一種電動自行車自動鎖車裝置的制作方法

本發明屬于電動自行車防盜的技術領域，尤其涉及一種電動自行車自動鎖車裝置。

背景技術：

隨著時代的進步創新創造技術領域的提高，人們的生活水平的提高，各類產品均趨向于自動化、人性化的方向發展。自1992年以來，我國有了自行研制和生產的電動車產品，通過十幾年的發展，現已初步形成以北京新日、浙江綠源等一大批具有實力和規模的電動自行車生產家，更形成了江蘇錫山、浙江、天津三大產業集聚區。近年來，由于石油價格的不斷攀升和其帶來的大氣污染等環保問題，電動自行車成為人們近途出行主要選擇的交通工具。隨著電動自行車的普及使用，安全防盜成了使用者心中的另一大難題。

市場上的各類電動車鎖大多數都還停留在鎖車輪的掛鎖階段，這類車輪掛鎖屬于單純的機械鎖具，需要在將電動自行車制動駐車后下蹲使用鑰匙手動開、關鎖車輪掛鎖。這種掛鎖在使用時費時、費力，非常不方便；此外，車輪掛鎖的鑰匙很容易丟失，給車主帶來很大的不便。因此，需要設計駐車狀態下自動鎖車裝置。

在現有市場上的電動自行車的供電電路結構為：電動自行車的電池與電源開關連接，所述電源開關與控制器連接，所述控制器與電源鎖連接，所述電源鎖與全車電路連接，電源開關通常安裝于電動自行車的所述電池處，所述電源開關控制全車是否通電，而電源鎖通常安裝于電動自行車的前端，使用者通過鑰匙控制電源鎖的開關，所述電源鎖是安裝于所述控制器上的，所述電源鎖控制全車電路是否通電。在所述電源開關關閉后全車均無供電，而所述電源鎖關閉后，電動自行車的所述電池依舊向所述控制器供電，但是控制器所控制的全車電路無供電。現有的電動自行車駐車狀態下的自動鎖車裝置多數均與電動自行車的供電電路連接，由電動自行車的所述電池為其提供電源。

中國專利CN103318298B一種電動自行車電磁鎖，電動自行車的電池(E)和啟動鑰匙開關(sb)，前輪左減振器筒上設有支架，支架內并排設有上鎖線圈和開鎖線圈，線圈內腔滑動設有銜鐵和鎖條，在前輪右減振器筒上設有鎖眼，啟動鑰匙開關(sb)的常開觸頭依次接常閉觸頭k3’和控制線圈k1、啟動鑰匙開關(sb)的常閉觸頭依次接常閉觸頭k4’和控制線圈k2、銜鐵行程開關的常開觸頭st1接控制線圈k3、鎖條行程開關的常開觸頭st2接控制線圈k4、常開觸頭k1’接開鎖線圈、常開觸頭k2’接上鎖線圈，上述六條支路均與電池(E)的正、負極連接構成電回路。其啟動鑰匙開關關閉后整個電路依舊由電池供電，因此該專利中的啟動鑰匙開關為電源鎖，且該專利的電磁鎖安裝于電動自行車所述電池與所述電源鎖之間。該專利的電磁鎖一直處于供電狀態浪費電能，在整個電動自行車蓄電池耗盡的情況下無法進行自動開鎖及鎖車,且該專利電磁結構復雜，需要額外架設支架安裝電磁鎖，成本高。

中國專利CN103318298B公開了一種電磁鎖，由外殼、線圈、銅套、圓軸、控制器、開關組成，利用控制器控制兩線圈產生的磁性及彈簧的作用下，使兩T型軸運動，再利用兩T型軸上的不銹鋼軸和銅軸與孔的配合實現防盜的作用。本發明特別適用于摩托車、電動車的防盜。該專利結構十分復雜，在鎖定防盜狀態以及解除防盜狀態均需要控制器給線圈接通電源，一直處于供電狀態浪費電能，在整個電動自行車蓄電池耗盡的情況下無法進行自動開鎖及鎖車，且并未公開電磁鎖如何安裝于摩托車或者電動車上進行防盜。

