ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАМОК (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2010 года по МПК E05B47/02 

Электромагнитный замок относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники, и может быть использован для запирания дверей помещений, шкафов, сейфов для исключения возможности несанкционированного доступа и, кроме того, обеспечивает возможность доступа при пропадании питания. Замок врезной и предназначен для установки внутрь косяков дверей и находится в открытом состоянии при подаче напряжения на электромагнит. Замок накладной предназначен для установки на косяки дверей.

Известен электромагнитный замок, содержащий: цилиндрический корпус в виде стакана со съемным дном, электромагнит с цилиндрическим сердечником, расположенным внутри катушки электромагнита с возможностью перемещения, цилиндрическую возвратную пружину, шарики, ригель, накладку с отверстием для ригеля, шайбу, запорное кольцо, фиксатор в виде цилиндрического стакана, плоскую пружину, шайбу фиксирующую, контргайку, причем катушка электромагнита установлена во внутренней полости корпуса, одна щека катушки примыкает к дну корпуса, а вторая к шайбе, диаметр центрального отверстия которой равен диаметру центрального отверстия катушки электромагнита, а наружный диаметр - внутреннему диаметру корпуса, в начале внутренней полости корпуса выполнен цилиндрический выступ, причем внутренняя поверхность корпуса между выступом и наружной поверхностью корпуса выполнена конической и расширяющейся к наружной поверхности корпуса, фиксатор размещен во внутренней полости корпуса с возможностью продольного перемещения и упором торцевой поверхностью, противоположной его дну, в цилиндрический выступ, внешний диаметр фиксатора равен внутреннему диаметру корпуса, а внутренний - диаметру цилиндрического выступа, на боковой поверхности фиксатора в плоскости, параллельной его дну, расположены отверстия с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности фиксатора, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью фиксатора и выступает за его внутреннюю поверхность, тянущий конец цилиндрического сердечника выполнен с меньшим диаметром и имеет проточку для запорного кольца, в центральной части дна фиксатора выполнено отверстие, внутри которого расположен тянущий конец цилиндрического сердечника, соединяющий с помощью запорного кольца, установленного в проточке тянущего конца цилиндрического сердечника и располагающегося во внутренней полости фиксатора, фиксатор с сердечником с возможностью их взаимного поперечного перемещения, на цилиндрическом сердечнике расположена цилиндрическая возвратная пружина, установленная между шайбой и наружной поверхностью дна фиксатора, на внутренней поверхности корпуса выполнена проточка трапецеидальной формы, причем расстояние между центрами отверстий для шариков и центром проточки равно длине хода сердечника электромагнита, а глубина проточки равна величине выступа поверхности шариков над внутренней поверхностью фиксатора, на наружной торцевой части корпуса выполнен фланец для крепления электромагнитного замка, цилиндрический корпус, шайба, цилиндрический сердечник выполнены из магнитопроводящего материала, а на наружной поверхности кольца выполнена проточка для выводов катушки электромагнита, ригель выполнен в виде проходящего через отверстие в накладке штока, диаметр которого не должен превосходить диаметр, образованный поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью центрального отверстия ловителя, наружный конец ригеля содержит головку с диаметром, равным диаметру цилиндрической части центрального отверстия ловителя, а внутренний конец - резьбовую нарезку, на которой с помощью резьбового соединения, зафиксированного контргайкой, установлена шайба фиксирующая, одна поверхность которой примыкает к поверхности накладки, а вторая - к поверхности плоской пружины, имеющей центральное отверстие, через которое проходит внутренний конец ригеля, причем концы плоской пружины закреплены на поверхности накладки, а ригель установлен в отверстиях накладки и плоской пружины с возможностью поперечного перемещения.

Недостатками данного устройства являются ненадежность работы вследствие закусывания цилиндрической возвратной пружины, перекоса ею фиксатора, сложность конструкции корпуса, приводящая к высокой трудоемкости изготовления и материалоемкости, а также значительное потребление энергии, снижающее время работы замка при питании от автономных источников тока. Недостатком ригеля является наличие плоской пружины, имеющей ограниченный ресурс особенно при значительном ходе штока.

Целью изобретения является повышение надежности работы замка за счет исключения цилиндрической возвратной пружины и исключения плоской пружины ригеля, уменьшение материалоемкости, а также уменьшение энергопотребления за счет использования магнитного потока постоянного магнита.

