CN108590357A - 带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法 - Google Patents

带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法，是针对现有同类产品由上锁至待锁切换过程中，状态监测和接口输出设计欠佳和结构设计欠佳的技术问题而设计。该智能锁模块的滑杆安放于上盖与下盖扣合的盖体之间，滑杆的一端伸出盖体的杆孔，其要点是所述滑杆的另一端尾部套有弹簧，滑杆的滑块与轴杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端分别设有行程开关，电机的驱动组件插入滑块内的滑孔；电机的驱动组件包括电机轴、齿轮组件和凸轮，电机的电机轴与齿轮组件的传动轴的一端连接，传动轴的另一端与凸轮的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧摆杆与滑杆的滑块内滑孔连接，滑块内滑孔呈“L”字形，凸轮的上锁状态和待锁状态分别位于滑孔的两端。

Description

带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法
技术领域
本发明涉及共享单车的锁芯，是一种带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法。
背景技术
共享单车是指在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区等公共服务区提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。目前国内共享单车火爆，在街头巷尾随处可见，已经被广泛的使用，各大城市路边排满各种颜色的共享单车。共享单车已经越来越多地引起人们的注意，由于其符合低碳出行理念，获得了政府及百姓的支持。单车共享主要由自行车锁控制，也就是俗称的马蹄锁，目前业内普遍使用的锁主要分为两类，一类为电子锁，一类为机械锁。其中，电子锁主要由马达或电磁铁等部件来驱动控制锁的开闭，机械锁又一般分为密码式机械锁和钥匙式机械锁。如中国专利文献中披露的申请号201720135459.1，授权公布日2017.11.14，实用新型名称“一种智能马蹄锁”；该马蹄锁的蓝牙模块接收控制信号驱动单片机发出驱动控制电路启动减速电机工作，减速电机带动偏心轮转动，带动电机滑杆前后移动，电机滑杆从锁杆上的卡口伸出或退出，实现电机滑杆对锁杆的上锁和解锁。但上述锁具的电机滑杆通过滑杆固定件与减速电机连接，其上锁和开锁方式较为单一，无上锁、待锁状态，以及上锁至待锁状态的检测和输出，容易发生锁闭不到位，锁具失效等状态数据的无法发送和监控。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种带状态监测及接口输出的智能锁模块及其使用方法，使其解决现有同类产品由上锁至待锁切换过程中，状态监测和接口输出设计欠佳和结构设计欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种带状态监测及接口输出的智能锁模块，该智能锁模块的滑杆安放于上盖与下盖扣合的盖体之间，滑杆的一端伸出盖体的杆孔，滑杆通过下盖内的电机带动移动；其结构设计要点是所述滑杆的另一端尾部套有弹簧，滑杆包括滑块和轴杆，所述滑杆的滑块与轴杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端分别设有行程开关，即轴杆的两端分别伸出滑块，滑杆的轴杆一端伸出杆孔，另一端套有弹簧，电机的驱动组件插入滑块内的滑孔。从而通过前后两侧的两个行程开关输出该智能锁的“上锁”、“上锁至待锁”、“待锁”三个状态的监测和监控，保证锁具在使用时状态数据的准确和及时，从而便于使用该锁具的共享单车等产品的及时维护和收费。
所述电机的驱动组件包括电机轴、齿轮组件和凸轮，电机的电机轴与齿轮组件的传动轴的一端连接，传动轴的另一端与凸轮的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧摆杆与滑杆的滑块内滑孔连接。上述结构减小了电机的体积，扭力的传递和稳定，并且通过凸轮带动滑杆的滑块实现位移和操动过程。
所述滑杆的滑块内滑孔呈“L”字形，凸轮的上锁状态和待锁状态分别位于滑孔的两端。从而凸轮通过滑孔的拐角处实现上锁、上锁至待锁、待锁三个状态的切换。
