分级芯柱锁系统的制作方法

专利名称：分级芯柱锁系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有制栓销的芯柱锁，所述制栓销在与正确钥匙一起操作时被定位成允许锁操作；本发明还尤其涉及布置在以下系统中的安全锁，即在所述系统中，不同芯柱提供可变程度的物理安全性，并且可以通过分级布置结构中的钥匙进行操作。
背景技术：
安全锁系统的用户已经认识到在薄弱门上安装高安全性机构的重要性。通过这些芯柱(cylinder)所提供的保护效果大于它们的成本。然而，将设施上的所有门上都安装有新型高安全性芯柱的费用，经常抵销了在不重要的门上安装高安全性芯柱的可能好处。许多客户选择安装和维持两个不同的主钥匙系统， 一个用于高安全性门， 一个用于普通的非关键门，由此要管理和携带更多的钥匙以便进入门。
这种情况导致通常所称的分级锁系统(hierarchical lock system)的产生。分级锁系统包括通常安装在关键的高危险门上的一个或多个高安全性芯柱以及安装在非关键的门上的相关低安全性芯柱。能够操作高安全性芯柱的高安全级主钥匙也能够操作每个相关的低安全性芯柱；从这一意义上来说，低安全性芯柱与高安全性芯柱"相关联"。然而，用于操作相关联的低安全性芯柱的低安全性钥匙不能够操作与芯柱相关联的高安全性芯柱。每个低安全性芯柱还可以具有一个或多个仍然为低安全性的关联芯柱。并且，能够操作处于一个安全等级的芯柱的任何钥匙也能够操作处于更低等级的关联芯柱，但被构造成仅操作低安全性芯柱的钥匙不能操作与低安全级芯柱相关联的高安全性芯柱。在说明书的上下文中，标准安全级的芯柱是与高安全性芯柱相比具有更少安全特征的芯柱。标准安全级的芯柱在任何特定分级方案内并不必然是具有最少安全特征的芯柱。
几个锁制造商目前所生产的芯柱可以布置在具有不同物理安全等级的系统内。随着本行业生产新的且更高安全性的产品，有必要开发标准安全级的锁芯柱(也就是非高安全性芯柱)，这些锁柱芯将接入到具有新型高安全性芯柱的系统内并通过高安全性钥匙进行操作。尽管在有效运转的锁领域已存在多种改进，但仍然对锁芯柱具有这样的要求§卩，锁芯柱能够提供对犯罪攻击或其他未授权的侵入提供不同等级的防护，并且布置在一个分级钥匙配置方案内。这样的锁机构还应该抵御现代撬锁技术，并且要求锁的尺寸不超过常规芯柱的尺寸。同样重要的是，各个部件和锁组件能够符合成本要求地大量生产。
现有技术
在美国专利No. 4， 103， 526中，Serko， Jr教导了一种具有互连旋转销的芯柱。准确的成角度咬合的钥匙插入钥匙插塞内，会导致制栓(tumbler)组件升高并旋转到预定释放位置，其中在该位置每个制栓组件的分割线与插塞与外壳之间的剪切线对准，并且每个销制栓自由地与其相关驱动件分离，以使钥匙插塞可以旋转到解锁位置。Emhart Industries公司(柏林，CT)将这种芯柱作为两级分级钥匙配置系统中的高安全性芯柱引入锁市场。相应的标准安全性芯柱是具有圆锥形销顶部和带有常规直咬合部的钥匙的普通销芯柱。标准安全性钥匙不能操作要求销制栓升高和旋转的高安全性芯柱，但是高安全性钥匙可以将普通销定位在标准安全性芯柱中。对于标准安全性芯柱没有任何其他安全性的改进。
在德国专利DE 2828343中，Perkut展示了一种具有位于钥匙道旁边的两个轴向滑动销的销制栓芯柱。通过从钥匙的侧面延伸的筋使销定位。这禾中芯柱已经由Gebr. Grundmann Gesellschaft m. b. H. (Herzogengerg，澳大利亚)制造并作为分级钥匙配置系统中的高安全性芯柱进行销售。标准安全性芯柱被制造成不具有轴向滑动销，并且用于标准安全性芯柱的标准安全性钥匙不具有侧筋以使滑动销定位在高安全性芯柱上。高安全性钥匙将能够操作高安全性芯柱和标准安全性芯柱，因为标准安全性芯柱所具有的钥匙道被设计成能够接受具有高安全性设计的更宽钥匙。
在美国专利No.4，356，713、 No. 4， 393， 673和其他专利中，Widen介绍 了可以被用于分级钥匙配置系统中的高安全性侧杆锁定芯柱。在一种产品 中，标准安全性芯柱仅采用普通销制栓，而不采用处于高安全性芯柱中的 侧销。标准安全性钥匙仅仅在标准安全性芯柱中操作。高安全性钥匙可以 操作两种等级的芯柱。
在美国专利No. 5， 419， 168(该专利的内容在此引入作为参考)中，Field 公开了一种锁分级系统，其中每个钥匙都具有至少一个独特的咬合表面， 该表面与互补形状的制栓销顶部接合以促使制栓销旋转并定位在预定位 置。在一种系统中， 一个高安全性的钥匙具有咬合部，以使制栓销在能够 确定制栓销的旋转位置的一个锁中旋转。通过将制栓销定位在芯柱上的准 确高度处，高安全性钥匙还可以来操作标准安全性芯柱，其不用确定制栓 销的旋转位置。标准安全性钥匙具有与高安全性钥匙不同的至少一个咬合 部，且能操作标准安全性芯柱(其中制栓不必旋转)。然而，由于咬合部不 能使制栓销准确旋转到它们的解锁位置，所以标准安全性钥匙不能操作高 安全性制栓。