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный замок, содержащий ригель, шток ригеля с головкой, контргайку, накладку с отверстием, цилиндрический корпус, электромагнит с цилиндрическим сердечником, расположенным внутри катушки электромагнита, причем катушка электромагнита установлена во внутренней полости корпуса, фиксатор, выполненный в виде стакана и размещенный во внутренней полости корпуса с возможностью продольного перемещения, на боковой поверхности фиксатора в плоскости, параллельной его дну, расположены равномерно более двух отверстий с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности фиксатора, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью фиксатора и выступает за его внутреннюю поверхность, диаметр штока ригеля меньше диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью отверстия фиксатора, наружный конец штока ригеля содержит головку с диаметром, равным диаметру цилиндрической части центрального отверстия фиксатора, а внутренний конец - резьбовую нарезку, контргайку, шайбу фиксирующую, отличающийся тем, что в него дополнительно введены цилиндрический постоянный магнит, кольцо, втулка, втулка опорная, гровер шайба, причем наружный край цилиндрического сердечника выступает за пределы катушки электромагнита, а внутренний находится внутри катушки электромагнита, на выступающий край сердечника надето кольцо, наружная поверхность которого соединена с внутренней поверхностью корпуса на одном его крае, а к внутреннему торцевому краю кольца примыкает щека катушки, на другом крае корпуса установлена втулка в виде цилиндра с наружным фланцем, причем толщина стенки втулки меньше половины диаметра шариков, наружная поверхность втулки соединена с внутренней поверхностью корпуса, а торец корпуса примыкает к фланцу втулки, на торцевой поверхности втулки, противоположной фланцу, выполнена внутренняя фаска, наружная поверхность фиксатора выполнена в виде трех цилиндрических поверхностей, первой - наружной, диаметр которой равен внутреннему диаметру втулки и на которой выполнены отверстия с размещенными в них шариками, второй - средней, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, третьей - внутренней, диаметр которой равен диаметру отверстия катушки электромагнита, на дне фиксатора, расположенного в области третьей цилиндрической поверхности, установлен постоянный магнит, причем расстояние от внешней поверхности постоянного магнита до плоскости, в которой установлены шарики, не менее высоты головки штока ригеля, на наружной торцевой поверхности фиксатора выполнена внутренняя фаска, величина перемещения фиксатора в корпусе такова, что в одном положении фиксатор примыкает к торцевой поверхности цилиндрического сердечника, а шарики выходят за пределы внутренней поверхности фиксатора, в другом наружная торцевая поверхность среднего наружного цилиндра фиксатора примыкает к внутренней торцевой поверхности втулки, а шарики находятся в области внутренней поверхности фиксатора, причем цилиндрический корпус, цилиндрический сердечник, фиксатор и кольцо выполнены из магнитопроводящего материала, а на наружной поверхности кольца выполнена проточка для выводов катушки электромагнита, ригель дополнительно содержит втулку опорную в виде цилиндра, на внутренней поверхности которого выполнена резьба и содержащего наружный фланец, втулка опорная установлена в отверстие в накладке, диаметр которого больше наружного диаметра втулки опорной, но меньше диаметра фланца, таким образом, что внутренняя боковая поверхность фланца примыкает к одной поверхности накладки, а со стороны другой поверхности накладки на втулку опорную надеты шайба фиксирующая, диаметр которой больше диаметра отверстия в накладке, и цилиндрическая пружина, зафиксированная на втулке опорной с помощью контргайки фиксирующей, установленной на конце штока ригеля с резьбовой нарезкой и создающей с помощью гровер шайбы резьбовое соединение внутреннего конца штока ригеля с наружной торцевой поверхностью втулки опорной.

Отличительной особенностью данного замка является то, что движение фиксатора вслед за движением головки штока ригеля осуществляется не с помощью цилиндрической возвратной пружины, а с помощью постоянного магнита, установленного на дне фиксатора, что повышает надежность срабатывания замка. Использование магнитного потока постоянного магнита для запирания замка значительно уменьшает, по отношению к прототипу, потребляемую электроэнергию. Иная конструкция ригеля исключает перекосы ригеля в процессе эксплуатации замка.

На фиг.1 представлен продольный разрез электромагнитного замка.

