改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，該吸附鐵板于接近兩端的位置，以一定位組件定位在一裝設(shè)體上，且其吸附面的中央?yún)^(qū)域呈低于水平面0.06mm至0.26mm的凹部，以形成中央?yún)^(qū)域低于兩端的非水平凹弧面；借此，本發(fā)明摒除傳統(tǒng)電磁門鎖以增加電流或增加電磁鐵與吸附鐵板的吸附面積方式來提升對電磁門鎖的吸力，而是運用材料力學(xué)的梁的彎曲應(yīng)變原理設(shè)計該吸附鐵板，形成具有彎弧內(nèi)應(yīng)力，使得電磁鐵在維持一般電流時，即可提升電磁門鎖的拉力值，達到節(jié)能省電并可增進門禁安全的功效。
【專利說明】改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)一種電磁門鎖，尤指一吸附鐵板的吸附面呈非水平凹弧面結(jié)構(gòu)，形成具有彎弧內(nèi)應(yīng)力。
【背景技術(shù)】
[0002]在門禁監(jiān)控的系統(tǒng)中，電磁門鎖的使用已非常普遍；如圖1所示，目前的電磁門鎖10大多采用電磁鐵11加吸附鐵板12的結(jié)構(gòu)型式，該電磁鐵11設(shè)在門框15上，該吸附鐵板12則裝設(shè)門板14相對位置，當(dāng)電磁鐵11通電產(chǎn)生電磁吸力，將吸附鐵板12吸住，則電磁門鎖10形成閉鎖狀態(tài)(LOCK)，當(dāng)電磁鐵11斷電時電磁吸力消失，吸附鐵板12將可脫離電磁鐵11，則電磁門鎖10形成開鎖狀態(tài)(UNLOCK)。
[0003]次者，傳統(tǒng)的吸附鐵板12的構(gòu)造及結(jié)合方式，如圖2?圖4所示，其吸附面121呈平直形狀，且設(shè)有一個或二個定位孔122，借由螺絲123及相關(guān)配件124定位在一裝設(shè)體13上，圖2所示的裝設(shè)體13呈盒狀體，其如圖1A所示，該裝設(shè)體13上設(shè)有數(shù)個固定孔125，利用數(shù)個螺絲126將其固定在門板14上，但不限定于此，基本上裝設(shè)體13會因應(yīng)不同須求設(shè)成各種型體，也可以如圖1B所示，直接是以門板14為裝設(shè)體13，利用螺絲123及相關(guān)配件124將該吸附鐵板12定位，但不論是何種形狀的裝設(shè)體13，其與吸附鐵板12的結(jié)合方式都相同，即其吸附面121呈水平的平整面，例如:US Patent N0.4，487，439是揭示一顆螺絲及一個定位孔，而US Patent N0.4，652，028則揭示二顆螺絲及二個定位孔。
[0004]但查，這種行之多年的結(jié)構(gòu)，其思維都在于該吸附鐵板12的吸附面121要平整，如此才能與電磁鐵11的磁力面貼靠，達到最佳密合狀態(tài)，拉力也就會愈好，而且定位孔122及螺絲123大部分都裝設(shè)在中間區(qū)域，但發(fā)明人不斷研究后發(fā)現(xiàn)，電磁鐵11通電后其磁通密度(B)是在兩端的區(qū)域(A)較強，中間反而是磁通密度(B)較弱的地方。如此一來，如圖4及圖5A、圖5B所示，當(dāng)門板14施加拉力于吸附鐵板12時，其作用力(F)是位集中于中間的螺絲123，由該螺絲123拉引該吸附鐵板12，此時吸附鐵板12中間會受力而變形彎曲如圖5B中C所指的虛線，而吸附鐵板12中間一彎曲變形則會牽動到兩側(cè)的吸力作用，亦即，當(dāng)吸附鐵板12中間一彎曲變形，吸附面121將與電磁鐵11脫離，實驗結(jié)果，當(dāng)電磁鐵施予500mA電流及12V電壓時，對長度185mm厚度15mm的吸附鐵板12，當(dāng)拉力值至400?500磅時，吸附鐵板就易被拉開；雖然業(yè)者都聲稱其拉力值可至600磅，但往往500磅拉力不到就被拉開，因此，現(xiàn)有電磁門鎖如要增加吸附鐵板12的吸附力，就必須加強電磁鐵11的電流或吸附鐵板與電磁鐵11的吸附面積，如此將形成能源的浪費或增加了使用的材料及運輸費用；是以，傳統(tǒng)吸附鐵板12的結(jié)構(gòu)及定位方式，尚有改善空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其具有使其在電磁鐵的電流或吸附鐵板與電磁鐵間的吸附面積不變下，可以增進其拉力值10%以上，進而達到節(jié)省能源并可確保門禁安全的功效。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，包括:
[0008]一電磁鐵；一吸附鐵板，其具備一吸附面，該吸附面設(shè)在該電磁鐵的對應(yīng)面，且該吸附鐵板被定位在一裝設(shè)體上；其特征在于:
[0009]該吸附鐵板于接近兩端部的位置，以一定位組件定位在該裝設(shè)體上，且該吸附面的中央?yún)^(qū)域呈低于水平面0.06mm至0.26mm的凹部，并由該凹部朝兩端方向形成弧面，以形成中央?yún)^(qū)域低于兩端部的非水平凹弧面；
[0010]借此，當(dāng)該吸附鐵板被該電磁鐵所產(chǎn)生的磁力吸附時，該非水平凹弧面被迫變形而貼靠該電磁鐵；且當(dāng)該裝設(shè)體朝該電磁鐵反方向拉動時，該吸附鐵板兩端于受到該定位組件拉力之處，是對應(yīng)于該電磁鐵兩端位置，且尚須克服該吸附鐵板的彎弧內(nèi)應(yīng)力，進而得以提升該吸附鐵板的拉力值。
[0011]借助上揭技術(shù)手段，本發(fā)明摒除傳統(tǒng)電磁門鎖是以增加電流或吸附鐵板與電磁鐵的吸附面積方式來提升對電磁門鎖的吸力，而是利用該吸附面的凹弧設(shè)計，于吸附鐵板受到拉力時借彎弧內(nèi)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使得電磁鐵在維持一般電流時，即可提升電磁門鎖的拉力值，達到節(jié)能省電并可增進門禁安全的功效。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，其具有使其在電磁鐵的電流或吸附鐵板與電磁鐵間的吸附面積不變下，可以增進其拉力值10%以上，進而達到節(jié)省能源并可確保門禁安全的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]圖1是現(xiàn)有電磁門鎖的裝設(shè)示意圖。
[0015]圖1A是現(xiàn)有一種裝設(shè)體分解立體圖。
[0016]圖1B是現(xiàn)有另一種裝設(shè)體分解立體圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有電磁門鎖的分開立體圖。
[0018]圖3是現(xiàn)有電磁門鎖的吸附立體圖。
[0019]圖4是現(xiàn)有電磁門鎖吸附的剖視圖。
[0020]圖5A是現(xiàn)有電磁門鎖的吸附鐵板受吸力分布圖。
[0021]圖5B是現(xiàn)有電磁門鎖的吸附鐵板受拉力的變形圖。
[0022]圖6是本發(fā)明吸附鐵板第一實施例分解立體圖。
[0023]圖7是本發(fā)明吸附鐵板第一實施例組合立體圖。
[0024]圖8是本發(fā)明吸附鐵板第一實施例組合剖視圖。
[0025]圖9是本發(fā)明吸附鐵板第二實施例分解立體圖。
[0026]圖10是本發(fā)明吸附鐵板第二實施例組合立體圖。
[0027]圖11是本發(fā)明吸附鐵板第二實施例組合剖視圖。
[0028]圖12是本發(fā)明較佳實施例的剖視圖。(磁鐵與鐵板吸合中)
[0029]圖13是本發(fā)明吸附鐵板結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0030]圖13A是圖13中的部分放大圖。
[0031]圖14A是本發(fā)明吸附鐵板受吸力分布圖。[0032]圖14B是本發(fā)明吸附鐵板受拉力變形圖。
[0033]圖15是本發(fā)明的拉力值測試曲線圖。
[0034]圖中標(biāo)號說明:
[0035]14 門板
[0036]15 門框
[0037]20電磁鐵
[0038]30吸附鐵板
[0039]31吸附面
[0040]32凹部中心
[0041]33非水平凹弧面
[0042]34A定位面
[0043]34B定位孔
[0044]40裝設(shè)體
[0045]41 嵌槽
[0046]42 螺孔
[0047]43封邊蓋體
[0048]44 螺絲
[0049]45 凹孔
[0050]46 彈簧
[0051]50定位組件
[0052]50A 扣件
[0053]50B埋頭螺栓
[0054]60電磁門鎖
【具體實施方式】
[0055]首先，請參閱圖6?圖14B所示，本發(fā)明電磁門鎖60其較佳實施例包含:
[0056]一電磁鐵20 ;—吸附鐵板30，其具備一吸附面31，該吸附面31設(shè)在該電磁鐵20的對應(yīng)面，且該吸附鐵板30被定位在一裝設(shè)體40上。
