Ключ і циліндричний замок з дисковими кулачками

Реферат: Ключ (1) має дві напрямні канавки (15а, 15b), частина (3) ключа, яка вставляється в циліндричний замок, має свою основну форму, що є циліндричною, що містить сектор (37а, 37b) циліндра, призначений для кожної напрямної канавки (15а, 15b), і що ключ (1) додатково містить подовжню центральну порожнину (36), а також подовжні напрямні поверхні (39), які передають крутний момент, на обох сторонах секторів (37а, 37b) циліндра, призначених для напрямних канавок (15а, 15b), і частина, яка вставляється в циліндричний замок, додатково містить поперечний виріз (10), який простягається до центральної порожнини (36), а також містить крайові поверхні (12), виконані в формі напрямних поверхонь, які передають крутний момент, які призначені для того, щоб разом з ключем (1) спільно спрямовувати циліндричний замок. Ключ (1) призначений для використання з замком, який містить зовнішній кожух (4), і в кожусі - виконаний з можливістю повороту внутрішній циліндр (5, 6), який охоплює комплект виконаних з можливістю повороту кулачкових дисків (17), які виконані з можливістю замкнення і відповідно звільнення запірного стрижня (20), що переміщується радіально в замку, який, в положенні замкнення, розташований так, щоб запобігати повороту внутрішнього циліндра (5, 6) відносно кожуха (4) замка і, в положенні звільнення, розташований так, щоб звільняти поворот внутрішнього циліндра (5, 6) відносно кожуха (4) замка, причому ці кулачкові диски (17) мають центральний отвір (30), який має такі розміри, щоб забезпечувати осьове вставляння і витягування ключа (1), що використовується із замком, причому цей ключ (1) має дві напрямні UA 113755 C2 (12) UA 113755 C2 канавки (15а, 15b), які виконані, з використанням осьового переміщення ключа (1) через радіальні виступи (31) в центральному отворі (30) кулачкових дисків, з можливістю впливу на кулачкові диски (17) за допомогою повертальної сили для приведення кулачкових дисків (17) в положення звільнення і відповідно замкнення запірного стрижня (20), замок також містить з'єднувальні стрижні (19), які в міру того, як ключ (1) вставляється в замок в положення, яке примушує кулачкові диски (17) повертати внутрішній циліндр (5, 6) в положення звільнення, розташовуються з можливістю з'єднання і центрування кулачкових дисків (17) відносно внутрішнього циліндра (5, 6) зразу ж, коли внутрішній циліндр (5, 6) повертається відносно кожуха (4) замка за допомогою крутного моменту, що передається від ключа (1). UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід стосується ключа і циліндричного замка з дисковими кулачками, а також їх комбінації. Зокрема, винахід стосується ключа і циліндричного замка з дисковими кулачками, в якому вставляння ключа в канал під ключ циліндричного замка приводить до повороту дискових кулачків із замкнутих положень в задане положення, в якому циліндричний замок не замкнутий. Передумови створення винаходу У циліндричних замках із дисковими кулачками диски використовуються для створення стану замкнення циліндричного замка. Цей стан може бути відкритий з використанням правильного ключа, який повертає дискові кулачки в таке положення, в якому циліндричний замок не замкнутий. Цей незамкнутий стан означає, що внутрішній циліндр циліндричного замка може бути повернутий ключем. У цей же час повертається елемент, вбудований у внутрішній циліндр, такий як важіль або вал, який, до того ж, спрямовує, наприклад, засув. Циліндричний замок може бути вбудований, наприклад, в корпуси замка, призначені для дверей, або в корпус навісного замка. Циліндричні замки широко використовуються для спрямування запірних засувів дверних замків. Відомо, що вставляння ключа в канал під ключ не повертає дискові кулачки в незамкнуте положення, і ключ ще повинен бути повернутий приблизно на 90 градусів. Винахід стосується не цих типів циліндричних замків з дисковими кулачками або їх ключів, а циліндричних замків з дисковими кулачками і ключів, в яких вставляння ключа в канал під ключ повертає кулачковий диск в незамкнуте положення. Відомі циліндричні замки, які використовуються з ключами, передбаченими з фрезерованими напрямними канавками. Ключ вставляється в замок в осьовому напрямку (в напрямку вала ключа і каналу під ключ), і це переміщення впливає через напрямні канавки ключа на кулачкові диски замка, так що вони повертаються в положення, тобто в незамкнуте положення, яке звільняє запірний механізм циліндричного замка і забезпечує поворот внутрішнього циліндра замка, тобто барабана відносно оточуючого циліндричного корпусу. Циліндричний корпус звичайно нерухомо вбудований в механізм, дверний замок і тому подібне, який повинен бути відкритий або закритий за допомогою циліндричного замка. Ці типи циліндричних замків з дисковими кулачками і їх ключі описані в публікаціях патентів SE329104 і US6758074. В обох цих публікаціях на поверхні вала ключа можна бачити канавку або канавки, які через штирі кулачкових дисків спрямовують кулачкові диски в незамкнуте положення, коли ключ вставляється в циліндричний замок, і, відповідно, в замкнуте положення, коли ключ витягується з циліндричного замка. Проблеми відомих рішень стосуються надійності і простоти використання. Зношування ключа і циліндричного замка відбувається нерівномірно на різних поверхнях. Нерівномірне зношування, в свою чергу, приводить до порушень функціонування, особливо, у випадку старих ключів і циліндричних замків. Також може бути складним виробництво, що збільшує виробничі витрати. Неточності в напрямних канавках (особливо, у випадках, розташованих бік о бік або пересічних напрямних канавок) можуть приводити до несправностей. Короткий виклад суті винаходу Задачею винаходу є розробка альтернативного рішення для ключа і циліндричного замка з дисковими кулачками, яке усуває викладені вище проблеми. Задача винаходу досягається так, як описано в