旋转圆片转臂锁和钥匙 【技术领域】
本发明涉及一种旋转圆片转臂锁，另外还涉及这类锁的钥匙。
各种型式的圆筒锁是本行业的专家们以往所熟悉的。本发明的申请人普提供过一种杠杆锁，该锁被认为对付撬锁具有较高的安全性，是这一类中主要的产品。
背景技术
传统的旋转杠杆转臂锁如图1和2所示，包括一个外套筒2，沿着其内周壁表面的生成线制有一条凸轮槽；一个内套筒5可旋转地配装在外套筒内，并具有多个隔板3、3互相间隔开地设置在中心轴向上和一个在中心轴向上延伸通过套筒的钥匙孔4；及一个沿着套筒的生成线延伸的锁条6，所说锁条适宜在内套筒的外周表面上沿着径向被导引移动而向外突出，以致其外端边能与所说凸轮槽1接合。
另外，都各具有近似C形外廓的杠杆转臂11被插入到两个相邻隔板3的两个相邻槽7之间并各枢支在其一端适宜在干扰插入到钥匙孔内钥匙侧边的方向上偏转。每一杠杆转臂通常都与一个沿轴向穿透内套筒2的支撑锁8接合并且在其自由端部的外边都各有一个能接纳锁条6内侧边的开锁缺口9。
当每一杠杆转臂11都各与插入到钥匙孔4内匹配钥匙的相应角匙槽接合时，开锁缺口9正好与锁紧杠杆即锁条6的内侧边对准(该情况未在图中示出)。
这样，当插入到钥匙孔4内地匹配钥匙相对于外套筒2而转动内套筒5时，由于在凸轮槽1和锁条6之间产生的斜楔作用，锁条6就向内套筒5的中心轴线位移。换句话说，圆筒锁被拨到开锁状态，内套筒5在开锁的方向上被转动。
顺便提一下，普通的旋转杠杆转臂锁除了内套筒5以上述方式构造外，有一个设有多个隔板3、一个钥匙导引件12和一个尾件13的尾塞14(见图1)通过一个面对面地布置的第二保持器(未示出)被整体连接到上述构件上。
具体地说，保持器15(见图3)由板制成，形成圆筒形外廓的一部分，包括一个在其最前端的防止钥匙未锁上的突缘16和多个沿着生成线的长方形接纳孔17。每一个隔板3在其外周部上都设有插入件18(图4)。多个隔板都被设置在第一和第二保持器15之间，而将每一个隔板的插入件配合在相应的接纳孔17内，只是位在最靠近突缘16的钥匙接纳孔17和位在离开突缘16最远处的接纳孔17不在此例。这样保持器15便将隔板3连同位在对侧的第二保持器(未示出)连接成一整体。
同时，有一与插入件18以相同方式设计而在钥匙导引件12的外周表面上制出的插入件(未示出)被插入到最靠近突缘16的接纳孔17内，还有尾塞14(见图1)以与上述相同的方式装在保持器15的内端(图3中的右端)，从而内套筒5可牢固地保持在外套筒2内，不会有任何脱开的危险。
有一双环形的挡止器装在内套筒5的内端并用挡止器环21固定，借以防止内套筒5和保持器15的突缘16掉落。顺便提一下，每一隔板3都有一个锁条6的导引槽，如图4中的标号22。
以上述方式构造的杠杆转臂锁能具有预期的功能。特别是，当将锁条6转动到与凸轮槽接合时，锁的使用者可感到一个喀呖的声音。另外，采用这种杠杆转臂锁是不容易被撬开的。因此这种杠杆转臂锁被广泛用作家庭门锁。
但在另一方面，可能会发生不希望有的情况，即当用强力将一非匹配的钥匙插入来转动转臂时，杠杆转臂11实际上会被弯形，这是因为金属材料被制成C形以致刚度较低的原故。
