ЦИЛИНДРОВЫЙ ЗАМОК, СНАБЖЕННЫЙ БОКОВОЙ РЕЙКОЙ, И КЛЮЧ
CYLINDER LOCK EQUIPPED WITH SIDE RACK AND KEY

Область техники
Изобретение относится к комплекту цилиндрового замка и ключа с лезвием, на верхней стороне которого выполнены кодовые V-образные бороздки. Замок по изобретению содержит:
- корпус, имеющий цилиндрическую выточку для установки в ней, с возможностью поворота, ключевого цилиндра,
- ключевой цилиндр с продольным ключевым пазом для приема лезвия ключа,
- ряд штифтов, которые установлены с возможностью поступательного и вращательного движения в соответствующих цилиндрических камерах, выполненных в ключевом цилиндре, для сопряжения с кодовыми V-образными бороздками, имеющимися на верхней стороне ассоциированного ключа, при его введении в ключевой паз, и
- продольную боковую планку, установленную в ключевом цилиндре с возможностью перемещения, со скольжением, в поперечном направлении и снабженную выступающим наружу продольным ребром, входящим в предназначенную для него канавку, выполненную в корпусе, предотвращая, в нормальном состоянии, поворот ключевого цилиндра в цилиндрической выточке корпуса, причем:
- боковая планка снабжена также рядом обращенных внутрь выступов, каждый из которых способен селективно взаимодействовать с одним или более углублениями, выполненными в указанных штифтах, при введении указанного ключа в ключевой паз,
- боковая планка способна, при поворачивании правильно изготовленного ключа, смещаться в поперечном направлении с введением каждого из ее обращенных внутрь выступов в одно из углублений, выполненных в соответствующем штифте, и, соответственно, с выходом указанного продольного ребра из канавки с обеспечением, тем самым, возможности поворота ключевого цилиндра относительно корпуса.
Уровень техники
Комплекты цилиндрового замка и ключа описанного типа известны, например, из патентов США 3722240, 3499302, 4635455, 4723427 и 4732022 (заявителем всех этих патентов являлась фирма Medeco Security Locks, Inc.). Подобные замки представляют собой хорошо функционирующие и надежные механизмы. Благодаря двойной защите (в виде штифтов, а также блокирующего механизма на основе боковой планки) этими замками трудно манипулировать, в частности путем вскрытия и/или так называемого "бампинга" ("bumping").
Однако применительно к определенным геометрическим конфигурациям может оказаться возможным провести инспекцию пустого замка (т.е. замка в отсутствие в ключевом пазе любого ключа) и определить коды, задающие угловые положения прорезей, которые должны совпасть с выступами на боковой планке. Успешность такой инспекции уменьшит трудность обхода или открывания замка.
Например, если ключевой паз является относительно высоким, чтобы в него могло входить лезвие ключа, имеющее большую высоту (например, лезвие, частично находящееся над осью поворота цилиндра), некоторые штифты могут оказаться открытыми внутрь ключевого паза, так что станет возможным идентифицировать или обнаружить прорези (или другие углубления или отверстия) и определить их относительные положения
Раскрытие изобретения
С учетом рассмотренного уровня техники основная задача, решаемая изобретением, состоит в создании комплекта замка и ключа описанного типа, в котором нижние части штифтов, даже когда эти штифты находятся в их самых нижних положениях в пустом замке, не раскрывают положения углублений, которые взаимодействуют с выступами на боковой планке.
Другие задачи заключаются в обеспечении того, чтобы при повороте ключа в ту или в другую сторону в процессе управления замком боковая планка перемещалась в прямом и обратном направлениях, не испытывая чрезмерного сопротивления, и имелась возможность использовать широкий ассортимент штифтов с целью увеличить количество возможных кодов.
Следующая задача состоит в дальнейшем повышении надежности замка по сравнению с замками того же типа, известными из уровня техники.
Еще одной задачей является улучшение профилей компонентов ключа и бороздок на ключе, взаимодействующих с самыми нижними концевыми частями штифтов.
Перечисленные задачи решены с помощью следующих признаков, которыми обладают штифты, боковая планка и лезвие ключа согласно изобретению:
- каждый из указанных выступов боковой планки при своем перемещении вместе с боковой планкой для введения в одно из указанных углублений находится на относительно высоком уровне над осью поворота ключевого цилиндра, тогда как указанное ребро боковой планки находится на существенно более низком вертикальном уровне, чем указанные выступы, по существу, на том же вертикальном уровне, что и ось поворота ключевого цилиндра, расположенная в средней вертикальной плоскости (Р) ключевого паза, когда указанное ребро находится в сопряжении с канавкой в корпусе, а
- штифты сконфигурированы так, что каждое из углублений, выполненных в их цилиндрических наружных поверхностях, расположено полностью над осью поворота ключевого цилиндра, а также полностью выше самой нижней концевой части цилиндрической поверхности штифта и закрыто частью цилиндрической стенки одной из цилиндрических камер при отсутствии какой-либо связи с частью штифта, обращенной к ключевому пазу, так что каждое из указанных углублений скрыто и является невидимым изнутри ключевого паза, даже когда он свободен.
