一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁.pdf

本发明提供一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，包括压杆、传动单元、储能单元以及挡臂，其中：所述压杆与所述传动单元相连接，所述传动单元连接有储能单元，所述储能单元连接至所述挡臂；还包括控制部，所述控制部与所述储能单元相连接。本发明的车位锁通过发条盘将储存车辆自重的能量，具有低功耗、节能的优点，而且使用普通干电池可以提供较长的工作时间，电池成本低、更换电池方便。

1.  一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，包括压杆、传动单元、储能单元以及挡臂，其中：
所述压杆与所述传动单元相连接，所述传动单元连接有储能单元，所述储能单元连接至所述挡臂；
还包括控制部，所述控制部与所述储能单元相连接。

2.  根据权利要求1所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述传动单元为齿轮单元，所述齿轮单元包括齿条、第一齿轮、棘轮和第二齿轮，其中：
所述齿条设于压杆的下方，所述齿条下端的齿条齿与第一齿轮相啮合，所述第一齿轮通过第一传动轴连接有所述棘轮，所述棘轮的外轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮通过第二传动轴连接至所述储能单元。

3.  根据权利要求1所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述储能单元包括发条盘和转盘，所述发条盘通过第三传动轴与所述转盘相连接，所述转盘包括内轮和外轮，所述外轮上设有第一锁定孔和第二锁定孔，所述第一锁定孔或所述第二锁定孔与所述控制部相连接，所述外轮通过连杆与所述挡臂相连接。

4.  根据权利要求1所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述控制部包括发送指令的第一单元和通过无线通讯的方式 接收所述第一单元的指令的第二单元，所述第二单元与所述储能单元相连接。

5.  根据权利要求1所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述挡臂包括挡臂杆一和挡臂杆二，所述挡臂杆一的一端与储能单元相连接，所述挡臂杆一的另一端和所述挡臂杆二通过关节点连接，形成折叠杆结构。

6.  根据权利要求2所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述棘轮为单向棘轮，所述单向棘轮的内轮与所述第一传动轴相连接，所述单向棘轮的外轮与所述第二齿轮相啮合。

7.  根据权利要求2所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述压杆与设于所述压杆下方的所述齿条形成T型结构。

8.  根据权利要求3所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述第一锁定孔和所述第二锁定孔沿所述转盘中心对称。

9.  根据权利要求3所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述发条盘上连接有扭力限制器，所述扭力限制器设于所述第二传动轴与所述发条盘之间。

10.  根据权利要求4所述的具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其特征在于，所述第一单元为遥控器，所述第二单元为遥控电磁铁，所述遥控电磁铁上设有挡柱，所述挡柱与所述第一锁定孔或者所述第二锁定 孔匹配相连。

