RU2151256C1 - Electromechanical lock - Google Patents

Abstract

FIELD: locking devices. SUBSTANCE: electromechanical lock has rotary bushing with locking cam installed in body. Shaft carrying electromagnet with armature is put into hole of bushing. Armature so interacts with walls of groove of rotary bushing that in case of simultaneous supply of voltage to electromagnet and rotation of shaft armature rests against wall of groove of bushing transmitting rotation from shaft to it and if there is no voltage across electromagnet armature is pushed from groove under action of its own weight with rotation of shaft and rotation from shaft is not transmitted to bushing. EFFECT: given design of lock provides for its long-term operation from autonomous miniature power supply cells. 8 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электромеханическим замкам. The present invention relates to electromechanical locks.

Предшествующий уровень техники
Известен электромеханический замок SU 972024, 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.State of the art
Known electromechanical lock SU 972024, which contains a spring-loaded bolt mounted in the housing and a spring-loaded sleeve with a cam, which interacts with the bolt. The case also has a locking mechanism, including an electromagnet and an electromagnet anchor, which is directly a means of blocking the crossbar movement.

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. The electromagnet in blocking mode consumes a large amount of electric power, this does not allow the lock to be powered from autonomous small-sized power sources. Which significantly narrows the scope of its practical application.

Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создать замок, способный длительное время работать от автономных миниатюрных элементов электропитания, а также замок, не содержащий элементов питания, работающий при этом от элементов питания, размещенных в ключе.Disclosure of Invention
The basis of the present invention is the task of creating a lock that can work for a long time from autonomous miniature power elements, as well as a lock that does not contain batteries, while working from batteries placed in the key.

Для этого в электромеханическом замке, содержащем установленную в корпусе поворотную втулку с запорным кулачком, который является средством запирания или взаимодействует с установленным в корпусе подпружиненным запорным ригелем, в отверстие поворотной втулки вставлен свободновращающийся вал, содержащий электромагнит с якорем, который взаимодействует с пазом 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 втулку. For this, in an electromechanical lock containing a rotary sleeve installed in the housing with a locking cam, which is a locking means or interacts with a spring-loaded locking bolt installed in the housing, a freely rotating shaft is inserted into the hole of the rotary sleeve, containing an electromagnet with an armature that interacts with the groove of the rotary sleeve so so that while supplying voltage to the electromagnet and rotating the shaft, the armature abuts against the wall of the groove of the sleeve, transmitting rotation from the shaft to it, and If there is no voltage on the electromagnet during rotation of the shaft, the armature is pushed out of the groove under the action of its own weight or spring, while rotation from the shaft is not transmitted to the sleeve.

Напряжение на электромагнит передается от устройства идентификации кода, которое выполнено в виде интегральной микросхемы, размещенной во внутренней полости вала, при условии совпадения кода, хранящегося в устройстве идентификации кода и кода, поступившего на его вход от ключа, для чего в торце вала расположено контактное гнездо или индукционная катушка для бесконтактной передачи электрической энергии и кодовой импульсной последовательности, электрически соединенные со входом устройства идентификации кода. The voltage to the electromagnet is transmitted from the code identification device, which is made in the form of an integrated circuit located in the internal cavity of the shaft, provided that the code stored in the code identification device and the code received at its input from the key coincide, for which there is a contact socket in the shaft end or an induction coil for contactless transmission of electrical energy and a pulse code sequence, electrically connected to the input of the code identification device.

Для большей защищенности от внешних воздействий в валу может быть изготовлен контактный отсек для размещения миниатюрных источников питания, это позволяет дистанционно передать код в замок, для чего на торце вала вместо контактного гнезда необходимо установить оптический датчик или радиоантенну, электрически соединенную со входом устройства идентификации кода, открывающим кодом при этом служит излучаемый ключом оптический сигнал или радиосигнал соответственно. For greater protection from external influences, a contact compartment can be made in the shaft to accommodate miniature power supplies, this allows you to remotely transfer the code to the lock, for which, instead of the contact socket, on the shaft end, you need to install an optical sensor or a radio antenna that is electrically connected to the input of the code identification device, the opening code in this case is the optical signal or radio signal emitted by the key, respectively.

Описание чертежей
На фигуре 1, 2 показан чертеж замка, поперечный разрез; на фигуре 3 - то же, продольный разрез; на фигуре 4 показан чертеж замка с ригелем; на фигуре 5 показан общий вид замка.Description of drawings
The figure 1, 2 shows a drawing of the castle, a cross section; figure 3 is the same, longitudinal section; figure 4 shows a drawing of a lock with a bolt; figure 5 shows a General view of the castle.

