一种驻车锁及车辆的制作方法

1.本发明属于锁技术领域，特别涉及一种驻车锁及车辆。


背景技术：

2.本技术人于2022年10月14日授权了一件实用新型专利，专利号为zl202221962103.2，专利名称为电磁刹车器、刹车电机及电动车辆。该专利具体公开了包括架体、电控伸缩组件、控制组件及刹车件的电磁刹车器，电控伸缩组件安装于架体；控制组件可转动移动安装于架体；刹车件安装于控制组件；电控伸缩组件的伸缩杆对应控制组件设置，以提供驱动力让控制组件转动，以使控制组件直线移动，以带动刹车件与电机的转子结合或分离。电磁刹车器中通过电控伸缩组件驱动控制组件转动，从而通过控制组件将转动运动转换为直线运动，以此来带动刹车件移动，实现刹车件与电机的转子的结合或分离，使得制动、解锁过程更加的平稳顺畅，同时也能更好的确保能对电机进行成功解锁，更好的保障了电机的正常使用。
3.然而，电控伸缩组件的结构相对复杂，具体包括第一电磁铁、第二电磁铁。第一电磁铁安装于架体，且第一电磁铁的伸缩杆对应控制机构设置，以提供驱动力让控制组件正向转动。第二电磁铁安装于架体，且第二电磁铁的伸缩杆对应控制机构设置，以提供驱动力让控制组件反向转动。结构复杂的电控伸缩组件带来制造困难，装配困难，可靠性降低，成本增加的问题，此外电控伸缩组件的开锁解锁还需要控制第一电磁铁和第二电磁铁，增加了控制系统的负担。
4.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供了一种驻车锁，具有结构简单，可靠性高的特点。
6.为解决上述技术问题，本技术提供的一种驻车锁，包括驱动轴、传动机构和锁合机构，所述传动机构具有自锁功能，所述传动机构和锁合机构安装在所述驱动轴上，所述锁合机构具有与所述传动机构锁合的第一状态，在第一状态下实现驻车，还具有与所述传动机构脱离的第二状态，在第二状态下解除驻车，还包括手动操作装置，所述手动操作装置用于在所述锁合机构的第一状态和第二状态相互切换。
7.进一步地，所述传动机构包括蜗轮蜗杆机构、螺旋副机构中的一种或多种。
8.进一步地，所述传动机构为蜗轮蜗杆机构，所述传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和所述蜗杆啮合，所述蜗杆与驱动装置的输出轴连接，所述蜗轮与所述驱动轴连接。
9.进一步地，所述锁合机构包括锁合件和弹性元件以及实现锁合或脱离的锁合结构，所述弹性元件具有预紧力，所述弹性元件使锁合件通过锁合结构与所述传动机构保持锁合。
10.进一步地，所述锁合结构包括第一锁合结构和第二锁合结构，所述第一锁合结构设置在所述锁合件，所述第二锁合结构设置在所述传动机构。
11.进一步地，所述第一锁合结构为设置在所述锁合件上的凸起，所述第二锁合结构为与所述第一锁合结构相适配的凹槽。
12.进一步地，所述手动操作装置包括把手、连接轴以及设置在连接轴的偏心凸块，所述偏心凸块与所述锁合机构联动，所述把手旋转带动连接轴以及偏心凸块旋转使所述锁合机构脱离或结合。
13.进一步地，所述锁合机构设置有环槽，所述偏心凸块与所述环槽相配合。
14.进一步地，所述手动操作装置还设置有定位结构，所述定位结构用于精准定位所述把手的位置。
15.进一步地，所述定位结构包括设置在把手的定位凹槽以及设置在密封盖的定位凸台，所述定位凹槽与所述定位凸台卡合。
16.本技术还提供了一种车辆，包括上述的驻车锁，还包括驱动轮和驱动装置，所述驱动轴的两端分别与所述驱动轮和所述驱动装置连接，所述驱动装置输出扭矩至驱动轴。
17.由上可知，本驻车锁利用具有自锁功能的传动机构，在传动机构没有外部扭矩输入时，通过锁合机构限制驱动轴的旋转运动，起到驻车的作用，防止车辆溜坡以及锁住车辆防止被盗。驻车锁还设置有手动操作装置，用于切换传动机构和锁合机构的锁合状态和脱离状态，在脱离状态下，传动机构不再限制驱动轴的旋转运动，相当于空挡滑行，操作者即可轻松推动电动轮椅。驻车锁应用在车辆时候，只要是驱动装置停止工作后，就立刻进入驻车模式，在行走过程中和驻车模式切换过程时间极短，并且进入驻车模式后，不会消耗电源电量。驻车锁的结构简单，可靠性高，无需额外的电控系统进行控制，可以广泛应用在各种车辆中。
