ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК Российский патент 2023 года по МПК E05B47/06 

Область техники

Изобретение относится к электромеханическим замкам, а более точно к секретным замкам с электронным способом кодирования. Предшествующий уровень техники

Известен электромеханический замок RU 2151256, который содержит установленную в корпусе поворотную втулку с запорным кулачком. В отверстие втулки вставлен вал привода механизма замка, содержащий электромагнит с якорем. Якорь взаимодействует со стенками паза поворотной втулки, таким образом, что при одновременной подаче напряжения на электромагнит и вращении вала, якорь упирается в стенку паза втулки, передавая ей вращение от вала, а при отсутствии напряжения на электромагните при вращении вала якорь выталкивается из паза под действием собственного веса или пружины, при этом вращение от вала не передается на поворотную втулку. Электропитание известный электромеханический замок получает от элементов питания расположенных в самом замке.

Это является серьезным недостатком так, как если вовремя не заменить разряженных элементов питания или допустить применение некачественных элементов питания, придется ломать замок.

Также затруднена эксплуатация известного замка при отрицательных температурах, поскольку обычные элементы питания резко снижают отдачу электрической мощности на морозе.

Еще один недостаток в том, что ключ можно вынуть в любой фазе поворота элементов механизма известного замка.

Раскрытие изобретения

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении надежности работы замка и в расширении интервала его рабочих температур.

Данный технический результат достигается путем размещения источника питания только в ключе, при этом механизм замка получает необходимое питание только от ключа и только в течение времени пока ключ вставлен в замочную скважину замка. Реализация этой задачи требует изменений в конструкции замка. Для надежного электрического соединения между ключом и устройством идентификации кода в замке корпус замка оснащен дополнительным корпусом с внутренним цилиндрическим отверстием, в котором помещен вал привода механизма замка. Так же дополнительный корпус имеет внешнее отверстие меньше диаметра вала, и соответственно разность размеров этих отверстий образует упор для вала подпружиненного пружиной относительно своей продольной оси. Гнездо в торце вала и отверстие меньшего диаметра вместе образуют замочную скважину для ключа. Ключ, изготовленный из металлической пластины, имеет конфигурацию, позволяющую легко входить в гнездо вала, имеет центральный контакт, изолированный от общего корпуса ключа. Внутри корпуса ключ содержит элементы питания и кодирующее электронное устройство. Помимо этого, корпус ключа имеет два симметричных боковых выступа. Причем, длина выступов, выбрана такой, что создает необходимость предварительного нажатия на ключ вдоль его продольной оси, перед тем как ключ можно будет повернугь. Это сделано для того чтобы центральный контакт замка, подпружиненный вместе с валом, уперся в центральный контакт ключа и обеспечил надежное электрическое соединение.

Если гнездо с центральным контактом сместить от оси вала на небольшое расстояние, то упор будет взаимодействовать только с одним боковым выступом ключа, что обеспечит поворот ключа на угол 360 градусов без возможности его вынуть. То есть ключ можно вставить только при одном положении деталей механизма замка и вынуть после цикла открывания или закрывания, вернув все элементы замка в исходное положение, что делает эксплуатацию замка более удобной.

Для конструкции навесного замка перевод из закрытого в открытое положение и наоборот поворот ключа составляет меньше 180 градусов. Соответственно можно применять замочную скважину без осевого смещения.

Возможна конструкция замка, с изготовленной в отдельном корпусе замочной скважиной и в отдельном корпусе механизма замка, соединенных между собою гибким валом с электрическим кабелем внутри.

Краткое описание чертежей

1. Фиг. 1 Чертеж энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом в разрезе.

2. Фиг. 2 Общий вид энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом.

3. Фиг. 3 Чертеж в разрезе энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом, вставленным в замочную скважину. Поясняет способ передачи данных от ключа в замок.

4. Фиг. 4 Чертеж в разрезе энергонезависимого электромеханического замка в навесном исполнении (навесной или висячий замок).

