CN1008755B - 机械/电子锁具用锁芯电磁锁紧装置 - Google Patents

Abstract

电磁锁紧装置在有转子的锁芯上作用，转子端上以可限制旋转的方式安装一个驱动器，有一个定子围绕转子。装置相对于锁芯定位，有一个控制部件可和装置连接。装置的特点在于锁紧装置(20，28)有一个电磁部件(20)，其中有一个两部拼合的连杆(401/402)，有回动弹簧(45)在一个连杆部分上作用，有一个探测器(28)和另一连杆部分(402)连接。

Description

本发明属于保安技术领域，有关用电磁力锁紧锁芯的装置。

本发明的课题的先有技术领域中的（例如瑞士申请第6903/82号），把锁芯转子和定子的相对活动阻止或开放的电子锁紧系统为基础，进一步发展电磁锁紧系统，当出现运转故障时，例如断电等，或当安全因素失效时，或遇暴力橇锁时，提高开锁/关锁功能的保安性。

图1所示为先有技术领域中之电磁锁紧装置10，可以用于和锁芯用电磁力锁紧。可以看到一个举例的锁芯壳25，包围电动和机械锁紧部件。有一个上面载有磁性线圈23的绕线管24，插入锁芯壳中固定。从线圈23内部通过的衔铁21，一端上承载一个止动环27，有足够的大小，起壳端止动件29的纵向活动限动器作用。有一个压缩弹簧26，以回动弹簧的形式在绕线管24和止动环27之间作用，把衔铁21放在一个相对于壳25的明确规定的位置上，并相对一个滑环，固定在诸如锁芯的转子端部上。激励绕组产生的磁场，把衔铁21抵抗压缩弹簧26的拉力，吸向衔铁止动件22，同时在纵向上留有间隙21′，供探测器28接触衔铁，使间隙可容滑环自由运动。

这课题已由本发明所解决。在用电磁力锁紧锁芯的情况下，根据本发明可用与锁芯相关的机械性钥匙打开，并/或可用本发明的电磁锁紧系统开锁。

电磁锁紧锁芯的优点，是可以通过电磁装置开锁，例如通过电子器件，定时控制，程序等等。于是属于该锁芯的钥匙可以有电子机械开锁 装置，或仅有机械开锁装置。电磁锁紧系统的开锁，还可以不依靠钥匙，而采取遥控等方式。

下文结合一种非制约性的实施方案和附图，作更详尽的叙述，附图内容如下：

图1为藉以作本发明的进一步发展的先有技术领域电磁锁紧装置的一个举例。

图2及3为本发明电磁锁紧装置纵向剖视，图示分解为电磁基础部分和探测部分。

图4及4A至4C为形式为一个环形，连接探测部件的滑环举例，该三视图有关该滑环的展开。

图5A、5B及5C为本发明锁紧装置的三个工作状态。

图6A及6B为本装置阻挡（隔）区的辅助保安装置。

图2及3表示和下文所述的控制滑环（图4、4A、4B、4C）配合的电磁锁紧器装置20，28的一个特殊实施方案。有一个电磁部件20及一个励磁绕组41和一个特殊的两部预应力连杆401，402，对一个探测部件28作用，探测部件28和两部连杆中的一部分为整体。在这情况下，探测部件28有一个滑针50和一个滑动侧面50＊，探测部件沿上述控制环或滑环60活动。在上述实施方案中，滑环60是一个环形部件，作举例固定在锁芯转子上。图4至4C表示构造完整的控制滑环，用于按理想的方式和本发明结合，其工作方法如下文所述。

图2及3表示电磁锁紧装置的细节。图2表示电动基础部分20及其激励线圈和连杆部分401，而图3表示探测部件28及其滑针50与滑动侧面50＊，和另一连杆部分402。连杆分解为两个部分，有下列特点。在控制滑环和一个电激励脉冲之间，有优势交替的相互作用，亦即在有激励电压和旋转到一个给定角度以前，连杆两部分401及402由磁力吸引在一起。超过这角度时，由于形成了空气间隙，磁力结合由滑环阻止。

为了可能用电子的低功率而有安全敏感性地工作，在吸引磁铁时必须有最大的磁通量。当电压把连杆吸在一起的瞬间，空气间隙必须达到零值。这由误差补偿弹簧52予以保证，这补偿弹簧是放在前端上的、探测体51和连杆部分402之间的一个压缩弹簧，依靠一个限动环48抵抗加在探测体51上的弹力作用，并且略加预应力作可移动的固定。控制部件的滑环容许误差，可能导致探测体51脱离空气间隙等于零的状态，例如把滑动侧面50′向连杆的方向推移，或者把滑针50向相反的方向吸引。作为元件制造公差的一种作用，这压缩/拉伸由误差补偿弹簧吸收，使空气间隙等于零的状态不变。当滑环连接，该弹簧的偏压增高时，滑环的制造公差由于移动而得到补偿。此外，当对锁芯被有意或无意的震动时，作用在连杆部分上的压力，可以防止零间隙的变化，这样便大为提高了工作的可靠性。

