ПРУЖИННЫЙ ЗАМОК С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
SPRING LOCK WITH REMOTE CONTROL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к замкам с дистанционным управлением и может быть использовано при разработке замков для помещений, гаражей, боксов, транспортных средств.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен накладной электромеханический самозапирающийся замок (производство "'Cisa'" (Ит.), мод. "13010", ), запирающий механизм которого образован взводящим и запирающим ригелями, выполненными в форме защелки, отжатыми наружу замка и связанными между собой рабочей пружиной. Замок оснащен фиксатором, предназначенным для удержания запирающего ригеля в запертом положении. При запертой двери взводящий ригель утоплен в корпус замка, а запирающий - выдвинут наружу корпуса. Посредством рабочей пружины взводящий ригель поджимает запирающий ригель, удерживаемый фиксатором, внутрь корпуса. Дистанционное управление замком осуществляется через привод фиксатора - соленоид. Данная конструкция обеспечивает невысокую надежность запирания, поскольку в качестве запирающего элемента использован ригель-защелка. Отметим также, что в конструкции данного замка не предусмотрена функция управляемого запирания, что приемлемо не для всех применений.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является электромеханический самозапирающийся замок (производство "ВИТЕК" (РФ), мод. «Полис 13», ), оснащенный запирающим механизмом, пружинным приводом запирающего механизма и поворотным фиксатором, в одном из своих положений имеющим возможность удержания пружинного привода во взведенном состоянии. Фиксатором управляет соленоид. Запирающий механизм представляет собой подвижную ригельную пластину с парой прочных ригелей на ней. Пружинный привод образован коромыслом с парой связанных с ним пружин, одна из которых осуществляет поджим ригельной пластины внутрь корпуса замка, а другая - наружу. При исходном положении коромысла, соответствующем невзведенному пружинному приводу, суммарное действие пружин на ригельную пластину направлено внутрь корпуса замка (на запирание замка), а при другом положении коромысла - наружу корпуса (на отпирание замка).
При закрывании двери рама двери воздействует на поворотно установленный на корпусе замка взводящий ригель, который, перемещаясь, воздействует на коромысло; последнее поворачивается и в результате пружинный привод переходит во взведенное состояние, а суммарное действие его пружин на ригельную пластину меняется на противоположное (на запирание замка); далее фиксатор защелкивается и удерживает пружинный привод во взведенном состоянии. Под действием усилия от пружинного привода ригельная пластина выдвигает ригели наружу корпуса замка и, таким образом, замок (само)запирается. Для отпирания замка подают напряжение на соленоид, тот освобождает фиксатор. Фиксатор, поворачиваясь, "отпускает" пружинный привод, коромысло перемещается в обратную сторону и суммарное действие пружин на ригельную пластину вновь меняется на противоположное (направлено внутрь корпуса замка). В результате ригели утапливаются внутрь корпуса замка и последний отпирается.
Данная конструкция надежна и проста, однако пользование замком связано с возможностью самопроизвольного запирания ("захлопывания") двери, что представляет несомненный риск и неудобство для пользователя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является создание дистанционно управляемого пружинного замка, исключающего возможность случайного самозапирания (захлопывания) двери.
Технический результат заключается в наделении пружинного замка функцией дистанционного запирания.
Задача решается, а технический результат достигается за счет того, что замок, содержащий запирающий механизм, его пружинный привод и первый фиксатор, имеющий возможность удержания взведенного пружинного привода, в отличие от наиболее близкого аналога оснащен вторым фиксатором, имеющим возможность удержания незапертого запирающего механизма.
Признаками, отличительными от наиболее близкого аналога, являются:
- замок оснащен подвижным вторым фиксатором;
- второй фиксатор имеет возможность удержания незапертого запирающего механизма.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение пояснено описанием примеров конкретного выполнения и схематическими рисунками, на которых показаны две модификации замка - оснащенного (фиг.1-4) двумя (первым и вторым) фиксаторами и (фиг.5, 6) четырьмя (первым и вторым, третьим и четвертым) фиксаторами. Для наглядности элементы конструкции замка представлены в ил условном начертании.
Для первой модификации замка его механизм показан:
- на фиг.1 - в исходном состоянии (при невзведенном пружинном приводе и незапертом замке);
- на фиг.2 - при взведенном пружинном приводе и незапертом замке;
- на фиг.3 - при взведенном пружинном приводе и запертом замке;
- на фиг.4 - на этапе отпирания замка.
Для второй модификации замка его механизм показан:
- на фиг.5 - при взведенном пружинном приводе и незапертом замке;
- на фиг.6 - на этапе отпирания замка.
