CN103938931B - 一种磁编码自由单子式锁芯结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开并提供了一种安全性好、可靠性高、数字化管理简便、结构和制造工艺简单、生产成本低的磁编码自由单子式锁芯结构。所述锁芯结构包括锁芯外壳、锁钮、锁芯前端盖和锁芯后端盖，所述锁芯外壳的内壁上设置有单子纵向移动槽和单子横向回转槽，所述锁钮上设置有磁编码钥匙的解锁孔，所述锁钮的外壁上设置有多个单子纵向滑槽，所述多个单子纵向滑槽中的至少其中一个设置有自由单子，所述自由单子为大单子/和小单子，锁芯在闭锁状态时,至少有一个所述大单子位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽错开的位置,锁芯在解锁状态时，所述大单子同时位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽相交的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁编码自由单子式锁芯结构。
背景技术
在工业领域（如：电力、石化、交通、冶金、煤炭等行业）使用锁具闭锁设备门和手动操作机构是一种普遍采用的设备闭锁方法，是防范事故风险不可或缺的安全措施。目前，闭锁用锁具主要使用市面上容易购买的普通锁具，该类锁具主要以“弹子-弹簧”或“叶片”结构锁芯居多,针对工业应用时有较大缺陷，主要体现在可靠性方面：a、由于防雨结构不完善，锁芯部件容易生锈，特别是在海洋性气候、酸雨气候或可产生电化学反应的环境下，这种现象更加明显；b、由于解锁孔未采用防尘结构，强沙尘环境下，尘土很容易通过解锁孔进入锁芯内部，从而造成无法开锁。针对这一问题，人们尝试开发新的锁具结构来解决上述问题，例如本申请的申请人在前申请的专利号为“200920060169.0 ”的实用专利，其公开了一种能承受恶劣环境的磁编码锁芯及磁编码挂锁，如图1所示，虽然该文件针对上述问题在做了很大改善，但还存在些许不足，这主要体现在防拨能力低、结构复杂、制造成本高、可制造性差等几个方面。其中，防拨能力低是指按照该专利制造的锁芯在与地面呈水平状态放置时锁芯中的单子处于随机位置，用拨杆不停拨动闭锁柱有拨开的可能，特别是在锁码量小（与单子数量少有直接关系）的情况下极为明显；结构复杂、制造成本高是相对通用锁具而言的，按照该专利制造的锁码量为1024个的锁芯大约需要11种零部件，其中闭锁块就有4种，而通用锁具的零部件仅需要7-8种；可制造性差是指该类锁芯的制造流程复杂、生产效率较低，主要是因为该类锁芯的编码是通过在锁芯内分层设置多个不同结构的闭锁块来实现，闭锁块种类多，并有安装角度要求，所以其制造难度较大。
发明内容
针对以上现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种安全性好、可靠性高、数字化管理简便、结构和制造工艺简单、生产成本低的磁编码自由单子式锁芯结构。
本发明所采用的技术方案为：本发明包括锁芯外壳、可转动设置在所述锁芯外壳内腔中的锁钮、分别位于所述锁芯外壳两端的锁芯前端盖和锁芯后端盖，所述锁芯外壳的内壁上设置有至少一条的单子纵向移动槽和至少一条单子横向回转槽，所述锁钮上沿轴线与所述锁芯前端盖对应的一端设置有磁编码钥匙的解锁孔，所述锁钮的外壁上设置有多个单子纵向滑槽，所述多个单子纵向滑槽中的至少其中一个设置有自由单子，所述自由单子为大单子/和小单子。
优化的，所述单子纵向滑槽与所述单子纵向移动槽相对应组成单子移动腔体,每个所述单子移动腔体均与所述单子横向回转槽相交。
