ЗАМОК С МУЛЬТИПОДВИЖНЫМИ КОДОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Российский патент 2016 года по МПК E05B1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к запирающим устройствам и может быть использовано в ключевых замках различного назначения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Механизмы секретности ключевых замков - цилиндровых, дисковых и сувальдных - построены на подвижных деталях двух типов - кодовых элементах и фиксаторах. Фиксатор выполняет две функции - управляет блокированием запирающего механизма замка и считывает положение кодового элемента/элементов, управляемого ключом. Положение кодового элемента (точнее, его кодовой поверхности) относительно фиксатора влияет на подвижность последнего и, соответственно, состояние запирающего механизма "блокирован-неблокирован". Защищенность подобного механизма секретности от манипуляционного вскрытия (отпирания) определяется его вариационной сложностью, на которую влияют характер и степень подвижности кодового элемента, а именно:

- его "мультиподвижность" - число значимых движений кодового элемента, т.е. его движений относительно фиксатора, влияющих на подвижность последнего;

- суммарный ход кодовой поверхности кодового элемента в значимых движениях.

Большинство известных механизмов секретности построены на одноподвижных кодовых элементах, что снижает защищенность механизма секретности от манипуляционного вскрытия, поскольку заведомо известно, в каком направлении следует перемещать отдельный кодовый элемент для частичного разблокирования запирающего механизма замка.

В [1] предложен механизм с двухподвижными кодовыми элементами; это цилиндровый механизм со штифтами, каждое из двух движений которых, поступательное перемещение и поворот, - значимо, т.е. влияет на подвижность фиксатора, в качестве которого выступает сердечник цилиндрового механизма. В данной конструкции направления поступательного и поворотного движений кодового элемента совпадают; здесь и далее под «направлением движения» подразумевается направление поступательного и оси поворотного движения.

Механизм, предложенный в [2] и принятый в качестве прототипа, построен уже на трехподвижных кодовых элементах, плоских и размещенных в плоских же каналах с возможностью поступательного (в двух направлениях) и поворотного движений. Здесь также значимо каждое из трех движений кодового элемента, причем направление поворотного движения нормально к направлению поступательного.

Ограничением конструкций [1, 2], в силу особенностей взаимодействия ключа с кодовым элементом, является малый ход последнего в повороте, не превышающий 20-30° в каждую сторону. Соответственно, невелик и суммарный ход кодовой поверхности кодового элемента во всех его движениях относительно фиксатора.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является повышение защищенности замка от манипуляционного вскрытия.

Технический результат, позволяющий решить эту задачу: повышение суммарного хода кодовой поверхности кодового элемента относительно фиксатора.

Для получения вышеназванного технического результата в настоящем изобретении предложены два решения, отраженные в независимых пунктах формулы:

- применение зубчатого механизма для связи кодового элемента с ключом (п. 1);

- применение мультиподвижного ("плавающего") фиксатора (п. 9).

По первому варианту (п. 1) задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в замке, содержащем по меньшей мере один кодовый элемент, приводимый в движение ключом и управляющий блокированием запирающего механизма, в отличие от прототипа кодовый элемент взаимодействует с ключом посредством по меньшей мере зубчатого механизма.

Признаком, отличительным от наиболее близкого аналога, является то, что кодовый элемент взаимодействует с ключом посредством по меньшей мере зубчатого механизма.

По второму варианту (п. 9) задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в замке, содержащем по меньшей мере один подвижный кодовый элемент, связанный с ключом, фиксатор, имеющий возможность первого движения с возможностью взаимодействия с кодовым элементом и управления блокированием запирающего механизма, в отличие от прототипа фиксатор имеет возможность дополнительного второго движения и взаимодействия с ключом.

Признаками, отличительными от наиболее близкого аналога, являются:

- фиксатор имеет возможность дополнительного второго движения;

- фиксатор имеет возможность взаимодействия с ключом.

ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее изобретение пояснено описанием схематически представленных конструкций замков трех типов и их рисунками, причем показаны:

- на фиг. 1-17 - цилиндровый замок (три модификации);

- на фиг. 18 - дисковый замок;

- на фиг. 19-37 - сувальдный замок (три модификации).

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

Цилиндровый замок

Модификация 1 - с зубчатой передачей и одноподвижным фиксатором

Здесь и ниже подзаголовки «с зубчатой передачей» указывают на связь ключа с кодовым элементом.

Конструкция, представленная на фиг. 1-8, напоминает цилиндровый механизм, предложенный в [3]. В корпусе 1 (фиг. 6) замка установлен поворотно цилиндрический сердечник 2 (фиг. 1, 5, 6), управляющий запирающим механизмом (не показан). Сердечник 2 снабжен продольно (аксиально) ориентированной замочной скважиной 6 для приема плоского ключа и по меньшей мере одним поперечно ориентированным рабочим каналом 8, в котором располагаются три подвижных элемента - кодовый элемент 10 (фиг. 1, 2, 5) и пара поводков 12, 13, причем по п. 3 кодовый элемент выполнен в виде шестерни (зубчатого колеса), а поводки - в виде зубчатых реек (фиг. 4), сцепленных посредством по меньшей мере двух зубцов 14 с кодовым элементом 10 (фиг. 1, 2). Поводки 12, 13 занимают поперечно ориентированные пазы 16 (фиг. 1, 6) в рабочем канале 8, сообщающиеся с замочной скважиной 6.

