專利名稱：利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁性鎖，具體涉及一種利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖。
背景技術：
授權公告號為C擬623810Y的發明專利(下稱對比文件1)公開了一種磁極排列式 防盜鎖。該防盜鎖包括安裝在鎖體內可轉動的鎖芯以及與軸向設置在該鎖芯上的中心插孔 (對比文件1中稱為軸向匙孔)相配合的鑰匙，位于鎖芯與鎖體的活動接觸處設有至少二組 帶磁極鎖珠，在鑰匙上設置有將該鑰匙正確插入中心插孔后分別與所述各組帶磁極鎖珠相 對應的有極性磁極，這些有極性磁極與對應的帶磁極鎖珠之間通過相互的排斥或吸引可使 各帶磁極鎖珠離開鎖芯與鎖體的活動接觸處。由于對比文件1中的帶磁極鎖珠僅起到對鎖 芯的鎖止作用，要使鎖芯能夠轉動還必須通過其他的方式來驅動鎖芯。然而，對比文件1并 沒有明確指出如何驅動鎖芯，本領域技術人員只能通過其附圖1中呈現在鑰匙頭部的臺階 確定，對比文件1必然是通過中心插孔底部與鑰匙頭部臺階的配合關系來達到鎖芯與鑰匙 互相卡鎖的可聯動狀態，進而通過轉動鑰匙來驅動鎖芯。授權公告號為CN2700487Y的發明專利(下稱對比文件2)公開了一種具有轉動鎖 芯結構的磁性鎖。其主要特點在于其中設置有鎖芯撥動磁性結構單元和鎖芯鎖定磁性結構 單元。其鎖芯鎖定磁性結構單元實際上與對比文件1中的帶磁極鎖珠的作用相同，都是在 鎖芯與鎖體的活動接觸處對鎖芯起到鎖止作用。而鎖芯撥動磁性結構單元則是通過轉動鑰 匙來驅動鎖芯轉動的關鍵。當鑰匙正確插入中心插孔后，鎖芯撥動磁性結構單元中的鎖芯 第二磁體受鑰匙處與之對應的鑰匙第一磁體的引力作用，被吸進鑰匙上該部位處的對應徑 向內凹結構中，從而使鑰匙與鎖芯處于互相卡鎖的可聯動狀態，進而通過轉動鑰匙來驅動 鎖芯。由此可見，無論對比文件1還是對比文件2，都必須通過在鑰匙正確插入中心插孔 的情況下使鑰匙與鎖芯處于互相卡鎖的可聯動狀態的結構來驅動鎖芯轉動；同時，磁性鎖 的防盜功能又只能集中在對鎖芯的僅起鎖止作用的帶磁極鎖珠結構或鎖芯鎖定磁性結構 單元來實現，這必然要求設計出比較復雜的帶磁極鎖珠結構或鎖芯鎖定磁性結構單元。

發明內容
本發明所解決的技術問題即提供一種可以利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖，從而 不再通過使鑰匙與鎖芯處于互相卡鎖的可聯動狀態來驅動鎖芯。該磁性鎖包括安裝在鎖體內可轉動的鎖芯以及與軸向設置在該鎖芯上的中心插 孔相配合的鑰匙，所述鎖芯上位于該中心插孔的孔壁內固定安裝有多塊第一磁體，鑰匙上 與該中心插孔配合的外圓柱面內固定安裝有多塊當鑰匙正確插入中心插孔后分別與所述 各第一磁體相對應的第二磁體，并且，至少有一部分的第一磁體與其對應的第二磁體之間 為異性磁極的相對設置方式，從而在轉動鑰匙時由這些互相吸引的第一磁體和第二磁體之 間產生使鎖芯克服設定的阻力而轉動的驅動力。
