CN207363429U - 一种智能车锁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能车锁，其包括锁芯和锁芯容置空间，所述锁芯容置空间为环形结构，所述锁芯位于该锁芯容置空间内，所述智能车锁进一步包括电源、电机、齿轮和电磁动力机构，所述锁芯上设置有转动齿和凹槽，所述电机驱动齿轮转动，所述齿轮与转动齿啮合，所述电磁动力机构包括电磁线圈和铁杆，所述铁杆位于电磁线圈内，所述铁杆与凹槽相配合，所述电源为电机和电磁线圈供电。本实用新型通过电机带动齿轮与转动齿的啮合，实现自动关解锁，同时，配合相应的电磁动力机构对关解锁进行锁止处理，保证了关解锁的准确和快速的同时，也避免发生暴力解锁的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锁具技术，尤其涉及一种智能车锁。
背景技术
车锁为自行车或电动车等的一种防盗装置，在停车状态下车锁处于关锁状态，而在行驶过程中车锁处于解锁(或开锁)状态。现有的车锁例如现比较流行的共享单车上，一般是设置了可以自动解锁的智能锁结构，即通过扫码等方式实现自动解锁。
但是现有智能车锁一般具有以下缺陷：
其只能实现自动解锁，而关锁需要人工来完成，在手持其他物品时，锁车相对麻烦。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能车锁，其可以实现自动关解锁，智能化程度高，使用方便。
本实用新型采用如下技术方案实现：
一种智能车锁，其包括锁芯和锁芯容置空间，所述锁芯容置空间为环形结构，所述锁芯位于该锁芯容置空间内，所述智能车锁进一步包括电源、电机、齿轮和电磁动力机构，所述锁芯上设置有转动齿和凹槽，所述电机驱动齿轮转动，所述齿轮与转动齿啮合，所述电磁动力机构包括电磁线圈和铁杆，所述铁杆位于电磁线圈内，所述铁杆与凹槽相配合，所述电源为电机和电磁线圈供电。
进一步地，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，当所述铁杆插接于第一凹槽中时，所述车锁处于关锁状态；当所述铁杆插接于第二凹槽中时，所述车锁处于解锁状态。
进一步地，所述第一凹槽和第二凹槽均位于锁芯的外侧壁，所述转动齿位于锁芯的内侧壁，所述电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间内，所述安装空间为环形结构，所述电磁动力机构还包括第一弹簧，所述铁杆的一端穿过安装空间延伸至锁芯容置空间内，所述铁杆的另一端通过第一弹簧固定于安装空间远离锁芯的内侧壁上。
进一步地，位于电磁线圈和第一弹簧之间的铁杆上固定连接有一连接杆，所述连接杆上安装有第一触点，所述安装空间内设置有第二触点，当铁杆伸入凹槽中时，第一触点和第二触点分离；当铁杆抵接于锁芯除凹槽外其他位置的外侧壁时，所述第一触点和第二触点接触。
进一步地，所述电源通过导线与电机和电磁线圈电性连接，所述导线包括第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线和第六导线，所述第一导线的两端分别连接至电源的负极和电磁线圈的一端，所述第二导线的一端连接至电源的正极，所述第三导线和第四导线的一端均连接至第二导线的另一端，所述第三导线和第四导线的另一端分别连接至电磁线圈的另一端和第一触点，所述第五导线的两端分别连接至第二触点和电机的正极，所述第六导线的两端分别连接至电源的负极和电机的负极，所述第二导线上安装有第一总开关，所述第三导线上安装有第一延迟开关。
进一步地，所述凹槽为一个，所述智能车锁进一步包括位于锁芯容置空间内的第二弹簧，所述第二弹簧的一端与锁芯的一端固定连接，所述第二弹簧的另一端固定与锁芯容置空间中，当所述铁杆插接于凹槽中时，所述车锁处于关锁状态，所述第二弹簧处于拉伸状态；当所述第二弹簧处于正常状态时，所述车锁处于解锁状态。
进一步地，所述凹槽位于锁芯的外侧壁上，所述转动齿位于锁芯的内侧壁上，所述电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间内，所述安装空间为环形结构，所述电磁动力机构还包括第一弹簧，所述铁杆的一端穿过安装空间延伸至锁芯容置空间内，所述铁杆的另一端通过第一弹簧固定于安装空间远离锁芯的内侧壁上。
