專利名稱：防撬自行車鎖的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車鎖，尤指具有防撬性能的防撬自行車車鎖。
防止他人將停放的自行車擅自移行的自行車鎖，現(xiàn)有兩種型式。其一是將車把與車架卡固，使車把不能轉向的壓緊型前輪鎖；另一種是園環(huán)形后輪插鎖，它的可伸縮鎖桿垂直插入后輪的輻條空間，組成一個使后輪不能滾動的封閉園環(huán)，目前最大量使用的是這一種車鎖。它由半園環(huán)鎖殼包裹住弧形活動鎖桿、鎖桿拉伸彈簧、手拉操作柄、彈子鎖體和鎖桿插銷組成。在半園環(huán)鎖殼上開有弧形長孔，手拉操作柄焊固在活動鎖桿上，并從鎖殼的長孔中伸出。這種園環(huán)形車鎖，雖然外觀造型、表面涂裝有多種多樣，鎖匙插入方位有不同布置，但其閉鎖機構原理都是一樣的園環(huán)套住車輪，用鎖心插銷抵住鎖桿縮回鎖殼。這種車鎖存在一個嚴重的結構性不安全缺陷，即在半園環(huán)鎖殼上必須開一條長5厘米以上，寬1.5毫米以上的弧形長孔，供開閉鎖時手拉操作柄在其內(nèi)轉動并作行程限位，同時，上下鎖殼是用0.8至1.5毫米的鋼板沖成，平面疊合，用3至5枚鉚釘固合，結合牢度及鎖殼剛度均不大，無鎖匙者只需用一根羅釘旋具或類似的剛性細長桿插入長孔，即能輕易地撬開鎖殼，撥出彈簧或挑開鎖扣，使閉鎖時組成整園環(huán)一段的弧形鎖桿縮回鎖殼，撬開車鎖，失去鎖車功能，在閉鎖和開鎖操作中，弧形伸縮鎖桿在鎖殼內(nèi)頻繁伸縮，易將沾在鎖桿上的泥塵帶入鎖殼；鎖殼上的長孔常年暴露，雨水和泥塵也容易侵入，在騎行條件較差環(huán)境中使用的車鎖，使用不久即被銹蝕，鎖桿伸縮不暢，甚至失去鎖桿自動縮回鎖殼的彈簧拉力。此外，這類鎖殼的材料利用率僅50－60％，再者，這種車鎖在開啟和閉鎖時的外形尺寸不變，直徑在120－140毫米之間，套在寬僅30－35毫米的輕型自行車輪上，顯得大小不協(xié)調(diào)。總之，這類園環(huán)形自行車鎖存在防撬竊性能差、易被雨塵銹蝕、材料利用率低、造型不美觀四大缺陷。近年來雖有多種防竊自行車鎖技術方案出現(xiàn)，其中有應用電子報警裝置的防竊自行車鎖，但均因需要改變使用習慣、價格高、使用壽命不長而不見產(chǎn)生市場影響，無法成為換代產(chǎn)品。
本實用新型的目的，是針對上述現(xiàn)行自行車鎖的缺陷，設計出一種操縱機構全封閉、堅固耐用、造型美觀、制造簡便、成本較低、材料利用率在90％以上、機構原理與現(xiàn)用車鎖完全不同、并在同一發(fā)明構思內(nèi)能有多種造型的杠桿鉗夾式防撬自行車鎖，以提高自行車鎖的防撬竊性能、防雨塵性能，減少制鎖過程的鋼材浪費，增加自行車整體美。
本實用新型的任務通過下述技術方案加以實現(xiàn)。
在由鎖環(huán)、操縱桿、彈子鎖體、罩殼組成的自行車鎖中，其鎖環(huán)是一對設有支點樞軸(3)、(4)的鉗夾式杠桿夾臂(1)、(2)，牽引鎖環(huán)夾臂(1)、(2)的伸縮連桿(6)插入彈子鎖體(5)內(nèi)，連桿(6)的鉸接點上及附近設有一個以上彈簧(7)、(8)，全深度周邊的上下罩殼(9)、(10)插套包封住操縱機構，組成呈鞋底形的鉗夾式張合扣鎖。鎖環(huán)夾臂(1)、(2)為曲線桿，其下半部分夾于自行車輪的兩側，其中一根夾臂的自由端固接一段短園套管(14)，供另一根夾臂在閉鎖時插入之用。連桿(6)的自由端與鎖環(huán)夾臂(1)(2)相連，另一端活動伸入彈子鎖體(5)。當外力克服復位彈簧(7)(8)的彈簧力，壓下連桿(6)，驅使鎖環(huán)夾臂(1)(2)繞其支點樞軸(3)(4)旋轉至自由端互相套合，將自行車輪卡固時，連桿即被彈子鎖心鎖住，抽出鎖匙，鎖車完畢，包括支點樞軸(3)(4)在內(nèi)的全部活動節(jié)點均被插套式上下罩殼(9)(10)包封，無開口大孔，無鎖匙者無法將工具插進罩殼撬開彈子鎖體(5)內(nèi)的鎖扣，緊密包封的罩殼又能阻止雨水泥塵進入殼內(nèi)的各個活動連接點，因此具有較好的防撬防雨塵性能。
