一種防盜車鎖裝置的製作方法

2023-10-20 10:04:52

本發明涉及一種嵌在鞍座支柱中的防盜車鎖裝置，所述車鎖裝置具有一個可摺疊或可壓縮環，所述環可纏繞在柵欄、杆或任何固定物體上，自行車能以這種纏繞的方式鎖留在這些地方。

目前已知有幾種不同的車鎖裝置，它們均嵌在空心鞍座柱內部可以利用的空間中。de4336605a1顯示了一種實施例，在該實施例中，鞍座支柱中內嵌一個鏈條，鏈條伸出支柱並延伸到車架後管的內部下端。在較寬的空心空間中設置鏈條需要使用附加的緩衝元件，否則在騎行時，車輛不可避免的振動會產生擾人的噪音，因為金屬鏈條緊靠在其周圍的金屬管上。進一步的問題在於鏈條的有限長度，鏈條太短不方便使用，這將在本說明書的後面部分詳細說明。

de20220513u1中描述了另一種已知的裝置，在這種裝置中，使用鋼絲繩，鋼絲繩以滑動的方式插入鞍座支柱中並延伸進入車架管的內部，車架管支撐著鞍座支柱。下文將聯繫圖2詳細解釋與這種裝置有關的問題，但是簡而言之，所述結構允許鎖定機構使用的總長度也太短而不夠日常使用。

gb2414218中描述了第三種設計，在這種設計中，使用卷繞成一定直徑的螺旋鋼絲繩，直徑保證正好能放入鞍座支柱的空心內部中和下面車架的空心管中。若鋼絲繩具有提供高效防盜保護所需的強度和剛性，它應該具有一定的最小厚度和強度，這種最小厚度和強度會限制其卷繞成螺旋圈的直徑。所需強度和能放在可利用直徑內的需要是相互矛盾的要求，然而又增加了鋼絲繩的最小長度作為第三種要求。經反覆使用後，螺旋圈往往會擴大，因此使用後很難將螺旋圈推入管中。

值得注意的是de10215532a1中所述的另一種車鎖裝置，這種鎖定裝置不插在鞍座支柱中，而是有多個扁鋼條在它們各自的端部繞樞軸地彼此連接。在兩個開放端，安排鎖的配套部件，以便將這兩個部件鎖在一起。可以用鑰匙或者密碼組合解鎖。在展開狀態中，鋼條可成所需的形狀，即構成將自行車連接到固定柱子上的環。

本發明的目的在於提供一種能方便地放在鞍座支柱的空心內部和其在車架後管的空心延長部中的車鎖裝置。這種裝置能提供所需的長度，容易展開和重新恢復至初始位置，且在騎行中能避免產生惱人的噪音。

為了實現這個目的，提供了一種防盜自行車鎖裝置，其中，自行車具有一個鞍座支柱，鞍座由鞍座支柱和車架後管支撐，鞍座支柱能正好裝在車架後管中並且能在其中調整和固定鞍座支柱的位置。本裝置具有一個可摺疊的鎖環，所述環能纏繞在自行車和固定物體上以防止自行車被偷走，所述環包括多個環節，其中每個環節為預定長度，第一個環節由鞍座支柱(為空心管)構成，第二環節的外徑小於鞍座支柱的直徑，第二環節的第一端滑動地連接在鞍座支柱上並在其內部滑動；鞍座支柱遠端部的封閉件，用於防止第二環節脫離鞍座支柱；鎖，靠近鞍座連接在鞍座支柱的上部；和鎖部件，連接在所述環的最後一節的自由端上，能正好安裝在所述鎖中並與所述鎖嚙合；所述環節能推入呈壓縮狀態且能拉出形成環，其中在壓縮狀態，除鞍座支柱之外的環節放在鞍座支柱的空心內部空間和後管之中；根據本發明，所述環至少還包括一個環節，該環節連接在第二環節的遠端；且所述環在完全展開狀態下的最小長度ll至少等於車架後管的長度lft與鞍座支柱長度lsc二倍之和，計算公式如下：ll>lft+2*lsc。

鞍座支柱和車架後管採用實用尺寸時，該最小長度約為1m。這些環節的長度可增加到它們能放在鞍座支柱和車架後部的組合空腔中。

在優選的第一實施例中，在鞍座支柱的內部插設一個支撐件，支撐件的外徑保證其能正好寬鬆地裝在鞍座支柱的內徑中，支撐件具有一個向下逐漸縮小的部分；第二環節為一個管子，其上端繞樞軸地連接在支撐件的逐漸縮小的部分上；封閉件具有一個開口，允許樞軸連接通過，從而，當管子完全從鞍座支柱拉出時，管子能自由彎曲至少90°。