另外，要被插入到钥匙孔内的匹配钥匙的主体(今后称为匙片)包括沿着匙片侧边制出的钥匙槽而在匙片侧边上制出钥匙槽位置的数目是有限制的。因此，钥匙变化的数目也是有限的。同时就钥匙一般的横截面轮廓而言，上、下部是不对称的，这使它不能被制成所谓可倒置的钥匙，即不管是匙片的顶侧或相反侧都适宜插入到钥匙孔内。这是另一个缺点。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的一个目的是要提供一种新的旋转圆片转臂锁及其钥匙，该锁包括具有高刚度和高韧性的转臂，并且能够采用可倒置的钥匙，这样来增加钥匙的变化。
按照本发明的第一方面，所提供的旋转圆片转臂锁如同权利要求1所界定的那样，包括：
一个外套筒，具有一条沿着其内周表面的生成线而延伸的凸轮槽；
一个可旋转地配装在外套筒内的内套筒，在其中心轴线上具有多个间隔开地设置在相邻隔板之间的隔板和一个钥匙孔；
一个沿着内套筒生成线延伸的锁条，该锁条通常可偏移而向外突出使其外端边与所说凸轮槽接合，所说锁条适宜沿径向被向内导引；
多个环状旋转圆片转臂分别被插入到每两个相邻的突出部之间制出的槽内，每一个圆片在其中心部有一供钥匙插入的孔，该孔大到足够包围钥匙孔，
每一个所说环状旋转圆片转臂都被枢支在其主要部上的一个沿轴向通过内套筒而延伸的支承销上；
所说环状旋转圆片转臂都各在其自由端部的外侧边上制有一个开锁缺口，和一个接合突起部在所说钥匙插入孔的开启边部从转臂上整体突起，所说接合突起部当在运动轨道上时，其自由端能干扰插入到钥匙孔内的匹配钥匙匙片的平面部或侧边部，
每一个旋转圆片转臂都各在一个方向上偏转使所说接合突起部被推动与匹配钥匙接近，转臂通常被配装到一个沿着轴向穿透内套筒的支撑销上，这样当转臂的接合突起部分别与插入锁内的匹配钥匙匙片上制出的相应凹槽接合时，所说旋转圆片转臂便可使开锁缺口与锁条的内侧边对准。
按照本发明的第二方面，如同权利要求2所界定的那样，所提供的匹配钥匙适宜用于权利要求1所界定的旋转圆片转臂锁。
其中所说旋转圆片转臂锁包括：一个外套筒，具有一条沿着其内周表面的生成线延伸的凸轮槽；一个可旋转地配装在外套筒内的内套筒，在其中心轴线上具有多个间隔开地设置在相邻隔板之间的隔板和一个钥匙孔；
一个沿着内套筒生成线延伸的锁条，该锁条通常可偏移而向外突出使其外端边与所说凸轮槽接合，所说锁条适宜沿径向被向内导引；多个环状旋转圆片转臂分别被插入到每两个相邻的突出部之间制出的槽内，每一个圆片在其中心部有一供钥匙插入的孔，该孔大到足够包围钥匙孔，
每一个所说环状旋转圆片转臂都被枢支在其主要部上的一个沿轴向通过内套筒而延伸的支承销上；
所说环状旋转圆片转臂都各在其自由端部的外侧边上制有一个开锁缺口，和一个接合突起部在所说钥匙插入孔的开启边部从转臂上整体突起，所说接合突起部当在运动轨道上时，其自由端能干扰插入到钥匙孔内的匹配钥匙匙片的平面部或侧边部，
每一个旋转圆片转臂都各在一个方向上偏转使所说接合突起部被推动与匹配钥匙接近，转臂通常被配装到一个沿着轴向穿透内套筒的支撑销上，这样当转臂的接合突起部分别与插入锁内的匹配钥匙匙片上制出的相应凹槽接合时，所说旋转圆片转臂便可使开锁缺口与锁条的内侧边对准，而其中用于所说旋转圆片转臂锁的匹配钥匙包括：
一个在其一部分上设有多个倒截锥形凹槽而有底部的匙片，当将匹配钥匙插入到钥匙孔内时，这些槽底分别与各个转臂的接合突起部的最前端对准，
