ЗАМОК Российский патент 2000 года по МПК E05B27/08 E05B35/04 

Изобретение относится к устройствам для запирания 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 с центральным и глухими радиальными отверстиями, установленный в центральном отверстии корпуса поворотный барабан с радиальными отверстиями, соосными радиальным отверстиям корпуса, подпружиненные штифты и толкатели, расположенные соответственно в радиальных отверстиях корпуса и поворотного барабана, снабженный со стороны скважины рукояткой (см., например, авт. св. N 1263788, E 05 B 27/00, 1985 г.).

Однако недостатком известного замка является возможность его открывания отмычками, поскольку при изготовлении замка имеются допуски, в результате чего между подвижной и неподвижной частями может возникнуть уступ, в который при открывании отмычкой упирается толкатель и подвижная часть поворачивается относительно неподвижной, замок открывается.

Известен также замок, ближайший по технической сущности к изобретению, содержащий корпус с размещенным в нем регулируемым блоком и подпружиненные секции основного блока.

В регулируемом блоке и секциях основного блока установлены с возможностью поворота цилиндры. Соосно цилиндрам размещены поводок и диск. В блоках и цилиндрах установлены соответственно подпружиненные запирающие штифты и толкатели. Причем последние в месте их взаимодействия торцевыми поверхностями выполнены с полусферическими фасками (см., например, авт. св. N 1659615, E 05 B 27/04), 1987 г.

Однако известный замок недостаточно надежно обеспечивает закрывание, т. е. его можно открыть отмычкой. Это связано с тем, что штифты и толкатели в месте их взаимодействия выполнены в виде полусферы, а при совмещении подвижной и неподвижной частей замка они движутся по цилиндрической поверхности.

Выполнение полусферических и цилиндрической поверхностей является технологически трудоемким процессом, что приводит к недостаточно высокой точности изготовления. В результате этого между блоком и цилиндром возникает уступ. Отмычка упирается в этот уступ и замок открывается. Для предотвращения этого недостатка в таких замках увеличивают количество толкателей. Однако это недостаточно эффективно. Кроме того, повысить точность изготовления полусфер толкателей, которые имеют относительно небольшие размеры и перемещение их не в плоскости, а по цилиндрической поверхности практически невозможно. Возникла задача: при меньших габаритах замка увеличить размеры толкателей и обеспечить поворот подвижной части относительно неподвижной (открывание, закрывание) в плоскости, что значительно повысит технологичность изготовления замка.

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. св. СССР N 520794, кл. E 05 B 35/04, 1977 г.). Этот известный замок имеет указанные выше недостатки, хотя по составу конструктивных признаков ближе к предлагаемому замку.

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 выполнено 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 данной части кольцевой полости корпуса выполнены отверстия под хвостовики штифтов, причем длина штифтов с хвостовиками равна длине кольцевой полости корпуса (см. авт. св. 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 и 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 данной части корпуса.

В этом замке не исключена возможность приведения его в действие с помощью посторонних предметов. Если каким-либо посторонним средством удается 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 толкатели назад к переднему торцу корпуса замка. После этого будет возможно повернуть барабан, так как толкатели и штифты удалось разъединить и в плоскости взаимодействия торца барабана и торца корпуса, образующего кольцевую полость, не будет размещено ни одного штифта или толкателя.

Кроме того, концы последних витков пружин также не способствуют повышению надежности работы замка.

Конец последнего витка пружины со стороны дна корпуса, обладая достаточной твердостью не только выбивает мелкие лунки и царапины, за которые в последующей работе конец последнего витка зацепляется и стопорится.

Но более серьезным недостатком в работе концов последних витков пружин является ситуация, возникающая в зоне, противоположной дну корпуса, а именно у торцов штифтов. Торцы штифтов выполнены с фасками. За счет этих фасок образуется кольцевой зазор между поверхностью этих фасок и поверхностью продольных ячеек в корпусе, в которых размещены указанные штифты. Если конец последнего витка пружины попадает в этот зазор, то происходит заклинивание трех элементов: корпуса, штифта и пружины, а через них происходит стопорение всего замкового механизма.

Вывести замковый механизм из этого состояния часто возможно только в результате полной разборки или разрушения.

Между торцами части корпуса, образующими кольцевую полость, и барабаном неизбежен зазор, который определяется не конструктивными параметрами, а возможной точностью изготовления. Уменьшить указанный зазор возможно за счет повышения точности изготовления деталей, но повышение точности изготовления приводит к резкому удорожанию замка.