进一步地，所述智能车锁进一步包括一第三弹簧和转动杆，所述转动杆的中部转动连接于锁芯容置空间内侧设置的连接板上，所述转动杆的一端伸入锁芯容置空间内并与第三弹簧的一端固定连接，所述第三弹簧的另一端固定连接于锁芯容置空间内，所述转动杆的另一端设置有第三触点，所述连接板上设置有第四触点，当车锁处于关锁状态时，所述锁芯的另一端抵接于转动杆的一端使得第三弹簧被压缩，第三触点和第四触点分离；当车锁处于解锁状态时，第三弹簧处于正常状态，第三触点和第四触点接触。
进一步地，所述电源通过引线与电机和电磁线圈电性连接，所述引线包括第一引线、第二引线、第三引线、第四引线、第五引线和第六引线，所述第一引线的两端分别连接至电磁线圈的一端和电源的负极，所述第二引线的一端连接至电源的正极，所述第三引线和第三引线的一端均连接至第二引线的另一端，所述第三引线和第四引线的另一端分别连接至电磁线圈的另一端和电机的正极，所述第五引线的两端分别连接至第四触点和电源的负极，所述第六引线的两端分别连接至电机的负极和第三触点，所述第二引线上设置有第二总开关，所述第三引线上设置有第二延时开关。
进一步地，所述安装空间上设置有开口，所述车锁处于关锁状态时，所述锁芯的两端分别位于开口的两侧，所述车锁处于解锁状态时，所述锁芯的两端位于开口的一侧；所述开口两侧的安装空间内设置有相配合的光电发射器和光电接收器；所述电机为步进电机。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过电机带动齿轮与转动齿的啮合，实现自动关解锁，同时，配合相应的电磁动力机构对关解锁进行锁止处理，保证了关解锁的准确和快速的同时，也避免发生暴力解锁的可能性。
附图说明
图1为本实用新型智能车锁实施例一的结构图；
图2为本实用新型实施例二处于解锁状态的智能车锁的结构图；
图3为本实用新型实施例二处于关锁状态的智能车锁的结构图。
图中：1、安装空间；11、开口；2、锁芯；21、转动齿；22、第一凹槽；23、第二凹槽；3、连接板；4、电机；41、齿轮；511、第一导线；512、第二导线；513、第三导线；514、第四导线；515、第五导线；516、第六导线；517、第七导线；518、第八导线；521、第一引线；522、第二引线；523、第三引线；524、第四引线；525、第五引线；5251、第四触点；526、第六引线；52、第一总开关；53、第一延时开关；54、DC/DC变换器；55、第二总开关；56、第二延时开关；61、电磁线圈；62、铁杆；63、第一弹簧；64、连接杆；65、第二触点；71、光电发射器；72、光电接收器；8、第三弹簧；81、转动杆；811、第三触点；9、第二弹簧。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
实施例一是通过电机4的正反转来达到对智能车锁进行自动关解锁的目的。请参照图1所示，一种智能车锁，其包括锁芯2和锁芯容置空间，锁芯容置空间为环形结构，锁芯2位于该锁芯容置空间内，智能车锁进一步包括电源、电机4、齿轮41和电磁动力机构，锁芯2上设置有转动齿21和凹槽，电机4驱动齿轮41转动，齿轮41与转动齿21啮合，电磁动力机构包括电磁线圈61和铁杆62，铁杆62位于电磁线圈61内，铁杆62与凹槽相配合，电源为电机4和电磁线圈61供电，电机4优选步进电机，电源可以为干电池、锂电池等中的一种，其可以设置于一个单独的安装盒内，也可以安装于安装空间1或连接板3上。
凹槽包括第一凹槽22和第二凹槽23，第一凹槽22和第二凹槽23均位于锁芯2的外侧壁(所谓的外侧壁是远离锁芯容置空间圆心的一侧，内侧壁即与外侧壁相对的一侧)。转动齿21优选位于锁芯2的内侧壁，电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间1内，安装空间1为环形结构，电磁动力机构还包括第一弹簧63，铁杆62的一端穿过安装空间1延伸至锁芯容置空间内，铁杆62的另一端通过第一弹簧63固定于安装空间1远离锁芯2的内侧壁上。当铁杆62插接于第一凹槽22中时，车锁处于关锁状态；当铁杆62插接于第二凹槽23中时，车锁处于解锁状态。
位于电磁线圈61和第一弹簧63之间的铁杆62上固定连接有一连接杆64，连接杆64上安装有第一触点，安装空间1内设置有第二触点65，当铁杆62伸入凹槽中时，第一触点和第二触点65分离；当铁杆62抵接于锁芯2除凹槽外其他位置的外侧壁时，第一触点和第二触点65接触。