незалежних пунктах формули винаходу. У залежних пунктах формули винаходу представлені різні варіанти здійснення винаходу. Ключ згідно з винаходом має дві напрямні канавки для повороту кулачкових дисків. Частина ключа, що вставляється в циліндричний замок (частина вала ключа), має головним чином циліндричну основну форму, яка має сектор циліндра для кожної з двох напрямних канавок, які розташовані головним чином діаметрально одна відносно одної на своїй власній стороні ключа. Ця конструкція робить ключ міцним, і циліндрична основна форма повністю використовує простір, доступний для частини ключа, що вставляється в замок, тобто замкову щілину і канал під ключ. У цей же час поверхня областей, доступних для напрямних канавок ключа, зведена до максимуму. До того ж стає простіше оптимально формувати напрямні канавки за допомогою розташування їх на поверхні, форма якої відповідає формі центрального отвору кулачкових дисків. До того ж циліндрична основна форма підтримує і спрямовує кулачкові диски, і передача сили до них від ключа відбувається ефективно за допомогою максимально можливого радіуса ключа. Вал ключа містить подовжню центральну порожнину і подовжні напрямні поверхні, які передають крутний момент, на обох сторонах секторів циліндра, призначених для напрямних канавок. Вал ключа також містить поперечний виріз, який проходить до центральної порожнини і переважно вже її і також містить крайові поверхні, виконані в формі напрямних поверхонь, що 1 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 передають крутний момент, які разом з ключем призначені для спільного спрямування циліндричного замка. Циліндричний замок містить зовнішній кожух замка і всередині нього виконаний з можливістю повороту внутрішній циліндр, який охоплює комплект виконаних з можливістю повороту кулачкових дисків. Кулачкові диски виконані з можливістю замкнення і відповідно звільнення балансу, що переміщується радіально в замку, який, в положенні замкнення, розташований так, щоб запобігати повороту внутрішнього циліндра відносно кожуха замка, і в положенні звільнення розташований так, щоб звільняти поворот внутрішнього циліндра відносно кожуха замка. Кулачкові диски мають центральний отвір, який має такі розміри, щоб забезпечувати осьове вставляння і витягування ключа. Через радіальні виступи, тобто штирі в центральному отворі кулачкових дисків, напрямні канавки ключа впливають на кулачкові диски за допомогою повертальної сили для приведення кулачкових дисків у положення звільнення або відповідно замкнення балансу, в міру вставляння ключа в замок і в міру витягування ключа із замка. Замок також має елементи, які виконані з можливістю з'єднання і центрування кулачкових дисків відносно внутрішнього циліндра, відразу ж, коли внутрішній циліндр повертається відносно кожуха замка за допомогою крутного моменту, що передається від ключа. Під "болванкою ключа" потрібно розуміти ключ, форма поперечного перерізу (профіль ключа) якого задана, але не має механічної обробки, відповідної даній комбінації замка. У цьому описі для простоти використовується, головним чином, тільки термін "ключ". Потрібно помітити, що цей термін з відповідними поправками також означає болванки ключа. Короткий опис креслень Далі винахід описаний детальніше з посиланням на прикладені схематичні креслення, на яких: фіг. 1 - вигляд в перспективі в розібраному стані прикладу замка згідно з винаходом, фіг. 2 - вигляд у перспективі прикладу ключа згідно з винаходом, фіг. 3 - вигляд в розрізі по лінії II–II на фіг. 2, фіг. 4 - діаграма прикладу напрямних канавок в зборі, фіг. 5 - інший приклад форми поперечного перерізу ключа, фіг. 6 - вигляд у поперечному розрізі частини замка згідно з фіг. 1, фіг. 7 - вигляд в аксонометрії кулачкового диска для замка згідно з винаходом, фіг. 8 - вигляд в поперечному розрізі пальця кулачкового диска, фіг. 9 - діаграма виставляння пальця кулачкового диска в напрямних канавках ключа, фіг. 10A-10D - різні можливості встановлення кулачкового диска згідно з винаходом. Докладний опис варіантів здійснення даного винаходу На фіг. 1 показані частини циліндричного замка згідно з винаходом. Інші частини, такі як запірне кільце, є відомими. Ключ 1 замка показаний в двох положеннях. Ключ має пелюстку 2 ключа і вал 3, що вставляється в замок, причому цей вал має головним чином круглу форму поперечного перерізу (профіль ключа) і має напрямну канавку 15 на кожній стороні. Ключ 1 призначений для використання з циліндричним замком, циліндричний корпус 4 якого, що має циліндричну внутрішню поверхню, охоплює поворотний барабан, тобто внутрішній циліндр, який має частину 5 з формою, подібною до секції циліндра, який також містить циліндричну головку 9 барабана, вбудовану у вихідний вал 7 замка. Оболонкова частина 6 барабана з циліндричним перерізом, тобто з внутрішнім циліндром, утворює частину, яка стикується з частиною 5 корпусу барабана. В міру збирання замка або оболонкова частина 6, або відповідна секція частини 5 корпусу може утворювати легкодоступну основу для вставляння на місце роздільних пластин 13 і кулачкових дисків 17 замка. Обидві частини 5 і 6 барабана мають внутрішні канавки 22, в які вміщуються роздільні пластини 13. Канавки 22 закріплюють в осьовому напрямку роздільні пластини 13 і за допомогою цього також кулачкові диски 17. Краї частин 5 і 6 також можуть бути передбачені з канавками. На наступному етапі збирання замка оболонкова частина 6 вставляється в виступ 8 в частині корпусу, що означає, що частина 5 корпусу і оболонкова частина 6 разом утворюють рівну, трохи неповну поверхню циліндра. Таким чином, між частиною 5 корпусу і оболонковою частиною 6 створюються два осьові проміжки, поверхні з циліндричним перерізом яких утворюють продовження циліндричної головки 9 частини корпусу, що має такі розміри, щоб відповідати циліндричній внутрішній поверхні циліндричного корпусу 4. Частини 5, 6 і 9 барабана утримуються на місці всередині циліндричного корпусу за допомогою деякого придатного засобу, такого як кільце Зегера або тому подібне. Циліндричний корпус 4 звичайно прикріплений безпосередньо до кожуха дверного замка, функцією якого потрібно керувати за допомогою циліндричного замка. 