电控带保险功能的马蹄形自行车锁技术领域
本发明属于自行车锁领域，更具体而言，本发明涉及一种电控带保险功能的马蹄
形自行车锁。
背景技术
自行车锁起到自行车防盗的作用，市面上在售的自行车锁大多采用传统的机械
锁，开锁时通过钥匙进行打开，而马蹄形自行车锁是通常使用的自行车锁具，马蹄形自行车
锁一般由锁壳、锁环、锁环拉簧、锁体、锁舌等组成，这种车锁的防盗性能并不是太好，窃贼
通过锁孔即可开锁，而且由于锁环是可以自由活动的，在开锁状态下，锁环依旧能够被轻松
地拉到闭锁位置，使用者在使用时存在一定风险。市面上也出现了一些电控的马蹄形车锁，
不过只是通过一级简单的凸轮带动锁舌运动来开锁，在收到外力的情况下很容易打开，并
且没有设置电子保险，用户使用时存在一定风险。
发明内容
本发明提出一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁，该马蹄形自行车锁的防盗性
能更好，能在开锁状态下使用户不能随便锁车、上锁状态下使无法通过外力打开，增加了安
全性和防盗性。
本发明所采用的技术方案是：
一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁，包括马蹄形的上壳和下壳，在所述上壳
和所述下壳内设有锁体和拉环，所述锁体上设有保护盖，在所述上壳和所述下壳的一侧设
有拉片及拉柄，其中：
所述拉环上设有上锁凹槽以及保险凹槽；
所述锁体内含有：
减速电机；
控制模块，安装于所述锁体内并与所述减速电机电性连接，所述控制模块上设有
轻触开关，所述控制模块用于接收和反馈开锁信号、上锁信号；
凸轮机构，与所述减速电机的输出轴连接，所述减速电机驱动所述凸轮机构沿所
述凸轮机构进行轴向运动，所述凸轮机构上设有一级凸轮、二级凸轮、三级凸轮和四级凸
轮；
按键弹片，安装在所述控制模块上并处于所述轻触开关的上方，通过所述按键弹
片的下压使所述轻触开关被按下，所述控制模块发出电信号以控制所述凸轮机构的转动角
度；
上锁锁舌，安装在所述三级凸轮上，所述三级凸轮带动所述上锁锁舌沿所述上锁
凹槽上下运动，所述上锁锁舌上设有沟槽；
保险锁舌，安装在所述四级凸轮上，所述四级凸轮带动所述保险锁舌沿所述保险
凹槽上下运动；
挡板，安装在所述二级凸轮和所述三级凸轮下方，所述挡片的固定端固定在所述
锁体上、所述挡片可沿该固定端轴向转动，所述挡板上设有扭簧，所述扭簧的一个切向脚与
所述挡片相抵、另一个切向脚与所述锁体相抵，所述挡片上设有挂钩，在所述上锁锁舌位于
所述上锁凹槽中时所述挂钩在所述扭簧的作用下与所述沟槽相抵；通过所述二级凸轮转动
将所述挡板下压使所述挂钩脱离沟槽，此时所述上锁锁舌被所述三级凸轮推出上锁凹槽，
所述上锁锁舌将所述挡板压向按键弹片以发出解锁信号。
进一步的，所述三级凸轮与所述四级凸轮在其最大行程处的角度为180°。
进一步的，所述按键弹片上设有弹片短脚和弹片长脚，所述弹片短脚和所述弹片
长脚被按下时所述控制模块会发出电信号以控制所述凸轮机构的转动角度，通过所述凸轮
机构的转动所述一级凸轮会与所述弹片短脚连接或脱离，通过所述上锁锁舌的上下往复运
动使所述挡板与所述弹片长脚连接或脱离。
进一步的，所述上锁锁舌上套有第一弹簧，通过所述三级凸轮转动将所述上锁锁
舌推出上锁凹槽，或通过所述第一弹簧的预压力将所述上锁锁舌压入上锁凹槽。
更进一步的，所述保险锁舌上套设有第二弹簧，通过所述四级凸轮转动将所述保
险锁舌推出保险凹槽，或通过所述第二弹簧的预压力将所述保险锁舌压入保险凹槽。
采用上述技术方案后，本发明的一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁，用于自
行车的防盗上锁，通过减速电机带动凸轮机构，使其内的上锁锁舌和保险锁舌在拉环处在
不同使用状态时能对拉环起到限位作用，在开锁状态下拉环复位开锁完成后保险锁舌能够
掉入拉环上的保险凹槽，在减速电机没有收到上锁信号的情况下拉环被保险锁舌限制在当
前位置不能移动，用户或其他人不能够随便进行锁车动作，增加了使用安全性，而在上锁状
态下，上锁锁舌进入上锁凹槽且被挡片所限制无法通过外力打开，在上锁时使自行车锁的
