车锁、轮毂系统以及自行车的制作方法

1.本技术实施例涉及自行车技术领域，尤其涉及一种车锁、轮毂系统以及自行车。


背景技术：

2.单车由于其便捷、环保等特性成为人们日常生活中短途出行的首选交通工具。为防止单车被盗，单车上一般均配置了车锁，车锁可以将单车的车轮锁定使之不能正常转动，从而实现防盗的目的。
3.随着科学技术的发展，单车上的车锁由手动式逐渐变为自动式，自动式的车锁能够在接收到单车停止的信号后自动落锁。相比于手动式车锁，自动式车锁能够减少用户的操作步骤，提高用户的使用舒适性。
4.然而，相关技术的自动式车锁的防水效果差，极易导致自动式车锁内的电子器件损坏。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种车锁、轮毂系统以及自行车，用以解决自动式车锁的防水效果差，以及导致自动式车锁内的电子器件损坏的问题。
6.为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
7.本技术实施例的一个方面提供一种车锁，用于自行车的轮毂，所述车锁包括：外壳，具有内腔；电控装置，包括电控壳、电控组件以及驱动组件；所述至少部分电控壳设置于所述外壳的内腔中，所述电控组件设置于所述电控壳的内腔中，且所述电控组件与所述驱动组件电连接并控制所述驱动组件的启闭；所述驱动组件的输入部位于所述电控壳的内腔中，所述驱动组件的输出部穿设于所述电控壳；传动装置，设置于所述电控壳的外侧，且所述传动装置的输入部与所述驱动组件的输出部连接；锁定装置，具有相对设置的第一端与第二端；所述锁定装置的第一端设置在所述外壳的内腔中且位于所述电控壳的外侧，并与所述传动装置的输出部连接；所述锁定装置的第二端穿设于所述外壳且滑设于所述外壳。
8.本技术提供的车锁、轮毂系统以及自行车，驱动组件可受控于电控组件，并通过传动装置驱动锁定装置锁定轮毂或解锁轮毂。其中，通过将电控组件(如控制器等)、驱动组件的输入部(如电机等)设置在电控壳的内部，并通过将驱动组件的输出部(如输出轴等)穿出电控壳并与位于电控壳的外侧的传动装置连接，并通过将传动装置与锁定装置连接，以便于利用电控壳将电控组件和驱动组件的输入部与锁定装置隔开，以避免液体、灰尘等杂质污染电控组件与驱动组件的输入部，利于降低电控组件与驱动组件的输入部的损坏概率，更利于提高车锁的使用寿命。
9.在其中一种可能的实现方式中，所述驱动组件的输出部为输出轴，所述输出轴穿设于所述电控壳且转动连接于所述电控壳；所述传动装置的输入部与所述输出轴连接且随所述输出轴的转动而转动，所述传动装置的输入部的转动轴线与所述输出轴的转动轴线共线；所述传动装置的输出部与所述传动装置的输入部配合，且所述传动装置的输出部随所
述传动装置的输入部的转动而滑设于所述外壳。
10.通过上述方案，利用传动装置将输出轴输出的扭转力转化为锁定装置的推拉力，传动装置的输入部与传动装置的输出部在配合时，会产生自锁力，以便于提高车锁的自锁性。
11.在其中一种可能的实现方式中，所述传动装置的输入部为齿轮，所述传动装置的输出部为齿条，所述齿轮与齿条啮合；或，所述传动装置的输入部为螺杆，所述传动装置的输出部为滑块，所述滑块内开设有螺纹孔，所述螺杆穿设所述螺纹孔，并与所述滑块螺纹配合。
12.通过上述方案，举例说明传动装置的输入部与传动装置输出部的可能的配合方式。
13.在其中一种可能的实现方式中，所述驱动组件的输入部包括电机、蜗杆以及齿轮组；所述电机包括主体与转轴，所述主体与所述转轴均沿预设方向延伸；所述蜗杆与所述转轴连接且随所述转轴的转动而转动；所述齿轮组包括多个齿轮，至少部分数量的所述齿轮沿所述预设方向布置；在位于齿轮组的两个端部的两个所述齿轮中，其中一个所述齿轮与所述蜗杆啮合，另一个所述齿轮与所述输出轴连接且带动所述输出轴转动。
14.通过上述方案，电机的转轴转动可带动蜗杆转动，并通过蜗杆的转动带动齿轮组转动，并通过齿轮组的转动带动输出轴转动。另外，齿轮组可增加驱动组件的能量损耗，以便于精准调控锁定装置的行程。此外，至少部分数量的齿轮沿电机的设置方向布置，以便于缩短驱动组件所占用的在垂直于预设方向上的宽度，进而缩短驱动组件所占用的空间。