Как будет пояснено далее, надежность замка по сравнению с известными замками этого типа может быть дополнительно повышена при наличии дополнительных углублений в цилиндрических поверхностях штифтов.
Далее, каждый из штифтов может иметь нижнюю часть с двумя противолежащими наклонными плоскими участками (т.е. с "клиновой" конфигурацией) с формированием между ними прямолинейного, относительно узкого направляющего участка, входящего в соответствующую ему кодовую V-образную бороздку на лезвии ключа. При этом каждое углубление, выполненное в штифте, расположено на его цилиндрической поверхности, на расстоянии от любого из указанных наклонных участков.
Согласно другому аспекту изобретения разработана боковая планка для цилиндрового замка, содержащего ключевой цилиндр, установленный в корпусе с возможностью поворота. Боковая планка установлена в ключевом цилиндре с возможностью перемещения, со скольжением, в поперечном направлении и снабжена выступающим наружу ребром, в нормальном состоянии замка находящимся в выполненной в корпусе канавке, и обращенными внутрь выступами с размерами, обеспечивающими их вхождение в предназначенные для них углубления в штифтах, подвижно установленных в ключевом цилиндре. При этом:
- обращенные внутрь выступы находятся на существенно более высоком уровне, чем наружное ребро боковой планки и ось поворота ключевого цилиндра, а
- боковая планка снабжена взаимно противолежащими направляющими поверхностями, расположенными одна от другой на расстоянии, существенно меньшем, чем толщина боковой планки.
Толщина боковой планки предпочтительно равна половине радиуса ключевого цилиндра или превышает это значение. При такой, относительно большой толщине становится возможным эффективно обеспечить скользящее движение боковой планки, например путем снабжения каждой продольной концевой части или промежуточных частей боковой планки ориентированными в поперечном направлении направляющими поверхностями, которые точно направляют боковую планку в ключевом цилиндре в заданном направлении. Как уже упоминалось, желательно, чтобы эти ориентированные в поперечном направлении направляющие поверхности были расположены одна напротив другой на расстоянии, меньшем, чем толщина боковой планки.
Согласно следующему аспекту изобретения создан ключ для замка, имеющий лезвие с единственной верхней стороной с V-образными бороздками, каждая из которых имеет угол наклона, выбранный из первого количества углов относительно поперечной вертикальной плоскости, ориентированной перпендикулярно продольному направлению лезвия, и расположена относительно противолежащей нижней стороны лезвия на одном из второго количества уровней по вертикали.
При этом V-образным бороздкам на верхней стороне лезвия приданы, нерегулярным образом, две особенности:
- при условии, что ключ полностью введен в замок, прямолинейные нижние участки по меньшей мере некоторых V-образных бороздок смещены в продольном направлении лезвия относительно поперечной вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось штифта в составе штифтов замка, и,
- когда ключ полностью введен в замок, прямолинейный нижний участок по меньшей мере некоторых V-образных бороздок наклонен относительно горизонтальной плоскости так, что по меньшей мере некоторые V-образные бороздки являются более глубокими на одной стороне лезвия, чем на другой его стороне. Горизонтальная плоскость, очевидно, перпендикулярна центральным осям штифтов замка, а по меньшей мере некоторые V-образные бороздки лезвия сконфигурированы с возможностью взаимодействия с соответствующими им штифтами.
Каждый из штифтов при этом имеет выступающую V-образную концевую часть, имеющую форму, по существу, взаимодополнительную по отношению к соответствующей V-образной бороздке, а его самый нижний участок смещен в продольном направлении ключевого паза относительно центральной продольной оси штифта и, как следствие, также наклонен относительно плоскости, которая перпендикулярна центральным продольным осям штифтов
Как это следует из прилагаемой формулы изобретения и как будет подробно описано далее, существует большое количество возможных эффективных геометрических конфигураций штифтов, боковой планки и ключа.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 иллюстрирует, в перспективном изображении, комплект замка и ключа согласно изобретению.
На фиг. 2 комплект замка и ключа по фиг. 1 показан в перспективном изображении, с пространственным разделением основных его компонентов.
На фиг. 3 комплекта замка и ключа по фиг. 1 показан в продольном вертикальном разрезе.
На фиг. 4 в продольном вертикальном разрезе показан только замок; выведенный из замка ключ на данной фигуре не изображен.
На фиг. 5 комплект замка и ключа по изобретению представлен в увеличенном масштабе, в поперечном разрезе плоскостью V-V (см. фиг. 3), чтобы проиллюстрировать взаимодействующие компоненты данного комплекта.
На фиг. 6 представлен, в перспективном изображении, ключевой цилиндр замка по фиг. 1, 2, 3 и 5 с введенным ключом и с не изображенными корпусом замка и верхними штифтами.
На фиг. 6а показан, в увеличенном масштабе, участок цилиндра по фиг. 6.
На фиг. 7 показана, в перспективном изображении, боковая планка, установленная, с возможностью скольжения, в ключевом цилиндре по фиг. 6.
На фиг. 7а показан, в увеличенном масштабе, участок боковой планки по фиг. 7.
На фиг. 7b показана, также в перспективном изображении, модифицированная боковая планка с промежуточными направляющими поверхностями между каждой парой смежных выступов.
На фиг. 8 показан, на виде сбоку, первый вариант штифта, использованный в цилиндровом замке по фиг. 5.
