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KR100276777B1 - 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠 - Google Patents

실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠 Download PDF

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KR100276777B1
KR100276777B1 KR1019940701241A KR19940701241A KR100276777B1 KR 100276777 B1 KR100276777 B1 KR 100276777B1 KR 1019940701241 A KR1019940701241 A KR 1019940701241A KR 19940701241 A KR19940701241 A KR 19940701241A KR 100276777 B1 KR100276777 B1 KR 100276777B1
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피터 에이치 피일드
Original Assignee
클랩 리차드
메데코 시큐리티 록스, 인코포레이티드
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Abstract

맞물림 때 날름쇠 핀 팁이 열쇠 비팅에 완전하고 정확하게 안착되어 소정의 위치에 회전되어 위치되도록, 날름쇠 핀 팁과 열쇠 면이 구성된다. 접촉 면들은 날름쇠(및 열쇠 면)의 한쪽 모서리에서 다른 모서리까지 전체적으로 테이퍼형으로 경사지며, 경사면은 편평하거나, 오목하거나 또는 조합으로 이루어질 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠
[기술분야]
본 발명은 실린더 자물쇠의 개선에 관한 것으로서, 특히 날름쇠 핀 팁의 형태와 그에 대응하는 열쇠 비팅(bitting) 면에 관한 것이다.
[배경기술]
예일(Yale) 타입 실린더 반조립품은 1865년 이래 잘 알려져 있다. 전형적으로, 실리더들 사이의 차이 점은 실린더 내의 날름쇠 핀 길이를 점차 조정함으로써 발달해 왔고, 열쇠의 차이 점은 열쇠 상의 대응하는 비팅의 깊이를 변화시킴으로써 형성되어 왔다. 상기 날름쇠 핀 팁 형태의 다양화는 새로운 것이 아니다. 테일러의 미국 특허 제557,759호(1891)에서는 이러한 다양화가 마스타키 기능을 제공한다.
열쇠에 대한 날름쇠 핀의 위치결정은 이 자물쇠 기술에 있어서 많은 연구가 되어 왔으며 끊임없는 개선의 대상이 되어 왔다. 스페인 등의, 미국 특허 제3,499,302호(1970)에는 사이드 바 메카니즘(side bar mechanism)과 함께 작동하기 위하여 스큐 컷 키(skew cut key) 비팅에 의해 소정의 위치에 회전가능한 끌쇠(chisel) 형의 단부를 갖는 날름쇠 핀들이 개시되어 있다. 스페인등의, 다른 미국 특허 제3,722,240호는 다른 사이드 바(side bar)와 협력하기 위하여 고유한 회전 날름쇠를 사용하는 자물쇠 메카니즘의 개선에 관한 것이다. 이러한 특허들은 종래의 높이방향의 위치결정에 더하여 회전방향으로 날름쇠핀이 맞추어지는 실린더 메카니즘에서의 날름쇠 핀들을 개시함으로써 상기 자물쇠 실린더의 기술수준을 향상시켰다. 6개의 핀 실린더에 있어서, 스페인 특허에서 사용하는 3개의 위치에 대한 각 핀의 회전 능력은 비팅 및 조합의 가능성을 1,000,000가지의 고유한 열쇠에서 729,000,000가지의 고유한 열쇠까지 증가시킨다.
실린더 안에서 높이방향 및 회전방향으로 위치결정되는 날름쇠 핀의 출현과 함께, 날름쇠 핀 팁의 형태와 면 그리고 비팅면은 실린더의 작동에 있어 중요한 요인이 되었다. 실린더로의 스큐 컷 비팅의 삽입은 상기 날름쇠 핀들이 정확한 위치로 회전하도록 했다. 날름쇠 핀 팁 또는 대응하는 불규칙적인 형상 또는 정밀하지 않은 면들은 날름쇠 핀을 정확하게 위치시키지 못하고, 실린더의 작동을 허용하지 않는다. 좀더 최근의 올리버의 미국 특허 제4,635,455호(1987)는 끌쇠형의 뾰족한 날름쇠의 팁을 옵셋시키는 것을 개시한다. 이것은 6핀 날름쇠 실린더의 이론적 비팅 및 조합 가능성을 46,656,000,000까지 증가시킨다. 옵셋 날름쇠 핀 팁으로써 작동하도록 제조된 열쇠는 핀 팁이 옵셋이 아닌 실린더용 열쇠와는 호환될 수 없다. 이러한 사소한 변화들은 회전하는 핀을 가진 실린더의 분야에서는 중요하다.
