专利名称：用于销栓锁的鉴别机构的制作方法
相关申请本申请要求享受两项在先申请的权利申请日为2002年4月9号的美国临时申请US60/371,262和申请日为2002年7月29号的美国临时申请US60/399,231，上述两项申请的内容在此均通过引证引入。
本发明的背景技术本申请涉及销栓锁领域中的改进。众所周知，在本领域的现有技术中，具有一种如美国专利US3,742,744所公开的销栓锁系统。该专利公开了一个包括多个销栓的初级锁闭系统，和一个次级锁闭系统，该次级锁闭系统包括与销栓以直角对准的且适于与钥匙内的凹槽相接合的成组的相对的横向阻挡销。这种锁闭系统的一个主要的缺陷是横向阻挡销必须设置于初级销栓之间。因此，由于上述的横向阻挡销的设置在初级销栓之间，导致了现有技术的锁闭系统中的组合数是非常有限的。更进一步地，这种锁闭系统的另一个缺陷是，每个横向阻挡销和接纳该阻挡销的孔具有一个连接在较大的第二部分上的较窄的内部部分，以阻止所述销子完全伸入钥匙孔道和阻挡钥匙孔道。因此，由于每个销子和与其相应的孔具有不同的直径和间距，则对于销子和圆筒插栓的加工需要额外的加工步骤。这种锁闭系统的另一个缺陷是由上述销子的长度所造成的，该销子往往在容室内倾斜。由于这种趋势，钥匙必须在其尖端具有一个斜面来克服由于销子在其容室倾斜的趋向所产生的额外的阻力。因为前述的原因，对一个改进的销栓锁来说，需要提供一种具有多种栓组合方式，这样就可以克服以上所述的各个缺陷。
本发明概述本发明的一方面是提供一种锁，其包括具有其中形成有孔的壳体；可旋转地安装在上述孔中的插栓，该插栓具有与该壳体中的第二组孔对准的第一组孔；在该插栓中延伸以便接纳钥匙的钥匙孔道；可滑动地设置在上述第一和第二组孔中的多个销栓；形成在该插栓中且与该钥匙孔道的一部分相交的一个或多个容室；安装在上述容室中的两个或多个滚珠；所述插栓还包括肋条，以防止滚珠阻挡上述钥匙孔道；该钥匙还包括侧壁，该侧壁带有一个或多个横向间隔布置的容座，该容座定位成便于与上述滚珠接合。
本发明的另一方面提供一种锁，其包括具有其中形成有柱形孔的壳体；可旋转地安装在上述柱形孔中的圆筒插栓，该圆筒插栓具有与该壳体中的第二组孔对准的第一组孔；在该圆筒插栓中轴向延伸以便接纳钥匙的钥匙孔道；可滑动地设置在上述第一和第二组孔中的多个销栓；形成在该圆筒插栓中且与该钥匙孔道的一部分相交的一个或多个容室；安装在上述容室中的锁闭件；所述圆筒插栓还包括肋条，以防止该锁闭件阻挡上述钥匙孔道；该钥匙还包括一个或多个横向间隔布置的容座，该容座定位成便于与上述锁闭件接合。
在参照下面的详细描述和后附的权利要求之后，将会更好的理解上述有关本发明的上述其它特征，各个方面以及优点。
附图的简要说明在参照下面的详细描述和附加权利要求及附图之后，将会更好的理解上述有关本发明的上述其它特征，各个方面以及优点
图1所示为本发明的销栓锁及钥匙的透视分解图；图2和图2a所示为图1中的销栓圆筒锁的剖面图，其中圆筒锁还带有具有相应的销栓和相应容座的钥匙；图2b所示除了钥匙的轮廓和图2不同外，其余均和图2相同；图3所示除了钥匙中没有插入相应的容座外，其余均和图2相同；图4和图4a所示为带有滚珠容室的销栓锁的不同于图2方向的剖面图，图中的钥匙具有相应的销栓和容座；图5所示为本发明的钥匙，其具有与图2所示方向的球形轴承容室相配的所有容座；图6所示为具有与图4所示方向的滚珠容室相配的所有容座的钥匙；和图7a，7b，和7c所示为壳体的其它实施例；图8，9，和10所示为本发明的其它钥匙实施例的透视图；和图11所示为如图8-10中的钥匙的端视图。
发明的详细描述如图1所示，由附图标记10总体上表示一种包括销栓圆筒的锁结构。如下更详细的描述，销栓圆筒插栓20包括一个或多个轴向间隔设置的销栓安装孔22以接纳多个销栓40，42。所述的销栓(pin tumbler)40，42定向成与钥匙孔道24相交并在操作与钥匙26的锯齿25接合。圆筒插栓20还包括一个或多个与钥匙孔道相交的容室28。
