СЕКРЕТНАЯ ГОЛОВКА МЕХАНИЧЕСКОГО ЗАПИРАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к запирающим устройствам, а более конкретно - к замковым устройствам, служащим для запирания дверей жилых помещений, офисов, сейфов и депозитных шкафов, и может быть также использовано в запирающих устройствах для бытовых и промышленных объектов.
Самые распространенные замки - механические, среди них цилиндровые штифтовые замки.
Одним из главных качеств замка является время, потраченное на его вскрытие отмычкой. Европейские замки среднего класса вскрываются отмычкой за 3-10 минут, показатель высшего 4-го класса - 30 мин.
В основном все замки работают следующим образом. Вставив ключ в замочную скважину, мы поворачиваем его по часовой стрелке или против. В момент поворота ключа происходит сравнение кода ключа и замка. Если коды не совпадают, ключ не проворачивается совсем. Вставив вместо ключа отмычку, есть возможность изменять отдельные сегменты ключа, а не весь код ключа в целом.
Известна секретная головка механического запирающего устройства, содержащая корпус, внутри цилиндрической полости которого установлен центральный поворотный цилиндр, в котором выполнена выходящая на его боковую поверхность прорезь под ключ. В корпусе и в поворотном цилиндре со стороны прорези под ключ выполнен ряд соосных углублений, в которые помещены детали, штифты, стержни и пружины, обеспечивающие возможность открывания/закрывания замка только тем ключом, у которого поверхность для контакта с упомянутыми деталями выполнена в соответствии с кодом, сформированным комбинацией размеров и взаимного расположения упомянутых деталей. Штифты со стороны ключа имеют конусную форму. На ключе выполнены отверстия разного диаметра, что позволяет изменять положение штифтов относительно ключа. Головка замка имеет средство для передачи движения от поворотного цилиндра к механизму перемещения засова замка (заявка RU 95108267/12 от 22.05.1995, опубликованная 27.12.1996).
В запирающих устройствах такого типа несколько отверстий расположенных вдоль корпуса совпадают с соответствующими отверстиями в поворотном цилиндре. Это позволяет стержням, которые расположены внутри корпуса, попадать в смежные отверстия в цилиндре. Стержни подпираются пружинами, так что, когда ключ не вставлен в замковый механизм, они автоматически выдвигаются в цилиндр и препятствуют его вращению. Ключ, вставленный в замок, продвигает стержни до тех пор, пока их верхняя поверхность не поравняется с внешней поверхностью цилиндра. Ключ непосредственно не касается стержней, но его профиль передается стержням через штифты. Вращение ключа приводит к запиранию или отпиранию замка.
Недостатком известной секретной головки является его незащищенность от современных методов неразрушающего вскрытия замков, таких как пикер и бампинг.
Суть пикера заключается в том, что проволочной петлей, согнутой в виде английской булавки, наносят удар одновременно по всем кодовым штифтам, вынуждая их передать энергию блокирующим элементам. И в момент их одновременного подскока проворачивают цилиндр
При манипуляционном вскрытии поворотный цилиндр штифтового замка нагружается незначительным вращающим моментом. Отмычкой поочередно утапливают кодовые штифты, начиная с первого зажатого.
При бампинге одновременный подскок штифтов достигается за счет использования специального ключа, по которому наносятся несильные удары.
В основу полезной модели поставлено задачу создания секретной головки механического запирающего устройства, которое невозможно вскрыть неразрушающими методами и в которой в момент сравнения кодов замка и ключа изменение кода ключа невозможно.
Поставленная задача решается тем, что в секретной головке механического запирающего устройства, содержащей корпус, внутри цилиндрической полости которого установлен центральный поворотный цилиндр, в котором выполнена выходящая на его боковую поверхность прорезь под ключ, причем в корпусе и в поворотном цилиндре со стороны прорези под ключ выполнен ряд соосных штифтовых отверстий, в которые помещены детали, например, штифты, обеспечивающие возможность открывания замка только тем ключом, у которого поверхность для контакта с упомянутыми деталями выполнена в соответствии с кодом, сформированным комбинацией размеров и взаимного расположения упомянутых деталей, причем головка имеет средство для передачи движения от поворотного цилиндра к механизму перемещения засова замка, соединенное с упомянутым поворотным цилиндром, согласно полезной модели, в полости корпуса дополнительно установлены концентрично расположенные неподвижный относительно корпуса и, жестко с ним соединенный полый цилиндр, охватывающий центральный цилиндр, и второй поворотный цилиндр, охватывающий неподвижный цилиндр, причем в упомянутых дополнительных цилиндрах выполнены штифтовые отверстия, соосные в исходном положении с углублениями в центральном цилиндре и в корпусе под штифты, на противоположном входной прорези под ключ торце центрального цилиндра жестко закреплен рычаг, имеющий, по крайней мере, одно плечо, причем плечо выступает напротив второго поворотного цилиндра, на торце которого выполнены, по крайней мере, два упора для упомянутого рычага, смещенных от рычага в исходном положении на угол ±β, выбранный из условия β>α, где α выбирают из условия sin α/2=d\D, где d - диаметр штифтового отверстия, a D - диаметр центрального поворотного цилиндра.
В замке с предложенной головкой, вставив ключ в замочную скважину и провернув его на несколько градусов, мы передаем код ключа в запоминающее устройство. Сравнение кода замка происходит не с кодом ключа или отмычки, а с кодом, записанным в запоминающем устройстве. Поэтому никакие манипуляции с отдельными сегментами замка невозможны. Конструкция устройства проста, не требует высокой точности изготовления деталей. Допускает большие зазоры между трущимися деталями. Не поддается современным методам неразрушающего вскрытия штифтовых замков, таким как пикер, бампинг.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показано на:
Фиг.1 - схематичный продольный разрез головки в плоскости ряда осей соосных углублений в нейтральном положении без ключа.
