共享单车轴锁的制作方法

[0001]
本发明属于作用于链条轮轴上的与自行车构成一体的轴锁装置，特别涉及到一种共享单车轴锁。


背景技术：

[0002]
轴锁，是针对靠人力骑行的共享自行车而研发的车锁。当自行车作为共享单车使用时，后轮车锁存在的意义不单是防盗，还有控制骑行人“骑行交费，不交费无法骑行”的功能。共享单车大量存在导致乱停乱放现象大量存在，城市管理者需要频繁将乱停乱放的单车推行到指定位置、摆放整齐，而共享单车推行是在锁住后轮状态下强行推动的，强行推车很费力，而且强推造成车辆损坏。因此共享单车需要具备“可推不可骑”功能，轴锁的发明就是要解决强行推车的问题，使共享单车具备“锁车不锁轮，可推不可骑”功能，实现此功能的同时不丧失控制骑行人“骑行交费，不交费无法骑行”的功能。而公告号为cn 111284587 a的现有技术在一定程度上解决上述问题，但该专利为本共享单车轴锁专利发明人的第一阶段的思想，错误很多不成熟，不具备实用价值，具体表现为：其“立管126
”ꢀ
是一个空心管腔，将锁车结构设计在管腔和立柱的位置，导致车座高度无法调节，使得原有功能丧失而无法实施；滑动腔内有滚珠，实际很难生产内装配有滚珠的滑动腔，更难安装，也难维护，因为滚珠如果不是固定死的，维护时拔出滑动杆滚珠会掉落，无法取出；电控盒的位置严重影响人的骑行，会刮碰大腿，影响上下车，容易受外力被损坏等。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种结构设计合理的共享单车轴锁，该设计遵循下列原则：1、锁车不锁轮，可推不可骑；2、电耗低，不因增加电耗而缩短充电周期；3、防雨不生锈，延长锁的寿命，更不能影响任何原有功能；4、保留脚蹬原有向后转动功能；5、保留明确的开锁、锁车的动作，不改变骑行人的理解、认知、习惯和体验，锁车更方便，可单手一按了之；6、结构运行可靠；7、生产制造简单，成本低廉；8、采用新锁后单车整体更美观；9、不给骑行人带来不便；10、维修简单，不因采用新锁而增加单车的维护成本。
[0004]
本发明的共享单车轴锁，包括：止动杆滑动腔、电控盒、锁车压柄、止动牙盘、止动杆；所述的止动杆滑动腔的一侧固定在车座立柱后面、止动杆滑动腔的侧面固定有电控盒，止动杆滑动腔顶端设有封堵；车座立柱的底部设有与链条轮盘同轴固定的止动牙盘，止动牙盘的周向表面上设有止动牙；所述的止动杆滑动腔内设有可上下滑动的止动杆，止动杆的底端与止动牙相配合，止动杆上部延长部分为推动杆，推动杆的顶端穿过封堵与锁车压柄通过螺栓固定；在止动杆的上部开有栓槽，栓槽的卡台与横向栓杆的一端相配合、横向栓杆的另一端接触推力弹簧ⅰ，推力弹簧ⅰ的另一端抵于电控盒的内壁上；电控盒内设有转动电机，转动电机的输出轴上的齿轮与横向栓杆表面上的齿条相啮合。
[0005]
作为本发明的进一步改进，封堵和锁车压柄之间的推动杆上套装有推力弹簧ⅱ。
[0006]
作为本发明的进一步改进，锁车压柄和封堵之间通过波纹橡胶防雨套管连接。
[0007]
作为本发明的进一步改进，电控盒内部设有电控系统和一个以上的蓄电池，蓄电池与转动电机和电控系统电性连接，电控系统与转动电机数据连接，电控系统通过无线通讯与共享单车公司的管理平台网络连接。
[0008]
作为本发明的进一步改进，链条轮盘与止动牙盘同步正向转动。
[0009]
