CN115285262A - 自动锁车机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动锁车机构，包括共享自行车，包括钢圈和外轮胎，还包括固定在车架上的刹车器支架，刹车器支架上安装有缓冲式锁车机构；缓冲式锁车机构在骑行状态锁车时，缓冲式锁车机构对外轮胎形成逐渐变大的阻力；既起到对外轮胎的转动抑制作用又避免自行车急停造成骑行者飞出的问题。

Description

自动锁车机构

技术领域

本发明属于共享单车领域。

背景技术

共享单车从服务区骑行到脱离服务区时，不自觉的骑行用户可能会继续骑行，造成自行车偏移服务区过远，因此需要抑制这类已经脱离服务区仍然不停车的骑行者的骑行状态，避免骑出服务区造成的车辆调度损失和运营成本，因此需要在骑行的过程中进入锁车状态，但是如果直接刚性锁车会造成骑行者因惯性飞出的风险。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动锁车机构，能在用户骑出服务区后平滑锁车，避免骑行者因急停而飞出。

技术方案：为实现上述目的，本发明的自动锁车机构，包括共享自行车，包括钢圈和外轮胎，还包括固定在车架上的刹车器支架，刹车器支架上安装有缓冲式锁车机构；缓冲式锁车机构在骑行状态锁车时，缓冲式锁车机构对外轮胎形成逐渐变大的阻力。

进一步的，缓冲式锁车机构包括前后对称的前圆弧固定桥和后圆弧固定桥，前圆弧固定桥和后圆弧固定桥的圆弧轴线均与钢圈的轴线重合；前圆弧固定桥与后圆弧固定桥之间的上端通过水平的连接梁固定连接，连接梁的下侧形成桥洞，桥洞中有水平的活动桥，活动桥能上下运动；还包括圆弧滑杆，圆弧滑杆的圆弧轴线与钢圈轴线重合，圆弧滑杆的两端固定，圆弧滑杆的中部有滑块，圆弧滑杆的中部活动穿过滑块上的圆弧滑杆穿过孔，使滑块沿圆弧滑杆的圆弧路径滑动；圆弧滑杆的前后段分别套有前弹簧和后弹簧，滑块在前弹簧和后弹簧的共同作用下稳定在圆弧滑杆的中部位置；

活动桥的下方有锁车滚轮，锁车滚轮滚轮轴转动安装在轴承座上，轴承座固定在滑块上，锁车滚轮的下端与外轮胎上端滚动相切；前圆弧固定桥和后圆弧固定桥的下表面分别为前固定圆弧桥面和后圆弧固定桥面；活动桥的下表面为活动圆弧桥面；活动圆弧桥面能下降到与前固定圆弧桥面和后圆弧固定桥面所在的圆弧面重合，使前固定圆弧桥面、活动圆弧桥面和后圆弧固定桥面共同拼合成一个完整圆弧桥面；当前固定圆弧桥面、活动圆弧桥面和后圆弧固定桥面共同拼合成一个完整圆弧桥面时，活动圆弧桥面与锁车滚轮上端滚动相切。

进一步的，所前圆弧固定桥的前端和后圆弧固定桥的后端分别通过前固定件和后固定件固定连接刹车器支架。

进一步的，圆弧滑杆的两端分别固定连接前固定件和后固定件。

进一步的，连接梁上设置有一对竖向的导杆穿过孔，两导杆穿过孔内均活动穿过有竖向导杆，两竖向导杆的下端均固定连接活动桥，两竖向导杆的上端均固定连接一条水平的限位横梁，竖向导杆的下段套有竖向的推顶弹簧，推顶弹簧对活动桥有一个向下的推力。

进一步的，限位横梁的下表面的水平部分记为低位限位面，限位横梁的一端一体化连接有横向悬臂，横向悬臂的下表面的水平部分记为高位限位面，低位限位面低于高位限位面，高位限位面与低位限位面之间通过过渡斜面过渡；

