CN106661903B - 具有双重锁定的箍锁 - Google Patents

Abstract

一种箍锁，其包括锁环、横杆和可操作以将锁环固定至横杆的锁定组件。锁环可包括直脚部和弯脚部，并且锁定组件可与直脚部和弯脚部接合，以将锁环固定至横杆。

Description

具有双重锁定的箍锁

对相关申请的交叉引用

本申请要求2014年6月12日提交的美国临时专利申请第62/011,470号的权益，其内容整体通过引用的方式结合于此。

技术领域

本发明一般涉及锁环锁，更特别地，但是并非唯一地，涉及具有可移除锁环的锁。

背景技术

锁环类型的锁通常用来将便携式物体(例如自行车)固定至固定物体(例如支架)。这种锁有时称为U形锁、箍锁、或自行车锁。一些此类型的锁具有某些限制，例如与防止篡改、攻击和高拉力相关的那些限制。因此，此技术领域中仍需要进一步改进。

发明内容

一种示例性箍锁包括锁环、横杆和可操作以将锁环固定至横杆的锁定组件。锁环可包括直脚部和弯脚部，并且锁定组件可接合直脚部和弯脚部，以将锁环固定至横杆。从于此提供的描述和附图中，本申请的其他实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个实施例的锁的等距视图。

图2是锁的分解装配图。

图3是根据一个实施例的锁定子组件的分解装配图。

图4是处于锁定状态的锁的剖视图。

图5是处于锁定状态的锁定子组件的正视图。

图6是处于解锁状态的锁的剖视图。

图7是处于解锁状态的锁定子组件的正视图。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考图中示出的实施例，并将用专用语言来描述这些实施例。然而，将理解的是，并非旨在由此限制本发明的范围。如本发明所涉及领域中的技术人员通常将想到的，可以设想所述实施例中的任何变化和进一步改进，以及如本文描述的本发明原理的任何进一步应用。

参考图1和图2，根据一个实施例的示例性锁100包括锁箍或锁环110，以及锁筒或横杆120，该横杆包括壳体130和锁定组件200。如下面进一步详细描述的，锁环110和横杆120是可分离的，并且锁定组件200可操作以将横杆120选择性地固定至锁环110。锁100可用来将第一物体101固定至第二物体102，例如，以防止物体101、102的被盗或未经授权的分离。

锁环110包括弧形连接部分111，其将具有第一脚部114的第一支腿112连接到具有第二脚部118的第二支腿116。在所示出的形式中，支腿112、116基本上彼此平行，并且连接部分111限定一半圆形，使得锁环110基本上是U形的。还可设想锁环110可以是另一种形状的。通过示例，连接部分111可以基本上是直线的。

第一脚部114与第一支腿112基本上同轴，而第二脚部118相对于第二支腿116成角度地偏置。因此，第一脚部114可认为是直脚部，而第二脚部118可认为是带角度脚部或弯脚部。第一脚部114包括第一槽口115，并且第二脚部118包括第二槽口119。如下面进一步详细描述的，槽口115、119可与锁定组件200接合，以使锁环110选择性地联接到横杆120。锁环110在脚部114、118附近可进一步包括缓冲器。

横杆120包括基本上圆柱形的管122和套筒124，套筒可操作以接收管122的第一端部，使得端帽125保持在管122的第一端上。横杆120还包括可操作以接收管122的第二端部的管盖126，并可进一步包括防尘罩127。管122和套筒124各自包括可操作以接收第一脚部114的第一开口或近端开口128，并且管122和管盖126各自包括可操作以接收第二脚部118的第二开口或远端开口129。当装配时，将壳体130和锁定组件200在端帽125和管盖126之间保持在管122内。在装配过程中，可使诸如装配销103的紧固件穿过横杆120的各种元件中的开口104，以将这些元件固定在它们的适当位置。