顯然，要通過這些互相吸引的第一磁體和第二磁體之間產生使鎖芯克服設定的阻 力而轉動的驅動力，該驅動力的大小必然應當大于阻礙鎖芯轉動的阻力。顯然，只有當第 一磁體和第二磁體以正確的方式配對，才能保證有規定數量的第一磁體和第二磁體之間為 異性磁極的相對設置方式。而設定阻礙鎖芯轉動的阻力大小則可通過多種常規方式得以實 現，比如可以在磁性鎖中設置一組齒輪齒條副，用以將鎖芯的轉動轉化為齒條的平動，并 在該齒條上裝配用于阻礙齒條運動的彈簧，該彈簧在齒條運動到剛好可開啟磁性鎖時的彈 力大小剛好略小于鎖芯轉動的驅動力。這樣，鎖芯必然要克服彈簧的彈力而轉動，因此只要 選擇彈力合適的彈簧，就可以在第一磁體和第二磁體之間產生的驅動力不足時防止鎖芯轉 動，從而使磁性鎖無法開啟。除此以外，根據需要還可以設計出各種可阻礙鎖芯轉動的機 構，比如直接在鎖芯與鎖體間安裝扭簧等。各第一磁體與其對應的第二磁體之間可以全部為異性磁極的相對設置方式，但較 佳的辦法是選擇一部分的第一磁體與其對應的第二磁體之間為異性磁極的相對設置方式， 而另一部分的第一磁體與其對應的第二磁體之間則為同性磁極的相對設置方式，這樣就使 得除造鎖廠家外的其他人分不清究竟哪些第一磁體與其對應的第二磁體為異性磁極的相 對設置方式，哪些第一磁體與其對應的第二磁體為同性磁極的相對設置方式，因此也就增 強了磁性鎖的防盜性能。在上述技術方案的基礎上，本發明還進行了如下改進，即在所述鎖體的鎖芯安裝 腔槽內還設置有導磁的內圓環套筒結構，該內圓環套筒結構的外周面和內周面分別與鎖芯 的中心插孔的孔壁以及所述鑰匙的外圓柱面配合從而使該內圓環套筒結構既作鎖芯的轉 軸又兼作鑰匙的插孔。該內圓環套筒結構可將鎖芯被完全封閉在鎖體內，并且其內周面完 全是光滑的，盜竊者難以從內圓環套筒結構的內孔處對鎖芯實施破壞，起到對鎖芯的保護 作用。由于增加了內圓環套筒結構，本發明還可以在所述內圓環套筒結構的外周面上開 設至少一個凹槽，所述鎖芯上位于該中心插孔的孔壁內分別安裝有在磁性鎖處于鎖定狀態 時卡入對應凹槽內的徑向可活動磁體，鑰匙上與該中心插孔配合的外圓柱面內固定安裝有 將鑰匙正確插入中心插孔后分別與所述各可活動磁體以同性磁極的相對設置方式對應設 置的第三磁體。由于第三磁體與可活動磁體之間是以同性磁極的相對設置方式對應設置，因此當 可活動磁體受到第三磁體的排斥作用時，可活動磁體的端部將脫離內圓環套筒結構上的凹 槽，從而解除對鎖芯的鎖定。由于鎖芯上既有多塊第一磁體又有至少一個可活動磁體，使本 發明的磁性鎖具有更加可靠的防盜性能。由于本發明直接利用磁力來驅動鎖芯轉動，因此要求以異性磁極的相對設置方式 對應設置的第一磁體和第二磁體所組成的一對磁體之間能夠產生符合設計要求的磁力大 小。為此，本發明還進行了如下優化，即在由以異性磁極的相對設置方式對應設置的第一 磁體和第二磁體所組成的一對磁體中，至少有一塊磁體是長度沿鎖芯軸向延伸的長條形磁 體，并且該長條形磁體的正反兩個磁極是沿鎖芯徑向分布的。也就是說，以異性磁極的相對 設置方式對應設置的第一磁體和第二磁體均可以是上述的長條形磁體，也可以選擇其中一 塊作為長條形磁體。采用這種方式可以使以異性磁極的相對設置方式對應設置的第一磁體 和第二磁體之間產生較大的磁力。
本發明的有益效果是本發明的這種磁性鎖結構不僅較現有的磁性鎖結構更簡 單，其中的各第一磁體和第二磁體可以分別封閉在鎖芯和鑰匙中，除造鎖廠家外的其他人 既無法弄清各第一磁體和第二磁體的分布位置即對應關系，也不知道究竟需要多大的磁力 才能開啟磁性鎖，因此能夠產生很好的防盜效果。該磁性鎖尤其適用于公路或馬路邊的電 樁電線盒、保險盒以及水井蓋的防盜。


