Замок
Замок имеет ключ с повышенной прочностью, а ключ состоит из ручки и стержня с ребрами, на рабочей части которых в виде кодовых площадок нанесен код ключа, который эквивалентен коду замка, выполненному в виде кодовых канавок, состоящих из пазов и соединительных впадин. Механизм замка содержит переключатель режимов работы замка и корпус с направляющими отверстиями для стержня, в котором расположены установленные подвижно, имеющие возможность кинематической связи с ключом посредством отверстий, соответствующих форме поперечного сечения стержня, контрольные оболочки, на которых имеются кодовые канавки и элемент для связи с исполнительным устройством, взаимодействующие с кодовыми канавками через закрепленные на них штифты, подпружиненные штоки, которые установлены в каналах обоймы с возможностью прямолинейного перемещения и взаимодействия с кодовыми площадками ключа с помощью закрепленных на них щупов. Поперечное сечение ребра, ограниченное контуром этого ребра и дугой с минимальным радиусом кодовой площадки, несимметрично относительно оси ребра, причем ось ребра параллельна направлению перемещения щупа, проходит через центр кривизны кодовых площадок и делит это сечение на части, площади которых уменьшаются в направлении отпирания замка. 1 з.п.ф-лы, 24 ил.
Техническое решение относится к замковым устройствам. Их функционирование возможно совместно с ключом. Замок используется вместе с исполнительным устройством [1]. Им может быть: механизм для запирания дверей помещений, автомашин и прочих объектов (запирающее устройство), устройство для замыкания (размыкания) электрических цепей, устройство для переключения режима работы электронного блока и т.д.
Цилиндровый замковый механизм [2] содержит корпус, в котором установлены подпружиненные толкатели и задержки, выполненные в виде запирающих штифтов, а также - поворотный цилиндрический сердечник, который связан с соединительным элементом, предназначенным для соединения замка с механизмом запирающего устройства. Задержки соединяют сердечник с корпусом. В сердечнике имеются поверхности, предназначенные для взаимодействия с рабочей частью ключа. Этот замок обладает низкой секретностью, так как контролирует код ключа только в одном положении, когда угол поворота ключа равен 0o. Замок [3] идентифицирует код ключа при его перемещении. Замок допускает относительный поворот своих звеньев в том случае, когда код ключа или его очередной элемент эквивалентен, соответственно, коду замка или его очередному элементу. Замок состоит из ключа и механизма замка. Ключ состоит из рабочей части с ребрами, на которых нанесен код ключа, и ручки. Код ключа состоит из единичных кодов. Единичный код имеет вид кодовой площадки, которая выполнена на ребре. Код ключа эквивалентен коду замка, что является необходимым условием отпирания последнего. Механизм замка расположен в корпусе, на котором имеются элементы для его крепления на исполнительном устройстве и направляющее отверстие для стержня. Механизм замка состоит из переключателя режимов его работы, контрольных оболочек и штоков. Переключатель предназначен для переключения режимов отпирания и запирания замка. Код замка нанесен в виде кодовых канавок, выполненных на контрольных оболочках, которые установлены подвижно имеют возможность кинематической связи с ключом посредством центральных отверстий, соответствующих форме поперечного сечения стержня. Контрольные оболочки имеют элемент, предназначенный для кинематической связи с подвижным элементом исполнительного устройства. Кодовая канавка содержит пазы и соединительные впадины. Единичный код замка определяется координатами входного сечения соединительной впадины. Начало соединительной впадины или ее входное сечение определяется направлением перемещения ключа при отпирании замка. Кодовые канавки взаимодействуют с подпружиненными в направлении замочной скважины штоками через закрепленные на них штифты. Штоки установлены в каналах обоймы с возможностью линейного перемещения и снабжены щупами, предназначенными для механического взаимодействия с кодовыми площадками ключа. При отпирании замка штоки перемещаются по траекториям, которые обусловлены формой соединительных впадин, а когда штифты попадают в пазы, штоки взаимодействуют с кодовыми площадками ключа образом, что штифты опять попадают в соединительные впадины. Данное техническое решение принято за прототип. Недостатком данного технического решения является малая прочность ребра ключа. Задачей, решаемой предложенным устройством, является устранение указанного выше недостатка, то есть увеличение прочности ребра ключа при сохранении числа ребер, что эквивалентно сохранению высокой секретности замка. Это можно достичь за счет специального профиля поперечного сечения ребра. Замок состоит из ключа и механизма замка. Замок, имеющий ключ, состоящий из ручки и стержня с ребрами, на рабочей части которых в виде кодовых площадок нанесен код ключа, который эквивалентен коду замка, выполненному в виде кодовых канавок, состоящих из пазов и соединительных впадин, а также механизм замка, содержащий переключатель режимов работы замка и корпус с направляющими отверстиями для стержня, в котором расположены установленные подвижно, имеющие возможность кинематической связи с ключом посредством отверстий, соответствующих форме поперечного сечения стержня, контрольные оболочки, на которых имеются кодовые канавки и элемент для связи с исполнительным устройством, взаимодействующие с кодовыми канавками через закрепленные на них штифты подпружиненные штоки, которые установлены в каналах обоймы с возможностью прямолинейного перемещения и взаимодействия с кодовыми площадками ключа с помощью закрепленных на них щупов. По изобретению, поперечное сечение ребра, ограниченное контуром этого ребра и дугой с минимальным радиусом кодовой площадки, несимметрично относительно оси ребра, причем ось ребра параллельна направлению перемещения щупа, проходит через центр кривизны кодовых площадок и делит это сечение на части, площади которых уменьшаются в направлении отпирания замка. Ребра ключа выполнены таким образом, что поперечное сечение ребра, ограниченное контуром этого ребра и дугой с минимальным радиусом кодовой площадки, несимметрично относительно оси ребра. Эта ось параллельна направлению перемещения щупа, проходит через центр кривизны кодовых площадок и делит сечение ребра на две части, площади которых уменьшаются в направлении отпирания замка. Кроме того, угол




