在本實施例中，優選地，若在所述管子的下端(鋼絲繩的外徑小於管子的內徑)連接一根軟防盜鋼絲繩，鋼絲繩的上端和管子的下端分別設置配合的緩衝件，以便將鋼絲繩插入管子中並能在其中拉動鋼絲繩且可防止鋼絲繩脫離，鋼絲繩的長度至少與鞍座支柱一樣長，且鎖部件固定在鋼絲繩的外端。

在替代性的第二實施例中，第二環節約與鞍座支柱一樣長或者稍短；更多的環節包括強固材料製成的多個扁條，這些環節通過各自的樞軸連接在各自的端部彼此連接，樞軸連接能允許相鄰扁條相對彼此發生角位移，其中第一扁條連接到第二環節的端部；在摺疊狀態下，這些扁條構成扁條系統，所述扁條系統的長度稍短於位於鞍座支柱末端下面的車架後部中的自由空間，它們的寬度和組合厚度小於車架後管的自由截面積，摺疊狀態的扁條系統能插入車架後管中；鎖部件連接在所述扁條的最後一個上。

優選地，若第二環節為防盜軟鋼絲繩。

在本第二實施例的一個版本中，在鞍座支柱的內部插設一個支撐件，支撐件的外徑保證其能正好寬鬆地裝在鞍座支柱的內徑中，支撐件具有一個向下逐漸縮小的部分；第二環節為一個管子，其上端繞樞軸地連接在支撐件的逐漸縮小的部分；封閉件具有一個開口，允許樞軸連接通過，從而，當管子完全從鞍座支柱拉出時，管子能自由彎曲至少90°；所述管子繞樞軸地連接在所述扁條系統的第一個扁條上，所述管子至多比鞍座支柱稍長，以便在以壓縮狀態放入車架後部中時為扁條系統留有空間。

在第三實施例中，在鞍座支柱的內部插設一個支撐件，支撐件的外徑保證其能正好寬鬆地裝在鞍座支柱的內徑中，支撐件具有一個向下逐漸縮小的部分；第二環節為一個管子，其上端繞樞軸地連接在支撐件的逐漸縮小的部分；封閉件具有一個開口，允許樞軸連接通過，從而，當管子完全從鞍座支柱拉出時，管子能自由彎曲至少90°；更多的環節均為管子，這些管子以套筒的方式插入彼此，這些管子中相鄰兩個管子之間的每個連接為樞軸連接。在完全拉伸的狀態下，能將連接的管子彎曲至少90°，在壓縮狀態下，套筒的總長度比鞍座支柱和其下的自由空間的組合長度短。

所述車鎖裝置為所述的任務提供了一個很好的解決方案，因為在壓縮狀態下，它能隱藏在鞍座支柱的內部和周圍車架後管中，但在展開狀態下，它具有足夠大的長度以纏繞在樹、杆子或任何可能的固定物體上，從而將自行車固定在這些物體上。更進一步地，這種結構足夠緊密，能防止在騎自行車時產生不必要的振動。在本說明書中，術語「自行車」涵蓋串座雙人自行車、三輪車和具有鞍座支柱且鞍座支柱上套有較長管子的所有車輛。

下面結合較佳實施例和附圖對本發明進行說明。附圖中，

圖1為配有本發明的車鎖裝置的自行車；

圖2為傳統車鎖裝置的典型現有技術模型；

圖3為本發明的第一實施例的部分剖視圖；

圖4為第二實施例的部分剖視圖；

圖5為第三實施例的剖視圖；

圖6為帶鞍座和鞍座支柱的本第三實施例，在摺疊狀態下；

圖7為展開狀態下的同一裝置，無鞍座；

圖8為展示第三實施例如何形成環的簡圖；及

圖9為展示了如何用本第三實施例將自行車鎖在杆子上的例子。

如圖1所示，自行車1具有一個傳統的車架，車架有一個三角形的中間部分，所述三角形中間部分由三個相互焊接的管子構成，其中後管2具有空心的內部，其上端開口，空心鞍座支柱4能插在所述的空心內部。鞍座3用連接件5以傳統的方式連接並固定在鞍座支柱4的上端。鞍座支柱4可用快速緊固件6固定在後管2上，並可調至調節範圍內的任何位置，以便騎自行車的人能將鞍座調至最方便的高度。後管2具有空心的內部，空心在內部末端位置e處終止，因為需要使用下面的空間來連接其他兩個管子。