电源通过导线与电机4和电磁线圈61电性连接，导线包括第一导线511、第二导线512、第三导线513、第四导线514、第五导线515和第六导线516，第一导线511的两端分别连接至电源的负极和电磁线圈61的一端，第二导线512的一端连接至电源的正极，第三导线513和第四导线514的一端均连接至第二导线512的另一端，第三导线513和第四导线514的另一端分别连接至电磁线圈61的另一端和第一触点，第五导线515的两端分别连接至第二触点65和电机4的正极，第六导线516的两端分别连接至电源的负极和电机4的负极，第二导线512上安装有第一总开关52，第三导线513上安装有第一延迟开关。
当然，某些情况下，可能需要在电源和电机4之间增加DC/DC变换器54以适应电机4电压的需要，此种情况下，第五导线515和第六导线516的其中一端并不是直接连接到电机4的正负极上，而是分别连接到DC/DC变换器54的正负输入端，增加第七导线517和第八导线518，其中，第七导线517的两端连接至DC/DC变换器54的正输出端和电机4的正极，第八导线518的两端连接至DC/DC变换器54的负输出端和电机4的负极。
其工作原理是：
以智能车锁初始状态为关锁状态且结构如图1所示为例，此时，铁杆62的一端插入第一凹槽22中，第一触点和第二触点65分离。外部设备可对第一总开关52的工作进行控制，例如第一总开关52为继电器开关，而该继电器开关对应的线圈的通电与否可由外部设备进行控制，或者在增加控制器在该智能车锁上，外部通过控制器控制第一总开关52(例如MOS管、三极管、可控硅等电子开关)的工作。第一延时开关53为在第一总开关52工作时其闭合，且在持续一定的时间(例如1s)后断开，铁杆62回复，第一触点和第二触点65接触，电机4工作，带动齿轮41反转使得锁芯2反转，此过程中，铁杆62的一端一直抵接于第一凹槽22和第二凹槽23之间的锁芯2的外侧壁上使得第一触点和第二触点65持续接触，当第二凹槽23到达铁杆62位置时，铁杆62受第一弹簧63的回复力作用下插入第二凹槽23中，第一触点和第二触点65分离，电机4停止转动，解锁完成。关锁过程与之相类似，不同的是，电机4正转使得第一凹槽22回到铁杆62的位置。
安装空间1上设置有开口11，车锁处于关锁状态时，锁芯2的两端分别位于开口11的两侧，车锁处于解锁状态时，锁芯2的两端位于开口11的一侧；开口11两侧的安装空间1内设置有相配合的光电发射器71和光电接收器72；光电发射器71和光电接收器72的配合为例防止手在伸入开口11处后被锁芯2所夹到，具体是当手伸入开口11处时，光电接收器72不能接收光电发生器发射的光信号，从而在此种情况下，控制第一总开关52(控制原理可以是继电器方式，也可以是发送信号给到第一总开关52的控制器等)关闭，使得电机4不能动作。
实施例二
实施例二是采用第二弹簧9、电机4、电磁动力机构的配合实现智能车锁的自动关解锁过程。请参照图2和3所示，一种智能车锁，其包括锁芯2和锁芯容置空间，锁芯容置空间为环形结构，锁芯2位于该锁芯容置空间内，智能车锁进一步包括电源、电机4、齿轮41和电磁动力机构，锁芯2上设置有转动齿21和凹槽，电机4驱动齿轮41转动，齿轮41与转动齿21啮合，电磁动力机构包括电磁线圈61和铁杆62，铁杆62位于电磁线圈61内，铁杆62与凹槽相配合，电源为电机4和电磁线圈61供电，电机4优选步进电机，电机4通过单向离合器与齿轮41连接，此时保证齿轮41为单向转动，即电机4带动齿轮41正向转动，而齿轮41反转时与电机4脱离。电源可以为干电池、锂电池等中的一种，其可以设置于一个单独的安装盒内，也可以安装于安装空间1或连接板3上。
凹槽为一个，这里定义其为第一凹槽22，第一凹槽22位于锁芯2的外侧壁上，转动齿21位于锁芯2的内侧壁上，智能车锁进一步包括位于锁芯容置空间内的第二弹簧9，第二弹簧9的一端与锁芯2的一端固定连接，第二弹簧9的另一端固定与锁芯容置空间中，当铁杆62插接于第一凹槽22中时，车锁处于关锁状态，第二弹簧9处于拉伸状态；当第二弹簧9处于正常状态时，车锁处于解锁状态。电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间1内，安装空间1为环形结构，电磁动力机构还包括第一弹簧63，铁杆62的一端穿过安装空间1延伸至锁芯容置空间内，铁杆62的另一端通过第一弹簧63固定于安装空间1远离锁芯2的内侧壁上。
