Замок и двоичный ключ к нему
Изобретение относится к устройству замка, содержащему статор, ротор, который расположен с возможностью вращения в статоре, и набор элементов, расположенных в роторе для взаимодействия со статором, при этом каждый элемент имеет отверстие, элементы расположены последовательно в продольном направлении ротора, а их отверстия образуют вместе сквозное отверстие для приема ключа, причем каждый из упомянутых элементов (3, 4, 18, 40) установлен с возможностью перенастройки, независимо от друг друга, между положением, которое при активации является блокирующим, и положением, которое при той же активации является освобождающим. Изобретение дополнительно касается ключа, который имеет тело, вдоль которого расположено множество выступов (12), которые все выполнены в одной плоскости и все имеют одну высоту и образуют вместе профиль ключа. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 22 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству замка, а также ключу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Замки известны, например, из патентов США 3789638 и 5826451. Они содержат множество элементов ротора, которые могут активироваться ключом и которые в зависимости от своей настройки либо предотвращают деблокировку, либо разрешают ее.
Механические замки обычно основаны на технологии, включающей в себя фиксированную конструкцию или конфигурацию, которая может быть изменена только слесарем или профессионалом. Эта конфигурация или конструкция является либо постоянной, либо фабричной и создает ряд проблем как для производителей, так и для пользователей.
Дополнительный недостаток, связанный с этими замками предшествующего уровня техники, заключается в том, что в случае потери ключа или при желании установить другой замок, в дополнение к существующему замку, под тот же ключ, нужно вызывать профессионала (слесаря), несмотря на то, что замки могут быть до некоторой степени преобразованы или переделаны. Это непрактично и влечет за собой относительно высокие издержки, если вызванный профессионал переделывает существующий или новый замок, чтобы тот соответствовал определенному ключу, или же устанавливает один или несколько новых замков.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание замка, который благодаря своей удобной конструкции более легко переделывается или регулируется, чем ранее известные замки. Дополнительная задача заключается в создании ключа, усовершенствованного по сравнению с предшествующим уровнем техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеуказанные цели могут быть достигнуты с помощью устройства замка согласно п.1 и с помощью ключа согласно п.20. Различные варианты осуществления устройства согласно п.1 изложены в зависимых пп.2-18. Замок, содержащий устройство согласно пп.1-18, описан в зависимом п.19. Различные варианты осуществления ключа согласно п.20 изложены в зависимых пп.21-24. Комбинация замка с ключом, содержащая замок согласно п.19 и ключ по любому из пп.20-24, описана в зависимом п.25.
Изобретение позволяет разработать недорогой, экологически приемлемый и ресурсосберегающий замок для использования в качестве как отдельного замка, так и замка, включенного в большие замочные системы, где все управление может выполняться клиентом без необходимости в помощи любой третьей стороны. Изобретением предлагается перекодируемый замок, для которого клиент, зная код ключа, сумеет легко и быстро изготовить свой собственный ключ или ключи без помощи слесаря или производителя. Это также обеспечивает управление замочными системами неспециалистом с помощью оборудования дистанционного управления и несложного программного обеспечения.
Дополнительные преимущества изобретения будут описаны ниже.
Обычные замки не могут производиться крупными сериями рациональным образом, так как такие замки, по очевидным причинам, должны отличаться друг от друга. Настоящим изобретением предусмотрен унитарный замок, так что все замки могут быть изготовлены с использованием одних и тех же базовых компонентов.
Рациональная сборка обычных замков невозможна. В дополнение к проблеме производства замков с обычной конструкцией также добавляются проблемы сборки и связанные с этим расходы. Настоящее изобретение представляет решение этой проблемы, обеспечивая изготовление всех замков с использованием одинаковых основных компонентов. Это означает то, что рациональная сборка осуществима и даже то, что сама операция сборки может быть выполнена клиентом.
Если ключ потерян, обычные замки надо менять. Если законный пользователь теряет все ключи от замка или если ключ от обычного замка украден, или же есть подозрение, что ключ, возможно, был скопирован без разрешения, обычно замок должен быть заменен. Если потерян общий ключ от обычной замочной системы, все замки, к которым подходит общий ключ, должны быть заменены. Если общий ключ является также универсальным ключом системы, то все замки должны быть заменены. Некоторые пин-кодовые замки можно заблокировать, если ключ потерян, но проблема остается в том, что законный пользователь должен вызвать профессионала для выполнения этой операции. Это занимает время, требует профессиональных знаний и стоит денег. Настоящее изобретение может решить или, по меньшей мере, облегчить эту проблему, предлагая перекодируемый замок. В случае с отдельным замком, который не является частью замочной системы, замок можно перекодировать, к примеру, просто вынув ротор из замка и перегруппировав отпираемые ключом расположенные в нем блокирующие элементы таким образом, что для отпирания замка понадобится иной код ключа. В случае если потерян ключ от ключевой системы, все замки системы могут быть заблокированы, так что потерянный ключ к ней не подойдет, без необходимости менять коды всех других ключей ключевой системы.
Обычные замочные системы должны быть заказаны у производителя замков, произведены и доставлены этим производителем. Основанная на обычных технологиях замочная система должна быть изготовлена на заказ. При заказе замков и ключей обычно используют специальную матрицу, которая определяет количество замков и ключей системы, а также какие ключи должны подходить к соответствующим замкам. Матрица может быть разработана в магазине продавца или у слесаря перед ее отправкой производителю замков. В качестве альтернативного варианта, можно заказать замочную систему непосредственно от производителя. Процедура как таковая требует много времени и включает в себя административные задачи, при этом замки и ключи должны быть изготовлены по потребностям заказчика. Это требует значительных профессиональных навыков для разработки и определения замков и кодов ключевой системы для замочных систем, основанных на обычной технологии. Это означает, что замок, который является частью замочной системы, гораздо дороже, чем отдельные замки, которые вы покупаете с полки в магазине розничной торговли. Доставка занимает недели, иногда месяцы. Настоящее изобретение позволяет решить или, по меньшей мере, облегчить эту проблему, позволяя пользователю купить необходимое количество замков для нужной замочной системы непосредственно с полки и собрать замочную систему без посторонней помощи. Простые кодовые команды облегчают выбор пользователем кодов замочной системы и кодов ключевой системы. В результате, замочная система обходится значительно дешевле и может быть смонтирована быстрее.
В предшествующем уровне техники, пользователь не может самостоятельно вносить изменения в существующую обычную замочную систему. Настоящее изобретение позволяет решить или, по меньшей мере, облегчить эту проблему, позволяя пользователю внести самому необходимые изменения без специальных инструментов или специальных знаний. Это дешево, практично и экономит время.
Равным образом пользователь не может изменить отдельный обычный замок так, чтобы тот подходил к другому ключу. Конечно, есть замки, которые могут быть перенастроены пару раз, но не более. Более того, эти замки не представляют собой унитарные замки, что означает, что они не могут решать те проблемы, которые решаются такими замками. Настоящее изобретение позволяет решить или, по меньшей мере, смягчить эту проблему, обеспечивая простую ручную перенастройку.
В предшествующем уровне техники, пользователь не может приспособить отдельный замок под несколько различных ключей. Согласно одному из объектов настоящего изобретения, это возможно с использованием нейтральных блокирующих элементов в замке.
В предшествующем уровне техники, ключи не могут быть изготовлены рациональным образом. Поскольку замки разные, ключи тоже должны быть разными. Согласно одному из объектов настоящего изобретения, предлагаются унитарные ключи, которые первоначально могут быть некодированными и которые остаются некодированными до тех пор, пока они не будут закодированы пользователем. Это означает, что ключи могут быть изготовлены идентичными и, следовательно, изготовлены рациональным образом.
В предшествующем уровне техники, для авторизованного пользователя, чтобы получить доступ к помещению, к которому пользователь не имеет ключа, надо заказывать новый ключ. Согласно одному из объектов изобретения, эта проблема может быть решена в силу того, что знание кода ключа позволяет изготовить новый ключ из некодированного ключа.
В предшествующем уровне техники, если пользователь хочет новый ключ или дополнительный ключ, невозможно изготовить этот ключ мгновенно. Сначала пользователь должен найти производителя ключей или же получить ключ от производителя замков. Кроме того, будет необходим один из оригинальных ключей. Изобретение позволяет использовать закодированные ключи, которые иногда можно приобрести, к примеру, в обычных магазинах. Изобретение также позволяет позаимствовать ключ от другого человека, который имеет замок того же типа, а затем восстановить ключ в соответствии с собственным кодом пользователя, так чтобы открыть дверь. Кроме того, некодированный ключ может быть под рукой в подходящем месте.
В предшествующем уровне техники, если замки и ключи разные, некоторая форма административных мер необходима в соответствии с предшествующим уровнем техники, чтобы совместить правильный ключ с правильным замком. Расходы на это добавляются к стоимости производства. Изобретение делает возможным решение этой проблемы путем использования некодированных унитарных ключей, собранных в любой комбинации согласно желанию заказчика.
В предшествующем уровне техники, ключ без замка бесполезен и не может быть использован повторно. Изобретением предусмотрены некодированные унитарные ключи, которые могут быть объединены в любой комбинации согласно желанию заказчика.
