道闸机芯和道闸的制作方法

1.本实用新型涉及道闸技术领域，特别涉及一种道闸机芯和道闸。


背景技术：

2.道闸是专门用于道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备，现广泛应用于公路收费站、停车场系统管理车辆通道，用于管理车辆的出入。
3.道闸包括有电机、机芯和闸杆，机芯分别与电机和闸杆连接，以将电机提供的动力传递给闸杆，使得闸杆能够相对地面起落，从而起到打开和关闭道路出入口的作用。其中，闸杆连接有拉力弹簧，以通过拉力弹簧的收紧与放松来达到控制闸杆的稳定起落。
4.然而，现在的道闸机芯在断电时不能进行自锁，若道闸在运行时突然断电，则会导致闸杆在其自身重力的作用下掉落，对来往的车辆或者人员造成威胁。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提出一种道闸机芯和道闸，旨在解决现有道闸无法做到断电自锁的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种道闸机芯，该道闸机芯包括依次连接的驱动机构、多级减速机构、多连杆机构和输出机构，所述多连杆机构用于将所述多级减速机构输出的动力传递给所述输出机构，所述输出机构用于带动闸杆转动，所述减速机构与所述输出机构之间设置有联动机构，用于与所述多级减速机构配合以在所述驱动机构下电时锁止所述输出机构，所述联动机构的一端与所述减速机构连接，另一端与所述输出机构连接。
7.在一些实施例中，所述多级减速机构包括依次设置的一级减速组件、二级减速组件和三级减速组件，所述一级减速组件分别与所述驱动机构和所述二级减速组件连接，所述三级减速组件分别与所述输出机构和所述二级减速组件连接。
8.在一些实施例中，所述驱动机构包括电机，所述一级减速组件包括第一齿轮，以及同轴设置的第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮套设于所述电机的输出轴，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮可跟随所述第二齿轮同轴转动；
9.所述二级减速组件包括同轴设置的第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第五齿轮可跟随所述第四齿轮同轴转动；
10.所述三级减速组件包括第一转轴和第六齿轮，所述第六齿轮固定设置在所述第一转轴上并与所述第五齿轮啮合；
11.其中，所述联动机构分别与所述第一转轴和所述输出机构连接。
12.在一些实施例中，所述一级减速组件还包括第一固定轴，所述第二齿轮和第三齿轮为一体式结构，并转动设置在所述第一固定轴上；和/或，
13.所述二级减速组件还包括第二固定轴，所述第四齿轮和第五齿轮为一体式结构，并转动设置在所述第二固定轴上。
14.在一些实施例中，所述输出机构包括第二转轴，所述第二转轴位于所述第一转轴
的一侧；所述联动机构包括：
15.第一链轮，固定设置在所述第一转轴上；
16.第二链轮，固定设置在所述第二转轴上；
17.链条，分别与所述第一链轮和第二链轮连接。
18.在一些实施例中，所述多连杆机构包括：
19.第一摆臂，固定设置在所述第一转轴上；
20.第二摆臂，固定设置在所述第二转轴上；
21.弧形连杆，其两端分别与所述第一摆臂和第二摆臂活动连接。
22.在一些实施例中，所述多级减速机构还包括壳体，所述一级减速组件、二级减速组件和三级减速组件设置在所述壳体内，所述第一摆臂、第二摆臂和弧形连杆设置在所述壳体外；
23.所述道闸机芯还包括设置在所述壳体外的限位件，用于限制所述第一摆臂和/或第二摆臂在预设角度范围内转动。
24.在一些实施例中，所述限位件包括：
25.弧形连接部；
