Навигация: => 

МЕХАНИЧЕСКИЙ КОДОВЫЙ ЗАМОК "ТУЗИК"

Яковлев Александр Олегович

- ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЗАМКА -

Вступление | Графические материалы | Устройство замка | Движение кодовых колец

  Функционально замок работает следующим образом. Для закрывания замка засовный стержень 4 (см. фиг. 1) вставляют в отверстие корпуса 1 до упора в крышку корпуса 2 (см. фиг. 4), что возможно сделать, лишь совместив продольную канавку 6 (см. фиг. 1) на засовном стержне 4 с полукруглым зубом 15. Далее корпус 1 поворачивают относительно засовного стержня 4 (или засовный стержень 4 относительно корпуса 1) по часовой стрелке. При этом в секторе поворота a₁ (см. фиг. 7) запорное кольцо 8 закрывает замок. Позиционирование при этом отключено. На этом участке можно вернуться назад и открыть замок снова. При дальнейшем повороте, после закрывания замка запорным кольцом 8, замок перейдёт в режим позиционирования. Появятся щелчки и перемещение по точкам позиционирования. Далее продолжают поворот в том же направлении на произвольный угол более 360⁰. При этом произойдёт сброс набранного при открывании замка кода. Замок закрыт.

  Для открывания замка, сначала сбрасывают неверно набранный код, если его набор имел место. Для этого производят поворот по часовой стрелке на произвольный угол более 360⁰. Затем начинают набор первого разряда, сменив направление вращения. Количество пройденных точек позиционирования подсчитывается в уме до набора нужного значения. Затем производят смену направления вращения и набор второго разряда. И т. д. Если набор всех разрядов произведён правильно, далее, при повороте против часовой стрелки, позиционирование отключается, замок переходит в режим управления запорным кольцом 8, которое при дальнейшем вращении выходит из проточки в засовном стержне. Продолжение вращения в точке открывания замка станет невозможным, так как появится упор.

  В зависимости от сборки механизма замка, последовательность действий может быть и другой, например, зеркально противоположной, или с иным направлением сброса.

  Работа запорной системы проиллюстрирована двумя рисунками (см. фиг. 7). На первом – замок в открытом состоянии. Центр отверстия запорного кольца 8 совпадает с центром отверстия в корпусе 1(см. фиг. 1). При закрывании механическое усилие передаётся с одной стороны от засовного стержня 4 на полукруглый зуб 15 запорного кольца 8 (см. фиг. 7), вокруг оси которого оно и поворачивается, а с другой стороны – от корпуса замка к шайбе обвязки 9. Толкатели 10, 11, 12 поворачиваются, заставляя закрываться запорное кольцо 8, пока толкатель 11, скользящий по нижнему контуру запорного кольца 8 не дойдёт в этом кольце до упора, образованного выступом нижнего контура. Фиксатор запора 13 при этом скользит по проточке 17 запорного кольца 8. Пружина фиксатора 14 стремится отдалить фиксатор запора 13 от запорного кольца 8, но ей препятствуют силы со стороны кодового механизма. Когда при движении толкателя 11 относительно запорного кольца 8 достигается крайнее положение, соответствующее упору, фиксатор запора 13 оказывается над отверстием под фиксатор 16 в запорном кольце 8 и, поскольку ему уже  проточка 17 не мешает, утапливается в него, фиксируя положение запорного кольца 8 в закрытом состоянии и соединяя запорное кольцо 8 и шайбу обвязки 9 в связанное механическое целое.

   Теперь вращающий момент от засовного стержня передаётся на шайбу обвязки 9, в одном направлении – через упор на запорном кольце 8, а в другом – через фиксатор запора 13 и пружину фиксатора 14.

  От толкателей 10 и 12 шайбы обвязки 9 после закрывания замка усилие передаётся на пружину сканера 26 (см. фиг. 5) через зацепы на концах пружины 27, за которые толкатели  10 и 12 её тянут – каждый в свою сторону в зависимости от направления движения. При этом противоположные концы пружины сканера 26 остаются свободными, и при деформации пружины сканера 26 могут скользить по толкателям 12 или 10 соответственно.

