система запирания с использованием микродвигателя

Формула изобретения

1. Система запирания, предназначенная для запирания таких конструкций, как электрические ворота, выдвижные ящики, шкафы, сейфы и т.п., которая содержит двигатель (1), червяк (2), преобразующий движение указанного двигателя (1) во вращательное движение, и ригель (5), который входит в ответную часть (13) замка при движении двигателя (1), осуществляя таким образом запирание, и выходит из ответной части (13), обеспечивая таким образом отпирание, и которая отличается тем, что включает:

- элемент передачи поступательного движения (3), приводимый в движение червяком (2), двигающийся по указанному червяку (2) и таким образом обеспечивающий поступательное движение;

- элемент передачи вращательного движения (4), на который опирается указанный элемент передачи поступательного движения (3), обеспечивающий вместе с указанным элементом передачи поступательного движения (3) вращательное движение за счет движения, сообщаемого указанным элементом передачи поступательного движения (3);

- направляющий элемент (7), служащий опорой для указанного элемента передачи вращательного движения (4), тянущий и толкающий указанные элемент передачи вращательного движения (4) и элемент передачи поступательного движения (3) в том же направлении и направляющий указанные элемент передачи вращательного движения (4) и элемент передачи поступательного движения (3);

- элемент передачи движения (6), соединенный с элементом передачи вращательного движения (4), перемещающий ригель (5) вверх и вниз и обеспечивающий запирание и отпирание, прижимающий указанный элемент передачи вращательного движения (4) в противоположном направлении и позволяющий двигателю (1) завершить цикл вращения.

2. Система запирания по п.1, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи поступательного движения (3) предпочтительно является осью.

3. Система запирания по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи вращательного движения (4) предпочтительно является подпружиненной шестерней.

4. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный направляющий элемент (7) предпочтительно является зубчатой рейкой Kramayer.

5. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что содержит зубцы (4.3), расположенные на указанном элементе передачи вращательного движения (4).

6. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что содержит сжимающий элемент (4.1), расположенный на указанном элементе передачи движения (6) и сжимающий указанный элемент передачи движения (6) для предотвращения его выскакивания.

7. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что направляющий элемент (7) содержит зубцы (7.1).

8. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи движения (6) предпочтительно является пружиной.

9. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи движения (6) является упругим элементом, выполненным предпочтительно из твердых пластмасс или их производных.

10. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что она содержит соединительный элемент (3.1), обеспечивающий соединение элемента передачи поступательного движения (3) с элементом передачи вращательного движения (4).

11. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что содержит держатель соединительного элемента (3.2), благодаря которому указанный соединительный элемент (3.1) располагается на элементе передачи вращательного движения (4).

12. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что содержит опорный элемент (10), обеспечивающий крепление системы запирания (8) на замке (11).

13. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что содержит корпус (9), обеспечивающий вхождение и выход ригеля (5) на опорном элементе (10).

14. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный направляющий элемент (7) образует единое целое с опорным элементом (10).

15. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи поступательного движения (3) расположен под углом к червяку (2).

16. Система запирания по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что указанный элемент передачи движения (6) является витой пружиной.

17. Способ запирания электрических ворот, шкафов и сейфов, где источником движения является двигатель (1), червяк (2) преобразует движение указанного двигателя (1) во вращательное движение, ригель (5) входит в ответную часть (13) замка при движении двигателя (1), осуществляя таким образом запирание, или ригель (5) выходит из ответной части (13), обеспечивая таким образом отпирание, который отличается тем, что включает следующие операции:

- приведение в поступательное движение элемента передачи поступательного движения (3), двигающегося по червяку (2), при перемещении элемента передачи поступательного движения (3) червяком (2);

- преобразование поступательного движения, сообщаемого элементом передачи поступательного движения (3), при помощи элемента передачи вращательного движения (4);

- преобразование вращательного движения в поступательное движение направляющим элементом (7), служащим опорой для указанного элемента передачи вращательного движения (4), тянущим и толкающим указанные элемент передачи вращательного движения (4) и элемент передачи поступательного движения (3) в том же направлении;

- прижимание элемента передачи вращательного движения (4) в противоположном направлении элементом передачи движения (6), который соединяется с элементом передачи вращательного движения (4), перемещает ригель (5) вверх и вниз и обеспечивает запирание и отпирание, предоставляя таким образом двигателю (1) возможность вращаться и возможность завершить цикл.