2 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Циліндричний замок згідно з фіг. 1 має десять роздільних пластин 13 і між ними дев'ять кулачкових дисків 17. До того ж замок містить баланс 20, який може переміщуватися в радіальному напрямку в осьовому проміжку 16 в частині 5 корпусу барабана. Пружина 21 підтискає запірний стрижень 20 радіально назовні в положення замкнення, в якому баланс 20 знаходиться частково в проміжку 16 і частково в канавці в циліндричній внутрішній поверхні циліндричного корпусу 4. Кулачкові диски 17 утримують баланс 20 в його положенні, і в цьому випадку він запобігає повороту барабана 5, 6 і вихідного вала 7 замка відносно циліндричного корпусу 4. Коли ключ 1 замка вставляється в замок, він повертає своїми напрямними канавками 15 кулачкові диски 17 в положення, яке дозволяє балансу 20 перейти в положення звільнення. Тоді барабан 5, 6 і вихідний вал 7 замка можуть бути повернуті відносно циліндричного корпусу 4. Роздільні пластини 13 закріплені без можливості обертання відносно барабана за допомогою лапок 14, які виступають в радіальному напрямку з роздільних пластин, причому ці лапки вставлені в осьові проміжки, утворені між частиною 5 корпусу і оболонковою частиною 6 барабана. У середині лапок 14 є виїмка 24 для кріпильного стрижня 19. Роздільні пластини 13 мають центральний отвір 23, форма якого визначає те, який може бути використаний профіль ключа і в якому положенні ключ 1 може бути вставлений в замок. На внутрішній частині передньої стінки 43 циліндричного корпусу 4 є профільна пластина 18, вбудована в барабан 5, 6, причому ця профільна пластина таким же чином, як роздільні пластини 13, визначає профіль ключа і робоче положення ключа 1. Роздільні пластини 13 додатково мають радіально спрямовану виїмку 25 під баланс 25 в точці, яка знаходиться на 90° від місця розташування виїмок 24, призначених для кріпильних стрижнів 19. Коли ключ 1 вставляється в замок і коли він повернув своїми напрямними канавками 15 кулачкові диски 17 в положення, яке дозволяє балансиру 20 переміщуватися радіально всередину і, таким чином, звільнятися з циліндричного корпусу 4, барабан 5, 6 може повертатися в циліндричному корпусі 4. Передача сили від ключа 1 на вихідний вал 7 замка в цей момент відбувається від ключа 1 на роздільні пластини 13 і від них на барабан 5, 6 і на вал 7 і від них на дверний замок, який повинен бути механічно об'єднаний з валом. Незважаючи на те, що вище представлений внутрішній циліндр, який утворений з двох основних частин, тобто який потім розділяється на дві частини, також можливо утворювати внутрішній циліндр, що складається з однієї частини, причому прикріплення роздільних пластин до внутрішнього циліндра відбувається через виїмку або виріз у внутрішньому циліндрі. Циліндричний замок згідно з винаходом містить частини 19, які, при звільненні барабана з використанням ключа відносно циліндричного корпусу, розташовуються з можливістю кріплення і центрування кулачкових дисків відносно барабана при поверненні барабана відносно циліндричного корпусу з використанням крутного моменту, що передається від ключа (фіг. 6). За допомогою цього досягається перевага, яка полягає в тому, що всі кулачкові диски стають замкнутими в точно визначеному положенні відносно барабана, що виключає який-небудь радіальний люфт між кулачковими дисками і барабаном. Таким чином, положення штирів кулачкових дисків точно визначене, за допомогою чого стає значно простіше виконувати ключ так, щоб сила між ключем і штирями роздільних пластин розподілялася рівномірно на всі штирі. За допомогою кріплення і центрування кулачкових дисків відносно барабана згідно з описаним досягається ще одна додаткова перевага. У цьому випадку саме замок особливо добре чинить опір спробам злому. Коли кулачкові диски добре закріплені, практично неможливо здійснювати звукове зондування з використанням різних інструментів для знаходження того положення кулачкових дисків, яке звільняє запірний механізм. Кріплення і центрування кулачкових дисків у барабані може бути надійно досягнуте за допомогою розташування між циліндричним корпусом і кулачковими дисками двох кріпильних стрижнів 19, які розташовані на окружності приблизно на 90° від балансу замка. Через канавки у внутрішній поверхні циліндричного корпусу кріпильні стрижні розташовані з можливістю введення радіально всередину в запірне зіткнення з кулачковими дисками, вже пов'язаними з вихідним поворотом барабана. Для кожного кріпильного стрижня в барабані утворена щілина або відповідна подібна щілині напрямна поверхня, яка може бути утворена за допомогою виїмок в комплекті нерухомих пластин, наприклад, роздільних пластин, розташованих одна за одною в осьовому напрямку, які звичайно знаходяться між кулачковими дисками в циліндричному замку. Для посилення ефекту кріплення кріпильних стрижнів сторона стрижнів, повернута радіально всередину, виконана з формою, що звужується радіально всередину, і кулачкові диски передбачені з виїмками, які проходять радіально всередину, які в області зіткнення відповідають спрямованій радіально всередину формі сторони кріпильних стрижнів. Оскільки кулачкові диски завдяки своїй функції можуть пройти тільки обмежену кількість положень 3 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 повороту для забезпечення повороту барабана, що стосується положень повороту, дуже легко передбачити кожний з них з виїмками, призначеними для кріпильних стрижнів. На фіг. 2 номером 1 позначений ключ, який має пелюстку 2 ключа. З пелюстки 2 ключа виступає вал 3, який призначений для вставляння в циліндричний замок і який має головним