专利名称：可重复锁闭的锁组件的操作方法
技术领域：
本发明一般涉及锁柱，尤其涉及可重复锁闭的锁柱。更具体地说，本发明涉及不需使用总钥匙而可重复锁闭的锁柱。
背景技术：
当采用传统的锁柱设计重复锁闭锁柱时，使用者需要从锁柱主体拆下柱栓并替换
适当的销，从而可使用新的钥匙打开锁柱。通常需要使用者从锁套上拆下锁柱机构，随后将
锁柱分解到一定程度以拆下锁栓，然后替换销。这需要具有锁套和锁柱机构的操作知识，通
常只由锁匠和受过训练的专业人员才可操作。另外，该过程常常需要特殊的工具，并且需要
使用者具有通入成套的销以更换销的连接工具，以使能够替换在重复锁闭过程中丢失或者
损坏的部件。最后使用合适工具的专业人员可以很容易地撬开传统的锁柱。 本发明克服了普通锁柱的这些和其他缺陷。本发明锁柱的操作沿用熟悉的传统的
操作，即在使用通行的锁柱的情况下，插入钥匙并在锁柱中旋转钥匙。但是在本发明中，相
同的熟悉的操作也可以用于重复锁闭锁柱上。这样，使用者不需要任何特殊的知识、培训或
者工具就可以重复锁闭本发明的锁柱。
发明内容
本发明提供一种当废除旧钥匙时用于"引导"锁柱一新钥匙的简单装置。根据本发明，可重复锁闭的锁柱包括带有纵轴的锁柱主体和设置在锁柱主体内的锁栓组件。该锁栓组件包括锁栓主体和邻近锁栓主体设置的载体(carrier)子部件。该锁栓组件还包括多个销。载体子部件可平行于锁柱主体的纵轴移动，并且包括多个接合该销的齿条。齿条对应于载体在第一方向的运动而脱离销，对应于载体在第二方向上的运动而接合销。当齿条脱离销时锁柱处于重复锁闭状态。 本发明还包括再一次锁闭可重复锁闭的锁柱的新方法。根据本发明，再一次锁闭
可重复锁闭的锁柱的方法包括以下步骤提供具有锁栓主体和锁面的锁柱，该锁面具有锁
槽和工具接收孔；在锁槽中插入第一匹配(valid)钥匙，将锁栓主体旋转到第一位置；将工
具插入到工具接收孔中，从锁槽中拔出第一匹配钥匙；在锁槽中插入第二匹配钥匙，将锁栓
主体转动离开第一位置。插入工具的步骤包括将齿条移动到不与销接合的步骤。 根据本发明的一个方面，锁柱包括可平行于锁柱纵轴移动的载体，并且插入工具
的步骤包括移动载体的步骤。 参照附图和附加的权利要求可更清楚地理解本发明的其它特征和优点。
图1表示本发明的锁柱；
图2是图1中锁柱的分解图； 图3是锁栓组件的透视图，示出带锁闭杆的载体子部件，锁闭杆位于锁闭位置，以
将锁栓组件锁定在锁柱主体内； 图4是图3中锁栓组件的顶视图； 图5是图3中锁栓组件局部剖开的侧视图； 图6是图3中锁栓组件局部分解图； 图7是图3中锁栓组件和锁柱主体的横断面图，该断面是沿其中一个销横向切割 的，并且该图示出了销，齿条和锁闭杆相对于其它部件的位置，还示出了在锁紧结构中的锁 柱主体； 图8是图3中插有匹配钥匙的锁栓组件的透视图，该图示出了位于非锁闭位置的
锁闭杆，以允许锁栓组件在锁柱主体内旋转； 图9是图8中锁栓组件的顶视图； 图10是图8中锁栓组件的局部剖开的侧视图； 图11是图8中的锁栓组件的局部分解图； 图12是图8中锁栓组件和锁柱主体的横断面图，该断面是沿其中一个销横向切割 的，并且该图示出了销，齿条和锁闭杆相对于其它部件的位置，还示出了在非锁紧结构中的 锁柱主体； 图13是类似于图8的透视图，但是载体组件轴向移动到重复锁闭的位置； 图14是图13中锁栓组件的顶平面图； 图15A-15E是本发明中使用的锁柱主体的各种视图； 图16A-16F是本发明中使用的锁栓主体的各种视图； 图17A-17F是本发明中使用的载体的各种视图； 图18A-18B是本发明中使用的齿条的视图； 图19A-19B是本发明中使用的弹簧销的视图； 图20A-20B是本发明中使用的销的视图； 图21A-21B是本发明中使用的锁闭杆的视图； 图22A-22D是本发明中使用的弹簧固定罩的视图； 图23是本发明另一实施例的分解透视图； 图24A-24E是锁柱主体的另一个实施例的视图； 图25是本发明另一实施例横向剖面图； 图26A-26B是弹簧销的另一个实施例视图； 图27A-27E是载体的另一个实施例视图； 图28A-28B是销的另一个实施例的视图； 图29A-29B是齿条的另一个实施例的视图； 图30A-30B是锁闭杆的另一个实施例的视图。
