自行车车锁及具有其的自行车的制作方法

本发明涉及车锁技术领域，具体而言，涉及一种自行车车锁及具有其的自行车。

背景技术：

目前，无桩公共自行车为人们的出行带来了极大的便捷，无桩自行车在中国的使用尤为广泛。基于中国的无线支付体系处于领先地位，现有的无桩自行车多采用无线支付体系，使用者可通过手机支付使用无桩自行车。然而在有些国家，虽然也对无桩自行车有较大的需求量，但受制于该国滞后的无线支付体系，无法进行手机无线支付。因此，无法做到手机的随时扫码开锁骑行，手机支付等，给使用者带来不便。

技术实现要素：

本发明提供一种自行车车锁及具有其的自行车，以解决现有技术中无桩公共自行车支付方式不便的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种自行车车锁。该自行车车锁包括：锁车装置、投币装置和控制器。其中，锁车装置具有锁定车体的锁定状态以及解锁状态。控制器分别与锁车装置和投币装置电连接，控制器通过投币装置控制锁车装置处于锁定状态或解锁状态。

进一步地，投币装置包括：壳体、扭柄、卡币转盘、限位板和限位组件。其中，壳体具有空腔，且壳体上设置有投币口，投币口与空腔连通。扭柄可转动地设置在壳体上。卡币转盘可转动地设置在壳体内，且卡币转盘与扭柄连接，扭柄带动卡币转盘在壳体内转动，卡币转盘上设置有限位结构，限位结构用于放置钱币，卡币转盘相对壳体具有起始位置和预设位置，当卡币转盘位于起始位置时，限位结构的槽口与投币口对应，当卡币转盘处于预设位置时，控制器控制锁车装置处于解锁状态。卡币转盘位于限位板和壳体之间，限位板上设置有限位部和避让部，当卡币转盘位于起始位置时，限位部与限位结构对应配合以限制钱币的位置，当卡币转盘位于预设位置时，避让部与限位结构对应，钱币可从避让部处掉落。限位组件用于限制卡币转盘相对壳体转动，限位组件可相对壳体和限位板活动，限位组件具有限制卡币转盘转动的限制位置以及避让位置，当钱币位于限位结构内时，钱币可驱动限位组件由限制位置移动至避让位置，当限位组件处于避让位置时，卡币转盘可由起始位置向预设位置转动并使钱币从所述避让部处掉落；第一复位弹簧，第一复位弹簧设置在扭柄和卡币转盘之间。

进一步地，限位结构包括限位槽，限位槽设置在卡币转盘上，卡币转盘上设置安装槽，安装槽与限位槽连通。限位组件包括限位顶针，限位顶针可活动地设置在安装槽内，且限位顶针的第一端位于限位槽内，限位顶针的第二端从安装槽内伸出并朝向限位板设置。限位板的限位部上设置有转动槽，当限位顶针位于限制位置时，限位顶针的第二端在转动路径上与限位板的限位部产生干涉，以限制卡币转盘转动，当限位顶针位于避让位置时，限位顶针的第二端可转动至转动槽内。

进一步地，限位组件还包括第二复位弹簧，第二复位弹簧用于使限位顶针由避让位置返回至限制位置。

进一步地，限位顶针的第一端和第二端均设置有折弯段，第二复位弹簧的一端与限位顶针的第一端的内侧抵接，第二复位弹簧的另一端与卡币转盘抵接。

进一步地，限位顶针还可以包括钱币顶针和限位板顶针。其中，钱币顶针可移动地设置在安装槽内，且钱币顶针的一端从安装槽内伸出且位于限位槽内。第二复位弹簧位于安装槽内且位于钱币顶针远离限位槽的一侧，钱币顶针的靠近限位槽的一端形成限位顶针的第一端。限位板顶针的一端与钱币顶针连接，且与钱币顶针呈夹角设置，限位板顶针的另一端从安装槽内伸出，如此以形成限位顶针的第二端。

进一步地，自行车车锁还包括轻触开关、轻触开关顶针。其中，轻触开关设置在限位板或壳体上，且轻触开关与控制器电连接。轻触开关顶针设置在卡币转盘上，当卡币转盘转动时，轻触开关顶针与轻触开关接触，以将信号传给控制器。

进一步地，轻触开关顶针与限位组件为一体结构。

进一步地，转动槽沿卡币转盘的转动方向包括相连通的前段和后段，转动槽的后段相对于卡币转盘中心的半径大于转动槽的前段相对于卡币转盘中心的半径。

进一步地，自行车车锁还包括取币装置，取币装置包括：钱币箱，钱币箱的箱口与避让部对应设置，以使钱币掉入钱币箱内；挡板，可转动地设置在钱币箱的开口处，挡板具有打开位置和关闭位置；门栓，门栓具有与挡板配合的锁紧位置和解锁位置；电机，与门栓驱动连接，以使门栓在锁紧位置和解锁位置之间移动；智能钥匙锁，与电机电连接，智能钥匙锁用于控制电机运行。