На фиг. 8a-8f показаны, на видах снизу, в различных угловых положениях варианты штифта по фиг. 8с различными положениями углублений в наружной цилиндрической поверхности штифта, причем конфигурация штифта, проиллюстрированная на фиг. 8d, 8е, 8f, является "зеркальной" относительно конфигурации штифта, проиллюстрированной на фиг. 8а, 8b и 8с.
На фиг. 9a-9f представлены, на виде сбоку, штифты, соответствующие штифтам по фиг. 8a-8f.
На фиг. 10 представлен, на виде сбоку, второй вариант штифта, имеющий наклонную нижнюю направляющую часть.
На фиг. 10а-10f показаны, на видах снизу (аналогичных видам по фиг. 8a-8f), варианты штифта по фиг. 10 с различными положениями боковых углублений.
На фиг. 11а-11f представлены, на виде сбоку, штифты, соответствующие штифтам по фиг. 10а-10f.
На фиг. 12 представлен, на виде сбоку, третий вариант штифта, схожий со вторым вариантом и имеющий нижнюю направляющую часть, являющуюся наклонной только на ограниченном участке у нижнего конца.
На фиг. 12a-12f показаны, на видах снизу (аналогичных видам по фиг. 8a-8f), варианты штифта по фиг. 12 с различными положениями боковых углублений.
На фиг. 13a-13f показаны, на виде сбоку, штифты, соответствующие штифтам по фиг. 12a-12f.
На фиг. 14 представлен, на виде сбоку, четвертый вариант штифта, имеющий на своем нижнем конце частично цилиндрический участок и примыкающий к нему клиновидный участок.
На фиг. 14a-14f показаны, на видах снизу (аналогичных видам по фиг. 8a-8f), варианты штифта по фиг. 14 с различными положениями боковых углублений.
На фиг. 15a-15f показаны, на виде сбоку, штифты, соответствующие штифтам по фиг. 14a-14f.
На фиг. 16а-16е и 17а-17е показаны (на видах снизу и сбоку соответственно) схожие штифты, имеющие в наружной цилиндрической части штифта боковые углубления трех различных типов, причем протяженные углубления в форме канавок, показанные на фиг. 17d и 17е, почти доходят до нижнего конца штифта.
На фиг. 18, чтобы проиллюстрировать еще один вариант штифтов, показан в разрезе (аналогичном представленному на фиг. 5) ключевой цилиндр замка с введенным лезвием ключа.
На фиг. 18а, 18b и 18с лезвие ключа по фиг. 18 показано в перспективном изображении, на виде сбоку и в поперечном сечении соответственно.
На фиг. 18d то же самое лезвие ключа показано на виде сверху.
На фиг. 18е часть ключа по фиг. 18d показана в увеличенном масштабе.
На фиг. 18f то же самое лезвие ключа показано в продольном разрезе.
На фиг. 19 представлен в поперечном разрезе, аналогичном представленному на фиг. 18, вариант, в котором верхняя часть лезвия ключа смещена относительно центральной плоскости штифта и ключевого паза, а штифт имеет отличия от предыдущих вариантов.
На фиг. 20 показан, в перспективном изображении, штифт, использованный в варианте по фиг. 19.
На фиг. 20а штифт по фиг. 20 показан на виде снизу.
На фиг. 20b, 20с и 20d штифт по фиг. 20 показан в перспективных изображениях, соответствующих трем его различным видам.
Осуществление изобретения
Комплект замка и ключа, проиллюстрированный на фиг. 1, 2, 3 и 5, содержит цилиндровый замок 100 и соответствующий ему ключ 200 с головкой 201 и лезвием 202. Лезвие 202 ключа может вводиться в продольный ключевой паз 101, имеющийся в ключевом цилиндре 102, установленном с возможностью поворота в цилиндрической выточке 103 корпуса 104 замка 100.
Цилиндр 102 в нормальном состоянии удерживается в заблокированном от поворота положении посредством двух взаимодействующих стопорных (блокирующих) механизмов, содержащих набор цилиндрических нижних штифтов 111-116, которые вставлены по скользящей посадке в вертикально ориентированные цилиндрические камеры 111а-116а и которые находятся напротив соответствующего набора верхних штифтов 121-126, находящихся в предусмотренных для них цилиндрических отверстиях 121а-126а. Ключевой цилиндр удерживается также боковой планкой 150, которая может смещаться вбок и наружное в радиальном направлении ребро 160 которой в нормальном состоянии входит в продольную канавку 105 (см. фиг. 5) в корпусе 104 замка, чтобы предотвратить вращение или поворачивание ключевого цилиндра 102 относительно корпуса 104.
Когда ключевой цилиндр находится в угловом положении, показанном на фиг. 5, нижние и верхние штифты 111-116 и 121-126 соответственно, которые попарно согласованы по положению друг с другом, могут поступательно смещаться вдоль вертикальной оси в средней вертикальной плоскости Р корпуса 104.
В данном описании все указания на направления и положения типа "вертикально", "верхний" или "нижний" соотносятся с вертикальной плоскостью, обозначенной на фиг. 5, как Р. Должно быть, однако, понятно, что в конкретных вариантах комплекта замка и ключа согласно изобретению эта плоскость может быть ориентирована иным образом.
