專利名稱：可剪切的鎖及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及具有用鑰匙操作的撥動(dòng)片的圓柱形鎖。
背景技術(shù)：
圓柱形鎖已經(jīng)廣泛用于門戶的安全和掛鎖，以及其他的用途。在某些情況下，希望用一把鑰匙與許多鎖相配。例如，在用于汽車上時(shí)，使用者可能希望用一把鑰匙來(lái)打開(kāi)車門、手工具箱和行李箱，并且還可以打開(kāi)點(diǎn)火裝置。假如經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有一把鎖需要更換，如果這把更換后的新鎖不適用原來(lái)的鑰匙，就可能需要一把新的鑰匙來(lái)開(kāi)這把新鎖。
美國(guó)專利1,979,939公開(kāi)了一種用于剪切撥動(dòng)片端部的凸出部分，以使一把鎖與一把特定的鑰匙適配的裝置和方法。彈簧加載的板片狀的撥動(dòng)片，其長(zhǎng)度比鎖的柱塞直徑大，在插入柱塞內(nèi)時(shí)，撥動(dòng)片的端部沿軸向凸出在柱塞的外面。當(dāng)一把鑰匙插入鎖的鑰匙槽內(nèi)時(shí)，在鑰匙片上的缺口和凸起便使得撥動(dòng)片和彈簧移位，使撥動(dòng)片的某些部分凸出在柱塞端部外面?？梢杂靡环N具有兩把切刀的工具把撥動(dòng)片的凸出端部切掉。當(dāng)抽出鑰匙并將柱塞插入外殼時(shí)，彈簧就能擴(kuò)張，迫使撥動(dòng)片凸入鎖外殼的窄縫內(nèi)，并防止柱塞在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于所有的撥動(dòng)片要一起切斷，所以需要很大的剪切力。
美國(guó)專利No.5,697,239和No.5,735,153公開(kāi)了一種用于制造帶有可剪切的組件銷的銷子撥動(dòng)片圓柱鎖的方法和設(shè)備。這些銷子上有許多可供選擇的削弱部位，可用于使鎖的原始結(jié)構(gòu)形狀與有缺口的鑰匙相對(duì)應(yīng)。這些銷子用位于鎖外殼中的彈簧將其沿徑向壓入鎖的柱塞內(nèi)。這些銷子可以由制造廠商或鎖匠來(lái)剪切，并且這些銷子的剪切下來(lái)的部分能起改錐和撥動(dòng)片銷子的作用。
以上所公開(kāi)的方法和設(shè)備需要使用切割工具或很大的剪切力，才能使這把鎖與特定的鑰匙相配。因此，需要一種制造鎖的方法，它為配鑰匙或重新配鑰匙提供了更多的方便，而不影向鎖的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種鎖，它具有一個(gè)外殼，一個(gè)安裝在上述外殼內(nèi)的柱塞，以及許多伸入外殼內(nèi)的撥動(dòng)片。在這些撥動(dòng)片的兩端開(kāi)有許多凹槽，當(dāng)一把鑰匙插入鎖中時(shí)，這把鑰匙就按照鑰匙上的缺口抬高這些撥動(dòng)片，把上述這些凹槽在這些撥動(dòng)片上排成一行。上述外殼和柱塞被迫沿軸向互相相對(duì)，沿著排成一行的凹槽剪切撥動(dòng)片，使這把鎖與這把鑰匙相配。本發(fā)明還涉及外殼和柱塞的結(jié)構(gòu)形狀，它能減小為剪切撥動(dòng)片所需要的總剪切力，并且涉及一種具有為預(yù)先選定的鑰匙用的可剪切的撥動(dòng)片的鎖的制造方法。


圖1是按照本發(fā)明制成的鎖在撥動(dòng)片切開(kāi)之前的橫斷面圖；圖2是圖1中的鎖沿著2-2線的橫斷面圖；圖3是圖1中的鎖沿著3-3線的橫斷面圖；圖4是兩側(cè)帶有缺口的鑰匙的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的撥動(dòng)片的正視圖；圖6是圖5中的撥動(dòng)片的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的保持撥動(dòng)片的正視圖；圖8是圖7中的保持撥動(dòng)片的側(cè)視圖；圖9是按照本發(fā)明制成的保持套筒的頂視圖；圖10是沿著圖9中的保持套筒的10-10平面的橫斷面圖；圖11是按照本發(fā)明的鎖的裝配步驟的流程圖；圖12是類似于圖1中的鎖的橫斷面圖，其中，30個(gè)撥動(dòng)片已經(jīng)被外殼與柱塞之間的軸向移動(dòng)所切開(kāi)；圖13是沿圖12中的平面13-13的鎖的橫斷面圖；圖14是沿圖12中的平面14-14的鎖的橫斷面圖；圖15是沿圖12中的15-15線的鎖橫斷面圖；圖16是圖14中的鎖處于非鎖定位置時(shí)的橫斷面圖；圖17是圖16中的鎖處于鎖定位置時(shí)的橫斷面圖；圖18是另一個(gè)實(shí)施例的撥動(dòng)片的正視圖；圖19是圖18中的撥動(dòng)片的側(cè)視圖；圖20是本發(fā)明的帶有圖18中的撥動(dòng)片的實(shí)施例的放大后的橫斷面圖；圖21是圖20中的鎖的側(cè)視圖；圖22是本發(fā)明的第三實(shí)施例的橫斷面圖；
圖23是本發(fā)明的第四實(shí)施例頂視圖，表示其中沒(méi)有套筒；圖24是表示圖23中帶有保持套筒的撥動(dòng)片的側(cè)視圖；圖25是用于在切開(kāi)撥動(dòng)片時(shí)夾持上述鎖裝置的側(cè)視圖；以及圖26是圖25中的裝置沿著平面26-26的橫斷面圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，圖1中所示的鎖100處于加載位置，它包括一個(gè)基本上呈圓筒形的，具有外殼內(nèi)腔室104的外殼102。外殼102有七條在外殼102與外殼內(nèi)腔室104之間延伸的外殼通道106。外殼102通常用鋅、黃銅、塑料或其他適當(dāng)材料制成。
沿軸向安裝了一個(gè)能旋轉(zhuǎn)的圓柱形柱塞108，它能在外殼102的外殼內(nèi)腔室104內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。柱塞108在其一端有一個(gè)柱塞凸緣110，并且在柱塞108上沿軸線與柱塞凸緣110相對(duì)的另一端，設(shè)有柱塞尾部112。柱塞尾部112能與驅(qū)動(dòng)插銷或其他鎖定裝置的鎖栓聯(lián)結(jié)，該鎖栓能鎖住或打開(kāi)一扇門，或者其他在本技術(shù)領(lǐng)域中公開(kāi)過(guò)的移動(dòng)構(gòu)件。柱塞108上有一個(gè)通向鑰匙槽114的鑰匙孔113，該鑰匙槽的形狀可容納鑰匙116的鑰匙片128。柱塞108上有七條沿徑向延伸的柱塞通道118，這些通道都從鑰匙槽114通過(guò)柱塞108，向著外殼102敞口。柱塞108有一個(gè)直徑109，該直徑小于外殼102的內(nèi)腔室104的內(nèi)徑111，在外殼102與柱塞108之間形成了一個(gè)剪切區(qū)120。在圖1所示的鎖的加載位置上，柱塞通道118穿過(guò)鑰匙槽114，并且在最初與外殼通道106對(duì)準(zhǔn)，以便插入可剪切的，像墊片那樣的撥動(dòng)片122。柱塞108用適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，通常是用鋅、黃銅、塑料或其他適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 圖1表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例處于加載的位置，在此位置上，撥動(dòng)片122在柱塞和外殼之間被切開(kāi)之前，插入柱塞108的柱塞通道118和外殼102的外殼通道106中。在圖1中，外殼102和柱塞凸緣110之間形成了一個(gè)間隙150，以便能讓柱塞相對(duì)于外殼102沿著剪切區(qū)120作軸向運(yùn)動(dòng)。間隙150是這樣選擇的，即，當(dāng)剪切撥動(dòng)片122時(shí)，讓柱塞108有足夠的進(jìn)入外殼102內(nèi)的深度。通常這個(gè)間隙在0.04英寸到0.06英寸之間，最好是0.05英寸。
