CN206801251U - 微功耗电控车锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微功耗电控车锁，其组成包括锁体和环形锁舌，以及电磁铁和与其衔铁联动的锁销；锁销可以***锁舌上的卡槽中，实现上锁。其特点是，衔铁的运动依靠手动，而非电磁力做功。卡槽开有斜面，手通过手柄可以使锁销沿斜面退出卡槽，并使衔铁在电磁铁中形成闭合磁路。通电时，衔铁留在闭合磁路中，带动锁销继续离开卡槽，锁舌在锁舌复位弹簧牵引下开锁。未通电时，锁销重新落入卡槽。由于电磁力无需做功，线圈只需很小的维持电流，故电池供电寿命数倍增长，超过共享单车强制报废寿命。同时，加大锁销与卡槽阻挡面的摩擦力不影响省电，锁定可靠性高。本实用新型可以广泛用于各种电子锁，包括门锁、U型锁、柜锁，尤其是共享单车锁。

Description

微功耗电控车锁

技术领域

本实用新型涉及电子锁具技术领域，尤其涉及的是一种微功耗电控车锁。

背景技术

电子锁具日新月异，其安全性和丰富的功能，令机械锁具自叹弗如。共享单车的智能车锁，更是电子锁的一统天下。采用固定密码的机械密码车锁，因安全隐患，正在退出共享单车的历史舞台。然而，电子锁的传统执行机构，采用电磁铁或小电机做功驱动，耗电较大。它带来的电源问题，成为阻碍电子锁广泛应用的瓶颈，也一直困扰着共享单车。

目前，共享单车智能车锁的电源问题，不得不依靠骑行发电或太阳能电池板来充电解决，不仅结构复杂，容易损坏和被盗，也使成本居高不下。骑行发电还使骑行舒适度下降，用户体验不好。采用电池供电的智能电子车锁，实际供电寿命有限。电池的更换，对于数量庞大的共享单车，将是十分艰巨的工作。

常规方法中，采用电磁铁做执行机构，上锁时，锁销阻止锁舌运动；开锁时，电磁铁拖动衔铁，拔出锁销，离开阻止状态。

常规方法带来两个问题：其一，电磁铁拔出锁销，需要做机械功，做功必然消耗电能；其二，锁具锁定的可靠性与耗电大小正相关。所谓锁定的可靠性，指的是锁具上锁之后，抗外力撞击误开锁的几率。误开可能性小，锁定的可靠性高。显然，锁销的运动行程长，静摩擦力大，锁定的可靠性就高。但锁销的运动行程长，静摩擦力大，做功就多，就要求电磁铁在开锁时具有更大的吸力，耗电也大为增加。在常规方法中，锁定的可靠性与省电是一对互相制约的矛盾。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，设计提供一种微功耗电控车锁，它可以大幅降低耗电量，使电池的供电时间，数倍增长。并且，确保锁定的可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种微功耗电控车锁，其组成包括锁体和环形锁舌，以及电磁铁和与其衔铁联动的锁销，环形锁舌上开有卡槽，设有手柄，锁销在锁销复位弹簧的推动下可以***卡槽，以阻止环形锁舌开启，实现上锁，所述环形锁舌的一端连接锁舌复位弹簧，弹簧的另一端在锁体内固定，其拉力方向与开锁方向一致，在手离开手柄和锁销离开卡槽后，实现开锁，所述卡槽由至少两个工作面构成，一个是作用于锁销以阻挡环形锁舌朝开锁方向运动的阻挡面，另一个是在上锁后，环形锁舌朝上锁方向继续运动时推动锁销滑出卡槽的斜面。所述环形锁舌，在所述手柄推动下，上锁后可以继续往前运动，直到所述卡槽的斜面把锁销推出卡槽。所述锁销被卡槽斜面推出卡槽后，与其联动的衔铁与静止铁芯形成闭合磁路。所述锁销与衔铁的联动，包括直接连接和通过传动件间接连接，所述传动件包括杠杆。所述电磁铁由静止铁芯、运动衔铁和线圈、线圈引线构成，闭合磁路下，线圈通电产生的电磁力的作用能克服锁销弹簧弹力的作用，维持磁路闭合。

本实用新型的构思：常规方法中，电磁铁做开锁机构，拔出锁销时，需要电能做机械功。开锁时，如果改用手动拔出锁销，不用电能做功，同时确保手动不会误开锁，并且使开锁与通电与否关联起来，就可能设计出新的微功耗开锁机构。具体说来，在实施例中，手动帮助锁销做功时，是推动手柄使环形锁舌朝上锁方向运动的，锁当然不会被误开。

省电原理：上锁状态，在锁舌复位弹簧拉力的作用下，卡槽阻挡面紧紧地压住锁销。如果按照常规方法，电磁铁需要克服静摩擦力把锁销拔出，并运动一段行程，这无疑需要较大的电功率。而按照本构思，电磁铁只要在磁路闭合状态下吸住衔铁就行，其维持电流只是吸合电流的几分之一，故所需电流很小。另一方面，电池随着电量减少，内阻增加，对负载能提供的最大电流变小，只要它不能提供足够的工作电流使开锁机构动作，电池也就作废，尽管它还有剩余电量。显然，工作电流小的负载，不仅消耗电能少，而且电池的电量使用得更彻底，电池寿命也就更长。