每一所说倒截锥形凹槽都各具有预定的深度，当转臂的接合突起部与相应的凹槽接合时，每一旋转圆片转臂的开锁缺口都分别与锁条的内侧边对准。
【附图说明】
图1为传统的杠杆转臂锁的纵向剖视图；
图2为图1中的锁的横向剖视图；
图3为透视图示出一个保持器的外观；
图4为一个隔板的前视图；
图5为按照本发明一个实施例的旋转圆片转臂的剖视图，其中转臂已被省略；
图6为按照本发明一个实施例的用于旋转圆片转臂上的匹配钥匙的平面图；
图7为匹配钥匙的侧视图；
图8为按照本发明一个实施例的旋转圆片转臂锁的剖视图，有一转臂装在其内，所说转臂具有一个接合突起部适宜与匹配钥匙匙片的平面部接触；
图9为按照本发明一个实施例的旋转圆片转臂锁的剖视图，有一转臂装在其内，所说转臂有一接合突起部与匹配钥匙匙片的侧边部接触；
图10为一与图8相同的旋转圆片转臂锁的剖视图，其中有一匹配钥匙被插入到钥匙孔内；
图11为一与图9相同的旋转图片转臂锁的剖视图，其中有一匹配钥匙被插入到钥匙孔内；
图12为一与图8相同的旋转圆片转臂锁的剖视图，其中有一匹配钥匙被插入到钥匙孔内，并且接合突起部的最前端骑跨在匙片的表面上；
图13为按照权利要求1界定的另一个实施例的旋转圆片转臂锁的剖视图；及
图14为按照权利要求3界定的一个实施例的旋转圆片转臂锁的剖视图。
构件和相关标号
1.凸轮槽
2.外套筒
3.隔板
4.钥匙孔
5.内套筒
6.锁条
7.槽
8.支撑销
9.开锁缺口
11.杠杆转臂
12.钥匙导引件
14.尾塞
15.保持器
16.突缘
17.钥匙接纳孔
18.插入件
19.挡止件
21.E环
22.导引槽
23.支承销
24.匹配钥匙
25.凹槽
26.钥匙插入孔
27.旋转圆片转臂
28.接合台阶状部
29.接合突起部
31.转臂弹簧
32.弹簧支承销
【具体实施方式】
下面将结合图5到12说明本发明的较优实施例。按照本发明构造的旋转圆片转臂锁与图1到4所示的传统的杠杆转臂锁主要不同之处在于下列两点，即从中心轴线方向看去，转臂被设计成环形而不是C字形，另外在匹配钥匙的匙片上，多个凹槽是沿着侧边在平面部上制出，而不是沿着匙片的侧端边制出的钥匙槽。
具体地说，图5为一平面图，示出按照本发明一个实施例的旋转圆片转臂锁的槽7的轮廓。该槽7是在多个隔板3之间形成，而多个隔板3被一具有突缘16的保持器15连接在一起，这一点与传统的杠杆转臂锁相同。
另外，有一支承销23和一支撑销8分别布置在内套筒5的上、下部，而将钥匙孔4布置在它们之间，如图5所示，钥匙孔4沿着内套筒的中心轴线方向延伸，而所说支承销23和支撑销8分别平行于钥匙孔而延伸通过内套筒5(见图1)。
在图5中示出的支撑销8具有长方形的横截面，两个角被倒斜，这一点与图1不同。但支撑销8的形状并不构成本发明的主要部分。因此支撑销8也可设计成圆棍状如图1所示。
钥匙孔4具有图5所示的横截面，钥匙24自然使用相同的横截面。但钥匙孔4或匹配钥匙的横截面形状并不构成本发明的主要部分。
在所示实施例中，为什么钥匙孔4在横截面上具有如图6所示那样复杂的轮廓是因为这样做可以增加所谓榫槽(每一个榫槽代表钥匙插入孔的一个横截面轮廓)的数目，从而可增加钥匙变化的数目，这样就可增加撬锁工具在钥匙孔4内操作的难度。
