專利名稱：自鎖定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一個自鎖定結(jié)構(gòu)，尤其涉及一個固定兩個或兩個以上彼此相對成直線的移動部件的自鎖定結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是設(shè)計一個移動部件間的界面，譬如在一個折疊式自行車或一個存儲箱的部件間，其自動和牢固的將部件鎖定，且可以不用工具有選擇地開啟。
已經(jīng)有多種鎖定結(jié)構(gòu)用于選擇性的固定部件。兩個已知的例子是折疊自行車和用于飛機(jī)行李箱上的。例如，美國專利號4,417,745中描述了一種包含組裝于折疊自行車中的折疊車把。此車把裝有一個水平管，其通過一個橫跨管裝于一個轉(zhuǎn)向豎桿上。該水平管的兩端分別與一個鉸接桿結(jié)合，且有一個車把部分滑動的附在每個鉸接桿上。為了將車把部分放置到運(yùn)行位置，將車把舉高到位，并沿著鉸接桿滑動，直到它們與水平管的相應(yīng)端相接。將銷釘塞入貫穿鉸接桿和車把部分的孔中，以防止部件間以后的相對移動。
這種組件有著多種缺點(diǎn)。首先，由于需要使用者手動塞入銷釘，所以此種組件不是自鎖定的。其次，其需要使用者在自行車處于折疊狀態(tài)時存放銷釘。最后，因為鎖定銷釘必須與孔的尺寸緊密相配，任何孔或者鎖定銷釘?shù)某叽缱兓紩?dǎo)致此組件變得不牢固，例如由正常磨損所引起的。
另外一種折疊車把的組件在授權(quán)給Chen的美國專利號6,301,749中給出。該種組件包括一支管， 一個固定在該管上的座位構(gòu)件， 一對把手，一個夾桿和一個傳統(tǒng)的速卸鎖扣。該座位構(gòu)件和桿共同組成了 一個設(shè)置成可容納每個把手一端的槽。該速卸鎖扣將桿與座位構(gòu)件扣在一起，并且允許使用者選擇性的將把手夾在中間。
與上述鎖定結(jié)構(gòu)相類似，在Chen的專利中描述的該種折疊車把的組件不是自鎖定，而且傳統(tǒng)的速卸鎖扣的錯誤使用是十分出名的。因此，其需要使用者正確的調(diào)節(jié)鎖扣以實(shí)現(xiàn)一個恰當(dāng)?shù)膴A力。
一個應(yīng)用于飛機(jī)行李箱的鎖組件的例子在授權(quán)給Stoecker的美國專利號4,637,642中展示。該裝置包含一個樞傳方式安裝的鎖臂，其由一個滑行推動構(gòu)件來移動，兩者都附在裝鉸鏈的行李箱門上。該推動構(gòu)件裝有彈簧，這樣其受力與鎖臂的一部分鄰接并推動鎖臂到鎖定位置。該鎖臂包含一個普通的鉤狀末端，其被設(shè)置為勾住行李箱上一個固定部分所提供的撞針。該鉤狀末端包含一個接觸表面，其通常為平的，并且是定向的，使得一條延長后與此表面垂直的線在鎖臂旋轉(zhuǎn)軸線上面通過。雖然此組件設(shè)計為自鎖定，但是鎖臂被予以特殊設(shè)計，裝鉸鏈的箱門和固定部分不會拉到一起。實(shí)際上，該鎖臂被特別設(shè)置，使得在開鎖時，行李箱門可以推向固定部分。作為結(jié)果，該組件設(shè)計為在箱門與固定部分存在空隙。希望提供一種自鎖定組件，能在兩個設(shè)置為相對彼此轉(zhuǎn)動的部件間提供牢固的界面，而不需要使用者的調(diào)整且不會在使用一段時間后松動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在很大程度上減輕了已知的用于固定彼此相對成直線部件的自鎖定結(jié)構(gòu)的缺陷。本發(fā)明的一方面提供一種自鎖定結(jié)構(gòu)，其在兩個設(shè)置為彼此相對轉(zhuǎn)動的部件間提供一個相對固定的界面。本發(fā)明的另 一方面提供一種自鎖定結(jié)構(gòu)，其對于由部件正常磨損所導(dǎo)致的松動相對不敏感。本發(fā)明中的自鎖定結(jié)構(gòu)，或者鎖組件，包括一個第一本體構(gòu)件，其裝有鉸鏈?zhǔn)蛊湎鄬σ粋€第二本體構(gòu)件轉(zhuǎn)動，以及一個鎖定桿。該鎖定桿與本體構(gòu)件其中之一成可轉(zhuǎn)動的結(jié)合，且包含一個可為 一般的鉤狀或楔狀的凸輪部件，以及一個手柄部件。另外， 一個施偏壓元件旋轉(zhuǎn)施偏壓于鎖定桿，使其在鎖定方向轉(zhuǎn)動。該凸輪部件更包含一個凸輪表面，其設(shè)置為與另一本體構(gòu)件上的鎖元件相接界。該凸輪表面設(shè)置為與鎖元件滑動嚙合，這樣該鎖定桿在施偏壓元件的影響下旋轉(zhuǎn)，本體構(gòu)件一起被拉的更近。
在采用鉤狀凸輪部件的實(shí)施例中，設(shè)置該凸輪表面，使得鎖定桿轉(zhuǎn)動的一個中心與鉤狀凸輪部件的一個頂端之間的距離比該鎖定桿轉(zhuǎn)動中心
與凸輪表面上一個部位之間的距離大。在采用楔狀凸輪部件的實(shí)施例中，設(shè)置該凸輪表面，使得鎖定桿轉(zhuǎn)動的 一個中心與凸輪部件的 一個頂端間的距離比該鎖定桿轉(zhuǎn)動中心與凸輪表面上一個部位之間的距離小。
施偏壓元件選擇為在凸輪表面與鎖功能部件滑動接觸的時候提供足夠大的力以在鎖定方向轉(zhuǎn)動鎖定桿，這樣本體構(gòu)件-故拉的足夠近而無需使用者操縱鎖定桿。通過拉或者壓鎖定桿的把手部分以克服施偏壓元件提供的力矩和凸輪表面與鎖元件間的摩擦力，使用者可以解除該結(jié)構(gòu)的鎖定。


