CN109715485A - 用于踏板车的锁定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于踏板车的锁定装置，包括：第一衬套(9)，其构造成安装并固定至收纳踏板车中心运动件的套筒(2)的第一轴向端部(10)；安装在第一衬套(9)的第一外壳(16)中的第一轴承(17)；构造成安装并固定至套筒(2)的第二轴向端部(15)的第二衬套(18)；安装在第二衬套(18)的第二外壳(22)中的第二轴承(23)；作为第一或第二衬套(9、18)的一体式部分并构造成插入套筒(2)中的圆筒体(11)。圆筒体(11)具有朝向内侧径向地打开的径向承座(24)。轴(3)具有构造成被刚性地约束至相应踏板(6、7)的相对两端部(4、5)，且通过第一和第二轴承(17、23)可旋转地安装在第一和第二衬套(9、18)中以及圆筒体(11)中。锁(25)集成至轴(3)中并且设置有相应的钥匙(26)。锁(25)操作地连接至销(28)，以在其中销(28)位于径向承座(24)外侧的径向缩回位置和其中销(28)至少部分地位于径向承座(24)中并防止轴(3)相对于圆筒体(11)和套筒(2)旋转的径向抽出位置之间径向地移动销。轴(3)集成有用于安全插杆(38)的闭锁机构(37)，其中插杆(38)被约束或可约束至允许将车拴至例如立柱上的安全链条。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于踏板车、特别是自行车的锁定装置。本发明涉及的领域是适于阻塞踏板车的移动部件以防止和/或阻止不正确的使用和/或偷盗踏板车的机械系统。特别地，本发明涉及一种用于踏板车的锁定装置，所述锁定装置构造成选择性地阻塞踏板相对于中心运动件安装于其中的套筒并且因而相对于车框架的移动。
背景技术
已公布的文献DE19753024示出了一种自行车的防盗锁定系统。该系统包括设置在自行车的中心运动件内部并且设置有径向凹部的套筒。为了阻塞自行车的轴旋转，包括安全锁以及安全钥匙，由此销可以在径向凹部的内部径向地滑动。套筒由两个衬套形成，一个衬套在另一衬套内滑动，并且衬套分别地位于自行车框架支承部的外壳中。
在下列已公布的文献中示出了示出踏板锁定系统的其他已知方案：DE490863C、DE181310C、US839584A、EP0613814。
还已知文献US2013/0230266，其示出的中心运动件设置有安装在自行车框架的中心运动件的两侧上的相应杯形体内的轴承。所述杯形体可以旋拧在一起。
发明内容
在这样的背景下，申请人已经注意到需要简化已知类型的系统/装置的结构，以使得其更安全、更简单、更可靠且更便宜。申请人还已经注意到，无论是工厂安装还是在踏板车上进行翻新，都需要使得上述类型的锁定装置的安装更容易。
事实上，申请人已经注意到，已知类型的系统结构非常复杂并且其复杂性使得系统的结构较弱，而且还出于与市场上现有的中心单元的不同特征和尺寸相关的原因，如果不是由有资格的人员进行则易于损坏且难以安装/拆卸。
在这种背景下，申请人自己设定了下列目标：
·获得一种用于踏板车、特别是自行车的锁定装置，其结构简单且相对便宜；
·获得一种在作为组件安装在车辆上以及安装在车辆的单独部件中时坚固的锁定装置；
·获得一种可以容易地安装至踏板车或从踏板车拆卸的锁定装置；
·获得一种安全的锁定装置，即如果不破坏踏板车套筒而使得踏板车几乎不可使用则很难损坏的锁定装置；
·获得一种安全的锁定装置，即在正常使用踏板车期间不破坏的锁定装置。
申请人已经发现，上述目的和其他目的可以通过集成在中心运动件中并且仅由三个部件以及轴承形成的锁定装置而实现，使得该锁定装置可以简单快速地插入踏板车的套筒中或从套筒中抽出。