销栓圆筒插栓20可转动地被接纳于壳体30的圆筒安装孔29中，从而可以围绕着壳体的轴线旋转。壳体30包括含有圆筒安装孔29的第一圆筒状部分31，和从该第一圆筒部分径向延伸的第二部分33。壳体的第二部分33包括一个或多个壳体安装孔32，当销栓锁位于第一或锁闭位置时，壳体安装孔32与销栓圆筒20的一个或多个销栓圆筒安装孔22对齐。如图1所示，上述壳体安装孔32和销栓安装孔22沿着与壳体的纵轴线方向平行的平面间隔开。多个销栓40，42均被接纳在各自的安装孔32，22部分。弹簧44向内偏压销栓40，42，从而与钥匙齿25相配合。
销栓圆筒插栓20的钥匙孔道24从销栓圆筒插栓的外表面径向向内延伸，并且在与销栓圆筒安装孔22相同的的平面内对准。钥匙齿25插入钥匙孔道24，以便其可以进行轴向移动到完全插入的锁闭位置并可以脱离该锁闭位置。钥匙26包括一个边缘部分27，其具有按照已知方式与销栓40，42配合使用的锯齿表面27a。因此，当适当的锯齿形钥匙齿25插入钥匙孔道24时，保持在圆筒插栓中的销栓终止于壳体与圆筒插栓之间的截面29处，以便产生一个剪切平面，这样销栓就不会阻挡圆筒插栓的旋转。凹槽46在钥匙侧壁上沿整个插入长度延伸，其中凹槽与钥匙孔道24的对准侧壁48完全对齐接合，从而将钥匙齿导入到钥匙孔道中。
销栓圆筒插栓20还包括一个或多个容室28，以便容纳锁闭件50。锁闭件优选为滚珠(ball bearing)。最好地，上述锁闭件包括至少两个滚珠。上述锁闭件还可以包具有圆筒形状，该圆筒形状最好是具有彼此相对的球形末端(未在图中示出)。上述锁闭件也可以包括具有彼此相对的球形末端的销。但是，滚珠具有比其它形状的锁闭件更好的优点，即滚珠提供了相当小的摩擦及磨损，并且在钥匙尖端也不需要设置斜面以克服阻力。上述容室28的尺寸优选为如此确定成，具有一个等于或大于锁闭件的组合长度的深度D。如果滚珠全被用上，则容室的深度还应当最好约等于或大于上述滚珠的组合直径。
上述容室28定位成与钥匙孔道24的一部分相交，从而使得上述锁闭件或滚珠与位于钥匙的侧壁中的容座52进行凸轮方式接合。钥匙的容座52优选的形状是弓形，这样就具有一个曲率半径以便与滚珠的曲率紧密配合。当圆筒插栓20定向成锁闭位置时，容室28还与位于壳体内表面的腔室54对齐。因此，如果完全插入的钥匙具有适当对齐的且与容室28对齐的容座52，则上述锁闭件将借助施加给钥匙的转矩从而被压入上述钥匙容座和容室中。如果完全插入的钥匙没有容座，则上述锁闭件将被压入腔室54中，且通过锁闭件的一部分被卡在上述腔室内，从而使得圆筒插栓不能进行转动。
销栓圆筒插栓20还可以包括一个肋条60，该肋条在纵向上延伸并定位成以防止锁闭件进入并阻挡上述钥匙孔道。更优选地，肋条60定位成靠近钥匙孔道和容室，更优选地是设置在钥匙孔道24和容室28之间。如图3和4所示为处于不同位置时的肋条60。肋条还包括任何需要的剖面形状，例如三角形等。钥匙包括与肋条60相配合的具有互补形状的切口62。切口62最好为V形凹槽。钥匙的剖面形状不受图2和图3中所示实施例的限制，如图2b所示，其它形状也可用于本发明中。但是，钥匙的形状必须被制成与锁闭件和肋条相接合。
优选的是，该锁闭件具有小于销栓直径的宽度或直径，这样，上述的销栓就不会在圆筒的转动时被卡在容室中了。而且，容室28不必如图2和图3所示定向成垂直于钥匙孔道。例如，如图4所示，容室与钥匙孔道的一部分相交的定向呈非直角φ。优选的是，容室定向成倾斜于钥匙孔道平面某一角度φ，该角度在大概45-135度的范围内。如图4所示在容室不同定向的情况下，上述钥匙容座均位于钥匙的在上部凹槽46之上的相反侧上，如图6所示。
在销栓圆筒10的圆筒插栓20中优选为可利用多个容室28，并且多个容室28沿圆筒轴向在钥匙孔道的任一侧等距离地侧向地以滚珠半径或更大的间距进行间隔设置。壳体腔室54的尺寸优选为等于或大于滚珠的直径。该腔室优选为如图2所示地在不连续的位置或沿着壳体的整个长度呈盘形或弓形。该腔室也可以铸造，切削，钻削或磨削成如图7A-7C所示的孔，在锁闭位置时，该孔与容室的底边缘对齐。
