[0002] 本申请是2014年2月28日提交的美国
专利申请号14/194,546的部分连续案，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0003] 本公开总体上涉及锁，并且更具体但不排他地涉及包括模块化芯的锁。
背景技术
[0004] 锁头有时包括锁定侧边条，其选择性地防止芯相对于壳体旋转。这种类型的某些常规锁受到各种限制。因此，在该技术领域中仍然有对进一步改进的需要。
发明内容
[0005] 在一种形式中，芯组件包括芯、能移动地安装在所述芯上的侧边条、以及安置在所述芯中的多个
齿条弹子（rack pin）。侧边条被偏置至外部
位置，其中，侧边条延伸超过所述芯的外表面。每个齿条弹子均是包括钥匙沿循腿部和侧边条接合腿部的单件式整体结构。侧边条接合腿部包括至少一个真入口（gate）和多个假入口。当每个齿条弹子的真入口与侧边条对齐时，侧边条能自由地径向向内运动至内部位置。本申请的进一步的
实施例、形式、特征和方面将从本文所提供的描述和
附图中变得显而易见。
附图说明
[0006] 图1是根据本发明的实施例的锁头的透视图示。
[0007] 图2是在图1的锁头中使用的
锁芯的分解视图。
[0008] 图3是处于锁定状态的图1的锁头的横截面视图。
[0009] 图4是处于未锁定状态的图1的锁头的横截面视图。
[0010] 图5是根据本发明的实施例的芯主体和盖板的透视图示。
[0011] 图6是根据本发明的实施例的齿条弹子的透视图示。
[0012] 图7是根据另一实施例的锁头的分解组件图示。
[0013] 图8是图7中所描绘的锁头的
自上而下的横截面图示。
[0014] 图9是在图7中所描绘的锁头中使用的齿条弹子的透视图示。
[0015] 图10是根据另一实施例的锁头的分解组件图示。
[0016] 图11是图10中所描绘的锁头的自上而下的横截面图示。
[0017] 图12是沿图11中描绘的剖切线XII-XII截取得的图10中所描绘的锁头的横截面图示。
[0018] 图13是沿图11中描绘的剖切线XIII-XIII截取得的图10中所描绘的锁头的横截面图示。
[0019] 图14图示带有钥匙的图10中所描绘的锁头的子组件。
[0020] 图15是图14中所描绘的子组件的立视图。
[0021] 图16图示常规锁头和图10中所描绘的锁头的横截面视图。
[0022] 图17是根据一个实施例的把手组件的透视图示。
[0023] 图18是图17中所描绘的把手组件的横截面图示。
具体实施方式
[0024] 出于促进对本发明的原理的理解的目的，现在将参考在附图中图示的实施例，并且将使用特定的语言来描述所述实施例。然而，将理解的是，这并不旨在限制本发明的范围。如本发明所涉及的领域的技术人员通常将想到的那样，可预想到对所描述的实施例的任何改变和进一步的改型，以及对如本文所描述的本发明的原理的任何进一步的应用。
[0025] 如本文中所使用的那样，使用术语“纵向”、“侧向”、“横向”来表示沿着或者大体上沿着三个相互垂直的轴线的运动或间隔。在图7中图示的坐标平面中，X轴线定义纵向方向（包括近端方向和远端方向），Y轴线定义侧向方向，并且Z轴线定义横向方向。使用这些术语以便易于方便和描述，并且不关于系统相对于环境的具体定向。例如，参考纵向方向的描述可以等同地应用于竖直方向、
水平方向或者相对于环境的离轴定向。额外地，沿一个方向的运动或间隔无需排除沿另一方向的运动或间隔。例如，被描述为彼此“侧向偏移”的元件也可以在纵向方向和/或横向方向上偏移，或者可以在纵向方向和/或横向方向上对齐。因此，术语将不被解释为限制本文所描述的主题的范围。
[0026] 现在参考图1，说明性锁头100包括壳体101和芯组件200。壳体101包括壳主体120，并且壳体101可以进一步包括塔部103，其构造成允许锁头100安装在现有的锁头
外壳中。在图示的实施例中，塔部103被构造成使得锁头100能够被安装在小格式可互换的核心（SFIC）外壳中。然而，也预想到，壳体101可以具有其他构造，诸如，例如全尺寸、
榫眼、边缘或者键入旋钮/
手柄，或者壳体101可以替代地无塔部。
[0027] 额外参考图2和图3，芯组件200
定位成部分地在由壳主体120限定的大体圆筒形室122内。芯组件200包括芯210、盖板220、侧边条230和多个齿条弹子240。壳主体120还包括纵向沟槽123，所述纵向沟槽123被构造成接收侧边条230的一部分。
[0028] 芯210包括面板211、凹入部分212、纵向通道213、多个腔214和构造成接收钥匙的钥匙槽219。凹入部分212被构造为芯210的拱形部分，并且其大小和形状被设计成接收盖板220。凹入部分212具有凹部半径R212，其小于芯主体半径210。通道213沿芯210的轴向方向延伸，并且被构造成接收侧边条230和偏置构件203。腔214中的每一个均被构造成接收齿条弹子240和偏置构件204，并且连接至凹入部分212、纵向通道213和钥匙槽219。当钥匙插入钥匙槽219中时，每个齿条弹子240均能够接合侧边条230和钥匙两者。
