ЗАМОК
LOCK

Область техники
Изобретение относится к оборудованию транспортных средств для предотвращения, или обнаружения недозволенного использования, или кражи транспортных средств, действующее на рулевое устройство. Более конкретно относится к цилиндровым замкам со штифтовыми задержками, которые устанавливаются при вставлении ключа в замок приводимыми в действие другими элементами ключа, например отверстиями, в которые входят выступы на задержке. Изобретение может быть использовано в транспортных средствах как стопор вала - противоугонное устройство и в качестве замка для защиты помещений.
Предшествующий уровень техники
Известен стопор вала с замковым механизмом, описанный в патенте РФ №2324610, Заявка: 2006109423/11, приоритет 24.03.2006, МПК: B60R 25/02, Е05В 27/10, Е05В 65/00; опубликовано: 20.05.2008; автор: Шлеппер Григорий Яковлевич (RU).
Стопор вала с замковым механизмом, снабженный ключом для отпирания этого механизма и состоящий из корпуса, барабана и захвата, корпус и барабан снабжены штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием замкового механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под блокируемый вал, в барабане выполнено центральное цилиндрическое отверстие, в которое установлен подпружиненный ступенчатый поршень, взаимодействующий со штифтами торцевой и цилиндрической частей, причем каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: первая часть ступенчатая, взаимодействующая с ключом, другая - составная из цилиндра и стержня с возможностью фиксированного изменения длины, а последняя цилиндрическая, взаимодействующая с поршнем, отличающийся тем, что последняя часть штифтов выполнена ступенчатой, кроме одного штифта, который выполнен цилиндрическим, и 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.
Признаки аналога изобретения, которые совпадают с существенными признаками изобретения - стопор вала с замковым механизмом, снабженный ключом для отпирания этого механизма и состоящий из корпуса, барабана и захвата, корпус и барабан снабжены штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием замкового механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под блокируемый вал, причем каждый штифт состоит не менее чем из трех частей.
Недостатком стопора вала с замковым механизмом является высокая сложность изготовления, а именно требование высокой точности к изготовлению деталей замка, в частности, поршня и взаимодействующих с ним задних ступенчатых штифтов и барабана. При невыполнении этих условий, как показала практика эксплуатации стопоров данной конструкции, возможно заклинивание замкового механизма и полная его блокировка. В рабочем состоянии вывести из клина замковый механизм невозможно. При установке такого стопора на автомобиль в виде противоугонного устройства это приводит к крайне нежелательным последствиям и неудобствам, так как разблокировка замкового механизма возможна только в одном случае - при помощи его срезания.
Известен замок описанный в патенте РФ №2393100; Заявка: 2008137008/12, приоритет 15.09.2008; опубликовано: 27.06.2010; МПК: B60R 25/02, Е05В 27/10, Е05В 65/00; авторы: Шлеппер Г.Я., Шлеппер Е.В., Шарипов А.А., Шарипова О.Е. (RU).
Замок, снабженный ключом для отпирания и состоящий из корпуса, барабана и захвата; корпус и барабан снабжены отверстиями с установленными в них штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием замкового механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал, каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: первая часть ступенчатая, взаимодействующая с ключом, другая - составная из цилиндра и стержня с возможностью фиксированного изменения длины, задние штифты, цилиндрические, отличающийся тем, что в отверстиях корпуса и отверстиях барабана нарезана резьба, а на второй и третьей частях штифтов выполнена резьба для взаимодействия с резьбовыми поверхностями в отверстиях корпуса и барабана, причем диаметр резьбы отверстий, выполненных в корпусе замка и в барабане, больше диаметра резьбы, выполненной на штифтах.
Признаки аналога изобретения, которые совпадают с существенными признаками изобретения - замок, снабженный ключом для отпирания и состоящий из корпуса, барабана и захвата; корпус и барабан снабжены отверстиями с установленными в них штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием замкового механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал, каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: одна часть, взаимодействующая с ключом, другая - составная из цилиндра и стержня с возможностью фиксированного изменения длины, задние штифты, цилиндрические. В отверстиях корпуса и отверстиях барабана нарезана резьба, а на второй и третьей частях штифтов выполнена резьба для взаимодействия с резьбовыми поверхностями в отверстиях корпуса и барабана.