智能车锁还包括一第三弹簧8和转动杆81，转动杆81的中部转动连接于锁芯容置空间内侧设置的连接板3上，转动杆81的一端伸入锁芯容置空间内并与第三弹簧8的一端固定连接，第三弹簧8的另一端固定连接于锁芯容置空间内，转动杆81的另一端设置有第三触点811，连接板3上设置有第四触点5251，当车锁处于关锁状态时，锁芯2的另一端抵接于转动杆81的一端使得第三弹簧8被压缩，第三触点811和第四触点5251分离；当车锁处于解锁状态时，第三弹簧8处于正常状态，第三触点811和第四触点5251接触。
电源通过引线与电机4和电磁线圈61电性连接，引线包括第一引线521、第二引线522、第三引线523、第四引线524、第五引线525和第六引线526，第一引线521的两端分别连接至电磁线圈61的一端和电源的负极，第二引线522的一端连接至电源的正极，第三引线523和第三引线523的一端均连接至第二引线522的另一端，第三引线523和第四引线524的另一端分别连接至电磁线圈61的另一端和电机4的正极，第五引线525的两端分别连接至第四触点5251和电源的负极，第六引线526的两端分别连接至电机4的负极和第三触点811，第二引线522上设置有第二总开关55，第三引线523上设置有第二延时开关56。
其工作原理是：
以智能车锁初始状态为解锁状态且结构如图2所示为例，此时，铁杆62的一端抵触在锁芯2的外侧壁上，第三弹簧8处于正常状态，第三触点811和第四触点5251接触。外部设备可对第二总开关55的工作进行控制，例如第二总开关55为继电器开关，而该继电器开关对应的线圈的通电与否可由外部设备进行控制，或者在增加控制器在该智能车锁上，外部通过控制器控制第二总开关55(例如MOS管、三极管、可控硅等电子开关)的工作。因为第三触点811和第四触点5251接触，电机4工作，齿轮41正转，当第一凹槽22转动到铁杆62位置时，则铁杆62插入第一凹槽22，此时，锁芯2远离第二弹簧9的一端抵触到第三弹簧8，使得第三弹簧8被压缩，同时转动杆81向第三弹簧8侧转动，第三触点811和第四触点5251分离，电机4停止转动，完成关锁过程。而在解锁过程中，在第二总开关55工作后，而且第二延时开关56在解锁时才会发生闭合，该第二延时开关56在持续一定的时间(例如1s)后断开，第二延时开关56可以采用时间继电器、555定时器等，在第二延时开关56闭合后，铁杆62回复，第二弹簧9拉动锁芯2向第二弹簧9侧运动，此时，由于单向离合器的存在，齿轮41随转动齿21转动，而电机4并不动作。
安装空间1上设置有开口11，车锁处于关锁状态时，锁芯2的两端分别位于开口11的两侧，车锁处于解锁状态时，锁芯2的两端位于开口11的一侧；开口11两侧的安装空间1内设置有相配合的光电发射器71和光电接收器72；光电发射器71和光电接收器72的配合为例防止手在伸入开口11处后被锁芯2所夹到，具体是当手伸入开口11处时，光电接收器72不能接收光电发生器发射的光信号，从而在此种情况下，控制第二总开关55(控制原理可以是继电器方式，也可以是发送信号给到第二总开关55的控制器等)关闭，使得电机4不能动作。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种智能车锁，其包括锁芯和锁芯容置空间，所述锁芯容置空间为环形结构，所述锁芯位于该锁芯容置空间内，其特征在于：所述智能车锁进一步包括电源、电机、齿轮和电磁动力机构，所述锁芯上设置有转动齿和凹槽，所述电机驱动齿轮转动，所述齿轮与转动齿啮合，所述电磁动力机构包括电磁线圈和铁杆，所述铁杆位于电磁线圈内，所述铁杆与凹槽相配合，所述电源为电机和电磁线圈供电。
2.如权利要求1所述的智能车锁，其特征在于：所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，当所述铁杆插接于第一凹槽中时，所述车锁处于关锁状态；当所述铁杆插接于第二凹槽中时，所述车锁处于解锁状态。
3.如权利要求2所述的智能车锁，其特征在于：所述第一凹槽和第二凹槽均位于锁芯的外侧壁，所述转动齿位于锁芯的内侧壁，所述电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间内，所述安装空间为环形结构，所述电磁动力机构还包括第一弹簧，所述铁杆的一端穿过安装空间延伸至锁芯容置空间内，所述铁杆的另一端通过第一弹簧固定于安装空间远离锁芯的内侧壁上。
