TWI635982B - Handle locking device and moving body - Google Patents

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歐姆龍股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可用於藉由把手切換行駛方向的移動體且不易利用破壞等強硬的方法進行鎖定解除的把手鎖定裝置。把手鎖定裝置（20）包括：鎖定單元（30），固定於與把手（5）一體旋轉的轉向柱（11）的內部；以及固定托架（70），固定於頭管（12）的內部，鎖定單元（30）包括：鎖定銷（31），頭部（31a）從轉向柱（11）的導引用長孔（11a）突出；鎖定銷驅動機構，使鎖定銷（31）沿軸方向往復移動，固定托架（70）具有供鎖定銷（31）卡合的卡合槽（71）。

Description

把手鎖定裝置以及移動體
本發明是有關於一種能夠搭載於藉由把手切換行駛方向的移動體的把手鎖定裝置以及移動體。
自行車等的把手在停車中有時會發生自然旋轉的情況，尤其當將行李放入至安裝於前輪上的掛籃中時把手會因該行李的重量而簡單地旋轉，從而存在自行車等發生傾倒這樣的問題。因此，先前已知有限制把手的旋轉的把手鎖定裝置。
例如，專利文獻1中記載了如下的把手鎖定裝置，即，將兩股狀的止動片（stopper piece）能夠上下搖動地安裝於自行車的前叉（front fork）的上部，利用該止動片夾住主車架，藉此鎖定把手。
而且，專利文獻2中記載了如下的把手鎖定裝置，即，將設置成能夠滑動的把手固定構件壓入並嵌入至抵抗第1彈簧構件的施力而安裝於自行車的轉向柱管（steering column pipe）的支承構件中，藉此鎖定把手。
另一方面，先前，機車等中，為了防盜而設為僅在使把手旋轉的狀態下能夠拔出鑰匙的構成。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-214807號公報（2009年9月24日公開） [專利文獻2]日本專利特開2000-233783號公報（2000年8月29日公開）
[發明所欲解決之課題] 所述構成不限定於自行車，為了用於藉由把手切換行駛方向的移動體中，如機車等中，而藉由在使把手旋轉的狀態下鎖定並停車，成為不易被盜的構成。因此，把手鎖定裝置不僅抑制傾倒且亦能夠作為防盜用的鎖而發揮功能。
然而，所述專利文獻1、專利文獻2所記載的把手鎖定裝置的構成中，把手鎖定裝置自身露出於自行車等移動體而設置，藉由操作止動片或把手固定構件，不限於使用者，無論是誰均可解除。因此，無法直接將現有的用於抑制傾倒的把手鎖定裝置用作防盜用的鎖。
另外，亦考慮在把手鎖定裝置中另外設置用以維持鎖定狀態的鎖，而設為除持有該鎖的鑰匙的使用者以外均無法解除鎖定的構成。然而，因把手鎖定裝置露出，故在使用了破壞等強硬方法的情況下，會比較容易地解除鎖定。
本申請案發明鑒於所述問題而完成，其目的在於提供一種可用於藉由把手切換行駛方向的移動體且不易利用破壞等強硬方法進行鎖定解除的把手鎖定裝置。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題，本發明的把手鎖定裝置搭載於藉由把手切換行駛方向的移動體，其特徵在於包括：固定部，固定於構成所述移動體的外裝部的一部分的第1筒的內部；鎖定銷，位於所述第1筒的內部，且與把手一體地旋轉；以及鎖定銷驅動機構，位於所述第1筒的內部，使所述鎖定銷沿所述第1筒的軸方向往復移動，所述固定部具有供所述鎖定銷的頭部卡合的卡合槽，所述鎖定銷驅動機構在鎖定時，以所述頭部卡合於所述卡合槽的方式使所述鎖定銷移動，在鎖定解除時，以所述頭部離開所述卡合槽的方式使所述鎖定銷移動。
根據所述構成，鎖定銷與把手一體地旋轉，固定部固定於構成移動體的外裝部的一部分的第1筒的內部。固定部中，在軸方向的端面形成著供鎖定銷的頭部卡合的卡合槽。鎖定銷驅動機構使鎖定銷移動而使其頭部卡合於形成在固定部的卡合槽，由此把手的旋轉受到限制，而把手被鎖定。鎖定解除時，鎖定銷驅動機構使鎖定銷移動而使其頭部脫離卡合槽。藉此，把手的限制被解除而能夠旋轉。
並且，根據所述構成，因鎖定銷、鎖定銷驅動機構及固定部收容於移動體的外裝部的內部，故無法從移動體的外部視認。因此，難以進行使用破壞把手鎖定裝置等的強硬的方法的鎖定解除。而且，藉由將鎖定時的把手限定為使移動體難以筆直地前進的程度，從而亦可作為防盜用的鎖而利用。
該情況下，所述鎖定銷亦可設為如下構成：所述鎖定銷的頭部從形成於與所述把手一體旋轉的第2筒的孔突出，所述鎖定銷驅動機構位於所述第2筒的內部。
本發明的把手鎖定裝置亦可進而設為如下構成：所述鎖定銷驅動機構包括：移動零件；驅動部，使所述移動零件在第1位置及較所述第1位置遠離所述固定部的第2位置之間移動；以及施力部，將所述鎖定銷朝向所述固定部施力，所述移動零件位於所述第1位置時，所述頭部利用所述施力部的施加力而能夠卡合於所述卡合槽，所述移動零件位於所述第2位置時，所述頭部無法利用所述施力部的施加力對所述卡合槽進行卡合。
根據所述構成，當使鎖定銷的頭部卡合於卡合槽時，使用施力部的施加力，可否進行使用了施加力的卡合藉由移動零件的位置切換。藉此，可設為如下構成：即便在鎖定銷的頭部與卡合槽的位置不對準的情況下，亦可由施力部進行壓縮等而吸收施加至驅動部的負載，使把手鎖定裝置不易發生故障。