制造了一個(gè)撥動(dòng)片保持套筒152套在外殼102的外面，并如圖1所示，用一個(gè)與外殼102的外部嚙合的保持套筒的卷邊154把它固定在外殼102上。通常，上述保持套筒卷邊154卡在外殼通道106內(nèi)，但是，這個(gè)套筒也可以嚙合在外殼102上的其他凹進(jìn)部分中。請(qǐng)參閱圖2、3、9和10，保持套筒152具有穿過(guò)它本身的一組第一窄槽156和一組第二窄槽158，這兩組窄槽能與外殼通道106和柱塞通道118對(duì)齊。通常，第一組窄槽156和第二組窄槽158沿著軸向順序加入，并且圍繞著套筒在角度上互相錯(cuò)開(kāi)一個(gè)套筒位移角160。在角度上互相錯(cuò)開(kāi)的窄槽156和158能讓撥動(dòng)片122分成兩組插入柱塞和外殼通道118和106內(nèi)，使得撥動(dòng)片122能沿柱塞徑向相反的方向受到徑向的彈性壓力，這一點(diǎn)將在下文中詳細(xì)描述。窄槽156和158具有其形狀能容納撥動(dòng)片122的矩形部分159，和其形狀能容納彈簧178的圓形部分161。套筒角度160是以從套筒窄槽156矩形部分159的中心到套筒窄槽158的矩形部分159的中心來(lái)度量的。通常，套筒角度160小于180°，以使得一組窄槽156和158能讓撥動(dòng)片122插入交替的柱塞和外殼通道106和118中，而另一組通道則被套筒所封閉。最好，套筒角度160在135°左右。通常上述套筒角度160在5°與180°之間，更好一些在90°到150°之間。
請(qǐng)參閱圖2和3，當(dāng)鎖處于加載位置時(shí)，外殼通道106和柱塞通道118重合，而可剪切的撥動(dòng)片122沿徑向從柱塞108的一側(cè)延伸到另一側(cè)，并進(jìn)入外殼通道106內(nèi)。各外殼通道106都有一個(gè)第一外殼開(kāi)口162，這個(gè)開(kāi)口一般比第二外殼開(kāi)口164寬。同樣，每一條柱塞通道118都有一個(gè)第一柱塞開(kāi)口166，這個(gè)開(kāi)口比第二柱塞開(kāi)口168寬。第一柱塞開(kāi)口166與第二開(kāi)口168會(huì)合，在柱塞108內(nèi)形成一個(gè)彈簧座170。
圖2中，套筒152的開(kāi)口156與用標(biāo)號(hào)A表示的交替的外殼和柱塞通道106和118對(duì)正，以便插入撥動(dòng)片122。另一方面，在圖3中，套筒152已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)到使開(kāi)口158與交替的柱塞和外殼通道B對(duì)正，以便插入撥動(dòng)片122。
適用于圓柱形鎖的鑰匙是單側(cè)的或兩側(cè)的，即，在鑰匙片相應(yīng)的單側(cè)或兩側(cè)有缺口。單側(cè)的鑰匙常常大約有五個(gè)缺口位置，每一個(gè)缺口位置上開(kāi)了大約八個(gè)不同深度的切槽。相反，兩側(cè)的鑰匙在兩側(cè)都有缺口，可使用的缺口位置有十個(gè)之多，每一個(gè)缺口位置上大約有五個(gè)不同的切槽深度。使用兩側(cè)鑰匙的一個(gè)例子是汽車的圓柱形鎖。這種兩側(cè)鑰匙因?yàn)榫哂写罅康娜笨谖恢茫阅軌蚺c汽車上各種設(shè)備相配，例如點(diǎn)火裝置、門、行李箱和手工具箱。此外，汽車的圓柱形鎖通過(guò)使用只能插入選定的設(shè)備的輔助鑰匙，例如隨從鑰匙，可提供各種級(jí)別的安全程度。另外，一把使用兩側(cè)鑰匙的圓柱形鎖，無(wú)論在鎖定的或打開(kāi)的狀態(tài)下，都能讓鑰匙從圓柱形鎖中拔出來(lái)。
適用于本發(fā)明的鑰匙116如圖4所示，它在鑰匙片128相對(duì)的兩條邊緣上有十個(gè)缺口位置124，和五個(gè)不同的切槽深度126。由于鑰匙116在鑰匙片128相對(duì)的兩條邊緣上有十個(gè)缺口位置124和五個(gè)不同的切槽深度126，所以形成了9,765,623個(gè)可使用的鎖定組合。
如圖5所示，每一個(gè)撥動(dòng)片122在其中央孔口136中都有一個(gè)鑰匙片的靠壓位置138?？卓?36是在撥動(dòng)片122上切割出來(lái)的，其形狀做成能容納鑰匙的鑰匙片128，并與鑰匙的缺口124吻合。最后，各撥動(dòng)片122都有一個(gè)從其側(cè)面凸出來(lái)的凸塊139，以形成一個(gè)凸耳140和一個(gè)外撥動(dòng)片座141。撥動(dòng)片122是用適當(dāng)?shù)牟牧希T如黃銅制成的。如圖5和6所示，一般，在撥動(dòng)片122的表面上壓制或沖壓了許多凹槽130。每一塊撥動(dòng)片122都做成薄片狀，其厚度如標(biāo)號(hào)129所示，在撥動(dòng)片的每一側(cè)還有由缺口或凹槽130所形成的五個(gè)減弱區(qū)，以砭剪切和為剪切定位。還有，在本發(fā)明實(shí)施例中，這些凹槽是弧形的，其形狀與柱塞與外殼之間的剪切區(qū)120相對(duì)應(yīng)。凹槽的寬度132和深度134是這樣選擇的，即，當(dāng)將這把鎖確定與預(yù)先選定的鑰匙相配時(shí)，能減小為剪切撥動(dòng)片122所必須的軸向剪力。在這種選配操作中，通過(guò)使柱塞108與外殼102之間軸向的相對(duì)位移來(lái)施加軸向剪力，把撥動(dòng)片122切開(kāi)。
凹槽130的弧線半徑135通常是在內(nèi)腔104的半徑與柱塞108的外部半徑之間。每一條凹槽130都有一個(gè)凹槽高度132，一般大約在0.006-0.010英寸之間。這些凹槽沿徑向互相隔開(kāi)的距離為標(biāo)號(hào)133，與鑰匙116的可使用的深度126相對(duì)應(yīng)。通常，徑向距離133在0.015-0.030英寸之間。最好，徑向距離133為0.025英寸。但是，距離133可以變化，以適應(yīng)不同的鑰匙系列。如圖6所示，這些凹槽有深度134，常用的凹槽深度134大約為0.012英寸。這一系列凹槽130是這樣定位在撥動(dòng)片122上的，即，這些凹槽130可以通過(guò)預(yù)先選定如圖1-3所示的，具有缺口位置124和切口深度126的適當(dāng)組合的鑰匙，與外殼102和柱塞108之間的剪切區(qū)對(duì)準(zhǔn)。凹槽130的數(shù)量和布置通常與鑰匙缺口124的可使用的切口深度126相對(duì)應(yīng)，不過(guò)，也可以使用附加的凹槽130。
撥動(dòng)片122具有相當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)強(qiáng)度，這個(gè)強(qiáng)度與柱塞108被迫在外殼102中旋轉(zhuǎn)，而處于鎖定位置的撥動(dòng)片122靠在通道的壁上時(shí)，撥動(dòng)片122所能抵抗的旋轉(zhuǎn)扭矩的兩相對(duì)應(yīng)。一般都希望在制造鎖時(shí)，使撥動(dòng)片122的抗旋轉(zhuǎn)扭矩的強(qiáng)度為最大，而剪切撥動(dòng)片122所需的軸向剪力為最小。因此，撥動(dòng)片的凹槽130并不是那么弱，以致另一種能插入的鑰匙，即凹凸縫形狀與預(yù)先選定的鑰匙相同而缺口的切口不同的鑰匙，也能用手或者用工具扭轉(zhuǎn)，在這把鑰匙或工具損壞之前就切開(kāi)撥動(dòng)片122。換言之，凹槽130最弱的部分，或者說(shuō)中心部分131通常有足夠的抵抗施加在撥動(dòng)片122上，等于最大旋轉(zhuǎn)力的扭力的強(qiáng)度，這個(gè)旋轉(zhuǎn)力可以由任何鑰匙或像鑰匙那樣的能插入鑰匙槽內(nèi)的工具，通過(guò)鑰匙孔113施加在撥動(dòng)片上。這樣，就把鎖使用時(shí)對(duì)它的安全性的危害減小到最小的程度。