图2示有绕线管44和绕在上面的激励线圈41的电磁铁的激励部件，有连杆401/402中的一个部分401，和作回动弹簧的压缩弹簧45。止动环48放在连杆的一条槽中，吸收回动弹簧的拉力。线圈由一个锁芯外壳42包围，上有容放接线头47的凹陷。为了用最低能量作所需的运转，激励部件必须用盖件46盖蔽，盖件如图所示，用于盖蔽磁路，同时支持止动环。探测部件28已结合图3讨论，它在装配时插入激励器组件内（参见图5A，B，C）。在电磁铁部件20和探测部件28之间，设置形式为止动弹簧55的第三压缩弹簧。探测部件28的探测器这里用一个滑针50，和与控制部件连接的探测体51上的一个滑动侧面50＊实现，在本实施方案中，如果定子作为可旋转的，则探测器的形式为一个圆形滑环60，吸到或放到定子圆周上或放在锁芯定子的圆周上。这探测器50，50＊可以和盘式轮形滑环60连接（在另一实施方案中利用一个放在有相应结构的滑槽里的探测滑针），并用控制元件控制，控制元件如凸轮和在滑动滑环上形成的凹陷等。在这里，滑动环60有限动侧面63，滑动侧面50＊可以在上 面接触，在锁上作用的驱动件，旋转一个足以开锁或闭锁的角度，决定于滑动侧面50＊相对于限动侧面63的位置。理想闭锁/开锁功能，可以用钥匙（转臂）作机械开锁，或用电磁力通过锁紧装置开锁以实现。也可以用机械和电磁锁紧。

图4和4A至4C示控制部件一实施方案的三向视图和相关控制滑环60的展开图。锁芯在和控制滑环开放或闭合前的空档位置是0°。作为举例，旋转+180°时闭锁，旋转-180°时开锁。两种工作都等量，因此控制滑环在零位两侧对称。如果吸力磁铁中不通电或电流消失，那么探测部件28由于弹簧52及55的拉力，即误差补偿弹簧及限动弹簧的拉力，便被压到图中右侧A的滑环壁上。控制滑环约旋转15°后，因为探测部件28的滑动侧面50＊在弹簧55的压力推动下，开始进入凹陷，然后由于滑针50滑到控制滑环另侧的控制凸轮61上，连杆部分402被压，进一步倾斜而增大空气间隙的尺寸，因此两个连杆部分401/402相继分离。滑动侧面50′向同方向旋转约45°后，由于限动弹簧55的作用，被限动边缘63阻挡。这时已进行的1/8同旋转不足以把锁启动。并且，限动弹簧发出的持续作用力，使探测器28具有明确定位的阻挡或限动位置。假如这保安作用失效，例如在没有磁铁吸力作用下的企图作开锁旋转，把限动弹簧折断时，探测器28被通过引导凸轮61，推到明确定位的阻挡位置上去，滑动侧面50′在这位置上压迫限动侧面63。限动弹簧的作用是增加安全措施，为的是在正常情况下提高阻挡作用。

图4示本文讨论的控制滑环的展开，利用控制滑环可以把探测部件28放到特定的位置上。控制滑环的盘式轮形式的结构，从制造观点看是有利的，从图4C可以明确了解。滑环60的控制盘式轮的构造，可以保持探测部件大部分长度上有开锁和闭锁位置。控制盘式轮另外还有形式为凸轮61的控制元件，有侧面62及63上的凹陷，使开/闭功能和限制可以结合激励脉冲进行。图4A所示的控制滑环的两个在零位两侧镜面对称的 凹陷，其阻挡边63和进入边62如A所示。图4B示的控制滑环，在B处有两个阻挡或控制凸轮61。在两种情况下有一个定位针65，使有滑环圈构造的控制部件，在机械关闭部件转子/定子上固定，制止旋转。

最后，图4C所示一半为剖面，一半为方向C上的前视，全部控制元件同时可见，例如滑环60的盘式轮，阻挡或控制凸轮61，进入边62和阻挡边63。

图5A、5B及5C示三种运转状态。共同构成正常或基本状态（图5A），其空气间隙等于零，探测器28处在限动弹簧55的拉伸状态（也可处于误差补偿弹簧45的作用下）。举例而言这状态处于零度角的位置上。由于被压紧的连杆部分401/402有可忽略的磁吸剩余空气间隙，因此只需要有很小的初始能量激励磁路，这能量和随后的理想最低持执力一致。

假如线圈通电，引导凸轮61从探测器28上滑过，连杆两部分互相连接，那么为了使保安件在30°处通过，便把整个连杆401/402抵抗回动弹簧45（图5B）的作用，从线圈中吸出。通过引导凸轮61后，同一回动弹簧45把探测器向后拉，直到滑动侧面50′离开阻挡侧面63，于是这便成为正确的开锁或闭锁旋转。

