一种电控车位锁

1.本发明属于车位锁技术领域，具体涉及一种电控车位锁。


背景技术：

2.当前，城市智慧停车场的智能化水平不断发展，具备车位预订功能与可提供导航至车位服务的智慧化停车场已经开始出现，同时停车场错时停车、车位共享租赁已经成为城市智能静态交通领域的重要一环。在这样的趋势下，停车配套设备的智能化程度需同步进行提升以适应整个领域不断升级的要求。
3.车位锁是智能车位管理，即停车场管理人员限制他人自行占用车位的主要装置。车位锁是一种机械装置，传统的车位锁大多为机械手动式，汽车进出停车位时需要下车把车位锁的撑杆撑起或放下，然后再上锁，使用非常不便。特别是在露天环境下，若是遭遇恶劣天气，车位锁的开关会给驾驶员造成困扰。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种电控车位锁，该电控车位锁结构可靠、运动平稳、安装维修简捷、能耗低。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.一种电控车位锁，其特征在于，包括：车位锁操动机构和车位锁本体；其中，所述车位锁操动机构包括：蜗杆电机，传动箱，驱动轴，齿条，第一传动轮组，第二传动轮组，稳定支架；所述第一传动轮组和所述第二传动轮组安装于传动箱内部，通过与轮组固定的中心轴可转动地支承于传动箱上；所述蜗杆电机、所述稳定支架分别固定于传动箱外部侧面、内部底面；所述齿条与所述稳定支架嵌套、可滑动安装；所述蜗杆电机的蜗杆输出轴、所述第一传动轮组、所述第二传动轮组、所述齿条依次啮合，实现蜗杆电机驱动齿条在稳定支架上滑动；所述驱动轴横向固定于所述齿条首端，连接在所述车位锁本体上，操动开锁、闭锁。
7.优选地，所述齿条底部设有凸圆弧形结构；所述稳定支架为底面内凸、侧面上端内收的类u形壳体结构；齿条嵌套入稳定支架，使其凸圆弧面与稳定支架的内凸弧面接触，其侧面与稳定支架的侧面内收口接触。
8.优选地，所述第一传动轮组包括同轴安装的两个相同的小齿轮和一个涡轮，两个小齿轮对称固定于所述涡轮两侧；所述第二传动轮组包括同轴安装的两个相同的大齿轮和一个中间齿轮，两个大齿轮对称固定于所述中间齿轮两侧。
9.优选地，所述车位锁操动机构还包括两个行程开关，及两个触发所述行程开关的感应片；两个感应片分别固定于所述齿条首尾两端，两个行程开关触点之间的距离为齿条行程与齿条长度之和。
10.优选地，所述车位锁本体包括收合盖板，主挡板，副挡板，底座；底座具有一个腔体，其下表面固定在车位地面上,其上表面开设有槽；收合盖板固定在底座上表面；车位锁操动机构固定在底座腔体内，主挡板前端与所述驱动轴销连接，且部分隐藏于收合盖板下；
副挡板前端、后端分别与主挡板后端、底座销连接；闭锁状态下，收合盖板、主挡板、副挡板平铺覆盖底座上表面槽；开锁时，驱动轴带动主挡板前端向后移动、从收合盖板下抽出，使主挡板、副挡板向上拱起。
11.进一步优选地，驱动轴通过两个轴联器与主挡板销连接，即轴联器用螺纹紧固件固定在主挡板下表面左右两端，驱动轴通过轴承套装在轴联器上。
12.进一步优选地，所述底座侧面为凸弧面。
13.进一步优选地，所述副挡板17前端与所述主挡板16后端通过铰链15连接；所述副挡板前端设有下表面为凹弧形的突起结构。
14.优选地，所述电控车位锁还包括固定在底座腔体内的控制单元和电源模块；所述控制单元与所述车位锁操动机构连接，控制其运动；所述电源模块分别与所述车位锁操动机构、所述控制单元连接，提供电能。
15.进一步优选地，所述电源模块采用防水ip67等级的充电电池。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明的电控车位锁操动机构采用蜗轮蜗杆传动机构，传动比大、承载能力大、传动平稳、噪音小，且具有自锁性，提高了操动机构承载和安全性能。
18.2.本发明电控车位锁操动机构采用的三轮并联传动轮组，不但提高了轮组的承载力，还用两组对称布置的齿轮并联传动，提高了传动平稳性，同时，降低了涡轮、中间齿轮及传动组承载轴、电机蜗杆输出轴、齿条因偏载造成的损坏。