具体实施例方式
图1-2所示为本发明的锁柱10。该锁柱10包括纵轴11，锁柱主体12，锁栓组件 14和止动件16。在图1中，锁栓组件14相对于锁柱主体12位于回复位置。
如图15A-15E所示，锁柱主体12包括普通圆柱体20，该圆柱体20具有前端22，后 端24和形成为内表面28的圆柱壁26。圆柱壁26包括内锁闭杆接合槽29和一对定位槽 30，32。大致为V形的锁闭杆接合槽29沿一部分圆柱主体12从前端22纵向延伸。第一定 位槽30位于后端24并延伸到第一深度。第二定位槽32邻近于第一定位槽30，并且延伸到 较短的深度。定位孔34穿透圆柱壁26径向延伸以容纳定位滚珠36(图2)。
锁栓组件14包括锁栓主体40，载体子部件42和多个弹簧加载销38(图2和 20A-20B)。图16A-16F所示的锁栓主体40包括锁栓面44，中间部分46和传动部分50。锁 栓面44限定锁槽开口 52，重复锁闭工具开口 54和一对向外径向延伸的沟槽56，以容纳抗 钻滚珠轴承60(图2)。传动部分50包括环形壁62，该环形壁带有一对向内径向延伸的相 对突起64，以驱动主轴叶片或者扭矩叶片(均未示出)。传动部分50还包括一对在其周边 形成的狭槽66，以容纳止动件16，从而将锁栓主体40保持在圆柱主体12中。
中间部分46包括主体部分70和多个可容纳弹簧加载销38的沟槽74，该主体部 分70形成为圆柱体段，并且具有第一纵向平表面72。沟槽74横向延伸到锁栓主体40的 纵轴，并且平行于平表面72。第二平表面76垂直于第一平表面72延伸，并且形成有接纳 固定罩82的凹座80 (图2和图22A-22D)。沟槽74从第二平表面76部分地贯穿锁栓主体 40延伸，沟槽的侧壁向第一平表面72开口。第一平表面72还包括多个子弹形的齿条接合 部件78。用于容纳弹簧加载滚珠36(图2)的孔86相对于第一平表面72向内径向延伸。
载体子部件42(图2，6和10)包括载体90(图17A-17E)，多个齿条92 (图 18A-18B)，弹簧销96 (图19A-19B)，弹簧加载锁闭杆94 (图21A-21B)和复位弹簧98 (图2)。 载体90包括圆柱体段形式的主体100，该圆柱体段与锁栓主体40的主体部分70互补，从而 载体90和主体部分70结合以形成适配于锁柱主体12内侧的圆柱体。载体90包括弧形表 面102和平表面104。弧形表面102包括锁闭杆凹座106和弹簧销凹座108。锁闭杆凹座 106还包括一对复位弹簧接收孔109(图17C)以容纳锁闭杆复位弹簧。平表面104包括多 个垂直于载体纵轴延伸的平行的齿条接收狭槽102。半圆槽111沿平表面104平行于载体 90的纵轴延伸。载体90的后端包括用于容纳复位弹簧98的凹座112。
每个弹簧加载销38包括销113和偏动弹簧115。图20A-20B所示的销113基本为 圆柱体，它具有环形轮齿114和容纳偏动弹簧115 (图2)的中心纵向孔116。图18A-18B所 示的齿条92包括销接合表面118，该表面具有多个轮齿122和半圆形凹座124，该轮齿122 的形状如图7和12所示接合于销113上的环形轮齿114，该半圆形凹座124如图12所示接 合于平表面72上的子弹形齿条接合部件78。齿条92还包括第二表面126，该表面具有多 个防撬槽128和一对锁闭杆接合槽132。 图21A-22B所示的弹簧锁闭杆94的尺寸和形状适配于载体90中的锁闭杆凹座 106，并且该弹簧锁闭杆94包括三角形边缘134，其形状适配于V形锁闭杆接合槽29。与三 角形边缘134相反，锁闭杆94包括一对纵向延伸的轮齿136，其形状如图12所示接合于齿 条92上构成的锁闭杆接合槽132。 如图22A-22D所示，弹簧固定罩82包括具有上表面142和下表面144的曲线部分140。该曲线部分140的厚度使曲线部分140可适配于凹座80中，如图7和12所示，其上 表面142与锁栓主体40的中间部分46齐平。多个弹簧校准尖端146从下表面144处延伸 以与弹簧148接合。另外， 一对固定罩尖端152从下表面144延伸，以接合于锁栓主体40 中形成的校准开口 154 (图16E-16F)。 