鎖軸焊接在自行車車架上的安全鎖的製作方法

2023-05-25 22:03:16

專利名稱：鎖軸焊接在自行車車架上的安全鎖的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種與自行車車架焊接在一起的自行車安全鎖。
現有的自行車鎖多是在購車後安裝到自行車上的。這種車鎖一旦被破壞，便可以輕易地從自行車上拿掉，不留痕跡。
本實用新型提供的自行車安全鎖，其鎖軸是直接焊接在自行車車架上的。具有車、鎖不可分離的特性。無論用什麼方式和工具來破壞自行車安全鎖，鎖的有些部件會始終留在自行車車架上，成為被盜自行車的顯著標誌。因此，這種安全鎖有著防破壞性能和經濟優勢，它適於各種自行車。
本實用新型是由以下技術方案實現的。
見圖1，鑄鋼成型的鎖體(1)和「H」型截面的懸臂狀短梁鎖杆(3)連為一體，鎖體安裝(鎖合)在鎖軸(2)上，在鎖軸的下部與鎖軸垂直相割地安裝有鎖銷(5)。鎖銷以燕尾槽方式同軸心地與前端的鎖芯(4)相聯接。鎖體上的彈子孔(8)採用反裝形式。鎖軸(2)焊接在自行車車架的後輪斜撐小梁(13)上，與自行車車架同平面，與斜撐小梁(13)成垂直狀。
在鎖軸與鎖銷相割處的圓周部分，鎖軸表面設有近似半圓形的缺槽(11)和(12)，且沿鎖軸表面順時針方向成90°設置。鎖軸上還設有限制鎖體旋轉角度的限位槽(14)。在鎖銷的圓周表面上設置有非圓形、可與鎖軸和鎖軸表面缺槽相應吻合的缺槽(9)。鎖銷上的非圓形缺槽(9)，在順時針旋轉一定角度時可使鎖銷連同鎖體能夠繞鎖軸(2)旋轉。當鎖銷復位時，鎖銷上的非圓形缺槽(9)又可與鎖軸上近似半圓形缺槽(11)和(12)相吻合，而將鎖體(1)卡死在鎖軸上，不能轉動。
開啟安全鎖時，鑰匙插入鎖芯(4)，使鎖芯帶動鎖銷(5)順時針轉動一定角度。旋轉的角度，由設在鎖芯表面的限位彈子來控制。這時推動鎖體繞鎖軸(2)逆時針旋轉90°。鎖體(1)和鎖杆(3)由原來的水平狀呈垂直下向狀，安全鎖開啟。鎖體旋轉的角度由裝在鎖體限位孔(7)裡的限位螺釘控制。當鎖體旋轉到位後，裝在鎖體復位孔(6)裡的復位彈簧(在鎖芯轉動時已被設在鎖芯後端的偏心小短軸(10)壓縮)伸長，使鎖銷連同鎖芯自動復位，鎖銷上的非圓形缺槽(9)又與鎖軸上近似半圓形的缺槽(12)相吻合而使鎖體卡死。鎖體和鎖杆在旋轉90°後，呈垂直下向狀鎖合在鎖軸(2)上。鑰匙即可拔下。
安全鎖的鎖合是開啟的逆過程。
本實用新型提供的焊接在自行車車架上的安全鎖由於鎖軸的形體和焊接安置方式不同，可以有如圖1，和圖2、圖3兩種不同形式。
如圖2、圖3所示，這種又一形體的鎖軸(15)為加工成型的偏心鋼套，鋼套的偏心孔徑等於自行車車架後輪斜撐小梁(13)的外徑。在鎖軸鋼套壁厚度較大的圓周段表面上，設置有與鎖軸(2)圓周表面相同的近似半圓形缺槽，順時針90°設置，在自行車斜撐小梁(13)尚未裝配到自行車車架結構中去時，就將鎖軸套焊到車架斜撐小梁(13)上。鎖的結構與圖1所示的相同，鎖體等套裝到鎖軸上的方法與前一種形式也相同。
另外，還可以將安全鎖設置在自行車前輪的叉架上。
本實用新型採用鑄鋼整體成型，鎖杆截面形狀經濟，力學性能好、結構簡單、重量輕、強度高、使用方便自如、製造容易、成本低廉、美觀耐用。


