专利名称：自行车智能组合栓固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在公共场所将自行车栓固于静止物上的装置，具体 地指一种用于信息化管理的自行车智能组合栓固装置。
背景技术：
公共自行车管理系统由于数量大、使用频率高、计时计费租用等原 因，通常以无人值守的自助服务方式为主。在无人值守的公共自行车管 理系统中，自行车的自动栓固或者泊锚装置，在总造价方面和系统故障 率方面都占很大的比重。
目前，国内外传统的自行车自动栓固或者泊锚方式，通常是将待使 用的自行车锁固或泊锚于站点上的静止物上，如栽于地面上的独立式锁 车桩、独立式门型锁车架、固定于墙壁上的锁车架、形似栅栏的卡锁装 置、以及用机械手搬运的空中或地下储车架等。独立式锁车桩或独立式 门型锁车架具有使用方便、便于露天设置、占地面积较小和总体造价较 低等综合优势，但这类装置因为隐蔽工程量大，在设置成本上仍然不能 令人满意，而且由于大量电线或电缆敷设于地下，维护极为不便。固定 于墙壁上的锁车架则受场地或墙面的限制较大，不可能大面积推广运用， 特别是在空旷的露天场所。其它如形似栅栏的卡锁装置、用机械手搬运 的空中或地下储车架等不仅结构复杂、占地空间较大，而且总体造价居 高不下，很难适应普通公共自行车管理系统的需要。
此外，上述自行车栓固或者泊锚装置的锁具大多采用电动插销式结 构，其故障率相对较高。例如，用于独立式锁车桩上的自行车，其栓锁 部位都是设在自行车侧面上的，即在自行车车架一侧焊接有一个带法兰 的短管，使用时将法兰插入锁槽、同时将锁销插入管孔后将自行车锁住。 由于被锁的自行车通常是前轮悬空的，因此锁车法兰通常会对锁槽施以 有害的附加力矩，导致构件之间容易相互卡住而造成使用不便，甚至出锁具的维修维护工作量，又縮短了锁 具的正常使用寿命，还可能造成信息化自动管理系统形同虚设，降低公 共自行车的使用效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种造价低、功能多、故障率低、易于 维护、且便于信息化自动管理的自行车智能组合栓固装置。
为实现上述目的，本实用新型所设计的自行车智能组合栓固装置， 具有由横梁和立柱组成的栏杆状主承力构件。所述横梁呈中空结构，其 内腔中对应于自行车的宽度间隔设置有若干个电子锁控机构，其外侧顶
部间隔分布有若干台ic卡读写卡器，每台IC卡读写卡器对应于数个电
子锁控机构，用以根据这些电子锁控机构所读到的信息向上一级检测和 控制设备传输相应的数据，从而实现公共自行车的自动化信息管理。 所述电子锁控机构包括由锁舌、锁舌导向套、锁齿、电磁铁线圈和
衔铁构成的机械锁具部分、以及由智能识别自行车身份的ID卡、ID卡 读卡器和位置传感器构成的电子探测部分。所述锁舌是一个可以连接在
自行车上、并可以通过横梁侧面上的锁孔插入锁舌导向套中的附加栓固 构件，锁舌的头部开设有齿槽，齿槽后面设置有所述的ID卡。所述锁 齿呈摇臂式结构，通过铰接轴安装在横梁的内腔中，锁齿上设置有复位 弹簧，锁齿的齿头端可与锁舌的齿槽卡接配合，锁齿的摇臂端可与衔铁 卡接配合，衔铁的一端铰接在销轴上，电磁铁线圈布置在衔铁的一侧。 所述ID卡读卡器安装在锁舌导向套的任意侧面位置、与锁舌插入时ID 卡的位置相对，用以读出ID卡所代表的自行车身份。所述位置传感器 则安装在锁齿的摇臂端与衔铁的卡接配合位置附近，用以检测锁齿的摇 臂端是否处于锁闭极限位置，从而确定锁齿的齿头端是否己与锁舌的齿 槽卡接配合。
与现有的自行车栓固或者泊锚设备相比，本实用新型的优点在于 所设计由中空横梁和立柱组成的栏杆状主承力构件结构合理、省工省料、 占地空间小、不受场地限制，既适合于室内场所，也适合于公共露天场
合；所设计的电子锁控机构及其相应的连接电缆均分布或敷设在中空横梁内腔中，其安装简单、维护方便、且不涉及任何隐蔽工程，既可以美 化公共环境，又可以确保核心部件的使用寿命。所设计电子锁控机构的 机械锁具部分的锁舌、锁齿和衔铁之间具有极为稳定的卡接与分离结构， 其锁定时可靠性高、开锁时迅速快捷，且故障率低、易于操作控制。所 设计电子锁控机构的电子探测部分的位置传感器、ID卡和ID卡读卡器 可以在人们取车或存车时准确感知锁具的各种状态，并将信息即时传输 给上一级的公共自行车管理系统，在平时还可以通过传感器和读卡器的 工作实现读卡盘点、异常情况检测、报警等多种自动化管理功能，满足 普通公共自行车管理系统的需要，大幅提高公共自行车的使用效率。
图1为本实用新型的自行车智能组合栓固装置的立体结构示意图； 图2为图1中横梁部分的局部水平纵向剖視结构示意图，其中示意
