Цилиндровый замок

 

Сущность изобретения: цилиндровый замок содержит расположенный в корпусе запорный цилиндр с диаметрально расположенными в поперечном сечении пазами по части окружности, пакет личинок, каждая из которых с выступом и подпружинена с возможностью обеспечения диаметрального возвратно-поступательного движения и имеет центральное фигурное отверстие, образующее со смежными отверстиями личинок продольный канал под ключ, который выполнен оборотным. Бородка оборотного ключа расположена с двух сторон ключа и образована четырьмя попарно независимыми наборами впадин и выступов. Каждая пара зависимых наборов выполнена в виде двух одинаковых наборов впадин и выступов, расположенных по отношению друг к другу асимметрично относительно главной плоскости бородки ключа, а бородка необоротного ключа расположена с одной стороны ключа и образована двумя независимыми наборами впадин и выступов, каждый из которых расположен на взаимно противоположной стороне от главной плоскости бородки. Наборы впадин и выступов бородки ключа, вступающего во взаимодействие с личинками, расположены на одной высоте по главной плоскости бородки и смещены одна относительно другой вдоль ключа на шаг, равный расстоянию между двумя рядом расположенными пазами под личинки цилиндра. 1 з. п. ф - лы, 17 ил.

Изобретение относится к замкам, а именно к запорным цилиндрам запирающих механизмов замков жилых и производственных помещений, кассовых аппаратов, сейфов и т.д. в частности выключателей транспортных средств.

Известен замок, содержащий расположенные в корпусе запорный цилиндр с пазами, пакет подпружиненных личинок, каждая из которых имеет центральное фигурное отверстие под ключ.

Недостаток известного замка заключается в том, что он технологически сложен в изготовлении и имеет невысокую надежность.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является цилиндровый замок, содержащий расположенные в корпусе запорный цилиндр с диаметрально расположенными пазами по части окружности, пакет личинок, каждая из которых подпружинена с возможностью обеспечения возвратно-поступательного движения в диаметральном направлении и имеет центральное фигурное отверстие под ключ, имеющий главную плоскость бородки.

Недостаток заключается в том, что он технологически сложен в изготовлении и имеет низкую надежность.

Поставленная задача заключается в повышении секретности запирающих устройств и надежности работы.