При наличии зазора между упомянутыми торцами возможно заклинивание штифтов и толкателей.

Цель изобретения - повышение надежности.

Для достижения повышения надежности в работе замкового механизма предлагается отказаться от выполнения корпуса с монолитными дном и заменой этого элемента другим - так называемым подвижным дном. Подвижное дно соединено с поворотной осью барабана и передает осевые усилия от пружин не на дно корпуса, а на барабан и тем самым обеспечат компенсацию упомянутого выше зазора.

Для исключения пагубного влияния концов последних витков пружин предлагается изменить их конфигурацию.

В результате проведения этих изменений необходимо отказаться от хвостовиков штифтов - они не нужны.

Поставленная цель достигнута за счет того, что в замок, содержащий корпус, поворотную ось и набор подпружиненных толкателей и штифтов, а также ключ, при этом поворотная ось выполнена двухступенчатой, первая ступень - барабан - с продольными прорезями под ключ, переходящими в продольные каналы, в которых размещены попарно толкатели и штифты, вторая ступень меньшего диаметра выходит за пределы корпуса, который выполнен с полостью под барабан поворотной оси, с центральным отверстием под вторую ступень поворотной оси, а также с продольными каналами соосными продольным каналам барабана для каждой пары толкателей и штифтов, причем пружины установлены в продольных каналах корпуса, а штифты одной частью своей длины установлены в продольных каналах корпуса, другой частью своей длины - в продольных каналах барабана, снабжен опорным элементом, соединенным со второй ступенью поворотной оси за пределами корпуса, продольные каналы которого выполнены сквозными, пружины установлены в продольных каналах корпуса с возможностью взаимодействия своими торцами с опорным элементом.

Замок снабжен сепаратором, размещенным между опорным элементом и пружинами, и частично утоплен в корпусе.

Продольные каналы барабана и корпуса не параллельны центральному отверстию корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен замок в продольном разрезе;
на фиг. 2 изображен ключ замка;
на фиг. 3 изображен вариант выполнения замка;
на фиг. 4 изображено сечение А-А фиг. 1;
на фиг. 5 и 6 изображены сечения А-А фиг. 1, варианты выполнения;
на фиг. 7 изображено сечения Б-Б фиг. 1;
на фиг. 8, 9, 10, 11 и 12 изображены сечения Б-Б фиг. 1, варианты выполнения;
на фиг. 13 изображено сечение В-В фиг. 2;
на фиг. 14, 15, 16 и 17 изображены сечения В-В фиг. 2, варианты выполнения;
на фиг. 18 изображен замок в рабочем положении;
на фиг. 19 изображен вариант выполнения замка.

Замок содержит корпус 1, поворотную ось 2, набор штифтов 3 и толкателей 4, а также пружины 5.

Корпус выполнен в форме тонкостенного цилиндра с передней торцовой стенкой 6. В передней торцовой стенке 6 корпуса выполнены прорези 7 под ключ 8, например, четыре расположенные под прямым углом друг к другу. Возможно и иное количество прорезей на передней торцовой стенке корпуса и соответствующее количество продольных лепестков 9 на ключе 8.

Внутри корпуса 1 образована полость 10 в зоне, примыкающей к передней стенке 6, переходящая в осевой канал 11, а также ряд продольных каналов 12, параллельных осевому каналу 11.

Поворотная ось 2 состоит из двух участков: цилиндрического 13 и барабана 14.

Цилиндрический участок 13 поворотной оси 2 расположен в осевом канале 11 корпуса, выходит из корпуса и соединен за пределами корпуса с опорным элементом 15.

Барабан 14 расположен в цилиндрической полости 10 корпуса и выполнен с некоторым количеством продольных прорезей 16, равным количеству продольных каналов 12 в корпусе и равным количеству прорезей 7 на передней стенке 6 корпуса и количеству продольных лепестков 9 ключа 8. Количество прорезей на барабане, каналов в корпусе и соответственно количество продольных лепестков на ключе может быть два и более. Взаимное расположение прорезей на барабане, каналов в корпусе и продольных лепестков на ключе также может быть различно как по отношению к продольной оси барабана и ключа, так и угловому расположению относительно друг друга (углы a1, a2... и т.д). Возможно выполнение лепестков различной толщины (в1...вn), а также с выступами (см. фиг. 13, 14, 15, 16 и 17). Продольные прорези 16 барабана 14 в зоне наружной периферии переходят в продольные каналы 17. Продольные каналы 17 барабана 14 могут быть выполнены открытыми к периферии барабана: прямоугольного (см. фиг. 4) или овального (см. фиг. 5) поперечного сечения. Однако эти продольные каналы могут быть выполнены закрытыми к периферии барабана (см. фиг.6).

