挂锁的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月28日提交的美国临时专利申请no.62/288,070的优先权，该美国临时专利申请的全部内容特此以引用方式并入。

本发明涉及挂锁，更特别地，涉及被构造用于高完整性的安全应用的组合挂锁。

背景技术：

已经开发出众多的锁构造并且这些锁构造广泛被个人用来防止未经授权的人员进出已被关闭和锁上的区域。虽然许多锁被构造成是用钥匙打开的，但已经开发出通过获悉特定组合来打开的众多组合锁。

由于其容易且方便使用而变得非常普及的一种特定类型的组合锁，是采用多个可旋转独立刻度盘的组合锁，每个刻度盘都包括多个标记，这些标记通常是数字或字母，所述标记限定用于释放锁的组合。虽然这种常见性质的锁已经使用了数十年，但由于这些现有技术的锁构造不能够抵抗通过向锁施加过大力的强行进入，所以它们通常用于低安全度区域。

在需要高安全度锁系统的那些区域中，现有技术的构造依赖于需要用于将锁在其交替的打开位置和关闭位置之间操作的钥匙的挂锁。由于钥匙常常容易被遗失或放错位置，以及供多人携带的钥匙的扩散，所以需要用于操作的钥匙的高安全度挂锁已经变得越来越不受欢迎。然而，现有技术的构造已经不能够提供包含用于操作该挂锁的组合系统(独立地或与钥匙相结合)的高安全度挂锁。

本发明提供了用于在高安全度操作中进行有效操作的组合挂锁。该组合挂锁具有锁主体，该锁主体被构造为单件，用于增强拉伸测试和冲击测试中挂锁的耐久性。

技术实现要素：

本发明提供了一种挂锁，该挂锁具有锁主体，锁主体具有用于容纳锁梁的短腿部和长腿部的两个局部通道。短腿部和长腿部中的每个具有用于接纳螺栓的螺栓凹槽。锁主体还具有贯通通道，该贯通通道用于放置具有锁定区域和开锁凹槽的心轴。挂锁具有安装在心轴上用于控制心轴移动的多个刻度盘和接合器。当挂锁处于锁定模式时，心轴位于贯通通道内，使得锁定区域将螺栓抵着所述螺栓凹槽推动，从而防止锁梁被向上拉动以将短腿部从锁主体释放。当刻度盘匹配组合代码时，心轴可以向上移动，以允许螺栓远离螺栓凹槽向着开锁凹槽移动并且锁梁可被向上拉动，以将挂锁开锁。

因此，本发明提供一种挂锁，该挂锁至少能在锁定模式和开锁模式下操作，该挂锁包括：

锁主体，该锁主体包括第一表面和第二表面、在所述第一表面上制成的伸入所述锁主体的一部分中的短腿部锁定孔和长腿部锁定通道、以及从所述第一表面延伸到所述第二表面的心轴通道；

锁梁，该锁梁在所述挂锁在所述锁定模式下操作时能位于第一锁梁位置，并且在所述挂锁在所述开锁模式下操作时能位于第二锁梁位置，所述锁梁具有短腿部、长腿部、形成在所述短腿部上的第一螺栓凹槽和形成在所述长腿部上的第二螺栓凹槽，所述长腿部被布置成放置在所述长腿部锁定通道中，所述短腿部被布置成在所述锁梁处于所述第一锁梁位置时与所述短腿部锁定孔接合，并且在所述锁梁处于所述第二锁梁位置时，所述短腿部脱离所述短腿部锁定孔；

第一螺栓，该第一螺栓被布置成在所述锁主体内接合所述第一螺栓凹槽；

第二螺栓，该第二螺栓被布置成在所述锁主体内接合所述第二螺栓凹槽；

心轴，该心轴被确定尺寸以放置在所述心轴通道中，所述心轴具有与所述锁主体的所述第一表面相邻的锁定区域、接合器安装部分以及位于所述锁定区域和所述接合器安装部分之间的开锁凹槽，所述心轴能位于第一端和第二端；