[0029] 盖板220被构造为包括终止表面221和狭槽225的拱形板。盖板220的内半径对应于凹部半径R212，并且外半径对应于芯主体半径R210。盖板220被构造成被接收在凹部212中，使得盖板220能旋转地联接至芯210。在图示的形式中，盖板220包括具有大于180°的圆心
角的弧，并且终止表面221分开的距离小于穿过凹部212的直径。虽然示例性盖板220包括具有大约200°的圆心角的弧，但是也可预想到其他圆心角。在某些实施例中，盖板可以具有在185°和315°之间、在190°和280°之间、或者在195°和220°之间的圆心角。在其他实施例中，弧可以具有小于180°的圆心角。下文参考图5描绘一种这样的盖板的示例性形式。
[0030] 图示的盖板220略有柔性，使得将终止表面221分开的距离对应于穿过凹部212的直径并不引起盖板220的永久
变形.。这进而允许通过经由卡扣配合动作将盖板220按压到凹部212中来将盖板220安装到凹部212中。当安装在凹部212中时，盖板220被能旋转地夹持到芯210。因此，盖板220能够在凹部212的限制内围绕芯210的纵向轴线旋转，但是大体上防止了沿芯210的径向或轴向方向的运动。如本文中所使用的，术语“大体上”可以用于
修改数量性表达，其能够在不导致其涉及的基本功能改变的情况下获准变化。例如，在大体上防止了盖板220的径向和轴向运动的情况下，然而只要腔214保持被
覆盖，那么盖板220就可以能够进行轻微地径向和/或轴向运动。
[0031] 虽然示例性盖板220以上文描述的卡扣配合方式安装，但是也预想到可以诸如例如在附连面板211之前通过使盖板滑动到凹部212中来安装盖板220。替代地，凹部212可以延伸至芯210的与面板211相对的端部，并且可以使盖板220滑入凹部212中并且由脊部或保持件保持在其中。
[0032] 盖板220能在闭合位置（图3）和敞开位置之间围绕芯210的纵向轴线旋转，并且能够在不脱离芯210的情况下在闭合位置和敞开位置之间旋转。在闭合位置中，腔214由盖板220覆盖，且齿条弹子240和偏置构件204被保持在腔214中。当从壳体101移除芯组件200时，闭合的盖板在不需要使用芯从动件的情况下防止锁头100“分解”。在盖板220的敞开位置中，腔214被暴露，并且齿条弹子240能够被插入腔214中或者能够从腔214移除。这允许芯组件200在被安装在适合于锁类型的壳体中之前被完全组装。芯组件200的模块化本质使得能够实现将相同的芯安装在对应于不同锁类型的各种壳体中的任一壳体中。
[0033] 在芯210上形成的脊部215阻碍盖板220从敞开位置和/或闭合位置的旋转。当盖板220处于闭合位置时，脊部215
接触终止表面221中的一个。当盖板220处于敞开位置时，脊部
215定位在狭槽225中。脊部215从凹入部分212的表面突出的距离大到足以阻碍盖板220的偶然旋转，但又足够小以不妨碍有意旋转。换言之，脊部215在缺乏施加于盖板220的
阈值转矩时防止盖板220旋转。在某些实施例中，脊部215可以是在纵向方向上具有小的长度的隆起。在其他的形式中，脊部215可以沿芯210的纵向方向延伸。额外地，脊部215的横截面可以是曲线的、直线的或其结合。在某些实施例中，芯210可以包括多个脊部，或者芯主体可以省略脊部215。例如，一个或多个脊部可以形成在盖板220上，且对应成形的沟槽可以形成在芯
210上。
[0034] 侧边条230定位在纵向通道213中，并且由偏置构件203径向向外偏置。侧边条230包括主体部分231、在主体部分231的径向外侧上呈逐渐变细部分232形式的
凸轮表面，以及位于主体部分231的径向内侧上呈突出部233形式的
过盈配合（interference）构件。在图示的形式中，过盈配合构件233包括成对的凹部，且
弹簧203安置在所述凹部中并径向向外偏置侧边条230。除了凹部之外，示例性过盈配合构件是单个连续的突出部233。在其他实施例中，过盈配合构件可以包括多个离散的突出部，每一个突出部均被构造成接合齿条弹子240中的一个。
[0035] 主体部分231的高度对应于通道213的高度，使得侧边条230的运动大体上只限于芯210的径向方向。在图示的形式中，突出部233的高度小于主体部分231的高度，尽管也预想到主体部分231和突出部233可以同样高，或者大体同样高。此外，虽然逐渐变细部分232被描绘为具有大体由直线围着的横截面，但是也预想到逐渐变细部分232可以包括曲线轮廓。
[0036] 齿条弹子240与偏置构件204一起定位在腔214中。当盖板220处于闭合位置时，偏置构件204朝向钥匙槽219推动齿条弹子240。每个齿条弹子240均包括第一腿部241和第二腿部242。在图示的实施例中，第一腿部241布置成垂直于第二腿部242，尽管也预想到其他构造。例如，在某些实施例中，腿部241、242可以布置成大体上彼此垂直，或者可以相对于彼此偏移一定倾斜角度。在图示的实施例中，第二腿部242从第一腿部241的端部沿单个方向延伸，且齿条弹子240能够因此被视为包括L形齿条弹子。