該情況下，進而較佳為所述卡合槽帶有圓度並且形成有多個。
所述構成中，在以強力使處於鎖定狀態的把手轉動的情況下，鎖定銷的頭部沿著卡合槽的圓度移動，藉由施力部進行壓縮而其移動成為可能，頭部跨過卡合槽，沿卡合槽與卡合槽之間的端面移動。此處，把手的鎖定暫時被解除，但因頭部立即進入鄰接的卡合槽，故再次成為鎖定狀態。藉此，可在保持鎖定狀態的同時，釋放施加至處於鎖定狀態的把手的強力，而避免把手鎖定裝置的故障。
本發明的把手鎖定裝置較佳為進而設為如下構成：所述鎖定銷驅動機構利用電動使所述鎖定銷移動。
為了僅採用機械構成，而將鎖定銷、鎖定銷驅動機構及固定部收容於移動體的外裝部的內部且以無法從移動體的外部視認的方式安裝，需要複雜的設計。然而，如所述構成般藉由設為利用電動使鎖定銷移動的構成，而能夠容易地實現無法從本發明的移動體的外部視認的把手鎖定裝置。
本發明的把手鎖定裝置亦可進而設為如下構成，包括：鎖定狀態檢測部，基於所述鎖定銷的位置檢測所述鎖定銷對所述把手的鎖定狀態；以及通知處理部，進行如下處理，即，將由所述鎖定狀態檢測部檢測到的把手的鎖定狀態通知給外部。
根據所述構成，鎖定狀態檢測部檢測所述鎖定銷對把手的鎖定狀態，通知處理部將檢測到的把手的鎖定狀態通知給外部。如所述般，本發明的把手鎖定裝置中，因無法從移動體的外部視認把手是否被鎖定，故為了確認鎖定狀態，需要實際嘗試轉動把手等操作。因此，如此，藉由將鎖定狀態通知給外部，無須進行如實際轉動把手般的操作便可確認鎖定狀態。
另外，作為通知處理部，可向外部通信資訊並經由外部的機器通知鎖定狀態，亦可在裝置內部具備音響發生器等而從裝置內部發出音響並通知給外部。
本發明的把手鎖定裝置亦可進而設為如下構成，包括：鎖定狀態檢測部，基於所述鎖定銷的位置檢測所述鎖定銷對所述把手的鎖定狀態；以及通知處理部，進行如下處理，即，將由所述鎖定狀態檢測部檢測到的把手的鎖定狀態通知給外部，所述鎖定狀態檢測部包括：移動零件位置檢測部，檢測所述移動零件的位置；以及鎖定銷位置檢測部，檢測所述鎖定銷的位置，基於所述移動零件位置檢測部及所述鎖定銷位置檢測部的各檢測結果，在所述移動零件位於第1位置，且，所述鎖定銷位於所述頭部未到達卡合於所述卡合槽的位置的位置的情況下，檢測為鎖定不完全的狀態。
根據所述構成，在鎖定銷驅動機構具有移動零件或驅動部的所述構成中，可簡單地檢測到鎖定不完全的狀態、鎖定的解除不完全的狀態。
本發明中，具備本發明的把手鎖定裝置的移動體亦屬於發明的範疇。 [發明的效果]
本發明實現如下效果，即，能夠提供可用於藉由把手切換行駛方向的移動體且不易利用破壞等強硬方法進行鎖定解除的把手鎖定裝置。
一面參照圖式一面對本發明的把手鎖定機構及把手鎖定裝置的一實施形態進行詳細說明。
（自行車1的構成） 圖1（a）～圖1（c）是表示搭載著本實施形態的把手鎖定裝置20的移動體即自行車1的概觀的圖，圖1（a）為從側方觀察的圖，圖1（b）為從正上方觀察的圖，圖1（c）為圖1（a）中由圓表示的前部分的放大圖。
如圖1（a）～圖1（c）所示，自行車1為在車架2中組裝著前輪3或後輪4、把手5、車座6、踏板7、前叉9、把手桿10等的構成。
把手鎖定裝置20收容於車架2的內部，成為無法從外部視認的構成。而且，在把手5的中央部分設置著供自行車1與使用者聯繫的使用者介面8。此處，使用者介面8例如為觸控面板式，能夠進行指示輸入，而且，亦可顯示從自行車1對使用者發出通知的各種資訊。
車架2包含頭管或頂管、下管、座管等多個部分。頭管12位於前輪3的上方，連接著頂管13及下管14。
而且，頭管12的內部中插入有相當於前叉9的軸部的轉向柱11。前叉9一面支持前輪3的軸一面使該前輪3轉向。前叉9中的較轉向柱11靠下的部分分為兩組而向前輪3延伸，被稱作叉橋（blade）。前叉9的上端（轉向柱11的上端）安裝著把手桿10。把手桿10將前叉9與把手5的中央相連。藉此，把手5與前叉9一體地移動，可將把手5的旋轉向前輪3傳遞。
把手鎖定裝置20收容於頭管12的內部，以無法從自行車1的外部視認的方式安裝。詳細情況將於以後進行敍述，但把手鎖定裝置20具備軸狀的鎖定單元30及環狀的固定托架（固定部）70。鎖定單元30固定於所述轉向柱（第2筒）11的內部，與把手5一體地移動。固定托架70固定於頭管（第1筒）12的內部，環的內側插入有轉向柱11。鎖定單元30與固定托架70在間隔夾著轉向柱11的狀態下卡合，由此限制轉向柱11的旋轉，而將把手5鎖定。
（把手鎖定裝置20的概略構成） 圖2（a）、圖2（b）是把手鎖定裝置20的外觀圖，圖2（a）為從正面觀察鎖定銷31的軸方向的圖，圖2（b）為從側方觀察鎖定銷31的軸方向的圖。如圖2（a）、圖2（b）所示，鎖定單元30具有圓筒狀的殼體32。殼體32中形成著沿軸方向延伸的導引用長孔32a，該導引用長孔32a中插入鎖定銷31。鎖定銷31的軸方向剖面呈圓形，頭部31a較殼體32的外周面更突出。此種鎖定銷31以鎖定單元30的中心軸作為對稱而成對地設置。而且，殼體32的內部具備使鎖定銷31沿軸方向往復移動的後述的鎖定銷驅動機構40及控制基板部60（參照圖5（a）、圖5（b））。
