CN104773230B - 带遥控启动功能的半自动自行车锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带遥控启动功能的半自动自行车锁，其包括锁体和盖合于锁体上的锁盖，机械传动机构包括电源、与电源电连接的直流电机、蜗轮蜗杆减速装置、齿轮和作为锁杆的齿条；控制机构包括遥控器、均设置在锁体内部的限位开关感应器和遥控电路板；遥控电路板上设置有遥控模块，遥控器与遥控模块信号连接，遥控模块用于控制安装有涡轮蜗杆减速装置的直流电机带动齿轮转动，与齿轮啮合的齿条用于实现上锁或解锁；遥控模块与限位开关感应器信号连接，实现齿条触动限位开关感应器时，遥控模块控制上锁停机或解锁停机。本发明自行车锁结构结实牢固，能有效实现车锁开启和关闭的智能化，从而可提高自行车锁的安全可靠性、便利性和实用性。

Description

带遥控启动功能的半自动自行车锁

技术领域

本发明涉及一种自行车锁，更具体地说，涉及一种带遥控启动功能的自行车锁。

背景技术

当今社会，环境治理是最重要的课题，其中，空气治理是首要任务。而环保出行是解决环保问题重要途径之一。在日常生活中，短途出行最环保的方式就是自行车，自行车尤其山地车、公路车、特殊材料自行车正越来越受到年轻人的欢迎，同时自行车也逐渐被各年龄段人群作为强身健体的运动工具。

自行车的广泛使用也推进了自行车行业的发展，随着人们生活质量的提高，对自行车的便捷性能等方面的要求也随之提高，相应地，自行车的造价也随之提高，出行时，自行车的防盗成为车主们必须考虑的问题之一。

然而，目前市面上的自行车锁都存在共同的缺点——安全可靠性不强。现有的自行车锁无外乎三种：第一种是传统的钢索(铁链)纯机械锁；第二种是安装于车座轴的连体钢索机械锁；第三种是半自动开启钢锁。第一种和第二种的自行车锁是最容易被盗窃的，因为其结构简单,并且强度受尺寸和成本影响始终难以达到防盗的要求，只需要一根铁丝和一把钢剪就可以轻松解锁，大大降低了其安全可靠性。而第三种自行车锁的防盗性能稍好，但是由于其装载或装配结构暴露在外，因此这种自行车锁无论如何坚固，其暴露在外的机械机构成为不可避免的防盗薄弱环节，窃贼可通过拆解其机械结构完成解锁。

同时，现有的自行车锁不具备报警的功能，防盗效果差。现有的自行车锁也不具备定位的功能，不便于车主在自行车密集摆放的地方或光线不好的时候寻找自行车，而且当发生偷盗事件时，由于现有的自行车锁没有定位功能，也不便于车主寻回自行车。

因此，现需提供一种结构结实牢固、防盗性能好以及可实现报警和定位多功能的带遥控启动功能的半自动自行车锁，从而可提高自行车锁的安全可靠性、便利性和实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种带遥控启动功能的半自动自行车锁，该自行车锁结构结实牢固、防盗性能好，能有效实现车锁开启和关闭的智能化，从而可提高自行车锁的安全可靠性、便利性和实用性。本发明进一步的目的在于提供一种可实现报警和定位多功能的半自动自行车锁，从而进一步提高该自行车锁的安全可靠性能、智能化和实用性，实现全方位防盗，有利于其大规模的推广和使用。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种带遥控启动功能的半自动自行车锁，包括锁体和盖合于锁体上的锁盖，其特征在于：还包括设置在锁体内部的机械传动机构和控制机构；所述机械传动机构包括电源、与电源电连接的直流电机、蜗轮蜗杆减速装置、齿轮和作为锁杆的齿条；所述齿轮通过蜗轮蜗杆减速装置与直流电机连接；

所述控制机构包括遥控器、均设置在锁体内部的限位开关感应器和遥控电路板；所述遥控电路板上设置有遥控模块，遥控器与遥控模块信号连接，遥控模块用于控制安装有涡轮蜗杆减速装置的直流电机带动齿轮转动，与齿轮啮合的齿条用于实现上锁或解锁；所述遥控模块与限位开关感应器信号连接，实现齿条触动限位开关感应器时，遥控模块控制上锁停机或解锁停机。

在上述方案中，本发明的遥控器通过遥控模块控制机械传动机构工作，机械传动机构结构紧凑，运用齿轮和弧形齿条啮合运动达到自行车锁上锁或解锁的目的，从而提高自行车锁的智能化、使用的便利性和实用性。在传统思维中，齿轮和齿条是传动部件，本方案巧妙地运用了传动部件的一部分作为锁体的运动部分，有利于简化结构且不需要解决传动是否匹配的问题，构思巧妙。利用涡轮和蜗杆进行减速，有利于减小机械磨损延长使用寿命。而且本发明提出的带遥控启动功能的半自动自行车锁的上锁与解锁都是用遥控器控制，而遥控器与遥控电路板实现唯一对应，即每一个锁只有一个遥控器能够控制。同时，本发明的机械传动机构设置在锁体内部，并且锁盖与锁体盖合，从而不给窃贼有拆解自行车锁内部结构的机会，因此可大大提高防盗性能和该自行车锁的安全可靠性。