對本發(fā)明作為舉例的實(shí)施例，將結(jié)合附圖予以詳細(xì)討論，在所有附圖
中，相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示
圖1是一個折疊自行車在騎行狀態(tài)的側(cè)視圖，包括一個采用本發(fā)明的自鎖定結(jié)構(gòu)；
圖2是一個該具有采用本發(fā)明的自鎖定結(jié)構(gòu)的折疊自行車的部分透視
圖3A和3B分別是一個自鎖定結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例的分解圖和部分組裝頂視圖4是包含在圖3自鎖定結(jié)構(gòu)中的一個鎖定桿的側(cè)視圖；圖5是圖3自鎖定結(jié)構(gòu)處于開啟和解除鎖定位置的剖面圖；圖6是圖3自鎖定結(jié)構(gòu)處于中間位置的剖面8圖7是圖3自鎖定結(jié)構(gòu)處于關(guān)閉和鎖定位置的剖面圖8是圖3自鎖定結(jié)構(gòu)處于關(guān)閉和解除鎖定位置的剖面圖9是自鎖定結(jié)構(gòu)的另外一個實(shí)施例的剖面圖，表示其處于關(guān)閉和鎖 定的位置；
圖IO是圖9自鎖定結(jié)構(gòu)處于關(guān)閉和解除鎖定位置的剖面圖11是包含在圖9自鎖定結(jié)構(gòu)中的一個鎖定桿的側(cè)視圖12是符合本發(fā)明的自鎖定結(jié)構(gòu)的另外一個實(shí)施例的剖面圖，顯示其 處于關(guān)閉和鎖定的位置；
圖13是圖12自鎖定結(jié)構(gòu)處于開啟和解除鎖定位置的剖面圖14是符合本發(fā)明的自鎖定結(jié)構(gòu)的另外一個實(shí)施例的剖面圖，顯示其 處于關(guān)閉和鎖定的位置；
圖15是圖14自鎖定結(jié)構(gòu)處于開啟和解除鎖定位置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在下列段落中，將通過實(shí)例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以詳細(xì)說明。在 整個說明中，所示優(yōu)選的實(shí)施例和實(shí)例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是舉例，而不是對本發(fā) 明的限制。在此使用的"本發(fā)明"一詞，是指在此所述本發(fā)明的任何實(shí)施例 之一及其任何等同替換。此外，在整個說明書中所引用的本發(fā)明的各種特 征，并不意味著所有要求包護(hù)的實(shí)施例必須包括所引用的特征。
參見圖1，可折疊自行車IO的一個實(shí)施例如圖示，其包含一個本發(fā)明 中的自鎖定結(jié)構(gòu)12。自行車10包括一個車架組件14，其由一個下管16, 一個上管18, —個車座管20， 一個前叉碗組管22， 一對鏈條支撐裝置24 和一對車座支撐裝置26組成。 一個前輪組件28和一個后輪組件30與車 架組件14相結(jié)合。 一個驅(qū)動鏈組件32也與車架組件14和后輪組件30 相結(jié)合，用于傳遞騎車者向后輪組件30踩動踏板時所提供的動力。
前輪組件28與車架組件]4的前叉碗組管22成可轉(zhuǎn)動的結(jié)合，使得自 行車10可以用來騎行。具體來說，前輪組件28裝在叉34上，叉34延伸穿過前叉碗組管22并裝于車頸38上，車頸通常也稱為"鵝頸"。車頸38 裝于車4巴組件36上。叉34和車頸38將前叉石宛組管22內(nèi)的一個石宛組軸承 組件(未顯示)夾在中間，讓車把組件36，車頸38，叉34和前輪組件 28可以相對車架組件14配合轉(zhuǎn)動。正如本技術(shù)領(lǐng)域里所熟知的，車把組 件36可讓使用者通過操縱前輪組件28相對車架組件14的角度來駕駛自 行車10。
車把組件36的描述參見圖1、 2、 3A和3B。車把組件36包含一個與 車頸38結(jié)合的橫桿40。橫桿40的兩端利用相應(yīng)的自鎖定結(jié)構(gòu)12，與相 應(yīng)的車把42結(jié)合。自鎖定結(jié)構(gòu)12使得車把42可以相對橫桿40,選擇性 的置于折疊位置或騎行位置之一。處于折疊位置時，車把被折起，以縮減 自行車的整體大小。處于騎行位置時，車把42—般從橫桿40向上伸展， 使相聯(lián)的手柄部分43成水平方向，因此使用者可以容易的抓住它們。
在需要折起車把42時，自鎖定結(jié)構(gòu)12可以選擇變形到一個開啟和解 除鎖定的位置。如圖2所示，在使用者需要騎自行車10時，自鎖定結(jié)構(gòu) 也可選擇變形到關(guān)閉和鎖定的位置。