连接梁上固定安装有电动伸缩器，电动伸缩器的水平伸缩杆末端固定连接有限位滚轮座，限位滚轮座上通过轴承转动安装有轴线为水平的限位滚轮；

水平伸缩杆为伸出状态时，限位滚轮与低位限位面滚动配合，此时活动圆弧桥面与锁车滚轮脱离；

水平伸缩杆为缩回状态时，限位滚轮与高位限位面滚动配合，且前固定圆弧桥面、活动圆弧桥面和后圆弧固定桥面共同拼合成一个完整圆弧桥面。

进一步的，圆弧滑杆穿过孔内有润滑脂。

进一步的，所示的自动锁车机构的工作方法：

当识别到共享单车已经被骑出服务区一定距离，且仍然处于骑行状态时，控制水平伸缩杆由伸出状态变为缩回状态，限位滚轮从低位限位面上经过过渡斜面后滚动到高位限位面上，进入锁定状态；

解锁过程：控制水平伸缩杆由缩回状态变为伸出状态，限位滚轮从高位限位面经过过渡斜面后滚动到低位限位面上，活动圆弧桥面向上位移并与前固定圆弧桥面和后圆弧固定桥面分离；这时将自行车向后推行一段距离，使外轮胎带动锁车滚轮沿前滚动到前固定圆弧桥面向后滚动，直至锁车滚轮向后脱离前固定圆弧桥面。

有益效果：本发明的自行车进入了锁定状态时；这时锁车滚轮在外轮胎的驱动下沿活动圆弧桥面向前滚动到前固定圆弧桥面上，与此同时滑块在锁车滚轮的带动下沿圆弧滑杆向前滑移使前弹簧逐渐压缩，从而逐渐增大前弹簧对滑块向后的推力，使锁车滚轮在前固定圆弧桥面上的向前的滚动所受到的阻力呈线性增大，锁车滚轮在前固定圆弧桥面上的向前的滚动所受到的阻力反过来传递给外轮胎，使外轮胎的转动所受到锁车滚轮的阻力呈线性增大，从而起到缓冲锁定的作用，既起到对外轮胎的转动抑制作用又避免自行车急停造成骑行者飞出的问题，如果骑行者的骑行速度很快，当前弹簧被压缩至无法继续压缩时，如果共享单车因惯性仍然处于向前行驶的状态，锁车滚轮与前固定圆弧桥面之间开始发生打滑现象，避免刚性急停造成骑行者飞出，但此时的自行车已经被锁车滚轮锁定，如果骑行者执意骑行会造成锁车滚轮对外轮胎产生的阻力很大的问题，骑行者会被迫下车。

附图说明

附图1为本装置的整体结构示意图；

附图2为附图1的标记5处的放大示意图；

附图3为缓冲式锁车机构的整体结构示意图；

附图4为附图3的正视图；

附图5为附图4的标记6处的局部放大示意图；

附图6为附图3的基础上隐去了圆弧滑杆后的结构示意图；

附图7为附图6的正视图(在本图中前固定圆弧桥面、活动圆弧桥面和后圆弧固定桥面还没有共同拼合成一个完整圆弧桥面)；

附图8为圆弧滑杆结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至8所示的自动锁车机构，如图1包括共享自行车，包括钢圈33和外轮胎32，：还包括固定在车架上的刹车器支架31，刹车器支架31上安装有缓冲式锁车机构5；

如图2，缓冲式锁车机构5包括前后对称的前圆弧固定桥2.1和后圆弧固定桥2.2，前圆弧固定桥2.1和后圆弧固定桥2.2的圆弧轴线均与钢圈33的轴线重合；前圆弧固定桥2.1与后圆弧固定桥2.2之间的上端通过水平的连接梁35固定连接，连接梁35的下侧形成桥洞26，桥洞中有水平的活动桥20，活动桥20能上下运动；前圆弧固定桥2.1的前端和后圆弧固定桥2.2的后端分别通过前固定件1.1和后固定件1.2固定连接刹车器支架31；