技術實現要素：

本發明為了解決上述問題，克服現有電動自行車車輪掛鎖使用不方便，以及現有自動鎖車裝置結構復雜、需要持續供電浪費電能且在電動自行車蓄電池無電時無法工作的問題，提供一種電動自行車自動鎖車裝置，勿需單獨配置鎖車鑰匙，利用電動自行車的已有電源實現電動自行車自動鎖車裝置在行車過程中處于開鎖狀態，駐車后處于閉鎖狀態。

為了實現上述目的，本發明提供的第一個技術方案：

一種電動自行車自動鎖車裝置，包括外殼，所述外殼內部設置包容空間，所述包容空間內部一端安裝有鎖軸，所述鎖軸一端套裝有彈性元件，另一端為鎖頭，鎖頭可露出外殼；

所述包容空間內部在與所述裝有彈性元件的鎖軸端相配合的位置設有電磁裝置，所述電磁裝置與電動自行車的電源鎖開關連接；所述電磁裝置在打開所述電源鎖開關后通電，電磁力將所述鎖軸向所述電磁裝置方向吸附，從而使所述鎖頭退回到所述外殼內，在關閉所述電源鎖開關后，所述電磁裝置斷電，所述鎖頭在所述彈性元件的作用下伸出外殼，并將電動自行車鎖閉。

進一步的，所述鎖軸的兩側分別設置一擋板，所述擋板對所述鎖軸以及鎖頭進行準確限位，防止其偏離預定位置。

進一步的，電動自行車的所述電源鎖開關與供電回路連接，所述電源鎖開關控制所述供電回路的通斷，所述供電回路包括供電電源與轉換電路，所述轉換電路將所述供電電源的電流轉換為滿足電磁裝置工作使用的電流。

進一步的，所述供電回路包括主供電回路與備用供電回路，所述主供電回路中連接電流傳感器，所述電流傳感器與所述控制器連接，所述電流傳感器用于檢測所述主供電回路中電流信號，并且將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器；所述控制器分別與第一開關連接，所述第一開關用于在主供電回路與備用供電回路之間的切換。

進一步的，所述主供電回路中的所述供電電源采用電動自行車蓄電池，所述備用供電回路中的所述供電電源采用外置電池。

進一步的，所述轉換電路包括依次連接的多諧振蕩電路、振蕩頻率調節電路、升壓電路和整流濾波穩壓電路；所述電動車電池以及外置電池通過所述轉換電路由0.6-1.2A的直流電輸出為滿足電磁開關使用的150A。

進一步的，所述多諧振蕩電路及所述振蕩頻率調節電路由三極管VT1、三極管VT2、電位器RP、電阻R1及電容C1組成；所述多諧振蕩電路及所述振蕩頻率調節電路的負載為升壓變壓器T的初級線圈L1。

進一步的，所述升壓電路及所述整流濾波穩壓電路由所述升壓變壓器T的次級線圈L2、開關二極管D1、電解電容C2、電阻R2、穩壓二極管DW組成；所述升壓變壓器T的次級線圈L2與所述開關二極管D1串聯，所述電解電容C2與所述升壓變壓器T的次級線圈L2及所述開關二極管D1并聯，所述電阻R2與所述穩壓二極管DW串聯后與所述電解電容C2并聯。

本發明提供的第二個技術方案：

一種基于自動鎖車裝置的電動自行車，包括所述的一種電動自行車自動鎖車裝置，所述外殼固定于電動自行車碟剎鉗側表面，所述碟剎鉗側面設置第二通孔，所述碟剎盤與所述第二通孔對應處設置輪盤卡槽；電動自行車自動鎖車裝置的所述電磁裝置在打開所述電源鎖開關后通電，電磁力將所述鎖軸向所述電磁裝置方向吸附，從而使所述鎖頭退回到所述外殼內，在關閉所述電源鎖開關后，所述電磁裝置斷電，所述鎖頭在所述彈性元件的作用下通過所述第一通孔伸出外殼，并且所述第二通孔伸入所述輪盤卡槽將所述碟剎固定，將電動自行車鎖閉。