多个接合器，所述多个接合器能旋转地安装在所述心轴的所述接合器安装部分上；

多个刻度盘，所述多个刻度盘与所述多个接合器关联地设置，以将所述心轴锁定在所述第一端或允许所述心轴在第一方向上从所述第一端移动到所述第二端，

其中：

当所述心轴处于所述第一端时，所述心轴基本上位于所述心轴通道内，使得所述心轴的所述锁定区域被布置成使所述第一螺栓与所述第一螺栓凹槽接合并且使所述第二螺栓与所述第二螺栓凹槽接合，以将所述锁梁固定在所述第一锁梁位置；并且

当所述心轴处于所述第二端时，所述心轴的一部分位于所述心轴通道外，使得所述心轴的所述锁定区域与所述第一螺栓和所述第二螺栓分隔开，从而允许所述第一螺栓远离所述第一螺栓凹槽向着所述开锁凹槽移动并且所述第二螺栓远离所述第二螺栓凹槽向着所述开锁凹槽移动，以允许所述锁梁从所述第一锁梁位置移动到所述第二锁梁位置。

根据本发明的实施方式，所述接合器中的每个具有外表面和从所述外表面伸出的至少一个翅片，并且所述刻度盘中的每个具有内表面、从所述内表面伸出的伸出内部环和在所述伸出内部环上制成的至少一个开口槽，所述至少一个开口槽被确定尺寸以接纳所述接合器的所述至少一个翅片，其中，所述锁主体包括多个刻度盘槽和多个翅片槽，各刻度盘槽被确定尺寸以接纳所述刻度盘中的一个，各翅片槽被确定尺寸与接纳所述接合器中的一个的所述至少一个翅片，并且其中，所述多个刻度盘和所述多个接合器被布置成形成多个刻度盘-接合器对，各刻度盘-接合器对具有接合器和关联刻度盘，其中，

当所述挂锁在所述锁定模式下操作时，所述刻度盘-接合器对中的所述接合器的所述至少一个翅片与所述锁主体的关联翅片槽接合，但脱离所述关联刻度盘的所述至少一个开口槽，以允许所述刻度盘相对于所述心轴旋转，并且

当所述挂锁在所述开锁模式下操作时，所述接合器的所述至少一个翅片与所述关联刻度盘的所述至少一个开口槽部分接合并且与所述锁主体的所述关联翅片槽部分接合，以防止所述刻度盘和所述接合器二者相对于所述心轴旋转。

根据本发明的实施方式，当所述挂锁在所述锁定模式下操作时，如果在所述刻度盘-接合器对中的至少一对中所述接合器的所述至少一个翅片与所述刻度盘的所述至少一个开口槽未对准，则防止所述心轴在所述第一方向上移动。

根据本发明的实施方式，当所述挂锁在所述锁定模式下操作并且在所述刻度盘-接合器对中的每对中所述接合器的所述至少一个翅片根据组合代码与所述刻度盘的所述至少一个开口槽对准时，允许所述心轴在所述第一方向上从所述第一端移动到所述第二端。

根据本发明的实施方式，所述心轴具有含所述锁定区域的第一端和相对的第二端，所述心轴还包括与所述第二端附近的所述心轴固定地附接的重调销、能移动地安装在所述接合器安装部分和所述重调销之间的所述心轴上的方向板以及与所述重调销关联地能移动地安装在所述心轴上的端部塞，所述端部塞具有销通道，所述销通道被布置成接纳所述重调销，使得当所述心轴处于所述第一端时，所述重调销位于所述端部塞的所述销通道中，从而防止所述心轴相对于所述锁主体旋转。

根据本发明的实施方式，所述方向板具有板表面，所述板表面与所述端部塞关联地设置，使得当所述心轴从所述第一端移动到所述第二端时，致使所述重调销移动到所述端部塞的所述销通道外并且接触所述方向板的所述板表面，所述板表面被构造成防止所述心轴在所述第一方向上更远离所述第二端移动。

根据本发明的实施方式，当所述心轴处于所述第二端时，允许所述心轴与所述重调销一起相对于所述端部塞旋转，并且其中，所述方向板还具有板通道，所述板通道被布置成使得当所述重调销与所述板通道对准时，能致使所述心轴在所述第一方向上更远离所述第二端移动，使得所述接合器中的每个的所述至少一个翅片在与所述关联刻度盘的所述至少一个开口槽接合的同时，脱离所述锁主体的关联销槽，从而允许用户将所述刻度盘中的一个或更多个与所述接合器一起旋转，以改变组合代码。

