Комплект, состоящий из замка и ключа с высокой степенью защиты

005744 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к комплекту цилиндрового замка и ключа, содержащему цилиндрический корпус, цилиндр, установленный в указанном корпусе с возможностью вращения, продольный ключевой паз, проходящий сквозь цилиндр параллельно его оси вращения и предназначенный для приема лезвия ключа, на боковой стороне которого образована продольная кодированная поверхность,по меньшей мере один запирающий кулачок, имеющий сегмент с контактным участком, входящим в ключевой паз для сцепления с кодированной поверхностью лезвия ключа соответствующей формы при введении его в ключевой паз, и по меньшей мере одну полость, расположенную сбоку от ключевого паза в цилиндре, которая вмещает соответствующий ей один из указанных кулачков и направляет его подъемное движение. Предшествующий уровень техники Такой замок известен из описаний патентов US-А-4,756,177, US-А-4,815,307, US-А-5067,335, US-А 5,640,865 и US-А-5,067,335 (все на имя Widen). В замках, описанных в этих документах, каждый кулачок имеет штифтовой участок, выступающий из кулачка наружу либо под различными углами, либо в различных положениях, так что продольное распределение наружных концов (контактных участков) в принципе отличается от нормального правильного распределения самих запирающих кулачков в продольном направлении, т.е. параллельно ключевому пазу. Это позволяет сделать число кодовых комбинаций очень большим. Каждый кулачок может подниматься в соответствующей полости, а, кроме того, специфическое положение контактных участков в продольном направлении вдоль ключевого паза создает дополнительные возможности кодирования. Сущность изобретения Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать комплект замка и ключа высокой секретности вышеуказанного типа с запирающим механизмом, имеющим по меньшей мере такое же большое число кодовых комбинаций, как известные замки, и обеспечивающим еще более высокий уровень защиты от вскрытия. Согласно настоящему изобретению эта задача решена для замка вышеуказанного типа тем, что по меньшей мере один запирающий кулачок замка содержит пару смежных сегментов, расположенных в одной полости, причем каждый сегмент имеет контактный участок (не обязательно в форме штифта),входящий в ключевой паз. Подъем смежных сегментов кулачка в указанной паре происходит независимо друг от друга. Смежные сегменты в паре по отдельности смещаются в соответствующие поднятые положения при сцеплении контактных участков с кодированной поверхностью после ввода лезвия ключа в ключевой паз. Контактные участки в паре разделены вдоль цилиндра так, что они будут подниматься на разные уровни при сцеплении с кодированной поверхностью после вставления лезвия ключа в ключевой паз. В патенте США 2155734 описана подобная система замка и ключа, в которой каждый кулачок имеет пару смежных сегментов. Однако эти сегменты в паре соединены друг с другом пружиной, раздвигающей сегменты в противоположных направлениях. Оба сегмента имеют ограниченную подвижность. Контактные участки в паре также расположены близко друг от друга. Поэтому для правильного взаимодействия с кодированной поверхностью на лезвии ключа они должны располагаться приблизительно на одном уровне. В противоположность этому, в замке, соответствующем данному изобретению, два сегмента в паре могут располагаться во множестве различных относительных положений. При каждом поднятом положении одного из сегментов другой сегмент может быть установлен в различные положения. В соответствии с этим общее число кодовых комбинаций очень велико. Кроме того, поскольку контактные участки пары расположены относительно близко друг к другу, хотя они разнесены между собой в осевом направлении, манипулировать одним контактным участком, не смещая одновременно другой, очень трудно. Поэтому замок имеет очень высокий уровень защиты от вскрытия. В рамках общей концепции изобретения возможны