設于上述鎖環(huán)夾臂(1)(2)中的支點樞曲(3)(4)，可有三種設置方式一.兩根樞軸分別設在兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)的中部，互相垂直，每根樞軸將其所在的夾臂劃分成長短兩段，長短比均為1(3－6)，兩根夾臂的分段長度互相對稱，兩根夾臂的較長段即為夾箍自行車輪的兩根鉗夾，較短段為承受伸縮連桿杠桿力的受力臂。兩根夾臂在張開或合攏時呈對稱運動；其二.是將兩根樞軸(3)(4)以上述同樣方式分別設于兩根夾臂的中部，但由樞軸(3)或(4)將各自所在的夾臂劃分成的長短兩段的比例不相等，例如樞軸(3)將夾臂(1)分成14兩段，而樞軸(4)卻將夾臂(2)分成16兩段。這樣的不對稱劃分，使得鎖環(huán)夾臂在張開或合攏時，兩根夾臂自由端的旋轉弧長不相等，即當夾臂合攏鎖扣自行車輪時，較長夾臂的自由端首先穿過自行車輪的鋼圈，插入另一長度較短的自由端，其閉鎖過程與現(xiàn)行園環(huán)形插鎖閉鎖時的過程相似；再一種樞軸設置方式是兩根樞軸(3)(4)均設于兩根鎖環(huán)夾臂同一方向的端頭上，使鎖環(huán)夾臂的轉動支點在各自的端頭。兩根夾臂的轉動軌跡對稱，上述前兩種樞軸設置方式的鉗夾式自行車鎖，其鎖體(5)置于鎖環(huán)夾臂的同向一端或端頭之外，組成夾臂端頭受杠桿力的鉗夾鎖。而后一種樞軸設置方式的自行車鎖，其鎖體(5)置于兩根夾臂的兩端之間、組成中間加力式杠桿鉗夾鎖。
按上述三種方式設置在鎖環(huán)夾臂(1)(2)中的樞軸(3)(4)，亦可以不是穿過鎖環(huán)夾臂本體的園軸，而是兩對弧面刃口的硬鋼鍥塊(13)。每根鎖環(huán)夾臂的兩側開有相對的凹口，每對鍥塊的刃口卡在一根夾臂的凹口內(nèi)，夾臂繞著鍥塊卡口的中心軸線轉動。兩夾臂可以由四塊分離的鍥塊組成兩付鍥塊對分別卡緊，亦可以是一個經(jīng)鑄、刨、銑加工而成的有兩對鍥卡刃口的整體。此結構能使鎖環(huán)夾臂的轉動樞軸的剛性得到加強。
鎖環(huán)夾臂(1)(2)的樞軸還可以是一根共有支點樞軸，可有二種設置方式一種是在兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)等長的某一小段上，刨銑出一個減薄鎖環(huán)夾臂一半厚度的單面凹口，使兩根夾臂在凹口處交錯疊合、鉆孔，在孔中插入一根共用樞軸(3)使兩根夾臂成×形組合，各自繞該共用樞軸(3)作反向旋轉，×形中心的樞軸(3)將兩根夾臂分別劃分成長度比為1(3－6)的上下兩段，且兩夾臂互為對稱，鎖體(5)鎖桿(6)設于長度較短的×中心的一側的端頭或端頭之外；另一種是將共有樞軸(3)設在兩根夾臂的同向端頭的疊交中心，組成△形夾臂組合，彈子鎖體及鎖桿則設于夾臂的兩端之間，成為夾臂中段受杠桿力、兩根夾臂共同繞著端頭的共有樞軸作反向旋轉的鉗夾式自行車鎖。
露出于彈子鎖體(5)的往復連桿(6)的自由端，可以直接與鎖環(huán)夾臂鉸連，亦可以通過連接件鉸連、直接連接的方式是將彈子鎖體(5)、連桿(6)各與一根鎖環(huán)夾臂活動鉸連。通過連接件連接的結構，其連接件可有三種選擇一.連接件可以是一個三角形、梯形或弧形凸塊(11)；二.可以是一對等長的各具有兩個轉動中心的槽鋼形或片形連接件(12)；三.也可以是一個帶槽滑塊(15)。使用凸塊作連接件時，凸塊(11)的上方與連桿(6)的下端固定，兩斜側與鎖環(huán)夾臂端頭側角接觸。連桿(6)伸縮時，牽動凸塊(11)同步上下，再由凸塊(11)的兩斜側面推動一對鎖環(huán)夾臂的上端向外張開，在支點樞軸(3)(4)的支承下，夾臂的下段便向內(nèi)合攏，夾臂復位彈簧(8)的彈簧力使夾臂上端與凸塊兩斜側緊密接觸，相隨運動，使用槽形連接件(12)時，槽形連接件(12)鉸連在連桿(6)與夾臂(1)(2)之間，連桿伸縮，牽動槽形連接件，槽形連接件又牽動鎖環(huán)夾臂繞支點樞軸旋轉，使夾臂鉗夾張開或合攏。若連接件是一塊兩側開有斜滑槽的帶槽滑塊(15)，其上端與連桿(6)固定，兩側面插入鎖環(huán)夾臂的端頭，鎖環(huán)夾臂端頭設有固定短軸(16)，該固定短軸嵌入有槽滑塊(15)的斜滑槽中。連桿伸縮時，帶動有槽滑塊(15)同步上下，滑槽迫使夾臂的端頭小軸(16)在滑槽中作軌跡位移，在支點樞軸(3)(4)的支承下，鎖環(huán)夾臂(1)(2)跟著張開或合攏。
本實用新型的復位彈簧，可以有兩種設置方式在連桿(6)下端同一軸線上設置一根螺旋壓縮彈簧(7)；或除此之外再在兩根鎖環(huán)夾臂上段的兩側設置兩根以上夾臂復位彈簧(8)，組成復位彈簧組合。設有兩根以上復位彈簧組合的結構，只適用于伸縮連桿(6)通過凸塊連接件與鎖環(huán)夾臂相鉸連的鎖型，本實用新型的其余鎖型均只需在連桿下方設置一根連桿復位彈簧(7)。
本實用新型的閉鎖操作，可有三種操作方式或三種手控點。對于伸縮連桿(6)通過連接件與一對鎖環(huán)夾臂(1)(2)互相鉸連的結構，將伸縮連桿(6)的上端加長，使其穿透鎖體(5)並伸出罩殼上面8－15毫米，此即手控閉鎖操作點。若不使連桿(6)的上端伸出罩殼，而在連桿自由端與連接件的鉸連軸上連接一根手控加力撥叉(17)，撥叉另一頭伸出罩殼(9)(10)的邊側，撥叉的中部用一小軸固定在上下罩殼(9)(10)的平面上，用手撥動此撥叉即能牽動伸縮連桿(6)，使一對鎖環(huán)夾臂合攏閉鎖。此撥叉即為閉鎖手控點。對于鎖體鎖桿與鎖環(huán)夾臂直接連接的鎖型，無論是鎖體鎖桿直接連接在鎖環(huán)夾臂的端頭或連接在中部，閉鎖手控點都可以是露于罩殼下方的鎖環(huán)夾臂長段部分，即夾臂鉗夾。
