CN208380300U - 一种三态车锁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三态车锁系统，涉及公共自行车车锁技术领域，可以用于共享单车的车锁系统，还可以加装在现有的公共自行车上，改造现有的公共自行车租借系统，实现公共自行车无桩停车，本实用新型能实现开锁、临时锁止、还车锁止3种功能，包括锁体、锁头、锁环、车锁控制板、开锁电机、凸轮、卡条、卡条弹簧、卡条销轴、卡条导槽，以低速电机或步进电机为动力，以卡条为卡住锁闸的主件，以凸轮和弹簧组合来实现状态保持，结构简单，使用方便。

Description

一种三态车锁系统

技术领域

本实用新型涉及公共自行车车锁技术领域，尤其是一种三态车锁系统。

背景技术

现有公共自行车租借系统，普通车锁只能实现锁止、开锁的两种功能，目前公共自行车租借系统主要有2类，一类是固定站点公共自行车租借系统，这类系统一般需要用户到站点在固定锁车桩上刷租借卡来借还自行车，这类系统自行车放置整齐，易于集中管理，但往往出现锁车桩不够还不了车辆的问题；另一类是利用手机终端刷二维码的无桩借还自行车系统，这类系统随借随还，不用依赖租借站点及锁车桩，比较方便，但必须依靠智能终端和互联网，自行车及车锁成本较大，而且自行车管理不方便，自行车容易丢失；固定锁车桩公共自行车租借系统所用的车锁一般是机械锁，平时插在车锁中的钥匙由于被在钥匙槽中的弹子卡住而不能拔出，当临时锁车时，锁舌插入锁孔，锁芯转到临时锁止位置，钥匙可以拔出钥匙孔，自行车实现临时停车，还车时自行车不是靠该车锁来锁止，而是靠锁车桩实现还车锁止，当自行车锁止在锁车桩时，插在车锁中的钥匙由于被锁车桩遮挡不能拔出，仅靠自身车锁是不能实现还车锁止的。

如中国发明专利CN106368529A所公开的一种三态智能自行车锁，通过特殊设计的锁芯结构和锁舌控制结构，特别是增加两个传感开关的来检测锁舌的锁紧状态和钥匙的还车位状态，实现了传统两态自行车锁向三态智能自行车锁的转变。并通过集成了GPS定位模块、无线通信模块、震动传感器、充电控制线路等多种组件的控制主板，与部署在云计算环境下的后台管理平台进行连接；该发明的锁芯拨块不是直接卡住锁舌使自行车锁止，而是由锁芯拨块带动拨动板，拨动板再间接地使车锁处于三种不同状态，锁舌动作又和拨动板动作通过其他机构相关联，结构复杂可靠性较差，还车锁止时插销位置保持要靠离合器一直通电工作，成本较高，而且每次进行还车锁止操作都要先经过临时锁止动作，只有随后再转动钥匙才能继续还车锁止操作，容易误判和误操作，使用不便。

实用新型内容

一、要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术所存在的上述缺陷，特提供一种三态车锁系统，解决现有电池检测包装中人工参与环节较多，检测包装的工作效率低下的问题，同时也解决了多组电池同时贴标签进行包装的自动化的问题。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三态车锁系统，包括锁体、锁头、锁环、车锁控制板、开锁电机、凸轮、卡条、卡条弹簧、卡条销轴、卡条导槽、凸轮位置开关、卡条位置开关、临时锁止挡块、开锁挡块，所述锁头属弹子锁类锁头，包括锁头体、锁芯、锁闸，锁头体套在锁芯上，锁芯可绕锁头体内孔轴线转动，锁芯中的锁孔在水平位置时钥匙可以插入锁孔，所述锁闸固定在锁芯上，锁闸可随锁芯转动，锁闸下段和锁环中的闸槽配合使用，当锁闸旋入闸槽，锁环被卡住，车锁处于锁止状态，锁闸上段有卡口，卡口和卡条配合使用，卡条卡入锁闸的卡口时，锁闸被卡住，锁芯不能随钥匙转动，卡条安装在卡条导槽中，卡条可在卡条导槽中转动或移动，所述锁环安装在锁体中，锁环上加工有闸槽，锁环装有手柄，用户可以持手柄转动锁环，所述开锁电机固定在锁体，凸轮固定在开锁电机转轴上，卡条导槽、凸轮位置开关、卡条位置开关、临时锁止挡块、开锁挡块都固定在锁体上。

