專利名稱：自行車支架車鎖機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有連桿將支腳和鎖栓相連，以實現(xiàn)支腳和鎖栓同步運動、方便使用的自行車支架車鎖機構。
目前使用的自行車，支架和車鎖是相互分離的。支架固定在后軸或其附近的叉上，車鎖安裝于立叉(即后叉)上端，二者沒有運動上的聯(lián)系。每一次停車到用車，如果停放期間上鎖，需要七個動作停時放下支腳、扣上鎖緊夾子、推下車鎖滑銷、取出鑰匙，走時插入鑰匙開鎖、打開鎖緊夾子、收起支腳；如果停車時不上鎖，也需要四次動作停 時放下支腳、扣上鎖緊夾子，走時打開鎖緊夾子、收起支腳。中國專利申請85202954、86207168、87214124、87215240等對現(xiàn)用自行車支架進行改進，使得停車時不再需要扣上鎖緊夾子，自然推車時也就不用解鎖緊夾子了。這樣，從停車到用車，一次減少了兩個動作，給使用者帶來了一定方便。但如果把操動支架和操作車鎖聯(lián)系起來加以考察，仍會讓人覺得動作繁鎖如果停車期間上鎖，還需要五個動作；即使不上鎖，也需要兩次動作。事實上，停車時往往是要上鎖的。就平均來說，現(xiàn)行自行車從停車到行車一次，對支架和車鎖的操作需要近七個動作；對于按中國專利申請85202954、86207168、87214124、87215240等所述，對現(xiàn)用支架進行改進設計，也需要近五個動作，使用起來極不方便。上述結構的另一個弊端是站車和上鎖兩個動作相分離，放車時忘記上鎖的現(xiàn)象容易發(fā)生。
為了克服上述結構的不足，中國專利申請86205520、88202384.5、88204624等公開了幾種設計。其基本點都是集支架車鎖于一體，將其安裝于后軸或后軸附近的叉上。放下支腳即自動上鎖；打開車鎖，支腳自動懸起。通過鎖栓插入或退出后輪轂上的鎖叉或后輪轂附近的輻條達到鎖定或開啟自行車的目的。開鎖后鑰匙仍然可以從鎖芯中拔出。這類設計又出現(xiàn)了新的弱點(1)車鎖位置太低，開鎖不便。特別是在停車場等車靠車的情況下，表現(xiàn)尤為明顯；(2)后輪轂上的鎖叉或后輪轂附近的輻條密集，上鎖時容易抵住鎖栓頭，使鎖栓不能穿過其間插入鎖眼中；(3)車鎖保險性低；(4)鎖栓接近后軸，當后輪在車鎖鎖閉情況下轉動時，鎖栓與鎖叉或輻條之間的作用力較大，車鎖和車輪都容易損壞；(5)后軸附近結構復雜、臃腫。
本實用新型的目的是公開一種兼具上述二種設計優(yōu)點的一種自行車支架車鎖機構。
具體地說，該機構是由支架、車鎖和連桿三部分組成。支架安裝于后軸或其附近的叉上，支腳上端有旋臂；車鎖安裝在立叉或載物架支撐桿上端，鎖栓上有栓柄，旋臂和栓柄之間用適當長度的連桿相連。停車時，放下支腳，旋臂隨之轉動，通過連桿推(拉)栓柄，鎖栓隨之運動穿過輪緣輻條插入鎖眼，實現(xiàn)上鎖。上鎖后，鎖栓、栓柄、連桿、旋臂和支腳隨之被固定，自行車站穩(wěn)；推車時，在左手握住龍頭扶正車身(對于單撐支腳)或略用力向前推車(對于雙撐支腳)的同時，右手插入鑰匙轉動鎖芯，鎖栓被釋放，強化車鎖拉簧帶動鎖栓、栓柄、連桿、旋臂和支腳一起運動，或支架拉簧帶動支腳、旋臂、連桿、栓柄、鎖栓一起運動，同時達到開鎖和收起支腳的目的。