如图3和6，还包括前圆弧固定桥2.1和后圆弧固定桥2.2左右两侧的一对圆弧滑杆24，圆弧滑杆24的圆弧轴线与钢圈33轴线重合，圆弧滑杆24的两端分别固定连接前固定件1.1和后固定件1.2，各圆弧滑杆24的中部均设置有一个滑块23，圆弧滑杆24的中部活动穿过滑块23上的圆弧滑杆穿过孔22，本实施例的圆弧滑杆穿过孔22内有润滑脂，从而使滑块23沿圆弧滑杆24的圆弧路径滑动；圆弧滑杆24的前后段分别套有前弹簧4.1和后弹簧4.2，前弹簧4.1向后弹性顶压滑块23，后弹簧4.2向前弹性顶压滑块23，滑块23在前弹簧4.1和后弹簧4.2的共同作用下稳定在圆弧滑杆24的中部位置，滑块23沿圆弧滑杆24向前滑移使前弹簧4.1压缩，从而增大前弹簧4.1对滑块23向后的推力；如图3，活动桥20的正下方设置有锁车滚轮17，锁车滚轮17两端的滚轮轴19通过滚珠轴承分别转动安装在两轴承座21上，两轴承座21分别固定在两滑块23上，锁车滚轮17的下端与外轮胎32上端滚动相切，非锁定状态下外轮胎32的旋转带动锁车滚轮17空转；

如图6和7，前圆弧固定桥2.1和后圆弧固定桥2.2的下表面分别为前固定圆弧桥面3.1和后圆弧固定桥面3.2；活动桥20的下表面为活动圆弧桥面18；活动圆弧桥面18能下降到与前固定圆弧桥面3.1和后圆弧固定桥面3.2所在的圆弧面重合，使前固定圆弧桥面3.1、活动圆弧桥面18和后圆弧固定桥面3.2共同拼合成一个完整圆弧桥面100；当前固定圆弧桥面3.1、活动圆弧桥面18和后圆弧固定桥面3.2共同拼合成一个完整圆弧桥面100时，活动圆弧桥面18与锁车滚轮17上端滚动相切；

如图3和6，连接梁35上设置有一对竖向的导杆穿过孔36，两导杆穿过孔36内均活动穿过有竖向导杆16，两竖向导杆16的下端均固定连接活动桥20，两竖向导杆16的上端均固定连接一条水平的限位横梁7，竖向导杆16的下段套有竖向的推顶弹簧25，推顶弹簧25对活动桥20有一个向下的推力；

如图5限位横梁7的下表面的水平部分记为低位限位面8，限位横梁7的一端一体化连接有横向悬臂7.1，横向悬臂7.1的下表面的水平部分记为高位限位面11，低位限位面8低于高位限位面11，高位限位面11与低位限位面8之间通过过渡斜面10过渡；连接梁35上固定安装有电动伸缩器12，电动伸缩器12的水平伸缩杆13末端固定连接有限位滚轮座14，限位滚轮座14上通过轴承转动安装有轴线为水平的限位滚轮15；水平伸缩杆13为伸出状态时，限位滚轮15与低位限位面8滚动配合，此时活动圆弧桥面18与锁车滚轮17脱离；水平伸缩杆13为缩回状态时，限位滚轮15与高位限位面11滚动配合，且前固定圆弧桥面3.1、活动圆弧桥面18和后圆弧固定桥面3.2共同拼合成一个完整圆弧桥面100；

工作方法；

共享单车解锁状态时，水平伸缩杆13为伸出状态，限位滚轮15与低位限位面8滚动配合，此时活动圆弧桥面18与锁车滚轮17脱离，由于滑块23在前弹簧4.1和后弹簧4.2的共同作用下稳定在圆弧滑杆24的中部位置，因此锁车滚轮17的相对位置是稳定的，在实践中，允许刹车加速等惯性因素使滑块23和锁车滚轮17在前后方向轻微浮动；由于锁车滚轮17只与外轮胎32上端滚动相切，这时，即便外轮胎32处于高速旋转的状态，但锁车滚轮17由于只与外轮胎32上端滚动相切，锁车滚轮17处于空转状态，空转的锁车滚轮17对外轮胎32的阻力可以忽略不计；