根据本发明的实施方式，所述伸出内部环具有厚度并且所述至少一个开口槽中的每个制成在所述伸出内部环上，贯穿所述开口槽，并且其中，所述刻度盘中的每个还包括多个故障凹口，所述故障凹口制成在所述伸出内部环上，贯穿所述开口槽的一部分，使得当致使所述刻度盘-接合器对中的所述接合器相对于所述关联刻度盘旋转时，所述接合器的所述至少一个翅片被布置成摩擦所述关联刻度盘的所述故障凹口。

根据本发明的实施方式，所述故障凹口被构造成在所述接合器的所述至少一个翅片摩擦所述关联刻度盘的所述故障凹口时，产生咔哒声。

根据本发明的实施方式，所述至少一个翅片包括分布在所述接合器中的每个的所述外表面上的多个翅片，并且所述至少一个开口槽包括分布在所述刻度盘中的每个的所述伸出内部环上的多个开口槽。

根据本发明的实施方式，多个所述翅片分布在每个所述接合器的所述外表面上，并且多个所述开口槽分布在每个所述刻度盘中的所述伸出内部环上，使得每个所述刻度盘上的多个所述开口槽被构造成只以一种方式接纳关联接合器的多个所述翅片。

本发明的特点及优点为：

锁主体和心轴的单件式构造增强了拉伸测试和冲击测试中挂锁的耐久性。当挂锁处于锁定模式时，心轴全部位于锁主体的心轴通道内。但是，当挂锁处于开锁模式时，心轴的顶部部分位于心轴通道外，从而使得容易重调挂锁。此外，每个刻度盘具有多个故障凹口，以便增加撬开挂锁的难度级别。本发明的一个区别特征在于，当挂锁处于锁定模式和开锁模式时，防止接合器相对于心轴旋转。

附图说明

在结合附图(图1a至图11b)阅读了描述后，本发明将变得清楚。图1a是锁定模式下的挂锁的侧视截面图。

图1b是沿图1a中a-a线的挂锁的仰视截面图。

图2a和图2b是锁梁的不同侧视图。

图3a是示出锁主体的顶部的侧视图。

图3b是示出锁主体的底部的侧视图。

图4a是刻度盘的俯视图。

图4b是刻度盘的仰视图。

图5a是接合器的俯视图。

图5b是接合器的底部。

图6a和图6b是方向板的不同视图。

图7a和图7b是底部塞的不同视图。

图8是心轴的等角图。

图9a和图9b是按钮的不同视图。

图10a是处于开锁模式的挂锁的侧视截面图。

图10b是沿图10a中b-b线的挂锁的仰视截面图。

图11a是处于重设模式的挂锁的侧视截面图。

图11b是图11a的挂锁的仰视图。

具体实施方式

如图1至图11b中看到的，本发明涉及具有实心单件式构造的锁主体30的组合挂锁10，其中，锁主体30中的两个螺栓140、螺栓150被布置成当挂锁10处于锁定模式下时锁定锁梁20的短腿部21和长腿部22。单件式构造的心轴120用于控制螺栓140、螺栓150与锁梁20的接合和螺栓140、螺栓150与锁梁20的脱离。锁主体30和心轴120的单件式构造增强了拉伸测试和冲击测试中挂锁的耐久性。当挂锁10处于锁定模式时，心轴120全部位于锁主体30的心轴通道34内。但是，当挂锁10处于开锁模式时，心轴120的顶部部分位于心轴通道34外，从而使得容易重调挂锁。此外，每个刻度盘40具有多个故障凹口42，以便增加撬开挂锁的难度级别。本发明的一个区别特征在于，当挂锁10处于锁定模式和开锁模式时，防止接合器50相对于心轴120旋转。

挂锁10的锁主体30具有多个刻度盘槽35，刻度盘槽35被确定尺寸以安装多个刻度盘40。锁主体30具有与刻度盘槽35连通的多个棘齿销孔37，使得棘齿销60和棘齿弹簧70插入每个棘齿销孔37内，以提供针对刻度盘槽35中的刻度盘40的推动力。向棘齿销孔37中的每个应用密封塞80，以密封棘齿销孔37。锁主体30还具有用于将两个螺栓140、螺栓150布置在锁主体30内的螺栓孔33和用于密封螺栓孔33的螺栓密封塞160。螺栓140、螺栓150通过锁主体30内的心轴120而彼此分开。