圖1為本發明磁性鎖(實施例2)在鎖定狀態時的結構示意圖。圖2為本發明磁性鎖(實施例2)在插入鑰匙后的結構示意圖。圖3為本發明磁性鎖(實施例2)在轉動鑰匙時的結構示意圖。圖4為本發明磁性鎖(實施例2)中鑰匙的結構示意圖。圖5為本發明磁性鎖中第一磁體和第二磁體的第一種對應關系圖。圖6為本發明磁性鎖中第一磁體和第二磁體的第二種對應關系圖。圖7為本發明磁性鎖中第一磁體和第二磁體的第三種對應關系圖。圖8為本發明磁性鎖中第一磁體和第二磁體的第四種對應關系圖。圖9為本發明磁性鎖(實施例1)在插入鑰匙后的結構示意圖。圖10為本發明磁性鎖一種典型應用場合的示意圖。圖中標記為鎖體1、鎖芯2、第一磁體3 (第一磁體31、第一磁體32、第一磁體33)、 可活動磁體4、彈性元件5、鑰匙6、第二磁體7 (第二磁體71、第二磁體72、第二磁體73)、凹 槽8、中心插孔9、內圓環套筒結構10、第三磁體11、磁性鎖12、電樁13、蓋板14。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。實施例1如圖9所示的磁性鎖，包括安裝在鎖體1內可轉動的鎖芯2以及與軸向設置在該 鎖芯2上的中心插孔相配合的鑰匙6，所述鎖芯2上位于該中心插孔的孔壁內沿周向均勻間 隔安裝有8塊第一磁體3，鑰匙6上與該中心插孔配合的外圓柱面內同樣安裝有8塊當鑰 匙6正確插入中心插孔后分別與所述各第一磁體3相對應的第二磁體7，并且，其中有一部 分的第一磁體3與其對應的第二磁體7之間為異性磁極的相對設置方式，從而在轉動鑰匙6 時由這些互相吸引的第一磁體3和第二磁體7之間產生使鎖芯2克服設定的阻力而轉動的 驅動力，而另一部分的第一磁體3與其對應的第二磁體7之間為同性磁極的相對設置方式， 這樣就使得除造鎖廠家外的其他人分不清究竟哪些第一磁體3與其對應的第二磁體7為異 性磁極的相對設置方式，而哪些第一磁體3又與其對應的第二磁體7為同性磁極的相對設 置方式；此外，鎖芯2還連接有一組齒輪齒條副(圖中未示出)，用以將鎖芯2的轉動轉化 為齒條的平動，并在該齒條上裝配可阻礙齒條運動的彈簧(圖中未示出)，該彈簧在齒條運 動到剛好可開啟磁性鎖時的彈力大小剛好略小于鎖芯轉動的驅動力。這樣，在正確插入并 轉動鑰匙6時，由這些互相吸引的第一磁體3和第二磁體7之間產生的驅動力可以促使鎖 芯2克服彈簧的彈力而轉動，直至磁性鎖開啟。所述彈簧還起到推動鎖芯2自動復位的作 用。
實施例2如圖1 3所示的磁性鎖，包括安裝在鎖體1內可轉動的鎖芯2以及與軸向設置 在該鎖芯2上的中心插孔9相配合的鑰匙6，所述鎖芯2上位于該中心插孔9的孔壁內沿周 向均勻間隔安裝有3塊第一磁體31、32、33，鑰匙6上與該中心插孔9配合的外圓柱面內固 定安裝有3塊當鑰匙6正確插入中心插孔9后分別與所述各第一磁體31、32、33相對應的 第二磁體71、72、73，各第一磁體31、32、33與其對應的第二磁體71、72、73之間均為異性磁 極的相對設置方式，從而在轉動鑰匙6時由這些互相吸引的第一磁體31、32、33和第二磁體 71、72、73之間產生使鎖芯2克服設定的阻力而轉動的驅動力；此外，鎖芯2還連接有一組 