所述车锁控制板用于接收开闭车锁的指令，按指令控制开锁电机作相应动作，车锁控制板包括电池模块、通信模块、控制模块，所述电池模块包括充电电池、太阳能电板、电源管理系统，为车锁控制板及其电路提供电源，所述控制模块包括单片机及电路、传感器件，可按指令控制开锁电机作相应动作，所述通信模块用于和外部进行数据交流，通信模块根据不同的外部通信终端，可选择相应模块功能，如通信模块用RFID卡通信，则通信模块要有RFID读卡器功能，及相应的器件和软件程序，要对电子标签进行读写，概述为所述车锁控制板通过RFID卡来通信，RFID卡可以是市民卡、公交卡等通用卡，也可以是专门定制的RFID租借卡，也可以是带NFC的手机；如通信模块通过带蓝牙或WiFi的手机来通信，则通信模块要有蓝牙或WiFi通信功能，及相应的器件和软件程序，概述为所述车锁控制板通过蓝牙或WiFi来通信；如通信模块用开锁器来传递数据和指令，则是有线通信方式，通信模块要有插口或插件的接口，概述为所述车锁控制板通过开锁器来通信；如通过移动互联网通信，则通信模块要有移动互联网通信功能，及相应的器件和软件程序，概述为所述车锁控制板通过移动互联网来通信；车锁控制板也可以同时具有多种通信模式。

当锁闸随锁芯顺时针转动旋出闸槽时会被开锁挡块阻挡，而不能继续顺时针转动，锁闸处于开锁位置，此时锁环在弹簧的作用下顺时针转动复位，车轮辐条不再受锁环限制，锁环处于开锁位置，锁孔处于非水平位，钥匙被锁内的弹子卡住而不能拔出，车锁处于开锁状态，即平时骑行时钥匙一般是插在锁孔的；

途中，车锁处于开锁状态，卡条处在脱离锁闸状态，当需要临时停车时，用户逆时针转动锁环手柄使锁环处于锁止位置，随后逆时针转动钥匙，锁闸随锁芯逆时针旋入闸槽，并被临时锁止挡块阻挡，而不能继续逆时针转动，锁闸处于临时锁止位置，此时锁孔处于水平位置，钥匙可以拔出，钥匙拔出后，锁芯被弹子卡住不能转动，车锁处于临时锁止状态。开锁挡块和临时锁止挡块固定在锁体中，在临时锁止挡块、开锁挡块上，或锁体其他位置可以装位置开关传感器，检测锁闸是否转到了开锁位或临时锁止位或还车锁止位，检测锁环是否锁止，并发出相应信号。

还车锁止功能需要开锁电机、凸轮、卡条、锁闸等配合来实现，所述开锁电机固定在锁体上，凸轮固定在开锁电机的转轴上，卡条上套有卡条导槽，卡条导槽前后2个侧面和卡条间隙配合，以防止卡条侧向偏移，卡条位于凸轮及锁闸的上方，所述卡条一端和卡条销轴间隙配合，卡条销轴安装在卡条导槽，卡条可绕卡条销轴转动，卡条另一端和下方的凸轮接触，卡条上拉有卡条弹簧，卡条弹簧一端拉着卡条，另一端装在锁体上，所述锁闸上段和卡条配合使用，锁闸在和卡条接触配合的地方有卡口，卡口前侧外沿有一斜面，也可以是弧面，卡口后侧的侧壁比前侧的侧壁要高，在还车锁止时，转动锁环到锁止位置，控制开锁电机带动凸轮转动到凸轮锁止位，在此位置，凸轮的长轴处在凸轮轴心的竖直下方(简称下方)，凸轮的短轴处在最上方，卡条在卡条弹簧作用下复位后，用户逆时针转动钥匙，带动锁芯及锁闸转动，卡口前侧外沿的斜面先碰到卡条下沿，继续逆时针转动锁闸，锁闸利用口前侧外沿的斜面使卡条稍稍退回，锁闸转动到还车锁止位时，卡条和锁闸卡口刚好对正，卡口后侧的侧壁由于相对较高，被卡条挡住，卡条在弹簧作用下卡入锁闸的卡口，锁闸被卡条卡住后不能转动，同时锁闸下段旋入锁环的闸槽，锁环被锁闸卡住，锁环处于锁止位，锁孔处于非水平位，钥匙被锁内的弹子卡住不能拔出，钥匙不能转动也不能拔出，车锁处于还车锁止状态。