Отметим, что:

- по п. 5 поводки 12, 13 (фиг. 1, 5) имеют возможность поступательного, а кодовый элемент 10 - поворотно-поступательного движения в рабочем канале 8 (фиг. 1, 5, 6);

- по п. 7 направление поворотного движения кодового элемента 10 нормально к направлению поступательного.

Рабочий канал 8 сообщается с внешней окрестностью сердечника 2 посредством радиально ориентированного канала 18, в котором располагается подвижный фиксатор 20, имеющий вид штыря и предназначенный для блокирования сердечника 2. Отжимной пружиной (не показана) фиксатор 20 отжат от кодового элемента 10 вовне сердечника 2.

У каждого из поводков (фиг. 1, 2, 4) имеется по меньшей мере один считывающий кулачок 22, выступающий внутрь замочной скважины 6 (фиг. 1) и предназначенный для взаимодействия поводка с управляющей канавкой ключа (не показан).

Таким образом, по п. 2 ключ взаимодействует с кодовым элементом посредством пары параллельно действующих цепочек механизмов, каждая из которых образована кулачковым (поводок) и зубчатым механизмами, связанными между собой последовательно.

В кодовом элементе 10 (фиг. 1, 5, 6) имеется кодовое отверстие 23, своим поперечным сечением, круглым или фигурным, отвечающее каналу 18 и фиксатору 20.

Функционирование

При исходном состоянии замка:

- ключ в замочную скважину 6 (фиг. 6) не введен;

- относительно корпуса 1 сердечник 2 занимает положение, при котором фиксатор 20 отжимной пружиной выдвинут своим мыском в блокирующую выемку 24 в корпусе 1, имеющую скошенные грани;

- поводки 12, 13 (фиг. 1) занимают произвольное положение в пазах 16, так что кодовое отверстие 23 (фиг. 1, 5, 6) в кодовом элементе 10 в общем случае не совмещено с каналом 18 по какому-либо из двух параметров, а именно в продольном и поперечном направлениях. Тем самым кодовый элемент 10 препятствует первому движению фиксатора 20, точнее его перемещению по каналу 18 вовнутрь сердечника 2, вследствие чего поворот сердечника 2 относительно корпуса 1 (фиг. 6) блокирован; тем самым блокирован и управляемый сердечником 2 запирающий механизм замка.

Для управления замком в замочную скважину 6 (фиг. 1, 5, 6) вводят ключ. Управляющая канавка/канавки ключа воздействует на считывающие кулачки 22 (фиг. 1) поводков 12, 13, заставляя последние перемещаться (фиг. 1, 5). Увлекаемый поводками 12, 13, перемещается и кодовый элемент 10. Направления его поступательного перемещения и поворота показаны стрелками V1 (фиг. 5). Отметим, что кодовый элемент 10 относительно фиксатора 20 является двухподвижным.

Если используемый ключ - "правильный", поводки 12, 13, а с ними и кодовый элемент 10, переходят в положение, при котором кодовое отверстие 23 (фиг. 7, 8) совмещено с каналом 18 по двум параметрам, а именно в продольном и поперечном направлениях (и, одновременно, в ориентации), и при дальнейшем повороте ключа блокирующая выемка 24 (фиг. 8) корпуса 1 вытесняет фиксатор 20 в кодовое отверстие 23, так что блокирование сердечника 2, а с ним и запирающего механизма, исчезает.

Если же используемый ключ - "неправильный", кодовое отверстие 23 с каналом 18 не совмещено, сердечник 2, а с ним и запирающий механизм, остаются блокированными и поворот сердечника 2 невозможен.

Далее правильным ключом совершают необходимое число оборотов сердечника 2, мысок фиксатора 20 под действием отжимной пружины выдвигается из канала 18 в блокирующую выемку 24 в корпусе 1, и ключ из замочной скважины 6 удаляют. При извлечении ключа его управляющая канавка вновь переводит в неопределенное положение поводки 12, 13 (фиг. 5), а с ними - и кодовый элемент 10. Кодовое отверстие 23 выходит из совмещения с каналом 18 и сердечник 2, а с ним и запирающий механизм, возвращаются в блокированное состояние.

По п. 8 для исключения люфта между кодовым элементом 10 и поводками 12, 13, один из поводков может быть, например, установлен с небольшим боковым люфтом, выбранным пружинным лепестком 25, поджимающим этот поводок в сторону другого поводка; направление бокового люфта и поджатия показано стрелкой V.

Комментарии

1. Ключ, как и кодовый элемент 10, может быть снабжен зубцами и по п. 2 взаимодействовать с зубцами кодового элемента непосредственно.

2. Зубчатая передача по п. 2 может участвовать во взаимодействии ключа с кодовым элементом не на всех, а на отдельном этапе/этапах этого взаимодействия, сменяя иной механизм или отдавая ему управление.