15.在其中一种可能的实现方式中，所述电控组件包括电源模块；所述电控壳包括电控壳本体与外凸部；所述电控壳本体具有容纳所述驱动组件的输入部的第一空间；所述外凸部设置于所述电控壳本体的外壁，且具有容纳所述电源模块的第二空间；所述电源模块与所述驱动组件的输入部通过穿过所述电控壳本体的外壁的导线电连接。
16.通过上述方案，以便于利用电控壳的上方空间安装电源模块，以利于减小电控壳的横向的面积，进而减小车锁的横向面积。
17.在其中一种可能的实现方式中，所述外壳包括外壳本体与盖板；所述外壳本体具有内腔以及与所述外壳本体的内腔连通的开口；所述盖板封盖所述开口，且所述盖板设有贯穿所述盖板的通孔；所述外凸部穿设于所述通孔。
18.通过上述方案，以利用通孔使得外凸部位于外壳的外侧，以便于采用局部加高的方式安装外凸部，而避免使得外壳的整体高度增加。
19.在其中一种可能的实现方式中，所述电控组件包括控制器以及与所述控制器电连接的轮速检测器，所述轮速检测器被配置成检测所述轮毂的转速；所述控制器被配置成根据所述轮速检测器检测的所述轮毂的转速，判断所述轮毂是否处于行驶状态，并在轮毂处于行驶状态时，控制所述锁定装置处于解锁所述轮毂状态。
20.通过上述方案，利用轮速检测器监测轮毂的转速，判断轮毂是否处于运行状态。在控制器接收到的判断结果为轮毂处于运行状态时，需禁止锁定装置锁定轮毂。在控制器接收到的判断结果为轮毂未处于运行状态时，可允许锁定装置锁定轮毂。
21.在其中一种可能的实现方式中，所述电控组件包括控制器以及与所述控制器电连接的位置检测器，所述位置检测器被配置成检测所述锁定装置的位置；所述控制器被配置
成根据所述位置检测器检测的所述锁定装置的位置，判断所述锁定装置是否处于解锁所述轮毂状态，并将判断结果向轮毂控制器输出。
22.通过上述方案，以利用位置检测器监测锁定装置的位置，判断锁定装置是否处于解锁状态。在轮毂控制器接收到的判断结果为锁定装置未完全解锁时，轮毂控制器可禁止轮毂转动；在轮毂控制器接收到的判断结果为锁定装置完全解锁时，轮毂控制器可允许轮毂转动。
23.本技术实施例的另一个方面提供一种轮毂系统，包括轮毂与如上所述的车锁，所述轮毂设有凹槽；所述车锁的锁定装置的第二端插入所述凹槽，以形成所述车锁的锁定所述轮毂状态；所述车锁的锁定装置的第二端脱离所述凹槽，以形成所述车锁的解锁所述轮毂状态。
24.本技术提供的轮毂系统，具有避免液体、灰尘等杂质污染电控组件与驱动组件的输入部，降低电控组件与驱动组件的输入部的损坏概率，提高使用寿命的优点。
25.本技术实施例的又一个方面提供一种自行车，包括车架以及如上所述的轮毂系统，所述轮毂系统的轮毂可转动地设置于所述车架。
26.本技术提供的自行车，具有避免液体、灰尘等杂质污染电控组件与驱动组件的输入部，降低电控组件与驱动组件的输入部的损坏概率，提高使用寿命的优点。
27.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中做出进一步详细的说明。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
29.图1为本技术实施例提供的一种轮毂系统的示意图；
30.图2为图1示出的车锁去掉盖板的示意图；
31.图3为图1示出的轮毂系统去掉盖板与电控壳的外壁的示意图；
32.图4为图3示出的轮毂系统在锁定装置锁定轮毂时的俯视图；
33.图5为图3示出的轮毂系统在锁定装置解锁轮毂时的俯视图；
34.图6为本技术实施例提供的轮毂系统的控制原理图。
35.附图标记说明：
36.1000-车锁；
37.100-外壳；110-外壳本体；111-锁孔；120-盖板；
38.200-电控装置；
39.210-电控壳；211-电控壳本体；2111-外壁；2112-第一空间；212-外凸部；