為了保證放下支腳時，連桿能輕便地帶動鎖栓移動上鎖，必須保證在鎖栓的整個運動過程中，連桿對栓柄的作用力方向與栓柄運動方向之間的夾角——壓力角小于一定值。顯然，在開鎖和閉鎖兩個極限位置(或其中一個位置)時，壓力角是最大的。開鎖與閉鎖之間栓柄繞過的弧度越小，最大壓力角的數(shù)值越小。減小最大壓力角的方法是(1)在栓柄轉動半徑不變的條件下，縮小開鎖與閉鎖之間栓柄的移動距離；(2)在開鎖與閉鎖之間栓柄位移一定的情況下，增加栓柄的轉動半徑。對于現(xiàn)行自行車鎖，方法(1)最為可行。使用這種方法，使得旋臂的長度也相應減小，以便旋臂在轉動的過程中有足夠的活動空間。
旋臂與連桿或連桿延長線之間所成的銳角，在支腳懸起和放下兩個極限位置(或其中一個位置)時最小。應使此最小夾角大于一定值，以便行車時，強化車鎖拉簧能有效地懸起支腳，也有助于高效地實現(xiàn)旋臂轉動與連桿平動之間的相互轉化。
在滿足上述設計要求的基礎上，再確定旋臂的長度及旋臂與支腳的夾角。做到放下支腳，支腳(或旋臂)接觸擋彎的同時，車鎖剛好鎖上；開鎖時，栓柄彈回快接觸鎖殼之前，支腳(或旋臂)首先接觸擋彎。前者有利于增強機構的負載能力，后者有利于減小(或消除)栓柄與鎖殼的撞擊和減小行車時支腳的振動。支腳在站起狀態(tài)時應位于通過支腳轉軸的鉛垂面的前側，這樣能增強機構的負載能力。但支腳與鉛垂面的夾角不宜太大，否則不利于開鎖時支腳的自動彈起(特別是對于雙撐支腳)，還會使支腳的負載能力降低。
在旋臂和栓柄的同步運動中，旋臂端部的軌跡與栓柄的軌跡是不平行的。旋臂端部的軌跡是與后輪面成一定角度的一段弧(對于用固定彎板連接的單撐支腳旋臂)或與后輪面平行的一段弧(對于用固定板連接的雙撐支腳旋臂)；而栓柄的軌跡是與通過左、右立叉的平面平行的一段弧(如果車鎖安裝在立叉上端)或與通過左、右載物架支撐桿的平面平行的一段弧(如果車鎖安裝在載物架支撐桿的上端)。在選擇連桿與旋臂以及連桿與栓柄的連接方式時應充分考慮到這一點，以便機構運動能更輕便和有效。
連桿制成長度可調(diào)的或不可調(diào)的均可。如果連桿長度是固定的，可在機構安裝時適當調(diào)整支架或車鎖的位置，以達到整個機構正常、有效工作的目的。
竊車者有可能企圖通過轉動支腳等方法達到開啟車鎖的目的。因此，在強度設計上，應保證鎖栓、止推卡爪部分的抗拉伸、擠壓或彎曲強度大于支腳、旋臂、連桿、栓柄部分，同時讓連桿與栓柄的結合處盡可能難于敲擊，如使此部位表面光滑、厚度減小、緊貼鎖殼等。
普通車鎖拉簧只起開鎖后彈回鎖栓的作用，車鎖拉簧的鋼度較小。在支架車鎖機構中，車鎖拉簧起作開鎖后拉回鎖栓和通過連桿懸起支腳的雙重作用，車鎖拉簧的鋼度要求比普通車鎖拉簧大，故稱為強化車鎖拉簧。也可以在機構的適當位置，如支腳和固定(彎)板之間設置一個附加拉簧，以增加彈性，有效地彈回鎖栓和收起支腳。而原來的車鎖拉簧保留或去掉均可。
在車鎖設計上，保證開鎖后鑰匙仍然可以從鎖芯中拔出，且鑰匙孔朝上或斜向上開。這樣，行車時人們可以根據(jù)自己的習慣拔下鑰匙或讓其留在鎖上。即使不拔下鑰匙，鑰匙也不會從鎖芯中滑落，能免除行車時隨身攜帶鑰匙的麻煩；開鎖后拔下鑰匙，只要站車，車鎖就自動鎖上，又可以避免放車時忘記上鎖的現(xiàn)象發(fā)生。
為了減少上鎖時輻條抵住鎖栓頭部的現(xiàn)象發(fā)生，并保證鎖栓能順利地插入鎖眼中，可將鎖栓前端制成錐狀或其它適當?shù)募忸^形。
