Электромеханический замок

 

Электромеханический замок относится к устройствам для запирания или отпирания с помощью электрических средств и может быть использован для запирания дверей служебных или жилых помещений. Электромеханический замок содержит установленные в корпусе ригель, отводной кулачок и электромагнит с подвижным управляющим элементом. На ригеле смонтирован на оси двуплечий рычаг, упор и пружина для поджима упомянутого рычага к упору. Отводной кулачок связан с наружной и внутренней ручками замка и установлен с возможностью зацепления с двуплечим рычагом в его положении на упоре. Электромагнит установлен в корпусе с возможностью отклонения своим подвижным управляющим элементом при отключенном электропитании электромагнита двуплечего рычага на угол, исключающий его зацепление с отводным кулачком в запорном положении ригеля до подачи электропитания на электромагнит. Положительный результат заключается в высокой надежности функционирования электромеханического замка, малом энергопотреблении и небольших габаритах, особенно по толщине, что расширяет область его применения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для запирания или отпирания замков с помощью электрических средств и может быть использовано в дверях служебных и жилых помещений.

Известен электромеханический замок, содержащий корпус с ригелем, ключевину, установленный в корпусе отводной кулачок, связанный с ручками замка, подпружиненный двуплечий рычаг, смонтированный на отводном кулачке, управляющий двуплечим рычагом электромагнит, а также механизм связи ригеля с другими упомянутыми выше элементами замка (см. RU 94008074 A1, 6 E 05 B 47/02, опубл. 27.12.95).

К недостаткам известного устройства следует отнести высокую сложность, обусловленную прежде всего сложностью упомянутого выше механизма связи ригеля, а также низкую надежность и энергоемкость электромагнитного узла, обусловленную его крайне неэффективной схемой: якорь электромагнита не является его органической составной частью, поскольку закреплен не на корпусе электромагнита, что позволило бы избежать значительных магнитных потерь, а на одном из элементов механизма связи ригеля - кулачке.

Известен электромеханический замок, содержащий размещенные в корпусе ригель, отводной кулачок и электромагнит с подвижным управляющим элементом, причем на ригеле смонтирован на оси двуплечий рычаг, отводной кулачок связан с наружной и внутренней ручками замка и установлен с возможностью зацепления с одним из плечей упомянутого рычага, а управляющий элемент электромагнита - с возможностью взаимодействия с его другим плечом (см. US 5778711 A, 6 E 05 B 47/00, опубл. 14.07.98).

Данное устройство является наиболее близким аналогом заявляемому изобретению по совокупности признаков (прототип).

К недостаткам известного устройства следует отнести конструктивную сложность таких узлов, как узел двуплечего рычага, узел кулачка и узел управляющего электромагнита, а также большое энергопотребление управляющим электромагнитом, поскольку для перевода двуплечего рычага в зацепление с ручкой необходимо преодолеть значительное сопротивление пружины переключающего механизма, смонтированного на двуплечем рычаге.

В предлагаемом изобретении указанные недостатки аналогов, в том числе и прототипа, устранены за счет того, что ригель снабжен упором для двуплечего рычага, последний подпружинен в сторону упора с возможностью зацепления с отводным кулачком в положении на упоре, а электромагнит закреплен в корпусе с возможностью отклонения своим подвижным управляющим элементом, при отключенном электропитании электромагнита, двуплечего рычага от упора на угол, исключающий его зацепление с отводным кулачком в запертом положении ригеля до подачи электропитания на электромагнит.

Положительный эффект от использования изобретения может быть усилен за счет того, что: электромагнит выполнен в виде сердечника с катушкой и подвижного управляющего элемента в виде поворотного якоря, подпружиненного в направлении от сердечника; ригель выполнен с заходным скосом и подпружинен в сторону запирания; в корпусе выполнен ограничитель холостого поворота отводного кулачка, причем последний подпружинен в сторону ограничителя; зацепление отводного кулачка с двуплечим рычагом осуществлено посредством шипа, размещенного на плоскости кулачка, оппозитной плоскости поворота двуплечего рычага.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид электромеханического замка со снятыми внутренней ручкой и крышкой. Замок содержит корпус 1 с ригелем 2; закрепленный на ригеле 2 посредством оси 3 двуплечий рычаг 4. Рычаг 4 подпружинен, например, пружиной растяжения 5 к упору 6, смонтированному на ригеле 2. В корпусе 1 замка смонтирован упор 7 для ригеля 2 в его крайних положениях, являющийся одновременно его направляющим элементом, а также установлен отводной кулачок 8, который посредством профильного (например, квадратного в сечении) стержня 9 связан с ручками замка 10, например, фалевого типа. На плоскости кулачка 8, оппозитной плоскости поворота двуплечего рычага 4, размещен шип 11, выполненный, например, в виде цилиндрического выступа. Кроме того, в корпусе 1 закреплен электромагнит, выполненный, например, в виде сердечника 12, поворотного якоря 13, катушки электропитания 14 и пружины сжатия 15, отжимающей якорь 13 от сердечника 12. Сочленение якоря 13 с сердечником 12 может быть осуществлено посредством оси 16. Ригель 2 может быть выполнен с заходным скосом 17 и подпружинен пружиной 18 в сторону запирания. В корпусе 1 замка, кроме перечисленных выше элементов, может быть выполнен ограничитель 19 холостого поворота отводного кулачка 8, причем последний может быть подпружинен пружиной 20 к ограничителю 19.

