一种混合动力车位锁的制作方法

本发明涉及一种车位锁，尤其是一种混合动力车位锁。

背景技术：

随着经济的发展，汽车数量越来越庞大，由于车位紧张，乱停车，占用专用车位的现象时有发生，为此，许多新小区都安装了车位锁，以防止专用车位被占用；近年来由于互联网快速发展诞生的共享车位及车位预约服务也使一些商场和小区装上车位锁。

目前市场上的车位锁住要分为传统手动车位锁及其电动车位锁两类，传统手动车位锁在车驶离车位时，驾驶员需要下车上锁，在车需要驶入车位时，驾驶员需要下车开锁，使用不便，同时也无法满足互共享车位及车位预约的使用需求；电动车位可以车锁的开关，给使用带来了方便，同时也使共享车位及其车位预约成为了可能，但是这类车位锁通常采用蓄电池供电，通过电机动力装置，带动车位锁摆臂转动，完成车位的开锁和上锁，耗电量较大，由于电池容量有限，因此经常需要更换电池，给使用者带来了不便，尤其是对于运营车位预约的公司，需要频繁更换电池会给运营带来很大的困难。

为了降低车位锁功耗，提高车位锁续航时间，出现了利用汽车碾压产生的能量进行工作的机械储能动力车位锁。例如中国发明专利申请公开说明书cn104947988a就公开了这样一种利用机械储能机构存储汽车碾压产生的能量，并使用该能量作为车位锁摆臂实现开锁和立锁的动力的节能车位锁。这类车位锁摆臂的运动能量来自于机械储能机构，蓄电池只需为控制电路供电，降低功耗，延长更换电池时间，然而，由于机械储能动力装置存储的机械能很有限，而机械储能动力装置是该车位锁摆臂运动的唯一动力来源，一旦机械储能动力装置存储的能量耗尽，车位锁将无法工作，因此，这种车位锁虽然延长了电池更换时间，但机械储能动力装置存储的能量耗尽导致车位锁无法工作给用户带来了另一种困扰。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的问题是提供一种混合动力车位锁，其不仅可以降低车位锁能耗，延长蓄电池的使用时间，而且可以提高车位锁可靠性，不会由于机械储能动力装置存储的能量耗尽导致车位锁无法工作。

为解决上述技术问题，本发明的混合动力车位锁包含固定底座，踏板，弹性踏板，联轴装置，第一传动转轴，机构箱，第一单向离合器，第一传动齿轮，增速齿轮组，增速齿轮组固定座，第二传动齿轮，第二传动转轴，发条弹簧固定座，发条弹簧，第二单向离合器，凸轮，第三传动齿轮，第四传动齿轮，传动曲轴，传动曲轴固定座，连杆，遥控电磁铁，摇杆，第三传动转轴，摆臂，电控模块，限位开关，第五传动齿轮，电机动力装置，车位锁底座，第三单向离合器；所述固定底座，踏板，弹性踏板，联轴装置，第一传动转轴，机构箱，第一单向离合器，第一传动齿轮，增速齿轮组，增速齿轮组固定座，第二传动齿轮，第二传动转轴，发条弹簧固定座，发条弹簧，第二单向离合器，凸轮，遥控电磁铁，第三传动齿轮组成机械储能动力装置。

所述混合动力车位锁同时设有机械储能动力装置和电机动力装置；所述机械储能动力装置的动力输出齿轮为第三传动齿轮，第三传动齿轮与第四传动齿轮啮合连接；电机动力装置的动力输出齿轮为第五传动齿轮，第五传动齿轮与第四传动齿轮啮合连接；电机动力装置与第五传动齿轮通过第三单向离合器连接；机械储能动力装置为混合动力车位锁的优先使用动力源，电机动力装置为备用动力源，当混合动力车位锁的电控模块通过限位开关检测到发出指令未得到有效执行时，再启动电机动力装置；所述第三单向离合器为棘轮或单向超越离合器。