請(qǐng)參閱圖1-3和15，外殼102在靠近內(nèi)腔104處形成了具有向后的保持壁144的保持凹槽142。如圖15所明確表示的，保持凹槽142沿圓周方向在其兩端靠壓在內(nèi)腔的成形擋塊171上。在柱塞108上形成了從鑰匙槽114沿徑向延伸到柱塞108，并向內(nèi)腔104敞口的保持長(zhǎng)縫146。保持撥動(dòng)片148(如圖7和8所示)和保持彈簧147(如圖15所示)可插入上述保持長(zhǎng)縫146內(nèi)。圖1中，保持撥動(dòng)片148處于非作用位置，并與外殼102的保持凹槽102脫開(kāi)。當(dāng)上述保持撥動(dòng)片148因柱塞104從圖1的加載位置向著圖12的工作位置作軸向移位而移動(dòng)到其作用位置上時(shí)，它便在柱塞108由被彈簧147加壓，沿著軸向向外，向著外殼保持凹槽142延伸，并且能靠在保持壁144上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在此位置上，保持撥動(dòng)片148防止柱塞104從外殼102中縮回。
上述保持撥動(dòng)片148通常具有較厚的厚度149，并且具有比能切開(kāi)的撥動(dòng)片122更高的強(qiáng)度。也可以在外殼通道106中設(shè)置許多保持凹槽142，而不設(shè)置單獨(dú)的保持撥動(dòng)片148，以使其與向外推壓撥動(dòng)片122嚙合，以便使柱塞108保持在內(nèi)腔104中。
如圖16和17所示，外殼102上還形成了外殼鎖定溝槽172，它沿軸向從外殼102的內(nèi)腔104延伸出來(lái)，以便當(dāng)鎖100處于圖12的工作位置時(shí)，用于容納上述撥動(dòng)片122。鎖定溝槽172與撥動(dòng)片122上的在柱塞內(nèi)部分200嚙合，以防止在外殼102的內(nèi)腔104中的柱塞108轉(zhuǎn)動(dòng)。圖中所示的鎖定溝槽172是在直徑上相對(duì)的，或者說(shuō)互相隔開(kāi)180°。在這樣的結(jié)構(gòu)中，柱塞108能在鎖定與不鎖定位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)180°，并且可以把鑰匙116拔出來(lái)。不過(guò)，如果希望柱塞108在內(nèi)腔104中轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小一些，也可以把鎖定溝槽172設(shè)置在外殼中，使其互相隔開(kāi)的角度小于180°。此外，外殼上也可以只有一條鎖定溝槽172，這樣，只有在鎖處于鎖定位置時(shí)，才能讓把鑰匙116從鎖100中拔出來(lái)。對(duì)于使用的安全程度很高的鎖希望采用這種結(jié)構(gòu)，此時(shí)，除了有鑰匙116的使用者之外，鎖將始終處于鎖定狀態(tài)。
鎖100的裝配過(guò)程如圖11中的流程圖所示，上述保持撥動(dòng)片148和保持彈簧147都插入圖1中處于軸向位置X的柱塞108的保持長(zhǎng)縫146中。當(dāng)柱塞108插入外殼102的內(nèi)腔104中時(shí)，保持撥動(dòng)片148便壓向保持彈簧147，并在撥動(dòng)片122加載的過(guò)程中，由外殼內(nèi)腔104的內(nèi)壁使其始終被壓入柱塞108內(nèi)。然后，柱塞108沿著一條中心軸線174插入外殼102的內(nèi)腔104，使得外殼的通道106與柱塞的通道118對(duì)準(zhǔn)，并在外殼102與柱塞108的凸緣110之間形成間隙150。外殼通道106是這樣與柱塞通道118對(duì)準(zhǔn)的，即，上述第一外殼開(kāi)口162與第一柱塞開(kāi)口166對(duì)準(zhǔn)，而第二外殼開(kāi)口164則在軸向位置A處與第二柱塞開(kāi)口168對(duì)準(zhǔn)，如圖2和3所示。
保持套筒152放置在外殼102周圍的第一加載位置上，在這個(gè)位置上，上述第一窄槽156與第一外殼開(kāi)口162和處于位置A的第一柱塞開(kāi)口166對(duì)準(zhǔn)，而第二外殼開(kāi)口164和第二柱塞開(kāi)口168則被蓋住。在圖1中，上述第一加載位置交替地暴露出在軸向位置A上的外殼通道106和柱塞通道118。彈簧178通過(guò)上述第一窄槽156的圓形部分161插入暴露出來(lái)的外殼和柱塞通道106和118中，并且如圖2所示，彈簧178靠壓在彈簧座170上。然后，將撥動(dòng)片122通過(guò)第一窄槽156的矩形部分159插入暴露出來(lái)的外殼和柱塞通道106和118中，并使得彈簧178保持在撥動(dòng)片122的凸耳140與彈簧座170之間，以便將撥動(dòng)片122沿徑向向外，從柱塞108向著外殼102推壓。
然后，使保持套筒152繞著中心軸線174旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度182，旋轉(zhuǎn)到第二加載位置。在第二加載位置上，保持套筒152的第二窄槽158在圖1中的各部位B處與其余的外殼和柱塞通道106和118對(duì)準(zhǔn)。在第二加載位置上，保持套筒152封閉了各部位A處的外殼和柱塞通道106和118。上述旋轉(zhuǎn)角度182是這樣與套筒角度160聯(lián)系在一起的，即，具有與外殼與柱塞通道106和118在軸向位置A上對(duì)準(zhǔn)的第一窄槽156的套筒152，繞著中心軸線174旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度182，使得第二窄槽158與外殼與柱塞通道106和118對(duì)準(zhǔn)，如圖2所示。彈簧178和撥動(dòng)片122都位于在位置B上暴露出來(lái)的外殼與柱塞通道106和118中，并且彈簧178夾持在凸耳140與彈簧座170之間，以便如圖3所示的那樣，沿著與撥動(dòng)片122在位置A上相反的方向，從柱塞108向著外殼102，將撥動(dòng)片122沿徑向向外推壓。圖1表示鎖100處于其加載位置，而圖2和3表示撥動(dòng)片122處于剪切前的位置。在第一位置A上處于外殼和柱塞通道106和118中的撥動(dòng)片122，沿軸向與在第二位置B上的撥動(dòng)片122干涉，使得這些撥動(dòng)片都以順序交替的方式沿著軸線174的方向被彈簧178彈性地向上和向下推壓。
保持套筒152繞著中心軸線174旋轉(zhuǎn)一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)角度190，通常是45°，到達(dá)封閉位置，在該位置上，兩種窄槽156和158就不與外殼和柱塞通道106和118對(duì)準(zhǔn)了。然后，將保持套筒152固定在外殼102外部的保持套筒的卷邊154上，以便如圖1所示，將撥動(dòng)片122保持在外殼102內(nèi)，或者象圖12所示的那樣，保持在一條外殼通道106中。在封閉位置上，保持套筒152將外殼通道106與鎖100的外部封閉起來(lái)。