와이든의 미국 특허 제4,765,177호(1988)는 열쇠 날에 형성된 측면과 협력하기 위한 핀 몸체로부터 밖으로 향하여 횡으로 돌출된 둥근 핑거를 구비한 회전하는 날름쇠 핀을 개시한다.
폴크의 미국특허 제3,738,136호(1973)는 원통형 열쇠 날의 축에 대하여 평행하게 위치되는 날름쇠의 구조를 개시한다.
이 분야에서 다른 종래의 특허들은 편평한 열쇠들로써 작동되는 날름쇠를 개시해 왔다. 전형적으로, 상기 날름쇠 팁의 형상들은 상부절단의 원추형(frustoconical)이거나 뾰족한 끌쇠형이다. 예를 들면, 글래틀러의 미국 특허 제4,289,002호(1981). 캐러의 미국 특허 제4,325,241호(1982) 그리고 패니탈의 제4,760,322호(1988) 등이다. 또한 회전을 방지하기 위하여 옵셋 구조를 사용하는 날름쇠 핀이 알려져 있다, 예를 들면 월터의 미국 특허 제3,731,507호(1973) 그리고 제4,098,104호(1978)이다.
열쇠 비팅의 수가 증가하는 것은 보다 많은 수의 다른 고유한 열쇠의 증가로 이어진다. 이것은 어떤 열쇠가 그 자신의 실린더이외의 다른 실린더를 작동시킬 가능성을 감소시킨다. 시장성 있는 대다수의 자물쇠 실린더에 관하여 허여된 특허는 기간이 만료되었다. 이들에 대한 열쇠들은 시갈의 미국특허 제1,439,382호(1922)에서 설명된 형의 종래의 기계들에 의해 복제될 수 있다. 필요한 키블랭크(keyblank)는 자물쇠 제조업자의 통제 이상으로 널리 배포되었다. 스큐 컷 비팅의 개발은 열쇠 주인에게 부가적인 안전성을 제공했다. 왜냐하면 종래의 회전식 기계는 이 각이 진 컷을 복제할 수 없기 때문이다. 스큐 컷 비팅들을 복제하기 위한 기계가 개발됨에 따라 이 안전성을 작아진다. 고유한 형상의 비팅들과 독점적인 키블랭크의 통제된 배포는 정직하지 않은 종업원들이 소유한 열쇠들이 철물점 등에서 복제될 수 있는 가능성을 감소시킨다.
많이 연구된 자물쇠 분야에서의 진보에도 불구하고, 허가받지 않은 복제를 쉽지 않게 하는 엄청난 수의 고유한 열쇠를 제공할 수 있는 메카니즘에 대한 계속적인 요구가 남아 있다. 또한 모조의 열쇠를 획득하기 위한 각인방법을 포함해, 현시대의 따기(lockpicking)기술을 저지시키는 자물쇠 메카니즘의 요구도 있다. 자물쇠의 크기가 종래의 실린더 크기를 초과하지 않을 것이 바람직 하며, 구성요소들은 경제적으로 대량생산될 수 있을 것이 중요하다.
[발명의 요약]
본 발명은 자물쇠 따기에 대한 높은 저항성을 가지며, 공업표준의 제한을 넘지 않고, 대량생산에 적합한 회전방향으로, 그리고 가능한한 높이방향 및/또는 축방향으로 이동 가능한 잠금 날름쇠를 이용하는 굉장히 많은 수의 다른 열쇠를 제공한다.