Электромагнитный замок содержит цилиндрический корпус 1, на одном конце которого установлена втулка 2 в виде цилиндра с наружным фланцем 3, наружная поверхность которой соединена с внутренней поверхностью корпуса 1, например, резьбовым, прессовым или иным соединением 4. На другом конце корпуса установлено кольцо 5, наружная поверхность которого соединена с внутренней поверхностью корпуса 1 резьбовым или иным соединением 6. Во внутренней полости корпуса 1 установлена катушка электромагнита 7, щека 8 которой примыкает к внутреннему торцевому краю 9 кольца 5. Внутри катушки электромагнита 7 установлен цилиндрический сердечник 10, наружный край которого выступает за пределы катушки электромагнита 7, а внешняя поверхность наружного края сердечника 10 соединена резьбовым или иным соединением 11 с внутренней поверхностью кольца 5. Внутренний край 12 сердечника 10 находится внутри катушки электромагнита 7. Во внутренней полости корпуса 1 размещен фиксатор 13, выполненный в виде стакана, с возможностью продольного перемещения. Наружная поверхность фиксатора 13 выполнена в виде трех цилиндрических поверхностей: первой - наружной 14, диаметр которой равен внутреннему диаметру втулки 2 и на которой размещены шарики 15; второй - средней 16, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса 1; третьей - внутренней 17, диаметр которой равен диаметру отверстия катушки электромагнита 7. На дне фиксатора 13, расположенного в области третьей цилиндрической поверхности 17, установлен постоянный цилиндрический магнит 18, причем расстояние от внешней поверхности постоянного цилиндрического магнита 18 до плоскости 19, в которой установлены шарики 15, не менее высоты головки штока ригеля 20. На наружной торцевой поверхности фиксатора 13 выполнена внутренняя фаска 21. Величина перемещения фиксатора 13 в корпусе такова, что в одном положении фиксатор 13 примыкает к торцевой поверхности 12 цилиндрического сердечника 10, а шарики 15 выходят за пределы внутренней поверхности 22 фиксатора 13. В другом положении наружная торцевая поверхность 23 среднего наружного цилиндра 16 фиксатора 13 примыкает к внутренней торцевой поверхности 24 втулки 2, выполненной в виде фаски, а шарики 15 находятся в области внутренней поверхности 22 фиксатора 13. На наружной поверхности 14 фиксатора 13, в плоскости, параллельной его дну, расположены отверстия 25 с размещенными в них шариками 15. Отверстия 25 для шариков 15 выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности фиксатора, равен диаметру шариков 15, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков 15. Глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью 14 фиксатора 13 и выступает за его внутреннюю поверхность 22.

Ригель содержит втулку опорную 26 в виде цилиндра, на внутренней поверхности которого 27 выполнена резьба, содержащего наружный фланец 28. Втулка опорная 26 установлена в отверстие 29 в накладке 30, диаметр которого больше наружного диаметра втулки опорной 26, но меньше диаметра фланца 28. Причем внутренняя боковая поверхность 31 фланца 28 примыкает к одной поверхности 32 накладки 30. Со стороны другой поверхности 33 накладки 30 на втулку опорную 26 надеты шайба фиксирующая 34, наружный диаметр которой больше диаметра отверстия 29, и цилиндрическая пружина 35. Пружина 35 зафиксирована на втулке опорной 26 с помощью контргайки фиксирующей 36, установленной на штоке ригеля 37 с резьбовой нарезкой и создающей с помощью гровер шайбы 38 резьбовое соединение штока ригеля 37 с торцевой поверхностью 39 втулки опорной 26.

Электромагнитный замок (фиг.1) работает следующим образом.

В исходном состоянии, при котором катушка электромагнита 7 обесточена, при закрывании дверей ригель головкой 20 попадает во внутреннюю полость фиксатора 13. В случае несоосности положений штока ригеля 37 и фиксатора 13 шток ригеля 37 перемещается под действием радиальных усилий вдоль поверхности накладки 30 до совмещения осей.

При дальнейшем движении штока ригеля 37 его головка 20 упирается в шарики 15 и начинает перемещать фиксатор 13. При попадании шариков 15 в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью 14 фиксатора 13 головка 20 продолжит движение до соприкосновения фронтальной поверхности фиксатора 13 с внутренним краем 12 сердечника 10, а головки 20 с поверхностью постоянного магнита 18. При этом часть магнитного потока постоянного магнита 18 замыкается по первому пути: фиксатор 13, корпус 1, кольцо 5, сердечник 10, а часть - по второму пути: фиксатор 13, головка 20. Расположение постоянного магнита 18 и соотношение диаметров внутреннего отверстия фиксатора 13 и внутренней поверхности 17 фиксатора 13 таково, что магнитный поток, замыкающийся по второму пути, больше потока, замыкающегося по первому пути. При открывании двери, вследствие того что магнитный поток, замыкающий по второму пути, больше, фиксатор 13 разъединяется с поверхностью 12 сердечника 10 и следует за головкой 20. При этом шарики 15 выступают над поверхностью отверстия фиксатора и не дают головке 20 штока ригеля 37 выйти из отверстия фиксатора. Замок в этом случае закрыт.