Фиг.2 - вид на секретную головку спереди.
Фиг.3 - вид на секретную головку сзади с двумя упорами.
Фиг.4 - вид на секретную головку сзади с четырьмя упорами.
Фиг.5 - поперечный разрез головки по оси одного из рядов соосных углублений без вставленного ключа.
Фиг.6 - схема положения штифтов и шариков в устройстве с соответствующим ключом.
Фиг.7 - - схема положения штифтов и шариков в устройстве с несоответствующим ключом.
Фиг.8 - схема положения штифтов и шариков при повороте ключа.
Секретная головка механического запирающего устройства содержит корпус 1, внутри цилиндрической полости которого концентрично установлены центральный поворотный цилиндр 2, неподвижный относительно корпуса 1 цилиндр 3, охватывающий поворотный цилиндр 2, и второй поворотный цилиндр 4, охватывающий неподвижный цилиндр 3. Корпус 1 и неподвижный цилиндр 3 прикреплены к передней панели 5 винтами 6. В центральном поворотном цилиндре 2 выполнена выходящая на торец и его боковую поверхность входная прорезь 7 под ключ 8. В корпусе и во всех цилиндрах со стороны прорези 7 под ключ выполнен ряд соосных штифтовых отверстий 9, 10, 11, в которые помещены детали, например, штифты 12, шарики 13 и пружины 14. Наличие пружин 14 обеспечивает возможность работать устройству в любом пространственном положении. Последовательность установки двух шариков и штифта центральном поворотном цилиндре 2 и неподвижном цилиндре 3 зависит от кода, который задается данному сегменту.
На противоположном входной прорези 7 под ключ торце центрального цилиндра 2 жестко закреплен рычаг 15 и средство 16 (скоба) для передачи движения от поворотного цилиндра 2 к механизхму перемещения засова замка (ригелем, который условно непоказан) запирающего устройства. Рычаг 15 может быть как одноплечим, так и двуплечим. Для уравновешивания сил целесообразно делать рычаг двуплечим, как показано на поясняющем чертеже. Плечи рычага 15 выступают напротив второго поворотного цилиндра 4. На торце поворотного цилиндра 4 выполнены упоры 17 для упомянутого рычага 15. Упоры 17 смещены от исходного положения рычага на угол ±β. Таким образом, кинематическая связь центрального поворотного цилиндра 2 и второго поворотного цилиндра 4 смещена на угол ±β. Упоров может быть преимущественно два или четыре. Оптимально устанавливают четыре упора для уменьшения холостого хода поворота цилиндра 2. Для фиксации исходного положения поворотных цилиндров 2 и 4 установлены фиксаторы 18 и 19. Дополнительные цилиндры 3 и 4 предназначены для фиксации кода ключа, так как при повороте центрального поворотного цилиндра 1 на угол больше α исключают возможность его изменения.
В исходном состоянии под воздействием фиксаторов 18 и 19 все подвижные части устройства расположены так, что все штифтовые отверстия находятся соосно (фиг.4). При этом точки 20, 21 центрального цилиндра 2 будут находиться соответственно напротив точек 22, 23 неподвижного цилиндра 3. При установке ключа 8 (фиг.5) шарики 13 и штифты 12 перемещаются по вертикали в зависимости от формы ключа (его кода). При повороте ключа на угол ±α (фиг.7) поворотный цилиндр 2 перекроет штифтовые отверстия цилиндра 3. Минимальная величина угла α рассчитывается по формуле sin α/2=d\D, где d - диаметр штифтового отверстия, a D - диаметр центрального поворотного цилиндра. При этом при повороте вправо точка 20 станет напротив точки 23, то есть цилиндр 2 повернется на величину равную диаметру штифтового отверстия. При повороте влево соответственно совместятся точки 21 и 22. Шарики и штифты во всех деталях устройства (кроме цилиндра 2) будут зафиксированы в положениях соответствующих коду ключа. Изменить их положение можно, только вернув цилиндр 2 в исходное положение. При повороте ключа на угол ±β рычаг 15 упрется в упоры 17 (фиг.3). Величина угла β выбирается из расчета β>α. Оптимальным является угол β, выбранный из условия 90≥β>α. При наличии двух упоров 17 угол β будет в пределах 90≥β>α. При наличии четырех упоров 17 угол β будет в пределах 45≥β>α. Выбирать угол β>90 нецелесообразно, так как будет необоснованно большой холостой ход поворота цилиндра 2. Выбирать угол β<α нецелесообразно, так как угол α выбирают из условия полного перекрытия поворотным цилиндром 2 штифтового отверстия цилиндра 3 до касания рычагом 15 упора 17.
Если код ключа соответствует коду замка, штифты 12 установятся в центре цилиндра 4 (фиг.5) и он провернется, сделав полный оборот, то есть произойдет срабатывание замкового устройства. При не соответствии хотя бы одного сегмента (фиг.6) штифт 12 застопорит вращение цилиндра 4. В этом случае цилиндр 2 сможет провернуться только на угол ±β.
Приведенная система запирающего устройства предусматривает 3 варианта одного сегмента (фиг.1). Количество вариантов одного сегмента может быть от двух и выше. Число шариков в поворотном цилиндре 2 определяется как число вариантов минус один, т.е. 3 - варианта - 2 шарика, 4 - варианта - 3 шарика и т.д. Длина штифта равна диаметру одного шарика умноженного на число вариантов.