每個自鎖定結(jié)構(gòu)12—般包含一個固定本體構(gòu)件44、 一個折疊本體構(gòu) 件46和一個鎖定桿48。在當(dāng)前實(shí)施例中，固定本體構(gòu)件44與折疊本體 構(gòu)件46直接鉸接，這樣兩個本體部分能夠沿一個鉸鏈軸A相對彼此折疊。 這兩個本體構(gòu)件折疊，使得固定本體構(gòu)件44的界面表面45可以選擇向折 疊本體構(gòu)件46的界面表面47轉(zhuǎn)動，例如在自鎖定結(jié)構(gòu)12置于關(guān)閉位置 時。更加詳細(xì)的描述如下，鎖定桿48與一個本體構(gòu)件成可轉(zhuǎn)動的結(jié)合， 并且設(shè)置為與另外一個本體構(gòu)件的部分相互作用，以便將本體構(gòu)件44牢 固地與折疊本體構(gòu)件46保持相對固定。在本實(shí)施例中，鎖定桿48由折疊 本體構(gòu)件46支撐，且配置為與固定本體構(gòu)件44的一部分相交接，以便將 這些本體構(gòu)件牢固的鎖定。
固定本體構(gòu)件44包含一個開孔，其尺寸可滑動容納橫桿40的一端。 本體構(gòu)件44和^黃桿40成牢固的結(jié)合，例如，可以利用 一個或多個扣件， 穿過一個徑向貫穿本體構(gòu)件44的開孔52，以及一個徑向貫穿橫桿40的 開孔53。這些孔的大小和方向優(yōu)選為可以讓扣件壓嵌入其中。應(yīng)當(dāng)了解包含例如榫釘或彈簧銷的銷釘、螺絲、鉚釘以及任 何本領(lǐng)域已知的機(jī)械扣件。進(jìn)一步，本體構(gòu)件44可以永久性的附在橫桿
40上，例如利用焊接或釬焊，或者可將其加工為橫桿40的組成部分。
一個槽54延伸通過本體構(gòu)件44的外部，其遠(yuǎn)離與本體構(gòu)件46的4交接 界面。在當(dāng)前實(shí)施例中，槽54位于本體構(gòu)件44上一個與4交接界面正相反 的位置。乂人以下進(jìn)一步的描述顯然可知，槽54的尺寸可4妄納鎖定桿48。 另外，如圖3B所示，槽54包含一個傾斜的邊壁55，其相對自鎖定結(jié)構(gòu) 12的縱軸成一個角度a。
當(dāng)前實(shí)施例中的一個鎖元件插銷56，延伸穿過槽54,且方向一般與鉸 接軸A平行。插銷56是一個榫釘，其壓嵌入深入槽54側(cè)壁的開孔中。 插銷56可以用任何本領(lǐng)域已知的材料，但是優(yōu)選為淬火鋼、不銹鋼或鈦 制成。然而，應(yīng)當(dāng)了解的是，任何鎖定元件都可以代替插銷56或與其一 起使用，例如一個肩、腹板或調(diào)整片，其延伸穿過至少槽54的一部分， 且設(shè)置為與鎖定桿48相連接。
如上所述，固定本體構(gòu)件44和折疊本體構(gòu)件46相結(jié)合，這樣它們可 以沿鉸鏈軸A彼此相對轉(zhuǎn)動。在當(dāng)前實(shí)施例中，折疊本體構(gòu)件46包含一 個鉸鏈調(diào)整片58，其納于本體構(gòu)件44包含的相應(yīng)的鉸鏈槽59中。鉸鏈 調(diào)整片58和該鉸鏈槽59包含對齊的開孔60,其設(shè)置為可接納一個鉸鏈 釘62，這樣至少本體構(gòu)件44、 46中的一個可以沿釘62和延伸穿過且平 行于釘62的鉸鏈軸A轉(zhuǎn)動。
折疊本體構(gòu)件46的一個車把界面部分76支撐住車把42。車把界面部 分76包含一個弓形表面77，確定了半圓形溝道，設(shè)置溝道以接納車把42 下部。車把42利用扣件與折疊本體構(gòu)件46牢固結(jié)合；扣件可以延伸穿過 本體部分46上的開孔78，進(jìn)入車把42的開孔79中。應(yīng)當(dāng)了解的是，車 把界面部分76可以取向為將車把42保持在相對鉸鏈軸A的任何角度。 需要進(jìn)一步了解的是，雖然圖示的表面77為半圓形，其可以是任何所需 形狀。例如面77可以有4壬4可數(shù)目的棱面，以^更和有棱面的車4巴42相應(yīng)。
另外，鎖定桿48沿鎖軸B，與折疊本體構(gòu)件46的支撐部分64成可滑 動的結(jié)合。鎖軸B通常取向為與鉸鏈軸A平行。如上提及，第二本體部
ii分46包含一個鎖定桿支撐部分64。支撐部分64與鉸鏈調(diào)整片58隔開一 段距離，且包含一對從界面表面47伸向固定本體構(gòu)件44的臂65。如圖 3B所示，每個臂65的一個外表面66相對自鎖定結(jié)構(gòu)12的縱軸，成一個 角度a，優(yōu)選為大約3。。 一個開孔68延伸穿過每個臂65。開孔68與軸B 對齊，且設(shè)置為可接納一個銷釘69;該釘延伸穿過一個鎖定桿48的開孔 70，以在臂65間可轉(zhuǎn)動的支撐鎖定桿48。
釘69也延伸穿過彈簧72，或者夾在鎖定桿48和臂65之間的其它施 偏壓元件。各個彈簧72被設(shè)置為與臂65和鎖定桿48相交接，并使鎖定 桿48受壓相對本體部分46以預(yù)定的鎖定方向轉(zhuǎn)動。"鎖定方向"是指鎖定 桿48的轉(zhuǎn)動方向，其趨于將鎖定桿48的凸輪表面82對鎖定56壓緊，且 與鎖定桿的設(shè)計無關(guān)，以下將進(jìn)一步詳細(xì)闡述。選擇施偏壓元件的彈性系 數(shù)，使得施偏壓元件本身可在插銷56和鎖定桿48之間產(chǎn)生足夠大的力， 以牢固的關(guān)閉和鎖定自鎖定結(jié)構(gòu)12，以下將進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述。