進一步的，所述輪盤卡槽至少包括兩個弧形卡槽，所述弧形卡槽的圓心為所述碟剎盤的圓心。

所述第一通孔與所述第二通孔的直徑相等，且所述第一通孔與所述第二通孔的直徑大于等于所述鎖軸的直徑；所述弧形卡槽的寬度與所述第二通孔的直徑相等。

本發明的工作原理：

當所述電動自行車蓄電池有電時，打開電動自行車的電源鎖開關接通電動自行車蓄電池時，電動自行車自動鎖車裝置與主供電回路閉合，所述電動自行車蓄電池連接的電流傳感器檢測所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號，并且將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器，所述電流傳感器檢測到的所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號不為0，所述控制器控制第一開關處于打開狀態，即所述電動自行車自動鎖車裝置由所述電動自行車蓄電池供電，所述電動自行車蓄電池的輸出電流經過轉換電路后由0.6-1.2A的直流電輸出為滿足電磁開關使用的150A；電動自行車自動鎖車裝置中的電磁線圈通過后，電磁線圈瞬間產生很大的磁性快速的吸附與鎖軸連接的彈性元件，使彈性元件壓縮帶動鎖軸以及鎖頭由第一通孔處縮進自動鎖車裝置外殼，所述自動鎖車裝置在電動自行車行駛過程中處于開鎖狀態；當電動自行車駐車后關閉電動自行車電源鎖開關，自動鎖車裝置的電磁線圈斷電，鎖軸以及鎖頭在彈性元件的作用下從外殼上的所述第一通孔處彈出，通過碟剎鉗上的所述第二通孔進入碟剎盤上的弧形卡槽鎖住車輪，同時，自動鎖車裝置內的擋板對鎖軸及鎖頭進行準確限位，防止其偏離預定位置，所述自動鎖車裝置在電動自行車駐車狀態時阻止車輪轉動，防止電動車被推行，從而達到防盜的作用。

當所述電動自行車蓄電池電能耗盡時，或者為了省電直接關閉電動自行車位于電池處的電源開關時，所述電動自行車蓄電池連接的電流傳感器檢測所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號為0，將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器，所述控制器控制第一開關處于閉合狀態，即所述自動鎖車裝置與備用供電回路供電，與所述外置電池連接，打開電動自行車電源鎖開關自動鎖車裝置通電，所述自動鎖車裝置在電動自行車行駛過程中處于開鎖狀態；當電動自行車駐車后關閉電動自行車電源鎖開關，所述自動鎖車裝置在電動自行車駐車狀態時斷電阻止車輪轉動，防止電動車被推行，從而達到防盜的作用。

本發明的有益效果：

1、本發明巧妙的應用了電磁裝置的磁性和彈性元件的彈力的特點，將電動自行車自動鎖車裝置安裝于電動自行車的碟剎處，實現了電動自行車的自動開關鎖，在行車狀態下自動鎖車裝置通電，鎖軸及鎖頭受力收縮，電動車自由行駛；在駐車狀態下，自動鎖車裝置斷電，鎖軸及鎖頭在彈性元件作用下伸長彈出固定住碟剎盤，阻止車輪轉動，防止電動車被推行，從而達到防盜的作用。

2、本發明在原有電動自行車蓄電池電路上并聯了備用外置電池，且利用電流傳感器實時檢測所述電動自行車蓄電池是否輸出電流，在電動自行車蓄電池電能耗盡或者為了省電直接關閉電動自行車位于電池處的電源開關時，及時切換外置電池向自動鎖車裝置供電，有效避免了在電動自行車本身電池突然停電或在自行車狀態下無法使用自動鎖車裝置的問題。