чином круглу форму поперечного перерізу (профіль ключа). Біля вільного кінця вала 3 знаходиться осьовий центральний канал 36. Осьовий, розташований по центру канал може бути використаний для утворення різних профілів ключа. Канал додатково забезпечує особливо зручну опорну поверхню для кріплення ключа при фрезеруванні напрямних канавок ключа. Під каналом розуміється отвір загалом, незалежно від того, за допомогою чого цей отвір був утворений. Вал 3 має дві напрямні канавки 15a і 15b. Кожна з них лежить в своєму власному секторі 37a, 37b циліндра. Напрямні канавки 15a і 15b знаходяться між пелюсткою 2 ключа і внутрішнім кінцем 36a каналу 36, з'єднаним з кожною з них за допомогою поперечної канавки 8c, яка сама по собі не є важливою для функції ключа, але яка використовується для того, щоб фрезерування обох напрямних канавок 15a і 15b могло бути виконане безперервно. Кулачкові диски мають штир, призначений для зачеплення з однією з напрямних канавок 15a і 15b. Коли вал 3 ключа 1 вставляється в циліндричний замок, напрямні канавки 15a і 15b спрямовують через ці штирі відповідні кулачкові диски так, що вони повертаються і переходять в положення, яке відміняє запобігаючий засіб циліндричного замка. Вал 3 ключа додатково має напрямні поверхні 39, які виступають в радіальному напрямку, які передають крутний момент на обох сторонах секторів 37a, 37b циліндра, спрямовані в зворотні сторони від напрямних канавок 15a і 15b. Фіг. 3 являє собою вигляд в розрізі вала 3 ключа. Вал 3 має головним чином круглу форму поперечного перерізу (профіль ключа) і діаметрально протилежні один до одного два сектори 37a, 37b циліндра, кожний з яких має напрямну канавку 15a і, відповідно, 15b. Сектори циліндра утворені з можливістю забезпечення радіальної опори для кулачкових дисків замка. Практично, щоб кожний сектор становив щонайменше 84°. Проте при можливості, залежно від здійснення, переважно, якщо сектор циліндра становить щонайменше 110°. За допомогою забезпечення відповідно великого сектора напрямних канавок ключа може бути поліпшена точність фрезерування напрямних канавок, і переміщенням повороту кулачкових дисків можна керувати з бажаною точністю. Як видно також на фіг. 2, поперечний виріз 10 проходить вниз до каналу 36, але має меншу ширину, ніж він, так що канал 36 має безперервний сектор 11 циліндра, який для практичності становить щонайменше 200°, переважно щонайменше 260°. Крайові поверхні 12 поперечного вирізу 10 виконані як напрямні поверхні, які передають крутний момент, і призначені для передачі крутного моменту через роздільні пластини циліндричного замка на барабан замка. Інші напрямні поверхні 39, які передають крутний момент, розташовані всередині двох діаметрально протилежних частин вала 3 ключа і спрямовані головним чином радіально. Напрямні канавки 15a і 15b мають форму поперечного перерізу, яка розширюється назовні від дна 15 канавки, причому сторони 16a напрямних канавок розташовані під кутом β 20°-45° одна відносно одної. Канал, а також розміри і конструкція поперечного вирізу можуть бути використані для утворення різних профілів ключа. Таким чином, як представлено вище, створюється головним чином симетричний розподіл напрямних сил і навантажень, що створюються цими силами. Напрямні поверхні, які передають крутний момент, переважно спрямовані головним чином радіально. Таким чином, виключаються радіальні навантаження, викликані діями напрямних поверхонь. Теоретичне збирання напрямних канавок найкраще видно на схематичному вигляді на фіг. 4, на якому показана частина другого сектора 470 циліндра в плоскій розгортці. Напрямна канавка відмічена штрихпунктирною лінією, і відмічені положення L1, L3, L5, L7 і L9 кулачкових дисків, які спрямовуються цією канавкою. Всі похилі секції 414 напрямної канавки слідують спіральною кривою, що має однаковий крок S. Крок S переважно становить менше 50° для ключа, діаметр вала 3 якого становить 6 мм. По суті, в цих осьових положеннях напрямних канавок, в яких напрямні канавки повинні спрямовувати даний кулачковий диск (положення комбінації), напрямні канавки мають секцію 13a, яка проходить в осьовому напрямку (в напрямку вала ключа), яка, в своїй кінцевій точці 417 ближча до кінця ключа 1, на якому розташований вихід каналу (зліва на фіг. 4), переходить безпосередньо в похилу секцію 414 канавки. Результатом цієї конструкції є урівноважена передача сили на штир кулачкового диска, який знаходиться в напрямній канавці в обговорюваному положенні комбінації. 4 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У таких випадках, в яких при переміщенні від одного положення комбінації до наступного положення комбінації напрямна канавка не може досягнути наступного положення комбінації за допомогою проходження спіральної кривої постійного кроку, яка є характеристикою напрямної канавки в зборі, напрямна канавка згідно з винаходом утворена так, що вона містить проміжну секцію 413b, яка проходить в осьовому напрямку. Таким чином, відсутня необхідність у відхиленні від загальних принципів конструкції напрямної канавки, які основані на осьових секціях 413a, 413b і спіральних секціях 414, що мають постійний крок S. Для того, щоб легко досягнути мети винаходу, переважно утворювати напрямні канавки ключа так, щоб вони містили, в доповнення до секцій, які простягаються в осьовому напрямку, похилі секції, останні з яких всі слідують спіральною кривою, що має постійний крок. Коли вибрана спіраль, яка має завжди постійний крок, спрощується фрезерування напрямних канавок, оскільки регулювання кута є постійним при фрезеруванні кожної похилої секції. Для досягнення хорошого зіткнення на відносно великій області зіткнення між штирями кулачкових дисків і напрямними канавками ключа, переважно, щоб кожне таке осьове положення напрямних канавок ключа, яке відповідає кулачковому диску в замку, що спрямовується напрямною канавкою (положення комбінації), мало