專(zhuān)利名稱(chēng)：密碼鎖永磁體組件鎖緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)電一體化鎖，特別是用永磁體組件做鎖緊器的機(jī)電一體化密碼鎖具。
背景技術(shù)：
我國(guó)在2001年更新了關(guān)于防盜保險(xiǎn)柜的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10409-2001，至今電子密碼鎖保險(xiǎn)柜的鎖具仍一直未有重大改變，長(zhǎng)期以來(lái)，采用大電流線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)帶動(dòng)鐵棒運(yùn)動(dòng)的電磁鐵作為控制保險(xiǎn)柜、保險(xiǎn)箱和槍柜的鎖緊裝置，成了每個(gè)電子保險(xiǎn)柜、保險(xiǎn)箱和槍柜的標(biāo)準(zhǔn)配置。圖1所示是市場(chǎng)上密碼保險(xiǎn)柜的常規(guī)電磁鐵控制開(kāi)鎖的結(jié)構(gòu)圖，圖Ib為圖Ia中放大和隱藏在凸輪擋塊8下的復(fù)位彈簧9，包括開(kāi)鎖鑰匙1、機(jī)械鎖芯2、鎖舌3、鐵棒4、鐵棒支撐彈簧5、鎖芯鎖舌連接件6、電磁鐵線(xiàn)圈7、凸輪擋塊8、復(fù)位彈簧9、鎖舌連動(dòng)件10等。 平時(shí)，凸輪擋塊8由復(fù)位彈簧9復(fù)位，鐵棒4用支撐彈簧5彈力上升，阻止凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪擋塊8阻止鎖舌連動(dòng)件10移動(dòng)，插入開(kāi)鎖鑰匙1無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯2開(kāi)鎖；當(dāng)輸入密碼正確時(shí)，保險(xiǎn)柜控制器輸出高電平信號(hào)，將電磁鐵線(xiàn)圈7接通，電磁鐵線(xiàn)圈7因電流而產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)力大于支撐彈簧5的彈力帶動(dòng)鐵棒4向下運(yùn)動(dòng)，脫離凸輪擋塊8位置， 插入開(kāi)鎖鑰匙1并轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯2，鎖芯鎖舌連接件6帶動(dòng)鎖舌連動(dòng)件10移動(dòng)，鎖舌連動(dòng)件10 推動(dòng)凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)，將保險(xiǎn)柜鎖打開(kāi)。鐵棒4平時(shí)靠鐵棒支撐彈簧5彈性向上彈起，鐵棒4易受外力震動(dòng)而上下抖動(dòng)， 當(dāng)鐵棒向下抖動(dòng)時(shí)，存在非法開(kāi)鎖的隱患，影響安全性，且鐵棒支撐彈簧5 —旦失去彈性或易卡住及生銹而影響正常工作。在開(kāi)鎖時(shí)電磁線(xiàn)圈的磁場(chǎng)力要使鐵棒克服支撐彈簧的彈力支撐，要消耗足夠的能量，使電磁線(xiàn)圈工作耗電大，電池工作壽命短，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)機(jī)電一體化鎖具中運(yùn)動(dòng)電磁鐵所存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種消除非法開(kāi)鎖隱患，運(yùn)動(dòng)電磁鐵耗電少，延長(zhǎng)電池工作時(shí)間，提高安全性和可靠性的機(jī)電-一體化鎖具。