[0037] 第一腿部241至少部分地定位在钥匙槽219中，并且被构造成沿钥匙的顶部切口行进。第一腿部241可以包括逐渐变细的底表面（即，成角度的或弯曲的）以促进这种行进。当钥匙被插到钥匙槽219中时，随着第一腿部241沿钥匙的顶部切口行进，齿条弹子240中的每一个均沿大体上垂直于钥匙插入的纵向方向的侧向方向运动。由于偏置构件204推动第一腿部241与钥匙接触的事实，因此齿条弹子240中的每一个的位置对应于在接触点处钥匙的根部深度。如果阻碍齿条弹子240沿必要方向运动，那么受阻的齿条弹子240和钥匙的齿之间的干涉就防止插入或抽出钥匙。
[0038] 第二腿部242包括至少一个凹口243，其被构造成接收突出部233的一部分。齿条弹子240中的一个或多个可以包括多于一个凹口243，使得芯组件200能够使用万能钥匙。当凹口243与突出部233对齐时，突出部233能够进入凹口243。这限定了齿条弹子240的未锁定位置，其中，齿条弹子240不防止侧边条230径向向内运动。当凹口243与突出部233未对齐时，突出部233接合第二腿部242的接触表面244。这限定齿条弹子240的锁定位置，其中，齿条弹子240防止侧边条230径向向内运动。
[0039] 凹口243与突出部233的对齐或未对齐由齿条弹子240的竖直位置确定，这进而取决于插入的钥匙在对应咬合位置处的根部深度。当插入适当的钥匙时，每个齿条弹子240均位于未锁定位置并且其凹口243中的一个与突出部233对齐。这种构造限定芯组件200的非锁定状态，其中，侧边条230能自由地径向向内运动。当插入不适当的钥匙时，至少一个齿条弹子240将定位在锁定位置，其中，其凹口243中的任一个均不与突出部233对齐。这种构造限定芯组件200的锁定状态，其中，防止侧边条230径向向内运动。
[0040] 额外参考图4，现在将进一步详细地描述锁头100的操作。图3图示处于初始位置的芯组件200，其中，偏置构件203推动侧边条至延伸位置，其中，逐渐变细部分232的至少部分定位在沟槽123中。芯组件200也处于锁定状态中，原因在于突出部233未与凹口243对齐，并且突出部233与接触表面244的相互作用防止侧边条230径向向内运动。换言之，齿条弹子240将侧边条230保持在延伸位置中。由于侧边条230不能够径向向内运动的事实，因此沟槽
123的表面与逐渐变细部分232相干涉，由此防止芯组件200相对于壳体101旋转。在齿条弹子240通过盖板220被容纳在芯210内时，侧边条230是穿过锁头100的截线的唯一元件。
[0041] 如上文所描述的那样，当适当的钥匙被插入钥匙槽中时，每个齿条弹子240均具有与突出部233对齐的凹口243，且侧边条230由此能自由地径向向内运动。在该未锁定状态中，芯组件200的旋转引起沟槽123的表面与逐渐变细部分232相互作用，由此推动侧边条230径向向内。换言之，沟槽123和逐渐变细部分232的表面是构造成在芯组件200旋转时推动侧边条230径向向内的凸轮表面。一旦已使芯组件200充分地旋转，侧边条230就定位在缩回位置中（图4），其中，突出部233被接收在每个齿条弹子240的凹口243中。在芯组件200的该旋转位置中，逐渐变细部分232定位成与壳体101的内表面接触，由此将突出部233保持在凹口243内。如上文所述，为了将钥匙插入钥匙槽219中或将钥匙从钥匙槽219抽出，齿条弹子240必需能自由行进。然而，在芯组件200的旋转位置中，由于突出部233被保持在凹口243内，所以这种行进被阻碍。因此，当芯组件200处于旋转位置中时，不能够抽出钥匙。
[0042] 当使芯组件200旋转回到初始位置时，偏置构件203推动侧边条230径向向外到沟槽123中。因此从凹口243移出突出部233，并且齿条弹子240再次变得能够自由行进，由此允许抽出钥匙。一旦钥匙被抽出，偏置构件204就推动齿条弹子240至其最初位置（图3），其中，突出部233与凹口243未对齐，且芯组件200定位在锁定状态中。
[0043] 继续参考图1-4，示例性锁头100还包括控制构件130。控制构件130能相对于壳体101旋转并且包括控制凸片132，其构造成接合锁头外壳中的对应凹口。在控制构件130（图
1）的第一角位置中，控制凸片132从壳体101径向突出到锁头外壳凹口中，由此防止锁头100从锁头外壳移除。当使控制构件130旋转至第二角位置时，控制凸片132定位在塔部103内，且锁头100能够从锁头外壳移除。
[0044] 如图2中图示，芯210可以进一步包括控制弹子腔217，且盖板220可以进一步包括开口227。控制弹子腔217和开口227定位成使得当盖板220处于闭合位置时，开口227与控制弹子腔217对齐。当芯组件200处于初始位置（图3）且盖板220处于闭合位置时，控制弹子腔217和开口227与在控制构件130中形成的对应大小的腔对齐。在控制弹子腔217中布置有控制弹子，其能在第一位置（其中控制弹子的一部分延伸到控制构件腔中）和第二位置（其中控制弹子不延伸到控制构件腔中）中操作。控制弹子被构造成与控制钥匙的特征相互作用并与其接合，其中，控制弹子在适当的控制钥匙被插入钥匙槽219中时处于第一位置，且在适当的控制钥匙未这样插入钥匙槽219中时处于第二位置。
[0045] 当适当的控制钥匙被插入时，芯组件200定位在未锁定状态中，且控制弹子处于第一位置。在该状态中，由于控制弹子延伸到控制构件腔中，所以芯210的旋转也引起控制构件130的旋转。一旦控制构件130处于第二角位置，控制凸片132就定位在塔部103内，且锁头100能够从锁头外壳移除。在某些实施例中，控制弹子可以与控制钥匙上的侧铣部相互作用，使得控制弹子的位置独立于钥匙顶部切口，由此提供更多的安全性和控制。