如圖3A所示，彈簧72是直的偏置式扭簧，其調(diào)整片73設(shè)置為容納 于臂65和鎖定桿48中各自的開孔74中。需要了解的是，彈簧72可以是 任何設(shè)置為在鎖定方向?qū)︽i定元件48的轉(zhuǎn)動施偏壓的裝置，且可使用任 何數(shù)量的裝置。例如，在當(dāng)前實(shí)施例中，采用兩個彈簧72，將其定位于 鎖定桿48和相應(yīng)的臂65間，使得各自與各個臂65相接。例如，可以將 單一的螺旋彈簧夾在鎖定桿48和折疊本體構(gòu)件46之間，以提供一個軸向 力來對鎖定桿48施偏壓，使其在鎖定方向轉(zhuǎn)動。
參見圖3和4，鎖定桿48包含一個凸輪部分80和一個柄部分81。凸 輪部分80通常橫截面為楔形，包含一個弧形凸輪表面82、 一個外表面84 和一個頂端86。在自鎖定結(jié)構(gòu)12處于關(guān)閉和鎖定位置時，表面82與插 銷56相接。在自鎖定結(jié)構(gòu)12正在關(guān)閉時，外表面84與插銷56接觸。凸 輪表面82與外表面84在頂端86處相接。
凸輪表面82設(shè)計為使得凸輪表面82的曲率C的中心與鎖定桿48 的轉(zhuǎn)動中心(即鎖軸B)不對齊，這樣可以通過轉(zhuǎn)動鎖定桿48來將凸輪 表面82壓在插銷56上。詳細(xì)來說，在當(dāng)前實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動中心與凸輪表 面82上臨近頂端86之第一位置間的距離(即距離D)，比轉(zhuǎn)動中心與凸輪表面182上遠(yuǎn)離頂端186之第二位置間的距離(即距離E)要短。這個
距離上的差異保證在關(guān)閉和鎖定時，由于施偏壓元件在鎖定方向上施于鎖 定桿的偏壓力，該自鎖定結(jié)構(gòu)依然牢固。
手柄部分81從凸輪部分80延伸出來，提供了一個可握表面，可供使 用者握，或壓，以解除自鎖定結(jié)構(gòu)12的鎖定。手柄部分81的長度選擇成
82和插銷56之間的摩擦力，并且朝解鎖方向轉(zhuǎn)動鎖定桿48。應(yīng)當(dāng)了解的 是，該"解鎖方向"指與鎖定方向相反的轉(zhuǎn)動方向。更加詳細(xì)的闡述如下， 在解鎖方向上轉(zhuǎn)動鎖定桿48,使得凸輪部分80和鎖定56間產(chǎn)生間隙， 令折疊本體構(gòu)件46從固定本體構(gòu)件44折開，因此打開自鎖定結(jié)構(gòu)12。 參見圖5至8，鎖定結(jié)構(gòu)12的操作如圖示。圖5中，自鎖定結(jié)構(gòu)12處于 開啟和解鎖位置。在此位置，折疊本體構(gòu)件46沿鉸鏈釘62和鉸鏈軸A， 從固定本體構(gòu)件44轉(zhuǎn)開，這樣界面表面45相對界面表面47分開成一定 角度。另外，鎖定桿48的凸輪表面82從插銷56上完全分離，并且由施 偏壓元件所加的偏壓，將鎖定桿48在鎖定方向上轉(zhuǎn)動。手柄部分81和轉(zhuǎn) 動本體元件46的一部分之間的接觸，限制鎖定桿48在鎖定方向的轉(zhuǎn)動， 其如圖5至8所示為順時針方向。
圖6中，自鎖定結(jié)構(gòu)所示處于中間位置，其對應(yīng)自鎖定結(jié)構(gòu)12在關(guān)閉 過程中會處于的位置。通過將本體構(gòu)件46轉(zhuǎn)向固定本體構(gòu)件44,自鎖定 結(jié)構(gòu)12會置于此中間位置。在折疊本體構(gòu)件46向固定本體構(gòu)件44移近 時，鎖定桿48的凸輪部分80移入接收槽54內(nèi)，且凸輪部分80的外表面 84抵住插銷56滑動。外表面84和插銷56之間的接觸使鎖定桿48在解 鎖方向上轉(zhuǎn)動(即所示的逆時針方向)。選取凸輪部分80的大小，使得 在折疊本體構(gòu)件46向固定本體構(gòu)件44轉(zhuǎn)動時，其可以越過插銷56的頂 部，這樣于折疊本體構(gòu)件46的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，插銷56滑過頂端86到凸 輪表面82上。
在插銷56越過頂端86后，鎖定桿48的滑動方向在施偏壓元件產(chǎn)生的 偏壓作用下，變?yōu)殒i定方向。在該偏壓使鎖定桿48在鎖定方向轉(zhuǎn)動時， 插銷56的凸輪表面82間的滑動接觸，將折疊本體構(gòu)件46的界面表面47拉向固定本體構(gòu)件44的界面表面45。詳細(xì)來說，由于凸輪部分80上的 距離E比距離D大，在鎖定桿48在插銷方向上轉(zhuǎn)動時，凸輪部分80使 鎖定桿48的轉(zhuǎn)動中心遠(yuǎn)離插銷56，這樣使臂65的邊壁66與槽54的邊 壁55相接，因此將界面表面47置于與界面表面45相隔一段距離且平行 的位置。界面表面47與界面表面45之間的間隙優(yōu)選為1至3mm。不論 相接的表面使用后磨損與否，界面表面47與界面表面45之間的此間隙， 讓自鎖定結(jié)構(gòu)可以在固定本體部分44和折疊本體部分46間，保持一個牢 固的界面。然而，可以了解的是，可以配置固定本體部分44和折疊本體 部分46，使得在自鎖定結(jié)構(gòu)處于關(guān)閉位置時，界面表面47和界面表面45 相接。