40.221-控制器；222-位置检测器；223-轮速检测器；
41.230-驱动组件；231-电机；232-蜗杆；233-齿轮组；234-输出轴；
42.300-传动装置；310-输入部；320-输出部；
43.400-锁定装置；410-锁销；420-底座；430-弹簧；
44.2000-轮毂；2100-凹槽；
45.3000-轮毂控制器。
46.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
47.正如背景技术所叙述，相关技术中的自动式车锁的防水效果差，极易导致自动式车锁内的电子器件损坏。
48.针对上述技术问题，本技术实施例提供了一种车锁、轮毂系统以及自行车，通过将电控组件(如控制器等)、驱动组件的输入部(如电机等)设置在电控壳的内部，并通过将驱动组件的输出部(如输出轴等)穿出电控壳并与位于电控壳的外侧的传动装置连接，并通过将传动装置与锁定装置连接，以便于利用电控壳将电控组件和驱动组件的输入部与锁定装置隔开，以避免液体、灰尘等杂质污染电控组件与驱动组件的输入部，利于降低电控组件与驱动组件的输入部的损坏概率，更利于提高车锁的使用寿命。
49.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
50.基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.图1为本技术实施例提供的一种轮毂系统的示意图。参考图1，轮毂系统可包括轮毂2000与车锁1000，车锁1000可设置于轮毂2000，且轮毂2000可相对于车锁1000转动。具体地，本技术实施例提供的轮毂系统可适用于自行车，轮毂2000可转动地设置于自行车的车架。在自行车行驶过程中，轮毂2000可相对于车架转动，车锁1000可与车架保持相对静止。
52.继续参考图1，车锁1000可包括外壳100，该外壳100可包括外壳本体110与盖板120。其中，外壳本体110可具有开口端，盖板120可与外壳本体110连接且可封盖外壳本体110的开口端，以使得盖板120与外壳本体110可合围成外壳100的内腔。
53.图2为图1示出的车锁1000去掉盖板120的示意图。参考图1与图2，车锁1000可包括电控装置200、传动装置300以及锁定装置400，传动装置300、至少部分电控装置200以及至少部分锁定装置400可设置在外壳本体110的内腔中。且电控装置200可通过传动装置300使得锁定装置400运动，进而达到锁定轮毂2000与解锁轮毂2000的目的。
54.其中，电控装置200可包括驱动组件(如电机)与电控组件(如控制器、电源模块)等电器件。为了避免雨水、灰尘等杂质污染这些电器件，电控装置200可包括电控壳210。其中，至少部分电控壳210可位于外壳本体110的内腔中，且电控壳210的内腔中可容纳上述电器件。对于锁定装置400以及的传动装置300可位于电控壳210的外侧，以便于利用电控壳210将上述电器件与通过锁定装置400进入外壳100的内腔中的杂质隔绝，同时，也便于车锁1000的模块化装配。
55.可选地，电控壳210与外壳本体110之间可采用紧固件连接、卡合连接等可拆卸连
接的方式，以便于对电控壳210内的电器件进行检修和维护。另外，电控壳210可包括电控壳本体211与外凸部212。电控壳本体211可具有第一空间2112，外凸部212可设置于电控壳本体211的外壁2111且可具有第二空间。图2中以外凸部212设置在电控壳本体211的外顶壁为例示出。
56.图3为图1示出的轮毂系统去掉盖板120与电控壳210的外壁2111的示意图。参考图1-图3，电控壳本体211的第一空间2112内可用于容纳驱动组件230，外凸部212可用于容纳电源模块(图中未示出)。其中，外凸部212可具有更换口以及开闭更换口的口盖，以使得用户可打开口盖更换电源模块。
57.在外凸部212如图2所示设置在电控壳本体211的外顶壁时，可使得驱动组件230与电源模块上、下布置，以便于利用电控壳210的上方空间安装电源模块，以利于减小电控壳210的横向的面积，进而减小车锁1000的横向面积。