В корпусе 2 замка (фиг.1) размещен запирающий механизм,  выполненный в виде подвижной ригельной пластины 4 с парой запирающих ригелей 6, расположенных в окнах 7 корпуса 2. Пружинный привод запирающего механизма (4, 6) образован коромыслом 8, установленным на оси 9, и парой цилиндрических пружин 10, 11. Для взаимодействия коромысла 8 с запирающим механизмом (4, 6) предусмотрен упор 12 на ригельной пластине 4.
Замок оснащен также механизмом взвода пружинного привода (8, 10, 11), выполненным в виде взводящего ригеля 14 (имеет форму защелки, показан повернутым), установленного в окне 15 корпуса 2 и снабженного поворотно установленным толкателем 16, имеющим возможность взаимодействия с первым плечом 17 коромысла 8. Толкатель 16 оснащен кулачком 18, при перемещении взводящего ригеля 14 имеющим возможность взаимодействия с направляющим элементом 19, установленным в корпусе 2. Толкатель 16 поджат к элементу 19, а взводящий ригель 14 поджат наружу корпуса 2 своей возвратной пружиной (средства поджатия толкателя 16 и ригеля 14 не показаны).
Пружины 10 и 11 предназначены для увлечения ригелей 6, соответственно, внутрь и наружу корпуса 2, причем пружины 10 и 11 одной стороной связаны со вторым плечом 20 коромысла 8, а другой стороной - с корпусом 2 и ригельной пластиной 4 соответственно. Посредством пружины 11 второе плечо 20 коромысла 8 имеет возможность воздействия на ригельную пластину 4 в направлении окна 7, а посредством упора 12 - в противоположном направлении.
Замок оснащен первым фиксатором 21, имеющим возможность удержания пружинного привода (8, 10, 11) во взведенном состоянии. Фиксатор 21 выполнен в виде рычага, установленного поворотно на первой оси 22. Ось 22 пронизывает удлиненный вырез в ригельной пластине 4. Тем самым ось 22 является для пластины 4 направляющим элементом. Поворот фиксатора 21 ограничен упором 23 на корпусе 2. Фиксатор 21 оснащен зацепом 24, предназначенным для взаимодействия с зацепом 26 на боковом кронштейне 28 коромысла 8. Кронштейн 28 выполнен пружиняще отгибаемым либо изгибаемым в направлении оси 22 (т.е. по нормали к чертежу) для сцепления-расцепления с фиксатором 21 (описано ниже). Фиксатор 21 снабжен приводом - соленоидом 30; последний посредством защелки 32 имеет возможность удержания (блокирования) фиксатора 21.
Согласно изобретению замок оснащен дополнительным вторым фиксатором 34, установленным с возможностью удержания незапертого запирающего механизма (4, 6) (точнее говоря, удержания запирающего механизма незапертого замка). Второй фиксатор 34 установлен поворотно, причем на общей с первым фиксатором 21 оси 22. Второй фиксатор 34, как и первый фиксатор 21, снабжен своим приводом - соленоидом 36; последний посредством защелки 38 имеет возможность удержания (блокирования) фиксатора 34. Для взаимодействия с запирающим механизмом (4, 6) фиксатор 34 снабжен вилкой 40, охватывающей упор 42 на ригельной пластине 4. Т.о. каждый из фиксаторов 21, 34 выполнен в виде поворотно установленного двуплечего рычага.
Замок оснащен механизмами возврата первого и второго фиксаторов в исходное положение, причем в рассматриваемой конструкции механизмы возврата связаны с запирающим механизмом (4, 6): механизм возврата второго фиксатора 34 образован вилкой 40 и упором 42, а механизм возврата первого фиксатора 21 - этими же элементами, а также вторым фиксатором 34 и его толкателем 46 (фиг.4).
В конструкции, показанной на фиг.5, использован механизм, позволяющий снизить энергопотребление замка (пат. РФ №RU 2344257), а именно в конструкцию замка добавлены третий фиксатор 50 и четвертый фиксатор 52, имеющие возможность блокировать (удерживать) соответственно фиксаторы 21 и 34. Фиксатор 50 (52) снабжен приводом, в качестве которого использован соленоид 54 (56). Фиксатор 50 (52) выполнен в виде поворотно установленного двуплечего рычага, причем его поворот ограничен упором (упор фиксатора 52 не показан). Фиксатор 21 (34) выполнен пружиняще отгибаемым либо изгибаемым в направлении оси 22 для надлежащего взаимодействия с фиксатором 50 (52) (описано ниже).
Фиксатор 50 связан механизмом возврата с запирающим механизмом (4, 6), а фиксатор 52 - с пружинным приводом (8, 10, 11). Механизм возврата фиксатора 50 выполнен в виде толкателя 58 на ригельной пластине 4, а механизм возврата фиксатора 52 - в виде тяги 60, связывающей (с люфтом) плечо 17 коромысла 8 и фиксатор 52.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство работает следующим образом.
