ЗАМОК Российский патент 1999 года по МПК E05B27/08 

Изобретение относится к устройствам для запирания дверей жилых и служебных помещений, хранилищ, складов и т.д. Замок может быть использован также для запирания дверей, капотов двигателя и багажников автомобилей и для замков зажигания автомобилей.

Известен замок, содержащий корпус, в котором расположен поворотный барабан с размещенными в нем толкателями, взаимодействующими с подпружиненными запирающими штифтами, установленными в корпусе, и нажимной ключ, при этом толкатели выполнены ступенчатыми, обращенными большими основаниями к запирающим штифтам (см. авт. свид. СССР N 520794, кл. E 05 B 35/04, 1977 г.)
Известен замок, содержащий размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены пружины и частью своей длины штифты, выполненные с хвостовиками со стороны пружин, а в донной части кольцевой полости корпуса выполнены отверстия под хвостовики штифтов, причем длина штифтов с хвостовиками равна длине кольцевой полости корпуса (см. свидетельство N 722 на полезную модель "Замок Кротова", кл. E 05 B 27/00, 1993 г.).

Это известное техническое решение является наиболее близким по техническому существу и достигаемому результату.

Однако, этот замок имеет недостатки по конструкции и в надежности предотвращения возможности приведения в действие замка посторонними предметами.

Недостатки конструкции обусловлены прежде всего выполнением штифтов с хвостовиками и отверстиями под них в донной части корпуса.

Вторым недостатком известного замка является возможность приведения в действие с помощью посторонних предметов. Если каким-либо предметом утопить толкатели и штифты до упора в дно корпуса и затем зафиксировать пружины и штифты в утопленном положении, например, с помощью быстротвердеющей жидкости, то появится возможность оттянуть одни только толкатели назад к лицевому торцу корпуса. После этого будет возможно повернуть барабан, так как толкатели и штифты удалось разъединить и в плоскости взаимодействия торцев барабана и втулки не будет размещено ни одного штифта или толкателя.

Сущность изобретения - повышение надежности замка путем предотвращения возможности приведения в действие посторонним предметом.

Поставленная цель достигнута за счет того, что замок, содержащий размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены частью своей длины подпружиненные штифты с элементами для удержания штифтов, снабжен набором дополнительных толкателей, установленных, по крайней мере, по одному в продольных ячейках барабана со стороны, противоположной штифтам, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев с плавным переходом к их наружным поверхностям, а кольцевая полость корпуса в зоне ее торца и продольные ячейки барабана со стороны кольцевой полости корпуса выполнены встречно расширяющимися с плавными переходами к их продольным образующим.

Поворотная ось выполнена с радиальным выступом, преимущественно в зоне ее барабана, а корпус выполнен с пазом под радиальный выступ.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 - изображен замок в продольном разрезе;
на фиг. 2 - изображен ключ замка;
на фиг. 3 - изображена зона 1 в сечении Д-Д фиг. 1;
на фиг. 4 - изображено сечение Б-Б фиг. 1;
на фиг. 5 - изображено сечение Б-Б фиг. 1 (вариант);
на фиг. 6 - изображено сечение В-В фиг. 2;
на фиг. 7 - изображено сечение В-В фиг. 2 (вариант);
на фиг. 8 - изображено сечение В-В фиг. 2 (вариант);
на фиг. 9 - изображено сечение В-В фиг. 2 (вариант);
на фиг. 10 - изображено сечение Г-Г фиг. 1;
на фиг. 11 - изображено сечение Г-Г фиг. 1 (вариант);
на фиг. 12 - изображено сечение Г-Г фиг. 1 (вариант);
на фиг. 13 - изображено сечение Г-Г фиг. 1 (вариант).

