TWI622511B - 自行車駐車鎖裝置 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種駐車鎖裝置，適用於扣鎖自行車之曲柄。該駐車鎖裝置包含一主鎖件和一被配置成能夠相對於該主鎖件往復移動的副鎖件，其中該主鎖件界定出一適於接受曲柄的凹部。該凹部設有一側壁，使得當凹部接受曲柄時，曲柄在其第一端部處之外側會被該側壁所遮蔽。副鎖件適供用於與主鎖件共同夾持曲柄。

Description

自行車駐車鎖裝置

本發明涉及停駐和固鎖自行車的技術領域，尤其是關於一種駐車鎖裝置，適用於扣鎖自行車之曲柄。本發明亦關於一種操作該駐車鎖裝置之方法。

隨著社會的進步，城市交通壓力也逐漸增大，給人們出行帶來諸多不便。自行車成為人們作為短距離出行或者遊玩首選的交通工具，其不僅可以避開擁堵，緩解城市的交通壓力，還很低碳環保，而且可以順便鍛煉身體。常見的自行車分為公路車、登山車、小輪徑車、折疊車、淑女車和城市車等種類。根據自行車的材質、性能、配備和用途，其價格從新台幣數仟元到數十萬元不等。

雖然以自行車代步有諸多的優點，但這種交通工具並沒有完全普及。其中一個主要原因在於，自行車安全停放問題給人們帶來一定的困擾。目前，人們停放自行車時，僅僅將自行車的車輪用鎖頭鎖定於車架，使車輪無法順利轉動，或者將車架或車輪鎖在欄杆、燈柱、電線桿等固定設施上。採用這種鎖車方式，其安全性極低，竊賊可以很容易藉由破壞鎖頭或拆卸車輪等手段讓很多車主的愛車或者其部件轉瞬間不翼而飛，迫使大部分車主把車停放在家裡，而得不到有效的利用。

自行車停放的安全問題嚴重，不能滿足市場的需求。對此，相關業界已提出了許多類型的解決方案。舉例來說，中華民國專利公告案第I498247號公開了一種自行車駐車鎖系統，其涉及在固定設置於地面上的駐車座設置鎖槽，用於接受在自行車的前輪輪軸處所加裝的對應鎖件，使得自行車可以隨著被牽引進入駐車座而被鎖扣於其前輪輪軸處。中華民國專利公告案第M474682號公開了另一種自行車駐車鎖系統，其涉及在固定設置於地面上的駐車座設置鎖槽，用於接受在自行車的龍頭和把手處所加裝的對應識別元件，使得自行車可以隨著被牽引進入駐車座而被鎖扣於其龍頭和把手處。然而，由於各類型自行車的車架高矮和輪徑大小的規格不一，上述以輪軸或把手做為扣鎖部位的駐車鎖系統顯然使得適用的車型受到限制。自行車的結構也需要經過修改以加裝鎖件，才能被上述駐車鎖系統所扣鎖。更何況，竊賊還是有機會藉由卸除車輪或把手而竊取車架和變速器等重要部件。再者，這些習用駐車鎖是以凸出於地面之固定設施的形式設置，必須佔用大面積的公共空間，因而在停車空間的規劃上必須與汽、機車等其他交通工具相互競爭。這在地狹人稠的現代城市中尤為不利。

因此，相關技術領域仍然需要一種能夠適用於大多數自行車車型而且不需要變動自行車結構的安全可靠鎖車方案。

本案發明人已針對上述產業問題進行廣泛的研究。現在，本案發明人發現，在各種自行車車型中，用於連接踏板和曲柄軸且作為一主要傳動構件的曲柄，其無論在安裝位置、外部構形和尺寸上都變化不大，而且大致位於整個車架的中央位置，是自行車整體結構中一個適合被鎖扣的部位。因此，依據本案所揭露的第一態樣，本發明關於一種用於扣鎖自行車之曲柄的駐車鎖裝置，其中所述曲柄包含一柄身、一被連接至曲柄軸的第一端部，以及一被連接至踏板的第二端部，藉此，所述曲柄相對於裝設有該曲柄的自行車之車架具有一面向該車架之內側和一遠離該車架之外側，該駐車鎖裝置包含： 一主鎖件，其具有一自由端、一相對於該自由端的約束端，以及一遠離該約束端且適於接受該曲柄的凹部，其中該凹部設有一側壁，使得當該凹部接受該曲柄時，該曲柄在其第一端部處之外側會被該側壁所遮蔽；以及 一副鎖件，其被配置成能夠相對於該主鎖件往復移動而位於其預備位置或其鎖定位置，其中當該副鎖件被驅動位於其鎖定位置時，其適供用於與該主鎖件共同夾持該曲柄。

