一种插销式伞把电子锁的制作方法

本发明涉及晴雨伞锁领域，具体的说，是一种插销式伞把电子锁。

背景技术：

目前在国内一些城市，许多公共场所放置着公共伞架设施，比如在酒店、商场、超市等人流量较大的地方放置的伞架，他们都是传统的以钥匙开关的伞锁结构。这种传统伞锁结构需要用户随身携带着对应的钥匙，有时会出现如钥匙丢失等情况，极为不便；并且由于其需要人为通过钥匙开闭锁的特点，需要投入较大的人力资源成本，对于这种借伞便民服务的提供者来说，无疑是最大的瓶颈，这也使得许多公共场所的这种便民服务被迫终结。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种插销式伞把电子锁，用于解决现有技术中伞架使用传统伞锁结构操作不便的问题。本发明通过设置控制装置和插销锁，实现了根据需要进行电动控制，完成自动开锁闭锁的效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种插销式伞把电子锁，包括伞架、控制装置、设于伞架上且具有开口的伞把放置座、设于伞架上的底座；底座上设有插销和与控制装置电连接的电机；插销滑动设置底座上；电机连接有与插销啮合的驱动轮；所述电机带动驱动轮正转或反转运动，驱动插销在伞把放置座内做往复直线运动，实现伞把放置座的开启或锁止。控制装置用于控制电机正反转，从而实现插销锁的开闭，控制装置包括输入单元、控制器、输出单元；输入单元用于接收信号，如按钮信号，密码装置信号，识别用户身份装置发出的信号，传感器信号等，并将接收的信号传输给控制器，控制器可以是plc，单片机或者电脑，控制器根据接收的信号和预选设定的程序，通过输出单元驱动电机动作。插销与驱动轮的啮合应当理解为广义的啮合，例如齿轮与齿条的啮合，链轮与链条的啮合，涡轮与蜗杆的啮合等。

优选地，所述驱动轮为齿轮，插销设有与驱动轮啮合的齿条，齿条设有长条孔；底座上设有长条孔内的限位块。齿轮齿条传动承载力大，传动效率高，可以长距离无限接长并且高速运转不影响齿条精度。设置限位块用于限制插销的开闭锁的行程，防止插销与驱动轮脱离。设置长条孔，使一个限位块就能限制插销两个方向的行程，结构简单并且节省空间。

优选地，所述插销一端具有与驱动轮啮合的齿条，一端具有锁轴；朝向伞把放置座的锁轴端具有倒角或圆角；锁轴的四周侧壁沿锁轴轴向方向设置有至少一条腰形孔。倒角或圆角使锁轴端部直径尺寸由小变大，因此能导引伞把，同时能够避免锁轴端部产生毛刺，损伤伞把。为避免锁轴重量大于齿条重量，导致插销重心在底座外，造成插销、底座磨损加快，需要在保证锁轴强度的情况下减轻锁轴的重量，锁轴四周腰形孔的设置，减轻了锁轴的重量。在此需要强调的是，所述齿条应当广义的理解为具有齿状特征的零件，如蜗杆，螺杆，链条，渐开线齿条等。

优选地，所述底座设有导向条和凸筋，导向条设置在插销啮合侧对侧，凸筋设置在插销与底座的滑动接触面上。齿轮齿条啮合运动时，齿轮传递给插销的啮合力方向与插销的运动方向随着时间是变化的，并且啮合力的一个分力使插销具有脱离齿轮的趋势，从而导致插销与底座导向之间磨损加剧。因此设置导向条，使插销紧紧贴合齿轮，一方面减缓插销与底座间的磨损，同时减小插销与齿轮的冲击。接触面积越大，插销运动的阻力越大，因此底座上设置凸筋，使插销与凸筋接触，减小了插销与底座的接触面积，从而减小插销运动的阻力。

优选地，所述伞把放置座开口内设有与控制装置电连接的行程开关。行程开关是一种常用的小电流主令电器，包括操作头、触点系统、外壳。用户在放伞时，伞把接触操作头，操作头推动触点系统，使触头闭合或断开，并将信号传输给控制装置，控制装置根据信号控制电机启动，带动插销伸出底座，锁住伞把，实现锁伞目的。

优选地，所述底座外侧设有第一倒角。底座上设置第一倒角的目的在于，使底座在伞架不会被装错位置。伞架上设有安装底座的挡条，其中一个挡条对应第一倒角设置，如果底座相对正确位置旋转了90度或者180度，对应第一倒角设置的挡条会干涉底座的安装，达到防呆的目的。在此需要强调的是，设置挡条只是为了说明底座的防呆原理，本领域技术人员不应当理解为对本发明的限定。

