RU218508U1 - Электромеханический замок - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области охранной техники, в частности к замкам электромеханического типа. В предлагаемом электромеханическом замке предусмотрена блокирующая система ригельной планки, содержащая установленные соосно с возможностью вращения аварийный замок, поводок основной рукоятки и зубчатый диск, а также подпружиненное коромысло, блокирующее и разблокирующее вращение зубчатого диска. Двойной поводок аварийного замка взаимодействует с ригельной планкой при повороте ключа аварийного замка, а поводок основной рукоятки взаимодействует с зубчатым диском при повороте основной рукоятки. Механизм фиксации положения подпружиненного коромысла выполнен в виде реверсного электродвигателя, на свободном конце вращающегося вала которого предусмотрен штифт, взаимодействующий с витками пружины, установленной на свободном конце вращающегося вала электродвигателя таким образом, что ее свободные концы взаимодействуют с подпружиненным коромыслом. Технический результат - исключение возможности несанкционированного отпирания и случайного запирания замка. 17 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области охранной техники, в частности к запирающим устройствам - замкам электромеханического типа, и может быть использована для предотвращения несанкционированного доступа посредством запирания дверей различного назначения, в том числе, дверей автотранспортных средств, гаражей, сейфов, жилых зданий и т.д.

Из уровня техники широко известны замкам электромеханического типа для запирания дверей отельных сейфов, автотранспортных средств, гаражей, ящиков для хранения оружия и т.п. Однако известные конструкции не обладают достаточной надежностью, т.к. могут быть открыты несанкционированным образом, в том числе, посредством применения ударных инструментов.

Так, из уровня техники (см. RU 146759 U1 от 20.10.2014, МПК B60R 25/01) известен электромеханический замок, содержащий корпус с размещенными в нем ригелем и электродвигателем для перемещения ригеля посредством соединяющей их тяги. В корпусе также размещена схема управления электродвигателем, а в качестве электродвигателя используется шаговый линейный электродвигатель.

К недостаткам известного технического решения можно отнести низкую надежность срабатывания замка при закрывании и открывании и невозможность открыть при выходе из строя источника энергопитания.

Наиболее близким из уровня техники является устройство по патенту на полезную модель RU 194963 U1 от 09.01.2020, МПК B60R 25/01, представляющее собой электромеханический замок, содержащий корпус, внутри которого установлен ригель, имеющий рабочую часть, соединенную с электродвигателем, входящую при закрывании в отверстие ответной планки. При этом в конструкции применен реверсивный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с обмоткой возбуждения и ротор, вал которого соединен через устройство преобразования с ригелем, обмотка возбуждения соединена электрическими проводами с блоком управления, к которому низковольтными проводами присоединен блок электропитания, а рабочий участок ригеля выполнен с внешней резьбой, на ответной планке коаксиально отверстию установлен пустотелый цилиндр с внутренней резьбой, соответствующей внешней резьбе рабочего участка ригеля.

К недостаткам прототипа можно отнести низкую сопротивляемость конструкции к несанкционированным механическим воздействиям. Например, посредством ритмичных ударных воздействий или механического прокручивания ригеля возможно его выведение из зацепления с ответной деталью и перевод в положение «открыто».

Техническая проблема, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании простого и надежного электромеханического замка.

Достигаемый при этом технический результат заключается в исключении возможности несанкционированного отпирания и случайного запирания за счет блокировки движения конструктивных элементов, взаимодействующих с ригельной планкой при переводе ее из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот.

Технический результат достигается за счет того, что предлагаемый электромеханический замок содержит корпус, внутри которого установлена ригельная планка с ригелями, выполненная с возможностью смещения из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот при соответствующем повороте основной рукоятки или ключа аварийного замка, при этом предусмотрена блокирующая система ригельной планки, содержащая установленные соосно с возможностью вращения аварийный замок, поводок основной рукоятки и зубчатый диск, а также подпружиненное коромысло, выполненное с возможностью блокирования и разблокирования вращения зубчатого диска, при этом аварийный замок содержит двойной поводок, выполненный с возможностью взаимодействия с ригельной планкой при повороте ключа аварийного замка, а поводок основной рукоятки выполнен с возможностью взаимодействия с зубчатым диском при повороте основной рукоятки, при этом предусмотрен механизм фиксации положения подпружиненного коромысла, выполненный в виде реверсного электродвигателя, на свободном конце вращающегося вала которого предусмотрен штифт, выполненный с возможностью взаимодействия с витками пружины, установленной на свободном конце вращающегося вала реверсного электродвигателя таким образом, что ее свободные концы имеют возможность взаимодействия с подпружиненным коромыслом.