Поставленная задача решается тем, что в цилиндровом замке, содержащем расположенный в корпусе запорный цилиндр с диаметрально расположенными в поперечном сечении пазами по части окружности, пакет личинок, каждая из которых с выступом и подпружинена с возможностью обеспечения диаметрального возвратно-пос- тупательного движения и имеет центральное фигурное отверстие, образующее с отверстиями смежных личинок и перегородок между пазами цилиндра продольный канал под ключ, имеющий бородку с кодовыми впадинами и выступами, новым является то, что ключ выполнен оборотным или необоротным, имеет бородку оборотного ключа расположенную с двух сторон ключа и образованную четырьмя попарно независимыми наборами впадин и выступов, каждая пара зависимых наборов выполнена в виде двух одинаковых наборов впадин и выступов, расположенных по отношению друг к другу кососимметрично относительно главной плоскости бородки ключа, а бородка необоротного ключа расположена с одной стороны ключа и образована двумя независимыми наборами впадин и выступов, каждый из которых расположен на взаимно противоположной стороне от главной плоскости бородки, наборы впадин и выступов бородки ключа, вступающего во взаимодействие с личинками, расположены на одной высоте по главной плоскости бородки и смещены друг относительно друга вдоль ключа на шаг, равный расстоянию между двумя рядом расположенными пазами под личинки цилиндра, шаг между рядом расположенными ступенями впадин и выступов одного набора равен шагу между двумя через один расположенными пазами под личинки цилиндра, причем личинки и пазы вдоль цилиндра равнорасположены или расположены парами с одинаковым расстоянием между двумя личинками и пазами в парах и с одинаковым шагом между парами, а кодовые поверхности впадин и выступов обоих наборов бородки ключа, сопрягающиеся с кодовыми кромками личинок цилиндра при введении ключа в цилиндр, выполнены в виде плоских площадок-ступеней, расположенных под углом, отличным от 90^о, к главной плоскости бородки ключа и отстоят друг от друга в проекции наборов на поперечное сечение ключа, в зависимости от кода ступени на расстояние, кратное величине шага ступени, при этом кодовые кромки личинок адекватны кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, выполнены с адекватным углом к главной плоскости бородки ключа, совпадающей в поперечных сечениях ключа и цилиндра с направлением перемещения личинок и в таком соответствии кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, что при полностью вдвинутом ключе все личинки расположены внутри цилиндра, каждая кодовая кромка личинки сопряжена с соответствующей ей ступенью бородки одного набора впадин и выступов, а кодовые кромки смежных с ней личинок сопряжены с соответствующими им ступенями бородки другого набора впадин и выступов, а при введении оборотного ключа в запорный цилиндр личинки расположены в диаметрально расположенных пазах, и каждый из четырех наборов впадин и выступов бородки при повороте ключа на 180^о относительно цилиндра воспроизводит положение ступеней относительно кодовых кромок личинок цилиндра точно такое же, как и до поворотного ключа, а одна пара одинаковых наборов впадин и выступов, кососимметрично расположенных относительно главной плоскости бородки ключа, смещена относительно другой, произвольно отличной от первой пары одинаковых наборов впадин и выступов на шаг, равный расстоянию между двумя рядом расположенными пазами под личинки цилиндра, а шаг между рядом расположенными ступенями впадин и выступов одного набора равен шагу между двумя через один расположенными пазами под личинки цилиндра, причем личинки и пазы вдоль цилиндра равнорасположены или парами с одинаковым расстоянием между личинками и пазами в парах и с одинаковым шагом между парами, при этом кодовые поверхности впадин и выступов всех четырех наборов бородки ключа, сопрягающиеся с кодовыми кромками личинок цилиндра при введении ключа в цилиндр, выполнены в виде плоских площадок-ступеней и выполнены под углом, отличным от 90^о, к главной плоскости бородки ключа и отстоят друг от друга в проекции наборов на поперечное сечение ключа в соответствии с кодом ступени на расстояние, кратное величине шага ступени, при это кодовые кромки личинок адекватны кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, выполнены под адекватным углом к главной плоскости бородки ключа, совпадающей в поперечных сечениях ключа и цилиндра с направлением перемещения личинок и в таком соответствии кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, что при полностью вдвинутом ключе все личинки расположены внутри цилиндра, а кодовая кромка личинки сопряжена с соответствующей ей ступенью бородки одного набора впадин и выступов, при этом кодовые кромки смежных личинок сопряжены с соответствующими ступенями бородки одного из двух независимых наборов впадин и выступов.

Дополнительно каждая личинка подпружинена и установлена с возможностью одностороннего перемещения или личинки установлены с возможностью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения подпружинен- ными парами, или каждая из личинок подпружинена и установлена с возможностью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения, причем с целью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения подпружиненными парами личинок или одностороннего перемещения личинки выполнены тождественными для каждого кода, с целью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения личинки выполнены для каждого кода с различным положением кодовой кромки относительно выступа личинки под пружину.

На фиг. 1 изображено сечение А-А на фиг. 4 запорного цилиндра с необоротным ключом; на фиг. 2 то же, вид без ключа; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 4 запорного цилиндра с оборотным ключом; на фиг. 4 запорный цилиндр; на фиг. 5, 6, 7 необоротный ключ; на фиг. 8 сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 9 сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 10 бородка ключа, сечение Г-Г на фиг. 8; на фиг. 11 сечение С-С на фиг. 1 запорного цилиндра с необоротным ключом по одному из наборов ступеней бородки; на фиг. 12 продольное сечение Д-Д на фиг. 3 запорного цилиндра с оборотным ключом по одной паре наборов ступеней бородки; на фиг. 13 продольное сечение Е-Е на фиг. 3 запорного цилиндра с оборотным ключом по другой паре наборов ступеней бородки; на фиг. 14 изображен оборотный ключ с двусторонней бородкой; на фиг. 15 сечение К-К на фиг. 14; на фиг. 16 личинки, устанавливающиеся в запорном цилиндре с оборотным ключом в чередующейся последовательности; на фиг. 17 личинки, устанавливающиеся в запорном цилиндре с оборотным ключом с противоположным направлением подпружинивания и функционального перемещения.

