一种防凸轮偏移的锁定机构及采用该锁定机构的智能锁的制作方法

本发明涉及自行车零配件技术领域，尤其涉及一种防凸轮偏移的锁定机构及采用该锁定机构的智能锁。

背景技术：

随着大城市汽车数量急剧增多，街道越来越拥挤，而自行车具有便宜、便捷等优点，作为短距离交通工具的优势越来越明显。尤其是近些年来国家大力宣传节约能源、绿色环保、低碳生活的生活方式，越来越多的人选择骑自行车出行。

在用户使用自行车时，首选考虑的是如何解决自行车被盗的问题。市面上有多种自行车智能锁，这些智能锁通常包括锁梁、插杆、电机以及设于电机前轴上的凸轮；电机通过凸轮推动插杆向锁梁方向做来回运动，从而完成开锁、关锁过程。然而，目前大部分电机在控制凸轮推动插杆运动时，插杆的反作用力往往容易造成凸轮向后移位，使得电机的前轴变形，电机不能驱动凸轮正常工作；从而造成智能锁失灵，出现有时会关不上，有时开不了的现象。

技术实现要素：

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供一种防凸轮偏移的锁定机构，所述锁定机构对凸轮进行限位，避免了凸轮往偏移电机的输出轴方向移位所造成智能锁失灵的情况；

本发明还提供一种采用所述防凸轮偏移的智能锁锁定机构的智能锁。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种防凸轮偏移的智能锁锁定机构，包括盒体，盒体内设有插杆和电机，所述电机的输出轴上固设有与该输出轴同步转动的凸轮，凸轮与插杆配合形成凸轮连杆机构；所述盒体内设有用于限制凸轮偏移电机输出轴轴向的限位槽。

进一步的，所述盒体内还设有开关制动件，所述开关制动件位于电机输出轴方向上靠近凸轮位置，开关制动件与凸轮沿电机输出轴轴向活动连接，且开关制动件与凸轮挤压配合。

进一步的，所述限位槽包括第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽依次设置在电机的输出轴方向上；开关制动件设置在第一凹槽内，凸轮靠近开关制动件的部分以及开关制动件靠近凸轮的部分设置在第二凹槽内，凸轮远离开关制动件的部分设置在第三凹槽内。

进一步的，所述凸轮与开关制动件相对的端面设有第一楔形块；所述开关制动件端面设有第二楔形块；第一楔形块在凸轮转动时沿电机输出轴轴向挤压第二楔形块。

进一步的，所述插杆与电机的输出轴相互垂直，所述插杆设有穿孔，凸轮沿电机输出轴轴向枢接于穿孔，所述凸轮外周曲面设有凸块，凸块位于第二凹槽和第三凹槽之间，在凸轮转动时凸块挤压穿孔内壁，使得插杆相应移动。

进一步的，所述盒体内还设有用于控制电机转动的控制器、第一开关、第二开关，所述第一开关和第二开关用于向控制器发出控制电机转动指令；第一开关抵接于插杆后端，第二开关抵接于开关制动件一端。

进一步的，所述插杆后端套设有插杆压簧；所述开关制动件一端套设有开关制动件压簧。

一种采用所述防凸轮偏移的智能锁锁定机构的智能锁，包括锁壳、所述智能锁锁定机构和锁梁，锁梁和智能锁锁定机构的盒体设于锁壳内，所述锁梁上设有与插杆插接的插口。

进一步的，所述锁壳上设有用于显示智能锁开关状态以及二维码的面板，所述盒体上下盖之间设有防水垫片。

进一步的，所述盒体中设有用于放置插杆的插杆孔，插杆孔中固设有防水圈，所述防水圈紧密套设于插杆上。

相比现有技术，本发明中，所述盒体内设有限位槽，所述限位槽用于限制凸轮偏移电机输出轴轴向；这样在插杆施加作用力到凸轮上时，限位槽对凸轮起到限位作用，有效避免凸轮在插杆作用下偏移电机的输出轴轴向而导致电机输出轴变形，对电机起到很好地保护作用，从而进一步避免了电机不能驱动凸轮正常工作而发生智能锁失灵的现象。

