用于購物推車的止動器的制作方法

專利名稱：用于購物推車的止動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有可轉向車輪的運輸推車。
這種運輸推車由購物中心提供給顧客在一個被允許的區域內使用。
止動器用于防止在該區域外使用運輸推車的可能性。
先有技術
在已知的止動器中，該止動器是通過磁性力來啟動。
一個磁性區位于靠近該被允許區域邊界的地面。在該磁性區上移過 時，J茲性力操縱一個主啟動單元，該單元啟動一個機械過程，然后該 機械過程最終啟動所述止動器。
這個比較弱的磁性力致使該主啟動單元具有一種高度精細的行為。
當然，這個精細的主啟動單元對振動敏感。因此，不利的可能性是即 使在所述被允許區域內正常操作該運輸推車的過程中所發生的振動也 會無意地引起該精細的主啟動元件的運作，并因此而啟動該止動器。
尚未公開的實用新型申請DE 202005002714處理的問題是降低該精細 的主啟動單元對平移震動的敏感性，例如該購物推車碰到障礙物(例 如貨架等)時發生的震動。那里所描述的主啟動單元的重心被選擇為 將其位于旋轉軸上，這樣簡單的平移震動不會產生任何扭矩。
5尚未公開的實用新型申請DE 202005002713處理的問題是該精細的主 啟動單元在該磁性區上移過時已承認是受到操作，但然后再次如此迅 速地返回其起始位置，以致最終要啟動該止動器的機械過程的其余部 分尚未被啟動。
這兩個問題已經由分別的裝置來解決，因此導致增加了部件的復雜 性。
現在還已經發現，在正常操作過程中出現的大量振動類型，例如在不 平的表面上推動該購物推車時產生的振動，會引起一種共振，它繼而 導致在該精細的主啟動單元上產生一個扭矩。
還已經發現，當顧客將位于被允許區域外、因此它的止動器已經啟動 的一輛購物推車送回被允許區域時，該購物推車通常在一側被抬起。 結果，由該磁性區產生的力僅在一個減小的程度上作用在該止動器上。
本發明的披露 技術目的
本發明的一個目的是提供一種止動器，其中的主啟動單元被設計為它 不僅是對個別震動而且是對多種振動類型都不敏感，并且另外具有的 特征是基本上獨立于這些磁性力作用于在該磁性區上移動的主啟動單 元的時間段而可靠地啟動該械過程的其余部分并最終啟動該止動器。
本發明的另 一個目的是將比用于啟動的磁場更弱的磁場用于解除啟 動，以此確保在帶著啟動了的止動器被移回該被允許區域的運輸推車上該止動器被可靠地再次解除啟動，即使該購物推車是在一側被抬 起。
在一個一般化的形式中，該目的可定義為該主啟動單元在很大程度上 不受震顫和振動的影響，但它是非常敏感的并對從外部起作用的由磁 性引起的力可靠地進行反應，并且對從外部作用的、與該止動器的解 除啟動有關的由磁性？ 1起的力更加敏感地進行反應。
技術解決方案
本發明的解決方案提供了為主啟動單元配備反向慣性元件，這些元件 使該啟動單元對震顫和振動不敏感。
此外，為該啟動單元配備了一個響應器，它使該止動器的有意啟動獨 立于在移過該磁性區時磁性力從外部作用的時間段。
導致產生本發明的考慮因素在這種情況下利用了干擾力和啟動力是基 于不同的物理作用這一事實。
這些干擾力由與該啟動單元的所有部件的質量的相互作用所產生，而 這些啟動力由單獨的部件與磁性力的相互作用所產生。
這些干擾力現在作用于該啟動單元的所有部件上，而相比之下磁性力 只作用于該啟動單元的一個部件上。
進一步的考慮因素是基于這樣的想法當一種臨時作用力使兩個物體 彼此相對移動時，即使當該臨時作用力不再存在時，兩個物體隨后通 過一種相互鎖定或力的配合而仍然保持彼此連接。
