专利名称：用于为锁组件设定密钥的装置、方法和系统的制作方法
相关申请的交叉引用本申请是以下尚未批准的申请的延续部分，即序号No.10/256,066的申请(律师卷No.5645-03，2002年9月26日提交，题目为“可更换密钥的锁组件和操作方法”)。
本发明和其各种潜在实施例通过以下特定示例性实施例的详细描述并参照附图易于理解，其中图1示出了一种根据本发明的锁圆柱体。
图2是图1的锁圆柱体的分解图。
图3是锁芯组件的透视图，示出了具有设置于锁定位置的锁定杆以将锁芯组件锁定在锁圆柱体主体中的承载件子组件。
图4是图3的锁芯组件的俯视图。
图5是图3的锁芯组件的局部剖视侧视图。
图6是图3的锁芯组件的局部分解图。
图7是穿过图3的锁芯组件和圆柱体主体的剖视图，该剖面是在其中一个弹子处横切选取的，示出了在锁定结构中，弹子、齿条和锁定杆之间的相互位置以及圆柱体主体的位置。
图8是图3的锁芯组件的透视图，其中插入有有效的钥匙，图中所示的锁定杆设置于开启位置以允许锁芯组件在锁圆柱体主体中旋转。
图9是图8的锁芯组件的俯视图。
图10是图8的锁芯组件的局部剖视侧视图。
图11是图8的锁芯组件的局部分解图。
图12是穿过图8的锁芯组件和圆柱体主体的剖视图，该剖面是在其中一个弹子处横切截取的，示出了在开启结构中，弹子、齿条和锁定杆之间的相对位置以及圆柱体主体的位置。
图13是与图8相似的透视图，但是承载器组件轴向移动到更换密钥的位置。
图14是图13的锁芯组件的俯视图。
图15a-15e是用于本发明的一种圆柱体主体的各种视图。
图16a-16f是用于本发明的圆柱体锁芯主体的各种视图。
图17a-17f是用于本发明的承载件的各种视图。
图18a-18b是用于本发明的齿条的视图。
图19a-19b是用于本发明的弹性卡件的视图。
图20a-20b是用于本发明的弹子的视图。
图21a-21b是用于本发明的锁定杆的视图。
图22a-22d是用于本发明的弹性件保持盖的视图。
图23是本发明备选实施例的分解透视图。
图24a-24e是锁圆柱体外壳备选实施例的视图。
图25是本发明备选实施例所截取的剖视图。
图26a-26b是弹性卡件备选实施例的视图。
图27a-27e是承载件备选实施例的视图。
图28a-28b是弹子备选实施例的视图。
图29a-29b是齿条备选实施例的视图。
图30a-30b是锁定杆备选实施例的视图。
图31是本发明的更换密钥工具的示例性实施例的透视图。
图32是本发明的更换密钥工具的示例性实施例与本发明锁圆柱体的示例性实施例相啮合的正视图。
图33是本发明的更换密钥工具的示例性实施例与本发明锁圆柱体的示例性实施例相啮合的透视图。
图34是本发明的更换密钥工具的示例性实施例与本发明锁圆柱体的示例性实施例相啮合的局部分解图。
图35是本发明圆柱体主体的示例性实施例的前方透视图。
图36是本发明圆柱体主体的示例性实施例的后视图。
图37是本发明圆柱体主体的示例性实施例的俯视图。
图38是本发明圆柱体主体的示例性实施例的正视图。
图39是本发明圆柱体主体的示例性实施例的后部透视图。
图40是本发明承载件脱位工具的示例性实施例与本发明锁圆柱体的示例性实施例相啮合的透视图。
图41是本发明更换密钥方法的示例性实施例的流程图。
图42是本发明设定密钥工具的示例性实施例与本发明锁圆柱体的示例性实施例相啮合的局部分解图。
图43是本发明设定密钥方法的示例性实施例的流程图。
具体实施例方式
当对具有传统圆柱体设计的锁组件更换密钥(rekey)时，用户需要将圆柱体锁芯从圆柱体主体中取出并替换合适的弹子，这样一把新钥匙才能用来打开圆柱体。通常，这种锁需要用户从锁具中移去圆柱体机构，然后将圆柱体分解到某种程度以移去锁芯并替换弹子。这就需要锁具和圆柱体机构的操作知识，通常只能由锁匠或者培训过的专业人员才能完成。另外，该过程一般需要特殊的工具并且需要用户使用打孔的工具包以置换弹子和替换在更换密钥过程中会丢失或损坏的组件。最后，使用适当工具的专业人员能容易地撬开传统的圆柱体。
本发明的特定示例性实施例提供了一种更换密钥系统，包括可更换密钥的锁圆柱体，包括圆柱体主体；设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，包括多个弹子和用于重新定位所述多个弹子的一一对应的多个齿条；由所述可更换密钥的锁圆柱体限定的更换密钥工具容纳孔；以及更换密钥工具，该工具包括基板；多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件都包括适于啮合所述多个齿条相应齿条的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件的纵向尺寸将所述多个齿条的相应齿条重新定位到的第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共有的，所述多个支承件的各个支承件都包括连接于所述基板上的第二纵向端。