За счет того, что свободные концы пружины имеют возможность взаимодействия с подпружиненным коромыслом, блокируя тем самым возможность его вращения, осуществляется блокировка вращения зубчатого диска, что ведет к невозможности вращения основной рукоятки, а следовательно, и смещения ригельной планки из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот, обеспечивая невозможность несанкционированного отпирания и случайного запирания замка.

Таким образом, предложенная совокупность существенных признаков является необходимой и достаточной для реализации заявляемым устройством своего назначения и достижения заявленного технического результата.

Далее раскрываются конструкция и особенности функционирования предлагаемой полезной модели со ссылкой на графические материалы, на которых:

- фиг. 1а - электропривод блокирующей системы замка (пружина находится в положении «Заблокировано»);

- фиг. 1б - электропривод блокирующей системы замка (пружина в процессе перемещения вдоль вала);

- фиг. 1в - электропривод блокирующей системы замка (пружина находится в положении «Разблокировано»);

- фиг. 2 - блокирующая система замка;

- фиг. 3а - принцип действия блокирующей системы замка (попытка открыть заблокированный замок);

- фиг. 3б - принцип действия блокирующей системы замка (открытие замка - момент прохождения точки блокирования при открытии);

- фиг. 3в - принцип действия блокирующей системы замка (открытие замка - замок полностью открыт, рукоятка повернута на 90°);

- фиг. 3г - принцип действия блокирующей системы замка (закрытие замка - замок открыт, привод в положении «Заблокировано»);

- фиг. 3д - принцип действия блокирующей системы замка (закрытие замка - рукоятка повернута, замок закрыт и заблокирован);

- фиг. 4 - принцип действия системы перемещения ригелей;

- фиг. 5 - назначение поводков;

- фиг. 6а - перемещение ригельной планки основной рукояткой замка (рукоятка в положении «Закрыто»);

- фиг. 6б - перемещение ригельной планки основной рукояткой замка (рукоятка повернута на 45°);

- фиг. 6в - перемещение ригельной планки основной рукояткой замка (рукоятка в положении «Открыто»);

- фиг. 7а - перемещение ригельной планки аварийным замком (замок в положении «Закрыто»);

- фиг. 7б - перемещение ригельной планки аварийным замком (аварийный замок повернут на 45°);

- фиг. 7в - перемещение ригельной планки аварийным замком (аварийный замок в положении «Открыто»).

Электромеханический замок содержит корпус с многослойным основанием 1. Корпус может быть выполнен из металла, металлических сплавов или композитных материалов, обладающих достаточной прочностью и устойчивостью к ударным и вибрационным нагрузкам.

Также следует отметить, что все известные конструктивные элементы предлагаемого замка могут быть выполнены из известных материалов, применяемых в данной области техники, что не является предметом данной заявки и очевидно для специалиста в данной области техники.

На фигурах 1а, 1б и 1в показан электропривод блокирующей системы предлагаемого замка (механизм фиксации положения подпружиненного коромысла), состоящий из реверсного электродвигателя 2, на свободном конце вращающегося вала 3 которого предусмотрен штифт 4, выполненный с возможностью взаимодействия с витками пружины 5, установленной на свободном конце вращающегося вала 3 реверсного электродвигателя 2 таким образом, что ее свободные концы 6 имеют возможность взаимодействия с подпружиненным коромыслом 7 (см. фиг. 2). В многослойном основании 1 корпуса замка предусмотрены пазы 8 для продольного перемещения свободных концов 6 пружины 5 и взаимодействия со встроенной между слоями этого основания частью механизма (с подпружиненным коромыслом 7 (см. фиг. 2)).

На фиг. 1а пружина 5 находится в положении «Заблокировано», т.е. в сжатом состоянии, что в соотношении с ее массой (около 1 грамма) исключает возможность ее существенного смещения посредством удара с целью открытия замка. При этом малый вес пружины обеспечивает возможность ее смещения кратковременным импульсом (доли секунды) подачи электроэнергии на электродвигатель 2, что обеспечивает продолжительную работу автономных источников энергии (батареек).

На фиг. 1б пружина 5 показана в процессе перемещения вдоль вала 3, в этот момент она не сжата и вращающийся вместе с валом 3 штифт 4 свободно помещается между ее витками. Направление перемещения пружины 5 вдоль вала 3 определяется изменением направления вращения вала 3 реверсного электродвигателя 2.

