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无工具可更换钥匙的锁芯
申请号	CN201180046582.1	申请日	2011-08-05	公开(公告)号	CN103210163B	公开(公告)日	2016-04-27
申请人	威克赛特公司;			发明人	G·J·惠特兰;
摘要	可更换钥匙的锁芯包括插塞组件和锁芯。插塞组件包括插塞主体、多个钥匙随动件、多个齿条和承载多个齿条的齿条载体。齿条载体可相对于插塞本体在近端和远端之间移动。凸轮随动件从齿条载体向外延伸。锁芯本体包括内部可旋转地设置插塞组件的筒壁，并且具有配置在内表面处的筒壁上的凸轮轨道以引导插塞组件的凸轮随动件。凸轮轨道具有斜面部，其配置成在插塞组件围绕纵轴相对于锁芯本体旋转时使凸轮随动件和齿条载体纵向移动，从而方便多个齿条与多个钥匙随动件选择性地脱离。
权利要求	1.一种具有纵轴的可更换钥匙的锁芯，包括：插塞组件，其包括插塞本体、多个钥匙随动件、多个齿条、以及齿条载体，所述插塞本体具有配置为接收钥匙的钥匙孔，所述多个钥匙随动件可移动地设置在所述插塞本体中，所述多个齿条可移动地设置在所述齿条载体中，所述插塞本体具有近端和远端，所述齿条载体相对于所述插塞本体在所述近端和所述远端之间纵向可移动，所述齿条载体具有从所述齿条载体向外延伸的凸轮随动件；和锁芯本体，其包括具有内表面的筒壁，所述内表面限定所述插塞组件可旋转地设置在其中的内部空间，并且具有配置在所述内表面处的所述筒壁上以引导所述插塞组件的所述凸轮随动件的凸轮轨道，所述凸轮轨道具有斜面部，所述斜面部配置成当所述插塞组件围绕所述纵轴相对于所述锁芯本体旋转时使所述凸轮随动件和所述齿条载体纵向移动，从而便于所述多个齿条与所述多个钥匙随动件选择性地脱离。 2.如权利要求1所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，还包括设置在锁芯本体内的锁杆，并且其中，多个齿条中的每个齿条具有至少一个锁杆凹槽以选择性地接收所述锁杆，所述锁杆和所述锁芯本体配置成当无效钥匙插入到所述钥匙孔时防止所述插塞组件相对于所述锁芯本体旋转。 3.如权利要求1所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述齿条载体具有外表面和从所述外表面延伸到所述齿条载体中的凹入开口，所述凸轮随动件插入所述凹入开口中，并且进一步包括插入所述齿条载体和所述凸轮随动件之间的弹簧，以将所述凸轮随动件从所述外表面向外偏压远离所述纵轴。 4.如权利要求1所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，进一步包括与所述齿条载体接合以使所述齿条载体朝向所述插塞本体的所述近端偏压的偏压构件。 5.如权利要求1所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述齿条载体具有近侧位置和远侧位置，所述近侧位置与所述插塞本体的所述近端相关，在所述近端，所述多个齿条与所述多个钥匙随动件接合，并且所述远侧位置与所述插塞本体的所述远端相关，在所述远端，所述多个齿条与所述多个钥匙随动件脱离。 6.如权利要求5所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述凸轮轨道的所述斜面部配置成当所述插塞组件围绕所述纵轴相对于所述锁芯本体旋转时使所述齿条载体朝向所述远侧位置移动。 7.如权利要求5所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述凸轮轨道具有初始位置和环形轨道部，所述斜面部从所述初始位置向远侧延伸到所述环形轨道部，所述环形轨道部限定了与所述齿条载体的所述远侧位置相对应的所述齿条载体相对于所述插塞本体的运动的远侧范围，在所述插塞组件在相对于所述初始位置的20度到70度的旋转范围内相对于所述初始位置旋转之后，所述插塞组件的所述凸轮随动件到达所述环形轨道部。 