Каждая пара из верхнего и нижнего штифтов, например штифтов 113 и 123, показанных на фиг. 5, отжимается вниз посредством одной из набора спиральных пружин 127, установленных между верхними штифтами 121-126 и соответствующими замыкающими элементами 128, закрепленными в верхних концах соответствующих цилиндрических камер (отверстий) 121а-126а.
Если правильно изготовленное лезвие 202 ключа полностью введено в ключевой паз 101, каждая пара из нижнего и верхнего штифтов 111/121-116/126 установится так, что их взаимно контактирующие верхняя и нижняя поверхности соответственно будут находиться на границе 110 раздела (см. фиг. 5) между поворотным ключевым цилиндром 102 и стационарным корпусом 104, чтобы сделать возможным поворотное движение цилиндра 102 относительно корпуса. Когда ключевой цилиндр поворачивается посредством лезвия 202 (усилие на которое передается от головки 201 ключа), наружное ребро 160 планки будет вынуждено сместиться в поперечном направлении внутрь, в сторону ключевого паза 101 и средней плоскости Р корпуса 104, преодолевая усилие пружин 107 (см. фиг. 2 и 5). Как следствие, боковая планка выйдет из сопряжения с канавкой 105, что позволит продолжить поворот цилиндра 102 относительно корпуса 104. В результате замок можно будет открыть посредством ключа 200.
Каждый нижний штифт 111-116 имеет в своей цилиндрической наружной поверхности углубление или отверстие 111h-116h (возможно, в форме прорези, ориентированной вертикально, т.е. параллельно вертикальной плоскости Р). Как будет описано далее, каждый нижний штифт может быть позиционирован по вертикали и по углу поворота посредством его взаимодействия с V-образными вырезами, выполненными в верхней стороне лезвия ключа. Каждый из этих V-образных вырезов (бороздок) 211-216 (см. фиг. 2) имеет заданное вертикальное положение, а также заданную угловую ориентацию своей нижней части, так что штифты 111-116, имеющие соответствующие клиновые (скошенные) концевые части, будут позиционированы в заданных положениях, как это показано на фиг. 3. В варианте по фиг. 3 отверстия 111h-116h находятся на одном и том же вертикальном уровне, причем все они ориентированы в направлении, поперечном относительно боковой планки. При таком выполнении эти отверстия (или углубления) будут образовывать гнезда для обращенных внутрь выступов 151-156 на боковой планке. В результате данные выступы могут быть введены в углубления 111h-116h, не препятствуя боковому движению боковой планки.
Описанная конструкция комплекта замка 100 и ключа 200 известна, например, из упоминавшихся выше патентов США, причем она соответствует хорошо функционирующему и очень надежному запирающему устройству с двумя взаимодействующими запирающими механизмами, использующими штифты 111-116 и боковую планку 150.
Однако согласно изобретению конфигурации боковой планки 150 и нижних штифтов 111-116 задаются специальным образом, что значительно повышает надежность замка и очень затрудняет манипулирование им за счет задания определенных относительных угловых положений нижних штифтов 111-116.
Более конкретно, углубления (отверстия) 111h-116h расположены довольно высоко относительно оси поворота ключевого цилиндра 102, причем они расположены полностью на боковой цилиндрической поверхности соответствующих штифтов 111-116, так что стенки цилиндрических камер 111 а-116а могут закрывать соответствующие углубления 111h-116h, даже когда штифты находятся в своих крайних нижних положениях после выведения лезвия 202 ключа из ключевого паза 101 и замок 100 свободен от ключа, как это показано на фиг. 4. Кроме того, углубления 111h-116h не сообщаются с нижней (обращенной вниз) поверхностью штифта. Поэтому даже с помощью сложного оптического или механического оборудования практически невозможно определить относительное положение любого из углублений 111h-116h. Следует отметить, что в нормальном (свободном) состоянии замка 100 углубления (отверстия) 111h-116h не ориентированы строго одинаковым образом. При выведении лезвия 202 ключа различные V-образные вырезы (бороздки) 211-216 заставят нижние штифты 111-116 повернуться на некоторый угол в любом направлении, так что их угловые положения будут отличаться от показанных на фиг. 4.
Более конкретно, ряд обращенных внутрь выступов 151-156 расположен полностью над верхним уровнем бороздок лезвия ключа, т.е. над самой верхней V-образной бороздкой 213. Поэтому отверстие 113h самого короткого нижнего штифта 113, соответствующего бороздке 213, будет находиться полностью над ее нижним концом. Как следствие, отверстие 113h будет полностью закрыто цилиндрической поверхностью соответствующей цилиндрической камеры 113а, даже когда штифт 113 находится в своем крайнем нижнем положении, показанном на фиг. 4. Важно также, что углубление 113h (а также каждое углубление в других нижних штифтах 111, 112, 114, 115, 116) не сообщается с любой частью нижнего конца штифта, обращенной вниз, к ключевому пазу. Соответственно, будет невозможно идентифицировать относительное положение углублений (отверстий) 111h-116h путем исследования пустого ключевого паза 101 с помощью механических или оптических средств.