固定托架70具有供鎖定銷31的頭部31a卡合的卡合槽71。具體而言，卡合槽71形成於固定托架70中的軸方向的端面、且與插入至環的內側的鎖定單元30的鎖定銷31相向側的端面70a。藉由頭部31a卡合於卡合槽71，而鎖定單元30卡止於固定托架70，其旋轉受到限制。卡合槽71亦與鎖定銷31同樣地，以固定托架70的中心軸為對稱而成對地設置。此種卡合槽71較佳為以把手5朝向正面的狀態以外的、向左或者向右旋轉規定的角度、例如45°（±5°）以上的狀態而形成於與頭部31a面對面的位置。藉此，可在使把手5旋轉的狀態下進行鎖定，自行車1的移動困難，從而可將把手鎖定裝置20用作防盜用的鎖。
而且，本實施形態中，此種卡合槽71與鎖定把手5的多個角度位置對應地形成著多個，並且各卡合槽71帶有圓度。詳細情況將於以後進行敍述，但藉由如此形成卡合槽71，在對處於鎖定狀態的把手5施加如使其強行旋轉這樣的強力的情況下，可使鎖定銷31向相鄰的另一卡合槽71移動。藉此，可保持鎖定狀態，並避免把手鎖定裝置20的故障。
（把手鎖定裝置20的詳細構成） 以下，使用圖3～圖9對把手鎖定裝置20的構成進行更詳細的說明。圖3是安裝著把手鎖定裝置20的自行車1的前要部的分解立體圖。如圖3所示，固定托架70插入至頭管12的內部，利用螺桿74等從外側固定。在安裝著固定托架70的頭管12中插入有內部固定著鎖定單元30的轉向柱11。轉向柱11a中，與形成於鎖定單元30的殼體32的導引用長孔32a對應地形成著導引用長孔11a。鎖定銷31的頭部31a通過該導引用長孔11a而較轉向柱11的外周面更突出。
圖4（a）、圖4（b）是表示內部固定著把手鎖定裝置20的鎖定單元30的轉向柱11的圖，圖4（a）為立體圖，圖4（b）為分解立體圖。如圖4（a）、圖4（b）所示，鎖定單元30對準鎖定單元30側的導引用長孔32a與轉向柱11側的導引用長孔11a的位置而插入至轉向柱11的內部，利用螺桿34等從外部固定。鎖定銷31在鎖定單元30固定於內部的狀態下，從轉向柱11的外側插入至導引用長孔11a。鎖定銷31經由導引用長孔11a及導引用長孔32a，而插入至後述的鎖定銷驅動機構40的升降導件47中形成的嵌入孔47a。
圖5（a）、圖5（b）是表示鎖定單元30的圖，圖5（a）為立體圖，圖5（b）為分解立體圖。如圖5（a）、圖5（b）所示，殼體32中，在供鎖定銷31插入的導引用長孔32a的上方形成著導引用長孔32b。該導引用長孔32b的寬度形成得較供鎖定銷31插入的導引用長孔32a細。
而且，在鎖定銷驅動機構40中的馬達配接器42、升降導件47及螺母（移動零件）49，形成著導引凹部42a、導引凹部47b、導引凹部49c，該些凹部與形成於殼體32的內側的未圖示的導引用突起卡合，且決定殼體32與鎖定銷驅動機構40的位置關係。形成於升降導件47及螺母49的導引凹部47b、導引凹部49c亦作為鎖定銷31的升降時的導引機構而發揮功能。
在殼體32的內部收容著鎖定銷驅動機構40的狀態下，將升降銷36從殼體32的外側插入至導引用長孔32b。升降銷36經由導引用長孔32b，而插入至鎖定銷驅動機構40的螺母49中形成的嵌入孔49a。
圖6（a）、圖6（b）是表示鎖定單元30的圖，圖6（a）為從正面觀察鎖定銷31的軸方向的圖，圖6（b）為圖6（a）的A-A線箭視剖視圖。圖7是鎖定單元30的內部中具備的鎖定銷驅動機構40的分解立體圖。
如圖6（a）、圖6（b）及圖7所示，鎖定銷驅動機構40包含馬達（驅動部）41、馬達配接器42、聯軸器43、螺桿軸44、間隔件45、壓縮彈簧（施力部）46、升降導件47、鎖定銷用檢測片48、螺母（移動零件）49、驅動用檢測片50等。
馬達41為可逆旋轉馬達，馬達41的驅動軸中利用聯軸器43而連結著螺桿軸44的下端部。藉此，螺桿軸44伴隨馬達41的驅動而進行可逆旋轉。從未圖示的電池或電池組對馬達41供給電力。馬達41與聯軸器43之間配設著馬達配接器42。馬達配接器42利用螺桿51等安裝於馬達41。經由該馬達配接器42，鎖定銷驅動機構40利用螺桿35等而固定於殼體32。
螺桿軸44中，從下端部側起依序環狀安裝著間隔件45及升降導件47，上端部螺合有螺母49。升降導件47中，在嵌入孔47a中插入有鎖定銷31。而且，在升降導件47的上表面，利用螺桿52等固定著鎖定銷用檢測片48。鎖定銷用檢測片48為設置於後述的控制基板部60的鎖定銷位置感測器S3的檢測片。鎖定銷用檢測片48通過形成於螺母49的矩形孔49b而向螺母49的上方穿透。鎖定銷用檢測片48的頭部形成為鉤形，頭部48a將鎖定銷位置感測器S3遮光。
另一方面，螺母49中，在嵌入孔49a中插入有升降銷36。而且，驅動用檢測片50利用螺桿54等固定於螺母49的上表面。驅動用檢測片50為設置於後述的控制基板部60的上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的檢測片。驅動用檢測片50的頭部形成為鉤形，頭部50a將上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2遮光。
而且，聯軸器43及間隔件45的外周配設著壓縮彈簧46。壓縮彈簧46以下端觸碰至馬達配接器42並且上端觸碰至升降導件47的狀態而配設。升降導件47利用壓縮彈簧46的施加力一直朝向上方施力。
