利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁

摘要

本发明公开了一种利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁。该磁性锁包括安装在锁体内可转动的锁芯以及与轴向设置在该锁芯上的中心插孔相配合的钥匙，所述锁芯上位于该中心插孔的孔壁内固定安装有多块第一磁体，钥匙上与该中心插孔配合的外圆柱面内固定安装有多块当钥匙正确插入中心插孔后分别与所述各第一磁体相对应的第二磁体，并且，至少有一部分的第一磁体与其对应的第二磁体之间为异性磁极的相对设置方式，从而在转动钥匙时由这些互相吸引的第一磁体和第二磁体之间产生使锁芯克服设定的阻力而转动的驱动力。这种磁性锁结构简单，除造锁厂家外的其他人既无法弄清各第一磁体和第二磁体的分布位置即对应关系，也不知道究竟需要多大的磁力才能开启磁性锁，因此能够产生很好的防盗效果。

权利要求

1.利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁，包括安装在锁体(1)内可转动的锁芯(2)以及与轴向设置在该锁芯(2)上的中心插孔(9)相配合的钥匙(6)，其特征在于：所述锁芯(2)上位于该中心插孔(9)的孔壁内固定安装有多块第一磁体(3)，钥匙(6)上与该中心插孔(9)配合的外圆柱面内固定安装有多块当钥匙(6)正确插入中心插孔(9)后分别与所述各第一磁体(3)相对应的第二磁体(7)，并且，至少有一部分的第一磁体(3)与其对应的第二磁体(7)之间为异性磁极的相对设置方式，从而在转动钥匙(6)时由这些互相吸引的第一磁体(3)和第二磁体(7)之间产生使锁芯(2)克服设定的阻力而转动的驱动力。

2.如权利要求1所述的利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁，其特征在于：所述锁体(1)的锁芯安装腔槽内还设置有导磁的内圆环套筒结构(10)，该内圆环套筒结构(10)的外周面和内周面分别与锁芯(2)的中心插孔(9)的孔壁以及所述钥匙(6)的外圆柱面配合从而使该内圆环套筒结构(10)既作锁芯(2)的转轴又兼作钥匙(6)的插孔。

3.如权利要求2所述的利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁，其特征在于：所述内圆环套筒结构(10)的外周面上还开有至少一个凹槽(8)，所述锁芯(2)上位于该中心插孔(9)的孔壁内分别安装有在磁性锁处于锁定状态时卡入对应凹槽(8)内的径向可活动磁体(4)，钥匙(6)上与该中心插孔(9)配合的外圆柱面内固定安装有将钥匙(6)正确插入中心插孔(9)后分别与所述各可活动磁体(4)以同性磁极的相对设置方式对应设置的第三磁体(11)。

4.如权利要求1、2或3所述的利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁，其特征在于：在由以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体(3)和第二磁体(7)所组成的一对磁体中，至少有一块磁体是长度沿锁芯(2)轴向延伸的长条形磁体，并且该长条形磁体的正反两个磁极是沿锁芯(2)径向分布的。

说明书

利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磁性锁，具体涉及一种利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁。

背景技术

[0002] 授权公告号为CN2623810Y的发明专利(下称对比文件1)公开了一种磁极排列式防盗锁。该防盗锁包括安装在锁体内可转动的锁芯以及与轴向设置在该锁芯上的中心插孔(对比文件1中称为轴向匙孔)相配合的钥匙，位于锁芯与锁体的活动接触处设有至少二组带磁极锁珠，在钥匙上设置有将该钥匙正确插入中心插孔后分别与所述各组带磁极锁珠相对应的有极性磁极，这些有极性磁极与对应的带磁极锁珠之间通过相互的排斥或吸引可使各带磁极锁珠离开锁芯与锁体的活动接触处。由于对比文件1中的带磁极锁珠仅起到对锁芯的锁止作用，要使锁芯能够转动还必须通过其他的方式来驱动锁芯。然而，对比文件1并没有明确指出如何驱动锁芯，本领域技术人员只能通过其附图1中呈现在钥匙头部的台阶确定，对比文件1必然是通过中心插孔底部与钥匙头部台阶的配合关系来达到锁芯与钥匙互相卡锁的可联动状态，进而通过转动钥匙来驱动锁芯。

