一種自行車自動解鎖裝置的製作方法

2023-04-24 08:36:26 1

本發明屬於自行車鎖技術領域，尤其涉及一種自行車自動解鎖裝置。

背景技術：

自行車是一種綠色環保的交通工具，是我國廣泛使用的一種代步工具。自行車與網際網路技術的結合產生了共享單車這一新的出行方式。共享單車通過掃描二維碼等方式識別車輛，自行車控制模塊收到來自網絡的解鎖指令後控制解鎖裝置執行解鎖動作。

共享單車的自動解鎖功能不需要人工參與，要求較高的可靠性。同時，自行車常期戶外使用和停放，必須具備良好的密封性，以保護感應器、傳動裝置以及控制電路等部分。

現有技術的自行車電動解鎖功能，通過電機和傳動機構、位置感應器和控制器等幾個零部件共同完成，各零件之間相互獨立，雖然各零件自身具有密封性，但電動解鎖功能整體的密封性不佳，存在易損壞和難維護等問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種自行車自動解鎖裝置，旨在解決現有的解鎖裝置零件多，整體密封性不佳的問題。

本發明是這樣解決的：一種自行車自動解鎖裝置，包括殼體組件和密封連接在所述殼體組件內的解鎖模塊，所述殼體組件包括相互配合連接的前蓋和後蓋，所述前蓋和所述後蓋之間形成一密封空間，所述解鎖模塊包括連接在所述密封空間內的驅動組件、連接在所述驅動組件上的傳動組件和連接在所述傳動組件上並位於所述殼體組件外的鎖卡組件，以及用於將所述鎖卡組件的位置狀態轉化成相應的電信號並連接在所述密封空間內的位置感應組件。

進一步地，所述鎖卡組件包括連接在所述傳動組件末端的輸出圓盤和與所述輸出圓盤配合的鎖止件，所述鎖止件內設有可供所述輸出圓盤轉動的鏤空槽。

進一步地，所述輸出圓盤背離所述傳動組件的一側凸設有抵頂圓柱，所述抵頂圓柱偏心設置在所述輸出圓盤上，所述鏤空槽上設有一呈直角的止擋位，所述抵頂圓柱可轉動抵接在所述止擋位上。

優選地，所述位置感應組件包括設置在所述密封空間內的上觸點開關和下觸點開關，所述鎖止件上間接連接有滑動觸塊，所述滑動觸塊隨所述鎖止件移動可分別抵接所述上觸點開關和所述下觸點開關。

優選地，所述位置感應組件包括上觸點開關和下觸點開關，所述鎖止件上設有可供與所述上觸點開關接觸的上觸塊和可與所述下觸點開關接觸的下觸塊，所述鎖止件移動時使得所述上觸塊接觸所述上觸點開關，或者所述下觸塊接觸所述下觸點開關。

優選地，所述位置感應組件包括設置在所述密封空間內的霍爾感應器和與所述鎖止件連接的上磁性件和下磁性件，所述霍爾感應器位於所述上磁性件和所述下磁性件之間。

優選地，所述上磁性件和所述下磁性件均位於所述密封空間內，或者所述上磁性件和所述下磁性件均位於所述密封空間外。

優選地，所述位置感應組件包括設置在所述密封空間內的開位光電開關和鎖位光電開關，以及設置在所述鎖止件上的反光件，所述反光件隨所述鎖止件移動分別對應所述開位光電開關和所述鎖位光電開關。

進一步地，所述驅動組件包括連接在所述後蓋內的驅動件和連接在所述驅動件上的驅動軸，所述傳動組件連接在所述驅動軸上。

進一步地，所述傳動組件包括多個相互嚙合的傳動齒輪，遠離所述驅動件的一個所述傳動齒輪上連接有輸出軸，所述輸出軸的前端穿出所述前蓋並連接所述輸出圓盤，所述輸出軸和所述前蓋之間還設有密封件。

本發明提供的自行車自動解鎖裝置相對於現有的技術具有的技術效果為：通過將驅動組件、傳動組件和位置感應組件連接在同一個密封空間內，進而整個結構密封更加的容易，並且密封性更好、結構更加的緊湊，進而在維修時將整個模塊進行替換或維修即可，從而可以解決易損壞和難維護的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的自行車自動解鎖裝置的結構圖。

