本發(fā)明涉及一種磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置的電控結(jié)構(gòu)及工作方法。

背景技術(shù)：

在工業(yè)領(lǐng)域如：電力、石化、交通、冶金、煤炭等行業(yè)使用鎖具閉鎖設(shè)備門和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)、使用鑰匙操作鎖具是一種普遍采用的設(shè)備管理方法，是防范事故風(fēng)險(xiǎn)不可或缺的安全措施。目前，閉鎖用鎖具主要使用市面上容易購買的普通鎖具，該類鎖具主要以“彈子-彈簧”或“葉片”結(jié)構(gòu)鎖芯居多,針對工業(yè)應(yīng)用時(shí)有較大缺陷，主要體現(xiàn)在可靠性方面：a、由于防雨結(jié)構(gòu)不完善，鎖芯部件容易生銹，特別是在海洋性氣候、酸雨氣候或可產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境下這種現(xiàn)象更加明顯；b、由于解鎖孔未采用防塵結(jié)構(gòu)，強(qiáng)沙塵環(huán)境下，塵土很容易通過解鎖孔進(jìn)入鎖芯內(nèi)部，從而造成無法開鎖。

針對這一問題，人們嘗試開發(fā)新的鎖具結(jié)構(gòu)來解決上述問題，例如本申請人在前申請的申請?zhí)枮閦l201410107543.3，名稱為“一種磁編碼自由彈子式鎖芯結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利(如圖1所示)和與之配套的申請?zhí)杬l201410218163.7，名稱為“磁編碼鑰匙的磁解鎖裝置及磁解鎖結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利(如圖2所示)。

一種磁編碼自由彈子式鎖芯結(jié)構(gòu)包括鎖芯外殼、可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述鎖芯外殼內(nèi)腔中的鎖鈕、分別位于所述鎖芯外殼兩端的鎖芯前端蓋和鎖芯后端蓋，所述鎖芯外殼的內(nèi)壁上設(shè)置有至少一條的彈子縱向移動(dòng)槽和至少一條彈子橫向回轉(zhuǎn)槽，所述鎖鈕上沿軸線與所述鎖芯前端蓋對應(yīng)的一端設(shè)置有磁編碼鑰匙的解鎖孔，所述鎖鈕的外壁上設(shè)置有多個(gè)彈子縱向滑槽，至少其中一個(gè)所述多個(gè)彈子縱向滑槽中設(shè)置有自由彈子，所述自由彈子為大彈子/和小彈子，所述彈子縱向滑槽與所述彈子縱向移動(dòng)槽相對應(yīng)組成彈子移動(dòng)腔體。

磁編碼鑰匙的磁解鎖裝置及磁解鎖結(jié)構(gòu)包括鑰匙外殼，其特征在于：所述磁解鎖裝置還包括位于所述鑰匙外殼內(nèi)的至少一組磁組合單元和填充體，所述磁組合單元包括多個(gè)雙極永磁磁體和磁軛，多個(gè)所述雙極永磁磁體的表面磁通沿排列方向依次遞增或依次遞減，相鄰兩個(gè)所述雙極永磁磁體同一側(cè)的極性相反，所述磁軛用作多個(gè)所述雙極永磁磁體朝向軸心各磁極的導(dǎo)磁通路，主磁路通過其中，在所述磁組合單元的外部主磁路上產(chǎn)生一個(gè)沿磁體排布方向由弱到強(qiáng)或由強(qiáng)到弱的磁場分布。

解鎖時(shí)，所述磁編碼鑰匙的磁解鎖裝置插入所述磁編碼鎖芯后與其相適配，所述磁組合單元與每個(gè)所述自由彈子移動(dòng)腔體在位置上相對應(yīng)，所述磁組合單元的主磁場向外定向分布且方向正對所述自由彈子移動(dòng)腔體，所述磁組合單元中磁場排布方向與所述自由彈子移動(dòng)腔體中的所述自由彈子移動(dòng)方向相同，所述磁組合單元可將一個(gè)或多個(gè)位于所述磁組合單元弱磁場側(cè)的所述自由彈子吸引到距所述磁組合單元磁場最強(qiáng)、磁路最短的位置。