上下罩殼(9)(10)是由鋼板沖壓制成的凹形殼體，四周為全深的周邊，套合后四周為雙層薄鋼板疊合，下方開有兩個供鎖環(huán)夾臂在開閉鎖過程中張合擺動的矩形孔，罩殼的平面上開有固定各種小軸用的對應孔，將彈子鎖體、伸縮連桿、連接件、復位彈簧、手控撥叉等另部件包封在內(nèi)，用多根小軸將它們定位及組成它們的轉動樞軸。罩殼表面復以彩色塑料裝飾板。全鎖另件進行鍍鉻、仿金電鍍或涂塑烘漆。
本實用新型具有如下特點從上述結構特征中可以看出，鎖環(huán)夾臂的支點樞軸以上部分，其長度僅占夾臂總長度的1／4～1／7，各傳動件均被罩殼(9)(10)所包裹，罩殼的外形尺寸在(3－6)×(4－7)厘米之間，周邊雙層插套，即使罩殼頂端開有一個直徑為8－10毫米的園孔供鎖桿(6)伸出作為手控壓鎖點，或在罩殼側邊開有一條短長孔供加力撥叉(17)活動，也因園孔(或長孔)開在兩層緊密插疊的罩殼周邊的雙層鋼板上，有足夠的剛度，尖扁外物即使從長孔中插入(園孔與連桿(6)的間隙不到1毫米，可排除插入鋼鐵撬具的可能性)，也難以撬開兩層鋼板的罩殼周邊。與現(xiàn)行園環(huán)形自行車插鎖一層鋼板的鎖殼上的弧形長孔相比，無疑是可以認為本實用新型是不能撬開鎖殼的，具有良好的防撬性。對于閉鎖操作點是伸縮連桿頂端的基本結構，只要在鎖桿的頂端扣罩一只塑料帽，蓋住鎖桿與園孔間的微小活動間隙，罩殼便是不能從上部和兩側鉆進雨水和塵埃的密閉殼體；伸出罩殼下方的兩根夾臂鉗夾，使用中不需縮入罩殼，不會象園環(huán)形車鎖那樣，因弧形鎖桿頻繁伸縮于鎖殼，將沾在鎖桿上的泥塵雨水帶入鎖殼中，加速車鎖損壞，因此，本實用新型具有優(yōu)良的防雨塵性。此外，由于鎖環(huán)夾臂是按照自行車輪的擋泥板、輪箍、輪胎的組合尺寸設計的曲線桿，在保證夾臂有75公斤外加張力剛性穩(wěn)定的截面條件下，兩夾臂合攏閉鎖后，恰好按車輪外形緊緊卡固住整只車輪橫截面，形似一只小孩的鞋底，具有流線型的美觀造型，其外形尺寸只比車輪寬度大2－3厘米，較環(huán)形插鎖的直徑12－14厘米要小1／4－1／3，兩夾臂在啟鎖張開后的外形尺寸也較環(huán)形插鎖的靜止外形尺寸小。而全銷外形可有多種造型和多種裝飾，可使罩殼與鎖環(huán)夾臂的外露鉗夾組成一個具有藝術美感的整體，甚至可在罩殼上進行工藝美術嵌裝，更提高鉗夾式自行車鎖的整體美感。再者，由于上下罩殼的展開平面是兩塊沒有鏤孔的近似方形薄板，其他另件加工中也沒有什么材料廢棄，鋼材利用率達90％以上。綜上所述，本實用新型較之現(xiàn)有的園環(huán)形自行車插鎖具有更好的結構合理性、防撬竊性、防雨塵性、節(jié)省材料、增加美觀等性能；且其加工設備均是通用機械，沖壓模具也較簡單，因此具有易于實施、成本較低、使用性能較好的綜合經(jīng)濟性能和市場競爭力。此外，罩殼外形尺寸較小，整鎖既可用于自行車后輪亦可裝在車把卡鉗下用作前輪的車鎖，具有鎖扣自行車前輪和后輪的通用性。
以下結合附


圖1－15所示實施例對本實用新型進行詳細描述。附圖中各數(shù)字標號分別代表另件為1、2－杠桿鎖環(huán)夾臂，3、4－夾臂支點樞軸，5－彈子鎖體，6－彈子鎖桿即伸縮連桿，7－連桿復位彈簧，
8－夾臂復位彈簧，9－上罩殼，10－下罩殼，11－弧面凸塊連接件，12－槽形連接件，13－弧面鍥塊對，14－夾臂端頭短園套管，15－帶槽滑塊連接件，16－夾臂端頭小軸，17－手控加力撥叉，18－彈子鎖心，19－鎖心端頭插銷，20－鎖心復位彈簧，21－鎖匙彈子彈簧組22－鎖桿行程限位槽，23－鎖桿插銷口，24－鎖桿行程限位軸25－連桿頂端手控操作點，26－連桿護水帽，27－夾臂較長段28－夾臂較短段，29－夾臂復位彈簧定位軸，30－鎖桿偏心導槽。
附
圖1.本實用新型基本結構正視剖切圖。
附圖2.槽形連接件連接連桿與夾臂示意圖。
附圖3.帶槽滑塊連接連桿與夾臂示意圖。
附圖4.支點樞軸為鍥塊對的示意圖。
附圖5.附圖4的AA剖面圖。
附圖6.手控撥叉設置示意圖。
附圖7.鎖體鎖桿在夾臂頂端直接連接示意圖。
附圖8.鎖體鎖桿在夾臂中段直接連接示意圖。
附圖9.三角形凸塊連接件正視圖。
附
圖10.弧形凸塊連接件正視圖。
附
圖11.支點樞軸在夾臂中不對稱設置示意圖。
附
圖12.支點樞軸設于夾臂端頭示意圖。
附
圖13.夾臂中段共有一根支點樞軸示意圖。
附
圖14.夾臂端頭共有一根支點樞軸示意圖。
附
圖15.鎖桿即連桿軸側圖。