3. Один или несколько фиксаторов 20 (фиг. 6) могут быть установлены на общей продольной запирающей планке 26 (фиг. 13), принимающей на себя усилие блокирования сердечника и занимающей выемку 18 (фиг. 6), имеющую вид продольного паза. Планка 26 (фиг. 13) может быть также использована не вместе, а вместо фиксатора/фиксаторов 20 - для кодового отверстия, имеющего вид паза 27 (фиг. 7). В последнем случае для большей чувствительности механизма целесообразно, чтобы паз 27, как и ответное продольное сечение планки 26 (фиг. 13), был непрямым (фигурным). К примеру, паз 27 (фиг. 7) может иметь сужение (расширение) 28, а планка 26 (фиг. 13) - отвечающее ему сужение (расширение) 31.

4. Для большего хода кодового элемента в повороте (и более компактного расположения поводков) один из поводков по п. 4 может быть связан с кодовым элементом жестко (и служить для него шарниром). Так, на фиг. 3 поводок 12, имеющий вид штыря, жестко установлен в центре кодового элемента 10. Отметим и другую меру, позволяющую увеличить ход кодового элемента 10 в повороте - приближение его зубцов 14 к центру (отражено на рисунке).

Модификация 2 - с зубчатой передачей и поступательным двухподвижным фиксатором

Конструкция, представленная на фиг. 9-13, отличается от рассмотренной выше тем, что по п. 9 фиксатор является двухподвижным, точнее, имеет возможность дополнительного второго движения, по п. 10 - поступательного, причем по п. 11 связан с ключом зубчатым механизмом. Добавим, что фиксатор и, соответственно, кодовое отверстие необходимо имеют некруглое поперечное сечение.

За счет того, что в данной конструкции фиксатор - двухподвижный, кодовый элемент обрел "трехподвижность" (относительно фиксатора).

Запирающая планка 26 (фиг. 9, 10, 13), с установленными на ней одним или несколькими фиксаторами 20, располагается в общем продольном пазе 18 (фиг. 9, 10) в сердечнике 2 с возможностью поступательного движения вовнутрь паза 18 (первое движение фиксатора 20) и вдоль него (второе движение фиксатора 20); запирающая планка 26 снабжена зубцами 34 (фиг. 9), посредством которых сцеплена с шестерней 35, установленной поворотно в сердечнике 2. Шестерня 35, в свою очередь, сцеплена с третьим поводком 36, установленным в сердечнике 2 в рабочем канале 8 или в отдельном поперечном канале. Поводок 36 имеет ту же конструкцию и средства взаимодействия с ключом, что и поводки 12, 13.

Под мысок запирающей планки 26 (фиг. 10) в корпусе 1 предусмотрен продольный блокирующий паз 24.

Функционирование

При исходном состоянии замка запирающая планка 26 с фиксатором/фиксаторами 20 отжимной пружиной (не показана) выдвинута своим мыском из паза 18 в блокирующий паз 24 в корпусе 1; ключ в замочную скважину 6 не введен и поводки 12, 13, 36 (фиг. 9) расположены в сердечнике 2 произвольно, так что кодовый элемент 10 (фиг. 9, 10) в канале 8 и запирающая планка 26 в пазе 18 в общем случае занимают положение, при котором кодовое отверстие 23 в кодовом элементе 10 не совмещено с фиксатором 20 по трем параметрам - в продольном и поперечном направлениях, а также по ориентации (в повороте). В результате, сердечник 2 блокирован.

При введении ключа в замочную скважину 6, поводки 12, 13, 36 (фиг. 9) перемещаются в канале 8 согласно форме управляющей канавки/канавок ключа. Кодовый элемент 10, увлекаемый поводками 12, 13, осуществляет в канале 8 поворотно-поступательное движение (показано стрелками V1). Одновременно вдоль паза 18 перемещается запирающая планка 26 (по стрелке V2), увлекаемая поводком 36 при посредстве шестерни 35; при этом мысок запирающей планки 26 (фиг. 10) скользит по блокирующему пазу 24 в корпусе 1. Фиксатор 20, перемещаясь с запирающей планкой 26 в продольном направлении, совершает по п. 9 свое второе движение.

В результате поводки 12, 13, 36 (фиг. 9), кодовый элемент 10 и фиксатор 20 переходят в новое положение (фиг. 11).

Если введенный в замок ключ - правильный, кодовое отверстие 23 (фиг. 11, 12) в кодовом элементе 10 приходит в совмещение с фиксатором 20 по трем упомянутым выше параметрам и фиксатор 20 обретает возможность совершения первого движения - вовнутрь сердечника 2. Тем самым блокирование последнего исчезает.

Если же ключ - неправильный и совмещение кодового отверстия 23 с фиксатором 20 по какому-либо из трех параметров отсутствует, первое движение фиксатора 20 (вовнутрь сердечника 2) остается блокированным, как и сердечник 2.

На последующих этапах замок функционирует подобно тому, как описано выше.

Комментарии

Для кодового отверстия 23 (фиг. 9), имеющего вид паза 27 (фиг. 7), планку 26 (фиг. 9) следует использовать не вместе с фиксаторами 20, а вместо них. При этом для значимости второго (продольного) движения планки 26 паз 27 (фиг. 7) должен быть непрямым (фигурным), к примеру, может иметь сужение 28, а планка 26 (фиг. 11, 13) - отвечающее ему сужение 31. Добавим, что в рассмотренном механизме шестерня 10 (фиг. 9) кодового элемента может отсутствовать и планка 26 - взаимодействовать с каждым из поводков 12, 13 напрямую (см. [3]), как с двухподвижными - относительно планки 26 - кодовыми элементами. Отметим также, что планка 26 может быть связана с третьим поводком 36 не зубчатым, а иным, скажем, кулачковым или рычажным механизмом.

