TWI306913B - Discriminating mechanism for a pin tumbler key combination lock - Google Patents

Description

1306913 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於銷滚筒式組合鎖之改良。 5 【先前技術】 先前技術已知提供諸如美國專利案3,742,744號所揭 露之一銷滾筒鎖系統。此專利案係揭露一含有複數個銷滾 筒之主要鎖定系統，及一含有與銷滾筒呈直角狀對準，且適 可接合在錄匙的溝槽中之相對組的侧向擋銷之次級鎖定系 ίο 統。此鎖系統的一主要缺點，係為侧向擋銷必須定位於主要 銷滾筒之間。因此，由於侧向擋銷定位在主要銷滾筒之間， 先前技術的鎖定系統具有極有限的組合數。尚且，此系統的 另一缺點，係為各侧向擋銷及其收納孔徑具有一連接至一較 大第二部之狹窄内部，以防止銷完全伸入及阻擋住鍵槽。因 15 此，由於各銷與對應的孔徑之不同直徑及階段，銷及圓柱插 頭係需要額外的機械加工步驟。此系統的另一缺點係為由於 銷的長度，銷具有在其室中傾斜之趨勢。因為此傾向，鑰匙 必須在其尖梢部具有一斜面，以克服銷在其室中傾斜的趨勢 所造成之額外阻力。基於上述因素，需要一種可克服上述缺 20 點之具有多重滾筒組合的改良式銷滾筒式鎖。 【發明内容】 本發明在一型態中提供一種含有一外殼之鎖，其中在 外殼中形成有一圓柱形孔徑。一插頭係可旋轉式安裝在圓 1306913 柱形孔杈内，且具有一與外殼内之—第二組孔徑呈對準之 第一組孔扠。複數個銷滾筒係可滑式配置於第一組及第二 組孔仕中。一鍵槽轴向延伸於圓柱插頭中以收納一錄匙。’ 或夕個至形成於圓桎插頭中且與鍵槽的一部份相交。兩或更 5 多個滚珠軸承安農在室内。鑰匙係進一步包含一或多個與滚 珠轴承呈導通狀定位之侧向分佈的插座。 本發明在另一型態中提供一包含—外殼之鎖，其中在外 殼中形成有一圓杈形孔徑。一圓柱形插頭係可旋轉式安裝在 圓柱形孔徑内且具有一與外殼内之—第二組孔徑至對準之 10 第一組孔徑。複數個銷滾筒係可滑式配置於第一組及第二組 孔徑中。一鍵槽軸向延伸於圓柱插頭中以收納一输匙。一或 多個室形成於插頭中且與鍵槽的一部份相交。一鎖定構件安 裝在室内。圓枉插頭進一步包含一用於防止鎖定構件陴擋住 鍵槽之肋。鑰匙係進一步包含一或多個與鎖定構件墓導通狀 15 定位之側向分佈的插座。 可參照下文描述及申請專利範圍更清楚地得知本發明 之上述及其他特性、型態及優點。 【實施方式】 20 如圖1所示，將一含有銷滾筒圓柱之鎖配f概括顯 示為.10。如下文更°羊、’、田地彳田述鎖滾筒圓板插頭2〇係包括 —或多個用於容納複數個鎖/衰，40、42之轴向分怖的鎖滾 筒孔徑22。將錡滚筒4〇、42定向成為與一鍵槽24相交且 操作性接合/鍮匙26的刀片25，如下文更詳細地掘述。圓 1306913 柱插頭20係進一步包括一或多個與鍵槽相交之室28。 在圖2A及圖4A可以看出，當一適當之餘匙被插入該 圓柱時，於該鑰匙上的該適當之插座52或多個槽72、73 允許該鎖定構件50進入該鍵槽。當該鎖定構件50進入該鍵 5 槽時，該鎖定構件與該肋60相互接觸。在圖2A及圖4A可 以看出，因為該鎖定構件被構形成球型，該鎖定構件50以 該鎖定構件之一中央部分80與該肋60相接觸。因此當鎖定 構件與該肋60相接觸時，該鎖定構件有效地被該中央部分 . · 80分開成不同的兩個邊緣部分82及84,當適當的鑰匙插入 ίο 該圓柱時，該二邊緣部分均與該鍵槽相交。 銷滾筒圓柱插座20係可旋轉式收納在一外殼30的一圓 柱形孔徑29中以繞著外殼的一轴線旋轉。外殼30包括一含 有圓柱形孔徑29之第一圓柱形部31及一從該第一圓柱形部 呈徑向延伸之第二部33。