本发明的特定示例性实施例提供了一种用于可更换密钥的锁圆柱体的更换密钥工具，包括圆柱体主体和设置于圆柱体主体中的锁芯组件，并且包括多个弹子和用于重新定位弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体限定有工具容纳孔，所述更换密钥工具包括限定有第一面和第二面的基板，所述第一面与所述第二面相对；多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合多个齿条相应齿条的凹形第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件的纵向尺寸将多个齿条的一个相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端；和连接于所述基板的第二面的柄。
本发明的特定示例性实施例提供了一种用于将可更换密钥的锁圆柱体更换密钥的方法，所述锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，并且包括多个弹子和用于重新定位所述弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体有工具容纳孔，其步骤包括将更换密钥工具插入到工具容纳孔，将多个齿条重新定位到第一预定层面；相对于圆柱体主体将锁芯组件从第一位置旋转到第二位置；并使多个齿条与多个弹子脱离。
本发明的特定示例性实施例提供了一种锁的设定密钥(keying)系统，包括锁圆柱体，包括圆柱体主体；设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，包括多个弹子和用于重新定位所述多个弹子的一一对应的多个齿条；在所述锁圆柱体上限定有齿条对准工具容纳孔；以及齿条对准工具，包括基板；多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合所述多个齿条的相应齿条的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件纵向尺寸将所述多个齿条的相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端，其中所述齿条对准工具适于将包括所述多个齿条的承载件组件限制在非啮合的位置，在该位置处所述多个齿条与所述多个弹子是非啮合的。
本发明的特定示例性实施例提供了一种用于锁圆柱体的锁设定密钥工具，锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于圆柱体主体中的锁芯组件，并且包括多个弹子和用于重新定位弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体限定有工具容纳孔，所述锁设定密钥工具包括限定有第一面和第二面的基板，所述第一面与所述第二面相对；多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括设置于所述支承件的第一部分并且适于啮合多个齿条的相应齿条的凹形第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件限定有纵轴并且其纵向尺寸将多个齿条相应齿条重新定位到第一预定位置，第一预定位置与多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上并且位于所述支承件第二部分的第二纵向端，所述第二部分具有比所述第一部分更宽的轴向截面；和连接于所述基板的第二面的柄。
本发明的特定示例性实施例提供了一种为锁圆柱体设定密钥的方法，锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，所述锁芯组件包括多个弹子和用于重新定位所述弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体限定有工具容纳孔，其步骤包括当多个齿条没有与多个弹子啮合时将多个齿条对准到第一预定层面；在多个齿条对准到第一预定层面之后，将钥匙插入到锁芯组件，多个弹子被钥匙重新定位；在钥匙插入到锁芯组件之后，使多个齿条与多个弹子啮合。
根据本发明示例性实施例所述的一种锁圆柱体10如图1-2所示。锁圆柱体10包括纵轴11，锁圆柱体主体12，锁芯组件14和定位器16。在图1中，锁芯组件14相对于圆柱体主体12处于原始位置。
如图15a-15e所示，锁圆柱体主体12，包括通常为圆柱形的主体20，该主体具有前端22、后端24和限定有内表面28的圆柱体壁26。圆柱体壁26包括内部锁定杆啮合槽29和一对棘爪凹口30、32(detent recess)。通常为V形的锁定杆啮合槽29沿着圆柱体主体12的一部分从前端22纵向延伸。第一棘爪凹口30位于后端24并延伸至第一深度。第二棘爪凹口32紧邻第一棘爪凹口并延伸至一较浅的深度。定位孔34径向延伸穿过圆柱体壁26以容纳定位球36(图2)。
