CN109823451A - 一种智能安全锁车装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能安全锁车装置，锁车装置包括作用在车轮的刹车部件，锁车装置还包括：电机，带有输出扭矩的电机输出端；换向机构，与电机输出端连接，将扭矩转换成直线驱动力；推杆，接收直线驱动力的作用，并推动刹车部件工作以锁定车。锁车装置还包括限定推杆行程的第一行程开关和第二行程开关，以及安装在电机输出端与换向机构之间的减速机构。使用本发明智能安全锁车装置，仅需对现有车辆作简单改装，有效的再次投入市场使用，产品由传统变成智能化，后台或操控按钮均可控制锁开车；同时提供更安全的锁车装置，预防硬件或软件出现任何异常等不可控情况的人员安全。

Description

一种智能安全锁车装置

技术领域

本发明涉及一种锁车装置，特别涉及一种智能安全锁车装置，属于车锁技术领域。

背景技术

目前传统的抱闸锁电控锁舌产品均利用销孔原理，开锁时锁舌销在孔外，锁车时锁舌销在孔内。此种销孔原理的电控锁舌只有两种状态，开或锁，即是或否的状态，无缓冲的状态。锁舌销是通过电机转动，传递到蜗杆涡轮、减速齿轮组、最后通过齿条转换成锁舌销直线方向运动而进入闸盘孔。

此种销孔原理的电控锁舌，由于从开到锁的状态是瞬间完成的，当车轮以比较快的速度行驶时如果电控系统或者电控后台出现异常指令时锁舌瞬间锁进孔内，会导致正常行驶车辆上的人员来不及反应而受到伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：目前的车辆锁车系统均为抱闸销孔方式，开锁与闭锁之间无缓冲状态，存在突发或异常情况下的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锁车装置，锁车装置包括作用在车轮的刹车部件，锁车装置还包括：

电机，带有输出扭矩的电机输出端；

换向机构，与电机输出端连接，将扭矩转换成直线驱动力；

推杆，接收直线驱动力的作用，并推动刹车部件工作以锁定车。

进一步地，锁车装置包括第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关用于限定推杆在第一行进方向上的行程，第二行程开关用于限定推杆在第二行进方向上的行程，第一行进方向与第二行进方向相反。

进一步地，锁车装置还包括安装在电机输出端与换向机构之间的减速机构。

进一步地，减速机构包括减速齿轮组。

进一步地，减速机构包括行星齿轮组。

进一步地，行星齿轮组包括：

中心齿轮，与电机输出端连接；

齿圈，与换向机构连接；

行星齿轮，位于中心齿轮与齿圈之间。

进一步地，行星齿轮组包括三个行星齿轮。

进一步地，换向机构包括丝杠机构。

进一步地，丝杠机构包括螺杆，螺杆的一端与减速机构连接；推杆带有内螺纹，推杆套装在螺杆上，内螺纹与螺杆的外螺纹配合。

进一步地，锁车装置还包括用于放大直线驱动力的杠杆机构。

本发明的有益效果是：使用智能安全锁车装置，仅需对现有车辆作简单改装，有效的再次投入市场使用，产品由传统车锁变成智能化车锁，后台或操控按钮均可控制锁开车。智能锁车装置更安全，预防硬件或软件出现任何异常等不可控情况发生。这样，通过增加有限的成本，带来更智能的操控和更安全的骑行，从而带来更高的经济价值。

附图说明

图1是本发明一个较佳实施例中的锁车装置第一视角的结构示意图；

图2是本发明一个较佳实施例中的锁车装置第二视角的结构示意图；

图3是本发明一个较佳实施例中的行星齿轮组的结构示意图；

图4是本发明一个较佳实施例中的锁车装置的安装示意图；

图5是本发明一个较佳实施例中的杠杆结构的原理图；

图6是本发明另一个较佳实施例中的锁车装置第一视角的结构示意图；

图7是本发明另一个较佳实施例中的锁车装置第二视角的结构示意图。

以上各图中的附图标记释义：

100 电机

110 电机输出端

200 推杆

210 内螺纹

300 丝杠

400 行星齿轮组

410 齿圈

420 中心齿轮

430 行星齿轮

500 减速齿轮组

610 刹车片

620 抱闸盘

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

除非另作定义，本专利的权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

本发明使用电动推杆，将电机转动运动和扭矩转换成直线方向运动和推拉力。电动推杆分为普通电动推杆和笔式电动推杆，均可使用在本发明中。本发明的智能安全锁车装置包括单车、自行车、助力车、电摩、电动车等广义车辆类的所有车轮类的智能安全锁车装置。该装置利用特定机械原理结合相关电机和开关原理，能实现智能锁车，且在锁车过程中存在一定的制动时间，即使电机出现异常或者接受了异常指令也能保证突发情况下的人员安全。

图1和图2展示了本发明智能安全锁车装置的第一个实施例，使用了笔式电动推杆。笔式电动推杆主要是利用电机输出转动和扭矩，再利用行星齿轮组进行减速，增加扭力；然后利用丝杠齿轮将旋转运动转换成直线运动和推拉力。本实施例中的智能安全锁车装置主要由电机100、推杆200、丝杠300、行星齿轮组400组成。电机100带有输出扭矩的电机输出端110。推杆200是管状结构，带有内螺纹210。丝杠300带有外螺纹，与推杆200的内螺纹配合，作为换向机构工作，将电机输出端110输出的扭矩转换成直线驱动力，推动推杆200向前或向后直线移动。如图4所示，推杆200与刹车片610连接，推杆200向前移动以推动刹车片610靠近抱闸盘620，抱闸盘620不可再转动时，车辆就被锁定了。