其中，锁闸旋入闸槽时的钥匙转动方向，及钥匙在锁孔处于水平位置才能插入锁孔都是相对的，也可以设计成钥匙顺时针转动使锁闸旋入闸槽，开锁电机一般是低转速电机，内置有减速轮系。

综上所述，凸轮有2个重要位置，即凸轮开锁位和凸轮锁止位，锁环有2个重要位置，即开锁位和锁止位，锁闸有3个重要位置，即开锁位、临时锁止位和还车锁止位。车锁在开锁状态和临时锁止状态时，凸轮处在凸轮开锁位，此位置时凸轮的长轴处在凸轮轴心的竖直上方(简称上方)，凸轮向上抬起卡条，卡条和锁闸脱离，车锁相当于普通车锁，可以实现开锁和临时锁止功能；车锁在还车锁止状态时，凸轮处在凸轮锁止位，此位置时凸轮的长轴处在凸轮轴心的竖直下方，卡条在弹簧作用下可以卡入锁闸的卡口，使锁闸及锁芯不能转动，钥匙不能转动也不能拔出。锁环处于开锁位时，锁闸旋出闸槽，锁环在弹簧作用下复位，转出车轮辐条，车轮辐条不再受锁环限制；锁环处于锁止位时，锁环转入车轮辐条，车轮辐条被锁环限制，锁闸旋入闸槽。锁闸处于开锁位时，锁闸下段和闸槽脱离，锁闸上段和卡条脱离，凸轮处在凸轮开锁位，锁环处在开锁位，锁孔处在非水平位置，钥匙不能拔出；锁闸处于临时锁止位时，锁闸下段旋入了闸槽，锁闸上段和卡条脱离，此时凸轮处在凸轮开锁位，锁环处在锁止位，锁孔处于钥匙可以插入或拔出的位置(水平位置)；锁闸处于还车锁止位时，锁闸下段旋入闸槽，锁闸上段的卡口被卡条卡入，凸轮处在凸轮锁止位，锁环处在锁止位。

凸轮的转动和停止转动是由车锁控制板和位置开关来控制实现的，所述凸轮下方装有凸轮位置开关，凸轮位置开关和凸轮配合使用，当凸轮长轴转到下方时，凸轮触发凸轮位置开关，凸轮处在凸轮锁止位，凸轮位置开关发出凸轮停止转动信号，凸轮停止转动，凸轮长轴处在下方，卡条在弹簧作用下复位到最低位，卡条可以卡入锁闸上的卡口；所述卡条上方装有卡条位置开关，卡条位置开关和卡条配合使用，当凸轮长轴转到上方时，凸轮抬高卡条，卡条触发卡条位置开关，凸轮处在凸轮开锁位，卡条位置开关发出凸轮停止转动信号，凸轮停止转动，凸轮长轴处在上方，卡条在凸轮作用下保持脱离锁闸状态；当用户需要开锁时，车锁控制板接收到开锁信号，开锁电机带动凸轮从凸轮锁止位转动到凸轮开锁位，使卡条顺时针绕卡条销轴转动并抬高卡条，凸轮转动到凸轮开锁位时，卡条触发卡条位置开关，卡条位置开关发出凸轮停止转动信号，凸轮停止转动，卡条脱离锁闸的卡口；当用户需要还车锁止时，车锁控制板接收到还车锁止信号，开锁电机带动凸轮从凸轮开锁位转动到凸轮锁止位，卡条在弹簧作用下逆时针转动复位，凸轮转动到凸轮锁止位时，凸轮触发凸轮位置开关，凸轮停止转动，卡条可以卡入锁闸的卡口。