一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁
技术领域
本发明涉及一种车位锁，具体涉及一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁。
背景技术
车位锁是是一种用于防止别人占用自己的车位以及使自己的车随到随停的机械装置，一般安装于停车位中间入口的1/3处。目前的车位锁主要有手动和遥控两种类型；其中：
手动车位锁每次开锁和上锁都需要司机下车手动完成，使用和操作相当不便，遥控车位锁一般需用大容量的额外能源(如铅酸蓄电池或交流电供电)，其驱动方式大都采用液压系统驱动，也有产品采用充气瓶通过高压气体驱动，采用铅酸蓄电池需经常进行充电，且由于自身具有一定的重量，一般比较笨重，因此搬动操作非常不便，采用交流电供电需要专门布置电源线，采用充气瓶则需要经常充气，均在一定程度上存在操作不便、成本较高的不足。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，旨在构建一个新的遥控车位锁的能量供给体系。
本发明采用的技术方案具体为：
一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，包括压杆、传动单元、储能单元以及挡臂，其中：所述压杆与所述传动单元相连接，所述传动单元连接有储能单元，所述储能单元连接至所述挡臂；还包括控制部，所述控制部与所述储能单元相连接。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述传动单元为齿轮单元，所述齿轮单元包括齿条、第一齿轮、棘轮和第二齿轮，其中：所述齿条设于压杆的下方，所述齿条下端的齿条齿与第一齿轮相啮合，所述第一齿轮通过第一传动轴连接有所述棘轮，所述棘轮的外轮与所述第二齿轮相啮合，所述第二齿轮通过第二传动轴连接至所述储能单元。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述储能单元包括发条盘和转盘，所述发条盘通过第三传动轴与所述转盘相连接，所述转盘包括内轮和外轮，所述外轮上设有第一锁定孔和第二锁定孔，所述第一锁定孔或所述第二锁定孔与所述控制部相连接，所述外轮通过连杆与所述挡臂相连接。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述控制部包括发送指令的第一单元和通过无线通讯的方式接收所述第一单元的指令的第二单元，所述第二单元与所述储能单元相连接。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述挡臂包括挡臂杆一和挡臂杆二，所述挡臂杆一的一端与储能单元相连接，所述 挡臂杆一的另一端和所述挡臂杆二通过关节点连接，形成折叠杆结构。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述棘轮为单向棘轮，所述单向棘轮的内轮与所述第一传动轴相连接，所述单向棘轮的外轮与所述第二齿轮相啮合。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述压杆与设于所述压杆下方的所述齿条形成T型结构。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述第一锁定孔和所述第二锁定孔沿所述转盘中心对称。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述发条盘上连接有扭力限制器，所述扭力限制器设于所述第二传动轴与所述发条盘之间。
在上述具有将车辆自重施压储能功能的车位锁中，所述第一单元为遥控器，所述第二单元为遥控电磁铁，所述遥控电磁铁上设有挡柱，所述挡柱与所述第一锁定孔或者所述第二锁定孔匹配相连。
本发明产生的有益效果是：
本发明的车位锁利用车辆自身重量给车位锁施压，并将能量存储到车位锁里，用于车位锁的上锁和开锁操作。通过传动单元(齿轮单元)装置放大了压杆的行程，使得压杆在向下行程的过程中，扭动发条得以充分储能。
本发明的车位锁尤其适用于开放式停车位的场合下，车主保护自己的车位免于被他人抢占。本发明提出的能量供给技术直接利用车辆 自重提供能量，把车辆重量转化为发条能量存储起来用于车位锁的上锁和开锁操作，不需要额外配置大容量能源。本发明的车位锁具有低功耗节能的优点，遥控单元使用2-4节普通干电池即可，提供的工作时间较长，且电池成本低，更换电池方便。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁的装配结构示意图。
图中：
1、压杆2、弹簧3、齿条4、齿条齿5、第一齿轮6、第一传动轴7、棘轮8、第二齿轮9、第二传动轴10、扭力限制器11、发条盘12、第三传动轴13、转盘14、导轨槽15、第一锁定孔16、第二锁定孔17、遥控电磁铁18、挡柱19、连杆20、挡臂。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示的一种具有将车辆自重施压储能功能的车位锁，其低能耗主要体现为：在车位锁所需要的绝大部分能耗由车辆的车轮驶过 压杆时由车身自重施压给压杆，并通过传动单元存储在发条盘里，因此不需要额外的蓄电池或交流电提供能量。主要包括与车轮相接触的压杆1、作为传动单元的齿轮单元(除了齿轮单元，也可以采用其他传动方式如链条传动)、储能单元、由发出指令的第一单元和接收指令的第二单元(本实施例中，第一单元采用遥控器，与其进行无线通讯的第二单元采用遥控电磁铁17，当然，还可以采用其他能实现同样功能的结构形式来替代，也应属于本发明的保护范围之内。)组成的控制部以及执行控制部动作的挡臂20。其中：