另外参考图3，锁定组件200包括锁芯210、连接到锁芯210的凸轮220、可操作以接合第一脚部或近端脚部114的主锁栓230、以及可操作以接合第二脚部或远端脚部118的副锁栓240。壳体130可包括通道136、138，所述通道接收主锁栓230和副锁栓240的至少一部分，以将锁栓230、240的运动限制于与横杆120的纵向轴线基本上平行的路径。如下面进一步详细描述的，锁栓230、240与凸轮220接合，使得锁栓230、240响应于凸轮220的旋转而伸出或缩回。

锁芯210包括联接到壳体130的外壳212和在插入适当的钥匙202时可相对于外壳212旋转的心轴214。虽然示出的锁芯210是一种转盘杠杆锁，但是也可设想可使用其他形式的锁芯，包括利用滑片和/或弹子的那些锁芯。当装配时，将锁芯210定位在壳体130中，使得其钥孔215与管122和套筒124中的开口123对齐。心轴214还包括被构造为接合凸轮220的心轴延长部216，使得当插入并旋转适当的钥匙202时，心轴延长部216使凸轮220旋转。

虽然可设想其他构造，但是，在示出的形式中，锁芯210从横杆120的纵向中心偏置、定位在脚部114、118之间，且离主脚部114的距离比离副脚部118的距离更近。因此，管122中的开口123也从横杆120的中心偏置，并且纵向地定位在开口128、129之间且径向地位于开口的对面。另外，钥孔215与开口128的中心轴线基本上平行，使得当锁环110联接到横杆120且插入钥匙202时，钥匙202的柄部与支腿112、116基本上平行。在使用防尘罩127的实施例中，防尘罩127也可包括选择性地与钥孔215对齐的开口123，使得当防尘罩开口123与钥孔215不对齐时，阻止灰尘和其他污染物进入钥孔215。

凸轮220被构造为将心轴延长部216的旋转运动转换成锁栓230、240的直线运动，并可旋转地联接到心轴延长部216。例如，凸轮220可包括具有与心轴延长部216的几何形状对应的几何形状的开口222。凸轮220包括可操作以接合主锁栓230的突出部或突起223以及可操作以接合副锁栓240的凸轮臂224。所示出的突起223从凸轮220的旋转轴线226偏置，并以轴向突起的形式提供。换句话说，突起223在旋转轴线226的方向上延伸。另外，所示出的凸轮臂224是在径向方向上至少部分地远离旋转轴线226延伸的径向臂。如下面进一步详细描述的，凸轮220在第一方向上的旋转导致锁栓230、240朝向解锁位置缩回，而凸轮220在第二方向上的旋转导致锁栓230、240朝向锁定位置伸出。

主锁栓230包括尺寸和结构被构造为接收凸轮突起220的通道232以及可操作以接合第一脚部114的接合端234。更具体地，接合端234被构造为接收于第一槽口115中，并可具有与第一槽口115的宽度对应的厚度。主锁栓230可进一步包括下切口236，该下切口具有与副锁栓240的宽度对应的深度，使得副锁栓240的一部分可定位在主锁栓230和壳体130之间。

副锁栓240包括可操作以接合凸轮臂224的柱部242以及可操作以接合第二脚部118的接合端244。更具体地，接合端244被构造为接收于第二槽口119中，并可具有与第二槽口119的宽度对应的厚度。副锁栓240可进一步包括开口246和延伸穿过开口246的销247。弹簧248可位于壳体130中的腔139中，并与销247接合，使得副锁栓240被朝向缩回或解锁位置偏压。

另外参考图4至图7，现在将描述示例性箍锁100的操作。图4和图5描绘了处于锁定状态的锁100，而图6和图7描绘了处于解锁状态的锁100。更具体地，图4和图6描绘了锁100的剖视图，而图5和图7描绘了锁定组件200的正视图。

具体参考图4和图5，当锁100处于锁定状态时，主锁栓230与第一脚部114接合，并且副锁栓240与第二脚部118接合。更具体地，主锁栓接合端234接收于第一槽口115中，并且副锁栓接合端224接收于第二槽口119中。锁栓230、240与脚部114、118之间的接合使锁环110牢固地联接到横杆120。