18.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
19.图1为本发明驻车锁应用在车辆的立体图。
20.图2为本发明驻车锁应用在车辆的主视图。
21.图3为图2沿a-a线的剖视图。
22.图4为本发明驻车锁应用在车辆的俯视图。
23.图5为图4沿b-b线的剖视图。
24.图6为本发明驻车锁爆炸图。
25.图7为本发明驻车锁的第一状态（锁合）图。
26.图8为本发明驻车锁的第二状态（脱离）图。
27.图9为本发明手动操作装置的结构示意图。
28.标号说明：1-驱动轮，2-驱动装置，21-输出轴，3-控制盒，31-主体，32-密封盖，321-第一定位凸台，322-第二定位凸台，4-传动机构，41-蜗杆，42-蜗轮，421-第二锁合结构，5-锁合机构，51-锁合件，511-环槽，512-第一锁合结构，52-弹性元件，53-挡圈，54-轴套，6-驱动轴，61-第一轴段，62-第二轴段，63-第三轴段，631-限位面，64-卡槽，7-手动操作装置，71-把手，
72-连接轴，73-偏心凸块，74-定位凹槽，8-支架。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.图1示出了本发明驻车锁应用在车辆的立体图，图2示出了本发明驻车锁应用在车辆的主视图，图4示出了本发明驻车锁应用在车辆的俯视图。本发明可以应用在车辆领域，比如电助力自行车、电动轮椅、超市手推车、平板车等。在本实施例中是应用在电动轮椅上。驻车锁能够防止电动轮椅在斜坡上行走突然断电溜坡，以及锁住电动轮椅防止被盗。
34.驻车锁包括驱动轴6、控制盒3、传动机构4和锁合机构5。控制盒3包括主体31以及密封盖32，主体31为下方开口的长方体结构，传动机构4和锁合机构5安装在控制盒3的空腔之内，开口处由密封盖32封闭，使控制盒3具有一定密封性，防止外界的灰尘和水分侵入。驻车锁在应用在电动轮椅上，还包括驱动装置2、驱动轮1以及支架8，驱动装置2的输出轴21直接或间接连接至驱动轴6，驱动轴6与驱动轮1固定连接，其中驱动装置2是动力源，驱动装置2提供扭矩输出到驱动轮1上驱动车辆行走。
35.如图3所示，支架8为用于支承驱动装置2和驱动轮1的结构，设置在驱动装置2和驱动轮1的中间，支架8可以是电动轮椅的底盘，为了更好地展示和避免遮挡其他结构，支架8部分简化处理。支架8、驱动装置2和控制盒3保持固定，驱动轴6、传动机构4和锁合机构5均能绕支架8旋转运动。需要说明的是，控制盒3可以是单独的结构，也可以是支架8的一部分。
36.图6示出了本发明驻车锁爆炸图。如图所示，驱动轴6主要分为三段，从左到右依次为直径逐渐减小的第一轴段61、第二轴段62和第三轴段63，第一轴段61与驱动轮1的中心孔过盈配合，使驱动轴6与驱动轮1同步转动，第二轴段62与两个轴承装配后与支架8的孔装配，使驱动轴6能绕支架8旋转，第三轴段63伸入控制盒3内的空腔，与传动机构4和锁合机构5连接。第三轴段63在锁合机构5安装的位置加工有限位面631，锁合机构5安装在第三轴段63，能够跟随驱动轴6一起旋转且能够沿着驱动轴6的轴线方向滑移。需要说明的是，限位面631并不延伸到第三轴段63的最左侧，原因是此处需要安装传动机构4的蜗轮42，蜗轮42与驱动轴6铰接。
37.传动机构4为具有自锁功能的机构，传动机构4可以是蜗轮蜗杆机构，还可以是螺旋副机构，也可以是两者的组合。螺旋副机构由螺杆、螺母和机架组成，它是将旋转运动转换为直线运动。螺旋副自锁的原理主要是基于摩擦力和角度的关系。当螺纹副受到外部力的作用使得被传递的力的方向与螺旋线的斜面产生了一个锐角时，这个角度就被称为自锁角度。当螺旋副的斜面小于自锁角度时，力的传递方向与螺纹斜面夹角过大，摩擦力不足以抵消力的反向效果导致螺杆会自动锁死，不会发生滑动。
