一种共享单车用可充电智能后轮锁的制作方法

本发明涉及一种共享单车用可充电智能后轮锁，属于公共自行车技术领域。

背景技术：

当今社会，环境治理是最重要的课题，其中，空气治理是首要任务。而环保出行是解决环保问题重要途径之一，在日常生活中，短途出行最环保的方式就是自行车，自行车尤其山地车、公路车、特殊材料自行车正越来越受到年轻人的欢迎，同时自行车也逐渐被各年龄段人群作为强身健体的运动工具。

随着城市的发展，人们生活水平的提高，城市里越来越多的家用汽车，毋庸置疑的造成了环境的污染和城市的拥堵，在城市里好多近距离上班或者购物者更偏向于使用自行车，但是私人自行车又会出现偷盗，停车等一系列问题，所以城市共享单车便应运而生，缓解了人们的各种矛盾，同时也提出了一个很好的解决方案，但是共享单车的出现务必要考虑的一个问题是保证单车的安全性，所以一种智能安全快捷的锁便急切需求。

然而，目前市面上的自行车锁都存在共同的缺点——安全可靠性不强，现有的自行车锁无外乎以下几种：第一种是传统的钢索(铁链)纯机械锁；第二种是安装于车座轴的连体钢索机械锁；这两种自行车锁是最容易被盗窃的，因为其结构简单,并且强度受尺寸和成本影响始终难以达到防盗的要求，只需要一根铁丝和一把钢剪就可以轻松解锁，大大降低了其安全可靠性。

市面上虽然有一些智能车锁满足相应的需求，但是它存在最大的问题就是电源，一种是采用一块5号1.5v电池供电，当电量用完之后，就会导致其中的马达无法旋转，自然地车锁也就无法打开，当投入市场共享单车很多的时候，电池的更换和及时检修便会浪费很大的财力和人力，造成资源的浪费和单车的使用率低下，还有一种是采用太阳能充电的方式为电池持续提供能量，虽然解决了电池电量有限的问题，但是太阳能电池板易碎，供电不可靠。为了解决这个问题，我们很好的在后轮轴处做一个轴和发电机合成在一起的发电装置给充电电池供电，这种方式便可以很好的解决目前这个困扰。

因此，现需提供一种结构结实牢固、防盗性能好和可充电的自动自行车锁，从而可提高自行车锁的安全可靠性、便利性和实用性。

技术实现要素：

本发明提供一种共享单车用可充电智能后轮锁，该装置外形简洁操作简单，防盗效果好，可以自动开锁，并且克服了现有智能插销锁需要更换电池的麻烦，同时其安装方式是将发电装置和智能锁都安装在车后轮轴处，省去了发电装置和电池之间的长导线，方便了自行车生产时布线和组装，并且结构更加紧凑。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种共享单车用可充电智能后轮锁，包括锁车器本体，其安装在共享单车飞轮的一侧，飞轮套接在芯轴上，在飞轮的另一侧安装有花鼓，花鼓同样套接在芯轴上，辐条固定在花鼓上，用于支撑自行车轮毂，还包括发电装置、可充电电池、电机和控制装置，发电装置通过飞轮的运转获得动力产生电流，并将电流通过控制装置传送至可充电电池处进行存储，电机由可充电电池处获得电源动力同时由控制装置处获取指令，来控制锁车器本体的开锁与闭锁功能；

所述的发电装置包括磁环和线圈组件，线圈组件套接固定在芯轴上，与花鼓同轴设置，且安装在花鼓内部，在花鼓内侧壁布设有磁环；当骑行自行车的时候，飞轮带动花鼓相对于芯轴转动，线圈组件切割磁感线产生交变电流通过整流模块变成直流电给可充电电池；

所述的锁车器本体包括插销和插销槽，通过插销进出插销槽来实现共享单车的锁紧与开锁状态；还包括施力装置，其由电机处获得为插销提供进出插销槽的动力；

作为本发明的进一步优选，所述的施力装置包括凸轮、凸轮槽和弹簧，所述插销远离飞轮的一端呈阶梯轴状设置，弹簧套接在阶梯轴上，与阶梯轴的轴肩相接触；凸轮连接在电机输出端的顶端，且凸轮设置在呈u型状的凸轮槽内，凸轮槽呈倒u型安装，其垂直部分与插销远离飞轮的一端相接触，其中，凸轮为两侧呈扁平状顶部与底部呈弧状的圆柱，当凸轮逆时针旋转时，凸轮远离电机轴的一侧面即底部弧状部分紧贴凸轮槽右侧内壁，使凸轮槽对弹簧施加压力，当凸轮顺时针旋转时，由于弹簧自身弹力的作用，插销顶入插销槽；