了两个相邻的电子锁控机构，左边的电子锁控机构处于开锁状态，右边
的电子锁控机构处于锁固状态，
图3为图2中右边的电子锁控机构从锁舌中心线处剖切的横截面结
构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的自行车智能组合栓固装
置作进一步的详细描述
图中所示的自行车智能组合栓固装置，以下端固定在地面或埋于地 下的立柱1和固定在立柱1上的横梁2组成栏杆状的主承力构件。上述
横梁2呈中空结构，优选标准的十二号槽钢型材9和弯曲成型的钢板罩 壳8组合而成，槽钢型材9作为横梁的底部，钢板罩壳8作为横梁的面 部，其结构简单、稳定、牢固，且材料来源广、造价低廉。横梁2的内 腔中对应于自行车的宽度间隔设置有一排电子锁控机构，横梁2的外侧 顶部则间隔安装有若干台IC卡读写卡器5，每台IC卡读写卡器5可对 应控制五个电子锁控机构。
上述电子锁控机构主要由锁舌4、锁舌导向套15、锁齿14、电磁铁 线圈16和衔铁11构成的机械锁具部分、以及由ID卡6、 ID卡读卡器22和位置传感器19构成的电子探测部分组成。上述锁舌4是一个焊接
固定在自行车方向轴17上呈水平布置的附加栓固构件，其轴线大致与自 行车前轮平行，它可以通过横梁2侧面上的锁孔3插入到锁舌导向套15 中，以便锁车时易于对正且插入锁孔3后不容易被卡住。在锁舌4的头 部开设有一齿槽7，在齿槽7的后面镶嵌有代表其所在自行车身份的ID 卡6。
上述锁孔3可以开设在槽钢型材9的筋板弯曲中性面附近，这样锁 孔3具有足够的刚度，便于锁舌4插入，同时对横梁2的强度影响也不 大。锁孔3的间距以略大于自行车的宽度为宜，本实施例中为60cm。也 可以将锁孔3同时开设在横梁2的双侧侧面上，以提高由立柱1和横梁 2组成的栏杆状锁车承力构件的使用效率，本实施例中只给出了横梁2 的一侧设有锁孔3的情况。
上述锁齿14呈摇臂式结构，通过铰接轴13活动安装在横梁2的内 腔中。锁齿14的齿头端可与锁舌4的齿槽7卡接配合，锁齿14的摇臂 端可与衔铁11的一端卡接配合，衔铁11的另一端铰接在销轴10上，电 磁铁线圈16则安装在衔铁11的一侧。锁齿14的下端凸缘上还安装有复 位弹簧12，复位弹簧12的另一端固定在销轴10上。
上述锁舌导向套15安装固定在对应于锁孔3处的横梁2内腔中。上 述ID卡读卡器22主要由读卡感应头和带微处理器的电路板构成，可通 过四个加长螺柱21安装在锁舌导向套15的上方、与锁舌4插入时ID 卡6的位置相对。在锁舌导向套15上，对应于ID卡读卡器22或ID卡 6插入时的位置沿周向应留有足够的电磁窗口，以尽量减少金属导向套 对ID卡6的屏蔽作用。上述位置传感器19可以采用成熟的红外传感器， 安装在锁齿14的摇臂端与衔铁11的卡接配合位置附近。上述电子锁控 机构中除锁舌4外的各部件均可以直接安装在槽钢型材9的腹板上，也 可以通过适当结构的衬板间接安装在槽钢型材9的腹板上，只要确保各 部件连接牢靠即可。上述电子锁控机构中的电线电缆(20)等附件均布 置在横梁2的内腔中，通过适当的出口引出到上一级检测和控制设备中。
本实用新型的工作原理是这样的当需要存入或栓固自行车时，用手扶住自行车车把18，将连接在自行车方向轴17上的锁舌4插入到锁 孔3中，锁舌4会推动锁齿14绕铰接轴13逆时针转动。当锁舌4插入 到位后，锁齿14的摇臂端被衔铁11的一端卡住而不能逆转，锁齿14 的齿头端则与锁舌4的齿槽7形成啮合状态而将锁舌4栓固，此时锁舌 4的栓固状态也被位置传感器19检测到。与此同时，锁舌4上的ID卡 6处于锁舌导向套15上预留的电磁窗口位置，进入有效的读卡区域，从 而被ID卡读卡器22上的感应头检测到，然后由ID卡读卡器22上带微 处理器的电路板识读。当上述过程结束时，即可实现一辆自行车的存入 或栓固锁定，并且其身份代号、何时发生等相关信息参数也同时被采集， 以供传输到上一级检测和控制设备，进一步实现自动化信息管理。
当需要给自行车解锁时，使电磁铁线圈16通电产生吸力，拉动衔铁 11绕其销轴10顺时针转动，此时锁齿14的摇臂端与衔铁11脱钩而被 释放，锁齿14在复位弹簧12的拉动下，沿顺时针方向转动，从而使锁 齿14的齿头端与锁舌4的齿槽7也处于脱钩状态，锁舌4将被释放或被 向外推出。
在平时空闲状态下，还可以通过位置传感器19和ID卡读卡器22 的工作实现读卡盘点、异常情况检测、报警等多种自动化管理功能，合 理提高公共自行车的利用率。