在一較佳具體例中，該副鎖件被配置成能夠沿著一實質平行於該側壁的方向往復移動，且與該側壁相隔一足以將曲柄容納於該副鎖件與該側壁之間的距離，使得當該曲柄被凹部所接受時，該副鎖件適供用於定位該曲柄的柄身。

在一較佳具體例中，該副鎖件被設置於主鎖件，使得該副鎖件與該側壁平行配置，座落於該凹部的相對側，而且與該側壁相隔一足以容納該曲柄的水平距離。

依據本案所揭露的第二態樣，本案駐車鎖裝置更包含一機體，其具有一工作表面，以及一被連接於該工作表面下方的安裝架，其中： 該主鎖件藉由其約束端而被可滑動地設置於該安裝架，使得該主鎖件能夠沿著一垂直於該工作表面的縱長方向往復移動，以及其中該主鎖件包含一遠離該約束端且適合供該曲柄之柄身所抵靠的前抵接面，以及一由該前抵接面延伸出來的延伸臂，與該前抵接面共同界定出該凹部，且該延伸臂朝向下方形成有一適於接受該曲柄之第一端部的抵接部；以及 該副鎖件被構形成一板體，而且以能夠沿著所述縱長方向往復移動的方式被設置於該安裝架，該副鎖件形成有一相對於該前抵接面的後板，以及一大致上垂直地連接於該後板的側板，以使得被形成於該副鎖件的後板和側板，適於與被形成於該主鎖件的凹部，共同夾持該曲柄。

在一較佳具體例中，該副鎖件的側板在其連接有該後板之相對邊側形成有一與該後板實質呈平行的導板，使得該後板、側板和導板共同構成一導槽，以及其中該主鎖件套設於該導槽內，使得該主鎖件可以沿著該縱長方向與該副鎖件相對滑動。

在一較佳具體例中，依據本案第二態樣的駐車鎖裝置更包含被設置在該安裝架中之一主鎖件驅動元件和一副鎖件驅動元件，其中該主鎖件驅動元件和該副鎖件驅動元件分別被連接於該主鎖件和該副鎖件，用以驅動該主鎖件和該副鎖件沿著所述縱長方向移動。更佳為該主鎖件驅動元件和該副鎖件驅動元件分別包含一電動馬達以及一由該電動馬達所驅動的推桿元件。

在一更佳具體例中，該主鎖件被設定成為能夠被驅動而沿著該縱長方向移動而定位於其預備位置、其解鎖位置和其鎖定位置中之一者，於其預備位置處，該主鎖件處於最低點且未凸伸於該工作表面上方，於其解鎖位置處，該主鎖件處於最高點以使得該抵接部和該前抵接面容許該曲柄之柄身接近，而於其鎖定位置處，該曲柄之第一端部被該抵接部所接受；以及其中該副鎖件被設定成為能夠被驅動而沿著該縱長方向移動而定位於其預備位置和其鎖定位置中之一者，於其預備位置處，該副鎖件處於低點且未實質凸伸於該工作表面上方，而於其鎖定位置處，該副鎖件處於高點而與該主鎖件共同夾持曲柄。

在一更佳具體例中，該前抵接面上設置有第一開關，以使得當該第一開關被觸發時，該主鎖件被驅動而由其解鎖位置開始下降，且其中在該抵接部上設置有第二開關，以使得當該第二開關被觸發時，該主鎖件停止下降，而該副鎖件被驅動由其預備位置開始上升，且其中該副鎖件在其上端處設置有第三開關，以使得當該第三開關被觸發時，該副鎖件停止上升。

在一更佳具體例中，該第二開關設有一壓力感測元件，用於感知該主鎖件對於曲柄之第一端部所施加的力，且其中當該壓力感測元件感測到該力達到一預定強度時，即觸發該第二開關，使該主鎖件停止下降。

因此，依據本案所揭第三態樣，本發明又關於一種操作本案第二態樣的駐車鎖裝置來扣鎖自行車的方法，該方法包含： 使該主鎖件和該副鎖件位於該工作表面下方，處於其預備位置； 使該主鎖件上升至最高點而位於其解鎖位置，並且使該副鎖件停留於其預備位置，以暴露出該凹部； 使該主鎖件下降至其鎖定位置，以容許該抵接部接受該曲柄之第一端部；以及 使該副鎖件上升至其鎖定位置，以與該主鎖件共同夾持該曲柄。

在一較佳具體例中，當主鎖件位於鎖定位置時，其對於曲柄之第一端部施加一朝向下方的力，迫使自行車的車輪受到曲柄帶動而緊緊抵靠於地面，使得自行車不能被任意搬動。

除非另行說明，否則本案專利說明書和各請求項中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本案說明書和各請求項中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，本案各請求項中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他元件或成分。

