开关锁机构和锁具组件以及车辆的制作方法

本实用新型属于锁具技术领域，具体地，涉及一种开关锁机构和锁具组件以及车辆。

背景技术：

近年来，随着共享单车市场的发展，锁具结构的相关技术也得到进一步发展和改进。在现有的公共自行车或共享单车上，通常采用马蹄形锁对车轮进行转动锁止。用户在使用自行车时则对马蹄形锁进行操作，完成开锁或关锁的动作。

但是，这种锁具在实际应用中存在一些缺陷。首先，用户在使用车辆时需要对车锁进行操作，例如扳动把手进行开锁或关锁，给用户增添了操作动作的要求。尤其是在需要用户手动关锁结束计费的情况下，如果用户忘记手动关锁，则会给用户结束计费带来麻烦。其次，车锁上的开关锁把手外露，锁具壳体上往往配合有把手滑槽。滑槽中易落入异物，受到雨水、泥土的影响，进而影响锁具开关锁动作的顺畅程度，甚至使锁具无法正常开关锁。

另一方面，随着网络技术、信息化技术的快速发展，对于公共自行车以及其它需要应用锁具的设施，具有自动执行开关锁动作功能或者自动检测开关锁动作功能已经成为技术发展趋势。在这种情况下，如何提高锁具对开关锁动作的识别准确性，如何让用户能够更方便的使用设施，成为本领域技术人员对锁具的改进课题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种开关锁机构的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种开关锁机构，包括：

锁舌推块、弹性件和锁销，所述锁销滑动设置在所述锁舌推块上，所述弹性件设置在所述锁舌推块上，所述锁销具有插销端，所述弹性件被配置为对锁销施加使所述插销端向远离锁舌推块的方向伸出的作用力；

导轨和驱动装置，所述锁舌推块滑动设置在所述导轨中，所述驱动装置被配置为驱动所述锁舌推块在导轨中移动；

所述开关锁机构中形成有限位部，所述限位部被配置为当锁舌推块移动到关锁位置或开锁位置时，所述限位部对锁舌推块形成止挡。

可选地，所述限位部包括关锁限位部，所述关锁限位部被配置为当锁舌推块移动到关锁位置时止挡所述锁舌推块。

可选地，所述限位部包括开锁限位部，所述开锁限位部被配置为当锁舌推块移动到开锁位置时止挡所述锁舌推块。

可选地，还包括壳体，所述壳体内具有挡壁，两个相对的挡壁构成所述导轨；或者，所述挡壁与壳体的侧壁内表面相对设置，挡壁与壳体的侧壁构成所述导轨。

可选地，挡壁和/或者壳体的侧壁构成所述限位部。

可选地，所述限位部包括关锁限位部，所述关锁限位部被配置为当锁舌推块移动到关锁位置时止挡所述锁舌推块，所述关锁限位部由所述壳体的侧壁构成，所述关锁限位部上形成有通孔，所述插销端从所述通孔伸出至所述壳体外。

可选地，所述驱动装置包括电机和凸轮轴，所述凸轮轴设置在所述电机的输出轴上，所述锁舌推块的一侧表面上形成有凹槽，所述凸轮轴插入所述凹槽中。

可选地，所述锁舌推块上形成有圆弧形槽，所述圆弧形槽的一端形成有半圆形缺口，所述圆弧形槽的另一端形成有圆孔，所述锁销设置在所述圆弧形槽中，所述插销端从所述半圆形缺口处伸出，所述锁销的远离插销端的另一端被配置为能插在所述圆孔中；

所述锁销上形成有环形凸缘，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设在所述锁销上，弹簧的一端抵接在环形凸缘上，弹簧的另一端抵接在所述锁舌推块的用于构成所述圆孔的侧壁上。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种锁具组件，包括：