[0046] 一旦锁头100已从锁头外壳移除，芯组件200就能够从壳体101移除以便重新上弹子（re-pinning）。为了对芯组件200重新上弹子，用户使盖板220从闭合位置旋转至敞开位置，其中盖板220可以由脊部215保持。用户从腔214中移除弹簧204和齿条弹子240中的至少一些。用户可以简单地重新布置齿条弹子240中的一些（即，通过将齿条弹子240中的至少一些放置在不同的腔214中），可以用新齿条弹子取代齿条弹子240中的一个或多个，或者其结合。然后弹簧204被放回腔214中，且使盖板220旋转回到闭合位置，在此盖板220由脊部215保持。用户接着将芯组件200插入到壳体101（或者相同的、相似的或不同的样式的另一壳体）中 ，将锁头100插入到锁头外壳中，并使芯组件200和控制构件130旋转至一位置，在该位置中，控制凸片132防止从外壳移除锁头100。因为芯组件200是独立的，所以在组装期间不需要在壳体101中定位弹簧和驱动弹子，由此减少了上弹子过程的时间和复杂性。
[0047] 图5图示第二示例性芯310和盖部320。芯310被构造成大体上类似于芯210且包括具有小于芯310的其余部分的半径的半径的凹入部分312，和被构造成接收齿条弹子（诸如齿条弹子240）的多个腔314。凹入部分312构成芯310的拱形部分。由凹入部分限定的弧的圆心角此后被称为凹部角α。
[0048] 盖部320包括盖板322，其定位在凹入部分312中，和保持器324，其将盖部320能旋转地联接至芯310。盖板322在几何形状上是拱形的，且具有此后被称为盖板角β的圆心角。盖板322具有对应于凹入部分312的半径的内部半径，和对应于芯310的外部半径的外部半径。保持器324可以定位在芯310上的周向沟槽中。在图示的实施例中，拱形保持器324具有大于约190°且小于约300°的圆心角，并且以类似于上文关于盖板220所描述的方式卡扣配合到周向沟槽内。在其他实施例中，保持器324可以具有更大的圆心角，其可以高达360°。换言之，保持器324可以是周向环绕芯310的一部分的完整圆环。在又进一步的实施例中，保持器324可以具有更小的圆心角，且可以定位在面板上和/或芯310的与面板相对的端部上的沟槽中。
[0049] 盖板322能沿凹部312围绕芯310的纵向轴线旋转。在盖板322的敞开位置中，暴露腔314，且齿条弹子和偏置构件能够被插入到腔314中或从腔314移除。在盖部320处于闭合位置的情况下，腔314被遮盖且弹子和弹簧被保持在腔314内。在图示的实施例中，芯310包括两个脊部315，其沿芯310的轴向方向延伸，并且被构造成阻止盖板322从闭合位置旋转。脊部315可以被构造成大体上类似于脊部215，且对脊部215的图示的和替代特征的描述同等地适用于脊部315。
[0050] 在图示的实施例中，凹部角α略微大于盖板角β的两倍，并且脊部315将凹入部分312分成第一凹入部段和第二凹入部段两部分，并且，每个凹入部段的角度跨度均对应于盖板角β。例如，如果盖板角β是30°，那么凹部角α可以在大约62°和大约70°之间。因此，盖板
322能够稳定地定位在敞开位置或者闭合位置中的任一者中，且脊部315将保持盖板322在
选定位置中，直至用户旋转盖板322至新的位置。以这种方式，当安装于壳体（诸如先前描述的壳体101）中时，脊部315促进上弹子过程且确保盖板322维持在闭合位置中。
[0051] 虽然盖板322包括具有大约30°的圆心角的弧，但是也预想到其他圆心角。在某些实施例中，盖板322可以包括具有在10°和180°之间、在15°和90°之间或者在20°和45°之间的圆心角的弧。在某些实施例中，凹部角α可以大于盖板角β的两倍。在进一步的实施例中，凹部角α可以小于盖板角β的两倍，在这种情况中，盖板322可以包括狭槽，其被构造成在盖板322处于敞开位置或闭合位置时以类似于关于狭槽225所描述的方式接合脊部315。此外，在某些实施例中，脊部315不需要将凹入部分312分成两部分。
[0052] 开锁的一种常见形式包括向锁芯施加转矩，并且调整弹子的位置直至由弹子提供的阻
力改变。阻力的这种改变被开锁者理解为表明弹子或者制栓与截线对齐，且进而将不再防止芯的旋转。重复该过程直至每个弹子均处于未锁定位置，并且然后能够旋转芯。为了对抗这种开锁，本发明的某些实施例可以包括防篡改特征。现在将参考图2和图6描述这种防篡改特征的示例性形式。
[0053] 图6描绘齿条弹子440的替代形式，其可以用在本发明的某些实施例中。齿条弹子440大体类似于先前描述的齿条弹子240，且相似的附图标记被用于指示相似的特征。为了简洁，以下描述主要集中在不同于先前参考齿条弹子240所描述的那些特征的特征。
[0054] 在齿条弹子440的本形式中，第二腿部442包括从第一腿部441沿相对方向延伸的上部部分和下部部分，由此将齿条弹子440限定为T形齿条弹子。上部部分和下部部分可以接合齿条弹子腔214的壁，由此在钥匙插入期间将齿条弹子440的运动大体约束于平行于第二腿部442的侧向轴线的运动。
