一种可锁死防撞车位锁及方法与流程

本发明涉及一种车位锁，尤其涉及能够任意角度锁死防撞的车位锁及方法。

背景技术：

随着汽车及电动汽车的日益增长，带来的车位问题也日益突出。机动车保有量快速增长，北上广深等大中型城市纷纷也都对机动车的增长采取了限购策略，而车位的增长远远不及车辆的增长，乱停乱放现象非常之多。新能源车需要的充电车位以及分时租赁汽车的固定车位经常会被非新能源车占用，还有新能源车充满电后不离开车位，导致想要充电的车主不能将车停在可充电车位上。

以上带来的车位问题都是由于不能有效的保护车位状态所导致的，所以我们发明了一款既能够保护特殊停车位又能够锁定非正常停放车辆的车位锁。

目前市面上能够见到的车位锁锁都是采用的“软阻挡”的方式，如果将车位锁强行从90°往下推，是能够将锁推至0°的，并且能够将锁保持在0°，将车停到受保护车位上，这种形式的锁不能够将车位的状态进行保护，从而造成违停现象的产生，而且也不能对恶意违停车辆进行惩罚。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可锁死防撞车位锁，其挡臂能够在0-90°时锁死，并在90°时可以防撞，对已经产生违停的车辆进行惩戒。

为了达到上述目的，本发明的可锁死防撞车位锁，包括，控制电路、电池、LED灯及蜂鸣器、电机，以及锁死防撞机构，其中，

所述锁死防撞机构，包括，第一齿轮、第二齿轮、齿轮座、螺杆、螺母、滑块、滑块压板、铰链、主轴，以及挡臂，其中，

所述第一齿轮安装在所述电机上，并与固定在所述齿轮座上的所述第二齿轮配合；

所述螺杆通过所述齿轮座固定在底板上，其一端与第二齿轮为同轴固定连接，另一端与所述螺母咬合；

所述螺母固定在所述滑块上，带动所述滑块做水平运动；

所述滑块压板对所述滑块进行固定；所述铰链与所述滑块为活动连接，与所述主轴为锁死连接；所述主轴与所述挡臂为固定连接。

进一步地，所述铰链，进一步包括第一铰链片、第二铰链片，所述第一铰链片与所述第二铰链片为轴活动连接，所述第一铰链片与所述主轴固定连接；所述第二铰链片与所述滑块为轴活动连接。

进一步地，所述滑块，设置有凸起部和凹入部，在所述第二铰链片拉所述滑块的方向上，所述第一铰链片逆时针旋转，所述凸起部和所述凹入部顶在所述第一铰链片上，使所述挡臂在90°时，具备在前后两个方向上锁死的能力。

进一步地，所述螺杆和所述螺母，负责将所述第二齿轮的垂直于地面方向的动力转化为平行于地面的推力，并通过所述滑块和所述铰链，推动所述主轴，带动所述挡臂控制车位锁的状态；所述螺杆与所述螺母的咬合使车位锁在0-90°任意角度锁死。

为了达到上述目的，本发明的还提供一种可锁死防撞车位锁的锁死防撞方法，包括以下步骤：

控制电路将接收的控制信号转化为驱动电机的电信号输出给电机；

电机通过第一、第二齿轮将合适的扭矩输出给螺杆、螺母；

所述螺杆、螺母将所述电机的转动动力转变为水平移动的直线推力并传送给铰链；

所述铰链带动主轴做圆周运动，使挡臂实现在0-90°角度内任意锁死，同时在90°时能够前后防撞。

本发明的可锁死防撞车位锁及锁死防撞方法，利用控制电路控制电机的顺时针旋转和逆时针旋转，控制车位锁姿态变换，使车位锁在0-90°任意角度锁死，在90°时，具备在前后两个方向上锁死的能力并防撞，对已经产生违停的车辆进行惩戒。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，所有图中并不包含锁体外壳、控制电路、扬声器、LED灯等与本发明结构主体不影响的部分及细节。在附图中：

图1为根据本发明的可锁死防撞车位锁原理框图；

图2为根据本发明的可锁死防撞车位锁的锁死防撞主体结构示意图；

图3为根据本发明的可锁死防撞车位锁防撞结构示意图；

图4为根据本发明的可锁死防撞车位锁锁车示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的可锁死防撞车位锁原理框图，如图1所示，本发明的可锁死防撞车位锁，包括，控制电路101、电池102、LED灯及蜂鸣器103、电机11，以及锁死防撞机构110，其中，

