CN106088838B - 一种电磁解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁解锁装置，所述装置呈圆环柱状的线圈绕组部件(3)，所述线圈绕组部件(3)内环壁上轴向设置有至少一个导向块(31)；在所述线圈绕组部件(31)内环设有能够沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动的衔铁(4)和与所述衔铁(4)下部接触的既能沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动又能沿所述线圈绕组部件(3)周向转动的转子(5)；在所述转子(5)下端设有与实现外界锁紧或解锁的销轴(57)；所述转子(5)与所述外壳之间放置有弹簧(6)；在所述转子(5)外壁上端设置有至少一个深凹槽和至少一个浅凹槽。该装置能够在断电下保持解锁或锁紧状态。

Description

一种电磁解锁装置

技术领域

本发明涉及机械连接器技术领域，尤其涉及一种电磁解锁装置。

背景技术

目前常用的电磁解锁装置主要由线圈绕组部件、衔铁、后盖、弹簧、销子及外壳组成，线圈绕组部件为圆环柱状，销子与衔铁前端固定连接，置于线圈绕组部件中间圆孔内部，弹簧置于衔铁后端与后盖中间，后盖与外壳固定连接。当线圈绕组通电时，产生电磁力使衔铁和销子克服弹簧压力缩回，电磁解锁装置处于解锁状态；当线圈绕组断电时，弹簧压力使衔铁和销子伸出，电磁解锁装置处于锁定状态。为保持电磁解锁装置处于解锁状态，线圈绕组须一直保持通电状态，这样保持通电状态的线圈绕组持续发热，致使可连续工作时间受到限制。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种电磁解锁装置，用以解决现有电磁解锁装置为保持解锁状态需持续通电，从而导致持续发热，使电磁解锁装置工作时间短的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：本发明提供一种电磁解锁装置，具有外壳，包括：呈圆环柱状的线圈绕组部件，所述线圈绕组部件内环壁上轴向设置有至少一个导向块；在所述线圈绕组部件内环设有能够沿所述线圈绕组部件轴向移动的衔铁和与所述衔铁下部接触的既能沿所述线圈绕组部件轴向移动又能沿所述线圈绕组部件周向转动的转子；在所述转子下端设有与实现外界锁紧或解锁的销轴；所述转子与所述外壳之间放置有弹簧；在所述转子外壁上端设置有至少一个深凹槽和至少一个浅凹槽，所述线圈绕组部件通电时，所述衔铁向下移动，带动所述转子向下移动和周向转动，所述导向块随所述转子在所述线圈绕组部件内的轴向移动和周向转动与所述深凹槽或所述浅凹槽匹配，所述线圈绕组部件断电后，所述转子在弹簧作用下向上移动使所述导向块卡进所述深凹槽实现所述销轴与外界的解锁，或所述导向块卡进所述浅凹槽实现所述销轴与外界的锁紧。

进一步地，所述至少一个深凹槽和至少一个浅凹槽分别为多个时，所述深凹槽与所述浅凹槽相间分布。

进一步地，所述衔铁与所述转子在接触面分别设有相互配合的斜面，当所述线圈绕组部件通电致使所述衔铁向下移动时，衔铁所述斜面对所述转子产生轴向和周向的作用力，促使所述转子既能沿所述线圈绕组部件轴向移动又能沿所述线圈绕组部件周向转动。

进一步地，所述转子在接触面的斜面具有至少两个同方向的斜面；所述相邻斜面之间形成的齿状凹槽为所述浅凹槽，用于卡住所述导向块，实现锁紧。

进一步地，所述转子外壁上端设有与所述导向块相配合的至少一个第二导向槽，所述第二导向槽为所述深凹槽，用于卡住所述导向块，实现解锁。

进一步地，所述衔铁外壁设有与所述导向块相配合的至少一个第一导向槽，所述至少一个第一导向槽与所述导向块相配合实现所述衔铁沿所述线圈绕组部件轴向移动。

进一步地，所述衔铁外壁设有与所述导向块相配合的至少两个第一导向槽，每相邻第一导向槽之间设有呈两个齿状的斜面，其中每个齿状的一侧的同方向的斜面与所述转子外壁上端的斜面相配合。