Недостатки данного замка, выявленные при его практическом использовании, следующие. При эксплуатации замка происходит изменение длины некоторых средних штифтов. При этом нарушается код замка. Это происходит оттого, что невозможно проконтролировать фиксацию длины резьбового соединения. Кроме того, происходит заедание подпружиненного штифта из-за наличия на его поверхности резьбы. Он легко открывается отмычкой. Найти кодовое положение штифтов возможно в связи с тем, что они все имеют одинаковый диаметр, что все-таки позволяет их разделить из-за наличия люфтов в механизме замка.
В качестве прототипа был выбран замок, описанный в патенте РФ №2514861: заявка: 2013110742/12, приоритет 12.03.2013; опубликовано: 10.05.2014; МПК: B60R 25/02, Е05В 27/10; автор: Шлеппер Г.Я. (RU).
Замок, снабженный ключом для отпирания и состоящий из корпуса, барабана и захвата; корпус и барабан снабжены резьбовыми отверстиями с установленными в них штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием секретного механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал, каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: одна часть - ступенчатая, взаимодействующая с ключом, другая - средняя с возможностью фиксированного изменения длины, третья часть - задняя цилиндрическая и один из задних штифтов подпружинен, на второй и третьей частях штифтов выполнена резьба для взаимодействия с резьбой в отверстиях корпуса и барабана, причем диаметр резьбы отверстий, выполненных в корпусе замка и в барабане, больше диаметра резьбы, выполненной на штифтах, отличающийся тем, что в корпусе выполнена проточка под задний подпружиненный штифт, все средние штифты изготовлены в виде ступенчатого вала, на нескольких задних штифтах выполнена проточка, подпружиненный задний штифт выполнен без резьбы и также проточен, на средних штифтах тоже сделана проточка, аналогичная проточенным задним штифтам, причем задние проточенные штифты и средние проточенные штифты установлены в отверстия корпуса и барабана для взаимодействия между собой проточенными диаметрами, выполненными одинаковым размером.
Признаки прототипа изобретения, которые совпадают с существенными признаками изобретения - замок, снабженный ключом для отпирания и состоящий из корпуса, барабана и захвата; корпус и барабан снабжены резьбовыми отверстиями с установленными в них штифтами, расположенными соосно по окружности вдоль оси с образованием секретного механизма, причем барабан установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал, каждый штифт состоит не менее чем из трех частей: одна часть взаимодействующая с ключом, другая - средняя с возможностью фиксированного изменения длины, третья часть - задняя цилиндрическая и один из задних штифтов подпружинен. На нескольких задних штифтах выполнена проточка. Задняя цилиндрическая часть имеет резьбовую поверхность.
Недостатком замка, как показала практика его использования, является возможность определить код замка кода он открыт и установлен на плоскость штифтами вверх. При таком положении замка передние и средние штифты смещаются под действием силы тяжести вниз до упора средних штифтов торцами в плоскость барабана, а вторая часть штифтов является носителем кода. В таком положении кодовая комбинация замка может быть снята по перепадам высот первой части штифтов выходящих из корпуса замка. Кроме этого, остается возможность вскрытия секретного механизма путем воздействия на него вибрацией вдоль его оси вращения с одновременным созданием крутящего момента на корпусе замка. При определенной частоте и силе вибрации происходит разделение второй и третьей частей штифтов. Таким образом, группа второй части штифтов остается в отверстиях корпуса, а третьей части штифтов в отверстиях барабана, что приводит к открыванию замка. Также недостатком является подпружиненный штифт, выполняющий дополнительную функцию контроля закрывания замка и контроля поворота корпуса относительно барабана для чего в корпусе замка выполнен радиальный паз под подпружиненный штифт. В результате этого в этом месте создается зазор 2 мм между плоскостью корпуса и барабана, который как показала практика, позволяет легко вскрывать его отмычкой. И последнее, это доступность для воздействия на первую часть штифтов, взаимодействующую с ключом. Легкий доступ пальцами рук и инструментом позволяет проводить манипуляции с секретным механизмом при попытке его вскрыть.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является повышение охранных свойств замка, при надежности его работы, одновременно повышение устойчивости к несанкционированному открытию.
Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в исключении возможности определить код замка по перепадам высот первой части штифтов выходящих из корпуса, когда он установлен на плоскости штифтам вверх; в исключении возможности вскрытия замка путем вибрации и вращения; исключение возможности доступа к штифтам и манипуляции с ними для злоумышленника.
Технический результат достигается тем, что в замке, снабженном ключом для отпирания и состоящим из корпуса, барабана, захвата и короны; корпус и барабан снабжены резьбовыми отверстиями с установленными в них штифтами, расположенными соосно по окружности вокруг оси замка с образованием секретного механизма, каждый штифт выполнен из трех частей, первая часть, взаимодействующая с ключом, вторая часть выполнена ступенчатой с возможностью фиксированного изменения длины и имеющей резьбовую поверхность, третья часть выполнена цилиндрической, имеющей резьбовую поверхность, барабан установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, захват жестко установлен в корпусе, в захвате и в барабане выполнены вырезы под вал, на некоторых взаимодействующих между собой вторых и третьих частях штифтов выполнены проточки, одна из третьих частей штифтов подпружинена.
Согласно изобретению, корона выполнена удлиненной, закрывающей первую часть штифтов и снабжена внутренними и внешними пазами, в барабане выполнено два отверстия и радиальный ступенчатый паз, в который установлен дополнительный штифт, а на торце корпуса выполнен радиальный паз.
Совокупность существенных признаков позволяет исключить возможность определить код замка по перепадам высот первой части штифтов выходящих из корпуса, когда он установлен на плоскости штифтам вверх; исключить возможность вскрытия замка путем вибрации и вращения; исключить возможность доступа к штифтам и манипуляции с ними для злоумышленника. Это позволяет решить задачу повышения охранных свойств замка, при надежности его работы, одновременного повышения устойчивости к несанкционированному открытию.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан замок вид спереди.
На фиг. 2 показан замок, вид слева, разрез А-А.
На фиг. 3 показан замок вид спереди повернут вокруг оси.
На фиг. 4 показан замок, вид слева, разрез В-В.
На фиг. 5 показан замок вид спереди повернут вокруг оси.
На фиг. 6 показан замок, вид слева разрез V-V.
На фиг. 7 показан замок вид спереди с валом в вертикальном положении.
На фиг. 8 показан замок, вид слева разрез С-С.
На фиг. 9 показан замок, вид слева разрез R-R.
На фиг. 10 показан увеличенный вид Т.
На фиг. 11 показаны внутренние элементы замка в изометрии.
На фиг. 12 показан увеличенный вид Р.
Варианты осуществления изобретения
На фиг. 1-12 показан замок в закрытом состоянии, на валу, состоящий из следующих деталей.
Корпус 1, барабан 2, кольцо 3 барабана 2; штифт 4 контроля поворота барабана 2; захват 5, корона 6, фиксатор 7 короны 6; пружины 8, штифты 9 фиксирующие корону 6; штифты, расположенные в корпусе 1 и барабане 2 разделены на первую часть 10, вторую часть 11 и третью часть 12; дополнительный штифт 13; пружину 14 для одной из третьей части 12 штифта, ключ 15, вал 16.
В корпусе 1 и барабане 2 выполнены соосные отверстия, в которых нарезана резьба и установлены штифты, состоящие из трех частей: первая часть 10, вторая часть 11, третья часть 12. Первая часть 10 штифта взаимодействует с ключом 15. Вторая часть 11 штифта выполнена ступенчатой, с возможностью фиксированного изменения длины. Третья часть 12 штифта имеет цилиндрическую форму.
На поверхности второй части 11 и третьей части 12 штифтов (фиг. 2), нарезана резьба, взаимодействующая с резьбовыми отверстиями, выполненными в корпусе 1 и в барабане 2. Для повышения криминальной стойкости замка на некоторых взаимодействующих между собой вторых частях 11 и третьих частях 12 штифтов выполнены проточки. Одна из третьих частей 12 штифтов подпружинена пружиной 14.