在锁定状态中，如果有人切割锁环110，例如通过支腿112、116中的一个(见图1中的切口)，那么脚部114、118中的每个都将保持牢固地联接到横杆120。槽口115、119和锁栓230、240可被构造为，使得独立地防止支腿112、116中的每个围绕其纵向轴线旋转。在这种形式中，即使如上所述地切割锁环110，连接部分111也不会枢转以提供物体101、102中的一个可穿过的开口。

主脚部槽口115具有第一宽度，副脚部槽口119具有第二宽度，并且，接合端234、244中的每个都具有与接合端接收于其中的槽口115、119的宽度对应的厚度。带角度脚部118中的槽口119可具有比直脚部114中的槽口115小的宽度。例如，由于制造工艺的原因可对带角度脚部118预加应力，并且，与如果将第二槽口119设置成具有与第一槽口115相同的宽度相比，提供具有更小宽度的第二槽口119可改进带角度脚部118的结构完整性。

在锁定状态中，凸轮突起223定位在主锁栓通道232的端部，并且凸轮臂224的径向外表面与副锁栓柱部242接合。当锁芯210中未插入钥匙时，心轴214、由此凸轮220不会旋转。因此，突起223和凸轮臂224将锁栓230、240保持在伸出或锁定位置中，从而使锁栓230、240锁死。当用适当的钥匙202旋转心轴214时，心轴延长部216使凸轮220在解锁方向(在图5中是逆时针方向)上旋转。凸轮220的旋转导致径向偏置的突起223沿着弧形路径229行进，并导致凸轮臂224远离副锁栓240移动。当突起223沿着路径229移动时，其在通道232内滑动并缩回主锁栓230。当凸轮臂224远离副锁栓240移动时，弹簧248迫使锁栓240朝向缩回位置移动。

具体参考图6和图7，当使钥匙202完全旋转时，锁100处于解锁状态。在解锁状态中，锁栓230、240处于缩回或解锁位置，并与脚部112、116脱离，使得锁环110可从横杆120移除。在解锁状态中，凸轮突起223定位在主锁栓230的边缘附近的主锁栓通道232中，并且，柱部242与凸轮臂224的侧表面225邻接。另外，柱部242定位在主锁栓230和锁芯210之间的下切口236内。换句话说，当锁定组件200处于解锁状态时，主锁栓230的一部分与副锁栓240的一部分重叠。

当随后将钥匙202旋转以使锁定组件200转变至锁定状态时，凸轮突起223在与其在解锁操作过程中行进的方向相反的方向(在图7中是顺时针方向)上沿着弧形路径229移动，并且凸轮臂224朝向第二脚部118旋转。当突起223沿着弧形路径229移动时，其在通道232内滑动并使主锁栓230伸出，从而使接合端234移动到第一槽口115中。接合端234可包括锥形表面或斜面235，例如，以允许接合端234和槽口115之间具有一些不对准。

当凸轮臂224朝向第二脚部118旋转时，凸轮臂224迫使副锁栓240在伸出方向上移动，从而使接合端244移动到第二槽口119中。凸轮臂224可包括圆形角部，以在柱部242沿着凸轮220的外表面行进时提供更平滑的过渡。当副锁栓240伸出时，弹簧248在销247与腔139的侧表面之间被压缩。另外，销247可沿着管122的内表面滑动，从而防止副锁栓240在伸出或缩回的过程中枢转。换句话说，销247部分地定位在副锁栓240与管122的内表面之间，从而防止副锁栓240朝向内表面移动。

如可从前面看到的，示例性锁定组件200可操作为锁定状态和解锁状态。在锁定状态中，锁栓230、240接合脚部114、118，以将锁环110固定至横杆120。在解锁状态中，锁栓230、240与脚部114、118脱离，并且，锁环110可从横杆120移除。另外，锁定组件200的状态对应于凸轮220的旋转位置。换句话说，锁定组件200可响应于凸轮220的第一旋转位置而操作为锁定状态，并且可响应于凸轮220的第二旋转位置而操作为解锁状态。