在這個(gè)加載位置上，鎖已經(jīng)準(zhǔn)備好與預(yù)先選定的鑰匙116相配。如圖4所示，在本發(fā)明中所使用的鑰匙是雙側(cè)鑰匙116。鑰匙116通過(guò)鑰匙孔113插入鎖100的鑰匙槽114內(nèi)。圖4中所示的鑰匙片128上的這些傾斜部位193，通過(guò)靠壓在與缺口124接觸的撥動(dòng)片開(kāi)口136上的上邊緣138上頂起上述撥動(dòng)片122。彈簧178將撥動(dòng)片122彈性地壓在鑰匙116的相對(duì)兩側(cè)。插入鑰匙116使撥動(dòng)片122向內(nèi)退回到柱塞108內(nèi)，到達(dá)開(kāi)鎖位置，在該位置上，有一些凹槽130沿著剪切區(qū)120排成一行。然后，如圖12所示，外殼102和柱塞108被迫沿著中心軸線174在軸向互相靠近，完成鎖100裝配成操作狀態(tài)的工作。當(dāng)柱塞108被迫向著外殼102移動(dòng)時(shí)，撥動(dòng)片122被沿著排成一行的凹槽130切開(kāi)，而外殼102與柱塞凸緣110之間的間隙150被封閉。間隙150的尺寸是這樣選擇的，即，柱塞108深入外殼102的程度，當(dāng)凸緣110與外殼102的近側(cè)或前側(cè)137接觸時(shí)，便停止在圖12所示的裝配好的操作位置上。在上述圖12所示的操作位置上，柱塞108進(jìn)入外殼102的軸向移動(dòng)量是這樣限制的，即，此時(shí)外殼通道106不再與柱塞通道118對(duì)準(zhǔn)。迫使柱塞108進(jìn)入外殼102內(nèi)便完全把撥動(dòng)片122剪切成可分離的部分或外殼部分198和柱塞部分200。外殼部分198留在保持套筒152內(nèi)部的外殼通道106內(nèi)，而柱塞部分200則留在柱塞通道118內(nèi)。
在圖12的操作位置上，撥動(dòng)片122的柱塞部分200與外殼通道106錯(cuò)開(kāi)一個(gè)距離197，這個(gè)距離通常大于撥動(dòng)片122的厚度129。因此，當(dāng)柱塞108在腔室104內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖13和14所示，撥動(dòng)片122的柱塞部分200便在通道106之間靠壓在內(nèi)部腔壁231上，當(dāng)柱塞108在內(nèi)部腔室114中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻止撥動(dòng)片122卡在外殼通道106中。通常，上述距離197在0.036與0.076英寸之間。最好，距離197為0.056英寸。
如上所述，一當(dāng)鎖100處于操作狀態(tài)，便如圖15所示，保持撥動(dòng)片148便沿徑向向外壓入保持凹槽142內(nèi)，靠壓在保持壁144上，防止柱塞108從外殼102中脫出。保持撥動(dòng)片148伸入上述保持凹槽142內(nèi)，而柱塞108在能在外殼102內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且保持撥動(dòng)片148靠壓在保持凹槽142上，通常與保持壁144接觸。由于在保持撥動(dòng)片無(wú)論與兩個(gè)擋塊171中的哪一個(gè)接觸時(shí)，保持撥動(dòng)片148都被限制在繞著中心軸線174旋轉(zhuǎn)，所以柱塞108在內(nèi)部腔室104內(nèi)的旋轉(zhuǎn)也受到同樣的限制。通常，保持凹槽142中的擋塊171足以限制柱塞108在內(nèi)部腔室104中的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得上述柱塞部分200由內(nèi)部腔室104的內(nèi)部腔室壁231將其保持在一個(gè)非鎖定的位置上，并且，如下文中對(duì)鎖定溝槽172所描述的那樣，能讓鎖100從鎖定位置旋轉(zhuǎn)到非鎖定位置。通常，上述保持撥動(dòng)片148和保持凹槽142至少能讓柱塞108相對(duì)于外殼102轉(zhuǎn)動(dòng)90°，而最經(jīng)常的情況是能轉(zhuǎn)動(dòng)270°左右。
請(qǐng)參閱圖16，當(dāng)鎖在使用時(shí)，并且鑰匙116插入處于鎖定位置的鎖100的鑰匙槽內(nèi)時(shí)，鑰匙114上的缺口124便壓下彈簧178，使柱塞部分200移位到如圖16左側(cè)所示的脫離鎖定溝槽172的位置。雖然鑰匙116仍留在鑰匙槽114內(nèi)，但柱塞108卻能在外殼102的內(nèi)部腔室104內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且在這種狀態(tài)下，鎖100仍處于非鎖定狀態(tài)。一當(dāng)拔出鑰匙116，便如圖17所示，彈簧178便松弛，從而使柱塞部分200沿徑向進(jìn)入相對(duì)地設(shè)置的鎖定溝槽172內(nèi)，一直到撥動(dòng)片座141靠壓在內(nèi)壁231上，阻止柱塞108在外殼102的內(nèi)部腔室104中轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，在這種狀態(tài)下，鎖100是非鎖定的。
一當(dāng)鎖100處于操作位置時(shí)，就能把在外殼通道106內(nèi)含有撥動(dòng)片外殼部分198的外殼102和套筒152拆卸下來(lái)，并且用另一個(gè)外殼來(lái)代替，這個(gè)外殼只有不與鎖100的操作相干涉的鎖定溝槽172。拆卸下來(lái)的外殼可以重新用于與其他的鑰匙和柱塞相配。為了用一個(gè)只有鎖定溝槽172的外殼來(lái)代替外殼102，可以把上述保持撥動(dòng)片148從保持凹槽142向內(nèi)推壓，以壓下保持彈簧147，從而能讓柱塞108從外殼102的內(nèi)部腔室104中抽出來(lái)。在抽出柱塞時(shí)，上述撥動(dòng)片的外殼部分198將會(huì)從外殼通道106中掉出來(lái)。然后就可以卸下保持套筒152，并且能在外殼102中重新裝入新的撥動(dòng)片122。不過(guò)，最好還是把外殼102和套筒152留下來(lái)。
圖18和19表示上述撥動(dòng)片的一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，撥動(dòng)片300具有設(shè)置在撥動(dòng)片300相對(duì)兩端的直的凹槽302，形成減弱區(qū)，以便于撥動(dòng)片300的剪切和定位。這許多凹槽302通常都是在撥動(dòng)片300的表面上壓印或沖壓出來(lái)的。通常，整塊撥動(dòng)片300都是用一塊薄板材料在一個(gè)單一工序中精壓或者沖壓而成的。如圖19所示，凹槽的寬度306和深度308的選擇要使得為剪切撥動(dòng)片300所必需的剪切力減少，同時(shí)要保持撥動(dòng)片300上未剪切的凹槽部分有足夠的強(qiáng)度。通常，凹槽302的底部是尖銳的，或者具有很小的，大約0.002英寸的半徑。如圖20和21所示，撥動(dòng)片300能插入這樣一把鎖316內(nèi)，它在外殼320與柱塞322之間有一個(gè)剪切區(qū)318。上述一系列凹槽302在撥動(dòng)片300上的位置是這樣確定的，即，這些凹槽302借助于一把預(yù)先選定的鑰匙116與上述剪切區(qū)對(duì)準(zhǔn)。通常，柱塞322上具有柱塞通道324，這條通道帶有橫跨柱塞通道324的開(kāi)口的側(cè)面的直邊緣326。