Модификация 3 - с зубчатой передачей и поворотным двухподвижным фиксатором

Функционально этот механизм (фиг. 14-17) отличается от рассмотренного выше тем, что второе движение фиксатора является по п. 10 поворотным, а конструктивно наиболее близок к первому из рассмотренных выше механизмов, представленному на фиг. 1-8. Отличия заключаются в следующем:

- поводок 12 (фиг. 14, 16) по п. 4 связан с кодовым элементом 10 поворотно - его шпенек 32 занимает центральное отверстие в кодовом элементе 10, за счет чего последний имеет возможность поворота относительно поводка 12;

- в рабочем канале, помимо кодового элемента 10 и поводков 12, 13, располагается еще пара деталей - третий поводок 36 и сцепленная с ним зубцами 37 управляющая шестерня 38; последняя прилегает к кодовому элементу 10 и установлена нежестко своим центральным отверстием 39 на фиксаторе 20, как на оси - с возможностью скольжения по нему;

- фиксатор 20 имеет возможность двух движений: первого, поступательного (на фиг. 14 показано стрелкой V) движения в канале 18 и в центральном отверстии 39, а также второго, поворотного (показано стрелкой V2) движения в канале 18. Для осуществимости второго движения канал 18 и расположенный в нем участок (наконечник) 40 (фиг. 14) фиксатора 20 имеют круглое поперечное сечение, тогда как фиксатор 20 - фасонное, отвечающее сечению центрального отверстия 39 (фиг. 14, 16) и кодового отверстия 23.

Добавим также, что зубцы 14 (37) образуют зубчатый сектор в предположении, что поворот кодового элемента 10 (управляющей шестерни 38) ограничен.

Функционирование

При введении ключа (не показан) в замочную скважину 6 (фиг. 16) движение поводков 12, 13 сопровождается поворотно-поступательным движением (показано стрелками V1) кодового элемента 10 в рабочем канале 8, а движение третьего поводка 36 (фиг. 14, 16) - поворотом (показан стрелкой V2) управляющей шестерни 38 вокруг фиксатора 20, как оси. Управляющая шестерня 38, совершая поворот, воздействует своим фасонным отверстием 39 на фиксатор 20 и вовлекает последний во второе движение - поворот в канале 18 корпуса 2.

Если ключ - правильный, фиксатор 20 и кодовое отверстие 23 приходят в совмещение между собой по трем параметрам - в продольном и поперечном направлениях, а также в ориентации (повороте) - фиг. 17. Тем самым фиксатор 20 обретает возможность первого движения в канале 18 (фиг. 14, 17), а именно вовнутрь сердечника 2. С поворотом ключа корпус замка воздействует на наконечник фиксатора 20, тот по каналу 18 перемещается вовнутрь сердечника 2, а фиксатор 20, через отверстие 39, - в кодовое отверстие 23, не препятствуя тем самым повороту сердечника 2.

Если же ключ - неправильный и позиция, скажем, третьего поводка 36 (фиг. 14, 16) - не надлежащая, фиксатор 20 и кодовое отверстие 23 не приходят в совмещение один с другим по ориентации (в повороте), так что кодовый элемент 10 препятствует перемещению фиксатора 20 в кодовое отверстие 23, так что сердечник 2 остается блокированным.

Комментарии

1. Рассмотренный механизм целесообразно снабдить блокиратором - дополнительным элементом, принимающим на себя усилие блокирования сердечника 2 и управляемым фиксатором/фиксаторами 20. Роль блокиратора в данном механизме может выполнять запирающая планка 26 (фиг. 13, 15) с приливами 42, в которых поворотно установлены своими наконечниками фиксаторы 20 (поворот показан стрелкой V). Добавим, что планка 26 занимает общий продольный паз 18 (фиг. 15) в сердечнике 2, причем с возможностью единственного (первого) движения - в радиальном направлении.

Для исключения радиального усилия со стороны корпуса 1 на планку 26 (и, соответственно, на фиксаторы 20), может быть применено одно из альтернативных решений, например предложенное в [4] или [2].

2. Рассмотренный механизм отличается компактностью и, соответственно, высокой плотностью расположения поводков 12, 13, 36 (фиг. 14). Для независимости их положений целесообразно чередование связи поводков с различными управляющими элементами ключа, к примеру, с несколькими информационными канавками на широкой стороне ключа посредством центральных кулачков 22 (фиг. 4) и/или с фрезеровками на его узких сторонах посредством концевых кулачков 44.

3. Поводок 36 (фиг. 16) способен управлять парой фиксаторов 20, если его снабдить двумя зубчатыми рейками, сцепленными с зубчатыми секторами 38, расположенными справа и слева от него. Такой механизм отличается меньшей длиной сердечника 2 и функционирует по принципу «3+2».

Дисковый замок

Диски 46 (фиг. 18) замка собраны в пакет и попарно сцеплены имеющимися на их периферии зубцами 14 с отдельными кодовыми элементами 10, выполненными в виде конических зубчатых колес. Каждый кодовый элемент 10 располагается в кольцевых выемках 47 пары дисков 46. С кодовым элементом 10 взаимодействует фиксатор 20, перемещаясь по стрелке V.