В предшествующем уровне техники, замок без ключа бесполезен, он не может быть демонтирован и использован повторно, либо в полном объеме, либо по частям. Изобретение позволяет перенастроить замок, так чтобы он подходил к существующему или новому ключу.
Все вышеперечисленные проблемы могут также относиться к обычным висячим замкам.
В случае проведения аварийно-спасательных работ, где персоналу, который, как правило, не имеет доступа в помещение, необходимо получить доступ в кратчайшие сроки для того, чтобы спасти жизни и имущество, ограничения традиционной технологии обычно представляют большую проблему. Изобретение дает возможность, зная блокирующий код, быстро войти в квартиру, например, в случае пожара путем создания ключа или путем предоставления спасательным службам средства для изменения механического кода замка, используя пульт дистанционного управления, либо с помощью фиксированной связи, либо с помощью беспроводной связи, например сотового телефона, с использованием кода, применяемого спасательными службами, скорой помощью или полицией или, в качестве альтернативного варианта, путем перенастройки замка.
Обычно тот, кто обладает знаниями и ресурсами, необходимыми для управления замками, отпирания замков, создания ключей и обслуживания - это производитель или слесарь. Кроме того, производитель имеет копии замков своих клиентов и коды ключей, если клиент заказал замочную систему у этого производителя. Это может вызывать озабоченность относительно неприкосновенности частной жизни, что является проблемой, которая может быть эффективно устранена изобретением.
Экологические издержки, связанные с процессом производства, путевые расходы на слесаря и расходы по утилизации заменяемых замков значительны, в том, что касается современных замков и замочных систем. Изобретение предлагает значительное сокращение этих расходов, так как в розничную торговлю могут быть отправлены большие партии изделий, путевые расходы на слесаря могут быть устранены, а утилизация заменяемых замков может быть ограничена только изношенными или поврежденными замками.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет описано более подробно ниже со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых:
на фиг.1-3 показан первый вариант осуществления изобретения;
на фиг.4-8 показан второй вариант осуществления изобретения;
на фиг.9-14 показан третий вариант осуществления изобретения;
на фиг.15-16 показан вариант осуществления ротора и ключа в соответствии с одним из объектов изобретения;
на фиг.17-18 показан вариант осуществления замка и ключа в соответствии с одним из объектов изобретения;
на фиг.19-20 показан вариант осуществления замка и ключа в соответствии с одним из объектов изобретения;
на фиг.21 показан вариант осуществления замка в соответствии с одним из объектов изобретения;
на фиг.22 показан вариант осуществления ротора и статора в соответствии с одним из объектов изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Рабочий пример 1
Замок в соответствии с первым примерным вариантом осуществления изобретения будет описан ниже со ссылками на фиг.1-3.
На фиг.1 показан статор 1, в котором может вращаться ротор 2, снабженный верхним каналом 6 и нижним каналом 7, которые проходят через статор 1 по всей его длине. Ротор 2 имеет множество сквозных отверстий, в которые могут радиально входить элементы или штифты 3, 4 и 5 под воздействием силы тяжести и будучи приведенными в действие ключом. Штифты 3 и 4 имеют одинаковую конструкцию, но могут иметь различные функции в зависимости от ориентации выступа на штифте при позиционировании упомянутого штифта в роторе 2. Можно сказать, что этот выступ образует заостренную часть штифта. На фиг.1 показан штифт 3 с его заостренной частью, направленной вниз, и штифт 4 с его заостренной частью, направленной вверх. У штифта 5 нет такой заостренной части и, следовательно, он имеет нейтральную функцию, которая будет описана более подробно ниже со ссылками на фиг.3. Поворотная пластина 8 устроена так, что ротор 2, при повороте на 90 градусов, может быть извлечен из статора 1, при этом самый широкий участок поворотной пластины 8 будет свободно перемещаться в верхнем канале и в нижнем канале 7, соответственно. Это позволяет перенастроить штифты 3, 4 и 5 в соответствии с новым кодом, после чего ротор 2 повторно вставляют в статор 1. Конструкция в соответствии с фигурой позволяет ротору 2 быть извлеченным из статора 1 при демонтаже поворотной пластины 8, независимо от того, вращается ротор 2 или нет, при этом сначала демонтируют поворотную пластину 8.
Альтернативная конструкция, в которой эта функциональная возможность, конечно, потеряна, но которая обеспечивает более рациональное изготовление и сборку, содержит интегрированную в ротор поворотную пластину путем выполнения поворотной пластины и ротора как единого целого. В этом случае, не нужно изготавливать или устанавливать ни поворотную пластину, ни средство для ее крепления к ротору.
На фиг.2 показан пример наборного ключа 15, выполненного из различных элементов 8' ключа, которые, если смотреть со стороны 9, имеют сквозное отверстие для обеспечения их установки на стержень 10 ключа. Количество измерений в вертикальном направлении по отношению к профилю ключа 15 ограничено двумя, а это значит, что весь профиль ключа 15, т.е. подлинность ключа 15, может быть напрямую переведена в двоичный код, при этом каждой высоте профиля присвоен двоичный разряд. Это облегчает изготовление профилей ключа, которые затем могут быть собраны в законченный, готовый профиль ключа. Таким образом, пользователи могут выбирать свои собственные комбинации ключей. Ключ 15, показанный на фиг.2, является сборным, но также возможно изготовление ключей с постоянным профилем недорогим способом.
В данном случае, небольшой высоте 11 профиля был присвоен двоичный разряд 0, а большой высоте 12 профиля был присвоен двоичный разряд 1. В соответствии с этим вариантом осуществления, ключ 15, таким образом, в каждом положении имеет выступ, соответствующий двоичному разряду 1, с высотой, соответствующей большой высоте 12 профиля. Ключ к 20-штифтовому замку, как показано на фиг.1, представлен ключом с одной высотой профиля для каждого штифта, то есть с 20 высотами профиля в горизонтальном направлении. Количество возможных комбинаций в таких замках, следовательно, эквивалентно всем двоичным разрядам максимум до 20 разрядов, то есть 2^20=1048576. Число высот профиля в горизонтальном направлении на каждом элементе 8' определяет, сколько различных элементов ключа может быть изготовлено. Если число высот профиля в горизонтальном направлении ограничено единицей на каждом элементе ключа, то тогда нужно изготовить только два типа элементов, 1 и 0, и ключ может быть выполнен из 20 различных элементов.
Если, с другой стороны, в горизонтальном направлении используются четыре высоты профиля, как в данном примере, то тогда требуются 16 различных элементов, так как 2^4=16, что также означает, что, в дополнение к двоичному кодированию для каждого элемента 8', причем это кодирование может быть переведено в десятичной разряд, возможно также использование шестнадцатеричной маркировки на элементах, что предоставляет пользователю еще больше возможностей для применения альтернативных кодов ключей, т.е. двоичного, десятичного или шестнадцатеричного. В целом, шестнадцатеричный код легче запомнить, поскольку шестнадцатеричная система также включает в себя буквы. Соответственно, каждому элементу может быть присвоена шестнадцатеричная маркировка, так как эта цифровая система имеет базу точно из 16. Эти 16 элементов ключей с их шестнадцатеричным кодированием показаны на фиг.2, столбцы 13 и 14. Нужно изготавливать только элементы в столбце 13, так как они способны образовывать также элементы, представленные в столбце 14, если их повернуть горизонтально. Ключ 15 выполнен из пяти таких элементов, которые при маркировке в соответствии с фигурой непосредственно образуют код, который может быть переведен в двоичный разряд 16, а также десятичный разряд 17 (все, что нужно для выполнения такого преобразования - это прикладное стандартное программное обеспечение, например калькулятор в Windows).
Согласно фиг.2, ключ 15 может также быть оснащен более узкой направленной вниз направляющей или выступом 12', а ротор 2 может быть снабжен, согласно фиг.2А, соответствующим пазом 12”. C помощью выступа 12' и паза 12”, который также включает в себя замочную скважину, ключ 15 при вставке в замок будет воздействовать на штифты, которые нежелательным образом могут застрять в перекошенном положении сверху вниз. В целях предотвращения того, чтобы штифты заедающего замка снова застряли в верхнем положении во время вставки ключа 15, ключ 15 может также быть снабжен такой направляющей или выступом, в каждом положении в замке, соответствующем штифту, который не должен быть приподнят.
На фиг.3 показано функционирование различных штифтов 3, 4, 5. На фиг.3А показано, как штифт, со своей направленной вниз заостренной частью, предотвращает вращение ротора тем, что заостренная часть, за счет силы тяжести, заходит в нижний канал 7 статора. На фиг.3A1 показано, что штифт, если он приподнят, что происходит, если ключ имеет большую высоту профиля, т.е. двоичный разряд 1 в положении, соответствующем расположению штифта, приподнимают из канала 7, так что ротор может вращаться, как показано на фиг.3A2. Следовательно, про штифт, заостренная часть которого направлена вниз, можно сказать, что он представляет двоичный разряд 1.
