СТОПОР ВАЛА С ЗАМКОВЫМ МЕХАНИЗМОМ
SHAFT RETAINER WITH LOCK MECHANISM

Изобретение относится к стопорам вала и может быть использовано в транспортных средствах как противоугонное устройство и в качестве замка для защиты помещений.
Известен блокиратор вала рулевого колеса по патенту РФ №2228863 (опубл. 20.05.2004), состоящий из цилиндра, охватывающего вал, ось которого перпендикулярна продольной оси вала, стопора, устанавливаемого в паз цилиндра и зафиксированного замковым механизмом с ключом для отпирания этого механизма. Стопор состоит из трех частей: корпуса, барабана и захвата, и корпус и барабан снабжены штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси, штифты барабана подпружинены с образованием замкового механизма, барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват же жестко установлен в корпусе, и в нем и в барабане выполнены вырезы под рулевой вал.
Недостатком вышеописанного изобретения является то, что подпружиненные запирающие штифты позволяют воздействовать на них отмычками и находить их кодовое положение, так как пружина совместно с отмычкой дает возможность перемещать штифт в противоположные стороны с целью разблокировки секретного механизма.
Известен стопор вала с замковым механизмом по заявке РФ №2006109423/11(010246), снабженный ключом, выполненным в виде пластины с углублениями, для отпирания этого механизма. Стопор вала состоит из корпуса, барабана и захвата. Корпус и барабан снабжены штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси. Штифты барабана подпружинены с образованием замкового механизма. Барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал. В барабане выполнено центральное цилиндрическое отверстие, в которое установлен подпружиненный ступенчатый поршень, взаимодействующий со штифтами торцевой и цилиндрической частями. Каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: одна часть - ступенчатая, взаимодействующая с ключом, другая - составная из цилиндра и стержня с возможностью фиксированного изменения длины, а последняя - взаимодействующая с поршнем. Последняя часть штифтов выполнена ступенчатой, кроме одного штифта, который выполнен цилиндрическим. Ступенчатые штифты установлены меньшим диаметром в барабан, а большим в корпус, причем часть ступенчатого штифта с меньшим диаметром штифтов находится и в корпусе, и в барабане. Данный стопор вала с замковым механизмом наиболее близок к предлагаемому.
В отличие от аналога, выполнение в барабане центрального цилиндрического отверстия, в которое установлен подпружиненный ступенчатый поршень, взаимодействующий со штифтами торцевой и цилиндрической частями, позволяет значительно повысить стойкость замкового механизма стопора вала к криминальному взлому.
Однако и описанная конструкция все же имеет недостатки. Главным является то, что как показала практика использования, существует возможность полного заклинивания замкового механизма при его эксплуатации. Избежать это возможно при высокой точности изготовления деталей замкового механизма, но в результате повышается себестоимость изделия. Кроме того, все-таки есть возможность вскрыть замковый механизм, не воздействуя на его секретную часть.
Предлагаемым изобретением решается задача затруднения или исключения несанкционированного разблокирования стопора вала и снижения себестоимости его изготовления.
Для достижения этого технического результата в стопоре вала с замковым механизмом, снабженным ключом для отпирания этого механизма и состоящим из корпуса, барабана и захвата, где корпус и барабан снабжены штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси и подпружиненными с образованием замкового механизма, барабан установлен в корпус с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под блокируемый вал, кроме того, в барабане есть центральное отверстие, причем каждый штифт замкового механизма состоит не менее чем из трех частей: одна часть - ступенчатая, взаимодействующая с ключом, другая - составная из цилиндра и стержня с возможностью фиксированного изменения длины, а последняя цилиндрическая выполнена ступенчатой, кроме одного штифта, который выполнен цилиндрическим, при этом ступенчатые штифты установлены меньшим диаметром в барабан, а большим в корпус, причем часть ступенчатого штифта с меньшим диаметром штифтов находится и в корпусе, и в барабане, подпружинен только цилиндрический штифт, в барабане центральное отверстие выполнено ступенчатым и сквозным, а корпус снабжен короной, на которой выполнены внешняя и внутренняя проточки, и внешний конус длиной до середины внутренней проточки, переходящей во внешнюю проточку, при этом внутренняя проточка короны имеет коническую часть, обращенную к корпусу, на торцевой поверхности которого выполнен цилиндр, взаимодействующий со ступенчатым отверстием в барабане, и в этом цилиндре выполнено центральное глухое резьбовое отверстие и перпендикулярно ему, пересекающее его сквозное, причем в центральное резьбовое отверстие корпуса установлен конусный штифт с резьбой, взаимодействующий со ступенчатыми фиксирующими штифтами, расположенными в сквозном отверстии корпуса, которые выполнены с возможностью взаимодействия с конусной проточкой, выполненной на короне, а на захвате выполнено два диаметрально расположенных паза, взаимодействующих со ступенчатыми фиксирующими штифтами, причем ширина пазов захвата меньше большего диаметра ступенчатых фиксирующих штифтов.