更具体地说，所述锁体设置有环形部，齿条安装在环形部上；两个所述限位开关感应器分别设置在环形部上；所述锁体的环形部宽度大于自行车轮胎的宽度。本发明的齿条和齿轮是用高强度轻质材料制成。

所述锁体设置有快拆结构，所述锁体通过快拆结构安装在自行车上。该快拆结构采用铝合金制成，其使得自行车锁安装和拆卸都非常方便，进一步提高自行车锁的实用性和便利性。

所述遥控器与遥控模块通过单片机及电磁波信号连接。本发明的最大通信距离为50米。

所述电源为可充式电源，位于放置电源处的锁体上设置有充电插孔。本发明采用可充式电源使用寿命相对较长，是一个集储电、升压、充电管理于一体的便携式设备，可提高自行车锁使用的便利性。

所述齿条上端面设置有导向销，所述锁盖相对于齿条处开设有导向槽，导向销伸入导向槽；当齿条与齿轮啮合转动时，导向销在导向槽内运动。导向销和导向槽的设计可提高自行车锁上锁或解锁的稳定性，也便于车主的对其工作的观察。

所述锁体与锁盖通过防拆螺丝密封连接。本发明的锁体和锁盖由高强度轻质材料制成，两者采用防拆螺丝密封连接可提高自行车锁的防盗性能和安全可靠性能。

本发明还包括设置在锁体内部的蜂鸣器和与遥控器信号连接的震动报警模块；所述震动报警模块设置在遥控电路板上并与蜂鸣器信号连接，实现自行车锁受到震动时，震动报警模块控制蜂鸣器报警；所述蜂鸣器和震动报警模块均与电源电连接。本发明基于单片机设计能够与遥控模块串行使用的震动报警模块，该震动报警功能是这样实现的：首先由使用者决定是否启动震动报警功能，当通过遥控器启动时，一旦自行车锁受到一定的震动时，若震动幅度超过设定值，蜂鸣器将发出刺耳的警报声以阻止偷盗行为。因此，该设计可进一步提高自行车锁的防盗性能和安全可靠性能。

所述遥控器与震动报警模块通过单片机及电磁波信号连接。本发明的最大通信距离为50米。

本发明还包括与电源电连接的遥感定位模块，所述遥感定位模块设置在遥控电路板上并与遥控器信号连接，实现通过北斗卫星将自行车锁位置信息发送至车主手机中。本发明基于北斗卫星系统设计的遥感定位模块，能实现自行车被定位追踪的功能。在电源充足的情况下，通过遥控器开启，遥感定位模块始终处于待命状态，当发生偷盗事件时，自行车锁被强行打开，这时候将触发卫星定位系统的开关，开启遥感定位模块向车主的手机发出位置信息，从而寻回自行车。而且，该定位功能，也便于车主在自行车密集摆放的地方或光线不好的时候寻找自行车。

本发明的带遥控启动功能的半自动自行车锁结构结实牢固以及防盗性能好，该自行车锁的工作原理是这样的：

1、自行车锁的上锁过程是这样的：按下遥控器的上锁按钮，遥控模块接收到启动信号后启动直流电机工作，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置，再输出到齿轮，齿轮在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形齿条转过一定角度(例如85°)，即齿条顺时针转动；当齿条触动限位开关感应器时，向遥控模块发出上锁停机信号，齿条停止在此位置。

2、自行车锁的解锁过程是这样的：按下遥控器的解锁按钮，遥控模块接收到解锁信号后启动直流电机反转，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置，再输出到齿轮，齿轮在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形齿条反转一定角度(例如85°)，即齿条逆时针转动；当齿条触动另一个限位开关感应器时，向遥控模块发出解锁停机信号，齿条停止在此位置。

3、自行车锁震动报警功能是这样实现的：首先由使用者决定是否启动震动报警功能，当按下遥控器的上锁按钮，一旦自行车锁受到一定的震动时，若震动幅度超过设定值，蜂鸣器将发出刺耳的警报声以阻止偷盗行为。当按下遥控器的解锁按钮时，自行车锁受到剧烈震动的情况，蜂鸣器都不会发出报警的声音。