共享单车从服务区骑行到脱离服务区时，需要抑制骑行者的骑行状态，避免骑出服务区造成的车辆调度损失和运营成本，因此需要在骑行的过程中进入锁车状态，如果直接刚性锁车会造成骑行者因惯性飞出的风险，本装置有效的解决了上述问题，具体的工作原理如下；当识别到共享单车已经被骑出服务区一定距离，且仍然处于骑行状态时，控制水平伸缩杆13由伸出状态变为缩回状态，限位滚轮15从低位限位面8上经过过渡斜面10后滚动到高位限位面11上；由于限位滚轮15的高度是确定的，限位滚轮15从低位限位面8上经过过渡斜面10后滚动到高位限位面11上的过程中活动桥20以及活动圆弧桥面18会在推顶弹簧25的推力下自动下降，当限位滚轮15已经滚动到高位限位面11上时，固定圆弧桥面3.1、活动圆弧桥面18和后圆弧固定桥面3.2刚好共同拼合成一个完整圆弧桥面100，且活动圆弧桥面18刚好与锁车滚轮17上端滚动相切，至此自行车已经进入了锁定状态；这时锁车滚轮17在外轮胎32的驱动下沿活动圆弧桥面18向前滚动到前固定圆弧桥面3.1上，与此同时滑块23在锁车滚轮17的带动下沿圆弧滑杆24向前滑移使前弹簧4.1逐渐压缩，从而逐渐增大前弹簧4.1对滑块23向后的推力，使锁车滚轮17在前固定圆弧桥面3.1上的向前的滚动所受到的阻力呈线性增大，锁车滚轮17在前固定圆弧桥面3.1上的向前的滚动所受到的阻力反过来传递给外轮胎32，使外轮胎32的转动所受到锁车滚轮17的阻力呈线性增大，从而起到缓冲锁定的作用，既起到对外轮胎32的转动抑制作用又避免自行车急停造成骑行者飞出的问题，如果骑行者的骑行速度很快，当前弹簧4.1被压缩至无法继续压缩时，如果共享单车因惯性仍然处于向前行驶的状态，锁车滚轮17与前固定圆弧桥面3.1之间开始发生打滑现象，避免刚性急停造成骑行者飞出，但此时的自行车已经被锁车滚轮17锁定，如果骑行者执意骑行会造成锁车滚轮17对外轮胎32产生的骑行阻力很大的问题，骑行者会被迫下车。

解锁过程：控制水平伸缩杆13由缩回状态变为伸出状态，限位滚轮15从高位限位面11经过过渡斜面10后滚动到低位限位面8上，活动圆弧桥面18向上位移并与前固定圆弧桥面3.1和后圆弧固定桥面3.2分离；这时只需要将自行车向后推行一小段距离，即可使外轮胎32带动锁车滚轮17沿前滚动到前固定圆弧桥面3.1向后滚动，直至锁车滚轮17向后脱离前固定圆弧桥面3.1，由于活动圆弧桥面18已经上升，锁车滚轮17向后脱离前固定圆弧桥面3.1后不会与活动圆弧桥面18滚动配合，因此使锁车滚轮17重新进入空转的状态，且滑块23在前弹簧4.1和后弹簧4.2的共同作用下稳定在圆弧滑杆24的中部位置，使锁车滚轮17的相对位置是稳定。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.自动锁车机构，包括共享自行车，包括钢圈(33)和外轮胎(32)，其特征在于：还包括固定在车架上的刹车器支架(31)，所述刹车器支架(31)上安装有缓冲式锁车机构(5)；缓冲式锁车机构(5)在骑行状态锁车时，缓冲式锁车机构(5)对所述外轮胎(32)形成逐渐变大的阻力。

2.根据权利要求1所述的自动锁车机构其特征在于：所述缓冲式锁车机构(5)包括前后对称的前圆弧固定桥(2.1)和后圆弧固定桥(2.2)，前圆弧固定桥(2.1)和后圆弧固定桥(2.2)的圆弧轴线均与钢圈(33)的轴线重合；前圆弧固定桥(2.1)与后圆弧固定桥(2.2)之间的上端通过水平的连接梁(35)固定连接，连接梁(35)的下侧形成桥洞(26)，桥洞中有水平的活动桥(20)，活动桥(20)能上下运动；还包括圆弧滑杆(24)，圆弧滑杆(24)的圆弧轴线与钢圈(33)轴线重合，圆弧滑杆(24)的两端固定，圆弧滑杆(24)的中部有滑块(23)，圆弧滑杆(24)的中部活动穿过滑块(23)上的圆弧滑杆穿过孔(22)，使滑块(23)沿圆弧滑杆(24)的圆弧路径滑动；圆弧滑杆(24)的前后段分别套有前弹簧(4.1)和后弹簧(4.2)，滑块(23)在前弹簧(4.1)和后弹簧(4.2)的共同作用下稳定在圆弧滑杆(24)的中部位置；