18. Способ запирания для осуществления функции запирания электрических ворот, шкафов и сейфов, который отличается тем, что включает следующие операции:

- движение элемента передачи поступательного движения (3), расположенного на элементе передачи вращательного движения (4), в направлении В или А по червяку (2);

- толкание или вытягивание элемента передачи вращательного движения (4) элементом передачи поступательного движения (3) в направлении В или А в том же направлении по направляющему элементу (7);

- перемещение элемента передачи вращательного движения (4) и элемента передачи движения (6) вместе с ригелем (5) вверх или вниз;

- выход ригеля (5) из ответной части (13) указанного замка (11) и переход в открытое положение отпирания, осуществляя тем самым отпирание или вход ригеля (5) в ответную часть (13) замка (11) и соответственно выполнение запирания и перехода в закрытое положение.

Описание изобретения к патенту

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к системе запирания с использованием микродвигателя, обеспечивающей запирание таких конструкций, как электрические ворота, выдвижные ящики, шкафы, сейфы и т.п., и включающей элемент передачи поступательного движения, приводимый в действие червяком и движущийся поступательно, элемент передачи вращательного движения, обеспечивающий выигрыш в усилии и преобразующий поступательное движение во вращательное, направляющий элемент, преобразующий движение указанного элемента передачи вращательного движения в поступательное движение и, таким образом, выполняющий направляющую функцию, элемент передачи движения, который перемещает ригель вверх и вниз за счет использования поступательного движения, передаваемого указанным направляющим элементом, и таким образом обеспечиваются такие преимущества, как меньший расход электроэнергии, меньшая стоимость и безопасное расстояние запирания.

ПРЕДПОСЫЛКИ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

В настоящее время известен ряд конструкций, например электрические ворота, выдвижные ящики, шкафы, сейфы и т.п., которые используются в качестве систем контроля доступа. Системы запирания такого типа требуют от пользователя ввода пароля с клавиатуры и предназначены для обеспечения безопасного и надежного доступа.

В существующих электрических замках используются электромагнитные катушки (соленоидные катушки). Такие катушки потребляют слишком много электроэнергии при запирании или отпирании замка. А это, в свою очередь, приводит к перегоранию приводящего центра.

В известном уровне техники для обеспечения требуемых показателей напряжения и силы тока систем запирания потребляется слишком много энергии; кроме того, это приводит к сокращению срока службы электрических систем запирания.

В других электрических системах запирания известного уровня техники используются электромагниты. В таких системах положение может изменяться за счет спонтанного усилия. Однако в таких системах ригель способен легко выскочить из ответной части замка, т.е. расстояние запирания является очень малым. Это означает, что достаточно слабого рывка, чтобы ригель выскочил из ответной части замка.

В известном уровне техники электрические системы запирания имеют слишком большие размеры и состоят из слишком большого числа деталей, и это повышает стоимость их изготовления и отрицательно сказывается на эстетических характеристиках.

В известном уровне техники, в силу перечисленных выше причин, известные электрические системы запирания являются недостаточно надежными, что приводит к снижению уровня безопасности и подвергает опасности жизни людей.

В уровне техники известны несколько вариантов электрических систем запирания. Один из таких вариантов приведен в патентной заявке Кореи № KR 20030019541, где описана электронная система запирания, безопасность которой обеспечивается за счет ввода секретного пароля или использования пульта дистанционного управления. В качестве источника питания используется батарея в корпусе указанной системы запирания. Запорный элемент располагается в запирающей части, и обеспечивает тем самым запирание.

