CN214356386U - 自行车车锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行车车锁装置，包括止动部件和保护盒，保护盒进一步包括锁体，所述锁体包括锁架、锁舌、传动装置以及驱动件，锁架设置有限位槽，所述传动装置设置在限位槽内并与所述驱动件连接，在所述驱动件的驱动下，在限位槽内在竖直方向上移动；所述锁舌与所述传动装置连接，由所述驱动件带动在竖直方向上移动；当所述锁舌运动到第一位置时，与所述止动部件位于同一水平位置，当骑行者调转方向即旋转前叉立管时，所述锁舌末端抵靠在所述止动部件的左侧或右侧，阻止所述止动部件与前叉立管水平顺时针或逆时针旋转，从而阻止自行车龙头被调转方向。本实用新型解决传统车锁必须人工助力锁车的问题，以满足电子开关锁的需求。

Description

自行车车锁装置

技术领域

本申请涉及一种锁具，特别涉及一种自行车车锁装置。

背景技术

目前，共享自行车车锁为物联网智能车锁，机械结构为沿用传统的环形锁，锁杆锁在车轮钢丝(或轮辐)之间，使车后轮无法转动，锁具作为一种配件与车体分离，开锁时为电子自动开锁，但在关锁时，必须在人工助力作用下才能达到锁车目的；在骑行者忘记关锁时，无法远程通过无线电子锁车。CN2623569Y公开了一种自保护车锁，其具有设置在车架管内的锁芯和锁杆，当位于车架前竖管外管的外锁孔和位于车架前竖管内管的内锁孔重合时，通过锁芯驱动锁杆插入锁孔，使得车的方向无法自由转动；但这种锁具因其装置延用传统锁芯及其结构特性，还需要将钥匙插入锁芯并手动助力旋转锁芯带动内部齿轮，进一步驱动锁杆以达到上锁目的，依然需要人力开关锁。

发明内容

本申请的目的在于提供一种自行车车锁装置，解决传统车锁必须人工助力锁车的问题，以满足电子开关锁的需求。

本申请公开了一种，自行车车锁装置，包括：

止动部件，被设置于自行车的前叉立管上；

保护盒，被设置于车架前竖管上，所述保护盒进一步包括：锁体，所述锁体包括锁架、锁舌、传动装置以及驱动件，其中

所述锁架设置有限位槽，所述传动装置的至少一部分设置在限位槽内，并与所述驱动件连接，在所述驱动件的驱动下，所述传动装置的至少一部分在限位槽内在竖直方向上移动；所述前叉立管位于所述车架前竖管中；

所述锁舌与所述传动装置连接，由所述驱动件带动在竖直方向上移动；

当所述锁舌运动到第一位置时，与所述止动部件位于同一水平位置，当骑行者调转方向即旋转前叉立管时，所述锁舌末端抵靠在所述止动部件的左侧或右侧，阻止所述止动部件与前叉立管水平顺时针或逆时针旋转，从而阻止自行车龙头被调转方向；

当所述锁舌运动到第二位置时，与所述止动部件不位于同一水平位置，所述前叉立管能够自由转动。

在一个优选例中，所述传动装置为齿轮和齿条，

所述齿条设置在限位槽内；

所述齿轮与所述驱动件连接；

所述齿轮和所述齿条啮合，当所述齿轮在驱动下旋转时，所述齿条在所述齿轮驱动下在限位槽内在竖直方向上移动。

在一个优选例中，在锁架上设置有第一锁孔，所述车架前竖管上设置有第二锁孔，第一锁孔与第二锁孔大小相当且位置重叠；

所述锁舌穿过第一锁孔、第二锁孔，伸入所述车架前竖管内。

在一个优选例中，所述第一锁孔、所述第二锁孔在竖向上高度大于所述锁舌的两倍高度。

在一个优选例中，所述驱动件包括电机。

在一个优选例中，所述驱动件还包括控制模块，被配置为根据外部的控制信号驱动所述电机转动，所述齿轮连接于所述电机的转轴上，所述电机驱动所述齿轮转动，从而驱动所述锁舌运动到所述第一位置或所述第二位置。