密碼鎖永磁體組件鎖緊器，包括鎖芯、鎖舌、鎖芯鎖舌連接件、鎖舌連動(dòng)件、凸輪擋塊、CPU電路、按鍵輸入和顯示屏，其特征是在凸輪擋塊下方設(shè)與CPU輸出端相連接的電磁線(xiàn)圈，在電磁線(xiàn)圈中設(shè)永磁體棒，在電磁線(xiàn)圈底部設(shè)永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場(chǎng)相斥的力推動(dòng)永磁體棒上端與凸輪擋塊下端面活動(dòng)接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動(dòng)件后端相互鎖緊。所述CPU電路輸出信號(hào)使電磁線(xiàn)圈底端磁極性與永磁體棒下端極性相反的吸力使永磁體棒上端脫離所述凸輪擋塊的下端面，鎖緊解除，允許鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯開(kāi)鎖。本發(fā)明的有益效果在于首先是設(shè)在線(xiàn)圈底端的強(qiáng)磁釹鐵硼永磁體塊代替鐵棒支撐彈簧工作，利用永磁體磁極同性相斥，使永磁體棒上升，不受外界震動(dòng)而上下抖動(dòng)，消除了非法開(kāi)鎖的隱患，提高了安全性和可靠性等級(jí)。其次，采用強(qiáng)磁釹鐵硼永磁體棒代替普通的鐵棒，在線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力與永磁體棒的磁性力相互吸引使磁場(chǎng)力疊加，減少能量損耗，再加上可小型化，可以降低工作電流，本發(fā)明中線(xiàn)圈工作電流可減至小于原來(lái)的1/3，從而延長(zhǎng)了電池使用壽命，這也是現(xiàn)有機(jī)電一體化密碼鎖具長(zhǎng)期急待解決的問(wèn)題之一，如何降低密碼鎖的電耗，延長(zhǎng)電池使用壽命，以提高可靠性，才能使機(jī)電一體化密碼鎖具進(jìn)一步推廣應(yīng)用。


圖1為現(xiàn)有密碼鎖電磁鐵鎖門(mén)結(jié)構(gòu)圖，其中圖Ia為鎖具背面，圖Ib為圖Ia中放大和隱藏在凸輪擋塊下的復(fù)位彈簧。圖2為本發(fā)明密碼鎖永磁體組件鎖緊器鎖緊狀態(tài)示意圖，其中圖2a為鎖具背面， 圖2b為鎖具正面，圖2c為圖2a中A部放大。圖3為本發(fā)明密碼鎖永磁體組件鎖緊器開(kāi)鎖狀態(tài)示意圖，其中圖3a為鎖具背面， 圖3b為鎖具正面，圖3c為圖3a中的A部放大。圖4為單片機(jī)控制電路圖，其中圖4a為鎖緊狀態(tài)，圖4b為開(kāi)鎖狀態(tài)。圖5為鎖舌連動(dòng)件和凸輪擋塊的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程做進(jìn)一步說(shuō)明。參看圖2a、圖2b和圖2c所示，電子密碼鎖具的機(jī)械零件包括鑰匙1、鎖芯2、鎖芯鎖舌連接桿6、凸輪擋塊8、鎖舌連動(dòng)件10、鎖舌3。圖2a表示鎖具背面，鎖芯鎖舌連接桿6 的下端連接鎖芯2，上端連接鎖舌連動(dòng)件10，鎖舌連動(dòng)件10前端的鎖舌3穿過(guò)鎖緊框13，鎖舌連動(dòng)件10后端下方設(shè)與凸輪擋塊8的上端垂直平面相接觸.永磁體組件設(shè)在凸輪擋塊8 的下方，包括電磁線(xiàn)圈7，設(shè)在電磁線(xiàn)圈7中間的永磁體棒12，設(shè)在電磁線(xiàn)圈7底部的永磁體塊11，永磁體棒和永磁體塊選用高糾頑力的強(qiáng)磁釹鐵硼合金，電磁線(xiàn)圈7置于線(xiàn)圈盒內(nèi)， 永磁體塊11置于線(xiàn)圈盒底面與電磁線(xiàn)圈7的底部之間，永磁體棒12的N極與永磁體快11 的N極相互對(duì)應(yīng)，永磁體棒12的上端即S極伸出電磁線(xiàn)圈7。凸輪擋塊8為大圓弧徑向面， 凸輪擋塊8下端垂直平面與永磁體棒12的上端面接觸，，凸輪擋塊上端垂直平面與鎖舌連動(dòng)件10后端面接觸。凸輪擋塊8由凸輪軸固接在鎖舌連動(dòng)件10后端的底邊，凸輪復(fù)位彈簧9套在凸輪軸上，鎖舌連動(dòng)件10的前端為兩條平行的鎖舌柱3。