曲柄是自行車傳動系統的一個核心元件，其連接踏板和曲柄軸，負責帶動整輛自行車前進的力量。傳動系統的基本功能在於，將騎乘者兩腳輪流踩動踏板時帶動曲柄所產生的機械力，先經由與曲柄相連接的曲柄軸傳送至大齒輪盤（chain wheel），再透過鏈條傳送到飛輪（free wheel），而飛輪再藉由花鼓（hub）和幅絲（spoke）帶動輪胎旋轉前進。本說明書中所使用的術語「曲柄」（crank）意指自行車中用於連接踏板（pedal）和曲柄軸（crank shaft）的長柄結構。根據習用自行車的一般性構造，自行車於其兩側分別設有一個曲柄，其中一者除了與曲柄軸連接以外，也與位於同一側的大齒輪盤直接相接，另一者則經由曲柄軸與位於另一側的大齒輪盤連接，而構成一朝自行車側向凸出的結構。經本案發明人實際測量，無論自行車的輪徑大小，不同類型自行車的曲柄軸距離地面的高度差異僅約4公分，使得曲柄成為自行車整體結構中一個適合被鎖扣的部位。因此，本說明書中所稱「曲柄」一般是指相對於大齒輪盤位於自行車之不同側的曲柄。如圖1所示，自行車的曲柄90包含一柄身92、一被連接至曲柄軸的第一端部94、以及被連接至踏板的第二端部96。基於這個連接關係，所述曲柄90相對於裝設有曲柄90的自行車之車架具有一面向車架之內側901和一遠離車架之外側902。在某些具體例中，曲柄的第一端部94形成有一通孔，供曲柄軸穿過。曲柄的第一端部還可能設置有額外元件，例如緊固螺栓或螺母、防塵蓋、墊片等。本說明書中所稱曲柄之「第一端部」亦涵蓋這些可能改變曲柄外部構形的額外元件。

本案揭露一種駐車鎖裝置，適用於扣鎖自行車的曲柄，其包含一主鎖件，以及一被配置成能夠相對於主鎖件往復移動的副鎖件。主鎖件具有一自由端（free end），以及一相對於自由端的約束端（restrained end）。本說明書中所稱「約束端」是指主鎖件中供用於直接地或間接地設置於一固定物的端部，使得主鎖件能夠被錨定於特定位址，供停駐和鎖扣自行車之用。所述固定物可以是地面、牆壁或是任何足以支承本案駐車鎖裝置的天然或人造固定物體。

主鎖件在一遠離約束端的位置處形成有一凹部，以供用於接受曲柄。此處所稱「遠離約束端」意指一位於自由端以及任何位於自由端和約束端之間的位置，只要該位置方便於自行車接近並且容許其曲柄被凹部所接受即可。舉例來說，當主鎖件的約束端被設置於牆壁時，凹部可以被形成於自由端。相對而言，在主鎖件被豎立於地面上的場合中，凹部可以被形成於一位在自由端和約束端之間的位置。較佳為凹部與承載自行車之表面間的距離大致上等於曲柄軸與承載自行車之表面間的距離，例如距離承載自行車之表面約20至30公分。在一具體例中，凹部的開口是朝向水平方向開設，以便藉由牽引自行車使其曲柄接近凹部並且被凹部所接受。凹部的尺寸和形狀並無特別限制，只要當凹部接受曲柄時，所述曲柄的第一端部能夠大致上被凹部所容納即可，較佳為使得曲柄及其所連接的自行車朝向上方或下方的移動受到限制。所述凹部更設有一側壁，使得當該凹部接受曲柄時，曲柄在其第一端部處之外側會被該側壁所遮蔽，以保護第一端部與曲柄軸的連接處不致遭到外力破壞。此處所稱「遮蔽」並不意味著曲柄的第一端部必須完全與外界隔離，而是代表第一端部與曲柄軸的連接處不會實質地被暴露出來，使其不致遭到外力破壞，以避免竊賊經由將曲柄從曲柄軸卸除下來而竊取自行車。當然所述側壁本身也應該具有足夠的強度，免於遭到外力破壞。較佳為在主鎖件中，凹部不設有相對於所述側壁的另一側壁，以免曲柄進入凹部時受到曲柄軸的阻礙。

副鎖件被配置成能夠相對於主鎖件往復移動而位於其預備位置或其鎖定位置。當副鎖件位於其鎖定位置時，其適供用於與主鎖件搭配以共同夾持曲柄，使得曲柄及其所連接的自行車在任何方向上的移動都受到限制。在一較佳具體例中，副鎖件被配置成能夠沿著一實質平行於前述側壁的方向往復移動，且與側壁相隔一足以將曲柄容納於副鎖件與側壁之間的距離，使得當曲柄被凹部所接受時，副鎖件適供用於定位曲柄的柄身。