секцію, яка простягається в осьовому напрямку, яка, в її кінцевій точці ближче до більш внутрішнього кінця ключа, переходить безпосередньо в одну із згаданих похилих секцій. Поняття "більш внутрішній кінець ключа" означає той кінець ключа, який проходить найдалі всередину циліндричного замка. У багатьох випадках два послідовні положення комбінації знаходяться так близько одне від одного, що між їх розташуванням напрямні канавки не можуть слідувати тільки спіралі, яка має крок, вибраний для системи. У таких випадках, згідно з винаходом, спіральна секція може бути розділена так, щоб секція канавки, яка простягається в осьовому напрямку, була розташована між спіральними секціями, найближчими до положень комбінації. Таким чином, скрізь може бути додержаний принцип, який полягає в тому, що фрезерування похилих секцій канавки належать тільки до одного типу, що, в свою чергу, гарантує, що візерунок зіткнення між напрямною канавкою і пальцем кулачкового диска завжди є однаковим. За допомогою надання напрямним канавкам форми поперечного перерізу, що розширюється назовні від нижньої частини канавки, досягається перевага, яка полягає в тому, що чистота канавки зберігається легше. Сторони напрямних канавок переважно повинні бути розташовані під кутом 20°-45° один до одного. З цього слідує, що канавки є чистими і добре встановлюються відносно штирів кулачкових дисків. Коли частина ключа, який вставляється в замок, додатково має напрямні поверхні, які передають крутний момент, які простягаються в осьовому напрямку, на обох сторонах секторів циліндра, призначених для напрямних канавок, досягається перевага, яка полягає в тому, що ключ точно прямує в замок, що, в свою чергу, переважно для рівномірного розподілу передачі сили на штирі кулачкових дисків. Головним чином, такі ж переваги досягаються, коли напрямні поверхні, які передають крутний момент, знаходяться всередині двох діаметрально протилежних частин ключа і спрямовані головним чином в радіальному напрямку. На фіг. 5 показано, як можуть бути утворені ключі згідно з винаходом, які мають, наприклад, інший профіль ключа, який відрізняється від фіг. 3, так щоб в даних циліндричних замках можна було повністю запобігти використанню наборів ключа або великих серій ключа. Тоді для різних серій можуть бути використані однакові комбінації замка без погіршення захищеності замка. Ця можливість модифікації є особливо важливою у виробництві різних комплектів болванки ключа, оскільки виробник може легко змінювати свої замки для даного профілю ключа і одержувати перевагу з факту того, що доступні серії болванки ключа, для яких завдяки різному профілю жорстко обмежена область застосування. Профіль ключа на фіг. 5 відрізняється від профілю ключа, показаного на фіг. 3, тим, що поперечний виріз і канал замінені глибокою виїмкою 10a. Це тільки один приклад. Відхилення конструкції також може бути використане в інших відносинах. Як видно на фіг. 6, найбільш зовнішня в радіальному напрямку частина кріпильних стрижнів 19 вміщена в гніздо 26 у циліндричній внутрішній поверхні циліндричного корпусу. Гнізда 26 мають похилу бічну поверхню 27, яка, вже при вихідному повороті барабана 5, 6, примушує кріпильні стрижні 19 переміщуватися радіально всередину до кулачкових дисків 17. У цьому випадку клиноподібний внутрішній край 28 кріпильних стрижнів 19 притискається до кулачкових дисків 17 таким же чином з фасонних виїмок 29, в результаті чого кулачкові диски 17 кріпляться по центру в барабані 5, 6. Кріпильні стрижні 19 розташовані один навпроти одного в точці, яка знаходиться на 90° від місця розташування балансу 20 замка. Кулачковий диск 17, показаний на фіг. 7, має головним чином круглий центральний отвір 30, який має такі розміри, щоб знаходитися в щільному зіткненні з секторами 37a і 37b циліндра 5 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ключа 1 замка, за допомогою чого кулачкові диски 17 спрямовуються ключем в радіальному напрямку. Кожний з кулачкових дисків 17 має в центральному отворі 30 штир 31, призначений для функціонування в одній з напрямних канавок 15 ключа, причому цей штир проходить і звужується від циліндричної поверхні 32 сполучення центрального отвору 30 радіально всередину. Штир 31 має скоси 33 для кращого з'єднання з напрямною канавкою 15. Кулачковий диск 17 має поблизу центрального отвору 30 подібне кільцю розширення 34, яке утворює тонкий пояс, яким кулачковий диск 17 може впиратися в суміжну роздільну пластину 13. Коли зіткнення обмежене цим тонким поясом, що має невеликий радіус, зменшуються сили тертя, які можуть значно погіршити кулачкові диски 17. Ті кулачкові диски 17, штирі 31 яких лежать на одній стороні центрального отвору 30, спрямовуються однією напрямною канавкою 15 ключа 1, і ті кулачкові диски 17, які лежать на протилежній стороні центрального отвору 30, спрямовуються іншою напрямною канавкою 15a, 15b ключа 1. В цьому випадку термін "спрямовувати кулачковий диск" означає, що кулачковий диск 17 повертається ключем 1 в положення, яке забезпечує звільнення запірної функції замка. Кулачкові диски 17 розташовані в замку так, що кожний другий диск 17 має штир 31 праворуч, і кожний інший — зліва. Тоді відстань між точками, в яких напрямна канавка 15 ключа з'єднана зі штирем 31 кулачкового диска, відповідає відстані між кожними другими кулачковими дисками 17, що дозволяє використовувати для кулачкових дисків 17 збільшені кути повороту. Ця технологія ще більше сприяє фрезеруванню напрямних канавок 15 ключа. Важливо, щоб штирі кулачкових дисків, які функціонують разом із напрямними канавками ключа, мали форму, яка дозволяє штирям сідати в напрямну канавку настільки добре, щоб вони не були схильні до впливу зрізаючого навантаження, яке загалом є дуже сильним. Посадка повинна одночасно забезпечувати необхідне рівномірно розподілене навантаження штирів. Форма поперечного перерізу штирів для зручності повинна мати