电动锁制造技术

一种电动锁的脉冲式电磁驱动机构，由磁路元件等构成，分为固定件及可绕转轴相对于固定件转动的转动件两大部分，固定件与转动件间至少有两个可变的工作磁隙，通电时电流磁通穿过较小的磁隙并与该磁隙中恒磁磁通方向相反即可使转动件转动并带动锁栓运动。该机构可用电池供电。一种电动锁脉冲式驱动机构的供电装置，由振荡器、变压器、整流器、储能电容器、放电电路等构成，可有效提高电动锁的驱动功率。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请属于制锁领域，涉及电动锁(又称电子锁或电控锁)，特别是涉及一种电动锁的脉冲式电磁驱动机构及一种电动锁脉冲式驱动机构的供电装置。锁具均有用来驱动锁栓运动的驱动机构，对于机械锁，驱动机构是机械机构，由人力驱动;对于电动锁，驱动机构是电动机构，由电力驱动。电动锁的驱动机构有二种类型一类是电动驱动机构，这类机构因电机有电刷存在，还需较复杂的减速传动机构，故寿命较短，可靠性较差。另一类是电磁驱动机构，该机构由磁路元件(软、硬磁材料，铁心线圈等)构成磁路，靠电磁力驱动，磁路中的磁路元件又构成两大部件固定件和运动件，均由一个或一个以上的磁路元件组成，其固定件安装于锁壳之上，运动件直接或通过传动机构与锁栓相连，并可在电磁力的作用下相对于固定件运动以驱动锁栓。电磁驱动机构因无电机存在，传动机构即使有也很简单，可靠性也很高。目前常用的电动锁的电磁驱动机构为螺线管动铁式机构(大多数涉及电动锁的书籍和杂志均介绍了这种机构)。该机构的固定件由螺线管、固定铁心等电磁元件组成，并固定于锁壳之上。运动件是由软磁材料(如软铁)制成的适当形状的动铁心，可在螺线管中往复运动，其上有一止动销以限制其行程，锁栓就与运动件直接相联(也有就用较长的运动件直接作为锁栓的)，螺线管中还装有复位弹簧。其工作过程是当“开”锁信号到来后，螺线管通电，其电磁力使运动件被吸入螺线管，运动件带动锁栓缩入锁壳，复位弹簧被压缩，这时锁就开启了。使锁锁闭只需将螺线管断电，电磁力消失，复位弹簧就会将运动件弹出螺线管，带动锁栓伸出锁壳将锁锁闭，因这种锁在“开”锁状态时线圈是一直通电的，故耗电很大，不能用干电池供电，需用交流电源配合蓄电池供电。美国专利3792·888及3897·093采用了双螺线管电磁驱动机构，其运动件包括两根可动铁心以及由可动铁心所推动并可在一转轴上转动的转动件，该转动件在往复运动的可动铁心推动下，可象跷跷板一样一上一下地绕轴转动，从而带动锁舌运动，这种机构因仍属于螺线管电磁铁机构，故耗电仍较大。中国专利91207571·6“电子锁闩锁”用固定件中的铁心线圈的充磁与否来推动一埋装有磁铁的运动件往复运动，该机构是一种具有一个稳定的“磁自锁”状态的电磁驱动机构，当锁处于“闭”态时，磁铁与线圈铁心相吸合，机构自锁;而当锁处于“开”态时，磁铁与铁心线圈相分离，可实现锁的自动关闭。该机构在需“开”锁时用电信号控制较为理想，且耗电较省，但在需“闭”锁时机构将难于区别电磁力和永磁力这两种“吸力”，换句话说，这种机构在需“闭”锁时电信号对状态的控制是不确定的。本专利技术的任务是公开一种可用电池供电的电动锁的电磁驱动机构。本专利技术是以下述方式实现的这是一种包含有磁路元件如软磁体(软铁、硅钢片等)、硬磁体(磁铁)、铁心线圈等磁路元件，也是由固定件和运动件两大部件构成的磁路机构，见附附图说明图1-4的示意图。在图1-4中，1是固定件，由软铁、磁铁、铁心线圈等磁路元件构成;2是运动件，为一转动件(2可以由软铁棒等磁路元件构成，此时机构称为动铁式机构;也可以由磁铁等磁路元件为主构成，此时机构称为动磁式机构;还可以由铁心线圈等磁路元件为主构成，此时机构称为动圈式机构);3是转轴，可用金属车制而成，其位置在2的中部或一端;转动件2可绕转轴3相对于固定件1转动。机构中磁铁为必需的磁路元件，用以产生恒磁磁通φm，在图1-4中，φm同时穿过固定件1和转动件2的左右两端，设1和2左端间的工作磁隙为X1，1和2右端间的工作磁隙为X2(因X2可相对于1转动，所以X1和X2为可变的工作磁隙)，且通过X1和X2的恒磁磁通分别为φm1和φm2(在图1-4中用实线箭头表示了φm1和φm2的方向)，则当磁路为对称结构，且有φm1＝φm2，X1＝X2时，转动件2处于平衡状态，此时1和2左端的恒磁力Fm1＝右端的恒磁力Fm2，但这一平衡是不稳定的，转动件2的一端在某种偶然因素的作用下(例如外界的震动，磁场的变化，空气的流动等)必然会向下倾斜(例如左端向下倾斜)，则X1＜X2，因而φm1＞φm2，Fm1＞Fm2，转动件2的左端就会下移，而且愈向下移Fm1愈大，Fm2愈小，这就使2的左端加速下移，由于2还在转轴3上转动，因此2的右端同时上移，直至2转动到其左端与固定件1的左端相接触的极限位置，此时因X1《X2，故φm1》φm2，Fm1》Fm2，Fm1牢牢地将转动件2的左端吸附于固定件1的左端，此时机构处于一个稳定的状态，如图1所示，我们设此状态为“B”状态。