优化的，所述单子纵向移动槽和所述单子横向回转槽的深度尺寸相同，所述单子纵向移动槽与所述单子纵向滑槽的深度尺寸之和不小于所述大单子的外形尺寸，以保证所述大单子可自由移动，所述单子纵向移动槽和所述单子横向回转槽的深度尺寸小于所述小单子外形尺寸，所述单子纵向滑槽的深度尺寸大于所述小单子外形尺寸，锁芯在闭锁状态时, 至少有一个所述大单子位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽错开的位置,或至少有一个小单子不完全在所述单子纵向滑槽内；锁芯在解锁状态时，所述大单子同时位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽相交的位置，且所述小单子全部在所述单子纵向滑槽内。
优化的，所述解锁孔内设置有防尘装置，所述防尘装置包括弹簧和防尘端盖，所述弹簧的一端位于所述解锁孔底部并与所述锁钮相连接，另一端与所述防尘端盖相连接，闭锁状态下，所述防尘端盖被所述弹簧推到所述解锁孔的口部。
优化的，所述锁钮设置于所述锁芯外壳的轴线上，所述锁芯前端盖和所述锁芯后端盖分别位于所述的锁芯外壳两端并罩住所述锁钮。
优化的，所述锁钮的外圆周面上从外到内依次设置有O形密封圈和密封垫片，所述O形密封圈和所述密封垫片位于所述锁芯前端盖与所述锁芯外壳之间以及所述锁芯后端盖与所述锁芯外壳的配合间隙处。
优化的，所述解锁孔为圆柱孔，在所述解锁孔孔口内的侧壁上设置有与所述磁编码钥匙配合的凹槽。
优化的，所述自由单子为圆球形或圆柱形。
本发明的有益效果是：由于本发明包括锁芯外壳、可转动设置在所述锁芯外壳内腔中的锁钮、分别位于所述锁芯外壳两端的锁芯前端盖和锁芯后端盖，所述锁芯外壳的内壁上设置有至少一条的单子纵向移动槽和至少一条单子横向回转槽，所述锁钮上沿轴线与所述锁芯前端盖对应的一端设置有磁编码钥匙的解锁孔，所述锁钮的外壁上设置有多个单子纵向滑槽，所述多个单子纵向滑槽中的至少其中一个设置有自由单子，所述自由单子为大单子/和小单子，所述单子纵向滑槽与所述单子纵向移动槽相对应组成单子移动腔体,每个所述单子移动腔体均与所述单子横向回转槽相交，锁芯在闭锁状态时, 至少有一个所述大单子位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽错开的位置,或至少有一个小单子不完全在所述单子纵向滑槽内；锁芯在解锁状态时，所述大单子同时位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽相交的位置，且所述小单子全部在所述单子纵向滑槽内，其中，设有一个所述大单子的单子移动腔体简称受控腔，设有一个或多个所述小单子的单子移动腔体简称防拨腔，设有两个两种不同尺寸的自由单子的单子移动腔体简称编码腔，所述编码腔用于产生不同锁码，编码腔的数量决定锁码量的大小，所述锁芯的锁码值由所述大单子和所述小单子在每个单子移动腔体中的相对位置决定，当所述锁芯在与地面呈水平状态放置时，部分编码腔和防拨腔中的所述小单子受重力作用落入所述单子纵向移动槽或所述单子横向回转槽底部，此时，即使所述大单子处于单子移动腔体与所述单子横向回转槽相交点上，也会因所述小单子位于所述单子纵向移动槽和所述单子横向回转槽使该部分的单子移动腔体不能进入解锁状态，从而可解决防拨问题，所以，本发明安全性好、可靠性高、数字化管理简便、结构和制造工艺简单、生产成本低。
附图说明
图1 为磁编码锁芯的结构示意图；
图2 为本发明的爆炸结构示意图；
图3 为本发明闭锁状态剖面示意图；
图4 为图3A-A处的剖面示意图；
图5 为本发明解锁状态剖面示意图；
图6 为本发明水平状态剖面示意图；
图7 为本发明编码腔解锁状态剖面示意图；
图8 为本发明编码腔闭锁状态剖面示意图；
图9 为本发明受控腔解锁状态剖面示意图；
图10 为本发明受控腔闭锁状态剖面示意图；
图11为本发明锁芯外壳的剖视图。
具体实施方式