3、本發明結構簡單，在本發明鎖定狀態下無需供電，制造及使用成本低，有利于廣泛普及，非常適合當今人們對自動化、智能化產品的需求，省下了人們單獨另外配置掛鎖鑰匙，彎身開鎖的麻煩。

附圖說明

圖1是本發明的自動鎖車裝置內部結構示意圖；

圖2是本發明的整體電路示意圖；

圖3是本發明的轉換電路結構示意圖；

圖4是本發明的輪盤卡槽結構示意圖；

其中，1-電動自行車蓄電池，2-電動自行車電源鎖開關，3-電流傳感器，4-控制器，5-轉換電路，6-自動鎖車裝置，7-外置電池，8-第一開關，9-外殼，10-鐵芯柱，11-電磁線圈，12-復位彈簧，13-鎖軸，14-擋板，15-鎖頭，16-第一通孔，17-碟剎鉗，18-第二通孔，19-碟剎盤，20-輪盤卡槽。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

實施例1：

一種電動自行車自動鎖車裝置，如圖1所示，包括外殼9，所述外殼9內部設置包容空間，所述包容空間內部一端安裝有鎖軸13，所述鎖軸13一端套裝有復位彈簧12，另一端為鎖頭15，鎖頭15可露出外殼；

所述包容空間內部在與所述裝有復位彈簧12的鎖軸13端相配合的位置設有電磁裝置，所述電磁裝置包括鐵芯柱10，所述鐵芯,10上纏繞有電磁線圈11，所述電磁線圈11與電動自行車電源鎖開關2連接；所述電磁線圈11在打開所述電動自行車電源鎖開關2后通電，電磁力將所述鎖軸13向所述電磁裝置方向吸附，從而使所述鎖頭15退回到所述外殼9內，在關閉所述電動自行車電源鎖開關2后，所述電磁線圈11斷電，所述鎖頭15在所述復位彈簧12的作用下伸出外殼9，并將電動自行車鎖閉。

所述外殼9在設置鎖頭15一端的側表面設置第一通孔16，所述鎖頭15通過所述第一通孔16露出外殼9；所述鎖軸13的兩側分別設置一擋板14，所述擋板14對所述鎖軸13以及鎖頭15進行準確限位，防止其偏離預定位置。

實施例2：

一種基于自動鎖車裝置的電動自行車，如圖2所示，包括電動自行車蓄電池1、電動自行車電源鎖開關2、電流傳感器3、控制器4、轉換電路5以及自動鎖車裝置6；所述電動自行車蓄電池1與所述電流傳感器3連接，所述電流傳感器3與所述控制器4連接，所述電流傳感器3用于檢測所述電動自行車蓄電池1的輸出電流信號，并且將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器4；所述控制器4分別與所述轉換電路5以及第一開關8連接，所述第一開關8與外置電池7連接；所述轉換電路5與所述電動自行車電源鎖開關2連接，所述電動自行車電源鎖開關2與所述自動鎖車裝置6連接；所述自動鎖車裝置6固定于碟剎處，所述自動鎖車裝置6在電動自行車行駛過程中處于開鎖狀態，所述自動鎖車裝置6在電動自行車駐車后處于閉鎖狀態將所述碟剎固定。

所述自動鎖車裝置6采用實時例1中的一種電動自行車自動鎖車裝置。

為了保證行車過程中，自動鎖車裝置吸附的可靠性，采用轉換電路5對電動自行車蓄電池1或外置電池7進行變壓。如圖3所示，所述轉換電路包括依次連接的多諧振蕩電路、振蕩頻率調節電路、升壓電路和整流濾波穩壓電路；所述電動車電池以及外置電池通過所述轉換電路由0.6-1.2A的直流電輸出為滿足電磁開關使用的150A。所述多諧振蕩電路及所述振蕩頻率調節電路由三極管VT1、三極管VT2、電位器RP、電阻R1及電容C1組成；所述多諧振蕩電路及所述振蕩頻率調節電路的負載為升壓變壓器T的初級線圈L1。所述升壓電路及所述整流濾波穩壓電路由所述升壓變壓器T的次級線圈L2、開關二極管D1、電解電容C2、電阻R2、穩壓二極管DW組成；所述升壓變壓器T的次級線圈L2與所述開關二極管D1串聯，所述電解電容C2與所述升壓變壓器T的次級線圈L2及所述開關二極管D1并聯，所述電阻R2與所述穩壓二極管DW串聯后與所述電解電容C2并聯。