附圖2給出本實用新型基本結構的一個實施例。上下罩殼(9)(10)插套成操作機構的包殼，其內(nèi)包容有位于上部的彈子鎖體(5)，上端插于鎖體內(nèi)的鎖桿(6)，鎖桿穿透鎖體伸出罩殼頂面0.8－1.5厘米，成為閉鎖操作點(25)，插入鎖體內(nèi)部的一段鎖桿上開有鎖桿行程限位槽(22)、鎖桿插銷口(23)、與插銷口相連的供插銷滑行的鎖桿偏心導槽(30)，鎖桿下半段即是往復連桿，插入梯形凸塊連接件(11)的中間孔內(nèi)固定，并在其下伸出0.5－1厘米用于插扣連桿復位彈簧(7)，彈簧(7)的底端由下罩殼(10)的下側面沖出的翻折小卡插接定位。保持彈簧(7)與鎖桿即連桿(6)的中心線重合，並使連桿(6)始終處于被彈簧力壓向上升的趨勢。梯形凸塊(11)上寬下窄，兩側的倒斜邊與中軸線夾角30－45°，表面光滑。連桿(6)－凸塊(11)－彈簧(7)在同一中心線上，此中心線即是全鎖的中軸線。兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)為曲線桿，其中一根的下端固接一段2－4厘米的短園插套，在離夾臂上端較近處各穿入一根支點樞軸(3)(4)，樞軸的各自兩端被鉚固在上下罩殼(9)(10)的平面板上，樞軸(3)(4)與夾臂(1)(2)為3級以上精度的基孔制動配合；樞軸(3)(4)各將夾臂(1)(2)劃分為長短不同的上下兩段，夾臂較短段(28)與較長段(27)之比為1(3－6)，且兩夾臂以中軸線互相對稱、每根夾臂被樞軸劃分成兩段的長短比取大值(如13)時，罩殼所包裹的結構件尺寸較大，整只自行車鎖的長度大；取小值(如16)時，其尺寸小，傳動結構件制造精度要求高，一般取值1(4－4.5)較宜，可使整只自行車鎖總長在13厘米之內(nèi)，總寬度開鎖時10厘米，閉鎖時6厘米。鎖環(huán)夾臂(1)(2)的上端外側設有二根夾臂復位彈簧(8)，各有自己的定位樞軸(29)固定在上下罩殼面板上，復位彈簧(7)(8)均為螺旋壓縮彈簧，它們的彈簧力壓迫夾臂的較短段(28)繞支點樞軸(3)(4)向內(nèi)轉動，使其頂端內(nèi)側緊緊壓在梯形凸塊(11)的兩斜側面上。按照杠桿原理，樞軸(3)(4)既是夾臂(1)(2)的轉動樞軸，又是復位彈簧力系的受力支點，此彈簧力系由連桿復位彈簧(7)對連桿(6)的軸向推力、兩根夾臂復位彈簧(8)推壓夾臂較短段(28)壓向凸塊(11)兩斜側面的斜壓力和連桿(6)在行程上限時對彈簧力的反作用力的組成，在開鎖或閉鎖狀態(tài)，此平面力系平衡，力系的豎向合力始終推動連桿(6)有上升趨勢，力系的橫向合力有推動樞軸(3)(4)向外側移動或推動兩根鎖環(huán)夾臂的較短段(28)繞樞軸(3)(4)旋轉的趨勢。一對夾臂的下部較長段(27)是夾箍自行車輪的鎖環(huán)鉗夾。彈子鎖體(5)內(nèi)包括可旋轉45°－90°角的彈子鎖心(18)、與鎖心連成一體的鎖心端頭插銷(19)、鎖心復位彈簧(20)、鎖心彈子彈簧組(21)、鎖桿行程限位軸(24)。梯形凸塊(11)也可以是三角形凸塊，如附圖9，亦可以是弧形凸塊，如附
圖10所示。開鎖狀態(tài)時，連桿(6)被彈簧力系彈壓至行程上限，一對夾臂較短段(28)相距最近，鎖環(huán)鉗夾張開至最大間距，自行車輪滾動無阻。此時的彈子鎖心端頭插銷(19)位于鎖桿(6)的偏心導槽(30)內(nèi)。閉鎖時，手按罩殼上方的連桿頂端手控操作點(25)，連桿(6)下移，凸塊(11)隨之向下，其斜側面將鎖環(huán)夾臂上部的較短段(28)推開，夾臂下半部的較長段(27)即鎖環(huán)鉗夾繞樞軸(3)(4)轉動合攏，至鉗夾兩端頭均穿過自行車輪鋼絲間隙互相插套；與此同時，鎖體(5)內(nèi)的鎖桿行程限位槽(22)下行至被限位軸(24)擋住，鎖桿(6)下行停止，原在鎖桿偏心導槽(30)內(nèi)的鎖心端頭插銷(19)同時到達鎖桿偏心導槽(30)的頂點，在鎖心復位彈簧(20)的偏心彈簧力推動下，彈子鎖心(18)旋轉至設計旋轉角度45°－90°，鎖心端頭插銷(19)跟著從鎖桿偏心導槽(30)轉進鎖桿插銷口(23)中，將鎖桿(6)軸向定位，此時即可抽出鎖匙，自行車輪被鉗夾式車鎖鎖住。夾臂(1)(2)的截面設計保證在鉗夾端頭受75公斤撬拉力時剛性穩(wěn)定；支點樞軸以上的夾臂較短段(28)、梯形凸塊(11)及彈子鎖體(5)的厚度與罩殼(9)(10)套合后的空間間隙小于1毫米；罩殼下方供鉗夾張合活動的兩個長方孔與夾臂鉗夾的間隙很小，恰好保證兩個夾臂鉗夾繞其附近的支點樞軸(3)(4)旋轉時的擺動距離；露于罩殼頂部的鎖桿(6)與罩殼孔的間隙不到1毫米，鎖體(5)與罩殼上邊緊輩，連桿即鎖桿(6)的伸縮行程0.8－1.5厘米，鎖桿(6)在閉鎖位置時，鎖心端頭插銷(19)受到兩個力的定位保護一個是由4－5個彈子彈簧組成的插入鎖心與鎖體轉動間隙的彈子組的剪切力，使鎖心不能旋轉；另一個是軸向彈簧合力，推動連桿(6)向上，使鎖桿插銷口(23)的下邊緊壓鎖心端頭插銷(19)使其不能位移。