优选地，所述底座上还设有与第一倒角尺寸不同的第二倒角。为便于说明，特别规定，插销运动方向为x轴，垂直插销运动方向且与驱动轮端面平行的轴为y轴，垂直x轴和y轴的为z轴。由于第一倒角只能防止底座绕z轴旋转防呆，因此设置一个与第一倒角尺寸不同的第二倒角，就能使底座做到绕x/y轴旋转的防呆。在此需要强调的是，所述x/y/z轴仅用于说明底座的防呆原理，本领域技术人员不应当理解为对本发明的限定。

优选地，还包括罩在所述底座上的防护罩。设置防护罩的目的在于，防止灰尘，雨水等进入底座，防止底座内的运动构件因灰尘等加速磨损，同时防止底座内的电气元件因雨水或带电尘埃发生短路。

优选地，防护罩对应插销处具有凸起,凸起一侧与插销滑动配合，另一侧设有减少防护罩变形的凹坑。为防止插销沿驱动轮轴向窜动，因此防护罩设置凸起压住插销。为保证防护罩因壁厚不一致引起变形，因此在防护罩凸起的另一侧设置凹坑。

优选地，所述防护罩端面设有凸台；底座端面设有与凸台匹配的凹槽。凸台与凹槽的配合，使防护罩能够在底座上定位。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）通过设置控制装置和插销锁，实现了根据需要进行电动控制，完成自动开锁闭锁的效果。

（2）通过设置限位块，实现限制插销行程的效果。

（3）通过在插销端部设置倒角，实现插销端部无飞边，导引伞把的效果；通过设置腰形孔，减轻插销重量的效果。

（4）通过设置导向条增加插销导向长度，实现插销平稳运动的效果；通过设置凸筋减小插销与底座的接触面积，实现降低插销运动阻力的效果。

（5）通过设置行程开关自动感应伞把到位，实现智能还伞的效果。

（6）通过设置第一倒角和第二倒角，实现不可能装反底座的防呆效果。

（7）通过设置防护罩，实现防尘，防水，减缓运动部件磨损的效果。

（8）通过设置凸起，实现限制插销位置的效果；通过设置凹坑，实现防护罩各部位壁厚一致，减少变形的效果。

（9）通过设置凸台和凹槽，实现保证防护罩和底座相对位置的效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为a-a剖视图；

图3为b-b剖视图；

图4为c处放大图；

1-插销；2-底座；3-驱动轮；4-电机；5-防护罩；6-伞把放置座；7-行程开关；8-挡条；11-倒角；12-腰形孔；13-齿条；131-长条孔；21-导向条；22-第一倒角；23-限位块；24-凸筋；25-第二倒角；26-凹槽；51-凸台；52-凸起；53-凹坑。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1-2，一种插销式伞把电子锁，包括伞架，其特征在于，还包括控制装置、设于伞架上且具有开口的伞把放置座6、设于伞架上的底座2；底座2上设有插销1和与控制装置电连接的电机4；插销1滑动设置底座2上；电机4连接有与插销1啮合的驱动轮3；所述电机4带动驱动轮3正转或反转运动，驱动插销1在伞把放置座6内做往复直线运动，实现伞把放置座6的开启或锁止。本实施例中的控制装置包括输入单元，与输入单元电连接的用户身份识别装置和用于感应还伞的传感器，与电机电连接的输出单元，与输入单元和输出单元连接的单片机。

工作原理：

当用户需要借伞时，先通过用户身份识别装置进行用户身份识别，用户身份识别装置通过输入单元将识别的用户身份信号传输给单片机，单片机判断该用户是否具有借伞资格，如果具有借伞资格，则通过输出单元启动电机4，电机4带动插销1缩回底座2，完成开锁动作，用户取出伞，完成借伞动作。用户需要还伞时，将伞把放入伞把放置座6开口内，伞把触发传感器，传感器的信号经输入单元进入单片机，单片机通过输出单元启动电机4，电机4带动插销1伸出底座2，完成闭锁动作。本实施例采用的控制装置结构和连接关系仅用于说明动作原理，本领域技术人员不应当理解为对本发明的限定。

实施例2：

为更好的实现本发明，在实施例1的基础上，结合附图1-2，进一步地，所述驱动轮3为齿轮，插销1设有与齿轮3啮合的齿条13，齿条13设有长条孔131；底座2上设有位于长条孔131内的限位块23。

