CN106985934B - 一种共享单车用可充电智能飞轮锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共享单车用可充电智能飞轮锁，包括飞轮锁本体，其安装在自行车的芯轴上，花鼓套接在芯轴上，花鼓上固定有辐条，用于支撑轮毂，骑行时，辐条随着轮毂相对于芯轴转动，飞轮安装在花鼓的一侧；还包括控制装置、电机、电池和供电装置，供电装置在自行车骑行过程中产生电流，并将电流通过控制装置传送至电池处，电机由电池处获得动力，对飞轮锁本体的开锁与闭锁进行控制，从而实现飞轮的转动与停止；这样的结构不仅设计隐蔽、可靠、安全性高，安装简单，而且防盗效果好，能够自动开锁上锁。

Description

一种共享单车用可充电智能飞轮锁

技术领域

本发明涉及一种共享单车用可充电智能飞轮锁，属于自行车锁领域。

背景技术

当今社会，环境治理是最重要的课题，其中，空气治理是首要任务。而环保出行是解决环保问题重要途径之一。在日常生活中，短途出行最环保的方式就是自行车，自行车尤其山地车、公路车、特殊材料自行车正越来越受到年轻人的欢迎，同时自行车也逐渐被各年龄段人群作为强身健体的运动工具。

自行车的广泛使用也推进了自行车行业的发展，随着人们生活质量的提高，对自行车的便捷性能等方面的要求也随之提高，相应地，自行车的造价也随之提高，出行时，自行车的防盗成为车主们必须考虑的问题之一。

然而，目前市面上的自行车锁都存在共同的缺点——安全可靠性不强。现有的自行车锁无外乎以下几种：第一种是传统的钢索(铁链)纯机械锁；第二种是安装于车座轴的连体钢索机械锁；这两种自行车锁是最容易被盗窃的，因为其结构简单,并且强度受尺寸和成本影响始终难以达到防盗的要求，只需要一根铁丝和一把剪刀就可以轻松解锁，大大降低了其安全可靠性。

市面上虽然有一些智能车锁满足相应的需求，但是它存在较严重的问题就是安全性和电源持久性。市面上大多数的自行车锁都是锁住辐条，这样的结构设计会让锁暴露在外侧，虽然检修和安装方便，但是容易被破坏，导致安全性低；目前智能锁的供电方式是大多数采用不可充电电池供电，当电量用完之后，必须更换电池才能让其继续工作，电池的更换和及时检修便会浪费很大的财力和人力，造成资源的浪费和单车的使用率低下，还有一种是采用太阳能充电的方式为电池持续提供能量，虽然解决了电池电量有限的问题，但是太阳能电池板易碎，供电不可靠。

发明内容

本发明提供一种共享单车用可充电智能飞轮锁，这样的结构不仅设计隐蔽、可靠、安全性高，安装简单，而且防盗效果好，能够自动开锁上锁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种共享单车用可充电智能飞轮锁，包括飞轮锁本体，其安装在自行车的芯轴上，花鼓套接在芯轴上，花鼓上固定有辐条，用于支撑轮毂，骑行时，辐条随着轮毂相对于芯轴转动，飞轮安装在花鼓的一侧；还包括控制装置、电机、电池和供电装置，供电装置在自行车骑行过程中产生电流，并将电流通过控制装置送至电池处进行存储，电机由电池处获得电源动力同时由控制装置处接收指令，对飞轮锁本体的开锁与闭锁进行控制，实现飞轮的转动与停止；

所述的发电装置包括线圈组件和磁环，线圈组件套接在芯轴上并安装在花鼓内部，与花鼓同轴设置，磁环通过铁壳连接在花鼓内表面，当芯轴转动时，磁环相对线圈组件发生相对转动，在由供电装置、飞轮锁本体和电池构成的闭路电路中形成电流，为电池充电；

所述的飞轮锁本体包括棘爪和施力装置，棘爪布设在飞轮内圈处，施力装置，其由控制装置处得到旋转的驱动力并将此驱动力变成使棘爪旋转的力，使棘爪相对飞轮内圈实现闭合张开功能，从而使飞轮锁本体处于开锁状态或者闭锁状态。