锁芯组件14包括锁芯主体40、承载件子组件42和多个装载弹性件的弹子(pin)38(图2和20a-20b)。如图16a-16f所示，锁芯主体40包括锁芯面44，中间部分46和驱动部分50。锁芯面44限定有钥匙槽开口52，更换密钥工具开口54和一对径向向外延伸以容纳防钻滚珠60的通道56(图2)。驱动部分50包括环形壁62，在其上有一对相对的、径向向内延伸以驱动锭子或扭片的突起64(都未示出)。驱动部分50还包括一对形成于其外周的槽66，用于容纳定位器16以将锁芯主体40保持在圆柱体主体12中。
中间部分46包括主体部分70，该部分形成为圆柱体截面并且具有第一纵向平面表面72和多个用于容纳装载弹性件的弹子38的通道74。通道74沿锁芯主体40的纵轴横向延伸并且平行于平面表面72。第二平面表面76垂直于第一平面表面72延伸并且限定有用于容纳保持盖82(图2和22a-22d)的凹入处80。通道74从第二平面表面76部分地延伸过锁芯主体40，通道的侧壁在第一平面表面72处敞开。第一平面表面72还包括多个子弹形的齿条啮合件78。用于容纳装载弹性件的定位球36(图2)的孔86从第一平面表面72的对面径向向内延伸。
承载件子组件(图2、6和10)包括承载件90(图17a-17e)，多个齿条92(图18a-18b)，弹性卡件96(图19a-19b)，装载弹性件的锁定杆94(图21a-21b)，和复位弹性件98(图2)。承载件90包括圆柱体截面形式的主体100，与锁芯主体40的主体部分70互补，从而使承载件90和主体部分70相结合以形成配合于锁圆柱体主体12内部的圆柱体。承载件90包括曲面102和平面104。曲面102包括锁定杆凹入处106和弹性卡件凹入处108。锁定杆凹入处106还包括一对复位弹性件容纳孔109(图17c)，用于容纳锁定杆复位弹性件。平面104包括多个平行的、垂直于承载件的纵轴延伸的齿条容纳槽103。半圆形凹槽111沿着平面104平行于承载件90的纵轴延伸。承载件90的后端包括用于容纳复位弹性件98的凹入处112。
各个装载弹性件的弹子38包括弹子113和偏动弹性件115。如图20a-20b所示，弹子113通常是圆柱形的，并具有环状的齿轮齿114和用于容纳偏动弹性件115的中心纵向孔116(图2)。如图18a-18b所示，齿条92包括具有多个齿轮齿112的弹子啮合表面118，用于啮合弹子113上的环状齿轮齿114，如图7和12所示，以及半圆形凹入处124，用于啮合平面表面72上的子弹形齿条啮合件78，如图12所示。齿条92还包括第二表面126，该平面包括多个防撬凹槽128和一对锁定杆啮合凹槽132。
如图21a-21b所示，装载弹性件的锁定杆94的尺寸和形状被设定为可以配合在承载件90的锁定杆凹入处106中，并且包括设定用于配合在V形锁定杆啮合凹槽29中的三角形边缘134。在三角形边缘134对面，锁定杆94包括一对纵向延伸的齿轮齿136，该齿设定用于啮合形成在齿条92上的锁定杆啮合凹槽132，如图12所示。
如图22a-22d所示，弹性件保持盖82包括曲线部分140，该部分具有上表面142和下表面144。曲线部分140的厚度被设定为允许曲线部分140配合于凹入处80中并且上表面142与锁芯主体40的中间部分46平齐，如图7和12所示。多个弹性件对准端部146从下表面144延伸出来以啮合弹性件148。另外，一对保持盖定位端部152从下表面144延伸出来以啮合形成在锁芯主体40的对准开口154(图16e-16f)。
组装锁圆柱体10时，弹子113和弹性件115设置于锁芯主体40的通道74中。弹性件保持盖82被放置在凹入处80中，同时保持盖定位端部152设置于对准开口154中并且弹性件对准端部146与弹性件115啮合。通过将齿条92放置到狭槽102之中并将装载弹性件的锁定杆94放置到锁定杆凹入处106中，同时齿轮齿136与形成在齿条92上的锁定杆啮合凹槽132相啮合，对承载件子组件42进行组装。弹性卡件96设置在承载件90的弹性卡件凹入处108中。有效钥匙160被插入到钥匙槽52，复位弹性件98被压缩到复位弹性件凹入处112中，承载件子组件邻近锁芯主体40放置，如图3所示。锁芯组件14放置在锁圆柱体主体12中，定位器16设置在形成于锁芯主体40上的狭槽66中，以将锁芯组件14保持在圆柱体主体12中。锁圆柱体10现在已设定有适合于有效钥匙160的密钥了。
如图4-7所示，可不用插入钥匙160而正确地打开锁圆柱体10。弹子113被偏压到通道74的底部，根据钥匙160的切割形状，齿条92设置在承载件90的狭槽102个不同位置处。在该结构中，锁定杆94从承载件90延伸出来以啮合圆柱体主体12的凹槽29，从而防止锁芯组件14在圆柱体主体12中旋转，同时齿条92啮合弹子113，如图4所示。另外，子弹形的零件78并不对齐于齿条92中的凹入处111，因此妨碍了齿条92平行于锁圆柱体10纵轴移动，防止了锁圆柱体10被更换密钥。
