專利名稱：門用磁力鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鎖具，尤其是門用磁力鎖。
目前，市場流行生產(chǎn)的磁力鎖通常包括安裝在門上的鎖頭、受力板、安裝在門框上的吸盤、控制盒。通過轉(zhuǎn)動鑰匙撥動開關(guān)給控制盒一個開鎖信號，在控制盒的作用下，將電磁吸盤內(nèi)的線圈電流切斷數(shù)秒而將門打開，隨后又自動恢復(fù)至閉鎖狀態(tài)。閉鎖期間，線圈一直通電，電流一般在300mA以上，耗電大，線圈發(fā)熱嚴(yán)重，影響磁力鎖的安全性、可靠性和使用壽命。
本實用新型的目的是提供一種耗電低、安全、可靠、使用方便的門用磁力鎖。
下面是本實用新型的技術(shù)方案。
本實用新型一種門用磁力鎖，包括開鎖密碼信號發(fā)生器，用無線或有線方式給控制線路板產(chǎn)生開鎖電信號；安裝在門上的受力板；安裝在門框上與所述受力板相對應(yīng)位置的電磁吸盤，包含外殼、外殼內(nèi)的鐵芯、纏繞在鐵芯上的線圈、絕緣層和引出線；以及嵌裝在門框內(nèi)且與線圈電連接的控制盒，包含控制盒外殼；一與直流電源相接的控制線路板，包含開鎖密碼信號接收解碼電路、控制電路、震動傳感電路、線圈驅(qū)動電路、電源電路；控制電路與開鎖密碼信號接收解碼電路、線圈驅(qū)動電路、電源電路之間電連接，電源電路與開鎖密碼信號接收解碼電路、控制電路、線圈驅(qū)動電路之間電連接。
所述控制盒內(nèi)的線圈驅(qū)動電路包括兩組受控開關(guān)及其電路，其中第一組由第一受控開關(guān)及其電路組成線圈正向充磁電流回路，第二組由第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)及其電路組成線圈反向消磁電流回路；第一受控開關(guān)的一端和第三受控開關(guān)的常開觸點(diǎn)均接至電源一極，第一受控開關(guān)的另一端接至第二受控開關(guān)常閉觸點(diǎn)，第二受控開關(guān)的公共端接至所述線圈的上端，第二受控開關(guān)的常開觸點(diǎn)和第三受控開關(guān)的常閉觸點(diǎn)接至電源的另一極，第三受控開關(guān)的公共端接至所述線圈的下端。
所述控制盒內(nèi)的線圈驅(qū)動電路中，線圈兩端并接一組電容，該組電容由至少兩只極性相反的電容串接而成，與線圈電感形成振蕩消磁電路。
所述控制盒內(nèi)的線圈驅(qū)動電路中，一只二極管并接在第二受控開關(guān)常閉觸點(diǎn)與第三受控開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的兩端，用于電源供給的線圈充磁電流消失之后，由該二極管續(xù)流，削弱所述電容的消磁效果，從而在鐵芯和受力板之間產(chǎn)生較大的剩磁。
所述控制盒內(nèi)的控制線路板，組入了一震動傳感電路，包含震動傳感器以及用于放大微弱震動信號的運(yùn)算放大電路。
所述震動傳感器，包括一壓電陶瓷蜂鳴片、固接在所述壓電陶瓷蜂鳴片金屬底板外邊緣的震動彈簧、固接在所述震動彈簧頭部的配重塊以及引出線。
所述控制盒外殼上嵌裝有碰撞彈簧，用來更好地傳遞推或拉門時的震動；本實用新型采用了包含三只受控開關(guān)的線圈驅(qū)動電路來控制充磁電流的方向與通斷，實現(xiàn)正向電流充磁、剩磁閉鎖，反向電流消磁開鎖。閉鎖時，所述門用磁力鎖電磁吸盤線圈不耗電，整個控制線路耗電小于8mA，是普通磁力鎖的1％--4％。開鎖時，只有一瞬間(約0.5秒)，線圈要從電源獲取與普通磁力鎖等值的消磁電流。而續(xù)流二極管的加入，將使受力板與鐵芯之間的閉合磁路剩磁增大，提高閉鎖時的安全可靠性。在線圈兩端并接的一組電容，可以進(jìn)一步提高消磁效果，使開門更輕松。另外，由于震動傳感電路組入控制線路板，使得非法推或拉門時，所述門用磁力鎖吸力足以達(dá)到國家安全等級標(biāo)準(zhǔn)，因而更安全可靠。同時震動傳感電路還使智能上鎖提供了便利。而控制盒嵌裝的碰撞彈簧使震動傳感電路感受門的震動更靈敏、更容易。因此，本實用新型實現(xiàn)了功耗低、安全、可靠，使用方便的期望。
以下結(jié)合附圖，通過對本實用新型較佳實施例的詳細(xì)描述，將使本實用新型的上述目的顯而易見，其中，