При незакрытой двери и исходном состоянии замка (фиг.1) пружинный привод (8, 10, 11) не взведен и удерживает запирающий механизм (4, 6) в незапертом состоянии. Точнее, под действием возвратной пружины 10 коромысло 8 воздействует своим плечом 20 на упор 12 на ригельной пластине 4, поджимая ее к упору 62 на корпусе 2 и, соответственно, ригели 6 - внутрь замка. Фиксаторы 21 и 34 блокированы своими приводами 30, 36, при этом второй фиксатор 34 вилкой 40 через упор 42 удерживает (блокирует) запирающий механизм (4, 6) в незапертом состоянии.
Для взвода пружинного привода (8, 10, 11) дверь с установленным в ней замком закрывают, под действием рамы двери (дверь и рама двери не показаны) взводящий ригель 14 перемещается в окне 15 внутрь корпуса 2 и толкатель 16 воздействует на плечо 17 коромысла 8, побуждая его к повороту вокруг оси 9. При своем повороте коромысло 8 взводит пружины 10 и 11, зацеп 26 на боковом кронштейне 28 коромысла 8 надвигается на зацеп 24 на первом фиксаторе 21 и защелкивается за него (фиг.2) благодаря пружинящему отклонению или изгибанию кронштейна 28 в направлении оси 22 (т.е. по нормали к чертежу). При дальнейшем движении взводящего ригеля 14 толкатель 16 кулачком 18 надвигается на направляющий элемент 19. Под действием усилия элемента 19 толкатель 16 поворачивается, уходя от взаимодействия с плечом 17 коромысла 8. Тем самым разрывается связь между механизмом взвода (14, 16, 19) и пружинным приводом (8, 10, 11), а именно между толкателем 16 и коромыслом 8. Коромысло 8 под действием пружины 10 подается (поворачивается) назад и ложится своим зацепом 26 на зацеп 24 первого фиксатора 21. Тем самым первый фиксатор 21 удерживает пружинный привод (8, 10, 11) во взведенном состоянии (фиг.2).
Отметим, что взведенный пружинный привод (8, 10, 11) воздействует на запирающий механизм (4, 6), побуждая его к запиранию. Однако запирающий механизм (4, 6) остается в незапертом состоянии, поскольку удерживается (блокирован) вторым фиксатором 34.
Для запирания замка подают кратковременный импульс напряжения на привод второго фиксатора 34 - соленоид 36. Защелка 38 соленоида 36 отходит, освобождая фиксатор 34, а с ним - и запирающий механизм (4, 6); последний под действием пружинного привода (8, 10, 11) начинает движение к запиранию: фиксатор 34 поворачивается под действием усилия от ригельной пластины 4, увлекаемой пружиной 11 в сторону окна 7 в корпусе 2. Ригельная пластина 4 перемещается согласованно с поворотом фиксатора 34, что обусловлено взаимодействием упора 42 и вилки 40 на том и другом. В результате ригели 6 выдвигаются из корпуса 2 и запирающий механизм (4, 6) переходит в запертое состояние (фиг.3).
Для отпирания замка подают кратковременный импульс напряжения на привод первого фиксатора 21, а именно на соленоид 30. Его защелка 32 отходит, освобождая фиксатор 21, тот поворачивается под действием усилия от коромысла 8, увлекаемого возвратной пружиной 10, причем усилие коромысла 8 на фиксатор 21 передается благодаря взаимодействию зацепов 26 и 24. Поскольку коромысло 8 и фиксатор 21 установлены на несовпадающих осях поворота (а именно на осях 9 и 22 соответственно), зацепы 26 и 24 движутся по несовпадающим дугам и на промежуточном этапе поворота фиксатора 21 расцепляются (фиг.4). Тем самым, удержание пружинного привода (8, 10, 11) во взведенном состоянии прекращается. Далее, под действием возвратной пружины 10 коромысло 8, уже независимо от первого фиксатора 21, поворачивается, вовлекая в перемещение, посредством упора 12, ригельную пластину 4 от окна 7 до упора 62 корпуса 2. Ригельная пластина 4, перемещаясь, через свой упор 42 и вилку 40 второго фиксатора 34 поворачивает последний в исходное положение. Фиксатор 34, поворачиваясь, через установленный на нем толкатель 46 увлекает первый фиксатор 21 в том же направлении. Ригели 6 втягиваются в корпус 2, фиксаторы 21 и 34 переходят в исходное положение и фиксируются защелками 32 и 38 соленоидов 30 и 36. В результате запирающий механизм (4, 6) и пружинный привод (8, 10, 11) возвращаются в исходное состояние, соответствующее незапертому замку. Далее, при открывании отпертой двери взводящий ригель 14 под действием своей возвратной пружины выдвигается из окна 15 наружу корпуса 2, толкатель 16 скользит по направляющему элементу 19 и плечу 17 коромысла 8 и принимает исходное положение. В результате механизм взвода (14, 16, 19) замка также возвращается в исходное состояние (фиг.1).
