шариковый цилиндровый механизм секретности замка с ключом

Формула изобретения

1. Шариковый цилиндровый механизм секретности замка с ключом, содержащий корпус, помещенный в кожух, и кинематически связанную с засовом замка поворотную втулку, в которых выполнены соосные радиальные отверстия, часть из которых соосна радиальным отверстиям, выполненным в ключе, причем в каждое отверстие, соосное отверстию ключа, помещено по одному шарику, диаметр которого больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и ограничитель, расположенный между шариком и кожухом, а в остальные отверстия помещены по два шарика, причем диаметр одного из них, контактирующего с ключом, не больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и эти отверстия расположены так, чтобы гравитационные силы, действующие на размещенные в них шарики, были направлены к центру цилиндрового механизма, отличающийся тем, что отверстия, соосные отверстиям, выполненным в ключе, являются ступенчатыми, причем у каждого из этих отверстий большая по диаметру ступень находится в корпусе, а меньшая - в поворотной втулке, при этом ограничители, на торцах которых, обращенных к шарикам, выполнены лунки, расположены в корпусе, а каждый ограничитель состоит из одной или двух деталей.

2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что лунки выполнены коническими.

3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что лунки выполнены с двумя последовательно расположенными коническими поверхностями, причем коническая поверхность, начинающаяся с торца, имеет меньший угол конуса.

4. Механизм по п. 1 или 3, отличающийся тем, что каждый ограничитель выполнен из двух состыкованных по торцам деталей, причем в той детали, которая расположена ближе к центру, выполнено сквозное коническое отверстие, а в другой - коническая лунка, у которой угол конуса больше, чем у отверстия.

5. Механизм по п.1, отличающийся тем, что ограничители расположены в корпусе по посадке с зазором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к запирающим устройствам и может быть использовано в замках различных конструкций.

Известен шариковый цилиндровый механизм секретности замка с ключом (RU 2125639, МКИ 6 E 05 В 27/10), содержащий корпус и кинематически связанную с засовом замка поворотную втулку, в которых выполнены соосные радиальные отверстия, часть из которых соосна радиальным отверстиям, выполненным в ключе. В каждое отверстие, соосное отверстию ключа, помещено по одному шарику, диаметр которого больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и ограничитель, расположенный между шариком и внешней поверхностью корпуса, а в остальные отверстия помещены по два шарика, причем диаметр одного из них, контактирующего с ключом, не больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и эти отверстия расположены так, чтобы гравитационные силы, действующие на размещенные в них шарики, были направлены к центру цилиндрового механизма.

Недостатком рассмотренного механизма является то, что диаметр шариков (больших шариков), помещенных в отверстия, соосные отверстиям ключа, являющихся запирающими, не могут быть намного больше, чем толщина стенки поворотной втулки. В противном случае те из этих шариков, которые под действием гравитационных сил окажутся прижатыми к ограничителям, заклинят механизм. В случае увеличения диаметров больших шариков еще большую опасность заклинивания представляют те меньшие шарики, которые в результате поворота под действием гравитационных сил окажутся прижатыми к ограничителям в тот момент, когда большие шарики там не находятся. Поэтому приходится довольствоваться тем, что в запирании принимают участие шаровые сегменты больших шариков, у которых отношение высоты к радиусу мало. Поэтому надежное запирание не обеспечивается.

Целью изобретения является повышение надежности запирания за счет увеличения диаметра больших шариков и отношения высоты к радиусу у запирающих шаровых сегментов.

Поставленная цель для шарикового цилиндрового механизма секретности замка с ключом, содержащего корпус, помещенный в кожух, и кинематически связанную с засовом замка поворотную втулку, в которых выполнены соосные радиальные отверстия, часть из которых соосна радиальным отверстиям, выполненным в ключе, причем в каждое отверстие, соосное отверстию ключа, помещено по одному шарику, диаметр которого больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и ограничитель, расположенный между шариком и кожухом, а в остальные отверстия помещены по два шарика, причем диаметр одного из них, контактирующего с ключом, не больше, чем толщина стенки поворотной втулки, и эти отверстия расположены так, чтобы гравитационные силы, действующие на размещенные в них шарики, были направлены к центру цилиндрового механизма, достигается тем, что отверстия, соосные отверстиям, выполненным в ключе, являются ступенчатыми, причем у каждого из этих отверстий большая по диаметру ступень находится в корпусе, а меньшая - в поворотной втулке, при этом ограничители, на торцах которых, обращенных к шарикам, выполнены лунки, расположены в корпусе, а каждый ограничитель состоит из одной или двух деталей.

Лунки выполнены коническими.

Таким образом, данное предложение позволяет увеличить размер шариков, помещенных в отверстия, соосные отверстиям ключа, которые являются запирающими элементам, и отношение высоты к радиусу у запирающих шаровых сегментов этих шариков.

Следовательно надежность запирания увеличивается.

Лунки ограничителей выполнены с двумя последовательно расположенными коническими поверхностями, причем коническая поверхность, начинающаяся с торца, имеет меньший угол конуса. Такая форма лунки обеспечивает лучшие условия для выталкивания шариков из лунок, поэтому допуски на изготовление цилиндрических поверхностей деталей механизма могут быть расширены.