控制电路101，负责将使用者的控制指令转化为电机11能够执行的电讯号，通过电机11，控制整个车位锁的外部状态，用锁的趴下、立起、贴住上方车辆的方式实现对车位的控制，分别达到可泊入、不可泊入以及挂车的状态。控制电路101的接收指令部分使用但不限于使用有线网络、红外、蓝牙、WiFi、ZigBee、NB-IOT、LoRa、蜂窝网络、GSM等技术来接收控制指令。

电池102，为整个车位锁的用电部件提供电能，保证控制电路101、电机11、LED灯及蜂鸣器103等用电部件的电能供给。电池11包含但不限于锂聚合物电池、铅酸蓄电池、干电池、太阳能电池、插电式变压器等形式提供。

电机11，负责整个车位锁变换状态的动力部分，利用电池102为电力来源，利用控制电路101以电源正负切换的方式来控制电机11的顺时针旋转和逆时针旋转，控制锁死防撞主体机构110，达到控制车位锁姿态变换的目的。电机11包含但不限于直接驱动与减速驱动的工作方式。

图2为根据本发明的可锁死防撞车位锁的锁死防撞主体结构示意图，如图2所示，本发明的可锁死防撞车位锁的锁死防撞主体结构，包括，第一齿轮12，第二齿轮13，齿轮座14，螺杆15，螺母16，滑块17，滑块压板18，铰链19，销钉20，卡簧21，主轴22，挡臂23。

电机11的输出端连接着第一齿轮12做圆周运动，通过调节齿比，第一齿轮12与固定在齿轮座14上的第二齿轮13配合，将动力输出为合适的扭矩与转速给螺杆15，第二齿轮13与螺杆15采用同轴的锁死关系，齿轮座14将螺杆15固定在底板上，使螺杆15只能够在原地做轴心旋转运动，而不能移动，螺杆15与螺母16拥有相同的螺纹与螺距进行咬合，由于螺杆15固定位置旋转，螺母16固定在滑块17上，螺母16会在螺杆15的轴心上做水平运动，带动滑块17，为防止滑块17在竖直方向运动，引入了滑块压板18对滑块17进行固定，铰链19的所有连接采用销钉20与卡簧21的结合，与滑块17的连接为活动方式，与主轴22链接的方式是锁死连接，主轴22的角度移动放大为挡臂23的趴下和直立。

本发明由第一齿轮12，第二齿轮13，齿轮座14构成的齿轮组，用于将电机11的动力传导至螺杆部分。齿轮组中包含与电机11的结合的第一齿轮12、与螺杆结合第二齿轮13，第二齿轮13负责动力传输并对作用力进行调节。第二齿轮13将电机产生的动力通过减速齿轮不同的齿比将最合适的速度与扭矩传输给连接螺杆的齿轮。第二齿轮13通过设置不同模数进行复用，能够达到减少摩擦损耗以及节约内部空间的目的。

螺杆15及螺母16，负责将齿轮传递过来垂直于地面方向的动力转化为平行于地面的推力，通过滑块17和铰链19，推动主轴22，带动挡臂23来控制车位锁的整体状态。同时螺杆15与螺母16的咬合也提供了整个车位锁在0-90°任意角度能够锁死的功能，是本发明的核心部件。

滑块17，后部与螺母16相连接，螺杆15与螺母16将动力变更为水平后，滑块17通过前后移动，带动前部与之相连的所述铰链19，推动主轴22旋转，从而控制挡臂23的开合角度。滑块17采用中空金属，滑块内部留有供螺杆活动的去相干镂空。

铰链19，负责连接滑块17与主轴22，与滑块17的相连采用活动式，与主轴22采用固定式，这样就能能够在推动主轴22做绕轴心运动的同时保证滑块17不会在竖直方向运动，同时滑块压板18也会将滑块17限制在水平方向。

主轴22，用于将水平作用来的动力同步分配给挡臂23的两侧，这样就能够保证挡臂23两侧同时抬起或者落下。

挡臂23，作用在于将主轴22圆周角度移动通过杠杆原理，放大为距离的移动，控制主轴22的转动角度，反应在挡臂23上就放大了多倍，用大于一般机动车底盘高度的尺寸，在主轴22与地面成90°时，便会阻挡机动车的驶入；在主轴22与车体底盘接触并保持状态时，便会将车辆挂住。主轴22材料包含但不限于采用焊接、冲压、激光切割等工艺，包含但不限于使用PCABS、尼龙6与钢制材料进行生产组装。