如圖5所示，鎖舌連動(dòng)件 10底面為水平延伸塊17，凸輪擋塊8的大圓弧面的上端還可設(shè)一與外輪緣平行的凸緣19， 此凸緣19與鎖舌連動(dòng)件10底水平延伸塊17設(shè)的凹槽18相對(duì)應(yīng)，凸緣19與凹槽18相互套合，鎖門(mén)后，永磁體棒12與凸輪擋塊8的下端面接觸，鎖舌連動(dòng)件10無(wú)法推動(dòng)凸輪擋塊 8轉(zhuǎn)動(dòng)，以提高鎖緊的可靠性。圖2b表示鎖具正面設(shè)置，如鑰匙1、鎖芯2、輸入按鍵14和顯示屏15，以及設(shè)在顯示屏15后的CPU控制器16。參看圖3a、圖3b和圖3c所示，當(dāng)鑰匙1從圖3b的鎖芯2插入時(shí)，即為電源接通， 顯示屏15點(diǎn)亮即可通過(guò)輸入按鍵14輸入密碼，若輸入密碼正確，CPU控制電磁線(xiàn)圈7通電產(chǎn)生電磁場(chǎng)，線(xiàn)圈產(chǎn)生電流方向使線(xiàn)圈底端為S極，線(xiàn)圈頂端為N，參看圖4c所示，此時(shí)的電磁線(xiàn)圈7與永磁體棒12的極性相反產(chǎn)生吸力，由永磁體棒12本身的磁力和線(xiàn)圈通電產(chǎn)生的反向磁力，這二股疊加的吸力遠(yuǎn)大于永磁體棒12與永磁體塊11的N-N相斥力，因此永磁體棒12的頂端脫離凸輪擋塊8下端面，鑰匙1可在鎖芯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)鎖芯鎖舌連接桿6 轉(zhuǎn)動(dòng)，與鎖芯鎖舌連接桿6上端連接的鎖舌連動(dòng)件10水平移動(dòng)并帶動(dòng)凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)，使鎖舌3離開(kāi)鎖緊導(dǎo)向塊13，鎖被打開(kāi)。重新鎖門(mén)后，鎖舌連動(dòng)件10脫離凸輪擋塊8，復(fù)位彈簧9帶動(dòng)凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)并復(fù)位，此時(shí)拔出鑰匙1即切斷電源，電源切斷后電磁線(xiàn)圈7斷電，電磁線(xiàn)圈7的磁場(chǎng)消失，但仍存在永磁體棒12和永磁體塊11同性相斥的力，即存在一股將永磁體棒12向上頂?shù)牧?，永磁體棒12的上端與凸輪擋塊8下端面接觸，將凸輪擋塊8 卡緊，如圖3a和圖3c所示。如圖5所示，凸輪擋塊8的大圓弧面的上端還可設(shè)與外輪緣平行的凸緣19，此凸緣19與鎖舌連動(dòng)件10底面水平延伸塊17上設(shè)的凹槽18相對(duì)應(yīng)，當(dāng)重新鎖門(mén)時(shí)，鎖舌連動(dòng)件10移動(dòng)帶動(dòng)凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖門(mén)后，凸輪擋塊8完全復(fù)位，永磁體棒12上升，永磁體棒12上端與凸輪擋塊8下端面接觸，鎖舌連動(dòng)件10無(wú)法推動(dòng)凸輪擋塊8轉(zhuǎn)動(dòng)，省略了凸輪擋塊8的復(fù)位彈簧9。 圖4a和圖4b表示CPU芯片控制密碼鎖的永磁體組件鎖緊器的工作狀態(tài)，CPU經(jīng)電阻Rl和三極管Gl與電磁線(xiàn)圈7相連接，平時(shí)，CPU輸出低電平，電磁線(xiàn)圈7無(wú)磁場(chǎng)力，僅是永磁體塊11的N極與永磁體棒12的N極相排斥的力，將永磁體棒12頂上凸輪擋塊8的下端面，阻止鎖舌連動(dòng)件10移動(dòng)，禁止鑰匙1轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯開(kāi)鎖；通過(guò)按鍵輸入密碼，CPU將輸入密碼與存貯的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若輸入正確，CPU輸出高電平，三極管Gl放大并接通線(xiàn)圈， 電磁線(xiàn)圈通過(guò)電池電源通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁線(xiàn)圈磁場(chǎng)力與永磁體棒本身磁性力相疊加后的吸力遠(yuǎn)大于永磁體塊11的斥力，將永磁體棒向下拉。