主鎖件和副鎖件較佳為由剛性金屬材料製成，藉由沖壓、輾軋、壓模成型、鍛造等習用金屬加工製程來製作。由於本案所揭露的駐車鎖裝置通常設置於戶外，甚至被埋設於地面下，必須長時間對抗溫度、溼度、高酸鹼等不良環境因素的侵襲，所以更佳為主鎖件和副鎖件是由能夠耐受外在不利環境因素的抗蝕性金屬材料製成。這些抗蝕性金屬材料的實例包含但不限於不銹鋼或高鎳合金 、高鋁合金、鈦合金和鎢合金。

根據本發明第一具體例的駐車鎖裝置顯示於圖2和3，其包含一主鎖件20和一副鎖件30。

如圖2所示，主鎖件20被構形成大致上呈一沿縱長方向L延伸的桿體的形式，較佳為主鎖件20是一體成形。主鎖件20具有一自由端22和一約束端24，而主鎖件20適合藉由其約束端24而被固定地豎立於地面上。在自由端22和約束端24之間，於一個靠近自由端22的位置處，形成有一且容許曲柄90之第一端部94進入的凹部40。所述凹部40大致上呈現立方形槽體之形式，其朝向水平方向開口，以容許第一端部94甚至柄身92的一部份接近並且被凹部40所接受。在此例中，凹部40的開口在縱長方向L上通常具有寬廣的尺寸，以便配適各類型自行車中處於不同高度的曲柄。凹部40相對於其開口具有一適供第一端部94抵靠的抵接部42。凹部40另設有一側壁44，較佳為側壁44大致上沿著縱長方向L延伸。

副鎖件30被構形成大致上呈一桿狀鎖止塊的形式。在此例中，副鎖件30被設置於主鎖件20，使得副鎖件30能夠沿著縱長方向L相對主鎖件20往復移動，而位於圖2所示的預備位置或是圖3所示的鎖定位置。在一較佳具體例中，主鎖件20設有一個沿著縱長方向L延伸的導向孔（圖未示），而副鎖件30被可滑動地設於導向孔內，以引導副鎖件30朝縱長方向L往復移動。副鎖件30與側壁44平行配置，座落於凹部40的相對側，而且與側壁44相隔一足以容納曲柄90的水平距離。副鎖件30在其預備位置和鎖定位置之間的切換可以藉由手動或電動操控方式來實現，較佳為藉由電動方式進行操控。在副鎖件30是藉由電動方式進行操控的具體例中，較佳為其操控方式與習用電子鎖類似，亦即，副鎖件30通常被一習用機械式驅動元件（圖未示）所致動，而該機械式驅動元件又連接至一供電迴路來接受市電等交流電源或是鎳氫電池、鋰電池等直流電源的電力供應以維持其運作。

圖4至6顯示根據本發明第一具體例的駐車鎖裝置的操作過程。如圖4所示，駐車鎖裝置處於解鎖狀態，其中副鎖件30位於其預備位置。此時，如圖5所示，使用者可以使自行車的踏板朝向後方，並且將曲柄90調整成大致成水平。接著牽引自行車，使曲柄90之第一端部94進入凹部40，直到第一端部94接近或抵靠於抵接部42。此時，曲柄90在其第一端部94處之外側902會被側壁44所遮蔽。隨後，如圖6所示，使副鎖件30由其預備位置向外凸伸而達到其鎖定位置。在商業應用上，這個操作過程可以經由例如按壓啟動鍵、輸入特定號碼、掃描條碼、投入指定金額的貨幣或扣除對應金額的磁卡點數等方式來啟動。於此時，副鎖件30位於柄身92和自行車車架之間，適於藉由抵接曲柄90之內側901來定位曲柄90，從而限制了曲柄90及其所連接的自行車朝側向移動。再者，抵接部42限制了曲柄90朝前方移動，而副鎖件30也會阻擋曲柄軸朝後方移動。藉此，副鎖件30與主鎖件20共同夾持曲柄90，使得曲柄90及其所連接的自行車在任何方向上的移動都受到限制。

當使用者希望取回自行車時，可以經由例如按壓啟動鍵、輸入特定號碼、掃描條碼、投入指定金額的貨幣或扣除對應金額的磁卡點數等方式，使副鎖件30由其鎖定位置返回其預備位置，駐車鎖裝置即回復成圖4所示的解鎖狀態。

根據本發明第二具體例的駐車鎖裝置顯示於圖7和8，其包含一機體10，以及被設置於機體10的主鎖件20和副鎖件30。

機體10是一個用於支承和保護元件的架構，其可以被構形成任何能夠達成此一目的之結構。在一較佳具體例中，機體10具有一工作表面12，以及一被連接於工作表面12下方的安裝架14。機體10適於整個地被埋設於地面下，使得工作表面12與地面齊平。較佳為工作表面12形成有一開口16，供設置於機體10的主鎖件20和副鎖件30朝上方凸伸和朝下方縮回。