Электромеханический замок работает следующим образом.

При движении ригеля 2 в сторону запирания, например, под действием пружины 18 двуплечий рычаг 4 своим верхним (согласно фиг. 1) плечом надвигается на конец якоря 13 электромагнита, катушка 14 которого в этот момент находится в отключенном от источника электропитания (не показан) состоянии, в результате чего двуплечий рычаг 4, преодолевая усилие пружины 5, поворачивается на оси 3 от упора 6 на угол, исключающий (как это наглядно видно из фиг. 1) возможность взаимодействия с шипом 11 отводного кулачка 8 при повороте последнего посредством стержня 9 от наружной или внутренней ручек 10 замка в сторону отпирания (при их нажатии вниз).

При подаче электропитания на катушку 14 электромагнита в результате действия магнитных сил происходит притягивание поворотного якоря 13 к сердечнику 12, в результате чего конец якоря 13 поднимается, скользя по верхнему плечу рычага 4, до момента расцепления с последним, после чего рычаг 4 пружиной 5 прижимается к упору 6. Следует обратить внимание, что на катушку 14 электромагнита достаточно подать лишь кратковременный импульс напряжения, чтобы осуществить описанный выше процесс.

Если теперь нажатием вниз ручками 10 замка начать поворачивать через стержень 9 кулачок 8 в сторону отпирания, то шип 11 войдет в зацепление с нижним плечом рычага 4, благодаря чему ригель 2, преодолевая сопротивление пружины 18, начнет перемещаться в сторону отпирания (вправо) и убираться внутрь корпуса 1 до упора 7, после чего дверь (не показана), на которой смонтирован замок, может быть открыта. При отпускании упомянутых выше ручек 10 замка кулачок 8 под действием пружины 20 повернется вновь до упора 19, а ригель 2 под действием пружины 18 вернется в крайнее левое положение с поворотом двуплечего рычага 4 на оси 3 от упора 6. При последующем закрывании двери ригель 2 благодаря скосу 17 отводится вправо, а затем при его совмещении с гнездом в дверной коробке для ригеля (не показаны) вновь переместится в крайнее левое (запертое) положение.

Описанный вариант функционирования заявленного замка не является единственно возможным. Так, если убрать пружины 18 и 20 и обеспечить тем или иным образом механическую связь кулачка 8 с ригелем 2 в направлении запирания, то замок будет работать аналогичным образом, но не в автоматическом, как описано выше режиме, а в ручном режиме, где манипуляции с запиранием замка будут осуществляться посредством ручек 10 замка через стержень 9. В этом случае скос 17 ригеля 2, разумеется, не будет нужен.

Положительный эффект от предложенных технических решений заключается в конструктивной простоте всех узлов и связей замка, что обеспечивает его высокую надежность функционирования. Кроме того, замок отличается исключительно низким энергопотреблением, поскольку для приведения узлов замка в положение "заперто" не требуется подачи электропитания на катушку 14 электромагнита, а для приведения механизмов замка в положение "отперто" требуется лишь короткий импульс напряжения, что чрезвычайно упрощает требования к источнику электропитания и устройству управления замком. Наконец принятая конструкция электромагнита позволяет добиться минимальных габаритных размеров замка, особенно по толщине, что существенно расширяет область его применения.

Формула изобретения

1. Электромеханический замок, содержащий размещенные в корпусе ригель, отводной кулачок и электромагнит с подвижным управляющим элементом, причем на ригеле смонтирован на оси двуплечий рычаг, отводной кулачок связан с наружной и внутренней ручками замка и установлен с возможностью зацепления с одним из плеч упомянутого рычага, а управляющий элемент электромагнита - с возможностью взаимодействия с его другим плечом, отличающийся тем, что ригель снабжен упором для двуплечего рычага, последний подпружинен в сторону упора с возможностью зацепления с отводным кулачком в положении на упоре, а электромагнит закреплен в корпусе с возможностью отклонения своим подвижным управляющим элементом, при отключенном электропитании электромагнита, двуплечего рычага от упора на угол, исключающий его зацепление с отводным кулачком в запертом положении ригеля до подачи электропитания на электромагнит.

2. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что электромагнит выполнен в виде сердечника с катушкой и подвижного управляющего элемента в виде поворотного якоря, подпружиненного в направлении от сердечника.

3. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что ригель выполнен с заходным скосом и подпружинен в сторону запирания.

4. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что в корпусе выполнен ограничитель холостого поворота отводного кулачка, причем последний подпружинен в сторону ограничителя.

5. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что зацепление отводного кулачка с двуплечим рычагом осуществлено посредством шипа, размещенного на плоскости кулачка, оппозитной плоскости поворота двуплечего рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1