概括起来，本车锁系统的三种状态是这样实现的：当需要开锁时，车锁控制板接收到开锁信号，开锁电机带动凸轮从凸轮锁止位转动到凸轮开锁位，使卡条顺时针绕卡条销轴转动，抬高卡条，凸轮转动到凸轮开锁位时，卡条触发卡条位置开关，凸轮停止转动，卡条脱离锁闸的卡口，用户顺时针转动钥匙，带动锁闸顺时针从锁环的闸槽中旋出，锁环在弹簧作用下顺时针转动复位，从车轮辐条转出，车轮辐条不再受锁环限制，锁环处于开锁位置，锁孔处于非水平位，钥匙不能拔出，车锁处于开锁状态；途中，卡条处在脱离锁闸卡口的状态，需要临时锁止时，用户逆时针转动锁环手柄使锁环穿过车轮的辐条，锁环处于锁止位置，再逆时针转动钥匙，锁闸随锁芯逆时针转入闸槽卡住锁环，此时锁孔处于水平位置，钥匙可以拔出带走，钥匙拔出后，锁芯被锁头内的弹子卡住不能转动，锁闸保持在闸槽，车锁处于临时锁止状态；到站还车锁止时，车锁控制板接收到还车锁止信号，开锁电机带动凸轮从凸轮开锁位转动到凸轮锁止位，卡条在弹簧作用下逆时针转动，复位到最低位，凸轮转动到凸轮锁止位时，凸轮触发凸轮位置开关，凸轮停止转动，此时卡条复位到最低位，用户逆时针转动钥匙，锁闸随钥匙逆时针转动，锁闸卡口外沿的斜面先碰到卡条下沿，继续逆时针转动锁闸时，锁闸利用卡口外沿的斜面使卡条稍稍退回，锁闸继续转动，锁闸转动到还车锁止位时，卡条和锁闸卡口刚好对正，卡口后侧的侧壁由于相对较高，卡口后侧的侧壁高于卡条下沿，锁闸被卡条挡住，卡条在弹簧作用下卡入锁闸的卡口，锁闸被卡住不能转动，同时锁闸下段旋入锁环的闸槽，锁环被锁闸卡住，锁环处于锁止位置，锁孔处于非水平位，钥匙不能转动也不能拔出，车锁处于还车锁止状态。

由于采用了凸轮和弹簧组合，使得车锁在开锁电机失电或外力振动下都能保持之前的状态，如车锁在锁止状态时，凸轮处在凸轮开锁位，卡条处在最低位，尽管卡条在弹簧作用下对凸轮有压力，但卡条压力产生的对于轴心的力矩近于0，凸轮不会在卡条压力作用下转动，而是恰恰由此获得了保持稳态的能力，在开锁电机失电或外力振动下都能保持稳定状态；在车锁处于开锁状态时，凸轮长轴在上方，卡条压力对于轴心的力矩也近于0，尽管保持稳态的能力不如锁止状态，由于开锁电机及锁芯存在一定的阻力矩，还是可以保持稳态。

进一步，上述卡条卡入卡口的方案还可改进：卡条不是绕销轴转动，而是在凸轮带动下直接沿卡条导槽上下移动，则三态车锁系统包括锁体、锁头、锁环、车锁控制板、开锁电机、凸轮、卡条、卡条弹簧、卡条导槽，所述卡条下部和凸轮及锁闸接触，卡条上部压有弹簧，凸轮固定在开锁电机的转轴上，卡条套有卡条导槽，卡条可沿导槽移动，为防止卡条侧向偏移，卡条导槽前后左右各侧面和卡条间隙配合，当车锁控制板接收到开锁指令，控制开锁电机带动凸轮转动到凸轮开锁位时，凸轮带动卡条向上移动并脱离锁闸；当车锁控制板接收到锁止指令，车锁控制板控制开锁电机转动到凸轮锁止位时，卡条在卡条弹簧作用下向下移动复位。由于卡条是在凸轮作用下直接沿导槽移动，凸轮一般处在卡条下方中间，卡条弹簧则压在卡条上方中间，一般而言，凸轮端面和卡条前侧端面平行，开锁电机轴线与卡条前侧端面垂直。

进一步，凸轮的转动和停止转动也可以由步进电机来实现：所述开锁电机是步进电机，车锁控制板带有步进电机驱动，凸轮固定在步进电机的转轴上，当需要开锁时，车锁控制板接收到开锁信号，车锁控制板发出所需步数的脉冲驱动信号，步进电机带动凸轮按输入的脉冲数刚好转到凸轮开锁位后，步进电机和凸轮停止转动；需要还车锁止时，车锁控制板接收到还车锁止信号，车锁控制板发出所需步数的脉冲信号，步进电机带动凸轮按输入的脉冲数刚好转到凸轮锁止位后，步进电机和凸轮停止转动。