圖22表示一把鎖400，這把鎖有一個(gè)基本上呈圓筒形的外殼402，在外殼上有一個(gè)外殼內(nèi)部腔室404。如圖所示，外殼400上有七條沿著徑向從外殼402的外部通向外殼內(nèi)部腔室404的外殼通道406，柱塞408上有七條沿徑向從一條鑰匙槽414橫跨柱塞408的柱塞通道418。這些柱塞通道418與外殼通道406對(duì)準(zhǔn)，以便插入能剪切的撥動(dòng)片422。
盡管在先前的實(shí)施例中外殼通道的各個(gè)寬度基本上是互相相等的，但鎖400的外殼通道418卻具有不同的寬度。在軸向位置C上的外殼通道406一般具有最小的軸向?qū)挾?26，這個(gè)寬度通常比預(yù)先制成的撥動(dòng)片422的軸向?qū)挾却笠粋€(gè)寬度D1，D1大約是0.001英寸。在軸向位置D上的外殼通道406通常具有較大的軸向?qū)挾?28，這個(gè)寬度比預(yù)先制成的撥動(dòng)片422的軸向?qū)挾却笠粋€(gè)寬度D2，D2大約是0.005英寸。在軸向位置E上的外殼通道406具有更大的軸向?qū)挾?30，這個(gè)寬度通常比預(yù)先制成的撥動(dòng)片422的寬度大一個(gè)寬度D3，D3大約是0.009英寸。最后，在軸向位置F上的外殼通道406一般具有最大的軸向?qū)挾?43，這個(gè)寬度通常比預(yù)先制成的撥動(dòng)片422的寬度大一個(gè)寬度D4，D4大約是0.015英寸。
雖然外殼通道406的近壁434通常與柱塞通道418的近壁436對(duì)準(zhǔn)，然而，外殼通道406的遠(yuǎn)壁438比柱塞通道418的遠(yuǎn)壁440更靠近，或更遠(yuǎn)離柱塞尾部412。因此，在能剪切的撥動(dòng)片部分442的前方留下了軸向?qū)挾葹镈1-D4的間隙。
在裝配鎖400時(shí)，柱塞408沿著中心軸線424插入外殼402的內(nèi)部腔室404中，使得上述外殼通道406和柱塞通道418對(duì)準(zhǔn)，形成間隙444，以便在外殼402和柱塞408的柱塞凸緣410只見(jiàn)產(chǎn)生剪切距離446。與上述實(shí)施例中相同，將撥動(dòng)片422插入對(duì)準(zhǔn)了的柱塞和外殼通道406和418中。然后，迫使柱塞408沿軸向進(jìn)入外殼402的距離達(dá)到剪切距離446，剪切撥動(dòng)片422并封閉外殼402和柱塞凸緣410之間的間隙444。對(duì)于位于不同軸向距離C-F上的撥動(dòng)片422來(lái)說(shuō)，為剪切各插入外殼與柱塞通道406和418之間的撥動(dòng)片422所需要的剪切距離各不相同。因此，為剪切位置C上的撥動(dòng)片422，上述柱塞所移動(dòng)的距離必須大于D1，為剪切位置D上的撥動(dòng)片422，上述柱塞所移動(dòng)的距離必須大于D2，為剪切位置E上的撥動(dòng)片422，上述柱塞所移動(dòng)的距離必須大于D3，為剪切位置F上的撥動(dòng)片422，上述柱塞所移動(dòng)的距離必須大于D4。結(jié)果，在位置C上的兩塊撥動(dòng)片422首先剪切。然后剪切在位置D上的兩塊撥動(dòng)片422，再往后剪切位置E上的撥動(dòng)片422，最后剪切在位置F上的撥動(dòng)片422。因此，外殼402的結(jié)構(gòu)形狀減小了為剪切這些撥動(dòng)片422所需要的力，這個(gè)力小于在某一時(shí)刻同時(shí)剪切所有撥動(dòng)片422所需要的力，或者，至少這些在各個(gè)不同位置上的撥動(dòng)片是在處于某一時(shí)刻的不同剪切階段剪切的。因此，這些撥動(dòng)片422的剪切是錯(cuò)開(kāi)時(shí)間的。為剪切這些撥動(dòng)片422所需要的最大的力是所有這些撥動(dòng)片422同時(shí)剪切時(shí)所需要的最大的力的七分之二。
如果使外殼通道的尺寸相等，但互相之間隔開(kāi)的距離不相等，也能獲得同樣的效果。把外殼通道406的遠(yuǎn)壁438布置在離開(kāi)撥動(dòng)片422不同的距離上，將保證不在同時(shí)剪切構(gòu)成各撥動(dòng)片422上的能剪切的部分442的全部材料，減小為形成柱塞部分448所需要的剪切力。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例示于圖23和24。為清楚起見(jiàn)，把保持套筒拆下來(lái)了。圖23中，鎖500有一個(gè)前部502，一個(gè)后部504和一根中心軸線506。鎖500還有分別帶有沿軸向布置的許多外殼通道513和柱塞通道514的外殼510和柱塞512。外殼通道513穿過(guò)外殼510，形成外殼剪切壁515。而柱塞通道514則穿過(guò)柱塞512，在兩者之間的界面上形成剪切壁516。此外，各外殼通道513具有位置朝向鎖500的前部502的外殼前壁516，和位置朝向鎖500的后部504的外殼后壁518。同樣，柱塞通道514具有位置朝向鎖500的前部502的柱塞前壁519，和位置朝向鎖500的后部504的柱塞后壁521。
撥動(dòng)片520插入上述通道513和514內(nèi)。各撥動(dòng)片520都有一條朝向上述鎖500的前部502的前側(cè)邊或剪切表面522，以及一條朝向后部504的后側(cè)邊或剪切表面524。這些前、后側(cè)邊522和524形成了撥動(dòng)片520的剪切部分。在前述實(shí)施例的圖中的柱塞和外殼通道的壁是互相平行的，并且基本上垂直于鎖的縱軸線。相反，外殼通道513的后壁518則與鎖500的縱軸線506形成一個(gè)剪切角526。同樣，柱塞通道514的后壁519與上述縱軸線506也形成同樣的剪切角526。上述剪切角526通常小于20度，更好一些是小于15度。最好，剪切角526在5度左右。
各撥動(dòng)片520都有一個(gè)第一端部528和一個(gè)第二端部530，其中，第一端部528的位置比第二端部530更靠近外殼和柱塞通道513和514的后壁518和521。
鎖500的通道514的位置是這樣布置的，即，當(dāng)從鎖500的后部504向前部502在柱塞512上施加一個(gè)方向與中心軸線506平行的軸向剪切力時(shí)，前壁516和519便開(kāi)始逐漸與撥動(dòng)片520的第一側(cè)邊522接觸，于是撥動(dòng)片520就被推向后壁518和521，此時(shí)撥動(dòng)片520的橫斷面就從第一端部528到第二端部530被橫向剪切。上述帶角度的后壁518和521基本上把第一端部528固定住，并容許撥動(dòng)片520逐漸移動(dòng)，使得只有第二端部530能向著后壁518和521轉(zhuǎn)動(dòng)。這種剪切一直進(jìn)行到撥動(dòng)片520的整個(gè)橫向表面被剪斷。因此，撥動(dòng)片520的剪切從第一端部528進(jìn)行到第二端部530，沿著側(cè)面跨越撥動(dòng)片520。由于前壁516和519與撥動(dòng)片520的接觸并不是同時(shí)在任何點(diǎn)上都與撥動(dòng)片520的整個(gè)表面接觸，所以剪切撥動(dòng)片520所需要的剪切力，要比剪切外殼和柱塞通道具有平行的前壁和后壁的實(shí)施例中的撥動(dòng)片的剪切力小。
此外，大約后壁518和521的一半的角度向第一側(cè)面方向傾斜，而后壁518和521的另一半的角度則向相反的側(cè)面方向傾斜。這種帶角度的通道513和514的最后的效果是，上述后壁518和521要使得柱塞512向一個(gè)方向扭轉(zhuǎn)，增大了撥動(dòng)片520抵抗方向相反的后壁518和521的力量。因此，通道513和514的后壁518和521的橫方向的朝向通常沿軸向是交錯(cuò)的，以防止柱塞512的前部502向一個(gè)方向扭轉(zhuǎn)，而后部504又向另一個(gè)方向扭轉(zhuǎn)，從而能在剪切過(guò)程中將鎖500穩(wěn)定住。
