基于密码控制方口脚支架的自行车锁的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种自行车锁，尤其涉及一种基于密码控制方口脚支架的自行车锁。
【背景技术】
[0002]在中国这样一个人口大国，自行车又特别普及的市场中，一直存在着这样的一个问题:市场上对于锁的设计都着重于锁的坚硬程度，防止被人撬开，而忽略了人们对于开闭锁的便利性的需求。每次停车后需要去锁车，在避开密集的辐条后将锁杆插入锁孔中，十分不便。每次骑行时需要开锁，而这种锁大都是锁链或者U型锁没有地方放置。所以目前的车锁给用户带来极大的烦恼与不便。而车锁对于现实生活中又不可或缺。以至于一种简单可靠的自行车锁成了目前市场上迫切的需求。
[0003]自行车脚支架是必然会使用到的一部分，将锁的结构基于此，将大大地提高了便利性。在现有专利中有利用脚支架运动锁车的发明，该发明主要针对锁停的问题。当人为放下脚支架时，脚支架会拉动固定在车架外侧的钢丝，经滑轮传递，带动轮盘转动，进而使锁杆转动，当旋转至一定程度时，锁销刚好与锁销组件壳上的通孔对应，在弹簧反作用力下，插销会从通孔弹出，卡在对面锁体组件的锁槽内，这样就实现了将车轮上锁。当需要解锁时，通过钥匙旋转锁心，将锁销撤出，从而实现解锁。
[0004]而通过按键密码解锁与电路控制的脚支架车锁尚未有人研究。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有自行车锁因忘记锁而导致被偷的问题，提供一种基于密码控制方口脚支架的自行车锁。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
利用机械结构实现自行车的自动锁死，利用控制器控制车锁的开启一段时间后自动关闭。从输入正确密码开启车锁，然后踢开方口脚支架到自动上锁是通过控制器自动完成的；当需要锁自行车时，把自行车推到适当位置，把方口脚支架压下，提起自行车，自行车自动锁死，操作简便，完全杜绝了传统的因忘记上锁而导致车被偷的缺点，具有重要实用意义。
[0007]利用人们在停车用车时对脚支架的作用，与其他研究的区别在于，本发明在于实现对方口脚支架的控制，能够在停车过程中实现自动上锁，解锁需要输入密码，达到人锁交流。
[0008]本发明中，主要完成以下工作:
1、通过移动互联网获取对应车锁的实时密码；
2、通过外部按键输入实时密码，步进电机旋转一定角度，一段时间后又回到原来位置；
3、通过机械结构的传动开锁，自行车的方口脚支架就可以踢动；
这部分是最为关键的环节，主要是通过凸轮和连杆结构带动棘爪前后移动，从而卡死或释放棘轮；
4、压下脚支架，通过机械结构，自行车可以自动上锁。
[0009]这里采用的是斜齿轮作为棘轮，方口脚支架带动棘轮顺时针旋转时受阻力极小，从而很容易地就锁上了；逆时针旋转时，会受到棘爪对齿的阻力而锁死。
[0010]本发明的重点在于自行车锁的机械结构的设计，合理的自行车机械结构设计是整个自行车锁功能实现的基础，因此其设计必须遵循简单、实用和成本低等理念。
[0011]具体地说，本发明的技术方案如下:
一、基于密码控制的自行车方口脚支架自动车锁(简称车锁)
本车锁包括方口脚支架;设置有凸轮、步进电机、连杆、滑槽、棘爪、棘轮、控制器和按键;
按键、控制器、步进电机、凸轮、连杆、棘爪、棘轮和方口脚支架依次连接，棘爪置于滑槽中。
[0012]二、控制方法(简称方法)
本方法包括下列步骤:
①在自行车使用完时，人为压下自行车的方口脚支架，实现对自行车的自动上锁；