圖1是進(jìn)門側(cè)本實用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是開鎖密碼信號發(fā)生器正視圖；圖3是控制盒正視圖；圖4是控制盒側(cè)視圖；圖5是震動傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是電磁吸盤的側(cè)視圖；圖7是電磁吸盤的正視圖；圖8是本實用新型實施例電路原理圖；圖9是本實用新型實施例電路信號時序圖。
實施例的門用磁力鎖包括開鎖密碼信號發(fā)生器4，本實例為遙控器、安裝在門框5正面上的電磁吸盤2、嵌裝在門框5上的控制盒1，安裝在活動門6上的用軟磁材料制作的受力板3。
遙控器內(nèi)有專用密碼集成電路塊PT2262，其輸出調(diào)制高頻信號發(fā)射出去。
電磁吸盤2包括外殼201、E形鐵芯203、絕緣層204、線圈202、引出線205。外殼201由ABS塑料模壓而成；E型鐵芯203用軟磁材料加工，端面磨平作防腐處理；絕緣層204用青殼紙包裹；線圈202(即圖8中的L)由耐高溫的高強(qiáng)度聚脂漆包線繞制，兩端分別與引出線205相連。然后一端(上端)與第二受控開關(guān)(繼電器J2)的公共端相接，再連到第一受控開關(guān)(繼電器J1)的常開觸點(diǎn)到12V電源的正極，而線圈202的另一端(下端)與第三受控開關(guān)(繼電器J3)的公共端相連，并通過J3的常閉觸點(diǎn)接到12V電源的負(fù)極。另外，J2的常開觸點(diǎn)連到12V電源負(fù)極，J3的常開觸點(diǎn)連到12V電源的正極。
控制盒1包括控制盒外殼101、碰撞彈簧102、與線圈202電連接的控制線路板103?？刂凭€路板103上包括開鎖密碼接收解碼電路121、震動傳感電路124、線圈驅(qū)動電路123、單片機(jī)控制電路122和電源電路125。
開鎖密碼接收解碼電路121中心元件為信號接收板ACB(典型線路板)、與PT2262相對應(yīng)的解碼集成電路塊P1(PT2272)，其重碼率為212分之一。震動傳感電路124中心元件為震動傳感器11(即圖8中的B1，以下簡稱B1)、運(yùn)放U3(LM358)。B1包括壓電陶瓷蜂鳴片111，其底板116邊緣用焊錫115焊接震動彈簧113、并將配重塊112(本實例為螺釘)固接在震動彈簧113上；B1的一極金屬底板116與線路板上的電源負(fù)極焊接，另一極由引出線114連接到U3A的反相端。線圈驅(qū)動電路123中心元件為七路達(dá)林頓驅(qū)動集成電路塊U2(ULN2003A)、繼電器J1、J2、J3?？刂齐娐返闹行脑镸ICROCHIP公司的單片機(jī)U1(PIC16C54C)。
當(dāng)按下遙控器4上按鈕401時，在P1的17腳產(chǎn)生高電平(按鈕松開，此電平即消失)送至U1的6腳RB0端，由單片機(jī)通過程序在U2的1、2、3、4腳分別產(chǎn)生圖9的脈沖序列。
首先在U2的2、3腳同時產(chǎn)生持續(xù)0.5秒的高電平。使J2、J3吸合，電流由+12、J3的常開觸點(diǎn)、線圈202的下端，線圈202的上端、J2的常開觸點(diǎn)到12V電源的負(fù)極，形成反向消磁電流。0.5秒之后，U2的2腳為低電平，U2的3腳仍維持0.5秒的高電平，使J2斷開，J3仍吸合。電源對線圈202的電流為零。由于線圈202電感和并聯(lián)電容C4、C5的作用，線圈內(nèi)繼續(xù)產(chǎn)生衰減震蕩電流，進(jìn)一步加強(qiáng)消磁效果。之后，J3斷開，電磁吸盤2的E型鐵芯203與受力板3之間磁力完全(近似)消失，因而門可輕松打開。同時，蜂鳴器SP得到連續(xù)的脈沖，發(fā)出提示聲音。
保持消磁狀態(tài)10秒之后，在U2的1腳產(chǎn)生持續(xù)1秒的高電平，J1吸合持續(xù)1秒。此時，電流由+12V通過J1的常開觸點(diǎn)、J2的常閉觸點(diǎn)從線圈202的上端流向線圈202的下端，經(jīng)J3的常閉觸點(diǎn)到電源負(fù)極，形成正向充磁電流。1秒之后J1斷開，由于V1的加入，削弱了C4、C5的消磁作用。若此時將門關(guān)上，在E型鐵芯203與受力板3閉合磁路中將產(chǎn)生較大的剩磁，因而實現(xiàn)了門的閉鎖。
如果在設(shè)定的開鎖延時期間(即U2的1腳高電平脈沖到來之后)，未能將門關(guān)上，則門是無法重新鎖上的，因為此后線圈202處在無功耗的斷電狀態(tài)。這對用戶來說不太方便。因此，控制盒1組入了震動傳感電路124，一方而解決開鎖后關(guān)門自動閉鎖問題，另一方面解決剩磁閉鎖吸力較弱的缺陷。
