一種可鎖死防撞車位鎖及方法與流程

本發明涉及一種車位鎖，尤其涉及能夠任意角度鎖死防撞的車位鎖及方法。

背景技術：

隨著汽車及電動汽車的日益增長，帶來的車位問題也日益突出。機動車保有量快速增長，北上廣深等大中型城市紛紛也都對機動車的增長采取了限購策略，而車位的增長遠遠不及車輛的增長，亂停亂放現象非常之多。新能源車需要的充電車位以及分時租賃汽車的固定車位經常會被非新能源車占用，還有新能源車充滿電后不離開車位，導致想要充電的車主不能將車停在可充電車位上。

以上帶來的車位問題都是由于不能有效的保護車位狀態所導致的，所以我們發明了一款既能夠保護特殊停車位又能夠鎖定非正常停放車輛的車位鎖。

目前市面上能夠見到的車位鎖鎖都是采用的“軟阻擋”的方式，如果將車位鎖強行從90°往下推，是能夠將鎖推至0°的，并且能夠將鎖保持在0°，將車停到受保護車位上，這種形式的鎖不能夠將車位的狀態進行保護，從而造成違停現象的產生，而且也不能對惡意違停車輛進行懲罰。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種可鎖死防撞車位鎖，其擋臂能夠在0-90°時鎖死，并在90°時可以防撞，對已經產生違停的車輛進行懲戒。

為了達到上述目的，本發明的可鎖死防撞車位鎖，包括，控制電路、電池、LED燈及蜂鳴器、電機，以及鎖死防撞機構，其中，

所述鎖死防撞機構，包括，第一齒輪、第二齒輪、齒輪座、螺桿、螺母、滑塊、滑塊壓板、鉸鏈、主軸，以及擋臂，其中，

所述第一齒輪安裝在所述電機上，并與固定在所述齒輪座上的所述第二齒輪配合；

所述螺桿通過所述齒輪座固定在底板上，其一端與第二齒輪為同軸固定連接，另一端與所述螺母咬合；

所述螺母固定在所述滑塊上，帶動所述滑塊做水平運動；

所述滑塊壓板對所述滑塊進行固定；所述鉸鏈與所述滑塊為活動連接，與所述主軸為鎖死連接；所述主軸與所述擋臂為固定連接。

進一步地，所述鉸鏈，進一步包括第一鉸鏈片、第二鉸鏈片，所述第一鉸鏈片與所述第二鉸鏈片為軸活動連接，所述第一鉸鏈片與所述主軸固定連接；所述第二鉸鏈片與所述滑塊為軸活動連接。

進一步地，所述滑塊，設置有凸起部和凹入部，在所述第二鉸鏈片拉所述滑塊的方向上，所述第一鉸鏈片逆時針旋轉，所述凸起部和所述凹入部頂在所述第一鉸鏈片上，使所述擋臂在90°時，具備在前后兩個方向上鎖死的能力。

進一步地，所述螺桿和所述螺母，負責將所述第二齒輪的垂直于地面方向的動力轉化為平行于地面的推力，并通過所述滑塊和所述鉸鏈，推動所述主軸，帶動所述擋臂控制車位鎖的狀態；所述螺桿與所述螺母的咬合使車位鎖在0-90°任意角度鎖死。

為了達到上述目的，本發明的還提供一種可鎖死防撞車位鎖的鎖死防撞方法，包括以下步驟：

控制電路將接收的控制信號轉化為驅動電機的電信號輸出給電機；

電機通過第一、第二齒輪將合適的扭矩輸出給螺桿、螺母；

所述螺桿、螺母將所述電機的轉動動力轉變為水平移動的直線推力并傳送給鉸鏈；

所述鉸鏈帶動主軸做圓周運動，使擋臂實現在0-90°角度內任意鎖死，同時在90°時能夠前后防撞。

本發明的可鎖死防撞車位鎖及鎖死防撞方法，利用控制電路控制電機的順時針旋轉和逆時針旋轉，控制車位鎖姿態變換，使車位鎖在0-90°任意角度鎖死，在90°時，具備在前后兩個方向上鎖死的能力并防撞，對已經產生違停的車輛進行懲戒。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，并與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制，所有圖中并不包含鎖體外殼、控制電路、揚聲器、LED燈等與本發明結構主體不影響的部分及細節。在附圖中：

圖1為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖原理框圖；

圖2為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖的鎖死防撞主體結構示意圖；

圖3為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖防撞結構示意圖；

圖4為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖鎖車示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖原理框圖，如圖1所示，本發明的可鎖死防撞車位鎖，包括，控制電路101、電池102、LED燈及蜂鳴器103、電機11，以及鎖死防撞機構110，其中，