7這種相互鎖定或力的配合可以通過機械裝置或同樣通過磁性力來產 生。
對于關系到該止動器出于解除啟動的目的對從外部起作用的、由磁性 引起的力特別敏感地進行反應的目的部分，而與此有關的考慮所利用 的發現是在該止動器內部的磁鐵可以影響從外部起作用的磁性力的效 果。
在目前的情況下，這些考慮產生了權利要求和從屬權利要求中限定的 解決方案。
有利的效果
隨機發生的干擾力相互補償，并且不會使該啟動單元產生任何明顯移 動，相比之下有意產生的磁性力明確地作用于啟動單元的這些部件 上，它們旨在被移動從而啟動該止動器。
該啟動單元的這些有意移動的部件在一個限定的時間中保持固定在所 需的位置上，確切地說即使在該止動器不再位于磁性力影響的區域 中。
通過示例方式，這意味著有可能以不同的速度移過一個磁性區，而這 對該止動器的啟動無任何影響。
因此，該止動器的操作很大程度上獨立于有意產生的磁性力作用的時間段。
該止動器內部的機械性過程的一個適當改進導致一旦該止動器被啟 動，該啟動單元就再次返回到起始位置。
8在這個起始位置中，該主啟動單元準備好通過一個再次從外部起作用 的磁性力而再次啟動止動器內部的 一個機械性過程，于是這會導致該 止動器解除啟動。
該止動器的這 一 改進意味著可以通過引起啟動的同 一 磁性力源再次將 已啟動的止動器解除啟動。
這種磁性力源可以任選是源于確定該被允許區域界限的磁性區，或來 源于授權人員(例如超市員工)所使用的一個磁性工具。
這一方面產生的優點是在被允許區域外帶有已啟動的止動器的一個購 物推車一旦經過該磁性區被移回到被允許區域之內，該購物推車就可
以立即讓任何人再次隨意使用而毫無問題。
另 一 方面， 一位授權人員可以使用 一 個無需接觸即可操作的磁性工 具，以一種有利的便捷方式在任何需要的地點將該止動器解除啟動， 從而使退還購物推車顯著地更容易。
由于使用比啟動更弱的磁場來解除啟動，這就可以有利地確保在帶著 啟動了的止動器已經移回到被允許區域中的運輸推車上該止動器被可 靠地再次解除啟動，特別是當該購物推車在一側被提起的情況下。
附圖簡要說明
下文參照多個附圖更加詳細地解釋本發明的一個可能的示例性實施方案。


圖1示出該止動器1一側的一個側視圖，以局部剖面圖的形式示出。
9該止動器1的滾輪2通過轉向軸L連接至一輛購物推車，出于清晰原
因這里沒有示出該購物推車。該滾輪2有一個驅動器2a，其功能將在 稍后詳細說明。
在該止動器內部提供了一個主啟動單元3，它可在一個^f茲場的影響下移動。
該啟動單元3有一個帶有兩個杠桿臂(4a, 4b)的杠桿4，它被設計為可 以圍繞一個旋轉點5旋轉。
一個杠桿臂4a安裝帶有一個配重6，另 一杠桿臂4b在末端有一個擋塊 7。
在該臂4b上的擋塊7將一個球10保持在休止位置。下文將更詳細地 說明該球10的確切的功能。
另 一個杠桿8位于該杠桿臂4a的后面。 一塊永^磁鐵9位于該杠桿8的 末端。該杠桿8被安裝為使其可以圍繞一個旋轉點5a旋轉，這在本示 意圖上看不到，并通過一個齒系統12連接至該杠桿臂4a,這也同樣無 法看到。
該杠桿8和杠桿臂4a之間的齒系統以及一方面物體6的質量和另一方 面永磁鐵9的質量對旋轉加速度和平移加速度的影響具有一種補償作 用。在加速度時發生的圍繞該旋轉點5的杠桿4的動量在很大程度上 被圍繞軸5a的杠桿8的動量所補償。因此，可以防止該啟動單元3的
無意移動。
該配重6是由受永磁鐵9吸引的一種材料構成。該永磁鐵9對配重6的吸引力具有對啟動單元的另一個作用，即衰減
干擾，因為永磁鐵9對配重6產生吸引力。