Как показано на фиг. 9,10 в торце корпуса 1 выполнен радиальный паз 17, а в барабане 2 отверстие 18 под штифт 4 контроля поворота барабана 2. В барабане 2 (фиг. 6) выполнен радиальный ступенчатый паз 19, совмещенный с одним из отверстий в барабане 2, куда установлен дополнительный штифт 13, взаимодействующий с третьей частью 12 штифта. Барабан 2 установлен с возможностью поворота вокруг своей оси.
По сравнению с прототипом, в изобретении функцию контроля поворота барабана 2 решает отдельный паз 19 и штифт 13 установленный в отверстие, выполненное в барабане 2. В предлагаемом решении убран зазор между плоскостью корпуса 1 и барабана 2, что повышает криминальную стойкость замка.
В торце барабана 2 (фиг. 11, 12) выполнено одно глухое отверстие 22, диаметром большим, чем отверстия под штифты для взаимодействия со второй частью одного из штифтов. Захват 5 жестко установлен в корпусе 1. В захвате 5 и в барабане 2 выполнены вырезы под вал 16 (фиг. 11).
Корона 6 выполнена удлиненной и закрывающей первую часть 10 штифтов. Корона 6 (фиг. 4) снабжена внутренними пазами 23, фиксирующими ее вращение вокруг оси и внешними пазами 21 (фиг. 1, 3, 5, 7) позволяющими установку ключа 15 в корпус 1. Как показано на фиг. 8, корона 6 установлена на корпус 1 с захватом 5 и зафиксирована от осевого перемещения фиксаторами 7 с пружинами 8. От осевого вращения корона 6 зафиксирована штифтами 9 (фиг. 4). На ключе 15 (фиг. 2) выполнены пазы 20 различной глубины для взаимодействия с первой частью штифтов 10.
Замок работает следующим образом.
При открывании замка ключ 15 состыковывают с цилиндрической частью корпуса 1, позиционируясь по пазам 21, выполненными в короне 6, вводится до упора в корпус 1 и взаимодействует с первой частью 10 штифтов (фиг. 1). Первая часть 10, вторая часть 11, третья часть 12 штифтов перемещаются вдоль оси замка в отверстиях корпуса 1 и барабана 2. Каждый перемещается на расстояние, соответствующее глубине пазов 20 на ключе 15 и устанавливается в плоскости контакта торцевых поверхностей корпуса 1 и барабана 2.
После ввода ключа 15 до упора в корпус 1 (фиг. 2) поворачивают корпус 1 вокруг его оси относительно барабана 2, воздействуя на введенный до упора ключ 15. Корпус 1 жестко связанный с захватом 5, короной 6, штифтами короны 9, поворачивается вместе с ними и происходит освобождение вала 16 от захвата 5. Замок может быть снят с вала 16, на котором он был зафиксирован.
Закрывание замка производят в обратном порядке без ключа 15. Замок в открытом состоянии заводят на вал 16 до упора и поворачивают вокруг своей оси относительно барабана 2 до совмещения отверстий в корпусе 1 и барабане 2 в которые установлены первая часть 10, вторая часть 11 и третья часть 12 штифтов. Третья часть 12 одного из подпружиненных штифтов под действием пружины 14 (фиг. 2) перемещает вторую часть 11, а она в первую часть 10 штифтов, другие штифты перемещаются в закрытое положение под действием силы тяжести. Замок всегда работает штифтами вниз.
Заявляемый замок обладает свойствами, позволяющим ему быть максимально защищенным от криминального и вандального взлома. Недостатки, перечисленные в прототипе, были преодолены следующим образом.
Для исключения возможности снятия кодовой комбинации с замка в открытом состоянии в барабане 2 фиг. 11-12 выполняют глухое отверстие 22 диаметром большим диаметра вторых частей 11 штифтов. Когда замок открыт и установлен штифтами вверх, они под действием силы тяжести опускаются на торцевую поверхность барабана 2 и тем самым выявляется код замка, который может быть считан злоумышленником при отсутствии хозяина. Этот недостаток прототипа был преодолен тем, что в барабане 2 выполнено отверстие 22. Одна из второй части 11 штифтов падает на дно отверстия 22, скрывая кодовую длину штифта. При изготовлении партии замков, у каждого из них отверстие 22 выполняют в новом месте и другой глубины в разных местах. Отверстий 22 можно сделать два, три и т.д. Считать код в таком варианте исполнения невозможно.
