CN101811528A - 机车电子式龙头锁 - Google Patents

Abstract

一种机车电子式龙头锁，包括：一机箱、一传动组、一锁芯、一组感应器及一电路板。该传动组由一致动器、一第一齿轮、第二齿轮及一滑块组成，各组件之间以啮合传动的关系配置于该机箱中。该锁芯与该滑块组接，且穿设作动于该机箱中。在机车的一主控制芯片控制电路板，使由传动组带动锁芯呈进出作动状态，若在锁芯进出时滑块压掣到前感应器，则电路板可判断上锁的锁芯到达定位；若滑块压掣到后感应器，则电路板可判断解锁的锁芯到达定位。

Description

机车电子式龙头锁

技术领域

本发明涉及一种锁，尤其涉及一种机车龙头专用的电子式龙头锁。

背景技术

近几年许多汽车制造商皆以将PKE(Passive Keyless Entry)系统搭配电子式方向盘锁(Electric Steering Lock)应用于新开发的车种上，以方便使用者能够免去从口袋掏出钥匙的不方便及加强防盗的功能。

类似观念的模块也渐渐应用在两轮的机车或相类似的交通工具上，然而其龙头锁却仍旧为传统机械式的，不似汽车有对应的电子式方向盘锁。现今市面上机车的PKE系统，在ECU完成Key Fob芯片认证后，需由手动旋转开锁转盘或其它手动方式驱动锁头机械构件，其锁头动作原理与传统插入钥匙后转动开锁的机械式龙头锁是相类似的，相当于把钥匙固定于扭转开关的内部，而且目前尚无任何有关以电子式驱动的机车龙头锁的产品被应用或制造出来。

发明内容

因此，本发明的主要目的，是在于提供一种电子式机车专属的龙头锁，在使用者机车停放后，将把手转向一侧按压到定位开关后，再按压上锁、解锁按钮(上锁、解锁按钮为同一颗)后，该电子式机车专属的龙头锁将锁芯插入于该龙头栓的栓孔中。在解锁时，只要轻触上锁、解锁按钮即可使该龙头锁的锁芯退出该栓孔，使用者即可转动把手。

为达到上述的目的，本发明提供一种机车电子式龙头锁，包括：

一机箱，其内具有一第一空间及第二空间，于该第二空间的前端具有一穿孔与一位于穿孔上方的置放空间，后端具有一凹槽；

一传动组，由一致动器、一第一齿轮、第二齿轮及一滑块组成，且各组件彼此之间以啮合传动的关系配置于该第一及第二空间里；

一锁芯，与该滑块组接，且穿设作动于该第二空间及穿孔中；

一组传感器，由前感应器及后感应器组成，该前感应器配置于该穿孔上方的置放空间，而后感应器配置在该凹槽中；

一电路板，配置于该机箱底部，与该致动器及主控制芯片电性连结；

其中，在主控制芯片控制电路板，使由传动组带动锁芯呈进出作动状态，在锁芯进出时滑块压掣到前感应器，即表示上锁的锁芯到达定位；若压掣到后感应器表示解锁的锁芯到达定位。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的机车电子式龙头锁结构分解示意图；