Для открывания замка на катушку электромагнита 7 подается напряжение в такой полярности, что поток катушки совпадает по направлению с магнитным потоком, созданным постоянным магнитом 18 и проходящим по первому пути. При этом поток, проходящий по первому пути, усиливается и превосходит поток, проходящий по второму пути. В этом случае при открывании двери фиксатор 13 остается неподвижным и шарики 15 не фиксируют головку 20 штока ригеля 37, так как выступают в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью 14 фиксатора 13. Замок открыт.

Так как для открывания замка необходимо лишь усилить с помощью катушки электромагнита 7 поток, проходящий по первому пути, то его величина незначительна, что резко снижает энергопотребление замка.

Электромагнитный замок врезается в косяки дверей и фиксируется путем крепления за фланец 3 или корпус 1. Ригель фиксируется за накладку 30.

Для того чтобы головка 20 перемещала фиксатор 13 до его соприкосновения с поверхностью 12 сердечника 10 при просадке и короблении двери, шток ригеля 37 имеет возможность перемещения в продольном и поперечном направлениях, компенсирующего эксплуатационные изменения положения двери.

Данный электромагнитный замок имеет малое количество деталей, технологичных в изготовлении и мало материалоемких, обладает малым потреблением энергии.

Целью второго варианта электромагнитного замка является повышение надежности работы замка за счет исключения цилиндрической возвратной пружины, уменьшение материалоемкости, а также уменьшение энергопотребления за счет использования магнитного потока постоянного магнита и уменьшение трудоемкости монтажа за счет накладной установки замка.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитный замок, содержащий корпус, катушку электромагнита, ригель, шток ригеля, наружный конец которого содержит головку, а внутренний конец - резьбовую нарезку, пружину цилиндрическую, фиксатор в виде цилиндрического стакана, шарики, размещенные в отверстиях, выполненных в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр большего отверстия равен диаметру шариков, а меньшего - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью отверстия большего диаметра и выступает за поверхность отверстия меньшего диаметра, дополнительно введены: два винта, втулка наружная, втулка внутренняя, цилиндрический постоянный магнит, корпус в виде отрезка прямоугольной трубы трапециидальной формы, причем на фронтальной поверхности корпуса с трапециидальной формой выполнены три отверстия, большое, в центре поверхности, и два малых, у боковых сторон трапеции фронтальной поверхности, две П-образные скобы с трапецеидальными боковыми поверхностями, на одной из которых выполнено резьбовое отверстие, и фронтальной поверхностью, на которой выполнен ряд крепежных отверстий, П-образные скобы установлены внутрь корпуса таким образом, чтобы фронтальная поверхность скоб совпадала с торцевыми поверхностями корпуса, П-образные скобы зафиксированы в корпусе двумя винтами, проходящими через малые отверстия у боковых сторон фронтальной поверхности корпуса и резьбовые отверстия в боковых поверхностях скоб, втулка внешняя выполнена в виде цилиндра с резьбой на внешней цилиндрической поверхности и наружным фланцем, втулка внутренняя выполнена в виде цилиндра, диаметр наружной поверхности которого равен внутреннему диаметру отверстия катушки электромагнита и на который надета катушка электромагнита, а толщина стенки не превосходит половину диаметра шариков, причем на внутренней поверхности втулки внешней у одного торца нанесена резьба, а у другого торца снята внутренняя фаска, втулка внешняя соединена с втулкой внутренней резьбовым соединением через большое отверстие во фронтальной части корпуса, наружная поверхность фиксатора выполнена в виде двух цилиндрических поверхностей большого и малого диаметров, причем большой диаметр равен внутреннему диаметру отверстия катушки электромагнита, а малый - внутреннему диаметру втулки внутренней, на дне фиксатора установлен постоянный цилиндрический магнит, а на наружной торцевой поверхности фиксатора выполнена внутренняя фаска, фиксатор выполнен с возможностью перемещения в катушке электромагнита, причем длина втулки внутренней и положение плоскости, в которой установлены шарики, и величины перемещения фиксатора таковы, что в одном положении дно фиксатора примыкает к внутренней, противоположной фронтальной плоскости, стенке корпуса, а шарики выступают в область между поверхностью отверстия катушки электромагнита и наружной поверхностью малого диаметра фиксатора, в другом - торцевая поверхность, образованная переходом наружных поверхностей двух диаметров фиксатора, примыкает к торцевой поверхности втулки внутренней, а шарики выходят за пределы внутренней поверхности фиксатора, корпус, втулка наружная, втулка внутренняя, фиксатор выполнены из магнитопроводящего материала, ригель дополнительно содержит: резиновое кольцо, болт, втулку крепежную с фланцем на одной из сторон и резьбой на внутреннем отверстии, в которое ввинчен болт, втулку наружную, выполненную в виде стакана с отверстием в дне и проточкой на грани, в которую завальцован фланец втулки крепежной поверхностью фланца внутрь втулки наружной, втулку опорную с фланцем на одной стороне и резьбой на внутреннем отверстии, в котором с другой стороны втулки опорной сделана проточка с установленным в нее резиновым кольцом и ввинчен шток ригеля, втулка опорная установлена в отверстии втулки наружной, причем фланец втулки опорной расположен во внутренней полости втулки наружной, диаметр отверстия втулки наружной больше наружного диаметра втулки опорной, но меньше диаметра ее фланца, во внутренней полости втулки крепежной, между наружными поверхностями фланцев втулок крепежной и опорной установлена цилиндрическая пружина.

