闸线锁及车辆的制作方法

本实用新型涉及锁具领域，特别是涉及一种闸线锁及车辆。

背景技术：

随着共享经济时代的到来，共享单车已经成为人们生活不可缺少的出行工具，同时，由于共享单车具有节能环保，缓解城市交通拥堵等特点，国家也在出台相应政策鼓励共享单车的发展。随着共享单车的普及和多样化发展，消费者对于共享单车的体验也在呈多样性发展，特别的，车锁的可靠性和美观性，逐渐成为产品追求的目标。

现有市场上的车锁主要为马蹄锁和轮毂锁，马蹄锁安装于车架上，靠锁环锁住车辆，但会影响到车辆的整体美观性，且极易破坏；轮毂锁安装于车辆轮毂上，以胀闸或卡销等物理方式锁住轮毂，达到锁车的目的，但轮毂锁的成本较高，且安全性能较差。

目前市场上存在的车锁，安全性较低，同时影响了车辆的美观性，并进一步降低了用户的骑行体验。

技术实现要素：

基于此，有必要针对单车车锁安全性低、用户体验差的问题，提供一种闸线锁。

一种闸线锁，包括驱动单元；棘轮组件，所述驱动单元驱动所述棘轮组件转动；绕线轮，所述绕线轮与所述棘轮组件连接并随所述棘轮组件转动，所述棘轮组件正转时所述绕线轮拉紧闸线从而锁死车闸，所述棘轮组件反转时所述绕线轮松开所述闸线从而释放所述车闸。

进一步地，所述棘轮组件包括第一棘爪和棘轮，所述第一棘爪设置在所述棘轮外圈。

进一步地，还包括传动组件，所述驱动单元连接所述传动组件，所述传动组件连接所述棘轮组件，所述传动组件上设置第二棘爪，所述第二棘爪随所述传动组件正转时推动所述棘轮组件转动。

进一步地，所述传动组件包括传动块，所述驱动单元的输出端连接所述传动块，所述传动块设置在所述棘轮内圈，所述第二棘爪套接在所述传动块上。

进一步地，所述传动组件还包括传动板，所述传动板设置在所述传动块端面并随所述传动块转动，所述传动板用于所述传动组件反转时推动所述第一棘爪释放所述棘轮。

进一步地，所述传动板沿周向设置多个凸起，所述多个凸起随所述传动板转动时推动所述第一棘爪释放所述棘轮。

进一步地，所述绕线轮设置在所述棘轮远离所述传动组件的一个端面，所述绕线轮包括相对设置的第一绕线轮和第二绕线轮，所述闸线从所述第一绕线轮和所述第二绕线轮之间穿过。

进一步地，所述第一绕线轮高于所述第二绕线轮，所述第一绕线轮转动到最大位移处时所述驱动单元停止转动。

进一步地，还包括至少一个限位开关，所述第一和/或第二绕线轮触发所述限位开关后，所述驱动单元停止转动。

进一步地，提供一种车辆，包括以上所述的闸线锁，所述闸线锁设置在车辆的车架上并与所述车辆的闸线连接。

本申请所提供的闸线锁，利用车闸上的闸线收缩来锁定车辆，闸线穿过闸线锁时，通过闸线锁上设置的棘轮组件将驱动单元与绕线轮连接，使得绕线轮能够向不同方向转动，正转时能够使得绕线轮牵引闸线从而使闸线产生拉紧力，进而锁死车闸；反转时使得绕线轮能够释放闸线从而使闸线恢复到自然状态，保证车闸开启。本申请所提供的技术方案，利用车辆本身的车闸进行锁死，可以设置在车架的任何位置，也可以隐藏在车架中，相比传统的车锁结构，本申请的闸线锁结构简洁、外形美观，使用中不容易被破坏，安全系数高，同时配合移动互联网的使用，能够极大的提高用户的骑行体验感，具有较好的市场应用价值。

对于本申请的各种具体结构及其作用与效果，将在下面结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本申请一个实施例的闸线锁开锁原理图；