读取制栓销的旋转定位的芯柱要求制栓销应该独立地旋转到预定位 置，以允许插塞或圆筒旋转。这种芯柱仅可以通过这样一个被咬合以使制 栓旋转到预定位置的钥匙来进行操作。另一方面，不具有这样一个在销旋 转位置之间进行读取或分辨的机构的锁芯柱可以通过任何这样的钥匙进行 操作，所述钥匙被咬合以使销定位在它们正确的高度并且允许插塞或圆筒 旋转，而无论钥匙使销移动到哪一旋转位置。
在美国专利No. 6， 477， 875和No. 6， 945， 082(这些专利的内容在此引入 作为参考)中，Field等人教导了这样的锁芯柱，其要求在它们的插塞转动 之前旋转销具有准确的高度和旋转定位以及往复滑动侧杆阻止机构(被称 为滑动件)进行正确轴向定位。操作芯柱的独立钥匙的一部分筋被构造成 与芯柱上的滑动件配合。通过使主钥匙配置在滑动件接触区域上成为可行， 滑动件使分级钥匙系统存在差别。其提供了附加的咬合元件和增强的防撬 安全性和操控性。在美国专利No.6，945，082的图8中以附图标记721、 713 示出了在滑动件上的滑动件接触表面的一些实例。同时，在美国专利 No. 6， 945， 082的图14a中以附图标记4007， 4008示出了与钥匙上的突起相接合的滑动件的一些实例。
滑动件和侧钥匙咬合还降低了对制造不同钥匙道的许多芯柱的要求， 以能够产生大型主钥匙系统，因为滑动件机构扩展了芯柱的主钥匙配置能 力，而不依赖于不同钥匙区段来拒绝不正确构造的钥匙。

发明内容
针对上述背景技术，本发明的主要目的是提供一种改进的、在开头段 落描述的一般类型锁定芯柱，其将装配在芯柱分级结构内，从而提供节约
成本的方案，以增补在美国专利No. 6， 477， 875和No. 6， 945， 082中所描述 类型的高安全性芯柱和钥匙。
本发明的某些方面体现为一种锁，其包括具有轴线和适于容纳相容钥 匙的轴向延伸钥匙道的圆柱形插塞。该锁还包括制栓销组件，其布置在形 成于圆柱形插塞上的制栓销孔内并适于控制圆柱形插塞相对于外壳的旋 转。每个制栓销组件可以在相关制栓销孔内往复移动，并且制栓销组件通 过插入钥匙道内的正确构造钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件 定位在它们相关的制栓销孔内，以使圆柱形插塞相对于外壳旋转。侧杆与 圆柱形插塞相连并具有外端，所述外端可以与形成在外壳上的孔的壁上的 侧杆槽接合。当与侧杆槽接合时，侧杆阻止圆柱形插塞相对于外壳旋转。 滑动件相对于圆柱形插塞布置，并适于在通过正确构造的钥匙插入钥匙道 内而被接合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置；其中， 在第一位置时，滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱形插塞 的轴线移动，在第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉。在滑动件移动到 第二位置的同时，侧杆被允许沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆 与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转。当制栓销 组件定位成允许圆柱形插塞旋转并且滑动件移动到其第二位置以使侧杆可 以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，锁得到解锁。
本发明的其他方面体现在一种分级锁系统，该系统包括第一芯柱锁， 该第一芯柱锁包括具有轴线和钥匙道的可旋转芯柱、用于控制芯柱旋转的 可移动侧杆、用于控制芯柱旋转和侧杆移动的可旋转往复制栓、以及适于 通过插入钥匙道内的钥匙得到接合以控制侧杆移动的滑动件。所述系统还 包括第二芯柱锁，该第二芯柱锁包括具有轴线和钥匙道的可旋转芯柱、用于控制芯柱旋转的可移动侧杆、用于控制芯柱旋转的往复制栓、以及适于 通过插入钥匙道内的钥匙得到接合以控制侧杆移动的滑动件。所述系统还 包括适于打开第一和第二芯柱锁的双重等级的钥匙和适于打开第二芯柱锁 但不能打开第一芯柱锁的单一等级的钥匙。
本发明的其他方面体现在一种钥匙套件，其包括第一钥匙，该第一钥 匙包括钥匙刃部，该钥匙刃部适于装配在以上所述的第一和第二芯柱锁的 钥匙道内并被构造和布置成(1)使第一芯柱锁的制栓升高到使第一芯柱 锁的芯柱旋转的位置，(2)使第一芯柱锁的制栓旋转到使第一芯柱锁的侧 杆解锁的方位，以及(3)适于使第二芯柱锁的制栓升高到使第二芯柱锁的 芯柱可以旋转的位置。第一钥匙的刃部还被构造和布置成与第一和第二芯 柱锁的滑动件接合，并使每个滑动件平行于芯柱的轴线移动以对第一和第 二芯柱锁的侧杆解锁。所述钥匙套件还包括第二钥匙，其包括钥匙刃部， 该钥匙刃部适于装配在第一和第二芯柱锁的钥匙道内，并被构造和布置成 使第二芯柱锁的制栓升高到使第二芯柱锁的芯柱可以旋转的位置。所述刃 部还被构造和布置成与第二芯柱锁的滑动件接合，并使滑动件平行于芯柱 的轴线移动以对第二芯柱锁的侧杆解锁。第二钥匙不适于使第一芯柱锁的 制栓旋转并由此不能打开第一芯柱锁。