作为本发明的进一步改进，在止动杆滑动腔的外壁上设有扫码区。
[0010]
作为本发明的进一步改进，止动杆滑动腔平行位于车座立柱的后面。
[0011]
作为本发明的进一步改进，电控盒位于止动杆滑动腔与后轮之间所夹的三角平面空间内。
[0012]
本发明的共享单车轴锁，是发明人在深入调研与思考后完成的第二阶段的设计思想，即发明人申报的本共享单车专利。以下用简称“现有技术”与“新设计”代表两个阶段的设计思想，来陈述二者之间的巨大差别与本质不同：1、现有技术“立管126”，本申请称“车座立柱”，实是一个空心管腔。车座连接一个立柱，立柱插入管腔，立柱上下滑动，实现车座高矮调节，适应不同身高。
[0013]
现有技术将锁车结构设计在管腔和立柱的位置，导致车座高度无法调节，因原有功能丧失而无法实施。本申请是在车座立柱的后侧面增加一个滑动腔，与车座高度调节功能不发生关系，不丧失原有功能，可以实施。
[0014]
2、现有技术理解为“手机扫码
→
付费
→
开锁
→
骑行”的操作流程是错误的，因而无法实施。实际骑行共享单车时的操作流程是“手机扫码
→
开锁
→
骑行
→
锁车
→
扣费”。
[0015]
骑行人必须做一个明确的锁车动作告知单车平台骑行结束，否则平台将一直视为处于骑行状态，会一直扣费。
[0016]
现有技术无法手动做一个明确的锁车动作，因而无法实施。本申请有锁车压炳，骑行人目视有明确的压柄下降，能听到横向栓杆弹出的机械声响，卡死止动杆，目视压柄不再升起，明确知道结束计费。
[0017]
现有技术没考虑锁车，锁车动作表达结束骑行和计费。骑行人不能锁车，一旦开锁就一直处于开锁的状态，这样的锁不能用在共享单车上以实现控制“骑行交费”功能，而控制交费是共享单车车锁的根本目的，共享单车的车锁不是为了防盗车，而是为了收费。
[0018]
同理，本申请在开锁时，可目视有明显的压柄升起并伴有可听见的弹起机械声响。而现有技术没有这些，骑行人要反复确认已经开锁，确认可以骑行，麻烦至极。
[0019]
3、现有技术的限位槽和限位块，暴露在外，不防雨，雨水沿着缝隙进入后会流入中轴，中轴一旦进水生锈，不但影响锁车功能和寿命，还会影响单车的本来功能，导致中轴骑行摩擦阻力过大。不防水的设计是不能实施的。
[0020]
本申请的所有机械结构完全封闭，最后靠波纹防雨套管实现最后的连接，雨水无法进入，不因雨水进入影响轴锁的寿命，更不影响单车原有中轴的功能。
[0021]
4、现有技术的驻车盘与中轴无相对转动，也就是一体，这导致锁车状态下脚蹬无法向后转动，而实际上自行车的脚蹬无论是骑行还是停放状态，都是可以自由向后转动，可以停留在任意角度的位置，这是任何自行车的原有基本功能。无法转动，脚蹬就必须停留在某个固定角度，自行车原有功能丧失，这样的单车推行起来麻烦，停起来也麻烦，因为脚蹬碍事。
[0022]
本申请不改变原有任何功能。锁车状态下，脚蹬仍可以自由向后转动。向前也可以
转动，只是向前不能满360度转动，脚蹬可以任意角度停放，这样就极大的方便。
[0023]
5、现有技术滑动腔内有滚珠，实际很难生产内装配有滚珠的滑动腔，更难安装，也难维护，因为滚珠如果不是固定死的，维护时拔出滑动杆滚珠会掉落，无法取出。
[0024]
而本申请是全封闭不进水的滑动腔，首次涂油润滑后，腔、杆之间滑动，因为频繁使用，滑动不会受阻。生产、装配，尤其对于维护，没有散件掉落，十分简便。
