ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК
ELECTROMECHANICAL LOCK

Изобретение относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использовано для запирания преимущественно пластиковых дверей, для исключения возможности несанкционированного доступа и, кроме того, обеспечивает возможность доступа при пропадании питания.
Известен электромеханический замок (патент РФ №2540379, Электромеханический замок), содержащий корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, на внутренней задней части которого выполнена проточка, в которую установлено кольцо запорное, катушку электромагнита, диаметр щек которой равен внутреннему диаметру корпуса, установленную в корпусе таким образом, что одна щека касается кольца запорного, а другая - наружной поверхности основания, шток, выполненный из немагнитного материала, на одном конце которого надета и закреплена втулка, выполненная из магнитопроводящего материала, на внешней стороне которой закреплен силами магнитного притяжения магнит постоянный цилиндрический, пружину возвратную цилиндрическую, фиксатор и блокиратор, выполненные в виде прямоугольных пластин, пружину кручения фиксатора, пружину кручения блокиратора, основание, крышку, втулку осевую фиксатора, втулку ограничительную фиксатора, втулку опорную блокиратора, втулку ограничительную блокиратора, ригель, в виде втулки ригеля, установленной на оси без возможности продольного перемещения, закрепленной на пластине, причем втулка состоит из двух участков с различными внешними диаметрами, меньшего, примыкающего к пластине, и большего - наружного, основание выполнено в виде П-образной пластины, на плоской поверхности которой передней торцевой частью закреплен корпус цилиндрический, а с противоположенной стороны основания установлена крышка, закрепленная втулками фиксатора и блокиратора, высота которых соответствует толщине пластин фиксатора и блокиратора, отверстие катушки электромагнита со стороны запорного кольца выполнено глухим, причем диаметр втулки равен диаметру отверстия катушки, а диаметр штока меньше диаметра отверстия катушки, в полости между штоком и катушкой установлена пружина возвратная, один край которой упирается в основание, а другой - во втулку, по центру корпуса в основании и крышке по оси основания, проходящей перпендикулярно передней торцевой поверхности основания, выполнены смежные отверстия, диаметр которых равен диаметру штока и в которых расположен, с возможностью перемещения, другой конец штока, причем длина штока такова, что при касании магнитом дна глухого отверстия катушки торцевая поверхность другого конца штока совпадает с поверхностью, противоположной плоской стороне основания, а при сжатии пружины возвратной другой конец штока располагается в отверстиях основания и крышки, фиксатор, в виде прямоугольной пластины, выполнен со срезанным под 45 градусов левым углом передней части пластины, на левой боковой стороне фиксатора выполнен паз в виде сектора диаметром, соответствующим большему внешнему диаметру втулки ригеля, примыкающего к срезанному углу, в левом углу задней части фиксатора выполнено отверстие фиксатора диаметром, соответствующим наружному диаметру втулки осевой фиксатора, в передней части фиксатора выполнена просечка фиксатора, причем фиксатор установлен с возможностью вращательного перемещения на втулке осевой фиксатора, проходящей через отверстие фиксатора, под действием пружины кручения фиксатора, один конец которой зафиксирован в отверстии боковой стенки основания, а другой - в пазу, выполненном в правом углу передней части фиксатора, величина перемещения фиксатора ограничена длиной просечки фиксатора, в которой установлена втулка ограничительная фиксатора, ограничивающая фиксатор в положении, соответствующем перпендикулярному положению боковых сторон фиксатора относительно передней торцевой поверхности основания, за счет упора втулки ограничительной фиксатора в торцевую поверхность просечки фиксатора, и позволяющая повернуться фиксатору на угол, при котором передний край паза в виде сектора перемещается на расстояние не менее половины большего диаметра втулки ригеля от оси основания, блокиратор, в виде прямоугольной пластины, выполнен со срезанным под 45 градусов правым углом передней части пластины, на правой боковой стороне блокиратора выполнен паз в виде сектора диаметром, соответствующим большему внешнему диаметру втулки ригеля, примыкающего к срезанному углу, в средней части блокиратора выполнена просечка блокиратора, расположенная под тупым углом по отношению к передней торцевой поверхности основания, в просечке установлена втулка ограничительная блокиратора, при этом блокиратор занимает положение, соответствующее перпендикулярному положению боковых сторон блокиратора относительно передней торцевой поверхности основания, за счет упора задней левой боковой поверхности блокиратора о втулку опорную блокиратора и упора втулки ограничительной пустотелой блокиратора о торцевую поверхность просечки блокиратора под действием пружины кручения блокиратора, один конец которой закреплен на втулке опорной пустотелой блокиратора, а второй - в отверстии в левом переднем углу блокиратора, при этом блокиратор имеет возможность перемещения в продольном и поперечном направлениях, при которых передний край паза в виде сектора перемещается на расстояние не менее половины большего диаметра втулки ригеля от оси основания, фиксатор и блокиратор располагаются параллельно относительно друг друга и оси основания на расстоянии, равном радиусу штока от оси основания, а отверстие для штока в основании находится ближе к передней торцевой поверхности основания, чем отверстия под втулки осевой фиксатора и опорной блокиратора, причем пазы секторов фиксатора и блокиратора образуют окружность диаметром, равным большому диаметру втулки ригеля, а передние торцевые поверхности фиксатора и блокиратора совпадают с передней торцевой поверхностью основания, на крышке, в направлении оси основания и симметрично оси, выполнен паз крышки шириной, соответствующей малому диаметру втулки ригеля, и глубиной, вскрывающей окружность, образованную секторами фиксатора и блокиратора, передние углы паза срезаны под углом 45 градусов, на глубину, соответствующую срезам углов фиксатора и блокиратора.