機體10較佳為由剛性金屬材料製成，藉由沖壓、輾軋、壓模成型、鍛造等習用金屬加工製程來製作。由於機體10通常設置於戶外而且被埋設於地面下，所以更佳為機體10是由能夠耐受外在不利環境因素的抗蝕性金屬材料製成，且另覆蓋有金屬或塑膠所製成的保護性外層（圖未示），以阻隔外界不良環境因素的侵襲。這些抗蝕性金屬材料的實例包含但不限於不銹鋼或高鎳合金 、高鋁合金、鈦合金和鎢合金。

主鎖件20被構形成大致上呈一桿體的形式，較佳為主鎖件20是一體成形。主鎖件20被設置於安裝架14，使其能夠沿著一垂直於工作表面12的縱長方向L往復移動，並且被配置成沿著縱長方向L延伸。在一較佳具體例中，安裝架14設有一或多個沿著縱長方向L延伸的導向柱142，使主鎖件20可滑動地安裝於其上，以引導主鎖件20沿著縱長方向L往復移動。更佳為主鎖件20對準開口16，使主鎖件20可以經由開口16朝外凸伸於工作表面12上方和朝內縮回工作表面12下方。主鎖件20具有一自由端22、一約束端24、以及一位於自由端22和約束端24之間且適合供曲柄90之柄身92抵靠的前抵接面26。主鎖件20藉由其約束端24而被可滑動地設置於安裝架14。較佳為前抵接面26被配置成與縱長方向L大致平行，使得當主鎖件20朝向上方凸伸而位於後文所敘述的解鎖位置時，前抵接面26可容許柄身92接近，並且接受柄身92的至少一部份。主鎖件20在接近其自由端22處還形成有一個由前抵接面26延伸出來的延伸臂28，較佳為延伸臂28是朝向一與縱長方向L實質垂直的水平方向由前抵接面26延伸出來，與前抵接面26共同界定出一容許曲柄90進入之凹部40。延伸臂28朝向下方形成有一適於接受曲柄90之第一端部94的抵接部42。凹部40在抵接部42處另形成有一側壁44，較佳為側壁44大致上沿著縱長方向L延伸，藉此，抵接部42被構形成一朝向下方開口之凹槽，使得第一端部94被抵接部42所接受時，可以完全被抵接部42所容納，而且曲柄90在其第一端部94處之外側902會被側壁44所遮蔽，避免竊賊藉由破壞曲柄90與曲柄軸之連結來竊取自行車。在較佳之具體例中，自由端22形成有一蓋體29，當主鎖件20位於工作表面12下方而處於其預備位置時，蓋體29可以將開口16予以封閉，以防止異物落入機體10內。

副鎖件30被構形成大致上呈一板體，較佳為副鎖件30是一體成形。副鎖件30被設置於安裝架14，使得副鎖件30能夠沿著縱長方向L往復移動。在一較佳具體例中，安裝架14設有一或多個沿著縱長方向L延伸的導向柱144，使副鎖件30可滑動地安裝於其上，以引導副鎖件30沿著縱長方向L往復移動。更佳為副鎖件30對準開口16，使副鎖件30可以經由開口16朝外凸伸於工作表面12上方和朝內縮回工作表面12下方。副鎖件30具有一上端32和一下端34。副鎖件30形成有一相對於側壁44的側板38，以及一相對於前抵接面26且大致上垂直地連接於側板38的後板36，較佳為後板36和側板38皆被配置成沿著縱長方向L延伸，以使得被形成於副鎖件30的後板36和側板38，適於與被形成於主鎖件20的延伸臂28和前抵接面26，共同夾持曲柄90，從而限制曲柄90及其所連接的自行車在任何方向上的移動。在此例中，前抵接面26和後板36之間的距離，以及側板38和側壁44之間的水平距離，皆被配置成足以容納曲柄90，使得前抵接面26和後板36可分別供用於屏蔽曲柄90之柄身92面向自行車前方和後方之前側和後側，而側板38被配置成用於屏蔽柄身92面向自行車車架之內側。較佳為副鎖件30在上端32處形成有一朝向上方開口之凹槽35，俾在副鎖件30位於後述之鎖定位置時由下方抵接曲柄90或曲柄軸。