В продольных каналах 17 барабана 14 и в продольных каналах 12 корпуса 1 размещены попарно штифты 3, толкатели 4 и пружины 5.

Толкатели и штифты имеют цилиндрическую форму, однако могут иметь и другую форму, например, цилиндрическую с продольными лысками, многогранную (см. фиг. 7,12).

Торцы толкателей, обращенные к передней торцевой стенке корпуса, прямые. Торцы толкателей и штифтов, взаимодействующие друг с другом также прямые, но меньшего диаметра за счет образования на этих концах конических поверхностей 18.

Штифты 3 частью своей длины расположены в продольных каналах 12 корпуса, а другой частью своей длины, обращенной к их коническим поверхностям, расположены в продольных каналах 17 барабана 14.

Толкатели 4 полностью расположены в продольных каналах 17 барабана 14.

Продольные каналы 12 в корпусе 1, в которых размещены штифты 3 и пружины 5, выполнены сквозными, то есть концы пружин 5 со стороны опорного элемента 15 свободно выходят за пределы торца корпуса 1.

Продольные каналы 12 в корпусе 1 выполняются в монолите корпуса с различным поперечным сечением: круглым, прямоугольным, квадратным (см. фиг. 7,8).

Исходя из технологических возможностей выполнение продольных каналов 12 в монолите корпуса 1 может быть заменено выполнением этих каналов в отдельном элементе 19, типа втулка, который устанавливается в корпусе 1 и охватывает цилиндрический участок 13 поворотной оси 2. Продольные каналы 12, выполненные в отдельном технологическом элементе 19, типа втулка, имеют открытую форму различной конфигурации (см. фиг. 9,10). Вместо втулки с продольными каналами можно выполнить цилиндрическую втулку 20 и отдельно элемент для удержания штифтов 3 от смещения в виде пластин 21 (см. фиг. 11).

Можно избежать изготовления отдельных удерживающих элементов - пластин 21 за счет выполнения втулки 22 с граненой наружной поверхностью, а штифты 23 также гранеными, что обеспечит их удержание от смещений.

Опорный элемент 15 соединен с цилиндрическим участком 13 поворотной оси и служит упором для пружин 5. Пружины 5 одним своим торцом взаимодействуют с торцом штифтов 3, а вторым своим торцом взаимодействуют с опорным элементом 15. Вместе с тем упорный элемент 15 может выполнять роль передающего элемента, то есть он будет передавать вращательное движение от поворотной оси на исполнительный механизм.

Однако при этом следует указать, что эти функции могут быть разделены, то есть один элемент будет служить только упором для пружин, а для передачи движения на исполнительный механизм использоваться другой элемент.

Для исключения возможного внедрения концов последних витков пружины в поверхность опорного элемента 15 между пружинами и упорным элементом можно разместить промежуточный сепаратор 24 (см. фиг. 3), который частично утоплен в корпусе.

Концы последних витков пружины отведены от точки взаимодействия с торцами штифтов и сепаратора 24 или опорного элемента 15. Концы последних витков могут быть отведены радиально внутрь последнего витка, отогнуты вдоль пружины внутри ее или по иной какой-либо конфигурации и расположению, но исключающее силовое взаимодействие с сепаратором или упорным элементом, а главное исключающее попадание конца последнего витка пружины в зону между фаской на торце штифтов 3 и поверхностью продольных каналов 12 корпуса 1.

На продольных лепестках 9 ключа 8 выполнены радиальные выступы 25 для радиального взаимодействия с торцами толкателей 4.

Работа замка осуществляется следующим образом.

Ключ замка 8 вставляется в продольные прорези 16 барабана при совмещении этих прорезей с продольными лепестками 9 ключа 8. Радиальные выступы 25 лепестков ключа, преодолевая сопротивление пружин 5, передвигают толкатели и штифты в глубь корпуса до момента упора торца 26 ключа 8 в дне 27 продольных прорезей барабана. В этот момент взаимодействующие торцы толкателей 4 и штифтов 3 совмещаются с плоскостью Г-Г.

Плоскость Г-Г проходит через торец между барабаном 14 и цилиндрическим участком 13 поворотной оси 2 (см. фиг. 18).

Поворотная ось 2 с помощью ключа 8 в этот момент может вращаться, приводя в движение исполнительный механизм.