控制電路101，負責將使用者的控制指令轉化為電機11能夠執行的電訊號，通過電機11，控制整個車位鎖的外部狀態，用鎖的趴下、立起、貼住上方車輛的方式實現對車位的控制，分別達到可泊入、不可泊入以及掛車的狀態。控制電路101的接收指令部分使用但不限于使用有線網絡、紅外、藍牙、WiFi、ZigBee、NB-IOT、LoRa、蜂窩網絡、GSM等技術來接收控制指令。

電池102，為整個車位鎖的用電部件提供電能，保證控制電路101、電機11、LED燈及蜂鳴器103等用電部件的電能供給。電池11包含但不限于鋰聚合物電池、鉛酸蓄電池、干電池、太陽能電池、插電式變壓器等形式提供。

電機11，負責整個車位鎖變換狀態的動力部分，利用電池102為電力來源，利用控制電路101以電源正負切換的方式來控制電機11的順時針旋轉和逆時針旋轉，控制鎖死防撞主體機構110，達到控制車位鎖姿態變換的目的。電機11包含但不限于直接驅動與減速驅動的工作方式。

圖2為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖的鎖死防撞主體結構示意圖，如圖2所示，本發明的可鎖死防撞車位鎖的鎖死防撞主體結構，包括，第一齒輪12，第二齒輪13，齒輪座14，螺桿15，螺母16，滑塊17，滑塊壓板18，鉸鏈19，銷釘20，卡簧21，主軸22，擋臂23。

電機11的輸出端連接著第一齒輪12做圓周運動，通過調節齒比，第一齒輪12與固定在齒輪座14上的第二齒輪13配合，將動力輸出為合適的扭矩與轉速給螺桿15，第二齒輪13與螺桿15采用同軸的鎖死關系，齒輪座14將螺桿15固定在底板上，使螺桿15只能夠在原地做軸心旋轉運動，而不能移動，螺桿15與螺母16擁有相同的螺紋與螺距進行咬合，由于螺桿15固定位置旋轉，螺母16固定在滑塊17上，螺母16會在螺桿15的軸心上做水平運動，帶動滑塊17，為防止滑塊17在豎直方向運動，引入了滑塊壓板18對滑塊17進行固定，鉸鏈19的所有連接采用銷釘20與卡簧21的結合，與滑塊17的連接為活動方式，與主軸22鏈接的方式是鎖死連接，主軸22的角度移動放大為擋臂23的趴下和直立。

本發明由第一齒輪12，第二齒輪13，齒輪座14構成的齒輪組，用于將電機11的動力傳導至螺桿部分。齒輪組中包含與電機11的結合的第一齒輪12、與螺桿結合第二齒輪13，第二齒輪13負責動力傳輸并對作用力進行調節。第二齒輪13將電機產生的動力通過減速齒輪不同的齒比將最合適的速度與扭矩傳輸給連接螺桿的齒輪。第二齒輪13通過設置不同模數進行復用，能夠達到減少摩擦損耗以及節約內部空間的目的。

螺桿15及螺母16，負責將齒輪傳遞過來垂直于地面方向的動力轉化為平行于地面的推力，通過滑塊17和鉸鏈19，推動主軸22，帶動擋臂23來控制車位鎖的整體狀態。同時螺桿15與螺母16的咬合也提供了整個車位鎖在0-90°任意角度能夠鎖死的功能，是本發明的核心部件。

滑塊17，后部與螺母16相連接，螺桿15與螺母16將動力變更為水平后，滑塊17通過前后移動，帶動前部與之相連的所述鉸鏈19，推動主軸22旋轉，從而控制擋臂23的開合角度。滑塊17采用中空金屬，滑塊內部留有供螺桿活動的去相干鏤空。

鉸鏈19，負責連接滑塊17與主軸22，與滑塊17的相連采用活動式，與主軸22采用固定式，這樣就能能夠在推動主軸22做繞軸心運動的同時保證滑塊17不會在豎直方向運動，同時滑塊壓板18也會將滑塊17限制在水平方向。

主軸22，用于將水平作用來的動力同步分配給擋臂23的兩側，這樣就能夠保證擋臂23兩側同時抬起或者落下。

擋臂23，作用在于將主軸22圓周角度移動通過杠桿原理，放大為距離的移動，控制主軸22的轉動角度，反應在擋臂23上就放大了多倍，用大于一般機動車底盤高度的尺寸，在主軸22與地面成90°時，便會阻擋機動車的駛入；在主軸22與車體底盤接觸并保持狀態時，便會將車輛掛住。主軸22材料包含但不限于采用焊接、沖壓、激光切割等工藝，包含但不限于使用PCABS、尼龍6與鋼制材料進行生產組裝。