行星齿轮组400安装在电机100和丝杠300之间，作为减速机构使用。如图3所示，行星齿轮组400由齿圈410、一个中心齿轮420和三个行星齿轮430组成，其中，三个行星齿轮430安装在齿圈410和中心齿轮420之间，彼此以轮齿啮合。如图2所示，电机输出端110与中心齿轮420连接，丝杠300与齿圈410连接，电机100输出扭矩，因为中心齿轮420的直径远小于齿圈410的直径，电机100的转速被减速了。

在如图6和图7的所示的第二个实施例中，使用普通电动推杆。普通电动推杆的原理是利用电机输出转动和扭矩，再利用减速齿轮组或减速齿轮箱降低速度，增加扭力，然后利用丝杠齿轮将旋转运动转换成直线运动和推拉力。在本实施例中，若干个彼此连接的齿轮组成减速齿轮组500，以此代替图2中的行星齿轮组400。减速齿轮组500包括一个小齿轮，一个大齿轮，以及若干个连接齿轮。小齿轮与电机100连接，大齿轮与丝杠连接，因为小齿轮的直径远小于大齿轮，电机100输出扭矩，通过减速齿轮组500的减速，丝杠收到的转速大大减小了。

为了控制推杆200的运动范围，锁车装置在推杆200行进的范围内，设置第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关用于限定推杆200在前进方向上的行程，第二行程开关用于限定推杆在后退方向上的行程。上述两个行程开关内置在电动推杆里，在两个固定位置电机可以停止转动，则推杆200能固定在这两个位置。且由于单向丝杠传动的单向性，推杆200无法推动齿轮组和电机100。

安全锁车装置的工作方法如下：直接利用推杆200的推拉力作用到刹车片610上，刹车片610可缓慢的对抱闸盘620或车轮进行制动，到锁紧行程时，第一行程开关切断电机100的电源，则推杆200固定在刹车位置。当需要开锁时，后台控制或者操控按钮接通电机100反向电源，则推杆200往相反的方向运动，刹车片610逐步松开，则车轮和抱闸盘620能正常转动，解锁完成。而电动推杆200则会在另外一个位置的第二行程开关触发时，切断电机100的电源停止运动。而由于该发明采用的单向丝杠运动的不可逆驱动原理，当触发开关电机停止运动后，能保证推杆不会移动，且电机不需要耗电，更节能的实现了刹车功能。根据摩擦力计算公式f＝μN，如果推杆的推拉力不够，则增加一杠杆机构来增大推杆的推拉力N，如图5所示。这样推杆的速度由电机的转速及齿轮组和丝杠的传动比来调节，可以实现缓慢锁车的过程。

本发明的智能安全锁车装置，利用摩擦力刹车原理，使用可控制的电机速度，通过如上描述的机械运动进行开车、锁车，让锁车和开车有缓慢过渡的过程，保证了任意情况下锁车的过程不是突然锁住，而是有一定时间机械运动的阻力锁车。此过程保证了任意异常情况下突然锁车时人员有反应时间，从而保证了人员安全。由于后台可控制或可操控按钮控制电机的正反转，只需通过电机的正负极正反接简单而有效的控制正反运动且在行程的两端均有止位开关，这样的装置接入控制系统后，控制系统只需简单指令进行电机电源的正反控制就可智能地控制该装置。

综上所述，本发明使用电动推杆实现电机转动转换成直线运动，直线运动方向上的力再利用杠杆原理及结构可转换成更大的推拉力，利用此推拉力作用到刹车片上，可实现刹车片制动抱闸盘或车轮的过程。本发明提供了更好的锁车装置，并且更智能、更安全，真正意义上解决车辆行驶或车轮转动过程中瞬间突然锁停带来的安全隐患。且使用目前成熟的新型零部件-电动推杆，作为零件与其他零件一起组合在车辆、车轮系统中实现更智能更安全的锁车装置。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种锁车装置，所述锁车装置包括作用在车轮的刹车部件，其特征在于，所述锁车装置还包括：

电机，带有输出扭矩的电机输出端；

换向机构，与所述电机输出端连接，将所述扭矩转换成直线驱动力；

推杆，接收所述直线驱动力的作用，并推动所述刹车部件工作以锁定所述车。

2.根据权利要求1所述的一种锁车装置，其特征在于，所述锁车装置包括第一行程开关和第二行程开关，所述第一行程开关用于限定所述推杆在第一行进方向上的行程，所述第二行程开关用于限定所述推杆在第二行进方向上的行程，所述第一行进方向与所述第二行进方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种锁车装置，其特征在于，所述锁车装置还包括安装在所述电机输出端与所述换向机构之间的减速机构。

4.根据权利要求3所述的一种锁车装置，其特征在于，所述减速机构包括减速齿轮组。

5.根据权利要求3所述的一种锁车装置，其特征在于，所述减速机构包括行星齿轮组。

6.根据权利要求5所述的一种锁车装置，其特征在于，所述行星齿轮组包括：

中心齿轮，与所述电机输出端连接；

齿圈，与所述换向机构连接；

行星齿轮，位于所述中心齿轮与所述齿圈之间。

7.根据权利要求6所述的一种锁车装置，其特征在于，所述行星齿轮组包括三个行星齿轮。

8.根据权利要求3所述的一种锁车装置，其特征在于，所述换向机构包括丝杠机构。

9.根据权利要求8所述的一种锁车装置，其特征在于，所述丝杠机构包括螺杆，所述螺杆的一端与所述减速机构连接；所述推杆带有内螺纹，所述推杆套装在所述螺杆上，所述内螺纹与所述螺杆的外螺纹配合。

10.根据权利要求1所述的一种锁车装置，其特征在于，所述锁车装置还包括用于放大所述直线驱动力的杠杆机构。

11.一种非机动车辆，其包括非机动车辆本体及权利要求1-10任一项所述的锁车装置。