在一个优选例中，所述驱动件还包括无线通信模块，被配置为与外部设备建立无线连接，并通过该无线连接接收控制信号，并将该控制信号输出给所述控制模块。

在一个优选例中，所述无线连接为Wi-Fi、物联网或者蜂窝移动通信系统连接。

在一个优选例中，所述止动部件厚度小于前叉立管外壁与车架前竖管内壁之间的间距。

在一个优选例中，所述保护盒具有盒盖，所述盒盖通过固定件置于关闭状态。

附图说明

图1是根据本申请的自行车车锁装置的结构示意图

图2是根据本申请的自行车车锁装置的结构正视图

图3是根据本申请的自行车车锁装置开锁状态下的侧视图

图4是根据本申请的自行车车锁装置开锁状态一的俯视图

图5是根据本申请的自行车车锁装置开锁状态二的俯视图

图6是根据本申请的自行车车锁装置关锁状态一的侧视图

图7图根据本申请的自行车车锁装置关锁状态二的侧视图

图8图根据本申请的自行车车锁装置的驱动件连接示意图

图9图根据本申请的自行车车锁装置的电路连接图

附图标记说明:

01-前叉立管

02-车架前竖管

021-第二锁孔

100-止动部件

200-保护盒

201-锁架

202-锁舌

203-齿条

204-齿轮

210-电机

具体实施方式

本发明人通过广泛而深入的研究，首次开发了一种结构新颖独特的自行车车锁装置。装置解决传统车锁必须人工助力锁车的问题，以满足电子开关锁的需求。本实用新型至少具备以下优点：

a)本实用新型结构新颖合理且简单；

b)本实用新型的装置可以由骑车者的外部设备，通过无线连接控制实现电子开锁/关锁，也可通过关锁按钮轻松关锁，而无需人工助力；

c)本实用新型的装置设置于自行车前叉立管和车架前竖管上，与自行车自成一体，无需担忧携带或丢失问题。

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

如图1至图2所示，本实用新型提供了一种自行车车锁装置，包括设置在自行车前叉立管01上的止动部件100，和设置在车架前竖管02上的保护盒200。前叉立管01位于车架前竖管02中。可选地，止动部件100为一止动块。

保护盒200包括上下左右侧壁以及盒盖(图中未示出)。可选地，盒盖附有弹性锁扣条，在车架前竖管02上对应弹性锁扣条位置具有定位孔(图中未示出)，盒盖闭合状态下，弹性锁扣条的末端楔形舌伸入定位孔，反扣于车架前竖管02上以锁定盒盖。可选地，保护盒200还包括正对盒盖的盒底壁，盒底壁设置开口，开口位置与第二锁孔021正对，盒底壁的开口大于第二锁孔021。锁体20设置在保护盒200内，包括：锁架201,在其上设置有限位槽；齿条203设置在限位槽内，齿条203与齿轮204啮合，并由齿轮204带动在限位槽内的竖直方向上移动；齿轮204连接于电机210的转轴上，由电机210驱动；可选地，电机210包括减速装置，例如多级传动齿轮，该减速装置同时被配置为阻止齿轮204在齿条203的反作用力下转动，即：电机210停止转动时，齿轮204无法在其他外力下转动，进一步地，与齿轮204啮合的齿条203在自身重力下无法驱使齿轮204转动，使得齿条203保持固定位置。锁舌202设置在齿条203上。可选地，锁舌202和齿条203用铰链件连接，或者直接设置于齿条203上。在锁架201上设置有第一锁孔(图中未示出)，在车架前竖管02上设置有第二锁孔021，第一锁孔与第二锁孔021大小相当且位置重叠，并且第一锁孔、第二锁孔021在竖向上高度大于锁舌202的两倍高度；如图1、图3所示，锁舌202穿过第一锁孔、第二锁孔021，伸入车架前竖管02内。

将限位槽最低点定义为第一位置，最高点定义为第二位置。第一位置附近设置有第一限位开关221，第二位置附近设置有第二限位开关222。当锁舌202跟随齿条203运动到最低点，即第一位置时，锁舌202与止动部件100位于同一水平位置，锁舌202末端抵靠在止动部件100左侧或右侧，阻止止动部件100及前叉立管01水平顺时针或逆时针旋转，即为关锁状态；当锁舌202跟随齿条203运动到最高点，即第二位置时，锁舌202与止动部件100不在同一水平位置，即为开锁状态。

本实施例还包括控制模块和无线通信模块。无线通信模块可以通过Wi-Fi、物联网连接，或者GSM/GPRS、3G、4G、NB-IoT，与外部设备进行连接，外部设备可选地为智能设备，例如智能手机。可选地，本实施例还可包括电源模块，用于向控制模块和无线通信模块供电。可选地，电源模块、控制模块和无线通信模块都设置在保护盒中。

