кодовый магнитомеханический замок

Формула изобретения

Кодовый магнитомеханический замок, содержащий механизм секрета, имеющий корпус с кольцевой проточкой и пазом для установки ключа, размещенную в нем поворотную обойму с глухими отверстиями, матрицу с вкладышами, установленную в обойму, торцевой ключ с ориентирующими магнитами, имеющий кинематическую связь с торцевой поверхностью обоймы, запорный орган, отличающийся тем, что обойма механизма секрета подпружинена и имеет возможность продольного перемещения, магниточувствительные блокирующие элементы выполнены в виде шариков и установлены в цилиндрических полостях, образованных основаниями глухих отверстий обоймы и торцами с углублениями вкладышей матрицы, по меньшей мере одно из которых эксцентрично, обойма торцевого ключа с ориентирующими магнитами подпружинена и имеет возможность автономного поворота.

Описание изобретения к патенту

Ухудшение криминогенной обстановки, рост числа квартирных краж, ограблений банков вызывают потребность в более надежных и защищенных от вскрытия замках. Появляются принципиально новые их модели. Наиболее перспективными среди них с рассматриваемых позиций являются кодовые магнитомеханические замки, отличающиеся от своих классических предшественников отсутствием замочной скважины, что исключает их вскрытие какими-либо отмычками, вывод из строя путем засорения скважины, а также возможностью многократной перестройки кода ключа и замка.

Среди единичных на сегодня образцов кодовых магнитомеханических замков [1, 2] , которые по совокупности своих параметров в наибольшей степени отвечают прототипу, следует отметить замок [2]. Он состоит из механизма секрета, запорного органа (собственно замка) и торцевого магнитного ключа. Механизм секрета служит для блокировки запорного органа в закрытом (открытом) положении, а в случае использования торцевого магнитного ключа с соответствующим кодом для запирания (отпирания) замка. Механизм секрета содержит корпус, соосно размещенные в нем поворотную обойму с глухими отверстиями, подпружиненную матрицу, установленную в обойме с возможностью ее продольного перемещения и имеющую отверстия, расположенные напротив отверстий обоймы, блокирующие стержни, установленные в отверстиях обоймы с возможностью качания и размещения в отверстиях матрицы, запорный орган, торцевой магнитный ключ с гнездами, в которых установлены ориентирующие магниты для управления блокирующими стержнями, имеющий кинематическую связь с торцевой поверхностью обоймы. Замок включает в себя два силовых магнита, один из которых закреплен на матрице механизма секрета, другой на торцевом ключе. При этом матрица имеет гнезда с размещенными в них вкладышами, причем отверстия под блокирующие стержни выполнены во вкладышах, по меньшей мере один из которых имеет смещенное отверстие относительно ближайшего к нему конца стержня, ориентированного вдоль оси перемещения матрицы, а торцевой ключ - подпружиненную кнопку, при этом его гнезда выполнены с возможностью обеспечения перестановки ориентирующих магнитов.

Вместе с тем прототипу присущ и ряд недостатков, основными из которых являются следующие:

- Теоретический центр качания блокирующих стержней (под действием ориентирующих магнитов торцевого ключа), подвешенных в отверстиях опорной пластины обоймы механизма секрета, не совпадает с фактическим центром, что приводит к увеличению трения в местах подвески, ошибкам в их ориентировании в процессе запирания (отпирания) замка, а тем самым к сбоям в его работе. Различие в коэффициентах линейного расширения сопрягаемых деталей (блокирующие стержни, исполняемые из магниточувствительных материалов, и опорная пластина из немагнитных материалов) с учетом широкого диапазона рабочих температур окружающей среды, приводит к уменьшению зазоров (резкому увеличению трения) и, как следствие, к отказам в работе замка. Кроме того, использование в механизме секрета в качестве блокирующих элементов как прямых, так и изогнутых стержней ведет к резкому увеличению его габаритов, связанных с их угловыми (линейными) перемещениями под действием ориентирующих магнитов торцевого ключа в процессе запирания (отпирания) замка. Уменьшение же длины и сечения стержней в значительной степени снижает надежность работы замка, ужесточает технические требования к изготовлению отдельных деталей и сборки узлов подвески стержней, а также матрицы.

- Наличие силовых магнитов в механизме секрета и торцевом ключе ведет, с одной стороны, к ухудшению его потребительских характеристик, лимитируемых, в частности, низкой точкой Кюри магнитов (порядка несколько сотен градусов), поскольку при их прогреве до температур, определяемых точкой Кюри, последние теряют свои магнитные свойства, что ведет к выходу замка из строя, с другой, к уменьшению в пределах заданных габаритов механизма секрета количества блокирующих элементов, а тем самым и числа возможных комбинаций кода. Негативным образом сказывается магнитное поле силовых магнитов на работе блокирующих элементов, исполняемых из магниточувствительных материалов, в связи с чем неотъемлемой частью конструкции механизма секрета становятся магнитные экраны, что также усложняет его и повышает стоимость. Кроме того, силовой магнит, являющийся составной частью механизма секрета и торцевых магнитных ключей к нему, - один из самых дорогих комплектующих элементов замка.

