Механический кодовый замок "Трёхкнопка" для рулевой колонки автомобиля
THREE-BUTTON MECHANICAL CODE LOCK FOR VEHICLE STEERING TUBE

Изобретение относится к оборудованию для автомобильного транспорта, в частности к противоугонному средству, устанавливаемому на рулевой колонке автомобиля.
Наиболее близким известным решением к заявляемому устройству является изобретение, раскрытое в патенте RU 2071923 МПК B60R 25/08 от 20.01.1997.
Кодовый замок для рулевой колонки имеет корпус, выполненный в виде разъемного хомута с цилиндрическим хвостовиком и втулкой.
Внутри хвостовика корпуса размещен подпружиненный шток. Втулка установлена на рулевую колонку и имеет прорези для прохода штока. В хвостовике корпуса установлено запорное устройство, включающее соосно установленные с возможностью вращения номерные кольца с кольцевыми и продольными канавками на внутренней поверхности, предназначенными для взаимодействия с радиально выступающими фиксаторами.
Недостатком этого изобретения является то, что втулка предлагаемого замка устанавливается на рулевую колонку, которая статична и не имеет осевого вращения, в отличие от рулевого вала, размещенного в рулевой колонке, а значит, блокирование статичной рулевой колонки не имеет практического смысла.
Конструкция этого устройства не совместима с конструкцией рулевой колонки автомобиля и поэтому не применима.
Целью изобретение является разработка компактного устройства, блокирующего вращение рулевого вала автомобиля и имеющего кодовый замок, несанкционированное открытие которого максимально затруднено.
На фиг. 1 изображен осевой продольный разрез замка; на фиг. 2 - продольный разрез замка в состоянии - кодовые кольца разблокированы; на фиг. 3 - продольный разрез замка в состоянии - кодовое кольца заблокированы; на фиг. 4 - продольный разрез замка в состоянии - толкатель заблокирован; на фиг. 5 - продольный разрез замка в состоянии - толкатель разблокирован; на фиг. 6 - поперечный разрез замка в состоянии рулевой вал заблокирован; на фиг. 7 - поперечный разрез замка в состоянии рулевой вал разблокирован; на фиг. 8 - поперечный разрез замка в состоянии рулевой вал заблокирован, защитная вставка правой полусферы-зажима заблокирована; на фиг. 9 - замок, вид сверху, крышка смотрового отверстия открыта; на фиг. 10 - замок, вид сверху, смотровое отверстие закрыто; на фиг. 11 - продольный разрез верхней части замка в районе блока шестереночного привода кодовых колец; на фиг. 12 - вид сверху на блок шестереночного привода кодовых колец; на фиг. 13 - анфас и профиль кодового кольца; на фиг. 14 - ключ кодового замка; на фиг. 15 - разрез А-А замка в состоянии замок открыт; на фиг. 16 - разрез А-А замка в состоянии - замок закрыт; на фиг. 17 - узел привода вращения малого зубчатого диска; на фиг. 18 - узел односторонней блокировки вращения малого зубчатого диска; на фиг. 19 - общий вид места крепления замка на рулевой колонке; на фиг. 20 - вид первого этапа сборки кодового замка; на фиг. 21 - вид кодового замка вставленного во втулку; на фиг. 22 - общий вид левой и правой половинок защитного корпуса замка; на фиг. 23 - вид замка в сборе; на фиг. 24 - левая и правая защитные полусферы-зажимы; на фиг. 25 - вид защитной вставки правой полусферы-зажима.
Замок для рулевой колонки автомобиля содержит защитный корпус 1, состоящий из двух разъемых половинок, в который вставлена втулка 2, внури которой установлен кодовый механизм, состоящий из двух опорных перегородок 3, в выемках которых закреплен цилиндр 4, имеющий продольную осевую выемку 5, в которой размещен свободный конец главного рычага 6, одним концом шарнирно прикрепленный к заднему торцу корпуса 1. На цилиндр 4 надеты свободно вращающиеся кодовые кольца 7, имеющие конические шестереночные края 8 и надетые, свободно перемещающиеся, но зафиксированные, номерные полосы-кольца 9. Кодовое кольцо 7 кроме центрального отверстия 10 (для цилиндра 4) имеет и внутреннюю кодовую выемку 11 (для свободного конца главного рычага 6), причем, чем кодовое кольцо ближе к свободному концу главного рычага 6, тем кодовые выемки 11 глубже. В передней торцевой части замка (между торцевой стенкой правой половины защитного корпуса 1 и передней опорной перегородкой 3) под свободным концом главного рычага 6 вертикально закреплен подпружиненный шток-палец 12, которым блокируется вращение рулевого вала 13. На верху передней торцевой стороне правой половины корпуса 1, над свободным концом главного рычага 6 закреплен подпружиненный шток-толкатель 14 с блокиратором (подпружиненным рычагом). В передней торцевой части замка (в левой половине корпуса 1) вертикально закреплен подпружиненный толкатель 15 с двухстронним конусным наконечником (головкой) 16, острие которого вставлено в подпружиненную вилку 17, закрепленную в передней торцевой части левой половины корпуса 1 и перемещающуюся в горизонтальной плоскости, перпендикулярно продольной оси цилиндра 4.