本发明还提供一种改进的锁闭系统，其包括多个锁。每个锁优选为具有两个容室，且每个容室中具有至少两个滚珠。对于该改进的锁闭系统中的每个锁，容室28均是沿着圆筒插栓的轴线间隔地设置，间隔距离优选为比上述滚珠的半径略大一些。上述容室可以设在钥匙孔道的一侧或两侧。上述容室还可以以不同的角度定向。锁闭系统的每个钥匙具有相应的容座，该容座也可以以与容室相同的间距进行设置。如果上述容室设置在钥匙孔道的相同侧，则因为滚珠之间彼此很接近所以不能利用相邻的位置。
上述经改进的锁闭系统还提供了一种如图9-11所示的配合使用的钥匙70。上述维修用钥匙具有上述的相同特征，但除了其具有代替容座52的一个或多个槽口72，73之外。上述槽口72，73定位成与锁闭件或滚珠配合使用，从而使得它们部分地容纳在槽口中，从而使得销栓圆筒插栓20可以转动。上述槽口的尺寸和排列可以设置成便于与多个锁定圆筒配合，该锁定圆筒具有锁闭件和容室28的不同组合或布置。槽口72，73的长度由与其配合使用的锁的数目来确定。
下面是本发明的锁闭系统的一个例子。提供有多个锁，其中每个锁提供5个可能的容室位置，该容室位置彼此相邻且顺序地标记为A，B，C，D和E。每个锁具有两个容室。优选的是，不使用位于锁的同侧位置上的相邻容室。因此，A和B的位置将不被利用，但是，将有可能用到第一锁上的A和C，第二锁上的容室A和D，第三锁上的容室A和E。因此，如下表I列出的那样，在锁闭系统只有5个可能的容室/容座位置，这使得可具有在钥匙上产生6个不同的独立的容座组合形式的可能。
表I.锁闭系统选择的容室位置的例子
例如，在一种带有4个标准销栓的使用8种深度切口的锁中，具有4096种可能的组合。具有如前述的5个容室位置的上述锁闭系统可提供数量增加6倍达到总量为24576种不同组合形式。因此，通过在锁闭系统中增加可得到的容室位置的数量，从而可增加不相邻的容座的不同组合方式的潜在数量。
例如，在上述的5个容室中再增加一个容室位置，将会增加4种位置组合A-F，B-F，C-F和D-F，这样就增加了可能的组合方式的数量并达到了10倍，即总的组合方式数量从4096增加到40960。如果将上述具有5个容室位置锁闭系统用于与一个具有相同规格锯齿的6销圆筒进行组合使用，则上述独立的组合方式的数量可以从262144增加到1572864个标准组合形式。如果用带有6个容室位置，则可能的组合方式数量会增加到2621440个特殊组合件。
也可以与带有多个不同定向的容室(如φ的不同角度)组合使用。每个容室的不同定向需要该钥匙上的容座与之配合。例如可以将容室的结构布局如图2和图4那样进行混合设置。如图4和图6中所示，对于上面所描述的4销栓来说，如果第一类型的13个容座位置与第二类型的13个容座位置组合使用，则会有总量为301的额外的不同排列可以使用。再将上述301个额外的不同排列与上述的4096个标准组合形式进行组合并用于4个销栓，则会有总量为1232896的组合方式。如果用于6个销栓，则会实现总量为78905344的组合方式。
尽管本发明已经参照其有关的优选实施例进行了详细的描述，仍可以有其它的实施方式。因此，附加的权利要求的主题和范围不作为对这里的更优选的
权利要求
1.一种锁，其包括具有其中形成有孔的壳体；可旋转地安装在上述孔中的插栓，该插栓具有与该壳体中的第二组孔对准的第一组孔；在该插栓中延伸以便接纳钥匙的钥匙孔道；可滑动地设置在上述第一和第二组孔中的多个销栓；形成在该插栓中且与该钥匙孔道的一部分相交的一个或多个容室；安装在上述容室中的两个或多个滚珠；所述插栓还包括肋条，以防止滚珠阻挡上述钥匙孔道；该钥匙还包括侧壁，该侧壁带有一个或多个横向间隔布置的容座，该容座定位成便于与上述滚珠接合。
2.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述壳体具有内壁，该内壁具有直径等于或大于所述滚珠直径的腔室。
3.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述容室中的至少一个容室与钥匙孔道垂直相交。
