는 자물쇠(10c)에 의해 제공되는 보안성 및 유용성을 증대시킨다. 비록 예시된 실시예는 드라이버/텀블러 스택을 수용하는 2열(146, 148)의 핀 챔버(18)를 기술하고 있지만, 본 발명의 자물쇠(10)에는 부가적인 열 또는 그 이상의 열의 핀 챔버(18)가 포함될 수 있다.

또한, 도37 및 도38에 예시된 자물쇠(10)의 실시예는, 본 발명의 대체 실시예와 관련해서 상술한 바와 같이, 메모리 블록(90), 반경 방향 텀블러(104), 및 사이드 바(116) 등의 부가적인 구성 요소를 포함할 수 있다.

도41a 및 도41b에 도시된 본 발명의 대체 실시예에서, 자물쇠(10d)는 플러그(16)의 탬퍼(tamper) 방지 오리피스 또는 통로(156) 내에 안착하고 그 내부에서 이동 가능한 적어도1개의 탬퍼 방지 핀(154)을 포함한다. 탬퍼 방지 핀(154)은 제1 위치를 가지며, 이 제1 위치에서 탬퍼 방지 핀(154)의 제1 단부가 종방향 변경 슬롯(88)과 교차해서 이 변경 슬롯을 폐색할 수 있으며, 이로써 변경 공구(64) 또는 기타 임의의 물체가 변경 슬롯(88) 내로 완전히 삽입될 수 있다. 적절한 제1 키(30d)는, 탬퍼 방지 핀(154)이 제2 위치에 있을 때 탬퍼 방지 핀(154)의 제2 단부와 정합하는 탬퍼 방지 홈(158)을 포함한다. 키(30d)가 키 홈 내에 삽입되어 있으면, 변경 공구(64)는 변경 슬롯(88) 내로 장애 없이 삽입되어 탬퍼 방지 핀(154)을 제2 위치로 이동시킬 수 있다.

가변식 자물쇠 조립체의 실시예는 각종의 로킹 장치에서 사용될 수 있다. 이들 로킹 장치는 상업용 및 주거용 자물쇠를 포함하며, 또 일례로서, 손잡이 자물쇠(knob lock), 데드볼트(deadbolt) 자물쇠, 패드록(padlock)을 포함한다. 전형적인 손잡이 자물쇠의 작동은 플러그의 래치 단부(15)에 고정된 래치를 선회시킴으로써 도어 손잡이를 풀거나 잠그기 위해 작동 가능 키를 사용하는 것을 포함한다. 전형적으로, 래치는 손으로 선회 또는 회전될 수 있는 도어 손잡이 잠금을 해제하고, 이로써 현재 잠겨 있는 도어의 문설주나 기타 물건과 맞물리거나 또는 그로부터 해제되는 긴 볼트를 작동시킨다. 전형적인 데드볼트 자물쇠의 작동은 현재 잠겨 있는 도어의 문설주나 기타 물건과 맞물리거나 또는 그로부터 해제되는 긴 볼트를 추진하는 래치의 잠금을 해제하거나 회전시키기 위해 작동 가능 키를 사용하는 것을 포함한다. 이들 자물쇠는 당업자에게 공지되어 있다.

전형적인 패드록의 작동은 J자 형상의 섀클(shackle)의 잠금을 해제하기 위해 작동 가능 키를 사용하는 것을 포함한다. 잠금 위치에 구성된 전형적인 패드록에 있어서, 자물쇠 바디 내의 볼트 (또는 한 쌍의 볼트)는 섀클의 각 다리부에 있는 홈 내의 소정 위치로 편의되어, 섀클이 바디로부터 후퇴하는 것을 확실하게 억제한다. 전형적인 패드록의 디자인 및 작동은 미국 특허 제3,710,603호 (밀러) 및 미국 특허 제4,776,187호 (에반스 등)에 기재되어 있으며, 양자는 모두 본 명세서에 참고로 수록되어 있다. 전형적으로, 패드록은 플러그를 갖는 키의 회전에 의해 볼트가 홈으로부터 변위됨으로써 섀클이 바디로부터 후퇴하는 것을 가능하게 하는 구성으로 되어 있다. 전형적인 종래의 패드록은 삽입된 키가 일 방향으로만 회전해서 섀클의 잠금을 해제하도록 구성되며, 또 이 패드록에는 플러그 및 키뿐만 아 니라 볼트를 그 초기 또는 “키 삽입” 위치 쪽으로 역으로 편의시키기 위한 스프링 또는 기타 수단이 제공된다.