[0055] 第二腿部442还包括形成在接触表面444中的多个假入口凹口446。每个假入口凹口446均由成对的相邻突出部447限定。如果未授权的人试图使用上述方法开锁，则由开锁者提供的转矩推动侧边条230径向向内，且突出部233进而与接触表面444形成接触。当开锁者用开锁工具调整齿条弹子440的位置时，侧边条突出部233接合假入口凹口446或突出部447中的一者，由此改变由齿条弹子440提供的阻力。开锁者将错误地将阻力的这种变化理解为表明齿条弹子440处于未锁定位置。然而，因为齿条弹子440实际上处于锁定位置，所以侧边条突出部233与接触表面444的接合防止芯组件200的旋转，如上文详细地描述的那样。
[0056] 第一腿部441还包括与第一腿部241的描写不同的特征。例如，第一腿部441包括逐渐变细部分445，其构造成在钥匙插入期间促进齿条弹子440沿钥匙的顶部切口行进。逐渐变细部分445可以具有对应于咬合长度和齿角度（对于钥匙的具体形式而言是标准的）的形状。在这种情况中，当钥匙被完全插入时，逐渐变细部分445可以定位成与邻近齿齐平，使得当芯组件200处于旋转位置时，齿条弹子440大体上防止钥匙沿任一方向的运动。第一腿部441也可以包括毂449，其构造成被接收在弹簧204的一个端部中，以防止在操作期间弹簧
204滑出与第一腿部441的接合。
[0057] 虽然附图仅描绘了L形齿条弹子240和T形齿条弹子440，但是也预想到其他形式的齿条弹子。在某些实施例中，齿条弹子中的一个或多个可以包括相对于第二腿部在第一腿部的相对侧上的第三腿部。在这种实施例中，第二腿部和第三腿部各自可以仅沿一个方向延伸（即，U形构造），两者均可以沿相对方向延伸（H形构造），或者竖直腿部中的一个可以沿两个方向延伸且另一个可以仅沿一个方向延伸（h形构造）。在这样的实施例中，第三腿部可以包括侧边条接收凹口，且芯组件200可以包括类似于侧边条230的第二侧边条，当第二侧边条的突出部未与第三腿部中的凹口对齐时，这进而防止芯组件200的旋转。
[0058] 参考图7和图8，根据另一实施例的锁头500包括壳体510、能旋转地安装在壳体510中的芯520，能移动地联接至芯520的侧边条530、以及多个齿条弹子540，其安置在芯520中且能操作为选择性地防止侧边条530的运动。锁头500能由钥匙590操作，且可以进一步包括能移动地安置在芯520中的防松弹子（check pin）560。
[0059] 在图示的形式中，壳体510是键入手柄样式的，并且包括壳主体511和从壳主体511延伸的窄书脊部（bible）或塔部514。壳主体511限定大体上圆筒形室512和纵向沟槽513。在锁头500包括防松弹子560的实施例中，壳体510还可以包括被定大小且构造成接收防松弹子560的一部分的凹部516。
[0060] 芯520能旋转地安装在室512中，并且截线501形成在芯520的外表面和壳体510的内表面之间。如将理解的，截线501是环形边界，其周向地环绕芯520。芯520包括钥匙槽521、被定大小且构造成接收侧边条530的纵向通道523，以及与钥匙槽521和通道523连通的多个齿条弹子腔524。钥匙槽521沿纵向轴线X和侧向轴线Y延伸。纵向轴线X和侧向轴线Y限定假想边界平面580，其将芯520分成第一芯部段581和第二芯部段582。芯520还可以包括环形通道525，并且锁头500可以进一步包括夹具505以防止芯520从壳体510移除。如图8中图示，夹具505可以被接收在环形通道525中并且邻接壳体510的远端端部。如下文进一步详细描述的那样，芯520还可以包括纵向凹槽522和/或防松弹子腔526。
[0061] 侧边条530安置在纵向通道523中，并且诸如例如经由弹簧503在径向向外方向上偏置。侧边条530包括径向外部凸轮表面或者逐渐变细部分532和径向内部过盈配合构件533。当芯520处于初始位置时，侧边条530穿过截线501，并且逐渐变细部分532被接收在沟槽513中。
[0062] 侧边条530具有外部位置、内部位置以及中间位置。在所述外部位置中，侧边条530穿过截线501，且逐渐变细部分532被接收在沟槽513中。当向芯520施加转矩时，逐渐变细部分532和沟槽513的表面之间的接合引起侧边条530径向向内凸出（cam）一小量至中间位置。在中间位置中，侧边条530穿过截线501，且逐渐变细部分532与沟槽513的逐渐变细表面接合。如果由一个或多个齿条弹子540阻止侧边条530进一步径向向内运动，则侧边条530就防止芯520的进一步旋转。如果侧边条530能自由径向向内行进，则随着逐渐变细部分532沿沟槽513的逐渐变细表面行进且与壳体510的内表面接触，芯520的旋转引起侧边条530径向向内凸出至内部位置。在内部位置中，侧边条530被接收在纵向通道523内，且不穿过截线501。
因此，能够实现芯520的进一步旋转。
[0063] 额外地参考图9，每个齿条弹子540均包括第一或钥匙接合腿部541以及第二或侧边条接合腿部542。与上文描述的齿条弹子240、440一样，每个齿条弹子540均被构造为单件式整体结构，并且第一腿部和第二腿部541、542彼此一体地形成。第一腿部541包括钥匙沿循表面545，其被构造成接合钥匙590上的边缘切口594。第一腿部541还包括圆筒形部分548，其相应地限定杯部549，其被定大小且构造成接收弹簧503的一部分。第二腿部542布置成大体上垂直于第一腿部541，并且包括面向侧边条530的接触表面544。接触表面544包括至少一个接收凹口或真入口543以及多个浅凹口或假入口546。