58.此外，参考图1，盖板120可设有贯穿盖板120的通孔，外凸部212可穿设于该通孔。如此，利用通孔使得部分外凸部212位于外壳100的外侧，以便于采用局部加高的方式安装外凸部212，而避免使得外壳100的整体体积的增加。
59.需要说明的是，控制器可设置在第一空间2112内，也可设置在第二空间内，本领域技术人员可根据控制器的大小选择控制器的安装位置。
60.图6为本技术实施例提供的轮毂系统的控制原理图。参考图6，控制器221可与驱动组件230通信连接，并可控制驱动组件230的启闭。其中，控制器221与驱动组件230可通过导线进行有线通信，或者，控制器221与驱动组件230可通过蓝牙、微波等进行无线通信。
61.继续参考图6，可选地，电控组件还可包括与控制器221电连接的位置检测器222，位置检测器222可检测锁定装置400的位置。控制器221可根据位置检测器222检测的锁定装置400的位置，判断锁定装置400是否处于解锁轮毂2000状态，并将判断结果向轮毂控制器3000输出。
62.具体地，可利用位置检测器222监测锁定装置400的位置，判断锁定装置400是否处于解锁轮毂2000状态。在轮毂控制器3000接收到的判断结果为锁定装置400未完全解锁时(仍有锁销410位于轮毂2000的凹槽2100内)，轮毂控制器3000可禁止轮毂2000转动；在轮毂控制器3000接收到的判断结果为锁定装置400完全解锁时(锁销410完全退出轮毂2000的凹槽2100)，轮毂控制器3000可允许轮毂2000转动。
63.可选地，位置检测器222可直接检测锁销410的位置或者通过检测传动装置300的输出部320的位置。位置检测器222可为距离传感器等传感器。另外，位置检测器222可设置在电控壳本体211的内腔，且可靠近锁销410或者检测传动装置300的输出部320。
64.继续参考图6，可选地，电控组件还可包括与控制器221电连接的轮速检测器223，轮速检测器223可检测轮毂2000的转速。控制器221可根据轮速检测器223检测的轮毂2000的转速，判断轮毂2000是否处于行驶状态，并可在轮毂2000处于行驶状态时，控制锁定装置400处于解锁轮毂2000状态。
65.具体地，可利用轮速检测器223监测轮毂2000的转速，判断轮毂2000是否处于运行状态(轮毂2000的速度是否低于安全速度)。在控制器221接收到的判断结果为轮毂2000处于运行状态时(轮毂2000的速度高于或等于安全速度时)，需禁止锁定装置400锁定轮毂2000。在控制器221接收到的判断结果为轮毂2000未处于运行状态时(轮毂2000的速度低于
安全速度时)，可允许锁定装置400锁定轮毂2000。
66.示例性地，轮毂2000可设有磁铁，轮速检测器223可通过感应磁铁的位置进而得反馈出轮毂2000的转速。轮速检测器223可为霍尔传感器等传感器。且轮速检测器223可设置在电控壳本体211的内腔中，并可朝向轮毂2000设置。
67.参考图3，轮毂2000可设有凹槽2100,外壳本体110可设有朝向轮毂2000的锁孔111，该锁孔111可与外壳本体110的内腔连通。图4为图3示出的轮毂系统在锁定装置400锁定轮毂2000时的俯视图，图5为图3示出的轮毂系统在锁定装置400解锁轮毂2000时的俯视图。参考图3-图5，锁定装置400可包括锁销410，该锁销410可穿设于外壳本体110的锁孔111并可由传动装置300带动而滑设于外壳本体110的锁孔111。在锁销410穿出外壳本体110并插入轮毂2000的凹槽2100时，车锁1000可锁定轮毂2000；在锁销410退出凹槽2100时，车锁1000可解锁轮毂2000。