4、自行车锁的定位功能是这样实现的：按下遥控器的上锁按钮，遥感定位模块始终处于待命状态，当发生偷盗事件时，自行车锁被强行打开，这时候将触发卫星定位系统的开关，开启遥感定位模块记录行车记录，向车主的手机发出位置信息，从而寻回自行车。按下遥控器的上锁按钮，遥感定位模块始终处于待命状态，并记录行车记录，反馈回车主的手机，方便好友共享以及地图查找行车坐标。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明的带遥控启动功能的半自动自行车锁安全可靠性高和防盗性能高，能有效地阻止自行车被盗对个人财产或公有财产带来的损失，从而有利于提高自行车的实用价值和品牌形象。

2、本发明的带遥控启动功能的半自动自行车锁结构结实牢固，能有效实现车锁开启和关闭的智能化，从而可提高自行车锁的便利性和实用性。

3、本发明的自行车锁可实现报警和定位多功能，从而进一步提高该自行车锁的安全可靠性能、智能化和实用性，实现全方位防盗，有利于其大规模的推广和使用。

4、本发明采用电机带动的蜗轮蜗杆的自锁和大减速比的特性，有效地避免车锁易被转开、易损毁、需人工手动、不适用于远程控制等现象，使之比自行车的车锁更为方便、实用。

附图说明

图1是本发明带遥控启动功能的半自动自行车锁的结构示意图(遥控器未图示)；

图2是本发明带遥控启动功能的半自动自行车锁的内部结构示意图；

其中，1为锁体；2为蜂鸣器；3为直流电机；4为蜗轮蜗杆减速装置；5为齿轮；6为弧形齿条；61为导向销；7为快拆结构；8为限位开关感应器；9为电源；10为遥控电路板；101为遥控模块；102为震动报警模块；103为遥感定位模块；11为防拆螺丝孔；12为充电插孔；13为锁盖；131为导向槽。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例

如图1和图2所示，本发明带遥控启动功能的半自动自行车锁，其包括锁体1和盖合于锁体1上的锁盖13；其还包括设置在锁体1内部的机械传动机构和控制机构。其中，机械传动机构包括电源9、与电源9电连接的12v直流电机3、蜗轮蜗杆减速装置4、齿轮5和作为锁杆的弧形齿条6，齿轮5通过蜗轮蜗杆减速装置4与直流电机3连接。

本发明的控制机构包括遥控器、均设置在锁体1内部的限位开关感应器8和遥控电路板10，其中，遥控电路板10上设置有遥控模块101，遥控器与遥控模块101信号连接，遥控模块101用于控制安装有涡轮蜗杆减速装置4的直流电机3带动齿轮5转动，与齿轮啮合的齿条6用于实现上锁或解锁。遥控器与遥控模块101通过单片机及电磁波信号连接，其最大通信距离为50米。而遥控模块101与限位开关感应器8信号连接，实现齿条6触动限位开关感应器8时，遥控模块101控制上锁停机或解锁停机。

本发明的锁体1设置有环形部，齿条6安装在环形部上；两个限位开关感应器8分别设置在环形部上。该锁体1的环形部宽度大于自行车轮胎的宽度。为了使得自行车锁安装和拆卸方便，锁体1设置有快拆结构7，锁体1通过快拆结构7安装在自行车上。该快拆结构7采用铝合金制成，可进一步提高自行车锁的实用性和便利性。本发明的电源9为12v直流可充式电源，位于放置电源9处的锁体1上设置有充电插孔12。

为了提高自行车锁上锁或解锁的稳定性，齿条6上端面设置有导向销61，而锁盖13相对于齿条6处开设有导向槽131，导向销61伸入导向槽131；当齿条6与齿轮5啮合转动时，导向销61在导向槽131内运动。为了提高防盗性能，本发明的锁体1上设置有防拆螺丝孔11，该锁体1与锁盖13通过防拆螺丝与防拆螺丝孔11的连接实现密封连接。本发明的锁体1和锁盖13由高强度轻质材料制成，两者采用防拆螺丝密封连接可提高自行车锁的防盗性能和安全可靠性能。

本发明还包括设置在锁体1内部的蜂鸣器2和与遥控器信号连接的震动报警模块102。该震动报警模块102设置在遥控电路板10上并与蜂鸣器2信号连接，实现自行车锁受到震动时，震动报警模块102控制蜂鸣器2报警，其中，蜂鸣器2和震动报警模块102均与电源9电连接。而遥控器与震动报警模块102通过单片机及电磁波信号连接，其最大通信距离为50米。

本发明还包括与电源9电连接的遥感定位模块103，该遥感定位模块103设置在遥控电路板10上并与遥控器信号连接，实现通过北斗卫星将自行车锁位置信息发送至车主手机中。

本发明的带遥控启动功能的半自动自行车锁结构结实牢固以及防盗性能好，该自行车锁的工作原理是这样的：

1、自行车锁的上锁过程是这样的：按下遥控器的上锁按钮，遥控模块101接收到启动信号后启动直流电机3工作，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置4，再输出到齿轮5，齿轮5在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形齿条6转过一定角度(85°)，即齿条6顺时针转动；当齿条6触动限位开关感应器8时，向遥控模块101发出上锁停机信号，齿条6停止在此位置。