前述，车锁要锁止时，需要用户逆时针转动钥匙，进而带动锁闸一起转动并旋入闸槽，可以进一步改进：在锁闸上拉弹簧，这样当锁环处在锁止位时，实现锁闸自动旋入闸槽。

三、有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的一种三态车锁系统具有开锁、临时锁止、还车锁止三种功能状态，并通过采用电机作为车锁内部动作的动力，以卡条为卡住锁闸的主件，以凸轮和弹簧组合来保持状态稳定，不会因失电或振动而失稳，车锁结构简单可靠，容易制造。

附图说明

图1是本实用新型还车锁止状态下的结构示意图；

图2是锁头的主视示意图；

图3是还车锁止位置时锁头的左视示意图；

图4是临时锁止位置时锁头的左视示意图；

图5是开锁位置时锁头的左视示意图；

图6是锁闸的左视结构示意图；

图7是锁环的结构示意图；

图8是卡条、卡条导槽装配位置的俯视示意图；

图9是本实用新型开锁状态时的结构示意图；

图10是凸轮开锁位时卡条、凸轮位置的示意图；

图11是凸轮锁止位时卡条、凸轮位置的示意图；

图12是卡条在导槽中移动时的结构示意图；

图13是锁闸装有弹簧时锁头的示意图；

图中：1为锁头；101为钥匙；102为锁芯；103为锁头体；104为锁闸；105为锁闸螺母；106为临时锁止挡销；107为开锁挡销；1041为斜面；1042为前侧壁；1043为后侧壁；2为卡条；201为卡条销轴；202为卡条弹簧；203为卡条导槽；204为卡条位置开关；3为开锁电机；301为凸轮；302为凸轮位置开关；4为锁体；5为车锁控制板；6为锁环；601为闸槽；602为锁环手柄。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

实施例一

一种三态车锁系统，其车锁具有开锁、临时锁止、还车锁止三种功能状态，以电机为车锁内部动作的动力，图1是还车锁止状态下的结构示意图，如图1到图8所示，三态车锁系统包括锁体4、锁头1、锁环6、车锁控制板5、开锁电机3、凸轮301、卡条2、卡条弹簧202、卡条销轴201、卡条导槽203、凸轮位置开关302、卡条位置开关204、临时锁止挡块106、开锁挡块107，所述开锁电机3为低转速电机，所述锁头1包括锁头体103、锁芯102、锁闸104，锁头体103套在锁芯102上，锁芯102可绕锁头体103内孔轴线转动，锁芯102中的锁孔在水平位置时钥匙可以插入锁孔；所述锁闸104固定在锁芯102上，锁闸104可随锁芯102转动，锁闸104下段和锁环6中的闸槽601配合使用，当锁闸104旋入闸槽601，锁环6被卡住，车锁处于锁止状态，锁闸104上段有卡口，卡口和卡条2配合使用，卡条2卡入锁闸104的卡口时，锁闸104被卡住，锁芯102不能随钥匙转动；所述卡条2安装在卡条导槽203中，如图1和图8所示，卡条导槽203前后2个侧面和卡条2的前后平面分别间隙配合，卡条2一端和卡条销轴201间隙配合，卡条2可在卡条导槽203中绕卡条销轴201转动，卡条2另一端和下方的凸轮301接触，并有卡条弹簧202拉着卡条，所述卡条销轴201安装在卡条导槽203；如图6所示，所述卡口前侧外沿有一斜面1041，也可以是弧面，卡口后侧的后侧壁1043比卡口前侧的前侧壁1042要高；所述锁环6安装在锁体4中，如图7所示，锁环6上加工有闸槽601，锁环6装有手柄602，用户可以持手柄602转动锁环6；所述开锁电机3为低转速电机，固定在锁体4上，凸轮301固定在开锁电机3的转轴上，卡条导槽203、凸轮位置开关302、卡条位置开关204、临时锁止挡块106、开锁挡块107都固定在锁体4上；所述车锁控制板5用于接收开闭车锁的指令，按指令控制开锁电机作相应动作，车锁控制板5包括电池模块、通信模块、控制模块，所述电池模块包括充电电池、太阳能电板、电源管理系统，为车锁控制板5及其电路提供电源，所述控制模块包括单片机及电路、传感器件，可按指令控制开锁电机作相应动作，所述通信模块用于和外部进行数据交流，所述通信模块通过RFID卡进行数据交流，RFID卡可以是市民卡、公交卡等通用卡，也可以是专门定制的RFID租借卡，也可以是带NFC的手机。