5. Фиг. 5 Чертеж в разрезе энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом без смещения центрального контакта замка от оси вращения механизма.

6. Фиг. 6 Общий вид энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом без смещения центрального контакта замка от оси вращения механизма.

7. Фиг. 7 Чертеж в разрезе энергонезависимого электромеханического замка вместе с ключом, иллюстрирующий способ фиксации ключа в замочной скважине при помощи плавающего штифта.

8. Фиг. 8 Поперечный разрез корпуса замка, иллюстрирующий способ фиксации ключа в замочной скважине при помощи плавающего штифта.

9. Фиг. 9 Чертеж в разрезе энергонезависимого электромеханического замка с разнесенным запорным устройством и замочной скважиной, связанными гибким приводом.

10. Фиг. 10 Чертеж в разрезе сейфа в виде ящика с энергонезависимым электромеханическим замком и с разнесенным запорным устройством и замочной скважиной, связанными гибким приводом.

11. Фиг. 11 Разрез энергонезависимого электромеханического замка с ригелем. Показан способ блокировки ригеля в закрытом положении.

12. Фиг. 12 Разрез энергонезависимого электромеханического замка с ригелем. Показан способ блокировки ригеля в открытом положении.

Варианты осуществления изобретения

Вариант 1.

Врезной или накладной энергонезависимый электромеханический замок, содержит установленную в корпусе 1 (Фиг. 1) поворотную втулку 5, оснащенную запорным кулачком 8 и отверстием 7 в которое вставлен вал 4, во внутренней полости, которого размещено устройство идентификации кода 13 подающее при совпадении кода электрическое напряжение на катушку электромагнита 10 оснащенного якорем 11 который взаимодействует со стенками паза 3 поворотной втулки 5. Корпус 1 оснащен, жестко соединенным с ним, дополнительным корпусом 15 с внутренним цилиндрическим отверстием 16 выполненным соосно валу 4. Диаметр отверстия 16 имеет размер обеспечивающий легкое и беспрепятственное вращение вала 4, но без люфта. С наружной стороны дополнительного корпуса 15 выполнено отверстие 17 меньшего размера, разница этих размеров образует упор 18 для подпружиненного пружиной 6 вала 4. Гнездо 12 в торце вала 4 и отверстие 17 на наружной части дополнительного корпуса 15 вместе образуют замочную скважину (Фиг. 2, Фиг. 6) для ключа 20, который обладает конфигурацией позволяющей легко входить в гнездо 12, а также имеет один или более выступ 19 взаимодействующий с упором 18 при повороте ключа 20 фиксируя его в гнезде 12, причем длина выступов 19 выбрана такой (Фиг. 3, Фиг. 5), что создает необходимость предварительного нажатия на ключ 20 перед его поворотом. При нажатии на ключ 20, изолированный контактный штырь 2 упирается в изолированный контактный штырь 9 подпружиненный вместе с валом 4 пружиной 6, образуя надежное электрическое соединение между кодирующим устройством 22 в ключе 20, содержащим в своем составе элементы питания 21, и устройством идентификации кода 13 в замке. Гнездо 12 с контактным штырем 9 выполнено со смещением от оси вращения вала 4. Это сделано для того чтобы ключ 20 можно было вставить или вынуть только в одном положении, соответствующем исходному для открывания или закрывания замка положению вала 4. В случае несовпадения кода вращение вала 4 не приводит в движение поворотную втулку 5, но ключ 20 может беспрепятственно совершить оборот на 360 градусов в любую сторону и быть вынутым из замочной скважины.

