TWI731816B

TWI731816B - 電子鎖

Info

Publication number: TWI731816B
Application number: TW109140309A
Authority: TW
Inventors: 馬安一
Original assignee: 達瑞創新股份有限公司
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-06-21
Also published as: JP7265801B2; TW202221212A; EP4001069A1; US20220153369A1; JP2022080889A

Abstract

一種電子鎖，包含有一殼體、一鎖合件、一致發件、一推動件、一止擋件以及一電動馬達。該鎖合件可旋轉地在一鎖合位置與一解鎖位置之間切換。該鎖合件具有一第一螺桿部。該致發件具有一第二螺桿部，以可滑動方式抵接於該第一螺桿部。該推動件連接該致發件並且突出於該殼體，用來承受一外部推力以通過該第一螺桿部與該第二螺桿部將該鎖合件從該解鎖位置切換到該鎖合位置。該止擋件可移動地止抵於該致發件，將該鎖合件定位在該鎖合位置。該電動馬達連結該止擋件，用來根據一控制訊號分離該止擋件與該致發件，使該鎖合件能夠回復到該解鎖位置。

Description

電子鎖

本發明係提供一種電子鎖，尤指一種應用在自行車之電子鎖。

自行車的車體輕便但價值不斐，未騎乘自行車時需上鎖以防止遭竊。傳統自行車鎖包含鎖具本體、限位模組以及硬質卡鉗件。限位模組設置在鎖具本體內，硬質卡鉗件穿過車輪輻條再插入鎖具本體，並由限位模組鎖住硬質卡鉗件以防止硬質卡鉗件分離於鎖具本體。限位模組係利用鑰匙來打開硬質卡鉗件的鎖合機構。因此，傳統自行車鎖的操作相當麻煩，使用者須蹲在車輪旁才能操作傳統自行車鎖以鎖住或釋放自行車車輪。

本發明係提供一種應用在自行車之電子鎖，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種電子鎖，應用於一自行車上。該電子鎖包含有一殼體、一鎖合件、一致發件、一推動件以及一止擋件。該殼體設置在該自行車之一車架。該鎖合件設置在該殼體內，並可旋轉地在一鎖合位置與一解鎖位置之間切換，用來限制該自行車之一車輪轉動。該致發件可活動地設置在該殼體內，用來使該鎖合件從該解鎖位置切換到該鎖合位置。該推動件連接該致發件並且突出於該殼體，用來承受一外部推力。該止擋件可移動地止抵於該致發件，將該鎖合件定位在該鎖合位置。

本發明之申請專利範圍另揭露該鎖合件具有一第一螺桿部，該致發件具有一第二螺桿部，該第二螺桿部以可滑動方式抵接於該第一螺桿部，當推動件被該外部推力推動時，該第一螺桿部與該第二螺桿部將該鎖合件從該解鎖位置切換到該鎖合位置。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一螺桿部與該第二螺桿部為形狀相對應的兩斜導結構，沿著一第一方向施加之該外部推力係利用該兩斜導結構之相對滑動轉換為沿著相異該第一方向之一第二方向的一分力。該鎖合件另具有一限位部，在該鎖合件切換到該鎖合位置時插入該車輪之至少二輻條之間。該限位部具有位置相對的一第一側端以及一第二側端，且該第一側端之一高度係大於該第二側端之一高度。

本發明之申請專利範圍另揭露該殼體具有一第一鎖孔，該電子鎖利用一第一固定元件穿設該第一鎖孔以安裝在該車架，該電子鎖另包含一遮蔽件，連接該致發件，該鎖合件切換到該鎖合位置時，該遮蔽件係隨著該致發件移動以遮擋該第一鎖孔。該殼體進一步包含一圍繞件、一前蓋板以及一後蓋板，該前蓋板與該後蓋板分別蓋住該圍繞件的兩相對開口，該第一鎖孔設置於該後蓋板，該前蓋板具有一第二鎖孔，該電子鎖利用一第二固定元件穿設該第二鎖孔而鎖附至該後蓋板，且該第二鎖孔在該電子鎖安裝於該自行車時為該車架所遮掩。該圍繞件具有一軌道部，該電子鎖利用一第三固定元件穿過該軌道部以鎖附該前蓋板與該後蓋板。

本發明之電子鎖利用推動件之按壓或踩踏，通過致發件旋轉鎖合件以插入車輪輻條，達到防竊目的。電子鎖另利用止擋件限制鎖合件之轉動，使其維持在插入車輪輻條之位置，還可通過電動馬達移動止擋件，讓鎖合件能收入殼體內，從而解除車輪鎖定。相比於先前技術，本發明的電子鎖僅需在站立時簡單踩踏就能夠快速上鎖，還能發送控制訊號遠端解鎖。