图2为本申请一个实施例的闸线锁关锁原理图；

图3为本申请一个实施例的闸线锁开锁状态图；

图4为本申请一个实施例的闸线锁关锁状态图；

图5为本申请一个实施例的闸线锁剖视图；

图6为本申请一个实施例的棘轮组件立体图；

图7为本申请一个实施例的传动组件立体图；

图8为本申请一个实施例的棘轮组件与传动组件组装图；

图9为本申请一个实施例的支撑板结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，但需要说明的是，以下实施例仅是本申请中的部分优选实施例，并不涉及本申请技术方案所涵盖的全部实施例。

需要说明的是，在本申请的描述中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1所示的是本申请一种实施例的闸线锁开锁原理图，其中，闸线锁1上设置有第一绕线轮5和第二绕线轮6，第一绕线轮5和第二绕线轮6相对设置，闸线2从第一绕线轮5和第二绕线轮6之间穿过。本申请所提供的技术方案工作原理是通过对闸线2施加张紧力，使闸线2收紧以便锁死车闸，从而实现对车辆的锁定。为了向闸线2提供张紧力，本申请的一个实施例采用的方法是利用第一绕线轮5和第二绕线轮6作为直径的两个端点，通过驱动单元正转时驱动第一绕线轮5和第二绕线轮6做圆周运动，在圆周运动的同时两个端点连线能够相交于闸线2，并进一步拉动闸线2产生较大的位移，最终使闸线2牵引车闸锁死，具体如图2所示。

图2所示的是本申请一个实施例的闸线锁关锁原理图，此时以第一绕线轮5和第二绕线轮6为直径的两点，通过驱动单元正转时驱动第一绕线轮5和第二绕线轮6做圆周运动，牵引闸线2发生弹性形变。为了防止过度牵引闸线2导致闸线2失效，如断裂等情况发生，需要对第一绕线轮5和第二绕线轮6的转动角度做合理的设定，如圆周运动的转动角度为100度-120度之间。本领域技术人员可以根据实际应用中闸线2的相关参数以及车闸的相关数据，设计较为合理的转动角度。

进一步地，为了控制转动角度，在闸线锁1上设置至少一个开关，如限位开关，当第一绕线轮5和/或第二绕线轮6触发到开关后，控制器(未图示)获得开关信号后发出停止转动的指令到驱动单元，驱动单元停止转动，第一绕线轮5和第二绕线轮6将闸线2缠绕并使闸线2保持在合理的拉紧状态下。参阅图1，为了便于控制开关，将第一绕线轮5和第二绕线轮6设置在同一平面上，同时第一绕线轮5的顶部所在平面的高度高于第二绕线轮6的顶部所在平面的高度，开关安装的平面高于第二绕线轮6的顶部所在平面，使得当第一绕线轮5和第二绕线轮6转动时，仅第一绕线轮5的顶部能够触发开关。参阅图2，当第一绕线轮5牵引闸线2转动到最大位移处时触发第二开关4，第二开关4发出信号到控制器，控制器发出停止转动的指令到驱动单元，驱动单元收到停止转动指令后停止转动，从而使闸线2处于拉紧状态，保证车闸锁死。

结合图1和图2，当需要开启车辆时，驱动单元反转，从而驱动第一绕线轮5和第二绕线轮6转动，使其松开闸线2，恢复到如图1所示位置，因此，通过第一绕线轮5触发第一开关3，第一开关3闭合后发出信号到控制器，控制器接收到该信号后发出停止转动的指令到驱动单元，驱动单元收到信号后停止转动，从而使第一绕线轮5和第二绕线轮6保持在图1所示的位置，闸线2能够无障碍地穿过闸线锁1，松开车闸，使车辆处于可使用状态。

需要说明的是，本申请所提供的实施例，圆周运动以第一绕线轮5和第二绕线轮6为直径的两个端点，但并不能穷尽本申请所有的实施方式，如第一绕线轮5和第二绕线轮6为圆周直径上的任意两点，其转动中心可以是第一绕线轮5和第二绕线轮6之间距离的中点，也可以是其之间的任意点；此外，根据闸线2的弹性变形相关数据，设定第一绕线轮5和第二绕线轮6中任一一个点为定点，另一个点为动点，动点绕定点转动并拉紧牵引闸线2，同样可以实现车辆的锁定。因此，本领域技术人员可以根据实际需要，设计合理的方案。