Цилиндровый замок содержит поворотный цилиндр 1 (или цилиндр выключателя замка), который расположен в цилиндрической полости корпуса 2. Запорный цилиндр 1 имеет продольный канал 3, выполненный под профиль необоротного ключа 4 или оборотного ключа 5 таким образом, что вместе с опорными площадками 6 и 7 на ключе 4, 5 и цилиндре 1 обеспечивает строго координированное положение полностью вдвинутого ключа 4 или 5 в цилиндре 1, при котором управляющие (кодовые) ступени 8 и 21 бородки 9 ключа 4 и бородки 10 ключа 5, представляющей собой два или четыре набора отличных по глубине впадин и выступов, строго скоординированы по отношению к поперечным, параллельным друг другу пазам 11 цилиндра 1, нормальным к его оси, в которых расположены личинки 12 в виде плоских подпружиненных пластин, перемещающихся в пазах 11 под действием ключа 4 и пружин 13 вдоль главной оси 14 поперечного сечения канала 3 под ключ 4, 5 и имеющих освобождение 15 (отверстие, как показано, или выкус) под ключ 4, 5.

Бородка 9 необоротного ключа 4 (фиг. 5, 6 и 7) расположена с одной стороны ключа 4 и образована двумя наборами выступов и впадин. Каждый из этих наборов располагается на взаимно противоположной стороне от главной продольно-вертикальной плоскости 14 бородки 9 ключа 4 на одной высоте по этой плоскости. В каждом наборе выступов и впадин, предназначенных для управления личинками 12, шаг между ступенями 8 равен Т₂, как и между двумя через один расположенными пазами 11 цилиндра 1 под личинки 12. Сами наборы по отношению друг к другу смещены вдоль продольной оси 14 ключа 4 на величину Т₁, или, что то же самое, на величину Т₃, равную расстоянию между двумя смежными пазами 11 цилиндра 1 под личинки 12. При этом Т₁ и Т₃ могут быть равны или не равны друг другу, но сумма их равна Т₂. Кодовые поверхности ступеней 8 и 21 впадин и выступов бородки 9 ключа 4 представляют собой плоские площадки-ступени, которые взаимодействуют с соответствующими кодовыми кромками 18 личинок 12 и при полностью вставленном ключе 4 обеспечивают положение личинок 12 в цилиндре 1 (как показано на фиг. 1, 3, 11, 12 и 13). Плоские площадки-ступени 8 и 21 выполнены под углом α к главной плоскости 14 бородки 9 ключа 4. Причем наименьшая по величине "начальная" площадка (ступень) 21, наиболее удаленная от осей сечения профиля ключа 4 и соответствующая той кодовой кромке личинки 12, которая наиболее приближена к периферийной поверхности 19 цилиндра 1, задается конструктивно приемлемой величины, а остальные площадки в соответствии со своим кодом выполняются на глубину, кратную х (высота ступени) внутрь тела ключа 4 под тем же углом α. Полный профиль впадины или выступа имеет кроме ступеней плоские площадки 20, по которым перемещаются личинки 12 при переходе с одной ступени 8 или 21 бородки 9 ключа 4 на другую при вдвижении и выдвижении ключа соответственно в цилиндр 1 или из него. Переходные площадки расположены под углом подъема b к кодовым поверхностям (ступеням) 8 впадин и выступов. В зависимости от способа изготовления бородки 9 ключа 4 угол подъема b личинок 12 от одной ступени 8 к другой может быть разным, но исключающим слишком резкие перепады ступеней. Как правило, для упрощения изготовления ключа, т.е. из технологических соображений, угол b устанавливается постоянным. Тогда он определяется зависимостью tg b X где n число различных по глубине ступеней; х шаг между ступенями по глубине; Т₂ шаг между ступенями вдоль ключа; S₁ минимальная (заданная) ширина ступеней под личинку.

Поверхности, оформляющие два набора выступов и впадин бородки 9 ключа 4 и расположенные по обе стороны от ее главной плоскости 14, при определенных кодах взаимно пересекаются. Наиболее неблагоприятное сочетание произвольно выбранных кодов по обе стороны главной плоскости 14 бородки 9 не должно приводить к уменьшению конструктивно заданной "начальной" площадки 21. Это условие накладывает ограничение на угол α. Необходимым и достаточным условием выполнения данного ограничения является соблюдение следующего соотношения: cosα ≥ X где n число различных по глубине ступеней; х шаг между ступенями по глубине; S толщина ключа; Δ- величина, задающая начальную площадку (фиг. 9).

Два независимых набора выступов и впадин бородки 9 ключа 4 позволяют значительно увеличить плотность и соответственно количество личинок 12 в заданном пространстве.