图8-12示出了插入有可用钥匙的锁圆柱体10在初始位置的内部结构。在该结构中，如图8、9和12所示，锁定杆94可自由地从圆柱体主体12的凹槽29中凸出。钥匙160的齿抬起了通道74中的弹子113，从而重新定位了狭槽102中的齿条92。当被重新定位时，齿条92设置成使锁定杆啮合凹槽132与锁定杆94上的延伸齿轮齿136对准。当钥匙160旋转时，锁定杆94可自由地从凹槽29中凸出。同时，子弹形的零件78与齿条92的凹入处111对准，如图12所示，允许齿条92和承载件90平行于锁圆柱体10的纵轴移动。
当对锁圆柱体10更换密钥时，有效钥匙160被插入到钥匙槽52，如图13-14所示，并且逆时针从初始位置旋转大约45°直到弹性卡件96移动到形成于圆柱体主体12上的第二棘爪凹口32。曲别针或其他尖头装置162插入到工具开口54，并推动承载件90以使承载件90平行于锁圆柱体10的纵轴移动直到弹性卡件96移进第一棘爪凹口30中，然后移去尖头装置162。由于弹性卡件96设置在第一棘爪凹口30中，所以齿条92与弹子113脱离，如图14所示。移去该有效钥匙，插入第二把有效钥匙并顺时针旋转以释放弹性卡件96。当弹性卡件96离开第一个棘爪凹口30时，承载件90被复位弹性件98偏置向锁芯表面44，使得齿条92再次与弹子113啮合。这时，锁圆柱体10被设定密钥(keyed)以适合第二把有效钥匙，而第一把有效钥匙160不再能操作锁圆柱体10了。通过上述步骤分别用第二和第三把有效钥匙代替第一和第二把有效钥匙，锁圆柱体10可更换密钥以适合第三把有效钥匙。
图23-29示出了本发明示例性实施例的备选实施例210。该备选实施例包括相同的部件，如图23所示，但是若干部件已进行了修改。在功能方面，两个实施例都是相同的。
如图23和24所示，经修改的外壳212包括多个沿其底部纵向延伸的缝214和一对形成于外壳侧壁上的垂直凹槽216、218。另外，侧壁包括可移动的侧板220。矩形孔214定位成允许使用手动覆盖工具。中心凹槽216包括延伸穿过壳侧壁的孔222。孔222允许用户在手动覆盖操作过程中移动锁定杆。在改变锁圆柱体的主钥匙时，侧板220提供了实现特定操作的通道。
如图23和25所示，经修改的弹子偏动弹性件226包括非恒定直径的弹性件226，该弹性件的直径逐渐减小并且各端部具有较少的螺旋。这种锥形允许在更小的物理高度上实现更大的弹力。
如图23和26所示，经修改的弹性卡件228包括中心U形部分230和一对从U形部分230延伸出的臂232。
如图23和27所示，经修改的承载件236包括用于将弹性卡件228保持在弹性卡件凹入处238中的装置。在图示实施例中，该承载件包括在弹性卡件凹入处238的中心向外突出的定位导向件240和一对径向偏离于定位导向件240的锚242。定位导向件240防止弹性卡件228在凹入处238中横向移动，同时允许其径向向外移动以啮合上述的外壳12、212。锚242啮合弹性卡件228的臂232并防止臂232向外张开，从而引导弹性卡件228的压缩力以使U形部分230向外伸展从而啮合外壳12、212。
如图23和28所示，经修改的弹子244包括代替上述弹子113多个齿轮齿的单个齿轮齿246。单个齿轮齿246最好包括斜边248，在更换密钥过程中，提供了与齿条更光滑的啮合。
如图23和29所示，经修改的齿条250包括斜齿轮齿，以改善更换密钥过程中与弹子的啮合。另外，齿条92中的这对锁定杆啮合凹槽132被替换为单个锁定杆啮合凹槽251。
如图23和30所示，经修改的锁定杆252比锁定杆94更薄并使用单个齿轮齿256替换所述对齿轮齿136并且圆整了三角形边缘134。更薄的设计减少了锁定杆252在锁定杆凹入处106中的任何滚动。
图31是手动覆盖或更换密钥工具310的示例性实施例的透视图，该工具包括基部312，该基部具有例如细长的大约为环形的区段或者细长的大约为超环面的区段。多个支承件(prong)314装接于基部312上，每个支承件具有例如细长的大约为矩形的形状。每个支承件314可近似垂直地装接于基部312的内表面313上并且可具有端部316，该端部可以是能够接合锁芯组件320的多个齿条340的各个相应齿的任何形状，例如凹形，(如图34所示)。在基部312的外表面315可装接有柄318，该柄具有例如细长的大约为矩形的形状。柄318的纵轴可以近似垂直于和/或近似平行于基部312的纵轴。在备选实施例中(未示出)，基部312可具有细长的大约为矩形的形状，或者任何其他形状，只要基部312可限制更换密钥工具310插入到锁圆柱体中的插入深度即可。如同另一个备选实施例，工具310的另一种特征可限制其插入深度。