На внутренней конусной стороне наконечника 16 выполнена выемка 18 для запора 19, свободно вставленного в сквозное отверстие передней опорной перегородки 3, и задним концом входящего в зацепление с нижним концом 2-х плечевого рычага 20, закрепленным на передней опорной перегородки 3. Верхний конец 2-х плечевого рычага 20, подпружинен и входит в контакт с откидным концом 21 верхней подпружиненной горизонтальной планкой 22, у которой нижний выступ 23 имеет зацепление с боковым штифтом 24 большого зубчатого диск 25, имеющего постоянное зацепление с зубьями малого диска 26, жестко посаженного на одной оси с зубчатым диском 27, входящим в зацепление с зубом подпружиненного толкателя 28, вертикально закрепленного в задней торцевой части левой половины корпуса 1. На толкателе 28 установлена жесткая пружина.
Малый зубчатый диск 26 стопорится подпружиненным зубом 29, обеспечивающим вращение диска 26 только в одну сторону. Подпружиненный 2-х конусный наконечник 16 толкателя 15 одной конусной стороной взаимосвязан с подпружиненной вилкой 17, а второй конусной стороной взаимосвязан с упорной пластиной 30, закрепленной на нижней подпружиненной планке 31, прикрепленной параллельно продольной оси замка к двум опорным распоркам 3 с возможностью свободного поступательно-возвратного горизонтального перемещения. На нижней подпружиненной планке 31 жестко закреплены конические шестеренки 32, каждая против каждого конусного шестереночного края 8 соответствующего кодового кольца 7.
В верхней части замка, в продольной прорези втулки 2, закреплен блок шестереночного привода кодовых колец 7, состоящий из пластины 33, на которой закреплены свободно вращающиеся конические шестеренки 34, имеющие постоянное сцепление с коническим шестереночным краем 8 соответствующего кодового кольца 7. На одной оси с шестеренкой 34 жестко посажена муфта 35, имеющая углубление круглой формы с секретными выступами для ключей 36.
В правой половине корпуса 1, над блоком шестереночного привода выполнено прямоугольное отверстие 37 с крышкой, позволяющее ключом 36 через муфту 35 вращать шестеренку 34 и соответствующее кодовое кольцо 7, а также видеть установленный цифровой ряд на кодовых кольцах 7.
Кодовый замок крепится на основании 38, которое в свою очередь, закрепляется на рулевой колонке 39.
На наконечнике 16 толкателя 15 закреплена скоба 40 для смещения откидного конца 21 верхней подпружиненной горизонтальной планки 22 с подпружиненного верхнего конца рычага 20.
Крепление кодового замка на рулевой колонке 39 дополнительно усилено с помощью двух боковых защитных полусфер-зажимов 41, шпильки 42 которых вставлены в отверстия 43 основания 38 кодового замка и затянуты гайками 44 с секретом. Сперва закреплена правая полусфера 41 с двумя шпильками 42, а потом левая полусфера 41 с одной шпилькой 42, на которой гайка 44 затянута через прорезь 45 в правой полусфере 41.
Прорезь 45 закрыта защитной вставкой 46, имеющей с внутренней стороны углубление 47 (для запора 19). В нижней части передней опорной перегородки 3 (под цилиндром 4) выполнена выемка 48, в которой шарнирно закреплен двухплечий рычаг 49, верхний конец которого соединен с подпружиненным толкателем 50, свободно вставленным в вертикальное отверстие цилиндра 4 и имеющим контакт со свободным концом главного рычага 6. Нижний конец рычага 49 тягой 51 соединен с подпружиненным запорным пальцем 52, установленным в правой полусфере 41 напротив углубления 47 в защитной вставке 46.
У подпружиненного пальца 12 нижняя часть имеет больший диаметр, а верхняя часть имеет наконечник 53 с зауживанием 54 (под подпружиненную вилку 17).
Набирается код замка с помощью ключа 36, имеющего три разных наконечника под входные круглые углубления с секретными выступами шестереночного блока привода кодовых колец 7.