Если, однако, штифт расположен так, что его заостренная часть направлена вверх, как показано на Фиг.3B, он будет выполнять блокирующую функцию, при его активации ключом. Это также означает, что если он не активирован, то есть не приподнят, он не предотвратит вращение ротора. Следовательно, про штифт, заостренная часть которого направлена вверх, можно сказать, что он представляет двоичный разряд 0, так как двоичный разряд 0 требуется в соответствующем положении на ключе, для того, чтобы ротор вращался и замок открывался. С другой стороны, если ключ в соответствующем положении имеет двоичный разряд 1, штифт будет приподнят и, поскольку его заостренная часть направлена вверх, войдет в верхний канал 6, как показано на фиг.3B2, тем самым предотвращая вращение ротора. Таким образом, каждый из штифтов 3 и 4 выполнен с возможностью перенастройки, независимо от других, между положением, которое при активации является блокирующим, и положением, которое при активации является освобождающим.
Если нейтральный штифт, т.е. штифт без заостренной части, помещен в замок, как показано на фиг.3C, не имеет значения, приподнят штифт или нет, как это проиллюстрировано на фиг.3C1 и 3C2. Другими словами, такой штифт имеет нейтральную функцию и, соответственно, для этого штифта не имеет значения, имеет ли ключ двоичный разряд 1 или 0 в соответствующем положении на ключе. Это означает, что если в роторе расположено х нейтральных штифтов, то можно иметь 2^х разных ключей, подходящих к одному замку.
Соответственно, в отличие от обычной технологии конструкция замка основана не на том, что блокирующие элементы должны быть перемещены на определенное расстояние или повернуты на определенный угол, что в обоих случаях может быть описано как аналоговое механическое решение, а основана на идее, что блокирующие элементы замка должны быть активированы (приведены в действие) или не активированы (не приведены в действие) ключом, который можно охарактеризовать скорее как цифровое механическое решение. Вышеописанный рабочий пример 1 при этом предусматривает создание механического унитарного замка с ручной регулировкой и цифровым механическим ключом для отпирания замка, а также ключа с цифровым механическим ключом для отпирания замка. Коды механической блокировки замка может быть перенастроены пользователем без каких-либо специальных инструментов. Если замок содержит по меньшей мере один нейтральный элемент, то по меньшей мере два ключа с различными механическими кодами подойдут к замку.
Это означает, что десятичные, а также цифровые и шестнадцатеричные символы могут быть переведены в физическую форму и ключа, и механической конфигурации замка, при этом системные блокирующие коды, коды замочной системы и коды системы ключей могут быть математически определены с помощью общих алгоритмов, что позволяет разработать простое программное обеспечение.
Как уже говорилось выше со ссылками на фиг.2, ключ 15 может иметь направленную вниз выступающую часть или направленный вниз выступ 12' в каждом положении, соответствующем штифту в замке, который не приподнят. Ключ 15 с таким двусторонним профилем показан на фиг.2B. Как также было упомянуто выше, это может предотвратить повторное застревание штифтов заедающего замка в верхнем положении во время вставки ключа 115. Дополнительное преимущество двустороннего профиля ключа такого рода состоит в том, что в соответствии с рабочим примером 1 он может быть использован в замках, которые не всегда направлены вертикально или которые зависят от воздействия силы тяжести на штифты для их перемещения вниз. Это может быть полезно, например, в случае с висячими замками.
Как показано на фиг.2B, ключ 115 содержит множество элементов 119 ключа с двусторонним профилем. Элементы 119 ключа расположены на стержне 120 в центральном пазу, который проходит от одного конца стержня 120 до противоположного конца стержня 120. Поперечное сечение стержня 120 и элемента 119 ключа показаны в нижней части фиг.2B.
Ключ 115 дополнительно содержит ручку, на фиг.2B в виде поворотной пластины 121. Поворотная пластина 121 расположена в пазу стержня 120. Поворотная пластина 121 может быть размещена на стержне 120 после установки элементов 119 ключа. Поворотная пластина и элементы 119 ключа могут быть закреплены с помощью запорной шайбы или гайки 122. Задний участок стержня 120 может, к примеру, быть снабжен резьбой для навинчивания на него гайки 122. Таким образом, ключ 115 является сборным, но можно также спроектировать ключ таким образом, что он не будет сборным. Например, ключ 115 может быть выполнен цельным путем отливки или фрезерования.
Согласно варианту, стержень 120 может быть выполнен так, что поворотная пластина 121 может быть установлена на любом конце стержня 120. Этот вариант позволяет переместить поворотную пластину 121 на противоположный конец стержня 120 без перемещения какого-либо элемента 119 ключа из стержня 120, тем самым меняя профиль ключа на прямо противоположный. К примеру, изменение на противоположный профиля ключа, соответствующего двоичному коду 11111111 00000000, придаст ключу профиль, соответствующий двоичному коду 00000000 11111111. Выраженный в шестнадцатеричном коде профиль ключа изменился с FF00 на 00FF. Выраженный в десятичной форме профиль ключа изменился с 65280 на 255.
Профиль ключа в соответствии с этим вариантом может быть изменен таким образом четыре раза, с одной стороны, перевернув ключ 115 верхом вниз, а с другой, переместив поворотную пластину 121 на противоположную сторону стержня 120.
Конструкция ключа в соответствии с фиг.2B обеспечивает построение профиля ключа с использованием только шести различных типов элементов 119 ключа. Это будет пояснено более подробно ниже со ссылками на фиг.2C.
Шесть различных элементов 123 ключа, которые необходимы для формирования всех 16 возникающих 4-битных двоичных разрядов, отображены в верхней части фиг.2C. Элементы 123 ключа в каждом круге идентичны, но при повороте их вертикально и горизонтально можно получить две или четыре комбинации. Это более подробно проиллюстрировано на увеличенном виде в центре фиг.2C. На увеличенном виде показан один из элементов ключа в четырех разных ориентациях. Каждый элемент может быть снабжен шестнадцатеричной маркировкой 124. Это может облегчить пользователю сборку и кодирование ключа. Маркировка 124 указывает на двоичный профиль 125 верхней части элемента, в данном случае 0010 (где 1 обозначает большую высоту профиля и 0 обозначает небольшую высоту профиля). Если повернуть тот же элемент вокруг его вертикальной оси (так, чтобы была видна обратная сторона), профиль меняется на 0100 (позиция 126), что соответствует шестнадцатеричному коду 4 (позиция 127). Начав с этих двух ориентаций, можно также повернуть элемент вокруг его горизонтальной оси, что придает элементу новый верхний профиль 1101 и низкий профиль 1011, соответственно.
В нижней части фиг.2C показано, что один ключ 115 может быть повернут соответствующим образом, как и элементы 119 ключа, для получения двух комбинаций, то есть профилей, в том же ключе 115. Двоичный код, обозначающий соответствующую ориентацию ключа 115, указан над профилями ключа, и соответствующие шестнадцатеричные и десятичные коды, соответственно, указаны под упомянутыми профилями. В силу того, что ключ может быть выполнен с сечением, симметричным относительно вертикальной оси, оба профиля ключа могут быть использованы в роторах, имеющих подогнанные симметричные замочные скважины.
Дополнительный вариант ключа будет описан ниже со ссылками на фиг.2D. В верхней части фиг.2D показано поперечное сечение ключа и соответствующего стержня 131, а также ротора 132 с замочной скважиной, профиль которой соответствуют профилю стержня 131. Ключ имеет двусторонний профиль, подобный профилю ключа 115 на фиг.2C. На своей верхней стороне ключ имеет профиль 130, соответствующий шестнадцатеричному коду D2BA. Следовательно, на своей нижней стороне ключ имеет профиль 130, соответствующий шестнадцатеричному коду 4D75. Как видно из фигуры, ни профили стержня 131 ключа, ни профили замочной скважины не являются симметричными относительно своей вертикальной оси. Это означает, что если повернуть ключ на 180° вокруг его продольной оси, он не войдет в замочную скважину ротора 132. В результате, предотвращается использование двух профилей ключей в двух различных роторах, имеющих одинаковый профиль замочной скважины. Это может быть желательно в некоторых случаях, поскольку это увеличивает количество уникальных блокирующих кодов, действующих в замочной системе.
Пример: если 16 штифтов расположены в роторе 132 таким образом, что они образуют блокирующий код D28A, ключ будет подходить к ротору 132. Если ротор 132 с блокирующим кодом D2SA повернут на 180° вокруг своей продольной оси, блокирующий код этого замка вместо этого будет 4D75. И ключ будет по-прежнему подходить к ротору. Однако если штифты двух зеркальных роторов 133 и 134 расположены так, что они образуют тот же самый блокирующий код 4D75, ключ подойдет только к ротору 133, как видно из нижней части фиг.2D.
Рабочий пример 2
Замок в соответствии со вторым примерным вариантом осуществления изобретения будет описан ниже со ссылками на фиг.4-11. Этот вариант осуществления касается двоично-кодированной замочной системы с дистанционным управлением, в которой используются ключи того же типа, что описаны применительно к первому варианту осуществления, но где различные замковые конфигурации могут быть достигнуты с помощью устройства, способного передавать цифровой/аналоговый сигнал с помощью цифровых/аналоговых кабельных линий и беспроводных каналов. С этой целью, замок в данном рабочем примере снабжен двумя компонентами с электромагнитным управлением, с индивидуально вертикально управляемыми штифтами так, чтобы при активации ключом блокирующие штифты могли иметь какую-либо из блокирующих, освобождающих или нейтральных функций.
