CN102431609A - 电动自行车自动锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动自行车自动锁，包括锁壳，锁舌，锁芯，锁键，锁盘，以及电磁线圈等部件，还包括一个驱动器，该驱动器的输入端与电机线圈连接，该驱动器的输出端通过一个高阻态三极管VT0与电磁锁线圈连接；该高阻态三极管VT0的基极与中央控制器的一个输出端连接，且在电车开启时该基极输入高电平。本发明提供的电动自行车自动锁，无需人工锁车。利用特制的驱动器，电机旋转时产生一个瞬时电流即可实现电磁感应，拉动锁舌平移，从而锁键对锁舌实现卡死，然而在正常行车时，电车通电使三极管VT0处于高阻态，从而电磁锁的线圈被断开，电磁锁失去作用，不影响正常行驶。

Description

电动自行车自动锁
技术领域：
本发明涉及一种车锁，具体涉及一种电动自行车自动锁。
背景技术：
电动自行车为人们出行带来了很大便利，在防盗方面，针对电动自行车的车锁也是种类繁多。然而，目前电动自行车的车锁均与车体独立，开车和锁车都需要加大工作量，使用不是很方便。再加上锁体通常都较重，开锁后对锁体的存放也存在问题，容易造成车篮等部位的磨损。在遇到雨雪等恶劣天气时，身穿雨衣更造成开车和锁车的不便。
发明内容：
本发明为了使电动自行车在开车和锁车都能够很容易操作，提供一种几乎不用考虑锁车问题的电动自行车自动锁。
实现上述目的的技术方案为：一种电动自行车自动锁，包括锁壳，锁舌，锁芯和锁键，锁壳固定在车体一侧，一锁盘其中心套装固定在车轴上，锁盘上设置有与锁舌匹配的弧形锁孔；锁舌横向安装与锁壳内，锁舌中部套装有吸盘，该吸盘的左侧设置有圆柱台阶面，该圆柱台阶面的一侧安装有锁键槽，锁键槽内套装有锁键并安装有顶压弹簧，该锁键与锁舌圆柱台阶面配合，在锁键槽的一侧安装有锁芯，锁芯的拨叉与锁键上凸缘配合；锁舌的左端设置有向左的推力弹簧；锁舌的右端外侧套装有铁芯，铁芯上缠绕有线圈；还包括一个驱动器，该驱动器的输入端与电机线圈连接，该驱动器的输出端通过一个高阻态三极管VT0与电磁锁线圈连接；该高阻态三极管VT0的基极与中央控制器的一个输出端连接，且在电车开启时该基极输入高电平。
所述驱动器由六个功率器件组成；功率器件VTl和VT4、VT3和VT6，VT2和VT5分别组成驱动半桥，构成三相逆变桥，三相逆变桥的一端通过一个高阻态三极管与电磁锁线圈连接，VTl和VT4、VTl3和VT6，VT2和VT5的中间分别与电动机绕组连接。
所述功率器件采用功率晶体管(GTR)或金属—氧化物—半导体型场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或门极关断晶闸管(GT0)或电力晶体管。
在电磁锁线圈的两端并联有电容C。
有益效果如下：本发明提供的电动自行车自动锁，使用者可随机将电动车放置到合适场地即可，无需人工锁车。其工作原理是，当电动车断电后，推动电机行走可使电机产生电流，该电流驱动电磁锁中的线圈，使锁舌移动后自动锁死，从而实现自动锁车的目的。本发明电磁锁的锁舌正常情况下处于较弱推力的平衡状态，利用特制的驱动器，电机旋转时产生一个瞬时电流即可实现电磁感应，拉动锁舌平移，从而锁键对锁舌实现卡死，然而在正常行车时，电车通电使三极管VT0处于高阻态，从而电磁锁的线圈被断开，电磁锁失去作用，不影响正常行驶。
附图说明：
图1是自动锁的开启状态示意图；
图2是自动锁的锁止状态示意图；
图3是与图2配合的锁盘结构示意图；
图4是驱动器的电路图。
图中标号1为锁壳，2为电磁锁的线圈，3为铁芯，4为锁舌，5为吸盘，6为锁键，7为锁键槽，8为顶压弹簧，9为圆柱形台阶面，10为拨叉，11为锁芯，12为顶台，13为推力弹簧，14为凸缘，15为中央控制器，16为驱动器电路模块，17为电机线圈，18为锁盘，19为弧形锁孔。
具体实施方式：                                        
参见图1、图2和图3，电动自行车自动锁的锁壳1固定在车体一侧，锁盘18其中心套装固定在车轴上，锁盘18上设置有弧形锁孔19，锁壳1内的锁舌4与该锁盘上弧形锁孔19配合，实现锁车和开车的目的。
图1和图2分别显示了该自动锁的开启和锁止状态：锁舌4横向安装与锁壳1内，锁舌4中部套装有吸盘5，该吸盘5的左侧设置有圆柱台阶面9，该圆柱台阶面9的一侧安装有锁键槽7，锁键槽7内套装有锁键6并安装有顶压弹簧8，该锁键6与锁舌上的圆柱台阶面9配合，当吸盘18带动锁舌4向右平移时，台阶面9跟随平移，从而锁键6落入该台阶面下侧起到阻止锁舌4左移的目的，此时因锁舌4被卡死而起到锁止的目的。
在锁键槽7的一侧安装有锁芯11，锁芯11的拨叉10与锁键上凸缘14配合，需要开车时用钥匙旋转锁芯11即可驱动锁键6上移，锁键6上移后锁舌4可以回位。
锁舌4的回位是靠其左端设置的推力弹簧13的作用，即在锁舌4的左端设置有顶台12，锁舌左端套装的推力弹簧13顶压在该顶台12上，实际上该推力弹簧13是弱力弹簧，其主要作用是在没有外力作用时使锁舌4能够自动回位。
锁舌4的右端外侧套装有铁芯3，铁芯3上缠绕有线圈2，通电后铁芯3产生磁力吸引所述吸盘18，以达到拉动锁舌4平移的目的。
线圈2的供电是依靠一个驱动器16，该驱动器16的输入端与电机线圈17连接，该驱动器16的输出端通过一个高阻态三极管VT0与电磁锁线圈2连接；该高阻态三极管VT0的基极与中央控制器15的一个输出端连接，且在电车开启时该基极输入高电平。
驱动器16的具体电路图参见图4，由六个功率器件组成。功率器件VTl和VT4、VT3和VT6，VT2和VT5分别组成驱动半桥，构成三相逆变桥，三相逆变桥的一端通过一个高阻态三极管与电磁锁线圈连接，VTl和VT4、VTl3和VT6，VT2和VT5的中间分别与电动机绕组连接。另外，为了对线圈进行保护，还可以在电磁锁线圈的两端并联有电容C（为画出）。
所述功率器件可以采用功率晶体管(GTR)或金属—氧化物—半导体型场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或门极关断晶闸管(GT0)或电力晶体管。