Тем самым диски 46 по п. 6 играют роль поворотно установленных поводков для сцепленного с ними кодового элемента 10; последний является двухподвижным, а именно, имеет возможность выполнения поворотно-поворотного движения, точнее, двух поворотных взаимонормальных движений - вокруг продольной оси (оси поворота дисков 46) и поперечной оси (собственной оси кодового элемента 10). Эти оси пересекаются, так что кодовый элемент 10 по п. 6 имеет возможность поворота вокруг центра. Таким образом, поверхности, образующие кольцевые выемки 47 в дисках 46 являются сферическими и концентрично расположенными, причем между ними заключен кодовый элемент 10, представляющий собой по форме сегмент сферической оболочки.

Упомянутые поворотные движения кодового элемента 10 показаны соответственно стрелками V1 и V2.

Функционирование

При исходном состоянии механизма ключ в замок не введен и диски 46 произвольно (в заданных конструкцией пределах) повернуты вокруг продольной оси. Соответственно, произвольно расположен, точнее, повернут вокруг продольной и поперечной осей, кодовый элемент 10.

Для управления замком в центральное фасонное отверстие 48 в дисках 46 вводят ключ (не показан) и поворачивают его, последний увлекает диски 46 в поворот. Соответственно, совершает поворот вокруг двух осей - продольной и поперечной - и кодовый элемент 10.

Если ключ - правильный, кодовое отверстие кодового элемента 10 приходит в совмещение с фиксатором 20, а замок - в незапертое состояние. Если в замок введен неправильный ключ, кодовое отверстие кодового элемента 10 не приходит в совмещение с фиксатором 20 и замок остается запертым.

Комментарии

Для большего хода пары дисков 46, последние могут быть сцеплены с несколькими кодовыми элементами 10, расположенными цепочкой, подобно роликам в подшипнике.

Сувальдный замок

Модификация 1 - с двухподвижным фиксатором

В сувальдном замке, показанном на фиг. 19-24, в корпусе 1 (фиг. 19, 20) размещены ригельная пластина 49 и установленный на ней ригель 50, образующие запирающий механизм. Ригель 50 располагается в окне 51 корпуса 1, а ригельная пластина 49 своим удлиненным отверстием 52 (фиг. 20) имеет возможность перемещения вдоль установленной в корпусе 1 опоры 54.

В замке имеется пара сувальд. Сувальда 56 (фиг. 24) снабжена каналом 18 под фиксатор. Сувальда 60 выступает в качестве кодового элемента - она снабжена кодовым отверстием 23, в сечении соответствующим каналу 18 сувальды 56. Для наглядности упомянутое сечение показано прямоугольным.

Сувальда 56 парой своих удлиненных отверстий 62 установлена в опорах 54, 64 (фиг. 20) в корпусе 1 и тем самым имеет возможность поступательного движения в направлении, нормальном к направлению, в котором подвижна ригельная пластина 49. Сувальда 60 установлена поворотно на опоре 64 своим отверстием 65 (фиг. 24).

Фиксатор 20 (фиг. 19, 20) располагается в канале 18 в сувальде 56, благодаря чему по п. 9 имеет возможность двух движений, по п. 10 - поступательных: первого движения, в канале 18, и второго движения, совершаемого совместно с сувальдой 56; посредством последней фиксатор 20 по п. 9 связан с ключом 66 (фиг. 20). Отметим, что сувальда 60 выполняет функцию двухподвижного (относительно фиксатора 20) кодового элемента.

На ригельной пластине 49 установлен блокиратор 68 (фиг. 19) - пластина с блокирующими пазами 24, 70 под мысок фиксатора 20. Пазы 24, 70 выполнены со скошенными гранями, ориентированы в направлении перемещения сувальды 56 (фиг. 20) и предназначены для блокирования ригельной пластины 49 в двух положениях - при вдвинутом и выдвинутом из корпуса 1 ригеле 50 соответственно.

Пружинным лепестком 72 обе сувальды поджаты в сторону бородки 74 ключа 66.

Функционирование

Замок функционирует следующим образом.

При исходном состоянии механизма:

- ригельная пластина 49 (фиг. 20) занимает положение (на рисунке - правое), при котором ригель 50 вдвинут внутрь корпуса 1;

- пружинным лепестком 72 сувальды 56, 60 смещены в сторону бородки 74 ключа 66;

- фиксатор 20 (фиг. 19, 20) располагается напротив блокирующего паза 24 и усилием поджимной пружины (не показана) вдвинут в него своим мыском;

- кодовое отверстие 23 в сувальде 60 не совмещено с направляющим каналом 18 сувальды 56; тем самым сувальда 60 препятствует перемещению фиксатора 20 в канале 18, а фиксатор 20, в свою очередь, препятствует перемещению ригельной пластины 49. Таким образом, запирающий механизм блокирован.

Для управления замком ключ 66 (фиг. 20) поворачивают. Элементы бородки 74 ключа 66 воздействуют на сувальды 56, 60 и приводят их в движение, преодолевая действие пружинного лепестка 72. Сувальда 56 поступательно перемещается в опорах 54, 64, с нею движется и фиксатор 20 (фиг. 19, 20), при этом его мысок скользит по блокирующему пазу 24; одновременно сувальда 60 с кодовым отверстием 23 поворачивается в опоре 64 (фиг. 20).