图2为本发明的机车电子式龙头锁结构组合立体外观示意图；

图3为本发明的使用状态(一)示意图；

图4为本发明的使用状态(二)示意图；

图5为本发明的龙头锁的锁芯被推出动作示意图；

图6为本发明的龙头锁的锁芯被拉回动作示意图；

图7为本发明的另一实施例的龙头锁结构剖视示意图；

图8为本发明的另一实施例的龙头锁结构动作示意图；

图9为本发明的上锁控制流程示意图；

图10为本发明的解锁控制流程示意图。

其中，附图标记

机箱1              箱体11

隔板111            第一空间112

第二空间113        内壁114

第一组凹陷部115    第二组凹陷部116

凸块117            嵌槽118

穿孔119            凹槽120

置放空间1201       前盖12

嵌条121            凸出部122

嵌条123            通孔124

上盖13             底盖14

容置空间141        围墙142

缺口143            传动组2

致动器21           转轴211

蜗杆212            第一齿轮22

轴心221            小齿轮222

第二齿轮23         长轴心231

偏心轴232          置放槽233、234

滑块24             开孔241

组接槽242          锁芯3

柱状体31           轴部32

传感器4            前感应器41

后感应器42         电路板5

连接器51           机车龙头10

把手101            龙头栓102

栓孔103            缺口104

挡片105            定位开关20

前磁铁30           后磁铁40

霍尔感应器50       按钮6

步骤100～112       步骤200～208

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1、图2，为本发明的机车电子式龙头锁结构分解及组合立体外观示意图。如图所示：本发明的机车电子式龙头锁，包括：一机箱1、一传动组2、一锁芯3、一组感应器4及一电路板5。

该机箱1，具有一箱体11、一前盖12、一上盖13及一底盖14组成。该箱体11内具有一隔板111，该隔板111将箱体11内部区隔有一第一空间112及一第二空间113，该等二空间112、113以供组装传动组2及一组感测单元4。该隔板111与对应的第一空间112的内壁114上缘具有供该传动组2的轴心组装及转动的第一组凹陷部115、第二组凹陷部116。前述的第一空间112前端延设有二凸块117，该二凸块117上各具有一嵌槽118，在前述的第二空间113前端具有供传动组2的锁芯3穿过的穿孔119，该穿孔119对应的第二空间113内具有一置放空间1201及一凹槽120。该前盖12以组接于该箱体11的前端，其上一侧具有一嵌条121，另一侧具有一凸出部122，该凸出部122一侧具有一嵌条123，该嵌条121、123嵌接于该嵌槽118中，再于该凸出部122上设有一对应该穿孔119的通孔124。该上盖13在传动组2组装于该箱体11内部后，该上盖13盖接于该箱体11上方，固定传动齿轮组与封闭箱体。该底盖14安装于该箱体11底部，内具有一容置空间141，该容置空间141供配置一电路板5，且该底盖14的围墙142上设有一缺口143，该缺口143供电路板5上的连接器51外露。

该传动组2，由一致动器21、一第一齿轮22、第二齿轮23及一滑块24。该致动器21为一马达，以配置于该第一空间112中，该致动器21设有一转轴211，该转轴211延伸有一蜗杆212。该第一齿轮22两侧面设有同圆心的轴心221，该轴心221跨至于该隔板111与该内壁114上缘的第二组凹陷部116上，使该第一齿轮22位于该第一空间112中与该蜗杆212啮合配置，而其一轴心221一端设有一小齿轮222，该小齿轮222位于该第二空间113里。该第二齿轮23一侧具有一长轴心231，该长轴心231跨至于该隔板111与该内壁114上缘的第一组凹陷部115上，使该第二齿轮23位于该第二空间113里与该小齿轮222啮合配置，且该第二齿轮23的另一侧面上设有一偏心轴232，该偏心轴232带动滑块24作动。该滑块24上设有一开孔241，该开孔241供偏心轴232穿入后，使该偏心轴232在开孔241内移动来带动滑块24作动，该滑块24前端具有一呈T字形组接槽242，该组接槽242用以接合该锁芯3。

该锁芯3配置于该穿孔119及该通孔124中，其上具有一柱状体31，该柱状体31一端具有一呈T字形的轴部32，该轴部32接合在该组接槽242中。

该组传感器4由前感应器41及后感应器42组成，该前感应器41配置于该穿孔119上方的置放空间1201，而后感应器42配置在该凹槽120中。在滑块24被带动压掣到前感应器时41，该前感应器41输出一信号至电路板5上，该电路板5即停止致动器21转动，同时判断该锁芯3已被推出到达定位。在滑块24被带时，压掣到后感应器42，该后感应器42输出一信号至电路板5上，该电路板5即停止致动器21转动，同时判断该锁芯3以被拉回原位。在本图式中，该前、后感应器为极限开关。

该电路板5，配置于该箱体11及底盖14之间，其上具有传统控制传动组2动作及接收前、后感应器41、42回传信号而令传动组2停止动作的控制电路，以及一连接器51，该连接器51供插接外部按钮(图中未示)。当传动组2将锁芯3推出时，若超过设定时间，使电路板5未接收到前感应器41所回传信号时，表示锁芯3未被完全推出或受某物阻挡，此时电路板5会产生警示告知使用者并退回。同样地，在该传动组2将锁芯3拉回时，若超过设定时间，使电路板5未接收到后感应器42所回传信号时，表示锁芯3无法完全拉回时，该电路板5会产生警示告知使用者。在本图式中，该警示为声音或灯光。