圖8是鎖定單元30的內部中具備的控制基板部60的分解立體圖。如圖6（a）、圖6（b）、圖8所示，控制基板部60包含基板配接器63、基板托架62、感測器基板61等。感測器基板61為搭載著中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、隨機存取單元（Random Access Memory，RAM）等、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）等的控制基板。在感測器基板61中的安裝於基板托架62的一側的相反側，搭載著上驅動位置感測器（移動零件位置檢測部）S1及下驅動位置感測器（移動零件位置檢測部）S2、以及鎖定銷位置感測器（鎖定銷位置檢測部）S3。上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2檢測作為螺母49的位置的驅動位置，鎖定銷位置感測器S3檢測鎖定銷31的位置。該些位置感測器S1～位置感測器S3為包含發光元件與受光元件的光感測器。
此種感測器基板61利用螺桿65等安裝於基板托架62，在基板托架62的上表面，利用螺桿64等安裝著基板配接器63。經由基板配接器63，控制基板部60利用螺桿37等固定於殼體32。
此種控制基板部60與把手鎖定裝置20的外部進行通信，當接收到命令鎖定或者鎖定解除的信號時，控制鎖定銷驅動機構40中的螺母49的移動。而且，控制基板部60檢測螺母49及鎖定銷31各自的位置，並基於檢測到的位置的資訊判斷該把手鎖定裝置20的動作狀態，將判斷結果發送至把手鎖定裝置20的外部。由控制基板部60構成鎖定狀態檢測部及通知處理部。
圖9是表示把手鎖定裝置20的固定托架70、及內部固定著該固定托架70的頭管12的分解立體圖。如圖9所示，固定托架70在已安裝的狀態下，在與鎖定單元30的鎖定銷31相向的側的端面（下端面）70a，具有供鎖定銷31的頭部31a卡合的卡合槽71。固定托架70插入至頭管12的內部，且利用螺桿74等從外側固定於頭管12。另外，圖9中例示了具有用以將所述頂管或下管接合的接合部12a、接合部12b作為頭管12的構成。
（把手鎖定裝置20的動作說明） 接下來，使用圖10（a）～圖10（c）、圖11（a）～圖11（c）對把手鎖定裝置20的動作進行說明。圖10（a）～圖10（c）是表示把手鎖定裝置20的鎖定銷31與卡合槽71的卡合狀態的前要部的部分切口正面圖，圖10（a）為鎖定解除時，圖10（b）為鎖定時，圖10（c）為鎖定不完全時。圖11（a）～圖11（c）是相當於圖2（a）、圖2（b）的A-A線箭視剖視圖的把手鎖定裝置20的剖視圖，圖11（a）為鎖定解除時，圖11（b）為鎖定時，圖11（c）為鎖定不完全時。
如圖10（a）及圖11（a）所示，鎖定解除狀態下，鎖定銷31位於形成在轉向柱11的導引用長孔11a的下側。而且，螺母49位於最下方的靜止位置（第2位置），因螺母49而限制了朝向上方的移動的升降導件47亦位於最下方的靜止位置。壓縮彈簧46被擠壓至升降導件47的下表面而為壓縮程度最大的狀態。而且，固定於螺母49的驅動用檢測片50的頭部50a將下驅動位置感測器S2遮光。固定於升降導件47的鎖定銷用檢測片48的頭部48a位於較鎖定銷位置感測器S3靠下方處（投光）。
為了從圖10（a）及圖11（a）所示的鎖定解除狀態向圖10（b）及圖11（b）所示的鎖定狀態移行，而使馬達41正轉驅動。藉此，利用聯軸器43而與馬達41的驅動軸連結的螺桿軸44正旋轉。螺合於螺桿軸44的螺母49中經由殼體32的導引用長孔32b而插入有升降銷36。因此，螺母49因導引用長孔32b而停止旋轉並且被導引，在螺桿軸44正旋轉時向上方移動（向第1位置移動）。伴隨著螺母49的向上方的移動，驅動用檢測片50亦移動，頭部50a穿過下驅動位置感測器S2而將上驅動位置感測器S1遮光。
因此種螺母49的向上方的移動，被螺母49擠壓的升降導件47亦利用壓縮彈簧46的施加力而向上方移動。藉由升降導件47向上方移動，插入至升降導件47的鎖定銷31亦在轉向柱11的導引用長孔11a（及殼體32的導引用長孔32a）中向上方移動。
此處，在固定托架70的卡合槽71位於與鎖定銷31的頭部31a面對面的位置的情況下，如圖10（b）所示，頭部31a進入卡合槽71中並卡合。藉此，轉向柱11無法旋轉，把手5得到鎖定（鎖定狀態）。
伴隨著此種升降導件47的向上方的移動而鎖定銷用檢測片48亦向上方移動，如圖11（b）所示，頭部48a將鎖定銷位置感測器S3遮光。即，鎖定狀態下，驅動用檢測片50將上驅動位置感測器S1遮光，並且鎖定銷用檢測片48將鎖定銷位置感測器S3遮光。
與此相對，在卡合槽71不位於與頭部31a面對面的位置的情況下，如圖10（c）所示，頭部31a觸碰至固定托架70中的卡合槽71與卡合槽71之間的端面70a，而不進入至卡合槽71。其結果，把手5為鎖定不完全的狀態（鎖定不完全狀態）。而且，因鎖定銷31的移動在中途被限制，故如圖11（c）所示，升降導件47的移動亦在中途停止。
在升降導件47的朝向上方的移動不充分的情況下，如圖11（c）所示，鎖定銷用檢測片48的頭部48a未到達鎖定銷位置感測器S3而保持投光的狀態。即，在鎖定不完全狀態下，即便上驅動位置感測器S1被遮光，鎖定銷位置感測器S3亦投光。
然而，即便為此種鎖定不完全狀態，藉由將把手5向左右旋轉，使卡合槽71與頭部31a面對面，亦可向鎖定狀態移行。卡合槽71與頭部31a面對面的同時，利用壓縮彈簧46的施加力將升降導件47上推，從而頭部31a進入至卡合槽71。