19.3.本发明的电控车位锁操动机构采用的滑动支撑结构，使齿条与稳定支架接触面积小，滑动阻力小；且该结构装配简单，加工成本低，可根据需求调整钣金厚度灵活调整其强度，具有较好的技术效果和实用价值。
20.4、本发明的电控车位锁本体采用a字形结构，结构简单可靠；而且车位锁本体与驱动轴横向连接，保证了运动的平稳性；副挡板前端与主挡板后端通过铰链连接，副挡板前端设有下表面为凹弧形的突起结构，在车位闭锁时保证车位锁本体上表面的完整性；底座侧面设计凸弧面，便于车辆驶进驶出并保护车位锁本体。
附图说明
21.图1为本发明实施例的车位锁操动机构结构示意图一；
22.图2为本发明实施例的车位锁操动机构结构示意图二；
23.图3为本发明实施例的稳定支架结构示意图；
24.图4为本发明实施例的电控车位锁结构示意图一；
25.图5为本发明实施例的电控车位锁结构示意图二；
26.图6为本发明实施例的副挡板前端突起结构示意图；
27.图中：1、蜗杆电机，2、传动箱，3、驱动轴，4、齿条，5、感应片，6、第一传动轮组，7、第二传动轮组，8、稳定支架，9、行程开关，10、电源模块，11、车位锁操动机构，12、控制单元，13、底座凸弧面，14、收合盖板，15、铰链，16、主挡板，17、副挡板，18、底座连接孔，19、底座，20、副挡板前端突起结构。
具体实施方式
28.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
29.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。当两个元件“固定连接”或“回转连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。固接或固定连接方式可以为螺接或焊接或铆接或插接或通过第三个部件进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.本发明的一种电控车位锁，用于车位的自动锁定，包括车位锁操动机构11和车位锁本体，以及控制单元12和电源模块10。
31.控制单元12与车位锁操动机构11连接，控制其运动；电源模块10分别与车位锁操动机构11、控制单元12连接、提供电能。本实施例优选的电源模块10采用防水ip67等级的充电电池，由于车位锁能耗小，电池更换频率低；但也可选用或兼用其他供电方案，如通过220v-12v稳压降压电源插头供电。
32.如图1所示，车位锁操动机构11包括：蜗杆电机1，传动箱2，驱动轴3，齿条4，第一传动轮组6，第二传动轮组7，稳定支架8，以及两个行程开关9、两个触发行程开关9的感应片5。
33.第一传动轮组6和第二传动轮组7安装于传动箱2内部，通过与其固定的中心轴可转动地支承于传动箱2上；蜗杆电机1、稳定支架8分别固定于传动箱2外部侧面、内部底面。
34.蜗杆电机1的输出轴为蜗杆；第一传动轮组6包括同轴安装的两个相同的小齿轮和一个涡轮，两个小齿轮对称固定于涡轮两侧；第二传动轮组7包括同轴安装的两个相同的大齿轮和一个中间齿轮，两个大齿轮对称固定于中间齿轮两侧。蜗杆电机1的蜗杆输出轴与第一传动轮组6的涡轮啮合，第一传动轮组6的两个小齿轮分别与第二传动轮组7的两个大齿轮啮合，第二传动轮组7的中间齿轮与齿条4啮合，实现蜗杆电机1驱动齿条4在稳定支架8上滑动。第一传动轮组6、第二传动轮组7之间采用两组左右对称的齿轮传动，不但降低了齿轮的承载力，还由于两组齿轮并联传动，提高了传动平稳性，同时，降低了涡轮、中间齿轮及传动组承载轴、电机蜗杆输出轴、齿条的偏载损坏。
35.齿条4与稳定支架8嵌套、可滑动安装，嵌套结构可采用多种形式，如燕尾槽连接、v型槽连接、矩形槽连接等。本实施例提供的优选连接结构，如图2所示：齿条4底部设计为凸圆弧形结构，稳定支架8设计为底面内凸、侧面内收的类u形壳体结构，如图3所示；齿条4嵌套入稳定支架8，使其凸圆弧面与稳定支架8的内凸弧面接触形成近线形承载小摩擦面，齿条4侧面与稳定支架8的侧面内收口接触，形成近线形导向小摩擦面；该结构使齿条4在稳定