需要指出的是，微功耗电控车锁在电磁铁通电时，衔铁在电磁力的作用下，并不产生机械运动，这是本发明与常规电控开锁机构根本的区别。

本实用新型有多种变形，但万变不离其宗，都离不开用手代替电磁力做机械功，使电磁铁磁路闭合。

因为衔铁运动依靠手动，其行程与电磁吸力无关，原则上，衔铁不存在行程限制，加大锁销与卡槽阻挡面的静摩擦力也不影响工作。需要增加行程时，按照机械常识，可以利用杠杆放大行程，也就是说锁销与衔铁之间采用杠杆间接传动。需要增加锁销摩擦力时，锁销与卡槽阻挡面可以采用花纹以增加摩擦系数和加大接触面积。它们对锁定的可靠性有利，而对省电无弊。

锁销与衔铁之间采用杠杆间接传动时，锁销构成杠杆的动力臂，衔铁构成杠杆的阻力臂，它们围绕固定于锁体上的支点转动。

卡槽的斜面也可以采用曲面，使锁销端部在滑动时受力更均匀。

线圈引线通常连接蓝牙、WiFi电路控制板，受近距或远程遥控，也可以采用密码键盘电路控制，这是成熟技术，也有现成模块，不再赘述。

显然，本实用新型并不限于共享单车锁，在其它电子锁具上也可以广泛使用，包括门锁、 U型锁、柜锁、普通自行车锁等。

有益效果

采用上述结构，电磁铁无需消耗电能去拔出锁销做机械功，只需要很小的维持电流就行，耗电大幅下降，实现了微功耗，可以使用普通电池供电。电池供电寿命可以超出共享单车强制报废寿命，故无需更换电池，实现了电源免维护，节约了车锁成本和电源成本。并且，由于衔铁的运动依靠手动完成，行程与电磁吸力无关，加大锁销与卡槽阻挡面的摩擦力也不增加耗电，锁具锁定的可靠性显著提升，解开了省电和锁定的可靠性二者之间的原理性矛盾。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图，处于上锁状态。图2是本实用新型处于开锁操作状态和开锁完成状态的示意图。

在图1中，1为锁体；2为环形锁舌；3为卡槽；4为手柄；5为锁舌复位弹簧；6为固定件；7为限位件；8、9、10、11组成电磁铁，其中：8为静止铁芯；9为运动衔铁；10为线圈；11为线圈引线；12为锁销；13为锁销复位弹簧。图2结构件与图1相同。

在图1、图2中，环形锁舌的运动，顺时针为开锁方向，逆时针为上锁方向。

具体实施方式

图1、图2为本实用新型的一种实施例。此例中，锁销和衔铁之间的联动，采用直接连接。

工作过程：上锁时，手按照上锁方向推动手柄4，克服锁舌复位弹簧5的拉力，使环形锁舌2运动，待锁销12在锁销复位弹簧13的推动下进入卡槽3，完成上锁。手离开手柄4后，锁舌复位弹簧5收缩，拉紧环形锁舌2，使锁销12与卡槽3的阻挡面紧紧咬住。参见图 1。

开锁时，手推动手柄4，使环形锁舌2朝上锁方向移动，环形锁舌一端抵达限位件7时，手离开手柄4。此时锁销12被卡槽3的斜面推至卡槽3外，与锁销12联动的衔铁9的左端抵达静止铁芯8，形成闭合磁路。见图2。如果线圈10通电，因为电磁吸力大于锁销复位弹簧13的推力，衔铁9维持磁路闭合状态，锁销12不再进入卡槽3，不阻挡环形锁舌2。手松开后，环形锁舌2在锁舌复位弹簧5的拉动下，实现开锁。如果线圈10未被通电，环形锁舌2在锁舌复位弹簧5的拉动下，沿开锁方向运动时，锁销12将在锁销复位弹簧13的推动下，沿斜面再次落入卡槽3，阻挡环形锁舌2开启，维持上锁状态。

限位件7是为表达方便所设，实际使用中，像普通自行车马蹄锁那样，手柄在锁体中开设的弧形活动槽中往复运动。活动槽对手柄有限位作用，可以取消限位件7。

锁体采用钢质材料，其导磁性能有利于屏蔽外磁场。电磁铁离外壳尽量远，电磁铁采用圆筒形结构，磁路闭合时，受外磁场影响最小。电磁铁选用3伏直流电磁铁，铁芯和衔铁选用工业纯铁。

Claims (5)

1.一种微功耗电控车锁，其组成包括锁体和环形锁舌，以及电磁铁和与其衔铁联动的锁销，环形锁舌上开有卡槽，设有手柄，锁销在锁销复位弹簧的推动下可以***卡槽，以阻止环形锁舌开启，实现上锁，所述环形锁舌的一端连接锁舌复位弹簧，弹簧的另一端在锁体内固定，其拉力方向与开锁方向一致，在手离开手柄和锁销离开卡槽后，实现开锁，其特征在于：所述卡槽由至少两个工作面构成，一个是作用于锁销以阻挡环形锁舌朝开锁方向运动的阻挡面，另一个是在上锁后，环形锁舌朝上锁方向继续运动时推动锁销滑出卡槽的斜面。

2.根据权利要求1所述的一种微功耗电控车锁，其特征在于：所述环形锁舌，在所述手柄推动下，上锁后可以继续往前运动，直到所述卡槽的斜面把锁销推出卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种微功耗电控车锁，其特征在于：所述锁销被卡槽斜面推出卡槽后，与其联动的衔铁与静止铁芯形成闭合磁路。

4.根据权利要求1所述的一种微功耗电控车锁，其特征在于：所述锁销与衔铁的联动，包括直接连接和通过传动件间接连接，所述传动件包括杠杆。

5.根据权利要求1所述的一种微功耗电控车锁，其特征在于：所述电磁铁由静止铁芯、运动衔铁和线圈、线圈引线构成，闭合磁路下，线圈通电产生的电磁力的作用能克服锁销弹簧弹力的作用，维持磁路闭合。