Claims (4)

1.一种电动自行车自动锁，包括锁壳，锁舌，锁芯和锁键，其特征是：锁壳固定在车体一侧，一锁盘其中心套装固定在车轴上，锁盘上设置有与锁舌匹配的弧形锁孔；锁舌横向安装与锁壳内，锁舌中部套装有吸盘，该吸盘的左侧设置有圆柱台阶面，该圆柱台阶面的一侧安装有锁键槽，锁键槽内套装有锁键并安装有顶压弹簧，该锁键与锁舌圆柱台阶面配合，在锁键槽的一侧安装有锁芯，锁芯的拨叉与锁键上凸缘配合；锁舌的左端设置有向左的推力弹簧；锁舌的右端外侧套装有铁芯，铁芯上缠绕有线圈；还包括一个驱动器，该驱动器的输入端与电机线圈连接，该驱动器的输出端通过一个高阻态三极管VT0与电磁锁线圈连接；该高阻态三极管VT0的基极与中央控制器的一个输出端连接，且在电车开启时该基极输入高电平。
2.根据权利要求1所述的电动自行车自动锁，其特征是：所述驱动器由六个功率器件组成；功率器件VTl和VT4、VT3和VT6，VT2和VT5分别组成驱动半桥，构成三相逆变桥，三相逆变桥的一端通过一个高阻态三极管与电磁锁线圈连接，VTl和VT4、VTl3和VT6，VT2和VT5的中间分别与电动机绕组连接。
3.根据权利要求1所述的电动自行车自动锁，其特征是：所述功率器件采用功率晶体管(GTR)或金属—氧化物—半导体型场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或门极关断晶闸管(GT0)或电力晶体管。
4.根据权利要求1所述的电动自行车自动锁，其特征是：在电磁锁线圈的两端并联有电容C。
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