이들 목적은 상기 날름쇠의 일측 모서리에서 타측 모서리까지 전체적으로 경사지는 테이퍼 팁을 구비한 종래의 기술에서 알려진 일반 형태의 적어도 하나의 회전가능한 날름쇠 핀을 사용하는 자물쇠 메카니즘에 의해 부분적으로 달성된다. 이러한 테이퍼 팁은 편평할 수도 있고, 둥글 수도 있으며, (오목 또는 볼록) 부분적으로 편평하거나 부분적으로 둥글 수도 있다. 상기 날름쇠 팁 면은 경사면을 가진 실질적으로 상보형으로 형성된 열쇠 날 면과 맞물리도록 형성된다. 따라서 두개의 경사면이 접촉할 때, 축방향의 바이어스를 받는 날름쇠 핀이 열쇠의 경사면에 맞추어지도록 시도할 것이며, 열쇠와 날름쇠 핀 팁의 면이 맞춰질 때까지 회전하여 열쇠의 비팅에 의하여 미리 정해진 위치에 날름쇠 핀을 맞춘다.
[도면의 간단한 설명]
제1a도 에서 제1g도는 본 발명을 구성하는 날름쇠 핀 팁의 면과, 상보형의 열쇠 면을 도시한 측면도.
제2도는 열쇠 날의 상부 모서리면에 형성된 상보적인 부분을 가지는, 전체적으로 사각형이고 홈이 있는 종래의 열쇠 날을 도시한 사시도.
제3도는 전체적으로 사각형의 열쇠 날의 일 측면에 상보적인 면들을 갖는 와이던특허에서 개시된 형태의 열쇠 날을 나타낸 사시도.
제3a도는 열쇠 날 일 측면에 보인 상보적인 면을 가진 전체적으로 사각형 열쇠 날을 나타낸 사시도.
제4도는 평면 또는 측면에 형성된 상보적인 면들을 가지는 편평한 열쇠를 나타내며, 옵셋(offset) 위치에서 열쇠 비팅을 도시한 부분 사시도.
제5도는 비팅면의 가능성을 보여 주는 축 방향의 날름쇠 자물쇠용 열쇠의 일부분을 보인 사시도.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
제1a도 에서 제1g도를 참조 하면, 각 세트의 요소들은 회전가능한 날름쇠 핀(10)과 대응하는 열쇠 비팅 면 형상(16)을 나타낸다. 상기 날름쇠 핀(10)은 상술한 특허에 개시된 바와 같은, 날름쇠 핀 구멍내에서 지지된다. 상기 열쇠의 형상(12)은 단지 설명의 목적을 위한 상기 날름쇠 핀 접촉면에서의 열쇠의 대표적인 부분이고, 실제의 열쇠는 제2도에서 제5도까지 도시된 선들을 따르게 될 것이다.
상기 날름쇠 핀 몸체(10)는 전체적으로 실린더형이고 구멍내에서 작동하며 이 분야에서 알려진 바와 같이 전형적으로 열쇠쪽으로 바이어스되어 있다. 본 발명의 요지는 기본적으로 날름쇠 핀 팁(14)의 접촉면 형상과 그에 상호작용하는 짝 열쇠(12)의 접촉면(16)에 있다. 일반적으로, 상기 상호작용하는 접촉면은 상보형이다. 제1a도에 도시된 바와 같이, 상기 날름쇠 핀(10)과 열쇠부(12)는 그들의 면이 "A"로서 표시되어 있고, 이것은 그들의 면이 동일하다고 가리킨다. 상기 날름쇠 핀 팁 면(14)은 일측(20)에서 타측(22)까지 경사진 편평한 경사면(18)을 가진다. 이 경사진 편평한 면(18)은 서로 작용하는 열쇠 접촉면(16)과 동일하다. 상기 열쇠 면(16)이 날름쇠 팁 면(18)과 접촉하고 이들 모두가 제1a에서 도시된 구성 A-A일때, 구멍 안에 구속된 날름쇠는 상보면 14와 16이 짝을 이루도록 날름쇠 핀에 가해지는 스프링바이어스, 하중, 다른 바이어스에 의하여 그 축을 중심으로 회전할 것이다. 그러므로, 열쇠 상의 열쇠 팁 면(16)의 정렬은 상기 날름쇠 핀(10)의 회전 위치를 결정한다.