请参阅图3、图4、图5、图6，为本发明的使用状态(一)、(二)及龙头锁的锁芯被推出及拉回动作示意图。如图所示：在本发明的龙头锁在使用时，将该龙头锁固定于该机车龙头10的一侧，于该机车龙头10上具有一受把手101连动的龙头栓102，该龙头栓102上具有一供锁芯3穿入的栓孔103，于该栓孔103一侧的龙头栓102上开设有一ㄇ形缺口104，该机车龙头10上设有一限制该缺口104移动范围的挡片105，该挡片105上设有一定位开关20，同时在机车龙头10上设有一按钮6，该定位开关20及按钮6通过传导线(或排线)与该电路板5的连接器51电性连结。

当使用者在停放机车后，将把手101转动时即带动龙头栓102转动，在龙头栓102转动时，该缺口104一侧压掣到定位开关20时，该定位开关20回传信号给电路板5，告知启动致动器21的条件已完成，而后使用者只需按压车上按钮6电路板5就会启动致动器21，致使蜗杆212转动带动第一齿轮22，让小齿轮222带动第二齿轮23，使第二齿轮23一侧面的偏心轴232作动带动滑块24将锁芯3推出，在锁芯3被推出并插入于该栓孔103中，此时该滑块24压掣到前感应器41，该前感应器41输出一信号至电路板5上，该电路板5即停止致动器21转动，同时判断该锁芯3已被推出到达定位。在该锁芯3推出时，若超过设定时间，使电路板5未接收到前感应器41所回传信号时，表示锁芯3未被完全推出或受某物阻挡，该电路板5会产生警示告知使用者，并将锁芯3拉回起始位置，此时使用者就必须再注意机车龙头10是否有定位并重新启动龙头锁。

续，当使用者在解锁时使用者只需按压车上按钮6，经电路板5启动致动器21，致使蜗杆212反转动带动第一齿轮22，让小齿轮222带动第二齿轮23，使第二齿轮23一侧面的偏心轴232带动滑块24将锁芯3拉回，在锁芯3被拉回脱离栓孔103后，在该滑块24压掣到后感应器42，该后感应器42输出一信号至电路板5上，该电路板5即停止致动器21转动，同时判断该锁芯3已被拉回到达原位。在该锁芯3被拉回过程中，若超过设定时间未压掣到后感应器42时，使该后感应器42无信号回传时，即表示锁芯3未被拉回定位，该电路板5会产生警示告知使用者，此时使用者可再尝试重新启动龙头解锁。

请参阅图7、图8，为本发明的另一实施例的龙头锁结构剖视及动作示意图。本实施例与前图大致相同，所不同处在于该第二齿轮23上设有两个置放槽233、234，于该置放槽233、234中各配置有一前磁铁30及后磁铁40。另在电路板5对应第二齿轮23的位置上电性连结有一霍尔感应器(Hall sensor)50。

当上锁时，该锁芯3被推出，使该霍尔感应器(Hall sensor)50感应到前磁铁30的磁力时，即表示锁芯3已被完全推出。若锁芯3被推出，而霍尔感应器(Hall sensor)50再设定时间内未感应到前磁铁30的磁力，输出一信号给电路板5，该电路板5将产生警示告知使用者。

当解锁时，该锁芯3被拉回，使该霍尔感应器(Hall sensor)50感应到后磁铁40的磁力时，即表示锁芯3已被完全拉回。若锁芯3未被拉回，使霍尔感应器(Hall sensor)50再设定时间内未感应到后磁铁40的磁力时，输出一信号给电路板5，该电路板5将产生警示告知使用者。

请参阅图9，为本发明的上锁控制流程示意图。如图所示：本发明的电子式龙头锁以搭配机车PKE系统，当机车主控单元ECU认证辨识由Key Fob所发出的信号来控制。

首先，在使用者将机车把手向左转后，由步骤100，判断是否送出上锁指令。若判断有上锁指令，则进入步骤102。

步骤102，判断龙头把手是否至于正确位置(开关20动作)。若判断把手不在正确位置，则进入步骤104，表示把手转向位置错误。若判断把手位置正确时，则进入步骤106中，启动致动器转动。