所述滑杆的滑块呈“Z”字形，即滑块的滑杆端前侧向前延伸，滑块的行程开关端后侧向后延伸。上述滑块设计节约了盖体内的空间，并满足上述前后两侧的两个行程开关的行程检测。
所述行程开关为伸缩杆触点式行程开关，即行程开关的接触端设有伸缩杆端头，滑杆的滑块与行程开关的伸缩杆端头相抵压缩后触发行程开关。上述为一种具体的行程开关，其亦可采用同类型行程开关，即满足前后两侧的状态触发即可。
所述滑杆的轴杆伸出处设有套管，套管固定于上盖与下盖扣合处盖体的套管槽内，盖体内轴杆的套管伸入处设有密封圈。上述进一步稳定了滑杆上轴杆的移动。
该智能锁模块接收到外部开锁指令前，滑杆压到前侧的行程开关，凸轮位于滑孔拐角处的滑孔的一侧；收到外部开锁指令时，电机带动凸轮转动，凸轮带动滑杆由滑孔的拐角处前侧向后移动至滑孔的拐弯处内侧，弹簧受力发生形变，滑杆压到后侧的行程开关；电机带动凸轮继续转动，凸轮由拐角脱离后转动滑孔的另一侧，由上锁状态到达待锁状态，弹簧复位，滑杆脱离凸轮的束缚，前后两个行程开关处于初始状态，等待手动上锁后，滑杆的滑块再次压到前侧的行程开关，凸轮根据行程开关的信号转动到上锁状态。
本发明结构设计合理，体积小巧，使用、装配方便，应用范围广，特别适用于共享单车的马蹄锁，及同类产品的结构改进。
附图说明
图1是本发明的爆炸结构示意图。
图2是本发明的上锁状态结构示意图。
图3是本发明的上锁过程结构示意图，图中箭头为滑杆的移动方向。
图4是本发明的待锁状态结构示意图。
附图序号及名称：1、电机，2、凸轮，3、下盖，4、行程开关，5、弹簧，6、滑杆，601、轴杆，602、滑块，7、上盖，8、套管，9、密封圈。
具体实施方式
现结合附图，对本发明结构和使用作进一步描述。如图1-图4所示，该智能锁模块的滑杆6安放于上盖7与下盖3扣合的盖体之间，滑杆的一端伸出盖体的杆孔，滑杆通过下盖内的电机1带动移动。其具体结构如下：滑杆的另一端尾部套有弹簧5，滑杆包括滑块602和轴杆601，滑杆的滑块与轴杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端分别设有行程开关4，即轴杆的两端分别伸出滑块，滑杆的轴杆一端伸出杆孔，另一端套有弹簧，电机的驱动组件插入滑块内的滑孔。电机的驱动组件包括电机轴、齿轮组件和凸轮2，电机的电机轴与齿轮组件的传动轴的一端连接，传动轴的另一端与凸轮的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧摆杆与滑杆的滑块内滑孔连接。滑杆的滑块内滑孔呈“L”字形，凸轮的上锁状态和待锁状态分别位于滑孔的两端；滑杆的滑块呈“Z”字形，即滑块的滑杆端前侧向前延伸，滑块的行程开关端后侧向后延伸。滑杆的轴杆伸出处设有套管8，套管固定于上盖与下盖扣合处盖体的套管槽内，盖体内轴杆的套管伸入处设有密封圈9。从而滑杆的尾部套弹簧以实现复位，凸轮紧固于电机上，电机在转动过程中带动滑杆前后移动，行程开关置于滑杆的前后侧位置，滑杆在前后移动过程中会触碰到行程开关，通过行程开关所产生的信号判断滑杆所处的上锁、上锁至待锁、待锁三个状态位置。
该智能锁模块的工作过程说明具体如下：当该智能锁模块接收到外部开锁指令后，该智能锁模块的模块由上锁状态（如图2所示）首先变为开锁状态（如图3所示），凸轮逆时针旋转带动滑杆向后侧移动，但如图3所示的状态并不是静止状态，而是瞬间状态；即当该智能锁模块检测到模块中的滑杆压到左侧行程开关后，电机继续转动一个小角度，到达待锁状态（如图4所示），此时滑杆处于对左右两个行程开关都未压到状态，当外部手动上锁后，滑杆靠弹簧复位，压到右侧行程开关，电机收到右侧行程开关信号后，转动一定角度，重新回到上锁状态（如图2所示）。
综上所述，本发明的设计具体如下：1、“L”字形缺口滑杆的设计形式，即滑杆中间开缺口的滑孔呈“L”字形，滑孔配合电机上的凸轮运行的设计；2、左右的前后侧行程开关置于滑杆滑孔外侧左右的结构设计，即两个行程开关分别置于滑杆缺口一左一右的设计；3、弹簧后置于滑杆的结构设计，即弹簧置于滑杆后部达到使滑杆复位的设计；4、套管套于滑杆的结构设计，即套管套于滑杆，上下盖合盖时不至于使滑杆抱死的设计。同时，本发明针对普通自行车马蹄锁结构粗糙、安装不方便，性能不稳定的问题，采用模块化设计，电子锁的核心结构部分置于小体积块中，以实现安装方便，运行可靠、防尘防水的目的。同时，该智能锁模块采用凸轮机构带动滑杆，配合行程开关，实现整套系统的稳定运行；具有体积小、控制简单、防水防尘、安装方便的优点，使用时结构简单紧凑、可靠性强、开闭灵活。