многие варианты, охарактеризованные в зависимых пунктах. Изобретение относится также к лезвию ключа и соответствующей заготовке ключа, имеющему на боковой стороне продольную кодированную поверхность по меньшей мере с одной парой соседних участков кодированной поверхности, или, в случае заготовки ключа, по меньшей мере один участок материала для вырезания пары соседних участков кодированной поверхности, предназначенных для взаимодействия с соответствующими контактными участками пары смежных сегментов кулачка замка, как описано выше. Краткое описание чертежей Ниже приводится описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения. Фиг. 1 изображает в перспективной проекции комплект цилиндрового замка и ключа в соответствии с изобретением, в первом, довольно простом варианте, имеющем только один кулачок, часть корпуса цилиндра для лучшего понимания вырезана; фиг. 2 изображает в увеличенном масштабе кулачок, включенный в замок по фиг. 1; фиг. 3 изображает два раздельных сегмента кулачка по фиг. 2; фиг. 4 изобра-1 005744 жает поперечное сечение замка по фиг. 1; фиг. 5 изображает то же поперечное сечение, что и на фиг. 4,но с цилиндром, который повернут вставленным ключом; фиг. 6 а изображает поперечное сечение второго варианта замка с двумя кулачками, по одному с каждой стороны ключевого паза; фиг. 6b изображает поперечное сечение лезвия ключа к замку, изображенному на фиг. 6 а; фиг. 7 схематически изображает третий вариант замка и лезвия ключа с пятью кулачками, расположенными в ряд (остальная часть замка не показана); фиг. 8 изображает кулачок модифицированного варианта с подпружиненными сегментами кулачка; фиг. 9 изображает поперечное сечение замка с кулачком, изображенным на фиг. 8; фиг. 10 изображает продольное сечение замка и лезвия ключа по фиг. 7; фиг. 11 изображает поперечное сечение четвертого варианта замка в соответствии с изобретением; фиг 12 изображает то же поперечное сечение,что и на фиг. 11, но с цилиндром, который повернут вставленным лезвием ключа; фиг. 13 изображает отдельно кулачок замка, изображенного на фиг. 11; фиг. 14 изображает поперечное сечение пятого варианта замка в соответствии с изобретением; фиг. 15 изображает то же поперечное сечение, что и на фиг. 14, но с цилиндром, который повернут вставленным лезвием ключа, и фиг. 16 изображает отдельно кулачок замка, изображенного на фиг. 14 и 15. Осуществление изобретения Комплект замка и ключа, изображенный на фиг. 1, состоит из цилиндрового замка 1 и ключа 2 с лезвием 200, которое вставляется в ключевой паз 100 в замке. Профиль лезвия ключа 200 показан в поперечном сечении на фиг. 5 и по существу соответствует профилю ключевого паза 100. Цилиндровый замок подобного типа соответствует описаниям вышеперечисленных патентов США,хотя он является упрощенной версией без центрально расположенных кулачков, имея только один кулачок 110 (см. также фиг. 2 и 3), изображенный на фиг. 1 пунктиром. Кулачок 110 расположен сбоку от ключевого паза 100, что хорошо видно на фиг. 4 и 5. Кулачок 110 перемещается в полости 120 цилиндра 130, который установлен с возможностью вращения в соответствующей цилиндрической выточке 141 цилиндрического корпуса 140. Запирание, т.е. блокировка цилиндра 130, препятствующая его вращению в цилиндрическом корпусе 140, осуществляется блокирующим элементом или боковой колодкой 150. Как показано на фиг. 1, боковая колодка 150 радиально подпружинена изнутри, чтобы войти в продольную приемную канавку 151(фиг. 5) в цилиндрическом корпусе 140. Боковая колодка 150 удерживается в запертом положении (фиг. 4), пока кулачок 110 после ввода соответствующим образом кодированного лезвия ключа в цилиндр не сместится в такое положение, при котором боковая колодка сможет войти во взаимно выровненные выемки 111, 112. В положении, изображенном на фиг. 2, эти выемки 111, 112 не выровнены, и боковая колодка 150 не может выйти из заблокированного положения (фиг. 4). Согласно изобретению кулачок 110 