轉換電路采用三極管VT1以及三極管VT2對電動自行車蓄電池1或外置電池7輸出的電流進行放大，電車電源的電路經過三極管的放大作用提高為高壓直流電源輸出。升壓變壓器T的初級線圈L1是互補多諧振蕩器的負載，次級線圈L2為升壓線圈，輸出較高的脈沖電壓經過開關二極管D1半波整流和電解電容C2濾波后得到高壓直流電，經過限流電阻R2與穩壓二級管DW穩壓后輸出15V穩定直流電壓。

所述自動鎖車裝置6固定于碟剎處，如圖4所示，所述碟剎包括碟剎鉗17與碟剎盤19，所述碟剎鉗17固定于所述碟剎盤19的上部，所述碟剎鉗17側面設置第二通孔18，所述第二通孔18的位置與所述第一通孔16的位置相對應，所述碟剎盤19與所述第二通孔18對應處設置輪盤卡槽20用于鎖住車輪。

在本實施例中，所述輪盤卡槽20包括三個弧形卡槽，所述弧形卡槽的圓心為所述碟剎盤19的圓心。所述第一通孔16與所述第二通孔18的直徑相等，且所述第一通孔16與所述第二通孔18的直徑大于等于所述鎖軸13的直徑。所述弧形卡槽的寬度與所述第二通孔18的直徑相等。

本發明的工作原理：

當所述電動自行車蓄電池有電時，打開電動自行車電源鎖開關接通電動自行車蓄電池時，自動鎖車裝置與電動自行車蓄電池電路閉合，與所述電動自行車蓄電池連接的電流傳感器檢測所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號，并且將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器，所述電流傳感器檢測到的所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號不為0，所述控制器控制第一開關處于打開狀態，即所述自動鎖車裝置由所述電動自行車蓄電池供電，所述電動自行車蓄電池的輸出電流經過轉換電路后由0.6-1.2A的直流電輸出為滿足電磁開關使用的150A；自動鎖車裝置中的電磁線圈通過后，電磁線圈瞬間產生很大的磁性快速的吸附與鎖軸連接的復位彈簧，使復位彈簧壓縮帶動鎖軸以及鎖頭由第一通孔處縮進自動鎖車裝置的外殼，所述自動鎖車裝置在電動自行車行駛過程中處于開鎖狀態；當電動自行車駐車后關閉電動自行車電源鎖開關，自動鎖車裝置的電磁線圈斷電，鎖軸以及鎖頭在復位彈簧的作用下從外殼上的所述第一通孔處彈出，通過碟剎鉗上的所述第二通孔進入碟剎盤上的弧形卡槽鎖住車輪，同時，自動鎖車裝置內的擋板對鎖軸及鎖頭進行準確限位，防止其偏離預定位置，所述自動鎖車裝置在電動自行車駐車狀態時阻止車輪轉動，防止電動車被推行，從而達到防盜的作用。

當所述電動自行車蓄電池電能耗盡時，所述電動自行車蓄電池連接的電流傳感器檢測所述電動自行車蓄電池的輸出電流信號為0，將檢測到的電流信號傳輸至所述控制器，所述控制器控制第一開關處于閉合狀態，即所述自動鎖車裝置由所述外置電池供電，打開電動自行車電源鎖開關，自動鎖車裝置通電，所述自動鎖車裝置在電動自行車行駛過程中處于開鎖狀態；當電動自行車駐車后關閉電動自行車電源鎖開關，所述自動鎖車裝置在電動自行車駐車狀態時斷電阻止車輪轉動，防止電動車被推行，從而達到防盜的作用。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。