  Пружина сканера 26 тянет за собой жёстко закреплённый на ней сканер 25, который, перескакивая из выреза 36 (см. фиг. 9) в следующий вырез 36 на кольце позиционирования 21, что это позиционирование и обеспечивает.

  В вырезах 36 кольца позиционирования 21 сканер 25 имеет свободу перемещения в размере двух подсекторов. Здесь происходит набор кода. Если код набран правильно, сканер 25 проваливается в совмещённые друг с другом глубокие вырезы 35 кодовых колец 19 и 20, тем самым, позволяя фиксатору запора 13 (см. фиг. 5) выйти из зацепления с запорным кольцом 8. Если далее осуществляют движение в нужном направлении, то фиксатор запора 13 двигается по проточке 17 в запорном кольце 8, которое подпирает его снизу. Из-за этого фиксатор запора 13 не позволяет сканеру 25 выйти из выреза кольца позиционирования 21. Теперь связанными механически становятся корпус 1 с кольцом позиционирования 21 и сканер 24 с пружиной сканера 25. Усилие от этого блока через зацепы пружины сканера 27 передаётся на освободившуюся шайбу обвязки 9 (см. фиг. 7), которая, поворачиваясь, перемещает запорное кольцо 8. Запорное кольцо 8 выходит из месяцеобразной проточки 7 (см. фиг. 1) на засовном стержне 4, высвобождая его. 

  Работа кодовой системы. Прежде чем приступить к набору кода, кодовые кольца 19 и 20 надо привести в исходное состояние друг относительно друга и относительно любой произвольной точки позиционирования. Это осуществляется при помощи сбросового кольца 23 (см. фиг. 6). Вращая корпус 1 по часовой стрелке, кодовые кольца 19 и 20 поворачивают вместе с ним до тех пор, пока пружинящий лепесток 24 не зайдёт в зацепление с вырезом 32 на торце кодового кольца 20, после чего это кольцо останавливается. Кодовое кольцо 19 при этом продолжает движение. Оно будет двигаться в пределах своего выреза 30 на внешней поверхности, пока не упрётся в поджимную пружину 28 и не остановится. Теперь кодовые кольца 19 и 20 находятся в исходном состоянии. При дальнейшем вращении корпуса 1 они остаются неподвижными. Поскольку сбросовое кольцо 23, удерживающее в приторможенном состоянии кодовые кольца 19 и 20, фиксировано относительно толкателей 10, 11, 12 (см. фиг. 5), а те в свою очередь связаны со сканером 25 через пружину сканера 26, то кодовые кольца 19 и 20 оказываются сориентированными по отношению к сканеру 25.

  Работу кодовой системы поясняет фиг. 9. На кодовых кольцах 19 и 20, в качестве примера, закодирован код 5392. Сканер 25 находится в исходном состоянии относительно кодовых колец 19 и 20 и изображён на рисунке слева. В результате вращения корпуса 1 (см. фиг. 1) по часовой стрелке относительно засовного стержня 4, из исходного состояния сканер 25 (см. фиг. 9) движется по рисунку вправо, перескакивая по вырезам кольца позиционирования 36 до точки позиционирования, над которой стоит цифра "1". До неё пять шагов позиционирования. (Цифра "5" указана рядом с цифрой "1" в скобках.) Это значение первого разряда кода.

  Движение сканера 25 таково, что с позиции в позицию он перескакивает рывком. Это происходит потому, что, заставляя огибать трапециидальный выступ кольца позиционирования 21, пружина сканера 26 (см. фиг. 5) деформируется, и при окончании огибания выступа, где свободному движению сканера 25 уже ничего не мешает, распрямляется, перемещая сканер 25 по кратчайшей траектории. При этом сканер 25 занимает сразу возможно дальнее положение по ходу движения, даже не спускаясь к дну вырезов кольца позиционирования 36 (см. фиг. 9). При смене направления движения сканер 25 спускается к дну выреза кольца позиционирования 36 и проходит там.