состоит из пары смежных сегментов 113, 114 кулачка (см. фиг. 3), перемещаемых в одной и той же полости с возможностью подъема независимо друг от друга. Вследствие раздельной подвижности этих двух сегментов 113, 114 они могут смещаться раздельно, так что выемки 111, 112 окажутся взаимно выровненными. Теперь боковая колодка 150 может быть введена в выровненные выемки 111, 112 и может перейти в освобождающее положение при приложении вращающего момента к цилиндру 130. При этом боковая колодка 150 будет принудительно двигаться по радиусу внутрь против действия пружин 152. Поперечные сечения сегментов 113, 114 кулачка предпочтительно дополняют друг друга, чтобы заполнить полость 120 и перемещаться в ней строго определенным образом, не качаясь и не вращаясь относительно центральной оси полости. В этом варианте полость 120 имеет форму кругового цилиндра, а сегменты 113, 114 кулачка имеют участки цилиндрической поверхности, направляемые цилиндрической стенкой полости 120. Сегменты 113, 114 кулачка имеют соприкасающиеся участки поверхности 113 а,114 а, позволяющие сегментам скользить друг по другу. В изображенном варианте эти поверхности плоские, но они могут иметь и другую геометрическую форму, допускающую взаимное скольжение. Полость также может иметь какую-либо другую конфигурацию поперечного сечения, например прямоугольную, и сегменты должны соответствовать этой конфигурации, чтобы свободно перемещаться в полости. Движение отдельных сегментов 113, 114 запорного кулачка 110 совершается под воздействием лезвия 200 ключа, на плоской стороне 201 которого имеется продольная кодированная поверхность в канавке 202. Канавка 202 имеет боковую, верхнюю и нижнюю грани. На нижней грани 203 образована волнистая кодированная поверхность, которая в данном варианте состоит из двух соседних участков 204, 205 кодированной поверхности. В эти участки 204, 205 кодированной поверхности должны входить соответствующие контактные участки, имеющие вид выступающих наружу штифтов 115, 116 на сегментах 113,114 кулачка. В изображенном варианте каждый контактный участок или штифт имеет относительно широкое основание 115 а и 116 а и относительно узкий, по существу, цилиндрический, свободный конец 115b и 116b. Когда лезвие 200 ключа вводят в ключевой паз 100 замка 1, штифты 115, 116 принудительно входят в канавку 202. При полностью вставленном ключе штифты 115, 116 окажутся на соседних участках 204, 205 кодированной поверхности, так что выемки 111, 112 окажутся выровненными, боковая колодка 150 сможет войти в эти выемки при приложении вращающего момента к цилиндру 130, после чего последний может быть повернут ключом 2, как показано на фиг. 5.-2 005744 В изображенном варианте верхняя и нижняя грани продольной канавки 202 по существу параллельны для принудительного направления соответствующих штифтов 115, 116. В альтернативном варианте канавка 202 может быть значительно шире диаметра выступов 115b, 116b соответствующих штифтов. В этом случае штифты должны быть предпочтительно подпружинены (см. фиг. 8 и 9), чтобы они скользили по нижней кодированной грани 203 и участкам 204, 205 кодированной поверхности. Во втором варианте комплекта замка и ключа, показанном на фиг. 6 а, на лезвии 200' ключа (фиг. 6b) канавки 202' имеются с обеих боковых сторон. Эти канавки при желании могут быть подрезаны (см. также фиг. 11 и 12). В замке, изображенном на фиг. 6 а, полости 120, 121 имеются с обеих сторон от центрального ключевого паза 100 в цилиндре 130. В каждой из полостей 120, 121 имеется кулачок 110, состоящий из двух независимо перемещающихся сегментов 113, 114 того типа, который изображен на фиг. 2 и 3. Каждый кулачок 110 взаимодействует с боковой колодкой 150 вышеописанным образом. В варианте, изображенном на фиг. 6 а, лезвие 200 ключа (фиг. 6b) симметрично, так что его можно перевернуть на 180, и оно, тем не менее, будет исправно работать в сочетании с ключевым пазом 100 и штифтами 115, 116 соответствующих кулачков 