Замок содержит корпус 1, поводковую ось 2, набор штифтов 3, основных толкателей 4 и дополнительных толкателей 5, а также пружины 6. Корпус выполнен в форме тонкостенного цилиндра с двумя торцевыми стенками - передней 7 и задней 8, а также втулкой 9. Втулка 9 расположена внутри корпуса концентрично его продольной оси, примыкающей к задней стенке 8, и имеет длину, меньшую длины внутреннего пространства корпуса, то есть не доходит до передней стенки 7. В передней торцевой стенке 7 корпуса выполнены прорези 10 под ключ 11, например четыре, расположенные под прямым углом друг к другу. Возможно и иное количество прорезей на передней стенке корпуса и соответствующее количество продольных пластин 12 на ключе 11 и их взаимное расположение. Внутри корпуса образована цилиндрическая полость между передней торцевой стенкой 7 корпуса и торцем втулки 9. Поводковая ось 2 имеет цилиндрический участок 13 и примыкающий к нему барабан 14. Цилиндрический участок 13 поводковой оси расположен во втулке 9 корпуса и выходит за пределы задней торцевой стенки 8 корпуса и соединен с исполнительным механизмом (на чертеже не показан).

Выполнение поводковой оси с цилиндрическим участком 13, выходящим за пределы задней торцевой стенки 8 корпуса предусматривается в том случае, когда замок входит в состав традиционных систем - для дверей жилых и служебных помещений.

При использовании замка в конструкциях замковых систем для дверей и багажников автомобилей целесообразно вместо цилиндрического участка 13 поводковую ось 2 выполнить с радиальным выступом 15.

В связи с тем, что в процессе работы радиальный выступ будет совершать движение по дуге окружности, то в корпусе предусматривается соответствующий дугообразный паз 16.

При использовании замка в конструкциях замков зажигания автомобилей, совмещенных с противоугонным средством, следует применять вариант исполнения поворотной оси 2 с цилиндрическим участком 13, выходящим за пределы задней торцевой стенки корпуса, и с радиальным выступом 15. Цилиндрический участок 13 будет служить для управления электрической частью автомобильного замка зажигания, а радиальный выступ 15 будет служить для управления противоугонным средством автомобиля.

Барабан 14 расположен в цилиндрической полости корпуса и выполнен с несколькими продольными прорезями 17 (фиг. 4), равными по количеству числу прорезей на передней стенке 7 корпуса и числу продольных пластин 12 ключа 11. Количество прорезей на барабане и соответствующее ему количество продольных пластин на ключе может быть равным двум и более. Взаимное расположение прорезей на барабане и продольных пластин на ключе также может быть различно как по отношению к продольной оси барабана и ключа, так и по угловому расположению относительно друг друга (углы α₂,α₃ и т.д.). Возможно выполнение пластин различной толщины (b₁, b_n, см. фиг. 6...9).

Каждая продольная прорезь барабана у его периферии переходит в продольную ячейку 18, которая имеет в поперечном сечении ширину несколько большую, чем ширина продольной прорези 17. Ячейки 18 барабана могут быть открытыми с наружной стороны (см. фиг. 4) или закрытыми (см. фиг. 5). В ячейках 18 расположены штифты 3 и толкатели 4 и 5. Толкатели и штифты имеют цилиндрическую форму, однако могут иметь и другую форму, например, цилиндрическую с продольной фаской, многогранную.

Торцы основных толкателей 4 и штифтов 3, взаимодействующие друг с другом, имеют конические поверхности 19. При этом угол конусности этих поверхностей менее 30^o. Такое выполнение обеспечивает значительное облегчение срабатывания механизма замка и не позволяет определить зону расположения плоскости взаимодействия торцев барабана и втулки при помощи постороннего предмета для его открывания.

На втулке 9 предусмотрены элементы 20 для удержания штифтов 3 от окружного перемещения. Эти элементы могут иметь различную форму и место расположения. Например, по форме и размерам повторять элементы между продольными ячейками барабана (см. фиг. 10). Могут иметь и более простую форму в виде продольных ребер, выполненных на втулке (см. фиг. 11), или в виде отдельно выполненных вставок (см. фиг. 12). Возможно обойтись и без указанных элементов, при этом удерживать штифты от окружного перемещения за счет изменения формы поперечного сечения штифтов и втулки, например, многогранного (см. фиг. 13). Не исключены и другие варианты выполнения этих элементов.