图32和33分别是与本发明锁圆柱体350的实施例相啮合的本发明更换密钥工具310的示例性实施例的正视图和透视图。参照图32和33，更换密钥工具310，或者柄318，可以沿平行于钥匙槽323的方向穿过锁芯组件320的锁芯面322插入到锁圆柱体350中。基部312可构造成大概与圆柱体组件330外表面一致的形状。
图34是与本发明锁圆柱体350的实施例相啮合的本发明更换密钥工具310的示例性实施例的局部分解图。注意，支承件314可与齿条340啮合和/或对准到同一层面。
图35、图36、图37、图38和图39分别是本发明所述圆柱体主体330示例性实施例的前方透视图、后视图、侧视图、正视图和后部透视图。参照图34-39，圆柱体主体330可限定有多个更换密钥工具孔332，该孔可允许更换密钥工具310接触锁芯组件320的多个齿条。圆柱体主体330也可限定有锁定杆释放工具孔335，锁定杆释放工具360(如图40所示)通过该孔可接触和/或使锁定杆94(至少如图2、3、7、8、12和21A所示)从与圆柱体主体330的锁定杆凹入处337啮合的状态脱开。
图40是与本发明锁圆柱体350的示例性实施例啮合的本发明锁定杆释放工具360的示例性实施例的透视图。锁定杆啮合工具360，可以是简单的曲别针，可插入通过圆柱体主体330中形成的锁定杆啮合工具孔335，从而使锁定杆94(至少如图2、4、7、8、12和21A所示)可与齿条92啮合以对准、约束和/或限制弹子113的行程。
图41是本发明更换密钥方法410的示例性实施例的流程图。在步骤412，更换密钥工具可被插入到圆柱体主体的一个或多个孔内，从而使更换密钥工具的支承件啮合锁芯组件的齿条。更换密钥工具的插入深度可被更换密钥工具的几何形状限制，例如更换密钥工具基部的形状或支承件的长度，和/或圆柱体主体和/或锁芯组件的几何形状。例如，如果圆柱体主体具有细长的圆形外部，更换密钥工具的基部的内部和/或接触表面可形成为细长的环状区段，区段的内半径大约匹配圆柱体主体的外半径。
在步骤413中，更换密钥工具可重新定位多个齿条，从而使齿条被对准在同一层面。例如，各个齿条可以具有参考点，更换密钥工具的完全插入可以使得各个参考点沿平行于圆柱体主体和/或锁芯组件的轴的一条直线对齐。如其他实例，参照图12，各个子弹形的零件78可以与齿条92的凹入处111对准，允许齿条92和承载件90平行于锁圆柱体10的纵轴移动。参照图12和40，随着齿条92被对准，锁定杆啮合工具360可被插入到圆柱体主体330的锁定杆啮合工具孔335中，以使锁定杆94与齿条92的切口啮合，从而防止齿条间的相对移动，因此防止与齿条92相啮合的弹子113之间的相对移动。
在步骤414中，随着齿条因此被锁定杆94“锁定”，更换密钥工具可从锁组件中移去。然后，锁芯组件可在圆柱体主体内旋转到学习位置。不需要使用有效钥匙，也可进行该旋转，但是最好使用钥匙进行旋转。参照图13和14，当锁芯组件逆时针旋转大约45度到大约90度时，锁定杆保持与齿条啮合。
在步骤415中，当锁芯组件处于学习模式时，通过推动齿条远离弹子，齿条可与弹子脱离。参照图13和14，承载件重新定位工具，例如曲别针或其他尖头装置162，可插入到工具开口54中并推动承载件90使承载件90平行于锁圆柱体10的纵轴移动直到弹性卡件96移动进第一棘爪凹口30，尖头装置162被移去。当弹性卡件96设置在第一棘爪凹口30时，承载件90被弹性卡件96锁定定位，齿条92与弹子113脱离，齿条92被子弹形状的零件78(如图6所示)锁定定位。
在步骤416中，新钥匙可被插入到锁芯组件的钥匙槽中。当新钥匙被插入时，弹子可以在钥匙的斜面处拱起和落下。一旦钥匙完全插入，弹子的高度可以与新钥匙相关联。
在步骤417中，齿条可与弹子重新啮合。参照图13和14，新钥匙可被顺时针旋转以释放弹性卡件96。随着弹性卡件96离开第一棘爪凹口30，承载件90被复位弹性件98偏置向锁芯面44，使得齿条92重新与弹子113啮合。这时，锁圆柱体10设定密钥以适合新钥匙(也就是“新的”钥匙)，任何以前的有效钥匙160都不能再操作锁圆柱体10。因此，通过将锁芯组件旋转远离学习位置，新钥匙可以被学习。
因此，经由更换密钥工具，不需要使用有效钥匙，不用将锁芯组件从圆柱体主体中移出，锁组件可以被设置到学习模式，在此模式中它可以读取和匹配新钥匙的轮廓。
图42是与本发明锁圆柱体10的示例性实施例相啮合的本发明设定密钥工具420的示例性实施例的局部分解图。设定密钥工具420可用于配置锁圆柱体使其适合任何合适的钥匙切口(偶尔也称作“齿间距”)，包括对手的钥匙切口。
设定密钥工具420可基本上与更换密钥工具310(如图31所示)完全相同，除了设定密钥工具420可包括承载件定位器427之外，该定位器的形状和/或尺寸可至少部分地填充在圆柱体主体330的相应工具孔332(如图39所示)中，例如当设定密钥工具的支承件424的纵向端部426被啮合在脱位的支撑组件42(至少如图2、4、14所示)的齿条缝103(如图17A所示)中时。