제1b도와 제1c도는 날름쇠(B)와 열쇠부(C) 및 날름쇠(C)와 열쇠부(B)를 각각 도시한다. 이 도면들에서, 상기 날름쇠(10)는 모서리(20)에서 반대편 모서리(22')까지 볼록하게 굴곡된 그것의 팁(14)을 가진다. 볼록한 형태를 구비함으로써, 모서리(22')에는 한 점이 생긴다. 열쇠부(C)의 상대 요소는 열쇠 면 형상의 측면 모서리에서 반대편 측면 모서리까지 상보적으로 오목하게 되어 있는 면(16')이다. 그리고, 상기 작동은 동일하다. 즉, 상기 열쇠 비팅 면과 접촉시에 상기 날름쇠 핀 팁은 완전 대응 위치를 찾으며, 이 완전 대응을 달성하기 위하여 회전할 것이다. 따라서, 상기 열쇠 상의 비팅면(16')의 위치는 상기 날름쇠 핀(10)의 위치를 결정한다.
제1c도에서, 상기 날름쇠 핀(C)은 오목형이고 상기 열쇠부(B)는 볼록형이다. 상기 날름쇠 핀(C)의 팁(14)은 열쇠부 상의 점에 상보하는 작은 함몰부를 가지도록 일측(22)에서 그 반대편(20')까지 오목하다. 상기 열쇠 비팅 면과 상기 날름쇠 핀의 상호작용은 상술한 바와 같다.
제1d도와 제1e도는 D로 지시된 열쇠부와 함께 B로 지시된 볼록 날름쇠 핀을 사용하는, 그리고 그 반대의 경우를 나타내는, 다른 두가지의 기능예를 보여준다. 상기 날름쇠(B)의 볼록 날름쇠 핀 팁(14)은 열쇠부(D)의 면(16")의 형상과 맞물린다. 제1e도에 도시된 바와 같이, 부품(D)은 B의 볼록한 면과 맞물리기 위하여 오목한 부분(24)을 포함하며, 한편 짝 면 위의 팁(30)과 상호 작용하는 작은 홈부(28)에 의해 둘러 쌓인, 양측면 상의 작은 볼록부(24)를 구비하고 있다. 또한, 작동은 상술한 바와 같이 동일하다. 상기 열쇠를 향하여 바이어스되고 구멍내에 구속되어 있는 상기 날름쇠 핀은 상기 불록 면이 오목면(24)안에 놓인 상태에서 완전한 맞물림이 달성될 때까지 열쇠 비팅 면의 상보형 부분과 함께 계속해서 짝을 이루어 홈(26)내에 자리하고 있는 포인트(30)와 함께 회전할 것이다.
다시, 제1f도와 제1g도는 날름쇠 핀 또는 열쇠 비팅 요소(A) 및 E로 지시된 열쇠 비팅 또는 날름쇠 핀을 이용하는 상보적인 짝 요소들을 도시하고 있다. 이들 실시예에서, 날름쇠 핀(14)(또는 열쇠 면 16)은 테이퍼진 면(34)에 양쪽이 둘러 쌓이 편평한 면(32)을 가진다. 또한, 작동은 상술한 바와 같다. 상기 열쇠를 상기 실린더에 삽입하면, 상기 날름쇠 핀 팁은 열쇠 비팅 면과 접촉하며, 상기 날름쇠 핀은 자유롭게 회전하여, 상기 편평한 면(32)이 짝 부재 상의 대응하는 편평한 면과 접촉할 때까지 회전할 것이고, 이때 상기 측면(34)은 이 회전을 돕는다.