38.在本实施例中，传动机构4为蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构包括蜗轮42和蜗杆41，蜗轮42和蜗杆41啮合，蜗轮42的中心孔套接在驱动轴6的第三轴段63，蜗轮42的轴线和蜗杆41的轴线相互垂直，因此驱动装置2布置在控制盒3的正上方，驱动装置2的输出轴21从竖直方向伸入控制盒3且与蜗杆41固定连接。
39.当蜗杆41的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，蜗轮蜗杆机构具有自锁性，可实现反向自锁，即蜗杆41可以通过其螺旋侧面运动来驱动蜗轮42，但反之亦然，不能通过蜗轮42驱动蜗杆41。蜗轮42齿面与蜗杆41螺纹齿面的接触力较大，而导程角较小，以至于产生的摩擦力阻止了旋转运动。因此，蜗轮蜗杆传动始终由蜗杆41驱动。
40.锁合机构5包括锁合件51、弹性元件52以及实现锁合或脱离的锁合结构。锁合件51的中心开设有贯穿的方孔，方孔配合有轴套54，轴套54的结构与方孔相适配，轴套54的中心开设有与驱动轴6的具有限位面631的第三轴段63的截面相适配的腰形孔，轴套54套接到第三轴段63的外侧，与驱动轴6同步转动。锁合件51套接到轴套54的外侧，锁合件51的方孔的侧壁与轴套54的外周面形成滑动副，并且锁合件51的长度比轴套54的长度短，因此锁合件51即能与驱动轴6同步转动，又能沿着驱动轴6的轴线方向往复直线运动。
41.实际上，轴套54并不是必要的，锁合件51也可以直接加工出与驱动轴6的具有限位面631的第三轴段63的截面相适配的腰形孔，并直接装配再第三轴段63上，之所以设置轴套54，一方面是因为锁合件51的方孔与轴套54具有四个配合平面，若锁合件51直接与第三轴段63配合，只有两个配合平面，前者限位效果更优；另一方面是方便零件加工和装配。
42.第三轴段63的右端还加工有卡槽64，挡圈53安装在卡槽64上，限制其轴向和径向的运动，挡圈53与锁合件51之间安装有弹性元件52，弹性元件52在安装好后具有一定预紧力，这里的预紧力是指弹性元件52处于压缩状态，保持对挡圈53和锁合件51有弹力，即锁合件51在弹力的作用下具有朝向驱动轴6的第二轴段62运动的趋势。
43.锁合机构5包括锁合结构，锁合结构用于使锁合机构5和传动机构4保持锁合，把锁合机构5和传动机构4锁合时定义为第一状态，在第一状态下实现驻车，即锁合状态；把锁合机构5和传动机构4脱离时定义为第二状态，在第二状态下解除，即解除状态。
44.在本实施例中，锁合结构包括第一锁合结构512和第二锁合结构421，其中第一锁合结构512设置在锁合件51上，第二锁合结构421设置在蜗轮42上。具体的，第一锁合结构512为设置在锁合件51侧端面上的凸起，凸起沿着锁合件51的轴线等间距设置有四个。第二锁合结构421为与第一锁合结构512相适配的结构，第二锁合结构421为与第一锁合结构512类似的结构，第二锁合结构421与第一锁合结构512相互错开一定角度，使相邻两凸起之间形成有能够容纳锁合件51侧端面上的凸起的凹槽，使锁合件51在朝向驱动轴6的第二轴段62运动过程中，凸起嵌入凹槽中，使蜗轮42和锁合件51相互锁合。
45.如图7所示，在锁合状态下，驱动装置2的输出轴21将扭矩输入至蜗杆41，蜗杆41带动蜗轮42旋转，蜗轮42带动锁合件51、轴套54以及驱动轴6同步旋转，从而将扭矩输出至驱动轮1，带动电动轮椅前进或后退。在实际运用过程中，电动轮椅存在电源突然损坏或突然断电的状况，此时驱动装置2停止旋转，但锁合结构依然处于锁合状态，此时由于蜗轮蜗杆的自锁效应，蜗轮42不能够旋转，限制了驱动轮1的前进或后退，因此即便电动轮椅停留在斜坡，也不会出现溜车等现象。