锁主体30具有第一表面38和相对的第二表面39。锁主体30具有心轴通道34，心轴通道34从第一表面38延伸到第二表面39，被布置成接纳心轴120。心轴120具有第一端1201和第二端1202。心轴120具有接合器挡块123和圆形凹槽124以便限定接合器安装部分128，圆形凹槽124用于安装c形夹90。挂锁10具有一堆接合器50，所述接合器安装在心轴120的接合器安装部分128上，从而能够旋转。挂锁10还具有与接合器50以一定关系设置的多个刻度盘40。接合器50中的每个与不同刻度盘40关联，以形成刻度盘-接合器对。每个刻度盘40具有内表面43和从内表面43伸出的伸出内部环44。每个刻度盘40具有：一个或更多个开口槽41，所述开口槽在伸出内部环44上制成，贯穿环厚度；以及多个故障凹口42，所述故障凹口形成在伸出内部环44的上表面45上和下表面46上，但是只贯穿环厚度的一部分。每个接合器50具有大体圆柱形外表面52和从圆柱形外表面52伸出的一个或多个翅片51。接合器50的翅片51被布置成当挂锁10在开锁模式下和重设模式下操作时接合关联的刻度盘40的开口槽41。

锁主体30具有多个刻度盘槽35和多个接合器槽36。每个刻度盘槽35被确定尺寸以接纳刻度盘40中的一个，并且每个接合器槽36被确定尺寸以接纳接合器50中的一个。每个接合器槽36具有用于接纳接合器50的翅片51的多个开口136。在锁定模式下和开锁模式下，每个接合器50的翅片51接合关联的接合器槽36的翅片槽136。如此，防止接合器50相对于心轴120旋转。

当挂锁10处于锁定模式时，接合器50的翅片51接合在翅片槽136中，但脱离关联刻度盘40的开口槽41。因此，刻度盘40的转动对接合器50不起作用。这意味着，入侵者通过窥视锁主体来看到接合器50的翅片51从而对准所有接合器50进行开锁将会是非常困难的。此外，随着在刻度盘40相对于关联的接合器50旋转时，翅片51摩擦故障凹口42，故障凹口42产生咔哒声，从而致使入侵者难以通过转动刻度盘40来感觉到正确的开口槽41从而撬开该组合。

锁梁20具有短腿部21和长腿部22。短腿部21具有螺栓凹槽23，而长腿部22具有螺栓凹槽24。锁主体30具有短腿部锁定孔31和长腿部锁定通道32。短腿部锁定孔31在第一表面38上制成，进入锁主体30的一部分中，并且被布置成当挂锁在锁定模式下操作时接合锁梁20的短腿部21。长腿部锁定通道32也制成在第一表面38上，进入锁主体30的一部分中，被确定尺寸以接纳锁梁20的长腿部22。

根据本发明的实施方式，心轴120具有在心轴120的第一端1201处的锁定区127以及在锁定区127和接合器挡块123之间的圆形开锁槽122。心轴120具有在心轴120的第二端1202处的台阶126。台阶126被确定尺寸以布置并且铆接在按钮130的铆钉边缘孔131中，以使按钮130成为心轴120的一体部分。当挂锁10在锁定模式下操作时，心轴120基本上位于心轴通道34内。在该心轴位置处，心轴120的锁定区127或表面被构造成将螺栓140、螺栓150抵着锁梁20的螺栓凹槽23、螺栓凹槽24推动，以保持挂锁10处于锁定模式。心轴120具有被布置成接纳重调销170的销孔125。重调销170的一部分被压力配合到销孔125中并且重调销170的暴露部分贯穿方向板100的通道102布置。方向板100限制心轴120在锁定模式期间的旋转移动。