进一步地，本申请的另一实施例，两个绕线轮在转动时分别触发不同的开关实现关锁和开锁的功能，如正转关锁时，第一绕线轮5触发第一开关3后驱动单元停止转动；反转开锁时，第二绕线轮6触发第二开关4后驱动单元停止转动。

进一步地，本申请的另一实施例，基于与上述实施例同样的工作原理，可以选择设置一个绕线轮，绕线轮与其转动平面垂直，闸线平行于该平面并与该一个绕线轮相切，绕线轮向闸线相切的方向做曲线运动时，如做圆弧运动，能够带动绕线轮推动并拉紧牵引闸线，从而实现车闸的锁定；在反转时，能够恢复到与闸线相切的位置，使得闸线松开车闸。本领域技术人员可以通过相关参数的技术，设计合理的曲线运动轨迹，实现对车闸的锁死。

图3所示的是本申请一个实施例的闸线锁开锁状态图，其中，驱动单元(未图示)设置在闸线锁1的壳体7中，壳体7的顶部设置第一绕线轮5和第二绕线轮6，闸线2从第一绕线轮5和第二绕线轮6之间穿过，并大致与第二绕线轮6处于同一平面，第一绕线轮5高于第二绕线轮6，便于触发开关。因此，第一开关3和第二开关4所在的平面高度高于闸线2和第二绕线轮6所在的高度，并通过支撑板(未图示)固定在壳体7上。但为了清楚显示闸线锁1内部的结构，支撑板的结构会通过图5进行说明。

本实施例中，第一绕线轮5和第二绕线轮6连接在棘轮组件8的一个端面上，棘轮组件8设置在壳体7上，其另一个端面与驱动单元连接，通过驱动单元驱动棘轮组件8正转或者反转，从而带动第一绕线轮5和第二绕线轮6的向两个不同方向转动，实现对闸线2的收紧或者松开。此外，闸线2穿过壳体7的部分，采用套管方式夹持在壳体7的两个端部71上，因而并不会影响闸线2的伸缩。

图4所示的是本申请一个实施例的闸线锁关锁状态图，驱动单元正转时驱动棘轮组件8转动并带动第一绕线轮5和第二绕线轮6转动，第一绕线轮5和第二绕线轮6分别接触到闸线2并在转动同时牵引闸线2，从而使闸线2发生变形。结合图3所示，当驱动单元正转时推动棘轮组件转动，使得第一绕线轮5和第二绕线轮6发生转动，并牵引闸线2发生位移。

优选地，为了使第一绕线轮5和第二绕线轮6在转动的第一时间能够牵引闸线2，闸线2穿过第一绕线轮5和第二绕线轮6之间的空间时能够分别与第一绕线轮5和第二绕线轮6相切，同时两个切点位于第一绕线轮5和第二绕线轮6逆时针转动的前方。此处所说的逆时针，是在驱动单元正转时而言的，驱动单元逆时针转动时能够实现关锁功能。其他实施例中，也可以设置成顺时针转动实现关锁功能，即当闸线锁1需要实现关锁功能时，驱动单元顺时针转动，闸线2与第一绕线轮5和第二绕线轮6相切处位于第一绕线轮5和第二绕线轮6做顺时针运动的前方，从而实现对闸线2的推动并牵引闸线2发生形变。

图5所示的是本申请一个实施例的闸线锁剖视图，闸线锁1包括第一开关3、第二开关4、第一绕线轮(未图示)、第二绕线轮6、壳体7、棘轮组件8、支撑板9、驱动单元10、控制器(未图示)、传动组件11和盖板12。其中，驱动单元10设置在壳体7中，驱动单元10包括驱动器，如电机。驱动单元10的输出端连接传动组件11，传动组件11连接棘轮组件8，从而将驱动单元10的动力传递到棘轮组件8上，带动棘轮组件8转动。第一开关3和第二开关4通过支撑架9固定在壳体7上，并能够使闸线2从壳体7和支撑架9之间的间隙中穿过。闸线2穿过壳体7端部的地方设置套管21，既能够使闸线2卡接在壳体7中，又不限制闸线2在套管21中的伸缩。