自鎖定結(jié)構(gòu)的關(guān)閉和鎖定位置如圖7所示。在此位置，邊壁66堅固的 抵住邊壁55，這樣表面間沒有相對移動。優(yōu)選的，取這些部件的大小， 使其未經(jīng)磨損時，在自鎖定結(jié)構(gòu)12關(guān)閉和鎖定時，插銷56接觸凸輪表面 82的中間位置。如果這些部件經(jīng)磨損，插銷56和凸輪表面82之間的接 觸位置可能會遠(yuǎn)離頂端86，但是插銷56和凸輪表面82之間的作用力會 仍然足夠大，以保持自鎖定結(jié)構(gòu)12于關(guān)閉和鎖定位置。
施偏壓元件選擇成使得在操作中，使用者不需要操作鎖定桿48來關(guān) 閉和鎖定自鎖定結(jié)構(gòu)12。所以，使用者只需要相對橫桿40將車把42轉(zhuǎn) 到正確的方向，自鎖定結(jié)構(gòu)會很好的鎖定。因此自鎖定結(jié)構(gòu)12不易受不 當(dāng)使用的影響。另外，配置自鎖定結(jié)構(gòu)，使得如果使用者操作了鎖定桿 48,在使用者放開鎖定桿48后，自鎖定結(jié)構(gòu)會很好的鎖定。
在使用者想將自鎖定結(jié)構(gòu)12解鎖時，他們在如箭頭F所示的方向上 提高手柄部分81,使得鎖定桿48在解鎖方向上轉(zhuǎn)動。在那個方向上轉(zhuǎn)動 鎖定桿48，使凸輪部分80和插銷56間產(chǎn)生間隙，這樣使折疊本體構(gòu)件 46從固定本體構(gòu)件44上轉(zhuǎn)開。如上提及，手柄部分81的長度選擇成 使得使用者可以容易的克服施偏壓元件產(chǎn)生的組合力矩，以及凸輪表面 82和插銷56之間的摩擦力，并且轉(zhuǎn)動鎖定桿48。優(yōu)選的，需要使用者施 加很小的提升力來將自鎖定結(jié)構(gòu)12解鎖，使得任何使用者都可以使用此 裝置。自鎖定結(jié)構(gòu)的第二個實(shí)施例如圖9和10所示。自鎖定結(jié)構(gòu)112—般包
含一個固定本體構(gòu)件44和一個鎖定桿148，其中固定本體構(gòu)件44與笫二 本體構(gòu)件146相鉸接，使它們設(shè)置為相對彼此移動。在本實(shí)施例中，鎖定 桿148包含一個鉤狀凸輪部分180，和相應(yīng)設(shè)置為支撐鎖定桿148的折疊 本體構(gòu)件146。應(yīng)當(dāng)了解的是，固定本體構(gòu)件44包含與上述前一個實(shí)施 例中相同的特點(diǎn)，當(dāng)前實(shí)施例中類似或者相同的特點(diǎn)用相似的附圖標(biāo)記來 表示。
與前一實(shí)施例類似，折疊本體構(gòu)件146包含一個車把界面部分，其容 納車把42的下部。車把42與折疊本體構(gòu)件146牢固相聯(lián)。利用一個鎖定 桿銷釘169延伸穿過鎖定桿148進(jìn)入支撐部分164中，鎖定桿支撐部分 164可轉(zhuǎn)動的支撐鎖定桿148。雖然在此實(shí)施例中不需要支撐臂，但是其 也可以包包含傾斜外邊壁的臂，以便與槽54的傾斜邊壁相接。
如圖10所示，鎖定桿148包含一個鉤狀凸輪部分180和一個手柄部分 181。如圖9所示，凸輪部分180包含一個拱形凸輪表面182,其配置為 在自鎖定結(jié)構(gòu)112處于關(guān)閉和鎖定位置時，與本體部分44的插銷56相接。 設(shè)置凸輪表面182，使得凸輪表面182的曲率C的中心與鎖定桿148的轉(zhuǎn) 動中心不對齊，這樣可以通過轉(zhuǎn)動鎖定桿148來將凸輪表面182壓在插銷 56上。詳細(xì)來說，在當(dāng)前實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動中心與凸輪表面182上臨近頂 端186之第一位置間的距離(即距離D')，比轉(zhuǎn)動中心與凸輪表面182 上遠(yuǎn)離頂端186之第二位置間的距離(即距離E')要短。這個距離上的 差異保證在關(guān)閉和鎖定時，由于施偏壓元件在鎖定方向上施于鎖定桿148 的偏壓力，該自鎖定結(jié)構(gòu)依然牢固。在當(dāng)前實(shí)施例中，該鎖定方向?qū)?yīng)于 圖9和10配置中鎖定桿148的逆時針轉(zhuǎn)動。
在當(dāng)前實(shí)施例中，該鉤狀凸輪部分180使凸輪表面182和手柄部分181 可以位于鎖定桿148轉(zhuǎn)動中心相對的兩側(cè)。因此，折疊本體構(gòu)件146的鎖 定桿支撐部分無需臂來支撐鎖定桿148，但是亦可用臂來與槽54的一部 分相4妄。
通過將折疊本體構(gòu)件146沿鉸鏈釘162,向固定本體構(gòu)件44轉(zhuǎn)動，可 以將自鎖定結(jié)構(gòu)關(guān)閉和鎖定。在折疊本體構(gòu)件146向本體部分44轉(zhuǎn)動時，凸輪部分180的外表面184抵住插銷56滑動，使鎖定桿148在解鎖方向 轉(zhuǎn)動，直到頂端186越過插銷56為止。在頂端186滑動越過插銷56后， 施偏壓元件產(chǎn)生的偏壓使鎖定桿148在鎖定方向轉(zhuǎn)動，而凸輪表面抵住插 銷56滑動。