另一方面，為了從圖10（b）及圖11（b）所示的鎖定狀態向圖10（a）及圖11（a）所示的鎖定解除狀態移行，而使馬達41逆轉驅動。藉此，螺桿軸44逆旋轉，螺母49向下方移動而回到靜止位置。當螺母49向下方移動時，驅動用檢測片50亦向下方移動，頭部50a穿過上驅動位置感測器S1而將下驅動位置感測器S2遮光。
而且，因螺母49的向下方的移動，升降導件47亦被壓下而回到靜止位置，壓縮彈簧46亦被壓縮。藉此，如圖10（a）所示，頭部31a從卡合槽71中拔出（鎖定解除狀態）。伴隨著此種升降導件47的移動，如圖11（a）所示，鎖定銷用檢測片48的頭部48a向鎖定銷位置感測器S3的下方下降。
而且，在對處於圖10（b）及圖11（b）所示的鎖定狀態的把手5，施加如使其強行旋轉這樣的強力的情況下，亦向圖10（c）及圖11（c）所示的鎖定不完全的狀態移行。其原因在於，頭部31a與卡合槽71的卡合中使用了壓縮彈簧46的施加力，並且卡合槽71具有帶有圓度的形狀。
若設為此種構成，則在以強力使處於鎖定狀態的把手5轉動的情況下，鎖定銷31的頭部31a會沿著卡合槽71的圓度移動，壓縮彈簧46進行壓縮，由此能夠實現其移動。頭部31a覆蓋所進入的卡合槽71，沿著卡合槽71與卡合槽71之間的端面70a移動。此處，把手5的鎖定被暫時解除，但因頭部31a會立即進入與所進入的卡合槽71鄰接的另一卡合槽71中，故會再次成為鎖定狀態。藉此，在保持鎖定狀態的同時，釋放對處於鎖定狀態的把手5施加的強力，而可避免把手鎖定裝置20的故障。
另外，為了使鎖定銷31的頭部31a從卡合槽71向卡合槽71如所述般移動，鎖定銷31的頭部31a的形狀與頭部31a和卡合槽71的卡合的深度亦有關，頭部31a的軸方向剖面呈圓形，較佳為在進入至卡合槽71的狀態下，為其一部分露出於卡合槽71的外側的程度的淺卡合。
另外，在卡合槽71僅設置一個（一對）的情況下或為不帶有圓度的構成、或者為即便帶有圓度而卡合槽71相對於鎖定銷31的直徑深的構成中，無法吸收以強力使處於鎖定狀態的把手5轉動的情況下的負載。然而，可設為如下構成，即，藉由使用壓縮彈簧46，即便在鎖定銷31的頭部31a與卡合槽71的位置不對準的情況下，亦可利用壓縮彈簧46的壓縮吸收施加至馬達41的負載，使把手鎖定裝置20不易發生故障。
（把手鎖定裝置20的控制部100的說明） 接下來，使用圖12～圖16對把手鎖定裝置20的控制部100進行說明。圖12是把手鎖定裝置20的功能方塊圖。如圖12所示，把手鎖定裝置20具備控制部100。控制部100包含搭載於控制基板部60的感測器基板61，且連接著馬達41、通信部101、上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2、鎖定銷位置感測器S3等。
控制部100控制馬達41的正反驅動及接通/斷開（ON/OFF），而且，基於從上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2、鎖定銷位置感測器S3輸入的表示遮光、投光的信號，來判定把手鎖定裝置20的動作狀態。作為動作狀態，除所述鎖定狀態、鎖定解除狀態、鎖定不完全狀態之外，亦有從鎖定解除狀態向鎖定狀態移行的中途的鎖定移行中狀態、及從鎖定狀態向鎖定解除狀態移行的中途的鎖定解除移行中狀態等。
通信部（通知處理部）101使把手鎖定裝置20與外部的通信成為可能，且搭載於感測器基板61。本實施形態中，通信部101藉由無線或者有線而與搭載於自行車1的使用者介面8進行通信，將從使用者介面8輸入的鎖定指示或者鎖定解除指示發送至控制部100，然後，將表示控制部100判定的把手鎖定裝置20的動作狀態的資訊發送至使用者介面8。使用者介面8基於從控制部100接收到的表示把手鎖定裝置20的動作狀態的資訊，藉由顯示而向使用者通知把手鎖定裝置20的動作狀態。使用者介面8中搭載著控制部8a。
圖13是表示接收鎖定指示而從鎖定解除狀態（圖10（a）、圖11（a）的狀態）向鎖定狀態（圖10（b）、圖11（b）的狀態）移行時的、馬達41的驅動信號、上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的輸出信號、鎖定銷位置感測器S3、使用者介面8的顯示內容的時序圖。
如圖13所示，控制部100在馬達41停止，下驅動位置感測器S2的輸出信號為遮光，鎖定銷位置感測器S3的輸出信號為投光的情況下，判定為鎖定解除狀態。使用者介面8中顯示「把手鎖定解除」。
該狀態下，當輸入鎖定指示等用以使把手5鎖定的信號時，控制部100以正轉驅動將馬達41接通。藉此，如所述般，螺母49開始向上方移動，下驅動位置感測器S2從遮光變為投光，接下來，上驅動位置感測器S1從投光變為遮光。控制部100在上驅動位置感測器S1從投光變為遮光的時機時斷開馬達41。
而且，伴隨著螺母49的移動，升降導件47亦被上推，在把手5的朝向設為正確的鎖定的位置的情況下，鎖定銷31的頭部31a進入至卡合槽71中，由此鎖定銷位置感測器S3從投光變為遮光。若在上驅動位置感測器S1從投光變為遮光時，鎖定銷位置感測器S3已從投光變為遮光，則控制部100判定為鎖定狀態。在使用者介面8中顯示表示已正常鎖定的「鎖定」。
而且，控制部100將利用正轉驅動使馬達41接通後直至判定為鎖定狀態之前的期間，判定為向鎖定狀態移行的中途。在使用者介面8中顯示通知向鎖定狀態移行的中途的「鎖定移行中」。