及實施例圖1鎖軸焊接在自行車架上的安全鎖結構示意圖。
(1)鎖體(2)鎖軸(3)鎖杆(4)鎖芯(5)鎖銷(6)復位彈簧孔(7)限位螺釘孔(8)鎖體彈子孔(9)鎖銷上的非圓形缺槽(10)鎖銷後端復位偏心短軸(11)鎖軸表面缺槽
(12)鎖軸表面另一缺槽(13)自行車架斜撐小梁(14)鎖軸上的限位槽圖2偏心鋼套鎖軸的安全鎖焊接位置示意圖(15)偏心鋼套鎖軸圖3圖2的A－A剖面圖實施例1、在自行車車架製造成型時，就將已加工好的鎖軸(2)焊接在車架梁位置上。對製作鎖軸的材料除要具備一定的強度之外(至少不能低於自行車車架材料的強度)還要求具備有耐磨性及適當的硬度和可焊接性。鎖軸的直徑應根據焊接部位車架小梁截面模數及鎖軸和鎖銷相割圓周表面吻槽可能受到的最大剪切、擠壓應力來確定。並使鎖軸的截面模數大於焊接部位車架斜小梁的截面模數。
鎖體與鎖杆為整體鑄鋼成型，鎖杆為連帶在鎖體上的懸臂短梁，截面為「H」型，且具有等強度梁的效應。鎖杆的截面模數亦大於焊接鎖軸車架梁的截面模數。製造鎖體儘可能使用大強重比的材料(材料強度與重量之比)。
在鎖體預定的部位加工鎖軸孔，鎖芯及鎖銷孔、反裝彈子孔等。並將鎖芯、鎖銷等部件依次安裝在鎖體上。
用鑰匙插入鎖芯，連同鎖銷順時針旋轉一定的角度即可將鎖體在需要時方便地裝到自行車車架上的鎖軸上去，調節好限位螺釘，即可使用。
鎖芯、鎖銷及反裝彈子的安裝方法採用具有較好彈性的塑料片或薄鐵片，其長度與鎖芯孔的周長相等，寬度不要大於1cm，捲成圓筒形依次推入鎖芯孔內並將裝入彈子孔內的彈簧和彈子壓住，再將聯接好的鎖銷和鎖芯徐徐推入，待小彈性塑料片或薄鐵片被推至鎖芯孔與鎖軸孔相交處，從鎖軸孔內將小彈性片分次抽出，推鎖芯、鎖銷到位並使鎖體彈子孔與鎖芯彈子孔的中軸線對接，即完成彈子反裝。
實施例2，如圖2、圖3所示，將套裝好的偏心鋼套鎖軸(15)套焊在車架斜撐小梁(13)上。套焊的位置以安裝好鎖體、車鎖鎖閉時，鎖杆與後車圈之間有約1cm間隙為宜。調好限位螺釘，最後把斜撐小梁焊接到自行車架相應的部位。安全鎖工作時，繞鎖軸旋轉亦是繞車架斜撐小梁外徑旋轉。開啟、鎖合的方式與前一種相同。不過這第二種形式的車鎖，其安全性能更好。
主要參數的確定本實用新型是以普通26尺寸輕便自行車取實測值進行設計的。對其它尺寸和不同型號的自行車，可以調整某些參數，也可綜合考慮後，確定一適合各種自行車的通用標準的參數。對安全鎖的性能無絲毫影響。
普通26寸輕便自行車車架兩斜撐(後輪斜撐梁)小梁、輪緣處間距為90mm(從兩斜撐梁中心線計算)，小斜撐梁外徑為14mm，壁厚取2mm，則內徑為10mm，截面積為0.754cm2，截面模數W＝0.199cm3。
據此，鎖軸的直徑確定為16mm，鎖軸圓周表面缺槽深度3mm、缺槽處最小截面積為1.699cm2，最小截面模數W＝0.269cm3。
鎖杆為「H」型截面，鎖杆長度為50mm(由鎖體外緣算起，若由鎖軸孔中線算起，則為65mm)。根部截面積為1.63cm2，截面模數Wx＝0.359cm3，Wy＝0.436cm3。
鎖銷直徑為14mm，圓周表面非圓形缺槽深度3mm。經計算鎖軸與鎖銷相割圓周表面上的剪切、擠壓應力遠小於其它部位上的應力。因而，鎖軸、鎖銷表面缺槽處的強度足夠有餘。
由上述確定的參數可知，安全鎖各部件材料的強度均高於自行車車架斜小梁，而且還具有比車架斜撐小梁優越的幾何抗破性能，以外力強行對安全鎖進行破壞，自行車車架斜撐梁首先被破壞。盜竊自行車的目的不能達到。
用其它方式對自行車安全鎖進行破壞。如剪、鋸等。除可選擇具有相應力學性能和硬度的安全鎖製作材料，還可以同時適當調整易剪、鋸部件的幾何尺寸。主要是鎖杆，但鎖杆的長度很短，即便把截面尺寸增加許多，安全鎖的重量也增加的很少。這正是本實用新型的優勢之一。
權利要求1.一種由鎖體[1]、鎖軸[2]、鎖杆[3]、鎖芯[4]、鎖銷[5]等組成的鎖軸焊接在自行車架上的安全鎖，其特徵在於安全鎖的鎖軸[2]和[15]以兩種萬式焊接在自行車車架斜撐小梁[13]上，鑄鋼成型的鎖體[1]連帶著截面為H型的懸臂短梁鎖杆[3]，鎖體內設有鎖銷[5]，鎖體鎖合在鎖軸[2]上，沿鎖軸表面順時針方向成90°設有近似半圓形缺槽[11]和[12]與鎖銷[5]圓周表面上的非圓形缺槽[9]相吻合，構成鎖的開啟、鎖合方式。
2.根據權利要求1所述的安全鎖，其特徵在於鎖軸(15)是偏心鋼套鎖軸。
3.根據權利要求1所述的安全鎖，其特徵在於鎖銷(5)安裝在鎖軸(2)下部與鎖軸垂直相割，與前端的鎖芯(4)同軸心聯接。
專利摘要一種鎖軸焊接在自行車車架上的安全鎖，其鑄鋼成型的鎖體(1)連帶著懸臂短梁鎖杆(3)，鎖體內的鎖銷(5)安裝在鎖軸(2)下部與鎖軸垂直相割，並與前端的鎖芯(4)同軸心聯接，鎖體鎖合在鎖軸上，沿鎖軸表面順時針方向成90°設有缺槽(11)和(12)與鎖銷(5)圓周表面上的缺槽(9)相吻合，構成鎖的開啟、鎖合方式，本實用新型採用鑄鋼整體成型，鎖杆截面形狀經濟，力學性能好，結構簡單、重量輕、強度高、製造工藝簡便，成本低廉。
文檔編號B62H5/00GK2131761SQ92225898
公開日1993年5月5日 申請日期1992年6月26日 優先權日1992年6月26日
發明者白新元 申請人:白新元