JP6879594B2 - 回転式ロッキング機構及びこれが適用されたロック、並びにロッキング制御方法 - Google Patents
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Description
回転出力部材、第1ロック部材、第2ロック部材とスイッチ部材を含む回転式ロッキング機構であって、回転動力の伝達を実現するように、前記回転出力部材は回転部材に接続され、回転出力部材と接続された回転部材との間は、一体に接続され、同軸に接続されまたは伝動機構により接続され、前記回転出力部材の回転円周には若干のロック溝が設けられ、ロック溝が回転円周の外周、内周に設けられてもよく、前記第1ロック部材と第2ロック部材はそれぞれ二つのヒンジ点にヒンジ連結され、前記第1ロック部材にはロック溝に埋め込まれるロックブロックが設けられ、前記第2ロック部材と第1ロック部材は、両ヒンジ点がある直線以外の他方の点の位置に、互いに当接され、第1ロック部材におけるロックブロックをロック溝に埋め込み、前記スイッチ部材はロッキング制御システムに接続され、前記スイッチ部材には、順に第2ロック部材と第1ロック部材を引くための第1アンロック構成と第2アンロック構成がある。
ロッキング状態において、第1ロック部材のロックブロックは完全に回転出力部材のロック溝内に埋め込まれ、その同時に、第2ロック部材は第1ロック部材に当接されることで、車輪に対する確実なロッキングを実現し、
アンロックする際に、モータが回動することで、スイッチ部材を揺動させるように制御し、前記スイッチ部材における第1アンロック構成はまず第2ロック部材を押し、第2ロック部材による第1ロック部材のロッキング規制を解除し、そして、スイッチ部材における第2アンロック構成は第1ロック部材を押すことで、第1ロック部材のロックブロックをロック溝から押出し、アンロックを完成し、
アンロック状態において、第1ロック部材のロックブロックは完全に回転出力部材のロック溝から離脱し、その同時に、第2ロック部材と第1ロック部材はアンロック保持機構により、第1ロック部材を規制して固定し、
ロッキングする際に、モータが反転し、スイッチ部材をバックスイングさせるように制御し、スイッチ部材は第1ロック部材に対する規制を解除すると同時に、フック解除構成により、第2ロック部材を押し、その同時に、第2ロック部材による第1ロック部材のアンロック規制を解除し、この際に、第1ロック部材は自体のねじりバネ作用によりバックスイングして、ロックブロックは回転出力部材のロック溝に埋め込まれ、最後、第2ロック部材は再び第1ロック部材に当接され、ロッキングを完成する。
本発明における二つのロック部材は安定な三角支持構成により、回転出力部材をロッキングし、第2ロック部材はロッキング状態とアンロック状態のいずれにおいても第1ロック部材に対して効果的に規制し、製品のロッキングとアンロックの確実性を実現する。
図1と図2には、本発明の好適な実施態様に係る自転車ロックが示され、これに採用される本発明に係る回転式ロッキング機構が自転車のハブ9に対してロッキングとアンロックを行うことで、自転車のロック機能を実現する。
ロッキング状態において、第1ロック部材のロックブロックは完全に回転出力部材のロック溝内に埋め込みまれ、その同時に、第2ロック部材は第1ロック部材に当接されることで、車輪に対する確実なロッキングを実現し、
アンロックする場合に、モータが回動することで、スイッチ部材を揺動させるように制御し、前記スイッチ部材における第1アンロック構成は、まず第2ロック部材による第1ロック部材のロッキング規制を解除するように、第2ロック部材を押し、そして、スイッチ部材における第2アンロック構成は再び第1ロック部材を押すことで、第1ロック部材のロックブロックをロック溝から押出し、アンロックを完成し、
アンロック過程において、前記スイッチ部材により第2ロック部材を押すことから、第1ロック部材を押すことまでの間には、一つの遅延が設けられる必要が有り、つまり、図10と図11における第1アンロック辺401により第1アンロックブロック302を押すことから、第2アンロックブロック402により第2アンロック辺203を押すことまでは、同時に動作しなくて、第1アンロック辺401により、第1アンロックブロック302を押すことで、第1ロック部材と第2ロック部材との間のロッキング角とロッキングバヨネットとが完全に分離された後に、第2アンロックブロック402により第2アンロック辺203を押すように配置され、アンロック過程において、第1ロック部材と第2ロック部材との間は干渉し、固着することを避ける。
ロッキングする場合に、モータは反転し、スイッチ部材をバックスイングさせるように制御し、スイッチ部材は第1ロック部材に対する規制を解除すると同時に、フック解除構成により第2ロック部材を押し、その同時に、第2ロック部材が第1ロック部材に対するアンロック規制を解除し、この際に、第1ロック部材が自体のねじりバネの作用により、バックスイングし、ロックブロックが回転出力部材のロック溝に埋め込まれ、最後、第2ロック部材が再び第1ロック部材に当接され、ロッキングを完成する。