Для исключения несанкционированного вскрытия замка вибрацией, которая может быть создана в осевом направлении замка, в барабане 2 (фиг. 6) выполнен ступенчатый паз 19, совмещенный с одним из отверстий в барабане 2, куда установлен дополнительный штифт 13, взаимодействующий с третьей частью 12 штифта. При создании осевых колебаний штифт 13 будет взаимодействовать с третьей частью 12 штифта, и исключать его перемещения синхронно с другими штифтами. Это не позволит одновременно развести вторые части 11 штифтов в корпусе 1 замка, а третьи части 12 штифтов в барабан 2 и вскрыть замок.
В прототипе для несанкционированного вскрытия замка злоумышленник должен определить кодовое положение штифтов. Для этого он создает крутящий момент на корпусе, который поворачивается относительно барабана до момента зажима одной из третьих частей штифтов. После этого, перемещая непроточенные первые и вторые части штифтов, воздействуя на первую часть, при совмещении контактирующих поверхностей первых и вторых частей штифтов с плоскостью торцевого контакта корпуса и барабана, эти части сдвинутся и третья часть штифта останется в барабане, а часть второго штифта в корпусе. В результате этого происходит открывание одного из штифтов.
В предлагаемом изобретении при таком же воздействии на взаимодействующие между собой проточенные вторые 11 и третьи 12 части штифтов такой вариант исключен, Так как проточенные части 11 и 12 этих штифтов не взаимодействуют с корпусом 1 и барабаном 2 и не позволяют определить переход в плоскости торцевого контакта корпуса 1 и барабана 2. Этот переход остановит вторую часть 11 штифтов в месте начала их непроточенной части. При этом проточенная часть второй части 11 штифта будет находится в барабане 2, а непроточенная в корпусе 1. Таким образом, место контакта второй части 11 штифтов с третьей частью 12 никогда не совместится с плоскостью контакта торцевых поверхностей корпуса 1 и барабана 2, а значит, не будет разблокирована. Как показала практика, совмещение штифтов с проточкой и без нее значительно затрудняет возможность криминального вскрытия замка.
В прототипе контроль поворота барабана выполняла третья часть одного из штифтов, которая взаимодействовала с радиальным пазом, выполненным в корпусе, и была неизменной. Кроме того, расстояние между торцами корпуса и барабана было 2 мм, что позволяло легко открывать этот штифт в прототипе. В заявленном решении функцию контроля поворота барабана выполняет штифт 4, установленный в глухое отверстие 18, выполненное в барабане 2, взаимодействуя с радиальным пазом 17 выполненным на торцевой поверхности корпуса 1 (фиг. 9, 10). Освободившаяся от этой функции третья часть 12 подпружиненного штифта, взаимодействующая с пружиной 14, выполняет функцию контроля при закрывании замка и может быть выполнена в разных размерах по длине. Это увеличивает число секретных комбинаций замка, а значит повышает его криминальную стойкость.
Корона 6 выполнена удлиненной и закрывающей первую часть 10 штифтов (фиг. 1), что делает их более защищенными от несанкционированного воздействия - криминального и вандального.
Существенные признаки в совокупности позволяют исключить возможность определить код замка по перепадам высот первой части штифтов выходящих из корпуса, когда он установлен на плоскости штифтам вверх; исключить возможность вскрытия замка путем вибрации и вращения; исключить возможность доступа к штифтам и манипуляции с ними для злоумышленника. Это повышает охранные свойств замка, надежность его работы, одновременно повышая устойчивость к несанкционированному открытию.
Промышленная применимость
Возможно использование изобретения в транспортных средствах как противоугонное устройство, основанное на стопорении вала рулевого колеса, а так же в качестве замка для защиты помещений. Описанное изобретение было реализовано описанным способом и из известных на сегодняшний день материалов. Проведенные испытания подтвердили работоспособность, заявляемый здесь технический результат и решение поставленной задачи повышения охранных свойств замка, при надежности его работы, одновременно повышение устойчивости к несанкционированному открытию.