дві, по суті, паралельні бічні лінії, які проходять вертикально відносно площини кулачкових дисків, причому ці бічні лінії біля кожного кінця переходять в похилий скіс, кут скосу і розмір якого професійно підігнані для посадки в похилу частину в напрямній канавці ключа замка і для передачі сили, що відбувається в ній. До того ж для передачі сили, що походить від напрямних канавок ключа до штирів, переважно, щоб вони звужувалися радіально всередину для забезпечення стикування з формою напрямних канавок ключа замка, причому ці напрямні канавки для практичності фрезеровані звичайним способом, головним чином, з використанням засобу фрезерування в формі конуса. На фіг. 8 показаний вигляд у поперечному розрізі штиря 31 кулачкового диска, показаного на фіг. 7. Поперечний розріз має дві, по суті, паралельні бічні лінії 350, що проходять вертикально відносно площини кулачкових дисків, причому ці бічні лінії у кожного кінця переходять в похилий скіс 360, кут скосу і розмір якого підігнані для посадки в похилу секцію 15b в напрямній канавці ключа і для передачі осьової сили, що відбувається в ній, який детальніше показаний на фіг. 7. Як видно на фіг. 7, штирі 31 кулачкових дисків звужуються радіально всередину і, таким чином, вставляються в напрямну канавку 15a, 15b ключа, сторони якої, згідно з тим, що показано на фіг. 3, нахилені під кутом 20°-45° один до одного. На фіг. 9 показаний сектор 37b циліндра вала 3 ключа в плоскій розгортці. На ньому відмічені положення L2, L4, L6 і L8 кулачкових дисків, що спрямовуються напрямною канавкою 15b сектора 37b циліндра. На кресленні показаний стан, в якому замок відкритий ключем 1, і в якому барабан 5, 6 повернутий відносно циліндричного корпусу 4, причому це переміщення передане на замок, встановлений в дверях, які, таким чином, відкриті. Коли ключ 1 витягується за пелюстку 2 ключа в напрямку стрілки 41, двері, які в цьому показаному стані відкриті, можуть бути повернуті на своїх петлях. Це переміщення може потребувати значної сили, якщо двері є важкими і/або якщо вони схильні до впливу сильного вітру або опору від дверної рами. На кресленні показані штирі 31 кулачкових дисків як поверхні з похилою штриховкою. Кожний зі штирів 31 стикається з двох сторін 40a і 40b з напрямною канавкою 15b. Зіткнення на стороні 40a має відносно велику поверхню і передає найбільшу частину сили 41, яка передається від ключа до замка і далі до дверей, приєднаних до замка. Візерунок зіткнення є однаковим на кожному штирі 31, що забезпечує рівномірний розподіл передачі сили від ключа до всіх штирів 31. Циліндричний замок, що має ключ з канавками згідно з винаходом, особливо добре підходить для використання як дверний замок, оскільки ключ загалом витягується для відкривання дверей. Передача осьової сили між ключем і замком згідно з винаходом і поворот барабана замка так добре урівноважені і так рівномірно розподілені, що за допомогою витягування ключа можливо повертати навіть важкі двері на їх петлях, використовуючи тільки осьову тягу, яка передається від ключа, без ризику пошкодження циліндричного замка. Тільки 6 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зіткнення між штирями і напрямними канавками ключа може передавати тягу від ключа до дверей. Якщо тяга не розподіляється рівномірно від ключа до всіх штирів циліндричного замка, навантаження окремих штирів може стати настільки сильним, що штирі і/або канавки в ключі можуть бути пошкоджені. У замках цього типу часто відбуваються несправності через неточності фрезерування напрямних канавок, зношення і загалом дуже сильного навантаження як напрямних канавок, так і частин кулачкових дисків, що функціонують разом з ними. Несправності також відбуваються в результаті передачі сили між кулачковими дисками і деформаціями в ключі, пов'язаними з навантаженням. Ключ згідно з винаходом і циліндр замка забезпечують рівномірний розподіл сили, як коли ключ повертається, так і коли ключ витягується для повороту дверей. Таким чином, ключ і циліндр замка особливо добре підходять для установки в корпуси замка або на встановлювальні місця, в яких не передбачене використання окремої ручки. В таких установках двері повертаються у відкрите положення за допомогою витягування ключа. Для забезпечення рівномірного розподілу сил ключ має, в напрямку свого вала, поверхні (39) передачі крутного моменту. Поверхні передачі крутного моменту, очевидно, лежать щонайменше в трьох різних напрямках, як видно з центральної осі ключа, коли ключ повернутий для звільнення або досягнення замкнення. Положення поверхонь передачі крутного моменту можна бачити на поперечному вирізі 10 на фіг. 3 і на положенні канавок на протилежній стороні ключа. Між цими канавками існує прямий розріз, який також виконує функцію поверхні, що передає крутний момент. Якщо цей розріз не існує, краї згаданих канавок утворюють гострі кути, які труться, наприклад, об кишеню користувача або об інші ключі. У цьому випадку канавки більш схильні до накопичення бруду. Розріз також спрощує вставляння ключа в замкову щілину циліндра замка. Розріз на протилежній стороні форми канавки і між секторами циліндра також забезпечує зміну форм вала ключа, тобто профілювання. Профілі також можуть бути виконані на внутрішній поверхні форми канавки, але відносно виготовлення технічно це є складнішим. Ключ також має центральну порожнину/канал, яка сприяє точній маневреності ключа всередині циліндра замка. Точне приміщення ключа в центр внутрішнього циліндра важливе для того, щоб могла бути виконана спроба запобігання зіткненню обводових поверхонь кулачкових дисків з окружністю внутрішнього циліндра в міру вставляння і витягування ключа з циліндра. Кругла форма канавки 36 в центрі вала ключа, показаного на фіг. 3, отвір 10 якої вужчий, ніж діаметр форми канавки, добре спрямовує ключ відносно форм, відповідних профільній пластині 18 в центрі обертання кулачкових дисків, що важливо