如圖9所示，在一較佳具體例中，副鎖件30在側板38之一邊側連接有後板36，而在側板38之另一邊側則形成有一與後板36實質呈平行的導板39，較佳為導板39被配置成與縱長方向L大致上呈平行，使得後板36、側板38和導板39共同構成一沿著縱長方向L延伸的導槽。主鎖件20則被構形成一恰可套設於所述導槽內的立方桿體，使得主鎖件20可以沿著縱長方向L與副鎖件30相對滑動。主鎖件20在自由端22和約束端24之間具有一形成有前抵接面26的狹窄區段，在該處主鎖件20可滑動地抵接於側板38和導板39，但不與後板36相抵接。憑藉著此一結構，可以選擇性地使主鎖件20沿著縱長方向L與副鎖件30相對滑動，達到一使凹部40暴露出來的解鎖狀態，以容許曲柄 90進入凹部40，再使副鎖件30與主鎖件20相對滑動，以達到一使凹部40可以容納曲柄90且遮蔽第一端部94的鎖定狀態，使曲柄90不致於從凹部40脫離，也使其免於從曲柄軸被卸除。

主鎖件20和副鎖件30沿著縱長方向L的往復移動，可以藉由手動或電動操控方式來實現，較佳為藉由電動方式進行操控，更佳為所述電動操控作業被程式化而使整體過程自動化。在如圖9所顯示的較佳具體例中，主鎖件20和副鎖件30的移動分別藉由一主鎖件驅動元件50和一副鎖件驅動元件60而以電力驅動。在此例中，主鎖件驅動元件50和副鎖件驅動元件60分別包含一電動馬達以及一由該電動馬達所驅動的推桿元件（linear actuator member），分別設置在安裝架14中，較佳為連接於主鎖件20之約束端24和副鎖件30之下端34。它們將電動馬達的旋轉運動轉變成為推桿元件的直線往復運動，並且運用推桿元件的延伸和縮回行程來控制主鎖件20和副鎖件30的升降高度。相關技術領域中具有通常知識者顯然可以了解，上述推桿元件僅供例示，只要可以驅動主鎖件20和副鎖件30往復移動並且控制其升降高度的任何類型驅動元件，皆落入本發明的範圍內，而它們的安裝和作動方式亦為相關領域技術人員所熟悉。主鎖件驅動元件50和副鎖件驅動元件60的自動化可以藉由使它們接受一程式化微處理器的控制來實現。

主鎖件20被設定成為能夠被驅動而沿著縱長方向L往復移動，使其到達三個位置中之一者。簡言之，當主鎖件20下降至最低點時即位於其預備位置，於此處，主鎖件20完全位於安裝架14中，沒有凸伸於工作表面12上方。當主鎖件20上升至最高點時即位於其解鎖位置，於此處，容許曲柄90進入凹部40，並容許柄身92抵靠於前抵接面26。當主鎖件20由其解鎖位置下降，使得曲柄90之第一端部94被抵接部42所接受時，主鎖件20即位於其鎖定位置。因此，主鎖件20的鎖定位置視自行車的曲柄位置高低而定，並非一固定位置。較佳為當主鎖件20位於其鎖定位置時，其對於曲柄90之第一端部94施加一朝向下方的力，迫使自行車的車輪受到曲柄90帶動而緊緊抵靠於地面，從而將車輪及車體牢牢地固定在地面上。在此狀態下，竊賊根本無法移動自行車，即使其想要拆卸自行車的零部件，也難以進行。

類似地，副鎖件30被設定成為能夠被驅動而沿著縱長方向L往復移動，使其到達二個位置中之一者。簡言之，當副鎖件30下降至低點時即位於其預備位置。當副鎖件30上升至高點而抵達可以與主鎖件20共同夾持曲柄90的位置，即位於其鎖定位置。因此，副鎖件30的鎖定位置視自行車的曲柄位置高低而定，並非一固定位置。

如前所述，主鎖件20和副鎖件30在各位置之間的切換可以藉由手動或電動操控方式來實現，且較佳為藉由電動方式進行操控。在圖10所顯示的較佳具體例中，主鎖件20在其前抵接面26上設置有第一開關23。當前抵接面26被曲柄90之柄身92所抵靠時，即觸發第一開關23，使得主鎖件20被驅動由其解鎖位置朝向其鎖定位置下降。在此一較佳具體例中，主鎖件20在抵接部42上設置有第二開關27。當抵接部42被曲柄90之第一端部94所抵靠時，即觸發第二開關27，使得主鎖件20停駐於其鎖定位置，並使副鎖件30上升。更佳為第二開關27設有壓力感測元件，用於感知主鎖件20對於第一端部94所施加的力。待該力達到一預定強度時，例如達到能夠使自行車的車輪受到曲柄90帶動而緊緊抵靠於地面的強度時，則使主鎖件20停止下降。在此一較佳具體例中，副鎖件30在其上端32處，更佳為在凹槽35內，設置有第三開關37。當副鎖件30上升致使上端32接觸曲柄90或曲柄軸時，即觸發第三開關37，使得副鎖件30停駐於其鎖定位置。第一開關23、第二開關27和第三開關37可以分別為一接觸式開關，例如圖5所顯示的按壓式開關，抑或是一非接觸式開關，例如紅外線開關。第一開關23、第二開關27和第三開關37可以藉由使開關電路在ON和OFF之間切換來啟動或停止主鎖件20和副鎖件30的移動，而這類開關電路的設置及其與下游元件的作動方式係為相關技術領域中具有通常知識者所熟悉。

