Кодовый магнитно-механический замок

 

Сущность изобретения: кодовый магнито-механический замок содержит корпус, размещенный в нем соосно поворотную обойму с глухими отверстиями, подпружиненную матрицу, установленную в обойму с возможностью ее продольного перемещения, запирающие стержни, запорный орган, торцевой ключ с гнездами, в которых установлены ориентирующие магниты для управления местоположением пассивных кодирующих элементов, имеющий кинематическую связь с торцевой поверхностью обоймы. Он снабжен взаимодействующими между собой силовыми магнитами, один из которых закреплен на матрице, а другой - на ключе, при этом в корпусе выполнены кольцевая проточка и пазы, торцевой ключ имеет выступы, соответствующие пазам корпуса, для плотного прижатия к обойме и обеспечения совместного с последней вращения в кольцевой проточке и подпружиненный узел силового магнита, причем гнезда торцевого ключа выполнены с возможностью обеспечения перестановки в них ориентирующих магнитов, а силовые магниты матрицы и торцевого ключа выполнены неотъемлемыми от соответствующих магнитопроводов для локализации потоков индукции, все запирающие стержни прямые, подпружинены и установлены по одному с возможностью продольного перемещения во втулках, жестко связанных одними торцами с матрицей, размещенных в сквозных отверстиях, по меньшей мере одно из которых эксцентрично, вкладышей, закрепленных в глухих отверстиях обоймы и образующих другими, лежащими в одной плоскости с торцами запирающих стержней, вместе с внутренними поверхностями сквозных отверстий вкладышей и основаниями глухих отверстий обоймы цилиндрические полости, в каждой из которых помещен магниточувствительный шарик, соизмеримый с торцами запирающих стержней и свободно перемещающийся в ней. 3 ил.

Изобретение относится к бытовой запорной технике, работающей с применением постоянных магнитов, и предназначается для использования в жилых и общественных зданиях. Область применения внутренние двери зданий (офисы, номера в гостиницах и т.д.), входные двери квартир и отдельные комнаты внутри их.

Ухудшение криминогенной обстановки, рост числа квартирных краж вызывает потребность общества в более надежных и защищенных от вскрытия замках. Появляются принципиально новые их модели. Наиболее перспективными среди них являются кодовые магнитно-механические замки, отличающиеся от своих предшественников отсутствием замочной скважины, что исключает их вскрытие какими-либо отмычками, вывод из строя путем засорения скважины, а также возможность многократной перестройки кода ключа и замка.

Среди единичных на сегодня образцов кодовых магнитно-механических замков (см. например, патент США N 3797288, кл. 70-276, 1974), которые по совокупности признаков могут рассматриваться в качестве прототипа, наиболее близок замок (патент США N 4307589, кл. 70-276, 1981), состоящий из механизма секрета, запорной части (собственно замка) и торцевого магнитного ключа. Механизм секрета и запорная часть механически сочленены. Механизм секрета служит для блокировки запорной части в закрытом (открытом) положении, а в случае использования торцевого ключа с соответствующим кодом для запирания (отпирания) замка. Механизм секрета имеет корпус, размещенные в нем соосно поворотную обойму, подпружиненную матрицу с возможностью продольного ее перемещения, запирающие стержни, установленные в отверстиях пластины и обоймы с обеспечением качания и размещения в отверстиях матрицы. Торцевой ключ содержит ориентирующие магниты для управления запирающими стержнями.

Вместе с тем отмеченный кодовый магнитно-механический замок обладает целым рядом существенных конструктивных недостатков принципиального характера, что в значительной степени снижает надежность его работы, другие потребительские свойства. Основными среди них являются отсутствие каких-либо конструктивных элементов удержания ключа в прижатом к механизму секрета положении, а также возможность его отсоединения от механизма секрета при неполных оборотах в процессе запирания (отпирания) замка. Помимо неудобств (особенно когда руки пользователя заняты) возможность отсоединения торцевого ключа от механизма секрета при неполных оборотах обоймы в процессе запирания приводит, с одной стороны, к его блокированию (невозможности открыть замок изнутри помещения с помощью постоянного ключа), а с другой позволяет злоумышленнику без особых затруднений с помощью обычных бытовых предметов (ножницы, перочинный нож, спички, авторучка и т.п.) открыть замок путем вращения обоймы в противоположном запиранию направлении, поскольку при неполных оборотах обоймы механизма секрета последняя находится в прижатом к торцу обоймы положении, а ее штифты остаются в кольцевой проточке. Недостатком также является то, что наличие в механизме секрета запирающих стержней, устанавливаемых в отверстиях пластины и обоймы с обеспечением возможности лишь их качания, приводит к резкому снижению числа возможных комбинаций кода замка, а тем самым и уменьшению его стойкости к несанкционированному отпиранию, снижению надежности работы.

