抗冲击锁具
技术领域
本实用新型涉及锁具设计领域，特别是涉及抗冲击锁具。
背景技术
电动车、自行车已经成为当今社会比较常用的载具，尤其是随着互联网技术的发展，在全国范围内兴起的共享单车、共享助力车等几乎随处可见，与“有桩”的公共自行车相比，这种随时取用和停车的“无桩”共享单车给用户带来了极大便利。
为了防止车辆所包含的部件被盗取，需要在载具所包含的部件如坐椅、电源保护盖上安装车锁。这些车锁大多不具有保险装置，当意外承受侧向力时，开锁片很容易会被冲开，导致锁板被打开；甚至利用细长尖硬的物体穿过车辆坐垫与车架间的缝隙即可轻易捅开开锁片，锁板被打开后导致其保护的物品被盗。为了解决这个问题，可以在车锁上加装防护装置，然而，目前采用的防护装置大多结构复杂、防护稳定性差，同时也增加了整车的制造成本。
实用新型内容
基于此，有必要针对传统锁板容易受外力冲击锁闭失效、防护稳定性不好的问题，提供一种抗冲击锁具。
一种抗冲击锁具，包括：
锁底板；
锁舌部件，所述锁舌部件可转动地设置在所述锁底板上，且所述锁舌部件上设有卡槽；
锁定部件，所述锁定部件可转动地设置在所述锁底板上，且所述锁定部件上设有卡钩和限位体，所述卡钩可卡入所述卡槽从而使所述锁舌部件与所述锁定部件配合保持在锁定状态；
凸轮机构，所述凸轮机构包括同轴设于所述锁底板的凸轮和推动部，所述凸轮的边缘通过接触并顶住所述限位体以限制所述卡钩向远离所述卡槽的方向移动；所述凸轮机构可转动使得所述凸轮的边缘离开所述限位体，同时使得所述推动部驱动所述锁定部件旋转以使所述卡钩向远离所述卡槽的方向移动至与所述卡槽分离。
上述抗冲击锁具，至少具有以下有益的技术效果：
利用凸轮机构实现锁具的开关，锁定部件上设有可与凸轮配合的限位体，当锁舌部件与锁定部件配合保持在锁定状态时，限位体通过与凸轮配合限制锁定部件的自由度，从而限制卡钩向远离卡槽的方向移动，保证卡钩与卡槽可以牢固配合在锁定状态，即使受到侧面的冲击或用细长坚硬物体拨动锁定部件也不能解除凸轮机构对锁定部件的限制，从而能够避免锁具在关锁状态下因受到侧面冲击或被人恶意用东西拨动打开，具有防冲击和防盗的功能，有效地提高了锁具的防护能力。在需要开锁时，可驱动凸轮机构使得凸轮的边缘离开限位体，同时凸轮机构使得推动部驱动锁定部件旋转以使卡钩与卡槽分离实现开锁，关锁时再继续沿同一方向驱动凸轮机构使得所述凸轮的边缘与限位体接触从而限制卡钩向远离卡槽的方向移动，保证卡钩与卡槽可以牢固配合在锁定状态，整体上利用简单的设置和凸轮机构的单向旋转实现了开关锁的功能。
本实用新型整体结构不复杂，不会增加整车的制造成本，且操作上较为简便，防护稳定性好。
在其中一个实施例中，所述锁定部件包括锁定板和第一回弹体，所述锁定板可回转地设于所述锁底板表面，所述第一回弹体将所述锁定板与所述锁底板相连以提供使所述卡钩向靠近所述卡槽的方向移动的回弹力。
在其中一个实施例中，所述第一回弹体包括第一扭簧，所述第一扭簧与所述锁定板共同设于所述锁底板表面的第一安装轴，且所述第一扭簧的一端固定于所述锁底板，另一端抵接所述锁定板。
在其中一个实施例中，所述锁舌部件包括锁舌板和第二回弹体，所述锁舌板可回转地设于所述锁底板表面，所述第二回弹体将所述锁舌板与所述锁底板相连以提供使所述卡槽向远离所述卡钩的方向移动的驱动力。
在其中一个实施例中，所述第二回弹体包括第二扭簧，所述第二扭簧与所述锁舌板共同设于所述锁底板表面的第二安装轴，所述第二扭簧的一端固定于所述锁底板，另一端抵接所述锁舌板。
在其中一个实施例中，所述凸轮的边缘包括大轴距边缘以及小轴距边缘，所述推动部包括推杆，所述大轴距边缘通过与所述限位体接触限制所述卡钩向远离卡槽的方向移动，所述凸轮机构可转动使得所述大轴距边缘离开所述限位体，同时使得推杆推动所述锁定部件旋转以使所述卡钩向远离所述卡槽的方向移动至与所述卡槽分离。
在其中一个实施例中，还包括驱动部件、第一行程开关和第二行程开关，所述驱动部件用于驱动所述凸轮机构回转，所述第二行程开关通过与所述锁舌部件接触以检测所述锁舌部件的锁定状态，所述第一行程开关通过与所述凸轮的大轴距边缘接触以检测所述凸轮机构的行程状态，所述第一行程开关与所述第二行程开关均与所述驱动部件电连接。
在其中一个实施例中，所述驱动部件为步进电机。