Если ключ 66 - правильный, сувальды 56, 60 переходят в положение (фиг. 21), при котором кодовое отверстие 23 в сувальде 60 совмещено с каналом 18 сувальды 56 и соответствующий элемент бородки 74 вошел в ключевой вырез 76 в ригельной пластине 49, предназначенный для взаимодействия с бородкой 74 ключа 66.

При дальнейшем повороте ключа 66 его бородка 74 вовлекает в движение ригельную пластину 49, блокирующий паз 24 (фиг. 19) вытесняет фиксатор 20 по каналу 18 (фиг. 22, 23) сувальды 56 в кодовое отверстие 23 сувальды 60. Тем самым запирающий механизм деблокируется и с дальнейшим поворотом ключа 66 (фиг. 23) ригельная пластина 49 перемещается, а ригель 50 выдвигается из корпуса 1.

Если же ключ 66 - неправильный, при его повороте совмещение кодового отверстия 23 (фиг. 19, 20) с каналом 18 не происходит и ригельная пластина 49 остается блокированной фиксатором 20, препятствуя последующему повороту ключа.

При дальнейшем повороте правильного ключа 66 ригельная пластина 49 (фиг. 22, 23) с ригелем 50 перемещается далее, фиксатор 20 нагруженный поджимной пружиной, выдвигается из канала 18 во второй блокирующий паз 70, элементы бородки 74 (фиг. 23) выходят из взаимодействия с сувальдами 56, 60 и последние под усилием пружинного лепестка 72 возвращаются в исходное положение (фиг. 20), при этом совпадение кодового отверстия 23 с каналом 18 исчезает и запирающий механизм вновь переходит в блокированное состояние. Далее повернутый ключ 66 из корпуса 1 извлекают.

Для возврата замка в исходное состояние в корпус 1 вставляют ключ и поворачивают его в обратном направлении. При этом движение деталей замка происходит аналогично описанному выше, но с перемещением ригельной пластины и ригеля в обратном направлении.

Комментарии

1. Для устойчивой работы фиксатора 20 (фиг. 19) его первое движение по п. 10 может быть поворотным, например, фиксатор 20 может быть установлен на поворотном рычаге 78 (фиг. 24), занимающем вырез 80 сувальды 56. Второй конец рычага 78 снабжен серьгой 82, занимающей вырез 84 в сувальде 56 и выполняющей функцию поворотного узла. Направление поворота рычага 78 вокруг серьги 82 показано стрелкой.

2. Замок может включать две или более пар сувальд рассмотренного выше типа, взаимодействующих с блокиратором ригельной пластины сквозь вырезы в сувальдах другой пары.

Модификация 2 - с зубчатой передачей

В замке, показанном на фиг. 25-30, пара сувальд выполняют функцию пары поводков, каждый из которых по п. 3 связан зубчатой передачей с кодовым элементом (на фиг. 27, 30 показана одна из сувальд).

Отметим отличия данной конструкции от представленной на фиг. 19-24:

1. Сувальды 56 (фиг. 25-27) совпадают по форме и установлены с возможностью поступательного перемещения своими удлиненными отверстиями 62 (фиг. 27) в опорах 54, 64. Сувальды снабжены окнами 86 (фиг. 26, 27), противостоящие грани которых снабжены зубчатыми рейками 88, 90. Последние в поперечном сечении выполнены Г-образными (фиг. 26), так что их зубцы занимают глубину общего окна 86 обеих сувальд. В общем окне 86, меж реек 90, 92 установлена и сцеплена с ними шестерня кодового элемента 10 (фиг. 25-27), толщина которого составляет удвоенную толщину отдельной сувальды. По п. 7 кодовый элемент 10 имеет возможность поступательного (в плоскости сувальд) движения, а также нормального к нему поворотного движения.

2. Фиксатор 20 (фиг. 25) не является двухподвижным - он установлен в канале 18 (фиг. 25, 29) пластины 92, жестко зафиксированной парой своих отверстий 94 (фиг. 29) в опорах 54, 64 (фиг. 27).

Функционирование

В отсутствие ключа в замке обе сувальды пружинным лепестком 72 отжаты в сторону бородки 74 ключа 66. Рейки 88, 90 располагаются одна относительно другой так, что кодовое отверстие 23 (фиг. 25, 27) сцепленного с ними кодового элемента 10 не совпадает с каналом 18 и запирающий механизм блокирован. При повороте ключа 66 (фиг. 27) элементы его бородки 74 перемещают сувальды 56 в опорах 54, 64. Рейки 88, 90 на сувальдах 56, по п. 5 поступательно перемещаясь, приводят в поворотно-поступательное движение кодовый элемент 10 (фиг. 30).

Если ключ - правильный, кодовое отверстие 23 элемента 10 приходит в совмещение с каналом 18 (фиг. 28, 30) и блокирование запирающего механизма исчезает. Далее бородка 74 вовлекает в движение ригельную пластину 49 с ригелем 50. На последующих этапах управления замком последний функционирует подобно описанному выше.