[0025]
6、现有技术电耗高。共享单车依靠频繁使用、始终联网、电池供电的电控锁工作，电池的有效充电周期是非常重要的指标。否则充电或更换电池的短周期将耗费大量人力成本，单车的维护成本将大增。现有技术即便完善后增加锁车功能，但是开锁、关锁都要耗电，因为没有利用骑车人手动做功的巨大优势。而且锁舌的电动行程要很长，锁舌才能完全插入固定孔。锁舌因为要始终承受人体重量，变形导致阻力增加在所难免，这导致电动功率需求很大。
[0026]
本申请的轴锁，耗电只发生在拉动缩回横向栓杆这一个动作，电动行程可以设计得很短，横向栓杆伸出1厘米即可卡死止动杆升起。所以电动时间极短，只要栓杆离开滑动腔极短的时间，止动杆即可在推力弹簧强大的作用下立即升起，用电即可结束，电动机实际做点动动作即可，不需要持续的转动。锁车靠人力按压做功使止动杆下降露出台阶，横向栓杆靠弹簧自动推出进入滑动腔，不耗电。
[0027]
本申请的电耗，最多只是现有技术的三分之一，也就是说，同样的电池，本申请的充电周期是现有技术的三倍长。本申请和现有的后轮锁的电耗相比，只会低不会高。
[0028]
7、现有技术电控盒的位置严重影响人的骑行，会刮碰大腿，影响上下车，容易受外力被损坏。本申请的电控盒的位置选在车座立柱与后轮之间的空隙，对于一个自行车，这个位置是增加结构所能选择的最佳位置，也是最没用的空间，电控盒放在这个位置，周围结构都是保护结构，最不易被磕碰损坏的位置。这个位置增加一个结构，实际是将原有的后轮锁的结构体积移动到此处，这时整车的重心显得更居中，与后轮锁相比，更美观。因为上下方向有长度空间，电控盒实际生产中可以做成长条状，因为电池怎么摆放均可，不再是难看的方盒子，更加美观。
[0029]
综上，本发明的共享单车轴锁结构设计合理、制造成本低廉、运行简单可靠，电控能耗低、维修简便、防雨防水、使用寿命长，并且不改变原有的用户体验，仍保留有声响、有外力施加的锁车动作，放心确保结束交费，在任何状态下单车的两个轮子都可以自由转动，并且中轴保留原功能；有机械可动部件全密封不外露，防水防生锈。后轮与锁不发生关系，方便维修。轴锁位于车座立柱和后轮之间的空隙，单车整体结构更精巧美观、重心居中；便于操作，用单手手掌按压锁车压柄，与原来的“左手扶车把、右手指滑动”相比，单手按压车辆中心位置的轴锁，无需扶车，可单手锁车，锁车动作更方便、而且动作力量更大。锁车后两轮仍可转动，方便停车人将车辆摆正位置，方便车辆规整人员推行车辆。可见，本申请的设计方案完全达到了上述原则，综合考虑了机械加工、骑行行为、控费流程、原有习惯等所有因素，在此基础上，满足城市管理者及单车维护者的需求。
附图说明
[0030]
图1是本发明共享单车轴锁的结构示意图；图2是本发明共享单车轴锁、链条轮盘与后轮连接的结构示意图；
图3是本发明共享单车轴锁在单车上的安装结构示意图。
具体实施方式
[0031]