在其中一个实施例中，还包括锁压板，覆盖于所述锁底板，且所述锁舌部件、所述锁定部件置于所述锁压板与所述锁底板之间，所述锁压板通过固定件与所述锁底板连接。
在其中一个实施例中，所述固定件包括两个固定螺丝，所述锁定部件安装在所述锁底板表面的第一安装轴上，所述锁舌部件安装在锁底板表面的第二安装轴上，两个所述固定螺丝穿过所述锁压板上的连接孔并分别旋入所述第一安装轴和所述第二安装轴从而使所述锁压板与所述锁底板相连接。
在其中一个实施例中，还包括设于所述锁底板的第一限位部和/或第二限位部，所述第一限位部用于限制所述卡钩向接近所述卡槽的方向过度移动，所述第二限位部用于限制所述卡槽向远离所述卡钩的方向过度移动。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的抗冲击锁具在关锁状态的结构示意图；
图2为图1的防冲击锁具的开锁状态图；
图3为图1的防冲击锁具的爆炸图；
图4为图3的防冲击锁具中凸轮机构的A向视图。
图中：100、锁底板，110、开口，
200、锁舌部件，210、锁舌板，220、第二回弹体，221、第二扭簧，230、第二安装轴，240、第二限位部，201、卡槽，
300、锁定部件，310、锁定板，320、第一回弹体，321、第一扭簧，330、第一安装轴，340、第一限位部，301、卡钩，302、限位体，
400、凸轮机构，410、推动部，411、避空位，412、加强筋，420、凸轮，421、大轴距边缘，422、小轴距边缘，430、固定轴，
500、锁压板，510、连接孔，
600、第一行程开关，
700、第二行程开关。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。
应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1和图2所示，本实用新型一实施例中，提供一种抗冲击锁具，包括锁底板100、锁舌部件200、锁定部件300和凸轮机构400。其中，锁舌部件200可转动地设置在锁底板100上，且锁舌部件200上设有卡槽201；锁定部件300可转动地设置在锁底板100上，且锁定部件300上设有卡钩301和限位体302，卡钩301可卡入卡槽201从而使锁舌部件200与锁定部件300配合保持在锁定状态；凸轮机构400包括同轴设于锁底板100的凸轮420和推动部410，凸轮420的边缘通过与限位体302接触并顶住限位体302以限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动；凸轮机构400可转动使得凸轮420的边缘离开限位体302，同时使得推动部410驱动锁定部件300旋转以使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离。
具体操作说明：以图1中凸轮机构400的逆时针转动本实施例的转动方向。常态下锁具被锁定，开锁时，凸轮机构400转动使得凸轮420的边缘离开锁定部件300的限位体302，同时推动部410驱动锁定部件300转动从而使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离，凸轮机构400停止转动；卡槽201被释放后，锁舌部件200转动使卡槽201远离卡钩301，开锁动作完成，图2所示即为锁具完全打开的状态；
关锁时，参考图2，锁舌部件200转动使卡槽201靠近卡钩301并被卡钩301卡固住，锁舌部件200与锁定部件300配合保持在锁定状态；凸轮机构400沿与开锁过程相一致的方向转动，使得凸轮420的边缘通过与限位体302接触以限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，关锁动作完成，凸轮机构400停止转动，锁具处于图1中的关锁状态。