На фиг.4 показаны основные части замка. На фиг.4A показано сбоку множество элементов или штифтов 18, которые расположены в роторе 19. На фиг.4В показан вид спереди штифтов 18 и поперечного сечения ротора 19. На фиг.4С показан статор в продольном сечении, а на фиг.4D он показан со стороны, снабженной отверстиями для его установки в стандартную коробку замка, и с достаточным пространством для ротора 19, а также верхнего и нижнего электромагнитов. Верхний и нижний электромагниты показаны сбоку на фиг.4F. Вид спереди верхнего электромагнита показан на фиг.4E, а вид спереди нижнего электромагнита показан на фиг.4G вместе с верхним штифтом 20, который управляется отдельным электромагнитным устройством 21, при этом нижний штифт 22 управляется отдельным электромагнитным устройством 23.
На фиг.5А показан вид сверху ротора 19 со штифтами. На фиг.5B показан вид сбоку ротора 19 с общими каналами 24 ротора, в которые могут быть вставлены и верхние штифты 20, и нижние штифты 22 электромагнитов, а также штифты 18 ротора. Когда штифты 18 расположены в роторе 19, они перемещаются вниз под действием силы тяжести, как в рабочем примере 1, и будут выпадать из ротора 10, пока не установятся в каком-нибудь статоре. Когда ротор 19 расположен в статоре, все штифты 18 будут находиться в положении, показанном на фиг.5B, при этом нижний кончик штифта 18 будет располагаться в нижней части 25 каналов. При вставке ключа в такой ротор 19 в соответствии с фиг.5C штифты, которые согласно предыдущему рабочему примеру представляют двоичный разряд 1 на ключе 15, то есть большую высоту 26 профиля, приподнимутся в роторе 18 таким образом, что верхний участок 18 этих штифтов 18 переместится в верхнюю часть 27 каналов, в то время как штифты 18, представляющие двоичный разряд 0 на ключе, то есть небольшую высоту 28 профиля, будут оставаться в нижней части 25 каналов. Результирующие положения штифтов показаны на фиг.5D, где про все штифты, которые находятся в верхнем канале, можно сказать, что они представляют двоичный разряд 1, тогда как про штифты, которые находятся в нижнем канале, можно сказать, что они представляют двоичный разряд 0.
На фиг.6 показано, как выполняют монтаж ротора 19 и электромагнитов с соответствующими верхним и нижним штифтами. Фиг.7A представляет собой вид сбоку в продольном сечении, а фиг.7B представляет собой вид спереди в разрезе, выполненном через статор и ротор 19. Все штифты 18 в роторе 19 здесь расположены в нижней части общих каналов ротора и ни один из штифтов с электромагнитным управлением не находится в каком-либо из общих каналов ротора.
На фиг.8A показано, как штифту ротора придают освобождающую функцию (двоичный разряд 1), когда нижний штифт 22 с электромеханическим управлением перемещается вверх в общий роторный канал 24. В этом случае, штифт 18 ротора должны быть приподнят ключом, чтобы разрешить отпирание замка в соответствии с фиг.8A1 и 8A2. На фиг.8B показано, как штифту 18 ротора придают блокирующую функцию (двоичный разряд 0), когда при активации ключом верхний штифт 20 с электромеханическим управлением перемещается вниз, в общий роторный канал 24. На фиг.8B1 показано, что ротор может вращаться, если этот штифт не активирован ключом, в то время как на фиг.82B показано, что вращению ротора препятствует физический контакт со штифтом 20 с электромагнитным управлением в верхней части общего канала 24 ротора.
На фиг.8C, 8C1 и 8C2 показано, как штифту 18 ротора придают нейтральную функцию, т.е. не блокирующую и не освобождающую, при активации ключом, в связи с тем, что ни один из штифтов с электромагнитным управлением не перемещается в общий канал 24 ротора. Со штифтом ротора не может произойти физического контакта как при активации ключом, так и без нее.
На фиг.9А показан ключ, выполненный из элементов ключа, снабженный шестнадцатеричной маркировкой и соответствующим двоичным кодом ключа. На фиг.9B показана конфигурация штифтов 20 и 22 с электромеханическим управлением, когда все штифты являются нейтральными "N", то есть когда замок не настроен на соответствие определенной комбинации ключа. На фиг.9C показано положение верхнего 20 и нижнего 22 штифтов, когда замок приспособлен к ключу согласно фиг.9А.
На фиг.10А показана конфигурация штифтов 20 и 22 с электромеханическим управлением, когда они выполнены с возможностью соответствия только одному профилю ключа. В этом случае, ни одно из положений не является нейтральным, т.е. либо верхний 20, либо нижний 22 штифт переместился во все общие каналы 24 ротора. Это означает, что каждый штифт 18 ротора 19 имеет либо блокирующую, либо освобождающую функцию (двоичный разряд 1 или 0), так что только один ключ подойдет к этому замку.
На фиг.10В показано, каким образом четыре передних положения замка являются нейтральными "N", поскольку ни верхний 20, ни нижний 22 штифты не переместились в связанные с ними каналы 24 ротора. При этом профиль ключа в этих положениях не имеет значения, когда речь идет об отпирании замка, а ключи с профилем, соответствующим комбинациям ключа, приведенным в правом столбе на фиг.10B, все подойдут к замку.
На фиг.11 схематически показано, каким образом замком в соответствии с рабочим примером 2 можно управлять по цифровому/аналоговому каналу 29, например, с помощью мобильного телефона 30 и/или персонального компьютера 31. Мобильный телефон 30 и/или персональный компьютер 31 могут передавать, к примеру, блокирующий код по каналу 29 на приемник, соединенный с замком. Приемник может направлять блокирующий код на блок управления, который может установить верхние и нижние штифты согласно переданному блокирующему коду. Мобильный телефон 30 и/или персональный компьютер 31 могут быть снабжены несложным программным обеспечением для калькуляции и определения данных 32, которые требуются для ручной настройки ключей. Мобильный телефон 30 и/или персональный компьютер 31 могут также предоставлять информацию, касающуюся, в частности, количества ключей 33 и их кодов 34 при необходимости создания новых замочных систем и при необходимости расширения или модифицирования существующих систем, а также для целей установки индивидуальных блокирующих кодов 34, в больших и малых подобных системах ключей. Мобильный телефон 30 и/или персональный компьютер 31 могут также использоваться для определения количества ключей и их кодов при разработке новых замочных систем.
Рабочий пример 3
Замок согласно третьему примерному варианту осуществления изобретения будет описан ниже со ссылками на фиг.12-14. Этот рабочий пример показывает, как принцип двоично-кодированной механической замочной системы согласно изобретению может быть применен к дисковому кодовому замку, с использованием элементов в виде дисков 40, выполненных так, что каждый диск, так же, как и штифты 3, 4, 5, 18 в первом и втором рабочих примерах, может иметь блокирующую, освобождающую или нейтральную функцию относительно устройства, которое, соответственно, открывает и закрывает замок при активации ключом, при этом различные функции, то есть настройка замка, достигаются не путем поворота штифтов, как в первом рабочем примере, описанном выше, а с помощью заданного вращения дисков 40. Ключ 55 для такого замка, следовательно, образуют с помощью вращающихся 50 или невращающихся 51 элементов вместо подъема или неподъема высот профиля, используемых в первом и второй вариантах осуществления.
На фиг.12 показано множество дисков 40, которые расположены последовательно, как штифты в рабочем примере 1, в роторе 41, размещенном в каком-либо статоре.
Ротор 41 содержит рычаг 42, который движется между вытянутым положением и втянутым положением. В вытянутом положении участок рычага 24 выступает из окружной поверхности ротора 41. Во втянутом положении рычаг 42 не имеет участка, который выступал бы из окружной поверхности.
В вытянутом положении рычага 42 вращение ротора 41 отсутствует, и замок, таким образом, находится в блокированном положении. Во втянутом положении рычага 42 ротор 41 может вращаться. Втянутое положение достигается тогда, когда диски 40 в замке повернуты ключом, так что в роторе 41 создается пространство для рычага 42. В настоящем рабочем примере, каждый диск 40 может быть предварительно выставлен в три различных положения вращения, так что при повороте ключа 55 либо (1) создается такое пространство, либо (2) такое пространство не создается, либо (3) не происходит ни первого, ни последнего. Понятно, что в случае применения правильного ключа для замка диски 40 будут либо создать пространство для рычага 42, либо сохранять такое пространство при повороте правильного ключа.
Заданное вращение достигается с помощью устройства 44, соединенного с каждым диском и снабженного тремя вырезами 46, в котором нижний рычаг 47 может быть перемещен для блокировки устройства 44. Каждый диск может вращаться по часовой стрелке с помощью ключа 55 при отпирании замка и может вращаться обратно с помощью пружины 48, соединенной с каждым диском.
Ключ 55 состоит из вращающихся элементов 50 и невращающихся элементов 51, которые на фиг.12 показаны на видах сбоку и спереди, причем на последнем четко видно, что вращающийся элемент 50 имеет ту же форму, что и замочная скважина и, следовательно, входит в зацепление с краями замочной скважины, вызывая вращение диска 40 при повороте ключа 55, в то время как невращающийся элемент 51 имеет круглую форму и несколько меньший диаметр, чем у замочной скважины, так что он не в состоянии вращать диск 40 при повороте ключа 55.