圖25和26表示可用于安裝加載狀態(tài)下的鎖具，并施加為剪切撥動(dòng)片所需的剪切力的設(shè)備。這種剪切設(shè)備600有一個(gè)夾具602，該夾具可以是一把板手，上面帶有一個(gè)鎖夾持器604，這個(gè)夾持器帶有基本上呈半圓形的夾持凹槽606，用于容納連接在夾具上的鎖100和柱塞608，以便相對(duì)于夾持器604轉(zhuǎn)動(dòng)。帶有外殼102、柱塞108、鑰匙116和放置在外殼102和柱塞108內(nèi)部的未剪切的撥動(dòng)片122，并且處于加載狀態(tài)的鎖100可以放置在上述夾持器604的夾持凹槽606內(nèi)。鎖100放置在夾持器604內(nèi)，借助于把夾持器插入并靠壓在外殼102的周圍凹槽610的壁上，使得凹槽610的壁壓住夾持器的凹槽606，而柱塞608則靠壓在柱塞凸緣110的外表面上。
當(dāng)剪切撥動(dòng)片122時(shí)，處于加載狀態(tài)并帶有剪切間隙150的鎖100，包括外殼102、柱塞108、鑰匙116和撥動(dòng)片122，放置在鎖夾持器604中，并使剪切間隙150處于圓周凹槽610與柱塞凸緣110之間。通過(guò)使柱塞608向著夾持凹槽606轉(zhuǎn)動(dòng)，可在鎖100上施加一個(gè)力，而柱塞凸緣110則被迫沿著軸向向圓周凹槽610移動(dòng)，有效地封閉了間隙150并剪切撥動(dòng)片122。撥動(dòng)片122剪切下來(lái)之后，松開(kāi)柱塞608，于是現(xiàn)在與鑰匙116相配的鎖100就能通過(guò)使夾持器604滑出凹槽610而從上述剪切設(shè)備600上卸下來(lái)。
實(shí)例下面，參照下列非限制性的實(shí)例，說(shuō)明以上所描述的按照本發(fā)明制成的鎖的各個(gè)方面。這些實(shí)例只是為了說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)例，而并不是用來(lái)限制本發(fā)明，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由附后的本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定。這些實(shí)例說(shuō)明了以上所描述的若干方式，其中，為剪切撥動(dòng)片所需的總剪切力減小到了最小，同時(shí)，把撥動(dòng)片的總扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度增大到最大，以保持鎖所必須的安全程度。
表1列出了如圖5和6中所示的，具有在撥動(dòng)片的側(cè)向表面上沖壓出弧形凹槽的撥動(dòng)片，和基本上呈圓筒形的柱塞的鎖的試驗(yàn)結(jié)果。表2則列出了具有如圖18和19中所示的，在撥動(dòng)片的側(cè)向表面上沖壓出基本上為直線形的凹槽的撥動(dòng)片，和具有如圖20和21所示的，在整個(gè)柱塞通道的開(kāi)口上具有相應(yīng)的直的或扁平的表面的柱塞的鎖的試驗(yàn)結(jié)果。其它共同的參數(shù)為，外殼在其內(nèi)部腔室處的內(nèi)徑為0.686英寸，以及柱塞的外徑為0.680英寸，形成了一個(gè)0.006英寸的外殼與柱塞的剪切區(qū)。所測(cè)試的撥動(dòng)片是用淬硬后的黃銅制成的，其凹槽的深度為0.004英寸。柱塞和外殼都用鍍鋅的鋼板制成。除了在撥動(dòng)片上沖壓出來(lái)的凹槽的形狀之外，各種不同的參數(shù)包括如圖19中所示的撥動(dòng)片315的外部厚度，以及如圖23中所示的后壁518和521的剪切表面與撥動(dòng)片的后面524之間的剪切接觸角526。測(cè)試了外部厚度為0.012和0.005英寸的撥動(dòng)片。還測(cè)試了如圖23中所示的0度、4度和8度的剪切角526。
在測(cè)試中測(cè)量了把撥動(dòng)片剪切成鎖能用一把特定的鑰匙操作的結(jié)構(gòu)所需要的剪切力。這些測(cè)試還測(cè)量了撥動(dòng)片對(duì)抗這許多通道的操作部分的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，這個(gè)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度與撥動(dòng)片處于鎖定位置，迫使柱塞在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)撥動(dòng)片所能承受的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。如前所述，一般希望把撥動(dòng)片的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度做得最大，而同時(shí)又使得制造一把能與任何插入的鑰匙相配的鎖所需要的軸向剪切力為最小。
表1弧形凹槽

表2直線凹槽

總的說(shuō)來(lái)，這兩個(gè)表顯示，厚度為0.012英寸的撥動(dòng)片所需要的總剪切力大于厚度為0.005英寸的撥動(dòng)片的總剪切力。撥動(dòng)片的最大扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，或者撥動(dòng)片在失效之前所能夠承受的，施加在外殼與柱塞之間的最大旋轉(zhuǎn)扭矩，對(duì)于具有弧形凹槽的撥動(dòng)片來(lái)說(shuō)，兩種厚度之間的變化，要比具有直線凹槽的撥動(dòng)片更加顯著。一把具有開(kāi)了弧形凹槽的撥動(dòng)片，并且在各通道與撥動(dòng)片之間具有帶角度的接觸表面的鎖，所需要的剪切撥動(dòng)片的總剪切力，要小于在各通道與撥動(dòng)片之間不是帶角度的接觸表面的鎖。借助于在剪切過(guò)程中的任何時(shí)刻減小了各通道與撥動(dòng)片之間的接觸表面，為剪切所需要的總的剪切力顯著降低了。同樣，一把具有開(kāi)了直線凹槽的撥動(dòng)片和代角度的接觸表面的鎖，所需要的剪切撥動(dòng)片的總剪切力，只是剪切接觸表面不帶角度的鎖所需要的總剪切力的43％。最值得注意的是，一把撥動(dòng)片厚度為0.005，各通道與撥動(dòng)片之間的剪切接觸角度為8度的鎖，所需要的剪切力，只是一把具有同樣的撥動(dòng)片，但剪切的接觸表面不帶角度的鎖的剪切力的24％，并且同時(shí)保持相同的撥動(dòng)片扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。