這種牽引力減少道路區域中金屬部件的可能影響。該配重6和永磁鐵9 之間直接的接近意味著這些磁性力優選地在這兩個部件間起作用。
在沒有該物體6存在的情況下，這就另有可能使永磁鐵6進行一個移 動，作為它與位于車道上的一個金屬部件之間的吸引力的結果，于是 這會導致無意中啟動止動器。這樣的一個金屬部件，例如，是一個檢
修井蓋。
圖2示出啟動元件4已經移動到地面下安裝的一塊磁鐵11之上。
該磁鐵11的極性被安排為使該磁鐵11和永磁鐵9之間產生一個排斥 力。該磁鐵11可以是一個永磁鐵或電磁鐵。
該永磁鐵9和磁鐵11之間的排斥力要足夠強，以克服上述物體6和磁 鐵9之間的吸引力。
該永磁鐵9和磁鐵11之間的這些排斥力導致杠桿8圍繞旋轉點5a按 反時針方向有一些旋轉。
該杠桿8的這種旋轉通過齒系統12造成該杠桿4 (帶有杠桿臂4a和 4b)圍繞軸5的反方向旋轉，從而導致擋塊7被樞轉開，并釋放球 10。
該杠桿4的旋轉導致杠桿臂4a到達一個保持元件，該元件將該杠桿臂 4a固定在該樞轉位置上并因此也將整個啟動單元固定在一個限定的啟 動4立置上。固定該杠桿臂4a的保持元件可設計成多種不同的形式。
它可以基于摩擦力或一種互鎖，例如一個斜面，或是一種尼龍搭扣類型。
還可能利用以下事實正如上面所述，該配重6是由受》茲鐵吸引的一 種材料構成。
在所示實例中，該保持元件是一塊永》茲鐵13。
由于被這個永磁鐵13吸引，該配重6以及因此整個啟動單元都保持在 一個限定的位置上。
因此，該球10有足夠的時間沿著一條預定路徑到達一個位置，在該位 置上球10可以充當車輪2和搖桿14之間的一個聯接。
一旦該車輪2已經充分旋轉使驅動器2a接觸到球10，然后該球10也 實際充當起旋轉車輪意義上的一個聯接并移動搖桿14,現在將一個卡 銷15推向一個齒系統16。將該卡銷15連接至外殼的部分，以便其可 以樞轉，這里沒有示出。 一個彈簧14b確保部件14a相對于該搖桿14 的其余部分受到 一 定程度的預加應力。
通過一個保持元件17將該搖桿14保持固定在這個位置。
這個保持元件17具有的特征是當連結的球10在車輪2的旋轉方向再 次驅動搖桿14時，該保持元件會再次釋放搖桿14。這個功能可與一支圓珠筆的行為相比較，其中通過再次按下按鈕，使 筆尖重新返回到外殼中。
該卡銷15和齒系統16被設計為使車輪圍繞軸L的轉向角可以首先只 在一個方向上改變。 一旦到達一定的轉向角，這個轉向角即保持固 定。
如果在每一情況下將一個止動器安裝在該購物推車的前軸和后軸上， 共同形成一 個構象使它們的轉向角在該固定位置上彼此之間相對傾 斜，使其不再可能在一條直線上正常移動。
圖3示出涉及該永磁鐵13的細節。
正如所述，該永磁鐵13保持著配重6，以便給球10足夠的時間移動到 使其在車輪2和搖桿14之間充當一個聯接的位置。
然而，對于該止動器的操作也很重要的是，該啟動單元3然后移回到 圖1所述的起始位置。這是允許該止動器交替地啟動和解除啟動的唯 一方法。
該配重6必須再次與永^茲4失13分離，以允許該啟動單元3再次返回到 凈刀士合jii。
為此目的提供了一個杠桿18,它壓在配重6上，并通過搖桿14的移動 來進行控制，從而將其從永磁鐵13上釋放出來。
該杠桿18被安裝為使其可以圍繞一個軸18a旋轉。從該杠桿18的透 明示意圖可看到和搖桿14的驅動器14c接觸的一個有槽縫的連接 18b。該搖桿14的移動會將杠桿18樞轉為使其將配重6從永磁鐵13上推離
足夠遠，從而使磁性力不再足以保持該配重6。
該啟動單元3以及與其連接的所有部件現在可以再次返回到起始位置
上，在移動經過在地面下安裝的磁鐵11之前，它們都位于該位置上
(如圖2所示)。