Чтобы разместить отверстия 111h-116h на таких высоких уровнях относительно ключевого паза и самого верхнего уровня бороздок лезвия ключа и, соответственно, разместить обращенные внутрь выступы 151, 152, 153, 154, 155, 156 на таком высоком уровне по вертикали, боковая планка сконструирована с большой толщиной, так что ряд обращенных внутрь выступов 151-156 может находиться на более высоком уровне, чем наружное ребро 160, взаимодействующее с канавкой 105 в корпусе 104. Это особенно наглядно показано на фиг. 5. Целесообразно расположить наружное ребро 160 на том же вертикальном уровне, что и ось А поворота ключевого цилиндра 102. При таком расположении цилиндр 102 можно поворачивать в любом направлении при непрерывном взаимодействии между контактирующими наклонными направляющими поверхностями ребра 160 и канавкой 105 без неоправданно высокого сопротивления или блокировки. Желательно также, чтобы направление скользящего перемещения боковой планки было ориентировано перпендикулярно вертикальной плоскости Р, проходящей сквозь ключевой цилиндр 102. С учетом этих ограничений боковая планка, как это можно видеть из фиг. 5, должна иметь довольно значительный вертикальный размер (толщину).
Предпочтительная толщина t боковой планки 150 примерно равна половине радиуса цилиндра 102 (или превышает это значение). В представленном примере толщина t составляет около 3,4 мм, а радиус цилиндра примерно равен 6,5 мм.
Может оказаться затруднительным обеспечить плавное и хорошо направляемое скользящее боковое движение боковой планки 150. Однако эта трудность преодолена за счет того, что концевые (в продольном направлении) части 170, 180 боковой планки 150 (см. фиг. 6-7а) снабжены поперечно ориентированными направляющими поверхностями 171, 172 и 181, 182 соответственно. Каждая пара этих направляющих поверхностей расположена одна напротив другой на расстоянии, меньшем, чем полная толщина боковой планки. Как можно видеть из фиг.6, соответствующие концевые части 170, 180 введены в соответствующие концевые части полости (углубления) 106 цилиндра (см. фиг. 5). На фиг. 5 видна одна из этих концевых частей, часть 106а, которая взаимодействует с концевой частью 180 боковой планки 150 и направляет ее.
Расстояние между противолежащими направляющими поверхностями 171, 172 и 181, 182 предпочтительно равно или даже меньше половины толщины (или высоты) t боковой планки.
На фиг. 7b представлен модифицированный вариант боковой планки 150. Ее высота (толщина) примерно равна высоте планки, показанной на фиг. 7. Однако между каждой парой смежных обращенных внутрь выступов, выполненных в данном варианте в форме язычков, а не штифтов, предусмотрены, в дополнение к верхним направляющим поверхностям 171 и 181, дополнительные верхние направляющие поверхностные участки 172'-176'. Эти дополнительные участки 172'-176' обеспечат еще более плавное движение боковой планки.
Относительно большая толщина t боковой планки 150 (или 150') позволяет расположить ряд обращенных внутрь выступов 151-156 на достаточной высоте. Как видно из фиг. 5, выступ 153 (как и все другие выступы в ряду) расположен полностью над самой верхней частью ключевого паза, а также (что является важным для изобретения) над верхним уровнем В бороздок ключа при его введении в ключевой паз (это видно из сравнения фиг. 5 и 3). Верхний уровень В бороздок также находится выше уровня С оси поворота ключевого цилиндра 102.
В примере по фиг. 1-7 (см. особенно фиг. 3 и 5) диаметр D поворачиваемого ключевого цилиндра составляет около 13 мм, а высота Н лезвия 202 ключа около 8 мм (высота ключевого паза слегка превышает это значение, чтобы иметь небольшой зазор, делающий возможным скользящее движение). Верхний уровень В бороздок расположен примерно на 0,8 мм ниже уровня Т, соответствующего верхней стороне лезвия ключа. Каждое из приращений I между различными уровнями бороздок (всего их 6) составляет 0,64 мм, так что общий диапазон R расположения бороздок по высоте составляет около 3,2 мм (см. фиг. 3). Этот диапазон R примерно того же порядка, что и высота (длина) самого короткого штифта 103, составляющая около 5,5 мм.
Самый нижний уровень бороздок расположен немного выше уровня Е нижних концов цилиндрических камер 111а-116а, внутри которых находятся нижние штифты 111-116. Тем самым гарантируется, что в пустом замке, как это показано на фиг. 4, нижние концы всех нижних штифтов 111-116 находятся немного выше широкой нижней части W ключевого паза (см. фиг. 5). Выше этой нижней части W ключевой паз и введенное в него лезвие ключа имеют меньшую ширину, образуя относительно узкую часть N ключевого паза, идущую в форме зигзага в направлении верхнего концевого уровня Т (см. фиг. 5).
Как можно видеть из фиг. 5, нижний штифт 113 (как и другие штифты 111, 112, 114, 115, 116) имеет верхнее ребро 113b, выступающее в радиальном направлении в ассоциированную с ним полость 190, имеющую ограниченную протяженность в горизонтальной плоскости за пределами цилиндрической камеры 113а. При таком выполнении штифт 113 удерживается в пределах ограниченного углового интервала, что обеспечивает его эффективное взаимодействие с верхней стороной лезвия 202 ключа и его кодовыми V-образными вырезами. Нижняя сторона каждого ребра, независимо от длины штифта, может находиться на одном и том же расстоянии от его нижнего конца. Толщина штифтов в вертикальном направлении может быть одинаковой; что позволит снабдить верхние концы более длинных штифтов канавками для защиты от взлома (не изображены).