[0064] 如图8中图示，每个齿条弹子腔524均包括构造成接收第一腿部541的第一滑道584，以及构造成接收第二腿部542的第二滑道585。第一滑道584包括构造成接收第一腿部
541的圆筒形部分548的圆形部分。第一滑道通向钥匙槽521并且从其沿第一侧向方向（图示为向上方向）延伸。当边缘切口的钥匙590被插入钥匙槽521中时，第一腿部541的钥匙沿循表面545沿边缘切口咬合轮廓594行进。第二滑道585从第一滑道584沿第二侧向方向（图示为向下方向）延伸。第二滑道通向纵向通道523，使得当齿条弹子540沿侧向方向行进时，真入口543变得选择性地与过盈配合构件533对齐。虽然预想到其他形式，但是在图示的实施例中，每个第一滑道584的圆形部分均在边界平面580上居中，并且每个第二滑道585均形成在第一芯部段581中。
[0065] 每个假入口546均形成在成对的邻近突出部547之间，该对邻近突出部547限定假入口546的侧向宽度。真入口543和每个假入口546的侧向宽度均足以接收过盈配合构件533的一部分。因此，当过盈配合构件533与真入口543中的一个或者假入口546中的一个对齐时，随着侧边条530径向向内凸出至中间位置，过盈配合构件533将进入该对齐的入口。每个假入口546还具有小于真入口543的深度的横向深度。当过盈配合构件533与假入口546中的一个对齐时，假入口546的后表面防止侧边条530径向向内凸出至内部位置或未锁定位置。因而，侧边条530被保持在中间位置中，并且防止芯520的进一步旋转。额外地，当过盈配合构件533被接收在假入口546中的一个中时，过盈配合构件533与邻近突出部547之间的接合防止齿条弹子540运动至其中真入口543与过盈配合构件533对齐的位置。换言之，齿条弹子
540被保持在锁定位置中，并且不能够运动至未锁定位置。
[0066] 在图示的形式中，每个真入口543均由上表面586和下表面587限定。相似地，过盈配合构件533由上表面588和下表面589限定。表面586-589中的每一个均被布置成大体上垂直于边界平面580，使得过盈配合构件533和真入口543均设有对应成形的横截面，该横截面可以是大体上矩形的。如下文进一步详细描述的那样，也预想到过盈配合构件533和/或真入口543不需要具有矩形横截面。
[0067] 如上文所述，锁头500还可以包括安置在形成于芯520中的防松弹子腔526中的防松弹子560。防松弹子560包括延伸到钥匙槽521中的臂部562，以及定位在防松弹子腔526中的圆筒形主体564。主体564还包括延伸超过臂部562的延伸部566。防松弹子560能在锁定位置和未锁定位置中操作，并且可通过弹簧506朝向锁定位置偏置。在锁定位置中，主体564定位在芯520中，并且延伸部566被接收在形成于壳体510中的凹部516中。防松弹子560因此穿过截线501，并且由此防止芯52旋转。在未锁定位置中，防松弹子560不穿过截线501，并且因此不防止芯520旋转。钥匙590可以包括被构造成径向向内推动臂部562的斜坡，由此当钥匙590被完全插入时，使防松弹子560运动至未锁定位置。
[0068] 在图示的实施例中，芯520包括纵向凹槽522，其与第一滑道584的圆形部分连接，且锁头500进一步包括盖板502，其安置在凹槽522中。在组装期间，可以将齿条弹子540插入到齿条弹子腔524中，且可以将弹簧504插入到杯部549中。随后可以将盖板502放置在凹槽522中，由此将弹簧504和齿条弹子540保持在齿条弹子腔524内。在某些形式中，可以将盖板
502固定地联接至芯520，诸如，例如通过型锻操作。在其他实施例中，可以将盖板502能释放地联接至芯520，诸如，例如，通过夹具。在进一步的实施例中，盖板502可以简单地由壳体
510的内表面保持在凹槽522内。也预想到，可以省略盖板502。例如，齿条弹子腔524可以呈仅在一端敞开的
盲孔的形式。在这样的实施例中，可以将弹簧504和齿条弹子540插入通过与图示的凹槽522相对的芯520的一侧。
[0069] 参考图10-13，根据另一实施例的锁头600包括壳体610、芯620、第一侧边条630以及多个齿条弹子640，每个齿条弹子640均被定大小和成形为大体上类似于上文参考锁头500所描述的那些。锁头600还包括多个指形弹子660和第二侧边条670。如下文进一步详细描述的那样，在某些实施例中，锁头600可以被视为包括壳体610和芯组件609，其构成锁头
600的其余元件。
[0070] 每个指形弹子660均安置在形成于芯620中的指形弹子腔626中。更具体地，每个指形弹子腔626均形成在第二芯部段682中。每个指形弹子660均包括延伸到钥匙槽621中的指部662。每个指形弹子660还包括圆筒形主体664，其包括限定脊部666的成对凹部663。