利用上述專利設(shè)計(jì)的磁編碼鎖芯鎖具和磁編碼鑰匙具有安全性好、可靠性高、數(shù)字化管理簡便、結(jié)構(gòu)和制造工藝簡彈、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，已具備在工業(yè)領(lǐng)域使用的條件。

而現(xiàn)有的磁編碼鑰匙只能對相同牙花的鎖芯鎖具進(jìn)行開啟操作，無法進(jìn)行開鎖或閉鎖的控制性操作，無法實(shí)現(xiàn)智能化控制。

為此，我們提出了“一種磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置的電控結(jié)構(gòu)及工作方法”用以解決這一問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種安全性好、可靠性高、結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低的磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置的電控結(jié)構(gòu)及工作方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括解鎖軸外殼，所述解鎖軸外殼后段內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有導(dǎo)磁動(dòng)芯，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯的前端設(shè)置有與狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體相適配的定位機(jī)構(gòu)，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體呈球形，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的n極和s極上均設(shè)有與所述定位機(jī)構(gòu)相適配的定位槽，所述解鎖軸外殼的外圍設(shè)有與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯相適配的電磁線圈，所述電磁線圈的外圍設(shè)置有導(dǎo)磁定子，所述導(dǎo)磁定子的底部與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯之間設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述解鎖軸外殼后段外側(cè)還設(shè)置有助翻器。

進(jìn)一步，所述電磁線圈為單繞組或多繞組空心線圈，用于為所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的朝向轉(zhuǎn)換提供電磁動(dòng)力；所述電磁線圈位于所述解鎖軸外殼的外部，所述電磁線圈內(nèi)部磁路的中軸線與所述解鎖軸外殼的中軸線同軸。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)磁定子為位置固定的導(dǎo)磁體，所述導(dǎo)磁定子包裹在所述電磁線圈外部，為所述電磁線圈提供磁阻較小的外部導(dǎo)磁磁路；所述導(dǎo)磁定子可以為一個(gè)整體，也可以由一組導(dǎo)磁體分段組成。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯為位置活動(dòng)的導(dǎo)磁體，在大于一定強(qiáng)度磁場的作用下，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯會(huì)移動(dòng)到使整個(gè)磁路磁阻最小的位置；所述導(dǎo)磁動(dòng)芯位于所述解鎖軸外殼內(nèi)部，并在所述電磁線圈的內(nèi)部磁路上；其軸線與所述電磁線圈內(nèi)部磁路的中軸線和所述解鎖軸外殼的中軸線大致同軸。

進(jìn)一步，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)為彈性機(jī)構(gòu)，用于在磁場強(qiáng)度小于一定值時(shí)，利用彈性將所述導(dǎo)磁動(dòng)芯復(fù)位至設(shè)定位置；所述復(fù)位機(jī)構(gòu)可以為彈簧、彈片或由彈簧和彈片等器件組成的彈性組合體。

進(jìn)一步，所述定位機(jī)構(gòu)為一種鎖定機(jī)構(gòu)，用于鎖定所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體；在電磁線圈產(chǎn)生磁力的作用下，所述定位機(jī)構(gòu)與所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體分離解鎖，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的朝向發(fā)生轉(zhuǎn)變，且所述電磁線圈的磁力消失后，所述定位機(jī)構(gòu)利用所述復(fù)位機(jī)構(gòu)的彈性力鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的朝向；所述定位機(jī)構(gòu)位于狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯之間，所述定位機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯剛性連接；所述定位機(jī)構(gòu)可以為凸凹式契形鎖定結(jié)構(gòu)，也可以為抓緊式鎖定結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述助翻器為位置相對固定的導(dǎo)磁體，用于協(xié)助狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體朝發(fā)生的翻轉(zhuǎn)；所述助翻器位于所述導(dǎo)磁動(dòng)芯前部，不在內(nèi)部磁路的中軸線上。