Модификация 3 - с зубчатой передачей и двухподвижным фиксатором

В механизме, представленном на фиг. 31-37, кодовый элемент обладает "трехподвижностью" (относительно фиксатора) за счет того, что в конструкции применены оба рассмотренных выше средства, а именно двухподвижный фиксатор и двухподвижный (относительно корпуса) кодовый элемент.

Отметим основные отличия данного механизма от рассмотренного выше: - пара сувальд 60 (фиг. 37), с зубчатыми рейками 88, 90 в окнах 86, установлена поворотно - отверстием 65 на опоре 64 (фиг. 33); соответственно рейки 88, 90 (фиг. 37) выполнены дугообразными (и концентрическими). Таким образом, в этой конструкции поводки установлены по п. 6 с возможностью поворотного, а кодовый элемент 10 - поворотно-поворотного движения, а именно поворота вокруг двух параллельных осей - собственной оси и оси поворота сувальд 60;

- фиксатор 20 (фиг. 31, 33) располагается в канале 18 на третьей, установленной поступательно сувальде 56.

Для исключения по п. 8 люфта в зубчатой передаче, образованной рейками 88, 90 (фиг. 37) и кодовым элементом 10, отверстие 96 в одной из сувальд 60 может быть выполнено удлиненным и эта сувальда поджата пружиной 98 (фиг. 35) в направлении вдоль отверстия 96 (фиг. 37).

В данной конструкции блокиратор 68 (фиг. 31) - подвижен: он установлен поворотно в вырезе ригельной пластины 49 с возможностью сцепления со стенкой корпуса 1. Для этого свободный конец блокиратора 68 снабжен зацепом 102, предназначенным для взаимодействия с парой фиксирующих окон 104, 106 в корпусе 1, предназначенных для фиксации ригельной пластины 49 в положении, соответствующем ригелю 50, вдвинутому и выдвинутому из корпуса 1. Окна 104, 106 соответствуют блокирующим пазам 24, 70 в блокираторе 68 под мысок фиксатора 20. Блокиратор 68 поджат в сторону фиксатора 20 (средство поджатия не показано).

Функционирование

В отсутствие ключа в замке все три сувальды (фиг. 33) усилием пружинного лепестка 72 смещены в сторону бородки 74 ключа 66, зубчатые рейки (не показаны) расположены одна относительно другой таким образом, что кодовое отверстие 23 (фиг. 31, 33) сцепленного с ними кодового элемента 10 не совпадает с каналом 18 в сувальде 56, и запирающий механизм блокирован.

При повороте вставленного в замок ключа 66 (фиг. 33) последний элементами своей бородки 74 поворачивает каждую из пары сувальд 60 и перемещает сувальду 56 с фиксатором 20 (фиг. 31, 33). Последний скользит своим мыском вдоль блокирующего паза 24 в блокираторе 68 (фиг. 31).

При повороте сувальд 60 (фиг. 33) рейки на них приводят кодовый элемент 10 в поворотно-поступательное движение (по дуге).

Если ключ 66 - правильный, кодовое отверстие 23 элемента 10 приходит в совмещение с каналом 18 (фиг. 33) сувальды 56 и блокирование запирающего механизма исчезает. Далее бородка 74 ключа 66 вовлекает в движение ригельную пластину 49 с ригелем 50 (фиг. 32, 34); с ригельной пластиной 49 перемещается и блокиратор 68 (фиг. 32), не совершая своего поворота. Блокирующий паз 24 блокиратора 68 вытесняет фиксатор 20 в канал 18 в сувальде 56 и далее - в кодовое отверстие 23 кодового элемента 10. При дальнейшем перемещении ригельной пластины 49 фиксатор 20 выдвигается в блокирующий паз 70, фиксируя ригельную пластину 49 при выдвинутом ригеле 50.

На последующих этапах замок функционирует подобно описанному выше.

Если ключ - неправильный, при его повороте кодовое отверстие 23 (фиг. 36) элемента 10 не приходит в совмещение с каналом 18 в сувальде 56. Фиксатор 20 в канал 18 не вдвигается и воздействует своим мыском на боковую грань блокирующего паза 24 блокиратора 68, увлекаемого ригельной пластиной 49, и, преодолевая поджим блокиратора 68, отжимает его к стенке корпуса 1, так что зацеп 102 на блокираторе 68 входит в фиксирующее окно 104 в стенке корпуса 1 и препятствует дальнейшему перемещению ригельной пластины 49. Тем самым управление запирающим механизмом замка посредством неправильного ключа блокировано.

Комментарии

Блокиратор 68, оставляя за фиксатором 20 функции управления, принимает на себя внешние усилия, передаваемые на механизм замка ключом и ригелем; эти усилия могли бы привести к деформации и выработке деликатных частей замка, образующих механизм секретности - фиксатора 20, канала 18 и кодового отверстия 23. Блокиратор 68 обеспечивает при этом надежное блокирование ригельной пластины 49 благодаря тому, что взаимодействующие грани зацепа 102 и окна 104 выполнены не скошенными.

ВЫВОДЫ

1. В рассмотренных выше конструкциях первое и второе движения фиксатора взаимонормальны. Соблюдение данного условия позволяет исключить влияние второго движения фиксатора на управление фиксатором блокированием запирающего механизма.

2. Предложенные выше конструктивные решения при необходимости могут сочетаться в одном механизме с традиционными решениями.