可选地，本实施例的控制模块可以通过如图9所示的电路连接图实现无线通信模块和限位开关对电机的控制。无线通信模块与控制模块的按钮SB1、SB2电连接，第一限位开关221与控制模块的开关SQ1电连接，第二限位开关222与控制模块的开关SQ2电连接。控制模块还包括可以互锁的继电器KM1,KM2，安装于两个回路中。第一回路中，开关SQ1的一端与按钮SB1连接，SB1与KM2的常闭点连接，KM2的常闭点与KM1的线圈连接；其中，SB1并联了KM1的常开点。第二回路中，开关SQ2的一端与按钮SB2连接，SB2与KM1的常闭点连接，KM1的常闭点与KM2的线圈连接；其中，SB2并联了KM2的常开点。

关锁过程：无线通信模块收到关锁信号后，触发按钮SB1，SB1按下，线圈KM1得电，KM1常闭点断开，此时线圈KM2无法工作，形成互锁；同时，KM1常开点闭合，形成自锁；KM1主触点也闭合，此时驱动电机210正转。当齿条203到达第一位置，触碰到第一限位开关221时SQ1断开，电机210停止正转。

开锁过程：无线通信模块收到开锁信号后，触发按钮SB2，SB2按下，线圈KM2得电，KM2常闭点断开，此时线圈KM1无法工作，形成互锁；同时，KM2常开点闭合，形成自锁；KM2主触点也闭合，此时驱动电机210反转。当齿条203到达第二位置，触碰到第二限位开关222时SQ2断开，电机210停止反转。

控制模块、无线通信模块、限位开关的连接示意图如图8所示。控制模块在接收到外部设备的关锁信号后，驱动电机210正向转动，齿轮204驱动齿条203向下移动，从而驱动锁舌202从第二位置向第一位置移动。当齿条203碰撞到第一限位开关221，使得SQ1断开，电机210停止转动。当控制模块接收到外部设备的开锁信号后，驱动电机210反向转动，齿轮204驱动齿条203向上移动，从第一位置移动到第二位置。齿条203碰撞到第二限位开关222，使得SQ2断开，电机停止转动。

本实施例还包括关锁按钮。可以通过如图9所示的电路连接图实现关锁按钮和限位开关对电机的控制。控制模块、关锁按钮、限位开关的连接示意图如图8所示。关锁按钮与控制模块的按钮SB1电连接。当关锁按钮被按下，触发按钮SB1，SB1按下，线圈KM1得电，KM1常闭点断开，此时线圈KM2无法工作，形成互锁；同时，KM1常开点闭合，形成自锁；KM1主触点也闭合，驱动电机210正向转动，齿轮204驱动齿条203向下移动，从而驱动所述锁舌202从第二位置向第一位置移动。当齿条203碰撞到第一限位开关221，SQ1断开，电机停止转动。可选地，关锁按钮被设置在易于操作位置。

为了能够更好地理解本申请的技术方案，下面结合一个具体的例子来进行说明，该例子中罗列的细节主要是为了便于理解，不作为对本申请保护范围的限制。

使用时，可以通过外部设备发射无线信号，也可以通过关锁按钮，控制自行车锁的开锁或者关锁状态。

关锁过程：情况一，如图3、图4，在开锁状态一下，止动部件100位于锁舌202下方而非正下方。当骑行者触动关锁按钮，控制模块通过电连接收到关锁信号，向电机210发送正向转动电信号，电机210驱动齿轮204逆时针转动，齿轮204驱动齿条203向下移动。锁舌202随齿条203同步下移。齿条203触碰到第一限位开关221时为运动到最低位置，即第一位置，此时第一限位开关221向控制模块发送信号。控制模块接收到来自第一限位开关221的信号后，对电机210发送终止正向转动的信号，电机210停止转动，齿轮204停止转动，齿条203停止下移。自行车锁进入关锁状态一，如图6。此时锁舌202与止动部件100位于同一水平位置，当逆时针或顺时针转动车龙头即转动前叉立管01时，止动部件100紧密抵靠锁舌202，锁舌202阻止止动部件100转动，进一步阻止前叉立管01转动，使得自行车无法自由调转方向，阻止骑行，从而达到锁车目的。

