замок охраны транспортного средства

Формула изобретения

1. Замок охраны транспортного средства, содержащий цилиндрическую катушку, ферромагнитный стержневой сердечник, размещенный внутри катушки и кинематически связанный с немагнитным рабочим штырем, орган фиксации сердечника в его конечных положениях, соответствующих закрытому и открытому состояниям замка, отличающийся тем, что сердечник выполнен в виде постоянного магнита, а орган фиксации сердечника - в виде, по меньшей мере, одного магнитопровода, установленного с возможностью притягивания и удержания сердечника в положении, соответствующем закрытому или открытому состоянию замка, при этом, по крайней мере, часть магнитопровода расположена относительно боковой поверхности сердечника с зазором, обеспечивающим их магнитное взаимодействие.

2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод закреплен неподвижно относительно катушки.

3. Замок по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод установлен подвижно в осевом направлении относительно катушки и кинематически связан с элементом фиксации сердечника в одном из его положений.

4. Замок по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен в виде тела вращения, в осевом отверстии которого расположен сердечник.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике предотвращения несанкционированного использования транспортных средств и предназначено для применения при реализации блокировки дверей, капота или багажника транспортного средства.

Известны замковые механизмы, выполненные на основе электромагнита и включающие в себя соединенную с источником питания катушку, размещенный внутри катушки ферромагнитный сердечник, кинематически связанный с немагнитным рабочим штырем, и механические фиксирующие элементы, выполненные в виде пружины и штифта (DE 4408684 А1, Е 05 В 47/02, 21.09.95; US 3452732 А, Е 05 В 47/02,20.07.67).

Недостаток известного устройства заключается в низкой надежности работы, обусловленной использованием исключительно механических элементов для удерживания рабочего штыря в исходном положении, соответствующем открытому состоянию замка, и для его стопорения в закрытом состоянии замка.

Наиболее близким к предложенному является замок охраны, в т. ч. транспортного средства, содержащий две цилиндрические катушки, подключенные к источнику постоянного напряжения со встречным направлением создаваемых магнитных полей, ферромагнитный стержневой сердечник, размещенный внутри катушек и кинематически связанный с немагнитным рабочим штырем, органы фиксации сердечника в его конечных положениях, один из которых выполнен в виде пружины, а другой - в виде вспомогательного электромагнита (DE 2504774 А1, Е 05 В 47/02, 14.08.75).

Недостаток указанного устройства опять же связан с возможностью отказов из-за наличия в нем малонадежной пружины. Кроме того, значительное количество конструктивных элементов, в частности трех электромагнитов, предопределяет конструктивную сложность устройства.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности подобного замка с одновременным упрощением его конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в замке охраны транспортного средства, содержащем цилиндрическую катушку, ферромагнитный стержневой сердечник, размещенный внутри катушки и кинематически связанный с немагнитным рабочим штырем, орган фиксации сердечника в его конечных положениях, соответствующих закрытому и открытому состояниям замка, сердечник выполнен в виде постоянного магнита, а орган фиксации сердечника - в виде, по меньшей мере, одного магнитопровода, установленного с возможностью притягивания и удержания сердечника в положении, соответствующем закрытому или открытому состоянию замка, при этом, по крайней мере, часть магнитопровода расположена относительно боковой поверхности сердечника с зазором, обеспечивающим их магнитное взаимодействие. Магнитопровод может быть установлен либо неподвижно относительно катушки, либо подвижно в осевом направлении относительно катушки и кинематически связан с элементом фиксации сердечника в одном из его положений. Кроме того, магнитопровод может быть выполнен в виде тела вращения, в осевом отверстии которого расположен сердечник.

На фиг. 1 показан замок охраны с двумя магнитопроводами, установленными неподвижно относительно катушки; на фиг.2 - то же, с магнитопроводом в виде тела вращения, также установленным неподвижно; на фиг.3 - то же, с магнитопроводом в виде тела вращения, установленным подвижно относительно катушки.

Устройство содержит электромагнит с цилиндрической обмоткой, цилиндрическую катушку 1, подключенную к источнику постоянного напряжения через узел переключения полярности (не показаны), и ферромагнитный стержневой сердечник, размещенный внутри катушки 1 и выполненный в виде постоянного магнита 2, кинематически связанного (в данном случае непосредственно скрепленного) с немагнитным рабочим штырем 3. В состав устройства входит также орган фиксации сердечника в его конечных положениях, соответствующих закрытому и открытому состояниям замка. Орган фиксации выполнен в виде магнитопровода 4, установленного с возможностью притягивания и удержания сердечника - постоянного магнита 2 - в положении, соответствующем закрытому состоянию замка. По крайней мере, часть магнитопровода 4 расположена относительно боковой поверхности постоянного магнита 2 с зазором, обеспечивающим их магнитное взаимодействие.