[0071] 第二侧边条670安置在形成于芯620中的纵向通道627中。纵向通道627形成在第二芯部段682的外表面中，并且与指形弹子腔626连接。第二侧边条670诸如，例如，由一个或多个弹簧607沿径向向外方向偏置。第二侧边条670包括形成在其径向外侧上的凸轮表面或逐渐变细部分672。第二侧边条670还包括形成在其径向内侧上的过盈配合构件673。过盈配合构件673具有形成在其中的多个间隙676。过盈配合构件673和间隙676被定大小并构造成配合地接合指形弹子660的凹部663和脊部666。换言之，凹部663能操作成接收过盈配合构件673，且间隙676能操作成接收脊部666。
[0072] 第二侧边条670具有外部位置和内部位置。在外部位置中，第二侧边条670穿过截线601且逐渐变细部分672被接收在形成于壳体610中的对应成形的沟槽617中。当第二侧边条670被阻止径向向内运动时，壳体610和侧边条670之间的过盈配合防止芯620旋转。当第二侧边条670能自由径向向内运动时，沟槽617和逐渐变细部分672之间的接合引起侧边条670响应于芯620的旋转径向向内凸出至内部位置。
[0073] 每个指形弹子660均具有锁定位置和未锁定位置。在锁定位置中，凹部663与过盈配合构件673未对齐，和/或脊部666与间隙676未对齐。当处于锁定位置时，指形弹子660防止第二侧边条670径向向内凸出。更具体地，当第二侧边条670径向向内运动时，过盈配合构件673与主体664和/或脊部666相接触。
[0074] 额外参考图14和图15，锁头600由包括第一咬合轮廓694和第二咬合轮廓696的钥匙690操作。第一咬合轮廓694形成在钥匙690的窄边缘中，并且被构造成使齿条弹子640转位至未锁定位置。第二咬合轮廓696形成在钥匙690的宽侧表面中，并且被构造成使指形弹子660转位至未锁定位置。
[0075] 当钥匙690被插入钥匙槽621中时，指形弹子660的指部662进入沟槽697，第二咬合轮廓696在其中形成。第二咬合轮廓696接合指部662，由此引起指形弹子660在指形弹子腔626内滑动和旋转。当钥匙690被完全插入时，每个齿条弹子640和指形弹子660处于未锁定位置。更具体地，第一侧边条过盈配合构件633与在每个齿条弹子640中的真入口643对齐，第二侧边条过盈配合构件673与每个凹部663对齐，且每个脊部666与间隙676中的对应一个间隙对齐。因此，侧边条630、670中的每一个均能自由地径向向内凸出，并且由此能够使芯
620旋转。
[0076] 如上文所述，齿条弹子640能沿第一侧向方向和第二侧向方向运动。在图12-15中，侧向轴线Y被绘制为竖直轴线，并且第一侧向方向和第二侧向方向被图示为向上和向下的方向。为了清楚且简洁地描述所公开的主题，将参考附图中图示的定向使用具体的语言。将被理解的是，诸如“上部”、“下部”“上方”、和“下方”的术语出于易于方便和描述的目的被使用，并且不应当被理解为限制所公开的主题。
[0077] 参考图15，本实施例的第一侧边条630和齿条弹子640被构造成与先前描述的侧边条530和齿条弹子540略微不同。在图示的形式中，真入口643和过盈配合构件633具有非矩形横截面，并且更具体地具有楔形横截面。真入口643由上表面686和下表面687部分地限定。过盈配合构件633被对应地成形，并且由上表面688和下表面689部分地限定。上表面686、688大体上完全沿横向方向延伸，或者大体上垂直于侧向方向（齿条弹子640沿该方向滑动）延伸。换言之，上表面686、688大体上垂直于边界平面680延伸。下表面687、689从上表面686、688倾斜地偏移，并且沿横向方向和侧向方向两者延伸。换言之，下表面687、689朝向上表面686、688以及边界平面680以倾斜角度延伸。
[0078] 如上文所述，先前描述的过盈配合构件533和真入口543具有矩形横截面。在这种形式中，可能需要在相对紧公差内制造过盈配合构件533和真入口543。如果当插入钥匙时过盈配合构件533和真入口543的对齐即使轻微地偏离，那么过盈配合构件上表面588也可以定位在真入口上表面586上方，或者过盈配合构件下表面589可以定位在真入口下表面587下方。在任一情况中，过盈配合构件533都将接合接触表面544，且将阻止侧边条530径向向内运动超过中间位置。为了避免这种状况，表面586-589中的每一个都优选地以紧公差形成。
[0079] 本实施例的楔形横截面可以缓解上文描述的制造困难中的一些。具体地，在本实施例中，如果过盈配合构件上表面688定位在真入口上表面686上方，则将阻止侧边条630径向向内运动超过中间位置。然而，如果过盈配合构件下表面689与真入口下表面687稍微未对齐，则侧边条630可以能够径向向内运动直至下表面687、689彼此接合。当下表面687、689彼此接合时，促使齿条弹子640与边缘切口咬合轮廓694接触，由此防止齿条弹子640进一步侧向行进。
[0080] 如果下表面687、689之间的未对齐大于阈值量，例如由于未授权的或者不适当的切口咬合轮廓694，则阻止侧边条630运动至内部位置。因此，侧边条630继续穿过截线601，并且防止芯620旋转。如果下表面687、689之间的未对齐小，例如在制造公差内，则侧边条630就仍然可以能够运动至内部位置。由于下表面687、689之间的轻微未对齐不必然防止侧边条630运动超过中间位置的事实，因此，相比上表面686、688可以用更加宽松的公差形成下表面687、689而不会不利地影响锁头600的锁定能力。