- Практически полная разработка механизма секрета и торцевого магнитного ключа при смене кода замка. Помимо трудоемкости самой операции, необходимости наличия у потребителя целого ряда инструмента и определенных навыков работы с подобными механическими устройствами, каждая установка нового кода неизбежно приводит к нарушению высокоточной профессиональной заводской сборки и регулировки замка, снижению надежности его работы.

Отмеченные недостатки прототипа отсутствуют в предложенном устройстве кодового магнитомеханического замка.

Сущность предложенного устройства заключается в следующем.

Конструкция замка (фиг. 1,2,3) выполняется таким образом, что в механизме секрета (1) блокирующие элементы (пассивные носители кода в виде магниточувствительных шариков (2)) устанавливаются в цилиндрические полости (3), образуемые основаниями глухих отверстий (4) поворотной обоймы (5) и торцами (6) с углублениями (7) вкладышей (8) матрицы (9), по меньшей мере одно из которых эксцентрично (10), таким образом, что они свободно перемещаются в них. Обойма (5) подпружинена пружиной (11) и имеет возможность продольного, вдоль корпуса (12) механизма секрета (1) перемещения. Матрица (9), свободно вращающаяся вокруг своей оси, механически через вкладыши (8) сочленена с обоймой (5), жестко связанной с хвостовиком (13), замыкающимся на запорный орган. Торцевой ключ (14) имеет гнезда (15), в которых размещаются вкладыши (16) с ориентирующими магнитами (17), определяющими местоположение магниточувствительных шариков (2) в цилиндрических полостях (3) обоймы (5) при его контакте с механизмом секрета (1) в процессе запирания (отпирания) замка. При этом хотя бы в одном вкладыше (16) ориентирующий магнит (17) расположен эксцентрично. Обойма (18) торцевого ключа (14) с ориентирующими магнитами (17) подпружинена (19) и имеет возможность автономного поворота. В процессе запирания (отпирания) замка торцевой ключ (14) с помощью штифта (20), выступов (21) на торце его корпуса (22) и соответствующих углублений (23) и паза для установки ключа (24) на фланце механизма секрета (1) устанавливается однозначным образом и образует плотное кинематическое соединение с торцевой поверхностью его (1) обоймы (5). Подпружиненная (19) обойма (18), несущая узел ориентирующих магнитов (17), исключает негативное влияние перекоса ключа (14) при его контакте с обоймой (5) механизма секрета (1) в процессе запирания (отпирания) замка.

Принцип действия предложенной авторами конструкции кодового магнитомеханического замка поясняется фиг. 1, 2, 3.

При отпирании замка торцевой ключ (14) с установленными в нем ориентирующими магнитами (17) в соответствии с выбранным кодом ориентируют штифтом (20) напротив паза (24) механизма секрета (1) и плотно приставляют к его обойме (5). При этом выступы (21) торцевого ключа (14) входят в углубления (23) обоймы (5), образуя с ней жесткое механическое соединение. При нажатии на торцевой ключ (14) подпружиненная пружиной (19) обойма (18) с ориентирующими магнитами (17) плавно смещается в сторону механизма секрета (1) и магниточувствительные шарики (2), установленные в цилиндрической полости (3), под действием ориентирующих магнитов (17) занимают положение напротив соответствующих углублений (7) вкладышей (8) матрицы (9), обойма (5) перемещается вдоль корпуса механизма секрета (1) в направлении матрицы (9), сжимая пружину (11) и увлекая за собой магниточувствительные шарики (2), которые входят в углубления (7) вкладышей (8), а штифт (20) ключа (14) - в кольцевую проточку (25) механизма секрета (1), узел хвостовика выходит из зацепления с корпусом (12) механизма секрета (1). При повороте торцевого ключа (14) на полный оборот его штифт (20) перемещается по кольцевой проточке (25) механизма секрета (1), вращая обойму (5) с матрицей (9) и жестко связанный с ней хвостовик (13), а тем самым выводя засов из запорной планки запорного органа. После отсоединения торцевого ключа (14) от механизма секрета (1) обойма (5) под действием пружины (11) возвращается в исходное положение. Магниточувствительные шарики (2) выходят из углублений (7) вкладышей (8) матрицы (9) и занимают в цилиндрической полости (3) положение, определяемое силой гравитации.

В случае использования торцевого ключа (14) с отличной от кода, который заложен в механизме секрета (1), соответствующей установкой вкладышей (8) матрицы (9), по меньшей мере один блокирующий элемент - магниточувствительный шарик (2) не займет положение напротив соответствующего углубления (7) вкладыша (8) матрицы (9) и обойма (5), натыкаясь на него, застопорится. Замок не откроется. Запирание замка торцевым ключом (14) осуществляется в последовательности, обратной отпиранию.

Смена кода торцевого ключа (14) реализуется соответствующей установкой вкладышей (16) с ориентирующими магнитами (17) через окошко (26) в крышке ключа (14) и поворотом обоймы (18), а механизма секрета (1) - вкладышей (8) матрицы (9) через отверстие (27) в его (1) корпусе.