8.如权利要求7所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述初始位置位于所述斜面部的基部，并且更换钥匙的位置由制动部限定在所述环形轨道部上。 9.如权利要求7所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，还包括偏压构件，其与所述齿条载体接合以将所述齿条载体朝向所述插塞本体的所述近端偏压，其中，所述凸轮轨道包括与所述斜面部以一定角度偏离的返回路径，以终止所述环形轨道部，其中，当所述凸轮随动件进入所述返回路径时，所述齿条载体通过所述偏压构件从所述远侧位置移动到所述近侧位置，以使所述多个齿条与所述多个钥匙随动件重新接合。 10.如权利要求9所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述齿条载体具有外表面和从所述外表面延伸到所述齿条载体中的凹入开口，所述凸轮随动件插入到所述凹入开口中，并且进一步包括从所述外表面向外偏压所述凸轮随动件的偏压弹簧。 11.如权利要求10所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述返回路径配置有倾斜侧壁部，以在所述插塞组件相对于所述锁芯本体进一步旋转时接合和下压所述凸轮随动件，使得所述凸轮随动件在所述齿条载体处于所述近侧位置时离开所述凸轮轨道，随着所述插塞组件相对于所述锁芯本体旋转时，在所述凸轮随动件到达所述初始位置时所述凸轮随动件与所述凸轮轨道重新接合。 12.如权利要求10所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述返回路径配置有倾斜侧壁部，以在所述插塞组件相对于所述锁芯本体进一步旋转时接合和下压所述凸轮随动件，使得在所述齿条载体返回所述近侧位置之后，所述插塞组件可在所述齿条载体保持在所述近侧位置的情况下旋转，直到所述凸轮随动件与所述斜面部重新接合为止。 13.如权利要求5所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述凸轮轨道具有环形轨道部、V形部和初始位置，所述V形部限定一对分叉斜面部，其中，所述斜面部是所述一对分叉斜面部之一，所述初始位置位于所述V形部的顶部，所述V形部从所述初始位置向远侧延伸到所述环形轨道部，所述凸轮轨道的所述一对分叉斜面部配置成在所述插塞组件围绕所述纵轴相对于所述锁芯本体旋转时使所述齿条载体朝向所述远侧位置移动。 14.如权利要求13所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述环形轨道部限定了与所述远侧位置相关的所述齿条载体的运动的远侧范围，在所述插塞组件沿相对于所述初始位置的顺时针或逆时针方向相对于所述初始位置进行20度到70度的旋转之后，所述插塞组件的所述凸轮随动件到达所述环形轨道部。 15.如权利要求13所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述一对分叉斜面部如此定位，使得所述插塞组件从所述初始位置到相应的更换钥匙的位置的旋转导致所述凸轮随动件沿着所述分叉斜面部之一移动，继而使所述齿条载体从所述近侧位置朝向所述远侧位置移动，以使所述多个齿条与所述多个钥匙随动件脱离，从而便于对所述可更换钥匙的锁芯进行更换钥匙。 16.如权利要求15所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，每个所述相应的更换钥匙位置由相应的制动特征限定在所述环形轨道部上。 17.如权利要求13所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，还包括偏压构件，其与所述齿条载体接合以将所述齿条载体朝向所述插塞本体的所述近端偏压到所述近侧位置，其中，环形轨道部包括第一环形轨道段和第二环形轨道段，每个相应的环形轨道段终止在与所述一对分叉斜面部的所述相应的一个斜面部以一定角度偏离的相应的返回路径，每个所述返回路径有助于所述齿条载体返回所述近侧位置，以使所述多个齿条与所述多个钥匙随动件重新接合。 