上述开关锁机构；

配合机构，所述配合机构被配置为能与所述开关锁机构相对移动，所述配合机构上形成有锁栓孔；

当所述锁舌推块移动到关锁位置时，所述插销端被配置为能抵接在所述配合机构上；或者，插入所述锁栓孔中以阻止所述开关锁机构与配合机构相对移动。

根据本实用新型的第三方面，本实用新型提供了一种车辆，包括：车架、上述锁具组件以及车轮；

所述车轮可旋转的设置在所述车架上，所述车轮上设置有随车轮一同转动的锁盘，所述锁盘作为所述配合机构；

所述开关锁机构固定设置在所述车架上，所述锁销的插销端正对所述锁盘。

可选地，所述锁盘具有圆底板，所述圆底板被配置为与所述车轮的旋转轴同轴，所述圆柱侧壁形成在所述圆底板的边缘，所述锁栓孔形成在所述圆柱侧壁上，所述锁栓孔的轴线垂直于所述车轮的旋转轴；

所述插销端被配置为能抵接在所述圆柱侧壁上，或者插入所述锁栓孔。

根据本公开的一个实施例，能够提高开关锁机构自动执行关锁动作的可靠性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型提供的锁具组件的结构爆炸示意图；

图2是本实用新型提供的锁具组件的结构配合示意图；

图3是图2的仰视示意图；

图4是本实用新型提供的锁具组件的结构配合示意图；

图5是本实用新型提供的锁具组件的结构配合示意图；

图6是本实用新型提供的开关锁机构中的锁舌推块的表面结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：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实用新型的范围。

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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

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说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，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例子可以具有不同的值。

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。

本实用新型提供了一种改进的开关锁机构，该开关锁机构包括锁舌推块、弹性件、锁销以及导轨和驱动装置。所述锁销用于锁定、锁止与开关锁机构相配合的部件，锁销可移动的设置在所述锁舌推块上。锁销具有插销端，锁销能够在锁舌滑块上滑动，以使插销端从锁舌滑块的边缘向外伸出，或者向内缩回一段距离。所述弹性件设置在所述锁舌推块上，弹性件用于对锁销施加作用力，使锁销的插销端能够从锁舌推块上向外伸出，即，使插销端向远离锁舌推块的方向伸出、移动。

进一步地，所述锁舌推块自身以可移动的形式设置在所述导轨中。导轨位于开关锁机构中，其可以是通过壳体围合形成，也可以是通过设置在结构表面的凸棱、凹槽构成，本实用新型不对此进行限制。所述导轨用于引导锁舌滑块的滑动方向。而所述驱动装置则设置为用于为锁舌推块提供滑动的驱动力，带动所述锁舌推块在轨道中移动。

通过上述结构设计，在驱动装置的带动下，锁舌推块与锁销构成的一体结构能够相对于开关锁机构整体移动。当驱动装置将锁舌推块以及锁销推动到开锁位置时，锁销能够释放被锁定的机构，实现开锁。当驱动装置将锁舌推块以及锁销推动到关锁位置时，锁销能够插入到被锁定的机构中，实现关锁。特别地，在锁舌推块移动到关锁位置时，如果需要被锁定的机构与开关锁机构的相对位置没有处在能够相对锁定的位置，会致使锁销的插销端抵接在需要被锁定的机构的其它表面上。此时，由于在锁舌推块上设置了弹性件，所以如果需要被锁定的机构的表面对插销端形成挤压，锁销能够向锁舌推块中缩回一定距离。待需要被锁定的机构与开关锁机构相对移动到能够相对锁定的位置时，锁销的插销端在弹性件的作用下能够自动插入需要被锁定的机构的锁栓孔中，完成关锁、锁止动作。

进一步地，所述开关锁机构中还形成有限位部，所述限位部对于锁舌推块在导轨中的移动行程进行限制，从而使锁舌推块在驱动装置的推动下移动到关锁位置或开锁位置时，所述限位部能够阻止锁舌推块继续移动。这种设计方式一方面能够使锁舌推块准确的停在开锁或关锁位置，提高开关锁机构的开、关锁动作执行准确性；另一方面，通过锁舌推块停止移动反向阻止驱动装置运动，进而产生的电信号变化可以用于判断锁舌推块是否已达到了预定位置，提高了开关锁机构自动识别开关锁动作的准确性。本实用新型并不限制锁舌推块移动到关锁位置和开锁位置时，都必须由限位部止挡、阻止进一步移动。开关锁机构可以配置成只通过限位部对关锁位置或开锁位置其中之一进行阻挡、限位，另一个位置则通过驱动装置的行程或其它结构进行限制。