Еще один вариант описан в патентной заявке Германии № DE 19812276, относящейся к запорному механизму, предназначенному для использования в зданиях. Указанный запорный механизм, отпираемый с помощью ключа, также может быть отперт с помощью выключателя. В такой системе запирания электроэнергия преобразуется в движущие усилие с помощью электромагнита или электродвигателя.

В завершение следует сказать, что параллельно с разработкой электрических замков ведутся и другие разработки, поэтому необходимо предложить новые варианты, которые позволят устранить вышеупомянутые недостатки и найти техническое решение для существующих систем.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системе запирания, использующей центральный замок с приводом от микродвигателя, удовлетворяющей вышеуказанным требованиям, позволяющей исключить все недостатки и обладающей дополнительными достоинствами.

Целью настоящего изобретения является электрическая система запирания, использующая замок с приводом от микродвигателя, потребляющая меньше энергии.

Другой целью настоящего изобретения является уменьшение размеров, а также количества деталей для обеспечения лучших эстетических характеристик и для снижения стоимости.

Кроме того, целью настоящего изобретения является создание электрической системы запирания, содержащей замок с приводом от микродвигателя, устойчивый к рывкам и обеспечивающий надежное запирание.

Кроме того, целью настоящего изобретения является создание долговечной системы запирания путем предотвращения перегорания приводящего центра.

Кроме того, целью настоящего изобретения является создание системы запирания, сочетающей удобство и чувство безопасности для пользователя.

Кроме того, целью настоящего изобретения является снижение расходов за счет использования электрической системы запирания.

Также целью настоящего изобретения является создание электрической системы запирания, использующей меньшее рабочее напряжение.

Одной из важнейших целей настоящего изобретения является обеспечение безопасного расстояния запирания.

Для выполнения всех вышеперечисленных преимуществ и для лучшего понимания приведенного ниже описания отметим, что изобретение относится к системе запирания с использованием микродвигателя, включающей элемент передачи поступательного движения, приводимый в действие червяком и движущийся поступательно, элемент передачи вращательного движения, обеспечивающий выигрыш в усилии и преобразующий поступательное движение во вращательное, направляющий элемент, преобразующий движение указанного элемента передачи вращательного движения в поступательное и таким образом выполняющий направляющую функцию, элемент передачи движения, перемещающий ригель вверх и вниз за счет использования поступательного движения, передаваемого указанным направляющим элементом, и которая потребляет меньше энергии, является более дешевой за счет меньшего числа деталей и меньших размеров и способна работать с меньшим напряжением и обеспечивать безопасное расстояние запирания.

Особенности конструкции и отличительные свойства системы, а также преимущества будут более понятны из приведенного ниже детального описания, а также из чертежей и оценка настоящего изобретения должна основываться на указанных чертежах и подробном описании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для большей наглядности вариантов настоящего изобретения, дополнительных элементов, а также всех преимуществ изобретения, его оценка должна производиться на основании вышеупомянутых чертежей, приведенных ниже.

Фиг.1 - вид сверху варианта замка для системы запирания с использованием микродвигателя, являющегося предметом настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид сверху другого варианта замка для системы запирания с использованием микродвигателя, являющейся предметом настоящего изобретения.

Фиг.3 - вид сбоку в перспективе еще одного варианта замка для системы запирания с использованием микродвигателя, являющейся предметом настоящего изобретения.

Фиг.4 - вид сверху еще одного варианта замка для системы запирания с использованием микродвигателя, являющейся предметом настоящего изобретения.

Фиг.5 - вид сверху варианта системы запирания согласно настоящему изобретению в открытом положении.

Фиг.6 - вид сверху варианта системы запирания согласно настоящему изобретению в закрытом положении.

Фиг.7 - вид спереди варианта системы запирания согласно настоящему изобретению в открытом положении.

Фиг.8 - вид спереди варианта системы запирания согласно настоящему изобретению в закрытом положении.