圖2是本發明實施例提供的自行車自動解鎖裝置的左視圖，其中抵頂圓柱位於最高點。

圖3是本發明實施例提供的自行車自動解鎖裝置的左視圖，其中抵頂圓柱未與止擋位抵接。

圖4是本發明實施例1提供的自動解鎖裝置中位置感應組件的結構圖。

圖5是本發明實施例2提供的自動解鎖裝置中位置感應組件的結構圖。

圖6是本發明實施例3提供的自動解鎖裝置中位置感應組件的結構圖。

圖7是本發明實施例4提供的自動解鎖裝置中位置感應組件的結構圖。

圖8是本發明實施例5提供的自動解鎖裝置中位置感應組件的結構圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」或「設置於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當一個元件被稱為是「連接於」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件上。

需要理解的是，術語「長度」、「寬度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

請參照附圖1和圖4、圖5所示，在本發明實施例中，提供一種自行車自動解鎖裝置，包括殼體組件10和密封連接在該殼體組件10內的解鎖模塊。該殼體組件10包括相互配合連接的前蓋11和後蓋12，該前蓋11和該後蓋12之間形成一密封空間13，該前蓋11內凹設有第一空腔111，該後蓋12內凹設有第二空腔121；該前蓋11和後蓋12之間優選為連接有隔板(圖未示)，並該前蓋11和隔板之間設有第一密封圈(圖未示)，該後蓋12和隔板之間設有第二密封圈(圖未示)；該第一密封圈和第二密封圈的設置使得第一空腔111和第二空腔121連通形成該密封空間13。該解鎖模塊包括連接在該密封空間13內的驅動組件30、連接在該驅動組件30上的傳動組件40和連接在該傳動組件40上並位於該殼體組件10外的鎖卡組件20，以及用於將該鎖卡組件20的位置狀態轉化成相應的電信號並連接在該密封空間13內的位置感應組件50。該鎖卡組件20和該傳動組件40之間密封連接，也即穿過該殼體組件10的部件與殼體之間設有密封件。

以上設計的自行車自動解鎖裝置，通過將驅動組件30、傳動組件40和位置感應組件50連接在同一個密封空間13內，進而整個結構密封更加的容易，並且密封性更好、結構更加的緊湊，進而在維修時將整個模塊進行替換或維修即可，從而可以解決易損壞和難維護的問題。

具體地，請參照附圖2和圖3所示，在本發明實施例中，該鎖卡組件20包括連接在該傳動組件40末端的輸出圓盤22和與該輸出圓盤22配合的鎖止件21，以及連接在該鎖止件21和所述前蓋11之間的彈簧件23。該輸出圓盤22位於該前蓋11的外側，該傳動組件40的末端連接在該輸出圓盤22的軸心上，該鎖止件21內設有可供該輸出圓盤22轉動的鏤空槽211。

在本實施例中，該鏤空槽211朝向該輸出圓盤22的開口形狀優選為圓形或者橢圓形，這樣可以便於輸出圓盤22在轉動時可以驅動該鎖止件21上下移動。

具體地，請參照附圖2和圖3所示，在本發明實施例中，該輸出圓盤22背離該傳動組件40的一側凸設有抵頂圓柱221，該抵頂圓柱221偏心連接在該輸出圓盤22上，也即該抵頂圓柱221的軸線與該輸出圓盤22的軸線相互平行，但是不重合，該抵頂圓柱221垂直於該輸出圓盤22表面延伸而成，並且該抵頂圓柱221也同樣偏離所述輸出圓盤22的圓心設置，也即該抵頂圓柱221與該輸出圓盤22不同軸心線。與此同時，在該鏤空槽211的上設有一呈直角的止擋位212，該止擋位212的形狀優選為扇形並且該止擋位212的面積優選為小於或等於該鏤空槽211的槽底面積的四分之一，該抵頂圓柱221可轉動抵接在該止擋位212上。