В этом рабочем примере, ключ 55 состоит из элементов 50 и 51, которые надеты на стержень 52 ключа, поперечное сечение которого соответствует центральному отверстию элементов 50 и 51 ключа 50, 51, в данном случае в виде четырехугольника. Элементы 50 и 51 закреплены на стержне 52 с помощью блокирующего механизма 54, который в своей простейшей форме может быть навинчен на стержень 52, снабженный резьбой в верхней части. Это обеспечивает построение ключа 55 из отдельных элементов 50 и 51, при этом каждый элемент 50 и 51 представляет, как и в предыдущих рабочих примерах, двоичный символ. В настоящем примере, вращающийся элемент 50 представляет двоичный разряд 1, а невращающийся элемент 51 представляет двоичный разряд 0. Чтобы облегчить практические действия при сборке ключа 55 и при управлении кодами ключа, ключ может в этом случае, как и в предыдущих рабочих примерах, формироваться из элементов, состоящих из четырех двоичных разрядов, так что элементу может быть придана шестнадцатеричная маркировка в соответствии с фиг.12 и элемент 53 маркирован «А». Пример готового ключа 55 с двоичной и десятичной кодировкой 56 показан в нижней части фиг.12.
Ключ 55, таким образом, является сборным, но также можно разработать ключ с фиксированным профилем ключа. Такой ключ может быть, например, выполнен цельным токарной обработкой или фрезерованием. На фиг.13 и 14 показано, как настройку замка осуществляют в этом рабочем примере с использованием того же ключа, который затем используется для отпирания замка, что в отличие от рабочего примера 1 означает, что для изменения блокирующего кода не нужно извлекать ротор. На фиг.13 показаны различные положения дисков 40 при настройке замка, а на фиг.14 проиллюстрированы положения дисков при фактическом отпирании замка.
На фиг.13 показано положение дисков, когда замок не настроен под определенный ключ или ключи. На фиг.13B показано, как нижний рычаг перемещается вниз, таким образом, освобождая устройство 44 и обеспечивая его вращение. Готовый ключ вставлен в замок и повернут против часовой стрелки. В результате, диски, соответствующие двоичному разряду 1 на ключе, то есть вращающиеся элементы, поворачиваются в соответствии с фиг.13C одновременно с перемещением рычага вверх, что предотвращает вращение ротора. Диски, соответствующие двоичному разряду 0 на ключе, то есть невращающиеся элементы, не поворачиваются ключом и остаются в начальном положении A. Это означает, что про все диски можно сказать, что они представляют двоичный разряд 1 или 0, то есть они имеют либо освобождающую, либо блокирующую функцию, как в рабочих примерах 1 и 2. С целью выполнения замка таким образом, чтобы его могло открыть несколько различных ключей, то есть чтобы он был частью замочной системы, один или несколько дисков должны оставаться нейтральными, т.е. не освобождать и не блокировать замок при активации ключом. В рабочем примере 1 это достигается посредством по меньшей мере одного нейтрального штифта, а в рабочем примере 2 тем, что ни верхний, ни нижний штифты не вставлены в канал ротора. В настоящем рабочем примере, нейтрализующая функция достигается с помощью диска, который вращается ключом, занимающим для этой цели положение в соответствии с фиг.13E. Диск, который вращается из этого положения, не освобождает и не блокирует рычаг и, таким образом, имеет нейтральную функцию. Это означает, что замок, который выполнен с целью соответствия нескольким отличным друг от друга ключам, будет иметь диски, которые предварительно настроены на все три различных положения в соответствии с фиг.13F.
На фиг.14A показано функционирование диска, который соответствует двоичному разряду 1, то есть имеет освобождающую функцию. Условие для этого диска заключается в том, что он должен приводиться в действие с помощью ключа, то есть он должен быть повернут для отпирания замка. На фиг.14A1 показано как рычаг, который предотвращает вращение ротора, перемещается вниз при помощи пружины (не показана) при вращении диска, тем самым обеспечивая вращение ротора. Соответственно, на фиг.14A1 фактически показано, как диск вращается с помощью ключа, при этом создается пространство для рычага, в результате чего рычаг может принять втянутое положение. Это означает, что при продолжении поворота ключа обеспечивается вращение ротора, что видно из фиг.14A2, при этом при дальнейшем вращении положение диска относительно ротора постоянно.
Диски, которые не были повернуты ключом в соответствии с установкой замка (см. выше), показаны на фиг.14B и соответствуют двоичному разряду 0 на ключе. Условием для отпирания замка является то, что эти диски не активированы, то есть не поворачиваются ключом, когда замок открыт, как показано на фиг.14B1. Соответственно, условием для отпирания замка является то, что при повороте ключа положение этих дисков относительно ротора не меняется. Если диск вращается так, как показано на фиг.14B2, это предотвратит перемещение рычага вниз, в ротор, и, таким образом, предотвратит вращение упомянутого ротора.
С другой стороны, диск, который был установлен в нейтральное положение в соответствии с фиг.14С, может либо остаться без воздействия на него, как показано на фиг.14C1, либо вращаться, как показано на фиг.14C2, не влияя при этом на отпирание замка.
Ниже будут описаны дополнительные объекты изобретения.
Согласно первому дополнительному объекту, имеется ротор замка, содержащий сквозную замочную скважину. Под сквозной, здесь, понимается замочная скважина, проходящая в осевом направлении через ротор по всей его длине. Сквозная замочная скважина позволяет произвести сборку длинного ротора из нескольких роторов. Сквозная замочная скважина также обеспечивает использование ключей разной длины в одном роторе. Ключ, который длиннее ротора, может быть вставлен через ротор таким образом, что он выступит из задней части ротора. Сквозная замочная скважина дополнительно обеспечивает использование замков с различными длинами роторов в одной замочной системе. Такая замочная система может содержать, например, замки обычной длины для часто используемых входов и офисных дверей. Короткие дверные замки могут быть оборудованы, к примеру, коробкой замка или гнездом замка такой глубины, что она позволит ключу пройти также через упомянутую коробку или гнездо. Кроме того, замочная система может содержать более короткие замки, адаптированные, к примеру, для шкафов и ящиков стола. Замки такого рода часто не имеют замочных коробок.
Ротор со сквозной замочной скважиной может преимущественно сочетаться с типом замочной технологии, описанной выше со ссылками на рабочий пример 1. Тем не менее, ротор со сквозной замочной скважиной может также рассматриваться как особый объект изобретения и может быть использован в замках обычного типа, например, обычном пин-кодовом замке.
Один рабочий пример этого первого дополнительного объекта изобретения теперь будет описан со ссылками на фиг.15, на которой показан ротор 100 со сквозной замочной скважиной. Фиг.15а представляет собой вид сбоку ротора 100, фиг.15b представляет собой вид спереди ротора 100, фиг.15с представляет собой вид задней части ротора 100 и фиг.15d представляет собой вид участка ротора 100, если смотреть с направления D в соответствии с фиг.15с. Ротор 100 содержит, как и ротор 2 в рабочем примере 1, набор штифтов для взаимодействия со статором, при этом каждый из штифтов расположен с возможностью перенастройки, независимо от других, между положением, которое при активации ключом является блокирующим, и положением, которое при аналогичной активации ключом является освобождающим.
Конец участка ротора 100 содержит четыре радиальных выступа, которые выступают радиально из окружной поверхности ротора 100 и образуют профиль 101. Ротор 100 дополнительно снабжен профилем 102, выполненным с возможностью взаимодействия с другими компонентами корпуса замка, такими как защелка. Ротор 100 с профилями 101 и 102 может быть выполнен цельным путем отливки или литьевого формования металла. Передний участок ротора 100 снабжен круговым фланцем или ободом, который проходит радиально за пределы окружной поверхности ротора 100. Ротор 100 может быть использован в статоре, имеющем проходящее по оси насквозь отверстие с внутренней формой профиля, которая соответствует профилю 101. Предпочтительно, чтобы длина статора была равна длине окружности поверхности ротора, т.е. расстоянию между передним фланцем и задними радиальными выступами. Ротор 100 может быть прикреплен к статору путем установки его в статор таким образом, что выступы перемещаются в каналах статора и затем его поворачивают таким образом, что профиль 101 ротора не перекрывает внутренний профиля статора, и штифты могут взаимодействовать с каналами статора. Таким образом, статор такого рода содержит четыре радиально внутренних и проходящих по оси насквозь каналов статора. Число выступов на заднем конце ротора 100, однако, может быть больше или меньше четырех. Ротор может, например, иметь только два выступа. Такой ротор может быть вставлен и вмонтирован в статор, подобный тому, который описан в рабочем примере 1.
Конструкция ротора 100, вместе с каналами статора, при этом позволяет ротору быть вмонтированным в статор цельно, без необходимости удалять любой материал из ротора для присоединения крепежных устройств. В результате, можно получить высокопрочный ротор 100, несмотря на уменьшенный объем материала из-за сквозной замочной скважины. Кроме того, при цельном изготовлении ротора 100 процессы производства и монтажа становятся более эффективными. Если требования по прочности умеренные, то возможно изготовление ротора 100 из нескольких частей.