棘轮组件8包括棘轮81和第一棘爪82，第一棘爪82设置在棘轮81的外圈并与棘轮81外圈轮齿相配合，用于限制棘轮81的单向转动。其中，棘轮81的结构包括圆形底板，圆形底板的一端面设置有与第一棘爪82配合的外圈轮齿，圆形底板的另一端面与第一绕线轮5和第二绕线轮6连接，从而使得第一绕线轮5和第二绕线轮6的圆周转动与棘轮81的转动同步。关于棘轮组件8的具体情况，将在后面作详细说明。

传动组件11包括传动块111、第二棘爪112和传动板113，传动组件11套接在棘轮组件8的内圈，其中，传动块111与驱动单元10的输出端连接，第二棘爪112套接在传动块111上，第二棘爪112与棘轮81的内圈轮齿相配合，用于限制棘轮81的单向转动。传动板113设置在传动块111的底部，并随传动块111同步转动。关于传动组件11的具体情况，将在后面作详细说明。

在实际使用中，当需要锁住车辆时，用户通过扫描二维码或者打开客户端应用程序，输入关锁指令，驱动单元10获得指令后开始正转，并带动传动组件11转动，传动组件11上的第二棘爪112伸入到棘轮81的内圈轮齿中并推动棘轮组件8转动，此时，第一棘爪81能够沿棘轮82的外圈轮齿滑动，并不会限制棘轮82的转动。棘轮组件8带动第一绕线轮5和第二绕线轮6转动，从而牵引闸线2收紧，进而锁死车闸，实现锁车的功能。

当需要打开车辆时，用户通过扫描二维码或者打开客户端应用程序，输入开锁指令，驱动单元10获得指令后反转，此时传动组件11反转使得第二棘爪112绕棘轮81内圈轮齿滑动，并不会对棘轮81提供推力。同时，设置在传动块111底部的传动板113反转时，其外周周向的设置有多个凸起，多个凸起在转动时，能够间歇性地推动第一棘爪82释放棘轮81，在凸起推动第一棘爪82释放棘轮81的瞬间，棘轮组件8处于自由状态下，由于车闸上的弹簧及闸线2的回弹作用，使得棘轮组件8能够逐步回复到初始状态，逐渐降低对闸线2的牵引力直至完全释放闸线2，此时车闸处于无外力作用下，保证了车辆的正常使用。

需要说明的是，本说明书中所说的正转是相对于反转而言的，即在图1-图5所示的实施例中，正转指的是驱动单元10逆时针转动，反转指的是驱动单元10顺时针转动，驱动单元10和传动组件11能够同向转动，而棘轮组件8与驱动单元10发生逆向转动，正转时第一绕线轮5和第二绕线轮6能够将闸线2缠绕拉紧，反转时能够释放闸线2恢复到自然状态。但是在一些其他实施例中，正转也可以对应顺时针转动，反转对应逆时针转动，本领域的技术人员可以根据不同的结构设计不同的转动方向。图6所示的是本申请一个实施例的棘轮组件立体图，从图中可以看到棘轮组件8以及套接在棘轮组件8中的传动组件11。棘轮组件8包括棘轮81和第一棘爪82，具体而言，棘轮81的内圈设置传动组件11，外圈轮齿处设置相配套的第一棘爪82，优选地，第一棘爪82的数量优选为3个，并均匀分布在棘轮81的外圈轮齿处；与之相对的，第一绕线轮5和第二绕线轮6设置在棘轮81背离传动组件11的一面。传动组件11包括传动块111、第二棘爪112、传动板(未图示)以及弹簧片114。第二棘爪112套接在传动块111上，其数量优选为3个，并沿传动块111的周向均匀分布，为了保证第二棘爪112能够在传动块111径向方向上自由伸缩，在传动块111中心处设置弹簧片114，使得第二棘爪112在无外力作用下其外端伸出于传动块111，在受力状态下能够收缩在传动块111内。