Отличительными признаками предлагаемого стопора вала от указанного выше является то, что подпружинен только цилиндрический штифт, в барабане центральное отверстие выполнено ступенчатым и сквозным, а корпус снабжен короной, на которой выполнены внешняя и внутренняя проточки, и внешний конус длиной до середины внутренней проточки, переходящей во внешнюю проточку, при этом внутренняя проточка короны имеет коническую часть, обращенную к корпусу, на торцевой поверхности которого выполнен цилиндр, взаимодействующий со ступенчатым отверстием в барабане, и в этом цилиндре выполнено центральное глухое резьбовое отверстие и перпендикулярно ему, пересекающее его сквозное, причем в центральное резьбовое отверстие корпуса установлен конусный штифт с резьбой, взаимодействующий со ступенчатыми фиксирующими штифтами, расположенными в сквозном отверстии корпуса, которые выполнены с возможностью взаимодействия с конусной проточкой, выполненной на короне, а на захвате выполнено два диаметрально расположенных паза, взаимодействующих со ступенчатыми фиксирующими штифтами, причем ширина пазов захвата меньше большего диаметра ступенчатых фиксирующих штифтов.
Отсутствие поршня, как в прототипе, исключает возможность заклинивания замкового механизма и снижает его себестоимость. При этом не снижается криминальная стойкость замка. Наличие подпружиненного цилиндрического штифта практически устраняет люфт корпуса относительно барабана. Кроме того, он первый воспринимает нагрузки при грубом воздействии на корпус, ступенчатые фиксирующие штифты исключают возможность переместить их в кодовое положение отмычкой.
Для перемещения любого штифта в кодовое положение необходимо:
1. Создать крутящий момент.
2. При создании крутящего момента на корпус из всех штифтов только цилиндрический штифт зажмется между корпусом и барабаном, а другие ступенчатые штифты имеют меньший диаметр.
3. Необходимо воздействовать отмычкой на тот штифт, который зажат. Именно его перемещение, если это позволит поршень (не будет заклинивания, как описывалось выше) даст возможность разблокировать его. Даже если это произойдет, то, переместившись в плоскость контакта барабана и корпуса, он уже не будет их удерживать от поворота. Корпус повернется относительно барабана до упора в малый диаметр одного из ступенчатых штифтов. Таким образом, цилиндрический штифт будет разблокирован, а один из ступенчатых штифтов зажат между корпусом и барабаном.
Конструкция короны, описанная выше, сильно затрудняет возможность высверливания ступенчатых фиксирующих ее штифтов и разблокировки захвата, т.е. возможности его поворота вокруг своей оси относительно барабана. Практически невозможно просверлить отверстие, соосное расположению штифтов, потому что на короне выполнен внешний конус длиной до середины внутренней проточки, переходящей во внешнюю проточку (фиг.4). При сверлении короны в месте внешней проточки на сверло создается несимметричная нагрузка. Возможны два варианта: просверлить отверстие, несоосное ступенчатым фиксирующим штифтам, или сломать сверло.
Предлагаемый стопор вала с замковым механизмом иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-8.
На фиг.1 показан вид стопора спереди;
на фиг.2 - общий вид стопора в разрезе А-А;
на фиг.3 - то же, разрез Б-Б;
на фиг.4 - вид внутренней проточки с фиксирующим штифтом, вид В;
на фиг.5 - вид ступенчатого штифта, вид Г;
на фиг.6 - вид подпружиненного цилиндрического штифта, вид Д;
на фиг.7 - общий вид стопора без короны (показан паз захвата);
на фиг.8 - общий вид стопора в изометрии.