Если хотя бы один из штифтов будет продвинут глубже, чем указано выше, то тогда движение поворотной оси будет невозможно. Такой случай может
возникнуть при попытке привести в действие замок с помощью нештатного ключа или постороннего предмета.

При выведении ключа из прорезей барабана толкатели и штифты возвращаются в исходное положение. В исходном положении толкатели упираются в торцевую переднюю стенку корпуса, а штифты - в толкатели. Плоскость Г-Г оказывается перекрытой набором штифтов.

Данный замок обеспечит надежную работу всех его элементов при повышенной секретности.

Повышение надежности в работе замка обеспечивается снабжением замка опорным элементом, который служит опорой для пружин. Если в известных конструкциях замков пружины упирались в глухое дно каждого продольного канала в корпусе, то в данном замке вместо дна, выполненного за одно целое с корпусом, имеется опорный элемент, на который опираются торцы пружин, но за пределами корпуса, пружины свободно выходят из корпуса. Опорный элемент имеет жесткую связь с поворотной осью замка. Таким образом, образована совсем иная схема передачи силового взаимодействия деталей замка.

В известном замке пружины передавали осевое силовое взаимодействие между дном корпуса и штифтами на толкатели, а толкатели в свою очередь на переднюю стенку корпуса, увлекая через силы трения за собою барабан поворотной оси. В результате такого силового взаимодействия по упомянутой выше плоскости Г-Г заведомо образовывался осевой зазор, так как пружины стремились отодвинуть барабан и внутренний торец корпуса в плоскости Г-Г друг от друга. Ситуация усугублялась в случае невыгоднейшего распределения полей допусков при изготовлении деталей.

В данном замке силовая схема взаимодействия указанных деталей совсем иная. Пружины, упираясь не на корпус, а на напорный элемент, обеспечивают постоянное поджатие барабана к внутреннему торцу корпуса в плоскости Г-Г, следовательно, не будет зазора по этой плоскости между указанными элементами.

Отсутствие упомянутого зазора исключает возможность перекосов барабана относительно корпуса и заклинивание штифтов и толкателей.

Это отличие данного замка является наиболее значительным для достижения поставленной цели - повышения надежности.

Выполнение пружин с отогнутыми концами последних витков исключает возможность попадания этих концов в зону между фаской на торце штифта и поверхностью продольных каналов в корпусе и в барабане.

3амок содержит корпус, поворотную ось и набор подпружиненных толкателей и штифтов, а также ключ, при этом поворотная ось выполнена двухступенчатой, первая ступень - барабан с продольными прорезями под ключ, переходящими в продольные каналы, в которых размещены попарно толкатели и штифты, вторая ступень меньшего диаметра выходит за пределы корпуса, который выполнен с полостью под барабан поворотной оси, с центральным отверстием под вторую ступень поворотной оси, а также продольными каналами, соосными продольным каналам барабана для каждой пары толкателей и штифтов, причем пружины установлены в продольных каналах корпуса, а штифты одной частью своей длины установлены в продольных каналах корпуса, другой частью своей длины - в продольных каналах барабана. Он снабжен опорным элементом, соединенным со второй ступенью поворотной оси за пределами корпуса, продольные каналы которого выполнены сквозными, пружины установлены в продольных каналах корпуса с возможностью взаимодействия своими торцами с опорным элементом. Замок имеет повышенную надежность в эксплуатации. 2 з.п.ф-лы, 19 ил.

1. Замок, содержащий корпус, поворотную ось и набор подпружиненных толкателей и штифтов, а также ключ, при этом поворотная ось выполнена двухступенчатой, первая ступень - барабан с продольными прорезями под ключ, переходящими в продольные каналы, в которых размещены попарно толкатели и штифты, вторая ступень меньшего диаметра выходит за пределы корпуса, который выполнен с полостью под барабан поворотной оси, с центральным отверстием под вторую ступень поворотной оси, а также продольными каналами соосными продольным каналам барабана для каждой пары толкателей и штифтов, причем пружины установлены в продольных каналах корпуса, а штифты одной частью своей длины установлены в продольных каналах корпуса, другой частью своей длины - в продольных каналах барабана, отличающийся тем, что он снабжен опорным элементом, соединенным со второй ступенью поворотной оси за пределами корпуса, продольные каналы которого выполнены сквозными, пружины установлены в продольных каналах корпуса с возможностью взаимодействия своими торцами с опорным элементом. 2. Замок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен сепаратором, размещенным между опорным элементом и пружинами и частично утопленным в корпус. 3. Замок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что продольные каналы барабана и корпуса не параллельны центральному отверстию корпуса.