线圈断电时，探测器28的滑动侧面50＊沿引导凸轮61通过（由限动弹簧55增强支撑），并沿侧面62滑入控制滑环的凹陷，从而通过回动弹簧和限动弹簧把两个连杆部分401/402分离，形成空气间隙L。通过引导凸轮61（图5C，图5B之30°处）时这空气间隙的尺寸增大，进一步旋转时，探测器28的滑动侧面50＊压迫控制滑环阻挡侧面63，阻止旋转。由于电压低，并空气间隙，这时即使发生激励脉冲也不会有错误的开锁旋转或闭锁旋转。只有在恢复正常状态后正确功能才能再行开始，即空气间隙恢复等于零的状态。于是供入的电压又有相当的高度，足以产生磁通。

在运转时限动弹簧55和回动弹簧45的拉力互相作用。接着在不增高 设备费用的情况下，采取下列措施造成明确的状态。为了在通电时防止旋转时可能发生阻挡，弹簧45复原的力必须超过限动弹簧55作限动的力。从而可以用同一弹簧执行两种功能，由于回动弹簧罩较短，回动弹簧45被偏压，又因为加长限动弹簧罩，所以虽然弹簧有相应的偏移，而仍能保持该力的不平衡。因此，同一弹簧类型（弹性常数+弹簧几何形状）可用于作两种不同的功能。但是误差补偿弹簧52最好比另外两个弹簧有较高的弹性常数。间隙的作用仅在于防止L＝0的状态被元件公差干扰，并不在于增加限动弹簧和回动弹簧的功能。

提高保安性的一个补充措施，如图6A及6B所示，是使限动侧面或阻挡侧面63的背部略为倾斜，并且和阻挡侧面互相作用的探测器28，在探测器主体51上设有一条环槽74。在图6A所示的控制部件70中，滑动环71有一条槽，在用盘式轮滑动环时当然也可以用这种槽。当探测器28冲撞阻挡侧面时，槽和背部斜面吻合，从而探测器易于在轴向阻挡。

为了提高保安性，可以在45°阻挡角后，另设一个引导凸轮61，上面有补偿凹陷。这样，便可满足特定激励脉冲宽度要求，从而开锁或者闭锁过程不受阻碍。在克服意外的第一障碍时，例如在弹簧断裂时，还会有另一障碍阻止错误的开锁或闭锁。

这样，可在锁芯上叠加一个复合的闭锁/开锁状态。于是，为了对锁操作，可以用一个有属于该锁芯的槽口的平片钥匙，目的仅是释放转子，或者用上面有电设施的钥匙，产生定子和壳体之间的复合开锁。探测路线和衔铁的上述轴向动作，用手通过钥匙进行，并通过用力把钥匙作开锁旋转。诸如弹簧45开始旋转时所必须的弹簧拉力，利用手力产生，从而该电磁锁件可以在极省动力的情况下操作。这相当于可把非常大量的动力提供给转动钥匙的操作。为了使钥匙有习见的外表，在作电子控制操作时，钥匙杆部上最好滚压数行凹口，并带有“伪”密码，不能释放转子/定子间的障碍。

上述的先有技术表明，本发明的电磁锁装置可以怎样在锁芯上安装。

Claims (7)

1、一种用于转子圆筒锁上的电磁锁紧装置，转子端部上以限制转动的方式，安装一个驱动凸块，有一个定子，基本围绕转子，有电磁锁紧装置，相对于锁芯定位，有一个控制部件可和锁紧装置连接，其特征在于锁紧装置(20，28)有一个有两部拼合连杆(401，402)的电磁部件(20)，有回动弹簧(45]在连杆的一部分上作用，有一个探测器(28)和连杆另一部分(402)连接。

2、如权利要求1所述的锁紧装置，其特征为为了使连杆部分（401/402）在两者之间的空气间隙等于零的状态下和探测器（28）吸引到一起，本装置还设置了一个探测器体（51），其中有装置（50，50＊）承受误差补偿弹簧（52）的拉力，并可向连杆部分（402）移动。

3、如权利要求1或2所述的锁紧装置，其特征为有一个控制部件和探测器（28）配合，该控制部件有一个环形构造的盘式轮滑动环（60），在其盘式轮的一侧或两侧上设置有形式为引导凸轮（61）的控制元件及安全元件，并有带阻挡侧面（63）和引导侧面（62）的凹陷。

4、如权利要求3所述的锁紧装置，其特征为设有限动弹簧（55）把探测器（28）相对于滑动环（60）定位。

5、如权利要求4所述的锁紧装置，其特征为把探测器定位的限动弹簧（55）的作用方向，和回动弹簧（45）相反，在弹簧常数相同的情况下弹力较小。

6、如权利要求5所述的锁紧装置，其特征为限动弹簧（55）和回动弹簧（45）为有相同弹簧常数和相同几何尺寸的弹簧。

7、如权利要求3所述的锁紧装置，其特征为滑动环（61）的阻挡侧面（63），在阻挡侧面（50＊）的附近有背部斜面（72）和探测器体（51），有一条槽（74）和背部斜面的起点平，把探测器（28）在轴向上自动保持锁紧。

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