因此，参照图2和42，设定密钥工具420可防止脱位的支撑组件42相对于圆柱体主体12移动和/或回到其原始位置，此时支撑组件42的齿条92(可能因为它们还没有被插入到支撑件组件42中)与其相应的弹子113是脱离的。也就是，通过设定密钥工具420插入到锁圆柱体10中，已经从“正常”位置移动到“脱位”位置的承载组件42可相对于圆柱体主体12保持在合适的位置，从而允许被插入到支撑组件42中的齿条92保持与弹子113的脱离，直到设定密钥工具420的承载件定位器部分427从，和/或不再至少部分地填充，圆柱体主体12的相应缝中移去，和/或直到设定密钥工具420从锁圆柱体10中移去。设定密钥工具420也可以将插入的齿条92和/或插入齿条92的一个零件对准到预定的层面。
设定密钥工具420可包括具有例如细长的环形区段或细长的超环形区段形状的基部422。装接于基部422上的可以是多个支承件424，各个支承件具有例如细长的近似矩形的形状。各个支承件424可以近似垂直地装接于基部422的内表面423，并且可以具有例如凹形形状的端部426。在基部422的外表面425可装接柄428，该柄可具有例如细长的矩形形状。柄428的纵轴可以近似垂直于和/或近似平行于基部422的纵轴。在备选实施例(未示出)中，基部422可具有细长的矩形形状，或任何其他的形状，只要基部422可以限制设定密钥工具420在锁圆柱体中的插入深度即可。就如另一备选实施例，工具420的另一零件，例如承载件定位器427，可限制其插入深度。
各个承载件定位器427可邻近、接近和/或与支承件424整合，并且可具有例如细长的矩形形状。各个承载件定位器427的长度可小于其相应的支承件424。各个支承件/承载件定位器的组合宽度，沿平行于锁芯组件的纵轴方向和/或沿支承件和承载件定位器组合件装接到基部422的直线测量，可大于支承件424的宽度。参照图34-39，至少一个支承件和承载件定位器组合件的方向和宽度足以基本至少填充圆柱体主体330中其相应的更换密钥工具孔332的宽度，从而防止脱位的支撑组件42(至少如图2、4、24所示)回到其原始位置。
如图28A和28B所示，弹子244可以包括标准化的尺寸和形状，并且可以包括位于标准位置的单个齿246。如图29A和29B所示，齿条250可具有与弹子246啮合的齿外形，并且具有相应于钥匙切口深度增量(偶尔也称作“齿间距”)的间距。齿条250的齿间距可以由特定的制造商、品牌、或钥匙和/或锁组件的模型定制。例如，Schlage钥匙和锁具趋向具有11密耳的钥匙切口增量，而Kwikset趋于使用15密耳的钥匙切口增量。因此，打算使用Schlage钥匙的齿条250可具有11密耳的齿间距，打算使用Kwikset钥匙的齿条250可具有15密耳的齿间距。
可选择地，两种标准的齿条都可被选择以符合特定的钥匙切口深度。例如，假定Kwikset趋于使用15密耳的钥匙切口增量，第一个标准的Kwikset齿条A可具有一个或多个齿啮合区(例如，谷(valley))，例如15密耳、45密耳和75密耳，从一个方便的位置例如齿条的一端测量得到。第二个标准的Kwikset齿条B可以具有30密耳、60密耳和90密耳的谷。根据用于给定弹子的特定钥匙切口的深度，可选择合适的齿条。因此如果钥匙具有60密耳的切口深度，则可以选择齿条B用于相应的弹子。
图43是本发明设定密钥方法430的示例性实施例的流程图。
在步骤432中，齿条承载件可被推动远离弹子，从而使其从“正常”位置移动到“脱位”的位置。这可通过将诸如曲别针的承载件脱位工具插入到锁芯前表面上的承载件重新定位工具孔来实现，从而使工具与承载件啮合并向后推动承载件。随着承载件脱位，设定密钥工具和/或齿条对准工具，例如图42所示的工具，可以被插入到圆柱体主体的孔中。因为设定密钥工具可使承载件保持在脱位位置，所以承载件重新定位工具现在可被移去。
设定密钥工具的插入深度可由设定密钥工具的几何形状进行限制，例如设定密钥工具基部的形状或支承件的长度，和/或圆柱体主体和/或锁芯组件的几何形状。例如，如果圆柱体主体具有细长的圆形外部，那么设定密钥工具的基部的内部和/或接触表面可成型为细长的环状区段，区段的内半径大约匹配圆柱体主体的外半径。
在步骤433中，齿条可被选择潜在地符合制造商、品牌、和/或钥匙和/或锁组件，和/或符合钥匙切口。所选的齿条可以被插入到支撑组件中其相应的狭槽中。在步骤434中，设定密钥工具可对准插入的齿条。
在步骤435中，钥匙可以被插入到锁芯组件的钥匙槽中。当钥匙被插入时，弹子可在钥匙的斜面处拱起和落下以到达和/或对准钥匙的平面。一旦钥匙完全插入，弹子和/或弹子齿的高度可与钥匙相关联。
在步骤436和437中，通过移去设定密钥工具，齿条与弹子啮合，从而使承载件弹性件偏置和/或重新定位承载件使之返回到“正常”位置。
在步骤438中，通过旋转锁芯组件远离学习位置，钥匙可被学习。
因此，通过设定密钥工具，锁组件可被组装以符合钥匙的外形，而不用将锁芯组件移出圆柱体主体。
当然，上述的各示例性实施例并不是用来限制本发明的范畴的。修改和其他备选结构将很明显落入由所附的权利要求限定的发明实质和范畴中。