更具体地，根据一个独立方面，本发明涉及一种用于踏板车的锁定装置，所述锁定装置包括：
第一衬套，所述第一衬套构造成安装并固定至套筒的第一轴向端部，所述套筒收纳踏板车的中心运动件；
第一轴承，所述第一轴承安装在第一衬套的第一外壳中；
第二衬套，所述第二衬套构造成安装并固定至套筒的第二轴向端部；
第二轴承，所述第二轴承安装在第二衬套的第二外壳中；
圆筒体，所述圆筒体是第一衬套或第二衬套的一体式部分并且构造成插入套筒中，其中圆筒体具有至少朝向内侧径向地打开的径向承座；
轴，所述轴具有构造成刚性地约束至相应踏板的相对两端部，其中轴通过第一轴承和第二轴承可旋转地安装在第一衬套和第二衬套以及圆筒体中；
锁，所述锁集成在轴中并且设置有相应的钥匙；
至少一个销，所述至少一个销至少部分地收纳在轴中；
其中，所述锁操作地连接至销，以在其中销位于径向承座外侧的径向缩回位置和其中销至少部分地位于径向承座中并防止轴相对于圆筒体和套筒旋转的径向抽出位置之间径向地移动销。
所引用的三个部件是：第一衬套、第二衬套(其中两个衬套中的一者集成有圆筒体)和轴。具有锁和销的轴是在工厂预先安装的单一模块，并且不必须被修改/拆卸以便能够将装置安装在踏板车上/从踏板车上拆卸装置。
第一外壳和第二外壳中的至少一者优选向外轴向地打开，以允许操作者(车的最终用户或技工)接近相应的轴承，并且使得能够轴向地插入轴承或抽出轴承。
优选地，轴承一旦安装在相应的外壳中则与相应衬套的端部边缘基本齐平。衬套的端部边缘优选位于框架的套筒外部。
优选地，第一外壳和/或第二外壳轴向地位于车框架的套筒外部。第一轴承和/或第二轴承优选轴向地位于车框架的套筒外部。
因而，轴承位于由套筒、第一衬套和第二衬套以及轴形成的组件外部。在简单地拆卸轴承前部的踏板之后可接近轴承。轴承优选维持看得见，仅由可能的防尘盖覆盖。
申请人已经证实，这种结构使得能够简单地安装和拆卸整个装置，因为这种结构确保易于接近轴承。因而，可以安装和拆卸装置而不出现问题并且不出现损坏组成装置的部件的风险。
轴优选具有沿着其整个轴向延伸范围基本恒定的直径。轴优选沿着其整个轴向延伸范围直径小于第一衬套和第二衬套的内径以及圆筒体的内径。
申请人已经证实，这些特征使得能够非常容易地安装和拆卸装置。特别地，在拆卸踏板并且抽出仅一个轴承之后就可以从套筒中抽出轴。
第一衬套和第二衬套优选旋拧在套筒上。第一衬套和第二衬套的螺纹优选彼此相对。
第一衬套的圆筒体的轴向端部优选连接、优选可拆卸地连接至第二衬套，或者第二衬套的圆筒形部分的轴向端部优选连接、优选可拆卸地连接至第一衬套。这样，各衬套和圆筒体形成连续结构，所述连续结构在内部覆盖框架的套筒，并且轴的销接合于所述连续结构上。
所述轴向端部优选联接在相应的衬套中。
圆筒体优选基本在收纳圆筒体的套筒的整个长度上延伸。
优选地，锁的用于钥匙的接近开口位于轴的第一轴向端部上。锁和钥匙优选是安全型的。
所述钥匙可以是机械的或电子的。
所述钥匙可以借助信号传输而可操作地连接至锁或者物理地接合至锁。
在优选的实施例中，钥匙是电子型的。
电子钥匙优选是接触型的。
在另一实施例中，电子钥匙是非接触式的、或者构造成用于远程控制锁。
锁优选是电子型的，并且优选包括用于与电子钥匙远程对话的收发器(例如RFID、蓝牙、无线IEEE 802.11或者经由移动电话标准，例如但不限于3G或4G)。例如，电子锁构造成与位于例如智能手机或平板电脑或PC的电子装置上的应用对话，并且电子钥匙被限制在所述电子装置中并且由所述电子装置控制。
轴优选具有被滚花以与踏板接合的相对两端部。