圖4示出， 一旦該擋片7被樞轉開，球10就可以沿槽19滾入通道 20 。
圖5示出該球10滾動穿過通道20后的情況。在該球現在所處的位置 中，它可以充當滾輪2上的一個驅動器2a和搖桿14間的一個聯接。
圖6示出球10由該驅動器2a將其沿通道21傳送的過程，出于清晰原 因，這里沒有示出驅動器。該通道21的深度僅足以允許球10從其中 射出，從而被滾輪2上的驅動器2a將球10夾緊。該通道圍繞滾輪2 的旋轉點同心延伸。
只有當該球10位于該通道21中時，驅動器2a才會接觸到球10，并且 如果不是如此，該驅動器2a不會在車輪2的旋轉過程中與止動器的任 何其他元件4妄觸。
在它這方面，該球10撞擊搖桿14的一個邊緣14d，從而將移動輪2產 生的力量傳送給搖桿14。
這意味著有足夠大的力量可用于移動該搖桿14。
14正如參照圖3所作說明，該搖桿14的移動還引起杠桿18的移動，并
且這個杠桿18還將磁性物體6從永磁鐵13上解脫。然后，該啟動單 元3就可以回到起始位置，其中除其他情況其外，該擋塊7阻止了球 10沿槽19滾入通道20中。
現在，通過該車輪2上的驅動器2a將球IO在通道21中移動得更遠， 直至該球到達一個孔22，并可以通過這個孔再次離開通道21。
該球現在處于起始位置，與擋塊7的方式相同。
當該啟動單元3 ^皮再次啟動時，相同的過程就會再次開始，唯一的不 同之處是該搖桿14的移動會導致圖2中所述的保持元件17處于再次 釋放該搖桿的位置。
此外，該卡銷15現在不再與齒系統16嚙合。該車輪可以再次圍繞軸 L自由轉向。
圖7從上部示出圖1中已知的止動器。這個視圖清楚地示出該卡銷15 和齒系統16。
圖8示出本發明的一個發展。該止動器處于解除啟動的狀態并剛剛進 入磁鐵22的作用區域。在末端上裝有磁鐵14c的一個杠桿14b位于搖 桿14上。
該磁鐵22的磁場比圖2已知的磁鐵11弱。該較弱磁鐵22的力對磁鐵 9只產生一個較小的影響，因此只使該杠桿4和8輕度偏轉，因此，該 擋塊7不會釋放球10。
15該磁鐵14c被移動得離磁鐵9足夠遠，以致不會產生導致該杠桿4和8
的更強的樞轉的任何作用力。
當該止動器經過磁鐵22時，止動器的狀態不會改變。
圖9和圖10示出圖4中已知的處于啟動狀態的該止動器的發展。
當該止動器處于啟動狀態時，該磁鐵14c位于止動器內部的一個不同 位置上。
雖然該磁鐵14c離磁鐵9足夠接近使磁鐵9被進一步移動，并最終到 達圖10示出的最終位置，但是磁鐵22只是再次使杠桿4和杠桿8 (圖 9)輕度偏轉。
這使該杠桿4和杠桿8產生足夠大的偏離，使得該擋塊7釋放球10 (圖10)。
根據本發明，該止動器的特征在于能夠有選擇的對用于解除啟動的相 對弱的磁場進行反應，可以有利地以各種方式來利用該特征。
例如，有可在該被允許區域內安裝低強度的磁性區，這可以在經過磁 性區時將仍處于啟動狀態的一個止動器解除啟動。
象此類的一個低強度磁性區可以，例如，有利地安排在購物推車收集 點的區域中，以確保從收集點移出的所有購物推車經過這個區域，從 而使仍處于啟動狀態的任何止動器被解除啟動。
當 一個此類的弱磁區位于該被允許區域之內但相對接近劃定非被允許 區域邊界的一個具有強磁場的區域時，這個弱區域可用于更加可靠地
16將那些從非被允許區域移回到該被允許區域內運輸推車上的止動器解 除啟動。
原則上，所有已經啟動的止動器均由該強大磁區來解除啟動。不過， 如果某一個止動器在經過強磁區之后沒有被解除啟動(無論什么原 因)，那么它在通過該弱磁區時也會被解除啟動。