Отличительной особенностью данного замка является то, что движение фиксатора вслед за движением головки штока ригеля осуществляется не с помощью цилиндрической возвратной пружины, а с помощью постоянного магнита, установленного на дне фиксатора, что повышает надежность срабатывания замка. Использование магнитного потока постоянного магнита для запирания замка значительно уменьшает, по отношению к прототипу, потребляемую электроэнергию. Простота конструкции и малое количество деталей уменьшает трудоемкость изготовления и материалоемкость замка.

На фиг.2 представлены детали и продольный разрез замка по варианту 2, а на фиг.3 - общий вид электромагнитного замка.

Электромагнитный замок содержит корпус 41 в виде отрезка прямоугольной трубы трапецеидальной формы, причем на фронтальной поверхности 42 трапецеидальной формы корпуса 41 выполнены три отверстия: большое 43 в центре поверхности и два малых 44, 45 у боковых сторон трапеции фронтальной поверхности 42. Для крепления замка в углу дверной коробки служат две П-образные скобы 46,47 с трапецеидальными боковыми поверхностями, на одной из которых выполнены резьбовые отверстия 48, 49, и фронтальной поверхностью 50, 51, на которой выполнен ряд крепежных отверстий 52-55.

П-образные скобы 46, 47 установлены внутрь корпуса таким образом, чтобы фронтальная поверхность 50, 51 скоб совпадала с торцевыми поверхностями корпуса. П-образные скобы 46, 47 зафиксированы в корпусе двумя винтами 56, 57, проходящими через малые отверстия 44, 45 у боковых сторон фронтальной поверхности корпуса 42 и резьбовые отверстия 48, 49 в боковых поверхностях скоб 46, 47. В большое отверстие 43 установлена втулка внешняя 58, фланцем со стороны внешней поверхности 42 корпуса 41. Внешняя поверхность 59 втулки внешней 58 через большое отверстие 43 соединена с внутренней поверхностью 60 втулки внутренней 61 резьбовым соединением 62. На наружной поверхности втулки внутренней 61 установлена катушка электромагнита 63.

Фиксатор 64 выполнен в виде стакана, причем наружная поверхность фиксатора 64 выполнена в виде двух цилиндрических поверхностей: большого диаметра 65, расположенной у фронтальной поверхности фиксатора 64, и малого диаметра 66, расположенной у торцевой поверхности фиксатора 64. Большой диаметр 65 равен внутреннему диаметру отверстия катушки электромагнита 63, а малый - внутреннему диаметру втулки внутренней 61.

На дне фиксатора 64 установлен постоянный цилиндрический магнит 67, а на наружной торцевой поверхности фиксатора 64 выполнена внутренняя фаска 68. На поверхности малого диаметра 66 фиксатора 64 выполнены не менее трех боковых отверстий 69, расположенных равномерно в плоскости, параллельной фронтальной поверхности фиксатора 64. В боковых отверстиях 69, выполненных в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, размещены шарики 70, причем диаметр большего отверстия равен диаметру шариков 70, а меньшего - меньше диаметра шариков 70. Глубина боковых отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков 70 совпадает с наружной поверхностью отверстия большего диаметра и выступает за поверхность отверстия меньшего диаметра.