通过参照附图考虑以下构成本发明的一部分的描述和附加权利要求， 包括操作方法、结构的元件的功能和相互关系的本发明的其他方面、特点 和特征将更加显而易见，其中相同附图标记在多个附图中表示相应的部件。


图1是本发明的标准安全性芯柱的左手侧分解透视图； 图2是图1所示的芯柱的右手侧分解透视图； 图3是图1所示的芯柱的正视图4是现有技术的高安全性芯柱的右手侧分解透视图；以及 图5是图4所示的芯柱的正视图。
图6A是适于升高制栓销以及接合滑动件并使其移动的钥匙的透视图。 图6B是适于使制栓销升高和旋转以及与滑动件接合并使其移动的钥匙 的透视图。200880016326.6
图l， 2和3表示本发明的新型芯柱。这种新型芯柱可以被用作标准安 全性芯柱并且可以通过美国专利No. 6， 945， 082中公开的类型的钥匙进行操 作。下文更详细描述的是，图1-3所示的芯柱可以在无需使销制栓旋转到 正确位置的情况下得到操作，但包括用来控制芯柱操作的侧杆和阻止侧杆 结构。不需要具有准确读取现有旋转销的机构，本发明的芯柱具有低制造 成本，同时侧杆/滑动件机构在现有技术的标准安全性芯柱设计的基础上提 供额外的安全性。
图4和5是通过弗吉尼亚的Salem市的Medeco Security Locks制造 并在美国专利No. 6， 477， 875中公开的类型的现有技术的高安全性芯柱。与 图1， 2和3所示的芯柱一样，图4和5所示的芯柱也可以通过美国专利 No. 6， 945， 082中公开的类型的钥匙得到操作。这样可以使两种类型的芯柱 (一种具有标准安全性以及一种具有高安全性)布置在具有可以操作两种 等级的钥匙的分级系统中。
图1是本发明的标准安全性芯柱的分解透视图，示出了各个部件的左 手侧。图2从右手侧表示相同的部件。它们示出了芯柱体或外壳10的一种 构造。外壳10具有轴孔11，圆柱形插塞20装配在其中并且可以旋转。插 塞20通过保持件60保持就位。在插塞20和外壳10上分别有制栓销孔23 和13，多个底部销50、顶部销58和弹簧56的销套件或制栓销(tumbler pin) 组件定位在所述制栓销孔中。加载弹簧的销结构提供了主钥匙配置能力 (master keying capability)并在在锁领域是众所周知的。销50具有圆 锥形顶端52，并且可以得到适当定位以允许插塞20在外壳10内旋转，这 种旋转仅仅通过利用具有正确咬合方式的钥匙使插塞20升高到准确位置。 销50的旋转不是必须的，并且钥匙的咬合部无需进行成角度的凿刻或偏斜。
侧杆30位于在插塞20的侧面所形成的空腔21中。侧杆30具有延伸 到轴向侧杆槽12内的斜突起31，所述轴向侧杆槽12形成在外壳10的轴孔 11的侧壁上。侧杆30例如通过弹簧38从插塞20的旋转轴线被径向向外推 压，使得斜突起31被推压成与侧杆槽12接合。插塞20不能旋转到使锁打 开，直至侧杆30向插塞20的旋转轴线径向移动，并且斜突起31与侧杆槽 12脱开。
滑动件40靠近侧杆30定位并具有至少一个柄舌41，该柄舌与侧杆30的侧面34接合以防止侧杆30径向移动成与侧杆槽12脱离接合。滑动件40 例如通过弹簧48被沿轴向偏压向插塞20的前端。插入钥匙道36内的正确 钥匙(下文将描述)具有突起，该突起与滑动件40上的接触表面42接合 以使滑动件40轴向移动，从而使在侧杆的侧面34上形成的滑动件开口 (多 个开口) 32与滑动件40的柄舌(多个柄舌)41对准。
当插塞20在钥匙的控制下转动时，斜突起31在侧杆槽12中移动，并 且这一动作迫使侧杆30沿径向移动到插塞20内。通过滑动件开口 (多个 开口) 32与柄舌(多个柄舌)41的对准，使侧杆30能够相对于滑动件40 和插塞20径向移动。
如在美国专利No. 6, 477， 875和No. 6， 945， 082中说明的那样，钥匙上 的滑动件接触区域与滑动件40上的接触表面42接触，并使滑动件定位在 准确的轴向位置。当滑动件40处于该操作位置时，滑动件柄舌41与滑动 件开口32对准，并且侧杆30可以移动足够远的距离以使插塞20旋转。由 此，滑动件40控制侧杆30的释放。
图3是标准安全性芯柱的正视图，示出了布置在外壳10内的插塞20、 底部销50的圆锥形顶端52以及延伸到钥匙道36内的滑动件40的接触表 面42。