由于鎖定桿148的距離E'臂距離D'要短，在插銷56抵住凸輪表面182 滑動，遠(yuǎn)離頂端186時，插銷56和鎖定桿148的轉(zhuǎn)動中心間的距離減小。 因此，固定本體構(gòu)件44和折疊本體構(gòu)件146被拉到一起，使得固定本體 構(gòu)件44的界面表面45牢固的保持與折疊本體構(gòu)件146的界面表面147 平行且與其隔開一段距離。與前一實(shí)施例類似，如圖9所示，在自鎖定結(jié) 構(gòu)112關(guān)閉和插銷時，插銷56優(yōu)選為位于沿凸輪表面182的中間位置。
手柄部分181延伸遠(yuǎn)離凸輪部分180,且提供一個可握的表面，使用 者可以壓下以解除自鎖定結(jié)構(gòu)112的鎖定。手柄部分181的長度選擇成 使得使用者可以容易的克服施偏壓元件產(chǎn)生的組合力矩，以及凸輪表面 182和插銷56之間的摩擦力，來轉(zhuǎn)動鎖定桿148。如圖11所示，轉(zhuǎn)動鎖 定桿148以在凸輪部分180和插銷56間產(chǎn)生間隙，4吏折疊本體構(gòu)件146 從固定本體構(gòu)件44轉(zhuǎn)開，因此解開自鎖定結(jié)構(gòu)112的鎖定并使其打開。
自鎖定結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的描述參見圖12和13。自鎖定結(jié)構(gòu)212 — 般包含一個固定本體構(gòu)件244,其與一個折疊本體部分246相鉸接，以及 一個鎖定桿248。與圖1至8中所示的實(shí)施例類似，鎖定桿248包含一個 楔狀的凸輪部分280,其以類似的方式運(yùn)作。但是，在當(dāng)前實(shí)施例中，鎖 定桿248與為固定本體構(gòu)件244 —部分的支撐部分264相聯(lián)，而且折疊本 體構(gòu)件246包含一個插銷256。另外，其包含施偏壓元件，以便在鎖定方 向上對鎖定桿248施偏壓；在所示配置中鎖定方向為逆時針方向。
自鎖定結(jié)構(gòu)212的運(yùn)作與上述實(shí)施例相類似。仔細(xì)來說，為了關(guān)閉和 鎖定自鎖結(jié)構(gòu)212，折疊本體構(gòu)件246沿鉸鏈釘262，向固定本體構(gòu)件244 轉(zhuǎn)動。在此轉(zhuǎn)動期間，鎖定桿248的外表面284抵住插銷256滑動，這樣 使鎖定桿248相對固定本體構(gòu)件244的其它部分作順時針轉(zhuǎn)動。在凸輪部 分280的頂端286越過插銷256后，鎖定桿248在施偏壓元件的影響下， 在鎖定方向轉(zhuǎn)動；插銷256抵住凸輪部分280的一個凸輪表面282滑動。凸輪表面280配置成使得鎖定桿248的轉(zhuǎn)動中心，與凸輪表面282 的曲率中心不重合。該配置使當(dāng)鎖定桿248在鎖定方向轉(zhuǎn)動時，由于插銷 256和凸輪表面282之間的相互作用，折疊本體構(gòu)件246 ^皮拉向固定本體 構(gòu)件244。
使用者需要提高鎖定桿248的手柄部分281，因此順時針轉(zhuǎn)動鎖定桿 248,以將自鎖定結(jié)構(gòu)212解鎖。鎖定桿248的順時針轉(zhuǎn)動會在凸輪部分 280和插銷256間產(chǎn)生間隙，這樣可以打開自鎖定結(jié)構(gòu)212。如圖13所示， 在打開自鎖定結(jié)構(gòu)212和放開手柄部分281后，鎖定桿248的旋轉(zhuǎn)偏壓導(dǎo) 致其相對固定本體構(gòu)件244轉(zhuǎn)動到一個逆時針位置上。
自鎖定結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的描迷參見圖14和15。自鎖定結(jié)構(gòu)312包 含一個固定本體構(gòu)件344，其與一個折疊本體部分246相鉸接，以及一個 鎖定桿348。與圖9至11中的實(shí)施例相類似，鎖定桿348包含一個楔狀 的凸輪部分380,其以類似的方式運(yùn)作。應(yīng)當(dāng)了解的是，折疊本體構(gòu)件246 包含與上述圖12和13中前一個實(shí)施例相同的特點(diǎn)，當(dāng)前實(shí)施例中類似或 者相同的特點(diǎn)用相似的附圖標(biāo)記來表示。
在當(dāng)前實(shí)施例中，鎖定桿348與一個支撐部分364相聯(lián)，支撐部分364 是固定本體構(gòu)件344的一部分，而插銷256包含于折疊本體構(gòu)件246中。 另外，施偏壓元件也包含于其中，以便在鎖定方向旋轉(zhuǎn)施偏壓于鎖定桿 348，在圖示配置中其為順時針方向。
自鎖定結(jié)構(gòu)312的運(yùn)作與上述實(shí)施例相類似。仔細(xì)來說，為了關(guān)閉和 鎖定自鎖定結(jié)構(gòu)312,折疊本體構(gòu)件246沿鉸鏈釘262,向固定本體構(gòu)件 344轉(zhuǎn)動。在此轉(zhuǎn)動期間，鎖定桿348的外表面384抵住插銷256滑動， 這樣使鎖定桿348相對固定本體構(gòu)件344的其它部分作順時針轉(zhuǎn)動。最后， 鎖定桿348的頂端386越過插銷256，插銷抵住凸輪表面382滑動，使鎖 定桿可以在鎖定方向轉(zhuǎn)動，直到插銷256和凸輪表面382之間的壓力足夠 大，而阻止鎖定桿348的轉(zhuǎn)動，并且將固定本體構(gòu)件344和折疊本體構(gòu)件 246保持在一起。