在重调销170被压力配合到心轴120的销孔125中之后，将方向板100和端部塞110组装到心轴120上。端部塞110布置在方向板100下方。端部塞110具有销通道111，销通道111被布置成当挂锁10处于开锁模式时接纳重调销170。一旦端部塞110已经组装好，方向板100就不能够相对锁主体30向上或向下移动。锁主体30被构造为使得在挂锁10处于开锁模式时，允许重调销170在端部塞110的销通道111内向上或向下移动。重调销170的向上移动受方向板100的板表面104限制。方向板100具有两个伸出尖端101，尖端101被确定尺寸以接合锁主体30中的底部接合器槽36的翅片槽136。如此，方向板100不能够相对于锁主体30旋转、向上移动或向下移动。

每个刻度盘40具有一个或更多个故障凹口42，故障凹口42使得挂锁10难以被撬开。每个刻度盘40与接合器50中的不同接合器关联，以形成刻度盘-接合器对。接合器50作为一堆被组装在心轴120的接合器挡块123和心轴120的圆形凹槽124之间。圆形凹槽124被确定尺寸以便c形夹90插入，以将该堆的接合器50保持在一起。c形夹90和接合器挡块123限定心轴120的接合器安装部分128。

当用户已经根据组合代码转动并且对准刻度盘40时，心轴120可被向上推动，直到重调销170移动到端部塞110的销通道111之外并且接触方向板100的板表面104。如果用户想要重调挂锁10，用户可使用心轴120顶部的转动凹槽121来旋转心轴120。因为方向板100上的挡块边缘103的限制，所以用户只能够将心轴120在远离挡块边缘103的一个方向上旋转，直到重调销170碰到方向板100的重调边缘105。重调销170此时与方向板100的板通道102对准。在这个位置，当心轴120被进一步向上推动以使锁处于重调模式时，重调销170能够移动进入方向板100的板通道102中。在重调模式下，接合器50的翅片51脱离锁主体30的接合器槽36中的每个中的翅片槽136。接合器50中的每个的翅片51此时安置在关联刻度盘40的开口槽41的内部。如此，致使接合器50随关联的刻度盘40一起旋转。用户可旋转刻度盘40来设置新的组合代码。

挂锁10的重要特征是：开口槽41位于每个刻度盘40中，并且每个接合器槽36具有用于接纳接合器50的翅片51的多个翅片槽136。如此，当锁处于锁定模式时，翅片51接合翅片槽136。如果每个刻度盘上有十个数字或符号用于形成组合代码，则在锁主体30上的每个接合器槽36中有十个翅片槽136。

锁定模式(图1a至图9b)

如图1中看到的，螺栓140、螺栓150接合心轴120，使得心轴120的锁定区127将螺栓140抵着短腿部21上的锁螺栓凹槽23推动，并且将螺栓150抵着锁梁20的长腿部22上的锁螺栓凹槽24推动。如此，锁梁20不能够被向上推动来将锁梁20的短腿部21从锁主体30的短腿部锁定孔31释放。

挂锁10具有用于形成多个刻度盘-接合器对的多个刻度盘40和多个接合器50。每个接合器50具有一个或更多个翅片51。每个翅片40具有一个或更多个开口槽41，开口槽41被确定尺寸以接纳关联接合器50的翅片51。一堆接合器50被组装在心轴120的接合器挡块123和心轴120的圆形凹槽124之间，使c形夹90插入圆形凹槽124中，以将接合器50固定就位。以此方式，仅仅通过各刻度盘-接合器对中的接合器50的翅片51与关联刻度盘40的开口槽41的对准来控制心轴120的向上/向下移动。

当挂锁10处于锁定模式和开锁模式时，每个接合器50中的翅片51接合锁主体30的关联接合器槽36中的翅片槽136。该接合防止接合器50相对于心轴120旋转。当挂锁10处于锁定模式时，每个接合器50中的翅片51脱离关联刻度盘40的开口槽41。因此，刻度盘40可相对于接合器50旋转。各刻度盘40具有故障凹口42，以致使锁更难被撬开。如果至少一个刻度盘-接合器对中接合器50的翅片51中的一个没有与刻度盘40的开口槽41中的一个对准，则心轴120不能够向上移动，打开锁。

挂锁10具有布置在心轴120上的c形夹90下方的方向板100和方向板100下方的贯穿心轴通道34被压力配合到锁主体30中的端部塞110。在这种关系中，用户不能够将心轴120向下推动来开锁，因为c形夹90被布置成接触方向板100。挂锁10还具有带有铆钉边缘孔131的按钮130，铆钉边缘孔131被铆接到心轴120的台阶126上。按钮130使得用户更容易将心轴120向上推动。