在致动器被启动后，进入步骤108判断锁芯被推出后，是否有压掣到前感应器或者前磁铁被霍尔感应器感应到。若判断有压掣到前感应器，或者前磁铁有被霍尔感应器感应到，进入步骤110，上锁灯被点亮，即表示锁芯到达定位。若超过时间并判断未有压掣到前感应器，或者前磁铁未被霍尔感应器感应到时，进入步骤112，上锁灯呈闪烁，即表示锁芯未定位，同时将锁芯拉回起始位置。

请参阅图10，本发明的解锁控制流程示意图。如图所示：

首先，步骤200，判断是否有解锁指令。若判断有解锁指令，则进入步骤202，启动致动器，再进入步骤204。

进入步骤204，判断锁芯被拉回后，是否有压掣到后感应器或者后磁铁被霍尔感应器感应到。若判断有压掣到后感应器，或者后磁铁有被霍尔感应器感应到，进入步骤206，解锁灯被点亮，即表示锁芯回到定位。若判断未有压掣到后感应器，或者后磁铁未被霍尔感应器感应到时，进入步骤208，解锁灯呈闪烁，即表示锁芯未定位。

进一步，在于本发明的致动器(马达)21的转轴211使用蜗杆212，该蜗杆212具有自锁功能可避免锁芯3被外力推回，以达有自锁功能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种机车电子式龙头锁，以配置于机车龙头一侧，在把手向一侧转动后压掣定位开关，在按压机车龙头上的按扭，在机车主控芯片的控制下使龙头锁自动上锁或解锁，其特征在于，该机车电子式龙头锁包括：

一机箱，其内具有一第一空间及第二空间，于该第二空间的前端具有一穿孔，后端具有一凹槽，并于该穿孔上方具有一置放空间；

一传动组，由一致动器、一第一齿轮、第二齿轮及一滑块组成，且各组件彼此之间以啮合传动的关系配置于该第一及第二空间里；

一锁芯，与该滑块组接，且穿设作动于该第二空间及穿孔中；

一组传感器，包括前感应器及后感应器，该前感应器配置于该穿孔上方的置放空间，而后感应器配置在凹槽中；

一电路板，配置于该机箱底部，与该致动器及主控制芯片电性连结；

其中，该主控制芯片控制电路板，使由传动组带动锁芯呈进出作动状态，若锁芯进出时滑块压掣到前感应器，该电路板可判断上锁的锁芯到达定位；若压掣到后感应器，该电路板可判断解锁的锁芯到达定位。

2.根据权利要求1所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该机箱具有一箱体、一前盖、一上盖及一底盖，该箱体内具有一隔板，该隔板将箱体内区隔成一第一空间及一第二空间，该隔板与对应的第一空间的内壁上缘具有第一组及第二组凹陷部；该第一空间前端延设有二凸块，该二凸块上各具有一嵌槽；该前盖以组接于该箱体的前端，其上一侧具有一嵌条，另一侧具有一凸出部，该凸出部一侧具有一嵌条，该嵌条嵌接于该嵌槽中，于该凸出部上设有一对应该穿孔的通孔；该上盖组装于该箱体上方；该底盖锁接于该箱体底部，该底盖内具有一容置空间，该底盖的围墙上设有一缺口。

3.根据权利要求2所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该致动器为一马达，以配置于该第一空间中，该致动器设有一转轴，该转轴延伸有一蜗杆。

4.根据权利要求3所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该第一齿轮两侧面设有同圆心的轴心，该轴心跨至于该隔板与该内壁上缘的第二组凹陷部上，使该第一齿轮位于该第一空间中与该蜗杆啮合配置，而其一轴心一端设有一小齿轮，该小齿轮位于该第二空间内。

5.根据权利要求4所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该第二齿轮一侧具有一长轴心，该长轴心跨至于该隔板与该内壁上缘的第一组凹陷部上，使该第二齿轮位于该第二空间里与该小齿轮啮合配置，且该第二齿轮的另一侧面上设有一偏心轴。