10:電子鎖

12:自行車

14:車架

16:車輪

18:輻條

20:殼體

22:鎖合件

221:主體

24:致發件

26:推動件

28:止擋件

30:電動馬達

32:容置件

34:圍繞件

341,342:破孔

36:前蓋板

38:後蓋板

40:第一螺桿部

42:限位部

421:第一側端

422:第二側端

43:緩衝墊片

44:第一彈性元件

46:第二彈性元件

48:軟性墊片

50:第二螺桿部

52:遮蔽件

54:開槽

56:插銷

58:第三彈性元件

60:第一鎖孔

62:第二鎖孔

64:第一固定元件

66:第二固定元件

72:電路板

721:接收單元

74:磁力感應器

76:磁力單元

D1:第一方向

D2:第二方向

第1圖為本發明實施例之電子鎖安裝在自行車之示意圖。

第2圖為本發明實施例之電子鎖之元件爆炸圖。

第3圖為本發明實施例之鎖合件之細部結構圖。

第4圖為本發明實施例之致發件與推動件之細部結構圖。

第5圖為本發明實施例之止擋件與電動馬達之細部結構圖。

第6圖為本發明實施例之電子鎖在解鎖模式之示意圖。

第7圖為本發明實施例之電子鎖在上鎖模式之示意圖。

第8圖為本發明實施例之電子鎖從上鎖模式切換回解鎖模式之示意圖。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之電子鎖10安裝在自行車12之示意圖。電子鎖10可設置在自行車12之車架14上鄰近車輪16之位置。電子鎖10係用來止擋車輪16之輻條18，限制車輪16轉動以鎖住自行車12，達到防竊目的。第1圖所示實施態樣係將電子鎖10安裝在自行車12的後輪，然實際應用不限於此；電子鎖10也可以安裝在自行車12的前輪、或是前後輪都安裝電子鎖10，端視實際需求而定。

請參閱第2圖，第2圖為本發明實施例之電子鎖10之元件爆炸圖。電子鎖10可包含有殼體20、鎖合件22、致發件24、推動件26、止擋件28以及電動馬達30。殼體20可進一步包含容置件32、圍繞件34、前蓋板36與後蓋板38。前蓋板36可設置在自行車12之車架14。容置件32可設置在圍繞件34內，用來乘載止擋件28與電動馬達30。鎖合件22、致發件24和推動件26配合止擋件28而位於圍繞件34內。前蓋板36與後蓋板38可分別蓋住圍繞件34的前後兩相對開口，包覆保護電子鎖10的內部構件。

請參閱第3圖至第5圖，第3圖為本發明實施例之鎖合件22之細部結構圖，第4圖為本發明實施例之致發件24與推動件26之細部結構圖，第5圖為本發明實施例之止擋件28與電動馬達30之細部結構圖。鎖合件22以可旋轉方式設置在圍繞件34內，其位置對應於圍繞件34之兩破孔341與342。鎖合件22可具有第一螺桿部40以及限位部42。第一螺桿部40係為斜導結構，設置在鎖合件22之主體221內。限位部42可連接在主體221之外表面並往外延伸，用來插入車輪16之二輻條18之間，以限制車輪16的轉動。

限位部42可具有位置相對的第一側端421以及第二側端422，第一側端421之高度(或謂厚度)係大於第二側端422之高度(或謂厚度)。舉例來說，限位部42之橫截面(沒有繪製在圖示中)可能呈現類似三角形的形狀；第二側端422可為三角形的其中一個角，第一側端421則為三角形之相對於第二側端422的一個面。限位部42之橫截面形狀不限於前揭實施態樣，端視設計需求而定。因此，當限位部42剛好碰撞輻條18時，第二側端422可以讓限位部42順利插進兩輻條18之間，達到止擋車輪16之目的。

特別一提的是，電子鎖10可選擇性包含緩衝墊片43，設置在殼體20之圍繞件34上對應到限位部42之位置。緩衝墊片43可避免鎖合件22在收入殼體20內的時候直接碰撞到圍繞件34，可有效減少撞擊噪音、及防止大力撞擊造成電子鎖10的構件損傷。

電子鎖10可另包含第一彈性元件44以及第二彈性元件46。第一彈性元件44可為壓縮彈簧，設置在鎖合件22與致發件24之間。第二彈性元件46可為扭簧，設置在鎖合件22與殼體20之圍繞件34之間。第一彈性元件44與第二彈性元件46之彈簧特性不限於前揭實施態樣，可能因各構件相對位置改變而有所調整，故此不再對其他可能態樣另行說明。此外，電子鎖10還可將軟性墊片48設置在鎖合件22與殼體20。軟性墊片48可套接鎖合件22之底部，並插入圍繞件34之破孔342。