采用上述结构的混合动力车位锁，在一般情况下，车位锁摆臂运动的动力来自于将汽车碾压力转化为机械能的机械储能动力装置，只有在机械储能动力装置能量耗尽的偶发情况才会使用耗电量较大的电机动力装置，因此，降低了车位锁能耗，延长了蓄电池使用时间；同时，当机械储能动力装置能量耗尽时，电机动力装置可以为车位锁摆臂的运动提供动力，因此，也避免了采用机械储能动力装置作为车位锁摆臂运动唯一动力来源，当该装置存储的机械能耗尽时，车位锁无法工作情况，提高了车位锁可靠性。

作为本发明上述混合动力车位锁的一种优选方案：所述电机动力装置由永磁直流电机和减速齿轮组构成，电机动力装置直接与第五传动齿轮轴向固定连接，当机械储能动力装置通过第三传动齿轮输出转动动力时，第三传动齿轮通过齿轮啮合，带动第四传动齿轮转动，第四传动齿轮转动一方面可以带动所述车位锁摆臂作升降运动，另一方面也可以通过齿轮啮合，带动第五传动齿轮转动，第五传动齿轮通过反向工作的减速齿轮组，带动永磁直流电机转动；此时，由于减速齿轮组反向工作，具有增加转速作用，而永磁直流电机此时等同于发电机；永磁直流电机的电源接口通过电控模块的控制电路与电控模块的蓄电池连接，可实现对蓄电池的充电。

采用上述优选方案的混合动力车位锁，不仅可以利用汽车碾压能量作为车位锁摆臂运动的动力，而且可以将汽车碾压能量转换为电能为蓄电池充电，可进一步延长蓄电池使用时间。

附图说明

图1是本发明实施中混合动力车位锁的装配透视图。

图2是本发明实施中混合动力车位锁局部放大图。

图3是本发明实施中混合动力车位锁沿图1中a-a的剖面图。

图4是本发明实施中混合动力车位锁沿图1中b-b的剖面图。

图5是本发明实施中混合动力车位锁在摆臂升起状态下的安装透视图。

图6是本发明实施中混合动力车位锁仰视图。

图7是本发明实施中混合动力车位锁在摆臂降下状态下的安装透视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7所示，本发明实施例中弹簧储能智能车位锁，包含固定底座(1)，踏板(2)，弹性踏板(3)，联轴装置(4)，第一传动转轴(5)，机构箱(6)，第一单向离合器(7)，第一传动齿轮(8)，增速齿轮组(9)，增速齿轮组固定座(10)，第二传动齿轮(11)，第二传动转轴(12)，发条弹簧固定座(13)，发条弹簧(14)，第二单向离合器(15)，凸轮(16)，第三传动齿轮(31)，第四传动齿轮(17)，传动曲轴(18)，传动曲轴固定座(19)，连杆(20)，遥控电磁铁(21)，摇杆(22)，第三传动转轴(23)，摆臂(24)，电控模块(25)，限位开关(26)，第五传动齿轮(27)，电机动力装置(28)，车位锁底座(32)，第三单向离合器(33)；所述固定底座(1)，踏板弹簧储能2)，弹性踏板(3)，联轴装置(4)，第一传动转轴(5)，机构箱(6)，第一单向离合器(7)，第一传动齿轮(8)，增速齿轮组(9)，增速齿轮组固定座(10)，第二传动齿轮(11)，第二传动转轴(12)，发条弹簧固定座(13)，发条弹簧(14)，第二单向离合器(15)，凸轮(16)，遥控电磁铁(21)，第三传动齿轮(31)组成机械储能动力装置。