図15と図16を結合し参照し、本実施例と実施例1との相違点は、本実施例における第1ロック部材2に設けられるのはロッキングバヨネットであり、第2ロック部材3に設けられるのはロッキング角であり、その同時に、第2ロック部材3のねじりバネの復帰方向は実施例1と反対して、スイッチ部材4はアンロック過程において、時計回りの揺動を続いて行うように、第2ロック部材3を押すことにあり、このような方案は同様に本発明の請求項の保護範囲内にある。
図17と図18を結合し参照し、本実施例と実施例1及び実施例2との相違点は、本実施例における回転出力部材1は同じように、ハブに同軸に固定接続され、そのロック溝101が自転車の軸の周りに、ハブのハウジングの中心に設けられ、第1ロック部材2、第2ロック部材3及びスイッチ部材4はいずれもロック溝101の円周の外側に配置されることにあり、このような方案は同様に本発明の請求項の保護範囲内にある。
101 ロック溝
102 ロック溝接触面
2 第1ロック部材
201 ロックブロック
202 ロッキング角
203 第2アンロック辺
204 第1アンロック保持フック
205 ロックブロック接触辺
206 第1ロック部材ヒンジ孔
21 第1ねじりバネ
22 第1スリーブ
3 第2ロック部材
301 ロッキングバヨネット
302 第1アンロックブロック
303 第2アンロック保持フック
304 保持辺
305 第2ロック部材ヒンジ孔
31 第2ねじりバネ
32 第2スリーブ
4 スイッチ部材
401 第1アンロック辺
402 第2アンロックブロック
403 フック解除辺
404 スイッチ部材ヒンジ孔
405 第1制御ワイヤ接続孔
5 装着スタンド
501 車軸装着孔
502 第1ロック部材取付柱
503 第2ロック部材取付柱
504 モータ取付位置規制凸起
505 センサー取付柱
506 ワイヤ位置規制柱
6 モータ
61 制御ブロック
611 モータ軸装着孔
612 第2制御ワイヤ接続孔
62 制御ワイヤ
71 ホールセンサー
72 磁性鋼
73 センサー装着スタンド
8 自転車軸;
9 ハブ
Claims (19)
- 回転式ロッキング機構であって、
回転出力部材、第1ロック部材、第2ロック部材とスイッチ部材を含む回転式ロッキング機構において、
回転動力の伝達を実現するように、前記回転出力部材は回転部材に接続され、前記回転出力部材の回転円周には若干のロック溝が設けられ、
前記第1ロック部材と第2ロック部材とはそれぞれ二つのヒンジ点にヒンジ連結され、前記第1ロック部材にはロック溝に埋め込まれるロックブロックが設けられ、前記第2ロック部材と第1ロック部材とは、両ヒンジ点がある直線以外の他方の点の位置に、互いに当接され、第1ロック部材におけるロックブロックをロック溝に埋め込み、
前記スイッチ部材はロッキング制御システムに接続され、前記スイッチ部材には、順に第2ロック部材と第1ロック部材を引くための第1アンロック構成と第2アンロック構成があることを特徴とする回転式ロッキング機構。 - 前記第1アンロック構成と第2アンロック構成は、第1ロック部材、第2ロック部材及びスイッチ部材にそれぞれ設けられるアンロックブロックまたはアンロック辺を含み、前記アンロックブロックが突出するように設けられ、前記アンロック辺がアンロックブロックに接触する請求項1に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記第1ロック部材と第2ロック部材との間は、互いに嵌合されるロッキング角とロッキングバヨネットにより当接される請求項1に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記第1ロック部材と第2ロック部材との間にはアンロック保持構成がさらに設けられる請求項1または請求項2または請求項3に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記アンロック保持構成は、第1ロック部材と第2ロック部材にそれぞれ設けられるとともに、互いに引っ掛かるフック構成を含み、前記スイッチ部材には、第2ロック部材を押すフック解除構成がさらに設けられる請求項4に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記フック解除構成はスイッチ部材に設けられるボスまたは側辺であり、前記ボスまたは側辺が第2ロック部材における側辺またはボスに接触する請求項5に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記ロックブロックの両側の接触辺とロック溝の両側の接触面との間は、くさび面接触に呈し、第2ロック部材の当接位置側には、第1ロック部材に摺動接触する連続保持辺が設けられる請求項1に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