进一步地，所述外壳还包括前盖，所述弹簧设于转子与所述前盖之间，转子所述销轴穿过所述弹簧从所述前盖穿过伸出所述外壳外。

进一步地，所述导向块为3个，深凹槽为3个，所述浅凹槽为3个。

进一步地，所述导向块为3个，所述第一导向槽为3个，所述第二导向槽为3个，所述齿状凹槽为3个。

本发明有益效果如下：

本发明所述电磁解锁装置，通过导向块和深凹槽或浅凹槽的配合实现锁紧和解锁，本发明线圈绕组部件通电时，使衔铁向下移动，由于衔铁与转子接触面的特殊性，能够对转子产生轴向和周向运动，使导向块与深凹槽或浅凹槽匹配，然后断电后，转子在弹簧作用下向上移动，使已经匹配的导向块卡进深凹槽或浅凹槽，从而实现解锁或锁紧动作并且保持解锁或锁紧的状态。因此本发明所述电磁解锁装置在需要解锁或锁紧时，只需要通电使导向块与深凹槽或浅凹槽匹配，然后断电实现解锁或锁紧动作并保持解锁或锁紧状态，因此断电后解锁或锁紧状态能够保持，相比现有的需要持续通电才能保持解锁或锁紧状态的电磁解锁装置，能够避免持续通电导致线圈持续发热，从而使电磁解锁装置不能够长时间工作的限制。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例电磁解锁装置结构示意图；

图2为图1中线圈绕组三维视图；

图3为图1中衔铁三维视图；

图4为图1中转子三维视图；

图5为图1装置解锁状态示意图；

图6为图1装置锁定状态示意图；

其中1.外壳，2.前盖，3.线圈绕组部件，31.导向块，4.衔铁，41.衔铁柱体，42.衔铁筒壁，43.第一导向槽，44.第三斜面，45.第四斜面，5.转子，51转子柱体，52转子筒壁，53.第二导向槽，54.第一斜面，55.第二斜面，56.齿状凹槽，57.销轴，6.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

本发明实施例提供一种电磁解锁装置，所述装置的结构示意图如图1所示，由外壳1、前盖2、线圈绕组部件3、衔铁4、转子5和弹簧6组成。所述衔铁4和转子5上下接触的串联放置在线圈绕组部件3内部，在转子5下端部设有销轴57，销轴57与转子5接触部位形成凸台，所述凸台与前盖2之间设置有弹簧6，销轴57穿过弹簧6伸出前盖2外，形成与外界锁紧或解锁的连接部件。

线圈绕组部件3为圆环柱状，结构如图2所示，在线圈绕组部件3环壁内绕有电阻线圈，通电时能够对线圈绕组部件3内环中的衔铁4产生向下移动的作用力；在线圈绕组部件3内环壁上设有轴向的导向块31，所述导向块31可以为1个也可以为多个，本发明实施例设置有3个导向块31。

衔铁4与转子5在接触面通过相互配合的斜面接触，斜面接触能够在接触位置产生沿斜面法线的作用力，这样，当衔铁4在线圈绕组部件3的作用力下沿轴向向下移动时，对转子5产生向下的轴向作用力和沿周向的旋转作用力，保证转子5既能够沿轴向在线圈绕组部件内环中向下移动，同时又能沿线圈绕组部件3周向转动。

在转子5的外壁上端部设有深凹槽和浅凹槽，深凹槽和浅凹槽个数相同，可以为1个也可以为多个，当深凹槽和浅凹槽均为多个时，深凹槽和浅凹槽相间分布。所述深凹槽和浅凹槽是用来卡住线圈绕组部件3上的导向块31的。由于深凹槽比浅凹槽深度深，因此导向块31卡进深凹槽时销轴57伸出前盖2的长度小于导向块31卡进浅凹槽时销轴57伸出前盖2的长度，因此当导向块31卡进深凹槽时为解锁状态，当导向块31卡进浅凹槽时为锁紧状态。由于转子5既能沿轴向移动又能沿周向转动，因此当线圈绕组部件3通电时，通过转子5的向下移动和周向转动来实现导向块31下端与深凹槽或浅凹槽上端口的匹配；然后当线圈绕组部件3断电时，转子5在弹簧6的作用力下向上移动，使导向块31卡进深凹槽或浅凹槽，因此本发明在解锁或锁紧时，只需要短时间通电使导向块31与深凹槽或浅凹槽匹配即可，断电后由于弹簧的作用力能够保证并保持导向块31卡进深凹槽和浅凹槽，因此在断电情况下，本发明的电磁解锁装置也能够保持解锁或锁紧状态，相比现有的需要长时间通电来保持解锁或锁紧状态的电磁解锁装置，能够避免长时间通电导致线圈绕组部件长时间通电而发热，使电磁解锁装置不能够长时间工作的问题。