1,
2
Стопор вала с замковым механизмом снабжен ключом 1, выполненным в виде цилиндра с углублениями, для отпирания этого механизма. Он состоит из корпуса 2, барабана 3 и захвата 4. Корпус 2 и барабан 3 снабжены штифтами 5, 6-7, 8, 9, (фиг.2), расположенными соосно по окружности вдоль оси корпуса. Барабан 3 установлен в корпусе 2 с возможностью поворота вокруг своей оси. Захват 4 имеет два паза (фиг.7) и жестко установлен в корпусе 2 при помощи резьбового соединения и ступенчатых фиксирующих штифтов 10, взаимодействующих с резьбовым коническим штифтом 11. На захват 4 и корпус 2 надета корона 12, также жестко зафиксированная ступенчатыми фиксирующими штифтами 10. Такая схема фиксации захвата 4 и короны 12 делает конструкцию стопора вала практически монолитной. И в захвате 4, и в барабане 3 выполнены вырезы под вал 13. В каждом отверстии барабана 3 и корпуса 2 находится три штифта: передний ступенчатый 5, средний регулируемый 6-7 и задний ступенчатый 8. Один из задних штифтов 9 - цилиндрический - взаимодействует с пружиной 14. Передние ступенчатые штифты 5 взаимодействуют с ключом 1. Регулируемые штифты 6-7 взаимодействуют с передними ступенчатыми 5 и задними ступенчатыми 8 или цилиндрическим подпружиненным 9 штифтами и образуют замковый секретный механизм. Ступенчатые задние штифты 8 установлены в барабан 3 меньшим диаметром d а в корпус 2 большим d, причем, как видно из фиг.5, часть ступенчатого штифта 8, имеющая меньший диаметр d, находится и в корпусе 2, и в барабане 3.
Захват 4 имеет такой вырез, который позволяет корпусу 2, будучи установленным на вал 13, вместе с захватом 4 поворачиваться вокруг своей оси при разблокировке ключом 1 корпуса 2 относительно барабана 3 на тридцать градусов вправо или влево. Кроме этого (фиг.7), в захвате 4 выполнено два паза, расположенных напротив друг друга по диаметру (фиг.3), под ступенчатые фиксирующие штифты 10.
Стопор вала с замковым механизмом работает следующим образом. Стопор находится в состоянии "открыто", это значит, что вырез барабана 3 совмещен с вырезом захвата 4 так, что стопор может свободно одеваться на вал 13 и сниматься с него. В открытом состоянии стопор одевается на вал 13 и поворачивается рукой до упора захвата 4 в вал 13. Это приводит к совмещению соосных отверстий со штифтами 5, 6-7 корпуса 2 и штифтами 8, 9 барабана 3, штифты 8 под действием силы тяжести, а подпружиненный цилиндрический штифт 9 под действием пружины 14 перемещаются до упора, фиксируя при этом стопор в положение "закрыто". Установка стопора вала с замковым механизмом завершена. В таком положении стопор надежно зафиксирован на валу 13.
Разблокировка стопора вала с замковым механизмом производится в обратном порядке. Ключ 1 вводится на торцевую часть корпуса 2, отжимает передние ступенчатые штифты 5, при этом последние воздействуют на штифты 6-7, а они, в свою очередь, перемещаются в плоскость разъема между корпусом 2 и барабаном 3. После этого корпус 2 поворачивается рукой относительно барабана 3 до упора захвата 4 в вал 13. Далее ключ 1 снимается с торцевой части корпуса 2 и убирается. При дальнейших установках стопора с замковым механизмом на вал 10 ключ 1 не требуется, он необходим лишь при разблокировке стопора.
Технический эффект от применения предлагаемого стопора вала с замковым механизмом заключается в абсолютно эффективной системе защиты замкового механизма от криминального вскрытия и грубого физического воздействия по сравнению с аналогичными устройствами.
Наличие ступенчатых задних штифтов 8 и одного цилиндрического 9 практически исключает возможность криминального вскрытия замка. Форма короны 12 сильно затрудняет ее высверливание, а ступенчатые фиксирующие штифты 10 практически невозможно извлечь и разблокировать захват 4, а значит, и открыть замковый механизм грубой силой.