图1示出了本实用新型一种具体实施方式提供的开关锁机构的结构。所述开关锁机构还包括壳体4，所述壳体4用于承载上述各部件。所述驱动装置可以包括电机51和凸轮轴52，所述凸轮轴52设置在所述电机51的旋转输出轴上，其能够在电机51的驱动下转动。如图6所示，所述锁舌推块1的一侧表面上形成有凹槽12，凸轮轴52则插入到所述凹槽12中。所述凹槽12用于与凸轮轴52配合，在所述导轨41的进一步配合作用下，能够将凸轮轴52的旋转动作转化呈直线运动，驱动锁舌推块1在导轨41中移动。所述凹槽12的宽度大于等于凸轮轴52的直径，并且优选小于凸轮轴52的直径的二倍，以使凸轮轴52能够在凹槽12中顺畅的推动锁舌推块1移动。

在优选的实施方式中，当电机51驱动锁舌推块从关锁位置向开锁位置移动时，凸轮轴52向一个方向旋转；而当驱动锁舌推块从开锁位置向关锁位置移动时，凸轮轴52向相反的方向旋转，直至锁舌推块移动到关锁位置而无法继续移动。所述凹槽12沿图6上下方向的长度小于凸轮轴52所在的凸轮的直径，凸轮轴52在整个驱动过程中，不会沿着一个方向旋转达到180度。这种设计方式便于通过锁舌推块1被限位止挡的现象触发凸轮轴52和电机51被阻转，触发开锁、关锁到位信号。但是本实用新型并不对此进行限制。在其它实施方式中，也可以将凹槽的长度设计成大于等于凸轮轴所在的凸轮的直径，为凸轮轴沿着一个方向转过180提供足够的空间。

对于锁舌推块的结构，本实用新型提供了一种可选的实施方式。锁舌推块上形成有圆弧形槽，该圆弧形槽用于放置锁销，圆弧形槽不是封闭的圆柱孔，而是敞开的开放式结构，以使锁销能够方便的放置在其中。在圆弧形槽的一端，锁舌推块上形成有半圆形缺口，另一端则形成有圆孔11，如图1所示。锁销3的插销端31从所述半圆形缺口处伸出至锁舌推块1之外，锁销3的远离插销端31的另一端则可以插入到所述圆孔11中。通过圆孔11的限制，锁销3只能沿着圆弧形槽和圆孔11的轴向移动，形成了良好的移动引导作用。进一步地，将圆弧形槽的敞开的一面扣在所述壳体或者所述导轨41中，可以对锁销在其径向上形成进一步限位，避免锁销相对于锁舌推块发生除沿轴向以外的运动。

进一步地可选地，如图1所示，所述锁销3上形成有环形凸缘32，所述弹性件2为弹簧。弹簧可以套设在所述锁销3上。弹簧的一端抵接在所述环形凸缘32上，另一端则抵接在锁舌推块1的用于形成所述圆孔11的侧壁上。这样，所述弹簧能够对锁销3施加弹性作用力，将锁销3向锁舌推块1之外推出。相对的，当锁销3被推出后，其环形凸缘32能够抵接在上述半圆形缺口上，或者能够抵接在所述壳体4的供插销端31伸出的上，从而对锁销3的位置进行限位，避免锁销3整体被弹性件2完全推出锁舌推块1。

对与本实用新型所采用的限位部的具体结构，附图2、4、5提供了一种可选的实施方式。

所述限位部可以包括关锁限位部，所述关锁限位部被配置为当锁舌推块1移动到关锁位置时止挡所述锁舌推块1。图2示出了锁舌推块1移动到关锁位置时开关锁机构的内部结构特点。在图2所示的实施方式中，壳体4的侧壁的内表面构成所述关锁限位部，当锁舌推块1沿着导轨41移动到顶住关锁限位部的位置时，锁舌推块1无法继续移动，凸轮轴52和电机51也无法继续向驱动锁舌推块1向关锁位置移动的方向转动。锁舌推块1被关锁限位部止挡、阻止移动的位置，即为关锁位置。