본 발명의 패드록은 제1 방향 (일반적으로, 키 홈에 대향하는 시계 방향) 및 제2 방향의 양 방향으로 회전하도록 구성된 가변식 자물쇠 조립체를 포함한다. 도44a, 도44b 및 도44c는, 초기 위치에 있을 때 그리고 제1 및 제2 방향의 양 방향으로 회전되었을 시의 패드록의 플러그의 단부도이다. 도44a에 도시된 제1 위치로부터 도44c에 도시된 제2 잠금 해제 위치를 향해 제1 방향으로 플러그를 회전시키면, 패드록의 잠금이 해제될 수 있다. 종래의 패드록에서처럼, 전형적으로, 이 자물쇠는 회전된 플러그를 초기의 “키 삽입” 위치로 복귀시키기 위한 스프링 또는 편의 수단으로 구성된다. 도44a에 도시된 제1 위치로부터 도44b에 도시된 재프로그래밍 위치를 향해 제2 방향으로 (일반적으로, 반시계 방향으로) 플러그를 회전시키면, 상술한 본 발명에 따라서 자물쇠가 재프로그래밍될 수 있다. 플러그의 제2 방향으로의 회전은 패드록의 잠금을 해제시키지 않는 것이 바람직하다. 플러그가 제2 방향으로 회전될 시의 패드록의 잠금 해제를 회피하기 위해서, 플러그의 래치 회전 단부(15)에는 대체로 둥근 베이스(217)로부터 연장되는 축(218)을 포함하는 테일피스(tailpiece) 또는 래치(216)가 제공된다. 베이스(217)는 이 베이스(217)를 제공하는 나사식 너트(220)로 래치 단부(15)에 회전 가능하게 보유 지지된다. 베이스(217)는 (전형적으로 원주의 약 1/4 내지 1/3의) 개방된 쐐기부(219)에 의해 한정되는 정면(222) 및 배면(224)을 갖는다. 래치 단부(15)로부터 연장되는 정지 핀(220)은 정면(222)과 배면(224) 사이의 개방부(219)의 구간 내에 래치(216)의 회전 을 구속할 수 있다.

키가 자물쇠 내에서 작동되면, 플러그 내에서의 키의 시계 방향 회전은 플러그를 선회시키고 정지 핀(220)을 래치(216)의 정면(222)에 대해 추진하게 되며, 이것은 래치를 도44c에 도시된 바와 같이 래치를 시계 방향으로 회전시킨다. 래치의 회전은 볼트를 섀클의 홈으로부터 해제시켜 패드록의 잠금을 해제시킨다. 스프링 또는 기타 편의 수단(도시하지 않음)은 래치, 플러그, 및 삽입된 키를 초기 위치로 복귀시킨다.

전형적인 패드록의 래치(216)는 패드록의 반시계 방향의 회전을 방지하도록 구성된다. 키가 플러그를 제2 회전 위치 또는 프로그래밍 위치로 반시계 방향으로 회전시키면, 도44b에 도시된 바와 같이, 정지 핀(220)은 구속된 래치(216)의 개방부(219) 내에서 자유롭게 이동한다. 이러한 배치를 전형적으로 “레이지 캠(lazy cam)”이라고 부르며, 이 레이지 캠에 있어서, 캠 또는 테일피스는 정지 상태에 있는 반면, 실린더 플러그는 부분적으로 회전하도록 구성된다.

선택적으로, 비록 패드록의 잠금을 해제시키는 과정이 가변식 자물쇠 조립체의 재프로그래밍을 더욱 복잡하게 할 수도 있지만, 플러그의 제2 방향으로의 회전은 또한 패드록의 잠금을 해제시킬 수 있다.