제2도는 이들 고유한 날름쇠 핀들을 이용하는 자물쇠용 열쇠의 일예이다. 하나 이상의 열쇠 비팅 부(36)들은 열쇠 날 상부 모서리를 따라서 위치되고 제1a도 내지 제1g도 아랫줄의 형상대로 형성, 절단 또는 절삭되어 제1도의 윗줄에 있는 날름쇠 핀들과 부합하고, 상술한 바와 같이 작동한다.
제3도는 열쇠의 다른 변형예이다. 열쇠의 날은 그 상부 모서리에 종래의 비팅(38)들을 가지며, 부가적인 비팅(40)들이 하나 이상의 하부 측면을 따라 위치된다. 상기 제2의 비팅들은 제1a도 내지 제1g도에서 설명된 바와 같은, 경사진 면으로 형성된다.
제3a도는 일 측면에 제2의 비팅들을 가지는 열쇠의 다른 변형예이다. 열쇠의 날은 그 상부 모서리에 종래의 비팅(38')을 갖고, 부가적인 비팅(40')이 측면의 적어도 한곳에 위치한다. 상기 제2의 비팅은 제1a도 내지 제1g도에 나타낸 바와 같은 경사면으로 형성된다.
제4도는 날름쇠 핀이 편평한 열쇠에 의하여 위치되는 형식의 자물쇠용 열쇠(42)의 일 부분이다. 예를 들어, 미국 특허 제4,289,002호를 참조하면, 이 경우에는, 상기 열쇠의 면에 있는 비팅홀(43) 또는 상기 열쇠의 측면에 있는 비팅홀(44)들은 상술한 바와 같이, 일측 모서리에서 타측 모서리까지 테이퍼져 있다. 부가적으로, 옵셋 팁 날름쇠 핀의 회전 위치결정이 원뿔형 비팅 홀(46)의 위치결정에 의하여 실행되어 그것의 정점이 날름쇠 핀 구멍의 축으로부터 옵셋될 수 있다. 또한, 비팅 홀(46)은 비팅 홀(43)의 중심을 통하는 선으로부터 옵셋된다.
제5도는 축방향의 핀 날름쇠 자물쇠를 작동시키기위한 열쇠(48)의 일 부분을 보인 사시도이다(예컨데, 미국특허 제3,738,136호 참조). 이 개선예에서는 상기 테이퍼진 비팅면은 52에 보여진 실린더의 선단에 위치할 수 있고, 또는 54에서처럼 측면에 위치할 수도 있다.
필요하다면, 돌기부(미도시)와 상호작용하는 홈과 같은 날름쇠 핀 회전 제한부가, 날름쇠 핀의 회전을 제한하기 위하며 그리고, 날름쇠 핀의 높은 모서리가 열쇠 면의 높은 모서리와 접촉하는 것을 막기 위해서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 열쇠 상의 상보되는 짝 면에 의하여 자물쇠 실린더내에 날름쇠 핀이 정확하게 위치될 수 있도록 날름쇠 핀의 면이 일측 모서리에서 타측 모서리까지 경사진, 상보되는 열쇠 면을 갖는 쉽게 생산가능한 날름쇠 핀을 만들 때 많은 문제점을 해결하게 된다.