转子5的结构如图4所示，包括转子柱体51、转子筒体52和销轴57，其销轴57直径小于转子柱体51，销轴57固定在转子柱体51的下端，在转子柱体51外壁的下半部上设置有转子筒体52，转子筒体52全部覆盖在转子柱体51的外侧，形成包裹状。在所述转子筒体52的上端面上开设有方向相同的至少两个斜面，如图4中所示的第一斜面54和第二斜面55，所述斜面接受衔铁4向下移动时产生的作用力。每相邻的两个斜面之间由于错开的关系会形成齿状凹槽，如图4所示的第一斜面54和第二斜面55之间形成的齿状凹槽56，齿状凹槽56可以作为浅凹槽，在锁紧状态时来卡住导向块31。所述转子筒体52开设有与导向块31相配合的第二导向槽53，第二导向槽53可以作为深凹槽在解锁状态时用来卡住导向块31。第二导向槽53可以开设一个也可以开设多个，为了与线圈绕组部件3上的导向块31的个数相配合，第二导向槽53开设有3个，并且沿圆周方向均匀的分布，作为浅凹槽的齿状凹槽56也为3个，由于深凹槽与浅凹槽相间分布，因此在每相邻的第二凹槽53之间的转子筒体52的上端面均设有两个同方向的第一斜面54和第二斜面55以及形成的齿状凹槽56。

衔铁4设置有与转子5的第一斜面54和第二斜面55相配合的斜面，这样衔铁4在通电的线圈绕组部件3的作用力下向下移动时能够对转子5产生所述斜面法线方向的作用力，一方面促使转子5沿轴向向下移动，另一方面沿周向转动，转子5向下移动使导向块31从深凹槽或浅凹槽中移出，使转子5脱离导向块31的限制，然后沿轴向转动，这样导向块31原来卡在深凹槽内的通过转子5的转动能够位于浅凹槽的上端口，断电后在弹簧6的作用下转子5上移使导向块31卡进浅凹槽，实现装置从解锁到锁紧的转变，如果导向块31原来卡在浅凹槽内通过转子5的转动能够位于深凹槽上端口，断电后在弹簧6的作用下转子5上移使导向块31卡进深凹槽中，实现装置从锁紧到解锁状态的转变。

衔铁4的具体结构如图3所示，为了与图4所示的转子5的结构相配合，衔铁4的结构包括衔铁柱体41和衔铁筒体42，其中衔铁柱体41与转子柱体51直径相配合，衔铁筒体42的内外直径与转子筒体52的内外直径相配合。在衔铁柱体41的与转子柱体51相接触端连接衔铁筒体42，衔铁筒体42的一端接在衔铁43的外壁端部，衔铁筒体42内部形成空间用于容纳转子柱体51上部未被转子筒体52包裹住的部分，当转子柱体51与衔铁柱体41接触在一起时，衔铁筒体42与转子筒体52也能够正好接触。

在衔铁筒体42壁上开设有与导向块31相配合的第一导向槽43，第一导向槽43的存在能够保证衔铁4在线圈绕组部件3内环沿轴向上下移动，增加装置的稳定性。第一导向槽43可以为1个，也可以为多个，为了与线圈绕组部件3的导向块31和转子5的第二导向槽53相配合，在衔铁筒体42上开设有3个第一导向槽43，第一导向槽43沿圆周方向均匀的分布。为了与转子5上的第一斜面54和第二斜面55向配合，在每相邻的第一导向槽之间的衔铁筒体42端面均设置有第三斜面44和第四斜面45。第三斜面44和第四斜面45的设置方式可以为：在每相邻的第一导向槽43之间的衔铁筒体42的端面设置有两个齿状结构，每个齿状具有相反方向的两个斜面，其中两个齿状的同方向的斜面分别作为第三斜面44和第四斜面45。随着转子5的转动导向块31卡进不同的凹槽内，第三斜面44可以与第一斜面54相配合，第四斜面45与第二斜面55相配合，也可以是第三斜面44与第二斜面55相配合，第四斜面45与第一斜面54相配合。例如图5的解锁状态时，第三斜面44与第一斜面54相配合，第四斜面45与第二斜面55相配合，图6的锁紧状态时，第三斜面44与第二斜面55相配合，第四斜面45与第一斜面54相配合。

