具体实施方式

现在参考图1和图1A，其示出了根据本发明的非限制性实施例构造和操作的钥匙设备10。术语“钥匙设备”既涵盖钥匙坯(其上没有形成钥匙切口)也也涵盖其上形成有钥匙切口的钥匙。

钥匙设备10可以包括大致伸长的轴部12、头部13，并且可以或可以不包括第一和第二相反指向的钥匙组合表面14和16(图1A)。钥匙设备10可以作为在其上没有或基本上没有形成钥匙切口的钥匙坯(钥匙切口稍后由锁匠等形成)的形式提供。可替选地是，钥匙设备10可以包括一排钥匙切口18，其限定沿第一钥匙组合表面14和/或沿第二钥匙组合表面16形成的钥匙组合。因而，钥匙设备10可以限定可翻转的钥匙，其具有对称的钥匙组合表面14和16。可替选地是，钥匙设备10可以具有单个钥匙组合表面或不同的钥匙组合表面。

至少一个磁性钥匙组合元件20被设置在轴部12中并且元件20能够绕旋转轴线22(图1A)旋转。在一个实施例中，磁性钥匙组合元件20可以具有任何磁化方向(磁化方向是指磁体的北极和南极之间的方向)，并且磁化方向可以定向为相对于旋转轴线22处于任何朝向。在优选实施例中，磁性钥匙组合元件20的磁化方向与旋转轴线22不共线，而是例如垂直于旋转轴线22。例如，磁性钥匙组合元件20可以是具有北极和南极磁性部20N和20S的直径磁体。其它可能性包括、但不限于元件20的磁化方向平行于旋转轴线22。

磁性钥匙组合元件可以具有多于一个北极部20N和多于一个南极磁性部20S。

磁性钥匙组合元件20可以是一件式磁体或者可以包括围绕旋转轴线22一起旋转的几个分立磁体。

磁性钥匙组合元件20可以由任何合适的磁性材料制成，诸如但不限于稀土材料，例如，钕铁硼或钐钴等，或非稀土材料，例如，不同的铁合金。

在图1和图1A的所示的实施例中，旋转轴线22垂直于第一钥匙组合表面14和第二钥匙组合表面16。

可替选地是，在图4和图4A的所示实施例中，磁性钥匙组合元件70能够绕旋转轴线72(图4A)旋转，该旋转轴线与第一钥匙组合表面14和第二钥匙组合表面16共面或平行。与图1和图1A的实施例类似地是，在图4和图4A的实施例中，磁性钥匙组合元件70可以具有至少一对北极和南极磁性部70N和70S。在本发明的范围内也设想磁性钥匙组合元件的其它旋转方向和构造。例如，磁性钥匙组合元件可以是在钥匙设备的轴部中的凹进或插座中旋转(例如，滚动或摆动)的球体。球体的旋转总是围绕某条旋转轴线；该旋转轴线可以是任意的，并且取决于球体旋转或摆动时的球体的朝向而变化。

再次参考图1A，可以看出磁性钥匙组合元件20可以通过一个或多个轴环或肩台24而被保持在轴部12中。在这种情况下，磁性钥匙组合元件20不能沿旋转轴线22直线移动或几乎不能直线移动，并且如图2C中所见，磁性钥匙组合元件20齐平或低于钥匙设备10的钥匙组合表面。在这样的实施例中，磁性钥匙组合元件20保持齐平或低于钥匙设备10的钥匙组合表面，即使在将钥匙设备插入圆柱锁中并在其中操作之后也是如此。

可替选地是，如图1B中所见，磁性钥匙组合元件20可以通过一个或多个肩台26而被保持在轴部12中。磁性钥匙组合元件20可以具有能够抵靠所述一个或多个肩台26的环形脊28(可替选地是，所述脊可以是轴的孔中的径向脊并且肩台可以形成在元件20上)。以这种方式，磁性钥匙组合元件20能沿着旋转轴线22直线地移动。磁性钥匙组合元件20因而可以从钥匙设备10的一侧(图2A)或从钥匙设备10的两侧(图2B)突出。

可替选地是，如图1C中所见，两个同轴磁性钥匙组合元件20可以在钥匙设备中并且每一个可以从钥匙设备的一侧突出(图2B)。

现在参考图3A，其示出了与钥匙设备10一起使用的圆柱锁30。圆柱锁30包括圆柱锁壳体32，在该圆柱锁壳体中安装了插头34，以沿着剪切线36旋转。插头34包括钥匙槽38，并可操作地联接到凸轮40，以将锁定构件(未示出)带入锁定或解锁位置。

插头34包括与圆柱锁壳体32中的驱动销(未示出)配合的插头销(未示出)；在插入正确编码的钥匙时，插头销和驱动销移动到剪切线36，正如本领域公知的那样。

根据本发明的非限制性实施例，插头34包括磁性插头元件42。可以选择该插头元件42的磁化方向，以相应于图1的磁性钥匙组合元件20的磁化方向。因而，例如，如果磁性钥匙组合元件20是直径磁体，则插头元件42也可以是直径磁体。插头元件42包括主体44，其名义上被偏压设备46(诸如螺旋弹簧)推动，以横穿剪切线36。应注意，与传统的插头销不同，磁性插头元件42不进入钥匙槽38，而是相反，其被安装在形成于插头34中的凹进48中。偏压机构46压靠在凹进48的内表面之一上。磁性插头元件42可以是不能从钥匙槽38机械地接近的(意味着不能使用工具接触磁性插头元件42)，但是该磁性插头元件与磁性钥匙组合元件20磁性相互作用(通过吸引或排斥)，使得插头元件42被带到剪切线。

图3B示出了在将钥匙设备10插入其中(插入钥匙槽中)之后的圆柱锁30。磁性钥匙组合元件20旋转并与磁性插头元件42对齐，使得磁性钥匙组合元件20克服偏压设备46的力(由于磁性相互作用力，该偏压设备压缩、拉伸、扭曲或以其它方式进行反作用)而与磁性插头元件42磁性相互作用(吸引或排斥磁性插头元件42)并将磁性插头元件42带到剪切线36，由此使得能够转动插头34，以操作圆柱锁30。

现在参考图5A和图5B解释可旋转磁性钥匙组合元件20与磁性插头元件42的磁性旋转对齐。

最初，如图5A中所见，元件20的北极可以与插头元件42的北极部分对齐，并且元件20的南极可以与插头元件42的南极部分对齐。相同极的部分对齐产生了吸引力和排斥力的组合，该组合使元件20转动，以使得元件20的南极与插头元件42的北极完全对齐，并且元件20的北极与插头元件42的南极完全对齐，如图5B中所见。相反极的完全对齐产生了将插头元件42移动到剪切线的吸引力，如图3B中所见。

如果使用了没有可旋转磁性钥匙组合元件的未授权的钥匙，则未授权的磁性元件将保留在图5A的位置，并且将不会产生将插头元件42移动到剪切线所需的吸引力。