開鎖后關(guān)門，自動閉鎖功能是這樣實現(xiàn)的。
當(dāng)開鎖期間，單片機(jī)U1的7腳RB1端輸出高電平，使運(yùn)放U3B的反相輸入端6腳為較高電平，這時，由震動傳感器B1產(chǎn)生的微弱信號經(jīng)U3A放大后送到U3B的同相端5腳，此信號因低于6腳電平，U3B的7腳輸出低電平，送到單片機(jī)U1的9腳RB3，由程序設(shè)定U1不產(chǎn)生閉鎖信號。
當(dāng)開鎖結(jié)束，U2的1腳出現(xiàn)1秒的閉鎖脈沖之后，U1立即在7腳產(chǎn)生低電平(此低電平一直延續(xù)至下一次開鎖信號到來之前)，因而在U3B的反相輸入端6腳為較低電平。此時，若B1受震產(chǎn)生微弱交變信號，則U3B的7腳輸出高電平脈沖，送至U1的9腳，單片機(jī)接收到該腳的高電平信號立即在U1的2腳RA3端輸出3秒寬高電平，此信號送至U2的1腳使J1吸合3秒，線圈202得電產(chǎn)生強(qiáng)電磁力。如果之后B1不再感受到震動，J1將自動斷開，E型鐵芯203和受力板3之間利用閉路剩磁維持吸力，進(jìn)入低功耗閉鎖狀態(tài)。
當(dāng)B1再次感受震動時，J1將重新吸合3秒自斷。由于控制盒1上設(shè)置了碰撞彈簧102，因此任何時候的關(guān)門將使碰撞彈簧102傳遞震動到B1，B1感受到震動即可產(chǎn)生閉鎖信號。故即使用戶在開鎖信號發(fā)出之后的有效時間內(nèi)未能關(guān)門也無妨，只要記得以后隨手將門關(guān)上與門框5相碰即可。這樣便實現(xiàn)了開鎖后關(guān)門自動閉鎖功能，實際使用非常方便。
解決剩磁閉鎖吸力較弱的缺陷是這樣實現(xiàn)的。閉鎖期間，如果非法強(qiáng)力推或拉門時，震動傳感器B1立即產(chǎn)生信號使U3B的7腳輸出高電平脈沖，重復(fù)前述過程，使E型鐵芯203與受力板3之間吸力由剩磁力變?yōu)閺?qiáng)電磁力，保證了門鎖的安全。停止非法強(qiáng)力推拉，電磁吸盤2內(nèi)的線圈202通電3秒后又恢復(fù)到原無功耗的斷電剩磁閉鎖警戒狀態(tài)。
為了敘述方便，本實例中第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)分別用繼電器J1、J2、J3來代替。當(dāng)然，第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)也可為同等功能的電子開關(guān)。同時，在實例中，權(quán)利要求1所指電源一極為12V的正極，電源另一極為12V負(fù)極，當(dāng)然也可為其它規(guī)格的電源(如24V，36V等)和相反的極性(如電源的一極為12V的負(fù)極，電源另一極為12V的正極)使用，其工作原理完全相同。
還有，本實施例中的開鎖密碼信號發(fā)生器4，不僅可以是無線遙控器方式，也可以是有線接觸式，即在控制盒1內(nèi)增設(shè)兩只開關(guān)，一只碰觸開關(guān)串接在圖8中U1的6腳與+5V電源之間，通過鑰匙轉(zhuǎn)動鎖頭來撥動碰觸開關(guān)，從而給控制電路122中U1的6腳一個開鎖信號；另一只按鈕開關(guān)并接在碰觸開關(guān)的兩端，專供出門時發(fā)出開鎖信號。開鎖信號發(fā)出以后，工作原理與前述完全一樣，不再重述。
另外，本實施例中，線圈202兩端并接的消磁電容為C4、C5兩只，根據(jù)耐壓及消磁效果的需要可以適當(dāng)增加，其功能相同。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在不脫離本實用精神實質(zhì)的前提下，可以做出各種適當(dāng)?shù)母淖兓蜃冃?