外殼第二部33係包括一或多個外 15 殼孔徑32，且其中一或外個外殼孔徑32銷滾筒鎖位於一 第一或鎖定位置中時與銷滾筒圓柱20的一或多個銷滾筒圓 柱孔徑22呈對準。如圖1所示，外殼孔徑32及銷滾筒孔 徑22係沿著外殼縱軸線分布在平行平面中。複數個銷滾筒 40、42收納在孔徑32、22的各別部份中。彈簧44使銷滾 2〇 筒40、42往内偏壓以對接式接合一鑰匙刃片25。 銷滾筒插頭20的鍵槽24係從銷滚筒圓柱插頭的外表面 呈徑向往内延伸且在與銷滾筒圓柱孔徑22相同之平面中對 準。鑰匙刃片25係收納耷鍵槽24中以軸向移近與移離完全 插入的鎖定位置。鑰匙26包含一具有一銼齒狀表面27a之 13〇6913 =緣部27,其巾此_狀表面27a^f知方式_ =配合。因此，#具有適當銼齒⑽匙刀片25插二 '24内日〗’固持在圓柱插射舰筒係終止於外殼 $ 之介面29而生成—剪平面’使得銷滾筒不會阻擒 杨頭的旋轉。溝槽46在整個插入長度上延伸於輸匙侧壁上- 方’其中溝槽係相符地接合鍵槽24的對準側壁48以引導 . 匙刃片進入鍵槽中。 、、 ^銷滾同圓柱插頭20係進一步包含一或多個用於容納— 〇 鎖定構件50之室28。鎖定構件最好為一滾珠軸承。更佳，· 鎖定構件包括至少兩個滾珠軸承。鎖定構件亦可包含一最好 具有相對球形端點（未圖示）之圓柱形。鎖定構件亦可包—具 有相對球形端點之銷。然而，滚珠軸承相較於其他形狀的鎖 疋構件之一優點係在於滾珠轴承提供顯著較小的摩擦、磨損 . 且不需要输匙梢部上的斜面來克服阻力，室28的尺寸最好 ， 5 係具有等於或大於鎖定構件合併長度之深度D。若使用滾珠 轴承，則室深度最好應約等於或大於滾珠軸承的合併直徑。 將室28定位成為與鍵槽24的一部份相交使得鎖定構件 _ 或滾珠軸承接合一位於鑰匙的一側壁中之插座52。鑰匙的 插座52最好為拱形，因此具有緊密地配合滾珠軸承曲率之 〕 曲率半徑。當將圓柱插頭2〇定向在一鎖定位置中時，室28 — 係額外與一位於外殼内表面之腔體54對準。因此，若一完 全插入的鑰匙具有一與室28對準之適當對準的插座52，鎖 定構件將被施加至鍮匙的旋轉性扭矩強迫進入鑰匙插座及 室内。若完全插入的鑰匙不具有插座’鎖定構件將被迫進入 8 1306913 M ,内且將防止圓柱插碩受到被困留在腔體中之鎖定 構件的一部份所轉動。 銷滚筒圓柱插頭2〇最好進_纟包括一肋6〇，其中此肋 係在縱方向延伸且定位成為可防止鎖定構件進a及阻擋 住鍵槽。最好將肋6G定位於鍵槽及㈣鄰近處，I更佳定 位於鍵槽24與室28之間。請見顯示肋60的不同位置之圖 3 肋可包含諸如三角形等任何所需要的橫㈣形狀， 10 鑰廷係包括-:與肋6〇呈對接性接合之具互補形狀的凹口 62。凹D 62最好為_ v形構槽。输匙的橫剖面形狀不於圖 2及3所顯示者，其他形狀對於本發明亦可行，如圖2八所 示。然而，必須將鑰匙定型成為可接合鎖定構件及肋。 鎖疋構件最好具有小於銷滾筒直徑之寬度，所以當圓桎 旋轉時不使銷滾筒困留在室中。並且，室28不需妒圖2及 3所示對於鍵槽呈垂直定向。譬如，請見圖4,其中室的定 向係以一非正交角度p與鍵槽的一部份相交。最好使得室 的定向相對於鍵槽平面具有約45度至約135度角0之斜角 狀傾斜。藉由此種如圖4所示之不同的室定向，鑰匙插座係 位於如圖6所示的上鑰匙溝槽46上之鑰匙相對側。 複數個室28最好係使用於銷滾筒圓柱1〇的圓;f主插頭 20 20中，且其係在鍵槽兩側的圓柱軸線方向中以滾珠軸承半 徑的間隔或更大的間隔均勻地分佈。外殼腔體54的尺寸最 好係具有一等於或大於滾珠軸承直徑之直徑。腔體最 分離的位置或沿著外殼全長如圖2所示為盤形或拆/子了在 亦可如圖7A-7C所示為-鑄製、g擴、鑽製或，。腔體 疋製的孔， 1306913, 且-處於鎖定位料係與室 、土本發明亦提供—包含魏個：對準。 較佳具有兩個室且其中在各室中最|改良的鎖定系統。各鎖 1=的蚊系統中之各鎖而言，j有兩個料輪承。