본 발명의 패드록에 있어서, 플러그는 하우징 내의, 도44b에 도시된 제2 회전 위치로 배치될 수 있으며, 이 제2 회전 위치에서 리테이너 공동부 및 변경 슬롯은 드라이버 챔버와 정렬 또는 정합된다. 패드록의 자물쇠 구성은, 가변식 자물쇠 조립체의 제2 실시예에 대해 전술한 바와 같이, 사용자 키 서브세트의 상이한 사용 자 키로 작동되도록 변경 공구를 사용하여 재프로그래밍될 수 있다. 대안으로서, 패드록의 자물쇠 구성은, 가변식 자물쇠 조립체의 제1 실시예에 대해 전술한 바와 같이, 일련의 상이하지만 상보적인 사용자 키를 사용하여 재프로그래밍될 수 있다. 사용자 키의 각각은, 변경 부재를 핀 챔버로부터 리테이너 공동부 내로 변위시킴으로써 사용을 위해 자물쇠를 재프로그램할 수 있으며, 이러한 재프로그래밍은 키 서브세트의 어떠한 사용자 키도 변경 부재의 현재의 개수 및 구성보다 더 적은 변경 부재를 이동시키도록 구성되는 자물쇠를 작동시키는 것을 불가능하게 한다.

비록 본 발명의 바람직한 실시예의 상세를 참조하여 본 발명을 개시하고 있지만, 본 발명의 요지 및 첨부된 특허청구범위의 범주 내에서 당업자가 용이하게 변형을 가할 수 있음을 예상할 수 있는 바와 같이, 이러한 개시는 한정적인 의미에서 라기보다는 예시적인 목적으로 제공되는 것임을 이해하여야 한다.

Claims (23)

1. 자물쇠를 분해하지 않고, 사용자 키 세트의 다른 키로 작동하도록 구성될 수 있는 가변식 자물쇠 조립체이며,

   a) 내면을 갖는 대체로 원통형인 보어와, 상기 보어 표면에 교차하는 복수의 대체로 원통형인 드라이버 챔버를 갖는 하우징과,

   b) 복수의 대체로 원통형인 드라이버와, 여기서 각각의 드라이버는 하나의 드라이버 챔버 내에 위치 결정되어 이동 가능하며, 상기 보어 표면 측으로 가압되어 있고,

   c) 대체로 원통형인 외주를 갖고 상기 보어 내에 회전 가능하게 장착되어 상기 보어 표면과 상기 플러그 외주간의 계면에 전단선을 형성하는 플러그로서,

   1) 종축과,

   2) 상기 외주와 교차하고, 상기 종축과 평행하며, 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성되는 키 홈과, 여기서 키 서브세트는 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제1 윤곽선 연부를 갖는 제1 키와, 상기 제2 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지만 상기 제1 자물쇠 구성에서는 자물쇠를 작동시키지 않는 제2 윤곽선 연부를 갖는 제2 키를 적어도 포함하며, 상기 제1 윤곽선 연부와 상기 제2 윤곽선 연부는 상이하게 구성된 적어도 제1 윤곽선 부위와 제2 윤곽선 부위를 갖고,

   3) 상기 외주 및 상기 키 홈과 교차하며, 상기 종축과 대체로 직교하 는 복수의 대체로 원통형인 텀블러 챔버와, 여기서 각각의 텀블러 챔버는 상기 플러그가 상기 하우징에 대하여 제1 회전 위치에 있을 때 드라이버 챔버와 정렬하여 핀 챔버를 형성하고,

   4) 상기 외주와 교차하는 복수의 리테이너 공동부와, 여기서 상기 플러그가 상기 하우징에 대하여 제2 회전 위치에 있을 때, 각각의 리테이너 공동부는 대응하는 텀블러 챔버로부터 이격되고 대응하는 드라이버 챔버와 정렬되며,