为了组装锁柱IO，将销113和弹簧115放置在锁栓主体40的沟槽74中。弹簧固 定罩82位于凹座80中，同时固定罩尖端152位于校准开口 154，并且弹簧校准尖端146与 弹簧115接合。通过将齿条92放置在狭槽102中，将弹簧加载锁闭杆94放置在锁闭杆凹 座106中，组装好载体子部件42，同时轮齿136与齿条92中的锁闭杆接合槽132配合。弹 簧销96位于载体90的弹簧销凹座108中。将匹配的钥匙160插入到锁槽52中，复位弹簧 98被压在复位弹簧凹座112中，载体子部件被放置在邻近锁栓40的位置，如图3所示。锁 栓组件14位于锁柱主体12中，止动件16位于锁栓主体40中的狭槽66中，以将锁栓组件 14保持在锁柱主体12中。此时锁柱10被匹配的钥匙160锁闭。 图4-7示出了没有钥匙160插入的完全锁闭的锁柱10。销113被偏置到槽74的 底部，根据钥匙160的断面齿条92位于载体90的狭槽102中的不同位置上。在这种配置 中，锁闭杆94从载体90延伸以与锁柱主体12中的槽29接合，从而防止锁栓组件14在锁 柱主体12中转动，同时如图4所示使齿条92与销113接合。另外，子弹形部件78没有对 准齿条92中的凹座111，由此阻碍齿条92平行于锁柱10的纵轴运动，防止锁柱10被再次 锁闭。 图8-12示出的是在初始位置插有匹配钥匙160的锁柱10的内部结构。在此结构 中，锁闭杆94自由地凸出于锁柱主体12的槽29之外，如图8，9和12所示。钥匙160的齿 配合沟槽74中的销113，由此在狭槽102中重新定位齿条92。当重新定位之后，齿条92与 锁闭杆接合槽132对齐，其伸出的轮齿136位于锁闭杆94上。当钥匙160转动时，锁闭杆 94自由地凸出于槽29之外。同时如图12所示，子弹形部件78与齿条92中的凹座111对 准，从而允许齿条92和载体90平行于锁柱10的纵轴运动。 为了再次锁闭锁柱10，如图13-14所示将匹配的钥匙160插入到锁槽52中，并且 从初始位置逆时针旋转约45° ，直到弹簧销96移动进入锁柱主体12中的第二定位槽32 中。将曲别针或者其它尖锐的装置162插入到工具孔54中并推抵在载体90上，以平行于 锁柱10的纵轴移动载体90，直到弹簧销96移动进入第一定位槽30中，随后撤出尖锐装置 162。如图14所示，随着弹簧销96位于第一定位槽30中，齿条92脱离与销113的接合。 拔出匹配钥匙160并再插入第二把匹配钥匙而且顺时针旋转，以释放弹簧销96。当弹簧销 96离开第一定位槽30时，载体90由复位弹簧98偏置向锁栓面44，从而使齿条92再一次 与销113接合。此时锁柱10由第二匹配钥匙锁闭，而第一匹配钥匙160不再操作锁柱10。 通过分别用第二和第三把匹配钥匙替代上述过程中的第一和第二把匹配钥匙，还可以由第 三把匹配钥匙再一次锁闭锁柱10。 图23-29示出了本发明的另一个实施例210。该实施例包括图23示出的相同的部 件，但是很多部件都经过了改进。从功能上说，两个实施例是相同的。 如图23-24所示，改进后的锁柱212包括多个沿其底部纵向延伸的孔214和一对 在锁柱侧壁上形成的竖向槽216,218。另外，所述侧壁包括可拆除的侧板220。矩形孔214 的位置可允许使用人工代用工具。中心槽216包括贯穿锁柱侧壁延伸的孔222。该孔222允许使用者在手动代替操作中移动锁闭杆。侧板220具有入口，以在变换锁柱总钥匙时进 行某种操作。 如图23和25所示，改进后的销偏置弹簧226具有变化的直径，弹簧226的每端的 最后几圈具有减小的直径。这种锥形可在较小的物理高度上具有较大的弹力。
如图23和26所示，改进后的弹簧销228包括中心U形的部分230和一对从U形 部分230处延伸的臂232。 如图23和27所示，改进后的载体236包括将弹簧销228保持在弹簧销凹座238中 的装置。在此实施例中，其包括在弹簧销凹座238的中心向外突出的导轨240，和一对从导 轨240处径向偏离的簧片242。如上所述导轨240在允许弹簧销向外径向移动以接合锁柱 12,212的同时，防止弹簧销228在凹座238中横向移动。簧片242与弹簧销228的臂232 配合，并且防止臂232向外倾斜，由此可定向弹簧销228的压力，从而向外延伸U形部分230 以接合锁柱12，212。 如图23和28所示，改进后的销244替代上述销113的多个轮齿而只包括单个轮 齿246。该单个轮齿246最好包含有斜面的侧边248，以便在再次锁闭过程中可与齿条更平 滑地接合。 如图23和29所示，改进后的齿条250包括倾斜的轮齿，以便在再次锁闭过程中改 善与销的接合。另外，齿条92中的一对锁闭杆接合槽132由单个的锁闭杆接合槽251替代。