для хорошого функціонування в цьому типі конструкції циліндра. Оскільки ключ має напрямні канавки на протилежних зовнішніх поверхнях, які знаходяться навпроти штирів кулачкових дисків, осьова тяга, спрямована на ключ, розподіляється між цими двома напрямними канавками. Виробництво форми поперечного перерізу вала ключа і профільної пластини 18 і роздільних пластин 23 циліндра є простішим відносно відомих рішень завдяки чистим і відносно великим формам. Велика і відносно відкрита кругла форма 36 канавки в центрі вала ключа може бути виконана такою, що завжди проходить вниз в міру її вставляння в замок, що сприяє збереженню канавки, вільною від пилу і бруду. Відкрита область поверхні замкової щілини може бути виконана настільки маленькою, наскільки це можливо, що зменшує кількість бруду і пилу, який потрапляє в замкову щілину, зменшує можливість вандалізму і ускладнює злом. Циліндричний замок має роздільні пластини 13, центральний отвір яких має відповідний, розташований по центру виступ з бічною шийкою, що проходить до іншої структури роздільної пластини. Як було представлено вище, завдяки чистим структурам ці виступи спрямовують ключ в замкову щілину і в канал під ключ, утворений роздільними пластинами і кулачковими дисками, так що це зручно для користувача. Також, циліндрична зовнішня поверхня ключа є переважною для спрямування ключа в замкову щілину. Роздільні пластини також мають невеликі виступи і між ними рівну лінію на стороні, протилежній до шийки центрального виступу. Оскільки ці форми є відносно низькими, вони сприяють вставлянню ключа в замкову щілину, але в цей же час також виконують функцію елементів, що спрямовують ключ. Блокувальні стрижні 19 циліндра замка точно блокують кулачкові диски 17 в середині внутрішнього циліндра за допомогою відповідних виїмок 29 кулачкових дисків. На фіг. 10A-10D показані різні можливості встановлення кулачкового диска. Коли кулачковий диск має порожнини 25 на протилежних сторонах для балансу 20, за допомогою повороту диска зверху вниз (поворот від фіг. 10A в положення на фіг. 10B) досягається друге значення комбінації. Кулачковий диск також може бути повернутий убік (поворот від фіг. 10A в положення на фіг. 10C), причому кулачковий диск спрямовується іншою напрямною канавкою ключа. Також в цьому положенні диск може бути повернутий навколо (поворот від фіг. 10C в положення на фіг. 10D). В один і той же час з використанням одного і того ж кулачкового диска створюється 7 UA 113755 C2 5 10 15 множина різних значень комбінації (заданих значень кута з декількох можливих значень кута, які використовуються для розташування напрямної канавки ключа для цього кулачкового диска). Ключ згідно з винаходом легко виготовляти з високою точністю. Надійне спрямування кулачкових дисків замка досягається, коли зводиться до мінімуму зношення як ключа, так і тих частин замка, на які впливає ключ, або які приходять в зіткнення з ключем. Ключ і кулачкові диски навантажуються головним чином симетрично, коли в ключі є дві напрямні канавки. До того ж кожна напрямна канавка може бути використана для впливу на конкретно вибрані кулачкові диски, у випадку двох напрямних канавок переважно на кожний другий кулачковий диск, що забезпечує збільшення свободи у визначенні комбінації замка. Циліндрична основна форма ключа використовує простір замкової щілини найкращим чином. З використанням секторів циліндра ключа досягаються придатні поверхні для фрезерування напрямних канавок, причому ці поверхні можуть одночасно виконувати функції напрямних поверхонь для радіального спрямування ключа, що відбувається в замку, і радіальної опори для кулачкових дисків замка, а також роздільних пластин, розташованих між цими кулачковими дисками. Винахід не обмежено представленими вище варіантами здійснення, і можлива множина модифікацій і змін без відходу від об'єму захисту прикладеної формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Ключ, призначений для використання в таких циліндричних замках, в яких частина (3) ключа (1), що вставляється в замок, має таку форму, щоб повертати виконані з можливістю повороту кулачкові диски за допомогою подовжнього переміщення, здійснюваного в замку, яке відбувається за допомогою щонайменше двох напрямних канавок, розташованих в ключі, причому цей ключ (1) має дві напрямні канавки (15а, 15b), який відрізняється тим, що частина (3) ключа, яка вставляється в циліндричний замок, має свою основну форму, що є циліндричною, що містить сектор (37а, 37b) циліндра, призначений для кожної напрямної канавки (15а, 15b), і що ключ (1) додатково містить подовжню центральну порожнину (36), а також подовжні напрямні поверхні (39), які передають крутний момент, на обох сторонах секторів (37а, 37b) циліндра, призначених для напрямних канавок (15а, 15b), і частина, яка вставляється в циліндричний замок, додатково містить поперечний виріз (10), який простягається до центральної порожнини (36), а також містить крайові поверхні (12), виконані в формі напрямних поверхонь, які передають крутний момент, які призначені для того, щоб разом з ключем (1) спільно спрямовувати циліндричний замок. 2. Ключ за п. 1, який відрізняється тим, що напрямні поверхні (39), які передають крутний момент, які існують щонайменше в двох діаметрально протилежних частинах ключа (1), є головним чином радіально спрямованими. 3. Ключ за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що центральна порожнина (36) містить сектор (11), який становить щонайменше 200 градусів. 4. Ключ за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що частина (3), яка вставляється в замок, має два протилежні сектори (37а, 37b) циліндра, які мають таку форму, щоб радіально спрямовувати кулачкові диски замка, причому обидва сектори циліндра проходять щонайменше на 84°, причому ці сектори (37а, 37b) розташовані один відносно одного головним чином діаметрально, кожний на своїй власній стороні ключа (1). 