Освещается смотровое отверстие 37 светодиодом 55.
Работает кодовый замок следующим образом.
За исходное положение принимается ситуация, когда кодовый замок открыт.Это означает, что свободный конец главного рычага 6 находится в верхней точке и размещен в продольной выемке, образованной внутренними кодовыми выемками 11, установленных так при наборе кода замка, и заблокирован подпружиненной вилкой 17. Подпружиненный палец 12, освобожденный от давления свободного конца главного рычага 6, своей пружиной выведен из углубления в рулевом валу 13. Рулевой вал разблокирован. Рулевое колесо свободно.
Закрытие кодового замка осуществляется следующим образом. Нажимается подпружиненный толкатель 15, который своей конусной головкой 16 отжимает подпружиненную вилку 17 в сторону от продольной оси цилиндра и разблокирует свободный конец главного рычага 6.
Рулевое кольцо устанавливается в крайне правое положение. Нажимается подпружиненный шток 14, который опускаясь давит на свободный конец главного рычага 6 и опускает его вниз и устанавливает в продольное углубление 5 цилиндра 4. Опущенный вниз, свободный конец главного рычага 6 давит на подпружиненный палец 12 и опускает его вниз на рулевой вал 13. Рулевое колесо поворачивается чуть влево, чуть вправо, пока нижний конец подпружиненного пальца 12 не попадет в выемку, высверленную на рулевом валу 13, и опущенный вниз подпружиненный шток 14 не будет заблокирован блокиратором (подпружиненным рычагом).
Нажатый подпружиненный толкатель 15 возвращается в верхнее (исходное) положение, для чего выполняется многократное нажатие на подпружиненный толкатель 28, который через зубчатые диски 27. 26 обеспечивает вращение (на один оборот) большого зубчатого диска 25 с боковым штифтом 24, которым цепляется нижний выступ 23 подпружиненной верхней планки 22, которая перемещается к передней опорной перегородке 3 и откидным концом 21 давит на верхний подпружиненный конец двухплечевого рычага 20.
Нижний конец двухплечевого рычага 20, при этом, выводит запор 19 из выемки 18 двухконусного наконечника 16 подпружиненного толкателя 15.
Двухконусный наконечник 16 толкателя 15 разблокирована и подпружиненный толкатель 16 своей пружиной поднимается вверх, освобождая отжатую в сторону подпружиненную вилку 17, которая горизонтально перемещается к продольной оси цилиндра 4 и запирает свободный конец главного рычага 6, находящийся в выемке 5 цилиндра 4. Ключ 36 соответствующей головкой вставляется в приемное углубление соответствующей муфты 35 и произвольно поворачивается влево (вправо), перемещая при этом, с помощью шестереночного привода, кодовое кольцо 7 на цилиндре 4 вокруг своей оси и смещая внутреннюю кодовую выемку 11 кодового кольца 7 влево (вправо) относительно первоначального положения. Край центрального отверстия 10 кодового кольца 7 блокирует свободный конец главного рычага 6 в продольном углублении 5 цилиндра 4. Ключом 36 последовательно вращают остальные кодовые кольца 7 на цилиндре 4 и блокируют краями центральных отверстий 10 всех кодовых колец 7 свободный конец главного рычага 6 в продольной выемке 5 цилиндра 4. Рулевой вал 13 заблокирован подпружиненным пальцем 12, кодовый замок закрыт.Подпружиненный толкатель 14 разблокируется нажатием на рычаг блокиратора и поднимается вверх.
Открывание кодового замка выполняется следующим образом.
Ключ 36 поочередно вставляется в приемное отверстие муфт 35 и поочередно поворачивает кодовые кольца 7 на цилиндре 4 до установки кода замка, который виден в смотровом отверстии 37. После набора кода замка нажимается подпружиненный толкатель 15, который опускается вниз и одной конусной стороной наконечника 16 перемещает подпружиненную вилку 17 горизонтально в сторону, перпендикулярно от продольной оси замка и разблокирует свободный конец главного рычага 6, находящийся в продольном углублении 5 цилиндра 4. Подпружиненный палец 12 своей пружиной поднимает разблокированный конец главного рычага 6 вверх, в продольное углубление, которое образовано внутренними кодовыми выемками 11 кодовых колец 7, при наборе кода замка. Подпружиненный палец 12, поднятый вверх, выходит своим нижним концом из углубления рулевого вала и разблокирует его. Рулевой вал 13 разблокирован, замок открыт.