轴优选还包括用于安全插杆的闭锁机构，其中所述安全插杆被约束或可约束至安全链条，其中所述闭锁机构位于轴内部。安全插杆优选被约束至连接到安全链条的环。已知类型的链条例如使得能够将踏板车拴在立柱或其它固定元件上。本发明的装置因而在轴中集成锁和用于链条的闭锁机构两者。
安全插杆优选具有环形凹部，而闭锁机构包括构造成用于优选通过卡扣配合插入所述环形凹部中的闭锁部件。安全插杆优选可卡扣配合至闭锁机构。
轴优选具有与闭锁机构连通的辅助接近开口，其中所述辅助接近开口构造成使得能够插入安全插杆并且使所述安全插杆与闭锁机构接合。
闭锁机构优选操作地连接至锁，并且借助所述钥匙而可操作。钥匙使得能够从所述闭锁机构释放所述插杆。因而钥匙执行锁定/解锁踏板以及拴住或解拴踏板车的双重功能。
辅助接近开口优选设置在轴的与第一轴向端部相反的第二轴向端部上。钥匙可插入在第一轴向端部中，而插杆可插入在轴的与第一轴向端部相反的第二轴向端部中。
轴优选包括主传动装置，所述主传动装置操作地插置在锁和销之间，并且构造成用于将钥匙的旋转运动转换成销的线性移动。主传动装置优选包括凸轮部件。
弹簧优选位于轴的壁和销之间，用于朝向抽出位置推动销。在阻塞装置期间，通过所述弹簧来辅助钥匙的作用。
轴优选包括辅助传动装置，所述辅助传动装置操作地插置在锁和闭锁机构之间，用于将钥匙的旋转运动转换成闭锁部件的线性移动。
弹簧优选置于闭锁部件和轴的壁之间，用于推动闭锁部件进入环形凹部中。弹簧确定安全插杆的闭锁。钥匙与所述弹簧相反地作用，用于从环形凹部抽出闭锁部件，并且使得能够释放安全插杆。
优选地，闭锁机构包括至少两个钳夹，所述至少两个钳夹可在其中径向内端部插入环形凹部中的径向收缩位置和其中径向内端部位于环形凹部外部的径向扩大位置之间移动。
在一个方面中，本发明还涉及一种优选为自行车的踏板车，所述踏板车包括根据前文所述和/或根据随附权利要求中所要求保护的锁定装置。
根据对安装在自行车的套筒中的用于踏板车的锁定装置的详细描述，其他特征和优点将更完整地浮现。
附图说明
下文将参考仅出于说明性并且因而非限制性目的而提供的附图来给出本说明书，在附图中：
图1示出了设置有根据本发明的装置的自行车框架的套筒的局部截面图；
图2示出了属于前幅图的装置的轴的示意性截面图；
图3示出了图2的轴处于不同操作构造的局部视图；
图4正面地示出了图2的构造中的轴元件；以及
图5示出了处于图3构造中的图4的元件。
具体实施方式
参考所述附图，附图标记1整体指代用于踏板车的锁定装置。
图1示出了自行车的套筒2。自行车是已知类型的，并且因而未整体示出。
装置1是自行车的中心运动件的一部分，并且包括沿着与套筒2同轴的旋转轴线“X-X”延伸的轴3。轴3还具有彼此轴向相对的第一端部4和第二端部5。相反的端部4、5均具有外部滚花，并且踏板6、7安装在自行车的所述端部上(臂可见，而曲柄不可见)，踏板与轴3一致地旋转。轴3的第二端部5还承载自行车的至少一个冕形齿轮8。
轴3具有圆筒形轮廓，其具有直径基本上恒定的圆形截面。
装置1包括构造成安装并固定至套筒2的第一轴向端部10上的第一衬套9。在附图1中，第一衬套9与圆筒体11形成单个零件，例如通过机加工坯料或者通过模制而获得。第一衬套9具有环形部分12，所述环形部分的直径大于由套筒2所限定的内部承座13，而圆筒体11的直径略小于所述内部承座13。环形部分12具有抵接表面，所述抵接表面垂直于旋转轴线“X-X”并且旨在当圆筒体11插入套筒2的内部承座13中时接触套筒2的第一轴向端部10。在抵接表面附近，圆筒体11具有外部螺纹14，所述外部螺纹通过旋拧而与套筒2的相应内螺纹接合，以将第一衬套9和圆筒体11阻塞在自行车的框架上。在这种构造中，圆筒体11在内部承座13内部延伸，几乎直至套筒2的与第一轴向端部10轴向相反的第二端部15。