本發明亦關於一種操作本案所揭露的駐車鎖裝置來固鎖自行車的方法。圖11為一流程圖，其顯示操作本案駐車鎖裝置來固鎖自行車的步驟，以及後續的解鎖步驟。

現在參照圖12-19說明根據本發明第二具體例之駐車鎖裝置的操作情形。首先，機體10被埋設於地面下，且工作表面12與地面齊平。於此時，如圖11步驟S01和圖12所示，駐車鎖裝置處於預備狀態，其中主鎖件20和副鎖件30位於工作表面12下方，處於其預備位置。而且，工作表面12的開口16被設置於主鎖件20之自由端22的蓋體29所封閉，以防止異物落入機體10內。

如圖11步驟S02和圖13所示，使主鎖件20上升至最高點而位於其解鎖位置，並且使副鎖件30仍舊停留於其預備位置，使得凹部40暴露出來，以容許曲柄 90進入凹部40。在商業應用上，這個過程可以經由例如按壓啟動鍵、輸入特定號碼、掃描條碼、投入指定金額的貨幣或扣除對應金額的磁卡點數等方式來啟動。

隨後，使用者可以將自行車之曲柄和踏板調整至低位，使曲柄大致平行於前抵接面26。接著牽引自行車，使曲柄的至少一部分抵靠於前抵接面26。接著，如圖11步驟S03和圖14所示，使主鎖件20下降至其鎖定位置，容許曲柄90之第一端部94被抵接部42所接受。較佳為當主鎖件20位於鎖定位置時，其對於曲柄90之第一端部94施加一朝向下方的力，迫使自行車的車輪受到曲柄90帶動而緊緊抵靠於地面。如前所述，在本發明的一個較佳具體例中，主鎖件20的下降可以藉由觸發第一開關23來啟動，而觸發第二開關27可以使主鎖件20定位於其鎖定位置。

如圖11步驟S04和圖15、16所示，使副鎖件30上升至其鎖定位置，使其與主鎖件20共同夾持曲柄90。如前所述，在本發明的一個較佳具體例中，副鎖件30的上升可以藉由觸發第二開關27來啟動，而觸發第三開關37可以使副鎖件30定位於其鎖定位置。在此狀態下，曲柄90被本案駐車鎖裝置所固鎖，並且被本案駐車鎖裝置所保護而不致於從凹部40脫離，也免於從曲柄軸卸除，這就等於對自行車的整體車架進行了固定，使得自行車不能被隨意搬動。圖17、18顯示在鎖定狀態下，主鎖件20和副鎖件30與曲柄90的相對位置。

如圖11步驟S05和圖19所示，使主鎖件20上升至其解鎖位置，並且使副鎖件30下降至其預備位置，即完成本案駐車鎖裝置的解鎖過程。在商業應用上，這個過程可以經由例如按壓啟動鍵、輸入特定號碼、掃描條碼、投入指定金額的貨幣或扣除對應金額的磁卡點數等方式來啟動。此時，使用者可以自由地將自行車牽離駐車鎖裝置。隨後，可以使主鎖件20下降而返回其預備位置，使駐車鎖裝置回復到圖11步驟S01和圖12所示預備狀 態。

本案駐車鎖裝置適合被設置各旅遊觀光景點、購物餐飲中心、學校、公務機關、辦公大樓周邊或是各車站、站牌據點附近，以提供一般民眾或遊客停駐自行車。本案駐車鎖裝置也適用於無人管理的公共自行車租賃服務，方便想要利用自行車代步人士的短期租賃。特別是，本案駐車鎖裝置供用於扣鎖自行車上既有的曲柄結構， 完全無需對於車體進行任何變造，亦無需在車體上加裝任何額外鎖件。本發明透過扣鎖曲柄而對整體自行車進行了固定，使得自行車不能被隨意搬動，從而確保鎖車可靠，停放安全，以提高人們外出時對於自行車的使用率，滿足市場的需求。

特別是，本案駐車鎖裝置的結構精簡，便於製造和動作控制。非工作時，可以使整個駐車鎖裝置隱藏於地面下以節約空間，同時避免外在物品和環境對於裝置的碰撞和侵蝕，延長裝置的使用壽命。