齿轮单元的结构具体为：
压杆1与其下方的齿条3形成T型结构。设于齿条3下端的齿条齿4与第一齿轮5为可啮合的连接关系，第一齿轮5通过第一传动轴6连接有棘轮7，棘轮7为单向棘轮，单向棘轮的外轮与第二齿轮8为可啮合的连接关系，第二齿轮8通过第二传动轴9连接有储能单元；
储能单元的结构具体为：
第二传动轴9连接有发条盘11，发条盘11上还连接有扭力限制器10(设于第二传动轴9与发条盘11之间)，发条盘11通过第三传动轴12连接有转盘13，转盘13为由内轮和外轮组成的单向棘轮(与单向棘轮7的组成不同，其外轮边缘上没有轮齿，直接通过连杆19带动挡臂20)，具体地：
外轮上设有导轨槽14，导轨槽14上设有沿转盘13中心对称的用于和遥控电磁铁17上的挡柱18匹配连接的第一锁定孔15和第二锁定孔16，外轮通过连杆19连接折叠杆结构的挡臂20(也可以不设导轨 槽14，锁定孔(15、16)直接设于外轮的轮面上即可)。
本发明的车位锁完成其储能功能的过程具体为：
一、压下压杆1时：
车轮压在压杆1上时，压杆1下行，压杆下方的齿条3通过齿条齿4带动第一齿轮5逆时针转动。第一齿轮5通过第一传动轴6带动单向棘轮7逆时针转动，单向棘轮7带动第二齿轮8顺时针转动。第二齿轮8通过第二传动轴9顺时针通过扭力限制器10带动发条盘11旋转，使发条旋紧，实现通过发条的储能。第三传动轴12跟随发条盘11顺时针转动，带动转盘13的内轮顺时针转动，由于转盘13为单向棘轮，因此转盘13的外轮不会随内轮转动。扭力限制器10的作用是：当发条盘11的发条完全旋紧时，扭力限制器10起过载保护作用，防止扭断发条。
二、弹起压杆1时：
当车轮驶离压杆1时，弹簧2反弹，将压杆1弹回到原位，压杆1带动齿条3上行并脱离第一齿轮5，齿条3在上行过程中带动第一齿轮5顺时针旋转。第一齿轮5通过第一传动轴6带动棘轮7的内轮顺时针转动，由于棘轮7为单向棘轮，因此内轮不会带动外轮转动。
本发明的车位锁完成其上锁/开锁操作的过程具体为：
遥控器给遥控电磁铁17发送遥控信号(指令)，遥控电磁铁17即通电，吸引挡柱18，挡柱18从第二锁定孔16中收回，发条盘11逆时针旋转，通过第三传动轴12带动转盘13的内轮逆时针旋转，内轮带动外轮逆时针旋转，此时的转盘13的外轮可以逆时针旋转，外轮的旋 转通过连杆19牵引挡臂20的左臂(挡臂杆一)下端沿水平方向直线左向运动，挡臂20逐渐放下呈一字形，车辆即可以驶入。转盘13开始旋转后，遥控电磁铁17断电，挡柱18在连接弹簧的作用下伸出，抵压在转盘13的导轨槽14里面。当转盘旋转180°时，第二锁定孔16和第一锁定孔15的位置(功能)互换，第二锁定孔16旋转到原来第一锁定孔15的位置，第一锁定孔15旋转到与挡柱18对应的位置，挡柱18插入到第一锁定孔15中，由于锁止，转盘13不再转动，并进一步通过第三传动轴12使得发条盘11锁止；其中：
连接弹簧的一端固定于电磁铁17，另一端固定于挡柱18。当电磁铁17通电时产生吸力，挡柱18向电磁铁17方向运动，从第一或者第二锁定孔中收回，同时压缩连接弹簧。而当电磁铁17断电时，连接弹簧反弹，推动挡柱18抵在转盘13的导轨槽14中，当第一或者第二锁定孔转到挡柱18的位置时，挡柱18即插入该锁定孔。
再次发出遥控信号时，挡柱18从第一锁定孔15中收回，发条盘11带动转盘13继续旋转180°，第二锁定孔16旋转回到原来的位置(图1中的位置)，挡柱18插入到第二锁定孔16中，锁止转盘13，并进一步锁止发条盘11。(顺时针)旋转过程中，挡臂20的左臂(挡臂杆一)下端沿水平方向直线右向运动，挡臂20逐渐撑起形成三角形，阻止车辆驶入。
遥控车位锁的能源消耗分为两部分：第一部分能量用于推动车位锁的挡臂移动，完成开锁和上锁动作；第二部分能量则用于遥控，启动开锁和上锁动作；而遥控车位锁的绝大部分能量都消耗在第一部分。 本发明的车位锁利用车辆自重施压存储能量到发条盘，利用发条盘驱动车位锁的挡臂移动，第一部分能量消耗全部由车辆自身重量提供，不需要额外能源。而第二部分能量需要非常少，由2～4节普通干电池提供即可。因此本发明的车位锁具有低功耗节能的优点，而且使用普通干电池可以提供较长的工作时间，具有电池成本低、更换电池方便的优点。
为了不影响车辆正常驶入停车位，压杆1不能高出地面太多。本发明的车位锁通过放大行程，即通过压杆向下运动很小的位移，实现卷动发条盘多圈来拧紧发条，从而最大限度地存储能量。传动单元可以实现将行程放大5～15倍，放大倍数即单向棘轮7半径和第二齿轮8半径的比值。如果需要放大更多的倍数，可以通过采用多级齿轮放大(如串联)的方式，如：采用两级放大，每一级放大5倍，两级则可以放大25倍。
假设压杆1高出地面为3cm，当车辆驶过压杆1时，则压杆1向下行程长度为3cm。假设第一齿轮5也是周长为3cm，则压杆1下行过程中可以推动第一齿轮5转动一周。第一齿轮5通过第一传动轴6带动棘轮7转动一周。假设棘轮7的外轮半径为10cm，第二齿轮8的半径为1cm(即半径比为10：1)，则棘轮7转动一周，第二齿轮8可转动十周，第二齿轮8即可通过第二传动轴9拧紧发条盘11十圈。
以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何对本领域 的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换，也均包含在本发明的保护范围之内。