圖14是表示接收鎖定指示而從鎖定解除狀態（圖10（a）、圖11（a）的狀態）經由鎖定不完全狀態（圖10（c）、圖11（c）的狀態）而向鎖定狀態（圖10（b）、圖11（b）的狀態）移行時的、馬達41的驅動信號、上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的輸出信號、鎖定銷位置感測器S3的輸出信號、使用者介面8的顯示內容的時序圖。
如與圖13進行比較而可知，頭部31a觸碰至固定托架70的卡合槽71與卡合槽71之間的端面70a而不會進入卡合槽71，因而鎖定銷位置感測器S3保持投光的狀態。在即便上驅動位置感測器S1從投光變為遮光，鎖定銷位置感測器S3亦保持投光的狀態時，控制部100判定為鎖定不完全狀態。在使用者介面8中顯示通知鎖定不完全的「鎖定不完全」。進而，此時，在使用者介面8中將例如「請轉動把手」這樣的警告訊息與「鎖定不完全」一併顯示。
然後，在使用者轉動把手5而頭部31a進入至卡合槽71，鎖定銷位置感測器S3從投光變為遮光時，控制部100判定為鎖定狀態。使用者介面8的顯示從「鎖定不完全」切換為通知已正常鎖定的「鎖定」。
圖15是表示接收鎖定解除指示而從鎖定狀態（圖10（b）、圖11（b）的狀態）向鎖定解除狀態（圖10（a）、圖11（a）的狀態）移行時的、馬達41的驅動信號、上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的輸出信號、鎖定銷位置感測器S3的輸出信號、使用者介面8的顯示內容的時序圖。
如圖15所示，控制部100在馬達41停止，上驅動位置感測器S1的輸出信號為遮光，鎖定銷位置感測器S3的輸出信號亦為遮光的情況下，判定為鎖定狀態，在使用者介面8中顯示「鎖定」。
該狀態下，在輸入鎖定解除指示等用以解除把手5的鎖定的信號時，控制部100利用逆轉驅動使馬達41接通。藉此，如所述般，螺母49開始向回到靜止位置的下方移動，上驅動位置感測器S1從遮光變為投光，接下來，下驅動位置感測器S2從投光變為遮光。控制部100在下驅動位置感測器S2從投光變為遮光的時機時使馬達41斷開。
而且，在伴隨著螺母49的向靜止位置的移動，升降導件47被壓下，鎖定銷31亦回到靜止位置，頭部31a從卡合槽71拔出而向下方下降時，鎖定銷位置感測器S3從遮光變為投光。下驅動位置感測器S2從投光變為遮光時，若鎖定銷位置感測器S3已從遮光變為投光，則控制部100判定為鎖定解除狀態。在使用者介面8中顯示通知已正常解除鎖定的「鎖定解除」。
而且，控制部100在利用逆轉驅動將馬達41接通後直至判定為鎖定解除狀態之前的期間，判定為向鎖定解除狀態移行的中途。在使用者介面8中顯示通知正處於向鎖定解除狀態移行的中途的「鎖定解除移行中」。
圖16是表示鎖定狀態（圖10（b）、圖11（b）的狀態）下，以強力使把手5旋轉而經由鎖定不完全狀態（圖10（c）、圖11（c）的狀態）再次向鎖定狀態移行時的、馬達41的驅動信號、上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的輸出信號、鎖定銷位置感測器S3的輸出信號、使用者介面8的顯示內容的時序圖。
如圖16所示，因為是鎖定狀態，故馬達41停止，上驅動位置感測器S1與鎖定銷位置感測器S3遮光。在利用強力使把手5旋轉，頭部31a跨過卡合槽71與卡合槽71之間的端面70a而成為鎖定不完全的狀態（圖10（c）、圖11（c）的狀態）時，鎖定銷位置感測器S3從遮光變為投光。控制部100判定從鎖定狀態變為鎖定不完全狀態。在使用者介面8中顯示通知未鎖定的「未鎖定」等。進而，此時，在使用者介面8中亦顯示「請轉動把手」這樣的警告訊息。
然後，在使用者轉動把手5而頭部31a進入至卡合槽71，鎖定銷位置感測器S3從投光變為遮光時，控制部100判定為已回到鎖定狀態。使用者介面8的顯示從「未鎖定」切換為通知已回到正常鎖定的「已鎖定」等顯示。
另外，如所述般，在以強力使把手5旋轉而向鎖定不完全狀態移行的情況下，多數情況下是利用旋轉的力量立即卡合於鄰接的卡合槽71。因此，顯示此種「未鎖定」等警告的情況通常為非常短的時間。
進而，控制部100雖經由通信部101受理鎖定指示或者鎖定解除指示並向馬達41輸出驅動信號，但在上驅動位置感測器S1及下驅動位置感測器S2的輸出信號中無變化的情況下或已檢測到馬達41的過電流的情況下，判定為作為把手鎖定裝置20的動作狀態之一的「錯誤發生狀態」。錯誤判定時，在使用者介面8中顯示通知發生錯誤的「錯誤發生」，而且，顯示「請實施把手鎖定裝置的維護」等訊息。
而且，關於錯誤的詳細情況，在可特定把手鎖定裝置20的故障或電池電量耗盡等錯誤的內容的情況下，從控制部100將經特定的錯誤的內容發送至使用者介面8，在使用者介面8中將通知錯誤的內容的「把手鎖定裝置的故障」或「電池/電池組電量耗盡」等訊息與「錯誤發生」一併顯示。
（使用者介面8的顯示例） 圖17（a）～圖17（d）中表示使用者介面8對把手鎖定裝置20的動作狀態的顯示例。圖17（a）為鎖定解除狀態下輸入鎖定指示，鎖定正常完成的情況，圖17（b）為鎖定狀態下輸入鎖定解除指示，鎖定解除正常完成的情況。圖17（c）為鎖定解除狀態下輸入鎖定指示，經由鎖定不完全狀態而鎖定正常完成的情況，圖17（d）為處於鎖定狀態的把手5以強力旋轉而暫時向鎖定不完全狀態移行，然後回到正常鎖定狀態的情況。