На фиг.16 показан рабочий пример ключа 104, который подходит как к замку 105, охватывающем всю длину 106 кодированного профиля ключа, так и к более короткому замку 107, который охватывает лишь часть длины 108 кодированного профиля ключа. Таким образом, участок 109 ключа будет выступать из ротора замка 107. Роторы замков 105 и 107 имеют код, который соответствует первому участку 108 кодированного профиля ключа. Эти роторы более удобны для пользователя, поскольку ключ 104, в обоих случаях, может быть полностью вставлен в ротор.
Таким образом, ротор со сквозной замочной скважиной позволяет использовать ключи, которые имеют большую длину, чем ротор. Кроме того, ротор со сквозной замочной скважиной также может быть использован в других применениях, которые будут описаны ниже.
Обычно замки устанавливают по обеим сторонам двери, и не только для того, чтобы двери могли быть заперты с обеих сторон, но и потому, что конструкция замка в дверной панели и коробке замка усилена тем, что замки с обеих сторон двери соединены между собой при помощи болтов, проходящих через дверь и коробку замка. Прочность конструкции, обеспеченная этим двойным креплением, также может быть достигнута при желании применительно к дверям, которые дают доступ к закрытым помещениям, например складским помещениям или фасовочным помещениям, но которые не обязательно должны быть заперты изнутри, путем обеспечения двойного крепления в виде глухого цилиндра, т.е. цилиндра, у которого отсутствует функция замка с внутренней стороны двери. Традиционная замочная технология обычно требует, чтобы замок был установлен на лицевой стороне двери. Недостатком такого монтажа является то, что замок на лицевой стороне двери будет легкой мишенью для попыток несанкционированного взлома и манипуляций.
Ротор с конструкцией, соответствующей ротору 100 на фиг.15, обеспечивает защитную установку замка с внутренней стороны двери. Это показано на фиг.17, на которой представлена дверь 112 с замком 111, расположенным с ее внутренней стороны. Глухой цилиндр 110 установлен на лицевой стороне двери 112. В силу того, что ротор имеет сквозную замочную скважину, можно вставить ключ 113 через глухой цилиндр 110 через коробку замка 114 и сзади во внутренний ротор. Это означает, что глухой цилиндр 110 может быть выполнен наилучшим образом для противостояния попыткам несанкционированного взлома со стороны грабителя. Цилиндр 110 может, например, быть выполнен достаточно коротким, чтобы не выступать за дверь, а располагаться вровень или внутри внешней поверхности 115 двери. Кроме того, при разработке цилиндра 110 могут быть рассмотрены другие способы производства или материалы. В то же время, попытки несанкционированного взлома и манипуляции с замком 111 становятся более трудными, так как нужно не только выбить глухой цилиндр 110, но и дверь 112, и также коробку 114 замка для доступа к самому замку 111. Дополнительным преимуществом является то, что замок 111 может быть значительно длинней, без риска оторваться от коробки замка в результате внешнего вмешательства. Более того, установленный на внутренней стороне двери замок защищен от элементов, что может значительно увеличить срок его службы.
На фиг.18 показан вариант осуществления ключа, разработанного для использования в замке, установленного защитным способом, того типа, что показан на фиг.17. Передний профилированный участок 135 ключа имеет двоичный профиль, подобный тому, что был описан, например, со ссылками на фиг 2B. Этот передний участок вставлен в замок через глухой цилиндр снаружи, как показано на фиг.18, через коробку замка и в ротор с его заднего конца. Центральный участок 137 ключа выполнен так, чтобы образовать стопор, плотно примыкающий к ротору так, чтобы кодированный передний участок 135 ключа был правильно расположен в осевом направлении в роторе. Внутренний участок 136 ключа выполнен так, чтобы этот участок мог вращать глухой цилиндр при повороте ключа. Внутренний участок 136 ключа может, к примеру, иметь круговой профиль. Как и ключ, описанный со ссылками на фиг.2B, данный ключ может быть построен из различных элементов для обеспечения перенастроек или, наоборот, может быть выполнен с фиксированным профилем.
Дополнительный вариант осуществления замка, показанный на фиг.19, где внешний глухой цилиндр на фиг.17 заменен сочетанием статор-ротор 116. Таким образом, замок содержит как внешний, так и внутренний ротор. Как внешний ротор, так и внутренний ротор относятся к типу, имеющему сквозную замочную скважину, как описано выше. Ключ, который вставляют в замок снаружи, вставляется в передний конец внешнего ротора и проходит во внутренний ротор с его заднего конца.
Ключ, приспособленный для использования в таком замке, показан на фиг.20. Ключ имеет задний профиль 138, который подходит к наружному ротору, и передний профиль 139, который подходит к внутреннему ротору. С целью обеспечения правильного расположения соответствующего профиля ключа в осевом направлении в роторах между элементами может быть установлен разделительный диск 142. Так как этот разделитель будет расположен в коробке замка при вставке ключа в замок, он не должен быть снабжен профилем. Поэтому длина разделителя может быть адаптирована к различным величинам толщины коробок замка и дверей. Более того, этот разделитель может служить в качестве стопора, плотно примыкающего к заднему концу внутреннего ротора. Разделитель также может быть использован для соединения вместе двух элементов ключа, каждый из которых подходит к отдельному замку, так, чтобы образовать ключ для двухсекционного замка. Два отдельных элемента ключа с двойным профилем могут быть соединены вместе 16-ю разными путями. Как и ранее описанные ключи, этот ключ может быть собран из различных элементов для обеспечения перенастроек или, напротив, он может быть выполнен с фиксированным профилем.
Таким образом, замок на фиг.19 и ключ на фиг.20 обеспечивают большое количество комбинаций, при этом гарантируя высокий уровень безопасности, так как грабителю, чтобы получить доступ в помещения, нужно выбить оба ротора. В такой установке число комбинаций равно произведению количества комбинаций на два замка. При использовании роторов стандартной длины замок с двойным креплением будет обеспечивать более четырех миллиардов комбинаций.
Возможно также снабжение каждого ротора отдельной блокирующей комбинацией, что означает, что замок можно открыть с любой стороны, но потребуются два разных ключа для каждой двери, в зависимости от того, с какой стороны дверь должна быть заперта или открыта.
В случае, если грабитель врывается в комнату через проход, отличный от того, где установлен замок в соответствии с фиг.17, предпочтительно, чтобы дверь не открывалась изнутри. С внутренней стороны грабитель имеет доступ к болтам, которые крепят статор к коробке замка, и поэтому он может быть в состоянии выбить замок.
На фиг.21 показан вариант замка, установленного защитным образом, что затрудняет выбивание замка изнутри. Согласно этому варианту, замок содержит статор, содержащий внутреннюю часть 148 статора и внешнюю часть 150 статора. Ротор 147 проходит через внутреннюю часть 148 статора и внешнюю часть 150 статора. Ротор 147 и две части 148 и 150 статора выполнены в соответствии с описанными вариантами осуществления со ссылками на фиг.15, 17 и 19. Таким образом, ротор 147 фиксирует вместе внутреннюю и внешнюю части 148 и 150 статора. Внутренняя часть статора 148 прикреплена к коробке замка с помощью болтов 149. Внешняя часть 150 статора прикреплена к внутренней части 148 статора с помощью болтов 151. Внешняя часть 150 статора предотвращает доступ к болтам 149. В силу того, что ротор 150 фиксирует вместе внутреннюю часть 143 статора и внешнюю часть 150 статора, болты 151 могут быть тоньше, чем болты 149, без ущерба для прочности замка. Таким образом, можно сказать, что внешняя часть 150 статора 150 служит крышкой, закрывающей внутреннюю часть 143 статора. Это означает, что для получения доступа к болтам 149 сначала нужно снять ротор 147 так, чтобы части 148 и 150 статора могли быть разделены. Эта операция требует подходящего ключа. Таким образом, эта конструкция может быть использована для затруднения выбивания изнутри замка, установленного с внутренней стороны, без необходимости снабжения замка покрытием из пластин. Это является преимуществом, поскольку такое покрытие из пластин, из-за его малой толщины, часто выбивают без особых затруднений.
Двухсекционный статор стал возможным благодаря тому, что ротор выполнен с возможностью вставки в статор и извлечения из него. Кроме того, можно собрать статор более чем из двух частей. Соответственно, можно собрать длинный статор, соединив вместе множество частей статора. Таким образом, конструкция ротора обеспечивает создание сборного статора.
Как было описано со ссылками на фиг.15, ротор 100 выполнен для использования в статоре, содержащем четыре канала. Статор этого типа обеспечивает блокирование ротора той же конструкции, что и ротор 100, в четырех разных ориентациях. Это может обеспечивать преимущество, в частности, для использования в замках для дверей и люков, где недостаточно места для коробки замка, например в дверях шкафов, ящиках письменных столов и сундуках. Более подробно это будет описано ниже.