對 角^鎖定系統中的各餘匙具有^^定向成為不 為滾珠轴承彼此緊丨上，則Ξ :良的鎖定系統進一步如圖位置。 '。養護繪匙7G具有與上述 不養護鑰 ::多個槽72、73而非插座52。將槽在於具有 珠轴承配合使其可部份地收納在槽鎖 15 的長度係妓其可養護之鎖的數量。®柱冑m 鎖，之—下列_述如下。财複數個 /、對於各鎖提供彼此相鄰且依序標為a、b、c、d 用命认之五個潛在的室位置。各鎖將具有兩個室。最好不使 ^鎖的相同侧上之相鄰的室位置。因此，將不使用 可能在一第一鎖上使用A及C，在-第二鎖上 如：位置士及D’在一第三鎖上使用位置八及£。因此， 位置、I所不，藉由在一鎖系統中只有五個潛在的室/插座 之方式’將有潛力在鑰匙上產生六個不同的獨特插座組 20 1306913 合。 表i:對於鎖系統所選擇之室位置的範例

鎖系統 室位置 鎖1 A及C 鎖2 A及D 鎖3 A及E 鎖4 B及D 鎖5 B及E 鎖6 C及E 譬如，在一具有四個使用8種切割深度的標準銷滾筒 之鎖中，具有4,096種潛在的深度組合。如上述具有五個室 位置之鎖系統係能夠將該數值增加六倍成為24,576種獨特 組合。因此，藉由增加一鎖系統中可取得之室位置數，可能 ίο 增加潛在之不相鄰插座的不同組合。 譬如，只對於上述五個室位置多增加一個室即可產生 A-F、B-F、C-F及D-F等四種額外位置組合，這可將位置 組合數增加為10個且將全部的潛在組合從4,096增加至 40,960種獨特組合。若使用具有五個室位置之鎖系統且連 15 帶使用一種具有相同銼齒規格的六銷圓柱，獨特組合數可從 262，144種標準組合增加至1,572,864種。若使用六種室位 置，則可能的組合數係增加至2,621,440種獨特的組合。 11 1306913 亦可能合併使用複數個具有不同定向（亦即不同的p)之 室。室的各種不同定向係需要一位於鑰匙上呈對接之插座。 譬如，可能如圖2及4所示將室組態互相混合。如圖4及6 所示，若對於上述四銷滚筒採用第一型的13種插座位置連 同第二型的13種插座位置’則共有301種可使用之額外的 獨特配置。若對於4銷滾筒使301種额外配置與4,〇96種標 準組合加以合併’將總共產生1，232,896種組合。若使用六 銷滾筒，則可產生總共78,905,344種獨特組合。 雖然已經參照較佳實施例來詳細地描述本發明，亦可能 具有其他實施例。因此，申請專利範圍的精神與範圍不應限 於本文中對於較佳實施例的描述。 【圖式簡單說明】 參照下文描述、申請專利範圍及附圖可更清楚地瞭解 本發明之上述及其他特性、型態及優點，其中： 圖1顯示本發明之一銷滾筒式鎖及鑰匙的立體分解圖； 一圖2及2A顯示圖1的銷滾筒圓柱鎖之橫剖視圖，其中 ‘、、、員不鑰廷具有正確的銷滾筒銼齒及一正確的插座； 圖2B與圖2相同但差異在於顯示一不同的鑰匙輪廓； 圖3與圖2相同但差異在於插入一不具有適當插座之输 畦； 圖^顯示銷滾筒@]細貞之橫剖視圖，其中具有處於與圖 j同疋向之滾珠軸承’ ^圖中顯示〆鍮匙具有正碟的銷滚 同銼齒及一正確的插座； 12 1306913, 圖4A顯示圖4的圓圈部份之放大圖； 圖5顯示本發明之一鑰匙，其具有用於與圖2的滾珠軸 承室定向呈對接之所有潛在插座； 5 10 圖6顯示一鑰匙，其具有用於與圖4的滾珠軸承室定向 呈對接之所有潛在插座； 圖7A、7B及7C顯示外殼腔體的替代性實施例； 圖8、9及10為本發明的替代性鑰匙實施例之立體圖； 及 圖11為圖8至10的鑰匙之端視圖。 【主要元件符號說明】 15 10 鎖配置 20 銷滾筒圓柱插頭 22 銷滾筒孔徑 24 鍵槽 25 输匙刃片 26 錄匙 27 邊緣部 27a 娃齒狀表面 28 室 29 圓柱形孔徑 30 外殼 31 第一圓柱形部 32 外殼孔徑 20