如图2、图3、图4、图5、图11所示，本发明以可实现65536个不同锁码的锁芯结构为例，所述磁编码自由单子式锁芯结构包括锁芯外壳101、可转动设置在所述锁芯外壳101内腔中的锁钮104、分别位于所述锁芯外壳101两端的锁芯前端盖102和锁芯后端盖103，所述锁芯外壳101的内壁上沿纵向(与轴线平行)设置有8条单子纵向移动槽114，所述锁芯外壳101的内壁上横截面(与轴线垂直)相交处设置有2条单子横向回转槽113，所述锁钮104上沿轴线与所述锁芯前端盖102对应的一端设置有磁编码钥匙115的解锁孔116，所述磁编码钥匙115内设有磁性材料，可对所述自由弹子产生磁性吸引力，可控制单子移动腔体内所述自由单子的位置，所述解锁孔116是直径为7mm 的圆柱孔，在所述圆柱孔的孔口内侧壁设置有与所述磁编码钥匙115配合的凹槽111，所述锁钮104的外壁上设置有8条单子纵向滑槽112，所述单子纵向滑槽112与所述单子纵向移动槽114相对应共组成16个单子移动腔体,每个单子移动腔体均与一条所述单子横向回转槽113相交，根据实际情况，所述多个单子纵向滑槽112中的至少其中一个设置有自由单子，其他的可设置或者不设，本实施例中均设置有所述自由单子，所述自由单子为圆球形或圆柱形，本实施例中采用圆球形作为优选，所述自由单子为大单子107或小单子108或大单子107与小单子108组合，所述大单子107与所述小单子108为两个尺寸不同的单子，设有一个所述大单子107的单子移动腔体简称受控腔，设有一个或多个所述小单子108的单子移动腔体简称防拨腔，设有两个两种不同尺寸的自由单子的单子移动腔体简称编码腔，所述编码腔用于产生不同锁码，编码腔的数量决定锁码量的大小，所述受控腔主要用于对锁具进行自动控制，可起到一定的编码作用，所述防拨腔主要用于锁具防拨，没有编码作用，可由编码腔取代，所述锁芯的锁码值由所述大单子107和所述小单子108在每个单子移动腔体中的相对位置决定，锁芯在闭锁状态时, 至少有一个所述大单子107位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽113错开的位置,或至少有一个所述小单子108不完全在所述单子纵向滑槽112内；锁芯在解锁状态时，所述大单子107同时位于所述单子移动腔体内且与所述单子横向回转槽113相交的位置，且所述小单子108全部在所述单子纵向滑槽112内。
以一个单子移动腔体为例，予以详细说明：
图6为水平状态剖面示意图，腔体由位于所述单子纵向移动槽114、所述单子横向回转槽113和位于所述锁钮104上的所述单子纵向滑槽112组成；
图7为编码腔解锁状态剖面示意图，在外力作用下，单子移动到所示位置时编码腔进入解锁状态；
图8为编码腔闭锁状态剖面示意图，在外力作用下，单子移动到所示位置时编码腔进入闭锁状态；
图9为单子受控腔闭锁状态剖面示意图，在外力作用下，单子移动到所示位置时受控腔进入解锁状态；
图10为单子受控腔闭锁状态剖面示意图，在外力作用下，单子移动到所示位置时受控腔进入闭锁状态；
另外，在本发明具体实施方式中，所述单子纵向移动槽114和所述横向回转槽113的深度尺寸基本相同，以保证所述自由单子的移动，所述单子纵向移动槽114与所述单子纵向滑槽112的深度尺寸之和不小于所述大单子107的外形尺寸，以保证所述大单子107可自由移动，所述单子纵向移动槽114和所述单子横向回转槽113的深度尺寸小于所述小单子108外形尺寸，所述单子纵向滑槽112的深度尺寸不小于所述小单子108外形尺寸，以保证在正常解锁状态下，所述小单子108不会影响到所述锁钮104的转动。
为了提高本发明技术方案的防水与防尘效果，不仅是在所述解锁孔115内设置有防尘装置，所述防尘装置包括弹簧109和防尘端盖110，所述弹簧109的一端位于所述解锁孔116底部并与所述锁钮104相连接，另一端与所述防尘端盖110相连接，锁芯在闭锁状态时，所述防尘端盖110被所述弹簧109推到所述解锁孔116的口部，而且，在所述锁钮104的外圆周面上从外到内依次设置有O形密封圈105和密封垫片106，所述O形密封圈105和所述密封垫片106位于所述锁芯前端盖102与所述锁芯外壳101之间以及所述锁芯后端盖103与所述锁芯外壳101的的配合间隙处。
本发明的开锁原理为：在所述解锁孔116内插入正确的所述磁编码钥匙115后，所述自由单子在所述磁编码钥匙115的磁力吸引作用下全部移动到解锁位，此时，所述锁钮104与所述锁芯外壳101可以相对旋转，锁芯就可正常地进行解锁动作了。