46.由此可见，驻车锁只要是驱动装置2停止工作后，就立刻进入驻车模式，在行走过程中和驻车模式切换过程时间极短，并且进入驻车模式后，不会消耗电源电量。驻车锁的结构简单，可靠性高，无需额外的电控系统进行控制，可以广泛应用在各种车辆中。
47.假如在电源损坏或耗尽后，电动轮椅需要运输到维修地点进行维修，驻车模式下电动轮椅难以推动，会存在诸多不方便。因此有必要设置特定装置，通过该装置使锁合机构5和传动机构4脱离，这样就能解除驻车，方便操作者推行电动轮椅。
48.在本实施例中，通过增设手动操作装置7，用于在锁合机构5的第一状态和第二状态相互切换。
49.如图6至图8所示，手动操作装置7具体包括把手71、连接轴72以及设置在连接轴72的偏心凸块73，把手71跟连接轴72相互垂直且固定连接，偏心凸块73设置在连接轴72的的上方，具体结构为底面为正方形的长方体。为了对连接轴72进行定位，在控制盒3的密封盖32设置有竖直向上的套筒，连接轴72套接在套筒上能够绕轴旋转。
50.为了使偏心凸块73与锁合件51联动，在锁合件51的外周面开设有环槽511，连接轴72安装的位置能够使偏心凸块73伸入环槽511内，把手71在与驱动轴6的轴线水平时，当操作者将把手71旋转九十度时至与驱动轴6的轴线垂直，偏心凸块73将同时旋转九十度，那么将带动锁合件51往蜗轮42方向靠近，进入锁合状态，反之，把手71在与驱动轴6的轴线垂直时，操作者将把手71旋转九十度至与驱动轴6的轴线水平，那么偏心凸块73将带动锁合件51往蜗轮42方向远离，第一锁合结构512和第二锁合结构421相互分离进入脱离状态。
51.如图8所示，在脱离状态下，蜗轮42和锁合件51解除同步转动，即蜗轮42不再限制驱动轮1的前进或后退，相当于空挡滑行，操作者即可轻松推动电动轮椅。
52.值得注意的是，手动操作装置7的偏心凸块73是能够与锁合件51相对转动的，只有在切换过程中会发生干涉，原因是偏心凸块73为底面为正方形的长方体，且正方形的边长小于环槽511的槽宽，因此，无论将把手71旋转九十度至与驱动轴6的轴线水平或旋转九十度至与驱动轴6的轴线垂直，偏心凸块73均不会与锁合件51的环槽511干涉，只有在停止状态下，把手71切换过程中会推动环槽511的两侧壁。
53.为了避免电动轮椅在颠簸路段行走把手71自行发生偏转进而造成误解锁，在把手
71和密封盖32之间设置有定位结构，具体的，在把手71和密封盖32相对的一面设置分别设置定位凸台和定位凹槽74，在本实施例中，在把手71的端面设置定位凹槽74，在密封盖32的端面设置定位凸台，定位凹槽74设置有一个，定位凸台设置有两个，包括第一定位凸台321和第二定位凸台322，第一定位凸台321设置在过连接轴72的轴线且与驱动轴6的轴线平行的轴线上，第二定位凸台322设置在过连接轴72的轴线且与驱动轴6的轴线垂直的轴线上。
54.操作者将把手71旋转九十度至与驱动轴6的轴线水平时，把手71的定位凹槽74和密封盖32的第一定位凸台321卡合，操作者将把手71旋转九十度至与驱动轴6的轴线垂直时，把手71的定位凹槽74和密封盖32的第二定位凸台322卡合，通过设置定位结构，实现精准定位把手71的位置，并防止在颠簸路段脱出。
55.需要注意的是，上述的第一定位凸台321和第二定位凸台322设置的位置并不局限于上述两个位置，仅仅是根据把手71与偏心凸块73的相对角度而定的，若把手71与偏心凸块73的相对角度发生变动，第一定位凸台321和第二定位凸台322设置的位置也将视情况发生变动。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