固定底座(1)由强度和钢度高的金属制成，如钢、不锈钢、铝合金均可作为固定底座的材料，固定底座上至少应设有两个用于与踏板(2)铰接的支座，铰接方式可以采用轴和孔的松配合或轴承连接，铰接点距离地面高度应小于汽车底盘高度；固定底座(1)通过膨胀螺栓或胶水与路面固定连接。踏板(2)由强度和刚度高的金属制成，如钢、不锈钢或铝合金，踏板(2)的第一侧设有踏板旋转轴(2a)，踏板旋转轴(2a)与踏板(2)固定连接，踏板旋转轴(2a)与固定底座(1)的支座(1a)铰接，踏板(2)的第二侧(2b)设有若干个通孔，用于实现踏板(2)与弹性踏板(3)的固定连接，踏板(2)的长度大于两个车轮的轮距为宜。

弹性踏板(3)由弹性材料制作，可选用橡胶，弹性塑料，横截面呈弧形，弧形中部(3b)开有若干个通孔，与其对应的踏板(2)的第二侧(2b)也开有若干个通孔，螺栓或铆钉穿过弹性踏板(3)弧形中部(3b)开的若干个通孔，及其踏板(2)的第二侧(2b)对应开的若干个通孔，实现弧形中部(3b)与踏板(2)的第二侧(2b)的固定连接，螺栓或铆钉与弹性踏板(3)的接触面设有垫片(3c)，防止螺栓或铆钉对于弹性踏板的作用力过大损坏弹性踏板(3)；弹性踏板(3)的两侧(3a)和(3e)为平面，且两侧(3a)和(3e)处在同一个平面上；弹性踏板(3)可以罩住踏板(2)，固定底座(1)，防止杂物进入能量回收装置影响装置工作，同时，也防止踏板(2)，固定底座(1)的尖角与车轮直接接触，造成车轮破损；弹性踏板(3)的弹力需足以使踏板(2)在车轮离开弹性踏板(3)后恢复到最大摆动角度。

固定底座(1)上设有限位装置(1c)，该限位装置(1c)与固定底座(1)固定连接，其形状不限，当踏板(2)摆动角度超过设定值时，可以挡住不让踏板(2)继续摆动即可，从而实现限制踏板(2)摆动的最大角度；车轮碾压能量回收装置安装到路面后，在踏板(2)摆动的角度范围内，弹性踏板(3)始终处于被压缩的弹性变形状态，从而使弹性踏板(3)的两侧(3a)和(3e)始终紧贴路面。

踏板旋转轴(2a)的一端设有旋转输出转轴(2c)，旋转输出转轴(2c)通过连轴装置(4)与第一传动转轴(5)连接，连轴装置(4)为联轴器或齿轮组，其作用是实现踏板(2)输出转轴(2c)与第一传动转轴(5)在允许的公差范围内对接。

第一传动转轴(5)两端与机构箱(6)铰接，铰接方式可以采用孔的轴的松配合或者轴承连接；第一传动转轴(5)通过单向离合器(7)与第一传动齿轮(8)连接；单向离合器(7)可以选用棘轮或单向超越离合器；单向离合器(7)输入轴与第一传动转轴(5)固定连接，即单向离合器(7)的输入轴可随着第一传动转轴(5)的转动而转动；单向离合器(7)输出轴与第一传动齿轮(8)固定连接，即单向离合器(7)的输出轴可以带动第一传动齿轮(8)转动。