Фиг.9 - вид сверху системы запирания согласно настоящему изобретению.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. Двигатель

2. Червяк

3. Элемент передачи поступательного движения

3.1. Соединительный элемент

3.2. Держатель соединительного элемента

4. Элемент передачи вращательного движения

4.1. Сжимающие элементы

4.2. Боковые поверхности элемента передачи вращательного движения

4.3. Зубцы

5. Ригель

5.1. Держатель элемента передачи движения

6. Элемент передачи движения

7. Направляющий элемент

7.1. Зубцы направляющего элемента

8. Система запирания с использованием микродвигателя

9. Корпус

10. Опорный элемент

11. Замок

12. Источник питания

13. Ответная часть замка

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном подробном описании изобретения предпочтительные варианты системы запирания (8) с использованием микродвигателя, являющейся предметом настоящего изобретения, описываются исключительно с целью большей наглядности предмета изобретения и не являются ограничивающими. На фиг.1, 2, 3 и 4 изображены варианты замков, в которых используются системы запирания с использованием микродвигателя. Система запирания (8) с использованием микродвигателя включает двигатель (1), обеспечивающий вращательное движение, червяк (2), преобразующий вращательное движение в поступательное, элемент передачи поступательного движения (3), приводимый в действие указанным червяком (2) и движущийся поступательно, ригель (5), входящий в ответную часть (13) замка (11) и обеспечивающий отпирание за счет выхода из ответной части (13), элемент передачи движения (6), перемещающий ригель (5) вверх и вниз и обеспечивающий вхождение ригеля (5) в ответную часть (13) и выход ригеля из нее, что, в свою очередь, обеспечивает запирание; элемент передачи вращательного движения (4), на который опираются элемент передачи поступательного движения (3) и элемент передачи движения (6), направляющий элемент (7), обеспечивающий возвратно-поступательное движение элемента передачи поступательного движения (3), изображенного на фиг.7 в том же направлении. Указанный двигатель (1) соединен с червяком (2). Червяк соединяется с держателем (3.2), расположенным на элементе передачи вращательного движения (4), с помощью соединительных элементов (3.1) элемента передачи поступательного движения (3). Как показано на фиг.9, указанный элемент передачи поступательного движения (3) расположен под углом к виткам червяка (2). Таким образом, червяк (2) перемещает элемент передачи поступательного движения (3) и элемент передачи вращательного движения (4) в месте соединения в двух направлениях без особого усилия. Указанный элемент передачи поступательного движения (3) предпочтительно является осью. Указанный элемент передачи вращательного движения (4) предпочтительно составляет единое целое с элементом передачи поступательного движения (3). Именно элемент передачи вращательного движения (4), на котором расположен элемент передачи поступательного движения (3), преобразует поступательное движение, сообщаемое ему указанным элементом передачи поступательного движения (3), во вращательное и имеет зубцы (4.3). Указанный элемент передачи вращательного движения (4) предпочтительно является подпружиненной шестерней. На боковых поверхностях (4.2) указанного элемента передачи вращательного движения расположен сжимающий элемент (4.1). Как показано на фиг.8, на боковых поверхностях (4.2) элемента передачи вращательного движения расположен элемент передачи движения (6). Указанный элемент передачи движения (6) предпочтительно является пружиной. Упругие элементы, выполненные из твердых пластмасс или их производных, имеющие те же функции, могут быть использованы вместо пружины. Один конец указанного элемента передачи движения (6) показан на фиг.7 и соединен с элементом передачи вращательного движения (4), а другой конец соединен с держателем (5.1), расположенным на ригеле (5). Он включает направляющий элемент (7), который преобразует движение указанного элемента передачи вращательного движения (4) в поступательное движение и направляет указанный элемент передачи вращательного движения (4) и имеет зубцы (7.1), сцепляющиеся с зубцами (4.3) указанного элемента передачи вращательного движения (4). Именно элемент передачи движения (6) передает поступательное движение, сообщаемое указанным направляющим элементом (7), на ригель (5). Указанный направляющий элемент (7) в предпочтительном варианте представляет собой зубчатую рейку Kramayer.