Фиксатор 64 выполнен с возможностью перемещения в катушке электромагнита 63, причем в одном положении фронтальная поверхность фиксатора 64 примыкает к внутренней поверхности корпуса 41, а шарики 70 находятся в области полости, образованной между поверхностью малого диаметра 66 фиксатора 64 и поверхностью отверстия катушки электромагнита 63. В другом положении фиксатора 64 торцевая поверхность 71 большого диаметра 65 фиксатора 64 примыкает к торцевой поверхности 72, на которой выполнена внутренняя фаска втулки внутренней 61. В этом случае шарики 70 выступают за пределы внутренней поверхности фиксатора 64. Полость, образованная внешней поверхностью 73 постоянного магнита 67 и шариками 70, должна быть достаточной для размещения головки 74 штока ригеля 75.

Втулка крепежная 76 с помощью болта 77 устанавливается на двери, а ее фланец развальцован в проточку торцевой поверхности втулки наружной 78. В отверстие 79 втулки наружной 78 установлена втулка опорная 80, в резьбовое отверстие которой ввинчен шток ригеля 75 со стороны, противоположной фланцу 81 втулки опорной 80, и зафиксирован резиновым кольцом 82. В полости, образованной между фронтальными поверхностями фланцев втулок крепежной 76 и опорной 80, установлена цилиндрическая пружина 83.

Электромагнитный замок (фиг.2, 3) работает следующим образом. В исходном состоянии, когда катушка электромагнита 63 обесточена, при закрывании дверей головка 74 штока ригеля 75 попадает во внутреннюю полость фиксатора 64. В случае несоосности положений штока ригеля 75 и фиксатора 64 шток ригеля 75 перемещается под действием радиальных усилий вдоль поверхности дна втулки наружной 78 до совмещения осей. При дальнейшем движении штока ригеля 75 его головка 74 упирается в шарики 70 и начинает перемещать фиксатор 64. При попадании шариков 70 в полость, образованную между поверхностью малого диаметра 66 фиксатора 64 и поверхностью отверстия катушки электромагнита 63, головка 74 продолжит движение до соприкосновения фронтальной поверхности фиксатора 64 с внутренней поверхностью корпуса 41, а головки 74 с поверхностью постоянного магнита 67.

В данном положении часть магнитного потока постоянного магнита 67 замыкается по первому пути: фиксатор 64, втулка внутренняя 61, корпус 41, фиксатор 64, а часть - по второму: фиксатор 64, головка 74. Геометрические размеры головки 74, фиксатора 64, втулки внутренней 61 выбираются таким образом, чтобы магнитный поток, замыкающийся по второму пути, был больше потока, замыкающегося по первому пути.

При открывании двери, вследствие того что магнитный поток, замыкающий по второму пути, больше, фиксатор 64 разъединяется с поверхностью корпуса 41 и следует за головкой 74. При этом шарики 70 выступают над поверхностью внутренней полости фиксатора 64 и не дают головки 74 штока ригеля 75 выйти из внутренней полости фиксатора 64. Замок в этом случае закрыт.

Для открывания замка на катушку электромагнита 63 подается напряжение в такой полярности, что поток катушки совпадает по направления с магнитным потоком, созданным постоянным магнитом 67 и проходящим по первому пути. При этом поток, проходящий по первому пути, усиливается и превосходит поток, проходящий по второму пути. В этом случае при открывании двери фиксатор 64 остается неподвижным и шарики 70 не фиксируют головку 74 штока ригеля 75, так как выступают в полость, образованную между поверхностью малого диаметра 66 фиксатора 64 и поверхностью отверстия катушки электромагнита 63. Замок открыт.

Так как для открывания замка необходимо лишь усилить с помощью катушки электромагнита 63 поток, проходящий по первому пути, то его величина незначительна, что резко снижает энергопотребление замка.

Электромагнитный замок устанавливается в угол коробки двери (фиг.2) и фиксируется путем крепления за скобы 46, 47. Для того чтобы головка 74 штока ригеля 75 перемещала фиксатор 64 до его соприкосновения со внутренней поверхностью корпуса 41 при просадки и короблении двери, шток ригеля 75 имеет возможность перемещения в продольном и поперечном направлениях, компенсирующего эксплуатационные изменения положения двери.

Данный электромагнитный замок имеет малое количество деталей, технологичных в изготовлении и мало материалоемких, обладает малым потреблением энергии.