[0003] 授权公告号为CN2700487Y的发明专利(下称对比文件2)公开了一种具有转动锁芯结构的磁性锁。其主要特点在于其中设置有锁芯拨动磁性结构单元和锁芯锁定磁性结构单元。其锁芯锁定磁性结构单元实际上与对比文件1中的带磁极锁珠的作用相同，都是在锁芯与锁体的活动接触处对锁芯起到锁止作用。而锁芯拨动磁性结构单元则是通过转动钥匙来驱动锁芯转动的关键。当钥匙正确插入中心插孔后，锁芯拨动磁性结构单元中的锁芯第二磁体受钥匙处与之对应的钥匙第一磁体的引力作用，被吸进钥匙上该部位处的对应径向内凹结构中，从而使钥匙与锁芯处于互相卡锁的可联动状态，进而通过转动钥匙来驱动锁芯。

[0004] 由此可见，无论对比文件1还是对比文件2，都必须通过在钥匙正确插入中心插孔的情况下使钥匙与锁芯处于互相卡锁的可联动状态的结构来驱动锁芯转动；同时，磁性锁的防盗功能又只能集中在对锁芯的仅起锁止作用的带磁极锁珠结构或锁芯锁定磁性结构单元来实现，这必然要求设计出比较复杂的带磁极锁珠结构或锁芯锁定磁性结构单元。

发明内容

[0005] 本发明所解决的技术问题即提供一种可以利用磁力驱动锁芯转动的磁性锁，从而不再通过使钥匙与锁芯处于互相卡锁的可联动状态来驱动锁芯。

[0006] 该磁性锁包括安装在锁体内可转动的锁芯以及与轴向设置在该锁芯上的中心插孔相配合的钥匙，所述锁芯上位于该中心插孔的孔壁内固定安装有多块第一磁体，钥匙上与该中心插孔配合的外圆柱面内固定安装有多块当钥匙正确插入中心插孔后分别与所述各第一磁体相对应的第二磁体，并且，至少有一部分的第一磁体与其对应的第二磁体之间为异性磁极的相对设置方式，从而在转动钥匙时由这些互相吸引的第一磁体和第二磁体之间产生使锁芯克服设定的阻力而转动的驱动力。

[0007] 显然，要通过这些互相吸引的第一磁体和第二磁体之间产生使锁芯克服设定的阻力而转动的驱动力，该驱动力的大小必然应当大于阻碍锁芯转动的阻力。显然，只有当第一磁体和第二磁体以正确的方式配对，才能保证有规定数量的第一磁体和第二磁体之间为异性磁极的相对设置方式。而设定阻碍锁芯转动的阻力大小则可通过多种常规方式得以实现，比如：可以在磁性锁中设置一组齿轮齿条副，用以将锁芯的转动转化为齿条的平动，并在该齿条上装配用于阻碍齿条运动的弹簧，该弹簧在齿条运动到刚好可开启磁性锁时的弹力大小刚好略小于锁芯转动的驱动力。这样，锁芯必然要克服弹簧的弹力而转动，因此只要选择弹力合适的弹簧，就可以在第一磁体和第二磁体之间产生的驱动力不足时防止锁芯转动，从而使磁性锁无法开启。除此以外，根据需要还可以设计出各种可阻碍锁芯转动的机构，比如直接在锁芯与锁体间安装扭簧等。

[0008] 各第一磁体与其对应的第二磁体之间可以全部为异性磁极的相对设置方式，但较佳的办法是选择一部分的第一磁体与其对应的第二磁体之间为异性磁极的相对设置方式，而另一部分的第一磁体与其对应的第二磁体之间则为同性磁极的相对设置方式，这样就使得除造锁厂家外的其他人分不清究竟哪些第一磁体与其对应的第二磁体为异性磁极的相对设置方式，哪些第一磁体与其对应的第二磁体为同性磁极的相对设置方式，因此也就增强了磁性锁的防盗性能。

[0009] 在上述技术方案的基础上，本发明还进行了如下改进，即在所述锁体的锁芯安装腔槽内还设置有导磁的内圆环套筒结构，该内圆环套筒结构的外周面和内周面分别与锁芯的中心插孔的孔壁以及所述钥匙的外圆柱面配合从而使该内圆环套筒结构既作锁芯的转轴又兼作钥匙的插孔。该内圆环套筒结构可将锁芯被完全封闭在锁体内，并且其内周面完全是光滑的，盗窃者难以从内圆环套筒结构的内孔处对锁芯实施破坏，起到对锁芯的保护作用。

[0010] 由于增加了内圆环套筒结构，本发明还可以在所述内圆环套筒结构的外周面上开设至少一个凹槽，所述锁芯上位于该中心插孔的孔壁内分别安装有在磁性锁处于锁定状态时卡入对应凹槽内的径向可活动磁体，钥匙上与该中心插孔配合的外圆柱面内固定安装有将钥匙正确插入中心插孔后分别与所述各可活动磁体以同性磁极的相对设置方式对应设置的第三磁体。