[0081] 参考图16，锁头600与常规锁头700一起被图示。常规锁头700包括壳体710、能旋转地安置在壳体710中的芯720，以及包括多个驱动或顶部弹子730和多个从动或底部弹子740的弹子制栓系统。锁头700具有标准六弹子样式，且包括六个顶部弹子730和六个底部弹子740。壳体710也具有标准六弹子样式，且包括塔部714，所述塔部714包括装纳顶部弹子730的六个顶部弹子室713。相似地，芯720具有标准六弹子样式，且包括装纳底部弹子740的六个底部弹子室724。
[0082] 标准六弹子锁头700的某些特征和尺寸由锁头700在其中使用的各种组件约束。例如，标准六弹子壳体710的塔部714的长度通常小于1.25英寸，并且可以在一英寸至1.125英寸的范围内，在0.75英寸和一英寸之间，或者在0.875英寸和1.125英寸之间。额外地，标准样式的键入手柄壳体710的塔部714通常包括逐渐变细的切出部（cutout）715和/或矩形切出部716。长度约束和切出部部段715、716限制可用于顶部弹子室713的空间的量。因而，在不减小弹子730、740的大小的情况（这能够进而导致减小的强度和其他有害或负面影响）下，不能够将额外的制栓组添加至标准六弹子锁头700。
[0083] 在图示的锁头600中，壳体610的外部轮廓大体类似于标准壳体710的外部轮廓，并且可以与其一样。换言之，壳体610可以具有标准六弹子样式，使得锁头600可以安装在被设计成接受标准锁头700的组件中。由于锁头600不需要塔部614中的顶部弹子的事实，因此在某些实施例中可以从壳体610省去顶部弹子室。在这样的实施例中，由于壳体610具有与标准壳体710相同的外部轮廓的事实，因此壳体610仍然可以被视为具有标准六弹子样式。
[0084] 如上文所述，锁头600不需要塔部614中的驱动弹子。因此，齿条弹子腔624不需要与塔部614中的顶部弹子室对齐。在需要避免对齐的情况下，芯620内的更大量的纵向空间可用于齿条弹子腔624。例如，最近端的齿条弹子腔624可以与塔部614的逐渐变细切出部715’对齐，并且最远端的齿条弹子腔624可以与塔部614中的矩形切出部716’对齐。在某些形式中，这种额外的空间可以实现在否则将仅允许六组制栓的锁头样式内包括第七齿条弹子640。如将被理解的那样，随着额外的咬合位置的添加，可用于锁头的独特咬合码的数量指数地增长，从而提高锁的整体安全性。
[0085] 在图示的实施例中，锁头600包括壳体610和模块化芯组件609，芯组件609包括锁头600的其余元件。在某些实施例中，壳体610可以是虚拟壳体，其被定大小并构造成用于在标准锁头样式中使用。由于在壳体610中不需要顶部弹子室的事实，因此虚拟壳体610的塔部614可以是大体上实心的。换言之，不需要在虚拟壳体610中形成顶部弹子室，这可以进而减少制造成本。在其他实施例中，可以省略壳体610，并且芯组件609可以以模块化单元被制造和/或出售。在进一步的实施例中，芯组件609可以与其他形式的外壳一起被制造和/或出售。
[0086] 参考图17和图18，根据一个实施例的把手组件800包括呈把手802形式的手动
致动器。把手802包括杆部810和从其延伸的手柄804。杆部810包括圆筒形室812、第一纵向沟槽813和第二纵向沟槽817，其中的每一者均大体上类似于上文参考壳体610描述的对应元件。
换言之，杆部810取代了壳体610，并且用作芯组件609的外壳。芯组件609可以通过夹具605轴向地保持在杆部810内。
[0087] 某些常规把手组件要求杆部814具有延伸部815，以便容纳安装在其中的锁头的塔部。然而，由于芯组件609不需要塔部的事实，所以可以省略延伸部815。在某些实施例中，杆部810可以具有圆形横截面。额外地，由于杆部810仅需要容纳芯组件609，所以在某些实施例中，杆部810的最大宽度可以是0.75英寸或更小。在其他实施例中，杆部810的最大宽度可以在0.5英寸至一英寸的范围内，或者在0.75英寸至1.25英寸的范围内。
[0088] 虽然在附图和前述描述中已经详细说明和描述了本发明，但是附图和前述描述将被视为在本质上是说明性的而非限制性的，理解的是，仅优选实施例已经被示出和描述，并且期望在本发明的精神内的所有改变和改型均受到保护。应当理解的是，虽然诸如在上文的描述中所利用的优选、优选地、优选的或者更加优选的词语的使用表明这样描述的特征可能是更加令人期望的，但是其仍然可以不是必须的，并且缺少该特征的实施例被认为是在本发明的范围内，所述范围由以下
权利要求限定。在阅读权利要求时，预期的是当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或者“至少一部分”的词语时，不旨在将权利要求限制于仅一项，除非在权利要求中有相反的特别陈述。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项能够包括一部分或者整个项目，除非有相反的特别陈述。