Другой способ достичь возможности поворота ключа на 360 градусов с непрерывной фиксацией его в гнезде 12 это: оснастить дополнительный корпус 15 пазом 31 (Фиг. 7). На ключе 20 изготовить углубление 30, а вал 4 оснастить отверстием 32 и в нем разместить свободно перемещающийся штифт 29 (Фиг. 8). Паз 31 нужен для того что бы ключ 20 беспрепятственно можно было вставить в гнездо 12. При повороте ключа штифт 29 верхним торцом упирается в цилиндрическую поверхность отверстия 16, а нижним торцом заходит в пространство углубления 30 ключа 20, препятствуя тем самым извлечению из гнезда 12 ключа 20. Пружина 33, поджимающая контактный штырь 2 ключа 20, обеспечивает надежный электрический контакт с замком.

Для осуществления более крепкого запирания можно изготовить замок в котором средством запирания служит отдельный ригель 14 (Фиг. 11, Фиг. 12) переводимый из открытого положения в закрытое и наоборот, при помощи кулачка 8 который взаимодействует с поверхностями для зацепления образованных выборкой в ригеле 14. Причем размеры кулачка 8 можно подобрать так, что упираясь в элементы корпуса, ограничивающие его движение, он фиксирует ригель как в открытом, так и в закрытом положениях.

Вариант 2.

Навесной энергонезависимый электромеханический замок состоит из корпуса 1 и дополнительного корпуса 15 которые вместе составляют единый корпус навесного замка в котором средством запирания является запорная дуга 23 (Фиг. 4) один конец которой вставляется в глухое отверстие 26, а второй конец имеет проточку и вставляется в отверстие 27 где фиксируется кулачком 8 изготовленным на торце поворотной втулки 5. Перевод из открытого положения в закрытое, и наоборот, производится поворотом кулачка 8 на 90 градусов в любую сторону. Для этого торец кулачка имеет цилиндрическую проточку, радиус которой совпадает с радиусом отверстия 27.

Вариант 3.

Энергонезависимый электромеханический замок с разнесенным запорным устройством и замочной скважиной, связанные гибким приводом (Фиг. 9). Рассмотрим реализацию с разнесенной замочной скважиной и запорным механизмом на примере сейфового ящика. Ящик, изготовленный из стали (Фиг. 10), на передней панели которого установлен дополнительный корпус 15, внутри которого втулка 25 и вал 4 запорного устройства, соединенные гибким валом, концы которого запрессованы во втулке 25 и в валу 4. Внутри гибкого вала проложен электрический кабель, который соединяет контакт замочной скважины с устройством распознавания кода и вала 4. Корпус 1 запорного механизма закреплен на дальней стороне ящика. Запорный кулачок 8 осуществляет зацепление за специально изготовленный для этого выступ на корпусе сейфа. При повороте кулачок 8 выходит из зацепления и ящик можно выдвинуть.

Промышленная применимость

Энергонезависимый электромеханический замок может быть установлен на входные двери жилых и нежилых зданий, промышленных сооружений и других строений (склад, сарай, калитка, ворота) с целью ограничения доступа посторонних лиц.

При разработке соответствующего программного обеспечения и применении аккумуляторного питания ключ сможет передавать информацию о событиях происходящих с замком непосредственно в момент присутствия в замочной скважине.