На фиг. 1в пружина 5 находится в положении «Разблокировано».

На фиг. 2 представлена блокирующая система замка, где позициями обозначены: основание 1 корпуса замка, пружина-доводчик 9 узла 10 основной рукоятки (рукоятка замка не показана), опора 11 пружины-доводчика 9. Узел 10 основной рукоятки (в сборе) включает аварийный замок 12 (показан в разрезе), поводок 13 (открывающий) основной рукоятки, зубчатый диск 14, шарик 15 стальной (всего 6 шт. ), блокирующее подпружиненное коромысло 7, пружина 16 коромысла 7, фасонные отверстия 17 (условно) в закрывающем стальном листе (не изображен) многослойного основания 1. Позицией 18 показана плоскость проекции вида справа, с изображением блокирующего привода в сборе (механизма фиксации положения подпружиненного коромысла) - привод на виде спереди не показан, показаны только точки взаимодействия блокирующей пружины 5. Также показаны реверсный электродвигатель 2, вал 3 со штифтом 4, пружина 5 и пазы 8 для перемещения в них свободных концов 6 пружины 5. Позицией 19 показана компенсация люфта блокирующего подпружиненного коромысла 7.

Принцип действия блокирующей системы замка показан на фиг. 3а, 3б, 3в, 3г и 3д.

На фиг. 3а показана попытка открыть заблокированный замок, где буквами обозначено:

A. Пружина привода находится в положении «Заблокировано»;

B. Направление вращения рукоятки замка для его открытия;

C. Свободный конец пружины привода удерживает коромысло в начальном положении;

D. Коромысло препятствует вращению зубчатого диска связанного с поворачиваемой рукояткой.

На фиг. 3б показано открытие замка в момент прохождения точки блокирования при открытии, где буквами обозначено:

E. Пружина привода перемещена в положение «Разблокировано»;

F. Свободный конец пружины привода не препятствует повороту блокирующего коромысла;

G. Направление вращения зубчатого диска поворотом основной рукоятки;

Η. Направление движения шарика подпирающего блокирующее коромысло;

I. Направление поворота блокирующего коромысла под действием пружины коромысла и высвобождающего движения шарика;

J. Взаимное расхождение деталей на линии блокирования.

На фиг. 3в показано открытие замка, когда замок полностью открыт (рукоятка повернута на 90°), где буквами обозначено:

K. Направление вращения зубчатого диска поворотом основной рукоятки.

На фиг. 3г показано закрытие замка, когда замок открыт, привод в положении «Заблокировано», где буквами обозначено:

L. Пружина привода перемещена в положение «Заблокировано»;

М. Свободный конец пружины привода при перемещении натолкнулся на грань смещенного блокирующего коромысла, отклонился и остался во взведенном состоянии в ожидании поворота основной рукоятки.

На фиг. 3д показано закрытие замка, когда рукоятка повернута, замок закрыт и заблокирован, где буквами обозначено:

N. Направление вращения зубчатого диска на угол 90° при повороте основной рукоятки в сторону закрытия замка;

О. Направление движения шарика, подпирающего блокирующее коромысло;

Р. Направление поворота блокирующего коромысла под действием шарика;

Q. Свободный конец пружины привода высвободился и переместился в положение, фиксирующее коромысло в блокирующем замок состоянии.

На фиг. 4 показан принцип действия системы перемещения ригелей, где позициями обозначены: ригельная планка 20 в сборе с ригелями (условно изображена прозрачная на рисунке слева и с вырезом на рисунке справа), арка 21 в ригельной планке 20, поводок 13 основной рукоятки. Поводок 13 напрямую связан с основной рукояткой замка и корпусом аварийного замка и предназначен для перемещения ригельной планки 20 в положение «Открыто». Также показан двойной поводок аварийного замка, прикрепленный к цилиндру аварийного замка и состоящий из поводка 22 перемещения ригельной планки в положение «Закрыто» как для основной рукоятки, так и для аварийного замка, и поводка 23 перемещения ригельной планки в положение «Открыто» аварийным замком. Также показан аварийный замок 12, который является частью сборки узла основной рукоятки.

На фиг. 5 показано назначение поводков, где буквами обозначено:

R. Открытие - основной рукояткой замка;

S. Закрытие - во всех случаях;

Т. Открытие - аварийным замком.