所述凸轮301有2个重要位置，即凸轮开锁位和凸轮锁止位；所述锁环6有2个重要位置，即开锁位和锁止位；所述锁闸104有3个重要位置，即开锁位、临时锁止位和还车锁止位。车锁在开锁状态和临时锁止状态时，如图9、图4、图5及图10所示，凸轮301处在凸轮开锁位，此位置时凸轮301的长轴在上方，凸轮301向上抬起卡条2，卡条2和锁闸104脱离，车锁相当于普通车锁，可以实现开锁和临时锁止功能；车锁在还车锁止状态时，如图1、图3及图11所示，凸轮301处在凸轮锁止位，此位置时凸轮301的长轴在下方，卡条2在弹簧作用下可以卡入锁闸104的卡口，使锁闸104及锁芯102不能转动，钥匙不能转动也不能拔出。锁环6处于开锁位时，如图9及图5所示，锁闸104旋出闸槽601，锁环6在锁环弹簧603作用下复位，转出车轮辐条，车轮辐条不再受锁环6限制；锁环6处于锁止位时，如图1、图3、图4所示，锁环6转入车轮辐条，车轮辐条被锁环6限制，锁闸104旋入闸槽601。锁闸104处于开锁位时，如图9、图5、图10所示，锁闸104下段和闸槽601脱离，锁闸104上段和卡条2脱离，此时凸轮301处在凸轮开锁位，锁环6处在开锁位；锁闸104处于临时锁止位时，如图4所示，锁闸104下段旋入了闸槽601，锁闸104上段和卡条2脱离，此时凸轮301处在凸轮开锁位，锁环6处在锁止位，锁孔处于钥匙可以插入或拔出的位置(水平位置)；锁闸104处于还车锁止位时，如图1、图3、图11所示，锁闸104下段旋入闸槽601，锁闸104上段的卡口被卡条2卡入，此时凸轮301处在凸轮锁止位，锁环6处在锁止位。

凸轮301的转动和停止转动是由车锁控制板5和位置开关控制的，如图10、图11所示，所述凸轮301下方装有凸轮位置开关302，凸轮位置开关302和凸轮301配合使用，当凸轮301长轴转到下方时触发凸轮位置开关302，发出凸轮停止转动信号，使卡条2在卡条弹簧202作用下复位到最低位；所述卡条2上方装有卡条位置开关204，卡条位置开关204和卡条2配合使用，当凸轮301长轴转到上方时，凸轮301抬高卡条2，卡条2触发卡条位置开关204，发出凸轮停止转动信号，卡条2在凸轮301作用下保持脱离锁闸104状态。