18.如权利要求17所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，所述齿条载体具有外表面和从所述外表面延伸到所述齿条载体中的凹入开口，所述凸轮随动件插入所述凹入开口中，并且进一步包括从所述外表面向外偏压所述凸轮随动件的偏压弹簧。 19.如权利要求18所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，每个所述的相应的返回路径配置有倾斜侧壁部，以在所述插塞组件相对于所述锁芯本体进一步旋转时接合和下压所述凸轮随动件，使得所述凸轮随动件在所述齿条载体处于所述近侧位置时离开所述凸轮轨道，随着所述插塞组件相对于所述锁芯本体旋转时，在所述凸轮随动件到达所述初始位置时，所述凸轮随动件与所述凸轮轨道重新接合。 20.如权利要求18所述的可更换钥匙的锁芯，其特征在于，每个所述的相应的返回路径配置有倾斜侧壁部，以在所述插塞组件进一步旋转时接合并下压所述凸轮随动件，使得在所述齿条载体返回到所述近侧位置之后，所述插塞组件可在所述齿条载体保持在所述近侧位置的情况下沿顺时针旋转方向或逆时针旋转方向旋转，直到所述凸轮随动件与所述V形部的所述分叉斜面部之一重新接合为止。
说明书全文	无工具可更换钥匙的锁芯技术领域 [0001] 本发明涉及锁芯，更特别地，涉及一种无工具可更换钥匙的锁芯。背景技术 [0002] 当使用传统的锁芯设计为锁芯更换钥匙时，用户需要将锁芯插塞从锁芯本体取出并更换适当的弹子(销)，从而可以使用新钥匙开启锁芯。这典型地要求用户将锁芯机构从锁具中取出，随后在一定程度上拆解锁芯以去除插塞并更换弹子。这需要锁具和锁芯机构的作业知识，并且通常只能由锁匠或专业人员完成。另外，该过程通常使用专用工具并要求用户接触弹子机构以互换弹子，并替换会在更换钥匙过程中丢失或损坏的部件。最后，使用适当工具的专业人员能够容易地拾取传统锁芯。 [0003] 在美国专利No.6,860,131中，公开了可更换钥匙的锁芯，其包括具有插塞(锁栓)本体的锁芯本体和布置在其中的载体子组件。插塞主体包括多个弹簧加载的弹子，载体组件包括多个用于接合弹子以使锁芯工作的齿条。工具插入位于插塞主体表面上的工具接收孔中，以使载体从工作位置沿纵向移动到更换钥匙的位置。在更换钥匙的位置，齿条与弹子脱离并且第二个有效钥匙可以替代第一个有效钥匙。第二个有效钥匙插入插塞主体的钥匙孔中，随后工具松开以使齿条与弹子重新接合，从而完成更换钥匙的过程。发明内容 [0004] 本发明提供了一种无工具更换钥匙的锁芯，其在无需拆解锁或无需工具的情况下方便了锁芯的更换钥匙。 [0005] 本发明的一个方面涉及了一种具有纵轴的可更换钥匙的锁芯。可更换钥匙的锁芯包括插塞组件和锁芯。插塞组件包括插塞主体、多个钥匙随动件、多个齿条和齿条载体。插塞主体具有配置成接收钥匙的钥匙孔。多个钥匙随动件可移动地设置在插塞主体中。多个齿条可移动地设置在齿条载体中。插塞主体具有近端和远端。齿条载体可相对于插塞主体在近端和远端之间纵向移动。齿条载体具有从齿条载体向外延伸的凸轮随动件。锁芯本体包括具有限定内部空间(插塞组件可旋转地布置在其中)的内表面的筒壁，并且具有配置在筒壁内表面上的凸轮轨道以引导插塞组件的凸轮随动件。凸轮轨道具有斜面部，其配置成在插塞组件围绕纵轴相对于锁芯本体旋转时使凸轮随动件和齿条载体纵向移动，从而方便多个齿条与多个钥匙随动件选择性地脱离。