圖2展示了傳統車鎖裝置的放大剖視圖。鎖7緊靠著連接件5固定在鞍座支柱4上，所述連接件可為套設在支柱4上的空心圓柱體，也可以設在支柱4的側面並用螺栓固定在所述側面上。在鞍座支柱7的內部，設置鋼絲繩8，鋼絲繩的下端固定鎖部件9。鋼絲繩的上端連接在緩衝件10上，所述緩衝件為帶肩圓柱件，外徑保證其能寬鬆地裝入鞍座支柱4的圓柱形內部。鞍座支柱4的下端連接一個封閉件11，所述封閉件11的存在能防止鋼絲繩8被完全拉出鞍座支柱4。鋼絲繩8用柔軟的強固塑料保護管覆蓋，用鋼絲製成以提供所需的強度。

所述鎖7具有一個第二鎖部件12，所述第二鎖部件在形狀上與第一鎖部件9互補，以便第一鎖部件9能插入並鎖定在其中。所述鎖7可用鑰匙(未示出)或利用數字的代碼組合打開，代碼組合可在數字鎖盤13上調節。

對於圖2中所示的裝置的使用條件，車架管2的長度lft是一個重要的尺寸，這個長度從管子2的開口頂部延伸至空心內部的內端位置e。另一個重要尺寸是鞍座支柱的長度lsc。

如圖2所示，鋼絲繩8從鞍座支柱4的下端伸出，且在調節鞍座的高度時，該端下的空間會改變，但是即使鞍座在最低高度時(即當所述鎖7的下表面到達鞍座支柱4的頂端)，系統也必須起作用。

該自由可用尺寸為鋼絲繩8從鞍座支柱出來的最大伸長量me，即

me＝lft-lsc.(1)

鋼絲繩最大長度mcl為該最大伸長量me與鞍座支柱的長度lsc之和，即

mcl＝me+lsc(2)

因為即使在鋼絲繩8滲出支柱距離為me時，緩衝件10能滑動到鞍座支柱4的末端，即到封閉見11處。

當為了鎖定，鞍座3和鞍座支柱4從車架柱2抽出時，這樣在鎖7和鎖部件9之間形成不完全柔性元件，其最大環長度mll為鞍座支柱的長度lsc和鋼絲繩的最大長度mcl之和：

mll＝lsc+mcl，(3)

代入等式(2)得到的mcl的值，得到：

mll＝lsc+me+lsc，即

mll＝2lsc+me(4)

現在，將等式(1)得到的me的值代入等式(4)，得到：

mll＝2lsc+lftlsc，即

mll＝lsc+lft(5)

換句話說，可用於環繞杆子或固定物體的環的最大長度mll為車架管lft與鞍座支柱lsc的組合長度。在這兩個部件中，鞍座支柱4為剛性線性部件，只有伸出來的鋼絲繩8能彎曲並返回到所述鎖上。

在普通的自行車中，車架後管2的長度約為400-500mm，鞍座支柱4的長度約為250-350mm。若我們取二者的最大值，則最大環長度將約為850mm。

我們有這樣的經驗：若要將自行車固定在杆子、樹或固定物件上，需要至少1100mm的總長度，超過1200mm更好，特別是因為鞍座支柱4是剛性的且無法彎曲。

現在顯然，即使選擇儘可能大的鋼絲繩或鏈條長度，現有技術的解決方案(如圖2所示)也不足夠長和方便地將自行車鎖在大多數可能利用的固定物體上。

參考圖3，展示了本發明的車鎖裝置的第一實施例。鞍座支柱4以傳統方式裝在車架的後管2中。在鞍座支柱4的內部，若我們從上往下看，設有一個滑動支撐件14並能在其中滑動，所述滑動支撐件具有圓柱形上部，所述圓柱形上部寬鬆地裝在鞍座支柱4的內部。支撐件14具有一個扁平下部，樞軸15穿過該處以將中間滑動管16與支撐件14繞樞軸地連接起來。中間滑動管16的上端也是扁平的，以便所述軸的頭的距離小於所述管16的外徑。在鞍座支柱4的下端，設置空心緩衝件17以防止支撐件14脫離鞍座支柱4的內部。空心緩衝件17的內徑稍大於中間管16的外徑，從而支撐件14的扁平部分能從空心緩衝件伸出，在此位置處，中間管16能相對鞍座支柱繞樞軸轉動。

在中間管16的內部，與前述現有技術的實施例類似，設置鎖定鋼絲繩8，鋼絲繩的下端設置鎖部件9。中間管16的下端設置止動器18，用於防止鋼絲繩8脫離中間管16。

所述中間管16用強固材料製成，例如鋼，所述材料應能抵抗自行車用這種車鎖裝置鎖上時受到的大多數的攻擊性襲擊。

中間管16和鋼絲繩8的最大長度(除了它們連接處的較短長度)約等於前一實施例中等式(2)所定義的最大鋼絲繩長度mcl，因此本實施例中總環長度為鞍座支柱的長度lsc與車架柱2的長度lft的二倍之和，即

mll＝lsc+2lft(6)