В пин-кодовых замках обычного типа, предназначенных для использования в ящиках стола и дверцах шкафов и т.д., задний конец ротора, как правило, снабжен металлической листовой пластиной или чем-нибудь подобным, которая поворачивается при вращении ротора, тем самым обеспечивая запирание ящика или двери. Кроме того, статор такого замка обычно должен иметь по меньшей мере два отдельных штифтовых канала, при этом каждый содержит пружины и верхние штифты для обеспечения извлечения ключа в двух разных положениях: один штифтовой канал, который обеспечивает извлечение ключа из замка, когда металлическая листовая пластина находится в положении, в котором она запирает шкаф, и один штифтовой канал для обеспечения извлечения ключа из замка, когда металлическая листовая пластина находится в открытом положении. Для таких обычных замков, которые используются, к примеру, в дверцах шкафов, должны быть предусмотрены два различных зеркально перевернутых типа замков для правосторонних и левосторонних дверей, соответственно. В целом, правый замок может быть использован в левосторонней двери, например, путем изменения начального угла листовой пластины так, чтобы она указывала вниз, а не прямо в запертом положении. Это требует, однако, наличия пространства в основании шкафа, за которым металлическая листовая пластина может поворачиваться. Это не всегда так. Двери шкафов, ящики столов и крышки сундуков часто требуют различной ориентации или положений металлической листовой пластины для обеспечения запирания. В связи с тем, что известная технология ограничена только двумя различными положениями, для соответствия этим различным применениям должны быть изготовлены различные замки.
На фиг.22 показан замок 202 с ротором. Ротор того же типа, что и ротор 100 на фиг.15 и, соответственно, содержит сквозную замочную скважину. На роторе без возможности проворачивания установлена металлическая листовая пластина 201. При эксплуатации металлическая листовая пластина может служить защелкой, таким образом, запирающей ящик стола, например, дверь шкафа или сундук.
На фиг.22А показан, слева направо, замок сбоку, тот же замок сзади, и показан канал 203, в котором расположены выступающие участки элементов ротора, когда металлическая листовая пластина 201 указывает вверх согласно фиг.22А. Замок может быть использован, к примеру, в качестве замка для ящика стола. Когда металлическая листовая пластина направлена вверх, и в ротор не вставлен ключ или вставлен неподходящий ключ, по меньшей мере один выступ на элементах ротора находится в канале 203 или в противоположном канале, где он предотвращает вращение ротора, что означает, что ящик стола заперт.
На фиг.22В соответствующим образом показано, как тот же замок теперь используется в левосторонней двери шкафа. Когда металлическая листовая пластина направлена вправо (если смотреть спереди), и в ротор не вставлен ключ или вставлен неподходящий ключ, по меньшей мере один выступ элементов ротора находится в канале 204 и/или в противоположном канале, где он предотвращает вращение ротора, что означает, что дверь шкафа заперта. То же самое верно, когда ротор используется в правосторонней двери шкафа, как показано на фиг.22С, и металлическая листовая пластина направлена влево в запертом положении.
Наконец, на фиг.22D показано, как тот же замок может быть теперь установлен на крышке сундука, раздвижной двери шкафа или жалюзийной двери. Как показано на Фиг.22D, с этой целью ротор может быть снабжен металлической листовой пластиной несколько иной конструкции. Когда пластина направлена в соответствии с фиг.22D, и в замок не вставлен ключ или вставлен неподходящий ключ, по меньшей мере один выступ на элементах ротора находится в канале 206 или в противоположном канале, что означает, что крышка заперта.
Таким образом, 4-канальный статор и соответствующий ротор могут быть использованы в замках для правосторонних и левосторонних дверей шкафа, ящиков стола и крышек сундуков без каких-либо изменений статора или ротора. Это позволяет использовать один замок в ряде различных применений.
На фиг.22D в качестве примера показан 4-канальный статор в сочетании с ротором, имеющим сквозную замочную скважину. Тем не менее, 4-канальный статор также может быть использован с ротором, не имеющим сквозной замочной скважины, таким как ротор 2 в соответствии с рабочим примером 1.
Согласно второму дополнительному объекту изобретения, предлагается механический или электромеханический замок со статором и ротором, расположенным в статоре с возможностью вращения, при этом ротор с целью взаимодействия со статором содержит несколько элементов, выполненных с возможностью активации с помощью ключа для обеспечения отпирания, отличающихся тем, что все элементы в роторе выполнены с возможностью перемещения, при их активации, только на заданное расстояние и это расстояние одинаково для каждого элемента, причем каждый элемент выполнен с возможностью принять, относительно статора, либо блокирующее положение в результате отсутствия активации или в результате неправильной активации, либо освобождающее положение в результате правильной активации, либо нейтральное, неблокирующее положение независимо от того, произошла активация или нет.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, элементы ротора бывают двух типов, первый из которых имеет форму штифтов с центральным отверстием для ключа, первой плоской короткой стороной и второй короткой стороной с выступающим из нее блокирующим выступом, который в зависимости от установочного положения выполнен с возможностью, когда не активирован, выполнения блокирующего взаимодействия с нижним каналом в статоре, при правильной активации - освобождающего подъема из нижнего канала, при отсутствии активации - освобождающего перемещения из верхнего канала в статоре и, при неправильной активации, выполнения блокирующего взаимодействия с этим верхним каналом, а второй тип которого имеет форму штифтов с центральным отверстием для ключа и двумя плоскими короткими сторонами без блокирующего выступа, в силу чего эти штифты всегда занимают нейтральное, неблокирующее положение.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, элементы ротора имеют форму штифтов с отверстием для ключа и двух коротких сторон, каждая из которых имеет выступающий блокирующий выступ, при этом каждый штифт выполнен с возможностью, посредством своих блокирующих выступов, взаимодействия с нижними и верхними постоянно регулируемыми блокирующими элементами, расположенными в паре для каждого штифта таким образом, что когда штифт не активирован, и когда нижний блокирующий элемент занимает выдвинутое положение, а верхний блокирующий элемент занимает втянутое положение, образует блокирующее взаимодействие с нижним блокирующим элементом или, при правильной активации, освобождается в верхнем направлении из зацепления с ним, при этом, когда штифт неправильно активирован и когда верхний блокирующий элемент занимает выдвинутое положение, а нижний блокирующий элемент занимает втянутое положение, образует блокирующее взаимодействие с верхним блокирующим элементом и, при отсутствии активации, перемещается из зацепления с ним, при этом штифт, будучи активированным или нет, когда и нижний, и верхний блокирующие элементы занимают втянутое положение, не вступает во взаимодействие ни с одним из блокирующих элементов, в силу чего занимает нейтральное, неблокирующие положение. Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, упомянутые блокирующие элементы приводятся в действие электромагнитным способом.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, элементы ротора имеют форму дисков, которые выполнены с возможностью вращения в стволе, образованном в роторе вокруг центральной оси, которая проходит через центральную замочную скважину, в котором каждый диск имеет первый сегмент диска с радиусом, соответствующим радиусу ствола, и смежный с упомянутым первым сегментом диска радиальный вырез, за которым следует второй сегмент диска, который охватывает угловую зону, примерно соответствующую первому сегменту диска, но меньшего радиуса, и смежный со вторым сегментом диска третий сегмент диска, который охватывает угловую зону, примерно соответствующую второму сегменту диска, и, начиная с упомянутого сегмента, имеет радиус, постепенно увеличивающийся до радиуса, соответствующего радиусу ствола, и смежный с третьим сегментом диска другой радиальный вырез, за которым следует четвертый сегмент диска с меньшим радиусом, который проходит на первый сегмент диска, при этом четвертый сегмент диска охватывает большую угловую площадь, чем три других сегмента диска вместе взятые, в котором в роторе расположен рычаг, выполненный с возможностью взаимодействия с радиально высокими участками первого и третьего сегментов диска, для образования блокирующего взаимодействия с каналом статора и, во взаимодействии с радиально низким участком второго сегмента диска, вызвать расцепление рычага с упомянутым каналом, в котором угловые положения дисков взаимно регулируются, так что когда диски поворачиваются на угол, который соответствует углу, охватываемому вторым сегментом диска, некоторые диски, с целью блокировки, могут упереться в рычаг или, с целью разблокировки, переместиться от рычага, некоторые диски, с целью разблокировки, переместиться от рычага или, с целью блокировки, могут упереться в рычаг, а некоторых диски могут постоянно занимать нейтральное и, таким образом, неблокирующее положение на удалении от рычага.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, предлагается ключ к замку согласно любому из предшествующих вариантов осуществления, который отличается тем, что профиль ключа является сборным, с использованием по меньшей мере двух различных измерений, первое измерение из которых служит для активации элементов замка, которые должны быть активированы для обеспечения запирания/отпирания, а также любых нейтральных элементов, а второе измерение или другие измерения не предназначены для приведения в действие каких-либо элементов замка, при этом относительный порядок активирующих и неактивирующих измерений образует профиль ключа, который может быть непосредственно переведен в двоичный код или, наоборот, двоичный код может быть переведен в соответствующий профиль ключа.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, ключ содержит, для каждого элемента в роторе, элемент ключа, который служит либо для приведения в действие элемента, который необходимо активировать для разблокирования, либо для неприведения в действие элемента, который не нужно активировать для разблокирования, или же опционально для приведения в действие или неприведения в действие нейтрального элемента.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, ключ может регулироваться путем установки различных незафиксированных элементов ключа невращательным образом на основном теле ключа.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, незафиксированные элементы ключа делятся на группы, которые служат для взаимодействия с множеством элементов, последовательно расположенных в роторе.