附图说明

图1为本发明盒体的透视图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明电机与凸轮的组装图；

图4为本发明凸轮的立体图；

图5为本发明开关制动件的立体图；

图6为本发明盒体的立体图；

图7为本发明的立体图；

图8为图7的透视图；

图示：1、锁壳；2、盒体；4、第一开关；5、第二开关；6、插杆；7、电机；8、凸轮；9、开关制动件；10、插杆压簧；13、防水圈；14、开关制动件压簧；18、锁梁；21、第一凹槽；22、第二凹槽；23、第三凹槽；26、面板；28、透镜；60、插杆孔；81、第一楔形子块；82、第二楔形子块；83、凸块；91、第二楔形块。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1至6所述，一种防凸轮偏移的智能锁锁定机构，其特征在于，包括盒体2，盒体2内设有插杆6和电机7，所述电机7的输出轴上固设有与该输出轴同步转动的凸轮8，凸轮8与插杆6配合形成凸轮连杆机构；所述盒体2内设有用于限制凸轮8偏移电机7输出轴轴向的限位槽。本发明中，所述限位槽用于限制凸轮8偏移电机7输出轴轴向；这样在插杆6施加作用力到凸轮8上时，限位槽能够有效避免凸轮8在插杆6作用下偏移电机7的输出轴轴向而导致电机7输出轴变形，对电机7起到很好地保护作用，从而进一步避免了电机7不能驱动凸轮8正常工作而发生智能锁失灵的现象。

所述盒体2内还设有开关制动件9，所述开关制动件9位于电机7输出轴方向上靠近凸轮8位置，开关制动件9与凸轮8沿电机7输出轴轴向活动连接，且开关制动件9与凸轮8挤压配合。在这里，开关制动件9对凸轮8施加挤压力，该挤压力与插杆6对凸轮8施加的作用力大部分相互抵消，进一步防止凸轮8在插杆6作用力下偏移电机7输出轴轴向。

所述限位槽包括第一凹槽21、第二凹槽22和第三凹槽23，第一凹槽21、第二凹槽22和第三凹槽23依次设置在电机7的输出轴方向上；开关制动件9设置在第一凹槽21内，凸轮8靠近开关制动件9的部分以及开关制动件9靠近凸轮8的部分设置在第二凹槽22内，凸轮8远离开关制动件9的部分设置在第三凹槽23内。在这里，第一凹槽21和第二凹槽22限制开关制动件9偏移电机7输出轴轴向，第二凹槽22和第三凹槽23用于限制凸轮8偏移电机7输出轴轴向，从而实现了电机7、凸轮8和开关制动件9同轴运动。

所述凸轮8与开关制动件9相对的端面设有第一楔形块，所述开关制动件9端面设有第二楔形块91；第一楔形块在凸轮8转动时沿电机7输出轴轴向挤压第二楔形块91。本实施例中，第一楔形块包括第一楔形子块81和第二楔形子块82；在这里，第一楔形子块81和第二楔形子块82轮流挤压第二楔形块91时，使得开关制动件9对凸轮8施加一个持续的可抵消插杆6对凸轮8作用的挤压力。

所述插杆6与电机7的输出轴相互垂直，所述插杆6设有穿孔，凸轮8沿电机7输出轴轴向枢接于穿孔，所述凸轮8外周曲面设有凸块83，凸块83在凸轮8转动时挤压穿孔内壁，凸块83位于第二凹槽22和第三凹槽23之间，在凸轮8转动时凸块83挤压穿孔内壁，使得插杆6相应移动。在这里，由于凸块83挤压插杆6，因此插杆6对凸轮8的力作用在凸块83上，第二凹槽22和第三凹槽23分别设于所述凸块83两侧，使得凸轮8在插杆6挤压下更加难以偏移电机7输出轴方向。

所述盒体2内还设有用于控制电机7转动的控制器、第一开关4、第二开关5，所述第一开关4和第二开关5用于向控制器发出控制电机7转动指令；第一开关4抵接于插杆6后端，第二开关5抵接于开关制动件9一端。在这里，第一开关4通过插杆6触发，第二开关5通过开关制动件9触发，电机7通过凸轮8带动插杆6和开关制动件9运动，通过设置第一开关4和第二开关5来向控制器发出控制电机7运动指令，能够更精确控制电机7的运动。本实施例中，控制器为设于PCB板上的CPU。

如图7和8所述，一种采用所述防凸轮偏移的智能锁锁定机构的智能锁，包括锁壳1、所述智能锁锁定机构和锁梁18，锁梁18和智能锁锁定机构的盒体2设于锁壳1内，所述锁梁18上设有与插杆6插接的插口。在这里，插杆6向锁梁18方向运动至插杆6插入插口时，锁梁18无法运动，智能锁处于关锁状态。

为了方便查看智能锁的开关状态，防止没有锁好的情况，以及方便查看显示的二维码等，所述锁壳1上设有用于显示智能锁开关状态以及二维码的面板26，面板26上设有起防护作用的透镜28，盒体2具备上下盖，在上下盖之间设置防水垫片。

所述盒体2中设有用于放置插杆6的插杆孔60，插杆孔60中固设有防水圈13，所述防水圈13紧密套设于插杆6上。在这里，通过设置防水圈13来防止雨水从插杆孔60进入盒体2内。