衔铁4与转子5接触的斜面可以为本领域技术人员熟知的其他结构，只要能够保证衔铁4沿轴向向下移动时能够为转子5提供既有轴向方向的作用力，又有周向的作用力，保证转子5在没有其他约束的情况下，在衔铁4的作用下既能沿轴向移动又能沿周向转动即可。

转子5上开设的深凹槽和浅凹槽除了本发明所述的第二凹槽53和齿状凹槽56以外，也可以由本领域技术技术人员熟知其他结构替代，只要能够实现通电时衔铁4带动转子5向下移动使导向块脱离深凹槽或浅凹槽，并且随着转子5的转动正好能使导向块31切换到浅凹槽或深凹槽的上端口，并且断电后有弹簧作用促使转子5上移使导向块31卡进浅凹槽或深凹槽内，实现锁紧或解锁的动作即可。

当电磁解锁装置处于解锁状态，如图5所示电磁解锁装置需要切换到锁紧状态时，可使线圈绕组部件3通电，线圈绕组部件3环壁内的电阻线圈产生的向下的电磁力，由于衔铁4的第一导向槽43与线圈绕组部件内的导向块31的配合作用，衔铁4沿着导向块31的导向方向向下移动运动。此时衔铁4的第三斜面44与转子5的第一斜面54相配合，衔铁4的下移对转子5产生沿斜面法线方向的作用力，但是由于转子5的第二导向槽53与导向块的配合作用，转子5只能沿着导向块31的导向方向向下移动，同时压缩弹簧6，直至线圈绕组部件3的导向块31与转子5的第二导向槽53脱离，在周向方向的转动限制取消，这时，转子5在衔铁4的第三斜面44与转子5的第一斜面54相配合的作用下，一边向下继续移动，同时相对线圈绕组部件3发生周向的转动，线圈绕组部件3的导向块31位于转子5上的齿状凹槽56上方时，转子5达到极限位置，弹簧6达到最大程度的变形。然后将线圈绕组部件3断电，转子5在弹簧6的作用力下上移，转子5并推动衔铁4上移，线圈绕组部件3的导向块31卡进齿状凹槽56内，当导向块31到达齿状凹槽56底部时，转子5停止上移，由于齿状凹槽56的深度小于第二导向槽53的深度，因此，销轴57伸出的长度变长，实现与外界的锁紧，并且会一直保持锁紧的状态，直至想要解锁时才需要通电进行解锁，如图6所示的锁紧状态示意图。

当电磁解锁装置处于锁紧状态，如图6所示电磁解锁装置需要切换到解锁状态时，可使线圈绕组部件3通电，线圈绕组部件3环壁内的电阻线圈产生的向下的电磁力，由于衔铁4的第一导向槽43与线圈绕组部件内的导向块31的配合作用，衔铁4沿着导向块31的导向方向向下移动运动。此时衔铁4的第三斜面44与转子5的第二斜面55相配合，衔铁4的下移对转子5产生沿斜面法线方向的作用力，但是由于转子5的齿状凹槽56左侧壁的限制，转子5只能沿着导向块31的导向方向向下移动，并不能沿周向转动，转子5下移同时压缩弹簧6，直至线圈绕组部件3的导向块31与转子5的齿状凹槽56脱离，在周向方向的转动限制取消，这时，转子5在衔铁4的第三斜面44与转子5的第二斜面55相配合的作用下，一边向下继续移动，同时相对线圈绕组部件3发生周向的转动，线圈绕组部件3的导向块31位于转子5上的第二导向槽53上方时，转子5达到极限位置，弹簧6达到最大程度的变形。然后将线圈绕组部件3断电，转子5在弹簧6的作用力下上移，转子5并推动衔铁4上移，线圈绕组部件3的导向块31卡进第二导向槽53内，当导向块到达齿状凹槽56底部时，转子5停止上移，由于齿状凹槽56的深度小于第二导向槽53的深度，因此，销轴57伸出的长度变短，实现与外界的解锁，并且会一直保持解锁的状态，直至想要再次锁紧时才需要通电进行锁紧，如图5所示的锁紧状态示意图。