附图说明 [0006] 结合附图阅读下列具体实施例，本发明的上述及其他特征以及获得它们的方式将变得更加显而易见并且可以更好地理解本发明，其中： [0007] 图1是根据本发明实施例配置的可更换钥匙的锁芯的透视图； [0008] 图2是图1所示的锁芯的分解图； [0009] 图3是图1所示的锁芯的插塞组件的透视图，显示了具有设置在锁定位置的锁杆的载体子组件和从齿条载体的弯曲表面向外延伸的凸轮随动件； [0010] 图4是图3所示的插塞组件的顶部平面图，显示了处于近侧位置的齿条载体并且具有插入钥匙孔中的钥匙； [0011] 图5是图3所示的插塞组件的顶部平面图，显示了处于远侧位置以方便图1所示的锁芯更换钥匙的齿条载体并且具有插入钥匙孔中的钥匙； [0012] 图6A和6B是图3-5所示插塞组件的插塞主体的相反透视图； [0013] 图7是图3-5所示插塞组件的齿条载体的平面图，其中，凸轮随动件插入齿条载体的凹入开口中； [0014] 图8A是图7所示凸轮随动件和弧形基座的顶视图； [0015] 图8B是图7所示凸轮随动件和弧形基座的侧视图，并且显示了插入齿条载体和凸轮随动件之间以偏压凸轮随动件使其向外远离齿条载体的弹簧的实施例； [0016] 图9是沿图7中的直线9-9截取的剖视图，并且显示了凸轮随动件和一体式弧形基座以及偏压弹簧； [0017] 图10是从前端观察的锁芯本体的端视图，其中插塞组件已经拆下；和[0018] 图11是图10所示锁芯本体的环形内表面的平面示意图，显示了凸轮轨道和正常路径。 [0019] 相应的参考符号在附图中表示相应的部件。为方便起见和方便讨论，单个元件和多个类似的单个元件可以由同一元件数字表示。这里阐述的实例显示了本发明的一种形式的一个实施例，这类实例不应理解为以任意方式限制本发明的范围。具体实施方式 [0020] 现在参考附图，尤其是图1和2，显示了根据本发明实施例配置的锁芯10。锁芯10包括锁芯本体12、插塞组件14和止动件16。锁芯10具有延伸穿过锁芯10的中心细长部的纵轴18。 [0021] 同样参考图10，锁芯本体12形成为大致圆筒形主体，具有内部空间20、前端22、后端24以及具有内表面28的筒壁26。内表面28限定了内部空间20。插塞组件14旋转地设置在锁芯本体12的内部空间20中。止动件16将插塞组件14保持在锁芯本体12中，并且可以采用卡环的形式。 [0022] 纵轴18从前端22穿过内部空间20延伸到后端24，并且限定了插塞组件14的相应的旋转轴。筒壁26包括内部锁杆凹槽30。在本实施例中，大致V形缺口的锁杆凹槽30沿着锁芯本体12的一部分从前端22沿与纵轴18平行的方向朝向后端24纵向延伸。 [0023] 同样参考图3-5，连同图2，插塞组件14包括插塞主体32、多个钥匙随动件34、多个偏压弹簧36和载体子组件38。载体子组件38包括齿条载体40、多个齿条42、偏压构件44、锁杆46和锁杆复位弹簧48。 [0024] 插塞主体32包括插塞表面50、中间部52和驱动部54。插塞主体32具有近端32-1和远端32-2。钥匙孔56从插塞表面50延伸到中间部52中，并且钥匙孔56配置成接收用于操作锁芯10的钥匙58。一对通道60径向向外延伸以接收抗钻滚珠轴承62(图2、6A和6B)。驱动部54包括具有一对相对的突起66的环形壁64，所述突起径向向内延伸以驱动心轴或扭矩叶片(均未显示)。驱动部54还包括在其周边形成的一对狭槽，用于接收止动件 16以将插塞本体32保持在锁芯本体12中。 [0025] 中间部52包括形成为圆筒段的主要部分70、第一平坦表面72和第二平坦表面74(图2、6A和6B)。第一平坦表面72还包括多个子弹形的齿条接合特征78。第一平坦表面72和第二平坦表面74的每个与纵轴18大致平行地延伸，其中，第二平坦表面74相对于第一平坦表面72偏移90度(例如，第二平坦表面74垂直于第一平坦表面72)。第二平坦表面74限定了用于接收弹簧保持帽82的凹部80(图2-5)。 [0026] 弹簧保持盖82(图2所示)包括曲线部84。曲线部84的厚度设定成允许曲线部84安装在凹部80中，其中，顶面88与插塞本体32的中间部52齐平，如图3-5所示。多个弹簧定位尖端92从曲线部84向下伸出以接合多个偏压弹簧36。另外，一对帽保持尖端(未显示)可以从曲线部84向下伸出以接合形成在插塞本体32中的相应的定位开口(未显示)。 [0027] 中间部52还包括多个导向通道100，所述导向通道100配置成接收和引导相应的多个钥匙随动件34。导向通道100沿方向D1横向于锁芯本体12和插塞本体32的纵轴18，并平行于第一平坦表面72延伸。多个钥匙随动件34通过相应数量的多个偏压弹簧36沿方向D1朝向钥匙孔56分别地偏压。多个钥匙随动件34的每个钥匙随动件定位成延伸经过钥匙孔56。 [0028] 同样参考图6A和6B，多个导向通道100配置成与多个钥匙随动件34的形状相符，以引导多个钥匙随动件34在导向通道100中沿方向D1，例如，平行于第一平坦表面72的双向运动，同时限制多个钥匙随动件34在导向通道100中沿横向于方向D1的方向，例如，垂直于第一平坦表面72的方向，诸如横向于钥匙孔56的方向的运动。本领域技术人员应当理解，就不同附图而言，术语"限制"是指允许在相应的弹子/通道组合中具有标准工程间隙，不允许钥匙随动件34在相应的导向通道100中在两个横向隔开的位置之间，例如沿横向，进行横向运动。 [0029] 导向通道100从第二平坦表面74部分地延伸穿过插塞本体32，其中，导向通道100的侧壁朝向第一平坦表面72敞开。换句话说，如图2、6A和6B所示，多个导向通道100的每个导向通道具有侧壁开口102，其中，侧壁开口102共同限定了保持支撑件102-1、102-2、 102-3、102-4、102-5、102-6。各对相应的保持支撑件102-1、102-2；102-2、102-3；102-3、 102-4；102-4、102-5；102-5、102-6与其相应的导向通道100配合，以限制多个钥匙随动件 34的相应的钥匙随动件在相应的导向通道100中例如沿横向于钥匙孔56的方向D2横向运动。在本实施例中，如图2、6A和6B所示，多个导向通道100中的每个导向通道形成为具有侧壁开口102的圆筒，所述侧壁开口呈轴向侧壁狭缝的形式。 [0030] 再次参考图2，在本实施例中，多个钥匙随动件34中的每一个为杯形弹子的形式。多个钥匙随动件34中的每一个通常为圆柱形，并且具有用于接收多个偏压弹簧36的相应的偏压弹簧的端部的中心纵向凹部104。多个偏压弹簧36中的每个偏压弹簧可以具有不恒定的直径，以有助于接收在相应的凹部104中。多个钥匙随动件34中的每一个还具有形式为单个齿轮齿的接合突起106，其配置和定位成延伸到插塞本体32的相应的侧壁开口102中。形成接合突起106的单个齿轮齿可以包括倾斜侧部，以方便在更换钥匙期间与多个齿条42中的相应是齿条平稳地啮合和脱离。 [0031] 参考图4和5，载体子组件38的齿条载体40可相对于插塞本体32在插塞本体32的近端32-1和插塞本体32的远端32-2之间，即在齿条载体40的近侧位置40-1和远侧位置40-2之间纵向移动。偏压构件44(例如，复位盘簧)与齿条载体40接合，以将齿条载体40朝向插塞本体32的近端32-1偏压。因此，偏压构件44与齿条载体40接合，以不断地将齿条载体40朝向插塞本体32的近端32-1偏压到齿条载体40的近侧位置40-1。 [0032] 参考图2、6A和9，齿条载体40邻近第一平坦表面72定位，并且配置成在与纵轴18平行的方向上沿着第一平坦表面72滑动接合。近侧位置40-1与插塞本体32的近端32-1相关，其中，多个齿条42中的每一个与多个钥匙随动件34中的相应的钥匙随动件接合。远侧位置40-2与插塞本体32的远端32-2相关，其中，多个齿条42与多个钥匙随动件34脱离。 [0033] 齿条载体40包括形式为与插塞本体32的主要部分70形成互补的圆筒段的本体108，使得齿条载体40和主要部分70组合形成配装在锁芯本体12内的锁芯。齿条载体40的本体108包括曲面110和平面112。曲面110包括锁杆凹部114。锁杆凹部114还包括用于接收锁杆复位弹簧48的一对复位弹簧接收孔116(图2)。 [0034] 齿条载体40的平面112包括多个平行的齿条接收狭缝118。多个齿条接收狭缝118中的每一个配置成相应地滑动接收多个齿条42的对应的齿条。