解閉鎖裝置要從閉鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)需要由所述電控結(jié)構(gòu)來完成，所述電控結(jié)構(gòu)的工作方法的步驟如下：

a、根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體靠近導(dǎo)磁動(dòng)芯側(cè)的極性，給電磁線圈通電，產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁力，將狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體拉到翻轉(zhuǎn)位；

b、給電磁線圈反向通電，此時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體朝向?qū)Т艅?dòng)芯側(cè)的極性與導(dǎo)磁動(dòng)芯朝向狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體側(cè)的極性相同，產(chǎn)生互斥力，進(jìn)而使鎖定機(jī)構(gòu)解鎖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體解鎖；在電磁線圈互斥力和助翻器的共同作用下，使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換永磁體發(fā)生側(cè)向偏轉(zhuǎn)，并使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的另一側(cè)吸向?qū)Т艅?dòng)芯，進(jìn)而完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作；

c、給電磁線圈斷電，電磁線圈產(chǎn)生的電磁力消失，在復(fù)位機(jī)構(gòu)的彈性力作用下，狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體、導(dǎo)磁動(dòng)芯和定位機(jī)構(gòu)被一并復(fù)位到設(shè)定位置，使定位機(jī)構(gòu)完成對狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體朝向的鎖定。

解閉鎖裝置解鎖狀態(tài)到閉鎖狀態(tài)的工作方法與閉鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)相同，只是電磁線圈通電的極性相反。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明與依據(jù)其它方案設(shè)計(jì)的解閉鎖裝置相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、移動(dòng)部件少、各部件對加工精度要求不高；

2、解/閉鎖動(dòng)作簡單、幅度小、機(jī)械損耗?。?/p>

3、移動(dòng)部件不與開/閉鎖受力部件（如彈子）剛性連接，所以基本不受開/閉力影響；

4、移動(dòng)部件位于一個(gè)封閉空間內(nèi)，容易實(shí)現(xiàn)整體密封，不易受環(huán)境因素（如雨水、沙塵等）的影響；

5、非轉(zhuǎn)換狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的朝向由定位機(jī)構(gòu)鎖定，不易受外部磁力影響。

因此，本發(fā)明的有益效果是可靠性高、使用壽命長。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有磁編碼鎖芯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有磁編碼鑰匙的磁解鎖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明與磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置的磁控結(jié)構(gòu)組合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置閉鎖狀態(tài)的示意圖；

圖5是磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置解鎖狀態(tài)的示意圖；

圖6是磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置翻轉(zhuǎn)位的示意圖；

圖7是磁編碼電子鑰匙解閉鎖裝置轉(zhuǎn)換永磁體翻轉(zhuǎn)后的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示，在本實(shí)施例中，本發(fā)明包括解鎖軸外殼1，所述解鎖軸外殼1后段內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有導(dǎo)磁動(dòng)芯2，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2的前端設(shè)置有與狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3相適配的定位機(jī)構(gòu)4，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3呈球形，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3的n極和s極上均設(shè)有與所述定位機(jī)構(gòu)4相適配的定位槽5，所述解鎖軸外殼1的外圍設(shè)有與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2相適配的電磁線圈6，所述電磁線圈6的外圍設(shè)置有導(dǎo)磁定子7，所述導(dǎo)磁定子7的底部與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2之間設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu)8。

在本實(shí)施例中，所述解鎖軸外殼1后段外側(cè)還設(shè)置有助翻器9。

在本實(shí)施例中，所述電磁線圈6為單繞組或多繞組空心線圈，用于為所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3的朝向轉(zhuǎn)換提供電磁動(dòng)力；所述電磁線圈6位于所述解鎖軸外殼1的外部，所述電磁線圈6內(nèi)部磁路的中軸線與所述解鎖軸外殼1的中軸線同軸。