2、自行车锁的解锁过程是这样的：按下遥控器的解锁按钮，遥控模块101接收到解锁信号后启动直流电机3反转，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置4，再输出到齿轮5，齿轮5在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形齿条6反转一定角度(85°)，即齿条6逆时针转动；当齿条6触动另一个限位开关感应器8时，向遥控模块101发出解锁停机信号，齿条6停止在此位置。

3、自行车锁震动报警功能是这样实现的：首先由使用者决定是否启动震动报警功能，当按下遥控器的上锁按钮，一旦自行车锁受到一定的震动时，若震动幅度超过设定值，蜂鸣器2将发出刺耳的警报声以阻止偷盗行为。当按下遥控器的解锁按钮时，自行车锁受到剧烈震动的情况，蜂鸣器2都不会发出报警的声音。

4、自行车锁的定位功能是这样实现的：按下遥控器的上锁按钮，遥感定位模块103始终处于待命状态，当发生偷盗事件时，自行车锁被强行打开，这时候将触发卫星定位系统的开关，开启遥感定位模块103记录行车记录，向车主的手机发出位置信息，从而寻回自行车。按下遥控器的上锁按钮，遥感定位模块103始终处于待命状态，并记录行车记录，反馈回车主的手机，方便好友共享以及地图查找行车坐标。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带遥控启动功能的半自动自行车锁，包括锁体和盖合于锁体上的锁盖，其特征在于：还包括设置在锁体内部的机械传动机构和控制机构；所述机械传动机构包括电源、与电源电连接的直流电机、蜗轮蜗杆减速装置、齿轮和作为锁杆的齿条；所述齿轮通过蜗轮蜗杆减速装置与直流电机连接；

所述控制机构包括遥控器、均设置在锁体内部的限位开关感应器和遥控电路板；所述遥控电路板上设置有遥控模块，遥控器与遥控模块信号连接，遥控模块用于控制安装有涡轮蜗杆减速装置的直流电机带动齿轮转动，与齿轮啮合的齿条用于实现上锁或解锁；所述遥控模块与限位开关感应器信号连接，实现齿条触动限位开关感应器时，遥控模块控制上锁停机或解锁停机；

上锁时，按下遥控器的上锁按钮，遥控模块接收到启动信号后启动直流电机工作，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置，再输出到齿轮，齿轮在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形的齿条转过角度，即齿条顺时针转动；当齿条触动限位开关感应器时，向遥控模块发出上锁停机信号，齿条停止在此位置；

解锁时，按下遥控器的解锁按钮，遥控模块接收到解锁信号后启动直流电机反转，并将扭矩输入到蜗轮蜗杆减速装置，再输出到齿轮，齿轮在输出轴的驱动下通过啮合带动弧形的齿条反转角度，即齿条逆时针转动；当齿条触动另一个限位开关感应器时，向遥控模块发出解锁停机信号，齿条停止在此位置；

还包括设置在锁体内部的蜂鸣器和与遥控器信号连接的震动报警模块；所述震动报警模块设置在遥控电路板上并与蜂鸣器信号连接，实现自行车锁受到震动时，震动报警模块控制蜂鸣器报警；所述蜂鸣器和震动报警模块均与电源电连接；

由使用者决定是否启动震动报警功能，当按下遥控器的上锁按钮，一旦自行车锁受到一定的震动时，若震动幅度超过设定值，蜂鸣器将发出刺耳的警报声以阻止偷盗行为；当按下遥控器的解锁按钮时，自行车锁受到剧烈震动的情况，蜂鸣器都不会发出报警的声音。

2.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述锁体设置有环形部，齿条安装在环形部上；两个所述限位开关感应器分别设置在环形部上；所述锁体的环形部宽度大于自行车轮胎的宽度。

3.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述锁体设置有快拆结构，所述锁体通过快拆结构安装在自行车上。

4.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述遥控器与遥控模块通过单片机及电磁波信号连接。

5.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述电源为可充式电源，位于放置电源处的锁体上设置有充电插孔。

6.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述齿条的上端面设置有导向销，所述锁盖相对于齿条处开设有导向槽，导向销伸入导向槽；当齿条与齿轮啮合转动时，导向销在导向槽内运动。

7.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述锁体与锁盖通过防拆螺丝密封连接。

8.根据权利要求1所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：所述遥控器与震动报警模块通过单片机及电磁波信号连接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的带遥控启动功能的半自动自行车锁，其特征在于：还包括与电源电连接的遥感定位模块，所述遥感定位模块设置在遥控电路板上并与遥控器信号连接，实现通过北斗卫星将自行车锁位置信息发送至车主手机中。