锁杆凹部114从曲面 110向内延伸，以与多个平行齿条接收狭缝118中的每一个相交。锁杆凹部114配置成滑动接收锁杆46，其朝向锁芯本体12的锁杆凹槽30弹性地偏压。当装配锁芯10时，锁杆46设置在锁芯本体12中。 [0035] 多个齿条42中的每一个可移动地设置在多个齿条接收狭缝118的相应的导向狭缝中。多个齿条42中的每一个齿条具有至少一个例如由一对齿形成的接合凹槽120(参见图2)，从而选择性地接收多个钥匙随动件34中的相应的钥匙随动件的接合突起106(例如，形式为齿轮齿)，其中，接合突起106延伸到位于相应的一对保持支撑件之间的侧壁开口102中。在一些实施例中，多个钥匙随动件34中的相应的钥匙随动件的接合突起106可以延伸到侧壁开口102中并穿过侧壁开口102，以方便与相应齿条42的相应的接合凹槽120接合。多个齿条42中的每一个还包括锁杆接合凹槽122，并且包括用于接合第一平坦表面 72上的子弹形齿条接合特征78的半圆形凹部124，如图2所示。 [0036] 弹簧加载的锁杆46的尺寸和构造设置成滑动地安装在齿条载体40的锁杆凹部114中。锁杆46形成为具有锥状三角形侧边126的细长构件，所述侧边配置成由筒壁(锁芯壁)26的锁杆凹槽30接收。与三角形侧边126相反，锁杆46包括纵向延伸的齿轮齿128，其配置成当多个齿条42的锁杆接合凹槽122相对于纵轴18纵向对准时(如正确的钥匙58插入钥匙孔56中时)选择性地接合在多个齿条42的锁杆接合凹槽122中。 [0037] 锁芯本体12配置成当没有钥匙或者无效钥匙插入钥匙孔56中时防止插塞组件14相对于锁芯本体12旋转。例如，当没有钥匙或者无效钥匙插入钥匙孔56中时，多个齿条42的锁杆接合凹槽122不相对于纵轴18纵向对准，因此，锁杆46通过多个齿条42中的一个或多个保持在锁芯本体12的锁杆凹槽30中，从而防止插塞组件14相对于锁芯本体12旋转。锁芯本体12配置成当无效钥匙插入钥匙孔56中时防止插塞组件14相对于锁芯本体12旋转。 [0038] 根据本发明的一个方面，齿条载体40还包括从齿条载体40的曲面110向外延伸的凸轮随动件130。更特别地，如图7、8A和8B所示，凸轮随动件130呈从弧形基座132向外延伸的弹子形式。在本实施例中，凸轮随动件130与弧形基座132形成一体。齿条载体40具有从外部曲面110向内延伸到齿条载体40中的凹入开口134。凸轮随动件130和弧形基座132插到凹入开口134中。弹簧136插入齿条载体40和凸轮随动件130之间，以接合弧形基座132，从而将凸轮随动件130从外部曲面110远离纵轴18向外偏压。弹簧136的形状设置成减少弹簧136处于压缩状态时容纳弹簧136所需的内部空间。在本实施例中，弹簧136为具有金字塔轮廓的盘簧。作为替换方案，弹簧136可以是具有曲线轮廓的板簧。 [0039] 参考图10和11，凸轮轨道138配置在位于内表面28处的锁芯本体12的环形筒壁26上，以引导插塞组件14的凸轮随动件130。当在上文中使用时，术语"配置在……上"包含机加工到筒壁26上或从其筒壁26构造的凸轮轨道。凸轮轨道138具有至少一个斜面部(本实施例所示的分叉斜面部140)，所述斜面部配置成：在插塞组件14围绕纵轴18相对于锁芯本体12转动时，使凸轮随动件130和齿条载体40(参见图4和5)从近端32-1朝向远端32-2移动，从而有助于多个齿条42与多个钥匙随动件34选择性地脱离。换句话说，凸轮轨道138的相应斜面部140-1或140-2配置成当插塞组件14围绕纵轴18相对于锁芯本体12旋转时使齿条载体40从近侧位置40-1朝向远侧位置40-2移动。 [0040] 更特别地，在图11所示示例性实施例中，凸轮轨道138具有环形轨道部142、V形部144、与初始位置HP对应的V形部144的顶部146、第一制动特征148-1、第二制动特征148-2、第一返回路径150-1和第二返回路径150-2。V形部144的顶部146对应于插塞组件14相对于锁芯10的锁芯本体12的初始位置HP。