在本實施例中，請參照附圖2和圖3所示，該止擋位212設置在該鎖止件21背離該輸出圓盤22的面上，且優選為位於該鏤空槽211的槽底右上方，此時該輸出圓盤22沿鎖止件21正面看呈逆時針轉動。該抵頂圓柱221在輸出圓盤22的轉動過程中可以在一定區間內抵接在該止擋位212上。其中，當該抵頂圓柱221轉動剛抵接在該止擋位212的下端面時，此時接觸點為該下端面的最右端；然後隨著轉動的繼續，抵頂圓柱221的水平位置逐漸升高，該抵頂圓柱221和該下端面之間的接觸點逐漸向左移動；當抵接圓柱到達最高點時，該抵頂圓柱221和該下端面之間的接觸點位於該下端面的最左端，此時該鎖止件21向上移動到最高點；而當該抵頂圓柱221沒有抵接在該止擋位212的下端面上時，該鎖止件21在該彈簧件23的作用下始終位於最低點。

具體地，請參照附圖3所示，在本發明實施例中，該驅動組件30包括連接在該後蓋12內的驅動件31和連接在該驅動件31上的驅動軸32，該驅動件31優選為驅動電機，該驅動軸32優選為馬達齒輪，該馬達齒輪與該傳動組件40嚙合，這樣可以將較小的驅動力進行放大。

具體地，請參照附圖3所示，在本發明實施例中，該傳動組件40包括多個相互嚙合的傳動齒輪，此處優選為三個，分別為與該馬達齒輪嚙合的第一傳動齒輪41、與該第一傳動齒輪41嚙合的第二傳動齒輪42，以及與該第二傳動齒輪42嚙合的第三傳動齒輪43，該第三傳動齒輪43上設有輸出軸44，該輸出軸44的前端穿出該前蓋11並連接該輸出圓盤22，此處該輸出軸44和該前蓋11之間還設有密封件45。進而可以保證整個殼體組件10的密封性。

在本實施例中該第一傳動齒輪41、第二傳動齒輪42和第三傳動齒輪43可以構成平行輪齒輪輪系，可以是行星齒輪傳動結構，也可以是面齒輪、錐齒輪等其他齒輪傳動結構，或者上述齒輪傳動結構的組合。該傳動組件40將驅動電機的驅動力傳遞到輸出軸44上，帶動該輸出軸44轉動，進而帶動該輸出圓盤22轉動，並最終帶動該鎖止件21上下移動。該輸出軸44的旋轉軸心與該電機的軸線平行，兩者可以是同軸，也可以是相互平行的兩個軸線。

該鎖止件21與該位置感應組件50相連，並且根據位置感應組件50的結構不同，有以下幾種不同的實施例；

實施例1：內置接觸式結構

在本實施例中，請參照圖4所示，在前述的驅動組件30、殼體組件10和傳動組件40，以及鎖止件21結構不變的情況下，該位置感應模塊，本實施例中以位置感應組件50進行描述，也即該位置感應組件50包括連接在該殼體組件10內的上觸點開關51a和下觸點開關52a，以及可移動連接在該上觸點開關51a和該下觸點開關52a之間的滑動觸塊53a，該鎖止件21上還連接有可穿過該殼體組件10移動的連杆件54a，該滑動觸塊53a連接在該連杆件54a的上部。

在本實施例中，請參照圖4所示，該鎖止件21背面垂直向外延伸有凸塊213a，該連杆件54a的下端連接在該凸塊213a上並使得該連杆件54a的移動方向與該連杆件54a的軸線平行。同時在該前蓋11上還開設有可供該連杆件54a移動穿過的通孔(圖未示)，並且為了保證該通孔的密封性，在該連杆件54a和前蓋11之間還連接有一密封件，為了與前述的密封件分開，此處的密封件為第一密封件55a，該輸出軸44與前蓋11之間的密封件45為第二密封件。

在本實施例中，請參照圖2和圖3，以及圖4所示，當鎖止件21處於鎖止狀態時，也即該抵頂圓柱221位於該止擋位212不接觸時，此時在彈簧件23的作用下該下觸點開關52a與該滑動觸塊53a抵接，此時，該位置感應模塊反饋一個鎖止的電信號。而當該抵頂圓柱221轉動抵接該止擋位212，並最終轉動至最高點時，該上觸點開關51a與該滑動觸塊53a抵接，此時，該位置感應模塊反饋一個開鎖的電信號。

本實施例設計的自行車自動解鎖位置感應模塊，方案採用內置式結構，密封性能好，同時觸點式開關內置，觸點開關本身的密封性要求較低，成本和技術難度低。觸點開關通過接觸與非接觸實現位置感應，可靠性高。