26.第一凸起部，形成于所述弧形连接部的一端，用于限制所述第一摆臂或第二摆臂沿第一方向转动第一预设角度；
27.第二凸起部，形成于所述弧形连接部的另一端，用于限制所述第一摆臂或第二摆臂沿第二方向转动第二预设角度；
28.其中，所述第一方向与所述第二方向相反。
29.在一些实施例中，还包括设置在所述电机上的转动把手，用于在所述电机下电时驱动所述电机转动。
30.本实用新型进一步提出一种道闸，包括机箱、闸杆和前述各实施例所记载的道闸机芯，所述道闸机芯设置在所述机箱内，所述闸杆设置在所述机箱外并与所述道闸机箱的输出机构连接。
31.本实用新型所提出的技术方案中，驱动机构通过多级减速机构将动力传输给输出机构，在通电时，动力从驱动机构输出通过多级减速机构作用于输出机构的过程是省力做功；在断电时，驱动机构停止输出动力，闸杆会自动掉落，从而带动输出机构运动，此时，动力从输出机构传输通过多级减速机构作用于驱动机构的过程是费力做功。而在断电时，闸杆输出的力不足以克服多级减速机构，从而使得输出机构运动，因此多级减速机构无法在输出机构的作用下运转；联动机构将多级减速机构和输出机构连接在一起，在多级减速机构锁止的情况下，输出机构也同样被锁止。
附图说明
32.图1为本实用新型道闸机芯一实施例的结构示意图；
33.图2为图1中道闸机芯另一面的结构示意图；
34.图3为图1中多级减速机构的结构示意图；
35.图4为图1中多级减速机构另一面的结构示意图；
36.图5为本实用新型道闸一实施例的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
40.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.本实用新型提出一种道闸机芯，参照图1～4，该道闸机芯包括依次连接的驱动机构1、多级减速机构2、多连杆机构4和输出机构5，多连杆机构4用于将多级减速机构2输出的动力传递给输出机构5，输出机构5用于带动闸杆(图未示)转动，减速机构与输出机构5之间设置有联动机构3，用于与多级减速机构2配合以在驱动机构1下电时锁止输出机构5，联动机构3的一端与减速机构连接，另一端与输出机构5连接。
42.在本实施例中，道闸机芯在通电时，道闸机芯的运行动力的传递方向应为：驱动机构1、多级减速机构2、联动机构3、多连杆机构4和输出机构5，当动力由驱动机构1传输给多级减速机构2时，多级减速机构2做减速运动，属于省力的过程，因此驱动机构1输出的动力可以作用到输出机构5上，最终由输出机构5带动闸杆一起运动。
43.当闸杆在运动过程中突然断电，闸杆在重力的作用下会掉落，此时闸杆掉落会带动输出机构5转动，道闸机芯运行的动力源从驱动机构1改变为输出机构5，道闸机芯的运行动力的传递方向应为：输出机构5、联动机构3、多级减速机构2和驱动机构1，当动力由输出机构5传输给多级减速机构2时，多级减速机构2做增速运动，属于费力的过程，因此当闸杆下落带动输出机构5转动的力无法克制多级减速机构2做功时，多级减速机构2无法运动，从而达到锁止的状态。其中，由于多连杆机构4不具备同步转动的效果，闸杆会下落到多连杆机构4的死点时，输出机构5和多级减速机构2才能彼此牵引，因此无法第一时间将处于掉落状态的闸杆锁止住，而联动机构3连接输出机构5和多级减速机构2，且可以使得多级减速机构2和输出机构5同步转动，因此当断电时，联动机构3可以配合多级减速机构2达到锁止闸杆的目的。
44.联动机构3将输出机构5和多级减速机构2连接；驱动机构1作为动力源会将动力输出，由于驱动机构1与多级减速机构2连接，驱动机构1将动力输出至多级减速机构2中，多级减速机构2通过联动机构3将动力传递到输出机构5上，当输出机构5开始转动的时候，会带
动闸杆一起运动。