Штифты 3 частью своей длины расположены в полости 21, образованной корпусом и втулкой, а другие части штифтов, обращенные к коническим поверхностям, расположены в ячейках 18 барабана 14. Толкатели полностью расположены в ячейках барабана.

К торцам штифтов 3 со стороны их конических поверхностей 19 примыкают торцы основных толкателей 4, также имеющие коническую поверхность 19. Параметры конических поверхностей 19 штифтов 3 и конических поверхностей 19 основных толкателей 4 - одинаковы.

К торцам основных толкателей со стороны их прямых торцев примыкают дополнительные толкатели 5. Дополнительные толкатели 5 с обеих сторон выполнены с прямыми торцами. Количество дополнительных толкателей 5 не ограничено. В одной ячейке 18 барабана 14 должны находиться, как минимум, один штифт 3, один основной толкатель 4 и один дополнительный толкатель 5. Дополнительных толкателей может быть один, два и более.

Размер секретности замка L_const состоит из сумм длин двух или более толкателей, основного и дополнительных:
L_const= l₁+l₂= Σln .
Толкатели могут иметь разную длину, но сумма их длин постоянна.

Наружные поверхности Л штифтов и основных толкателей в зоне их соприкосновения, как указано на фиг. 3, выполнены коническими, но эти поверхности могут быть выполнены и другой формы. Но при любой форме выполнения этих поверхностей необходимо обеспечить плавный переход от этих поверхностей к наружным поверхностям К штифтов и основных толкателей.

Поверхности Л на штифтах и основных толкателях наклонены к их осям под углом α₁. В зоне взаимодействия торца барабана 14 и торца втулки 9 (плоскость А-А) выполнены поверхности М, аналогичные поверхностям Л на штифтах и основных толкателях. Поверхности М имеют угол наклона α₁ к оси взаимодействия штифтов основных толкателей, находящихся в продольных ячейках 18, с плавным переходом к их основной поверхности.

Взаимодействующие торцы штифтов и основных толкателей выполнены с поперечным размером d₁, штифты и основные толкатели выполнены с поперечными размерами d₃, а продольные ячейки 18 в барабане выполнены с поперечным размером d₂.

Для обеспечения четкой и плавной работы указанных деталей и элементов в плоскости А-А, то есть в плоскости взаимодействия торцев барабана и втулки, необходимо выполнить следующие условия:
d₂-d₁ > d₂-d₃, при этом:
d₁ > 1/3d₂ - когда поверхность М выполнена прямой без наклона;
d₁ > 1/3d₄ - когда поверхность М выполнена конической или какой-либо иной с плавным переходом к основной поверхности продольных ячеек.

Кроме того, исходя из условий технологичности и плавности работы, следует выполнить дополнительные условия:
- угол наклона α₁ поверхностей Л и М должен стремиться к минимальной величине;
- количество толкателей должно стремиться к максимальной величине;
- зазор между поверхностями продольных прорезей и поверхностями толкателей, то есть разность d₂-d₃, должна стремиться к минимуму.

Работа замка осуществляется следующим образом.

Ключ 11 вставляется в прорези 10 стенки 7 корпуса 1, расположение которых совпадает с продольными прорезями 17 барабана 14. Радиальные выступы пластин 12 ключа 11, преодолевая сопротивление пружин 6, передвигают набор толкателей и штифты вглубь корпуса до момента упора торца ключа в дно 22 продольных прорезей барабана. В этот момент взаимодействующие торцы основных толкателей и штифтов совмещаются с плоскостью А-А взаимодействия торца барабана 14 и торца втулки 9. Барабан 14 с помощью ключа поворачивается совместно с цилиндрической частью 13 и/или с радиальным выступом 15 поводковой оси 2 и приводит в действие исполнительный механизм замка.