图4是现有技术中高安全性芯柱的分解图，其可以与图1-3所示的标 准安全性芯柱相结合用于分级锁系统中。具有制栓侧杆控制的旋转或扭转 制栓锁以及用于操作该锁的钥匙在现有技术中是众所周知的，并且己经由 弗吉尼亚的Salem市的Medeco Security Locks公司制造和销售了二十多 年。在受让给Medeco Security Locks公司的以下专利中可以发现所述芯 柱的实例授予Spain等人的美国专利No.3，499，302 (1970)、授予Spain 等人的美国专利No. 3， 722， 240 (1973)、授予Oliver等人的美国专利 No. 4， 635, 455 (1987)、授予Field的美国专利No. 5, 289, 709 (1994)、授 予Field的美国专利No. 5， 419， 168 (1995)、授予Field的美国专利 No. 5,570,601 (1996)、授予Field的美国专利No. 5, 615， 565 (1997)和授 予Field的美国专利No. 6, 023， 954 (2000)。使用附加的滑动件来控制例如 美国专利No. 6， 477, 875和No. 6， 945， 082所示的侧杆，这些芯柱的安全性 得到进一步提高。
图4和5示出了芯柱体或外壳110的一种构造。外壳具有轴孔lll，插塞120装配在其中并且可以旋转。插塞120通过保持件160保持就位。侧 杆130定位在插塞120的侧面的空腔121中。侧杆具有延伸到侧杆槽(未 示出)内的斜突起131，所述侧杆槽形成在外壳110的轴孔111的侧壁上。 侧杆支脚133从侧杆130沿径向向内突出。滑动件140定位成靠近侧杆130。 另外，高安全性芯柱在芯柱上具有防钻插入件170，以提供攻击保护。
在插塞120和外壳110上分别具有制栓销孔123和113，其中多个凿尖 的底部销150、顶部销158和弹簧156的制栓销组件定位在所述制栓销孔中。 由弹簧加载的销的结构在锁领域是众所周知的，它们可以提供主钥匙配置 能力。如上述Medeco专利中说明的那样，旋转销150的顶端152被凿尖， 当准确咬合的钥匙插入插塞内时，弹簧将销压入钥匙上的斜切口内。这一 动作促使销升高并旋转到准确位置。在销的侧面具有被设计成容纳侧杆130 的支脚133的至少一个侧杆支脚切槽153。
当插塞在钥匙(未示出)的控制下转动时，斜突起131在侧杆切槽中 移动，并且这一动作迫使侧杆130克服例如弹簧138的偏压力进入插塞120 内。销150的正确旋转使每个销150上的侧杆支脚切槽153与侧杆支脚133 中的其中一个对准并且使侧杆支脚133可以装配在销内。在侧杆的一侧存 在至少一个滑动件开口 132，并且在滑动件140上存在至少一个在侧杆130 后面向上延伸的滑动件柄舌141。滑动件在其插入芯柱内时得到弹簧加载并 且通过钥匙轴向定位在插塞中。如美国专利No. 6, 477， 875和No. 6， 945， 082 中说明的那样，钥匙上的滑动件接触区域与滑动件140上的接触表面142 接合，并使滑动件140相对于侧杆130定位在准确的轴向位置。当滑动件 处于这一操作位置时，滑动件柄舌141与滑动件开口 132对准，并且侧杆 130可以移动足够远的距离以允许插塞120旋转。销和滑动件的对准都对侧 杆释放以允许插塞120旋转进行控制。
图5是现有技术中的高安全性芯柱的正视图，示出了布置在外壳110 内的插塞120、底部销150的凿刻顶端152和延伸到钥匙道136内的滑动件 140的接触表面142。
在图6A和6B中示出了用于本发明分级锁系统的钥匙。图6A表示具有 钥匙头202和钥匙止挡204的钥匙200，同时刃部206从钥匙止动204开始 延伸。刃部206包括咬合部210和例如由与锁的钥匙道相符的纵向筋208 所限定的轮廓。钥匙200包括标准的平直咬合部210，其将使制栓升高但不的接 触表面214。图6A中所示的钥匙200能操作图1， 2和3中所示类型的锁。 也就是说，咬合部210将使制栓组件升高，并且接触表面214将接触滑动 件40的突起42并使滑动件相对于侧杆30移动到无干涉位置。钥匙200不 能操作图4和5中所示的锁，因为那些锁要求制栓销升高和旋转，而钥匙 200不能完成这样的操作。
图6B所示的钥匙220也包括钥匙头220和钥匙止挡224，钥匙刃部226 从钥匙止挡224延伸。钥匙刃部包括例如由纵向筋228限定的轮廓以及咬 合部230。纵向切口 232沿刃部226的一部分延伸并终止在接触表面234。 刃部220的咬合部230得到凿刻，使得当咬合部与配套或互补凿刻的制栓 销接合时，咬合部将使销升高并旋转。因而，图6B所示的钥匙220能操作 图4和5所示的锁。另外，钥匙220还能够操作图1， 2和3所示的锁。因 此，在分级锁系统中，钥匙220是主钥匙，而钥匙200是附属钥匙。