若密碼輸入錯(cuò)誤，CPU無(wú)輸出，如圖Ia 所示，同時(shí)，電磁線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力與永磁體棒本身磁性力相疊加后的吸力遠(yuǎn)大于常規(guī)單電磁線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力，工作電流可減至小于原來(lái)的1/3，既解決可靠性問(wèn)題，又體現(xiàn)出節(jié)能的突出優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.密碼鎖永磁體組件鎖緊器，包括鎖芯、鎖舌、鎖芯鎖舌連動(dòng)桿、鎖舌連動(dòng)件、凸輪擋塊、CPU電路、按鍵輸入和顯示屏，其特征是在凸輪擋塊下方設(shè)與CPU輸出端相連接的電磁線(xiàn)圈，在電磁線(xiàn)圈中設(shè)永磁體棒，在電磁線(xiàn)圈底部設(shè)永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場(chǎng)相斥的力推動(dòng)永磁體棒上端與所述凸輪擋塊下端面活動(dòng)接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動(dòng)件后端相互鎖緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是所述CPU電路輸出信號(hào)使電磁線(xiàn)圈底端磁極性與永磁體下端磁極性相反的吸力使永磁體棒上端脫離所述凸輪擋塊的下端面，鎖緊解除。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是CPU電路通過(guò)電阻Rl和三極管Gl與電磁線(xiàn)圈相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是所述凸輪擋塊(8)大圓弧面上端設(shè)有與外輪緣平行的凸緣(19 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是所述鎖舌連動(dòng)件(10)底面設(shè)水平延伸塊(17)，水平延伸塊(17)中設(shè)與凸輪擋塊的凸緣(19)相對(duì)應(yīng)的凹槽(18)。
全文摘要
密碼鎖永磁體組件鎖緊器，包括鎖芯、鎖舌、鎖芯鎖舌連接件、鎖舌連動(dòng)件、凸輪擋塊、CPU電路、按鍵輸入和顯示屏，其特征是在凸輪擋塊下方設(shè)與CPU輸出端相連接的電磁線(xiàn)圈，在電磁線(xiàn)圈中設(shè)永磁體棒，在電磁線(xiàn)圈底部設(shè)永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場(chǎng)相斥的力推動(dòng)永磁體棒上升,永磁體棒上端與凸輪擋塊下端面活動(dòng)接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動(dòng)件后端相互鎖緊。在線(xiàn)圈底端的強(qiáng)磁釹鐵硼永磁體塊代替鐵棒支撐彈簧工作，消除了非法開(kāi)鎖的隱患，提高了安全性和可靠性等級(jí)。采用強(qiáng)磁釹鐵硼永磁體棒代替普通的鐵棒，減少能量損耗，可小型化，降低工作電流線(xiàn)圈工作電流可減至小于原來(lái)的1/3，從而延長(zhǎng)了電池使用壽命。
文檔編號(hào)H01F7/18GK102230344SQ201110167520
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者蔡海善 申請(qǐng)人:寧波永發(fā)集團(tuán)有限公司