圖17（a）～圖17（c）中利用具有凹部的鑰匙孔圖案與棒狀的鑰匙圖案的卡合而表示鎖定狀態，且利用非卡合表示鎖定解除狀態。圖17（c）中交替重複地顯示了鑰匙孔圖案與棒狀的鑰匙圖案的卡合及非卡合，且表示鎖定不完全狀態。而且，圖17（c）、圖17（d）中一併表示了「請左右轉動把手」的針對使用者的訊息。另外，在鎖定移行中、鎖定解除移行中，亦交替重複地顯示鑰匙孔圖案與棒狀的鑰匙圖案的卡合與非卡合即可。
（變形例） 另外，所述實施形態中，是使用設置於自行車1的使用者介面8來進行將鎖定/鎖定解除的各指示及對使用者的把手鎖定裝置20的動作狀態的通知，但不限於此。例如，亦可設為在自行車1的使用者所持有的智慧型電話等行動終端中下載專用的應用，而從行動終端進行的構成。而且，把手鎖定裝置20的動作狀態的通知不限於顯示，亦可為利用音響或語音等進行通知的構成、及音響及顯示的組合。另外，在利用音響通知的構成的情況下，亦可為在把手鎖定裝置20中具備音響發生裝置且利用把手鎖定裝置20自身通知其動作狀態的構成。
而且，在將把手5鎖定的構成中，若在行駛中因誤操作等而把手鎖定裝置20發生工作則存在危險。因此，為了不發生此種誤動作，而形成如下構造，即，根據全球定位系統（Global Position System，GPS）功能或有無踏板7的旋轉、支架的狀態等來判斷處於行駛中，在行駛中的情況下，即便發出鎖定指示亦忽視該指示，較佳為在此種情況下，亦設為可利用音響或顯示、或者行動終端的振動等對行駛中的使用者通知存在誤操作的構成。
而且，所述實施形態中，作為用以使把手5鎖定的信號而例示了鎖定指示的輸入，而且，作為用以解除把手5的鎖定的信號，而例示了鎖定解除指示的輸入。然而，不限於此，例如，亦可在該自行車1的使用者離自行車1數米以上的狀態經過了數秒的情況下，輸入用以使把手5鎖定的信號，或在自行車1的支架豎立後經過數秒的情況下，輸入用以使把手5鎖定的信號。而且，關於鎖定的解除，亦可在該自行車1的使用者靠近自行車1數米以內，且，自行車1的支架取下的情況下，輸入用以使把手5的鎖定解除的信號。
而且，此處例示了二輪自行車，但不限於二輪，亦可為三輪或四輪等移動體。而且，在自行車的情況下，亦可為以電池為動力源而從電動馬達獲得行駛力的一部分的電動輔助自行車。該情況下，也可為代替電池或電池組而從驅動電動馬達的電源確保把手鎖定裝置20的電源的構成。進而，作為移動體，不限於自行車。
〔軟體的實現例〕 控制部100及控制部8a亦可藉由形成於積體電路（IC（Integrated Circuit）晶片）等的邏輯電路（硬體）實現，還可使用CPU（Central Processing Unit）藉由軟體而實現。
在後者的情況下，控制部100及控制部8a具備：CPU，執行作為實現各功能的軟體的程式的命令；ROM（Read Only Memory）或記憶裝置（將該些稱作「記錄介質」），將所述程式及各種資料可由電腦（或CPU）讀取地加以記錄；以及展開所述程式的RAM（Random Access Memory）等。而且，電腦（或CPU）藉由從所述記錄介質讀取並執行所述程式，而達成本發明的目的。作為所述記錄介質，可使用「非暫時性的有形的介質」，例如，磁帶、磁碟、卡、半導體記憶體、可程式化的邏輯電路等。而且，所述程式亦可經由能夠傳輸該程式的任意的傳輸介質（通信網路或廣播波等）而供給至所述電腦。另外，本發明亦可以所述程式藉由電子傳輸而具體化的埋入至載波的資料信號的形態而實現。
本發明不限定於所述各實施形態，能夠在申請專利範圍所示的範圍內進行各種變更，關於將不同的實施形態中分別揭示的技術手段適當組合而獲得的實施形態，亦包含於本發明的技術範圍內。
1‧‧‧自行車（移動體）
2‧‧‧車架
3‧‧‧前輪
4‧‧‧後輪
5‧‧‧把手
6‧‧‧車座
7‧‧‧踏板
8‧‧‧使用者介面
8a‧‧‧控制部
9‧‧‧前叉
10‧‧‧把手桿
11‧‧‧轉向柱（第2筒）
11a‧‧‧導引用長孔（孔）
12‧‧‧頭管（第1筒）
12a、12b‧‧‧接合部
13‧‧‧頂管
14‧‧‧下管
20‧‧‧把手鎖定裝置
30‧‧‧鎖定單元
31‧‧‧鎖定銷
31a‧‧‧頭部
32‧‧‧殼體
32a、32b‧‧‧導引用長孔
34、35、37、51、52、54、64、65、74‧‧‧螺桿
36‧‧‧升降銷
40‧‧‧鎖定銷驅動機構
41‧‧‧馬達
42‧‧‧馬達配接器
42a、47b、49c‧‧‧導引凹部
43‧‧‧聯軸器
44‧‧‧螺桿軸
45‧‧‧間隔件
46‧‧‧壓縮彈簧（施力部）
47‧‧‧升降導件
47a‧‧‧嵌入孔
48‧‧‧鎖定銷用檢測片
48a‧‧‧鎖定銷用檢測片的頭部
49‧‧‧螺母（移動零件）
49a‧‧‧嵌入孔
49b‧‧‧矩形孔
50‧‧‧驅動用檢測片
50a‧‧‧驅動用檢測片的頭部
60‧‧‧控制基板部
61‧‧‧感測器基板
62‧‧‧基板托架
63‧‧‧基板配接器
70‧‧‧固定托架（固定部）
70a‧‧‧端面
71‧‧‧卡合槽
100‧‧‧控制部（鎖定狀態檢測部、通知處理部）
101‧‧‧通信部（通知處理部）
S1‧‧‧上驅動位置感測器（移動零件位置檢測部）
S2‧‧‧下驅動位置感測器（移動零件位置檢測部）
S3‧‧‧鎖定銷位置感測器（鎖定銷位置檢測部）