活动桥(20)的下方有锁车滚轮(17)，锁车滚轮(17)滚轮轴(19)转动安装在轴承座(21)上，轴承座(21)固定在滑块(23)上，锁车滚轮(17)的下端与外轮胎(32)上端滚动相切；前圆弧固定桥(2.1)和后圆弧固定桥(2.2)的下表面分别为前固定圆弧桥面(3.1)和后圆弧固定桥面(3.2)；活动桥(20)的下表面为活动圆弧桥面(18)；活动圆弧桥面(18)能下降到与前固定圆弧桥面(3.1)和后圆弧固定桥面(3.2)所在的圆弧面重合，使前固定圆弧桥面(3.1)、活动圆弧桥面(18)和后圆弧固定桥面(3.2)共同拼合成一个完整圆弧桥面(100)；当前固定圆弧桥面(3.1)、活动圆弧桥面(18)和后圆弧固定桥面(3.2)共同拼合成一个完整圆弧桥面(100)时，活动圆弧桥面(18)与锁车滚轮(17)上端滚动相切。

3.根据权利要求2所述的自动锁车机构，其特征在于：所前圆弧固定桥(2.1)的前端和后圆弧固定桥(2.2)的后端分别通过前固定件(1.1)和后固定件(1.2)固定连接所述刹车器支架(31)。

4.根据权利要求3所述的自动锁车机构，其特征在于：所述圆弧滑杆(24)的两端分别固定连接所述前固定件(1.1)和后固定件(1.2)。

5.根据权利要求4所述的自动锁车机构，其特征在于：所述连接梁(35)上设置有一对竖向的导杆穿过孔(36)，两所述导杆穿过孔(36)内均活动穿过有竖向导杆(16)，两所述竖向导杆(16)的下端均固定连接所述活动桥(20)，两所述竖向导杆(16)的上端均固定连接一条水平的限位横梁(7)，所述竖向导杆(16)的下段套有竖向的推顶弹簧(25)，所述推顶弹簧(25)对活动桥(20)有一个向下的推力。

6.根据权利要求5所述的自动锁车机构，其特征在于：限位横梁(7)的下表面的水平部分记为低位限位面(8)，所述限位横梁(7)的一端一体化连接有横向悬臂(7.1)，所述横向悬臂(7.1)的下表面的水平部分记为高位限位面(11)，所述低位限位面(8)低于所述高位限位面(11)，所述高位限位面(11)与低位限位面(8)之间通过过渡斜面(10)过渡；

所述连接梁(35)上固定安装有电动伸缩器(12)，所述电动伸缩器(12)的水平伸缩杆(13)末端固定连接有限位滚轮座(14)，所述限位滚轮座(14)上通过轴承转动安装有轴线为水平的限位滚轮(15)；

所述水平伸缩杆(13)为伸出状态时，所述限位滚轮(15)与所述低位限位面(8)滚动配合，此时活动圆弧桥面(18)与锁车滚轮(17)脱离；

所述水平伸缩杆(13)为缩回状态时，所述限位滚轮(15)与高位限位面(11)滚动配合，且前固定圆弧桥面(3.1)、活动圆弧桥面(18)和后圆弧固定桥面(3.2)共同拼合成一个完整圆弧桥面(100)。

7.根据权利要求6所示的自动锁车机构，其特征在于：圆弧滑杆穿过孔(22)内有润滑脂。

8.根据权利要求7所示的自动锁车机构的工作方法，其特征在于：

当识别到共享单车已经被骑出服务区一定距离，且仍然处于骑行状态时，控制水平伸缩杆(13)由伸出状态变为缩回状态，限位滚轮(15)从低位限位面(8)上经过过渡斜面(10)后滚动到高位限位面(11)上，进入锁定状态；

解锁过程：控制水平伸缩杆(13)由缩回状态变为伸出状态，限位滚轮(15)从高位限位面(11)经过过渡斜面(10)后滚动到低位限位面(8)上，活动圆弧桥面(18)向上位移并与前固定圆弧桥面(3.1)和后圆弧固定桥面(3.2)分离；这时将自行车向后推行一小段距离，使外轮胎(32)带动锁车滚轮(17)沿前滚动到前固定圆弧桥面(3.1)向后滚动，直至锁车滚轮(17)向后脱离前固定圆弧桥面(3.1)。

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