Аналогично кодовым поверхностям (ступеням) впадин и выступов бородки 9 ключа 4 под тем же углом α к направлению перемещения личинок 12, совпадающему с главной плоскостью 14 бородки 9 ключа 4 и главной вертикальной осью 14 поперечного сечения канала 3 под ключ 4, 5, выполнены кодовые кромки 18 личинок 12 в таком соответствии кодовым поверхностям впадин и выступов бородки 9 ключа 4, что при полностью вдвинутом ключе все личинки 12 располагаются внутри цилиндра 1. Личинки 12 в цилиндре 1 располагаются таким образом, чтобы кодовые кромки 18 соседних личинок 12 располагались с противоположной стороны бородки 9 ключа 4 относительно ее главной плоскости 14.

Как показано на фиг. 1, величине х соответствует перемещение личинок 12 на величину y в зависимости от sin α и всегда большую, чем величина х. Это означает, во-первых, что удерживающая часть 22 личинки 12 способа зацепляться более глубоко в продольной канавке 23 корпуса 2 и иметь большие контактные поверхности 24, 25, чем это было в случае, если бы кодовая поверхность бородки 9 ключа 4 и кодовая кромка 18 личинки 12 выполнялись под прямым углом к главной плоскости 14 как для традиционных ключей. Во-вторых, при заданном от кода к коду ходе y ступени 8 бородки 9 ключа 4, 5, а также кромки 18 личинки 12 отстоят на величину х в зависимости от sin α, всегда меньшую чем величина y, что положительно влияет на уменьшение угла подъема b личинок 12, улучшая условия работы личинок 12 и повышая их износостойкость.

Оборотный ключ 5 (фиг. 14) отличается от необоротного ключа 4 тем, что его бородка 10 выполнена двусторонней и образована четырьмя попарно независимыми, т.е. произвольно отличными, наборами выступов и впадин, причем каждая пара зависимых наборов представляет собой два одинаковых набора впадин и выступов, расположенных кососимметрично по отношению друг к другу относительно главной плоскости 14 бородки 10 ключа 5 таким образом, что каждый из четырех наборов при повороте ключа на 180^о относительно цилиндра 1 в точности воспроизводит положение ступеней относительно кодовых кромок 18 личинок 12 цилиндра 1 до поворота ключа 5.

В сечениях Д-Д и Е-Е, изображенных на фиг. 12 и 13, ключ имеет симметричные контуры впадин и выступов в каждом из этих сечений, но произвольно отличные друг от друга, что также, как в необоротном ключе 4, позволяет увеличить плотность и соответственно количество личинок 12 в заданном пространстве и, кроме того, облегчить обслуживание.

Оборотный ключ 5 позволяет для данной конструкции иметь три следующих варианта установки личинок 12 в цилиндре 1: личинки 12 подпружинены и функционально перемещаются в одном направлении также, как в необоротном одностороннем ключе 4; личинки 12 подпружинены и функционально перемещаются в противоположных направлениях парами с чередующейся последовательностью, т. е. одна пара личинок 12, начиная с любого конца цилиндра 1, подпружинена и перемещается в одном направлении, другая, следующая за ней, в противоположном направлении и т.д. личинки 12 подпружинены и функционально перемещаются в чередующейся последовательности одна за другой в противоположных направлениях, причем в первых двух случаях, личинки 12 тождественны для каждого кода, а в третьем варианте личинки 12 выполняются двух видов для каждого кода (фиг. 16 и 17) и отличаются положением кодовой кромки 18 по отношению к выступу 26 под пружину, сами же кромки в обоих случаях отвечают тем же требованиям.

Такое выполнение запорного цилиндра и ключа позволяет значительно увеличить плотность личинок, как для необоротного ключа с односторонней бородкой, так и для оборотного ключа и соответственно увеличить количество личинок и их типов в заданном пространстве тем самым на порядок, на два увеличить число возможных комбинаций личинок, что является главным условием повышения секретности запорного механизма и надежности.

Кроме того, наличие большого количества личинок в замке позволяет при нахождении в автомобиле различных запирающих устройств применение различных цилиндров, которые обслуживаются одним основным ключом. В зависимости от степени важности защиты (на первом месте выключателе зажигания, на последнем вещевой ящик) в отдельных цилиндрах некоторые личинки убираются. При этом данная конструкция решает еще одну задачу, высота ступени является одним из решающих факторов для обеспечения надежной работы запорного цилиндра, но практические соображения ограничивают возможности, т.к. не допускают слишком разных перепадов ступеней бородки ключа. Данная конструкция позволяет оптимизировать контур бородки ключа таким образом, чтобы, сохраняя требуемую величину перемещения личинок y, зависящую от высоты ступенек х, избежать резких перепадов ступеней бородки и тем самым избежать затруднений пользования ключом, и уменьшить износ.