根据本发明的另一方面，提供了一种自行车，自行车包括车体和安装在车体上的车锁，车锁为上述提供的自行车车锁。

应用本发明的技术方案，该自行车车锁包括：锁车装置、投币装置和控制器。其中，锁车装置具有锁定车体的锁定状态以及解锁状态。控制器分别与锁车装置和投币装置电连接，控制器通过投币装置控制锁车装置处于锁定状态或解锁状态。采用该自行车车锁，可以通过投币支付方式来使用无桩自行车，解决了在没有手机或无线支付较为落后的情况下使用无桩公共自行车的技术问题，扩大了无桩自行车的使用范围，提高了公众出行的便捷性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的自行车车锁的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的投币装置的分解示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的投币装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明又一实施例提供的投币装置的分解示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的取币装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、锁车装置；200、投币装置；210、壳体；220、扭柄；230、卡币转盘；240、限位板；250、限位组件；251、限位顶针；251a、钱币顶针；251b、限位板顶针；252、第二复位弹簧；253、顶丝；260、第一复位弹簧；300、轻触开关；400、轻触开关顶针；500、取币装置；510、智能钥匙锁；520、挡板；530、电机；540、门栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的实施例1提供一种自行车车锁。自行车车锁包括：锁车装置100、投币装置200和控制器。其中，锁车装置100具有锁定车体的锁定状态以及解锁状态。控制器分别与锁车装置100和投币装置200电连接，且控制器通过投币装置200控制锁车装置100处于锁定状态或解锁状态。

采用本实施例提供的自行车车锁，通过设置投币装置200，当使用者投币后即可通过控制器打开车锁，以供使用者使用。上述装置通过投币支付的方式达到了解锁租用自行车的目的，解决了在没有手机或无线支付较为落后的情况下使用无桩公共自行车的技术问题，扩大了无桩自行车的使用范围，提高了公众出行的便捷性。本实施例中的自行车车锁，以投币支付方式取代了现有的无线支付方式，不仅简单、快捷，而且提高了安全性。

具体的，如图2所示，该投币装置200具体包括：壳体210、扭柄220、卡币转盘230、限位板240、限位组件250以及第一复位弹簧260。扭柄220、第一复位弹簧260、壳体210、卡币转盘230以及限位板240沿竖直方向依次设置。其中，壳体210具有空腔，且壳体210上设置有投币口，投币口与空腔连通。扭柄220可转动地设置在壳体210上。卡币转盘230可转动地设置在壳体210内，且卡币转盘230与扭柄220连接。扭柄220带动卡币转盘230在壳体210内转动，卡币转盘230上设置有限位结构。卡币转盘230相对壳体210具有起始位置和预设位置，当卡币转盘230位于起始位置时，限位结构与投币口对应，当卡币转盘230处于预设位置时，控制器控制锁车装置100处于解锁状态。限位板240具有限位部和避让部，其中，该避让部可以为缺口或通孔，当卡币转盘230位于起始位置时，限位部与限位结构对应配合以限制钱币的位置，当卡币转盘230位于预设位置时，避让部与限位结构对应，钱币可从避让部处掉落，其中，限位部可以为挡板、格栅等结构，避让部可以为缺口或通孔。第一复位弹簧260设置在扭柄220和卡币转盘230之间，当钱币由避让部进入该车锁装置内部后，松开扭柄220，第一复位弹簧260将使扭柄220恢复至初始状态。

限位组件250用于限制卡币转盘230相对壳体210转动，限位组件250可相对壳体210和限位板240活动，限位组件250具有限制卡币转盘230转动的限制位置以及避让位置。其中，限位组件250在限制位置时，卡币转盘230相对壳体210固定无法转动，也可以相对壳体210在预设范围内转动，限位组件250主要是用于限制钱币转动至避让部处，并从避让部处掉落。当钱币位于限位结构内时，钱币可驱动限位组件250由限制位置移动至避让位置，当限位组件250处于避让位置时，卡币转盘230可由起始位置向预设位置转动。其中，限位结构用于限制钱币以及钱币尺寸的大小，限位结构可以为限位槽、限位孔等结构，通过调节限位结构的开口大小来限制钱币的种类、面值等，当投入的钱币符合设定要求后，才能使卡币转盘230在壳体210内转动进而打开车锁。