В исходном положении дополнительные толкатели 5 упираются в переднюю торцевую стенку корпуса, а штифты - в основные толкатели 4. Плоскость А-А оказывается перекрытой набором штифтов.

При попытке несанкционированного приведения в действие замка посторонними лицами может быть использована жидкость быстрозатвердевающая. Каким-либо посторонним предметом воздействуя через прорези 10 в передней торцевой стенке 7 корпуса на торцы дополнительных толкателей 5, можно утопить весь набор дополнительных толкателей 5, основных толкателей 4 и штифтов 3 до упора в заднюю стенку 8 корпуса 1 до полного сжатия пружин 6. После утапливания всего набора представляется возможным зафиксировать на некоторое время, по крайней мере, пружины и штифты с помощью быстрозатвердевающего вещества.

Затем можно попытаться отодвинуть толкатели в сторону передней стенки корпуса, например, цепляя толкатели крючкообразным предметом для того, чтобы вывести толкатели за плоскость взаимодействия торца барабана с торцем втулки. При этом предполагается, что все штифты утоплены за пределы указанной плоскости в глубь кольцевой полости корпуса.

Если бы удалось таким образом развести в разные стороны толкатели и штифты, то удалось бы повернуть барабан посторонним предметом.

В данном замке такая возможность исключена за счет того, что в каждой продольной ячейке барабана размещено, как минимум, два толкателя - основной и дополнительный. Отодвинуть в сторону передней стенки корпуса можно только один дополнительный толкатель, который обращен к передней стенке корпуса, а следующий за ним основной или еще один дополнительный толкатель отодвинуть вперед невозможно, так как не представляется возможным зацепиться за край этого толкателя, что обусловлено небольшой глубиной прорезей 17 в барабане, предназначенных для размещения ключа. Глубина этих прорезей подобрана таким образом, что длина самого короткого из дополнительных толкателей не намного меньше этой глубины. То есть, если второй толкатель и будет выступать за пределы указанных прорезей, то весьма на малую величину.

Таким образом набор толкателей при соблюдении определенных размерных параметров элементов и деталей замкового механизма обеспечивает повышение надежности замка.

Кроме того, замок может быть использован в конструкциях различных устройств для запирания не только дверей, но и для конструкций замков зажигания автомобилей, совмещенных с противоугонным устройством.

Замок позволяет предотвратить его взлом посторонними предметами и содержит размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены частью своей длины подпружиненные штифты с элементами для удержания штифтов. Он снабжен набором дополнительных толкателей, установленных по крайней мере по одному в продольных ячейках барабана со стороны, противоположной штифтам, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев с плавным переходом к их наружным поверхностям, а кольцевая полость корпуса в зоне ее торца и продольные ячейки барабана со стороны кольцевой полости корпуса выполнены встречно расширяющимися с плавными переходами к их продольным образующим. 1 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Замок, содержащий размещенные в корпусе поворотную ось с барабаном и набор попарно установленных в продольных ячейках барабана подпружиненных штифтов и толкателей, при этом в корпусе выполнены центральное отверстие под поворотную ось, переходящее в соосную с ним цилиндрическую полость под барабан поворотной оси, а также кольцевая полость, концентричная центральному отверстию, в которой расположены частью своей длины подпружиненные штифты с элементами для удержания штифтов, отличающийся тем, что он снабжен набором дополнительных толкателей, установленных, по крайней мере, по одному в продольных ячейках барабана со стороны противоположной штифтам, при этом участки штифтов и толкателей со стороны их взаимодействующих торцев выполнены сужающимися в направлении взаимодействующих торцев с плавным переходом к их наружным поверхностям, а кольцевая полость корпуса в зоне ее торца и продольные ячейки барабана со стороны кольцевой полости корпуса выполнены встречно расширяющимися с плавными переходами к их продольным образующим. 2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что поворотная ось выполнена с радиальным выступом преимущественно в зоне ее барабана, а корпус выполнен с пазом под радиальный выступ.