該實用新型不僅保留了現(xiàn)有自行車支架——車鎖的全部優(yōu)點，而且還簡化了操作。每次放車，只要撥下支腳，然后從鎖芯中取下鑰匙兩個動作，即可達到站車和上鎖兩個目的；用車時，左手握住龍頭扶正車身(對于單撐支架)或略用力向前推車(對于雙撐支架)的同時，右手插入鑰匙轉動鎖芯，即可開鎖，并自動懸起支腳。如果開鎖后取下鑰匙，則可以避免下次放車時忘記上鎖的現(xiàn)象發(fā)生；開鎖后不取下鑰匙，可以免去騎車時隨身攜帶鑰匙的麻煩。該機構中，支架和車鎖的結構、尺寸與現(xiàn)有自行車支架和車鎖的結構、尺寸差不多，可以基本沿用現(xiàn)有設備和技術生產(chǎn)此裝置，不需或只需增加少許材料和工時。


圖1、圖2、圖3、圖4是符合發(fā)明主題的自行車支架車鎖機構示意圖。各圖所描繪的均是該機構正確安裝于自行車上，且支腳站起、車鎖鎖閉時的情形。為了清楚起見，除支架車鎖機構外的自行車其余部分均未畫出。其中
圖1、圖2的透視方向是從自行車的左后側指向該機構，圖3、圖4的透視方向是從自行車的右后部指向該機構。
最佳實施方案(一)如
圖1所示，車鎖(1)通過固定孔(2)、(3)、(4)安裝于立叉上端后上側，栓柄(5)位于車鎖(1)左側面向后上方的一面，鎖芯(6)及鑰匙孔(7)位于車鎖(1)左下側，鎖殼(8)內(nèi)有強化車鎖拉簧(9)，單撐支腳(10)由固定彎板(11)通過固定孔(12)安裝于后軸左端，固定彎板(11)上有擋彎(13)，旋臂(14)相對于單撐支腳(10)向后彎曲，連桿(15)穿過后輪與左載物架支撐桿、左擋泥板固定桿之間將栓柄(5)與旋臂(14)相連。
最佳實施方案(二)如圖2所示，車鎖(16)通過固定孔(17)、(18)安裝于立叉上端前下側，栓柄(19)位于車鎖(16)左上側，鎖芯(20)及鑰匙孔(21)位于車鎖(16)左下部，單撐支腳(22)由固定彎板(23)通過固定孔(24)安裝于后軸左端，固定彎板(23)上有擋彎(25)，單撐支腳(22)與固定彎板(23)之間有支架拉簧(26)相連，旋臂(27)相對于單撐支腳(22)向前彎曲，連桿(28)經(jīng)過左平叉外側將栓柄(19)與旋臂(27)相連。
最佳實施方案(三)如圖3所示，車鎖(29)通過固定孔(30)、(31)、(32)安裝于立叉上端后上側，栓柄(33)位于車鎖(29)右側，鎖芯(34)及鑰匙孔(35)位于車鎖(29)左下部，鎖殼(36)內(nèi)有強化車鎖拉簧(37)，雙撐支腳(38)用左固定板(39)和右固定板(40)通過左固定孔(41)和右固定孔(42)固定于后軸兩端，雙撐支腳(38)右上部與右固定板(40)之間有附加支架拉簧(43)相連，旋臂(44)位于雙撐支腳(38)右上端，相對于雙撐支腳(38)向后彎曲，連桿(45)通過后輪與右載物架支撐桿、右擋泥板固定桿之間將栓柄(33)與旋臂(44)相連。
最佳實施方案(四)如圖4所示，車鎖(46)通過固定孔(47)、(48)、(49)安裝于立叉上端前下側，栓柄(50)位于車鎖(46)右下部，鎖芯(51)及鑰匙孔(52)位于車鎖(46)左下部，雙撐支腳(53)用左固定板(54)及右固定板(55)通過左固定孔(56)和右固定孔(57)固定于后軸兩端，雙撐支腳(53)左上部與左固定板(54)之間有左支架拉簧(58)相連，雙撐支腳(53)右上部與右固定板(55)之間有右支架拉簧(59)相連，旋臂(60)位于支撐支腳(53)右上端，相對于雙撐支腳(53)向前彎曲，連桿(61)經(jīng)過右平叉外側將栓柄(50)及旋臂(60)相連。
權利要求1.一種自行車支架車鎖機構，車鎖安裝于立叉上部或載物架支撐桿上部，鎖栓上有栓柄，其特征在于支腳上端有旋臂，栓柄與旋臂之間有連桿相連。
2.按權利要求1所述的自行車支架車鎖機構，其特征在于在車鎖的適當部位有開鎖后鑰匙仍然可以從鎖芯中拔出的鎖芯，車鎖鑰匙孔朝上或斜向上開。