   5) 상기 종축과 평행하게 구성되고, 상기 플러그의 정면으로부터 연장되고 각각의 상기 리테이너 공동부의 일부에 교차하는 변경 공구 슬롯을 갖는 플러그와,

   d) 복수의 텀블러와, 여기서 각각의 텀블러는 하나의 텀블러 챔버 내에 위치되어 이동 가능하며,

   e) 각각 하나의 핀 챔버와 관련되고, 상기 드라이버와 상기 텀블러 사이의 상기 핀 챔버 내의 제1 위치 및 상기 리테이너 공동부 내의 제2 위치를 갖고, 상기 변경 공구 슬롯 내로의 변경 공구의 삽입 시에, 상기 리테이너 공동부 내의 제2 위치로부터 상기 변경 공구 슬롯 내로 이동 가능한 복수의 자물쇠 구성 변경 볼을 구비하는 가변식 자물쇠 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 키의 상기 제1 윤곽선 부위는 하강 부위이며, 상기 제1 키의 상기 제2 윤곽선 부위는 상승 부위이고, 상기 자물쇠가 상기 제1 키로 작동하도록 구성될 때, 상기 제1 윤곽선 부위에 대응하는 제1 변경 볼은 핀 챔버 내에 배치되며, 상기 제2 윤곽선 부위에 대응하는 제2 변경 볼은 상기 리테이너 공동부에 배치되고, 상기 제2 키의 상기 제1 윤곽선 부위는 상승 부위이며, 상기 제2 키의 상기 제2 윤곽선 부위는 하강 부위이며, 상기 제2 키가 상기 키 홈 내로 삽입될 때, 상기 제2 윤곽선 부위에 대응하는 상기 핀 챔버 내에 배치되는 상기 드라이버는 상기 전단선을 가로질러 걸쳐짐으로써, 상기 플러그는 상기 하우징 내에서 회전할 수 없어서, 상기 제2 키는 상기 자물쇠를 작동시킬 수 없는 가변식 자물쇠 조립체.
3. 제1항에 있어서, 작동 가능 키가 상기 키 홈에 배치되고 상기 플러그가 상기 제2 회전 위치에 있으며, 상기 변경 공구가 상기 변경 공구 슬롯 내에 위치 결정될 때, 제2 위치에 있는 임의의 변경 볼이 대응하는 드라이버 챔버 내로 이동되는 가변식 자물쇠 조립체.
4. (삭제)
5. a) 내부에 보어를 갖는 하우징과,

   b) 상기 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그로서,

   i) 종축과,

   ii) 상기 종축에 평행하고, 사용자 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성된 제1 통로와, 여기서 상기 사용자 키 세트는 적어도 제1 사용자 키와 제2 사용자 키를 포함하며, 각각의 사용자 키는 적어도 하나의 윤곽선 부위를 가지며,

   iii) 변경 공구를 수용하도록 상기 플러그 내에 구성된 제2 통로를 갖는 플러그와,

   c) 상기 자물쇠 내에서, 상기 플러그 내의 제1 위치와 상기 플러그 내의 제2 위치 사이에서 이동 가능한 적어도 하나의 변경 부재로서, 상기 제2 사용자 키에 의한 작동을 위해 상기 자물쇠를 재구성하도록, 상기 제1 통로 내부로의 상기 제2 사용자 키의 삽입과 상기 제2 사용자 키의 작동에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동 가능한 변경 부재를 구비하며,

   상기 변경 부재가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 제1 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시키고, 상기 변경 부재가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 제1 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시키지 않고, 상기 제2 통로는 상기 플러그 내의 상기 제2 위치의 일부와 교차하는 가변식 자물쇠 조립체.
6. a) 내부에 보어를 갖는 하우징과,

   b) 상기 보어 내에 회전 가능하게 장착되는 플러그로서, 종축과, 상기 종축에 평행하고 사용자 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 구성된 제1 통로와, 여기서 상기 사용자 키 세트는 적어도 제1 사용자 키, 제2 사용자 키, 및 제3 사용자 키를 포함하며, 각각의 사용자 키는 적어도 하나의 윤곽선 부위를 갖는 플러그와,

   c) 적어도 제1 변경 부재와 제2 변경 부재를 포함하는 다수의 변경 부재로서, 각각 자물쇠 내에서 상기 플러그 내의 제1 위치와 상기 플러그 내의 리테이너 공동부 내의 제2 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 제1 변경 부재는 상기 제1 통로 내로의 상기 제2 사용자 키의 삽입 및 상기 제2 사용자 키의 회전에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동 가능하며, 상기 제2 변경 부재는 상기 제1 통로 내로의 상기 제3 사용자 키의 삽입 및 상기 제3 사용자 키의 작동에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능한 다수의 변경 부재를 구비하며,