图7所示的是本申请一个实施例的传动组件立体图，传动组件11包括传动块111、第二棘爪112、传动板113以及弹簧片(未图示)。传动块111的一端面套接在驱动单元10的输出端，另一端面设置有传动板113，第二棘爪112套接在传动块111内并沿传动块111的周向设置，自然状态下，第二棘爪112的外端伸出于传动块111。传动板113的外径大于第二棘爪112最外端所在圆的外径，传动板113径向上设置有多个凸起115，优选地，凸起115包括3个，当传动板113与传动块111同步运动时，传动板113上的凸起115能够作用在第一棘爪82上，从而推动第一棘爪82释放棘轮81。

图8所示的是本申请一个实施例的棘轮组件与传动组件组装图，当驱动单元10正转时，如图8所示状态，此时传动组件11正向转动，结合图6所示，传动块111随着驱动单元10转动，第二棘爪112能够与传动块111一同转动，此时，第二棘爪112外端能够插入到棘轮81的内圈轮齿中，从而推动棘轮81转动，同时，第一棘爪82能够在棘轮81转动时滑动，并不会限制棘轮81的转动。而传动板113在转动时虽然会推动第一棘爪82间歇地释放棘轮81，但此时由于棘轮81在第二棘爪112的推动下转动，故而即便第一棘爪82释放棘轮81，也不会导致棘轮81的反转。棘轮81转动，带动背部的第一绕线轮5和第二绕线轮6推动闸线2，从而锁紧车闸。

而当驱动单元10反转时，由于第二棘爪112受棘轮81内圈轮齿的推动压入传动块111内部，并不会对棘轮81产生周向的推力，同时，由于传动板113在转动时推动第一棘爪82间歇地释放棘轮81，因此，棘轮81将间断性的处于自由状态，此时，闸线2会在其上的复位弹簧作用下回弹，并带动棘轮81转动到初始状态，最终导致闸线锁1松开闸线2，使车闸处于开启状态。

图9所示的是本申请一个实施例的支撑板结构图，其中支撑板9用于固定第一开关3和第二开关4，并能够保证第一绕线轮5在转动时能够触发到第一开关3和第二开关4。具体而言，支撑板9上设置有弧形导轨91，使得第一绕线轮5能够穿过支撑板9并在弧形导轨91处做往复运动，因此，弧形导轨91的尺寸设计需要与第一绕线轮5的运动轨迹一致。此外，支撑板9上设置多个安装孔92，用于固定第一开关3和第二开关4。需要说明的是，图9所示的支撑板仅是本申请所提供的一种优选实施例，本领域技术人员可以根据实际需要，设计合理的支撑板9。

本申请所提供的闸线锁，利用车闸上的闸线收缩来锁定车辆，闸线穿过闸线锁时，通过闸线锁上设置的棘轮组件将驱动单元与绕线轮连接，使得绕线轮能够向不同方向转动，正转时能够使得绕线轮牵引闸线从而使闸线产生拉紧力，进而锁死车闸；反转时使得绕线轮能够释放闸线从而使闸线恢复到自然状态，保证车闸开启。本申请所提供的技术方案，无需对车辆额外增加车锁结构，而是利用车辆本身的车闸进行锁死，可以设置在车架的任何位置，也可以隐藏在车架中，相比传统的车锁结构，本申请的闸线锁结构简洁、外形美观，使用中不容易被破坏，安全系数高，同时配合移动互联网的使用，能够极大的提高用户的骑行体验感，具有较好的市场应用价值。

本申请提供一种车辆，包括以上所涉及到的闸线锁，闸线锁安装在车辆的车架上，并能够与车辆的闸线连接。参阅图3，一种优选实施例，车辆的闸线2安装在闸线锁1的两个端部71处，并能够从第一绕线轮5和第二绕线轮6之间的空间穿过，因而，当第一绕线轮5和第二绕线轮6转动时能够逐渐接近并牵引闸线2发生变形，从而收紧闸线2，锁死车闸。而当第一绕线轮5和第二绕线轮6向反方向转动时能够恢复到图3所示的状态，逐步释放闸线2，从而松开车闸。

本申请所提供的技术方案，能够利用车辆的闸线实现车辆的开启和锁紧，闸线锁可以隐藏在车辆的车架内，无需额外增加设备，结构新颖，美观大方，并有效地提升了用户的体验感。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。