4.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述容室中的至少一个容室以角度中与钥匙孔道相交，角度φ约在45-135度的范围内。
5.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述容室中的至少一个容室与钥匙孔道正交，且至少一个容室以不等于90度的角度与钥匙孔道相交。
6.如权利要求1所述的锁，其特征在于，钥匙上的容座横向间隔地设置，其间隔距离为所述滚珠的半径。
7.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述一个或多个容室具有等于或大于两个或两个以上的滚珠的组合直径的深度。
8.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述钥匙还包括用于与所述肋条接合的槽口。
9.一种锁及钥匙，其包括具有其中形成有柱形孔的壳体；可旋转地安装在上述柱形孔中的圆筒插栓，该圆筒插栓具有与该壳体中的第二组孔对准的第一组孔；在该圆筒插栓中轴向延伸以便接纳钥匙的钥匙孔道；可滑动地设置在上述第一和第二组孔中的多个销栓；形成在该圆筒插栓中且与该钥匙孔道的一部分相交的一个或多个容室；安装在上述容室中的锁闭件；所述圆筒插栓还包括肋条，以防止该锁闭件阻挡上述钥匙孔道；该钥匙还包括一个或多个横向间隔布置的容座，该容座定位成便于与上述锁闭件接合。
10.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，该锁闭件为带有球形末端的锁销。
11.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，该锁闭件为圆筒状。
12.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，该肋条设置在容室和钥匙孔道之间。
13.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，所述壳体具有一带腔室的内壁，该腔室的曲率半径等于或大于所述锁闭件末端的半径。
14.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，其还包括两个容室。
15.如权利要求14所述的锁及钥匙，其特征在于，所述容室中的至少一个容室与所述钥匙孔道垂直相交。
16.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，所述钥匙上的容座均横向地间隔设置，其间隔距离为所述锁闭件的半径。
17.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，所述的钥匙上容座均横向地间隔设置，其间隔距离大于所述锁闭件的半径。
18.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，所述钥匙还包括位于钥匙的侧面上的细长槽口，所述槽口的长度适于与多于一个锁闭件相配合。
19.如权利要求10所述的锁及钥匙，其特征在于，所述钥匙还包括互补形状的凹槽以接纳所述插栓的肋条。
全文摘要
本发明提供一种销栓锁，其具有一个或多个额外的容室以用来容纳与钥匙的一部分相接合的第二锁闭件。本发明还提供了一个带有多个锁的锁闭系统，其中每个锁含有两个容室。该锁闭系统具有N个容室位置的可能，从而可以大大增加具有独特且有效的销栓组合方式的数量，通过允许同一销栓在额外容室的不同位置进行反复组合从而在钥匙的同一部分或同一侧面上产生这样的组合方式。
文档编号E05B19/06GK1659350SQ03813305
公开日2005年8月24日 申请日期2003年4月8日 优先权日2002年4月9日
发明者B·B·小爱德华兹 申请人:总锁公司