Лучший вариант осуществления изобретения
В корпусе 1 замка (фиг. 1) установлена поворотная втулка 5, торцы которой свободно закреплены в стенках корпуса 1. Втулка 5 имеет отверстие 7, через которое ей передается вращение от дверных ручек или ключа. С втулкой 5 жестко соединен запорный кулачок 8, который является запорным средством. В круглое отверстие 7 втулки 5 вставлен вал 4. Вал 4 имеет отверстие, в котором расположен электромагнит 10 со свободно перемещающимся перпендикулярно оси вала 4 якорем 11. Втулка 5 имеет паз 3. В положении "закрыто" якорь 11 под действием собственного веса входит в паз 3. При повороте вала 4 на 180 градусов якорь 11 под действием собственного веса выходит из паза 3 прежде, чем возможно зацепление якоря 11 со стенкой паза 3. Поэтому вал 4 свободно проворачивается на 360 градусов в отверстии 7 втулки 5, не открывая замок.The best embodiment of the invention
In the housing 1 of the lock (Fig. 1), a rotary sleeve 5 is installed, the ends of which are freely fixed in the walls of the housing 1. The sleeve 5 has an opening 7 through which rotation from door handles or a key is transmitted to it. A locking cam 8, which is a locking means, is rigidly connected to the sleeve 5. A shaft 4 is inserted into the round hole 7 of the sleeve 5. The shaft 4 has a hole in which an electromagnet 10 is located with an anchor 11 that moves freely perpendicular to the axis of the shaft 4. The sleeve 5 has a groove 3. In the “closed” position, the armature 11 enters the groove 3. When the shaft 4 is rotated 180 degrees, the anchor 11 leaves the groove 3 under the influence of its own weight before the anchor 11 can engage with the wall of the groove 3. Therefore, the shaft 4 rotates freely 360 degrees in the hole 7 of the sleeve 5 without opening the lock.

Для того чтобы открыть замок, необходимо одновременно при вращении вала 4 подать напряжение на электромагнит 10, тогда при повороте на 180 градусов якорь 11 остается в притянутом положении к электромагниту 10 и войдет в зацепление со стенкой паза 3 и, таким образом, вращение от вала 4 будет передано на поворотную втулку 5. При дальнейшем вращении вала 4 втулка 5 повернется и вместе с ней переместится запорный кулачок 8 в положение "открыто" (фиг. 2). In order to open the lock, it is necessary to apply voltage to the electromagnet 10 while rotating the shaft 4, then when turning 180 degrees, the armature 11 remains in the drawn position to the electromagnet 10 and will engage with the wall of the groove 3 and, thus, the rotation from the shaft 4 will be transferred to the rotary sleeve 5. With a further rotation of the shaft 4, the sleeve 5 will rotate and together with it the locking cam 8 will move to the "open" position (Fig. 2).

Для того чтобы закрыть замок, необходимо повернуть вал 4 в обратном направлении, причем подавать напряжение на электромагнит необязательно, потому что, когда вал 4 во время вращения займет положение, как показано на фиг. 2, якорь 11 под действием собственного веса войдет в паз 3 и при дальнейшем вращении вала 4 якорь 11 войдет в зацепление со стенкой паза 3, передавая при этом вращение на втулку 5 и, таким образом, переместит запорный кулачок 8 в положение "закрыто". В крайних положениях "открыто" и "закрыто" кулачок 8 фиксируется за счет своего веса, а также сил трения о стенки корпуса замка. In order to close the lock, it is necessary to turn the shaft 4 in the opposite direction, and it is not necessary to supply voltage to the electromagnet, because when the shaft 4 takes up a position during rotation, as shown in FIG. 2, the armature 11 under the influence of its own weight will enter into the groove 3 and with further rotation of the shaft 4, the anchor 11 will engage with the wall of the groove 3, transmitting rotation to the sleeve 5 and, thus, will move the locking cam 8 to the closed position. In the extreme positions "open" and "closed" the cam 8 is fixed due to its weight, as well as friction forces on the walls of the castle body.

Напряжение на электромагнит 10 подается от устройства идентификации кода 13, которое выполнено в виде интегральной микросхемы и расположено во внутренней полости вала 4. Напряжение подается при условии совпадения кода, хранящегося в памяти устройства идентификации кода 13, и кода, поступившего на его вход. Код, в виде последовательных электрических импульсов, подается на вход устройства идентификации кода 13 через электрически соединенное с его входом контактное гнездо 12 или индукционную катушку, которая установлена в торце вала 4. The voltage to the electromagnet 10 is supplied from the code identification device 13, which is made in the form of an integrated circuit and is located in the internal cavity of the shaft 4. The voltage is applied provided that the code stored in the memory of the code identification device 13 matches the code received at its input. The code, in the form of consecutive electrical pulses, is fed to the input of the code identification device 13 through a contact socket 12 or an induction coil that is installed at the end of the shaft 4 electrically connected to its input.

Для большей защищенности от внешних воздействий в вале 4 изготовлен отсек 9, в котором расположены элементы питания 6 для обеспечения автономного питания устройства идентификации кода 13. Это позволяет принимать код бесконтактным способом через оптический датчик или радиоантенну, установленные в торце вала 4 и электрически соединенные со входом устройства идентификации кода 13. For greater protection from external influences, a compartment 9 is made in the shaft 4, in which the batteries 6 are located to provide autonomous power for the code identification device 13. This allows the code to be received in a non-contact way through an optical sensor or a radio antenna installed in the shaft end 4 and electrically connected to the input code identification devices 13.