本实施例中，利用凸轮机构400实现锁具的开关，锁定部件300上设有可与凸轮420配合的限位体302，当锁舌部件200与锁定部件300配合保持在锁定状态时，限位体302通过与凸轮420配合限制锁定部件300的自由度，从而限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，保证卡钩301与卡槽201可以牢固配合在锁定状态，即使受到侧面的冲击或用细长坚硬物体拨动锁定部件300也不能解除凸轮机构400对锁定部件300的限制，从而能够避免锁具在关锁状态下因受到侧面冲击或被人恶意用东西拨动打开，具有防冲击和防盗的功能，有效地提高了锁具的防护能力。在需要开锁时，可驱动凸轮机构400使得凸轮420的边缘离开限位体302，同时凸轮机构400使得推动部410驱动锁定部件300旋转以使卡钩301与卡槽201分离实现开锁，关锁时再继续沿同一方向驱动凸轮机构400使得凸轮420的边缘与限位体302接触从而限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，保证卡钩301与卡槽201可以牢固配合在锁定状态，整体上利用简单的设置和凸轮机构400的单向旋转实现了开关锁的功能。
开锁时需要回转拨动机构带动锁定部件300旋转以使卡钩301向远离卡槽201的方向移动直至卡钩301与卡槽201分离，后续关锁时还需要转动锁定部件300使卡钩301卡固住卡槽201从而使锁舌部件200与锁定部件300配合保持在锁定状态。为此，参考图1，在一些实施例中，锁定部件300包括锁定板310和第一回弹体320，锁定板310可回转地设于锁底板100表面，卡钩301设在锁定板310上，第一回弹体320将锁定板310与锁底板100相连以提供使卡钩301向靠近卡槽201的方向移动的回弹力。通过采用该设置，开锁时回转拨动机构带动锁定板310旋转以使卡钩301与卡槽201分离，开锁后在第一回弹体320的作用下卡钩301向靠近卡槽201的方向回弹，在需要关锁时直接驱动锁舌部件200使锁舌部件200的卡槽201卡入卡钩301中即可实现锁定，不需要手动或单独操作锁定板310使卡钩301向靠近卡槽201的方向移动并卡固住卡槽201，操作更加方便，具体地，当手动关锁时，可按压或推动锁舌部件200朝靠近锁定板310的方向运动直至卡槽201卡入卡钩301中。
优选的，第一回弹体320包括第一扭簧321，第一扭簧321与锁定板310共同设于锁底板100表面的第一安装轴330，且第一扭簧321的一端固定于锁底板100，另一端抵接锁定板310。驱动锁定板310旋转使卡钩301与卡槽201分离时，与锁定板310同轴设置的第一扭簧321形变蓄能，当回转拨动机构不再驱动锁定板310时，第一扭簧321中的能量释放并使卡钩301向靠近卡槽201的方向回弹。在其他一些实施例中，第一回弹体320可以是弹簧，弹簧直接将锁定板310与锁底板100相连，锁定板310旋转时弹簧形变蓄能，开锁后直接驱动卡钩301向靠近卡槽201的方向回弹。
可以理解的，在其他一些实施例中，锁定部件300也可以只包含锁定板310，不具有回弹的功能不会影响本实用新型基本功能的正常实现。
开锁时当锁定部件300旋转将卡钩301与卡槽201分离后，还需要转动锁舌部件200以使卡槽201向远离卡钩301的方向移动从而完全打开锁具。为此，参考图1，在一些实施例中，锁舌部件200包括锁舌板210和第二回弹体220，锁舌板210可回转地设于锁底板100表面，卡槽201设于锁舌板210上，第二回弹体220将锁舌板210与锁底板100相连以提供使卡槽201向远离卡钩301的方向移动的驱动力。开锁状态下，当锁定板310旋转使卡钩301与卡槽201分离后，卡槽201被释放，第二回弹体220可提供驱动力使卡槽201向远离卡钩301的方向移动，从而不需要手动操作或单独驱动锁舌板210使卡槽201向远离卡钩301的方向移动。
优选的，第二回弹体220包括第二扭簧221，第二扭簧221与锁舌板210共同设于锁底板100表面的第二安装轴230，第二扭簧221的一端固定于锁底板100上，另一端抵接锁舌板210。当卡槽201与卡钩301配合锁定时，与锁舌板210同轴设置的第二扭簧221形变蓄能，卡槽201被释放后第二扭簧221中的能量释放并驱动锁舌板210旋转，使得卡槽201向远离卡钩301的方向移动。在其他一些实施例中，第二回弹体220可以是弹簧，弹簧直接将锁舌板210与锁底板100相连，锁舌板210旋转时弹簧形变蓄能以提供使卡槽201向远离卡钩301的方向移动的驱动力，开锁时弹簧直接驱动锁舌板210使卡槽201向远离卡钩301的方向移动。