此时如有外力加于转动件2，设有一向下的力F加于2的右端且F＞(Fm1-Fm2)，使2的右端下移，只要其位移未达到使X2≥X1，则当外力撤除后，因Fm2＜Fm1，2还会自行回复到原来的稳定状态“B”状态，即1与2的左端吸附在一起，若F＜(Fm1-Fm2)，则机构维持“B”状态不变，机构的这一稳定状态我们称为机构的磁自锁状态，“B”状态亦称为“B”稳态。当给磁路中的铁心线圈通以工作电流I时的情况见图2(磁路中的铁心线圈也是必需的磁路元件)，该电流I将在磁路中产生感应磁通φd，其方向由电磁感应定律中的右手法则或右螺旋关系所确定。若使线圈中通以电流I时产生的磁通φd同时穿过图1中较小的磁隙x1和较大的磁隙x2，且在较小的磁隙x1中和恒磁磁通方向相反，在较大磁隙x2中和恒磁磁通方向相同，即φ1＝φm1-φd1(φ1是x1中的总磁通，φd1是x1中的电流磁通)，φ2＝φm2+φd2(φ2是x2中的总磁通，φd2是x2中的电流磁通)，在图2中用箭头和虚线表示了φd2和φd1的方向，则当φd1＝φm1，φd2＝φm2时有φ1＝φm1-φd1→0，φ2＝φm2+φd2＝2φm2，于是，x1中的总磁力F1＝Fm1-Fd1→0(Fd1为φd1产生的电磁力)F2＝Fm2+Fd2＝2Fm2(Fd2为φd2产生的电磁力)，因F1→0，故转动件2将在F2的作用下顺时针转动，见图2，转动件2一开始转动，x1就将增大，x2就减小，φm2也增大，于是F2也增大，转动件2加速转动，直至2转到其右端与固定件1的右端相接触的极限位置，并在F2的作用下与1的右端牢牢相吸，此时机构处于另一个稳定的磁自锁状态，我们称此状态为“K”状态或“K”稳态。设此时1和2左端间的磁隙为x1′，x1′中的恒磁磁通为φm1′，1和2右端间的磁隙为x2′，x2′中的恒磁磁通为φm2′，见图3(在图3、图4中用实线和箭头表示了φm1′和φm2′的方向)。这时即使线圈中的电流I消失，而使φd1＝φd2＝0，也将因x2′《x1′，故φm2′》φm1′，Fm2′》Fm1′，Fm2′将使机构稳定地处于“K”稳态。而且，如果在电流消失后再次给铁心线圈通以相同方向的电流I，则因在较小磁隙X2′中有φm2′+φd2′，只能使1和2的右端间吸力更大，机构仍将保持在“K”稳态。机构在“K”稳态时，如再给线圈通以与前方向相反的电流-I，则根据电磁感应定律φd1和φd2的方向将改变，即在较大磁隙x1′中φd1和φm1′方向相同，在较小磁隙x2′中φd2和φm2′方向相反，见图4(图4中用虚线和箭头表示了φd1和φd2的方向)，1和2左侧较大磁隙x1′中的总磁通将为φ1′＝φm1′+φd1＝2φm1′，右侧较小磁隙x2′中的总磁通将为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括：由磁路元件构成并安装于锁壳之上的固定件，及由磁路元件构成并可与固定件相对运动用以驱动锁栓的转动件二大部分构成的电动锁的驱动机构，其特征是：ａ、它的运动件为转动件（２），转动件（２）的中部或一端有一转轴（３），转动件（２）可绕转 轴（３）相对于固定件（１）转动，转动件（２）和固定件（１）间至少有两个可变的工作磁隙，磁路中的恒磁磁通同时通过所有的工作磁隙；ｂ、它的转动件（２）和固定件（１）的相对转动有两个极限位置，分别对应于机构的两个稳定的由磁铁磁通维持的“ｋ”和 “Ｂ”磁自锁状态或锁的“开”和“闭”状态；ｃ、在机构通以脉冲电流时，铁心线圈中的电流磁通穿过工作磁隙中较小的磁隙并与该磁隙中恒磁磁通方向相反。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶小京，陶小慈，
申请(专利权)人：陶小京，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]