應(yīng)該理解，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出大量的改進(jìn)型和實(shí)施方式。然而，本申請(qǐng)中的權(quán)利要求書(shū)覆蓋了所有這些落入本發(fā)明的構(gòu)思范圍內(nèi)的改進(jìn)型和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種具有一條縱軸線的鎖，它包括下列各部分(a)一個(gè)具有一內(nèi)部腔室的外殼；(b)一個(gè)容納在上述內(nèi)部腔室中，能在其中旋轉(zhuǎn)的柱塞，該柱塞中還形成一條其輪廓可容納一把預(yù)先選定的鑰匙的鑰匙槽；以及(c)許多撥動(dòng)片，每一塊撥動(dòng)片都有(1)一個(gè)沿著上述軸線并在上述柱塞內(nèi)部設(shè)置在第一軸線位置上的柱塞部分，其中，該柱塞沿著徑向向外彈性地壓向一個(gè)鎖定的徑向位置，并且與上述鑰匙槽協(xié)同工作，使得上述插入該鑰匙槽中的預(yù)先選定的鑰匙把上述柱塞部分定位在非鎖定的徑向位置上；以及(2)一個(gè)沿著上述軸線并在上述外殼內(nèi)部設(shè)置在第二軸線位置上的外殼部分，其中，上述第二軸線位置在軸線方向上與上述第一軸線位置隔開(kāi)距離。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖，其特征在于，上述撥動(dòng)片的外殼部分和柱塞部分，是在上述柱塞和上述外殼之間的一個(gè)位置上，可按照下述方式剪切開(kāi)來(lái)的單獨(dú)一塊撥動(dòng)片的若干部分(a)當(dāng)上述柱塞部分處于上述鎖定的徑向位置時(shí)，上述柱塞部分的位置在軸向不與上述外殼部分對(duì)準(zhǔn)，并且，該柱塞部分處于與上述外殼的一個(gè)交界位置上，以限制上述柱塞在上述外殼內(nèi)部的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及(b)當(dāng)上述柱塞部分處于非鎖定的徑向位置時(shí)，上述柱塞部分處于與上述外殼的非交界位置上，以便讓該柱塞能在該外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的鎖，其特征在于，(a)在上述柱塞中，在沿著軸向隔開(kāi)距離的位置上設(shè)置了許多上述撥動(dòng)片的柱塞部分，并被從該柱塞向外推壓；以及(b)上述外殼還包括一個(gè)外部表面，和許多沿著徑向從上述內(nèi)部腔室向上述外部表面延伸的通道，用于容納上述許多撥動(dòng)片的外殼部分。
4.如權(quán)利要求3所述的鎖，其特征在于，上述外殼還包括至少一條從上述內(nèi)部腔室延伸到上述外部表面的第一鎖定溝槽，用于在上述鎖定位置上與上述撥動(dòng)片的柱塞部分嚙合。
5.一種鎖，它包括下列各部分(a)一個(gè)圓筒形柱塞，它有一條鑰匙槽，用于容納一把預(yù)先選定的鑰匙；以及(b)許多能容納在上述柱塞內(nèi)，并能其中沿著徑向運(yùn)動(dòng)的撥動(dòng)片；以及(c)一個(gè)具有內(nèi)部腔室和外部表面的外殼，它還有許多沿徑向把上述內(nèi)部腔室與外部表面連接起來(lái)的通道，以便容納上述撥動(dòng)片；其特征在于，上述柱塞能沿著軸線容納在上述內(nèi)部腔室中，并能繞著一根旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并且上述撥動(dòng)片能容納在上述通道內(nèi)，以便在加載位置上插入上述柱塞內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的鎖，其特征在于，上述柱塞和上述外殼的內(nèi)部腔室形成了一個(gè)剪切區(qū)，使得當(dāng)柱塞與外殼以一個(gè)預(yù)先選定的軸向剪切力沿著軸向互相靠壓時(shí)，上述撥動(dòng)片在這兩者之間被剪切成具有一個(gè)柱塞部分和一個(gè)外殼部分的操作位置，當(dāng)處于非鎖定位置時(shí)，上述在操作狀態(tài)中的撥動(dòng)片的柱塞部分能讓上述柱塞在上述外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而當(dāng)處于鎖定位置時(shí)，則與上述外殼連接，以限制柱塞的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的鎖，其特征在于，各撥動(dòng)片都有許多減弱區(qū)，相對(duì)于該撥動(dòng)片的其余部分，這些減弱區(qū)的強(qiáng)度較弱，當(dāng)上述預(yù)先選定的鑰匙插入上述鑰匙槽內(nèi)時(shí)，上述減弱區(qū)中的一個(gè)處于上述加載位置的上述剪切區(qū)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的鎖，其特征在于，(a)上述撥動(dòng)片還包括由側(cè)邊連接的兩個(gè)相反的面，使得上述減弱區(qū)以預(yù)定的形狀沿橫向延伸越過(guò)這兩個(gè)相反的面；以及(b)上述柱塞有一個(gè)與上述撥動(dòng)片的柱塞部分協(xié)同工作的剪切邊緣，并且形成在整體上具有上述預(yù)定形狀的外輪廓，以便在施加上述軸向剪切力時(shí)支承上述柱塞部分。
9.如權(quán)利要求8所述的鎖，其特征在于，上述預(yù)定的形狀是弧形。
10.如權(quán)利要求8所述的鎖，其特征在于，上述預(yù)定的形狀基本上呈直線。
11.如權(quán)利要求6所述的鎖，其特征在于，它還包括一個(gè)設(shè)置在上述柱塞內(nèi)部的彈簧，用于對(duì)撥動(dòng)片沿徑向從柱塞向外、向著上述鎖定位置加壓。
12.如權(quán)利要求11所述的鎖，其特征在于，上述這些撥動(dòng)片都能在上述柱塞內(nèi)，相對(duì)于上述柱塞沿著不同的徑向移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求6所述的鎖，其特征在于，上述外殼上還有一條圍繞著它的外部圓周延伸的凹槽，以便與施加上述預(yù)定的剪切力的工具嚙合。
14.如權(quán)利要求5所述的鎖，其特征在于，它還包括一個(gè)可圍繞著上述外殼的外部安裝在覆蓋住上述這些通道的位置上的保持套筒，以便使這些撥動(dòng)片保持在通道內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的鎖，其特征在于，上述保持套筒上有能與上述通道對(duì)準(zhǔn)的套筒窄槽，以便將這些撥動(dòng)片通過(guò)這些窄槽裝入柱塞內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的鎖，其特征在于，(a)第一和第二外殼通道沿著上述鎖的縱軸線在軸向隔開(kāi)距離；(b)第一和第二套筒窄槽繞著上述軸線錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度，使得上述套筒能在上述外殼中定位在下列位置(1)第一加載位置，在該位置上，上述第一套筒窄槽沿徑向與上述第一外殼通道對(duì)準(zhǔn)，而第二套筒窄槽則不與所有的第二外殼通道對(duì)準(zhǔn)；以及(2)第二加載位置，在該位置上，上述第二套筒窄槽沿軸向與上述第二外殼通道對(duì)準(zhǔn)，而第一套筒窄槽則不與所有的第一外殼通道對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)各套筒窄槽和相應(yīng)的外殼通道對(duì)準(zhǔn)時(shí)，能讓上述一片撥動(dòng)片插入其中。