3.按權利要求1、權利要求2所述的自行車支架車鎖機構，其特征在于車鎖(1)通過固定孔(2)、固定孔(3)、固定孔(4)安裝于立叉上端后上側，栓柄(5)位于車鎖(1)左側面向后上方的一面，鎖芯(6)及鑰匙孔(7)位于車鎖(1)左下部，鎖殼(8)內(nèi)有強化車鎖拉簧(9)，單撐支腳(10)由固定彎板(11)通過固定孔(12)固定于后軸左端，固定彎板(11)上有擋彎(13)，旋臂(14)相對于單撐支腳(10)向后彎曲，連桿(15)穿過后輪與左載物架支撐桿、左擋泥板固定桿之間將栓柄(5)與旋臂(14)相連。
4.按權利要求1、權利要求2所述的自行車支架車鎖機構，其特征在于車鎖(16)通過固定孔(17)、固定孔(18)安裝于立叉上端前下側，栓柄(19)位于車鎖(16)左上側，鎖芯(20)及鑰匙孔(21)位于車鎖(16)左下部，單撐支腳(22)由固定彎板(23)通過固定孔(24)固定于后軸左端，固定彎板(23)上有擋彎(25)，單撐支腳(22)與固定彎板(23)之間有支架拉簧(26)相連，旋臂(27)相對于單撐支腳(22)向前彎曲，連桿(28)經(jīng)過左平叉外側將栓柄(19)與旋臂(27)相連。
5.按權利要求1、權利要求2所述的自行車支架車鎖機構，其特征在于車鎖(29)通過固定孔(30)、固定孔(31)、固定孔(32)安裝于立叉上端后上側，栓柄(33)位于車鎖(29)右側，鎖芯(34)及鑰匙孔(35)位于車鎖(29)左下部，鎖殼(36)內(nèi)有強化車鎖拉簧(37)，雙撐支腳(38)用左固定板(39)及右固定板(40)通過左固定孔(41)與右固定孔(42)固定于后軸兩端，雙撐支腳(38)右上部與右固定板(40)之間有附加支架拉簧(43)相連，旋臂(44)位于雙撐支腳(38)右上端，旋臂(44)相對于雙撐支腳(38)向后彎曲，連桿(45)經(jīng)過后輪與右載物架支撐桿、右擋泥板固定桿之間將栓柄(33)與旋臂(44)相連。
6.按權利要求1、權利要求2所述的自行車支架車鎖機構，其特征在于車鎖(46)通過固定孔(47)、固定孔(48)、固定孔(49)安裝于立叉上端前下側，栓柄(50)位于車鎖(46)右下部，鎖芯(51)及鑰匙孔(52)位于車鎖(46)左下部，雙撐支腳(53)用左固定板(54)及右固定板(55)通過左固定孔(56)與右固定孔(57)固定于后軸兩端，雙撐支腳(53)左上部與左固定板(54)之間有左支架拉簧(58)相連，雙撐支腳(53)右上部與固定板(55)之間有右支架拉簧(59)相連，旋臂(60)位于雙撐支腳(53)右上端，旋臂(60)相對于雙撐支腳(53)向前彎曲，連桿(61)經(jīng)過右平叉外側將栓柄(50)與旋臂(60)相連。
專利摘要一種有連桿將支腳和鎖栓相連的自行車支架車鎖機構。停車時放下支腳即自動上鎖，支腳也隨之被固定；用車時，打開車鎖，支腳隨之被懸起，使用十分方便。開鎖后，使用者可以根據(jù)自己的習慣拔下或不拔下鑰匙。前者可以避免下次放車時忘記上鎖的現(xiàn)象發(fā)生，后者則能免去騎車時隨身攜帶鑰匙的麻煩。該機構中，支架和車鎖的結構、尺寸均與現(xiàn)有自行車的差不多，可基本沿用現(xiàn)有設備和技術生產(chǎn)此裝置，不需或只需增加很少材料和工時。
文檔編號B62H5/00GK2058896SQ89214099
公開日1990年7月4日 申請日期1989年7月9日 優(yōu)先權日1989年7月9日
發(fā)明者王政光 申請人:王政光