110. Как показано на фиг. 7, замок может иметь продольный ряд кулачков 110 (пять в ряду). При этом каждый кулачок имеет пару независимо перемещаемых сегментов 113, 114 с контактными участками,или штифтами 115, 116. Когда лезвие 200 ножа вставляется в замок, все штифты 115, 116 принудительно направляются продольной кодированной канавкой 202, в которой в данном случае имеется десять различных участков кодированной поверхности, каждому из которых соответствует свой особый уровень кодирования. Эти участки кодированной поверхности разделены на пять пар, каждая из которых содержит два соседних участка 204, 205 кодированной поверхности. При данном уровне участка 204 кодированной поверхности соседний участок 205 кодированной поверхности может быть размещен по меньшей мере на двух или на трех, четырех, пяти и даже большем числе различных уровней. Соответственно число кодовых комбинаций может быть очень велико. Конечно, полное число кодовых комбинаций может быть значительно увеличено, если также предусмотреть обычную кодовую комбинацию на поверхности верхней продольной кромки лезвия 200 ключа, как обозначено цифрой 206 на фиг. 7. В этом третьем варианте с продольным рядом кулачков 110 также можно предусмотреть такие ряды с обеих сторон ключевого паза замка (подобно варианту, изображенному на фиг. 6 а). Как уже говорилось выше, каждый сегмент 113, 114 может быть подпружинен, как показано на фиг. 8 и 9, цилиндрическими пружинами 117, вставленными в гнезда 118 на верхнем конце каждого сегмента 113, 114. На фиг. 9 в ключевом пазу 100 также показан центральный кулачок 131 (один из продольного ряда таких кулачков), взаимодействующий с кодированными вырезами или углублениями 206 на ребре лезвия 200 ножа. На участке продольного сечения, изображенном на фиг. 10, соответствующие сегменты 113, 114 и относящиеся к ним части более широких оснований 115 а, 116 а штифтов видимы, как и лезвие 200 ключа. Чтобы заблокировать цилиндр 130 от вращения в цилиндрическом корпусе 140, можно (см. фиг. 11 и 12) использовать верхние кулачки или пальцы 113' (не показан) и 114', которые остаются в контакте и следуют за соответствующими сегментами 113, 114. В конкретном поднятом положении, как показано на фиг. 12, взаимодействующие поверхности сегмента 114 и относящегося к нему верхнего пальца 114' расположены на линии среза, так что цилиндр 130 может поворачиваться в корпусе 140. В этом четвертом варианте лезвие 200 ключа имеет подрезанную канавку 202", взаимодействующую с соответствующим профилированным шипом 132, имеющим выступающий вниз участок, входящий в подрезанную часть канавки 202" лезвия ключа. Во всех вариантах и модификациях, описанных выше, имеется по меньшей мере один кулачок 110,состоящий из пары сегментов 113, 114, поднимаемых независимо друг от друга при сцеплении своими контактными участками или штифтами 115, 116, с кодированной канавкой 202 лезвия 200 ключа, когда последний вставлен в замок. Достигается очень большое число кодовых комбинаций, и замок имеет очень высокий уровень защиты от вскрытия, как изложено выше. Возможны дальнейшие модификации в пределах формулы изобретения. Сегменты 113, 114 кулачка в приведенных примерах имеют форму полуцилиндров с двумя соприкасающимися плоскими поверхностями 113 а, 114 а (фиг. 3). Разумеется, возможны также и другие геометрические формы при условии, что оба сегмента могут надлежащим образом перемещаться в соответствующей полости 120 независимо друг от друга, когда их контактные участки или штифты взаимодействуют с кодированной поверхностью на лезвии ключа. Лезвие ключа может иметь кодированные бородки и/или впадины на других поверхностях в соответствии с механизмами кулачков разного рода как, например, кодированные впадины на соответствующем участке кромки лезвия ключа, изображенного на фиг. 6b, в сочетании с центрально расположенными штыревыми кулачками (не показаны), изображенными на фиг. 6 а. Вместо канавки 202 кодированная поверхность может быть образована на ступенчатой поверхности или полке, образующей переход между массивной базовой частью лезвия ключа и верхней, более узкой его частью.