，但這些改變或變形都應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種門用磁力鎖，包括開鎖密碼信號發(fā)生器(4)，用無線或有線方式給控制線路板(103)產(chǎn)生開鎖電信號；安裝在門(6)上的受力板(3)；安裝在門框(5)上與所述受力板(3)相對應(yīng)位置的電磁吸盤(2)，包含外殼(201)、外殼內(nèi)的鐵芯(203)、纏繞在鐵芯(203)上的線圈(202)、絕緣層(204)和引出線(205)；以及嵌裝在門框(5)內(nèi)且與線圈(202)電連接的控制盒(1)，包含控制盒外殼(101)；一與直流電源相接的控制線路板(103)，包含開鎖密碼信號接收解碼電路(121)、控制電路(122)、線圈驅(qū)動電路(123)、電源電路(125)；控制電路(122)與開鎖密碼信號接收解碼電路(121)、線圈驅(qū)動電路(123)、電源電路(125)之間電連接，電源電路(125)與開鎖密碼信號接收解碼電路(121)、控制電路(122)、線圈驅(qū)動電路(123)之間電連接，其特征在于所述控制盒(1)內(nèi)的線圈驅(qū)動電路(123)包括兩組受控開關(guān)及其電路，其中第一組由第一受控開關(guān)及其電路組成線圈(202)正向充磁電流回路，第二組由第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)及其電路組成線圈(202)反向消磁電流回路；第一受控開關(guān)的一端和第三受控開關(guān)的常開觸點(diǎn)均接至電源一極，第一受控開關(guān)的另一端接至第二受控開關(guān)常閉觸點(diǎn)，第二受控開關(guān)的公共端接至所述線圈(202)的上端，第二受控開關(guān)的常開觸點(diǎn)和第三受控開關(guān)的常閉觸點(diǎn)接至電源的另一極，第三受控開關(guān)的公共端接至所述線圈(202)的下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門用磁力鎖，其特征在于所述控制盒(1)內(nèi)的線圈驅(qū)動電路(123)中，線圈(202)兩端并接一組電容，該組電容由至少兩只極性相反的電容串接而成，與線圈(202)電感形成振蕩消磁電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的門用磁力鎖，其特征在于所述控制盒(1)內(nèi)的線圈驅(qū)動電路(123)中，一只二極管并接在第二受控開關(guān)常閉觸點(diǎn)與第三受控開關(guān)的常閉觸點(diǎn)的兩端，用于電源供給的線圈充磁電流消失之后，由該二極管續(xù)流，削弱所述電容的消磁效果，從而在鐵芯(203)和受力板(3)之間產(chǎn)生較大的剩磁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門用磁力鎖，其特征在于所述控制盒(1)內(nèi)的線圈驅(qū)動電路(123)中，第一受控開關(guān)、第二受控開關(guān)、第三受控開關(guān)為直流繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門用磁力鎖，其特征在于所述控制盒(1)內(nèi)的控制線路板(103)，組入了一震動傳感電路(124)，包含震動傳感器(11)以及用于放大微弱震動信號的運(yùn)算放大電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的門用磁力鎖，其特征在于所述震動傳感器(11)，包括一壓電陶瓷蜂鳴片(111)、固接在所述壓電陶瓷蜂鳴片金屬底板(116)外邊緣的震動彈簧(113)、固接在所述震動彈簧(113)頭部的配重塊(112)以及引出線(114)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門用磁力鎖，其特征在于；所述控制盒1外殼(101)上嵌裝有碰撞彈簧(102)，用米更好地傳遞推或拉門時的震動。
專利摘要一種門用磁力鎖,包括開鎖密碼信號發(fā)生器、含有鐵芯和線圈的電磁吸盤、受力板和含有受控開關(guān)的控制盒?？刂坪信c所述線圈電連接分別形成鐵芯、受力板的充磁線路和消磁線路,從而實現(xiàn)閉鎖和開鎖。閉鎖期間,由鐵芯、受力板的剩磁互相吸合,線圈不耗電,靜態(tài)功耗只有同類產(chǎn)品的1%—4%。同時,控制盒內(nèi)還包括震動傳感電路,如果非法推或拉門,所述震動傳感電路將使鐵芯和受力板之間產(chǎn)生強(qiáng)電磁力,保證了門鎖的安全可靠。
文檔編號E05B51/00GK2477766SQ0122790
公開日2002年2月20日 申請日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月13日
發(fā)明者黃曉夢 申請人:黃曉夢