作为本发明的进一步优选，所述的控制装置包括电路板，其分别与可充电电池、电机相连通，电路板中的处理单元向电机发送控制指令，在芯轴远离花鼓的顶端安装有电极，电极与电路板中的整流模块相连通，整流模块将回路中产生的交变电流转换成稳定直流输送至可充电电池进行存储；

作为本发明的进一步优选，控制装置、电机、可充电电池和凸轮均布设在锁盒内，在锁盒的外壳一侧开设有阶梯式通孔，套接有弹簧的插销端由阶梯式通孔处伸入外壳内，与凸轮槽紧固接触，在外壳的顶面安装有上端盖，其底面安装有下端盖；

作为本发明的进一步优选，所述的插销槽开设在飞轮上，且插销槽呈半圆形设置；

作为本发明的进一步优选，所述的锁车器本体还包括抱刹盘和插销槽盘，抱刹盘和插销槽盘固定连接形成一个整体后套接在花鼓一端芯轴上，且随着花鼓的转动而转动，在插销槽盘端面上均匀开设有插销槽，所述的插销槽为槽孔；

作为本发明的进一步优选，所述的抱刹盘外侧安装有抱刹壳，抱刹壳与锁盒的外壳一体成型；

作为本发明的进一步优选，电路板上还设有蓝牙模块和gps定位模块，蓝牙模块通过网络将锁车器本体与外部设备连通，同时外部设备将指令发送至电路板中的处理单元，由处理单元发送指令至电机，gps定位模块实现了共享单车的位置跟踪功能。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明实现了全自动开锁和关锁，目前的单车都是需要扫描二维码等信号之后，手动按按钮或者是还车时候需要手动锁车；本发明还自带了一个发电装置——可持续充电，确保不需要经常更换电池，同时简化布线，不需要长导线，目前多数单车都是将发电装置放置前轮，用于照明或者充电，需要长导线将发电装置和用电装置连接起来，还需要固定电线；电极在飞轮的外面，车架的里边，直接可以通过很短的导线将电极出来的交流电送进整流模块转换成稳定的直流电给可充电电池充电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一种优选实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的第一种优选实施例的锁盒分解示意图；

图3是本发明的第一种优选实施例的在共享单车上的安装示意图；

图4是本发明的第二种优选实施例的整体结构示意图；

图5是本发明的第二种优选实施例安装在花鼓上时的结构示意图。

图中：1为上端盖，2为可充电电池，3为电路板，4为外壳，5为电机，6为凸轮，7为下端盖，8为插销，9为弹簧，10为凸轮槽，11为芯轴，12为花鼓，13为线圈组件，14为飞轮，15为磁环，16为锁盒，17为电极，18为抱刹壳，19为抱刹盘，20为插销槽盘。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，包括以下技术特征：上端盖1，可充电电池2，电路板3，外壳4，电机5，凸轮6，下端盖7，插销8，弹簧9，凸轮槽10，芯轴11，花鼓12，线圈组件13，飞轮14，磁环15，锁盒16，电极17，抱刹壳18，抱刹盘19，插销槽盘20；本发明的一种共享单车用可充电智能后轮锁，包括锁车器本体，其安装在共享单车飞轮的一侧，飞轮套接在芯轴上，在飞轮的另一侧安装有花鼓，花鼓同样套接在芯轴上，辐条固定在花鼓上，用于支撑自行车轮毂，还包括发电装置、可充电电池、电机和控制装置，发电装置通过飞轮的运转获得动力产生电流，并将电流通过控制装置传送至可充电电池处进行存储，电机由可充电电池处获得电源动力同时由控制装置处获取指令，来控制锁车器本体的开锁与闭锁功能；

所述的发电装置包括磁环和线圈组件，线圈组件套接固定在芯轴上，与花鼓同轴设置，且安装在花鼓内部，在花鼓内侧壁布设有磁环；当骑行自行车的时候，飞轮带动花鼓相对于芯轴转动，线圈组件切割磁感线产生交变电流通过整流模块变成直流电给可充电电池；

所述的锁车器本体包括插销和插销槽，通过插销进出插销槽来实现共享单车的锁紧与开锁状态；还包括施力装置，其由电机处获得为插销提供进出插销槽的动力；

作为本发明的进一步优选，所述的施力装置包括凸轮、凸轮槽和弹簧，所述插销远离飞轮的一端呈阶梯轴状设置，弹簧套接在阶梯轴上，与阶梯轴的轴肩相接触；凸轮连接在电机输出端的顶端，且凸轮设置在呈u型状的凸轮槽内，凸轮槽呈倒u型安装，其垂直部分与插销远离飞轮的一端相接触，其中，凸轮为两侧呈扁平状顶部与底部呈弧状的圆柱，当凸轮逆时针旋转时，凸轮远离电机轴的一侧面即底部弧状部分紧贴凸轮槽右侧内壁，使凸轮槽对弹簧施加压力，当凸轮顺时针旋转时，由于弹簧自身弹力的作用，插销顶入插销槽。