實施例2：外置接觸式結構

在本實施例在中，請參照圖5所示，在前述的驅動組件30、殼體組件10和傳動組件40，以及鎖止件21結構不變的情況下，該位置感應模塊，本實施例中以位置感應組件50進行描述，也即該位置感應組件50包括連接在該殼體組件10內的上觸點開關51b和下觸點開關52b，以及設置在該殼體組件10外側並位於該上觸點開關51b上方的上觸塊53b和設置在該殼體組件10外側並位於該下觸點開關52b下方的下觸塊54b，該殼體組件10上對應該上觸點開關51b開設有第一開槽(圖未示)，該第一開槽上密封連接有第一彈性軟蓋511b，該殼體組件10上對應該下觸點開關52b開設有第二開槽(圖未示)，該第二開槽上密封連接有第二彈性軟蓋521b，同時該上觸塊53b和該下觸塊54b均連接在該鎖止件21上。

在本實施例中，請參照圖5所示，該上觸塊53b和該下觸塊54b均為沿該鎖止件21背面向外延伸的凸臺結構，並且該上觸塊53b和該下觸塊54b優選為相互平行。也即該前蓋11位於該上觸塊53b和該下觸塊54b之間，並且在鎖止件21移動的過程中，該上觸塊53b和該下觸塊54b可以分別接觸該上觸點開關51b和該下觸點開關52b。

在本實施例中，請參照圖5所示，該第一彈性軟蓋511b和該第二彈性軟蓋521b均為圓弧結構，並且該第一彈性軟蓋511b的圓弧凸面朝上，同時該第二彈性軟蓋521b的圓弧凸面朝下。這樣設計可以保證前蓋11密封的情況下，使得該上觸塊53b和該下觸塊54b分別與上觸點開關51b和下觸點開關52b接觸時，可以利用該第一彈性軟蓋511b和該第二彈性軟蓋521b本身橡膠材質或熱塑性彈性體材質，在脫離接觸後可以迅速恢復原狀。

在本實施例中，請參照圖2和圖3，以及圖5所示，當鎖止件21處於鎖止狀態時，該抵頂圓柱221位於該止擋位212不接觸時，此時在彈簧件23的作用下該上觸塊53b與該上觸點開關51b接觸，此時，該位置感應模塊反饋一個鎖止的電信號。而當該抵頂圓柱221轉動抵接該止擋位212，並最終轉動至最高點時，該下觸塊54b與該下觸點開關52b接觸，此時，該位置感應模塊反饋一個開鎖的電信號。

本實施例設計的自行車自動解鎖位置感應模塊，方案採用外置式結構，鎖止件21與位置感應結構上相互獨立，避免連杆件54a上第一密封件55a過緊的阻力和過松的密封性差問題，密封結構更可靠，鎖止件21動作更順暢，零件的組裝操作方便。

實施例3：外置霍爾式結構

在本實施例中，請參照圖6所示，在前述的驅動組件30、殼體組件10和傳動組件40，以及鎖止件21結構不變的情況下，該位置感應模塊，本實施例中以位置感應組件50進行描述，也即該位置感應組件50包括連接在該殼體組件10內的霍爾感應器51c，以及連接在該霍爾感應器51c上方的上磁性件52c和連接在該霍爾感應器51c下方的下磁性件53c，該上磁性件52c和該下磁性件53c均連接在該鎖止件21上，並且該上磁性件52c和該下磁性件53c朝向該霍爾感應器51c的磁極不同。

在本實施例中，請參照圖6所示，通過在殼體組件10內，此處優選為前蓋11內設置霍爾感應器51c，該鎖止件21在移動時，不同磁極的該上磁性件52c和該下磁性件53c靠近該霍爾感應器51c時，通過監測對應磁極的上磁性件52c或該下磁性件53c的位置，從而可以反饋開鎖或鎖止的電信號。

在本實施例中，請參照圖6所示，該鎖止件21背面向外延伸有相互平行的第一凸臺213c和第二凸臺214c，該上磁性件52c和該下磁性件53c均位於該殼體組件10外，並且該上磁性件52c連接在該第一凸臺213c上，該下磁性件53c連接在該第二凸臺214c上。同時該前蓋11上不開孔，可以實現完全密封。