可以理解的，在其他一些实施例中，锁舌部件200也可以只包含锁舌板210，不具有回弹的功能不会影响本实用新型基本功能的正常实现。
参考图1和图2，在一些实施例中，凸轮机构400可绕垂直于锁底板100的固定轴430转动。凸轮420的边缘包括大轴距边缘421以及小轴距边缘422，推动部410包括推杆，大轴距边缘421通过与限位体302接触限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，凸轮机构400可转动使得大轴距边缘421离开限位体302，同时使得推杆推动锁定部件300旋转以使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离。大轴距边缘421与小轴距边缘422分界清晰，有助于锁具在关锁与开锁状态之间快速切换，避免分界不清晰导致开关不顺畅的问题。
在锁定状态下，若推杆与锁定部件300的间距过小很容易意外触碰锁定部件300打开锁具。优选的，参考图4，推杆上设有避空位411，用于在锁定状态时增大推杆与锁定部件300之间的距离，即使出现震动也能够避免推杆与锁定部件300接触意外打开锁具，从而强化了防冲击的功能，防护稳定性更好。
优选的，推动部410上设有如图4所示的加强筋412，用于提升推动部410的结构强度，避免开锁时与锁定部件300之间的接触力过大发生形变。
进一步的，还包括驱动部件、第一行程开关600和第二行程开关700，驱动部件用于驱动凸轮机构400回转，第二行程开关700通过与锁舌部件200接触以检测锁舌部件200的锁定状态，第一行程开关600通过与凸轮420的大轴距边缘421接触以检测凸轮机构400的行程状态，第一行程开关600与第二行程开关700均与驱动部件电连接。
具体的，常态下锁具被锁定，当驱动部件接收到来自外部的解除锁定信号(扫码或其他输入信号)时，驱动部件驱动凸轮机构400转动，使得凸轮420的大轴距边缘421离开锁定部件300的限位体302，同时推动部410驱动锁定部件300转动从而使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离；卡槽201被释放后，锁舌部件200转动并离开第二行程开关700使第二行程开关700断开，第二行程开关700向驱动部件发送开锁信号；驱动部件驱动凸轮机构400继续转动至凸轮420的大轴距边缘421离开第一行程开关600从而使第一行程开关600断开，第一行程开关600向驱动部件发出信号，驱动部件判定开锁动作完成，停止驱动凸轮机构400。
在关锁过程中，按压或推动锁舌部件200，使卡槽201靠近卡钩301并被卡钩301卡固住，锁舌部件200在压下的过程中，会压住第二行程开关700，第二行程开关700接通，驱动部件收到关锁信号；驱动部件驱动凸轮机构400转动至凸轮420的大轴距边缘421接触第一行程开关600使第一行程开关600导通，此时凸轮420的大轴距边缘421同时接触并顶住限位体302从而限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，第一行程开关600导通后向驱动部件发出信号，驱动部件判定关锁动作完成，停止驱动凸轮机构400。
由于驱动部件如电机的转动容易受电压的影响，如果采用时间间隔来控制凸轮机构400的停止旋转时间，可能会存在一定的误差。因此，本实施例驱动部件通过接收第一行程开关600和第二行程开关700的检测信号判断锁舌部件200的锁定状态以及凸轮机构400的行程状态，继而准确调节凸轮机构400的位置状态，实现对开关锁过程的自动控制，控制过程精确可靠；通过凸轮420的大轴距边缘421与第一行程开关600相接触和分离来确定凸轮机构400的停止旋转时间，可以更加精确地控制凸轮机构400的转动。
优选的，驱动部件为步进电机。步进电机可对回转拨动机构的转动行程进行精确控制，保证开锁和关锁到位。当然，在其他一些实施例中，可以采用非步进电机或其他回转驱动件，此处不作限制。