虽然已经在附图和以上说明中详细地示出并描述了本发明，但是这些附图和说明应被认为是示例性的而不是限制性的，应理解，仅示出并描述了优选实施例，并且，在本发明精神之内的全部改变和改进都期望被保护。

应理解，虽然使用诸如在以上说明中使用的优选的、优选地、较优的或更优选的词语表示如此描述的特征可能是更期望的，但该特征可能不是必要的，并且缺少该特征的实施例可设想在本发明的范围之内，该范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，当使用词语例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”时，并不打算将权利要求限定为仅有一个项目，除非权利要求中明确地相反说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可包括一部分和/或整个项目，除非另有明确的相反说明。

Claims (19)

1.一种装置，包括：

锁环，其包括基本上平行的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿包括具有第一槽口的第一脚部，所述第二支腿包括具有第二槽口的第二脚部，其中，第二脚部包括从所述第二支腿成角度地偏置的偏置部分，使得所述第二脚部相对于所述第一脚部以倾斜角度延伸，并且其中，所述第二槽口形成在所述偏置部分中；

管状横杆，其包括第一开口、与所述第一开口对齐的第二开口、以及纵向地定位在所述第一和第二开口之间的第三开口，其中，所述第一脚部接收于所述第一开口中，并且所述第二脚部接收于所述第二开口中；以及

锁定组件，其至少部分地定位在所述横杆内，其中，所述锁定组件能够操作为锁定状态和解锁状态，以使所述锁环和所述横杆选择性地联接，所述锁定组件包括：

锁芯，其包括外壳、能够选择性地旋转的心轴、以及与所述第三开口对齐的钥孔；

第一锁栓，其与所述锁芯接合并与所述第一槽口对齐；以及

第二锁栓，其与所述锁芯接合并与所述第二槽口对齐；

其中，所述锁定组件被构造为响应于所述心轴的旋转而在所述锁定状态和所述解锁状态之间转变；

其中，在所述锁定状态中，所述第一锁栓和第二锁栓包括伸出位置，在所述伸出位置中，所述第一锁栓和第二锁栓分别伸入所述第一槽口和第二槽口中；

其中，在所述解锁状态中，所述第一锁栓和第二锁栓包括缩回位置，在所述缩回位置中，所述第一锁栓和第二锁栓分别从所述第一槽口和第二槽口缩回；并且

其中，所述第二锁栓被朝向其缩回位置偏置。

2.根据权利要求1所述的装置，所述锁芯进一步包括凸轮，所述凸轮联接到所述心轴并能够操作以将所述心轴的旋转转变成所述第一锁栓和第二锁栓的直线运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述凸轮包括径向臂，所述径向臂与所述第二锁栓接合并能够操作以迫使所述第二锁栓响应于所述心轴在锁定方向上的旋转而朝向所述第二脚部移动，并且其中，所述装置进一步包括偏压件，所述偏压件迫使所述第二锁栓远离所述第二脚部并与所述径向臂接触。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一锁栓包括通道，所述凸轮进一步包括接收于所述通道中的突起；

其中，所述突起能够操作以响应于所述凸轮的旋转而沿着弧形路径行进；并且

其中，所述第一锁栓响应于所述突起沿着所述弧形路径行进而在其伸出位置和缩回位置之间直线地移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一锁栓进一步包括下切口，并且其中，在所述锁定组件处于解锁状态时，所述第二锁栓的一部分在所述第一锁栓和所述锁芯之间定位在所述下切口中。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二槽口形成在所述偏置部分中。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一槽口具有第一宽度，并且所述第二槽口具有小于所述第一宽度的第二宽度。

8.一种锁，包括：

锁环，其包括具有第一脚部的第一支腿以及具有第二脚部的第二支腿，其中，所述第一脚部和第二脚部中的一个是直脚部，而所述第一脚部和第二脚部中的另一个是带角度脚部，其中，所述带角度脚部包括相对于所述直脚部以倾斜角度延伸的偏置部分，其中，所述第一脚部包括第一槽口，其中，所述第二脚部包括第二槽口，并且其中，所述第一槽口或第二槽口中的一个形成在所述带角度脚部的偏置部分中；以及