权利要求1.一种自行车智能组合栓固装置，具有由横梁(2)和立柱(1)组成的栏杆状主承力构件，其特征在于所述横梁(2)呈中空结构，其内腔中对应于自行车的宽度间隔设置有若干个电子锁控机构，其外侧顶部间隔分布有若干台IC卡读写卡器(5)，每台IC卡读写卡器(5)对应于数个电子锁控机构；所述电子锁控机构包括由锁舌(4)、锁舌导向套(15)、锁齿(14)、电磁铁线圈(16)和衔铁(11)构成的机械锁具部分、以及由智能识别自行车身份的ID卡(6)、ID卡读卡器(22)和位置传感器(19)构成的电子探测部分；所述锁舌(4)是一个可以连接在自行车上、并可以通过横梁(2)侧面上的锁孔(3)插入锁舌导向套(15)中的附加栓固构件，锁舌(4)的头部开设有齿槽(7)，齿槽(7)后面设置有所述的ID卡(6)；所述锁齿(14)呈摇臂式结构，通过铰接轴(13)安装在横梁(2)的内腔中，锁齿(14)上设置有复位弹簧(12)，锁齿(14)的齿头端可与锁舌(4)的齿槽(7)卡接配合，锁齿(14)的摇臂端可与衔铁(11)的一端卡接配合，衔铁(11)的另一端铰接在销轴(10)上，电磁铁线圈(16)布置在衔铁(11)的一侧；所述ID卡读卡器(22)安装在锁舌导向套(15)的任意侧面位置、与锁舌(4)插入时ID卡(6)的位置相对，所述位置传感器(19)则安装在锁齿(14)的摇臂端与衔铁(11)的卡接配合位置附近。
2. 根据权利要求l所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于 所述锁舌(4)是一个连接在自行车方向轴(17)上呈水平布置的附加栓 固构件。
3. 根据权利要求1或2所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在 于所述锁舌导向套(15)上对应于ID卡读卡器(22)或ID卡(6) 插入时的位置沿周向留有足够的电磁窗口 。
4. 根据权利要求1或2所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在 于所述锁孔(3)同时开设在横梁(2)的双侧侧面上。
5. 根据权利要求3所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于: 所述锁孔(3)开设在横梁(2)的双侧侧面上。
6. 根据权利要求1或2所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于所述横梁(2)由作为梁底部的槽钢型材(9)和作为梁面部的钢板罩壳(8)组合成中空结构，所述锁孔(3)开设在槽钢型材(9)的筋板弯曲中性面附近，所述电子锁控机构的各部件直接或通过衬板安装在槽钢型材(9)的腹板上。
7. 根据权利要求3所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于所述横梁(2)由作为梁底部的槽钢型材(9)和作为梁面部的钢板罩壳 (8)组合成中空结构，所述锁孔(3)开设在槽钢型材(9)的筋板弯曲 中性面附近，所述电子锁控机构的各部件直接或通过衬板安装在槽钢型 材(9)的腹板上。
8. 根据权利要求4所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于 所述横梁(2)由作为梁底部的槽钢型材(9)和作为梁面部的钢板罩壳(8)组合成中空结构，所述锁孔(3)开设在槽钢型材(9)的筋板弯曲 中性面附近，所述电子锁控机构的各部件直接或通过衬板安装在槽钢型 材(9)的腹板上。
9. 根据权利要求5所述的自行车智能组合栓固装置，其特征在于 所述横梁(2)由作为梁底部的槽钢型材(9)和作为梁面部的钢板罩壳(8)组合成中空结构，所述锁孔(3)开设在槽钢型材(9)的筋板弯曲 中性面附近，所述电子锁控机构的各部件直接或通过衬板安装在槽钢型 材(9)的腹板上。
专利摘要一种自行车智能组合栓固装置，包括中空横梁和立柱，横梁内腔中间隔设置有若干电子锁控机构，其外侧顶部则间隔分布有若干IC卡读写卡器。电子锁控机构包括锁舌、锁舌导向套、锁齿、电磁铁线圈和衔铁，以及智能识别自行车身份的ID卡、ID卡读卡器和位置传感器。锁舌是一个可连在自行车上、并可通过锁孔插入锁舌导向套中的附加栓固构件，其头部设有齿槽，齿槽后面设置ID卡。锁齿呈摇臂式结构，其齿头端可与锁舌的齿槽卡接配合，其摇臂端可与衔铁卡接配合。ID卡读卡器安装在锁舌导向套的任意侧面位置、与锁舌插入时的ID卡位置相对。位置传感器则安装在锁齿的摇臂端与衔铁的卡接配合位置附近。其造价低、功能多、故障率低、便于信息化管理。
文档编号G07C9/00GK201367064SQ20082024120
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者张志明, 王明杰, 勇 石, 峰 程, 钱银龙 申请人:武汉君正科技有限公司