В одном из вариантов выполнения (фиг.1) два магнитопровода 4, 5 закреплены неподвижно относительно катушки 1. Магнитопровод 4 со стороны рабочего штыря 3 установлен с возможностью осевого втягивания постоянного магнита 2 при одной полярности приложенного к катушке 1 напряжения и удерживания рабочего штыря 3 в положении, соответствующем закрытому состоянию замка. Магнитопровод 5 со стороны, противоположной рабочему штырю 3, установлен соосно с постоянным магнитом 2 с зазором с возможностью его притягивания при другой полярности приложенного к катушке 1 напряжения и удерживания рабочего штыря 3 в положении, соответствующем открытому состоянию замка. Толщина зазора между постоянным магнитом 2 и стержневым фиксирующим магнитопроводом 5 выбрана из условия обеспечения заданного сцепления магнитопровода 5 и постоянного магнита 2.

В другом варианте выполнения устройства (фиг.2) магнитопровод 4 выполнен в виде тела вращения - втулки, жестко закрепленной внутри катушки. В осевом отверстии втулки расположен сердечник 2.

В третьем варианте (фиг.3) магнитопровод 2 в виде втулки установлен внутри катушки подвижно в осевом направлении и кинематически связан с фиксирующим элементом 6.

Работу устройства удобно рассмотреть на примере использования его для закрывания и открывания двери транспортного средства. В этом случае все отмеченные выше составные элементы замка располагаются на двери, а в корпусе транспортного средства предусматривается только гнездо для введения рабочего штыря 3 (не показано).

В исходном положении, соответствующем открытому состоянию замка, изображенного на фиг. 1, обмотка 1 обесточена, постоянный магнит 2 и рабочий штырь 3 сдвинуты по продольной оси вправо к фиксирующему магнитопроводу 5, который притягивает к себе постоянный магнит 2. Таким образом, в данном случае без приложения электрической энергии создается сила, удерживающая рабочий штырь 3 и исключающая самопроизвольное закрытие замка.

При необходимости принудительного закрытия замка по обмотке 1 пропускается ток в направлении, соответствующем выталкиванию постоянного магнита 2 из обмотки 1 под действием электромагнитной силы. Вместе с постоянным магнитом 2 влево смещается и рабочий штырь 3, обеспечивая закрытие замка путем введения штыря 3 в гнездо на корпусе транспортного средства. После отключения тока через обмотку 1 постоянный магнит 2 оказывается притянутым к фиксирующему магнитопроводу 4, который удерживает его в положении, соответствующем закрытому состоянию замка, предотвращая его самопроизвольное открытие.

Для принудительного открытия замка через катушку 1 пропускается ток в обратном направлении, постоянный магнит 2 втягивается в катушку и рабочий штырь 3 выходит из гнезда.

Толщина зазора между постоянным магнитом 2 и стержневым фиксирующим магнитопроводом 5 выбрана, как уже отмечалось, из условия обеспечения заданного сцепления магнитопровода 5 и постоянного магнита 2. Величина сцепления, в свою очередь, предопределяет энергопотребление замка.

В исходном положении, соответствующем, например, закрытому состоянию замка на фиг.2, катушка 1 обесточена, постоянный магнит с рабочим штырем выдвинуты из катушки, как это показано на фиг.2. При приложении к катушке 1 напряжения постоянный магнит 2 (стержневой сердечник) втягивается внутрь катушки, замок открывается. После снятия напряжения под действием силы магнитного поля, проходящего через втулку (магнитопровод 4), постоянный магнит 2 возвращается в исходное положение.

В исходном положении замка на фиг.3 постоянный магнит 2 удерживается внутри катушки 1 с помощью фиксирующего элемента 6, связанного с подвижной втулкой (магнитопровод 4).

При приложении к катушке 1 напряжения одной полярности втулка 4 втягивается внутрь катушки 1, освобождая фиксирующий элемент 6, и постоянный магнит 2 перемещается в крайнее правое положение, соответствующее открытому состоянию замка. При приложении к катушке 1 напряжения другой полярности втулка опять втягивается внутрь катушки 1, освобождая фиксирующий элемент 6. Постоянный магнит 2 перемещается внутрь катушки 1, что соответствует закрытому состоянию замка.