权利要求
1.一种锁的设定密钥系统，包括锁圆柱体，包括圆柱体主体；设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，包括多个弹子和用于重新定位所述多个弹子的一一对应的多个齿条；和由所述锁圆柱体限定的齿条对准工具容纳孔；和齿条对准工具包括基板；和多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合所述多个齿条的相应齿条的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件纵向尺寸将所述多个齿条的相应齿条重新定位至第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端，其中所述齿条对准工具适于将包括所述多个齿条的承载件组件限制在非啮合的位置，在该位置处所述多个齿条与所述多个弹子是非啮合的。
2.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中所述多个支承件的各个支承件具有基本相同的长度。
3.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中所述多个支承件的插入距离通过所述基板与所述锁圆柱体的接触进行约束。
4.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中对于所述多个齿条的各个齿条的纵轴平行于并且非共轴于所述齿条的相应弹子的纵轴。
5.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中所述锁芯组件还包括平行于所述圆柱体主体纵轴可移动的承载件组件，所述承载件组件包括所述多个齿条。
6.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中各个弹子包括至少一个齿。
7.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中各个齿条包括至少一个齿。
8.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中各个齿条包括至少一个与所述齿条的端部间隔预定距离的齿。
9.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中各个齿条包括至少一个与所述齿条的端部隔开预定距离的齿，所述距离取决于于锁的品牌。
10.如权利要求1所述锁的设定密钥系统，其中各个齿条包括至少一个与所述齿条一端隔开预定距离的齿，所述距离取决于制造商的钥匙的深度。
11.一种用于锁圆柱体的锁设定密钥工具，锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，并且包括多个弹子和用于重新定位所述弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体限定有工具容纳孔，所述锁设定密钥工具包括限定有第一面和第二面的基板，所述第一面与所述第二面相对；多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括设置于所述支承件第一部分并且适于啮合多个齿条的相应齿条的凹形第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件限定有纵轴并且其纵向尺寸设置成将多个齿条的相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括设置于所述支承件第二部分并且连接在所述基板上的第二纵向端，所述第二部分具有比所述第一部分更宽的轴向截面；和连接于所述基板的第二面的柄。
12.如权利要求11所述锁设定密钥工具，其中所述支承件的各个支承件垂直地连接在所述第一面。
13.如权利要求11所述锁设定密钥工具，其中所述多个支承件的各个支承件具有基本上相同的长度。
14.如权利要求11所述锁设定密钥工具，其中所述第一面平行于所述第二面。
15.如权利要求11所述锁设定密钥工具，其中所述基板限定有环形的区段。
16.如权利要求11所述锁设定密钥工具，其中所述柄垂直地连接于所述基板的第二面。
17.一种设定密钥锁圆柱体的方法，所述锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，所述锁芯组件包括多个弹子和用于重新定位所述弹子的一一对应的多个齿条，所述锁圆柱体限定有工具容纳孔，其步骤包括当所述多个齿条没有与所述多个弹子啮合时将所述多个齿条对准到第一预定层面；和在所述多个齿条对准到所述第一预定层面之后，将钥匙插入到所述锁芯组件，所述多个弹子被钥匙重新定位；并且在钥匙插入到所述锁芯组件之后，使所述多个齿条与所述多个弹子相啮合。