配置凸輪表面380,使得鎖定桿348的轉(zhuǎn)動中心，與凸輪表面382的 曲率中心不重合。如對前一實(shí)施例所述，該配置導(dǎo)致插銷256和凸輪表面382之間有滑動的相互作用，而將折疊本體構(gòu)件246與固定本體構(gòu)件344 拉到一起。
使用者需要壓鎖定桿348的手柄部分381，將其逆時針轉(zhuǎn)動，以將自 鎖定結(jié)構(gòu)312解鎖。鎖定桿348的順時針轉(zhuǎn)動會在凸輪部分380和插銷 256間產(chǎn)生間隙，這樣可以打開自鎖定結(jié)構(gòu)312。施偏壓元件產(chǎn)生的偏壓 使鎖定桿348在鎖定方向上轉(zhuǎn)動，這樣在自鎖定結(jié)構(gòu)312打開時，鎖定桿 348轉(zhuǎn)動到如圖15所示的順時針位置上。
應(yīng)當(dāng)了解的是，盡管這些實(shí)施例中使用"固定"和"折疊"構(gòu)件來描述， 但是其中一個或兩者都可以是可移動的，這些措辭無意加以限制。
另外，應(yīng)該了解的是，雖然描述了一個用于折疊自行車上裝配車把的 自鎖定結(jié)構(gòu)，但是該自鎖定結(jié)構(gòu)可適用于多種應(yīng)用。例如，該自鎖定結(jié)構(gòu) 可以用于折疊自行車、行李、儲料室、折疊梯子、或任何有可對彼此折疊 組件的裝置，只要其可得益于有一個自鎖定結(jié)構(gòu)以防止相對運(yùn)動而且避免 了以前已知裝置的缺陷。
應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解的是，該鎖元件方向無需與該自鎖定結(jié)構(gòu)的鉸鏈軸平 行，而且該鎖定桿的轉(zhuǎn)動軸無需與該4交鏈軸或該鎖元件平行。
權(quán)利要求
1. 一種自鎖定結(jié)構(gòu)，包含一個第一本體構(gòu)件；一個包含鎖元件的第二本體構(gòu)件，其中該第二本體構(gòu)件沿鉸鏈軸與該第一本體構(gòu)件鉸接，這樣該第二本體構(gòu)件可以在開啟位置和關(guān)閉位置間轉(zhuǎn)動；一個鎖定桿，其與該第一本體構(gòu)件相結(jié)合，并包含一個凸輪表面；以及一個施偏壓元件，其配置為在鎖定方向上對該鎖定桿轉(zhuǎn)動施偏壓，其中該鎖元件與該鉸鏈軸相隔一段距離，且其中該凸輪表面配置為與該鎖元件成可滑動嚙合，使得在該第二本體構(gòu)件處于關(guān)閉位置，以及該鎖定桿在該施偏壓元件作用下向鎖定方向轉(zhuǎn)動時，該第一本體構(gòu)件和該第二本體構(gòu)件被拉在一起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該鎖元件是一個細(xì)長的結(jié)構(gòu)， 其方向與4交鏈軸平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該鎖定桿沿與該鎖元件平行的 軸向4爭動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該鎖元件是一個與該第二本體 構(gòu)件相結(jié)合的銷釘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪表面包含在該鎖定桿的 一個鉤狀凸輪部分中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪表面的曲率中心與該鎖 定桿的轉(zhuǎn)動中心相隔一段距離，使得該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與該鉤狀凸輪 部分的頂端間的距離，比該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與該凸輪表面上一位置間 的距離大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該鎖定桿的轉(zhuǎn)動中心位于該凸 輪部分和該鎖定桿的手柄部分之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪表面包含在該鎖定桿的 一個楔狀凸輪部分中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪表面的曲率中心與該鎖 定桿的轉(zhuǎn)動中心隔開一段距離，使得該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與該楔狀凸輪 部分的 一 個頂端間的距離，比該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與該凸輪表面上 一 位 置間的距離小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該鎖定桿的轉(zhuǎn)動中心位于該 鎖定桿的凸輪部分中。