上述結構特征與力系平衡。保證了本實用新型鉗夾式自行車鎖的機構部分不能被外物插入撬開，兩根夾臂鉗夾卡箍車輪穩(wěn)定。即使撬損罩殼，只要彈子鎖體(5)沒有移位，樞軸(3)(4)沒有從鎖環(huán)夾臂(1)(2)中撥出，連桿(6)就不能偏離全鎖中心軸的鎖定位置，夾臂鉗夾就無法分開，甚至用鋼鋸截斷一根夾臂鉗夾，使已套合的夾臂鎖環(huán)拆開，也因兩根鉗夾的各自端頭均穿過車輪鋼絲1－2厘米互相套合，另一個未斷的夾臂鉗夾的端頭仍有1－2厘米尚夾住鋼絲，車輪仍不能轉動?？紤]到自行車擁有者在鎖車后不慎失落鎖匙時的開鎖困難，可將緊固上下罩殼的多根緊固軸中的一部分改用螺釘，螺釘旋槽端置于罩殼正面，其上用彩色塑料裝飾板蓋罩，失落鎖匙者可化費較多時間移去蓋板逐個擰下緊固螺釘，再敲去鉚固在罩殼上的支點樞軸(3)(4)及鎖體(5)的固定軸，將全鎖拆開、而竊車者做賊心虛，不可能如此從容地撬鎖。
開鎖時，在鎖心(18)中插入鎖匙，頂開鎖心彈子彈簧組(21)，旋轉鎖心(18)至設計轉角，如45°、75°或90°，鎖心端頭插銷(19)同時旋轉同一角度並從鎖桿插銷口(23)轉到鎖桿偏心導槽(30)中，此時鎖心端頭插銷(19)對鎖桿的軸向鎖扣已經(jīng)釋放，在軸向彈簧合力的推動下，連桿即鎖桿(6)迅速上升至行程上限位，凸塊(11)被帶動上升，其倒斜面與夾臂頂端內(nèi)側角的兩個接觸點的距離迅速縮小，夾臂較短段(28)繞軸向內(nèi)旋轉，夾臂鉗夾同時繞樞軸(3)(4)向外張開，車鎖即被開啟，自行車便可騎行。
但是，上述附
圖1所示結構的鉗夾式自行車鎖基本結構存在一個弱點，即一對鎖環(huán)夾臂(1)(2)的上端靠復位彈簧(8)的彈簧力向內(nèi)壓緊頂在凸塊(11)的兩側斜面上，未與連桿(6)鉸連，彈簧壓力支點至樞軸(3)(4)的距離僅占鎖環(huán)夾臂總長的1／4－1／7，而彈簧(8)的彈簧壓力又不能超過10千克(否則，閉鎖時手按連桿上端的力需要較大，不便手指操作)，使得在開鎖狀態(tài)時樞軸(3)(4)以上的夾臂較短段(28)的杠桿壓壓力矩較小，而鉗夾下端至樞軸的力臂較彈簧力點至樞軸的力臂大3－6倍，倘騎車者在上下自行車或行車中，偶然有外力碰壓張開的一對夾臂鉗夾中的一根，易使受碰壓的夾臂鉗夾瞬時向內(nèi)合攏，扣夾車輪鋼絲，使自行車行駛受阻，這種情況在現(xiàn)行園環(huán)形自行車插鎖的手拉操縱柄被碰壓時也存在，盡管可能性很小，但仍是一種不安全因素。
附圖2所示的連桿(6)一槽形連接件(12)一鎖環(huán)夾臂(1)(2)的連接結構，解決了上述缺陷。在附圖2中，一對槽形連接件(12)由薄鋼板沖壓而成，代替附
圖1中的梯形凸塊(11)，兩根小槽鋼等長，凹槽兩側的端部各有通孔，為其相配，在連桿(6)的園軸下端頭銑切出正反平面並在平面上鉆孔，使一對小槽鋼上端與連桿平面疊合，在三個另件的疊合孔中穿入鉸連小軸，每根小槽鋼下端各與一根鎖環(huán)夾臂的上端頭活動鉸連，在連桿與小槽鋼上端鉸連點的下方使連桿伸下一小段，套接連桿復位彈簧(7)。此結構不用夾臂復位彈簧。連桿(6)的伸縮牽引一對小槽鋼(12)。再由小槽鋼牽動一對夾臂的較短段(28)繞樞軸(3)(4)旋轉。夾臂較長段(27)即車鎖的鉗夾同時繞樞軸(3)(4)作反方向旋轉。鎖卡自行車輪或開鎖。鎖環(huán)夾臂的運動完全受控于連桿與小槽鋼，不會產(chǎn)生如附
圖1結構的夾臂頂側角與梯形凸塊斜面的滑動或跳動分離。其開鎖與閉鎖的機構操作原理及過程與附
圖1完全相同。附圖2中的一對小槽鋼(12)的長度是這樣設計的當車鎖閉合時，連桿(6)下伸至下限，連桿下端與小槽鋼(12)上端的鉸連小軸、兩根小槽鋼下端與夾臂頂端的兩根鉸連小軸。三點連成近似水平線。兩根小槽鋼的端頭軸孔間距之和，正好是夾臂鉗夾下端頭互相插套合攏時的鎖環(huán)夾臂頂端的最大張開距離。此時由一對小槽鋼鉸連成的近似水平橫臂與夾臂較短段(28)基本垂直，并將它們牢牢地撐開。此設計長度的兩根小槽鋼(12)，當車鎖轉為開啟狀態(tài)時，它們與向內(nèi)夾攏的鎖環(huán)夾臂的較短段(28)通過鉸連小軸組成夾角的兩條夾角邊。因為開鎖狀態(tài)時，連桿(6)上升至上限，牽拉兩根小槽鋼(12)的上端同時上升，小槽鋼下端又拉動鎖環(huán)夾臂的頂端向內(nèi)靠攏。閉鎖時被水平狀的小槽鋼撐成垂直的夾臂較短段(28)此時繞支點樞軸(3)(4)向內(nèi)旋轉成傾斜狀，其傾斜角度與小槽鋼上端被連桿拉上后形成的小槽鋼與連桿軸線的夾角接近相等。因此，在開鎖狀態(tài)時，兩根小槽鋼通過鎖環(huán)夾臂端頭的鉸連軸與夾臂較短段(28)連接成為兩段直線斜桿。