68.其中，为避免锁销410的运动速度过快，上文提到的位置检测器222不能有效监测。参考图4与图5，可选地，锁定装置400还可包括底座420与弹簧430。其中，底座420可与锁销410连接并可滑设于外壳本体110。具体地，底座420可具有连接端面。锁销410可与底座420的连接端面连接，且锁销410的横截面积可小于连接端面的面积，以使得至少部分连接端面未与锁销410连接，即至少部分连接端面显露出。弹簧430可套设在锁销410的外侧，且弹簧430的一端可与显露出的连接端面抵接，弹簧430的另一端可与外壳本体110的一侧内壁抵接。在弹簧430处于被压缩状态时，其可对底座420施加远离轮毂2000方向的推力。
69.另外，驱动组件230可具有输入部与输出部，驱动组件230的输入部可设置在电控壳本体211的内腔中，驱动组件230的输出部可穿设于电控壳210并可与传动装置300连接。其中，驱动组件230的输出部可对传动组件输出轴234向的拉伸力；或者，驱动组件230的输出部可对传动组件输出如图2-图5所示的扭转力。
70.示例性地，由于锁定装置400的锁销410相对于外壳本体110滑动而锁定或解锁轮毂2000，故在驱动组件230的输出部输出拉伸力时，可具有能量损耗小的优点。
71.参考图2-图5，另一示例性地，在驱动组件230的输出部输出扭转力时，驱动组件230的输出部可为输出轴234。输出轴234可穿设于电控壳210且可转动连接于电控壳210。传动装置300可包括输入部310与输出部320，传动装置300的输入部310可与输出轴234连接且可随输出轴234的转动而转动，且传动装置300的输入部310的转动轴线可与输出轴234的转动轴线共线。传动装置300的输出部320可与传动装置300的输入部310配合，且传动装置300的输出部320可随传动装置300的输入部310的转动而沿滑设于外壳100。
72.具体地，可利用传动装置300将输出轴234输出的扭转力转化为锁定装置400的推拉力，传动装置300的输入部310与传动装置300的输出部320在配合时，会产生自锁力，以便于提高车锁1000的自锁性。
73.示例性地，参考图3-图5，传动装置300的输入部310可为齿轮，传动装置300的输出部320可为齿条，齿轮与齿条啮合。另一示例性地，传动装置300的输入部310可为螺杆，传动装置300的输出部320可为套设于螺杆的滑块。具体地，滑块内可开设有螺纹孔，螺杆穿设螺纹孔并可与滑块螺纹配合。
74.参考图3-图5，为了使得输出轴234减速转动，可选地，驱动组件230的输入部可包括电机231、蜗杆232以及齿轮组233。其中，电机231可包括主体与转轴，且主体与转轴均可
沿预设方向设置。蜗杆232可与转轴连接且可随转轴的转动而转动。具体地，转轴可绕其自身轴线转动，蜗杆232也可绕其自身轴线转动，且转轴的轴线与蜗杆232的轴线共线。
75.另外，齿轮组233可包括多个齿轮，至少部分数量的齿轮可沿预设方向布置。且在位于齿轮组233的两个端部的两个齿轮中，其中一个齿轮与蜗杆232啮合，另一个齿轮与输出轴234连接且带动输出轴234转动。
76.具体地，电机231的转轴转动可带动蜗杆232转动，并通过蜗杆232的转动带动齿轮组233转动，并通过齿轮组233的转动带动输出轴234转动。另外，齿轮组233可增加驱动组件230的能量损耗，以便于精准调控锁定装置400的行程。此外，至少部分数量的齿轮沿电机231的设置方向布置，以便于缩短驱动组件230所占用的在垂直于预设方向上的宽度，进而缩短驱动组件230所占用的空间。
77.需要说明的是，图3-图5示出了一种齿轮组233的多个齿轮的可能设置方式。当然，齿轮组233中的多个齿轮还可有其他的设置方式。图3-图5只是举例说明，并不对齿轮的数量、齿轮的直径、齿轮的齿数做具体限定。
78.其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本技术可实施的范畴。
79.需要说明的是：在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
80.此外，在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。