Отмеченные существенные недостатки прототипа отсутствуют в предложенном устройстве кодового магнитно-механического замка, которое обладает также и рядом других преимуществ.

Сущность изобретения заключается в следующем. Механизм секрета (фиг. 1) конструктивно выполняется таким образом, что его корпус 1 включает кольцевую проточку 2 и пазы 3, а торцевой ключ 3 штифты 5. При запирании (отпирании) замка торцевой магнитный ключ ориентируют штифтами 5 напротив пазов 3 механизма секрета и прижимают к обойме 6. При этом выступы 7 торцевого ключа 4 входят в углубления 8 обоймы 6, образуя с ней плотное механическое сцепление. Для наиболее быстрого и однозначного сочленения торцевого ключа 4 с обоймой 6 в процессе запирания (отпирания) замка штифты 5 ключа 4 выполняют разной ширины (длины) при аналогичной ширине (длине) пазов 3. Такое попарно соответственное подобие габаритов штифтов 5 торцевого ключа 4 и пазов 3 корпуса 1 механизма секрета позволяет быстро и единственно возможным способом начать и завершить полный цикл запирания (отпирания) замка путем поворота ключа 4. В процессе запирания (отпирания) замка штифты 5 торцевого ключа 4 удерживаются кольцевой проточкой 2 корпуса 1 механизма секрета, исключая всякую возможность случайного его прерывания.

Активными носителями кода в механизме секрета (фиг. 2 и 3) служат прямые запирающие стержни 9, устанавливаемые во втулках: по одному в каждой втулке 10. Подпружиненные пружиной 11 запирающие стержни 9 имеют возможность продольного перемещения вдоль оси втулок 10. При этом одним концом запирающий стержень 9 свободно входит в отверстие 12 втулки 10, а другим упирается своим фланцем 13 в противоположное торцевое отверстие 14 втулки 10, образуя с ним и торцом втулки 10 единую плоскость. В свою очередь каждая втулка 10 устанавливается во вкладыш 15 со сквозным отверстием диаметром, несколько большим ее внешнего сечения, так что она имеет возможность продольного перемещения вдоль вкладыша 15. Вкладыши 15 изготавливаются двух типов: с центральным 15а и со смещенным от центра 15б сквозными отверстиями. Вкладыши 15, один из которых по крайней мере имеет эксцентричное сквозное отверстие, плотно устанавливаются в глухие отверстия 16 обойм 6. При этом втулки 10 одной стороной жестко сочленяют с матрицей 17, а другой образуют цилиндрические полости 18, основаниями которых служат дно глухих отверстий 16 обоймы 6 и плоскости, проходящие через торцы втулок 10 и торцы запирающих стержней 9, а их образующими являются внутренние поверхности сквозных отверстий вкладышей 15. В каждую цилиндрическую полость помещают магниточувствительный шарик 19 пассивный носитель кода, поперечное сечение которого незначительно меньше величины торцевого отверстия 14 втулок 10, вследствие чего он свободно перемещается в ней. Подпружиненная пружиной 20 матрица 17 имеет возможность поступательного перемещения вдоль обоймы 6 механизма секрета. С матрицей 17 жестко связан также силовой магнит 21, заключенный в магнитопровод 22, изготавливаемый из материалов с высокой магнитной проницаемостью, например электротехнической стали. Аналогичное конструктивное решение (фиг. 1) имеет и узел подпружиненного силового магнита 23 торцевого ключа 4. Будучи неотъемлемыми элементами магнитных цепей силовых магнитов механизма секрета и торцевого ключа, магнитопроводы локализуют их магнитные потоки индукции, резко снижают потери на рассеяние магнитных полей, в значительной степени уменьшают требуемые массы дорогостоящих магнитов и повышают надежность работы замка. Торцевой ключ 4 имеет также гнезда, в которых размещаются ориентирующие магниты 24, определяющие местоположение магниточувствительных шариков в цилиндрических полостях обойм при его контакте с механизмом секрета в процессе запирания (отпирания) замка. Конструктивное исполнение гнезд обеспечивает возможность перестановки в них ориентирующих магнитов. При этом в ряде случаев, с целью уменьшения габаритов торцевого ключа, узел силового магнита с учетом его функционального предназначения выполняется автономным.

Принцип действия предложенной конструкции кодового магнитно-механического замка заключается в следующем.