11. 一種用于自行車的自鎖定車把組件，包含 一個橫桿，其配置為固定于該自行車的車頸部分； 一個車把；以及一個自鎖定結(jié)構(gòu)，其包括一個第一本體構(gòu)件，其與該橫桿的一端固定地相結(jié)合； 一個第二本體構(gòu)件，其與第一本體構(gòu)件相鉸接，且與該車把相結(jié)合；一個鎖定桿，其與第一和第二本體構(gòu)件的其中之一成可轉(zhuǎn)動的結(jié)合， 且包含一個凸4侖表面；一個鎖元件，包含于第一和第二本體構(gòu)件中的另外一個上；以及一個施偏壓元件，其與該鎖定桿相結(jié)合，配置為在鎖定方向上對該鎖 定桿旋轉(zhuǎn)施偏壓，其中該鎖元件是與該鉸鏈軸隔開一段距離的細(xì)長結(jié)構(gòu)，且其中該凸輪表面配置為與該鎖元件成可滑動的嚙合，使得在該第二本 體構(gòu)件向該第 一本體構(gòu)件轉(zhuǎn)動以及該鎖定桿在鎖定方向轉(zhuǎn)動時，該第 一本 體構(gòu)件和該第二本體構(gòu)件被拉在一起。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的自鎖定車把組件，其中該鎖元件是與該第一本 體構(gòu)件相結(jié)合的銷釘，且該鎖定桿與該第二本體構(gòu)件相結(jié)合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的自鎖定車把組件，其中該鎖元件是與該第二本體構(gòu)件相結(jié)合的銷釘，且該鎖定桿與該第一本體構(gòu)件相結(jié)合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的自鎖定車把組件，其中該凸輪表面包含在該鎖 釘桿的鉤狀凸4侖部分中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11的自鎖定車把組件，其中該凸輪表面包含在該鎖 定桿的楔狀凸輪部分中。
16. —種自鎖定結(jié)構(gòu)，包含 一個第一本體構(gòu)件，其有一個第一界面表面；一個第二本體構(gòu)件，其與該第一本體構(gòu)件相鉸接，并包含第二界面表 面，其中該第二本體構(gòu)件配置為在開啟位置與關(guān)閉位置間轉(zhuǎn)動，在開啟位 置中，該第一界面表面與第二界面表面隔開一段距離，在關(guān)閉位置中，該 第一界面表面與該第二界面表面相接；一個鎖定桿，其與該第二本體構(gòu)件成可轉(zhuǎn)動的結(jié)合，且包含一個凸輪 部分和一個/人該凸4侖部分延伸出的手柄部分；以及一個施偏壓元件，其配置為在鎖定方向?qū)υ撴i定桿旋轉(zhuǎn)施偏壓，其中該凸輪部分包含一個凸輪表面，該凸輪表面與該第一本體構(gòu)件的 一部分可滑動嚙合，使得在該鎖定桿在鎖定方向轉(zhuǎn)動時，該第一本體構(gòu)件 和該第二本體構(gòu)件被拉到關(guān)閉位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪部分為鉤狀，且該凸 輪表面的曲率中心與該鎖定桿的轉(zhuǎn)動中心隔開一段距離，使得該鎖定桿的 轉(zhuǎn)動中心與該鉤狀凸輪部分的尖端間的距離，比該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與該凸輪表面上一處位置間的距離大。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該凸輪部分為楔狀，且該凸 輪表面的曲率中心與該鎖定桿的轉(zhuǎn)動中心隔開一段距離，使得該鎖定桿的轉(zhuǎn)動中心與該楔狀凸輪部分的頂端間的距離，比該鎖定桿的此轉(zhuǎn)動中心與 該凸輪表面上一位置間的距離小。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該第一本體構(gòu)件中，該凸輪表面配置為與之相嚙合的部分，是與該第一本體構(gòu)件相結(jié)合的一個銷釘。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的自鎖定結(jié)構(gòu)，其中該銷釘與該第一本體部分和 該第二本體部分間的鉸接處相隔一段距離。
全文摘要
一種自鎖定結(jié)構(gòu)，包括一個第一本體構(gòu)件(44)，其相對一個第二本體構(gòu)件(46)轉(zhuǎn)動，一個與該第一本體構(gòu)件成可轉(zhuǎn)動結(jié)合的鎖定桿(48)，以及一個施偏壓元件(72)，其施壓使該鎖定桿(48)在鎖定方向上轉(zhuǎn)動。該鎖定桿(48)包含一個凸輪部分，其包含一個凸輪表面(80)，凸輪表面(80)配置為與該第二本體構(gòu)件(46)上的一個鎖元件相接。該凸輪表面(80)與該鎖元件(56)成可滑動的嚙合，且經(jīng)配置，使得在該鎖定桿(48)在鎖定方向轉(zhuǎn)動時，由于凸輪表面(80)和該鎖元件(56)間的滑動嚙合，這些本體構(gòu)件被拉到一起。
文檔編號B62K15/00GK101460354SQ200780020560
公開日2009年6月17日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
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