-3 005744 Выступающий наружу штифт 115, 116 не обязательно должен располагаться на конце соответствующего кулачка, но может находиться в любом месте между концами. Такой вариант показан на фиг. 14, 15 и 16. Здесь сегменты 114 кулачка имеют длину (или высоту), соответствующую цилиндру 130. Полость 120 примыкает к соответствующим цилиндрическим полостям в корпусе 140. Сегмент 114 кулачка блокирует вращение цилиндра, если он не установлен точно в положении, изображенном на фиг. 15. В этом случае цилиндр может вращаться при повороте лезвия 200 ключа. Далее, контактный участок сегмента 113, 114 не обязательно должен иметь форму штифта, но может иметь любую другую геометрическую форму при условии, что контактный участок входит в ключевой паз и сцепляется с кодированной поверхностью лезвия ключа. Контактный участок также не обязательно должен выступать наружу сбоку. Он может даже быть частью самого (цилиндрического) сегмента кулачка. Как уже говорилось выше, полость может иметь в поперечном сечении различную форму: эллипса,прямоугольника или многоугольника, а оба сегмента кулачка должны соответствовать такой конфигурации. Полости и направление подъема сегментов кулачка могут располагаться под любым подходящим углом (0-90) относительно центральной плоскости ключевого паза. Кроме того, запирающий механизм, определенный в формуле, может применяться в сочетании с другими запирающими механизмами в одном замке. Один запирающий механизм, соответствующий изобретению, может располагаться с одной стороны от ключевого паза, тогда как другой механизм, возможно также соответствующий настоящему изобретению, может располагаться с другой стороны от ключевого паза. Как уже упоминалось выше, обычные запорные пальцы кулачков могут располагаться посредине над ключевым пазом. Хотя в наиболее практичном варианте изобретения, с точки зрения изготовления и допусков, а также эксплуатационной надежности, желательно, чтобы каждый кулачок состоял из пары сегментов, в принципе возможно расположить между ними промежуточный третий кулачок. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Комплект цилиндрового замка (1) и ключа (2), содержащий цилиндрический корпус (140); цилиндр (130), установленный с возможностью вращения в указанном корпусе; продольный ключевой паз(100), проходящий сквозь указанный цилиндр параллельно его оси вращения и предназначенный для приема лезвия (200) ключа, на боковой стороне (201) которого выполнена продольная канавка (202), боковая грань (203) которой образует продольную кодированную поверхность; по меньшей мере один запирающий кулачок (110), имеющий сегмент (113) с контактным участком (115), входящим в указанный ключевой паз для сцепления с указанной кодированной поверхностью лезвия ключа соответствующей формы, введенного в ключевой паз; по меньшей мере одну полость (120), расположенную сбоку от ключевого паза (100) в цилиндре (130), причем указанная полость вмещает соответствующий ей один из указанных кулачков и направляет этот кулачок при подъеме, при этом по меньшей мере один запирающий кулачок (110) содержит пару смежных сегментов (113, 114) кулачка, расположенных в одной полости,причем каждый сегмент (113, 114) имеет соответствующий контактный участок (115, 116), входящий в ключевой паз (100), отличающийся тем, что смежные сегменты (113, 114) кулачка в указанной паре способны подниматься в указанной полости независимо друг от друга для индивидуального смещения в соответствующие поднятые положения, а контактные участки (115, 116) в указанной паре аксиально разделены в продольном направлении цилиндра и расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении с возможностью подъема на определенные и, по существу, различные уровни при сцеплении с кодированной поверхностью (203) после ввода лезвия (200) ключа в ключевой паз (100), при этом сегменты (113, 114) кулачка в каждой паре способны смещаться в различные положения относительно друг друга в соответствии с различными кодами. 