4.如权利要求3所述的智能车锁，其特征在于：位于电磁线圈和第一弹簧之间的铁杆上固定连接有一连接杆，所述连接杆上安装有第一触点，所述安装空间内设置有第二触点，当铁杆伸入凹槽中时，第一触点和第二触点分离；当铁杆抵接于锁芯除凹槽外其他位置的外侧壁时，所述第一触点和第二触点接触。
5.如权利要求4所述的智能车锁，其特征在于：所述电源通过导线与电机和电磁线圈电性连接，所述导线包括第一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线和第六导线，所述第一导线的两端分别连接至电源的负极和电磁线圈的一端，所述第二导线的一端连接至电源的正极，所述第三导线和第四导线的一端均连接至第二导线的另一端，所述第三导线和第四导线的另一端分别连接至电磁线圈的另一端和第一触点，所述第五导线的两端分别连接至第二触点和电机的正极，所述第六导线的两端分别连接至电源的负极和电机的负极，所述第二导线上安装有第一总开关，所述第三导线上安装有第一延迟开关。
6.如权利要求1所述的智能车锁，其特征在于：所述凹槽为一个，所述智能车锁进一步包括位于锁芯容置空间内的第二弹簧，所述第二弹簧的一端与锁芯的一端固定连接，所述第二弹簧的另一端固定与锁芯容置空间中，当所述铁杆插接于凹槽中时，所述车锁处于关锁状态，所述第二弹簧处于拉伸状态；当所述第二弹簧处于正常状态时，所述车锁处于解锁状态。
7.如权利要求6所述的智能车锁，其特征在于：所述凹槽位于锁芯的外侧壁上，所述转动齿位于锁芯的内侧壁上，所述电磁动力机构安装于锁芯容置空间外侧设置的安装空间内，所述安装空间为环形结构，所述电磁动力机构还包括第一弹簧，所述铁杆的一端穿过安装空间延伸至锁芯容置空间内，所述铁杆的另一端通过第一弹簧固定于安装空间远离锁芯的内侧壁上。
8.如权利要求7所述的智能车锁，其特征在于：所述智能车锁进一步包括一第三弹簧和转动杆，所述转动杆的中部转动连接于锁芯容置空间内侧设置的连接板上，所述转动杆的一端伸入锁芯容置空间内并与第三弹簧的一端固定连接，所述第三弹簧的另一端固定连接于锁芯容置空间内，所述转动杆的另一端设置有第三触点，所述连接板上设置有第四触点，当车锁处于关锁状态时，所述锁芯的另一端抵接于转动杆的一端使得第三弹簧被压缩，第三触点和第四触点分离；当车锁处于解锁状态时，第三弹簧处于正常状态，第三触点和第四触点接触。
9.如权利要求8所述的智能车锁，其特征在于：所述电源通过引线与电机和电磁线圈电性连接，所述引线包括第一引线、第二引线、第三引线、第四引线、第五引线和第六引线，所述第一引线的两端分别连接至电磁线圈的一端和电源的负极，所述第二引线的一端连接至电源的正极，所述第三引线和第三引线的一端均连接至第二引线的另一端，所述第三引线和第四引线的另一端分别连接至电磁线圈的另一端和电机的正极，所述第五引线的两端分别连接至第四触点和电源的负极，所述第六引线的两端分别连接至电机的负极和第三触点，所述第二引线上设置有第二总开关，所述第三引线上设置有第二延时开关。
10.如权利要求3或7所述的智能车锁，其特征在于：所述安装空间上设置有开口，所述车锁处于关锁状态时，所述锁芯的两端分别位于开口的两侧，所述车锁处于解锁状态时，所述锁芯的两端位于开口的一侧；所述开口两侧的安装空间内设置有相配合的光电发射器和光电接收器；所述电机为步进电机。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108657324A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-10-16 | 西安航空学院 | 一种嵌入式自行车停放装置 |
| CN111677378A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-18 | 杭州恒谷传媒科技有限公司 | 一种基于物联网技术的共享单车锁具润滑装置 |
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2017
- 2017-08-30 CN CN201721104618.8U patent/CN207363429U/zh not_active Expired - Fee Related
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