作为本发明的进一步优选，所述的施力装置包括顺次连接并同轴安装在芯轴上的压盘底座、压盘、复位弹簧和压盘盖，其中压盘底座安装在飞轮靠近花鼓的一侧，压盘、复位弹簧和压盘盖安装在飞轮的另一侧，压盘安装在飞轮的内圈上，在压盘上开设有第一小孔，飞轮内圈上开设有第二小孔，安装时，第一小孔与第二小孔相吻合设置，柔性绳索依次通过第二小孔和第一小孔，一端固定在棘爪上，另一端固定在压盘的内圈上；

作为本发明的进一步优选，所述的控制装置包括外壳主体，外壳主体内部设有依次连接的控制线路板、感应元件和电源开关，感应元件用于感应飞轮锁本体的开锁状态或闭锁状态，电源开关的一端连接有电池，另一端连接有电机，在电机转轴上安装有电机凸轮，电机凸轮与压盘盖相切安装；

作为本发明的进一步优选，所述的共享单车用可充电智能飞轮锁该包括外部移动通信设备，用于向控制装置发送控制指令。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明利用智能手机作为用户使用的控制设备，通过移动互联网将自行车智能车锁与控制设备连接起来，达到随时借车随时还车的目的，最重要的是，本发明通过特殊加工的自动车飞轮，将供电装置与运行装置连接在一起，实现自行车自动充电功能，从而使智能飞轮锁达到较长的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的整体结构分解示意图；

图2是本发明的优选实施例的整体结构外观图；

图3是本发明的优选实施例的棘轮控制内部示意图；

图4是本发明的优选实施例的安装位置示意图。

图中：1为电池，2为外壳主体，3为控制线路板，4为电机，5为电机凸轮，6为压盘盖，7为复位弹簧，8为压盘，9为飞轮外圈，10为压盘底座，11为棘爪，12为飞轮内圈，13为柔性绳索，14为花鼓，15为磁环，16为线圈组件，17为铁壳，18为芯轴。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，本发明包括如下技术特征：电池1，外壳主体2，控制线路板3，电机4，电机凸轮5，压盘盖6，复位弹簧7，压盘8，飞轮外圈9，压盘底座10，棘爪11，飞轮内圈12，柔性绳索13，花鼓14，磁环15，线圈组件16，铁壳17，芯轴18；本发明的一种共享单车用可充电智能飞轮锁，包括飞轮锁本体，其安装在自行车的芯轴上，花鼓套接在芯轴上，花鼓上固定有辐条，用于支撑轮毂，骑行时，辐条随着轮毂相对于芯轴转动，飞轮安装在花鼓的一侧；还包括控制装置、电机、电池和供电装置，供电装置在自行车骑行过程中产生电流，并将电流通过控制装置送至电池处进行存储，电机由电池处获得电源动力同时由控制装置处接收指令，对飞轮锁本体的开锁与闭锁进行控制，实现飞轮的转动与停止；

所述的发电装置包括线圈组件和磁环，线圈组件套接在芯轴上并安装在花鼓内部，与花鼓同轴设置，磁环通过铁壳连接在花鼓内表面，当芯轴转动时，磁环相对线圈组件发生相对转动，在由供电装置、飞轮锁本体和电池构成的闭路电路中形成电流，为电池充电；

所述的飞轮锁本体包括棘爪和施力装置，棘爪布设在飞轮内圈处，施力装置，其由控制装置处得到旋转的驱动力并将此驱动力变成使棘爪旋转的力，使棘爪相对飞轮内圈实现闭合张开功能，从而使飞轮锁本体处于开锁状态或者闭锁状态；

作为本发明的进一步优选，如图1所示的本发明的优选实施例，所述的施力装置包括顺次连接并同轴安装在芯轴上的压盘底座、压盘、复位弹簧和压盘盖，其中压盘底座安装在飞轮靠近花鼓的一侧，压盘、复位弹簧和压盘盖安装在飞轮的另一侧，压盘安装在飞轮的内圈上，在压盘上开设有第一小孔，飞轮内圈上开设有第二小孔，安装时，第一小孔与第二小孔相吻合设置，柔性绳索依次通过第二小孔和第一小孔，一端固定在棘爪上，另一端固定在压盘的内圈上；