本发明中，智能锁具有关锁状态、开锁状态和待机状态：

一、关锁状态步骤：1.当锁梁18在外力的作用下移到一定的位置时，即锁梁上的插口刚好能插进插杆6前端圆柱时，插杆6在插杆压簧10的弹力作用下，往锁梁18的插口里推进，此时插杆6的尾部压着第一开关4；2.当插杆6往前推进到一定的距离时，插杆6的尾部压着的第一开关4从断开的状态转变为导通状态，此时PCB板上的CPU收到一条让电机7旋转的指令，电机7逆时针旋转带动凸轮8一起缓慢转动的，凸轮8上的第二楔形子块82慢慢的离开开关制动件9上的第二楔形块91，开关制动件9在第二开关5和开关制动件压簧14的反弹作用下，慢慢地向电机7方向作轴向移动，凸轮8同时也带动插杆6慢慢的向锁梁18的插口移动；3.当凸轮8上的第二楔形子块82完全离开开关制动件9时，此时开关制动件9向电机7方向移动的距离最大，第二开关5由导通状态变为断开状态；4.电机7继续带着凸轮8旋转，凸轮8上的第一楔形子块81慢慢的和开关制动件9上的第二楔形块91接触，由于两个结构之间高度差，导致开关制动件9往第二开关5的方向慢慢移动并压缩开关制动件压簧14；5.当凸轮8的第一楔形子块81顶点与开关制动件9上的第二楔形块91顶点相触时，开关制动件9向第二开关5方向移动的距离最大，开关制动件9的另一端压着第二开关5，导致第二开关5由断开状态变为导通状态，此时PCB板上的CPU会收到一条让电机7停止旋转的指令，CPU就控制电机7停止旋转，凸块83刚好与插杆6的前侧面相抵接，阻止插杆6往插杆压簧10方向移动，从而达到关锁的功能。完成此状态后，第一开关4和第二开关5都处于导通状态。

二、开锁状态：1.在关锁的状态下，当CPU接到外部的开锁指令时，CPU就控制电机7旋转，电机7带着凸轮8慢慢的旋转，凸轮8上的第一楔形子块81慢慢的离开开关制动件9上的第二楔形块91，此时开关制动件9由于受到第二开关5和开关制动件压簧14的反弹的作用下，慢慢地向电机7方向做轴向移动，直到凸轮8上的第一楔形子块81完全离开开关制动件9上的第二楔形块91，开关制动件9往电机7的方向移动的距离也达到最大，开关制动件9的另一端不再压着第二开关5，第二开关5就由导通状态转变为断开；2.电机7带着凸轮8继续逆时针旋转，凸轮8也慢慢的推着插杆6往插杆压簧10方向移动，插杆6的尾部也慢慢的离开第一开关4。当电机7带着凸轮8逆时针旋转到180度左右时，即凸块83刚好与插杆6的后侧面向抵接，插杆6向插杆压簧10的方向移动的距离为最大，并压缩着插杆压簧10，插杆6的尾部台阶93不在压着第一开关4，第一开关4就由导通状态转变为断开状态，此时插杆6前端离开锁梁18的插口，锁梁18在锁梁拉簧24的收缩力的作用下做回复运动，从而达到开锁的功能。完成此状态后，第一开关4和第二开关5都处于断开状态。

三、待机状态：1.在完成开锁状态后，电机7带着凸轮8继续逆时针旋转；2.当旋转到80度左右，凸轮8上的第二楔形子块82开始与开关制动件9的第二楔形块91接触，从而慢慢的推着开关制动件9向第二开关5的方向移动，并压缩着开关制动件压簧14和挤压第二开关5；3.电机7带着凸轮8继续旋转到90度时，凸轮8上的第二楔形子块82顶点与开关制动件9的第二楔形块91顶点接触，开关制动件9向第二开关5方向移动的距离最大，开关制动件9另一端压着第二开关5，导致第二开关5由断开状态转变为导通状态，此时PCB板的CPU会收到一条让电机7停止旋转的指令，CPU就控制电机7停止旋转并停留在此处，完成待机状态。完成此状态后，第一开关4处于断开状态，而第二开关5处于导通状态。在此状态中，插杆6前端受到锁梁18的圆弧面阻挡，从而阻止了插杆6在插杆压簧10的反弹作用力下向锁梁18方向的移动，因此形成了凸块83与插杆6后端面之间有一段距离，即留给插杆6在进入关锁时向锁梁18方向移动的空间，并在此移动的距离中插杆6的尾部有足够的行程来触发第一开关4从断开状态转变为导通状态。

本发明中，CPU对电机7的控制采用的是常用、简单的控制程序，该程序是已知的，并非用于解决凸轮偏移的问题，本发明用于保护锁定机构以及智能锁的结构。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。