由此兩段直線斜桿組成的夾角頂點是連桿(6)的下端鉸連軸，兩根小槽鋼的上端在此鉸連軸上與連桿(6)鉸連，連桿(6)的軸線成為此夾角的角平分線，將該夾角平分成左右兩只半角，各為30°－45°，兩夾角邊的長度止于樞軸(3)(4)，由小槽鋼(12)與夾臂較短段(28)連接成直桿組成夾角后，支點樞軸(3)(4)成為受力支點。對連桿(6)產(chǎn)生向上的傾角推力。并與連桿復位彈簧(7)的軸向彈簧壓力，共同將連桿(6)頂壓在上限位置，此時若偶然有外力碰壓某根張開的夾臂鉗夾，使其產(chǎn)生向內(nèi)夾攏趨勢，帶動樞軸以上的該根夾臂的較短段(28)產(chǎn)生繞樞軸向外旋轉趨勢，這個外張傾向又通過其端頭鉸連軸拉動小槽鋼下端跟著向外移動，其上端與連桿(6)平面鉸連的小軸就對連桿(6)產(chǎn)生向下拉的軸向分力，連桿(6)有下伸趨勢，但此時另一根夾臂鉗夾未受外力，其樞軸以上近似直線的一根夾角邊，仍對連桿(6)有向上支承的軸向分力，此軸向分力加上連桿復位彈簧(7)的軸向彈推力之合力，足以抵銷受碰壓的鉗夾產(chǎn)生的連桿向下伸拉力，阻止受碰壓的夾臂鉗夾向內(nèi)合攏，因此附圖2的結構，能保證開啟狀態(tài)的鉗夾式自行車鎖在一根鉗夾偶然受外力碰壓時的全鎖開啟穩(wěn)定性。閉鎖操作時，操作方式同附
圖1，按下連桿(6)，連桿推動一對在開鎖狀態(tài)時是兩條夾角邊的一對小槽鋼(12)逐漸下壓成閉鎖時近似水平直線，同時由它牽動一對夾臂鉗夾緊緊夾住車輪。兩根小槽鋼在這個變化過程中各自繞著兩端的鉸連小軸作同向旋轉運動。本實施例操作可靠，制造較易。
附圖3示出本實用新型由連桿一連接件一夾臂連接的基本結構的另一實施例。只是其連接件不是一對小槽鋼，而是一塊兩邊附近開有兩條斜滑槽的弧形滑塊(15)，帶槽滑塊的兩側面為中空長槽?；瑝K(15)上方與連桿(6)插接固定，兩個鎖環(huán)夾臂(1)(2)的頂端一段在正反兩面各銑切去1／4厚度並鉆出小軸孔，將兩夾臂銑薄部分分別插入滑塊(15)兩側面的中空長槽內(nèi)，使夾臂端頭孔與滑塊(15)的斜滑槽貫通，從斜滑槽插入小軸使其固定在夾臂端頭小孔中，而小軸能在斜滑槽中靈活滑動，並需用精密的滑動公差配合，它們的滑動部分應進行熱處理，提高耐磨性。滑塊的斜滑槽與連桿(6)的中心線夾角25°－45°。此結構的夾臂端頭小軸在滑塊斜滑槽中的滑動軌跡可由平面座標標定。此鉗夾式自行車鎖具有開鎖閉鎖操作平穩(wěn)，有精確的夾臂張合定位性能，開鎖后單只鉗夾受外力偶然碰壓時，全鎖的開啟穩(wěn)定性良好(可將兩條斜滑槽的左右兩側加工成與滑動小軸有不同磨擦系數(shù)的滑動面)，但斜滑槽的角度與四條滑動槽邊以及兩側的中空長槽的加工精度要求高，加工工藝復雜，鎖環(huán)夾臂上端部的平面銑切與鉆孔的配合精度要求也高，制造成本比附
圖1、2所示結構要高一些。
附圖4為兩根支點樞軸在一對鎖環(huán)夾臂的中段對稱設置的另一實施例，但支點樞軸不是穿透鎖環(huán)夾臂本體、兩端鉚固于上下罩殼(9)(10)平面上的兩根小園軸，而是兩對刃口稍有弧面的鍥塊。在鎖環(huán)夾臂被鍥塊對卡固的部位，夾臂的內(nèi)外面銑刨出雙面凹口，鍥塊對卡在此凹口內(nèi)，並用銷軸將鍥塊在上下罩殼中定位。兩對鍥塊可做成單獨的四塊，也可每對鍥口做成一塊，或在一塊整體金屬中切削出兩對鍥塊。其整鎖的結構與前述三個附圖的實施例相同，此結構能使鎖環(huán)夾臂(1)(2)的支點樞軸剛性加強，但成本增加，加工難度增加。
為適應部分用鎖者的使用習慣，附圖6示出閉鎖手控操作點設在全鎖側面的另一實施例。這種邊側閉鎖的鉗夾式自行車鎖，其連桿即鎖桿(6)的上端止于鎖體(5)的上邊，罩殼的上邊不開孔。手控閉鎖操作件是兩端平面互相垂直的撥叉(17)，撥叉一端的豎向平面鉸連在連桿(6)下端與連接件連接的節(jié)點上，撥叉另一端的橫向平面伸出罩殼(9)(10)的邊側1－2厘米，撥叉中部用小軸與上下罩殼固定作為樞軸。閉鎖操作時，用手指將手控撥叉拉上1－1.5厘米，撥叉繞其中部小軸轉動，撬動連桿(6)下移，牽引一對鎖環(huán)夾臂鉗夾合攏，卡箍自行車輪，其開鎖閉鎖操作聯(lián)動機構與附
圖1、2、3、4的實施例相同，不再贅述。罩殼(9)(10)的側邊供手控撥叉擺動的長孔寬1－1.5毫米，長2－4厘米。
附