齒輪齒條副(圖中未示出)，用以將鎖芯2的轉動轉化為齒條的平動，并在該齒條上裝配阻 礙齒條運動的彈簧(圖中未示出)，該彈簧在齒條運動到剛好可開啟磁性鎖時的彈力大小 剛好略小于鎖芯轉動的驅動力；此外，所述鎖體1的鎖芯安裝腔槽內還設置有導磁的內圓 環套筒結構10，該內圓環套筒結構10的外周面和內周面分別與鎖芯2的中心插孔9的孔壁 以及所述鑰匙6的外圓柱面配合從而使該內圓環套筒結構10既作鎖芯2的轉軸又兼作鑰 匙6的插孔；并且，在所述內圓環套筒結構10的外周面上還開有一個凹槽8，所述鎖芯2上 位于該中心插孔9的孔壁內安裝有在磁性鎖處于鎖定狀態時通過彈性元件5卡入對應凹槽 8內的徑向可活動磁體4，鑰匙6上與該中心插孔9配合的外圓柱面內固定安裝有將鑰匙6 正確插入中心插孔9后與所述可活動磁體4以同性磁極的相對設置方式對應設置的第三磁 體11。該磁性鎖的開啟方式為如圖1所示，當磁性鎖處于鎖定狀態時，彈性元件5推動 可活動磁體4卡入對應的凹槽8內，此時鎖芯2無法轉動；當正確插入鑰匙6后(如圖2所 示)，鑰匙6上與所述可活動磁體4以同性磁極的相對設置方式對應設置的第三磁體11與 可活動磁體4之間產生排斥力，從而將可活動磁體4推出凹槽8，同時，第二磁體71、72、73 又分別與第一磁體31、32、33相互吸引；此時轉動鑰匙6即可帶動鎖芯2轉動(如圖3所 示，圖中箭頭反映鑰匙和鎖芯的轉動方向)，直到磁性鎖開啟。松手后，通過彈簧推動鎖芯2 自動復位，取出鑰匙6后彈性元件5再次推動可活動磁體4卡入對應的凹槽8內。在上述實施例2中，鑰匙6的結構如圖4所示為與第一磁體31、32、33以及可活 動磁體4對應，第二磁體71、72、73以及第三磁體11沿周向均勻間隔設置在鑰匙6的外圓 柱面內，但由于第二磁體71、72、73以及第三磁體11被封閉在鑰匙6中，因此在外觀上無法 辨別這些磁體在鑰匙6上的安裝位置。當然，無論是實施例1還是實施例2，各第一磁體3 或可活動磁體4的安裝位置均可以在鎖芯2上位于該中心插孔9的孔壁內任意排布。在實施例1或實施例2中，在由以異性磁極的相對設置方式對應設置的第一磁體3 和第二磁體7所組成的一對磁體中，可以采用如圖5 8所示的四種布置方式。在圖5 7 中，由以異性磁極的相對設置方式對應設置的第一磁體3和第二磁體7所組成的一對磁體 中至少有一塊磁體是長度沿鎖芯2軸向延伸的長條形磁體，并且該長條形磁體的正反兩個 磁極是沿鎖芯2徑向分布的。比如，圖5中第二磁體7為長條形磁體，圖6中第一磁體3和 第二磁體7均為長條形磁體，而圖7中第一磁體3則為長條形磁體。而在圖8中，第一磁體 3和第二磁體7的長度均沿鎖芯2徑向延伸。本申請優選圖5 7所示的幾種布置方式，因 為這幾種布置方式可以在第一磁體3和第二磁體7之間產生較大的磁力，從而可減小第一 磁體3和第二磁體7的數量。6
如圖10所示，本發明的磁性鎖一種典型的應用場合是在公路或馬路邊的電樁電 線盒上。目前，電樁電線盒的蓋板14是通過螺紋緊固件安裝在電樁13上，一段時間后由于 螺紋緊固件生銹難以開啟，只能對其進行破壞性拆卸。本發明的這種磁性鎖可以直接安裝 在現有蓋板14的內側，并利用現有蓋板上螺紋緊固件的插入孔作為鑰匙的插口。因此，無 需對現有的蓋板14進行復雜的改造或替換就可以使用本發明的磁性鎖。