В качестве дополнительной особенности, по меньшей мере одно или некоторые из ребер 113d могут быть вытянуты вертикально вниз, как это показано на фиг. 5 штриховой линией для ребра 113b'. В этом случае штифт, имеющий такое удлиненное ребро, будет удерживаться на немного более высоком уровне, выше самого нижнего уровня Е цилиндрической камеры 111а-116а, когда лезвие 202 ключа выведено и ключевой паз 101 свободен (см. фиг. 4, на которой все штифты показаны в одном и том же, самом нижнем положении). Преимущество такого выполнения состоит в том, что благодаря ему манипулировать с замком становится еще труднее.
Как было упомянуто, углубления (отверстия) 111h-116h должны находиться полностью над верхним уровнем В бороздок и, соответственно, над нижними концевыми частями штифтов. Таким образом, эти углубления 111h-116h открыты не вниз, в сторону ключевого паза, а вбок, в сторону цилиндрических поверхностей соответствующих им цилиндрических камер 111а-116а (и, как следствие, они будут закрыты этими цилиндрическими поверхностями).
Далее, со ссылками на фиг. 8-20, будут описаны различные варианты нижних штифтов. Во всех этих вариантах каждый штифт имеет клиновидную концевую часть, самым нижним участком которой является направляющий элемент. Он будет направлять штифт так, что, когда правильно изготовленный ключ будет полностью введен в ключевой паз замка, штифт окажется повернутым в угловое положение, которое гарантирует, что боковые углубления занимают положение, согласованное с одним из обращенных внутрь выступов боковой планки.
На фиг. 8 показан первый вариант штифта 11, составляющего часть замка согласно изобретению. Штифт 11 является, по существу, цилиндрическим. Его верхняя концевая часть снабжена приподнятым центральным круглым контактным участком 11а и ребром 11b, выступающим в радиальном направлении из участка цилиндрической поверхности, смежного с верхним концом штифта. Ребро 11b рассчитано на введение в предназначенную для этого полость 190 (см. фиг. 5), продолжающую в радиальном направлении одну из камер 111а-116а и имеющую ограниченную протяженность в горизонтальной плоскости. Это гарантирует, что при введении лезвия 202 ключа в ключевой паз 101 штифт 11 (113 на фиг. 5) всегда будет удерживаться в одной из камер 111а-116а в пределах ограниченного углового интервала.
В своей нижней концевой части штифт 11 имеет клиновидную конфигурацию с двумя плоскими наклонными участками 11с, 11d (см. фиг. 9b), имеющими одинаковые углы наклона и заканчивающимися на соответствующих сторонах направляющего участка 11е, нижняя поверхность которого расположена в горизонтальной плоскости, т.е. перпендикулярна вертикальной оси штифта 11. Как это известно из уровня техники, один из наклонных плоских участков (11d) больше другого участка (11с), так что направляющий участок 11е смещен с центральной оси L штифта 11 (фиг. 8b).
Как это показано на видах снизу (фиг. 8a-8f) и сбоку (фиг. 9a-9f), можно получить шесть различных вариантов штифта 11, выбирая одно из трех различных угловых положений боковых углублений (отверстий) 11h относительно ребра 11b (см. фиг. 8а-8с) и помещая ребро 11b с той или иной стороны направляющего участка 11е (см. фиг. 8b и 8е).
В соответствии с изобретением во всех этих вариантах каждое из отверстий 11h в цилиндрической поверхности штифта расположено на расстоянии от той зоны нижней концевой части, которая обращена вниз, в сторону ключевого паза.
Из фиг. 9a-9f можно видеть, что имеется также второе отверстие 11h', имеющее то же угловое положение, но расположенное очень близко к верхнему концу. Это делает возможным обеспечить дополнительные коды или систему с мастер-ключом, как это известно специалистам в данной области. Дальнейшее развитие в создании системы с мастер-ключом может состоять во введении еще одного отверстия 11h, расположенного на другом вертикальном уровне и/или в другом угловом положении.
Второй вариант штифта, обозначенного, как 21, показан на фиг. 10, 10а-10f и 11a-11f. Его отличие от штифта 11 по фиг. 8 состоит в том, что нижний направляющий участок 21е выполнен наклонным (на фиг.10 поднимающимся в направлении слева направо). Такое выполнение повлияет на профиль V-образных бороздок лезвия ключа. При этом положения отверстий 21h остаются такими же, что и для первого варианта (это видно из сравнения фиг. 9a-9f с фиг. 11а-11f). Разумеется, наклон направляющего участка 21е может быть обратным, т.е. этот участок (для немного более длинного штифта) может подниматься на фиг. 10 справа налево. Таким образом, данный наклон также может быть использован при разработке мастер-ключа. Более конкретно, мастер-ключ может иметь бороздку с двумя наклонными участками, соответствующими двум различным замкам.