在本实施例中，优选地将卡币转盘230设置为具有缺角的圆形结构，且缺角侧开有放置硬币的投币口。在使用本实施例提供的自行车车锁时，将钱币从投币口处塞入，当钱币过大时，钱币将不能顺利进入该自行车车锁装置，当钱币过小时，在施压钱币后将不能使得限位组件250进入避让位置。只有当钱币符合设定要求时，施压该钱币方可驱动限位组件250由限制卡币转盘230转动的限制位置移动至避让位置，接着，即可扭动扭柄220带动卡币转盘230旋转，当卡币转盘230旋转至限位槽与避让部对应时，钱币将从避让部处掉落。优选地，卡币转盘230设置为倾斜状，因而塞入该自行车车锁的钱币也为倾斜放置，由于重力的作用，从而避免了钱币在施压过程中会自动从投币口掉出。

具体地，卡币转盘230上设置安装槽，且安装槽与限位槽连通。限位组件250包括限位顶针251，限位顶针251可活动地设置在安装槽内。限位顶针251的第一端位于限位槽内，限位顶针251的第二端从安装槽内伸出并朝向限位板240延伸。限位板240的限位部上设置有转动槽，转动槽为弧形槽，转动槽的延伸方向与限位顶针251的第一端在避让位置时的转动轨迹相对应。当限位顶针251位于限制位置时，限位顶针251的第二端在转动路径上与限位板240的限位部产生干涉，限位顶针251无法转动进入转动槽内，因此能够限制卡币转盘230转动，当限位顶针251位于避让位置时，限位顶针251的第二端可转动至转动槽内，进而能够使卡币转盘230继续转动以到达预设位置。当卡币转盘230转动至预设位置时，位于卡币转盘230内的钱币即可从避让部掉落。

相应地，转动槽的运行轨道设计可以根据实施例的需要设计不同形式，转动槽沿卡币转盘的转动方向包括相连通的前段和后段，优选地可使转动槽的后段相对于卡币转盘中心的半径大于转动槽的前段相对于卡币转盘中心的半径，这样在限位顶针251转动至转动槽内部时，通过转动槽的槽壁对限位顶针251继续施力，以使限位顶针251朝远离钱币的方向移动，这样使得钱币和限位顶针251的第二端之间存在间隙，避免钱币被限位顶针251卡死，从而能够保证钱币顺利地从卡币转盘230进入自行车车锁装置内部。

具体地，限位组件250还包括第二复位弹簧252，第二复位弹簧252用于使限位顶针251由避让位置返回至限制位置。第二复位弹簧252与限位顶针251位于同一直线上，且第二复位弹簧252的长度小于限位顶针251的长度。

具体地，限位顶针251的第一端和第二端均设置有折弯段，限位顶针251第一端的折弯方向与限位顶针251第二端的折弯方向相同。第二复位弹簧252的一端与限位顶针251的第一端的内侧抵接，第二复位弹簧252的另一端与卡币转盘230抵接，当钱币从避让部进入该车锁装置内部后，第二复位弹簧252使限位顶针251由避让位置返回至限制位置，此时，车锁装置恢复至初始的状态。

如图3所示，该自行车车锁还包括：轻触开关300和轻触开关顶针400。其中，轻触开关300设置在限位板240或壳体210上，轻触开关300与控制器电连接。轻触开关顶针400设置在卡币转盘230，当卡币转盘230转动时，轻触开关顶针400与轻触开关300接触，以将信号传给控制器。

使用本实施例中的自行车车锁，需先投币才能进行解锁，因而在卡币转盘230转动时，需先让卡币转盘230旋转至限位槽与避让部对应处，以使钱币由避让部进入车锁内部，随后才能让轻触开关顶针400与轻触开关300接触，以提供开锁信号。因此，本实施例中的轻触开关顶针400应设置在卡币转盘230的具有安装槽的一侧，且远离轻触开关300处。优选地，轻触开关顶针400到卡币转盘230中心的距离与限位顶针251到卡币转盘230中心的距离相等。

如图5所示，在本实施例中，该自行车车锁还包括取币装置500，该取币装置500包括钱币箱、智能钥匙锁510、挡板520、电机530和门栓540。其中钱币箱上开口设置挡板520，钱币箱与挡板520组合成封闭空间用于容纳硬币，钱币箱的箱口与避让部对应设置，以使钱币掉入钱币箱内

挡板520可转动地设置在钱币箱的开口处，即挡板520可开合地设置在钱币箱上，挡板520具有打开位置和关闭位置，门栓540具有与挡板520配合的锁紧位置和解锁位置，电机530与门栓540驱动连接，以使门栓540在锁紧位置和解锁位置之间移动。当智能钥匙锁510驱动电机530运作时，可将门栓540处于解锁位置，此时，工作人员可将挡板520打开，并将钱币从钱币箱内取出。智能钥匙锁510为身份识别装置，相应地，只有通过专用的智能钥匙才能打开钱币箱取出内部的钱币。