综上所述，本发明实施例提供了一种电磁解锁装置，该装置结构设计巧妙，通过导向块与深浅凹槽的配合来实现解锁或锁紧，在实现解锁或锁紧动作时，只需要通电使导向块脱离凹槽限制即可，由于衔铁与转子接触面的作用使转子同时转动，使导向块在深凹槽与浅凹槽之间切换，在断电后实现锁紧或解锁动作，并保持锁紧或解锁的状态。相比现有电磁解锁装置，不用长时间通电来保持解锁或锁紧状态，避免了长时间通电导致线圈发热使装置不能长时间使用的限制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁解锁装置，具有外壳，其特征在于，包括：呈圆环柱状的线圈绕组部件(3)，所述线圈绕组部件(3)内环壁上轴向设置有至少一个导向块(31)；在所述线圈绕组部件(3)内环设有能够沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动的衔铁(4)和与所述衔铁(4)下部接触的既能沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动又能沿所述线圈绕组部件(3)周向转动的转子(5)；在所述转子(5)下端设有与实现外界锁紧或解锁的销轴(57)；所述转子(57)与所述外壳之间放置有弹簧(6)；在所述转子(5)外壁上端设置有至少一个深凹槽和至少一个浅凹槽，所述线圈绕组部件(3)通电时，所述衔铁(4)向下移动，带动所述转子(5)向下移动和周向转动，所述导向块(31)随所述转子(5)在所述线圈绕组部件(3)内的轴向移动和周向转动与所述深凹槽或所述浅凹槽匹配，所述线圈绕组部件(3)断电后，所述转子(5)在弹簧(6)作用下向上移动使所述导向块(31)卡进所述深凹槽实现所述销轴与外界的解锁，或所述导向块卡进所述浅凹槽实现所述销轴与外界的锁紧；

所述衔铁(4)与所述转子(5)在接触面分别设有相互配合的斜面(44，45,54,55)，当所述线圈绕组部件(3)通电致使所述衔铁(4)向下移动时，衔铁(4)所述斜面(44,45)对所述转子(5)产生轴向和周向的作用力，促使所述转子既能沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动又能沿所述线圈绕组部件(3)周向转动。

2.根据权利要求1所述电磁解锁装置，其特征在于，所述至少一个深凹槽和至少一个浅凹槽分别为多个时，所述深凹槽与所述浅凹槽相间分布。

3.根据权利要求2所述电磁解锁装置，其特征在于，所述转子(5)在接触面的斜面具有至少两个同方向的斜面(54,55)；相邻所述斜面之间形成的齿状凹槽(56)为所述浅凹槽用于卡住所述导向块(31)，实现锁紧。

4.根据权利要求1-3任一所述电磁解锁装置，其特征在于，所述转子(5)外壁上端设有与所述导向块(31)相配合的至少一个第二导向槽(53)，所述第二导向槽(53)为所述深凹槽，用于卡住所述导向块(31)，实现解锁。

5.根据权利要求1所述电磁解锁装置，其特征在于，所述衔铁(4)外壁设有与所述导向块(31)相配合的至少一个第一导向槽(43)，所述至少一个第一导向槽(43)与所述导向块(31)相配合实现所述衔铁(4)沿所述线圈绕组部件(3)轴向移动。

6.根据权利要求4所述电磁解锁装置，其特征在于，所述衔铁(4)外壁设有与所述导向块(31)相配合的至少两个第一导向槽(43)，每相邻第一导向槽(43)之间设有呈两个齿状的斜面，其中每个齿状的一侧的同方向的斜面(44,45)与所述转子(5)外壁上端的斜面(54,55)相配合。

7.根据权利要求1所述电磁解锁装置，其特征在于，所述外壳还包括前盖(2)，所述弹簧(6)设于转子(5)与所述前盖(2)之间，所述销轴(57)穿过所述弹簧(6)，所述销轴(57)从所述前盖(2)穿过进而伸出所述外壳外。

8.根据权利要求1所述电磁解锁装置，其特征在于，所述导向块(31)为3个，深凹槽为3个，所述浅凹槽为3个。

9.根据权利要求6所述电磁解锁装置，其特征在于，所述导向块(31)为3个，所述第一导向槽(43)为3个，所述第二导向槽(53)为3个，所述齿状凹槽(56)为3个。