在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)磁定子7為位置固定的導(dǎo)磁體，所述導(dǎo)磁定子7包裹在所述電磁線圈6外部，為所述電磁線圈6提供磁阻較小的外部導(dǎo)磁磁路；所述導(dǎo)磁定子7可以為一個(gè)整體，也可以由一組導(dǎo)磁體分段組成。

在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2為位置活動(dòng)的導(dǎo)磁體，在大于一定強(qiáng)度磁場的作用下，所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2會(huì)移動(dòng)到使整個(gè)磁路磁阻最小的位置；所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2位于所述解鎖軸外殼1內(nèi)部，并在所述電磁線圈6的內(nèi)部磁路上；其軸線與所述電磁線圈6內(nèi)部磁路的中軸線和所述解鎖軸外殼1的中軸線大致同軸。

在本實(shí)施例中，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)8為彈性機(jī)構(gòu)，用于在磁場強(qiáng)度小于一定值時(shí)，利用彈性將所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2復(fù)位至設(shè)定位置；所述復(fù)位機(jī)構(gòu)8可以為彈簧、彈片或由彈簧和彈片等器件組成的彈性組合體。

在本實(shí)施例中，所述定位機(jī)構(gòu)4為一種鎖定機(jī)構(gòu)，用于鎖定所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3；在電磁線圈6產(chǎn)生磁力的作用下，所述定位機(jī)構(gòu)4與所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3分離解鎖，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3的朝向發(fā)生轉(zhuǎn)變，且所述電磁線圈6的磁力消失后，所述定位機(jī)構(gòu)4利用所述復(fù)位機(jī)構(gòu)8的彈性力鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3的朝向；所述定位機(jī)構(gòu)4位于狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2之間，所述定位機(jī)構(gòu)4與所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2剛性連接；所述定位機(jī)構(gòu)4可以為凸凹式契形鎖定結(jié)構(gòu)，也可以為抓緊式鎖定結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，所述助翻器9為位置相對固定的導(dǎo)磁體，用于協(xié)助狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體3朝發(fā)生的翻轉(zhuǎn)；所述助翻器9位于所述導(dǎo)磁動(dòng)芯2前部，不在內(nèi)部磁路的中軸線上。

如圖4和圖5所示，解閉鎖裝置要從閉鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)需要由所述電控結(jié)構(gòu)來完成，所述電控結(jié)構(gòu)的工作方法的步驟如下：

a、根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體靠近導(dǎo)磁動(dòng)芯側(cè)的極性，給電磁線圈通電，產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁力，將狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體拉到如圖6所示的翻轉(zhuǎn)位；

b、給電磁線圈反向通電，此時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體朝向?qū)Т艅?dòng)芯側(cè)的極性與導(dǎo)磁動(dòng)芯朝向狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體側(cè)的極性相同，產(chǎn)生互斥力，進(jìn)而使鎖定機(jī)構(gòu)解鎖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體解鎖；在電磁線圈互斥力和助翻器的共同作用下，使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換永磁體發(fā)生側(cè)向偏轉(zhuǎn)，并使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換永磁體的另一側(cè)吸向?qū)Т艅?dòng)芯，如圖7所示，進(jìn)而完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作；

c、給電磁線圈斷電，電磁線圈產(chǎn)生的電磁力消失，在復(fù)位機(jī)構(gòu)的彈性力作用下，狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體、導(dǎo)磁動(dòng)芯和定位機(jī)構(gòu)被一并復(fù)位到設(shè)定位置，使定位機(jī)構(gòu)完成對狀態(tài)轉(zhuǎn)換永磁體朝向的鎖定。

解閉鎖裝置解鎖狀態(tài)到閉鎖狀態(tài)的工作方法與閉鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換到解鎖狀態(tài)相同，只是電磁線圈通電的極性相反。

本發(fā)明應(yīng)用于磁編碼電子鑰匙的技術(shù)領(lǐng)域。

雖然本發(fā)明的實(shí)施例是以實(shí)際方案來描述的，但是并不構(gòu)成對本發(fā)明含義的限制，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，根據(jù)本說明書對其實(shí)施方案的修改及與其他方案的組合都是顯而易見的。