專利名稱：密碼鎖永磁體組件鎖緊器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電一體化鎖，特別是用永磁體組件做鎖緊器的機電一體化密碼鎖具。
背景技術：
我國在2001年更新了關于防盜保險柜的國家標準GB10409-2001，至今電子密碼鎖保險柜的鎖具仍一直未有重大改變，長期以來，采用大電流線圈產(chǎn)生磁場帶動鐵棒運動的電磁鐵作為控制保險柜、保險箱和槍柜的鎖緊裝置，成了每個電子保險柜、保險箱和槍柜的標準配置。圖1所示是市場上密碼保險柜的常規(guī)電磁鐵控制開鎖的結構圖，圖Ib為圖Ia中放大和隱藏在凸輪擋塊8下的復位彈簧9，包括開鎖鑰匙1、機械鎖芯2、鎖舌3、鐵棒4、鐵棒支撐彈簧5、鎖芯鎖舌連接件6、電磁鐵線圈7、凸輪擋塊8、復位彈簧9、鎖舌連動件10等。 平時，凸輪擋塊8由復位彈簧9復位，鐵棒4用支撐彈簧5彈力上升，阻止凸輪擋塊8轉動，凸輪擋塊8阻止鎖舌連動件10移動，插入開鎖鑰匙1無法轉動鎖芯2開鎖；當輸入密碼正確時，保險柜控制器輸出高電平信號，將電磁鐵線圈7接通，電磁鐵線圈7因電流而產(chǎn)生磁場，磁場力大于支撐彈簧5的彈力帶動鐵棒4向下運動，脫離凸輪擋塊8位置， 插入開鎖鑰匙1并轉動鎖芯2，鎖芯鎖舌連接件6帶動鎖舌連動件10移動，鎖舌連動件10 推動凸輪擋塊8轉動，將保險柜鎖打開。鐵棒4平時靠鐵棒支撐彈簧5彈性向上彈起，鐵棒4易受外力震動而上下抖動， 當鐵棒向下抖動時，存在非法開鎖的隱患，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。在開鎖時電磁線圈的磁場力要使鐵棒克服支撐彈簧的彈力支撐，要消耗足夠的能量，使電磁線圈工作耗電大，電池工作壽命短，可靠性差。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對機電一體化鎖具中運動電磁鐵所存在的問題，設計一種消除非法開鎖隱患，運動電磁鐵耗電少，延長電池工作時間，提高安全性和可靠性的機電-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與CPU輸出端相連接的電磁線圈，在電磁線圈中設永磁體棒，在電磁線圈底部設永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場相斥的力推動永磁體棒上端與所述凸輪擋塊下端面活動接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動件后端相互鎖緊。所述CPU電路輸出信號使電磁線圈底端磁極性與永磁體棒下端極性相反，使永磁體棒上端脫離所述凸輪擋塊的下端面，鎖緊解除，允許鑰匙轉動鎖芯開鎖。本實用新型的有益效果在于首先是設在線圈底端的強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，不受外界震動而上下抖動，消除了非法開鎖的隱患，提高了安全性和可靠性等級。其次，采用強磁釹鐵硼永磁體棒代替普通的鐵棒，在線圈通電時產(chǎn)生的磁場力與永磁體棒的磁性力相互吸引使磁場力疊加，減少能量損耗，再加上可小型化，可以降低工作電流，本實用新型中線圈工作電流可減至小于原來的1/3，從而延長了電池使用壽命，這也是現(xiàn)有機電一體化密碼鎖具長期急待解決的問題之一，如何降低密碼鎖的電耗，延長電池使用壽命，以提高可靠性，才能使機電一體化密碼鎖具進一步推廣應用。

圖1為現(xiàn)有密碼鎖電磁鐵鎖門結構圖，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位彈簧。
圖2為本實用新型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為本實用新型密碼鎖永磁體組件鎖緊器開鎖狀態(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為單片機控制電路圖，其中圖4a為鎖緊狀態(tài)，圖4b為開鎖狀態(tài)。圖5為鎖舌連動件和凸輪擋塊的改進結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型結構和工作過程做進一步說明。參看圖2a、圖2b和圖2c所示，電子密碼鎖具的機械零件包括鑰匙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，上端連接鎖舌連動件10，鎖舌連動件10前端的鎖舌3穿過鎖緊框13，鎖舌連動件10后端下方設與凸輪擋塊8的上端垂直平面相接觸.永磁體組件設在凸輪擋塊8 的下方，包括電磁線圈7，設在電磁線圈7中間的永磁體棒12，設在電磁線圈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磁釹鐵硼合金，電磁線圈7置于線圈盒內(nèi)， 永磁體塊11置于線圈盒底面與電磁線圈7的底部之間，永磁體棒12的N極與永磁體快11 的N極相互對應，永磁體棒12的上端即S極伸出電磁線圈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件10后端面接觸。凸輪擋塊8由凸輪軸固接在鎖舌連動件10后端的底邊，凸輪復位彈簧9套在凸輪軸上，鎖舌連動件10的前端為兩條平行的鎖舌柱3。如圖5所示，鎖舌連動件 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一與外輪緣平行的凸緣19， 此凸緣19與鎖舌連動件10底面水平延伸塊17設的凹槽18相對應，凸緣19與凹槽18相互套合，鎖門后，永磁體棒12與凸輪擋塊8的下端面接觸，鎖舌連動件10無法推動凸輪擋塊8轉動，以提高鎖緊的可靠性。