[0011] 由于第三磁体与可活动磁体之间是以同性磁极的相对设置方式对应设置，因此当可活动磁体受到第三磁体的排斥作用时，可活动磁体的端部将脱离内圆环套筒结构上的凹槽，从而解除对锁芯的锁定。由于锁芯上既有多块第一磁体又有至少一个可活动磁体，使本发明的磁性锁具有更加可靠的防盗性能。

[0012] 由于本发明直接利用磁力来驱动锁芯转动，因此要求以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体和第二磁体所组成的一对磁体之间能够产生符合设计要求的磁力大小。为此，本发明还进行了如下优化，即：在由以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体和第二磁体所组成的一对磁体中，至少有一块磁体是长度沿锁芯轴向延伸的长条形磁体，并且该长条形磁体的正反两个磁极是沿锁芯径向分布的。也就是说，以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体和第二磁体均可以是上述的长条形磁体，也可以选择其中一块作为长条形磁体。采用这种方式可以使以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体和第二磁体之间产生较大的磁力。

[0013] 本发明的有益效果是：本发明的这种磁性锁结构不仅较现有的磁性锁结构更简单，其中的各第一磁体和第二磁体可以分别封闭在锁芯和钥匙中，除造锁厂家外的其他人既无法弄清各第一磁体和第二磁体的分布位置即对应关系，也不知道究竟需要多大的磁力才能开启磁性锁，因此能够产生很好的防盗效果。该磁性锁尤其适用于公路或马路边的电桩电线盒、保险盒以及水井盖的防盗。

附图说明

[0014] 图1为本发明磁性锁(实施例2)在锁定状态时的结构示意图。

[0015] 图2为本发明磁性锁(实施例2)在插入钥匙后的结构示意图。

[0016] 图3为本发明磁性锁(实施例2)在转动钥匙时的结构示意图。

[0017] 图4为本发明磁性锁(实施例2)中钥匙的结构示意图。

[0018] 图5为本发明磁性锁中第一磁体和第二磁体的第一种对应关系图。

[0019] 图6为本发明磁性锁中第一磁体和第二磁体的第二种对应关系图。

[0020] 图7为本发明磁性锁中第一磁体和第二磁体的第三种对应关系图。

[0021] 图8为本发明磁性锁中第一磁体和第二磁体的第四种对应关系图。

[0022] 图9为本发明磁性锁(实施例1)在插入钥匙后的结构示意图。

[0023] 图10为本发明磁性锁一种典型应用场合的示意图。

[0024] 图中标记为：锁体1、锁芯2、第一磁体3(第一磁体31、第一磁体32、第一磁体33)、可活动磁体4、弹性元件5、钥匙6、第二磁体7(第二磁体71、第二磁体72、第二磁体73)、凹槽8、中心插孔9、内圆环套筒结构10、第三磁体11、磁性锁12、电桩13、盖板14。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

[0026] 实施例1

[0027] 如图9所示的磁性锁，包括安装在锁体1内可转动的锁芯2以及与轴向设置在该锁芯2上的中心插孔相配合的钥匙6，所述锁芯2上位于该中心插孔的孔壁内沿周向均匀间隔安装有8块第一磁体3，钥匙6上与该中心插孔配合的外圆柱面内同样安装有8块当钥匙6正确插入中心插孔后分别与所述各第一磁体3相对应的第二磁体7，并且，其中有一部分的第一磁体3与其对应的第二磁体7之间为异性磁极的相对设置方式，从而在转动钥匙6时由这些互相吸引的第一磁体3和第二磁体7之间产生使锁芯2克服设定的阻力而转动的驱动力，而另一部分的第一磁体3与其对应的第二磁体7之间为同性磁极的相对设置方式，这样就使得除造锁厂家外的其他人分不清究竟哪些第一磁体3与其对应的第二磁体7为异性磁极的相对设置方式，而哪些第一磁体3又与其对应的第二磁体7为同性磁极的相对设置方式；此外，锁芯2还连接有一组齿轮齿条副(图中未示出)，用以将锁芯2的转动转化为齿条的平动，并在该齿条上装配可阻碍齿条运动的弹簧(图中未示出)，该弹簧在齿条运动到刚好可开启磁性锁时的弹力大小刚好略小于锁芯转动的驱动力。这样，在正确插入并转动钥匙6时，由这些互相吸引的第一磁体3和第二磁体7之间产生的驱动力可以促使锁芯2克服弹簧的弹力而转动，直至磁性锁开启。所述弹簧还起到推动锁芯2自动复位的作用。