該長度比前一實施例中的長約為車架管2的長度，這樣環長度增加至少約350mm，從而環總長度達到所需的值。更進一步地，由於中間管16能通過樞軸連接彎曲，環彎曲的自由度更高。

圖4為本發明的車鎖裝置的第二實施例。在本實施例中，鋼絲繩8設在鞍座支柱4的內部並能在以引導下在其中運動，但是，在此鋼絲繩8的最大長度為鞍座支柱4的長度，因為自由空間(其長度為me，如前文所定義)用於容納樞軸扁條系統18。在本實施例中，所述鎖部件9設在所述樞軸扁條系統的末端。

顯然，在鞍座支柱4的內部，若不使用鋼絲繩8，也能如圖3中所示的使用中間管，但是在這種情況下，所述管16的下端和所述扁條系統18的連接也應該為樞軸連接。像這樣的扁條系統類似於de10215532文件中所示的系統，但是單個扁條19的長度應該小於鞍座支柱4下面的可用空間me，且在選擇它們的尺寸(寬度和厚度)時，應該保證車架後管2的內部能容納整個扁條系統18。根據所述的近似長度數據，鋼絲繩的長度等於鞍座支柱4的長度，即約在250-350mm之間(中間值：300mm)，且後管2的中間長度為450mm，則扁條系統18的可用空間為150mm。

在本實施例中，鞍座支柱的長度lfc和鋼絲繩8的長度(幾乎與lfc值相同)均為總環長度的一部分。若我們將lfc的平均值取作300mm，鞍座支柱與鋼絲繩的組合長度將為600mm。若所需總環長度選作1200mm，則扁條系統18的總長度為1200-600＝600mm才能足夠。一根扁條19的長度應該小於150mm，即若我們取5根扁條，每根約為130mm，則扁條系統的總長度將為：5x130＝650mm，從而得到比所需的1200mm長的環長度。若扁條用鋼製成，約3-4mm的厚度便能提供所需的強度，這樣至多20mm寬的五根扁條能很容易放在車架管2中，所述車架管的標準內徑為29.6mm。3.5mm厚、18mm寬的扁條具有形成防盜環所需的足夠強度。由於總長度減小，扁條19的數量比上面參考的整個環用扁條的出版物中少的多。

本實施例的一個優點是高度的柔韌性，因為每一個扁條19通過樞軸連接與相鄰的扁條連接，因此環能形成任何所需的形狀。

在圖5-9中，展示了本發明的車鎖裝置的第三實施例。在本實施例中，在鞍座支柱4的內部設置一個含三個元件20、21和22的套筒裝置。在這三個元件中，至少上面兩個為管狀，而最窄的最後一個還可以為杆。所有這些元件20-22與下面一個元件均為樞軸連接，這些接頭的存在應不妨礙這些元件彼此相互推入並進入鞍座支柱4的內部，並且它們能伸出車架後管2中直至達到其末端。所述鎖部件9固定在最後一個元件22的自由端上。樞軸連接與支撐件14及第一實施例中圖3中所示的樞軸15連接到中間管的上端的設計類似。

圖6展示了在壓縮狀態下的這三個元件20-22，此時僅能看到各個元件的端部。圖7的比例尺與圖6相同，它展示了完全展開(拉開)狀態下的元件20-22。在每個連接處，相鄰元件能相對彼此轉動大於90°，這樣這三個元件和鞍座支柱4能形成圖8所示的環。

元件20-22的長度稍短於車架後管2的長度，因此總環長度mll(採用前面命名時)略短於：

mll≤lsc+3*lft(7)

若取前面提到的中間長度值，則mll<300+3x400mm＝1500mm。

從容易處理的角度看，若這些元件等於鞍座支柱4或者比其長不了多少，則會更好。

圖9展示了如何利用固定杆子23(例如路燈柱)防盜的例子，其中環圍住自行車1的車架且它的最後一個元件22插在鞍座支柱4的鎖中。打開鎖後，元件20-22能向後退至成圖6所示的狀態，並和鞍座3和鞍座支柱4儀器插入開口的車架後管2中。

上述的三個實施例僅為較佳示例，但本發明不限於任何這些示例性實施例。本發明的車鎖裝置的主要優點在於它的簡易性，以及它不僅能提供所需的環長度，而且具有高度的柔韌性，能夠連接在街道上任何固定物體上，並能重新放回車架後管2內看不見的存放處。