第一衬套9在环形部分12处限定了与旋转轴线“X-X”同轴的第一环形外壳16。第一环形外壳16朝向外侧(即相对于套筒2在相对侧处)轴向地打开。第一环形外壳16收纳第一滚珠轴承17。环形部分12和第一滚珠轴承17保持处于套筒2的内部承座13的外部，并且第一滚珠轴承17保持从外部可见，除非被防尘盖覆盖，包括在装置1被完全安装时。一旦安装在相应的外壳16中，则第一轴承17与相应的第一衬套9的端部边缘基本齐平。
装置1包括构造成安装并固定至套筒2的第二轴向端部15上的第二衬套18。
在附图1中，第二衬套18具有环形部分19和圆筒形部分20，环形部分的直径大于内部承座13，圆筒形部分的直径略小于所述内部承座13并且与圆筒体11的直径基本相等。
环形部分19具有抵接表面，所述抵接表面垂直于旋转轴线“X-X”并且旨在当圆筒形部分20插入套筒2的内部承座13中时接触套筒2的第二轴向端部15。在抵接表面附近，圆筒形部分20具有外部螺纹21，所述外部螺纹通过旋拧与套筒2的相应内螺纹接合，以将第二衬套18和圆筒形部分20阻塞在自行车的框架上。在这种构造中，圆筒形部分20不可移除地联接、例如联接至圆筒体11的轴向端部。第一衬套9和第二衬套18的螺纹彼此相对。
第二衬套18在其环形部分19处限定了与旋转轴线“X-X”同轴的第二环形外壳22。第二外壳22朝向外侧(即相对于套筒2在相对侧处)轴向地打开。第二外壳22收纳第二滚珠轴承23。环形部分19和第二滚珠轴承23保持在套筒2的内部承座13的外部。一旦安装在相应的外壳22中，则第二轴承23与相应的第二衬套18的端部边缘基本齐平。
圆筒体11具有径向承座24，所述径向承座由延伸穿过圆筒体11的侧壁的通孔限定。在非限制性的所示实施例中，径向承座24沿着套筒2的承座13的轴向长度位于大约中点处。
轴3的直径沿着其整个轴向延伸范围小于第一衬套9和第二衬套18以及圆筒体11的内径。轴3安装在第一衬套9和第二衬套18以及圆筒体11中，并且由第一轴承17和第二轴承23支撑，以便能够围绕旋转轴线“X-X”相对于衬套9、18和圆筒体11旋转并且因而也相对于套筒2旋转。
无论如何，在图2中更详细地、示意性地示出了轴3。轴3在其内部集成安全锁25(其是已知的并且因而仅示意性地示出)，所述安全锁可通过插入安全锁25的凹口27中的安全钥匙26操作。凹口27设置在轴3的第一轴向端部4上。
轴3还收纳位于轴3的中部区域处的销28。销28穿过设置在轴3的侧壁30中的径向孔29。安全锁25可操作地连接至销28，以在径向缩回位置和径向抽出位置之间径向地移动销。
在径向缩回位置(图3)中，销28缩回地位于轴3内部、或者与侧壁30齐平或者位于圆筒体11的径向承座24的内部。在这种构造中，轴3在套筒2中自由地旋转。
在径向抽出位置(图2)中，销28从侧壁30径向地突出并且至少部分地位于径向承座24中。在这种构造中，销28防止轴3相对于圆筒体11并且因而相对于套筒2旋转。踏板6、7因而被阻塞，即它们不能相对于框架旋转并且不能用于操作自行车。
在图2所示的实施例中，轴3包括主传动装置31，所述主传动装置可操作地插置在安全锁25和销28之间，并且构造成用于将钥匙26的旋转运动转换成销28的线性径向移动。
主传动装置31包括盘32，所述盘借助心轴33牢固地连接至安全锁25，所述心轴与旋转轴线“X-X”同轴并且设置有凸轮部件34，即在相对于所述盘32的中心偏离的位置处联接至盘32的轴。杆34平行于旋转轴线“X-X”，并且穿过形成在销28的底部部分中的槽35。槽35的轮廓设计成使得通过钥匙26的旋转而确定的心轴33的旋转经由盘32的旋转和杆34的弓形移动来确定销28的径向移动。
弹簧36位于销28和轴3的侧壁30的一部分之间，用于朝向抽出位置推动销28。在阻塞装置1期间，通过所述弹簧36的推力来辅助钥匙26的作用。