这样，图1， 2和3中所示的标准安全性芯柱可以由这样的钥匙来操作， 该钥匙具有准确的咬合部以使销制栓50和准确滑动件接合的筋正确升高， 从而将具有滑动件柄舌(多个柄舌)41的滑动件40轴向定位成与在侧杆 30上形成的滑动件开口 (多个开口) 32对准。具有凿刻、成角度或偏斜的 咬合部的高安全性钥匙以及具有非成角度的咬合部的标准安全性钥匙都可 以操作标准安全性芯柱。另一方面，图4和5中所示的高安全性芯柱仅能 由这样的钥匙来操作，该钥匙具有准确的咬合部以使销制栓150和准确滑 动件接合的筋正确升高并且旋转，从而将具有滑动件柄舌(多个柄舌)141 的滑动件140轴向定位成与滑动件开口 (多个开口) 132对准。因而，仅是 具有凿刻、成角度的咬合部的高安全性钥匙才能操作图4和5所示的高安 全性锁。
这样，与仅要求销制栓正确升高定位以使芯柱可以操作的现有技术的 标准安全性芯柱相比，本发明的标准安全性芯柱提高了安全性能。本发明 的标准安全性芯柱也要求滑动件相对于侧杆正确定位。不必面临要求除了 滑动件准确定位之外销制栓也要升高定位和旋转的现有技术高安全性芯柱 所存在的成本和复杂性问题，本发明的标准安全性芯柱的安全性能提高就 可以实现。
因而，图1-3所示的标准安全性芯柱和图4和5所示的高安全性芯柱可以分别构成两级分级锁系统的低等级和高等级。备选地，图1-3所示的 标准安全性芯柱和图4和5所示的高安全性芯柱分别构成三等级分级锁系 统的中间等级和高等级，同时现有技术中的标准安全性芯柱可以在销制栓 正确升高时作为系统的低等级进行操作。
尽管已经详细考虑某些优选实施方式的公开而描述和示出了本发明， 但本领域技术人员将会很容易理解出本发明的其他实施方式。因而，本发 明被认为是包含落入以下附加权利要求的精神和范围内的所有修改和变 形。
权利要求
1.一种分级锁系统，包括A至少一个具有第一安全性等级的锁，所述第一安全性等级的锁包括(1)其上形成有孔的外壳；(2)具有轴线和适于容纳相容钥匙的轴向延伸钥匙道的圆柱形插塞，其中形成在所述外壳上的孔适于容纳圆柱形插塞；(3)多个制栓销组件，其布置在形成于所述外壳和所述圆柱形插塞上的制栓销孔内并适于控制圆柱形插塞相对于所述外壳的旋转，每个制栓销组件可以在相关制栓销孔内往复移动，其中制栓销组件通过插入钥匙道内的正确构造的钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件定位在它们相关的制栓销孔内以使圆柱形插塞相对于所述外壳旋转；(4)与圆柱形插塞相连并具有外端的轴向定向的侧杆，所述外端可以与形成在所述外壳上的孔的壁上的侧杆槽接合，其中侧杆与侧杆槽的接合阻止圆柱形插塞相对于外壳旋转；以及(5)滑动件，其相对于圆柱形插塞布置并适于在通过正确构造的钥匙插入钥匙道内而被接合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置，由此在第一位置，滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱形插塞的轴线移动，当滑动件处于第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉，由此使侧杆可以沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；其中当制栓销组件定位成使圆柱形插塞相对于外壳旋转并且滑动件移动到其第二位置以使侧杆可以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，第一安全性等级的锁解锁；B.至少一个具有第二安全性等级的锁，所述第二安全性等级的锁包括(1)其上形成有孔的外壳；(2)具有轴线和轴向延伸的钥匙道的圆柱形插塞，其中形成在所述外壳上的孔适于容纳圆柱形插塞；(3)布置在形成于所述外壳和所述圆柱形插塞上的制栓销孔内并适于控制圆柱形插塞在形成于所述外壳上的孔内的旋转的多个制栓销组件，每个制栓销组件可以在相关制栓销孔内往复移动，其中制栓销组件通过插入钥匙道内的正确构造的钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件定位在它们相关的制栓销孔内以使圆柱形插塞相对于所述外壳旋转，至少一个制栓销组件的至少一部分可以在其制栓销孔内旋转并包括斜尖端，其适于在通过钥匙的正确倾斜咬合部插入钥匙道内而被接合时引起旋转；(4)与圆柱形插塞相连并具有外端的轴向定向的侧杆，所述外端可以与形成在所述外壳上的孔的壁上的侧杆槽接合，其中侧杆与侧杆槽的接合阻止圆柱形插塞在形成于外壳上的孔内旋转，其中制栓销组件中的至少一个阻止侧杆移动，除非制栓销组件旋转到正确位置，由此使侧杆能够沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；以及(5)滑动件，其相对于圆柱形插塞布置并适于在通过正确构造的钥匙插入钥匙道内而被接合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置，由此在第一位置，滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱形插塞的轴线移动，当滑动件处于第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉，由此使侧杆可以沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；其中当制栓销组件定位成使圆柱形插塞相对于外壳旋转、制栓销组件旋转到一位置使得侧杆的向内径向移动不受任何制栓销的阻止并且滑动件移动到其第二位置以使侧杆可以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，第二安全性等级的锁解锁；对于第一安全性等级的锁和第二安全性等级的锁来说，使圆柱形插塞可以相对于外壳旋转的制栓销组件的位置是相同的；C.被构造并布置成对第一安全性等级的锁和第二安全性等级的锁都可以打开的、至少一个双重等级的钥匙；以及D.被构造和布置成可以打开第一安全性等级的锁、但不能打开第二安全性等级的锁的至少一个单一等级的钥匙。
2.如权利要求l所述的系统，其特征在于，双重等级的钥匙包括 钥匙刃部，其具有与第一和第二安全性等级的锁的钥匙道的轮廓构造 相互补的轮廓；咬合部，其形成在钥匙刃部上，并适于使第一安全性等级的锁的制栓 升高到能使第一安全性等级的锁的芯柱可以旋转的位置，并使第二安全性 等级的锁的制栓销组件升高并旋转到能使第二安全性等级的锁的芯柱可以旋转并使第二安全性等级的锁的侧杆解锁的位置和定向； 在钥匙上的至少一个筋；以及在筋上的接触表面，其用于与第一和第二安全性等级的锁的滑动件配 合并使滑动件平行于芯柱的轴线移动以使第一和第二安全性等级的锁中的 每个的侧杆解锁。
3. 如权利要求2所述的系统，其特征在于，单一等级的钥匙包括 钥匙刃部，其具有与第一和第二安全性等级的锁的钥匙道的轮廓构造相互补的轮廓；咬合部，其形成在钥匙刃部上并适于使第一安全性等级的锁的制栓销 组件升高到使第一安全性等级的锁的芯柱可以旋转的位置； 在钥匙上的至少一个筋；以及 筋上的接触表面，其用于与第一安全性等级的锁的滑动件配合并使滑 动件平行于芯柱的轴线移动以使第一安全性等级的锁的侧杆解锁，单一安全性等级的钥匙不适于使第二安全性等级的锁的芯柱旋转，并 由此不能打开第二安全性等级的锁。
4. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，第一和第二安全性等级的 锁的滑动件在平行于芯柱轴线的方向上受到偏压。
5. 如权利要求4所述的系统，其特征在于，通过芯柱上的弹簧提供偏 压以迫使滑动件在向着钥匙道入口的方向移动。
6. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，第一和第二安全性等级的 锁的滑动件具有延伸到钥匙道内用于与钥匙接触的突起。
7. 如权利要求5所述的系统，其特征在于，突起的形状被设计成当插 入到钥匙道内时与钥匙的一部分配合。
8. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，第一和第二安全性等级的 锁的滑动件具有间隔的柄舌，并且侧杆具有间隔的突起，滑动件上的柄舌 和侧杆上的突起相互干涉以防止侧杆操作，除非滑动件移动到滑动件的柄 舌处于侧杆突起之间的间隔内的第二位置。
9. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，第二安全性等级的锁的侧 杆包括一个或多个向圆柱形插塞的轴线延伸的侧杆支脚，并且第二安全性 等级的锁的至少一个制栓销组件包括侧杆支脚切槽，其适于容纳旋转到正 确位置的侧杆支脚，由此解除对侧杆沿径向向圆柱形插塞的轴线移动的阻 止，从而使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔 内旋转。
10. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，第一和第二安全性等级 的锁的侧杆在沿径向从芯柱的轴线向外的方向上受到偏压。
11. 如权利要求10所述的系统，其特征在于，通过芯柱上的一个或多 个弹簧提供偏压以迫使侧杆在向着形成在外壳上的孔的壁的方向上移动。