第一传动齿轮(8)与增速齿轮组(9)的输入齿轮(9a)通过啮合连接；增速齿轮组(9)是由若干对齿轮齿轮组成，可以提高转速齿轮组；增速齿轮组(9)设有增速齿轮组固定座(10)，该增速齿轮组固定座(10)通过螺栓或铆钉与机构箱(6)固定连接；增速齿轮组(9)的输出齿轮(9b)与第二传动齿轮(11)通过啮合连接；第二传动齿轮(11)与第二传动转轴(12)同轴固定连接；第二传动转轴(12)与发条弹簧(14)内圈固定连接；第二传动转轴(12)两端与机构箱(6)铰接；发条弹簧(14)外圈与发条弹簧固定座(13)固定连接，发条弹簧固定座(13)与机构箱(6)固定连接；第二传动转轴(12)通过第二单向离合器(15)与第三传动齿轮(31)同轴连接；第三传动齿轮(31)与凸轮(16)同轴固定连接；第三传动齿轮(31)与第四传动齿轮(17)通过齿轮啮合连接；第三传动齿轮(31)与第四传动齿轮(17)啮合连接；电机动力装置(28)的动力输出齿轮为第五传动齿轮(27)，第五传动齿轮(27)与第四传动齿轮(17)啮合连接；电机动力装置(28)与第五传动齿轮(27)通过第三单向离合器(33)连接；第四传动齿轮(17)与传动曲轴(18)固定连接；传动曲轴(18)与传动曲轴固定座(19)铰接；传动曲轴固定座(19)与机构箱(6)固定连接；连杆(20)的第一端与传动曲轴(18)的第一端铰接，连杆(20)的第二端与摇杆(22)的第一端铰接；摇杆(22)的第二端与第三传动转轴(23)固定连接；摆臂(24)的第一端与第三传动转轴(23)固定连接；第三传动转轴(23)与机构箱(6)铰接；限位开关(26)与机构箱(6)固定连接，其触点搭在摆臂(24)的曲面上，用于检测摆臂的升降状态；遥控电磁铁(21)为推拉式电磁铁，固定安装在机构箱(6)上，凸轮(16)设有若干个凹槽，电控模块(25)通过控制遥控电磁铁(21)插入或拔出凸轮(16)的凹槽，可控制凸轮(16)静止或转动，从而控制车位锁的锁定或释放；机构箱(6)与车位锁底座(32)固定连接；车位锁底座(32)与路面固定连接。

传动曲轴(18)，连杆(20)，摇杆(22)组成曲柄摇杆机构，传动曲轴(18)在该机构中的功能是曲柄，连杆(20)在该机构中的功能是连杆，摇杆(22)在该机构中的功能是摇杆；传动曲轴(18)，连杆(20)，摇杆(22)的尺寸比例需符合曲柄摇杆机构要求。

当车轮碾压弹性踏板(3)时，弹性踏板(3)被压缩，带动踏板(2)绕踏板转轴(2a)转动，从而带动旋转输出转轴(2c)输出旋转运动，旋转运动通过连轴装置(4)带动第一传动转轴(5)转动，第一传动转轴(5)通过单向离合器(7)带动第一传动齿轮(8)转动，第一传动齿轮(8)通过齿轮啮合，带动输入齿轮(9a)转动，通过增速齿轮组(9)，在输出齿轮(9b)输出更高速的转动，输出齿轮(9b)通过与第二传动齿轮(11)啮合，带动第二传动转轴(12)旋转，第二传动转轴(12)带动与其固定连接的发条弹簧(14)内圈转动，将机械能转换为发条弹簧(14)的弹性势能储存起来，此时第二单向离合器(15)处于反截止状态，不会带动第三传动齿轮(31)运动，在这种状态下，混合动力车位锁储能，摆臂(24)不动作。当车轮离开弹性踏板(3)时，弹性踏板(3)向上伸展，通过弹性踏板(3)弧形中部(3b)与踏板(2)的第二侧(2b)的固定连接，带动踏板(2)绕踏板旋转轴(2a)转动，从而带动旋转输出转轴(2c)输出旋转运动，旋转运动通过连轴装置(4)带动第一传动转轴(5)转动，此时，单向离合器(7)处于反向截止状态，转动通过单向离合器(7)后，不会带动第一传动齿轮(8)的转动。当踏板(2)旋转到与限位结构(1c)接触时，即停止旋转运动，此时弹性踏板(3)的圆弧面离地面的最大高度应小于汽车底盘高度。