雖然本發明已被詳細描述於說明書中，但在本發明精義和範圍內的各種修改和變化對於本領域具有通常知識者而言屬於明顯。基於前述的揭露內容，相關技術中的知識以及在發明背景和發明的詳細敘述中所討論到的參考文獻的揭露內容完全地被納入於此作為參考。

符號 說明
10‧‧‧機體
12‧‧‧工作表面
14‧‧‧安裝架
142‧‧‧導向柱
144‧‧‧導向柱
16‧‧‧開口
20‧‧‧主鎖件
22‧‧‧自由端
23‧‧‧第一開關
24‧‧‧約束端
26‧‧‧前抵接面
27‧‧‧第二開關
28‧‧‧延伸臂
29‧‧‧蓋體
30‧‧‧副鎖件
32‧‧‧上端
34‧‧‧下端
35‧‧‧凹槽
36‧‧‧後板
37‧‧‧第三開關
38‧‧‧側板
39‧‧‧導板
40‧‧‧凹部
42‧‧‧抵接部
44‧‧‧側壁
50‧‧‧主鎖件驅動元件
60‧‧‧副鎖件驅動元件
90‧‧‧曲柄
92‧‧‧柄身
901‧‧‧內側
902‧‧‧外側
94‧‧‧第一端部
96‧‧‧第二端部
L‧‧‧縱長方向

圖1為自行車中常見之曲柄結構的示意圖；

圖2為依據本發明第一具體例的一立體示意圖，其中副鎖件位於其預備位置；

圖3為依據本發明第一具體例的另一立體示意圖，其中副鎖件位於其鎖定位置；

圖4為依據本發明第一具體例的示意圖，顯示駐車鎖裝置處於解鎖狀態；

圖5為依據本發明第一具體例的示意圖，顯示曲柄被調整成大致成水平，使其第一端部進入凹部；

圖6為依據本發明第一具體例的示意圖，顯示駐車鎖裝置處於鎖定狀態下時，主鎖件和副鎖件與曲柄的相對位置；

圖7為依據本發明第二具體例的示意圖，顯示主鎖件和副鎖件之間的空間關係；

圖8為依據本發明第二具體例的立體示意圖；

圖9為依據本發明第二具體例的另一示意圖，顯示主鎖件和副鎖件之間的空間關係；

圖10為圖8中所示A部分的放大圖，顯示第一、第二和第三開關在主鎖件和副鎖件上的位置；

圖11為一流程圖，其顯示操作依據本發明第二具體例的駐車鎖裝置來固鎖自行車的步驟，以及後續的解鎖步驟；

圖12為一示意圖，顯示主鎖件和副鎖件皆位於其預備位置；

圖13為一示意圖，顯示主鎖件位於其解鎖位置，而副鎖件仍位於其預備位置；

圖14為一示意圖，顯示主鎖件位於其鎖定位置，而副鎖件仍位於其預備位置；

圖15為一示意圖，顯示主鎖件位於其鎖定位置，而副鎖件由其預備位置上升；

圖16為一示意圖，顯示主鎖件和副鎖件皆位於其鎖定位置；

圖17為一示意圖，顯示位於鎖定位置處的主鎖件和副鎖件與曲柄的相對位置；

圖18為另一示意圖，顯示位於鎖定位置處的主鎖件和副鎖件與曲柄的相對位置；以及

圖19為一示意圖，顯示主鎖件返回其解鎖位置，而副鎖件返回至其預備位置。

Claims (2)

1. 一種用於扣鎖自行車之曲柄的駐車鎖裝置，其中所述曲柄包含一柄身、一被連接至曲柄軸的第一端部，以及一被連接至踏板的第二端部，藉此，所述曲柄相對於裝設有該曲柄的自行車之車架具有一面向該車架之內側和一遠離該車架之外側，該駐車鎖裝置包含：一主鎖件，其具有一自由端、一相對於該自由端的約束端，以及一遠離該約束端且適於接受該曲柄的凹部，且該凹部設有一側壁，使得當該凹部接受該曲柄時，該曲柄在其第一端部處之外側會被該側壁所遮蔽；以及一副鎖件，其被配置成能夠相對於該主鎖件往復移動而位於其預備位置或其鎖定位置，其中當該副鎖件被驅動位於其鎖定位置時，其適供用於與該主鎖件共同夾持該曲柄；其中該副鎖件被配置成能夠沿著一實質平行於該側壁的方向往復移動，且與該側壁相隔一足以將曲柄容納於該副鎖件與該側壁之間的距離，使得當該曲柄被凹部所接受時，該副鎖件適供用於定位該曲柄的柄身。
2. 如請求項1所述駐車鎖裝置，其中該副鎖件被設置於主鎖件，使得該副鎖件與該側壁平行配置，座落於該凹部的相對側，而且與該側壁相隔一足以容納該曲柄的水平距離。