Для уменьшения холостого угла поворота вала 4 в пазу 3 установлена пружина 2 (фиг. 4), которая выталкивает якорь 11 из паза 3 при повороте вала 4 на 30 градусов, а при подаче напряжения на электромагнит 10 пружина 2 отжимается и якорь 11 входит в зацепление со стенкой паза 3, передавая вращение от вала 4 втулке 5. To reduce the idle angle of rotation of the shaft 4, a spring 2 is installed in the groove 3 (Fig. 4), which pushes the armature 11 out of the groove 3 by turning the shaft 4 by 30 degrees, and when voltage is applied to the electromagnet 10, the spring 2 is wrung out and the armature 11 engages with the wall of the groove 3, transmitting rotation from the shaft 4 to the sleeve 5.

С целью увеличения прочности замка возможен вариант изготовления замка с запорным ригелем (фиг. 4). Для этого в корпусе 1 установлен запорный ригель 14, который взаимодействует с кулачком 8 втулки 5. In order to increase the strength of the castle, it is possible to make a castle with a locking bolt (Fig. 4). For this, a locking bolt 14 is installed in the housing 1, which interacts with the cam 8 of the sleeve 5.

Промышленная применимость
Замок с запорным кулачком предназначен для установки на внутренние двери помещений и двери мебели.Industrial applicability
The lock with a locking cam is designed for installation on interior doors and furniture doors.

Замок с запорным ригелем предназначен для установки на входные двери зданий, сооружений и других строений с целью ограничения доступа посторонних лиц. The lock with a locking bolt is designed for installation on the entrance doors of buildings, structures and other structures in order to restrict access by unauthorized persons.

Claims (9)

1. Электромеханический замок, содержащий установленную в корпусе (1) поворотную втулку (5) с кулачком (8), отличающийся тем, что в отверстие (7) поворотной втулки (5) вставлен вал (4), содержащий электромагнит (10) с якорем (11), который взаимодействует со стенками паза (3) поворотной втулки (5). 1. An electromechanical lock containing a rotary sleeve (5) installed in the housing (1) with a cam (8), characterized in that a shaft (4) containing an electromagnet (10) with an armature is inserted into the hole (7) of the rotary sleeve (5) (11), which interacts with the walls of the groove (3) of the rotary sleeve (5). 2. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что напряжение на электромагнит (10) подается от устройства идентификации кода (13), которое размещено во внутренней полости вала (4). 2. The electromechanical lock according to claim 1, characterized in that the voltage to the electromagnet (10) is supplied from the code identification device (13), which is located in the inner cavity of the shaft (4). 3. Электромеханический замок по п.2, отличающийся тем, что в торце вала (4) установлено контактное гнездо (12), электрически соединенное со входом устройства идентификации кода (13). 3. An electromechanical lock according to claim 2, characterized in that a contact socket (12) is installed in the shaft end (4), electrically connected to the input of the code identification device (13). 4. Электромеханический замок по п.2, отличающийся тем, что в торце вала (4) установлена индукционная катушка, электрически соединенная со входом устройства идентификации кода (13). 4. An electromechanical lock according to claim 2, characterized in that an induction coil is installed at the shaft end (4) electrically connected to the input of the code identification device (13). 5. Электромеханический замок по п.2, отличающийся тем, что в валу (4) изготовлен отсек (9), в котором расположены элементы питания (6), питающие устройство идентификации кода (13). 5. An electromechanical lock according to claim 2, characterized in that a compartment (9) is made in the shaft (4), in which the batteries (6) are located that supply the code identification device (13). 6. Электромеханический замок по п.5, отличающийся тем, что в торце вала (4) установлен оптический датчик, соединенный со входом устройства идентификации кода (13). 6. An electromechanical lock according to claim 5, characterized in that an optical sensor is installed at the shaft end (4), connected to the input of the code identification device (13). 7. Электромеханический замок по п.5, отличающийся тем, что в торце вала (4) установлена радиоантенна, соединенная со входом устройства идентификации кода (13). 7. An electromechanical lock according to claim 5, characterized in that a radio antenna is installed in the shaft end (4) connected to the input of the code identification device (13). 8. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что в пазе (3) втулки (5) расположена пружина (2), взаимодействующая с якорем (11). 8. The electromechanical lock according to claim 1, characterized in that in the groove (3) of the sleeve (5) there is a spring (2) interacting with the armature (11). 9. Электромеханический замок по п.1, отличающийся тем, что в корпусе (1) установлен запорный ригель (14), взаимодействующий с кулачком (8) втулки (5). 9. An electromechanical lock according to claim 1, characterized in that a locking bolt (14) is installed in the housing (1), which interacts with the cam (8) of the sleeve (5).

Images