12. —种钥匙和芯柱锁系统，包括第一芯柱锁，其包括具有轴线和钥匙道的可旋转芯柱，可以在阻止芯柱旋转的第一位置与使芯柱可以旋转的第二位置之 间移动的侧杆，适于控制芯柱旋转的可旋转往复制栓，其中至少一个制栓适于防 止侧杆从第一位置移动到第二位置，除非制栓相对于侧杆旋转到无千涉方 位，以及用于控制侧杆从第一位置移动到第二位置的滑动件，在滑动件上的突起延伸到钥匙道内；第二芯柱锁，其包括具有轴线和钥匙道的可旋转芯柱，可以在阻止芯柱旋转的第一位置与使芯柱可以旋转的第二位置之 间移动的侧杆，适于控制芯柱旋转的往复制栓，以及用于控制侧杆从第一位置移动到第二位置的滑动件，在滑动件上 的突起延伸到钥匙道内； 第一钥匙包括钥匙刃部，其具有与第一和第二芯柱锁的钥匙道的轮廓构造相互 补的轮廓；咬合部，其形成在钥匙刃部上并适于(1)使第一芯柱锁的制栓升 高并旋转到(a)使第一芯柱锁的芯柱可以旋转以及(b)解除对第一芯柱 锁的侧杆从第一位置移动到第二位置的阻止的定位和定向以及使第二芯柱 锁的制栓升高并旋转到使第二芯柱锁的芯柱可以旋转的位置； 在钥匙上的至少一个筋；以及在筋上的接触表面，其用于与第一和第二芯柱锁的突起配合并使 滑动件平行于芯柱的轴线移动以解除对第一和第二芯柱锁的侧杆从第一位 置移动到第二位置的阻止；以及 第二钥匙，包括钥匙刃部，其具有与第一和第二芯柱锁的钥匙道的轮廓构造相互 补的轮廓；咬合部，其形成在钥匙刃部上并适于使第二芯柱锁的制栓升高到 使第二芯柱锁的芯柱可以旋转的位置； 在钥匙上的至少一个筋；以及在筋上的接触表面，其用于与第二芯柱锁的突起配合并使滑动件 平行于芯柱的轴线移动，以解除对第二芯柱锁的侧杆从第一位置移动到第 二位置的阻止，其中第二钥匙不适于使第一芯柱锁的制栓旋转，并由此不能打开第二 芯柱锁。
13. —种用于打开分级锁系统中的一个或多个锁的钥匙套件，所述锁 系统包括第一芯柱锁和第二芯柱锁，所述第一芯柱锁包括具有轴线和钥匙 道的可旋转芯柱、用于控制芯柱旋转的可移动侧杆、用于控制芯柱旋转和侧杆移动的可旋转往复制栓、以及适于通过插入钥匙道内的钥匙得到接合 以控制侧杆移动的滑动件，所述第二芯柱锁包括具有轴线和钥匙道的可旋 转芯柱、用于控制芯柱旋转的可移动侧杆、用于控制芯柱旋转的往复制栓、 以及适于通过插入钥匙道内的钥匙得到接合以控制侧杆移动的滑动件，所 述钥匙套件包括第一钥匙，其包括钥匙刃部，该钥匙刃部适于装配在第一和第二芯柱 锁的钥匙道内并被构造和布置成(1)使第一芯柱锁的制栓升高到使第一 芯柱锁的芯柱旋转的位置，(2)使第一芯柱锁的制栓旋转到使第一芯柱锁 的侧杆解锁的方位，以及(3)适于使第二芯柱锁的制栓升高到使第二芯柱 锁的芯柱可以旋转的位置，所述刃部还被构造和布置成与第一和第二芯柱 锁的滑动件接合并使滑动件平行于芯柱的轴线移动以对第一和第二芯柱锁 的侧杆解锁；以及第二钥匙，其包括钥匙刃部，该钥匙刃部适于装配在第一和第二芯柱 锁的钥匙道内并被构造和布置成使第二芯柱锁的制栓升高到使第二芯柱锁 的芯柱可以旋转的位置，所述刃部还被构造和布置成与第二芯柱锁的滑动 件接合并使滑动件平行于芯柱的轴线移动以对第二芯柱锁的侧杆解锁，其 中第二钥匙不适于使第一芯柱锁的制栓旋转并由此不能打开第一芯柱锁。
14. 如权利要求13所述的钥匙套件，其特征在于，第一和第二芯柱锁的滑动件各自包括在滑动件上延伸到相应钥匙道内的突起，并且第一和第 二钥匙各自还包括在钥匙刃部上的至少一个筋和在筋上的接触表面，该接 触表面用于与第一和第二芯柱的突起接合并使滑动件平行于芯柱的轴线移 动以对侧杆解锁。
15. —种分级锁系统，包括A.至少一个具有第一安全性等级的锁，所述第一安全性等级的锁包括(1) 其上形成有孔的外壳；(2) 具有轴线和适于容纳相容钥匙的轴向延伸钥匙道的圆柱形插塞， 其中形成在所述外壳上的孔适于容纳圆柱形插塞；(3) 多个制栓销组件，其布置在形成于所述外壳和所述圆柱形插塞上的制栓销孔内并适于控制圆柱形插塞相对于所述外壳的旋转，每个制栓销 组件可以在相关制栓销孔内往复移动，其中制栓销组件通过插入钥匙道内 的正确构造的钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件定位在它们相关的制栓销孔内以使圆柱形插塞相对于所述外壳旋转；(4) 与圆柱形插塞相连并具有外端的轴向定向的侧杆，所述外端可以 与形成在所述外壳上的孔的壁上的侧杆槽接合，其中侧杆与侧杆槽的接合 阻止圆柱形插塞相对于外壳旋转；以及(5) 相对于圆柱形插塞布置并适于在通过正确构造的钥匙插入钥匙道 内而被接合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置的滑动 件，由此在第一位置，滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱 形插塞的轴线移动，当滑动件处于第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉， 由此使侧杆可以沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开 并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；其中当制栓销组件定位成使圆柱形插塞相对于外壳旋转并且滑动件移 动到其第二位置以使侧杆可以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，第一安全性等级的锁解锁；13.