本发明的共享单车轴锁，该轴锁22包括止动杆滑动腔1、电控盒2、锁车压柄3、止动牙盘7、止动杆9，本轴锁22固定于车座立柱4后面；所述的止动杆滑动腔1的一侧固定在车座立柱4后面并与车座立柱4平行、止动杆滑动腔1的侧面固定有电控盒2，所述的电控盒2位于止动杆滑动腔1与后轮之间所夹的三角平面空间内，有利于保护电控盒2不被磕碰，且车身更显整洁和重心稳。在止动杆滑动腔1的外壁上设有扫码区21，所述止动杆滑动腔1顶端设有封堵13，封堵13和锁车压柄3之间的推动杆10上套装有推力弹簧ⅱ18，推力弹簧18始终处于压缩状态，下部抵于封堵13，上部抵于锁车压柄3。车座立柱4的底部设有中轴5，中轴5上同轴设有止动牙盘7与链条轮盘6，止动牙盘7与链条轮盘6为一体结构，链条轮盘6与止动牙盘7同步正向转动，即止动牙盘7不转，链条轮盘6就不转，止动牙盘7的周向表面上设有止动牙8；所述的止动杆滑动腔1内设有可上下滑动的止动杆9，止动杆9的底端与止动牙8相配合，止动杆9上部延长部分为推动杆10，推动杆10的顶端穿过封堵13与锁车压柄3通过螺栓固定，锁车压柄3和封堵13之间通过波纹橡胶套管20连接，能够实现封闭防水连接不怕淋雨。在止动杆9的上部开有栓槽19，栓槽19的卡台与横向栓杆11的一端相配合、横向栓杆11的另一端接触推力弹簧ⅰ12，推力弹簧ⅰ12的另一端抵于止动杆滑动腔1的内壁上。电控盒2内固定有转动电机，转动电机的输出轴上的齿轮15与横向栓杆11表面上的齿条14相啮合，所述电控盒2内部设有电控系统16和一个以上的蓄电池17，蓄电池17与转动电机和电控系统16电性连接，电控系统16与转动电机数据连接，电控系统16内含无线发射模块，通过无线通讯与共享单车公司的管理平台网络连接，实现轴锁22与网络连接。
[0032]
本发明的共享单车轴锁处于锁定状态时，止动杆9的底部与止动牙8相配合使止动牙8被卡住，同时链条轮盘6也就被卡住，脚蹬无法正转骑行，但不影响中轴5原有的功能，脚蹬可以反转，使脚蹬可以处于任意角度位置，前后轮同样可以转动可以轻松将单车推到指定位置。用户使用单车时，先通过手机扫描扫码区21上的二维码，扫码后由网络发给电控系统16指令，电控系统16控制转动电机转动并带动齿轮15转动，齿轮15带动横向栓杆11向推力弹簧ⅰ12的方向运动、并压缩推力弹簧ⅰ12，止动杆9此时去除阻挡，在推力弹簧ⅱ18的作用下，迅速向上拉动止动杆9，使止动杆9的底端不再卡住止动牙8，仍可以明显听到电动开锁的声音、看到锁车压柄3的机械上升动作，可实现电动低能耗的快速开锁。开锁状态的保持，依靠推力弹簧ⅱ18的推力实现，推力弹簧ⅱ18始终处于被推压并且提拉止动杆9的状态。
[0033]
当骑行结束锁车时，锁车动作由骑车人单手一次按压完成，单手向下按压锁车压柄3，止动杆9在止动杆滑动腔1内向下滑动，当滑动到栓槽19与横向栓杆11对应时，横向栓杆11因没有阻档，推力弹簧ⅰ12得到释放，在推力弹簧ⅰ12的作用下，将横向栓杆11向栓槽19的方向推动，使得横向栓杆11插于栓槽19内，实现止动杆9保持在底部始终处于卡住止动牙8的状态。锁车压柄3与止动杆滑动腔1的连接处是轴锁22唯一可动部位，而波纹橡胶套管20实现了外观无任何固定件，使故意破坏车锁的难度加大；同时维修时，维修人员需要使用专用工具才能方便地压缩波纹橡胶套管20，露出螺栓后即可卸下锁车压柄3、拔出推力弹簧ⅱ18，随后再卸下封堵13、拔出止动杆9，使得无论安装还是拆卸都简洁方便，节省了维修人员
的时间。
[0034]
本发明的共享单车轴锁，使单车实现“可推不可骑”功能，该轴锁22是加在自行车中轴上，锁车后中轴不转，人力无法骑行，但又具备“锁车状态下，两轮自由转动可推行”的特点，解决强推难、车损大的问题，方便城市管理，并且现有的后轮锁暴露在外，无法防水时间长了极易生锈、使用寿命短。