本发明的可锁死防撞车位锁工作过程如下：

控制电路发出上升信号，电机11通电进行顺时针方向的旋转，第一齿轮12和第二齿轮13将运动方向进行变换，由于第二齿轮13与螺杆15的锁死关系，螺杆15也进行逆时针方向的旋转，螺杆15退出螺母16，由于齿轮座14固定的原因，螺杆15在水平方向没有位移，反作用力下，螺母16向前移动，推动滑块17向前方移动，水平方向的力量经过铰链19传导给主轴22进行旋转运动，这期间，滑块压板18控制滑块17不会因为铰链19的活动以及方向落差而在竖直方向上移动，主轴22的绕轴心旋转同步传递给挡臂23的两个脚，挡臂23从0°上升至90°，这就是整个车位锁的锁臂上升过程。

反之，电机11通过逆时针方向的旋转，第一齿轮12与第二齿轮13变换方向，螺杆15顺时针旋转，螺母16向后移动，拖拽滑块17运动，带动主轴22向后方旋转，挡臂23则会从上到下运动，这就是整个车位锁锁臂下降的过程。

图3为根据本发明的可锁死防撞车位锁防撞结构示意图，如图3所示，本发明的可锁死防撞车位锁防撞结构，包含，齿轮座14，螺杆15，螺母16，滑块17，压板18，铰链19，其中，

铰链19进一步包括第一铰链片191、第二铰链片192；第一铰链片191与第二铰链片192为轴活动连接，第一铰链片191与主轴22固定连接；第二铰链片192与滑块17为轴活动连接。

当车位锁的挡臂在90°时，第一铰链片191为如图角度，向前或向后防撞均为轴的顺时针或逆时针方向受力，带动第一铰链片191顺时针或逆时针旋转，即带动第二铰链片192向前或向后运动。第二铰链片192带动滑块17运动。

本发明中的防撞机构双侧防撞，有两种情况：第二铰链片192推滑块17和第二铰链片192拉滑块17。在第二铰链片192推滑块17的过程中，第一铰链片191顺时针旋转，由于齿轮座14是固定在水平面上的，所以螺杆15只会在电机的带动下做轴心旋转运动，不会水平移动位置，螺母16和滑块17在压板18的作用下没有旋转，所以在上述第二铰链片192推滑块17时，螺母16和螺杆15间因为没有旋转，所以会死死咬住，从而受力集中在咬合处与固定在水平面上的齿轮座14上，所以本发明在这个方向上能够锁死。在第二铰链片192拉滑块17的方向上，第一铰链片191逆时针旋转，滑块17的凸起部171和凹入部172都会顶在第一铰链片191上，第一铰链片191还有逆时针旋转的趋势，在凸起部172与凹入部171部分均有竖直方向的应力，滑块17有竖直方向向上运动的趋势，压板18固定在水平面上，牢牢的将滑块17压在水平面上，从而抵消了来自竖直方向的受力，所以本发明在90°时，具备在前后两个方向上锁死的能力。

图4为根据本发明的可锁死防撞车位锁锁车示意图，如图4所示，本发明的可锁死防撞车位锁，当有违停车辆停入安装有本发明的车位时，通过发送指令给控制电路的方式对该违停车辆进行惩罚，将锁臂23牢牢贴在违停车辆的底盘24上，进行车车位锁锁车。由于机动车底有含有如邮箱/电池/排气/前后悬挂等等组成部件，车辆底盘24并不是一个平整的面，必然会凹凸不平，从而为车位锁锁车提供了可行条件。本发明的锁车功能，就是利用底盘24的凹凸不平进行锁车行为的。同时锁臂23在两个方向上的作用力，都会通过第一铰链片191和第二铰链片192传递给滑块17，竖直方向的力压板18和水平面会进行抵消，水平方向的受力则是通过螺母16和螺杆15之间的螺纹与内丝的咬合进行硬阻挡，同时螺杆15通过齿轮架14锁死在水平面上，从而抵消了来自水平方向上的力。在0-90°间挡臂23传导的力都会在水平方向以及竖直方向抵消，达到上述任意角度锁死的功能，同时带来了任意角度锁车的功能。

本发明提供的这种可锁死车位锁，包含以下步骤：控制电路接收上升、下降、挂车命令后，将控制信号转化为驱动电机的电信号输出给电机，电机通过减速齿轮组与传动齿轮组将合适的扭矩输出给螺杆螺母，螺杆螺母将电机传递过来的转动动力，通过自身的螺纹改变方向为水平移动的直线推力，再经过铰链的自适应方向传递，使主轴做圆周运动，角度的改变经过挡臂的加长与放大，控制出整个车位锁整体对车位的控制。

本发明的重点在于将电机的旋转动力通过螺杆螺母变为水平的推力，来实现0-90°角度内任意锁死的功能；同时在锁呈现90°时能够前后防撞。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。