記ロッキング制御システムは、スイッチ部材を揺動させるように制御するモータを含む請求項1に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記モータとスイッチ部材とは隔離されるように設けられ、前記モータの出力端が旋回運動する制御ブロックに接続され、前記制御ブロックの旋回円周における1点が制御ワイヤにより、スイッチ部材の非ヒンジ点位置に接続される請求項8に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記ロッキング制御システムは回転出力部材を監視するための回転速度センサーをさらに含み、前記回転速度センサーがモータに信号を送信できるように接続される請求項9に記載の回転式ロッキング機構。
- 前記第1ロック材と第2ロック材はそれぞれ二つのヒンジ点に弾性にヒンジ連結され、
前記弾性にヒンジ連結されることは、前記第1ロック材または前記第2ロック材のヒンジ点にねじりバネまたは引張りばねが配置され、ばねの弾力により、前記第1ロック材と第2ロック材がそれぞれヒンジ点の周りに弾性復帰力を有することである請求項1に記載の回転式ロッキング機構。 - 請求項1〜11に記載の回転式ロッキング機構が適用されたロックであって、前記回転出力部材は車輪に接続される回転伝動部材と同軸に固定接続され、前記第1ロック部材、第2ロック部材及びスイッチ部材は同一の装着スタンドに取り付けられることを特徴とするロック。
- 前記ロックは自転車、電気自動車またはオートバイの車輪のハブ内に設けられる請求項12に記載のロック。
- 前記回転式ロッキング機構はハブハウジング内に封入され、前記回転出力部材は環状部材であり、嵌合によってハブの内壁または内端面に固定され、前記ロック溝は回転出力部材の内壁または外周面に配置され、
前記装着スタンドは車軸にロック固定され、前記装着スタンドには、それぞれ第1ロック部材、第2ロック部材及びスイッチ部材をヒンジ連結するための回転スリーブ、モータを取り付けるための位置決め構成、及び制御ワイヤを制限するための位置規制構成が設けられる請求項13に記載のロック。 - 前記回転速度センサーとして、装着スタンドに固定されるホールセンサーを採用し、回転出力部材に、ホールセンサーの位置に合わせて磁性鋼を配置する請求項14に記載のロック。
- 前記モータは信号受信モジュールに接続され、有線信号伝送または無線信号伝送により、モータに対する自動制御を実現する請求項15に記載のロック。
- 請求項12〜16に記載のロックのロッキング制御方法であって、
ロッキング状態において、第1ロック部材のロックブロックは完全に回転出力部材のロック溝内に埋め込まれ、その同時に、第2ロック部材は第1ロック部材に当接されることで、車輪に対する確実なロッキングを実現し、
アンロックする際に、モータが回動することで、スイッチ部材を揺動させるように制御し、前記スイッチ部材における第1アンロック構成はまず第2ロック部材を押し、第2ロック部材による第1ロック部材のロッキング規制を解除し、そして、スイッチ部材における第2アンロック構成は第1ロック部材を押すことで、第1ロック部材のロックブロックをロック溝から押出し、アンロックを完成し、
アンロック状態において、第1ロック部材のロックブロックは完全に回転出力部材のロック溝から離脱し、その同時に、第2ロック部材と第1ロック部材はアンロック保持機構により、第1ロック部材を規制して固定し、
ロッキングする際に、モータは反転し、スイッチ部材をバックスイングさせるように制御し、スイッチ部材は第1ロック部材に対する規制を解除すると同時に、フック解除構成により、第2ロック部材を押し、その同時に、第2ロック部材による第1ロック部材のアンロック規制を解除し、この際に、第1ロック部材は自体のねじりバネ作用によりバックスイングして、ロックブロックは回転出力部材のロック溝に埋め込まれ、最後、第2ロック部材は再び第1ロック部材に当接され、ロッキングを完成することを特徴とするロックのロッキング制御方法。 - アンロックする際に、前記スイッチ部材については、第1ロック部材を押すことから、第2ロック部材を押すことまでの間に遅延を設定し、該遅延の期間は第1ロック部材と第2ロック部材との間のロッキング角とロッキングバヨネットとが完全に分離する時間を超える請求項17に記載のロックのロッキング制御方法。
- 保護回転速度を設定し、車輪の回転速度が該保護回転速度より低くなる場合に、モータはロッキング機構をアンロックまたはロッキングさせるように制御し、車輪の回転速度が該保護回転速度より高くなる場合に、モータの制御信号に対する受信を切断し、ロッキング機構が失効状態にあり、または制御信号を保持し、車速が保護回転速度より低くなる場合に、制御信号は再びモータを制御する請求項18に記載のロックのロッキング制御方法。
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