横杆，其被构造为接收所述第一脚部和所述第二脚部，所述横杆包括锁定组件，所述锁定组件包括：

锁芯，其包括在插入适当的钥匙时能够旋转的心轴；

凸轮，其联接到所述心轴，其中所述凸轮能够在锁定位置与解锁位置之间旋转；

第一锁栓，其与所述凸轮接合，其中，所述第一锁栓被构造为在处于第一伸出位置时接合所述第一脚部，并在处于第一缩回位置时与所述第一脚部脱离；

第二锁栓，其与所述凸轮接合，其中，所述第二锁栓被构造为在处于第二伸出位置时接合所述第二脚部，并在处于第二缩回位置时与所述第二脚部脱离；以及

偏压件，其迫使所述第二锁栓从第二伸出位置朝向第二缩回位置移动，

其中，所述凸轮被构造为当在锁定位置与解锁位置之间旋转时在第一伸出位置与第一缩回位置之间驱动所述第一锁栓；

其中，所述凸轮被构造为当从解锁位置旋转到锁定位置时将所述第二锁栓从第二缩回位置驱动到第二伸出位置；

其中，所述偏压件被构造为当所述凸轮从锁定位置旋转到解锁位置时将所述第二锁栓从第二伸出位置驱动到第二缩回位置；

其中，在所述锁栓接合所述脚部时，所述锁环固定至所述横杆；并且

其中，在所述锁栓与所述脚部脱离时，所述锁环能够从所述横杆移除。

9.根据权利要求8所述的锁，其中，所述锁芯位于所述第一脚部和第二脚部之间，并从所述横杆的中心位置偏置。

10.根据权利要求9所述的锁，其中，所述锁芯离所述第一脚部比离所述第二脚部更近。

11.根据权利要求10所述的锁，进一步包括至少部分地定位在所述第二锁栓与所述横杆的内表面之间的销，所述销防止所述第二锁栓朝向所述内表面移动。

12.根据权利要求8所述的锁，其中，所述第一脚部是直脚部，并且所述第二脚部是带角度脚部；

其中，所述直脚部与所述第一支腿轴向地对齐，而所述带角度脚部相对于所述第二支腿成角度地偏置；

其中，所述直脚部包括第一槽口，并且所述带角度脚部包括第二槽口；并且

其中，当所述第一锁栓与所述直脚部接合时，所述第一锁栓的一部分接收在所述第一槽口中，并且，当所述第二锁栓与所述带角度脚部接合时，所述第二锁栓的一部分接收在所述第二槽口中。

13.根据权利要求12所述的锁，其中，所述第一槽口具有第一宽度，并且所述第二槽口具有小于所述第一宽度的第二宽度；

其中，所述第一锁栓具有对应于所述第一宽度的第一厚度，所述第二锁栓具有对应于所述第二宽度的第二厚度。

14.根据权利要求8所述的锁，其中，在所述锁栓与所述脚部接合时，独立地防止每个所述支腿旋转。

15.一种锁，包括：

锁环，其包括具有直脚部的第一支腿和具有带角度脚部的第二支腿，其中，所述带角度脚部相对于所述直脚部以倾斜角度延伸，其中，所述直脚部包括具有第一宽度的第一槽口，并且其中，所述带角度脚部包括具有第二宽度的第二槽口，所述第二宽度小于所述第一宽度；以及

横杆，其选择性地联接到所述锁环，其中，所述横杆包括接收所述直脚部和所述带角度脚部的管，其中，所述横杆还包括位于所述管中的不对称锁定组件，并且其中，所述不对称锁定组件包括：