Электромагнитный замок относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам, управляемым средствами электронной техники. Замок может быть использован для запирания дверей помещений, шкафов, сейфов. Замок врезной предназначен для установки внутрь косяков дверей и находится в открытом состоянии при подаче напряжения на электромагнит. Замок накладной предназначен для установки на косяки дверей. Электромагнитный замок содержит корпус, электромагнит, шток ригеля с головкой, цилиндрическую пружину, постоянный цилиндрический магнит и фиксатор в виде цилиндрического стакана. На боковой поверхности фиксатора выполнены отверстия. В отверстиях размещены шарики. Достигается повышение надежности работы замка, уменьшение материалоемкости и уменьшение энергопотребления за счет использования магнитного потока постоянного магнита. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электромагнитный замок, содержащий ригель, шток ригеля с головкой, контргайку, накладку с отверстием, цилиндрический корпус, электромагнит с цилиндрическим сердечником, расположенным внутри катушки электромагнита, причем катушка электромагнита установлена во внутренней полости корпуса, фиксатор, выполненный в виде стакана и размещенный во внутренней полости корпуса с возможностью продольного перемещения на боковой поверхности фиксатора, в плоскости, параллельной его дну, расположены равномерно более двух отверстий с размещенными в них шариками, отверстия для шариков выполнены в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр отверстий, расположенных на наружной поверхности фиксатора, равен диаметру шариков, а расположенных на внутренней поверхности - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью фиксатора и выступает за его внутреннюю поверхность, диаметр штока ригеля меньше диаметра, образованного поверхностями выступающих частей шариков над цилиндрической частью отверстия фиксатора, наружный конец штока ригеля содержит головку с диаметром, равным диаметру цилиндрической части центрального отверстия фиксатора, а внутренний конец - резьбовую нарезку, контргайку, шайбу фиксирующую, отличающийся тем, что в него дополнительно введены цилиндрический постоянный магнит, кольцо, втулка, втулка опорная, гровер шайба, причем наружный край цилиндрического сердечника выступает за пределы катушки электромагнита, а внутренний находится внутри катушки электромагнита, на выступающий край сердечника надето кольцо, наружная поверхность которого соединена с внутренней поверхностью корпуса на одном его крае, а к внутреннему торцевому краю кольца примыкает щека катушки, на другом крае корпуса установлена втулка в виде цилиндра с наружным фланцем, причем толщина стенки втулки меньше половины диаметра шариков, наружная поверхность втулки соединена с внутренней поверхностью корпуса, а торец корпуса примыкает к фланцу втулки, на торцевой поверхности втулки, противоположной фланцу, выполнена внутренняя фаска, наружная поверхность фиксатора выполнена в виде трех цилиндрических поверхностей, первой - наружной, диаметр которой равен внутреннему диаметру втулки, и на которой выполнены отверстия с размещенными в них шариками, второй - средней, диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, третьей - внутренней, диаметр которой равен диаметру отверстия катушки электромагнита, на дне фиксатора, расположенного в области третьей цилиндрической поверхности, установлен постоянный магнит, причем расстояние от внешней поверхности постоянного магнита до плоскости, в которой установлены шарики, не менее высоты головки штока ригеля, на наружной торцевой поверхности фиксатора выполнена внутренняя фаска, величина перемещения фиксатора в корпусе такова, что в одном положении фиксатор примыкает к торцевой поверхности цилиндрического сердечника, а шарики выходят за пределы внутренней поверхности фиксатора, в другом наружная торцевая поверхность среднего наружного цилиндра фиксатора примыкает к внутренней торцевой поверхности втулки, а шарики находятся в области внутренней поверхности фиксатора, причем цилиндрический корпус, цилиндрический сердечник, фиксатор и кольцо выполнены из магнитопроводящего материала, а на наружной поверхности кольца выполнена проточка для выводов катушки электромагнита.

2. Электромагнитный замок по п.1, отличающийся тем, что ригель дополнительно содержит втулку опорную в виде цилиндра, на внутренней поверхности которого выполнена резьба, содержащего наружный фланец, втулка опорная установлена в отверстие в накладке, диаметр которого больше наружного диаметра втулки опорной, но меньше диаметра фланца, таким образом, что внутренняя боковая поверхность фланца примыкает к одной поверхности накладки, а со стороны другой поверхности накладки на втулку опорную надеты шайба фиксирующая, диаметр которой больше диаметра отверстия в накладке, и цилиндрическая пружина, зафиксированная на втулке опорной с помощью контргайки фиксирующей, установленной на конце штока ригеля с резьбовой нарезкой, и создающее с помощью гровер шайбы резьбовое соединение внутреннего конца штока ригеля с наружной торцевой поверхностью втулки опорной.