i - номер ребер, пазов, соединительных впадин, натуральное число, увеличение которого совпадает с направлением от передней точки к задней точке и с направлением запирания замка. В дальнейшем изобретение будет подробно рассмотрено на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает вид замка со стороны замочной скважины в увеличенном масштабе, фиг. 2 - вид слева фиг. 1, фиг. 3 - вид по стрелке III фиг. 2, фиг. 4 - разрез по IV-IV фиг. 1 в увеличенном масштабе, фиг. 5 - разрез по V-V фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 6 - разрез по VI-VI фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 7 - разрез по VII-VII фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 8 - разрез по VIII-VIII фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 9 - разрез по IX-IX фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 10 - разрез по X-X фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 11 - разрез по XI-XI фиг. 4 в уменьшенном масштабе, фиг. 12 - геометрическая схема одной из кодовых канавок, фиг. 13 - общий вид ключа в увеличенном масштабе, фиг. 14 - сечение XIV-XIV фиг. 13 в увеличенном масштабе, фиг. 15 - сечение по XV-XV фиг. 13 в увеличенном масштабе, фиг. 16 - сечение по XVI-XVI фиг. 13 в увеличенном масштабе, фиг. 17 - сечение по XVII-XVII фиг. 13 в увеличенном масштабе, фиг. 18 - геометрическая схема, иллюстрирующая один из этапов работы замка, фиг. 19 - геометрическая схема, иллюстрирующая один из этапов работы замка, фиг. 20 - выносной элемент XX фиг. 19 в увеличенном масштабе, фиг. 21 - геометрическая схема, иллюстрирующая один из этапов работы замка, фиг. 22 - выносной элемент XXII фиг. 21 в увеличенном масштабе, фиг. 23 - геометрическая схема, иллюстрирующая один из этапов работы замка, фиг. 24 - выносной элемент XXIV фиг. 23 в увеличенном масштабе. На фиг. 1-24 представлен лучший вариант осуществления изобретения. Замок (фиг. 1-3) содержит корпус 1 с отверстиями 2, предназначенными для крепления на исполнительном устройстве (на фиг. 1-24 это устройство не показано). Кривошип 3 служит для взаимодействия с исполнительным устройством. При отпирании кривошип 3 поворачивается по стрелке 4. Стакан 5 (фиг. 4) установлен в корпусе 1 с возможностью вращения в сторону запирания. Контрольные шайбы 6, 7 (фиг. 4-6) установлены в стакане 5 с возможностью вращения по стрелке 4. Между контрольными шайбами 6, 7 (фиг. 4) неподвижно установлены обоймы 8 и прокладки 9. Контрольная шайба 7 состоит из двух элементов и соединена с кривошипом 3. Уплотнения 11 установлены в канавках контрольных шайб 6, 7. Корпус закрыт крышкой 12 (фиг. 2-4). В контрольных шайбах 6, 7 (фиг. 4-6) выполнены центральные отверстия 13 с радиальными пазами. Часть этих пазов в контрольной шайбе 7 используется для взаимной фиксации составляющих ее элементов (фиг. 6). В обоймах 8 (фиг. 4, 7-9) имеются центральные цилиндрические отверстия 14. В прокладках 9 (фиг. 4, 10) выполнены центральные отверстия 15 с радиальными пазами. В корпусе 1 (фиг. 1, 4) выполнено центральное отверстие 16 с радиальными пазами. Отверстия 13-16 (фиг. 1, 4-10) соосны и составляют замочную скважину. Отверстия 14-16 (фиг. 4, 7-10) являются направляющей для ключа, а отверстие 13 (фиг. 4-6) обеспечивает взаимную угловую фиксацию ключа и контрольных шайб 6, 7 в рабочей ситуации, когда ключ находится в замочной скважине. В обойме 8 (фиг. 7-9) выполнен канал 17, который соединен с отверстием 14. В канале 17 подвижно установлен подпружиненный в направлении отверстия 14 шток 18. Щуп 19 соединен со штоком 18 и частично расположен в отверстии 14. Штифт 20 соединен со штоком 18. Уплотнительный элемент 21 защищает канал 17 от загрязнения. Кодовые канавки 22-24 (фиг. 4, 5) выполнены в контрольной шайбе 6 для взаимодействия со штифтами 20. Кодовые канавки 25-27 (фиг. 6) являются зеркальным отображением канавок 22-24. Все кодовые канавки состоят из общих пазов 28, 29, между которыми имеются соединительные впадины 31-33. Штифты 20 (фиг. 5, 6) расположены в пазах 29. Подпружиненные собачки 34, 35 (фиг. 4, 11) установлены в радиальном канале стакана 5. Собачка 34 взаимодействует с впадинами 36, которые выполнены в фиксирующем кольце 37, и обеспечивают невозможность вращения стакана 5 по стрелке 4. Собачка 35, взаимодействуя с впадинами 38, обеспечивает невозможность вращения контрольной шайбы 7 относительно стакана 5 в сторону запирания замка. Дополнительно на контрольной шайбе 7 выполнены лунки 39. Компенсирующая прокладка 41 (фиг. 2, 4) установлена между крышкой 12 и кольцом 37. Крышка 12, кольцо 37 и прокладка 41 (фиг. 3) крепятся к корпусу 1 с помощью винтов 42 и штифта 43. Соединительные впадины 45, 46 (фиг. 12) расположены между пазами 47-49, соответственно. Паз 48 имеет номер i, а предыдущий и последующий пазы 47, 49 имеют, соответственно, номера i-1 и i+1. Нумерация пазов противоположна направлению стрелки 4. Соединительные впадины 45, 46 имеют номера i-1 и i, соответственно. Центр вращения шайбы 7, точка 50, является точкой пересечения оси замочной скважины с некоторой перпендикулярной ей плоскостью. Пазы 47-49 имеют оси 51-53, которые проходят через центр контрольной шайбы 7, точку 50. Ось 53 параллельна направлению перемещения штифта 20 и соединенного с ним щупа 19 относительно обоймы 8 (фиг. 7-9). Оси 52, 51 расположены на углах