锁芯，其包括在插入适当的钥匙时能够旋转的心轴，其中，所述锁芯位于所述管中，且离所述直脚部比离所述带角度脚部更近；

凸轮，其联接到所述心轴，所述凸轮包括径向臂和轴向突起，其中，所述轴向突起从所述凸轮的旋转轴线径向地偏置，其中，所述凸轮关于所述旋转轴线不对称；

主锁栓，其包括通道，所述轴向突起接收在所述通道中，其中，所述主锁栓具有第一长度和第一厚度，并且其中，所述第一厚度对应于所述第一宽度，使得所述第一槽口能够操作以接收所述主锁栓的第一端部；

副锁栓，其包括与所述径向臂接合的柱部，其中，所述副锁栓具有第二长度和第二厚度，其中，所述第二长度大于所述第一长度，并且其中，所述第二厚度小于所述第一厚度且对应于所述第二宽度，使得所述第二槽口能够操作以接收所述副锁栓的第二端部；以及

偏压件，其迫使所述副锁栓远离所述带角度脚部；

其中，所述凸轮能够操作以在锁定位置与解锁位置之间围绕所述旋转轴线旋转；

其中，所述轴向突起被构造为当所述凸轮从解锁位置旋转到锁定位置时驱动所述主锁栓与所述直脚部接合，从而使所述第一端部进入所述第一槽口；

其中，所述轴向突起被构造为当所述凸轮从锁定位置旋转到解锁位置时驱动所述主锁栓与所述直脚部脱离，从而使所述第一端部离开所述第一槽口；

其中，所述径向臂被构造为当所述凸轮从解锁位置旋转到锁定位置时驱动所述副锁栓与所述带角度脚部接合，从而使所述第二端部进入所述第二槽口；

其中，所述偏压件被构造为当所述凸轮从锁定位置旋转到解锁位置时驱动所述副锁栓与所述带角度脚部脱离，从而使所述第二端部离开所述第二槽口。

16.根据权利要求15所述的锁，进一步包括至少部分地定位在所述副锁栓与所述管的内表面之间的销，所述销被构造为防止所述副锁栓朝向所述内表面移动。

17.一种箍锁，包括：

锁环，其包括基本上平行的第一支腿和第二支腿，其中，所述第一支腿包括与所述第一支腿对齐的第一脚部，并且所述第二支腿包括相对于所述第二支腿成角度地偏置的第二脚部，使得所述第二脚部相对于所述第一脚部以倾斜角度延伸，其中，所述第一脚部包括第一槽口，并且所述第二脚部包括第二槽口；

管，其包括被构造为接收所述第一脚部的第一开口和被构造为接收所述第二脚部的第二开口；以及

锁定组件，其位于所述管中，所述锁定组件包括：

锁芯，其包括心轴，其中，所述心轴能够响应于适当的钥匙插入所述锁芯中而旋转；

凸轮，其能够旋转地联接到所述心轴，并包括径向臂和轴向突起，其中，所述轴向突起从所述凸轮的旋转轴线径向地偏置，并且其中，所述凸轮关于所述旋转轴线不对称；

主锁栓，其包括通道，其中，所述轴向突起接收在所述通道中；

副锁栓，其包括与所述径向臂接合的柱部；以及

偏压件，其迫使所述副锁栓朝向所述凸轮移动；

其中，所述锁定组件具有响应于所述凸轮的第一旋转位置的锁定状态和响应于所述凸轮的第二旋转位置的解锁状态；

其中，在所述锁定状态中，所述主锁栓的接合部分接收在所述第一槽中，并且所述副锁栓的接合部分接收在所述第二槽中；

其中，在所述解锁状态中，所述接合部分不接收于所述槽中；

其中，所述副锁栓具有处于锁定状态的伸出位置和处于解锁状态的缩回位置；并且

其中，所述偏压件迫使所述副锁栓从所述伸出位置朝向所述缩回位置移动。

18.根据权利要求17所述的箍锁，其中，在所述解锁状态中，所述柱部位于所述主锁栓和所述锁芯之间。

19.根据权利要求17所述的箍锁，其中，所述第一槽口具有第一宽度，所述第二槽口具有小于所述第一宽度的第二宽度，所述主锁栓具有对应于所述第一宽度的第一厚度，并且所述副锁栓具有对应于所述第二宽度的第二厚度。