作为本发明的进一步优选，所述的控制装置包括外壳主体，外壳主体内部设有依次连接的控制线路板、感应元件和电源开关，感应元件用于感应飞轮锁本体的开锁状态或闭锁状态，电源开关的一端连接有电池，另一端连接有电机，在电机转轴上安装有电机凸轮，电机凸轮与压盘盖相切安装；其中控制线路板包括处理单元、蓝牙模块、稳压模块、电机驱动模块和GPS定位模块，其中稳压模块由回路处获得电流为处理单元、蓝牙模块和GPS定位模块提供稳定的电源，经过稳压模块为可充电电池充电，这样可以很好地解决目前现有智能锁的不足，实现智能锁较长的使用寿命，保证其工作的可靠性；处理单元分别与蓝牙模块、电机驱动模块和GPS定位模块连接，实现了飞轮锁的可自动开关控制、自行车位置跟踪、电池的持续供应等核心问题。

作为本发明的进一步优选，所述的共享单车用可充电智能飞轮锁该包括外部移动通信设备，用于向控制装置发送控制指令；一般的外部移动通信设备为手机，通过蓝牙模块连接手机，通过手机上下载的APP即解锁软件向处理单元发送解锁和开锁指令，可以达到随时借车，随时还车的目的。

针对本发明的优选实施例进行的操作过程如下：

关锁时，通过手机上的APP，点击关锁功能键，此时处理单元获取关锁信号，电机旋转，带动电机凸轮顺时针旋转90度，使压盘盖向压盘底座方向运动，此时复位弹簧处于压缩状态，在压盘盖的作用下，柔性绳索受力弯曲，在这个力的作用下棘爪产生旋转，相对飞轮内圈处于闭合状态。此时飞轮处于失效状态，即无法骑行。

开锁时，通过手机上的APP，点击开锁功能键，此时处理单元获取开锁信号，使电机旋转，带动点击凸轮逆时针旋转90度，压盘盖不受电机凸轮的作用，复位弹簧恢复至自然状态，在复位弹簧的作用下，压盘盖向电机凸轮方向运动，解除柔性绳索所受的力，棘爪相对飞轮内圈结束闭合状态，恢复张开状态，飞轮能正常使用，自行车可以正常骑行。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种共享单车用可充电智能飞轮锁，包括飞轮锁本体，其安装在共享单车的芯轴上，花鼓套接在芯轴上，花鼓上固定有辐条，用于支撑轮毂，骑行时，辐条随着轮毂相对于芯轴转动，飞轮安装在花鼓的一侧；其特征在于：还包括控制装置、电机、电池和供电装置，供电装置在共享单车骑行过程中产生电流，并将电流通过控制装置传送至电池处进行存储，电机由电池处获得电源动力同时由控制装置处接收指令，对飞轮锁本体的开锁与闭锁进行控制，实现飞轮的转动与停止；

所述的供电装置包括线圈组件和磁环，线圈组件套接在芯轴上并安装在花鼓内部，与花鼓同轴设置，磁环通过铁壳连接在花鼓内表面，当芯轴转动时，磁环相对线圈组件发生相对转动，在由供电装置、飞轮锁本体和电池构成的闭路电路中形成电流，为电池充电；

所述的飞轮锁本体包括棘爪和施力装置，棘爪布设在飞轮内圈处，施力装置，其由控制装置处得到旋转的驱动力并将此驱动力变成使棘爪旋转的力，使棘爪相对飞轮内圈实现闭合张开功能，从而使飞轮锁本体处于开锁状态或者闭锁状态；

所述的施力装置包括顺次连接并同轴安装在芯轴上的压盘底座、压盘、复位弹簧和压盘盖，其中压盘底座安装在飞轮靠近花鼓的一侧，压盘、复位弹簧和压盘盖安装在飞轮的另一侧，压盘安装在飞轮的内圈上，在压盘上开设有第一小孔，飞轮内圈上开设有第二小孔，安装时，第一小孔与第二小孔相吻合设置，柔性绳索依次通过第二小孔和第一小孔，一端固定在棘爪上，另一端固定在压盘的内圈上；

所述的控制装置包括外壳主体，外壳主体内部设有依次连接的控制线路板、感应元件和电源开关，感应元件用于感应飞轮锁本体的开锁状态或闭锁状态，电源开关的一端连接有电池，另一端连接有电机，在电机转轴上安装有电机凸轮，电机凸轮与压盘盖相切安装；

所述的共享单车用可充电智能飞轮锁还包括外部移动通信设备，用于向控制装置发送控制指令。

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