Claims (15)

  1. 날름쇠 핀의 인접한 일 측면에서 날름쇠 핀의 인접한 반대측면까지 경사지도록 형상된 하나의 날름쇠 핀 팁 면과, 상기 날름쇠 핀 팁에 대하여 실질적으로 상보적으로 형성된 하나의 열쇠 날 면을 구비하여, 상기 열쇠 날 면과 날름쇠 핀 팁이 초기에 부분 접촉할 때, 물리는 상기 열쇠 면은 상기 날름쇠 팁의 면이 상기 상보적으로 면들을 따라 접촉하도록 움직이게 하여, 상기 날름쇠 핀이 그 축에 대하여 회전하게 되고 적절한 해제 위치에 놓이게 하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  2. 제1항에 있어서, 상기 날름쇠 핀 팁 면과 열쇠 날 면은 이들의 접촉면적 전체에 걸쳐서 편평한 경사면인 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  3. 제1항에 있어서, 상기 면들 중의 적어도 하나는 볼록하게 굴곡진 면이며 이 면들중의 다른 하나는 오목하게 굴곡된 면인 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경사진 날름쇠 핀 팁 및 상호작용하는 열쇠 날 면 중 적어도 하나는 볼록하게 굴곡된 면이고, 다른 하나는 면의 중심부에서 부분적으로 오목하며 양 측면은 부분적으로 볼록한 부분에 의해 둘러쌓인 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  5. 제1항에 있어서, 상기 경사진 날름쇠 핀 팁 및 상호작용하는 열쇠 날 면 중 적어도 하나는 편평한 경사면이고, 다른 하나는 일 면으로부터 반대 면까지 연장되어 있는 경사중심 내에 편평한 중심부를 가지며, 상기 편평한 중심부의 양 모서리에 인접하는 볼록한 형상의 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  6. 제4항에 있어서, 상기 볼록하게 굴곡된 면 부분은 날름쇠 핀 측면 모서리 면에 약간 못미쳐 연장되고, 상기 부분적으로 오목한 면은 다른 볼록한 면의 모서리에서 뾰족한 면과 상호작용하기 위하여 날름쇠 핀 몸체의 모서리 주위로 연장되는 융기림에 의해 둘러 쌓인 것을 특징으로 하는 실린더 자물쇠용 날름쇠 핀 및 열쇠.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 적어도 상부 모서리 꼭대기에 형성된 상보적인 비팅 면들을 가진, 전체적으로 사각형인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 적어도 일 측면에 형성된 상보적인 비팅 면들을 가진, 전체적으로 사각형인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 적어도 일 측면에 형성된 상보적인 비팅 면들을 가진, 전체적으로 편평한 형태인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  10. 제9항에 있어서, 상기 비팅 면들은 열쇠 날에서 실질적으로 원추형 구멍들을 형성함으로써 생성되며, 상기 구멍들의 정점은 날름쇠 핀 구멍들의 축 위치로부터 옵셋되는 것을 특징으로 하는 열쇠.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 모서리들에 형성된 적어도 몇 개의 상보적인 비팅 면들을 갖는, 전체적으로 편평한 형태인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  12. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 앞쪽 끝에 형성된 적어도 몇 개의 상보적인 비팅 면들을 갖는, 전체적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  13. 제1항에 있어서, 상기 열쇠 날은 측면에 형성된 적어도 몇개의 상보적인 비팅 면들을 갖는, 전체적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 열쇠.
  14. 제1항에 따른 비팅이 형성된 열쇠를 만들기 위하여, 열쇠 날이 형성되지 않은 미 가공부를 구비한 것을 특징으로 하는 열쇠.
  15. 날름쇠 핀의 한쪽 모서리에서 다른쪽 모서리까지 전체적으로 경사를 이루기 위해서 날름쇠 핀의 팁 부분 위에 면을 제공하는 단계와, 상기 날름쇠의 팁 부분 위의 면에 전체적으로 상보되는 열쇠 위의 면을 형성하는 단계와, 자물쇠에 열쇠를 삽입함으로써 상기 면들을 접촉시키는 단계와, 날름쇠 핀이 상기 상보적인 면들이 서로 완전히 접촉할 때까지 회전하도록 상기 면들 중 하나를 다른 하나에 바이어스시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형성된 열쇠에 의하여 실린더 자물쇠의 날름쇠 핀 구멍 내에서 날름쇠 핀을 회전시키는 방법.
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