Каждый ограничитель выполнен из двух состыкованных по торцам деталей, причем в той детали, которая расположена ближе к центру механизма, выполнено сквозное коническое отверстие, а в другой - коническая лунка, у которой угол конуса больше, чем у отверстия.

Выполнение ограничителя из двух деталей позволяет упростить технологию его изготовления.

Ограничители выполнены по посадке с зазором, что упрощает сборку механизма.

Данное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан в разрезе шариковый цилиндровый механизм секретности. На фиг. 2 в увеличенном масштабе показан больший шарик, прижатый гравитационными силами к ограничителю. На фиг.3 показан фрагмент механизма, пребывающего в состоянии, возникающем в результате поворота поворотной втулки на 180 градусов, когда к ограничителю оказывается прижатым меньший шарик. На фиг. 4 показан тот же вариант, что и на фиг.2, но с ограничителем другой конструкции. На фиг. 5 показан тот же вариант, что на фиг. 3, но с ограничителем, состоящим из двух деталей.

Шариковый цилиндровый механизм секретности замка состоит из корпуса 1, помещенного в кожух 2 и скрепленного с ним штифтом 3. Проволочное кольцо 4 препятствует выпадению штифта 3. В расточке корпуса по посадке с зазором размещен механизм поворота, кинематически связанный с засовом замка и состоящий из поворотной втулки 5 и ступенчатого центрального сердечника 6 (используется только для механизма с трубчатым ключом), которые жестко скреплены друг с другом штифтом 7. Два полукольца 8 не позволяют механизму поворота перемещаться в осевом направлении. В корпусе 1 и в поворотной втулке 5 выполнены соосные радиальные отверстия. Часть этих отверстий соосна отверстиям, выполненным в ключе. Данные отверстия выполнены ступенчатыми. Большая по диаметру ступень находится в корпусе 1, меньшая - в поворотной втулке 5. В этих отверстиях находятся большие шарики 9 и ограничители 10. Ограничители расположены в корпусе по посадке с зазором. На торцах ограничителей 10, обращенных к шарикам 9 выполнены конические лунки. Во всех остальных (несоосных отверстиях ключа) бесступенчатых отверстиях расположены меньшие шарики 11 и 12. Диаметр шариков 9 больше, а шариков 11 не больше, чем толщина стенки поворотной втулки 5. Однако в отношении шариков 11 и 12 имеется одно ограничение: отверстия под эти шарики должны располагаться так, чтобы в исходном положении механизма действующие на них гравитационные силы были направлены к центру механизма.

На фиг. 2 представлен шарик 9, имеющий максимально возможный диаметр, равный разности радиусов внутренней поверхности корпуса 1 и меньшей ступени центрального сердечника 6. Для рассматриваемого механизма секретности данный размер шарика 9 является предпочтительным.

Очевидно, что чем больше угол конуса лунки, тем большей является выталкивающая сила, действующая на шарики 9 (фиг.2) и шарики 11 (фиг. 3). Однако увеличение угла конуса ограничено диаметром ограничителя. Поэтому целесообразно выполнить лунку ограничителя, состоящую из двух конусов (фиг.4 и 5). На фиг.4 показан ограничитель 13, у которого лунка выполнена с двумя последовательно расположенными коническими поверхностями, причем коническая поверхность, начинающаяся с торца, имеет меньший угол конуса. Однако для выполнения этой лунки нужен специальный инструмент. Но если его выполнить из двух деталей 14 и 15 (фиг.5), то специальный инструмент не потребуется.

Если в цилиндровый механизм секретности вставлен ключ 16, код которого совпадает с кодом механизма, то поворотная втулка 5 не застопорена и ключом 16 через шпонку 17 может быть повернута относительно корпуса 1 с целью запирания или отпирания замка. Если ключ 16 вынут, то шарики 12 застопорят втулку 5 относительно корпуса 1.

Если же шарик 9 в результате воздействия на него гравитационных сил попадет в лунку ограничителя 10 (фиг.2) или 13 (фиг.4), то при вращении поворотной втулки 5 он окажется под воздействием сил P и P tg (tg - коэффициент трения), приложенных к шарику 9 со стороны поворотной втулки 5, и реакций R и R tg^* (tg^* - коэффициент трения), приложенных к нему со стороны конической поверхности лунки. Под действием указанных сил шарик 9 будет вытеснен в отверстие ключа 16 и не станет препятствием для поворота.

Если в результате поворота на 180 градусов поворотной втулки 5 (в случае, представленном на фиг.1) шарик 11 попадет в освободившуюся от шарика 9 лунку ограничителя 10 (фиг. 3), или лунку ограничителя 14 и 15 (фиг.5), то при дальнейшем повороте он окажется под воздействием сил P и P tg и реакцией R и R tg^*, выйдет из этой лунки и продолжит вращение, находясь в своем отверстии, расположенном в поворотной втулке 5. Следовательно, и в этом случае заклинивания механизма не произойдет.