参考图3，在一些实施例中，还包括锁压板500，覆盖于锁底板100，且锁舌部件200、锁定部件300置于锁压板500与锁底板100之间，锁压板500通过固定件与锁底板100连接。锁压板500可与锁底板100配合从两侧包围锁舌部件200、锁定部件300从而对锁舌部件200和锁定部件300进行有效防护，防止外力破坏锁具内部结构。优选的，固定件包括两个固定螺丝，锁定部件300安装在锁底板100表面的第一安装轴330上，锁舌部件200安装在锁底板100表面的第二安装轴230上，两个固定螺丝穿过锁压板500上的连接孔510并分别旋入第一安装轴330和第二安装轴230从而使锁压板500与锁底板100相连接。固定螺丝方便拆卸，能够根据需要实现对锁具的快速安装和拆卸。
参考图1，在一些实施例中，还包括设于锁底板100的第一限位部340和第二限位部240，第一限位部340用于限制卡钩301向接近卡槽201的方向过度移动，第二限位部240用于限制卡槽201向远离卡钩301的方向过度移动。具体的，第一限位部340可以为设在锁底板100上的限位轴，第二限位部240可以为设在锁底板100上的止位块。
参考图3，在一些实施例中，锁底板100上设有开口110，开口110靠近锁舌部件200，用于关锁时置入驱动装置以驱动锁舌部件200转动，使得卡槽201靠近卡钩301。采用该设置方便关锁操作，不需要伸入锁具内部转动锁舌部件200。
本实用新型另一实施例中，提供抗冲击锁具的开关方法，包括开锁过程以及关锁过程，其中：
参考图1，开锁时，转动凸轮机构400，使得凸轮420的边缘离开锁定部件300的限位体302，同时推动部410驱动锁定部件300转动从而使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离，凸轮机构400停止转动；
卡槽201被释放后，转动锁舌部件200使卡槽201远离卡钩301，开锁动作完成，锁具处于图2中的状态；
关锁时，转动锁舌部件200使卡槽201靠近卡钩301；
卡槽201转动至与卡钩301接触并被卡钩301卡住时，锁舌部件200与锁定部件300配合保持在锁定状态；
凸轮机构400沿与开锁过程相一致的方向转动，使得凸轮420的边缘通过与限位体302接触以限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，关锁动作完成，停止转动凸轮机构400，锁具处于图1中的状态。
在一些实施例中，还包括驱动部件、第一行程开关600和第二行程开关700，驱动部件用于驱动凸轮机构400回转，第二行程开关700通过与锁舌部件200接触以检测锁舌部件200的锁定状态，第一行程开关600通过与凸轮420的大轴距边缘421接触以检测凸轮机构400的行程状态，第一行程开关600与第二行程开关700均与驱动部件电连接；在关锁状态下，第一行程开关600与凸轮420的大轴距边缘421接触处于导通状态，第二行程开关700与锁舌部件200接触处于导通状态；
开锁时，驱动部件驱动凸轮机构400转动，使得凸轮420的大轴距边缘421离开锁定部件300的限位体302，同时推动部410驱动锁定部件300转动从而使卡钩301向远离卡槽201的方向移动至与卡槽201分离，
卡槽201被释放后，转动锁舌部件200离开第二行程开关700使第二行程开关700断开，第二行程开关700向驱动部件发送开锁信号；
驱动部件驱动凸轮机构400继续转动至凸轮420的大轴距边缘421离开第一行程开关600从而使第一行程开关600断开，第一行程开关600向驱动部件发出信号，驱动部件判定开锁动作完成，停止驱动凸轮机构400；
关锁时，按压或推动锁舌部件200，使卡槽201靠近卡钩301并被卡钩301卡住，锁舌部件200在压下的过程中，会压住第二行程开关700，第二行程开关700接通，驱动部件收到关锁信号；
驱动部件驱动凸轮机构400转动至凸轮420的大轴距边缘421接触第一行程开关600使第一行程开关600导通，此时凸轮420的大轴距边缘421接触并顶住限位体302从而限制卡钩301向远离卡槽201的方向移动，第一行程开关600导通后向驱动部件发出信号，驱动部件判定关锁动作完成，停止驱动凸轮机构400，锁具处于图1中的状态。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