45.在一些实施例中，参照图3～4，多级减速机构2包括依次设置的一级减速组件21、二级减速组件22和三级减速组件23，一级减速组件21分别与驱动机构1和二级减速组件22连接，三级减速组件23分别与输出机构5和二级减速组件22连接。
46.在本实施例中，多级减速机构2包括依次连接的一级减速组件21、二级减速组件22和三级减速组件23，因为要保证闸杆在断电的时候，输出机构5 传输的动力无法使多级减速机构2运行，一级减速组件21将动力传递给二级减速组件22，二级减速组件22将动力传递给三级减速组件23时会按照相对应的传动比进行设置。
47.一级减速组件21、二级减速组件22和三级减速组件23可以设置成齿轮传动，也可以设置成蜗杆涡轮传动，这些传动组件都有一个共同点，传动力矩大保持传输动力平稳的同时，还能保证动力在一定范围大小的情况下单向传递，即只从驱动机构1将动力传输到输出机构5，而无法从输出机构5将动力传输到驱动机构1。本方案未使用现有技术使用的动力弹簧，而是利用多级减速机构2的多级减速组件代替了动力弹簧，同样能达到动力弹簧的效果，使道闸能够平稳的上升或下落，防止受力不均匀从而对道闸造成损坏且发出噪音。
48.在一些实施例中，参照图1～4驱动机构1包括电机12，一级减速组件21 包括第一齿轮212，以及同轴设置的第二齿轮213和第三齿轮214，第一齿轮212 套设于电机12的输出轴，第二齿轮213与第一齿轮212啮合，第三齿轮214可跟随第二齿轮213同轴转动；
49.二级减速组件22包括同轴设置的第四齿轮222和第五齿轮223，第四齿轮222与第三齿轮214啮合，第五齿轮223可跟随第四齿轮222同轴转动；
50.三级减速组件23包括第一转轴231和第六齿轮232，第六齿轮232固定设置在第一转轴231上并与第五齿轮223啮合；
51.其中，联动机构3分别与第一转轴231和输出机构5连接。
52.在本实施例中，第一齿轮212设置在电机12的输出轴，第一齿轮212连接第二齿轮213，第二齿轮213与第三齿轮214同轴连接；第三齿轮214和第四齿轮222连接，第四齿轮222和第五齿轮223同轴连接，第五齿轮223和第六齿轮232连接，其中第一齿轮212小于第二齿轮213，第二齿轮213大于第三齿轮214，第三齿轮214小于第四齿轮222，第四齿轮222大于第五齿轮223，第五齿轮223小于第六齿轮232。
53.当动力源为驱动机构1时，动力从一级减速组件21传递到三级减速组件23 时，此时多级减速机构2为减速运动且是省力的，当断电之后驱动机构1停止运动，动力源变成输出机构5，因此动力从三级减速组件23传递到一级减速组件21时，此时多级减速机构2为增速运动且是费力的。当闸杆掉落时，会因为多组减速组件之间彼此啮合的齿轮，使得多级减速机构2无法被输出机构5带动。同时也进一步的解释了，不用使用现有技术中的动力弹簧的原因，齿轮在进行传动的时候力矩大，且齿轮啮合的时候是一齿卡住一齿，在运行的时候使得闸杆平稳运行。
54.在一些实施例中，参照图3～4，一级减速组件21还包括第一固定轴211，第二齿轮213和第三齿轮214为一体式结构，并转动设置在第一固定轴211 上。
55.在本实施例中，一级减速组件21包括第一固定轴211，第二齿轮213和第三齿轮214，其中第二齿轮213和第三齿轮214为一体式安装在第一固定轴 211上，第一固定轴211的作用上的第二齿轮213和第三齿轮214可以为一体式也可以为分体式，其中第二齿轮213
会和第一齿轮212连接然后通过第一固定轴211带动第三齿轮214。
56.在一些实施例中，参照图3，二级减速组件22还包括第二固定轴221，第四齿轮222和第五齿轮223为一体式结构，并转动设置在第二固定轴221 上。