如图23和30所示，改进后的锁闭杆252比锁闭杆94更薄，由单个的轮齿256替 代一对轮齿136，并且环绕在三角形边缘134外。较薄的设计可减少锁闭杆凹座106中锁闭 杆252的任何摇动。 当然上述实施例并不是作为限制本发明的范围。在不脱离本发明的构思和范畴的 基础上，在附加的权利要求限定下可做出改进的其它的结构。
权利要求
一种再次锁闭可重复锁闭的锁柱的方法，该方法包括下列步骤提供具有锁柱壳体和设置在所述锁柱壳体中的锁栓主体以及锁面的锁柱，该锁面具有锁槽；将第一匹配钥匙插入到锁槽的初始位置；将锁栓主体从初始位置旋转到第一位置；插入工具；从锁槽中拔出第一匹配钥匙；在锁槽中插入第二匹配钥匙；将锁栓主体转动离开第一位置。
2. 根据权利要求l的方法，其中锁柱还包括至少一个齿条和至少一个与该至少一个 齿条接合的销，所述插入工具的步骤包括将该至少一个齿条移动到与至少一个销脱离的步 骤。
3. 根据权利要求l的方法，其中锁柱包括可平行于锁柱纵轴移动的载体。
4. 根据权利要求3的方法，其中插入工具的步骤包括将载体从第一位置移动到第二位 置的步骤。
5. 根据权利要求1的方法，其中插入工具的步骤包括将载体从第一位置移动到第二位 置的步骤，该载体包括用于将载体保持在第二位置上的装置。
6. 根据权利要求5的方法，其中旋转锁栓远离第一位置的步骤包括释放弹簧销的步 骤，以允许载体返回到第一位置。
7. 根据权利要求l的方法，其中锁栓主体包括多个销和多个与所述销接合的齿条，插 入工具的步骤包括平行于锁柱纵轴移动多个齿条的步骤，以使多个齿条脱离多个销。
8. 根据权利要求7的方法，其中插入第一匹配钥匙的步骤使多个齿条横向移动到纵轴。
9. 一种再次锁闭可重复锁闭的锁柱的方法，该方法包括下列步骤 提供具有锁槽的锁栓主体； 提供设置在所述锁栓主体中的载体；提供多个设置在所述载体中的多个齿条以及设置在所述锁栓主体中的多个销；所述多 个齿条有选择地啮合所述多个销； 将第一匹配钥匙插入到锁槽中； 将锁栓主体旋转到第一位置；移动所述载体从而同时使所有的所述多个齿条从所述多个销分开； 将第一匹配钥匙从锁槽中拔出； 在锁槽中插入第二匹配钥匙；禾口 将锁栓主体转动离开第一位置。
10. —种再次锁闭可重复锁闭的锁柱的方法，该方法包括下列步骤 将第一匹配钥匙插入到锁柱中； 提供用于接合多个销的多个齿条；移动所述多个齿条从而同时使所有的所述多个齿条从所述多个销分开； 用第二把钥匙替换第一匹配钥匙；禾口移动所述多个齿条从而同时使所有的所述多个齿条从所述多个销分开。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中插入步骤包括旋转锁栓主体的步骤，以使多个 齿条从初始位置旋转到第一位置，移动多个齿条到脱离的步骤包括将多个齿条从第一位置 移动到第二位置的步骤。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中移动多个齿条到接合的步骤包括将多个齿条从 第二位置移动第一位置的步骤。
全文摘要
一种再次锁闭可重复锁闭的锁柱的方法，该方法包括下列步骤提供具有锁柱壳体和设置在所述锁柱壳体中的锁栓主体以及锁面的锁柱，该锁面具有锁槽；将第一匹配钥匙插入到锁槽的初始位置；将锁栓主体从初始位置旋转到第一位置；插入工具；从锁槽中拔出第一匹配钥匙；在锁槽中插入第二匹配钥匙；将锁栓主体转动离开第一位置。
文档编号E05B27/00GK101705761SQ20091017828
公开日2010年5月12日 申请日期2003年9月22日 优先权日2002年9月26日
发明者史蒂文·阿姆斯特朗, 杰拉尔德·B·乔恩格 申请人:纽弗雷公司