Конструкция с двумя парами фиксаторов (фиг.5) функционирует аналогично рассмотренной выше. Для запирания замка подают кратковременный импульс напряжения на привод четвертого фиксатора 52, а именно на соленоид 56. Последний освобождает фиксатор 52, тот под действием усилия со стороны фиксатора 34 (направление усилия показано стрелкой) поворачивается, выбирает люфт с тягой 60 и разблокирует фиксатор 34. Далее процесс запирания замка происходит так, как описано выше для предыдущей конструкции. В результате механизм замка переходит в состояние, показанное на фиг.6, а именно в запертое состояние.
Для отпирания замка подают кратковременный импульс напряжения на привод третьего фиксатора 50 (фиг.6), а именно на соленоид 54. Последний освобождает фиксатор 50, тот под действием усилия со стороны первого фиксатора 21 (направление усилия показано стрелкой) поворачивается и разблокирует фиксатор 21. Далее процесс отпирания замка происходит так, как описано выше для предыдущей конструкции, с тем отличием, что процесс отпирания сопровождается возвратом фиксаторов 50 и 52 в исходное положение: при перемещении ригелей 6 внутрь корпуса 2 ригельная пластина 4 посредством толкателя 58 воздействует на фиксатор 50, последний возвращается в свое исходное положение (поворачивается до упора на корпусе 2) и защелка соленоида 54 блокирует фиксатор 50. Коромысло 8, разблокированное фиксатором 21, поворачивается к своему исходному положению, своим плечом 17 через тягу 60 увлекая фиксатор 52 в его исходное положение; последний поворачивается до упора на корпусе 2 и защелка соленоида 56 блокирует фиксатор 52. В описанном выше процессе одновременного поворота всех четырех фиксаторов фиксатор 21 (34) надвигается на фиксатор 50 (52) и посредством своего пружинящего отклонения (или изгиба) в направлении первой оси 22 защелкивается (блокируется) фиксатором 50 (52). В результате механизм замка переходит в исходное состояние, соответствующее незапертому замку.
ОБСУЖДЕНИЕ
1. Возможны отличные от рассмотренных способы построения пружинного привода, например, связь пружины 10 (фиг.1) с коромыслом 8 может быть заменена связью с ригельной пластиной 4 или связь пружины 11 с коромыслом 8 заменена связью с корпусом 2.
2. Выше была рассмотрена конструкция замка с механизмом возврата первого (второго) фиксатора в исходное положение, связанным с запирающим механизмом. Очевидно, что без значительных изменений может быть построен альтернативный вариант механизма возврата - связанного с пружинным приводом или и с тем, и другим.
3. Для наглядности на фиг.5, 6 третий 50 и четвертый 52 фиксаторы показаны установленными на разных поворотных осях. Отметим, что эти фиксаторы (фиг.5) могут быть установлены на общей второй оси, что позволяет уменьшить габариты замка и упростить его механизм.
4. Очевидно, что надлежащий выбор геометрии любого из фиксаторов позволяет использовать его в качестве редукционного механизма (пат. РФ №RU 2344257) со значительным снижением энергозатрат на управление замком.
5. Отметим, что возможно управление парой фиксаторов (первым и вторым, третьим и четвертым) посредством одного общего привода, например, поляризованным (двунаправленного действия) соленоидом поступательного или поворотного типа, а также шаговым двигателем.
6. Возможен альтернативный способ установки второго фиксатора - с возможностью блокирования пружинного привода (а не запирающего механизма). Например, второй фиксатор 34 (фиг.1) может блокировать не ригельную пластину 4, а связанный с нею конец 64 пружины 11 (это взаимодействие второго фиксатора с пружинным приводом не показано).
7. Замок может быть оснащен ручным средством взвода пружинного привода, например взводящей рукояткой на корпусе замка. В частности, в качестве взводящей рукоятки может быть использована рукоятка замка, связанная с защелкой двери. Взводящая рукоятка может одновременно приводить в действие и встроенный в замок электрогенератор, питающий соленоиды, устройство управления замком и радиоканал. При наличии вышеупомянутого генератора замок способен функционировать в отсутствие встроенного или внешнего источника питания (батареи), причем для приведения замка в действие достаточно однократного нажатия на рукоятку замка.
Таким образом, благодаря возможности управления пружинным замком путем дистанционной подачи команд как на отпирание, так и на запирание предложенная конструкция замка исключает возможность случайного самозапирания (захлопывания) двери, повышает удобство управления замком.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Рассмотренная выше конструкция проста, отличается технологичностью и надежностью; большая часть ее немногочисленных деталей может быть изготовлена штамповкой, гибкой, лазерной резкой.