3. Электромагнитный замок, содержащий корпус, катушку электромагнита, ригель, шток ригеля, наружный конец которого содержит головку, а внутренний конец - резьбовую нарезку, пружину цилиндрическую, фиксатор в виде цилиндрического стакана, шарики, размещенные в отверстиях, выполненных в виде двух частей различного диаметра, соединенных коническим переходом, причем диаметр большего отверстия равен диаметру шариков, а меньшего - меньше диаметра шариков, глубина отверстий каждого диаметра такова, что поверхность расположенных в них шариков совпадает с наружной поверхностью отверстия большего диаметра и выступает за поверхность отверстия меньшего диаметра, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два винта, втулка наружная, втулка внутренняя, цилиндрический постоянный магнит, корпус, в виде отрезка прямоугольной трубы трапецеидальной формы, причем на фронтальной поверхности корпуса с трапецеидальной формой, выполнены три отверстия, большое, в центре поверхности, и два малых, расположенных у боковых сторон трапецеидальной фронтальной поверхности корпуса, две П-образные скобы с трапецеидальными боковыми поверхностями, на одной из которых выполнено резьбовое отверстие, и фронтальной поверхностью, на которой выполнен ряд крепежных отверстий, П-образные скобы установлены внутрь корпуса таким образом, чтобы фронтальная поверхность скоб совпадала с торцевыми поверхностями корпуса, П-образные скобы зафиксированы в корпусе двумя винтами, проходящими через малые отверстия у боковых сторон трапецеидальной фронтальной поверхности корпуса и резьбовые отверстия в боковых поверхностях скоб, втулка внешняя выполнена в виде цилиндра с резьбой на внешней цилиндрической поверхности и наружным фланцем, втулка внутренняя выполнена в виде цилиндра, диаметр наружной поверхности которого равен внутреннему диаметру отверстия катушки электромагнита, и на который надета катушка электромагнита, а толщина стенки не превосходит половину диаметра шариков, причем на внутренней поверхности втулки внешней у одного торца нанесена резьба, а у другого торца снята внутренняя фаска, втулка внешняя соединена с втулкой внутренней резьбовым соединением через большое отверстие во фронтальной части корпуса, наружная поверхность фиксатора выполнена в виде двух цилиндрических поверхностей большого и малого диаметров, причем большой диаметр равен внутреннему диаметру отверстия катушки электромагнита, а малый - внутреннему диаметру втулки внутренней, на дне фиксатора установлен постоянный цилиндрический магнит, а на наружной торцевой поверхности фиксатора выполнена внутренняя фаска, фиксатор выполнен с возможностью перемещения в катушке электромагнита, причем длина втулки внутренней и положение плоскости, в которой установлены шарики, и величины перемещения фиксатора таковы, что в одном положении дно фиксатора примыкает к внутренней, противоположной фронтальной плоскости, стенки корпуса, а шарики выступают в область между поверхностью отверстия катушки электромагнита и наружной поверхностью малого диаметра фиксатора, в другом торцевая поверхность, образованная переходом наружных поверхностей двух диаметров фиксатора, примыкает к торцевой поверхности втулки внутренней, а шарики выходят за пределы внутренней поверхности фиксатора, корпус, втулка наружная, втулка внутренняя, фиксатор выполнены из магнитопроводящего материала.

4. Электромагнитный замок по п.3, отличающийся тем, что ригель дополнительно содержит резиновое кольцо, болт, втулку крепежную с фланцем на одной из сторон и резьбой на внутреннем отверстии, в которое ввинчен болт, втулку наружную, выполненную в виде стакана с отверстием в дне и проточкой на грани, в которую завальцован фланец втулки крепежной поверхностью фланца внутрь втулки наружной, втулку опорную с фланцем на одной стороне и резьбой на внутреннем отверстии, в котором с другой стороны втулки опорной сделана проточка, с установленным в нее резиновым кольцом, и ввинчен шток ригеля, втулка опорная установлена в отверстии втулки наружной, причем фланец втулки опорной расположен во внутренней полости втулки наружной, диаметр отверстия втулки наружной больше наружного диаметра втулки опорной, но меньше диаметра ее фланца, во внутренней полости втулки крепежной, между наружными поверхностями фланцев втулок крепежной и опорной установлена цилиндрическая пружина.