圖11給出兩根支點樞軸(3)(4)不對稱地設于兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)中的實施例。樞軸(3)將鎖環(huán)夾臂(1)劃分成長度比為14的兩段，而樞軸(4)則將鎖環(huán)夾臂(2)劃分成16兩段，其余結構同前。這樣，當鎖桿即連桿(6)上下位移時，由鎖桿(6)牽動的兩根鎖環(huán)夾臂的受力臂(連桿(6)的下端鉸連軸至鎖環(huán)夾臂頂端鉸連軸之間的總距離，包括中間插入的連接件長度)長短不同，在同一瞬間，兩根鎖環(huán)夾臂在樞軸以上的夾臂較短段(28)繞樞軸旋轉的角度也不同，導致兩根鎖環(huán)夾臂在樞軸以下的夾臂較長段(27)即夾臂鉗夾張開或合攏的程度相差更大。例如在閉鎖瞬間連桿(6)到達下行限位時，其中一根夾臂鉗夾的端頭(例如16的這根夾臂的鉗夾)已穿過整只車輪鋼圈，而另一根夾臂鉗夾(如14的這根夾臂鉗夾)的端頭還只向內(nèi)轉至車輪旁邊，且其鉗夾的設計長度也不夠插入車輪鋼圈，此時兩只長短不同的夾臂鉗夾已經(jīng)互相插套合攏，其閉鎖過程與園環(huán)形插鎖的鎖桿拉伸過程相似，只是本實施例在鎖環(huán)夾臂張合過程中夾臂的空間尺寸改變，而后者的弧形伸縮鎖桿只在半環(huán)形鎖殼內(nèi)伸縮，鎖殼的外形尺寸始終不變。本實施例的車鎖在開啟狀態(tài)時兩根鎖環(huán)夾臂鉗夾的張開尺寸不對稱，張開空間較大，美觀性較差，但其制造精度要求較低，即使在閉鎖后兩根鎖環(huán)夾臂鉗夾在夾臂端頭短園套管內(nèi)的插合尺寸較小，或操縱機構制造精度較低，不能達到兩根夾臂端頭緊密套合的要求時，仍有一根較長的夾臂鉗夾穿過車輪的鋼圈，擋住鋼絲轉動，將自行車鎖住。
上述6個實施例中，支點樞軸(3)(4)分別設于夾臂(1)(2)的兩端之間，閉鎖機構彈子鎖體(5)和鎖桿(6)設于兩根夾臂的端頭之外，鎖桿即連桿(6)通過連接件11、12、13或15之一與兩根夾臂的上端頭相鉸連，連桿(6)的中心線與兩根夾臂的對稱中軸線相重合，此時對稱中軸線也即是全鎖的中軸線。其樞軸以上部分的另件較多，尺寸較大。如將連桿(6)不鉸連連接件而直接與夾臂鉸連，則組成另一類直接連接鉗夾式自行車鎖。附圖7示出了彈子鎖體(5)和鎖桿(6)直接與兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)的端頭相鉸連的實施例，其支點樞軸(3)(4)設于鎖環(huán)夾臂的兩端之內(nèi)。附圖8是彈子鎖體(5)和鎖桿(5)在兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)的兩端之間與夾臂直接鉸連的另一種實施例。在這種鎖體鎖桿直接與夾臂中段連接的結構中，兩根鎖環(huán)夾臂(1)(2)的支點樞軸必須設在夾臂同一方向的各自端頭上，如附
圖12所示，而不是如前述各例設于鎖環(huán)夾臂兩端之間的上半段內(nèi)。在附圖7、8、12三例中，鎖桿復位彈簧(7)包藏在彈子鎖體(5)之內(nèi)，鎖桿(6)的自由端直接與一根鎖環(huán)夾臂相鉸連，彈子鎖體(5)內(nèi)包裹兩根互相插套的鎖桿內(nèi)端頭，鎖體鎖桿與夾臂直接連接結構中的鎖桿(6)的中心線與兩根鎖環(huán)夾臂的對稱中軸線是近似垂直相交的，其支點樞軸的設置方式，可以是前述附
圖1、2、3、4、6、7、11等7例的兩根樞軸分別設于兩根夾臂的兩端之內(nèi)，或如附圖8及12所示兩根支點樞軸設于兩根鎖環(huán)夾臂的端頭上，亦可以如附
圖13所示只用一根支點樞軸設于兩根夾臂的兩端之內(nèi)某一段上的疊交中心，或如附
圖14所示用一根支點樞軸設在兩根夾臂同向端頭的疊交中心。作為例外，在附
圖13所示的由一根共有樞軸設于兩根夾臂中段疊交中心的×形夾臂組合中，亦可以不是鎖體、鎖桿與兩根夾臂的端頭直接鉸連，而是用附
圖1、2、3、4、6、11實施例所示的連桿－連接件－夾臂的串連鉸接結構，但其樞軸以上的結構尺寸較大，操縱夾臂鉗夾開合的連桿(6)的伸縮方向與上述6例恰好相反。
鎖體鎖桿與夾臂直接鉸連結構中，鎖匙插入方向可以與連桿中心線平行，鎖匙孔設在全鎖的邊側，也可以將鎖心與連桿垂直，鎖匙孔開在全鎖的上平面。將鎖體、鎖桿與夾臂鉸連的結構，可以是將夾臂銑刨切薄，鎖體鎖桿開出連接槽，插套夾臂后用銷軸鉸連；亦可以在夾臂上開槽，將鎖體鎖桿制出薄片段插入夾臂的槽中用小軸鉸連，或在夾臂上焊接連接小塊后與鎖體鎖桿用小軸鉸連。這種鎖體鎖桿與夾臂直接鉸連的結構，與前述串接連接件鉸連的結構相比，全鎖的另件較少，結構更牢固，制造較簡便，操縱機構尺寸較小，不需在罩殼上開孔供手控閉鎖操作件伸出罩殼，全鎖的密封性防撬性更好。一對夾臂鉗夾即是閉鎖操作手控點。閉鎖時，手控兩根夾臂鉗夾，壓迫鎖桿(6)縮入鎖體(5)(鎖體鎖桿設于兩根夾臂的兩端之內(nèi)的結構)，或將鎖桿(6)從鎖體(5)拉出(鎖體鎖桿設于兩根夾臂同向端頭的結構)，使鎖桿(6)在彈子鎖體(5)內(nèi)被鎖心扣鎖住，保持兩根夾臂鉗夾牢固地卡鎖住車輪。彈子鎖體內(nèi)部結構等同于一般的彈子掛插鎖，顯而易見，前面已有說明，不作贅述。