Целью изобретения является упрощение технической реализации за счет уменьшения количества деталей, снижения трудоемкости их изготовления, улучшение технических характеристик за счет увеличения нагрузки на замок.
Поставленная цель достигается тем, что в электромеханический замок, содержащий основание, крышку с пазом, выполненным перпендикулярно верхней стороне крышки, втулку осевую фиксатора, фиксатор, выполненный в виде пластины с отверстием для втулки осевой фиксатора, пружину кручения фиксатора, втулку ограничительную фиксатора, причем фиксатор установлен с возможностью вращательного перемещения на втулке осевой фиксатора, проходящей через отверстие фиксатора, под действием пружины кручения фиксатора, один конец которой зафиксирован в отверстии боковой стенки основания, а другой - в пазу, выполненном в торцевой части фиксатора, ригель, в виде втулки ригеля, закрепленной на пластине, установленной на оси без возможности продольного перемещения, диаметром, равным ширине паза крышки, катушку электромагнита, дополнительно введены: Г-образный плоский магнитопровод, блокиратор фиксатора, ось блокиратора фиксатора, два постоянных магнита, основание выполнено в виде короба, со стороны внутренней части которого установлена крышка, прикрепленная к основанию по углам четырьмя втулками пустотелыми опорными, втулка осевая фиксатора располагается в смежных отверстиях крышки и основания, на поверхности основания выполнен паз основания, аналогичный пазу крышки и расположенный напротив паза крышки, фиксатор выполнен в виде прямоугольной пластины, отверстие для втулки осевой фиксатора расположено на пересечении вертикальной и горизонтальной осевых линий, параллельных правой и нижней сторонам фиксатора, на верхней боковой поверхности фиксатора сформирован крюк в виде примыкающего к торцевой поверхности фиксатора паза, направленного в левую сторону фиксатора, шириной, равной диаметру втулки ригеля, по глубине, не выходящей за вертикальную осевую линию, наружная торцевая поверхность крюка выполнена в виде сектора окружности с центром в отверстии для втулки осевой фиксатора, на правой торцевой поверхности фиксатора, на горизонтальной осевой линии, выполнен паз крепления пружины кручения фиксатора, в нижней части фиксатора, с левой стороны, выполнена открытая прямоугольная высечка, причем в закрытом состоянии замка горизонтальная и вертикальная поверхности высечки параллельны нижней и боковой сторонам основания, фиксатор на осевой втулке фиксатора установлен так, что паз фиксатора обращен в верхнюю сторону основания, в открытом состоянии замка положение фиксатора определяется упором нижнего угла паза фиксатора во внутреннюю боковую верхнюю поверхность основания, при этом крюк фиксатора располагается вне пазов крышки и основания, оставляя пазы основания и крышки свободными, в закрытом состоянии замка положение фиксатора определяется упором горизонтальной поверхности высечки о втулку ограничительную фиксатора, при этом крюк располагается таким образом, что перекрывает наружную часть паза основания и крышки, оставляя внутреннюю часть пазов не перекрытой и свободной, в которой располагается втулка ригеля, на боковой поверхности основания выполнен примыкающий к пазу основания паз боковой, в котором за пределами основания располагается наружная торцевая поверхность крюка, выполнена в виде сектора окружности, на оси, расположенной в смежных отверстиях оси крышки и основания, установлен блокиратор фиксатора, выполненный в виде прямоугольной магнитопроводящей пластины, установленной параллельно нижней боковой поверхности основания, причем правая торцевая поверхность блокиратора располагается напротив вертикальной поверхности высечки, на левой боковой стороне блокиратора, направленной в сторону верхней внутренней боковой поверхности основания, установлены разноименными полюсами два постоянных магнита, намагниченных параллельно основанию, отверстие для оси блокиратора расположено на линии, перпендикулярной боковой поверхности блокиратора и проходящей между смежными поверхностями постоянных магнитов, с внутренней верхней боковой поверхностью основания соединен Г-образной частью плоский Г-образный магнитопровод, расположенный параллельно поверхности основания, торцевая часть, противоположная Г-образной части, которого образует воздушный зазор между магнитами, причем торцевая часть Г-образного магнитопровода смещена относительно центра оси блокиратора фиксатора, на магнитопроводе расположена катушка электромагнита, выводы которой являются выводами управления замком.