防盗性增加，如需开锁必须是得到开锁信号后由第二凸轮转动使挡板上的挂钩脱离上锁锁
舌中的沟槽，才能使上锁锁舌脱离限制以便开锁。
附图说明
图1是本发明电控带保险功能的马蹄形自行车锁的整体示意图；
图2是本发明的上锁状态示意图；
图3是本发明的保险状态示意图；
图4是本发明的解除保险示意图；
图5是本发明中凸轮机构的立体示意图；
图6是本发明凸轮机构的另一视角的立体示意图；
图7是本发明中凸轮机构的主视图；
图8是本发明中凸轮机构的右视图；
图9是本发明中按键弹片的立体示意图；
图10是二级凸轮、三级凸轮与按键弹片和挡片的配合截面示意图；
图11是上锁锁舌与挡片、三级凸轮的配合截面示意图；
图12是上锁锁舌的示意图。
图中：1-上壳 2-下壳 3-保护盖 4-锁体 41-减速电机 42-凸轮机构 421-一级凸
轮 422-二级凸轮 423-三级凸轮 424-四级凸轮 43-上锁锁舌 431-沟槽 44-保险锁舌
45-控制模块 46-按键弹片 461-弹片短脚 462-弹片长脚 471-第一弹簧 472-第二弹簧
48-挡片 481-挂钩 49-扭簧 5-拉环 51-拉环槽 52-上锁凹槽 53-保险凹槽6-拉片 7拉柄
8-复位拉簧。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清
楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁，包括马蹄形的上壳1和下壳
2，在上壳1和下壳2内设有锁体4和拉环5，在锁体4上设有保护盖3，保护盖3确保在锁体4内
部的零部件不受外界侵蚀、损坏，提高车锁防护性能，在上壳1和下壳2的一侧设有拉片6及
拉柄7，拉环5上设有拉簧槽51、上锁凹槽52以及保险凹槽53，拉环5和上壳之间安装有复位
拉簧8，复位拉簧8的一端安装在拉簧槽51上、另一端固定在锁体4上，复位拉簧8能够驱动拉
环5使拉环5进行复位动作。
锁体4内安装有减速电机41、凸轮机构42、上锁锁舌43、保险锁舌44、控制模块45、
按键弹片46、挡片48和扭簧49，控制模块45安装在锁体4内的一侧，在控制模块45中设有轻
触开关(轻触开关未在图中标示出来)，在控制模块45上安装按键弹片46，按键弹片46位于
轻触开关的上方，按键弹片46可在凸轮机构42和挡片48的作用下按压轻触开关，使控制模
块45发出电信号以控制减速电机的运行进而控制凸轮机构42的转动角度，按键弹片46上设
有弹片长脚462和弹片短脚461；减速电机41的输出轴与凸轮机构42连接，减速电机41驱动
凸轮机构42沿凸轮机构42进行轴向运动，上锁锁舌43和保险锁舌44安装在凸轮机构42上，
在凸轮机构42的下方安装有挡片48和扭簧49，挡片48的固定端固定在锁体4上、挡片48可沿
该固定端轴向转动，扭簧49的一个切向脚与挡片48相抵、另一个切向脚与锁体4相抵，在挡
片48上设有挂钩481；上锁锁舌43中开设有沟槽431，在上锁锁舌43上套设有第一弹簧471，
保险锁舌44上套设有第二弹簧472；
如图5、图6、图7和图8所示，在本发明中，凸轮机构42上设有一级凸轮421、二级凸
轮422、三级凸轮423和四级凸轮424，挡片48和扭簧49设在二级凸轮422和三级凸轮423的下
方，其中：
一级凸轮421为减速电机41的转动角度控制凸轮，一级凸轮421与按键弹片46上的
弹片短脚461相配合，当凸轮机构42转动到一定角度时一级凸轮421能够与按键弹片46连接
或脱离，按键弹片46压下控制模块45上的轻触开关，可以发出相应的信号，通过按键信号的
上升和下降可以用来确定凸轮机构42的转动角度；
二级凸轮422为上锁锁舌43的限制凸轮，上锁锁舌3在掉入拉环5中的上锁凹槽52
时，二级凸轮422下方的挡片48被扭簧49顶起，挡片48上的挂钩481可以钩住上锁锁舌43的
沟槽431，使得所述上锁锁舌43无法在外力作用下脱离拉环5上的上锁凹槽52，起到上锁保
险作用；
三级凸轮423上安装有上锁锁舌43，三级凸轮423控制上锁锁舌43沿上锁凹槽52上
下往复运动，同时二级凸轮422与三级凸轮423有一个固定角度，只有在减速电机41在某一