Формула изобретения

1. Цилиндровый замок, содержащий расположенный в корпусе запорный цилиндр с диаметрально расположенными в поперечном сечении пазами, пакет личинок, каждая из которых имеет выступ и подпружинена с возможностью обеспечения диаметрального возвратно-поступательного движения и имеет центральное фигурное отверстие, образующее с отверстиями смежных личинок продольный канал под ключ, имеющий бородку с кодовыми впадинами и выступами, отличающийся тем, что ключ имеет бородку, выполненную с двух сторон ключа и образованную четырьмя попарно независимыми наборами впадин и выступов, каждая пара зависимых наборов выполнена в виде двух одинаковых наборов впадин и выступов, расположенных друг к другу асимметрично относительно главной плоскости бородки ключа, или бородку, расположенную с одной стороны ключа и образованную двумя независимыми наборами впадин и выступов, каждый из которых расположен на противоположной стороне от главной плоскости бородки, наборы впадин и выступов бородки ключа расположены на одной высоте по главной плоскости бородки и смещены относительно друг друга вдоль ключа на шаг, равный расстоянию между двумя рядом расположенными пазами под личинки цилиндра, шаг между рядом расположенными ступенями впадин и выступов одного набора равен шагу между двумя через один расположенными пазами под личинки цилиндра, причем личинки и пазы вдоль цилиндра равнорасположены или расположены парами с одинаковым расстоянием между двумя личинками и пазами в парах и с одинаковым шагом между парами, а кодовые поверхности впадин и выступов обоих наборов бородки ключа, сопрягающихся с кодовыми кромками личинок цилиндра при введении ключа в цилиндр, выполнены в виде плоских площадок-ступеней, расположенных под углом, отличным от 90^o, к главной плоскости бородки ключа и отстоят друг от друга в проекции наборов на поперечное сечение ключа в зависимости от кода ступени на расстояние, кратное величине шага ступени, при этом кодовые кромки личинок адекватны кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, выполнены с адекватным углом к главной плоскости бородки ключа, совпадающей в поперечных сечениях ключа и цилиндра с направлением перемещения личинок.

2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что личинки расположены в диаметрально расположенных пазах и каждый из четырех наборов впадин и выступов двусторонней бородки при повороте ключа на 180^o относительно цилиндра воспроизводит положение ступеней относительно кодовых кромок личинок цилиндра такое же, как и до поворота ключа, а одна пара одинаковых наборов впадин и выступов асимметрично расположенных относительно главной плоскости бородки ключа, смещена относительно другой пары произвольно на шаг, равный расстоянию между двумя рядом расположенными пазами под личинки цилиндра, а шаг между рядом расположенными ступенями впадин и выступов одного набора равен шагу между двумя через один расположенными пазами под личинки цилиндра, причем личинки и пазы вдоль цилиндра равнорасположены или парами с одинаковым расстоянием между личинками и пазами в парах и с одинаковым шагом между парами, при этом кодовые поверхности впадин и выступов всех четырех наборов бородки ключа, сопрягающиеся с кодовыми кромками личинок цилиндра при введении ключа в цилиндр, выполнены в виде плоских площадок-ступеней и выполнены под углом, отличным от 90^o, к главной плоскости бородки ключа и отстоят друг от друга в проекции наборов на поперечное сечение ключа в соответствии с кодом ступени на расстояние, кратное величине шага ступени, при этом кодовые кромки личинок адекватны кодовым поверхностям впадин и выступов ступеней бородки ключа, выполнены под адекватным углом к главной плоскости бородки ключа, совпадающей в поперечных сечениях ключа и цилиндра с направлением перемещения личинок.

3. Замок по п. 1, отличающийся тем, что каждая личинка подпружинена и установлена с возможностью одностороннего перемещения, или личинки установлены с возможностью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения подпружиненными парами, или каждая из личинок подпружинена и установлена с возможностью противоположно направленного последовательно чередующегося перемещения.

4. Замок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что личинки выполнены тождественными для каждого кода.

5. Замок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что личинки выполнены для каждого кода с различным положением кодовой кромки относительно выступа личинки под пружину.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17