在本實施例中，請參照圖2和圖3，以及圖6所示，在該抵頂圓柱221轉動至最高點時，該上磁性件52c與該霍爾感應器51c之間不接觸，並且霍爾感應器51c根據感應到與上磁性件52c之間的電磁強度判定鎖止件21的向上移動距離，此時，該位置感應模塊反饋一個開鎖的電信號。在該抵頂圓柱221轉動脫離該止擋位212時，該下磁性件53c與該霍爾感應器51c之間同樣不接觸，此時，該霍爾感應器51c同樣可以感應到與下磁性件53c之間的電磁強度判定鎖止件21的向下移動距離，該位置感應模塊反饋一個鎖止的電信號。

本實施例設計的自行車自動解鎖位置感應模塊，方案通過霍爾感應原理監測鎖止件21的位置，非接觸式感應，鎖止件21動作阻力小，殼體組件10上不需要開孔，密封性好，同時零件少結構簡單。

實施例4：內置霍爾式結構

本實施例中，請參照圖7所示，該位置感應組件50包括連接在該殼體組件10內的霍爾感應器51d，以及連接在該霍爾感應器51d上方的上磁性件52d和連接在該霍爾感應器51d下方的下磁性件53d；本實施相對於實施例3的區別僅在於：該鎖止件21上連接有可穿過該殼體組件10的連杆件54d，該上磁性件52d和該下磁性件53d均位於該殼體組件10內，並且該上磁性件52d和該下磁性件53d均連接在該連杆件54d上。

在本實施例中，請參照圖2和圖3，以及圖7所示，在該抵頂圓柱221轉動至最高點時，該上磁性件52d與該霍爾感應器51d之間不接觸，並且霍爾感應器51d根據感應到與上磁性件52d之間的電磁強度判定鎖止件21的向上移動距離，此時，該位置感應模塊反饋一個開鎖的電信號。在該抵頂圓柱221轉動脫離該止擋位212時，該下磁性件53d與該霍爾感應器51d之間同樣不接觸，此時，該霍爾感應器51d同樣可以感應到與下磁性件53d之間的電磁強度判定鎖止件21的向下移動距離，該位置感應模塊反饋一個鎖止的電信號。

本實施例設計的自行車自動解鎖位置感應模塊，方案通過霍爾感應原理監測鎖止件21的位置，非接觸式感應，鎖止件21動作阻力小，磁性件通過連杆件54d內置，避免某些磁性件生鏽的風險。

實施例5：光電感應式結構

在本實施例中，請參照圖8所示，在前述的驅動組件30、殼體組件10和傳動組件40，以及鎖止件21結構不變的情況下，該位置感應模塊，本實施例中以位置感應組件50進行描述，也即該位置感應組件50包括連接在該殼體組件10內的開位光電開關51e和鎖位光電開關52e，以及設置在該殼體組件10外側並與該開位光電開關51e和該鎖位光電開關52e配合的反光件53e，該反光件53e連接在該鎖止件21的背面上。

在本實施例中，請參照圖8所示，通過鎖止件21移動過程中，帶動該反光件53e分別對應該開位光電開關51e或該鎖位光電開關52e，進而由光電感應實現電信號的反饋。

在本實施例中，請參照圖8所示，該反光件53e嵌設在該鎖止件21的背面上，並且優選為該殼體組件10上對應該開位光電開關51e設有第一透光窗口(圖未示)，該殼體組件10上對應該鎖位光電開關52e設有第二透光窗口(圖未示)。這樣設計更加便於光電感應的實現。當然也可以是該前殼體是透明的結構，該開位光電開關51e上設有第一感應裝置，該第一感應裝置可以發出光線並接收反射的光線，從而實現通電連接；同樣，該鎖位光電開關52e上可以設置第二感應裝置，該第二感應裝置可以發出光線並接收反射的光線，從而實現通電連接。

在本實施例中，請參照圖2和圖3，以及圖8所示，在該抵頂圓柱221轉動至最高點時，該反光件53e正對該開位光電開關51e，該位置感應模塊反饋一個開鎖的電信號。該抵頂圓柱221轉動脫離該止擋位212時，該鎖止件21在該彈簧件23的作用下向下移動使得該反光件53e正對該鎖位光電開關52e，該位置感應模塊反饋一個鎖止的電信號。

本實施例設計的自行車自動解鎖位置感應模塊，方案採用光電感應原理，同樣為非接觸式感應，鎖止件21動作阻力小，殼體組件10上不需要開孔，密封性好，零件少，結構簡單，且成本低。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。