[0057]請參閱圖12所示，其揭示本發(fā)明的電磁鐵20及吸附鐵板30的吸持剖視圖；其中，該電磁鐵20固定在門框15，而，吸附鐵板30設(shè)在一裝設(shè)座40上，且該裝設(shè)座40設(shè)在門板14上。本實施例中的電磁門鎖60與先前技術(shù)中的電磁門鎖10的裝設(shè)方式，基本上相同，因此細(xì)節(jié)上容不贅述。至于，該電磁鐵20因非本發(fā)明的主要特征，且屬先前技(Prior Art),容不贅述。再者，本發(fā)明所揭露的裝設(shè)體40，并不限于下述的型體，其可依需求設(shè)成各種型體，也可以直接是以門板14為裝設(shè)體，以供該吸附鐵板30定位。
[0058]而本發(fā)明最主要特征在于該吸附鐵板30的結(jié)構(gòu)設(shè)計，基本上可由圖12?圖14A、圖14B所揭示者作說明，本發(fā)明重要的兩項特征為:該吸附鐵板30被拉力(F)作動的位置，及吸附面31呈現(xiàn)非水平凹弧面33的結(jié)構(gòu)。亦即，該吸附鐵板30于接近兩端部的位置，以一定位組件50定位在該裝設(shè)體40上，且吸附面31呈非水平凹弧面33。
[0059]由圖13及13A所揭示，該非水平凹弧面33低于水平面(L) 一段深度(d)，該深度(d)于凹部32為相對低點，朝兩端方向形成弧面，此處所述的水平面(L)指以該吸附鐵板30兩端部最高位置拉一條線所構(gòu)成的虛擬直線。至于該非水平凹弧面33的成型，包括以壓彎、整形、沖壓、刨銑等加工方式完成的凹弧面33，該吸附鐵板30即可具有彎弧內(nèi)應(yīng)力。借此，當(dāng)吸附鐵板30接觸電磁鐵20時，因電磁鐵20瞬間吸磁力很強，導(dǎo)致具有彎弧內(nèi)應(yīng)力的吸附鐵板30會被其吸磁力吸引而迅速變形貼靠，如圖12所示的狀態(tài)。
[0060]本發(fā)明上揭非水平凹弧面33，其目的在于運用吸附鐵板30的彎弧內(nèi)應(yīng)力，圖14A揭示該電磁鐵20對于該吸附鐵板30的磁通密度(B)分布圖，其原因已于先前技術(shù)中說明，不再贅述。如將圖14A、圖14B與圖5A、圖5B對比即可發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的定位組件50設(shè)于該吸附鐵板30的二端部，其二端的間未有任何定位組件，亦即本發(fā)明的拉力(F)設(shè)在該磁通密度(B)較強的區(qū)域(A)，這一設(shè)計恰與先前技術(shù)中，將拉力(F)設(shè)在中間磁通密度(B)較弱區(qū)域，完全相反。但，如僅是將拉力位置改變，并無效果。于是發(fā)明人進一步實驗，將吸附鐵板30的吸附面31設(shè)成非水平凹弧面33，圖14B是以放大變形弧線來顯示該非水平凹弧面33的變化示意圖，以利說明其借由彎弧內(nèi)應(yīng)力來增加拉力的狀態(tài)。事實上該非水平凹弧面深度(d)如前述在0.06mm~0.26mm即可發(fā)揮較大效果,如果該非水平凹弧面深度(d)過深，則會因該吸附鐵板30的彎弧內(nèi)應(yīng)力過大而產(chǎn)生與電磁鐵20吸附力抵銷的情況，拉力反而下降。因此由材料力學(xué)觀點，該吸附鐵板30猶如一根呈微形狀的梁(beam)，且其兩端又是吸磁力(B)較強的位置，因此當(dāng)定位組件50要將吸附鐵板30拉離電磁鐵20時，除了要克服電磁鐵20的吸磁力(B)外，且同時要克服該吸附鐵板30的#^#形狀所產(chǎn)生于兩端的彎弧內(nèi)應(yīng)力，其系如圖14B所示，由圖(a) — (b) — (c)的依序漸漸變化后，剛開始其兩端的為彎弧內(nèi)應(yīng)力(SI)，然后在拉力(F)持續(xù)加大作用下，會漸漸變化成彎弧內(nèi)應(yīng)力(S2)，直到變化成(c)圖所示的狀態(tài)后，拉力(F)持續(xù)再加大吸附鐵板30才會拉離電磁鐵20的吸附，借由拉力設(shè)在兩端部，再配合中間呈非水平凹弧面33，兩者結(jié)構(gòu)上配合缺一不可，才能具有相輔相乘的功效，據(jù)此，在電磁鐵20輸入電流不變的情況下，本發(fā)明的電磁門鎖60可以增加拉力值10%以上。