圖1（a）～圖1（c）是表示搭載著本實施形態的把手鎖定裝置的移動體即自行車的概觀的圖，圖1（a）為從側方觀察的圖，圖1（b）為從正上方觀察的圖，圖1（c）為圖1（a）中由圓表示的前部分的放大圖。 圖2（a）、圖2（b）是所述把手鎖定裝置的外觀圖，圖2（a）為從正面觀察鎖定銷的軸方向的圖，圖2（b）為從側方觀察鎖定銷的軸方向的圖。 圖3是安裝著所述把手鎖定裝置的自行車的前要部的分解立體圖。 圖4（a）、圖4（b）是表示內部固定著所述把手鎖定裝置的鎖定單元的轉向柱的圖，圖4（a）為立體圖，圖4（b）為分解立體圖。 圖5（a）、圖5（b）是表示所述鎖定單元的圖，圖5（a）為立體圖，圖5（b）為分解立體圖。 圖6（a）、圖6（b）是表示所述鎖定單元的圖，圖6（a）為正面圖，圖6（b）為圖6（a）的A-A線箭視剖視圖。 圖7是所述鎖定單元的內部中具備的鎖定銷驅動機構的分解立體圖。 圖8是所述鎖定單元的內部中具備的控制基板部的分解立體圖。 圖9是表示所述把手鎖定裝置的固定托架與內部固定著該固定托架的頭管的分解立體圖。 圖10（a）～圖10（c）是表示所述把手鎖定裝置中的鎖定銷與卡合槽的卡合狀態的前要部的部分切口正面圖，圖10（a）為鎖定解除時，圖10（b）為鎖定時，圖10（c）為鎖定不完全時。 圖11（a）～圖11（c）是相當於圖2（a）、圖2（b）的A-A線箭視剖視圖的把手鎖定裝置的剖視圖，圖11（a）為鎖定解除時，圖11（b）為鎖定時，圖11（c）為鎖定不完全時。 圖12是所述把手鎖定裝置的功能方塊圖。 圖13是表示接收鎖定指示而從鎖定解除狀態向鎖定狀態移行時的、馬達的驅動信號、上及下的各驅動位置感測器的輸出信號、鎖定銷位置感測器、使用者介面的顯示內容的時序圖。 圖14是表示接收鎖定指示而從鎖定解除狀態經由鎖定不完全狀態向鎖定狀態移行時的、馬達的驅動信號、上及下的各驅動位置感測器的輸出信號、鎖定銷位置感測器、使用者介面的顯示內容的時序圖。 圖15是表示接收鎖定解除指示而從鎖定狀態向鎖定解除狀態移行時的、馬達的驅動信號、上及下的各驅動位置感測器的輸出信號、鎖定銷位置感測器、使用者介面的顯示內容的時序圖。 圖16是表示鎖定狀態下以強力使把手旋轉、經由鎖定不完全狀態而再次向鎖定狀態移行時的、馬達的驅動信號、上及下的各驅動位置感測器的輸出信號、鎖定銷位置感測器、使用者介面的顯示內容的時序圖。 圖17（a）～圖17（d）是由搭載於所述自行車的使用者介面將把手鎖定裝置的動作狀態通知給使用者的顯示例的圖。

Claims (7)

  1. 一種把手鎖定裝置，搭載於藉由把手切換行駛方向的移動體，其特徵在於包括：固定部，固定於構成所述移動體的外裝部的一部分的第1筒的內部；鎖定銷，位於所述第1筒的內部，且與把手一體地旋轉；以及鎖定銷驅動機構，位於所述第1筒的內部，使所述鎖定銷沿所述第1筒的軸方向往復移動，所述固定部具有供所述鎖定銷的頭部卡合的卡合槽，所述鎖定銷驅動機構包括：移動零件；驅動部，使所述移動零件在第1位置及較所述第1位置遠離所述固定部的第2位置之間移動；以及施力部，將所述鎖定銷朝向所述固定部施力，所述移動零件位於所述第1位置時，所述頭部利用所述施力部的施加力而能夠卡合於所述卡合槽，所述移動零件位於所述第2位置時，所述頭部無法利用所述施力部的施加力對所述卡合槽進行卡合，所述鎖定銷驅動機構在鎖定時，以所述頭部卡合於所述卡合槽的方式使所述鎖定銷移動，在鎖定解除時，以所述頭部離開所述卡合槽的方式使所述鎖定銷移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的把手鎖定裝置，其中所述鎖定銷的頭部從形成於與所述把手一體旋轉的第2筒的孔突出，所述鎖定銷驅動機構位於所述第2筒的內部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的把手鎖定裝置，其中所述卡合槽帶有圓度並且形成有多個。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的把手鎖定裝置，其中所述鎖定銷驅動機構利用電動使所述鎖定銷移動。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的把手鎖定裝置，其包括：鎖定狀態檢測部，基於所述鎖定銷的位置檢測所述鎖定銷對所述把手的鎖定狀態；以及通知處理部，進行如下處理，即，將由所述鎖定狀態檢測部檢測到的把手的鎖定狀態通知給外部。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的把手鎖定裝置，其包括：鎖定狀態檢測部，基於所述鎖定銷的位置檢測所述鎖定銷對所述把手的鎖定狀態；以及通知處理部，進行如下處理，即，將由所述鎖定狀態檢測部檢測到的把手的鎖定狀態通知給外部，所述鎖定狀態檢測部包括：移動零件位置檢測部，檢測所述移動零件的位置；以及鎖定銷位置檢測部，檢測所述鎖定銷的位置，基於所述移動零件位置檢測部及所述鎖定銷位置檢測部的各檢測結果，在所述移動零件位於所述第1位置，且，所述鎖定銷位於所述頭部未到達卡合於所述卡合槽的位置的位置的情況下，檢測為鎖定不完全的狀態。
  7. 一種移動體，包括如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的把手鎖定裝置。
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