57.在本实施例中，二级减速组件22包括第二固定轴221，第四齿轮222和第五齿轮223，其中第四齿轮222和第五齿轮223为一体式安装在第二固定轴 221上，第二固定轴221的作用上的第四齿轮222和第五齿轮223可以为一体式也可以为分体式，其中第四齿轮222会和第三齿轮214连接然后通过第二固定轴221带动第五齿轮223。
58.在一些实施例中，参照图3，一级减速组件21还包括第一固定轴211，第二齿轮213和第三齿轮214为一体式结构，并转动设置在第一固定轴211 上；
59.二级减速组件22还包括第二固定轴221，第四齿轮222和第五齿轮223 为一体式结构，并转动设置在第二固定轴221上。
60.在本实施例中，一级减速组件21包括第一固定轴211，第二齿轮213和第三齿轮214，其中第二齿轮213和第三齿轮214为一体式安装在第一固定轴 211上，第一固定轴211的作用上的第二齿轮213和第三齿轮214可以为一体式也可以为分体式，其中第二齿轮213会和第一齿轮212连接然后通过第一固定轴211带动第三齿轮214；
61.二级减速组件22包括第二固定轴221，第四齿轮222和第五齿轮223，其中第四齿轮222和第五齿轮223为一体式安装在第二固定轴221上，第二固定轴221的作用上的第四齿轮222和第五齿轮223可以为一体式也可以为分体式，其中第四齿轮222会和第三齿轮214连接然后通过第二固定轴221 带动第五齿轮223。
62.在一些实施例中，参照图1～4，输出机构5包括第二转轴51，第二转轴51 位于第一转轴231的一侧；联动机构3包括：
63.第一链轮31，固定设置在第一转轴231上；
64.第二链轮32，固定设置在第二转轴51上；
65.链条33，分别与第一链轮31和第二链轮32连接。
66.在本实施例中，联动机构3的设置是为了在断电的时候做一个安全保障，防止闸杆的忽然下落；联动机构3可以和多级减速机构2配合完成自锁这一过程。联动机构3中的链条33将第一链轮31和第二链轮32连接在一起，第一链轮31固定连接在第一转轴231上，第二链轮32固定安装在第二转轴51 上，由于联动机构3的机构方式是链轮链条33，所以被联动机构3连接的第一转轴231和第二转轴51在运动的时候会做同步运动。
67.通过上述的结构，联动机构3能和多级减速机构2配合完成锁止闸杆，当突然断电的时候，输出机构5成为动力源，因为输出机构5通过多连杆机构4与多级减速机构2连接，所以当输出机构5运动时，会带动多级减速机构2运动；但是多级减速机构2在动力源是输出机构5的情况下会开始做增速运动，而在已经设置好的传动比的情况下，输出机构5无法带动多级减速机构2运动。联动机构3的设置，导致第一转轴231和第二转轴51会做同步运动，因此当多级减速机构2锁止时，输出机构5也会锁止。
68.在一些实施例中，参照图1～2，多连杆机构4包括：
69.第一摆臂41，固定设置在第一转轴上；
70.第二摆臂42，固定设置在第二转轴上；
71.弧形连杆43，其两端分别与第一摆臂41和第二摆臂42活动连接。
72.在本实施例中，多连杆机构4包括第一摆臂41、第二摆臂42和活动连接第一摆臂41和第二摆臂42的弧形连杆43，道闸只需将闸杆抬起至车辆通过即可，因为闸杆只在水平方向和竖直方向之间转动，所以闸杆的转动角度为90 度，从而需对输出机构5转动角度进行限制，当第一摆臂41固定的第第一转轴231转动180度时，其中通过弧形连杆43连接的第二摆臂42会带动第二转轴51转动90度，弧形连杆43所呈的弧形角度与传动比有关，因此当有需要时，可以根据闸杆需要转动的角度，来进行调整弧形连杆43的弧度。
73.其中，因为弧形连杆43分别和第一摆臂41和第二摆臂42活动连接，是三连杆结构，所以无法使得第一转轴231和第二转轴51进行同步转动，也就无法达到锁止输出机构5。例如，当第一转轴231锁止时，与第一转轴231固定连接的第一摆臂41也不会运动，此时弧形连杆43和第二摆臂42可以看成二连杆，所以闸杆在下落时，输出机构5和第二摆臂42转动至死点才会停止运动，无法立即锁止住闸杆，因此多连杆机构4无法锁止输出机构5。