在还车锁止状态开锁时，车锁控制板5接收到开锁信号，开锁电机3带动凸轮301从凸轮锁止位转动到凸轮开锁位，如图9、图10所示，使卡条2绕卡条销轴201顺时针转动并抬高卡条2，凸轮301转动到凸轮开锁位时，卡条2触发卡条位置开关204，凸轮301停止转动，卡条2脱离锁闸104的卡口，用户顺时针转动钥匙，如图5所示，带动锁闸104顺时针从锁环6的闸槽601中旋出，锁环6在锁环弹簧603作用下顺时针转动复位，从车轮辐条转出，锁环6处于开锁位置，车轮辐条不再受锁环限制，锁孔处于非水平位，钥匙不能拔出，车锁处于开锁状态；途中，卡条2处在脱离锁闸104状态，需要临时锁止时，如图4所示，用户逆时针转动锁环手柄602使锁环6穿过车轮的辐条，锁环6处于锁止位置，再逆时针转动钥匙，由于此时卡条2被凸轮301抬高，锁闸104不会被卡条2挡住，锁闸104随锁头中的锁芯102逆时针转入闸槽601直到被临时锁止挡销106挡住，锁闸104卡住锁环6，锁环6不能复位，此时锁孔处于水平位置，钥匙可以拔出带走，钥匙拔出后，锁芯102被锁头内的弹子卡住不能转动，锁闸104保持在闸槽601，锁环6处于锁止位置，车锁处于临时锁止状态；到站还车锁止时，车锁控制板5接收到还车锁止信号，开锁电机3带动凸轮301从凸轮开锁位转动到凸轮锁止位，如图1、图3、图6所示，卡条2在卡条弹簧202作用下逆时针转动复位，凸轮301转动到凸轮锁止位时，凸轮301触发凸轮位置开关302，凸轮301停止转动，用户逆时针转动钥匙，锁闸104随钥匙逆时针转动，锁闸104的卡口外沿的斜面1041先碰到卡条下沿，继续逆时针转动锁闸104时，锁闸104利用斜面1041使卡条2稍稍退回，锁闸104转动到还车锁止位时，卡条2和锁闸104的卡口刚好对正，卡口后侧的后侧壁1043由于相对较高，被卡条2挡住，卡条2在卡条弹簧202作用下卡入锁闸104的卡口，锁闸104被卡住不能转动，同时锁闸104下段旋入锁环6的闸槽601，锁环6被锁闸104卡住，锁环6处于锁止位置，锁孔处于非水平位，钥匙不能转动也不能拔出，车锁处于还车锁止状态。

实施例二

本例实施是对实施例一的改进，其卡条2不是绕销轴转动，而是在凸轮带动下直接沿卡条导槽203上下移动，如图12所示，本例的三态车锁包括锁体4、锁头1、锁环6、车锁控制板5、开锁电机3、凸轮301、卡条2、卡条弹簧202、卡条导槽203，所述卡条2下部和凸轮301及锁闸104接触，卡条2上部压有卡条弹簧202，凸轮301固定在开锁电机3的转轴上，卡条2套有卡条导槽203，卡条2可沿导槽移动，为防止卡条2侧向偏移，卡条导槽203前后左右各侧面和卡条2间隙配合，当车锁控制板接5收到开锁指令，控制开锁电机3带动凸轮301转动到凸轮开锁位时，凸轮301带动卡条2向上移动并脱离锁闸104；当车锁控制板5接收到锁止指令，车锁控制板5控制开锁电机3转动到凸轮锁止位时，卡条2在卡条弹簧202作用下复位。由于卡条2是在凸轮301作用下直接沿导槽移动，凸轮301一般处在卡条2下方中间，卡条弹簧202则压在卡条上方中间。

实施例三

本实例中，凸轮301的转动和停止转动由步进电机来实现：所述开锁电机3是步进电机，凸轮301固定在步进电机的转轴上，当需要开锁时，车锁控制板5接收到开锁信号，车锁控制板5带有步进电机驱动，车锁控制板5发出所需步数的脉冲驱动信号，步进电机带动凸轮301按输入的脉冲数刚好转到凸轮开锁位后，步进电机和凸轮301停止转动，凸轮301顶住卡条2，使卡条2保持脱离卡口的状态；需要还车锁止时，车锁控制板5接收到还车锁止信号，车锁控制板5发出所需步数的脉冲信号，步进电机带动凸轮301按输入的脉冲数刚好转到凸轮锁止位后，步进电机和凸轮301停止转动，凸轮301长轴处在下方，卡条2在卡条弹簧202作用下复位。

实施例四

本实例中，在锁闸上加拉簧，锁车锁时，只要锁环转到锁止位，锁闸能实现自动入闸槽，如图13所示，锁闸104上拉有弹簧108，当锁环处在锁止位时，实现锁闸104自动逆时针旋入闸槽601。

实施例五

本实例中，车锁控制板5的通信模块通过蓝牙或WiFi来通信。

实施例六

本实例中，车锁控制板5的通信模块通过开锁器来通信。

实施例七

本实例中，车锁控制板5的通信模块通过移动互联网来通信。

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

Claims (10)