Во избежание, непроизвольной блокировки рулевого вала 13 нижним концом поднятого подпружиненного пальца 12, он (палец 12) в поднятом положении фиксируется подпружиненной вилкой 17. Для этого необходимо, чтобы нажатый вниз подпружиненный толкатель 15 был поднят вверх и освободил отжатую в сторону подпружиненную вилку 17. При опускании подпружиненного толкателя 15 вниз, его 2-х конусная головка 16, имеющая выемку 18, блокируется засовом 19, вставленным в переднюю опорную перегородку 3, и перемещаемым в выемку 18 нижним концом подпружиненного двухплечевого рычага 20.
При перемещении двухконусного наконечника (головки) 16 вверх, закрепленная на нем скоба 40, выбивает откидной конец 21 верхней горизонтальной планки подпружиненной 22 вверх и освобождает подпружиненный верхний конец двухплечевого рычага 20 от нажатия верхней горизонтальной подпружиненной планки 22. Освобожденный верхний подпружиненный конец двухплечевого рычага 20 перемещается от передней опорной перегородки 3, а нижний конец двухплечевого рычага 20 перемещается в противоположном направлении (к передней опорной перегородки 3) и выводит запор 19 наружу из отверстия в передней опорной перегородке 3, в исходное положение.
В данном кодовом замке набирать вариант кода замка, т.е. вращать кодовые кольца, можно только при условии, что свободный конец главного рычага 6 заблокирован в продольной выемке 5 цилиндра 4 подпружиненной выемкой 17, т.е. когда толкатель 15 находится в верхнем положении. Это объясняется тем, что при нажатии на подпружиненный толкатель 15, его двухконусная головка 16 опускается вниз и одной конусной стороной отжимает подпружиненную вилку 17 в сторону от продольной оси замка, а второй конусной стороной воздействует на опорную пластину 30 и перемещает нижнюю подпружиненную планку 31 с закрепленными на ней конусными шестеренками 32, надвигая их на конусные шестереночные края 8 кодовых колец 7 и блокируя возможность вращения кодовых колец 7 на цилиндре 4.
Получается, что кодовый замок открывается только при нажатии на подпружиненный толкатель 15, который, при этом, блокирует возможность вращения кодовых колец 7, т.е. блокирует возможность набора другого варианта кода замка. Если код замка набран неверный, замок останется закрытым (свободный конец главного рычага 6 будет заблокирован краями центровых отверстий кодовых колец 7 в продольном углублении 5 цилиндра 4).
Набор следующего варианта кода замка можно будет осуществить только после разблокирования нажатого подпружиненного толкателя 15. Для этого необходимо многократное нажатие на подпружиненный толкатель 28 с жесткой пружиной.
Между набором двух вариантов кода замка появился временной интервал, который основательно затягивает процедуру подбора кода замка при несанкционированной попытке открывания замка.
Блокирование (разблокирование) вставки 46 в прорези 45 правой полусферы 41 крепления замка осуществляется следующим образом. При закрывании кодового замка свободный конец главного рычага 6 опускается в продольное углубление 5 цилиндра 4 и давит на подпружиненный толкатель 50, который соединен с верхним концом двухплечевого рычага 49, и опускает его верхний конец вниз. Нижний конец двухплечевого рычага 49 перемещается, при этом, в сторону правой полусферы 41 и через тягу 51 перемещает подпружиненный палец 52 в углубление 47 вставки 46 в прорези 45 правой полусферы 41.
При открывании кодового замка, разблокированный конец главного рычага 6 поднимается из продольного углубления 5 цилиндра 4 вверх в общую продольную выемку, образованную кодовыми выемками 11 кодовых колец 7 и разблокирует толкатель 50, который, пружиной запорного пальца 52, поднимается вверх. При этом, верхний конец двухплечевого рычага 49 поднимается вверх, а нижний конец перемещается в сторону от правой полусферы 41 и выводит подпружиненный палец 52 из углубления 47 вставки 46, разблокируя ее. Вставка 46 разблокирована и может быть вытащена из прорези 45 правой полусферы 41, что обеспечивает доступ к гайке 44.
Код замка устанавливается водителем самостоятельно. Для этого необходимо, при закрытом кодовом замке, плавно вращая кодовое кольцо 7, откручивать винты крепления номерной ленты кольца 9 (через отверстие 37). Совершив полный оборот кодового кольца 7 и, сняв все 10 креплений номерной ленты, произвольно провернуть ее на кодовом кольце 7. При этом, над внутренней кодовой выемкой И кодового кольца 7 будет установлена другая кодовая цифра. Лента 9 закрепляется 10 винтами. Аналогично производится смена кодовой цифры на любом кодовом кольце 7. Код замка изменен.