方向板100具有两个伸出的尖端101，尖端101被布置成接合锁主体30的底部接合器槽36中的翅片槽136。该接合在所有模式下都防止方向板100旋转。

心轴120具有重调销170，重调销170被压力配合或铆接到心轴120的销孔125中。端部塞110具有销通道111，销通道111用于在挂锁10处于锁定模式时接纳重调销170，从而防止心轴120相对于锁主体30旋转。锁主体30还具有用于接纳锁梁20的长腿部22的长腿部锁定通道32。

通过组合代码来开锁(图10a至图10b)

刻度盘40中的每个具有用于接纳接合器50的翅片51的一个或更多个开口槽41。当每个接合器50中的所有翅片51与关联刻度盘40的开口槽41对准时，心轴120可被向上推动(在第一方向上)。当心轴120被向上推动时，致使锁定区127远离螺栓140和螺栓150移动，从而允许螺栓140和螺栓150远离螺栓凹槽23(第一螺栓凹槽)和螺栓凹槽(第二螺栓凹槽)24向着心轴120的开锁凹口122移动。锁梁20可被向上拉动，以将锁梁20的短腿部21从短腿部锁定孔31释放。锁梁20具有侧切口表面25和尽头在壁27处的颈部26。当心轴120被向上推动时，侧切口表面25允许螺栓150从螺栓凹槽24移动到颈部26，然后移动到锁梁20的壁27。螺栓150与壁27的接触限制了锁梁20向上移动。

当心轴120被向上推动时，致使端部塞110的销通道111中的重调销170向上移动，直到重调销170接触方向板100的板表面104。重调销170与板表面104的接触限制心轴通道34内的心轴120向上移动。如此，接合器50的翅片51中的每个部分地接合关联刻度盘40的开口槽41并且部分地接合锁主体30的关联接合器槽36中的翅片槽136中的一个。该部分接合防止在挂锁10处于开锁模式时接合器50和刻度盘40相对于锁主体30移动。上述特征防止组合代码被无意改变。

重调组合(图11a至图11b)

如在图11a中看到的，接合器50中的每个的底部位于关联刻度盘40的底部附近。心轴120进一步向上移动可以使接合器50的翅片51脱离锁主体30的关联接合器槽36中的翅片槽136并且还使翅片51与关联刻度盘40的开口槽41接合。因此，在重设模式下，刻度盘40和接合器50可以相对于心轴120旋转。

方向板100被构造成在锁处于开锁模式时，因方向板100上的挡块边缘103而限制心轴120的旋转移动。用户可将心轴120在顺时针方向上旋转，直到压力配合到心轴120的销孔125中的重调销170接触方向板100的重调边缘105。在该位置，重调销170与方向板100的通道102对准。这样允许用户将心轴120进一步向上推动，使得重调销170移动进入通道102中。如上所述，各接合器50的翅片51变成完全脱离主体30的关联接合器槽36中的翅片槽136并且各接合器50的翅片51安置在关联刻度盘40内。因此，用户可以转动刻度盘40，以设置新的组合代码。刻度盘40的转动还使接合器50同时旋转。在已经设置了新组合代码之后，用户可以将心轴120向下推动，直到重调销170接触端部塞110的平坦表面112。然后，用户可以将心轴120在逆时针方向上旋转，使得致使重调销170旋转，直到它接触方向板100的挡块边缘103。在该位置，重调销170再次对准端部塞110的销通道111，并且用户可将锁梁20向下推动，使得锁梁20的短腿部21移动进入短腿部锁定孔31中。在该锁梁位置，螺栓140、150与锁梁20的螺栓凹槽23、24对准。然后，用户可将心轴120向下推动，使得致使开锁凹槽122将螺栓140、150向着螺栓凹槽23、24推动。随着心轴120进一步向下移动，心轴120的锁定区域127接触螺栓140、150。在刻度盘40被打乱之后，锁处于锁定模式。

虽然已经相对于本发明的一个或更多个实施方式描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行所述实施方式的形式和细节上的各种其他改变、省略和偏离。