类似地，所述限位部还可以包括开锁限位部，所述开锁限位部被配置为当锁舌推块1移动到开锁位置时止挡所述锁舌推块1。图4示出了锁舌推块1移动到开锁位置时开关锁机构的内部结构特点。在图2所示的实施方式中，壳体4内形成有挡壁，所述挡壁构成所述开锁限位部。当锁舌推块1沿着导轨41移动到顶住开锁限位部的位置时，锁舌推块1无法继续移动，凸轮轴52和电机51也无法继续向驱动锁舌推块1向开锁位置移动的方向移动。锁舌推块1被开锁限位部止挡、阻止移动的位置，即为开锁位置。

在图2、4所示的实施方式中，开关锁机构的壳体4形成了开锁限位部和关锁限位部。但是，本实用新型并不限制开关锁机构中必须形成有上述两个限位部。在其它可选的实施方式中，可以进行成其中一个限位部，不形成另一个限位部。另一个限位部所起到的限位功能，通过电机51的旋转角度等电信号进行限制控制即可。或者，也可以由电机51上伸出用于阻挡凸轮轴52转动的结构，实现对转动的阻转，进而达到限制锁舌推块1移动的作用。

可选地，开关锁机构包括了壳体4，而壳体4内部形成有挡壁。其中，两支相对设置的挡壁构成所述导轨41，两支挡壁之间形成的空间，用于容纳锁舌推块并且可以引导锁舌推块沿着导轨41之间的空间移动。或者，如图2、4、5所示，壳体4内部形成的一支挡壁与壳体4自身的侧壁内表面相对设置，由挡壁与壳体4的侧壁组合构成所述导轨41。本实用新型并不限制导轨的具体形成方式，只要能够对锁舌推块起到引导移动的作用即可。类似地，本实用新型也不对限位部的形成方式进行限制，可以由挡壁、壳体的侧壁以及其它结构构成所述限位部。

可选地，所述开关锁机构中设置有电路板6，所述电路板6可以固定在所述壳体4中。如图1、2所示，所述电路板6中可以集成有开关锁机构的控制电路、驱动电机51转动的驱动电路等。在电机51阻转致使驱动电路的电流升高时，控制电路可以接收该响应并形成开关锁动作执行到位的反馈。

进一步地，本实用新型还提供了一种锁具组件，该锁具组件包括了上述开关锁机构和配合机构。所述配合机构与开关锁机构之间能够相对移动，配合机构上则设置有锁栓孔。本实用新型所指的开关锁机构与配合机构之间相对移动，可以是两者之间相互远离或靠近的运动形式；也可以是两者相对旋转；或者，其中一个自转而另一个相对固定。本实用新型不对配合机构与开关锁机构之间的相对移动形式进行限制。

当所述锁舌推块1移动到关锁位置时，锁销3的插销端31能够向配合机构的锁栓孔70中插入。特别地，当配合机构与开关锁机构相对移动，致使其上的锁栓孔70没有对准锁销3的插销端31时，所述插销端31能够在上述弹性件2的作用下，抵接在配合机构的表面上。一旦配合机构移动到使锁栓孔70对准插销端31的位置时，所述插销端31能够自动插入锁栓孔70，完成关锁动作。插销端31插入锁栓孔70后，配合机构与开关锁机构之间的相对移动被限制锁死，两者无法相对移动。该锁具组件可以应用在门禁、自行车、电动车等设施上，本实用新型不对此进行限制。

进一步地，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述锁具组件、车架以及车轮。车轮可旋转的设置在车架上，用于承载车架移动。通常地，所述车轮通过转轴连接在车架上，以转轴为轴线转动。特别地，所述车轮上还设置有锁盘，所述锁盘作为锁具组件中的配合机构，其上设置有锁栓孔。所述锁盘与车轮同轴设置在车架上，当车辆移动、车轮转动时，所述锁盘能够随着车轮一同转动。所述开关锁机构则固定设置在所述车架上，当车轮和锁盘转动到特定的角度位置时，所述锁盘上的锁栓孔能够与开关锁机构的锁销位置相对应，以使锁销能够插入锁栓孔，从而阻碍锁盘和车轮相对于车轮的转动运动。

