Электромеханический замок
ELECTROMECHANICAL LOCK

Описываемое в заявке предлагаемое изобретение относится к электромеханическим замкам.
Известен аналогичный электромеханический замок, который содержит установленный в корпусе подпружиненный ригель и подпружиненную втулку с кулачком, который взаимодействует с ригелем. В корпусе также установлен механизм блокировки, включающий электромагнит и якорь электромагнита, который и является непосредственно средством блокировки передвижения ригеля (см. авторское свидетельство СССР 972024, опубликованное в 1982 году).
Недостаток аналога состоит в том, что электромагнит в режиме блокирования потребляет большое количество электрической мощности, это не позволяет питать замок от автономных малогабаритных источников питания. Что значительно сужает область его практического применения.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков, является электромеханический замок, содержащий установленную в корпусе поворотную втулку с кулачком, в отверстие поворотной втулки вставлен вал, содержащий электромагнит с якорем, который взаимодействует со стенками паза поворотной втулки (см. патент RU 2151256_МПК Е05В 47/06 опубликованный в 2000 г.), принято за прототип.
Недостаток прототипа состоит в том, что электромеханический замок, как он охарактеризован в независимом пункте формулы прототипа, ненадежен. Его можно открыть без ключа.
Рассмотрим фигуру 7 конструкции прототипа. Выставляем скважину замка вертикально. При этом раздастся щелчок от падения якоря электромагнита 8. Предположим, что данное положение якоря шляпкой вверх. При этом ножка якоря выдвинута в паз 3 поворотной втулки 2. Повернем втулку 2 на 90 градусов, как показано на фигуре 7. Теперь вставляем в скважину Г-образную пластину (она изображена на чертеже пунктиром). Слегка придерживаем ее, чтобы она не выпала. А теперь наносим удар по Г-образной пластине, так как указано стрелкой на фигуре 7. Поворотная втулка 2 придет в быстрое движение и увлечет за собой якорь, который физически не сможет опуститься под своим собственным весом из-за большой скорости вращения. В результате ножка якоря воздействует на упор 4 и поворотная втулка 2 придет в движение. Кулачок 6 повернется, и замок откроется без ключа!
Технический результат - увеличение надежности запирания.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном электромеханическом замке, состоящем из корпуса, в котором размещена поворотная втулка с отверстием, на внутренней поверхности которого выполнен паз с упором, с наружной стороны втулки размещен запорный кулачок, а в отверстии поворотной втулки расположен вал, содержащий электромагнит с якорем, взаимодействующий с упором, при этом особенность заключается в том, что якорь электромагнита выполнен в виде качающегося подпружиненного коромысла.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в пазу втулки выполнено несколько упоров.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что поворотная втулка снабжена шариковым фиксатором.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что напряжение на электромагнит подается от устройства идентификации кода, которое размещено во внутренней полости вала.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в торце вала установлено контактное гнездо, электрически соединенное с входом устройства идентификации кода.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в торце вала установлена индукционная катушка, электрически соединенная с входом устройства идентификации кода.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в валу изготовлен отсек, в котором расположены элементы питания, питающие устройство идентификации кода.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что резьбовая крышка отсека снабжена стопорящим винтом, входящим в глухое отверстие на наружной поверхности отсека.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в торце вала установлен оптический датчик, соединенный с входом устройства идентификации кода.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в торце вала установлена радиоантенна, соединенная с входом устройства идентификации кода.
Дополнительно электромеханический замок характеризуется тем, что в корпусе установлен запорный ригель, взаимодействующий с кулачком поворотной втулки.
При исследовании отличительных признаков описываемого устройства для запирания не выявлено, каких-либо аналогичных, известных решений, позволяющих добиться указанного выше технического результата, что показывает наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков, перечисленных выше из формулы изобретения, и вышеизложенным техническим результатом. Тем самым доказывается «существенность признаков формулы изобретения».
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- создания средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует уровню «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг. 1 - разрез замка в положении закрыто.
Фиг. 2 - вид по А-А.
Фиг. 3 - положение деталей замка перед открытием.
Фиг. 4 - положение деталей замка в положении открыто.