  В позиции под цифрой "1" в вырезе кольца позиционирования 36 кодовые кольца 19 и 20 имеют кодовые вырезы 34. Кольцо 19 имеет вырез, занимающий один подсектор правее центра позиции под цифрой "1", а кольцо 20 – три подсектора (для первого разряда в соответствии с таблицей кодировки (см. фиг. 10)), сливающихся слева с вырезами защиты и охватывающих всю позицию под цифрой "1". При смене направления движения сканера 25, он попадает в кодовые вырезы 34 обоих кодовых колец 19 и 20 и движется влево. При этом он перемещает кольцо 19 на один подсектор. Кольцо 20 при этом остаётся неподвижным. При дальнейшем движении влево сканер 25 поднимается по боковой поверхности выреза кольца позиционирования 36 и выходит из зацепления с кодовым кольцом 19. Таким образом, производится правильный набор первого разряда.

  Если бы сканер при своём начальном движении вправо не дошёл до позиции под цифрой "1", а остановился в позиции перед ней, то он бы попал в кодовые вырезы 34 кодовых колец 19 и 20, служащие защитой первого разряда от попыток набора его методом сплошного (и, в частности, выборочного) перебора позиций. (Как, например: "один щелчок вперёд, один назад, два щелчка вперёд, два назад"  и т. д. То есть, производится набор в нескольких позициях из одной стартовой точки. Групповая выборка.) В этой защитной позиции при смене направления движения сканера 25 происходит перемещение сразу обоих кодовых колец 19 и 20. Полностью эта защита дальнейшие действия по набору кода не блокирует, но препятствует дальнейшему движению кодовых колец 19 и 20 в нужном для открывания замка направлении любым следующим шагом непосредственно.

  Свою функцию защита выполняет и в том случае, если разряд только что был правильно набран.

  В остальных позициях, кроме двух рассмотренных, сканер 25 не производит над кодовыми кольцами 19 и 20 никаких действий.

  Из выше сказанного следует, что пока правильно не набран первый разряд, второй разряд набрать не удастся. Если набор первого разряда был правильным, второй разряд набирается аналогично первому, но в другом направлении. Двигаться сканером 25 в вырезе 36 кольца позиционирования 21 теперь будет кодовое кольцо 20. Кодовое кольцо 19 останется неподвижным.

  Если для первого разряда на кодовых кольцах 19 и 20 сделаны вырезы защиты относительно двух позиций (двойная защита), то групповая выборка из половины позиций увеличит вероятность правильного набора разряда с 1/15 (при делении колец кодового механизма на 15 секторов и при единичном наборе) до 1/8. Но в этом нет ничего страшного, поскольку трудоёмкость набора возрастает в семь раз. Вероятность же правильного набора возрастает лишь в два раза. Следовательно, такой алгоритм при переборе вариантов, при попытке вскрытия замка посторонними,  совершенно не эффективен.

  Для второго и более старших разрядов двойная защита не требуется, поскольку функцию защиты, кроме защиты, специально закодированной для данного разряда, выполняют так же предыдущие разряды.

  Противощелчковое кольцо 22 нужно для того, чтобы не были слышны щелчки при движении сканера 25 по кодовым кольцам 19 и 20. Например, если подойти к позиции под цифрой "1" не слева, а справа, то, медленно двигая сканер 25 по кодовым кольцам 19 и 20 в вырезе кольца позиционирования 36 слева направо, будет слышен небольшой щелчок, так как сканер во втором по ходу движения подсекторе соскочит в кодовые вырезы 34 кодовых колец 19 и 20. Противощелчковое кольцо 22 препятствует этому, так как перекрывает кодовые вырезы 34 и не даёт сканеру 25 в них соскочить.

  Противощелчковое кольцо 22 может перемещаться относительно кольца позиционирования 21 лишь в пределах одного подсектора (это задано конструктивно). Это перемещение происходит при смене направления движения сканера либо в прорезях кольца позиционирования, либо при переходе сканера из позиции в позицию (он перемещает противощелчковое кольцо 22, цепляясь за его трапециидальные выступы). Таким образом, положение противощелчкового кольца 22 зависит от направления движения сканера 25. А это означает, что в кодовом механизме учитывается, с какой стороны сканер 25 подходит к точке позиционирования. Так, к позиции под цифрой "1" можно подойти слева и совершить работу по перемещению кодового кольца 19 (никаких щелчков при этом не будет), и бесполезно с этой целью подходить справа.

НАПИСАТЬ ПИСЬМО АВТОРУ ПУБЛИКАЦИИ

Назад