5. Ключ за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що напрямні канавки (15а, 15b) містять подовжні частини (413а, 413b) і між ними частини (414), що проходять під кутом, які ідуть спіральною кривою, крок якої є постійним. 6. Ключ за п. 5, який відрізняється тим, що кожна така точка, яка відповідає положенню кулачкового диска, який спрямовується напрямною канавкою (15а, 15b), має подовжню частину (413а) у відповідній напрямній канавці (15а, 15b), яка в кінцевій точці (417), яка ближче до кінця ключа, що має порожнину, одразу переходить в одну із згаданих частин (414), що проходять під кутом. 7. Ключ за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що напрямна канавка (15а, 15b) між двома розташованими поблизу одне від одного положеннями комбінації має частину (413b), яка проходить в осьовому напрямку, у випадку, якщо обводове положення, вибране для іншого положення комбінації, не може бути досягнуте тією спіральною кривою постійного кроку, якою ідуть частини (414) напрямної канавки, які проходять під кутом. 8. Ключ за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що напрямні канавки (15а, 15b) мають форму поперечного перерізу, яка розширюється в напрямку від нижньої частини (15) канавки назовні, причому сторони (16а) напрямних канавок розташовані під кутом 20°-45° одна відносно одної. 8 UA 113755 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 9. Ключ за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що ключ містить дві канавки, які лежать на протилежних сторонах вала ключа відносно поперечного вирізу (10). 10. Ключ за п. 9, який відрізняється тим, що ключ містить виріз відносно циліндричної основної форми ключа між двома канавками. 11. Ключ за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що центральна порожнина є симетричною, і поперечний виріз вужчий, ніж центральна порожнина. 12. Циліндричний замок, призначений для використання з ключем за будь-яким з пп. 1-11, який містить зовнішній кожух (4) замка, і в кожусі замка - виконаний з можливістю повороту внутрішній циліндр (5, 6), який охоплює комплект виконаних з можливістю повороту кулачкових дисків (17), які виконані з можливістю замкнення і відповідно звільнення запірного стрижня (20), що переміщується радіально в замку, який, в положенні замкнення, розташований так, щоб запобігати повороту внутрішнього циліндра (5, 6) відносно кожуха (4) замка, і, в положенні звільнення, розташований так, щоб звільняти поворот внутрішнього циліндра (5, 6) відносно кожуха (4) замка, причому ці кулачкові диски (17) мають центральний отвір (30), який має такі розміри, щоб забезпечувати осьове вставляння і витягування ключа (1), що використовується із замком, причому цей ключ (1) має дві напрямні канавки (15а, 15b), які виконані, з використанням осьового переміщення ключа (1) через радіальні виступи (31) в центральному отворі (30) кулачкових дисків, з можливістю впливу на кулачкові диски (17) за допомогою повертальної сили для приведення кулачкових дисків (17) в положення звільнення і відповідно замкнення запірного стрижня (20), який відрізняється тим, що замок містить з'єднувальні стрижні (19), які в міру того, як ключ (1) вставляється в замок в положення, яке примушує кулачкові диски (17) повертати внутрішній циліндр (5, 6) в положення звільнення, розташовуються з можливістю з'єднання і центрування кулачкових дисків (17) відносно внутрішнього циліндра (5, 6) зразу ж, коли внутрішній циліндр (5, 6) повертається відносно кожуха (4) замка за допомогою крутного моменту, що передається від ключа (1). 13. Замок за п. 12, який відрізняється тим, що він містить роздільні пластини (13), центральні отвори яких мають форму, відповідну формам профілю ключа. 14. Замок за п. 13, який відрізняється тим, що внутрішній циліндр (5, 6) або елементи (16), вбудовані у внутрішній циліндр, мають дві виконані в формі щілини напрямні поверхні (24), які по окружності знаходяться приблизно на 90 градусів від положення запірного стрижня (20) і обидві з яких містять з'єднувальний стрижень (19), який розташовується відразу ж на вихідному етапі повороту внутрішнього циліндра (5, 6) під впливом канавки (26) у внутрішній поверхні кожуха (4) замка, що оточує внутрішній циліндр (5, 6), з можливістю спрямування радіально всередину в зіткнення з кулачковими дисками (17) для з'єднання і центрування їх відносно внутрішнього циліндра (5, 6). 15. Замок за будь-яким з пп. 12-14, який відрізняється тим, що сторона (28) з'єднувальних стрижнів (19), спрямована радіально всередину (28), має форму, яка звужується радіально всередину, і що кулачкові диски (17) мають спрямовані радіально всередину виїмки (29), форма яких щонайменше частково відповідає формі спрямованої радіально всередину сторони (28) з'єднувальних стрижнів (19). 16. Замок за будь-яким з пп. 12-15, який відрізняється тим, що поперечний переріз радіальних виступів (31) кулачкових дисків має дві, по суті, паралельні бічні лінії (35), спрямовані вертикально відносно площини кулачкових дисків, які біля обох кінців переходять в скіс (33), кут скосу і довжина якого виконані з можливістю зіткнення і передачі сили на частину напрямної канавки (15а, 15b) ключа, яка проходить похило. 17. Замок за будь-яким з пп. 12-16, який відрізняється тим, що виступи (31) кулачкових дисків звужуються радіально всередину і стикуються з формою напрямної канавки (15а, 15b) ключа. 18. Замок за будь-яким з пп. 12-17, який відрізняється тим, що кулачковий диск містить дві порожнини (25) для балансу, які лежать на протилежних сторонах кулачкового диска. 19. Комбінація циліндричного замка і ключа, яка відрізняється тим, що ключ (1) відповідає будь-якому з попередніх пп. 1-11, і циліндричний замок відповідає будь-якому з попередніх пп. 12-18. 9 UA 113755 C2 10 UA 113755 C2 11 UA 113755 C2 12 UA 113755 C2 13 UA 113755 C2 14 UA 113755 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15