关锁过程：情况二，如图3、图5，在开锁状态二下，止动部件100位于锁舌202下方且为正下方。当骑行者触动关锁按钮，控制模块通过电连接收到关锁信号，向电机210发送正向转动电信号，电机210驱动齿轮204逆时针转动，齿轮204驱动齿条203向下移动，锁舌202随齿条203同步下移中，锁舌202左端底侧面靠在止动部件100顶端并绕铰链件顺时针转动。齿条203触碰到第一限位开关221时为运动到最低位置，即第一位置，此时第一限位开关221向控制模块发送信号。控制模块接收到来自第一限位开关221的信号后，对电机210发送终止正向转动的信号，电机210停止转动，齿轮204停止转动，齿条203停止下移。自行车锁进入关锁状态二，如图7。此时锁舌202左端底侧面继续靠在止动部件100顶端，旋转车龙头即转动前叉立管01，止动部件100在水平方向偏离锁舌202，锁舌202脱离止动部件100的支撑，锁舌202在自身重力下绕铰链件逆时针转动，转动到水平位置且与齿条203成90度夹角时停止转动。自行车锁进入关锁状态一，如图6。

开锁过程：骑行者可通过外部设备发射无线开锁信号，控制模块通过电连接收到开锁信号，向电机210发送反向转动电信号，电机210驱动齿轮204顺时针转动，齿轮204驱动齿条203向上移动，锁舌202随齿条203同步上移，齿条203触碰到第二限位开关222时为运动到最高位置，即第二位置，此时第二限位开关222向控制模块发送信号，控制模块接收到来自第二限位开关222的信号后，控制模块对电机210发送终止反向转动的信号，电机210停止转动，锁舌202到达最高位置，锁舌202与止动部件100任何部位不在同一水平方位，如图3，锁舌202无法阻止止动部件100在任何方位转动，止动部件100及前叉立管01不受锁舌202的阻碍，可自由改变骑行方向，从而达到开锁目的。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

本说明书包括本文所描述的各种实施例的组合。对“一个实施例”或特定实施例等的单独提及不一定是指相同的实施例；然而，除非指示为是互斥的或者本领域技术人员很清楚是互斥的，否则这些实施例并不互斥。应当注意的是，除非上下文另外明确指示或者要求，否则在本说明书中以非排他性的意义使用“或者”一词。

在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本申请的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种自行车车锁装置，其特征在于，包括：

止动部件，被设置于自行车的前叉立管上；

保护盒，被设置于车架前竖管上，所述保护盒进一步包括：锁体，所述锁体包括锁架、锁舌、传动装置以及驱动件，其中

所述锁架设置有限位槽，所述传动装置的至少一部分设置在限位槽内，并与所述驱动件连接，在所述驱动件的驱动下，所述传动装置的至少一部分在限位槽内在竖直方向上移动；所述前叉立管位于所述车架前竖管中；

所述锁舌与所述传动装置连接，由所述驱动件带动在竖直方向上移动；

当所述锁舌运动到第一位置时，与所述止动部件位于同一水平位置，当骑行者调转方向即旋转前叉立管时，所述锁舌末端抵靠在所述止动部件的左侧或右侧，阻止所述止动部件与前叉立管水平顺时针或逆时针旋转，从而阻止自行车龙头被调转方向；

当所述锁舌运动到第二位置时，与所述止动部件不位于同一水平位置，所述前叉立管能够自由转动。

2.如权利要求1所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述传动装置为齿轮和齿条，

所述齿条设置在限位槽内；

所述齿轮与所述驱动件连接；

所述齿轮和所述齿条啮合，当所述齿轮在驱动下旋转时，所述齿条在所述齿轮驱动下在限位槽内在竖直方向上移动。

3.如权利要求2所述的自行车车锁装置，其特征在于，在锁架上设置有第一锁孔，所述车架前竖管上设置有第二锁孔，第一锁孔与第二锁孔大小相当且位置重叠；

所述锁舌穿过第一锁孔、第二锁孔，伸入所述车架前竖管内。

4.如权利要求3所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述第一锁孔、所述第二锁孔在竖向上高度大于所述锁舌的两倍高度。

5.如权利要求2所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述驱动件包括电机。

6.如权利要求5所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述驱动件还包括控制模块，被配置为根据外部的控制信号驱动所述电机转动，所述齿轮连接于所述电机的转轴上，所述电机驱动所述齿轮转动，从而驱动所述锁舌运动到所述第一位置或所述第二位置。

7.如权利要求6所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述驱动件还包括无线通信模块，被配置为与外部设备建立无线连接，并通过该无线连接接收控制信号，并将该控制信号输出给所述控制模块。

8.如权利要求7所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述无线连接为Wi-Fi、物联网或者蜂窝移动通信系统连接。

9.如权利要求1所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述止动部件厚度小于前叉立管外壁与车架前竖管内壁之间的间距。

10.如权利要求1所述的自行车车锁装置，其特征在于，所述保护盒具有盒盖，所述盒盖通过固定件置于关闭状态。

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