作为本发明的进一步优选，所述的控制装置包括电路板，其分别与可充电电池、电机相连通，电路板中的处理单元向电机发送控制指令，在芯轴远离花鼓的顶端安装有电极，电极与电路板中的整流模块相连通，整流模块将回路中产生的交变电流转换成稳定直流输送至可充电电池进行存储；

控制装置、电机、可充电电池和凸轮均布设在锁盒内，在锁盒的外壳一侧开设有阶梯式通孔，套接有弹簧的插销端由阶梯式通孔处伸入外壳内，与凸轮槽紧固接触，在外壳的顶面安装有上端盖，其底面安装有下端盖；

本申请的锁车器本体具体包括两种结构，分别为：

图1-3所示为实施例1：

插销槽开设在飞轮上，且插销槽呈半圆形设置；

图4-5所示为实施例2：

锁车器本体包括抱刹盘和插销槽盘，抱刹盘和插销槽盘固定连接形成一个整体后套接在花鼓一端芯轴上，且随着花鼓的转动而转动，在插销槽盘端面上均匀开设有插销槽，所述的插销槽为槽孔；所述的抱刹盘外侧安装有抱刹壳，抱刹壳与锁盒的外壳一体成型；

作为本发明的进一步优选，电路板上还设有蓝牙模块和gps定位模块，蓝牙模块通过网络将锁车器本体与外部设备连通，同时外部设备将指令发送至电路板中的处理单元，由处理单元发送指令至电机，gps定位模块实现了共享单车的位置跟踪功能；所述的外部设备一般指手机，在手机上下载控制app。

针对本发明的第一种优选实施例，当借车人想要借车时，在上端盖上粘贴有二维码，利用手中的app软件扫描二维码，待进度条读写完全，点击借车按钮，此时电路板中的处理单元模块收到手机app发出的指令，带动电机由当前位置逆时针旋转一定的角度，通过电机输出轴上的凸轮带动凸轮槽将插销由插销槽内弹出，电机旋转至指定的角度之后，即可锁死，共享单车即完成开锁；

当用车完成之后，点击app中还车按钮，电路板中处理单元模块收到手机app发出的指令，让电机由当前位置再顺时针旋转一定的角度，由于开锁时弹簧被压缩，储存有弹簧力，此时电机带动凸轮旋转一定的角度，由于弹簧力作用，将插销向外推进至飞轮的插销槽之中，电机旋转至指定的角度之后，锁死，共享单车即完成锁车；也就是说智能后轮锁是从芯轴的轴向进行插销锁车；

需要注意的是，当还车时候，电机旋转至一定的角度，由于插销并不一定对准自行车飞轮的插销槽，此时电机已经旋转至凸轮小半径侧与凸轮槽右内侧壁两端最小空隙处，此时由于弹簧的作用插销时刻顶着飞轮，待自行车的飞轮旋转时候，正好可以卡住插销槽内；为了防止电机旋转超过最佳角度，此凸轮槽的设计利用槽内上平面限制凸轮上的两个平面，保证凸轮在180度内来回转动。

针对本发明的第二种优选实施例，当借车人想要借车时，在上端盖上粘贴有二维码，利用手中的app软件扫描二维码，待进度条读写完全，点击借车按钮，此时电路板中的处理单元模块收到手机app发出的指令，带动电机由当前位置逆时针旋转一定的角度，通过电机输出轴上的凸轮带动凸轮槽将插销由在插销槽盘端面上均匀开设有插销槽内缩回，电机旋转至指定的角度之后，即可锁死，共享单车完成开锁；

当用车完成之后，点击app中还车按钮，电路板中处理单元模块收到手机app发出的指令，让电机由当前位置再顺时针旋转一定的角度，通过电机输出轴上的凸轮带动凸轮槽将插销插入在插销槽盘端面上均匀开设的插销槽内，电机旋转至指定的角度之后，锁死，共享单车即完成锁车；也就是说智能后轮锁为从芯轴的径向进行插销锁车。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，本发明智能后轮锁可以从芯轴的径向或者轴向进行插销锁车，凡属于本行业专业人士，进行简单的改装都可以进行改变，均在本专利保护范围之内。