以上所述仅为本发明的一个实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。
Claims (8)
1.一种磁编码自由单子式锁芯结构，它包括锁芯外壳（101）、可转动设置在所述锁芯外壳（101）内腔中的锁钮（104）、分别位于所述锁芯外壳（101）两端的锁芯前端盖（102）和锁芯后端盖（103），其特征在于：所述锁芯外壳（101）的内壁上设置有至少一条的单子纵向移动槽(114)和至少一条单子横向回转槽(113)，所述锁钮（104）上沿轴线与所述锁芯前端盖(102)对应的一端设置有磁编码钥匙（115）的解锁孔（116），所述锁钮（104）的外壁上设置有多个单子纵向滑槽(112)，至少其中一个所述多个单子纵向滑槽(112)中设置有自由单子，所述自由单子为大单子(107),或所述自由单子（107）为小单子(108)。
2.根据权利要求1所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述单子纵向滑槽(112)与所述单子纵向移动槽(114)相对应组成单子移动腔体,每个所述单子移动腔体均与所述单子横向回转槽（113）相交。
3.根据权利要求2所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述单子纵向移动槽(114)和所述单子横向回转槽（113）的深度尺寸相同，所述单子纵向移动槽(114)与所述单子纵向滑槽(112)的深度尺寸之和不小于所述大单子(107)的外形尺寸，以保证所述大单子(107)可自由移动，所述单子纵向移动槽（114）和所述单子横向回转槽（113）的深度尺寸小于所述小单子(108)的外形尺寸，所述单子纵向滑槽（112）的深度尺寸大于或等于所述小单子(108)的外形尺寸，锁芯在闭锁状态时, 至少有一个所述大单子（107）位于所述单子移动腔体与所述单子横向回转槽(113)错开的位置,或至少有一个小单子(108)不完全在所述单子纵向滑槽(112)内；锁芯在解锁状态时，所述大单子（107）位于所述单子移动腔体与所述单子横向回转槽(113)相交的位置，且所述小单子(108)全部在所述单子纵向滑槽(112)内。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述解锁孔（116）内设置有防尘装置，所述防尘装置包括弹簧(109)和防尘端盖(110)，所述弹簧(109)的一端位于所述解锁孔（116）底部并与所述锁钮（104）相连接，另一端与所述防尘端盖(110)相连接，未开锁状态下，所述防尘端盖(110)被所述弹簧(109)推到所述解锁孔（116）的口部。
5.根据权利要求1～3任一项所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述锁钮（104）设置于所述锁芯外壳（101）的轴线上，所述锁芯前端盖（102）和所述锁芯后端盖（103）分别位于所述锁芯外壳（101）两端并罩住所述锁钮（104）。
6.根据权利要求1～3任一项所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述锁钮（104）的外圆周面上从外到内依次设置有O形密封圈(105)和密封垫片(106)，所述O形密封圈(105)和所述密封垫片(106)位于所述锁芯前端盖（102）与所述锁芯外壳（101）之间以及所述锁芯后端盖（103）与所述锁芯外壳（101）的配合间隙处。
7.根据权利要求1～3任一项所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述解锁孔（116）为圆柱孔，在所述解锁孔（116）孔口内的侧壁上设置有与所述磁编码钥匙（115）配合的凹槽(111)。
8.根据权利要求1～3任一项所述的一种磁编码自由单子式锁芯结构，其特征在于：所述自由单子为圆球形或圆柱形。
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