本發明的可鎖死防撞車位鎖工作過程如下：

控制電路發出上升信號，電機11通電進行順時針方向的旋轉，第一齒輪12和第二齒輪13將運動方向進行變換，由于第二齒輪13與螺桿15的鎖死關系，螺桿15也進行逆時針方向的旋轉，螺桿15退出螺母16，由于齒輪座14固定的原因，螺桿15在水平方向沒有位移，反作用力下，螺母16向前移動，推動滑塊17向前方移動，水平方向的力量經過鉸鏈19傳導給主軸22進行旋轉運動，這期間，滑塊壓板18控制滑塊17不會因為鉸鏈19的活動以及方向落差而在豎直方向上移動，主軸22的繞軸心旋轉同步傳遞給擋臂23的兩個腳，擋臂23從0°上升至90°，這就是整個車位鎖的鎖臂上升過程。

反之，電機11通過逆時針方向的旋轉，第一齒輪12與第二齒輪13變換方向，螺桿15順時針旋轉，螺母16向后移動，拖拽滑塊17運動，帶動主軸22向后方旋轉，擋臂23則會從上到下運動，這就是整個車位鎖鎖臂下降的過程。

圖3為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖防撞結構示意圖，如圖3所示，本發明的可鎖死防撞車位鎖防撞結構，包含，齒輪座14，螺桿15，螺母16，滑塊17，壓板18，鉸鏈19，其中，

鉸鏈19進一步包括第一鉸鏈片191、第二鉸鏈片192；第一鉸鏈片191與第二鉸鏈片192為軸活動連接，第一鉸鏈片191與主軸22固定連接；第二鉸鏈片192與滑塊17為軸活動連接。

當車位鎖的擋臂在90°時，第一鉸鏈片191為如圖角度，向前或向后防撞均為軸的順時針或逆時針方向受力，帶動第一鉸鏈片191順時針或逆時針旋轉，即帶動第二鉸鏈片192向前或向后運動。第二鉸鏈片192帶動滑塊17運動。

本發明中的防撞機構雙側防撞，有兩種情況：第二鉸鏈片192推滑塊17和第二鉸鏈片192拉滑塊17。在第二鉸鏈片192推滑塊17的過程中，第一鉸鏈片191順時針旋轉，由于齒輪座14是固定在水平面上的，所以螺桿15只會在電機的帶動下做軸心旋轉運動，不會水平移動位置，螺母16和滑塊17在壓板18的作用下沒有旋轉，所以在上述第二鉸鏈片192推滑塊17時，螺母16和螺桿15間因為沒有旋轉，所以會死死咬住，從而受力集中在咬合處與固定在水平面上的齒輪座14上，所以本發明在這個方向上能夠鎖死。在第二鉸鏈片192拉滑塊17的方向上，第一鉸鏈片191逆時針旋轉，滑塊17的凸起部171和凹入部172都會頂在第一鉸鏈片191上，第一鉸鏈片191還有逆時針旋轉的趨勢，在凸起部172與凹入部171部分均有豎直方向的應力，滑塊17有豎直方向向上運動的趨勢，壓板18固定在水平面上，牢牢的將滑塊17壓在水平面上，從而抵消了來自豎直方向的受力，所以本發明在90°時，具備在前后兩個方向上鎖死的能力。

圖4為根據本發明的可鎖死防撞車位鎖鎖車示意圖，如圖4所示，本發明的可鎖死防撞車位鎖，當有違停車輛停入安裝有本發明的車位時，通過發送指令給控制電路的方式對該違停車輛進行懲罰，將鎖臂23牢牢貼在違停車輛的底盤24上，進行車車位鎖鎖車。由于機動車底有含有如郵箱/電池/排氣/前后懸掛等等組成部件，車輛底盤24并不是一個平整的面，必然會凹凸不平，從而為車位鎖鎖車提供了可行條件。本發明的鎖車功能，就是利用底盤24的凹凸不平進行鎖車行為的。同時鎖臂23在兩個方向上的作用力，都會通過第一鉸鏈片191和第二鉸鏈片192傳遞給滑塊17，豎直方向的力壓板18和水平面會進行抵消，水平方向的受力則是通過螺母16和螺桿15之間的螺紋與內絲的咬合進行硬阻擋，同時螺桿15通過齒輪架14鎖死在水平面上，從而抵消了來自水平方向上的力。在0-90°間擋臂23傳導的力都會在水平方向以及豎直方向抵消，達到上述任意角度鎖死的功能，同時帶來了任意角度鎖車的功能。

本發明提供的這種可鎖死車位鎖，包含以下步驟：控制電路接收上升、下降、掛車命令后，將控制信號轉化為驅動電機的電信號輸出給電機，電機通過減速齒輪組與傳動齒輪組將合適的扭矩輸出給螺桿螺母，螺桿螺母將電機傳遞過來的轉動動力，通過自身的螺紋改變方向為水平移動的直線推力，再經過鉸鏈的自適應方向傳遞，使主軸做圓周運動，角度的改變經過擋臂的加長與放大，控制出整個車位鎖整體對車位的控制。

本發明的重點在于將電機的旋轉動力通過螺桿螺母變為水平的推力，來實現0-90°角度內任意鎖死的功能；同時在鎖呈現90°時能夠前后防撞。

本領域普通技術人員可以理解：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。