Согласно варианту осуществления этого второго дополнительного объекта, группа имеет шестнадцатеричную кодировку.
Различные объекты изобретения могут стать более понятны в свете следующих определений.
Механический замок: замок, который может быть открыт только с помощью механического ключа.
Механический ключ: ключ, в котором используют его физическую форму для отпирания замка.
Механический код ключа: описание физической формы ключа, что необходимо для отпирания замка.
Отдельный замок: замок, который не является частью замочной системы.
Системный замок: замок, который является частью замочной системы.
Замочная система: группа замков, включающая в себя по меньшей мере два замка с различными механическими блокирующими кодами и по меньшей мере один общий ключ.
Механическая блокирующая система: система, содержащая механический замок и механический ключ.
Механический замок индивидуальной настройки: механический замок, которому соответствует только один механической код ключа.
Механический блокирующий код: описание механического замка индивидуальной настройки, механическая конфигурация, то есть порядок, в котором элементы замка, приводимые в действие ключом, расположены с возможностью определения условия для отпирания замка, которое может быть выполнено только путем механической активации. Другими словами, механический блокирующий код определяет, какой механический код ключа требуется для отпирания замка.
Однокодовый ключ: ключ, который может открывать механически только механические замки индивидуальной настройки.
Механический системно-кодированный замок: механический замок, к которому подойдут по меньшей мере два различных механически кодированных ключа.
Блокирующий код механической системы: обозначение механических настроек системно-кодированного замка, то есть порядка, в котором элементы замка, приводимые в действие ключом, расположены с возможностью определения различных условий для отпирания замка, которые могут быть выполнены только путем механической активации. Блокирующий код механической системы определяет, какой из разных ключей откроет отдельный системно-кодированный механический замок.
Ключ механической системы: ключ, который может открыть замки с различными механическими блокирующими кодами.
Универсальный ключ: ключ механической системы, который откроет все замки замочной системы.
Механический замок переменной номенклатуры: замки, которые при изготовлении отличаются друг от друга, потому что блокирующий код устанавливается в процессе производства. Этот блокирующий код не может быть изменен пользователем.
Механический унитарный замок: замки, которые при изготовлении не отличаются друг от друга, поскольку во время самого производства оригинальный механический блокирующий код не устанавливают, но вместо этого он должен быть потом установлен самим пользователем.
Механический замок, перепрограммируемый вручную: механический замок, чей механический блокирующий код или блокирующие коды могут быть изменены неспециалистом без необходимости использования специальных инструментов.
Механический замок, перепрограммируемый дистанционно: механический замок, чей механический блокирующий код или коды могут быть изменены, например, с помощью какого-либо пульта дистанционного управления, без ручного манипулирования замком.
Механический блокирующий системный код: подборка всех механических блокирующих кодов для замков, включенных в замочную систему.
Код ключа механической системы: описание всех кодов ключей замочной системы.
Терминология кодирования: язык, описывающий механические замки и коды ключей.
1. Устройство замка, содержащее статор (1), ротор (2, 19, 41), расположенный с возможностью вращения в статоре (1), набор элементов (3, 4, 18, 40), расположенных в роторе для взаимодействия со статором, при этом каждый элемент имеет отверстие, при этом элементы расположены последовательно в продольном направлении ротора, а их отверстия вместе образуют сквозное отверстие для приема ключа, причем каждый из упомянутых элементов (3, 4, 18, 40) установлен с возможностью перенастройки независимо от других между положением, которое при активации является блокирующим, при этом упомянутый элемент предотвращает вращение ротора, и положением, которое при той же самой активации является освобождающим, при этом упомянутый элемент обеспечивает возможность вращения ротора, причем указанный элемент в положении, которое при активации является блокирующим, обеспечивает возможность вращения ротора в отсутствие активации, а в положении, которое при той же самой активации является освобождающим, предотвращает вращение ротора в отсутствие активации.
2. Устройство по п.1, в котором упомянутые элементы (3, 4, 18, 40) установлены с возможностью перемещения при активации на определенное расстояние, которое одинаково для каждого элемента (3, 4, 18, 40).
3. Устройство по п.1, в котором все элементы (3, 4, 18, 40) идентичны по форме.
4. Устройство по п.1, в котором каждый из упомянутых элементов (3, 4, 5, 18, 40) имеет максимальный размер, который меньше диаметра ротора.
5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере один нейтральный элемент (5, 18, 40), расположенный в роторе (2, 19, 41), при этом упомянутый по меньшей мере один нейтральный элемент (5, 18, 40) имеет отверстие, которое образует вместе с элементами (3, 4, 18, 40) упомянутое сквозное отверстие, причем упомянутый по меньшей мере один нейтральный элемент (5, 18, 40) является неблокирующим.
6. Устройство по п.1, в котором статор (1) имеет верхний канал (6) и нижний канал (7).
7. Устройство по п.6, в котором каждый из элементов (3, 4, 18) имеет выступающий участок, при этом по меньшей мере первый элемент имеет выступающий участок, который направлен в сторону нижнего канала (7), и по меньшей мере второй элемент имеет выступающий участок, который направлен в сторону верхнего канала (6).
8. Устройство по п.7, в котором упомянутые элементы (3, 4) выполнены с возможностью удаления из ротора (1), при этом они выполнены с возможностью расположения в роторе (1), при котором соответствующий выступающий участок либо взаимодействует с нижним каналом (7), либо направлен на верхний канал (6).
9. Устройство по п.8, в котором элемент (3) с выступающим участком, взаимодействующим с нижним каналом (7), выполнен с возможностью, при активации ключом, приподнятия таким образом, что выступающий участок прекращает взаимодействовать с нижним каналом (7).
10. Устройство по п.9, в котором элемент (4) с выступающим участком, направленным в сторону верхнего канала (6), выполнен с возможностью, при активации ключом, приподнятия таким образом, что выступающий участок заходит в верхний канал (6).
11. Устройство по п.5, в котором упомянутый по меньшей мере один нейтральный элемент (5) расположен в роторе (1) с возможностью извлечения.
12. Устройство по п.1, в котором ротор (2) содержит поворотную пластину (8), которая имеет максимальный размер, обеспечивающий установку ротора (2, 19) в статор (1) и его извлечение из статора (1) с его короткой стороны.
13. Устройство по п.12, в котором поворотная пластина и ротор (2) выполнены как одно целое.
14. Устройство по п.1, в котором ротор (19) содержит верхний и нижний каналы (24) ротора, связанные с каждым элементом (18), при этом верхний и нижний каналы (24) ротора связаны с верхним штифтом (20) и нижним штифтом (22) соответственно, причем установлено верхнее электромагнитное устройство (21) для управления верхним штифтом (20) и нижнее электромагнитное устройство (23) для управления нижним штифтом (22), при этом верхний штифт (20) и нижний штифт (22) выполнены каждый с возможностью, при электромагнитной активации, индивидуально взаимодействовать с соответствующим элементом (18) путем вставления в упомянутые каналы (24) ротора.
15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее по меньшей мере один нейтральный элемент, расположенный в роторе, причем указанный по меньшей мере один нейтральный элемент имеет отверстие, которое образует вместе с элементами упомянутое сквозное отверстие, причем упомянутый по меньшей мере один нейтральный элемент является неблокирующим, при этом упомянутый по меньшей мере один нейтральный элемент (18, 40) и упомянутые элементы (18, 40) идентичны по форме.
16. Устройство по п.1, в котором ротор содержит проходящую по оси насквозь замочную скважину (103).
17. Устройство по п.16, в котором конечный участок ротора содержит по меньшей мере два радиальных выступа (101), которые проходят радиально за пределы окружной поверхности ротора, при этом упомянутые выступы обеспечивают возможность установки ротора в статор и его извлечение из статора с его короткой стороны.
18. Устройство по п.1, в котором статор содержит по меньшей мере две части статора, расположенные последовательно в продольном направлении статора, при этом ротор проходит через упомянутые по меньшей мере две части статора.
19. Замок, содержащий устройство по п.1.
20. Ключ (15) с телом, вдоль которого расположено множество выступов (12), которые все расположены в одной плоскости и которые все имеют одну высоту и вместе образуют профиль ключа, при этом тело ключа состоит из множества элементов ключа, на которых выполнены указанные выступы, причем ключ выполнен с возможностью образования из указанных элементов ключа.
21. Ключ (15) по п.20, в котором ключ содержит множество выступов в двух противоположных направлениях вдоль тела ключа.
22. Ключ (15) по п.21, в котором для каждого выступа предусмотрено соответствующее положение на теле ключа.
23. Ключ (15) по п.20, в котором тело ключа состоит из множества элементов (8′) ключа, на которых расположены упомянутые выступы, при этом ключ выполнен сборным из упомянутых элементов (8′) ключа.
24. Ключ (15) по п.23, в котором каждый из упомянутых элементов ключа имеет максимум четыре выступа.
25. Комбинация замка с ключом, содержащая замок, содержащий устройство по п.1, и ключ по п.20.