На фиг. 12, 12a-12f и 13a-13f показан еще один, третий вариант штифта, обозначенного, как 31. В нем отверстия 31h также имеют те же положения, что и в первом варианте, тогда как нижняя концевая часть штифта 31 слегка отличается: ее нижний направляющий участок 31е наклонен только на ограниченной своей части. Разумеется, необходимо соответствующим образом выполнить и V-образные бороздки на лезвии ключа.
На фиг. 14, 14a-14f и 15a-15f представлен четвертый вариант, в котором штифт 41 имеет нижний конец с частично цилиндрическим участком 41f типа юбки, с клиновым участком 41f' и с направляющим участком 41е', расположенным на части крайней нижней горизонтальной поверхности. В этом случае V-образные бороздки лезвия ключа должны быть выполнены способными принимать штифт 41 с его особой нижней концевой частью. В данном варианте положения отверстий 41h также можно варьировать подобно тому, как это сделано в первом варианте (см. фиг. 8 и 9a-9f).
На фиг. 16а-16е и 17а-17е показаны три различных типа углублений в цилиндрической поверхности штифта.
На фиг. 16а и 17а углубление 51h в наружной цилиндрической поверхности штифта 51 образовано группами смежных радиальных отверстий. Самое нижнее отверстие 51h' расположено на расстоянии от наклонных клиновых поверхностей 51d. Соответственно, нижние участки поверхности штифта, обращенные вниз, в сторону ключевого паза 101, свободны от отверстий, образующих углубление 51h. Поэтому угловое положение углубления 51h невозможно идентифицировать.
Показанные на фиг. 16b и 17b углубления 61h и 61h' в штифте 61 являются индивидуальными углублениями, подобными использованным в четвертом варианте (см. фиг. 14а и 15а).
В качестве следующего примера на фиг. 16с и 17с показано углубление 71h в штифте 71 (который аналогичен штифту по фиг. 14d и 15d), представляющее собой непрерывный вырез, заканчивающийся в точке 71h', расположенной на некотором расстоянии от самого нижнего частично цилиндрического участка 71f. Поскольку этот участок имеет форму юбки, можно продлить вырез дальше вниз, как это показано на фиг. 16d, 17d и 16е, 17е для двух различных угловых положений удлиненного углубления 81h, заканчивающегося в точке 81h', расположенной очень близко к нижнему концу поверхности штифта 81. Тем не менее, углубление 81h будет скрыто, т.е. его нельзя будет видеть снизу, когда штифт установлен в замок. Как и в других вариантах, здесь существует возможность локализовать углубление 81h во многих различных положениях по окружности штифта.
На фиг. 18 представлен в разрезе, аналогичном разрезу по фиг. 5, вариант с нижним штифтом 21', аналогичным штифту 21 по фиг. 10, но имеющим в своей цилиндрической наружной поверхности удлиненное боковое углубление 21'h. В этом варианте кодовый V-образный вырез, образующий бороздку 213' лезвия 202 ключа, выполнен наклонным относительно горизонтальной плоскости (перпендикулярной центральной оси штифта, расположенной в средней плоскости Р, проходящей через ключевой паз и введенное лезвие 202 ключа), с тем же углом наклона, что и у нижнего направляющего участка 21'е штифта. Тем самым обеспечивается хороший функциональный контакт между V-образным вырезом и штифтом.
Если слегка удлинить штифт 21', можно придать направляющему участку 21е' обратный угол наклона, т.е. сделать его поднимающимся не справа налево, а слева направо (как это показано штриховыми линиями). Следует отметить, что штриховые линии на фиг. 18 соответствуют двум различным штифтам двух различных замков. Путем формирования V-образного выреза с участками, имеющими противоположные углы наклона и встречающимися в средней точке М, можно получить мастер-ключ, который может приводить в действие два различных замка.
Лезвие 202 ключа по фиг. 18 более полно, в слегка увеличенном масштабе показано на фиг. 18а (в перспективном изображении), на фиг. 18b (на виде сбоку) и на фиг. 18с (в поперечном разрезе). То же лезвие 202 показано также на фиг. 18d (на виде сверху) и на фиг. 18f (в продольном сечении плоскостью В-В - см. фиг. 18d). Часть этого лезвия (помещенная на фиг. 18d в круг) показана в увеличенном масштабе на фиг. 18е.
Бороздкам 213-217 приданы, нерегулярным образом, две особенности.
Во-первых, прямолинейные нижние участки LB1-LB3 соответствующих бороздок 214-216 (см. фиг. 18е) смещены в продольном направлении D1 относительно поперечной вертикальной плоскости Р, проходящей через центральную ось одного из нижних штифтов 21' замка (см. фиг. 18). Смещения этих участков обозначены на фиг. 18е, как d1, d2, d3 соответственно. При этом принимается, что лезвие ключа полностью введено в замок.
Во-вторых, прямолинейные участки LB1, LB2, LB3 бороздок 214, 215, 216 наклонены к указанной плоскости Р под углами α1, α2, α3 соответственно, а также на угол β относительно горизонтальной плоскости HP (см. фиг. 18с), пересекающей лезвие ключа, так что по меньшей мере некоторые V-образные бороздки являются более глубокими на одной стороне лезвия ключа, чем на другой его стороне. Горизонтальная плоскость HP, очевидно, перпендикулярна центральным осям штифтов 21' замка по фиг. 18.