工作原理：

电机4驱动齿轮3旋转，齿轮3带动齿条13在底座2上伸缩，从而完成开锁闭锁动作。在插销1处于开锁或者闭锁状态时，限位块23可以与长条孔131接触，也可以与长条孔131不接触。控制插销1到位有两种方式，一种是插销1在开锁或闭锁完成的状态才发出到位信号给控制装置，力矩电机就具有这样的功能，在插销1处于开锁或者闭锁状态时，限位块23阻止插销1继续运动，阻力大于电机驱动力，从而使电机4给控制装置发出到位信号，表明插销1已经到位，控制装置收到到位信号，控制电机4停止。另一种方式是，控制装置直接控制电机4旋转设定的转数，不需要插销1在开锁或闭锁完成的状态发出到位信号给控制装置。这时，限位块23与长条孔（131）可以不接触，只起到限制插销1脱离齿轮3的作用。

实施例3：

为更好的实现本发明，在实施例1的基础上，结合附图1-3，进一步地，所述插销1一端与驱动轮3啮合，一端具有锁轴；朝向伞把放置座6的锁轴端具有倒角或圆角11；锁轴的四周侧壁沿锁轴轴向方向设置有至少一条腰形孔12。

工作原理：

在锁伞时，电机4带动插销1向伞把运动，锁轴端部的倒角或圆角11首先经过伞把，由于锁轴端部的直径由小到大，因此能够导引伞把。腰形孔12减少了锁轴部分的材料，从而减少了锁轴部分的重量。

实施例4：

为更好的实现本发明，在实施例2的基础上，结合附图1-2，进一步地，所述底座2设有导向条21和凸筋24，导向条21设置在插销1啮合侧对侧，凸筋24设置在插销1与底座2的滑动接触面上。

工作原理：

电机4带动齿轮3旋转，齿轮3通过齿条13带动插销1往复运动，完成开锁闭锁。齿轮3对齿条13的啮合力的一个分力带动插销1沿齿轮3切线方向运动，另一个分力使齿条13远离齿轮3，设置导向条21用于平衡齿条13远离齿轮3的啮合力分力。设置凸筋24使齿条13与底座2之间的接触面积减少，从而减少齿条的摩擦阻力。

实施例5：

为更好的实现本发明，在实施例1-4其中任意一个实施例的基础上，结合附图1，进一步地，所述伞把放置座6开口内设有与控制装置电连接的行程开关7。

工作原理：

行程开关包括外壳，操作头，与控制装置电连接的触点系统，当用户将伞把放置在伞把放置座6开口内并触碰到操作头，操作头推动触点系统，使触头闭合或断开，从而给控制装置发出伞把到位信号，控制装置驱动电机4带动驱动轮3转动，驱动轮3带动插销沿驱动轮切线方向向伞把运动，完成锁伞动作。

实施例6：

为更好的实现本发明，在实施例1-4其中任意一个实施例的基础上，结合附图1，进一步地，所述底座2外侧设有第一倒角22。

工作原理：

为便于说明，本实施例中的底座2的截面为矩形，矩形四个角的任意一个角具有倒角，即第一倒角22。伞架上设有安装底座的四个挡条8，其中一个挡条8对应第一倒角22设置。将底座2装配到伞架时，如果底座2的第一倒角22没有对应挡条8确定的位置安装，则位于第一倒角22处的挡条8会与底座2其他三个角干涉，因此设置第一倒角22能够防止底座装错。

实施例7：

为更好的实现本发明，在实施例6的基础上，结合附图1，进一步地，所述底座2上还设有与第一倒角22尺寸不同的第二倒角25。

工作原理：

设置第一倒角22只能防止底座2沿与驱动轮轴线平行的轴旋转装错，如果底座沿垂直驱动轮轴线的轴旋转，则不能放错，因此设置一个与第一倒角22尺寸不同的第二倒角25就可以防止这种情况出现，达到完全防错的目的。

实施例8：

为更好的实现本发明，在实施例1-4其中任意一个实施例的基础上，结合附图1-2，进一步地，还包括罩在所述底座2上的防护罩5。

工作原理：

防护罩5将底座2内的构件与外界隔离开来，防止环境中的灰尘，雨水等进入底座，造成运动构件磨损加快或造成底座电气元件短路。

实施例9：

为更好的实现本发明，在实施例8其中任意一个实施例的基础上，结合附图1-2，进一步地，所述防护罩5对应插销1处具有凸起52,凸起52一侧与插销1滑动配合，另一侧设有减少防护罩5变形的凹坑53。

工作原理：

凸起52限制了插销1沿驱动轮3轴向窜动，设置凹坑53使防护罩5在压住插销1部分的壁厚与防护罩5其他部分壁厚一致，使防护罩5各部分材料收缩一致，减少变形。

实施例10：

为更好的实现本发明，在实施例8的基础上，结合附图4，进一步地，所述防护罩5端面设有凸台54；底座2端面设有与凸台54匹配的凹槽26。

工作原理：

安装防护罩5时，凸台54对准凹槽26安装，实现防护罩5的定位。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。