[0028] 实施例2

[0029] 如图1～3所示的磁性锁，包括安装在锁体1内可转动的锁芯2以及与轴向设置在该锁芯2上的中心插孔9相配合的钥匙6，所述锁芯2上位于该中心插孔9的孔壁内沿周向均匀间隔安装有3块第一磁体31、32、33，钥匙6上与该中心插孔9配合的外圆柱面内固定安装有3块当钥匙6正确插入中心插孔9后分别与所述各第一磁体31、32、33相对应的第二磁体71、72、73，各第一磁体31、32、33与其对应的第二磁体71、72、73之间均为异性磁极的相对设置方式，从而在转动钥匙6时由这些互相吸引的第一磁体31、32、33和第二磁体71、72、73之间产生使锁芯2克服设定的阻力而转动的驱动力；此外，锁芯2还连接有一组齿轮齿条副(图中未示出)，用以将锁芯2的转动转化为齿条的平动，并在该齿条上装配阻碍齿条运动的弹簧(图中未示出)，该弹簧在齿条运动到刚好可开启磁性锁时的弹力大小刚好略小于锁芯转动的驱动力；此外，所述锁体1的锁芯安装腔槽内还设置有导磁的内圆环套筒结构10，该内圆环套筒结构10的外周面和内周面分别与锁芯2的中心插孔9的孔壁以及所述钥匙6的外圆柱面配合从而使该内圆环套筒结构10既作锁芯2的转轴又兼作钥匙6的插孔；并且，在所述内圆环套筒结构10的外周面上还开有一个凹槽8，所述锁芯2上位于该中心插孔9的孔壁内安装有在磁性锁处于锁定状态时通过弹性元件5卡入对应凹槽
8内的径向可活动磁体4，钥匙6上与该中心插孔9配合的外圆柱面内固定安装有将钥匙6正确插入中心插孔9后与所述可活动磁体4以同性磁极的相对设置方式对应设置的第三磁体11。

[0030] 该磁性锁的开启方式为：如图1所示，当磁性锁处于锁定状态时，弹性元件5推动可活动磁体4卡入对应的凹槽8内，此时锁芯2无法转动；当正确插入钥匙6后(如图2所示)，钥匙6上与所述可活动磁体4以同性磁极的相对设置方式对应设置的第三磁体11与可活动磁体4之间产生排斥力，从而将可活动磁体4推出凹槽8，同时，第二磁体71、72、73又分别与第一磁体31、32、33相互吸引；此时转动钥匙6即可带动锁芯2转动(如图3所示，图中箭头反映钥匙和锁芯的转动方向)，直到磁性锁开启。松手后，通过弹簧推动锁芯2自动复位，取出钥匙6后弹性元件5再次推动可活动磁体4卡入对应的凹槽8内。

[0031] 在上述实施例2中，钥匙6的结构如图4所示：为与第一磁体31、32、33以及可活动磁体4对应，第二磁体71、72、73以及第三磁体11沿周向均匀间隔设置在钥匙6的外圆柱面内，但由于第二磁体71、72、73以及第三磁体11被封闭在钥匙6中，因此在外观上无法辨别这些磁体在钥匙6上的安装位置。当然，无论是实施例1还是实施例2，各第一磁体3或可活动磁体4的安装位置均可以在锁芯2上位于该中心插孔9的孔壁内任意排布。

[0032] 在实施例1或实施例2中，在由以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体3和第二磁体7所组成的一对磁体中，可以采用如图5～8所示的四种布置方式。在图5～7中，由以异性磁极的相对设置方式对应设置的第一磁体3和第二磁体7所组成的一对磁体中至少有一块磁体是长度沿锁芯2轴向延伸的长条形磁体，并且该长条形磁体的正反两个磁极是沿锁芯2径向分布的。比如，图5中第二磁体7为长条形磁体，图6中第一磁体3和第二磁体7均为长条形磁体，而图7中第一磁体3则为长条形磁体。而在图8中，第一磁体3和第二磁体7的长度均沿锁芯2径向延伸。本申请优选图5～7所示的几种布置方式，因为这几种布置方式可以在第一磁体3和第二磁体7之间产生较大的磁力，从而可减小第一磁体3和第二磁体7的数量。

[0033] 如图10所示，本发明的磁性锁一种典型的应用场合是在公路或马路边的电桩电线盒上。目前，电桩电线盒的盖板14是通过螺纹紧固件安装在电桩13上，一段时间后由于螺纹紧固件生锈难以开启，只能对其进行破坏性拆卸。本发明的这种磁性锁可以直接安装在现有盖板14的内侧，并利用现有盖板上螺纹紧固件的插入孔作为钥匙的插口。因此，无需对现有的盖板14进行复杂的改造或替换就可以使用本发明的磁性锁。