当车轮未碾压在弹性踏板(3)上，且混合动力车位锁未接收到动作指令时，遥控电磁铁(21)不动作，其推杆处于插入凸轮(16)凹槽状态，凸轮(16)和第三传动齿轮(31)被锁定不能转动；发条弹簧(14)的扭矩施加于第二传动转轴(12)，使第二传动转轴(12)有转动趋势；此时第二单向离合器(15)处于正向工作状态，使第二传动转轴(12)和三传动齿轮(31)都处于被锁定不能转动状态，在这种状态下，混合动力车位锁摆臂(24)不动作。

当车轮未碾压在弹性踏板(3)上，且弹簧储能智能车位锁接收到动作指令时，遥控电磁铁(21)的推杆拔出凸轮(16)凹槽，凸轮(16)和第三传动齿轮(31)被释放；发条弹簧(14)的扭矩施加于第二传动转轴(12)，使第二传动转轴(12)有转动趋势；此时第二单向离合器(15)处于正向工作状态，使第二传动转轴(12)带动第三传动齿轮(31)转动，第三传动齿轮(31)通过齿轮啮合带动第四传动齿轮(17)转动，第四传动齿轮(17)通过齿轮啮合带动第五传动齿轮(27)转动，此时第三单向离合器(33)处于反向截止状态，不会带动电机动力装置(28)运动；同时，第四传动齿轮(17)的转动会带动传动曲轴(18)转动，该转动通过曲轴(18)，传动曲轴固定座(19)，连杆(20)，摇杆(22)组成的曲柄摇杆机构后，带动第三传动转轴(23)摆动，从而带动摆臂(24)摆动，实现车位的锁定和释放，限位开关(26)检测摆臂的升降状态，并将检测结果反馈到电控模块(25)，电控模块(25)对比发出的指令和检测到的摆臂升降状态是否一致，若一致，则不做任何动作，此时，摆臂升降所使用的动力来自于机械储能动力装置；若不一致，则电控模块(25)启动电机动力装置(28)，并控制遥控电磁铁(21)拔出凸轮(16)凹槽，此时电机动力装置转动并带动处于正向工作的第三单向离合器(33)转动，第三单向离合器(33)带动第四传动齿轮(17)转动，第四传动齿轮(17)通过齿轮啮合带动第三传动齿轮(31)转动，此时第二单向离合器(15)处于反向截止状态，不会带动第二传动转轴(12)转动；同时，第四传动齿轮(17)第四传动齿轮(17)的转动会带动传动曲轴(18)转动，该转动通过曲轴(18)，传动曲轴固定座(19)，连杆(20)，摇杆(22)组成的曲柄摇杆机构后，带动第三传动转轴(23)摆动，从而带动摆臂(24)摆动，实现车位的锁定和释放，限位开关(26)检测摆臂的升降状态，并将检测结果反馈到电控模块(25)，此时，摆臂升降所使用的动力来自于电机动力装置(28)；机械储能动力装置为混合动力车位锁的优先使用动力源，电机动力装置(28)为备用动力源，当混合动力车位锁电控模块(25)通过限位开关(26)检测到发出指令未得到有效执行时，再启动电机动力装置(28)；弹性踏板(3)远离机构箱(6)的一端设有过度块(29)，确保车轮不慎碾压到这一点时不会被损坏。

作为本发明上述混合动力车位锁的一种优选方案：所述电机动力装置(28)由永磁直流电机和减速齿轮组构成，电机动力装置(28)直接与第五传动齿轮(27)轴向固定连接，当机械储能动力装置通过第三传动齿轮(31)输出转动动力时，第三传动齿轮(31)通过齿轮啮合，带动第四传动齿轮(17)转动，第四传动齿轮(17)转动一方面可以带动所述车位锁摆臂作升降运动，另一方面也可以通过齿轮啮合，带动第五传动齿轮(27)转动，第五传动齿轮(27)通过反向工作的减速齿轮组，带动永磁直流电机转动；此时，由于减速齿轮组反向工作，具有增加转速作用，而永磁直流电机此时等同于发电机；永磁直流电机的电源接口通过电控模块(25)的控制电路与电控模块(25)的蓄电池连接，可实现对蓄电池的充电。

以上的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。