1.一种三态车锁系统，其特征在于：所述三态车锁系统包括锁体、锁头、锁环、车锁控制板、开锁电机、凸轮、卡条、卡条弹簧、卡条导槽，所述锁头包括锁头体、锁芯、锁闸，锁头体套在锁芯上，锁芯可绕锁头体内孔轴线转动，所述锁闸固定在锁芯上，锁闸可随锁芯转动，锁闸下段和锁环中的闸槽配合使用，当锁闸旋入闸槽，锁环被卡住，锁闸上段有卡口，卡口和卡条配合使用，卡条卡入锁闸的卡口时，锁闸被卡住使得锁芯停止转动，卡条安装在卡条导槽中，卡条可在卡条导槽中转动或移动，所述锁环安装在锁体中，锁环上加工有闸槽，所述开锁电机固定在锁体，凸轮固定在开锁电机转轴上；

当需要开锁时，车锁控制板接收到开锁信号，开锁电机带动凸轮转动到凸轮开锁位，凸轮带动卡条脱离锁闸的卡口，用户顺时针转动钥匙，带动锁闸从锁环的闸槽中顺时针旋出，锁环在弹簧作用下转动复位，从车轮辐条转出，车轮辐条不再受锁环限制，此时锁环处于开锁位置，锁孔处于非水平位，钥匙不能拔出，车锁处于开锁状态；途中需要临时锁止时，用户逆时针转动锁环手柄使锁环穿过车轮的辐条，锁环处于锁止位置，再逆时针转动钥匙，锁闸随锁芯逆时针转入闸槽卡住锁环，锁环不能复位，此时锁孔处于水平位置，钥匙可以拔出，钥匙拔出后，锁芯被锁头内的弹子卡住不能转动，锁闸保持在闸槽，车锁处于临时锁止状态；

到站还车锁止时，车锁控制板接收到还车锁止信号，开锁电机带动凸轮转动到凸轮锁止位，卡条在卡条弹簧作用下复位，用户逆时针转动锁环手柄使锁环处于锁止位置，再逆时针转动钥匙，带动锁闸转动入闸槽卡住锁环，同时卡条插入锁闸上的卡口，锁闸被卡住，锁芯及钥匙不能转动，锁孔处于非水平位，钥匙不能拔出，车锁处于还车锁止状态。

2.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述卡条一端和卡条销轴间隙配合，卡条销轴安装在卡条导槽，卡条另一端和凸轮接触，卡条上拉有卡条弹簧，卡条弹簧一端拉着卡条另一端固定在锁体上，卡条上套有卡条导槽，卡条导槽前后侧面和卡条间隙配合，凸轮带动卡条绕卡条销轴转动。

3.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述卡条下部和凸轮接触，卡条上部压有卡条弹簧，卡条套有卡条导槽，卡条导槽前后左右各侧面和卡条间隙配合，凸轮带动卡条沿导槽移动。

4.如权利要求1至3中任一所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述开锁电机是低转速电机，所述凸轮下方装有凸轮位置开关，凸轮位置开关和凸轮配合使用，当凸轮长轴转到下方时触发凸轮位置开关，凸轮位置开关发出凸轮停止转动信号，凸轮停止转动，凸轮长轴处在下方，使卡条在弹簧作用下复位到最低位；所述卡条上方装有卡条位置开关，卡条位置开关和卡条配合使用，当凸轮长轴转到上方时卡条触发卡条位置开关，卡条位置开关发出凸轮停止转动信号，凸轮停止转动，凸轮长轴处在上方，卡条在凸轮作用下保持脱离锁闸卡口的状态。

5.如权利要求1至3中任一所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述开锁电机是步进电机，凸轮长轴转动到下方后停止，使卡条在弹簧作用下复位，或凸轮长轴转动到上方后停止，使卡条保持为脱离卡口的状态，是由车锁控制板发出的步进电机驱动信号控制的，步进电机按车锁控制板发出的脉冲数转动到凸轮锁止位或凸轮开锁位。

6.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述锁闸上段和卡条上的卡口配合使用，所述卡口前侧外沿有斜面或弧面，卡口后侧的侧壁比前侧的侧壁高。

7.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述车锁控制板通过RFID卡进行数据传输与通信。

8.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述车锁控制板通过蓝牙或WiFi进行数据传输与通信。

9.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述车锁控制板通过开锁器进行数据传输与通信。

10.如权利要求1所述的一种三态车锁系统，其特征在于：所述车锁控制板通过移动互联网进行数据传输与通信。