   상기 제1 변경 부재가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 제1 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시키고, 상기 제1 변경 부재가 상기 제2 위치에 있고, 상기 제2 변경 부재가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 제1 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시키지 않고, 상기 제2 사용자 키가 상기 자물쇠를 작동시키며, 상기 제1 및 제2 변경 부재가 제2 위치에 있을 때, 상기 제1 사용자 키와 상기 제2 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시킬 수 없고, 상기 제3 사용자 키가 상기 자물쇠를 작동시킬 수 있는 가변식 자물쇠 조립체.
7. 제5항에 있어서, 상기 변경 공구가 상기 제2 통로에 위치되지 않은 때, 상기 변경 부재는 상기 리테이너 공동부 내에 배치될 수 있고, 상기 변경 공구가 상기 제2 통로 내에 위치 결정될 때, 상기 변경 부재는 상기 리테이너 공동부 내에 배치될 수 없으며, 상기 변경 공구가 상기 제2 통로 내에 위치 결정되어 있지 않을 때, 상기 변경 부재는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동 가능하며, 상기 변경 공구가 상기 제2 통로 내에 위치 결정될 때, 상기 변경 부재는 상기 리테이너 공동부로부터 이동되는 가변식 자물쇠 조립체.
8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 윤곽선 부위는 상승된 윤곽선 부위와 하강된 윤곽선 부위를 포함하며, 상기 복수의 윤곽선 부위 중의 2개의 윤곽선 부위는 상승된 윤곽선 부위이며, 나머지 윤곽선 부위는 하강된 윤곽선 부위인 가변식 자물쇠 조립체.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 키는 제1 상연부 윤곽선을 가지며, 상기 제2 키는 제2 상연부 윤곽선을 가지고, 상기 제1 상연부 윤곽선은 상기 제2 상연부 윤곽선의 2개의 상승된 윤곽선 부위 중 하나에 대응하는 적어도 하나의 하강된 윤곽선 부위를 갖는 가변식 자물쇠 조립체.
10. 제7항에 있어서, 상기 변경 부재가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 변경 부재에 인접해서 상기 자물쇠 내에 배치되는 심(shim)을 더 포함하며, 상기 심은 제1 직경을 갖고, 상기 리테이너 공동부는 제2 직경을 가지며, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 큰 가변식 자물쇠 조립체.
11. a) 보어를 내부에 갖는 하우징과, 상기 보어에 회전 가능하게 장착된 플러그 를 포함하는 적응 가능한 자물쇠 조립체를 제공하는 단계와, 여기서 상기 플러그는 종축을 가지며, 상기 플러그는 상기 종축과 평행한 제1 통로와, 키 서브세트에서 선택한 키를 수용하도록 이루어진 제1 오리피스와, 상기 플러그 내의 제1 위치에 배치되어 상기 플러그 내의 제1 위치와 제2 위치 사이에서 각각 이동 가능한 제1 및 제2 변경 부재를 더 포함하며,

    b) 키 서브세트를 제공하는 단계와, 여기서 상기 키 서브세트는 적어도 제1 사용자 키, 제2 사용자 키, 및 제3 사용자 키를 포함하며, 각각의 사용자 키는 상이한 상부 윤곽선을 가지며, 상기 제1 키는 상기 자물쇠를 작동시키도록 작동 가능하며,

    c) 상기 제2 사용자 키를 상기 제1 통로 내로 삽입하는 단계와,

    d) 상기 제1 키는 상기 자물쇠를 작동시키도록 작동될 수 없고, 상기 제2 키는 상기 자물쇠를 작동시키도록, 상기 제2 사용자 키에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여 상기 제1 변경 부재를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동시키는 단계와,