74.在一些实施例中，参照图1～4，多级减速机构2还包括壳体21，一级减速组件21、二级减速组件22和三级减速组件23设置在壳体21内，第一摆臂 41、第二摆臂42和弧形连杆43设置在壳体21外；
75.道闸机芯还包括设置在壳体21外的限位件6，用于限制第一摆臂41和/ 或第二摆臂42在预设角度范围内转动。
76.在本实施例中，壳体21是为了保护多级减速机构2，防止过多的灰尘进入多级减速机构2中，其外壳体21上还设有限位件6，限位件6的作用是用于限制第一摆臂41和第二摆臂42在预设角度范围内转动，而第一摆臂41转动的范围可以影响第二摆臂42转动的范围，闸杆在水平方向停止，用于阻止车辆的出入，或者在竖直方向停止，用于车辆的出入，从而达到管理车辆出入的目的，闸杆在竖直方向和水平方向之间运动，转动角度为90度，因为闸杆和输出机构5连接在一起，所以为了限制闸杆的运动范围设置了限位件6。
77.在一些实施例中，参照图1～2，限位件6包括：
78.弧形连接部63；
79.第一凸起部61，形成于弧形连接部63的一端，用于限制第一摆臂41或第二摆臂42沿第一方向转动第一预设角度；
80.第二凸起部62，形成于弧形连接部63的另一端，用于限制第一摆臂41 或第二摆臂42沿第二方向转动第二预设角度；
81.其中，第一方向与第二方向相反。
82.在本实施例中，由于闸杆所摆动的角度只有90度，只需在保持在水平方向或者竖直方向，所以第二转轴51也只需在90度范围内转动，多连杆机构4 将第一摆臂41和第二摆臂42连接，以第一凸起部61和第二凸起部62来作为限制点，制止第一摆臂41和第二摆臂42进一步运动。
83.具体实施情况为：当第一摆臂41沿第一方向运动时，第一摆臂41运动到第一凸起部61时，会被第一凸起部61限制位置，从而无法进一步移动，而第二摆臂42也进入死点位置无法进一步移动；当第一摆臂41沿第二方向运动时，第二摆臂42运动到第一凸起部61时，会被第一凸起部61限制位置，从而无法进一步移动，而第一摆臂41也进入死点位置无法进一步移动；当第一摆臂41沿第一方向运动时，第一摆臂41运动到第一凸起部61时，会被第一凸起部61限制位置，从而无法进一步移动，而第二摆臂42也进入死点位置无法进一步移动。
84.当第一摆臂41沿第二方向运动时，第一摆臂41运动到第二凸起部62时，会被第二凸起部62限制位置，从而无法进一步移动，而第二摆臂42也进入死点位置无法进一步移动，其中第一方向为闸杆从水平方向运动至竖直方向，第二方向为闸杆从竖直方向运动到水平方向，第一预设角度为第一摆臂41运动的角度，第二预设角度为第二摆臂42运动的角度。弧形连杆43的设置导致了第一摆臂41与第二摆臂42运动的角度不一致，例如第一摆臂41的第一预设角度为185度，那么第二摆臂42的第二预设角度为90度。
85.在一些实施例中，参照图1～2，还包括设置在电机12上的转动把手11，用于在电机12下电时驱动电机12转动。
86.在本实施例中，用于驱动多级减速机构2运转，其驱动机构1还设有把手机构，当闸杆在运动的时候突然断电，联动机构3和多级减速机构2配合会将输出机构5锁死，导致闸杆无法运行，这时可以通把手机构将闸杆复位；驱动机构1安装在机壳上，也可以安装在机壳。
87.本实用新型进一步提出的一种道闸包括机箱100、闸杆，该道闸的具体结构参照上述实施例，参照图5，由于道闸采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。
88.以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。