圖2b表示鎖具正面設置，如鑰匙1、鎖芯2、輸入按鍵14 和顯示屏15，以及設在顯示屏15后的CPU控制器16。參看圖3a、圖3b和圖3c所示，當鑰匙1從圖3b的鎖芯2插入時，即為電源接通， 顯示屏15點亮即可通過輸入按鍵14輸入密碼，若輸入密碼正確，CPU控制電磁線圈7通電產(chǎn)生電磁場，線圈產(chǎn)生電流方向使線圈底端為S極，線圈頂端為N，參看圖4c所示，此時的電磁線圈7與永磁體棒12的極性相反產(chǎn)生吸力，由永磁體棒12本身的磁力和線圈通電產(chǎn)生的反向磁力，這二股疊加的吸力遠大于永磁體棒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)轉動，并帶動鎖芯鎖舌連接桿6 轉動，與鎖芯鎖舌連接桿6上端連接的鎖舌連動件10水平移動并帶動凸輪擋塊8轉動，使鎖舌3離開鎖緊導向塊13，鎖被打開。重新鎖門后，鎖舌連動件10脫離凸輪擋塊8，復位彈簧9帶動凸輪擋塊8轉動并復位，此時拔出鑰匙1即切斷電源，電源切斷后電磁線圈7斷電，電磁線圈7的磁場消失，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Γ来朋w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與外輪緣平行的凸緣19，此凸緣19與鎖舌連動件10底面水平延伸塊17上設的凹槽18相對應，當重新鎖門時，鎖舌連動件10移動帶動凸輪擋塊8轉動，鎖門后，凸輪擋塊8完 全復位，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，鎖舌連動件10無法推動凸輪擋塊8轉動，省略了凸輪擋塊8的復位彈簧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與電磁線圈7相連接，平時，CPU輸出低電平，電磁線圈7無磁場力，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，阻止鎖舌連動件10移動，禁止鑰匙1轉動鎖芯開鎖；通過按鍵輸入密碼，CPU將輸入密碼與存貯的數(shù)據(jù)進行比對，若輸入正確，CPU輸出高電平，三極管Gl放大并接通線圈， 電磁線圈通過電池電源通電產(chǎn)生磁場，電磁線圈磁場力與永磁體棒本身磁性力相疊加后的吸力遠大于永磁體塊11的斥力，將永磁體棒向下拉。若密碼輸入錯誤，CPU無輸出，如圖Ia 所示，同時，電磁線圈通電時產(chǎn)生的磁場力與永磁體棒本身磁性力相疊加后的吸力遠大于常規(guī)單電磁線圈通電時產(chǎn)生的磁場力，工作電流可減至小于原來的1/3，既解決可靠性問題，又體現(xiàn)出節(jié)能的突出優(yōu)點。
權利要求1.密碼鎖永磁體組件鎖緊器，包括鎖芯、鎖舌、鎖芯鎖舌連動桿、鎖舌連動件、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與CPU輸出端相連接的電磁線圈，在電磁線圈中設永磁體棒，在電磁線圈底部設永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場相斥的力推動永磁體棒上端與所述凸輪擋塊下端面活動接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動件后端相互鎖緊。
2.根據(jù)權利要求1所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是所述CPU電路輸出信號使電磁線圈(7)底端磁極性與永磁體棒(12)下端磁極性相反，使永磁體棒(12)上端脫離所述凸輪擋塊(8)的下端面，鎖緊解除。
3.根據(jù)權利要求2所述的密碼鎖永磁體組件鎖緊器，其特征是CPU電路通過電阻Rl和三極管Gl與電磁線圈相連接。
4.根據(jù)權利要求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)大圓弧面上端設有與外輪緣平行的凸緣(19 )。
5.根據(jù)權利要求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件(10)底面設水平延伸塊(17)，水平延伸塊(17)中設與凸輪擋塊的凸緣(19)相對應的凹槽(18)。
專利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與CPU輸出端相連接的電磁線圈，在電磁線圈中設永磁體棒，在電磁線圈底部設永磁體塊，所述永磁體棒與永磁體塊產(chǎn)生磁場相斥的力推動永磁體棒上升，永磁體棒上端與凸輪擋塊下端面活動接觸，凸輪擋塊上端面與所述鎖舌連動件后端相互鎖緊。在線圈底端的強磁釹鐵硼永磁體塊代替鐵棒支撐彈簧工作，消除了非法開鎖的隱患，提高了安全性和可靠性等級。采用強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，降低工作電流線圈工作電流可減至小于原來的1/3，從而延長了電池使用壽命。
文檔編號E05B49/00GK202164886SQ20112021062
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權日2011年6月21日
發(fā)明者蔡海善 申請人:寧波永發(fā)集團有限公司