18.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将承载件脱位工具插入到所述锁芯组件表面的开口中。
19.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将承载件从第一位置移动到第二位置，所述承载件适于啮合所述多个齿条。
20.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将齿条对准工具插入到所述工具容纳孔中。
21.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将承载件脱位工具从所述锁芯组件表面的开口中移去。
22.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将所述多个齿条的各个齿条放置于由承载件限定的多个狭槽的一一对应的狭槽中。
23.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将齿条对准工具从所述工具容纳孔中移去。
24.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将所述多个弹子的各个弹子与钥匙的相应平面对准。
25.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将承载件从第二位置移动到第一位置。
26.如权利要求17所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤学习钥匙。
27.一种设定密钥锁圆柱体的方法，所述锁圆柱体包括圆柱体主体和设置于所述圆柱体主体中的锁芯组件，所述锁芯组件包括至少一个弹子和用于重新定位所述至少一个弹子的至少一个相应的齿条，所述锁圆柱体有工具容纳孔，其步骤包括将包括在所述锁圆柱体中的承载件从第一位置移动到第二位置，所述承载件适于啮合至少一个所述齿条；将齿条对准工具插入到所述工具容纳孔中；在至少一个由所述承载件限定的相应狭槽中容纳至少一个齿条；将钥匙插入到所述锁芯组件；将所述承载件组件从第二位置移动到第一位置；并且使至少一个所述齿条与所述多个弹子的相应弹子啮合。
28.如权利要求27所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤学习钥匙。
29.如权利要求27所述设定密钥锁圆柱体的方法，还包括步骤将齿条对准工具从所述工具容纳孔中移去。
30.如权利要求27所述设定密钥锁圆柱体的方法，其中齿条对准工具包括基板；和多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合所述多个齿条的相应齿条的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件纵向尺寸使所述多个齿条的相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端。
31.如权利要求27所述设定密钥锁圆柱体的方法，其中所述齿条对准工具包括基板；和多个间隔的细长支承件，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合所述多个齿条的相应齿条的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件纵向尺寸使所述多个齿条的相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端，其中所述齿条对准工具适于将可与所述多个齿条啮合的承载件限制在非啮合位置。
全文摘要
本发明提供了一种锁的设定密钥系统，包括锁圆柱体(10)，包括圆柱体主体(12)；设置于所述圆柱体主体(12)中的锁芯组件(14)，包括多个弹子(113)和用于重新定位所述多个弹子(113)的一一对应的多个齿条(92)；在所述锁圆柱体(10)上限定有齿条对准工具容纳孔(335)；以及齿条对准工具(310)，包括基板(312)；多个间隔的细长支承件(314)，所述多个支承件的各个支承件包括适于啮合所述多个齿条相应齿条(92)的第一纵向端，所述多个支承件的各个支承件纵向尺寸将所述多个齿条的相应齿条重新定位到第一预定位置，所述第一预定位置与所述多个齿条的各个齿条是共用的，所述多个支承件的各个支承件包括连接在所述基板上的第二纵向端。
文档编号E05B27/00GK1756885SQ200480006082
公开日2006年4月5日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月7日
发明者史蒂夫·阿姆斯特朗, 杰拉尔德·B·乔恩 申请人:纽弗雷公司