轴3还包括用于安全插杆(security jack)38的闭锁机构37。安全插杆38是已知类型的，并且在其末端处具有环形凹部39并且与安全环40相连。安全环40例如联接或可约束至适于约束插杆38的链条、锁或者其它元件(例如立柱或格栅)。闭锁机构37位于轴3的侧壁30内部。
辅助凹口41(图2)位于轴3的第二轴向端部5上，并且与闭锁机构37连通。辅助凹口41构造成允许插入安全插杆38并且允许安全插杆与闭锁机构37接合。
特别地，闭锁机构37包括由相对的钳夹限定并且可在径向缩回位置和径向扩张位置之间径向移动的两个闭锁部件42。在径向收缩位置(图2)中，钳夹42的径向内端部43插入环形凹部39中并且将插杆38轴向地保持在轴3的辅助凹口41内部。在径向扩张位置(图3)中，径向内端部43位于环形凹部39外部，并且插杆38可以从辅助凹口41中轴向地抽出。
弹簧44径向地插置每个钳夹42与轴3的侧壁30之间，以朝向环形凹部39的径向收缩位置推动钳夹42。上述弹簧44确定安全插杆38的卡扣配合。如图2和3中可见的，上述径向内端部43具有楔形轮廓，用于在确定安全插杆38的闭锁的卡扣配合之前帮助将安全插杆38插入两个钳夹42之间以及径向扩张。
闭锁机构37可操作地连接至锁25，并且借助安全钥匙26而可操作。特别地，钥匙26的旋转使得能够与弹簧44所施加的推力相反地将钳夹42带入径向扩张位置中，以从闭锁机构37释放插杆38。
为此目的，轴3包括可操作地插置在锁25与闭锁机构37之间的辅助传动装置45，用于将钥匙26的旋转运动转换成钳夹42的线性径向运动。
辅助传动装置45包括连接至凸轮杆34的辅助盘46，所述凸轮杆在相对于所述辅助盘46的中心偏离的位置处联接至辅助盘46。与旋转轴线“X-X”同轴的辅助心轴47相对于轴34在相对侧处从辅助盘46延伸。所述辅助心轴47的远端承载从辅助心轴47径向地延伸的两个突片或突出部48。
突出部48位于两个钳夹42之间，特别地位于钳夹42的两个基部部分49之间。在径向收缩位置(图2和4)中，两个突出部48平行于基部部分49并且略微与基部部分间隔开。在径向扩张位置(图3和5)中，两个突出部48旋转并且与弹簧44相反地推动两个钳夹42分离。因而，钥匙26执行双重功能，即借助安全插杆38阻塞/解锁踏板6、7以及拴住或解拴自行车。
具有锁25、销28、主传动装置31、闭锁机构37和辅助传动装置45的轴3是在工厂预先安装的单一模块，并且无需修改/拆卸以将装置1安装在自行车上/从自行车拆卸装置1
在使用中，为了将装置1安装在自行车上，拆卸踏板6、7、冕形齿轮8以及原始中心运动件、将轴3借助第二轴承23安装在第二衬套18中、将第二衬套18拧紧至套筒2中便足够。之后，在销28处于缩回位置中的同时，具有圆筒体11和第一轴承17的第一衬套9插入套筒2的相对侧并且被拧紧。此时，踏板6、7与冕形齿轮8安装在一起。为了阻止踏板6、7旋转，插入并旋转钥匙26以使得销进入圆筒体11中便足够。
为了拆卸装置1，例如为了维修，使销28进入缩回位置、拆卸位于钥匙26的那侧上的踏板6、使用抽出工具抽出第一轴承17、旋松并抽出第一衬套9和圆筒体11、从轴3的相对侧松开并抽出第二衬套18便足够。
Claims (15)
1.一种用于踏板车的锁定装置，所述锁定装置包括：
第一衬套(9)，所述第一衬套构造成安装并固定至套筒(2)的第一轴向端部(10)，所述套筒收纳踏板车的中心运动件；
第一轴承(17)，所述第一轴承安装在第一衬套(9)的第一外壳(16)中；
第二衬套(18)，所述第二衬套构造成安装并固定至套筒(2)的第二轴向端部(15)；
第二轴承(23)，所述第二轴承安装在第二衬套(18)的第二外壳(22)中；