權利要求
1.利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖，包括安裝在鎖體⑴內可轉動的鎖芯⑵以及與 軸向設置在該鎖芯(2)上的中心插孔(9)相配合的鑰匙(6)，其特征在于所述鎖芯(2)上 位于該中心插孔(9)的孔壁內固定安裝有多塊第一磁體(3)，鑰匙(6)上與該中心插孔(9) 配合的外圓柱面內固定安裝有多塊當鑰匙(6)正確插入中心插孔(9)后分別與所述各第一 磁體C3)相對應的第二磁體(7)，并且，至少有一部分的第一磁體C3)與其對應的第二磁體 (7)之間為異性磁極的相對設置方式，從而在轉動鑰匙(6)時由這些互相吸引的第一磁體 (3)和第二磁體(7)之間產生使鎖芯O)克服設定的阻力而轉動的驅動力。
2.如權利要求1所述的利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖，其特征在于所述鎖體(1) 的鎖芯安裝腔槽內還設置有導磁的內圓環套筒結構(10)，該內圓環套筒結構(10)的外周 面和內周面分別與鎖芯(2)的中心插孔(9)的孔壁以及所述鑰匙(6)的外圓柱面配合從而 使該內圓環套筒結構(10)既作鎖芯O)的轉軸又兼作鑰匙(6)的插孔。
3.如權利要求2所述的利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖，其特征在于所述內圓環套 筒結構(10)的外周面上還開有至少一個凹槽(8)，所述鎖芯⑵上位于該中心插孔(9)的 孔壁內分別安裝有在磁性鎖處于鎖定狀態時卡入對應凹槽(8)內的徑向可活動磁體G)， 鑰匙(6)上與該中心插孔(9)配合的外圓柱面內固定安裝有將鑰匙(6)正確插入中心插 孔(9)后分別與所述各可活動磁體以同性磁極的相對設置方式對應設置的第三磁體 (11)。
4.如權利要求1、2或3所述的利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖，其特征在于在由以 異性磁極的相對設置方式對應設置的第一磁體C3)和第二磁體(7)所組成的一對磁體中， 至少有一塊磁體是長度沿鎖芯(2)軸向延伸的長條形磁體，并且該長條形磁體的正反兩個 磁極是沿鎖芯(2)徑向分布的。
全文摘要
本發明公開了一種利用磁力驅動鎖芯轉動的磁性鎖。該磁性鎖包括安裝在鎖體內可轉動的鎖芯以及與軸向設置在該鎖芯上的中心插孔相配合的鑰匙，所述鎖芯上位于該中心插孔的孔壁內固定安裝有多塊第一磁體，鑰匙上與該中心插孔配合的外圓柱面內固定安裝有多塊當鑰匙正確插入中心插孔后分別與所述各第一磁體相對應的第二磁體，并且，至少有一部分的第一磁體與其對應的第二磁體之間為異性磁極的相對設置方式，從而在轉動鑰匙時由這些互相吸引的第一磁體和第二磁體之間產生使鎖芯克服設定的阻力而轉動的驅動力。這種磁性鎖結構簡單，除造鎖廠家外的其他人既無法弄清各第一磁體和第二磁體的分布位置即對應關系，也不知道究竟需要多大的磁力才能開啟磁性鎖，因此能夠產生很好的防盜效果。
文檔編號E05B65/52GK102052016SQ20111000558
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者任海清 申請人:任海清