Указанный элемент передачи движения (6) выполняет следующие функции:

- Перемещает ригель (5) вверх и вниз, и таким образом обеспечивает запирание или отпирание.

- Подготавливает червяк (2) к захвату элемента передачи поступательного движения (3), во время перемещения указанного элемента передачи поступательного движения (3) в направлении следующего поворота. Прижимание элемента передачи вращательного движения (4) в противоположном направлении.

- При внешнем воздействии, а именно ударе по ригелю (5), обеспечивает завершение цикла двигателя (1) без отказа двигателя (1). Таким образом, после завершения внешнего воздействия (ударов) обеспечивается запирание или отпирание замка.

Указанный элемент передачи поступательного движения (3) толкает или тянет элемент передачи вращательного движения (4) в том же направлении, за счет чего элемент передачи вращательного движения (4) следует за направляющим элементом (7). Кроме того, увеличение мощности обеспечивается за счет получаемого передаточного числа. Таким образом, достаточно работы двигателя (1) в течение весьма непродолжительного времени. Таким образом, исключаются сжатие и поломка двигателя (1) из-за его дальнейшей работы вхолостую после завершения работы (на остановку вращения двигателя (1) требуется слишком много энергии).

Как показано на фиг.2 и 3, система запирания (8) с использование микродвигателя крепится на опорном элементе (10). На указанной опорной конструкции (10) расположен корпус (9). Таким образом, указанный ригель (5) выходит из корпуса (9), расположенного на опорном элементе (10), и легко входит в ответную часть (13) и выходит из нее. Кроме того, для контроля успешного выполнения операции запирания используются датчики.

Переход системы запирания (8), являющейся предметом настоящего изобретения, из открытого положения (положения отпирания), показанного на фиг.5 и 7, в закрытое положение (положение запирания), показанное на фиг.6 и 8, осуществляется в следующей последовательности:

- приведение в действие двигателя (1) с питанием от источника питания (12);

- приведение в действие червяка (2) с помощью двигателя (1);

- вращательное движение червяка (2);

- движение элемента передачи поступательного движения (3), расположенного на элементе передачи вращательного движения (4), в направлении А по червяку (2);

- вытягивание элемента передачи поступательного движения (3) в направлении А, в том же направлении вслед за направляющим элементом (7);

- движение элемента передачи вращательного движения (4), элемента передачи движения (6) и ригеля (5) вниз (в направлении С), как показано на фиг.6 и 8;

- выполнение запирания путем входа ригеля (5) в ответную часть (13) замка, расположенную на указанном замке (11).

Переход системы запирания (8), являющейся предметом настоящего изобретения, из закрытого положения (положения запирания), показанного на фиг.6 и 8, в открытое положение (положение отпирания), показанное на фиг.5 и 7, осуществляется в следующей последовательности:

- приведение в действие двигателя (1) с питанием от источника питания (12);

- сообщение движения двигателя (1) червяку (2);

- вращательное движение червяка (2) в обратном направлении;

- движение элемента передачи поступательного движения (3), расположенного на элементе передачи вращательного движения (4), в направлении В по червяку (2);

- вытягивание элемента передачи поступательного движения (3) в направлении В, в том же направлении, в каком элемент передачи вращательного движения (4) следует за направляющим элементом (7);

- движение элемента передачи вращательного движения (4), элемента передачи движения (6) и ригеля (5) вверх (в направлении D);

- выход ригеля (5) из ответной части (13) замка, расположенной на указанном замке (11), и переход в положение отпирания, и осуществление операции отпирания.

Объем охраны настоящей заявки определяется формулой изобретения и не ограничивается описаниями, приведенными исключительно для наглядности. Очевидно, что любые инновации могут быть созданы специалистом в данной области техники путем замены частей изобретения и использования подобных вариантов и могут применяться в других областях в аналогичных целях. Таким образом, очевидно, что такие варианты не будут удовлетворять критериям новизны.