На фиг. 1 представлен вид замка сверху в закрытом состоянии, на фиг. 2 - вид замка сверху в открытом состоянии. На фиг. 3 представлен ригель, а на фиг. 4 - установка замка на двери.
Электромеханический замок содержит крышку 1 с пазом крышки 2, выполненным перпендикулярно верхней стороне 3 крышки. Основание 4 выполнено в виде короба, со стороны внутренней части основания 4 установлена крышка 1, прикрепленная к основанию 4 по углам четырьмя втулками 5-8 пустотелыми опорными, например развальцовкой. На поверхности основания 4 выполнен паз основания 9, аналогичный пазу крышки 2 и расположенный напротив паза крышки 2. Фиксатор 10 выполнен в виде прямоугольной пластины с отверстием 11 для втулки осевой фиксатора 12, причем отверстие 11 для втулки осевой фиксатора 12 расположено на пересечении вертикальной 13 и горизонтальной 14 осевых линий, параллельных правой и нижней сторонам фиксатора 10. Фиксатор 10 установлен с возможностью вращательного перемещения на втулке осевой фиксатора 12, проходящей через отверстие 11 фиксатора, под действием пружины кручения 15. Один конец пружины кручения 15 зафиксирован в отверстии 16 боковой стенки основания 4, а другой - в пазу 17, выполненном в правой торцевой части фиксатора 10 и расположенном на горизонтальной осевой линии 14. Втулка осевая фиксатора 12 располагается в смежных отверстиях 18 крышки 1 и основания 4 и фиксируется, например, в основании 4 вальцовкой. На верхней боковой поверхности фиксатора 10 сформирован крюк в виде примыкающего к торцевой поверхности фиксатора паза 19, направленного в левую сторону фиксатора 10, шириной, равной диаметру втулки ригеля 20, по глубине не выходящей за вертикальную осевую линию 13. Наружная торцевая поверхность 21 крюка выполнена в виде сектора окружности с центром в отверстии 18 для втулки осевой фиксатора 12. В нижней части фиксатора 10, с левой стороны, выполнена открытая прямоугольная высечка 22, причем в закрытом состоянии замка горизонтальная 23 и вертикальная 24 поверхности высечки 22 параллельны нижней и боковой сторонам основания 4. В открытом состоянии замка положение фиксатора 10 определяется упором нижнего угла 25 паза фиксатора 19 во внутреннюю боковую верхнюю поверхность основания, при этом крюк фиксатора 10 располагается вне пазов крышки 2 и основания 9, оставляя пазы основания 9 и крышки 2 свободными. В закрытом состоянии замка положение фиксатора 10 определяется упором горизонтальной поверхности высечки 23 о втулку ограничительную фиксатора 26, установленную на основании 4 в отверстие 27, например вальцовкой. При этом крюк располагается таким образом, что перекрывает наружную часть паза основания 9 и крышки 2, оставляя внутреннюю часть пазов не перекрытой и свободной, в которой располагается втулка ригеля 20. На боковой поверхности основания 4 выполнен примыкающий к пазу основания 9 паз боковой 28, в котором за пределами основания 4 располагается наружная торцевая поверхность 21 крюка. На оси 29, расположенной в смежных отверстиях крышки 30 и основания 31 и зафиксированной в основании 4, например, вальцовкой, установлен блокиратор фиксатора 32, выполненный в виде прямоугольной магнитопроводящей пластины, установленной параллельно нижней боковой поверхности основания 4, причем правая торцевая поверхность блокиратора 33 располагается напротив вертикальной поверхности 24 высечки 22. На левой боковой стороне блокиратора 34, направленной в сторону верхней внутренней боковой поверхности основания 4, установлены разноименными полюсами два постоянных магнита 35, 36, намагниченных перпендикулярно боковой стороне блокиратора 34. Отверстие для оси блокиратора 31 расположено на линии, перпендикулярной боковой поверхности блокиратора 34 и проходящей между смежными поверхностями постоянных магнитов 35, 36. С внутренней верхней боковой поверхностью основания 4 соединен, например, точечной сваркой, Г-образной частью 37, плоский Г-образный магнитопровод 38, расположенный параллельно поверхности основания 4. Причем торцевая часть 39 Г-образного плоского магнитопровода 38 смещена относительно центра оси блокиратора фиксатора 29. Торцевая часть 39 магнитопровода 38, противоположная Г-образной части 37, образует воздушный зазор 40 между магнитами 35, 36. На магнитопроводе 38 расположена катушка электромагнита 41, выводы 42 которой являются выводами управления замком. Ригель замка выполнен в виде планки 43 с крепежными отверстиями, на которой установлена втулка ригеля 20, на оси 44.