На фиг. 6а, фиг. 6б и фиг. 6в показано перемещение ригельной планки основной рукояткой замка, при этом:

Y. Стрелками показан рабочий ход группы поводков при полном повороте основной рукоятки;

а также:

- на фиг. 6а (рукоятка в положении «Закрыто») позиция 24 - точка, в которой поводок закрытия удерживает ригельную планку в положении «Закрыто»;

- на фиг. 6б (рукоятка повернута на 45°) позиция 25 - точка соприкосновения основного поводка открытия и ригельной планки в процессе перемещения ее в положение «Открыто», а позиция 26 - точка соприкосновения поводка закрытия и ригельной планки в процессе перемещения ее в положение «Закрыто»;

- на фиг. 6в (рукоятка в положении «Открыто») позиция 27 - точка блокировки перемещения ригельной планки основным поводком открытия, в крайнем положении «Открыто», а буквой V показано, что в положении «Открыто» основной рукояткой, повернуть аварийный замок невозможно, т.к. поводок закрытия упрется в переднюю грань заблокированной ригельной планки.

На фиг. 7а, фиг. 7б и фиг. 7в показано перемещение ригельной планки аварийным замком, при этом:

W. Стрелками показан рабочий ход поводков при полном повороте аварийного замка;

а также:

- на фиг. 7а (замок в положении «Закрыто») позиция 28 - точка, в которой поводок закрытия удерживает ригельную планку в положении «Закрыто»;

- на фиг. 7б (цилиндр аварийного замка повернут на 45°) позиция 29 - точка соприкосновения поводка открытия аварийным замком и ригельной планки в процессе перемещения ее в положение «Открыто», а позиция 30 - точка соприкосновения поводка закрытия и ригельной планки в процессе перемещения ее в положение «Закрыто»;

- на фиг. 7в (аварийный замок в положении «Открыто») позиция 31 - точка блокировки перемещения ригельной планки поводком открытия аварийным замком, в крайнем положении «Открыто», а буквой X показано, что в положении «Открыто» аварийным замком, повернуть основную рукоятку невозможно, т.к. поводок открытия основной рукоятки упрется в край арки на передней грани ригельной планки.

Электромеханический замок работает следующим образом.

В запертом положении замка ригель выступает из корпуса и заходит в ответное отверстие, например, в раме сейфа. При этом коромысло 7 препятствует вращению зубчатого диска 14 и связанной с ним основной рукоятки. Один из свободных концов 6 пружины 5, упираясь в коромысло 7, препятствует изменению его положения и разблокированию вращения зубчатого диска 14.

Для отпирания замка на реверсный электродвигатель 2 подают в течение заданного интервала времени питающее напряжение (электроимпульс). Эту функцию выполняет устройство управления, получающее управляющий импульс, например, от известного наборного кодового устройства (не показано). В результате вращения вала электродвигателя 2 пружина 5 перемещается в положение «Разблокировано», т.е. свободный конец пружины не препятствует повороту блокирующего коромысла.

В аварийном случае (разряд автономного источника питания, утеря секретного кода от наборного кодового устройства) для отпирания замка предусмотрен аварийный замок, который может быть активирован поворотом ключа аварийного замка.

Таким образом, представленные материалы наглядным образом демонстрируют возможность создания простого, технологичного в производстве и использовании электромеханического замка, позволяющего исключить возможность несанкционированного отпирания и случайного запирания за счет блокировки движения конструктивных элементов, взаимодействующих с ригельной планкой при переводе ее из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот.

Claims (1)

1. Электромеханический замок, содержащий корпус, внутри которого установлена ригельная планка с ригелями, выполненная с возможностью смещения из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот при соответствующем повороте основной рукоятки или ключа аварийного замка, отличающийся тем, что предусмотрена блокирующая система ригельной планки, содержащая установленные соосно с возможностью вращения аварийный замок, поводок основной рукоятки и зубчатый диск, а также подпружиненное коромысло, выполненное с возможностью блокирования и разблокирования вращения зубчатого диска, при этом аварийный замок содержит двойной поводок, выполненный с возможностью взаимодействия с ригельной планкой при повороте ключа аварийного замка, а поводок основной рукоятки выполнен с возможностью взаимодействия с зубчатым диском при повороте основной рукоятки, при этом предусмотрен механизм фиксации положения подпружиненного коромысла, выполненный в виде реверсного электродвигателя, на свободном конце вращающегося вала которого предусмотрен штифт, выполненный с возможностью взаимодействия с витками пружины, установленной на свободном конце вращающегося вала реверсного электродвигателя таким образом, что ее свободные концы имеют возможность взаимодействия с подпружиненным коромыслом.

Images