支架8上滑动时近线接触，两者接触面积小，滑动阻力小；且该结构装配简单，加工成本低，可根据需求调整钣金厚度灵活调整其强度，具有较好的技术效果和实用价值。
36.两个感应片5分别固定于齿条4首尾两端，两个行程开关9触点之间的距离为齿条行程与齿条长度之和，用于判定开锁和闭锁是否到位，并触发车位锁开锁位置、闭锁位置信号。
37.驱动轴3横向固定于齿条4首端，连接在车位锁本体上，操动开锁、闭锁。
38.车位锁操动机构11工作原理如下：涡轮电机1的正反转通过蜗杆与蜗轮装置将电机的转动转化为第一传动轮组6的转动，第一传动轮组6带动第二传动轮组7转动，改善转矩，增大驱动力；第二传动轮组7中间齿轮带动齿条4运动，最终将蜗轮电机1的转动转化为齿条4的直线运动，驱动齿条4在稳定支架8上滑动。由于驱动轴3与车位锁本体横向连接，有效避免了运动过程中驱动轴3水平偏离的问题，保证了齿条4的稳定滑动。当首端感应片5随齿条4运动至前端极限位置时，车位锁闭锁，触发首端行程开关，向控制单元发出闭锁位置信号；同理，当尾端感应片5随齿条4运动至后端极限位置时，车位锁开锁，触发尾端行程开关，向控制单元发出开锁位置信号。
39.车位锁操动机构11采用蜗轮蜗杆传动机构，具有以下优点：
①
可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑；
②
蜗轮蜗杆啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构；
③
蜗轮蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小；
④
具有自锁性，当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。
40.如图4、图5所示，车位锁本体包括收合盖板14，主挡板16，副挡板17，底座19。
41.底座19具有一个腔体，采用螺纹紧固件和底座19上的连接孔18将其下表面固定在车位地面上,其上表面开设有槽，其侧面设计为凸弧面13，便于车辆驶进驶出并保护车位锁本体。
42.车位锁操动机构11、控制单元12、电源模块10均固定在底座19腔体内。收合盖板14固定在底座19上表面。主挡板16前端部分隐藏于收合盖板14下，且在前端与驱动轴3销连接；副挡板17前端、后端分别与主挡板16后端、底座19销连接。
43.本实施例优选的主挡板16与驱动轴3销连接的具体连接结构为：驱动轴3通过两个轴联器与主挡板16销连接，具体而言，轴联器用螺纹紧固件固定在主挡板16下表面左右两端，驱动轴3两端加工出阶梯轴和轴肩结构，通过轴承套装在轴联器上。该结构便于主挡板16损坏时快速分离更换，即将主挡板16从轴联器上分离简单便捷。
44.主挡板16与驱动轴3连接，其前端具有转动和平移两自由度；副挡板17由主挡板带动，其后端仅具有转动自由度。本实施例优选的副挡板17前端与主挡板16后端的连接结构为：副挡板17前端与主挡板16后端通过若干个铰链15连接；副挡板17前端设有下表面为凹弧形的突起结构20，如图6所示，在车位闭锁时保证车位锁本体上表面的完整性。
45.本发明的电控车位锁，工作流程如下：电控车位锁在收到闭锁命令后，由控制单元控制车位锁操动机构11的蜗杆电机1正向转动，带动驱动轴3向前移动，进而驱动与其相连的主档板16向前下方运动，带动副挡板17下降至水平位置；由感应片5触发行程开关9来判定闭锁到位；闭锁状态下，收合盖板14、主挡板16、副挡板17，平铺覆盖底座19上表面槽，车位可正常使用，如图5所示。用户确认驶离后，开始开锁控制，蜗杆电机1反向转动，驱动轴3
带动主挡板16前端向后移动，主档板16向后上方运动，带动副挡板17上升拱起；直至感应片5触发行程开关9，停止运动，主档板16、副挡板17形成a字形，锁定车位，如图4所示。
46.上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。