由于通過一個較弱的磁場可以將一個啟動了的止動器解除啟動，因此 當一輛在一側被抬起并從外部帶回來的購物推車在經過邊界到達該被 允許區域和具有強磁場的區域時，該止動器通常也會被解除啟動。
無論如處，為了防止購物推車或其它運輸推車離開一個被允許區域的 目的，本發明均可用于工業應用。
權利要求
1. 一種止動器，其中一個啟動單元可由磁性引起的并作用于該啟動單元的力所移動，并且其中通過該啟動單元的移動可以啟動該止動器，其特征在于該啟動單元(3)具有裝置(4a，4b，6，8，9)，這些裝置補償干擾力的作用并因此防止該啟動單元(3)的明顯移動，并且該啟動單元(3)具有裝置(8，9)，這些裝置利用磁性引起的力將該啟動單元(3)移動到該起始位置。
2. 根據權利要求1所述的止動器，其特征在于- 該啟動單元(3)有一個杠桿(4)，其安裝方式為使其可以圍繞一個軸(5)旋轉并具有兩個杠桿臂(4a, 4b),其中一個杠桿臂(4a)有一個配重(6),- 該啟動單元(3)具有一塊永磁鐵(9),該永磁鐵附在一個單臂杠桿(8)上，其安裝方式為使其可以圍繞另 一個軸(5a)旋轉，- 在該杠桿(4)和杠桿(8)之間存在一種運作連接，從而使作用于該杠桿(4)和杠桿(8)上的作用力互相補償，并且不使該啟動單元(3)產生任何明顯的移動，并且- 單獨作用于其上安裝了該磁鐵(9)的該杠桿(8)的一個作用力使該啟動單元(3)被移動到該起始位置。
3. 根據權利要求1或2所述的止動器，其特征在于該啟動單元(3)擁有一個物體(6)和一塊永磁鐵(9),而該物體(6)由與磁鐵相互作用的一種材料構成。
4. 根據前述任一權利要求所述的止動器，其特征在于即便當致使該啟動單元(3)移動到該起始位置的作用力不再起作用時，該啟動元件(3)仍保持固定在該起始位置上。
5. 根據前述任一權利要求所述的止動器，其特征在于因為一個力配合或互鎖保持元件(13)固定了該杠桿臂(4a)，該啟動單元(3)仍保持固定在該起始位置上。
6. 根據權利要求5所述的止動器，其特征在于該保持元件(13)的形式為另一塊永磁鐵(13),該磁鐵以靜止的形式提供在該止動器(1)中并通過磁性力固定該物體(6)。
7. 根據前述任一權利要求所述的止動器，其特征在于提供了裝置(14c, 18)， 一旦該止動器(1)的其他元件處于一個限定的狀態，該裝置就終止該啟動單元(3)的固定狀態。
8. 根據權利要求7所述的止動器，其特征在于通過一種積極控制的機制(14c, 18)可以終止該啟動單元(3)的固定狀態。
9. 根據前述任一權利要求所述的止動器，其特征在于該止動器(1)可以通過A茲性力來解除啟動。
10. 根據前述任一權利要求所述的止動器，其特征在于該止動器(1)可以通過磁性力來解除啟動，這些磁性力對應于可用來啟動該止動器的磁性力。
11. 根據權利要求9所述的止動器，其特征在于該止動器(l)可以通過磁性力來解除啟動，這些磁性力弱于啟動該止動器所需要的磁性力。
12. 根據權利要求11所述的止動器，其特征在于該止動器包含一塊磁鐵(14d)，當該止動器被啟動時，在該磁鐵(14d)所處的一個位置中其磁場作用于永磁鐵(9)并幫助從外部起作用的磁場從而使該啟動單元(3)處于該起始位置。
全文摘要
所披露的是通過磁場交替啟動和解除啟動一種閉鎖裝置的一種原理。本發明的一個進一步開發的實施方案的特征在于，該解除啟動的磁場可小于該啟動磁場。
文檔編號B62B5/04GK101500877SQ200680005453
公開日2009年8月5日 申請日期2006年2月18日 優先權日2005年2月18日
發明者弗朗茨·維特, 霍斯特·松嫩多費爾 申請人:霍斯特·松嫩多費爾;弗朗茨·維特