另外，为什么钥匙孔4(匹配钥匙24)的横截面形状被设计成相对于内套筒5的中心轴线的一点对称形是因为这样做可使钥匙成为所谓可倒置的钥匙，在它被插入到钥匙孔内时，可不必注意将钥匙的顶表面或反对表面放置在上方。
每一凹槽都各呈现一个具有底部的倒截锥形横截面轮廓如同图5中匹配钥匙24的横截面上虚线所示(为了清晰起见未用剖面线)，如图6和7所示的匹配钥匙包括多种深度(在本例中为四种)。
关于每一凹槽25的位置和深度，将在后面结合旋转圆片转臂锁说明。
在传统的锁中，如杠杆转臂锁、圆片转臂锁或销钉转臂锁，人们都知道，匙片在其侧边上所具有的是V形钥匙槽，而不是凹槽。
参阅图5，构成本发明的旋转圆片转臂锁的几个构件都用与图1和2相同的标号指出，因为这些构件在功能上与传统的旋转圆片转臂锁相同，因此不必重复说明。
在另一方面，如图8所示，在每一个槽7内布置有一个具有钥匙插入孔26的环形旋转圆片转臂27，该孔26的尺寸大到可包围在锁的中心部分制出的钥匙孔4。
这样，每一旋转圆片转臂27都被设计成环形轮廓，使钥匙插入孔26被旋转圆片转臂的内侧边包围，而旋转圆片转臂的外部轮廓被设计成基本上为圆形如图8所示。
每一旋转圆片转臂27都被一个支承销23枢支在一个部分(相当于所示实施例的上端部)上。
而旋转圆片转臂27的自由端部(相当于图8中的下端部)的内侧边和外侧边都被设计成弧形轮廓。
另外，在旋转圆片转臂27的自由端的外侧边的预定角度位置上制有长方形的开锁缺口9。
开锁缺口9所占角度位置是根据凹槽深度的种数如四种来决定的，从而可使旋转圆片转臂锁的钥匙发生变化。
另外，旋转圆片转臂27的自由端部的内侧边被这样制成使它与支撑销8的下端之间能够保持一个极小的间隙，因此在其左端部制出一个接合的台阶状突起28如图8所示。
显然这个接合的台阶状突起28不应限于台阶状，作为替代，它可被设计成突起部的形式。
如图8所示，在钥匙插入孔26的边上可成为整体地突起一个接合突起部29，该突起部适宜在其最前端的运动轨道上干扰匹配钥匙24匙片的平面部。
顺便提一下，可能有这样的情况，在某一位置突起的接合突起部能干扰到钥匙匙片的侧边如图9所示。
如同传统的杠杆转臂那样，每一个旋转圆片转臂27都可被由薄叶片制成的转臂弹簧31发出的弹力推动而在一个方向上偏转将接合突起部29推向匹配钥匙24。
在匹配钥匙24没有被插入到钥匙孔4内如图8和9所示的情况下，接合的台阶状部28被偏转使它与支撑销8弹性接触，从而每一个旋转圆片转臂27都可在图8或9所示的角度位置上被保持在接合状态。
接合突起部29的突起程度、每一凹槽25的深度、和开锁缺口的角度位置都是预先确定的，使当匹配钥匙24被插入到钥匙孔4内，而转臂27的接合突起部29被保持与匹配钥匙内相应的凹槽接合时，开锁缺口9就与锁条6的内侧边对准如图10和11所示。
在所示实施例中，接合突起部29的突起程度被保持恒定，换句话说，接合突起部29的最前端相对于支承销23所占的位置被保持恒定。这样，当接合突起部29的最前端、旋转圆片转臂27的摆动角随着凹槽25的深度变化时，便可从图中所示多个开锁缺口中选出一个开锁缺口使它与锁条6的内侧边对准。
顺便提一下，按照本发明的旋转圆片转臂也可推荐采用传统的杠杆转臂的做法，使位置相邻的接合突起部29从侧向上看去被对称地布置。