Изобретение относится к электромеханическим замкам, а более точно к секретным замкам с электронным способом кодирования. Энергонезависимый электромеханический замок содержит установленную в корпусе (1) поворотную втулку (5), оснащенную кулачком и отверстием (7), в которое вставлен вал (4), во внутренней полости которого размещено устройство идентификации кода (13), подающее при совпадении кода электрическое напряжение на электромагнит (10), оснащенный якорем (11), который взаимодействует со стенками паза (3) поворотной втулки (5). Корпус (1) оснащен соединенным с ним дополнительным корпусом (15) с внутренним цилиндрическим отверстием (16), выполненным соосно валу (4) и обеспечивающим его беспрепятственное вращение. С наружной стороны дополнительного корпуса (15) выполнено отверстие (17) меньшего размера. Разница этих размеров образует упор (18) для подпружиненного пружиной (6) вала (4). Гнездо (12) и отверстие (17) на наружной части дополнительного корпуса (15) вместе образуют замочную скважину для ключа (20), который обладает конфигурацией, позволяющей легко входить в гнездо (12), а также имеет один или более выступ (19), взаимодействующий с упором (18) при повороте ключа (20), фиксируя его в гнезде (12). Длина выступов (19) выбрана такой, что создает необходимость предварительного нажатия на ключ (20) перед его поворотом. Изолированный контактный штырь (2) ключа (20) упирается в изолированный контактный штырь (9), подпружиненный вместе с валом (4) пружиной (6). Обеспечивается повышение надежности работы замка и расширение интервала его рабочих температур за счет размещения элементов питания внутри корпуса ключа и надежного электрического соединения между ключом и устройством идентификации кода. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Энергонезависимый электромеханический замок, содержащий установленную в корпусе (1) поворотную втулку (5), оснащенную кулачком (8) и отверстием (7), в которое вставлен вал (4), во внутренней полости которого размещено устройство идентификации кода (13), подающее при совпадении кода электрическое напряжение на электромагнит (10), оснащенный якорем (11), который взаимодействует со стенками паза (3) поворотной втулки (5), отличающийся тем, что корпус (1) оснащен соединенным с ним дополнительным корпусом (15) с внутренним цилиндрическим отверстием (16), выполненным соосно валу (4) и обеспечивающим его беспрепятственное вращение, а с наружной стороны дополнительного корпуса (15) выполнено отверстие (17) меньшего размера, разница этих размеров образует упор (18) для подпружиненного пружиной (6) вала (4), гнездо (12) в торце которого и отверстие (17) на наружной части дополнительного корпуса (15) вместе образуют замочную скважину для ключа (20), который обладает конфигурацией, позволяющей легко входить в гнездо (12), а также имеет один или более выступ (19), взаимодействующий с упором (18) при повороте ключа (20), фиксируя его в гнезде (12), причем длина выступов (19) выбрана такой, что создает необходимость предварительного нажатия на ключ (20) перед его поворотом, при этом изолированный контактный штырь (2) ключа (20) упирается в изолированный контактный штырь (9), подпружиненный вместе с валом (4) пружиной (6).

2. Энергонезависимый электромеханический замок по п. 1, отличающийся тем, что гнездо (12) с контактным штырем (9) выполнено со смещением от оси вращения вала (4).

3. Энергонезависимый электромеханический замок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный корпус (15) оснащен пазом (31), а ключ (20) имеет одно или более углубление (30), а вал (4) оснащен отверстием (32), в котором расположен свободно перемещающийся штифт (29), взаимодействующий с пазом (31) и углублением (30) таким образом, что при повороте ключ (20) фиксируется в гнезде (12).

4. Энергонезависимый электромеханический замок по пп. 1-3, отличающийся тем, что средством запирания служит ригель (14), переводимый из открытого положения в закрытое при помощи кулачка (8), который взаимодействует с поверхностями для зацепления, образованными выборкой в ригеле (14), причем кулачок (8) фиксирует ригель (14) в открытом и закрытом положениях.

5. Энергонезависимый электромеханический замок по пп. 1-3, отличающийся тем, что корпус (1) и дополнительный корпус (15) составляют единый корпус навесного замка, в котором средством запирания является запорная дуга (23), один конец которой вставляется в глухое отверстие (26), а второй конец имеет проточку (28) и вставляется в отверстие (27), где фиксируется кулачком (8).

6. Энергонезависимый электромеханический замок по пп. 1-3, отличающийся тем, что корпус (1) и корпус (15) изготовлены раздельно, в корпусе (15) изготовлено контактное гнездо (12) для ключа (20), в которое запрессован гибкий вал (24), другой конец которого запрессован в вал (4), внутри гибкого вала (24) помещен электрический кабель, соединяющий контактный штырь (9) с устройством распознавания кода (13).