2. Комплект по п.1, отличающийся тем, что каждый сегмент в паре смежных сегментов (113, 114) кулачка направляется в соответствующей части полости (120). 3. Комплект по п.2, отличающийся тем, что пара смежных сегментов (113, 114) кулачка имеет взаимодополняющие поперечные сечения, которые в совокупности, по существу, соответствуют поперечному сечению полости (120). 4. Комплект по п.3, отличающийся тем, что смежные сегменты (113, 114) кулачка в указанной паре имеют участки с цилиндрической поверхностью, направляемые участками внутренней стенки полости(120). 5. Комплект по п.3 или 4, отличающийся тем, что смежные сегменты кулачка в указанной паре имеют участки поверхности (113 а, 114 а), находящиеся в скользящем взаимодействии друг с другом. 6. Комплект по п.5, отличающийся тем, что участки поверхности (113 а, 114 а) выполнены, по существу, плоскими.-4 005744 7. Комплект по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что цилиндр (130) содержит ряд полостей (120), по меньшей мере в одной из которых размещена пара смежных сегментов (113,114) кулачка. 8. Комплект по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что цилиндр (130) содержит по меньшей мере один запирающий кулачок с каждой стороны ключевого паза (100). 9. Комплект по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что пара смежных сегментов (113, 114) кулачка взаимодействует с боковой колодкой (150), входящей в продольную канавку(151) в цилиндрическом корпусе (140), причем боковая колодка (150) в обычном положении препятствует вращению цилиндра в корпусе и переходит в освобождающее положение после введения надлежащим образом кодированного лезвия (200) ключа в ключевой паз (100). 10. Комплект по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что контактные участки сегментов (113, 114) выполнены в виде выступающих наружу штифтов (115, 116). 11. Комплект по п.10, отличающийся тем, что штифты (115, 116) принудительно входят в продольную канавку (202) после ввода лезвия ключа в ключевой паз. 12. Цилиндровый замок (1), имеющий по меньшей мере одну пару независимо перемещающихся сегментов (113, 114) кулачка, размещенных в полости (120) цилиндра (130), которые являются составной частью цилиндрового замка в комплекте замка и ключа, охарактеризованном в любом из предшествующих пунктов. 13. Лезвие (200) ключа, боковая сторона (201) которого снабжена продольной канавкой (202) с боковой гранью (203), образующей продольную кодированную поверхность, имеющую по меньшей мере одну пару соседних кодированных участков (204, 205) поверхности, расположенных на определенных и,по существу, различных уровнях подъема для взаимодействия с соответствующими контактными участками пары смежных сегментов кулачка замка, охарактеризованного в п.12. 14. Лезвие по п.13, отличающееся тем, что продольная канавка (202) принудительно направляет соответствующие контактные участки, образованные выступающими наружу штифтами, при введении лезвия ключа в замок. 15. Лезвие по п.13 или 14, отличающееся тем, что оно имеет на обоих сторонах симметричные продольные кодированные поверхности. 16. Лезвие по одному из пп.13-15, отличающееся тем, что кодированная поверхность содержит продольный ряд пар соседних участков (204, 205) кодированной поверхности. 17. Заготовка ключа для изготовления лезвия ключа, охарактеризованного в любом из пп.13-16, которое имеет на своей боковой стороне продольную кодированную поверхность, вырезанную по меньшей мере из одного участка материала на боковой стороне лезвия ключа и имеющую пару соседних кодированных участков (204, 205) для взаимодействия с соответствующими контактными участками пары смежных сегментов кулачка замка, охарактеризованного в п.12. 18. Заготовка по п.17, отличающаяся тем, что кодированная поверхность выполнена подрезанной.