    e) 상기 제1 사용자 키를 제거하고 상기 제3 사용자 키를 상기 제1 통로 내로 삽입하는 단계와,

    f) 상기 제1 및 제2 사용자 키는 상기 자물쇠를 작동시킬 수 없고, 상기 제3 사용자 키가 상기 자물쇠를 작동시킬 수 있도록, 상기 제3 사용자 키에 의한 상기 플러그의 회전에만 응답하여 상기 제2 변경 부재를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동시키는 단계를 포함하는 자물쇠의 재프로그래밍 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 플러그는 상기 플러그 내에 배치된 제2 통로를 더 포함하며, 상기 제2 통로는 상기 변경 부재를 상기 제2 위치에 수용하도록 이루어진 다수의 리테이너 공동부를 교차하며, 상기 제2 통로는 변경 공구를 수용하도록 이루어지며, 상기 변경 부재를 상기 제2 위치로부터 이동시키기 위해서, 상기 변경 공구를 상기 제2 통로에 삽입하는 단계와, 상기 변경 부재를 상기 제1 위치로 이동시키기 위해서 상기 하우징 내에서 상기 플러그를 회전시키는 단계와, 상기 변경 공구를 상기 제2 오리피스로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 자물쇠의 재프로그래밍 방법.
13. (삭제)
14. (삭제)
15. (삭제)
16. (삭제)
17. 제1항에 있어서, 각각의 리테이너 공동부는 상기 드라이버의 직경보다 사이즈가 작은 개구를 가지며, 상기 플러그가 제2 회전 위치에 있을 때, 상기 드라이버 는 상기 개구를 통하여 상기 리테이너 공동부 내로 진입할 수 없는 가변식 자물쇠 조립체.
18. 제1항에 있어서, 상기 변경 공구는 상기 자물쇠의 작동 중에 상기 자물쇠로부터 이격되는 가변식 자물쇠 조립체.
19. 제1항에 있어서, 상기 자물쇠를 리셋하고, 키 세트의 임의의 키 용으로 상기 자물쇠를 재구성하는데 동일한 변경 공구를 사용할 수 있는 가변식 자물쇠 조립체.
20. 제1항에 있어서, 상기 키 홈 내로 삽입하여 상기 자물쇠를 작동시킬 시에, 텀블러 챔버 내의 임의의 변경 볼을 상기 전단선의 상방으로 상승시키고, 상기 플러그가 제2 회전 위치로 회전할 시에, 상기 변경 볼을 각각의 리테이너 공동부 내로 이동시키도록 구성된 윤곽선 연부를 갖는 프로그래밍 키를 더 포함하며, 상기 자물쇠는 상기 프로그래밍 키로는 작동될 수 있지만, 다른 사용자 키로는 작동되지 않는 가변식 자물쇠 조립체.
21. 제1항에 있어서, 상기 변경 공구가 상기 변경 공구 슬롯 내에 배치될 때, 상기 자물쇠는 사용자 키로 작동되도록 구성될 수 없는 가변식 자물쇠 조립체.
22. 제1항에 있어서, 상기 자물쇠는 상기 모든 변경 볼이 각각의 핀 챔버 내에 배치된 때에만 재구성될 수 있는 가변식 자물쇠 조립체.
23. 제1항에 있어서, 상기 변경 부재가 제1 위치에 있을 때, 각각의 텀블러 핀과 상기 변경 부재 사이에 배치되는 다수의 마스터 심과, 여기서 상기 마스터 심은 제1 직경을 갖고, 상기 리테이너 공동부는 제2 직경을 가지며, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 더 크며, 상기 복수의 마스터 심을 상기 전단선의 상방으로 상승시키도록 구성된 윤곽선 연부를 갖는 마스터 키를 더 구비하며, 상기 마스터 심의 상방에 위치 결정된 임의의 변경 볼은 상기 제2 회전 위치 내의 상기 리테이너 공동부 내부에 배치될 수 없는 가변식 자물쇠 조립체.

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