至少一个具有第二安全性等级的锁，所述第二安全性等级的锁包括(1) 其上形成有孔的外壳；(2) 具有轴线和轴向延伸的钥匙道的圆柱形插塞，其中形成在所述外 壳上的孔适于容纳圆柱形插塞；(3) 布置在形成于所述外壳和所述圆柱形插塞上的制栓销孔内并适于 控制圆柱形插塞在形成于所述外壳上的孔内的旋转的多个制栓销组件，每 个制栓销组件可以在相关制栓销孔内往复移动，其中制栓销组件通过插入 钥匙道内的正确构造的钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件定位 在它们相关的制栓销孔内以使圆柱形插塞相对于所述外壳旋转，至少一个 制栓销组件的至少一部分可以在其制栓销孔内旋转并包括斜尖端，其适于 在通过钥匙的正确倾斜咬合部插入钥匙道内而被接合时引起旋转；(4) 与圆柱形插塞相连并具有外端的轴向定向的侧杆，所述外端可以 与形成在所述外壳上的孔的壁上的侧杆槽接合，其中侧杆与侧杆槽的接合 阻止圆柱形插塞在形成于外壳上的孔内旋转，其中制栓销组件中的至少一个阻止侧杆移动，除非制栓销组件旋转到正确位置，由此使侧杆能够沿径 向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱幵并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；以及(5)滑动件，其相对于圆柱形插塞布置并适于在由正确构造的钥匙接 合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置，由此在第一位置， 滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱形插塞的轴线移动，当 滑动件处于第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉，由此使侧杆可以沿径 向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以 在形成于外壳上的孔内旋转；其中当制栓销组件定位成使圆柱形插塞相对于外壳旋转、制栓销组件 旋转到一位置使得侧杆的向内径向移动不受任何制栓销的阻止并且滑动件 移动到其第二位置以使侧杆可以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，第二 安全性等级的锁解锁；对于第一安全性等级的锁和第二安全性等级的锁来说，使圆柱形插塞 可以相对于外壳旋转的制栓销组件的位置是相同的。
16. —种锁，包括 其上形成有孔的外壳；具有轴线和适于容纳相容钥匙的轴向延伸钥匙道的圆柱形插塞，其中 形成在所述外壳上的孔适于容纳圆柱形插塞；多个制栓销组件，其布置在形成于所述外壳和所述圆柱形插塞上的制 栓销孔内并适于控制圆柱形插塞相对于所述外壳的旋转，每个制栓销组件 可以在相关制栓销孔内往复移动，其中制栓销组件通过插入钥匙道内的正 确构造的钥匙的咬合部而实现的接合，将使制栓销组件定位在它们相关的 制栓销孔内以使圆柱形插塞相对于所述外壳旋转；与圆柱形插塞相连并具有外端的轴向定向的侧杆，所述外端可以与形 成在所述外壳上的孔的壁上的侧杆槽接合，其中侧杆与侧杆槽的接合阻止 圆柱形插塞相对于外壳旋转；以及相对于圆柱形插塞布置并适于在通过正确构造的钥匙插入钥匙道内而 被接合时相对于圆柱形插塞从第一位置轴向移动到第二位置的滑动件，由 此在第一位置，滑动件与侧杆干涉以阻止侧杆沿径向向内朝向圆柱形插塞的轴线移动，当滑动件处于第二位置时，滑动件不与侧杆发生干涉，由此 使侧杆可以沿径向向圆柱形插塞的轴线移动，使得侧杆与侧杆槽脱开并使圆柱形插塞可以在形成于外壳上的孔内旋转；其中当制栓销组件定位成使圆柱形插塞相对于外壳旋转并且滑动件移 动到其第二位置以使侧杆可以沿径向向内移动并与侧杆槽脱开时，锁得到 解锁。
全文摘要
本发明涉及一种分级锁系统，包括第一芯柱锁和第二芯柱锁，所述第一芯柱锁具有圆柱形插塞、可旋转往复制栓、布置在插塞内的滑动件以及与圆柱形插塞、滑动和制栓销配合以控制锁的旋转的侧杆。所述第二芯柱锁包括圆柱形插塞、往复制栓销、滑动件和与圆柱形插塞和滑动件配合的侧杆。第一钥匙被构造成通过使制栓销升高和旋转以及使滑动件相对于侧杆移动到解锁位置来打开第一和第二锁。第二钥匙能够通过使制栓销升高但不旋转以及通过使滑动件相对于侧杆移动到解锁位置来仅打开第二圆柱锁。
文档编号E05B27/00GK101680241SQ200880016326
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月12日 优先权日2007年3月14日
发明者C·T·罗伯逊, D·P·萨瑟兰, P·H·菲尔德 申请人:麦迪科制锁公司