致發件24以可移動方式設置在圍繞件34內。致發件24可具有第二螺桿部50，以可滑動方式抵接於鎖合件22之第一螺桿部40。第一螺桿部40與第二螺桿部50為形狀相對應的兩斜導結構；若外部推力驅使致發件24沿著第一方向D1施壓鎖合件22，第一螺桿部40與第二螺桿部50之相對滑動可通過兩斜導結構轉換為第二方向D2之分力，意即下壓致發件24可旋轉鎖合件22。電子鎖10可另包含遮蔽件52，遮蔽件52以套接方式連結致發件24，再利用致發件24與推動件26之鎖合避免遮蔽件52脫離於致發件24。推動件26係穿過圍繞件34之破孔341而利用螺紋結構鎖附致發件24。推動件26之頂部突出於圍繞件34，用來承受外部推力。

電動馬達30可設置在容置件32之特定位置。止擋件28以可移動方式設置在容置件32內，用來可分離地止抵致發件24，並且鄰近於電動馬達30。止擋件28可具有開槽54，電動馬達30可具有插銷56。開槽54之槽體長度大於插銷56之厚度，因此插銷56係以可活動方式插入開槽54，可在止抵開槽54之內壁面的時候推動止擋件28相對於容置件32進行滑移。電子鎖10可另包含第三彈性元件58。第三彈性元件58可為壓縮彈簧，設置在止擋件28與殼體20之容置件32之間。第三彈性元件58之彈簧特性不限於前揭實施態樣，可能因各構件相對位置改變而有所調整，故此不再對其他可能態樣另行說明。

殼體20可在後蓋板38設置第一鎖孔60，並在前蓋板36設置第二鎖孔62。電子鎖10係可利用第一固定元件64穿設第一鎖孔60以鎖附到車架14，且另利用第二固定元件66穿設第二鎖孔62以將蓋板36固定於殼體20。電子鎖10的電路板72可選擇性設置在殼體20內，並電連接電動馬達30。電路板72係可利用接收單元721接收外部的控制訊號，據以啟動或關閉電動馬達30。

請參閱第1圖、第6圖至第8圖，第6圖為本發明實施例之電子鎖10在解鎖模式之示意圖，第7圖為本發明實施例之電子鎖10在上鎖模式之示意圖，第8圖為本發明實施例之電子鎖10從上鎖模式切換回解鎖模式之示意圖。如第6圖所示，處於解鎖模式的電子鎖10安裝在自行車12，鎖合件22收納於殼體20內以維持在解鎖位置，第三彈性元件58維持在壓縮變形之狀態，止擋件28鄰靠於致發件24之側邊。此時，推動件26突出殼體20並位於較高位置，方便使用者手動按壓或腳動踩踏，以將電子鎖10從解鎖模式切換到上鎖模式。

如第7圖所示，若施壓於推動件26使其向下移動，鎖合件22之第一螺桿部40與致發件24之第二螺桿部50相對滑移，可帶動鎖合件22向外旋轉而移到鎖合位置；此時第一彈性元件44與第二彈性元件46受到壓縮變形以儲存彈性恢復力。鎖合件22之限位部42係插入車輪16之輻條18，限制車輪16的轉動。施壓推動件26以帶動致發件24下移時，遮蔽件52會隨著致發件24與推動件26之移動而遮擋第一鎖孔60，以防止電子鎖10被拆解。另外，致發件24分離於第三彈性元件58，故第三彈性元件58之彈性恢復力可驅使止擋件28彈出以止抵於致發件24之頂面，限制致發件24之向上移動，意即將鎖合件22定位在鎖合位置，避免回彈到解鎖位置。

如第8圖所示，若施加在推動件26之外部推力移除、且電動馬達30收到欲將電子鎖10切換回解鎖模式的控制訊號時，電動馬達30可利用插銷56牽引止擋件28往左方移動；此時第三彈性元件58受到壓縮變形以儲存彈性恢復力。一旦止擋件28分離於致發件24而不再止抵其頂面，第一彈性元件44之彈性恢復力可驅使第一螺桿部40分離第二螺桿部50，意即推動件26向上彈起；另外，第二彈性元件46之彈性恢復力可驅使鎖合件22轉入殼體20內，意即從鎖合位置切換到解鎖位置。

請再參閱第1圖與第2圖，電子鎖10可選擇性具有磁力感應器74，自行車12之車輪16可具有磁力單元76。舉例來說，磁力感應器74可設置在自行車12之車架14，磁力單元76可設置在車輪16之輻條18，然實際應用不限於此。自行車12前進時，車輪16隨之旋轉，磁力單元76通過磁力感應器74可產生相應的磁場變化，磁力感應器74可根據磁場變化的次數判斷車輪16之轉動速度與轉動圈數，從而判斷自行車12之行進速度。

綜上所述，本發明的電子鎖利用推動件之按壓或踩踏，通過致發件旋轉鎖合件以插入車輪輻條，達到防竊目的。電子鎖另利用止擋件限制鎖合件之轉動，使其維持在插入車輪輻條之位置，還可通過電動馬達移動止擋件，讓鎖合件能收入殼體內，從而解除車輪鎖定。相比於先前技術，本發明的電子鎖僅需在站立時簡單踩踏就能夠快速上鎖，還能發送控制訊號遠端解鎖。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。