方向运动时，二级凸轮422压下挡片48解开上锁锁舌43的保险，上锁锁舌43才可以脱离拉环
5上的上锁凹槽52，起到解锁的作用。同时解锁后，上锁锁舌43下方的凸起处会压下挡片48
到最低的位置，同时挡片48会压下按键弹片46的弹片长脚462，弹片长脚462压下时可以压
下控制模块45上的轻触开关，并发出解锁信号；
四级凸轮424上安装有保险锁舌44，四级凸轮424控制保险锁舌44沿保险凹槽53上
下往复运动。
下面结合图2、图3、图4对本发明的一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁的上锁
动作和开锁动作进行说明：
上锁动作，在上锁前，该自行车锁是处于保险状态的，即保险锁舌44处于拉环5的
保险凹槽53中，收到上锁信号后减速电机41开始转动，减速电机41带动凸轮机构42进行转
动，四级凸轮424顶住保险锁舌44使其沿保险凹槽53向上运动直到脱离保险凹槽53，凸轮机
构42上的一级凸轮421转动到一定角度，当一级凸轮421从压到的按键弹片46上的弹片短脚
461脱离时减速电机41停止转动，通过拉柄7带动拉片6和拉环5，使拉环5处于上锁位置，此
时上锁锁舌43将会在第一弹簧471的作用下掉入拉环5中的上锁凹槽52中，这个时候二级凸
轮422下方的挡片48被扭簧49顶起，挡片48上的挂钩481可以钩住上锁锁舌43上的沟槽431，
使得上锁锁舌43无法在外力作用下脱离拉环5上的上锁凹槽52，起到上锁保险作用。
开锁动作，由上可知，在锁车状态下上锁锁舌43位于上锁凹槽52内、挡片48上的挂
钩481在扭簧49的作用下钩住了上锁锁舌43上的沟槽431，当减速电机41接收到开锁指令
后，减速电机41转动，使凸轮机构42转动180°，挡片48被二级凸轮422压下，挡片48上的挂钩
481脱离上锁锁舌43上的沟槽431，使上锁锁舌43脱离挡片48的限制，凸轮机构42再顺时针
转动时，使上锁锁舌43在三级凸轮423的作用下沿上锁凹槽52向上移动，此时上锁锁舌43被
凸轮机构42上的三级凸轮423顶到上方，相当于上锁锁舌43被打开完成开锁，拉环5在复位
拉簧8的作用下动作，此时保险锁舌44被第二弹簧472顶下而进入预位，当拉环5被复位拉簧
8拉到一定位置开锁完成后保险锁舌44将掉入拉环5上的保险凹槽53，此时拉环5被保险锁
舌44固定完成，用户将不能随便锁车。
本发明的一种电控带保险功能的马蹄形自行车锁能够通过信号控制上锁和开锁，
并使拉环5在开锁状态下和上锁状态下都能得到保险装置的保护，通过减速电机41带动凸
轮机构42，使其内的上锁锁舌43和保险锁舌44在拉环5处在不同使用状态时能对拉环5起到
限位作用，在开锁状态下拉环5复位开锁完成后保险锁舌44能够掉入拉环5上的保险凹槽
53，在减速电机没有收到上锁信号的情况下拉环5被保险锁舌44限制在当前位置不能移动，
用户或其他人不能够随便进行锁车动作，而在上锁状态下，上锁锁舌43进入上锁凹槽52且
被挡片48所限制无法通过外力打开，在上锁时使自行车锁的防盗性增加，保障用户在使用
过程中的安全性。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关
系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明保护内容的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，如果本文中使用了“一级”、“二级”、“第一”、
“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“一级”、“二级”等词语的使用
仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：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
以对前述各实施例所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。