где





Таким образом, для угла, определяющего положение передней точки 85 кодовой площадки ключа с номером i, имеются следующие ограничения





При дальнейшем повороте ключа до угла





где




При дальнейшем повороте ключа (фиг. 23, 24) щуп 19 скользит по соответствующей кодовой площадке ключа до тех пор, пока штифт 20 не начнет взаимодействовать с рабочей поверхностью соединительной впадины. Это определяется условием

где







Из вышесказанного следует, что наиболее жесткие ограничения накладываются на переднюю грань ребра ключа. Эта грань образована линиями, соединяющими передние точки соответствующих кодовых площадок. Передняя грань не может иметь большой угловой размер относительно оси ребра, так как это может привести к заклиниванию замка. Задняя грань ребра образована линиями, соединяющими задние точки соответствующих кодовых площадок. Угловой размер задней грани ограничен только условием не касания щупом, который контактирует с кодовой площадкой следующего ребра. Таким образом, оптимальным с точки зрения прочности и работоспособности будут несимметричные относительно их осей ребра ключа. После того как штифты 20 попадут в следующие пазы 28, штоки 18 под действием пружин переместятся в направлении ключа 60 (фиг. 5, 6). При касании щупами 19 кодовых площадок 65 ключа (фиг. 13-17), штифты 20 расположатся напротив соединительных впадин 31-33. Далее процесс продолжается до полного отпирания замка, то есть - до поворота на угол 120o. При попадании собачки 35 в лунки 39 (фиг. 11) положения контрольных шайб 6, 7 мягко фиксируются. После поворота на 120o или 240o ключ 60 невозможно вынуть из замка. Это обусловлено тем, что ребра 63, 64 имеют различные формы поперечного сечения (фиг. 14). Для того чтобы вынуть ключ из замка его необходимо повернуть на 120o или 240o в обратном направлении, то есть ключ 60 можно вынуть из замка только в одном, начальном положении. Поворот ключа в направлении запирания возможен только из трех положений: начального и соответствующего повороту на 120o, 240o. Это обуславливается тем, что зазор (фиг. 4, 11) между собачками 34, 35 меньше их возможного суммарного перемещения. При запирании замка весь механизм замка поворачивается вместе со стаканом 2 (фиг. 4, 11), который заблокирован с контрольной шайбой 7 собачкой 35. Если отпирание или запирание производится поворотом на 360o или 720o, то ключ 60 вынимается из замочной скважины без поворота в обратную сторону. Источники информации
1. Крайнев А. Ф. Словарь справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1987. - 560 с. 2. А. с. СССР 1134687, E 05 B 35/04. 3. Патент России на изобретение RU 2105119, 6 E 05 B 35/00 с приоритетом от 24.07.96.
Формула изобретения













где








i - номер ребер, пазов, соединительных впадин, натуральное число, увеличение которого совпадает с направлением от передней точки к задней точке и с направлением запирания замка.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24