②当要用自行车时，通过按键输入锁正确密码，则有红色LED灯亮提示，再可人为踢动方口脚支架，则有绿色LED灯亮提示，实现对自行车的自动解锁。
[0013]本发明具有以下优点和积极效果:
①在停靠自行车时能够自动上锁，避免了传统的忘记上锁而造成麻烦；
②机械结构简捷，易于实现；
③采用机械与电子相结合的方式，使该自行车锁更人性化；
④操作简单自然，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0014]图1是本车锁的结构方框图；
图2是本车锁的结构示意图；
图3是本车锁的结构示意图(放大)；
图4是控制器的结构方框图；
图5是本方法控制流程图。
[0015]图中:
O—方口脚支架；
1一凸轮；
2一步进电机；
3—连杆；
4 一滑槽；
5—棘爪；
6—棘轮；
7—控制器，
7-1—单片机，7-2—红色LED灯，7-3—绿色LED灯，
7-4—蜂鸣器，7-5—位移传感器，7-6—电源；
8—按键。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例详细说明:
一、车锁
1、总体
如图1、2、3，本车锁包括方口脚支架O;
设置有凸轮1、步进电机2、连杆3、滑槽4、棘爪5、棘轮6、控制器7和按键8 ；
按键8、控制器7、步进电机2、凸轮1、连杆3、棘爪5、棘轮6和方口脚支架O依次连接，棘爪
5置于滑槽4中。
[0017]机械部分包括由凸轮1、连杆3、棘爪5和滑槽4组成的机构实现由步进电机2的圆周运动向棘爪5水平运动的转换，以及由棘轮6和棘爪5组成的机构实现棘轮6单方向的旋转运动；
电子部分由按键8和控制器7组成，控制步进电机2转动90°，使得棘爪5水平移动远离棘轮6，再拨动支架O从而转动棘轮6实现解锁功能；需要停放时将支架O撑起来，利用棘轮6和棘爪5单方向运动锁死棘轮6从而锁死自行车。
[0018]本发明的工作机理:
当压下方口脚支架O时，方口脚支架O在绕轴旋转过程中带动棘轮6同向(顺时针)旋转；棘轮6旋转时，棘爪5围绕销钉向上抬起，使得棘轮5的斜齿能够受很小阻力通过；当反方向(逆时针)踢起方口脚支架O时，棘轮6逆方向旋转，棘爪5受相反作用力，在滑槽4约束下阻止棘轮运动，从而实现上锁；当需要使用自行车时，通过按键8输入该自行车对应的正确密码，在控制器7作用下上电，步进电机2旋转一定角度带动连杆3拉动棘爪5向后运动，从而解除棘轮6和棘爪5的锁死机构，方口脚支架O能够向上抬起，一段时间后步进电机2旋回，回到初始位置，实现了方口脚支架O的解锁过程。
[0019]2、功能块 O)方口脚支架O
方口脚支架O是一种安装在自行车后轮轴上的U形支架，与地面只有O。和90 °两种状态。
[0020]自行车行驶时，方口脚支架O抬起(O°)，自行车后轮着地；
自行车停驶时，方口脚支架O着地(90 °)，自行车后轮悬空。
[0021]I)凸轮 I
凸轮I是一种小型偏心轮盘，其中心孔和步进电机2的转轴连接(刚性)；在轮盘的边缘设置有一小圆柱，和连杆3右端的圆孔连接，实现对连杆3和棘爪5的传动。
[0022]2)步进电机2
步进电机2是一种通用件，选用日本尼得科6_微型步进电机，通过驱动电路驱动，旋转角度:0-90 °。
[0023]实现对凸轮I和连杆3的控制。
3)连杆3
连杆3是一种两端设置有圆孔的金属长杆，分别与凸轮I和棘爪5连接。
[0024]4)滑槽 4
滑槽4是一种设置有凹槽金属块，供棘爪5在凹槽内左右滑动。
[0025]5)棘爪 5
棘爪5是一种通用件，右端的斜面和棘轮6啮合;左端设置有圆孔，通过销钉和连杆3动态连接。
[0026]6)棘轮 6
棘轮6是一种通用件，包括中心孔、轮盘和轮齿;其中心