[0061]至于，使用何種定位組件50，可依需要設(shè)定，原則上只要能拉住該吸附鐵板30兩端部即可，至于該裝設(shè)體40可包括為盒狀、U型體、L型體、平板體，亦可將上述構(gòu)件埋入門板，或直接以門板14為裝設(shè)體皆可實施，茲以圖6~圖12的一可行實施例說明如后:
[0062]如圖6~圖8所示，本實施例中，該該裝設(shè)體40為一盒狀體，其兩內(nèi)側(cè)緣有軸向嵌槽41，該定位組件50為倒U型扣件50A，且扣件50A兩端底面設(shè)有能嵌入該嵌槽41的凸腳51，借由該扣件50A扣持在該吸附鐵板30兩端所形成的定位面34A，以將該吸附鐵板30定位在該裝設(shè)體40，且于該裝設(shè)體40兩端設(shè)有封邊蓋體43，再者，該吸附鐵板30底面與該裝設(shè)體40中間的凹孔45中設(shè)有一彈簧46。
[0063]如圖9~圖12所示，另一可行實施例中，該裝設(shè)體40其前、后兩側(cè)設(shè)有一螺孔42，該定位組件50為一埋頭螺栓50B，借由該埋頭螺栓50B穿套在該吸附鐵板30兩端的定位孔34B，以將該吸附鐵板30定位在裝設(shè)體40，且于該裝設(shè)體40兩端設(shè)有封邊蓋體43，該封邊蓋體43系以螺絲44予以固定，再者，該吸附鐵板30底面與該裝設(shè)體40中間的凹孔45中設(shè)有一彈簧46。
[0064]為進一步驗證本發(fā)明的效力，茲以185mmX38mmX 15mm的吸附鐵板進行拉力測試，電磁鐵的電流500mA、電壓12V通電后:[0065]
【權(quán)利要求】
1.一種改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，包括: 一電磁鐵； 一吸附鐵板，其具備一吸附面，該吸附面設(shè)在該電磁鐵的對應(yīng)面，且該吸附鐵板被定位在一裝設(shè)體上；其特征在于: 該吸附鐵板于接近兩端部的位置，以一定位組件定位在該裝設(shè)體上，且該吸附面的中央?yún)^(qū)域呈低于水平面0.06mm至0.26mm的凹部，并由該凹部朝兩端方向形成弧面，以形成中央?yún)^(qū)域低于兩端部的非水平凹弧面； 借此，當(dāng)該吸附鐵板被該電磁鐵所產(chǎn)生的磁力吸附時，該非水平凹弧面被迫變形而貼靠該電磁鐵；且當(dāng)該裝設(shè)體朝該電磁鐵反方向拉動時，該吸附鐵板兩端于受到該定位組件拉力之處，是對應(yīng)于該電磁鐵兩端位置，且尚須克服該吸附鐵板的彎弧內(nèi)應(yīng)力，進而得以提升該吸附鐵板的拉力值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝設(shè)體包括為盒狀體、U型體、L型體、平板體或門板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝設(shè)體為一盒狀體，其兩內(nèi)側(cè)緣有直向嵌槽，該定位組件為倒U型扣件，且扣件兩端底面設(shè)有能嵌入該嵌槽的凸腳，借由該扣件扣持在該吸附鐵板兩端所形成的定位面，以將該吸附鐵板定位在該裝設(shè)體，且于該裝設(shè)體兩端設(shè)有封邊蓋體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸附鐵板底面與該裝設(shè)體中間的凹孔中設(shè)有一彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝設(shè)體為一盒狀體，其前、后兩側(cè)設(shè)有一定位孔，該定位組件為一埋頭螺栓，借由該埋頭螺栓穿套在該吸附鐵板兩端的定位孔，以將該吸附鐵板定位在裝設(shè)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝設(shè)體兩端還包括設(shè)有封邊蓋體，該封邊蓋體以一螺絲予以固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進的電磁門鎖的吸附鐵板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸附鐵板底面與該裝設(shè)體中間的凹孔中設(shè)有一彈簧。
【文檔編號】E05C17/56GK103912166SQ201310746351
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月9日
【發(fā)明者】廖奕帆 申請人:廖奕帆