所以要这样做是因为可以使两个相邻凹槽25之间的距离放宽，这样在两个相邻凹槽25之间，特别是在每一个凹槽具有大的深度的情况下，不会发生任何干扰。
在匹配钥匙24没有被插入到钥匙孔4内或将不匹配钥匙插入到钥匙孔4内的情况下，至少有一个旋转圆片转臂27的开锁缺口9会在角度上偏离锁条6的内侧边(见图8和9)。
如果保持上述状态而转动内套筒，那么由于凸轮槽1和锁条6之间的斜楔作用，锁条6将被从凸轮槽1中挤出。但锁条6的这一运动被旋转圆片转臂27的自由端部的外侧边阻止。这样内套筒5就保持不转。换句话说，旋转圆片转臂未能将锁打开。
在另一方面，在将匹配钥匙插入到钥匙孔4内的情况下，所有旋转圆片转臂27的开锁缺口9都与锁条6的内侧边对准，如上所述及图10和11所示。
当将上述状态保持而转动内套筒5时，由此而引起的锁条6走向内套筒5中心轴线的运动是允许的，其方式与传统的杠杆转臂锁相同，从而旋转圆片转臂锁可保持被打开。
当将匹配钥匙或不匹配钥匙插入到钥匙孔4内时，匙片的一部分没有凹槽的部分会与接合突起部29接合而推动接合突起部从钥匙孔4内逸出。考虑到这种情况而确定的开口的大小和位置可使钥匙插入孔26和钥匙孔4之间不会发生任何干扰，如图12所示。
另外，当被保持在图8和9所示的锁住状态时，为了有效地在向上的方向上将锁条举起，这力似乎可施加在内套筒5上。但实际上在旋转圆片转臂27和支撑销8之间往往保留一些间隙，使两者之间的摩擦力消失，锁住操作能顺利地进行。这时，上述力就被施加在支承销32上。
在上述力被支撑销8均匀地承受的情况下，虽然就旋转圆片转臂锁的操作而言，不会出现什么具体问题，但最好把配装到所有旋转圆片转臂27的支承销23上的支承孔这样设计，例如使它成为一个在垂直方向上延伸的长圆孔。
在本例中，当旋转圆片转臂27受到从锁条6上发出的力时，旋转圆片转臂27就向上位移，因此其自由端部与支撑销接触，使由上述力导出的载荷被支撑销承担。
应该注意到本发明不应限于上面示出的实施例，而可有各种不同方式的修改。
例如在上述实施例中，用来搜索如图9和11示出的、沿着匙片侧边部制出的凹槽25的旋转圆片转臂27可按相同的方式用来搜索在匙片平面上制出的凹槽。只是在该实施例中由于匙片的厚度小，匙片可用的凹槽种数限于两个而已。这样当要用于其他领域时，就可容易地制备旋转圆片转臂锁用的钥匙平面。
一种只包括两个旋转圆片转臂27、27用来搜索图7中示出的、沿着匙片侧边部制出的凹槽25的旋转圆片转臂锁，例如可被装在公寓房子的公共通道进口上。在另一方面，用来搜索沿着匙片的、侧边部制出的凹槽的、同一型式的转臂可与用来搜索在匙片平面部上制出凹槽的转臂结合起来装在住宅用的锁上。对于住宅上使用的每一把锁，用来搜索匙片平面上制出凹槽的转臂应各不相同。从而便可得到钥匙的变化(不同)。
这样每一个居住者都可只用一把匹配的钥匙来打开自己房间的锁，还可打开装在公共通道进口上的锁。这样能够得到所谓可倒置的主钥匙单元。
用来搜索在平面部上制出的凹槽的转臂可被用于可倒置的主钥匙单元。换句话说，用来搜索在匙片平面部上制出的凹槽的旋转圆片转臂都可用于住宅用的所有锁上，因此钥匙的变化可大为增加。
与此相反，对于传统的锁如杠杆转臂锁或圆片转臂锁，虽然也能构成可倒置的主钥匙单元。但在这种情况下，用来得到钥匙变化的转臂必须用于可倒置的主钥匙单元，结果会减少用于住宅的钥匙变化。