Замок работает следующим образом.
Замок устанавливается на торцевой поверхности короба двери 45 (фиг. 4) и фиксируется шурупами (для чего втулки опорные выполняются пустотелыми). На торцевой поверхности двери 46 крепится планка 43 ригеля. В исходном, закрытом состоянии замка (фиг. 1) катушка 41 электромагнита обесточена. Постоянные магниты 35, 36 взаимодействуют с торцевой частью 39 Г-образного магнитопровода 38. Так как торцевая часть 39 смещена относительно линии смежных поверхностей постоянных магнитов 35, 36, то магнитный поток магнитов 35, 36, взаимодействуя с торцевой частью 39, создает усилие, стремящееся установить магниты 35, 36 симметрично относительно торцевой части 39 Г-образного магнитопровода 38 и поворачивающее блокиратор фиксатора 32. При смещении Г-образного магнитопровода 38 к левой боковой поверхности основания 4 блокиратор фиксатора 32 поворачивается, упираясь во втулку ограничительную фиксатора 26, и торцевая поверхность блокиратора 33 располагается напротив вертикальной поверхности 24 высечки 22. Закрытый замок заблокирован (нормально закрытое исполнение замка). При смещении Г-образного магнитопровода 38 к правой боковой поверхности основания 4 блокиратор фиксатора 32 поворачивается, упираясь в нижнюю боковую стенку основания 4, и торцевая поверхность блокиратора 33 располагается вне вертикальной поверхности 24 высечки 22. Закрытый замок разблокирован (нормально открытое исполнение замка). При подаче напряжения на катушку электромагнита 41 магнитное поле рассеяния торцевой части 39 взаимодействует с полями постоянных магнитов 35, 36. Так как поле рассеяния однонаправленное, а поля постоянных магнитов 35, 36 разнонаправленные, создается усилие, поворачивающее блокиратор фиксатора 32. Направление усилия, следовательно, и направление поворота блокиратора фиксатора 32 зависит от направления поля катушки электромагнита 41, определяемое полярностью приложенного напряжения к выводам 42 катушки электромагнита 41. В случае нормально закрытого исполнения замка в обесточенном стоянии катушки 41 закрытый замок заблокирован, а при подаче напряжения необходимой полярности - разблокирован.
В случае нормально открытого исполнения замка в обесточенном стоянии катушки 41 закрытый замок разблокирован, а при подаче напряжения противоположной полярности относительно нормально закрытого исполнения замка - заблокирован.
Для открывания нормально открытого исполнения замка необходимо обесточить катушку 41 электромагнита, а для нормально закрытого исполнения замка - подать напряжение на катушку 41. В результате открывания двери 46 фиксатор 10 под действием втулки ригеля 20 поворачивается, пружина кручения 15 вначале движения сжимается, а в конце - разжимается, фиксируя фиксатор 10 в открытом состоянии замка. При закрывании двери 46 фиксатор 10 поворачивается под действием втулки ригеля 20, вначале движения сжимая пружину кручения 15, а в конце движения фиксатор 10 поворачивается под действием разжимающей пружины кручения 15, прижимающей фиксатор 10 к втулке ригеля 20. При движении фиксатор 10 нижней торцевой поверхностью отжимает блокиратор фиксатора 32, который занимает положение, блокирующее возможность поворота фиксатора 10 в закрытом состоянии замка. Замок закрыт.