分解零件简化结构在电子锁中的运用

摘要：本文通过对阴极电子锁工作原理和生产中出现的问题进行分析并对产品进行改善验证，得出结论满足客户的设计要求。

关键词：电子锁；制动；磁力

1. 引言

我公司根据国外客户要求，研发并生产了一款电子阴极锁。根据相应法规和客户具体要求，这款锁主要要求如下：

(1)性能好：锁在上锁状态时，锁扣能需承受680公斤的静态拉力及80焦耳的撞击测试。目标寿命100万次以上。

(2)功能多：1）要同时适用于左开门和右开门安装；2）能够实现通电上锁（常开）和通电开锁（常闭）调节；3）要有锁状态指示信号。

(3)尺寸小。锁体总长宽高为175.6mm×43mm×24mm：锁腔长宽高只有133mm×22mm×21.6mm；其中旋转制动块活动空间只有15mm×15mm×15mm左右。

(4)结构特殊。与我们常用的锁的制动块为直线往复运动不同，该锁制动块必须要旋转动作。

2. 工作原理简介

该款阴极电子锁工作时，是通电让螺线管产生磁力，使螺线管内芯轴运动后撞击旋转制动块，使旋转制动块转动一定的角度，让旋转制动块让开或阻挡锁扣，实现常闭时开锁和常开时上锁动作，断电时旋转制动块通过扭簧的作用自动回位，实现常闭是上锁和常开时开锁功能。不论在常开还是常闭状态下，通过旋转制动块驱动或释放微动开关弹片，接通上锁或开锁信号指示灯。

常开常闭功能的转换是手动调节旋转制动块的初始位置决定。

3. 产品分析及生产中问题

我公司根据客户的要求，推出的第一代产品工作结构简图如下：

a) 常闭时不通电状态

b) 常闭时通电状态

c) 常开时不通电状态

d) 常开时通电状态

1-芯轴复位弹簧 2-.芯轴 3-螺线管组件

4-锁体 5-锁扣 6-旋转制动块 7-微动开关

在生产中，出现的问题主要如下：

（1）旋转制动块结构复杂（如右图），经常会出现与锁体、锁扣干涉现象。为了减少该现象发生，需对精密铸造的锁体、锁扣等增加整形和机械加工工序，同时提高了旋转制动块的加工精度，增加了生产周期和成本。

(2)常开和常闭两个状态，通电后对微动开关弹片触动角度不一致，偶尔会在部分产品中出现锁状态信号不正常情况。

(3)芯轴的端部的心轴复位弹簧，仅仅是常开常闭调节时避免心轴落下时，导致不能调节的状况。在锁正常工作时，对旋转制动块的推动力起反作用力。

4. 产品改善及验证效果

通过对上述现象的分析，改善后产品结构简图如下：

e)常闭时不通电状态f)常闭时通电状态

g)常开时不通电状态 h)常开时通电状态

8-上旋转制动块 9-.下旋转制动块

10-新微动开关

因为通常锁的制动块采用一个整体，这里最主要改动是将旋转制动块分为上下两个部分（如下图）。同时配合此改动，将相关零部件做了相应改动和更换。

上旋转制动块 下旋转制动块

主要优点如下：

(1)分开后的制动块结构相对简单，加工方便；对配合件精度要求降低，能有效的避免旋转制动块与锁扣、锁体干涉。

(2)微动开关弹片的触发和释放仅与下旋转制动块转动角度有关。不分常开常闭状态；避免了原先常开、常闭两种状态触发角度不一致问题。

(3)芯轴推动下旋转制动块，不接触上旋转制动块；常开常闭状态转换时，下旋转制动块不动，仅转动上旋转制动块。芯轴不论在什么位置对常开常闭状态转换都不发生影响，所以原来结构中的芯轴复位弹簧就不发生作用。故将其去掉。

产品设计方案优化后，经过我们和客户各项测试，达到客户的要求。同时减少了锁体、锁扣等零部件的加工工序、缩短了加工工时。在成品组装中的不良现象明显降低。组装效率提高。

5. 结论

在狭小空间的结构设计中，往往是采用尽量少的零部件数量来达到使用功能，如果功能要求复杂，势必会导致零部件结构复杂，会带来一系列的不利影响。但通过对该款电子锁的研究分析及应用，适当的拆分零件不仅能简化零件结构，而且能简化生产加工工艺工序、提高生产效率，提升产品的性能、节约成本等优点。(End)