Claims (7)

1.一种带状态监测及接口输出的智能锁模块，该智能锁模块的滑杆（6）安放于上盖（7）与下盖（3）扣合的盖体之间，滑杆的一端伸出盖体的杆孔，滑杆通过下盖内的电机（1）带动移动；其特征在于所述滑杆（6）的另一端尾部套有弹簧（5），滑杆包括滑块（602）和轴杆（601），所述滑杆的滑块与轴杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端分别设有行程开关（4），即轴杆的两端分别伸出滑块，滑杆的轴杆一端伸出杆孔，另一端套有弹簧，电机（1）的驱动组件插入滑块内的滑孔。
2.根据权利要求1所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块，其特征在于所述电机（1）的驱动组件包括电机轴、齿轮组件和凸轮（2），电机的电机轴与齿轮组件的传动轴的一端连接，传动轴的另一端与凸轮的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧摆杆与滑杆（6）的滑块（602）内滑孔连接。
3.根据权利要求2所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块，其特征在于所述滑杆（6）的滑块（602）内滑孔呈“L”字形，凸轮（2）的上锁状态和待锁状态分别位于滑孔的两端。
4.根据权利要求3所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块，其特征在于所述滑杆（6）的滑块（602）呈“Z”字形，即滑块的滑杆端前侧向前延伸，滑块的行程开关端后侧向后延伸。
5.根据权利要求1所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块，其特征在于所述行程开关（4）为伸缩杆触点式行程开关，即行程开关的接触端设有伸缩杆端头，滑杆（6）的滑块（602）与行程开关的伸缩杆端头相抵压缩后触发行程开关。
6.根据权利要求1所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块，其特征在于所述滑杆（6）的轴杆（601）伸出处设有套管（8），套管固定于上盖（7）与下盖（3）扣合处盖体的套管槽内，盖体内轴杆的套管伸入处设有密封圈（9）。
7.根据权利要求3所述的带状态监测及接口输出的智能锁模块的使用方法，其特征在于该智能锁模块接收到外部开锁指令前，滑杆压到前侧的行程开关，凸轮位于滑孔拐角处的滑孔的一侧；收到外部开锁指令时，电机带动凸轮转动，凸轮带动滑杆由滑孔的拐角处前侧向后移动至滑孔的拐弯处内侧，弹簧受力发生形变，滑杆压到后侧的行程开关；电机带动凸轮继续转动，凸轮由拐角脱离后转动滑孔的另一侧，由上锁状态到达待锁状态，弹簧复位，滑杆脱离凸轮的束缚，前后两个行程开关处于初始状态，等待手动上锁后，滑杆的滑块再次压到前侧的行程开关，凸轮根据行程开关的信号转动到上锁状态。
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