在上述说明中，当旋转圆片转臂27的接合突起部29的突起程度被保持恒定时，转臂的摆动角随着匹配钥匙上制出的每一个凹槽的深度而变。或者，接合突起部的突起程度可随凹槽的深度而变。
这时，如果增加接合突起部29的突起程度以适应较深的凹槽，那么可将转臂的摆动角保持不变，即可不管每一凹槽深度的变化。这样即使在开锁缺口9(图8)的角度位置保持不变的情况下，仍可得到与该实施例所示旋转圆片转臂锁相同数目的钥匙变化。
图13示出本发明在权利要求1中界定的另一个实施例。在该实施例中，支承销23所占位置远离内套筒5的中心轴线，使在支承销23和锁条6之间保持足够的距离；而匹配钥匙24横截面形状的长侧采取垂直的姿态以便将匹配钥匙插入到钥匙孔4内。
在图13中与其他图中相同的构件用相同的标号指出。
由于旋转圆片转臂锁按上述方式构造，不仅锁钥匙的种数至少可增加一倍，而且还因为根据使用者提出的要求应用人机学原理使该锁更容易操作。
由于在支承销23和开锁缺口9之间的距离被放宽，接合突起部29就能向支承销23位移，这样开锁缺口9的位移距离就可增加，而匹配钥匙区别于其他钥匙的性能就能得到改进，不管每一凹槽在深度上有什么少量变化。
图14示出按照本发明在权利要求3中的界定而构造的旋转圆片转臂锁。在这实施例中，有一相对于支承销23、设置在支撑销8反对侧而平行于支承销23延伸的弹簧支承销32，并且每一旋转圆片转臂27被一扭力转臂弹簧31偏转。
在本例中，转臂弹簧31的线圈部被卷绕在弹簧支承销32的周围，而转臂弹簧的两个与弹簧部连接的最前端分别以相反的方向弯曲，然后在纸表面的方向上延伸。这样转臂弹簧31就能被保持在狭槽7内。
当转臂弹簧31被制造成圈簧的形式而弹簧支承销32延伸通过其弹簧部时，类似这样的事故如转臂弹簧与转臂27脱离连接、旋转圆片转臂锁不能正常地操作就可完全被防止，这是与传统实施的方法相比而言，在传统的方法中，狭长片弹簧的一端如同传统的转臂弹簧31那样(见图8和9)被卷成圆形，并配装在旋转圆片转臂27上一个具有相同轮廓的孔内。
从上面的说明显然可知，按照本发明由于转臂的轮廓为环形，转臂的刚度可显著提高，从而与传统的转臂锁相比，锁的强度与安全性也可提高。
与传统的杠杆转臂锁所使用的匹配钥匙不同，可以得到多种钥匙变化，因为钥匙可随每一凹槽的深度变化，而不是取决于沿着匙片侧边部制出的V形钥匙槽。因此在一个凹槽25和相邻的另一凹槽25的距离可比传统的钥匙更为缩短。
换句话说，内套筒的外部尺寸虽然受有关法令的限制，但转臂的数目可被增加，这样钥匙变化的数目就能与所使用的转臂数成比例地增加。例如，最多有7个转臂可被插置在传统的杠杆转臂锁内。而按照本发明，可有11个转臂可被插置在旋转的杠杆转臂锁内(见图6)。
另外，凹槽不仅可在匙片的平面部上制出，而且可沿着侧边部制出。这样如果利用沿着匙片侧边部的凹槽来构成可倒置的主钥匙单元，而将相关的锁例如安装在公寓房子的公共通道的进口门上，那么与传统的杠杆转臂锁相比，钥匙变化的数目可大大增加。
另外，即使在旋转圆片的接合突起部的突起程度被保持恒定或变化的情况下，凹槽的中心位置必须随着每一凹槽的深度在匙片的宽度方向或在匙片侧边部的宽度方向上作细小的变化。这使匹配钥匙难于制造复制品，从而可有效地提高安全性。