但是在這種結構中，要使彈子鎖心不穿過鎖環(huán)夾臂的本體(如穿過夾臂本體，因夾臂截面較小，夾臂的抗彎強度將大大降低)，使作旋轉運動的彈子鎖心中心線與作軸向伸縮的鎖桿中心線重合，且要保持鎖桿有足夠的伸縮行程以滿足夾臂鉗夾的張開或合攏所需，其另件的設計及加工難度均較大。如使彈子鎖心平行疊放于鎖桿之上，或使彈子鎖心與鎖桿垂直，則彈子鎖體的高度尺寸較大，較難與厚度較小的鎖環(huán)夾臂協(xié)調(diào)，全鎖的外觀較差。但這種結構能將車鎖支點樞軸以上的上部傳動部分的長向尺寸制成4－5厘米，罩殼密封后可以裝在現(xiàn)行自行車前輪與卡鉗之間的部位，用來鎖卡自行車前輪，用作前輪車鎖。圖7、8、12、13、14為鎖體(5)內(nèi)裝兩根套插式鎖桿，鎖體結構比較復雜。
權利要求1.一種防撬自行車鎖，它有一個套箍車輪的鎖環(huán)、控制鎖環(huán)開閉的操縱桿、限制操縱桿運動位置的彈子鎖體、以及包封閉鎖機構的罩殼，其特征在于鎖環(huán)是一對設有支點樞軸(3)、(4)的鉗夾式杠桿夾臂(1)、(2)，牽引鎖環(huán)夾臂(1)、(2)的伸縮連桿(6)插入彈子鎖體(5)內(nèi)，連桿(6)的鉸結點上及附近設有一個以上彈簧，全深度周邊的上下罩殼(9)、(10)互相插套包封操縱機構，組成呈鞋底形的鉗夾式張合扣鎖。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是一對鎖環(huán)夾臂(1)(2)設有各自的支點樞軸(3)、(4)，它們分別設于各自所在的鎖環(huán)夾臂(1)或(2)的兩端之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是一對鎖環(huán)夾臂(1)(2)設有各自的支點樞軸(3)、(4)，兩根支點樞軸分別設于各自所在的鎖環(huán)夾臂(1)、(2)的同一排列方向的端頭。
4.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是兩根鎖環(huán)夾臂(1)、(2)各自的兩端之間交錯相疊，在疊交處共有一根支點樞軸(3)，組成×形鎖環(huán)夾臂組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是兩根鎖環(huán)夾臂(1)、(2)在同向端頭疊交，在疊交中心共有一根支點樞軸(3)，組成A形鎖環(huán)夾臂組合。
6.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是彈子鎖體(5)及插入其內(nèi)的伸縮連桿(6)的鎖外自由端各與一根鎖環(huán)夾臂(1)或(2)直接鉸連，伸縮連桿(6)在彈子鎖體(5)內(nèi)軸向位移時，直接牽動一對鎖環(huán)夾臂(1)、(2)張開或合攏。
7.根據(jù)權利要求1所述的自行車鎖，其特征是伸縮連桿(6)的鎖外自由端通過剛性連接件與一對鎖環(huán)夾臂(1)、(2)鉸連，連桿(6)在彈子鎖體(5)內(nèi)軸向位移時，通過剛性連接件牽動鎖環(huán)夾臂(1)、(2)張開或合攏。
8.根據(jù)權利要求7所述的車鎖，其特征是所述的剛性連接件是一個三角形、梯形或弧形凸塊，或是帶槽滑塊，也可以是一對等長的各具兩根轉動樞軸的槽鋼形壓、鑄件。
9.根據(jù)權利要求1、6或7之一所述的自行車鎖，其特征是扣閉鎖環(huán)夾臂(1)(2)的閉鎖手控點，是伸出于彈子鎖體(5)外的伸縮連桿(6)的一個端頭，其另一端與鎖環(huán)夾臂(1)、(2)鉸連。
10.根據(jù)權利要求1、6或7之一所述的自行車鎖，其特征在于扣閉鎖環(huán)夾臂(1)、(2)的閉鎖手控點，是伸出于罩殼(9)(10)邊側的撥叉(17)的一端，撥叉的另一端在罩殼內(nèi)伸縮連桿(6)與鎖環(huán)夾臂(1)(2)的鉸接點上鉸連。
專利摘要一種防撬自行車鎖，具有彈子鎖體，復位彈簧和鎖環(huán)，其特征在于鎖環(huán)是一對設有支點樞軸的杠桿操縱的鉗夾式鎖環(huán)夾臂，夾臂的張合由插入彈子鎖體的伸縮連桿操縱機構控制。鎖環(huán)夾臂為方型曲線桿，包封全部操縱機構的上下罩殼用鋼板制成全深度周邊互相套合。全鎖無法插入細長桿撬具。閉鎖后似腰子形，造形美觀，尺寸小于現(xiàn)行車鎖，可鎖前后車輪，可作多種造型變換，成本與現(xiàn)行車鎖相近，具有優(yōu)良的防撬、防雨塵性，重250克。
文檔編號E05B71/00GK2077895SQ9020627
公開日1991年5月29日 申請日期1990年5月9日 優(yōu)先權日1990年5月9日
發(fā)明者王謨公 申請人:王謨公