本发明涉及共享单车的锁芯，是一种状态监测及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。
技术实现要素：
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种状态监测及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。
一种状态监测及输出的智能锁模块，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，电机上的凸轮插入滑块内的滑孔，滑杆通过下盖内电机的凸轮带动移动；所述滑杆的另一端尾部套有弹簧，滑杆包括滑块和轴杆，滑杆的滑块与滑杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端或一端设有行程开关，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；其结构设计要点是所述电机的电机轴通过齿轮组件与传动轴一端连接，传动轴的另一端与凸轮的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧设有腰形的拐臂凸块，拐臂凸块与凸轮连为一体，拐臂凸块为凸轮的偏心端，滑杆的滑块设有“口”字形的滑孔，滑孔的内径分别设有与腰形拐臂凸块对应的倒角，凸轮的拐臂凸块伸入滑块的滑孔内，凸轮的拐臂凸块在滑块的滑孔内180度转动。从而通过电机带动凸轮的正反转实现上锁、上锁至待锁、待锁三个状态的切换，通过前后两侧或一侧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。同时，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。
所述滑杆的滑块呈l字形，即正方形的滑块一侧通过滑块另一侧的延伸边与轴杆连接，滑杆的轴杆一侧设有与滑孔一体的边槽。上述结构进一步稳定了滑块与滑杆的一体成型，以及轴杆的导向移动。
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，并且盖体内的套管及伸出盖体的轴杆处设有防水的硅胶套。上述进一步稳定了滑杆上轴杆的移动，以及进一步提高该锁块的防水性。
所述凸轮的上锁状态时，凸轮的中心孔位于弹簧一侧的滑块滑孔，凸轮的拐臂凸块贴合于滑块滑孔的上侧，滑杆的滑块与滑杆伸出端前侧的行程开关相抵触发；上锁过程中，凸轮的中心孔位于滑杆伸出一侧的滑块滑孔的上侧，凸轮的拐臂凸块贴合于滑块滑孔的上侧时，滑杆的滑块与后侧的行程开关相抵触发；待锁状态时，凸轮的中心孔位于滑块滑孔的上侧，凸轮的拐臂凸块位于滑块滑孔的下侧，滑块位于前后两侧的行程开关之间。
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，凸轮的偏心端位于滑孔的上方前侧顶住滑杆，凸轮的中心孔位于滑孔的上方后侧，凸轮的拐臂凸块与滑块滑孔的上侧贴合，系统判断使其停止转动，该智能锁模块为上锁状态；收到外部开锁指令时，电机顺时针带动凸轮转动，凸轮带动滑杆缩进，凸轮的偏心端位于滑块的上方后侧顶住滑杆，凸轮的中心孔位于滑孔的上方前侧，直至凸轮顶到滑块的滑孔不能转动，凸轮的拐臂凸块与滑块滑孔的上侧贴合，弹簧受力发生形变，滑杆压到后侧的行程开关，该智能锁模块为上锁过程；电机逆时针带动凸轮反向转动，凸轮的偏心端位于滑孔的下方，凸轮的中心孔位于滑孔的上侧，系统判断使其停止转动，该智能锁模块为待锁状态；手动上锁时，弹簧复位，滑杆顶到前侧的行程开关，触发凸轮逆时针带动凸轮反向转动，直至凸轮的偏心端顶住滑杆孔的上方前侧，系统判断已上锁后停止转动。
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、硅胶套，9、套管。
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，滑杆的轴杆601伸出处设有套管9，套管固定于上盖与下盖扣合处盖体的套管槽内，并且盖体内的套管及伸出盖体的轴杆处设有防水的硅胶套8。滑杆的另一端尾部套有弹簧5，滑杆包括滑块602和轴杆，滑杆的滑块与滑杆一体成型，盖体内滑杆的滑块两端或一端设有行程开关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。电机的电机轴通过齿轮组件与传动轴一端连接，传动轴的另一端与凸轮2的中心孔连接，凸轮的中心孔一侧设有腰形的拐臂凸块，拐臂凸块与凸轮连为一体，拐臂凸块为凸轮的偏心端，滑杆的滑块设有“口”字形的滑孔，滑孔的内径分别设有与腰形拐臂凸块对应的倒角，凸轮的拐臂凸块伸入滑块的滑孔内，凸轮的拐臂凸块在滑块的滑孔内180度转动，滑杆通过下盖内电机的凸轮带动移动。同时，滑杆的滑块呈l字形，即正方形的滑块一侧通过滑块另一侧的延伸边与轴杆连接，滑杆的轴杆一侧设有与滑孔一体的边槽。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。
该智能锁模块的工作过程说明具体如下：如图2所示，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，凸轮的偏心端位于滑孔的上方前侧顶住滑杆，凸轮的中心孔位于滑孔的上方后侧，凸轮的拐臂凸块与滑块滑孔的上侧贴合，系统判断使其停止转动，该智能锁模块为上锁状态；如图3所示，收到外部开锁指令时，电机顺时针带动凸轮转动，凸轮带动滑杆缩进，凸轮的偏心端位于滑块的上方后侧顶住滑杆，凸轮的中心孔位于滑孔的上方前侧，直至凸轮顶到滑块的滑孔不能转动，凸轮的拐臂凸块与滑块滑孔的上侧贴合，弹簧受力发生形变，滑杆压到后侧的行程开关，该智能锁模块为上锁过程；如图4所示，电机逆时针带动凸轮反向转动，凸轮的偏心端位于滑孔的下方，凸轮的中心孔位于滑孔的上侧，系统判断使其停止转动，此时开关都处于自由状态并未触发，该智能锁模块为待锁状态。手动上锁时，如图3、图4所示，根据上述上锁过程，触发电机逆时针转动带动凸轮转动，弹簧复位，直至滑杆顶到前侧的行程开关，凸轮的偏心端顶住滑杆孔的上方前侧，系统判断已上锁后停止转动，如图2所示。
综上所述，本发明主要是对现有技术的进一步改进，采用了“口”字形滑孔设计的滑块，并对凸轮结构，以及滑孔与凸轮之间的工作原理进行了改进。同时，该智能锁模块采用凸轮机构带动滑杆，也是配合行程开关，实现整套系统的稳定运行；也具有体积小、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。