Фиг. 5 - показана часть замка без корпуса, без резьбовой крышки и стопорного винта.
Фиг. 6 - усиленный вариант замка с ригелем.
Фиг. 7 - чертеж замка, описанный в независимом пункте формулы изобретения №2151256. Для иллюстрации как открыть несанкционированно замок без ключа в обесточенном состоянии.
Замок состоит из корпуса 1, в котором размещена поворотная втулка 2 с отверстием, на внутренней поверхности которого выполнен паз 3 с упорами 4 и 5, с наружной стороны втулки 2 размещен кулачок 6, а в отверстии поворотной втулки 2 расположен вал 7, содержащий электромагнит 8 с якорем, выполненным в виде качающегося коромысла на оси 9. Коромысло состоит из правого плеча 10 и левого плеча 11, которые взаимодействуют с упорами 4 и 5. Пружина 12 прижимает левое плечо 11 к упору 13, вала 7. Во внутренней полости вала 7 расположен блок идентификации кода 14, выполненный в виде интегральной схемы, вход которой соединен с контактным гнездом 15 или с индукционной катушкой, установленной в торце вала 7. С обратной стороны вала 7 размещен отсек 16, в котором расположены элементы питания 17. Отсек 16 закрывается резьбовой крышкой 18, с пружиной 19 поджимающей элементы питания 14, и стопорится винтом 20 входящим в углубление на наружной поверхности отсека 16. Запорный ригель 21 и ключ 22 для открытия замка и 23 для закрытия замка. Поворотная втулка 2 снабжена шариковым фиксатором 24.
Работа устройства на открытие замка.
Вставляем ключ 22 в замочную скважину вала 7. Код, в виде последовательных электрических импульсов, подается на вход устройства идентификации кода 14 через электрически соединенное с его входом через контактное гнездо 15 или индукционную катушку, которая установлена в торце вала 7. При условии совпадения кода, хранящегося в памяти устройства идентификации кода 14, и кода, поступившего на его вход, подается напряжение на электромагнит 8, притягивает к себе правое плечо 10 коромысла. При этом левое плечо 11 войдет в паз 3 (смотри фиг. 3). При вращении ключа 22 против часовой стрелки левое плечо 11 коромысла упрется в упор 5 и поворотная втулка 2 начнет вращаться и кулачок 6 переместится внутрь корпуса 1. Замок открыт (смотри фиг. 4). Извлекаем ключ 22 из скважины. Электромагнит 8 обесточивается и пружина 12 прижмет левое плечо 11 к упору 13 вала 7. Правое плечо 10 коромысла поднимется в паз 3.
Работа устройства на закрытие замка.
Замок закрывается без ключа. Достаточно повернуть вал 7 по часовой стрелке любым предметом, вставленным в замочную скважину. Лучше всего сделать пластину 23 на торцевой поверхности ключа 22. При этом правое плечо 11 коромысла упирается в упор 4 паза 3 поворотной втулки 2. При дальнейшем повороте вала 7 кулачок 6 переместится в горизонтальное положение. Замок закрыт.
В прототипе поворотная втулка не имела никакой фиксации, в результате приходилось делать большое отверстие, чтобы исключить трение вала 7 и поворотной втулки 2. Иначе было возможно несанкционированное открытие замка. Шариковый фиксатор 23 исключает поворот поворотной втулки 2 от трения о вал 7. В результате зазор между валом и поворотной втулкой можно сделать минимальным.
Выполнение второго упора 5 в пазе 3 поворотной втулки 2 позволяет сократить холостой угол поворота ключа при открытии или закрытии замка.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к запорным устройствам, которые используются для защиты внутренних двери помещений и дверей мебели от несанкционированного вскрытия.
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Преимущество изобретения состоит в том, что повышена надежность замка от несанкционированных вскрытий и уменьшен холостой угол поворота ключа при закрытии или открытии замка.
Выполнение отсека на вале и размещение в нем элементов питания позволяет обеспечить автономное питание блока идентификации кода, что повышает защищенность замка от внешнего воздействия. Это позволяет принимать код бесконтактным способом через оптический датчик или радиоантенну.
При использовании запорного ригеля прочность замка возрастает.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».