1306913, I 33 外殼第二部 40, 42 銷滚筒 44 彈簧 46 溝槽 5 48 經對準側壁 50 鎖定構件 52 插座 54 腔體 60 肋 10 62 凹口 70 養護鑰匙 72,73 槽 80 中央部分 82, 84 邊緣部分 15 Ψ 角度 A, B, C, D, E 潛在的室位置

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Claims (1)

1306913 十、申請專利範圍： k 一種鎖，包含： 外忒，其中形成有一孔徑； 插頭被安裝在該孔徑内具有—第 中之一第二組孔徑對準； *…亥外双 ;=置=插頭中延伸以收納意複數個銷滾 ^配置於_~組及該第二組孔徑中； 交或多個室’其形成於該插頭中且與該鍵槽的—部份相 :或多個鎖定構件被安裝在該室内且 或多個該等鎖定禮H 進一步包含一用於防止一 :鎖疋構件完全進入該槽之肋；及 '、〜肋與—個或多個該等销宏播杜士 交’使得-個或多個該等/定 個的、兩:=喜Γ個或多個該等鎖定構件之至少-π啕個相異的邊緣部分鱼 ^ 的邊緣部份係由該中 ^=乂、中相個相J 2·如申料觀項之鎖；; 個或多個滾珠軸承。 "中该荨鎖疋構件包含- 第2項之鎖，其中該一個或多個該等室 有專於或大於該等滾 列⑽專至 4. 如申請專利範圍第!項之銷甘二之木度。 定構件為一具有球型端二中該-個或多個該等鎖 5. 如申請專利範圍第1項之鎖，\ + 定構件為圓柱形。 其中該一個或多個該等鎖 96656-daim 15 1306913 其中該肋係位於一室及該 6·如争清專利範園第1項之鎖 鍵槽之間。 7.如申專利範圍第1項之鎖，龙 a 8. 槽之-部分垂直地相交。〃 &夕個该等室與該鍵 一種餘匙’該鑰匙用於 及形成於該鎖柱内之j柱，該鎖柱具有一鍵槽 與該鍵样相六曰一加七或多個室，一個或多個該等室 s'多個鎖定構件被安裝在一個或 或多個鎖定構件完全進二鐘;用以防止該一個 鑰匙刀片； 以、；^之肋，忒餘匙包含：一 一位於該鑰匙刀片上之一溝槽； 於該插人雜槽用以操作該鎖柱時，該肋被置 之!刼t該鎖柱時，該-個或多個鎖定構件中 ίί構:Γ 央部分與該肋嗜合，且該-個或多個 相交，14^至卜個的兩相異的邊緣部分與該鍵槽 開。〃 °亥兩相異的邊緣部分係由該中央部分隔離 9. 申。月專利範圍第8項之鎗起，其中該溝 匙刀片的縱轴方向。 羽曰货w 口耆補 利範圍Γ項之鑰匙，其中該溝槽大致呈V型。 •及形ΐ二2匙用於操作一鎖柱，該鎖柱具有一鍵槽 二;μ、貞柱内之—個或多個室，一個或多個該等室 =#Ϊ交且一個或多個鎖定構件被安裝在-： 夕個該荨至内，且該鎖柱進—步包含—用以防止該一個 1306913 定構件完全進入該鍵槽之肋，輸包含… 二==::陷:當該錄匙插入該鍵槽中操 *其中當該錄起二==其中; 個鎖定構:Γ 與該肋相接觸，且該-個或多 交一個的兩相異邊緣部分與該鍵= a，心匙=:::中：：開。 鎖及==;:室，室與 包含：衣在3亥至内’且該鎖柱包含—肋，該输匙 一瑜匙刀片； 位於該鑰匙刀片内之凹陷，者 =時’該凹陷接受該鎖定;#:=該鍵槽中操 中§该鑰匙操作該鎖柱時， 與該肋相接觸，且該鎖定構件兩 央部分 槽相交，Jt巾贫Λ知s、鱼 ' ”邊緣部分與該鍵 開。Ί緣部分係由該中央部分隔離 I3.i申料·_丨丨或12項之鱗，財如關一溝 Ι4.Γ請專利範圍第11或12項之鱗，其令該凹陷係-插 17 1306913 I 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 10 鎖配置 20 銷滾筒圓柱插頭 22 銷滾筒孔徑 24 鍵槽 25 錄匙刀片 26 錄匙 27a 銼齒狀表面 28 室 29 圓柱形孔徑 30 外殼 31 第一圓柱形部 32 外殼孔徑 33 外殼第二部 40, 42 銷滾筒 44 彈簧 46 溝槽 50 鎖定構件 52 插座 54 腔體 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：