17.一種具有一根縱軸線的鎖，它包括下列各部分(a)一個(gè)外殼，它包括一個(gè)內(nèi)部腔室和許多外殼通道，這些外殼通道具有在垂直于上述縱軸線方向延伸的兩道相對(duì)的側(cè)外殼壁；(b)一個(gè)柱塞，它有一條鑰匙槽，而且能容納在上述內(nèi)部腔室中沿著軸向滑動(dòng)，它還有許多柱塞通道，這些柱塞通道具有沿徑向與上述外殼通道對(duì)準(zhǔn)的、相對(duì)的側(cè)柱塞壁；(c)一塊設(shè)置在上述各對(duì)準(zhǔn)的外殼和柱塞通道中，并且與上述鑰匙槽協(xié)同工作的撥動(dòng)片，使得一把插入上述鑰匙槽內(nèi)的預(yù)先選定的鑰匙能使這些撥動(dòng)片位于非鎖定的徑向位置上，各撥動(dòng)片具有下列各部分(1)一個(gè)柱塞部分，它有一個(gè)朝向上述相對(duì)的側(cè)外殼壁和側(cè)柱塞壁中之一的第一剪切表面，所有柱塞部分的第一剪切表面共同構(gòu)成集合的第一剪切表面，以及(2)一個(gè)外殼部分，它有一個(gè)朝向上述相對(duì)的另一個(gè)側(cè)外殼壁和側(cè)柱塞壁的第二剪切表面，所有柱塞部分的第二剪切表面共同構(gòu)成集合的第二剪切表面；以及(d)上述撥動(dòng)片的外殼部分在成形前的結(jié)構(gòu)中是連接在上述柱塞部分上的，而當(dāng)將上述柱塞的一道壁沿著軸向，以預(yù)定的軸向剪切力壓向外殼的相對(duì)的壁時(shí)，能將該外殼部分從上述撥動(dòng)片的柱塞部分上剪切下來(lái)，成為成形后的結(jié)構(gòu)；以及(e)其中，上述外殼和柱塞的相對(duì)的壁與上述撥動(dòng)片協(xié)同工作，以便在剪切撥動(dòng)片時(shí)，在施加上述預(yù)先選定的軸向剪切力的過(guò)程中，逐漸地與上述總的，集合的第一或第二表面接觸。
18.如權(quán)利要求17所述的鎖組合，其特征在于，各柱塞和外殼通道的朝向與施加在上述第一集合剪切表面上的軸向剪切力的方向相反的壁，都與各柱塞和外殼通道的相反的那一道壁成尖銳的剪切角。
19.如權(quán)利要求18所述的鎖組合，其特征在于，上述尖銳的剪切角在2～15度之間。
20.如權(quán)利要求17所述的鎖組合，其特征在于，各柱塞和外殼通道的朝向與施加在上述第一集合剪切表面上的軸向剪切力的方向相反的壁，都與這些撥動(dòng)片成尖銳的剪切角。
21.如權(quán)利要求17所述的鎖組合，其特征在于，上述第一外殼通道的相對(duì)的側(cè)外殼壁沿軸向互相隔開(kāi)一個(gè)第一距離，而上述第二外殼通道的相對(duì)的側(cè)外殼壁沿軸向互相隔開(kāi)一個(gè)與上述第一距離不同的第二距離。
22.如權(quán)利要求21所述的鎖組合，其特征在于，上述處于成形后的結(jié)構(gòu)的撥動(dòng)片的柱塞部分布置在下列位置上(a)一個(gè)非鎖定位置，它能讓柱塞在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；以及(b)一個(gè)與上述外殼連接的鎖定位置，以限制上述柱塞在外殼內(nèi)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
23.一種用于制造鎖的方法，它包括下列各步驟(a)把至少一塊撥動(dòng)片裝入一個(gè)位于外殼的內(nèi)部腔室中的柱塞中，使得這塊撥動(dòng)片能沿徑向在非鎖定和鎖定位置之間相對(duì)于該柱塞移動(dòng)；以及(b)通過(guò)施加軸向剪切力，使上述柱塞沿軸向相對(duì)于上述外殼移動(dòng)到一個(gè)位置，在該位置上，上述柱塞部分和外殼部分互相不對(duì)準(zhǔn)，把上述撥動(dòng)片剪切成一個(gè)柱塞部分和一個(gè)外殼部分，并且在非鎖定位置上的柱塞部分能讓柱塞與外殼之間作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而在鎖定位置上則與外殼連接，限制了上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，它還包括通過(guò)外殼的徑向通道將撥動(dòng)片插入柱塞內(nèi)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，(a)裝入至少一塊撥動(dòng)片包括裝入帶有朝向上述柱塞壁和外殼壁的表面的第一和第二撥動(dòng)片；以及(b)上述撥動(dòng)片的剪切是在上述柱塞相對(duì)于外殼運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中逐漸進(jìn)行的，在一個(gè)時(shí)間里，上述第一和第二撥動(dòng)片的表面與外殼壁接觸的數(shù)量少于其集合的總數(shù)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，上述撥動(dòng)片的剪切包括迫使撥動(dòng)片對(duì)著一道剪切壁移動(dòng)，這道剪切壁設(shè)置成與上述撥動(dòng)片成一個(gè)角度。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，上述撥動(dòng)片的剪切包括在整體上順序剪切上述第一和第二撥動(dòng)片。
28.一種制造鎖的方法，它包括下列步驟(a)在一個(gè)外殼中插入一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的柱塞，這個(gè)柱塞具有第一和第二柱塞通道，而上述外殼具有第一和第二外殼通道；(b)沿徑向把上述柱塞的第一和第二通道與上述外殼的第一和第二通道對(duì)準(zhǔn)；(c)把一個(gè)套筒圍繞在上述外殼上，這個(gè)套筒上有第一和第二窄槽；(d)使套筒的第一窄槽與上述第一通道對(duì)準(zhǔn)；(e)通過(guò)上述第一窄槽和通道插入一塊撥動(dòng)片；(f)借助于移動(dòng)上述套筒堵住上述第一通道，并使第一窄槽與第一通道錯(cuò)開(kāi)；(g)使套筒的第二窄槽與上述第二通道對(duì)準(zhǔn)；(h)通過(guò)上述第二窄槽和通道插入一塊第二撥動(dòng)片；以及(i)把上述套筒移動(dòng)到第一和第二通道被蓋住的位置。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，當(dāng)而上述第二窄槽與上述第二通道對(duì)準(zhǔn)時(shí)，上述第一窄槽與上述第一通道錯(cuò)開(kāi)，并且，當(dāng)上述第一窄槽與上述第一通道對(duì)準(zhǔn)時(shí)，上述第二窄槽與上述第二通道錯(cuò)開(kāi)。
全文摘要
一種鎖(100)和一種制造這種鎖(100)的方法。鎖(100)包括一個(gè)帶有內(nèi)部腔室(104)的外殼(102);一個(gè)容納在內(nèi)部腔室(104)內(nèi),能夠在其中旋轉(zhuǎn)和沿軸向滑動(dòng)的柱塞(108),該柱塞還有一條其形狀能容納一把預(yù)先選定的鑰匙(116)的鑰匙槽(114);以及一塊能插入上述柱塞(108)內(nèi)的撥動(dòng)片(122)。撥動(dòng)片(122)有一個(gè)柱塞部分,該柱塞部分設(shè)置在柱塞內(nèi)部的第一軸向位置上,并且彈性地向外向著鎖定的徑向位置靠壓,并且與鑰匙槽(114)協(xié)同工作,使得插入鑰匙槽(114)內(nèi)的,預(yù)先選定的鑰匙(116)能將上述撥動(dòng)片(122)定位在非鎖定位置上。撥動(dòng)片還有一個(gè)外殼部分,該外殼部分設(shè)置在外殼(102)中的第二軸向位置上,其中,上述的軸向位置沿軸向與第一軸向位置隔開(kāi)距離。上述外殼(102)、柱塞(108)和撥動(dòng)片(122)的形狀是這樣設(shè)計(jì)的,即,當(dāng)柱塞(108)與外殼(102)被迫沿軸向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),撥動(dòng)片(122)在柱塞(108)與外殼(102)之間被剪切開(kāi)來(lái)。
文檔編號(hào)E05B29/04GK1349582SQ00807113
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2000年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月3日
發(fā)明者S·A·范特爾 申請(qǐng)人:總鎖公司