具体地，该智能钥匙是一个带身份芯片的电子设备，智能钥匙通过航插与取币装置500上的航插连接，当锁具主板上的身份芯片与钥匙相互认证后，锁具主板给出信号到锁具内部的钱币箱电机530，挡板520旋转，钱箱被打开。当在智能钥匙上按动锁门开关后，主板信号给出信号给钱箱电机530启动关锁动作，钱币箱被关闭。

优选地，为了保证该自行车车锁的安全性，本实施例中的自行车车锁将采用坚固的金属材质，进一步地还可以在该自行车车锁内部设置gps定位装置，进而可以防止车辆被盗或被撬。

优选地，为了更好地检测并统计钱币数量，还可在该自行车车锁锁体内部设置计数检测开关。该计数检测开关能够将每一个车锁内部的钱币数量上传至服务器后台，以便检测每台自行车的钱箱内部钱币数量并安排人员取币。同时，智能钥匙还能够统计每个自行车车锁的取钱的数量并根据车辆的编码统计好，从而保证资金安全。

如图4所示，本发明还提供了自行车车锁的实施例2。实施例2与实施例1的不同之处在于限位顶针251的结构不同，实施例2中的限位顶针251包括钱币顶针251a和限位板顶针251b。其中，钱币顶针251a可移动地设置在安装槽内，钱币顶针251a的一端从安装槽内伸出且位于限位槽内，第二复位弹簧252的位于安装槽内且位于钱币顶针251a远离限位槽的一侧，钱币顶针251a的靠近限位槽的一端形成限位顶针251的第一端。限位板顶针251b的一端与钱币顶针251a连接，且限位板顶针251b与钱币顶针251a呈夹角设置，限位板顶针251b的另一端从安装槽内伸出，形成限位顶针251的第二端。

通过本实施例中的限位顶针251，当钱币进入投币口后，钱币与钱币顶针251a接触，通过挤压第二复位弹簧252，限位板顶针251b由限制位置移动至避让位置，当限位组件250处于避让位置时，卡币转盘230可由起始位置向预设位置转动。

具体地，为了便于安装，可将卡币转盘230稍作改变。具体地，将安装槽改为安装孔，安装孔的一端与限位槽导通，安装孔的另一端设置在卡币转盘230的侧壁上。该限位组件还包括顶丝253，顶丝253最外边缘和卡币转盘230的边缘平齐，通过顶丝253封堵安装孔，并将第二复位弹簧252的远离限位槽的一端与该顶丝253抵接。

本发明还提供了自行车车锁的实施例3，实施例3与实施例1不同之处在于其轻触开关顶针400与限位组件250为一体结构。由于本实施例中需保证先投币才能解锁，因而这里的轻触开关300应设置在转动槽的运行轨道内，且沿卡币转盘230的转动方向设置在预设位置的后方，即卡币转盘230在转动到预设位置后继续转动才使轻触开关300与一体结构接触。通过该实施例提供的装置能够使该自行车车锁的结构更为紧凑。当然，设计者也可根据设计需要将轻触开关300沿卡币转盘230的转动方向设置在预设位置的前方，或者在卡币转盘230转动至预设位置的同时轻触开关300与一体结构接触。使用本实施例中的自行车车锁，当该一体结构进入转动槽内后，卡币转盘230可转动至预设位置，此时，限位槽与避让部对应，钱币由避让部进入车锁内部。接着，继续转动卡币转盘230，以使该一体结构与轻触开关300接触，将信号传给控制器。

本发明还提供了自行车车锁的实施例4，实施例4与实施例2不同之处在于轻触开关顶针400与限位组件250为一体结构。

在本发明又一实施例中，提供了一种自行车，该自行车包括车体和安装在车体上的车锁，该车锁为上述实施例中提供的自行车车锁。

采用本实施例中提供的自行车，将硬币塞入卡币转盘230，硬币一端接触限位顶针251第一端外侧，且硬币不能完全塞入。此时可按压未塞入端使硬币施力限位顶针251的第一端，限位顶针251产生移动。当限位顶针251移动一定距离后，限位顶针251将避开限位区。此时，旋转扭柄220，限位顶针251即可进入限位槽，并按照设定运行轨道运行，直到轻触开关顶针400触碰到轻触开关300。随后可松开扭柄220，在第一复位弹簧260的作用下，扭柄220回到初始位置。钱币也会在重力作用下掉入钱币箱，同时，控制板在收到轻触开关300的信号后，启动电机530开锁。随后松开扭柄220，扭柄220上的第一复位弹簧260会转动扭柄220，进而使扭柄220恢复到初始位置，此时，用户可以顺利骑行自行车。

优选地，该自行车车锁预设有使用时长，当预设的使用时长将至时，该自行车车锁将发出预告提示音，同时锁定车轮的电机开始启动，锁车装置100将缓慢且逐步地固定直至完全锁住车轮。锁车装置100的锁紧过程缓慢，这样不会导致突然刹车而发生事故。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。