6.根据权利要求5所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该滑块上设有一开孔，该开孔供该偏心轴穿入，该偏心轴在开孔内移动来带动滑块作动，该滑块前端具有一呈T字形组接槽。

7.根据权利要求6所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该锁芯上具有一柱状体，该柱状体一端具有一呈T字形的轴部，该轴部以接合在该组接槽中。

8.根据权利要求1所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该前感应器和/或后感应器为极限开关。

9.根据权利要求8所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该锁芯在进出时，若该滑块在设定时间内未压掣到前感应器或后感应器，该电路板会产生警示告知使用者，该警示为声音或灯光。

10.根据权利要求1所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，电路板上还包括有一与主控芯片电性连结的连接器。

11.一种机车电子式龙头锁，以配置于机车龙头一侧，在把手向一侧转动后自动压掣定位开关，再按压机车龙头上的按钮，在机车主控芯片的控制下使龙头锁自动上锁或解锁，其特征在于，该机车电子式龙头锁包括：

一机箱，其内具有一第一空间及第二空间，于该第二空间的前端具有一穿孔；

一传动组，包括一致动器、一第一齿轮、第二齿轮及一滑块，且各组件彼此之间以啮合传动的关系配置于该第一及第二空间里，该第二齿轮上配有一前磁铁及一后磁铁；

一锁芯，与该滑块组接，且穿设作动于该第二空间及该穿孔中；

一电路板，配置于该机箱底部，与该致动器及主控制芯片电性连结，该电路板对应该第二齿轮的位置上电性连结有一感应器；

其中，该主控制芯片控制电路板，使由传动组带动锁芯呈进出作动状态，若锁芯进出时该前磁铁被感应器感应到，该电路板可判断上锁的锁芯到达定位；若后磁铁被感应器感应到，该电路板可判断解锁的锁芯到达定位。

12.根据权利要求11所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该机箱具有一箱体、一前盖、一上盖及一底盖，该箱体内具有一隔板，该隔板将箱体内区隔成一第一空间及一第二空间，该隔板与对应的第一空间的内壁上缘具有第一组及第二组凹陷部；该第一空间前端延设有二凸块，该二凸块上各具有一嵌槽；该前盖以组接于该箱体的前端，其上一侧具有一嵌条，另一侧具有一凸出部，该凸出部一侧具有一嵌条，该嵌条嵌接于该嵌槽中，于该凸出部上设有一对应该穿孔的通孔；该上盖组装于该箱体上方；该底盖锁接于该箱体底部，该底盖内具有一容置空间，该底盖的围墙上设有一缺口。

13.根据权利要求12所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该致动器为一马达，以配置于该第一空间中，该致动器设有一转轴，该转轴延伸有一蜗杆。

14.根据权利要求13所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该第一齿轮两侧面设有同圆心的轴心，该轴心跨至于该隔板与该内壁上缘的第二组凹陷部上，使该第一齿轮位于该第一空间中与该蜗杆啮合配置，而其一轴心一端设有一小齿轮，该小齿轮位于该第二空间内。

15.根据权利要求14所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该第二齿轮一侧具有一长轴心，该长轴心跨至于该隔板与该内壁上缘的第一组凹陷部上，使该第二齿轮位于该第二空间里与该小齿轮啮合配置，且该第二齿轮的另一侧面上设有一偏心轴及置放前后磁铁的置放槽。

16.根据权利要求15所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该滑块上设有一开孔，该开孔供该偏心轴穿入，该偏心轴在开孔内移动来带动滑块作动，该滑块前端具有一呈T字形组接槽。

17.根据权利要求16所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该锁芯上具有一柱状体，该柱状体一端具有一呈T字形的轴部，该轴部以接合在该组接槽中。

18.根据权利要求11所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该感应器为霍尔感应器。

19.根据权利要求18所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，该锁芯进出时，若该前后磁铁在设定时间内未被感应器感应到，该电路板会产生警示告知使用者，该警示为声音或灯光。

20.根据权利要求11所述的机车电子式龙头锁，其特征在于，电路板上还包括有一与主控芯片电性连结的连接器。

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