圆筒体(11)，所述圆筒体是第一衬套(9)或第二衬套(18)的一体式部分并且构造成插入套筒(2)中，其中圆筒体(11)具有至少朝向内侧径向地打开的径向承座(24)；
轴(3)，所述轴具有构造成刚性地约束至相应踏板(6、7)的相对两端部(4、5)，其中轴(3)通过第一轴承(17)和第二轴承(23)可旋转地安装在第一衬套(9)和第二衬套(18)以及圆筒体(11)中；
锁(25)，所述锁集成在轴(3)中并且设置有相应的钥匙(26)；
至少一个销(28)，所述至少一个销至少部分地收纳在轴(3)中；
其中，所述锁(25)操作地连接至销(28)，以在其中销(28)位于径向承座(24)外侧的径向缩回位置和其中销(28)至少部分地位于径向承座(24)中并防止轴(3)相对于圆筒体(11)和套筒(2)旋转的径向抽出位置之间径向地移动销；
其中，第一外壳(16)和第二外壳(22)中的至少一者朝向外侧轴向地打开，以允许接近相应的轴承(17、23)。
2.根据权利要求1所述的锁定装置，其中，第一外壳(16)和/或第二外壳(22)轴向地位于车框架的套筒(2)外部，并且其中第一轴承(17)和/或第二轴承(23)轴向地位于车框架的套筒(2)外部。
3.根据权利要求1或2所述的锁定装置，其中，轴(3)沿着其轴向延伸范围始终具有基本恒定的直径，并且其中轴(3)的直径沿着其轴向延伸范围始终小于第一衬套(9)和第二衬套(18)的内径以及圆筒体(11)的内径。
4.根据权利要求1或2或3所述的锁定装置，其中，第一衬套(9)的圆筒体(11)的轴向端部优选可拆卸地连接至第二衬套(18)，或反之亦然，并且其中圆筒体(11)基本在收纳圆筒体的套筒(2)的整个长度上延伸。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其中，锁(25)的用于钥匙(26)的接近开口(27)设置在轴(3)的第一轴向端部(4)上。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其中，锁定装置还包括用于安全插杆(38)的闭锁机构(37)，其中，所述安全插杆(38)被约束至或可约束至安全链条；其中所述闭锁机构(37)位于轴(3)内部。
7.根据权利要求6所述的锁定装置，其中，轴(3)具有与闭锁机构(37)连通的辅助接近开口(41)，用于插入安全插杆(38)。
8.根据权利要求6或7所述的锁定装置，其中，闭锁机构(37)操作地连接至锁(25)并且能够借助所述钥匙(26)而操作。
9.根据权利要求8所述的锁定装置，其中，安全插杆(38)能够卡扣配合至闭锁机构(37)，并且钥匙(26)允许从所述闭锁机构(37)释放所述安全插杆(38)。
10.根据权利要求7或8或9所述的锁定装置，其中，辅助接近开口(41)设置在轴(3)的与第一轴向端部(4)相反的第二轴向端部(5)上。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其中，钥匙是机械钥匙或电子钥匙。
12.根据权利要求11所述的锁定装置，其中，电子钥匙是接触型的。
13.根据权利要求11所述的锁定装置，其中，电子钥匙是非接触式的、或者构造成远程地控制锁(25)。
14.根据权利要求13所述的锁定装置，其中，锁(25)包括用于与电子钥匙远程地对话的收发器。
15.根据权利要求14所述的锁定装置，其中，电子的锁(25)构造成与位于例如智能手机或平板电脑或PC的电子装置上的应用对话，并且电子钥匙被限制在所述电子装置中并且由所述电子装置控制。
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