Разумеется, нижние участки LB1-LB6 бороздок должны быть согласованы с конкретной конфигурацией штифтов соответствующего замка, например, как это показано на фиг. 10, 12 и 14. Прямолинейный нижний участок по меньшей мере одной из V-образных бороздок может быть наклонен вверх на первом отрезке по толщине лезвия ключа, начиная от одной стороны лезвия, и наклонен вниз на втором отрезке по толщине лезвия так, что бороздка будет глубже на одной стороне лезвия ключа, чем на его противоположной стороне. Альтернативно, первый участок может быть наклонен относительно горизонтальной плоскости HP (см. фиг. 18с), а второй участок параллелен этой плоскости. И в этом случае V-образная бороздка будет глубже на одной стороне лезвия ключа, чем на второй его стороне.
В том случае, если по меньшей мере один штифт имеет V-образную концевую часть, включая самый концевой участок (кончик), по меньшей мере частично наклоненный относительно плоскости, которая перпендикулярна центральной (продольной) оси штифта, лезвие ключа должно быть сконфигурировано так, чтобы у ключа имелся единственный верхний краевой участок для каждой из V-образных бороздок, имеющих две противоположные наклонные поверхности, сходящиеся у прямолинейного нижнего участка. При этом каждая V-образная бороздка должна быть расположена относительно противолежащей нижней кромки LE лезвия ключа (фиг. 18f) на одном (соответствующем) уровне из нескольких вертикальных уровней L1-L6, как это показано на фиг. 18a-18f.
На фиг. 19 в поперечном разрезе, аналогичном примененному на фиг. 18, представлен следующий вариант изобретения, использующий штифты 41' того же типа, что штифт на фиг. 14, т.е. штифты, имеющие участок типа юбки, доходящий до самого нижнего конца поверхности штифта. В наружной цилиндрической поверхности этого участка выполнено удлиненное углубление 41'h, которое взаимодействует с выступом 153' на боковой планке 150'. Высота выступа 153' больше, чем в предыдущих вариантах, причем данный выступ, как и на модифицированной боковой планке 150' по фиг. 7b, имеет форму язычка, а не цилиндрическую форму.
В данном варианте углубление 41'h проходит далеко вниз, т.е. до точки, очень близкой к нижней поверхности штифта. Два наклонных плоских участка 41'с и 41'd клиновой части штифта (см. фиг. 20а) находятся на противоположной (на фиг. 19 левой) стороне штифта. При этом верхняя узкая часть N лезвия 202 смещена (на фиг. 19 влево) относительно средней плоскости Р, оставляя пустой примерно половину ассоциированной цилиндрической камеры 113'а (с правой стороны ключевого паза).
В этом варианте штифт 41' может быть снабжен избыточным углублением 41'h', проиллюстрированным на фиг. 20, 20b и 20d. Это углубление не такое глубокое, как "действительное" углубление 41'h и фактически является "ложным" углублением, используемым, чтобы создать еще большие трудности для тех, кто попытается проводить манипуляции с замком, чтобы открыть его без правильно изготовленного ключа. Так, если выступ (язычок 153') попадет в избыточное (ложное) углубление 41'h', боковая планка 150' застрянет в положении, в котором она еще не вывела ребро 160' из предусмотренной для него канавки в корпусе 104. Разумеется, такие ложные углубления могут быть предусмотрены и во всех других описанных вариантах.
Из фиг. 19 следует, что очень трудно идентифицировать боковые углубления 41'h или достичь их, когда ключевой паз расположен на стороне, противоположной положению боковой планки 150' и боковых углублений 41'h.
Должно быть также понятно, что все варианты штифтов и их углублений, показанные на фиг. 8, 10, 12, 14, 16а-17е, 18, 19 и 20, удовлетворяют набору критериев, заданных изобретением, поскольку они полностью скрыты цилиндрической камерой, имеющейся в ключевом цилиндре, т.е. никак не связаны с нижней концевой поверхностью той части штифта, которая обращена вниз, в сторону ключевого паза.
Изобретение относится также к описанным выше и охарактеризованным в формуле боковой планке и к специальному ключу, имеющему клиновой концевой участок, наклоненный, как это описано выше, от одной стороны ключа до другой. Ключ может иметь нижнюю, относительно широкую часть (W) и верхнюю, относительно узкую часть (N), смещенную относительно средней вертикальной плоскости Р, как это показано на фиг. 3.
Без выхода за границы изобретения, определяемые прилагаемой формулой, в предложенный комплект замка и ключа можно внести различные модификации. Одна такая модификация предусматривает, в дополнение к описанному выше замковому механизму, использование еще одного подобного механизма. Примером такого механизма является кодовый паттерн на одной или обеих сторонах лезвия ключа, взаимодействующий с боковыми запирающими кулачками в ключевом цилиндре, например, как это описано в патентах США 5715717, 7159424, 7665337 и 8448485. Другая модификация заключается в наличии штифтов с двумя кончиками, входящими полностью в некоторые, но необязательно во все смежные бороздки на лезвии ключа, как это описано в патенте США 7958760.