3. Применение в механизме замка:

- зубчатой передачи (апробированной и живой природой - см. [5]) для связи кодового элемента с ключом повышает ход кодового элемента в повороте; к примеру, для рассмотренного выше механизма цилиндрового замка этот ход может составлять, скажем, 180°;

- двухподвижного фиксатора повышает мультиподвижность кодового элемента (относительно фиксатора).

И тот и другой эффект приводят к увеличению суммарного хода кодовой поверхности кодового элемента относительно фиксатора, т.е. получению технического результата, заявленного в настоящем изобретении. Тем самым достигается большая защищенность замка от манипуляционного вскрытия.

ССЫЛКИ

1. Пат. US 4635455.

2. Пат. RU 2537817.

3. Пат. US 4977767.

4. Пат. ЕР 0811737.

5. lenta.ru/news/2013/09/13/gearsofbugs/

Изобретение касается ключевых замков - цилиндровых, дисковых, сувальдных и других. Технический результат - повышение суммарного хода кодовой поверхности кодового элемента во всех его возможных движениях относительно фиксатора, имеющего возможность считывания положения кодового элемента и управления блокированием запирающего механизма. В поперечном рабочем канале (8) сердечника (2) цилиндрового механизма располагаются тройка удлиненных поводков (12, 13, 36) и пара зубчатых секторов (10, 38) с возможностью поступательного и поворотно-поступательного движения соответственно. Поводки (12, 13, 36) считывающими кулачками взаимодействуют с управляющими канавками плоского ключа, вводимого в замочную скважину (6) сердечника (2). Зубчатый сектор (10) выполняет функцию кодового элемента, снабжен некруглым кодовым отверстием (23), связан с поводком (12) поворотно посредством оси (32) и сцеплен зубцами (14) с зубчатой рейкой поводка (13). Зубчатый сектор (38) предназначен для управления поворотом фиксатора (20), примыкает плоскостью к зубчатому сектору (10), сцеплен с зубчатой рейкой поводка (36) зубцами (37) и установлен нежестко своим центральным отверстием (39) на фиксаторе (20), выполненном удлиненным; последний располагается в радиальном канале (18), выходящем в канал (8), с возможностью первого и второго движений - соответственно, поступательного движения и поворота в канале (18). Фиксатор (20) может быть также установлен, причем поворотно, на запирающем балансире. Поперечным сечением фиксатор (20) и центральное отверстие (39) отвечают кодовому отверстию (23). Вводимый в замочную скважину (6) ключ увлекает в движение поводки (12, 13, 36), а те - кодовый элемент (10) и зубчатый сектор (38). Кодовый элемент (10) совершает поворотно-поступательное движение в направлениях (V1), а фиксатор (20), увлекаемый зубчатым сектором (38), совершает второе движение - поворот в направлении (V2). Если ключ - "правильный", фиксатор (20) и кодовое отверстие (23) приходят в совмещение между собой по трем параметрам - в продольном и поперечном направлениях, а также в повороте, благодаря чему фиксатор (20) обретает возможность первого движения вовнутрь сердечника (2) и, тем самым, его деблокирует. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 37 ил.

1. Ключевой замок, содержащий по меньшей мере один кодовый элемент (10) и фиксатор (20), в первом движении имеющий возможность считывания положения кодового элемента и управления блокированием запирающего механизма, отличающийся тем, что ключ управляет положением кодового элемента посредством по меньшей мере зубчатого механизма.

2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что ключ управляет положением кодового элемента посредством одного или нескольких механизмов, действующих в цепочке или/и параллельно, одновременно или на разных этапах, причем по меньшей мере один из этих механизмов - зубчатый.

3. Замок по п. 2, отличающийся тем, что ключ управляет положением кодового элемента (10) посредством пары поводков (12, 13), причем по меньшей мере один из них (13) снабжен зубчатым участком, посредством которого сцеплен с кодовым элементом (10) как зубчатым колесом.

4. Замок по п. 3, отличающийся тем, что один из поводков (12) связан с кодовым элементом (10) поворотно или жестко.

5. Замок по п. 3, отличающийся тем, что поводки (12, 13) установлены с возможностью поступательного, а кодовый элемент (10) - поворотно-поступательного движения.

6. Замок по п. 3, отличающийся тем, что поводки установлены с возможностью поворотного, а кодовый элемент - поворотно-поворотного движения, а именно поворота вокруг двух осей, в частности вокруг центра.

7. Замок по п. 1, отличающийся тем, что кодовый элемент (10) имеет возможность поступательного движения и поворота вокруг оси, нормальной к направлению этого движения.

8. Замок по п. 1, отличающийся тем, что сцепленные зубцами элементы зубчатого механизма поджаты один к другому для исключения люфта между ними.

9. Ключевой замок, содержащий по меньшей мере один кодовый элемент (10) и фиксатор (20), в первом движении имеющий возможность считывания положения кодового элемента (10) и управления блокированием запирающего механизма, отличающийся тем, что фиксатор (20) имеет возможность дополнительного второго движения, управляемого ключом.

10. Замок по п. 9, отличающийся тем, что первое/второе движение фиксатора (20) является поступательным/поворотным.

11. Замок по п. 9, отличающийся тем, что ключ управляет вторым движением фиксатора (20) посредством по меньшей мере зубчатого механизма.