特别地，当需要锁车时，可以先通过电子设备控制开关锁机构，使其中的锁舌推块1移动到关锁位置，进而使锁销3向锁盘伸出。如果，车轮和锁盘所处的角度位置并未使锁栓孔70与锁销3位置对应，则锁销3的插销端31可以顶在所述锁盘上，所述弹性件2被压缩。当车轮和锁盘转动到使锁栓孔70与锁销3位置对应时，所述锁销3在弹性件2的弹性作用下，插销端31能够弹入锁栓孔70中，从而自动完成对锁盘和车轮的锁止动作。对于车辆的使用者而言，如需锁车，只需控制锁舌推块移动到关锁位置即可。用户无需操作或确认插销端是否已插入锁栓孔70。在车辆被移动、车轮转动时，锁盘一定会旋转到使锁栓孔与锁销3对应的位置，以使插销端插入到锁栓孔中，完成实质上的锁车。

这种结构设计为用户用车提供了便利，以共享单车的运营模式为例：用户可以直接在手机上对车辆的开锁和关锁动作进行操作。当通过手机软件发出开锁信号时，驱动装置驱动锁舌推块移动到开锁位置实现开锁；当通过手机软件发出关锁信号时，驱动装置驱动锁舌推块移动到关锁位置实现关锁动作，锁销的插销端会直接插入锁栓孔，或者在弹性件的作用下，待锁栓孔转到对应位置再插入锁栓孔。用户无需再手动扳动车锁把手，也无需再确认车辆是否被锁好。

本实用新型的另一个优点为，由于锁舌推块在移动到关锁位置或开锁位置时，会受到限位部的阻碍而无法继续移动，进而阻碍驱动装置继续运动。驱动装置被阻碍后会造成内部的驱动电流升高，开关锁机构可以通过自身控制电路对该驱动电流的大小进行监测，进而判断锁舌推块是否移动到了关锁位置或关锁位置。在图2-5所示的实施方式中，锁舌推块1移动到开锁位置和关锁位置时均由限位部止挡，所以开锁动作和关锁动作是否执行完成均可以以驱动电流作为监测信号。这样，开关锁机构中无需设置额外的传感器，减少了开关锁机构中的零部件。传感器属于易损坏的电子器件，减少传感器的使用能够提高开关锁机构的动作检测可靠性，降低故障率。

可选地，如图1所示，所述锁盘可以具有圆底板71和圆柱侧壁72。所述圆底板71与所述车轮的旋转轴同轴，所述圆柱侧壁72形成在所述圆底板71的边缘位置。所述锁栓孔70形成在所述圆柱侧壁72上，锁栓孔70的轴线与车轮的旋转轴相互垂直。优选地，如图1所示，所述锁栓孔70的轴线与车轮和圆底板71的旋转轴相交。沿着所述圆柱侧壁72的表面，可以分布有多个锁栓孔70，以使插销端31能够更方便地插入锁栓孔70。例如，在所述圆柱侧壁72上相对于圆底板71的旋转轴，每旋转45度设置一个锁栓孔70。当锁栓孔70没有旋转到与插销端31对应的位置时，如果锁舌推块1移动到关锁位置，则插销端31可以顶在所述圆柱侧壁72的外表面上。

本实用新型提供的锁具组件的优选开关锁动作如下：

如图2、3所示，锁舌推块1处在关锁位置，锁销3的插销端31插入至锁盘上的锁栓孔70中，锁盘无法自转。

在开关锁机构接收到开锁指令后，所述电机51驱动凸轮轴52转动，带动锁舌推块1向左滑动。当锁舌推块1滑动到如图4所示的位置时，锁舌推块1处在开锁位置，其被开锁限位部止挡，致使电机51阻转。控制电路中的驱动电流升高，控制电路得到开锁动作完成的信号反馈。

在开关锁机构接收到关锁指令后，所述电机51驱动凸轮轴52反向转动，带动锁舌推块1向右滑动。当锁舌推块1滑动到如图5所示的位置时，锁舌推块1处在关锁位置，其被关锁限位部止挡，致使电机51阻转。控制电路中的驱动电流升高，控制电路得到关锁动作完成的信号反馈。此时锁盘上没有与锁销3位置对应的锁栓孔70，插销端31顶在锁盘的圆柱侧壁72上。锁销3的尾端从锁舌推块1的圆孔11中穿出锁舌推块1。

当车轮和锁盘转动，使得一个锁栓孔70的位置对应于锁销3时，所述插销端31在弹性件2的作用下插入锁栓孔70，完成实质上对锁盘转动的锁止，如图2所示。锁销3的尾端从圆孔11中缩回锁舌推块1中。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。