同样，第一制动特征148-1和第二制动特征148-2中的每一个限定了用于锁芯10的相应的更换钥匙位置RP。在本实施例中，初始位置HP不仅对应于V形部144的顶部146，而且初始位置HP还限定了插塞组件14相对于锁芯本体12的初始方位，其中，钥匙孔56沿图1-3和6A所示的方位相对于锁芯本体12成大体上竖直关系。 [0041] V形部144限定了一对分叉斜面部140，分别表示为第一斜面部140-1和第二斜面部140-2。V形部可以延伸穿过筒壁26并形成三角形切口，如图1、2和11所示。初始位置HP位于V形部144的顶部146，其中，V形部144从初始位置HP向远侧延伸到环形轨道部142。换句话说，初始位置HP位于相应的斜面部140-1、140-2的基部。凸轮轨道138的一对分叉斜面部140的第一斜面部140-1和第二斜面部140-2的每个配置成当插塞组件14围绕纵轴18相对于锁芯本体12旋转时使齿条载体40朝向远侧位置40-2移动。 [0042] 再次参考图4和5，与齿条载体40接合的偏压构件44将齿条载体40朝向插塞本体32的近端32-1偏压到近侧位置40-1，即，将凸轮随动件130朝向初始位置HP偏压并到达V形部144的顶部146。因此，例如，从插塞组件14的凸轮随动件130位于V形部144的顶部146开始，插塞组件14沿顺时针方向154的旋转将导致凸轮随动件130接合并克服偏压构件44施加的偏压力沿着第一斜面部140-1移动。同样地，从插塞组件14的凸轮随动件130位于V形部144的顶部146(初始位置HP)开始，插塞组件14沿逆时针方向152的旋转将导致凸轮随动件130接合并克服偏压构件44施加的偏压力沿着第二斜面部140-2移动。然而，在任一情况下，插塞组件14从初始位置HP旋转到相应的更换钥匙位置RP(例如，相应的制动特征148-1或148-2)导致凸轮随动件30沿着分叉斜面部140之一移动，继而使齿条载体40从近侧位置40-1朝向远侧位置40-2移动，从而使多个齿条42与多个钥匙随动件34脱离，有助于可更换钥匙的锁芯10的钥匙更换，其中，每个相应的更换钥匙位置RP由相应的制动特征148-1、148-2限定在环形轨道部142中。 [0043] 环形轨道部142限定了与远侧位置40-2相关的齿条载体40的移动远侧范围，从而限定了齿条载体40的远侧位置40-2。在本实施例中，凸轮轨道138如此配置，使得插塞组件14的凸轮随动件130在插塞组件14相对于初始位置HP在20度到70度的旋转范围内沿相对于初始位置HP的逆时针方向152或顺时针方向154旋转之后达到环形轨道部142。在示例性实施例中，并且参考图11，插塞组件14的凸轮随动件130在插塞组件14沿相对于初始位置HP的逆时针方向152或顺时针方向154相对于初始位置HP旋转大约20到30度之后到达环形轨道部142，在此时刻，多个齿条42与多个凸轮随动件34脱离(同样参见图 5)。 [0044] 环形轨道部142包括第一环形轨道部142-1和第二环形轨道部142-2。相应的环形轨道部142-1、142-2的每个终止于相应的返回路径，即，第一返回路径150-1或第二返回路径150-2。相应的第一返回路径150-1或第二返回路径150-2与一对分叉斜面部140中相应的一个以一定角度偏离，更特别地，在本实施例中，与处于0度的初始位置HP偏离90度。例如，第一返回路径150-1可以位于沿逆时针方向152与初始位置HP呈90度位置处，第二返回路径150-2可以位于沿顺时针方向154与初始位置HP呈90度位置处。每个相应的第一和第二返回路径150-1、150-2有助于齿条载体40返回近侧位置40-1(参见图4)，以使多个齿条42与多个钥匙随动件34重新接合，其中，返回通过与齿条载体40接合的偏压构件44实现，所述偏压构件44不断将齿条载体40朝向插塞本体32的近端32-1偏压向近侧位置40-1。当齿条载体40返回近侧位置40-1之后，插塞组件14可在齿条载体40保持在近侧位置40-1的情况下沿逆时针方向152或顺时针方向154旋转，直到凸轮随动件130与V形部144的分叉斜面之一重新接合为止。 [0045] 第一返回路径150-1配置有相应的倾斜侧壁部156-1，第二返回路径150-2配置有相应的倾斜侧壁部156-2，以在插塞组件14相对于锁芯本体12进一步旋转时接合并按下凸轮随动件130，使得凸轮随动件130在齿条载体40处于近侧位置40-1的情况下离开凸轮轨道138以沿着中间路径158移动，如图11中水平虚线所示。中间路径158对应于插塞组件14在齿条载体40处于近侧位置40-1下的状态。当凸轮随动件130随着插塞组件14相对于锁芯本体12旋转而到达V形部144的顶部146(初始位置HP)时，沿着中间路径158移动的凸轮随动件130与凸轮轨道138重新接合。 [0046] 通过采用V形部144具有从顶部146分叉的第一斜面部140-1和第二斜面部140-2的构造，本发明通过使插塞组件14沿相对于初始位置HP的逆时针方向152或顺时针方向154相对于锁芯本体12部分旋转而有助于给锁芯10更换钥匙。然而，本领域技术人员应当认识到，更换钥匙可以通过消除第二斜面部140-2限制在插塞组件14沿逆时针方向152的旋转。同样地，更换钥匙可以通过消除第一斜面部140-1限制在插塞组件14沿顺时针方向 154的旋转。 [0047] 通常，参考图2，在没有任何钥匙插入钥匙孔56中的情况下，钥匙随动件34偏压到导向通道100的底部，并且根据将要插入钥匙孔56中的有效钥匙的切口，齿条42设置在齿条载体40的齿条接收狭缝118中的不同位置处，其中，齿条42与钥匙随动件34接合。在本构造中，锁杆46从齿条载体40伸出以接合锁芯本体12中的锁杆凹槽30，从而防止插塞组件14在锁芯本体12中旋转。另外，子弹形的齿条接合特征78与齿条42中的半圆形凹部124不对准，从而干涉齿条42平行于锁芯10的纵轴18的运动，防止锁芯10更换钥匙。 [0048] 当有效钥匙58在初始位置HP插入时，如图4所示，导向通道100中的钥匙随动件34以及齿条接收狭缝118中的齿条42重新定位，使得多个齿条42中的每一个的锁杆接合凹槽122纵向对准(同样参见图2)。同样，锁杆接合凹槽122与锁杆46上的外伸齿轮齿 128对准，因此，锁杆46利用插塞组件14相对于锁芯本体12的旋转自由地离开锁芯本体12中的锁杆凹槽30。同时，子弹形的齿条接合特征78与齿条42中的半圆形凹部124对准，如图2所示，允许齿条42和齿条载体40平行于锁芯10的纵轴18移动。 [0049] 为了给锁芯10更换钥匙，有效钥匙58插入钥匙孔56中，插塞组件14旋转大约20到60度，使得凸轮随动件130沿着相应的斜面部140-1、140-2移动到环形轨道部142，并且可以通过环形轨道部142中的相应制动特征148-1、148-2保持不动。参考图4和5，在插塞组件14的旋转期间，齿条载体40从近侧位置40-1移动到远侧位置40-2，从而使齿条42与钥匙随动件34脱离。在更换钥匙过程的这个阶段，多个齿条42的半圆形凹部124与插塞本体32的子弹形的齿条接合特征78相应地接合，保持多个齿条42的锁杆接合凹槽122相对于锁杆46纵向对准(同样参见图2和6A)。同样，在更换钥匙过程的这个阶段，有效钥匙58取出并替换为锁芯将要更换的新钥匙。在新钥匙(与钥匙58类似，但是具有不同的钥匙随动件抬升轮廓)插入钥匙孔56时，多个钥匙随动件34中的每一个相对于新钥匙的抬升轮廓垂直定位。新钥匙旋转以使凸轮随动件130返回中间路径158，从而使齿条载体40返回近侧位置40-1，继而使多个钥匙随动件34中的每一个与多个齿条42中的相应的齿条重新接合。 [0050] 在此，锁芯10更换了新钥匙，并且原来的有效钥匙不再能够操作锁芯10。 [0051] 尽管已经参考本发明的实施例对本发明进行了描述，但是本发明可以在其精神和范围内进一步改变。因此，本申请涵盖本发明应用其总原则产生的任何变化、应用或改进。进一步地，本申请涵盖落入本发明所属领域中已知或惯常实施范围以及落入所附权利要求限制范围内的本发明的变更。