При отпирании замка (фиг. 1) торцевой магнитный ключ 4 с установленными в нем управляющими магнитами 24 в соответствии с выбранным кодом ориентируют штифтами 5 напротив пазов 3 механизма секрета и плотно приставляют к его обойме 6. Выступы 7 торцевого ключа 4 при этом входят в углубления 8 обоймы 6, образуя с ней плотное механическое сцепление, а магниточувствительные шарики 19 в цилиндрических полостях 18 вкладышей 15 под действием ориентирующих магнитов 24 торцевого ключа 4 занимают определенное местоположение. В случае совпадения кодов торцевого ключа 4 и механизма секрета магниточувстительные шарики 19 устанавливаются напротив торцов запирающих стержней 9, размещенных во втулках 10 обоймы 6. При последующем нажатии на подпружиненный узел силового магнита 23 торцевого ключа 4 последний перемещается в сторону обоймы 6 и, взаимодействуя с силовым магнитом 21 механизма секрета, притягивает матрицу 17. Свободное поступательное движение матрицы 17 в направлении торцевого ключа 4 обеспечивается тем, что магниточувствительные шарики 19 входят в торцевые отверстия 14 втулок 10, выталкивая подпружиненные запирающие стержни 9 в противоположные отверстия в них. Одновременно штифты 25 матрицы 17 проходят продольные пазы 26 и входят в кольцевую проточку 27 в корпусе механизма секрета. При повороте торцевого ключа 4 его штифты 5 удерживаются кольцевой проточкой 2 корпуса 1 механизма секрета, исключая всякую возможность случайного прерывания процесса отпирания замка, а штифты 25 матрицы 17 в свою очередь проходят их кольцевую проточку 27. Полный оборот торцевого ключа 4 через хвостовик 28 механизма секрета открывает замок, когда засов замка выводится из запорной планки. После отсоединения торцевого ключа 4 от механизма секрета матрица 17 под действием пружины 20, направляемая штифтами 25, скользящими вдоль пазов 26 корпуса 1, возвращается назад. Запирающие стержни 9 с помощью пружины 11 устремляются в сторону торцевого отверстия 14 втулки 10, выталкивая своими торцами магниточувствительные шарики 19, которые занимают соответствующие положения в цилиндрических полостях 18, определяемые силой гравитации. Все функциональные элементы и узлы механизма секрета приходят в исходное положение.

В случае использования торцевого магнитного ключа с отличным от кода, который заложен в механизме секрета определенной установкой втулок во вкладыши с центральным и эксцентричными отверстиями, по меньшей мере один из магниточувствительных шариков не будет ориентирован на "свой" запирающий стержень и матрица, натыкаясь на него торцом соответствующего вкладыша, застопорится. При попытке несанкционированного открывания замка с помощью сильного постоянного магнита, подносимого к наружной поверхности механизма секрета, все магниточувствительные шарики останутся в цилиндрических полостях вкладышей в пределах мест, определяемых силой гравитации и по описанной причине замок также не откроется.

Запирание замка торцевым магнитным ключом осуществляется путем его вращения в противоположную отпиранию сторону.

Смена кода реализуется за счет соответствующей установки управляющих магнитов торцевого ключа и вкладышей механизма секрета, при которой по крайней мере один вкладыш будет иметь эксцентричное отверстие.

Формула изобретения

Кодовый магнитно-механический замок, содержащий корпус, размещенные в нем соосно поворотную обойму с глухими отверстиями, подпружиненную матрицу, установленную в обойме с возможностью ее продольного перемещения, запирающие стержни, запорный орган, торцевой ключ с гнездами, в которых установлены ориентирующие магниты для управления местоположением пассивных кодирующих элементов, имеющий кинематическую связь с торцевой поверхностью обоймы, отличающийся тем, что он снабжен взаимодействующими между собой силовыми магнитами, один из которых закреплен на матрице, а другой на ключе, при этом в корпусе выполнены кольцевая проточка и пазы, торцевой ключ имеет выступы, соответствующие пазам корпуса для плотного прижатия к обойме и обеспечения совместного с последней вращения в кольцевой проточке, и подпружиненный узел силового магнита, причем гнезда торцевого ключа выполнены с возможностью обеспечения перестановки в них ориентирующих магнитов, а силовые магниты матрицы и торцевого ключа выполнены неотъемлемыми от соответствующих магнитопроводов для локализации потоков индукции, все запирающие стержни прямые, подпружинены и установлены по одному с возможностью продольного перемещения во втулках, жестко связанных одними торцами с матрицей, размещенных в сквозных отверстиях, по меньшей мере одно из которых эксцентрично, вкладышей, закрепленных в глухих отверстиях обоймы и образующих другими, лежащими в одной плоскости с торцами запирающих стержней, вместе с внутренними поверхностями сквозных отверстий вкладышей и основаниями глухих отверстий обоймы цилиндрические полости, в каждой из которых помещен магниточувствительный шарик, соизмеримый с торцами запирающих стержней и свободно перемещающийся в ней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3