57.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种驻车锁，其特征在于：包括驱动轴(6)、传动机构(4)和锁合机构(5)，所述传动机构(4)具有自锁功能，所述传动机构(4)和锁合机构(5)安装在所述驱动轴(6)上，所述锁合机构(5)具有与所述传动机构(4)锁合的第一状态，在第一状态下实现驻车，还具有与所述传动机构(4)脱离的第二状态，在第二状态下解除驻车，还包括手动操作装置(7)，所述手动操作装置(7)用于在所述锁合机构(5)的第一状态和第二状态相互切换。2.根据权利要求1所述的一种驻车锁，其特征在于，所述传动机构(4)包括蜗轮蜗杆机构、螺旋副机构中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种驻车锁，其特征在于，所述传动机构(4)为蜗轮蜗杆机构，所述传动机构(4)包括蜗轮(42)和蜗杆(41)，所述蜗轮(42)和所述蜗杆(41)啮合，所述蜗杆(41)与驱动装置(2)的输出轴(21)连接，所述蜗轮(42)与所述驱动轴(6)连接。4.根据权利要求1所述的一种驻车锁，其特征在于，所述锁合机构(5)包括锁合件(51)和弹性元件(52)以及实现锁合或脱离的锁合结构，所述弹性元件(52)具有预紧力，所述弹性元件(52)使锁合件(51)通过锁合结构与所述传动机构(4)保持锁合。5.根据权利要求4所述的一种驻车锁，其特征在于，所述锁合结构包括第一锁合结构(512)和第二锁合结构(421)，所述第一锁合结构(512)设置在所述锁合件(51)，所述第二锁合结构(421)设置在所述传动机构(4)。6.根据权利要求5所述的一种驻车锁，其特征在于，所述第一锁合结构(512)为设置在所述锁合件(51)上的凸起，所述第二锁合结构(421)为与所述第一锁合结构(512)相适配的凹槽。7.根据权利要求1所述的一种驻车锁，其特征在于，所述手动操作装置(7)包括把手(71)、连接轴(72)以及设置在连接轴(72)的偏心凸块(73)，所述偏心凸块(73)与所述锁合机构(5)联动，所述把手(71)旋转带动连接轴(72)以及偏心凸块(73)旋转使所述锁合机构(5)脱离或结合。8.根据权利要求7所述的一种驻车锁，其特征在于，所述锁合机构(5)设置有环槽(511)，所述偏心凸块(73)与所述环槽(511)相配合。9.根据权利要求7所述的一种驻车锁，其特征在于，所述手动操作装置(7)还设置有定位结构，所述定位结构用于精准定位所述把手(71)的位置。10.根据权利要求9所述的一种驻车锁，其特征在于，所述定位结构包括设置在把手(71)的定位凹槽(74)以及设置在密封盖(32)的定位凸台，所述定位凹槽(74)与所述定位凸台卡合。11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的驻车锁，还包括驱动轮(1)和驱动装置(2)，所述驱动轴(6)的两端分别与所述驱动轮(1)和所述驱动装置(2)连接，所述驱动装置(2)输出扭矩至驱动轴(6)。

技术总结
本发明属于锁技术领域，特别涉及一种驻车锁及车辆。本驻车锁利用具有自锁功能的传动机构，在传动机构没有外部扭矩输入时，通过锁合机构限制驱动轴的旋转运动，起到驻车的作用，防止车辆溜坡以及锁住车辆防止被盗。驻车锁还设置有手动操作装置，用于切换传动机构和锁合机构的锁合状态和脱离状态，在脱离状态下，传动机构不再限制驱动轴的旋转运动，相当于空挡滑行，操作者即可轻松推动电动轮椅。驻车锁应用在车辆时候，只要是驱动装置停止工作后，就立刻进入驻车模式，在行走过程中和驻车模式切换过程时间极短，并且进入驻车模式后，不会消耗电源电量。驻车锁的结构简单，可靠性高，无需额外的电控系统进行控制，可以广泛应用在各种车辆中。车辆中。车辆中。


技术研发人员：李激初 林杰煌 何煦
受保护的技术使用者：广东洛梵狄智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.13
技术公布日：2023/7/12