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TWI707798B - 隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法 - Google Patents

隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法 Download PDF

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TWI707798B
TWI707798B TW109121401A TW109121401A TWI707798B TW I707798 B TWI707798 B TW I707798B TW 109121401 A TW109121401 A TW 109121401A TW 109121401 A TW109121401 A TW 109121401A TW I707798 B TWI707798 B TW I707798B
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留志宏
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天揚精密科技股份有限公司
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    • B62H5/06Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles for locking the steering mechanism acting on the front wheel fork or steering head tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本發明揭露了一種隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法。本發明的鎖具系統中包括有一鎖具,設有一上轉軸及一下轉軸,上轉軸是用於經龍頭與手把連動;而下轉軸則用於嵌入前叉管並與前輪連動。鎖具在上鎖狀態時,上轉軸與下轉軸為不連動,反之,在解鎖狀態時則為連動,安裝鎖具前利用連接件將設於頭管內的前叉管往上迫緊,使前叉管不會相對頭管上下位移,再從前叉管的上開口將鎖具安裝於其中,藉由下轉軸於前叉管內擴張,固定鎖具於前叉管中,達到無需對腳踏車進行破壞性調整即可輕易由使用者自行安裝的功效。

Description

隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法
本發明係有關一種腳踏車鎖具系統及其安裝方法,尤其是一種無需對腳踏車進行破壞性改裝即可簡單地完成安裝的隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法。
為解決例如是D型鎖等傳統腳踏車鎖具不易收納的問題,己見有將鎖具固鎖於腳踏車的車體的一體式鎖具。另外,亦已見有將鎖具收納於車架或前叉管內部的隱藏式鎖具。使用者可藉由鑰匙等方式轉動外露的鎖芯進而驅動鎖舌以進行上鎖及解鎖。
惟現行的大多數隱藏式鎖具在上鎖時,多採用同時貫穿前叉管及頭管的鎖舌來阻礙前叉管或龍頭旋轉的設計。然而,前述的隱藏式鎖具中,頭管及前叉管必需設有同心設置的穿孔以供鎖舌貫穿。另外,亦見有其他類似形式的鎖具,以鎖舌穿過前叉管來驅動設於頭管及前叉管之間的齒狀元件,並利用其連接和脫離狀態來控制頭管及前叉管之間的連動模式。惟同樣地,前述各設計均必需委由改裝業者對腳踏車進行例如是焊接、鑽孔等破壞性改裝,非但安裝難度高、安裝成本高昂,且一旦經破壞性改裝,將對腳踏車的結構強度及在二手市場的價格造成負面影響。
再者,亦見有另一已知的鎖具,其設置有一定位套,定位套的頂面設有多個盲孔,其設於原腳踏車的頭管末端處。在安裝時,使用者將一環狀鎖具以螺絲鎖在定位套上方,使環狀鎖具與定位環的垂直距離可被維持的同時,使定位套可相對於環狀鎖具獨立旋轉。在應用時,前叉管穿入環狀鎖具的中空處並與其固定;當鎖具在解鎖狀態時,環狀鎖具及定位環二者相互可動,連帶前叉管與頭管可相互旋轉。當鎖具在上鎖狀態時,上方的環狀鎖具會向定位孔伸出鎖舌,並卡入定位套的定位孔中,以妨礙前叉管相對頭管旋轉。惟為確保定位環不會隨之而旋轉,需對頭管進行破壞性改裝,以在頭管端面切削多個齒狀開槽,以供定位環嵌入,以確保定位環的固定位置。據此,習知隱藏式鎖具的安裝困難及需破壞性改裝的問題仍無法被解決。
綜合而言,已知的隱藏式龍頭鎖的設計中,多採用同時貫穿前叉管及頭管的鎖舌或透過頭管及前叉管之間的齒狀元件來阻礙前叉管或龍頭相對於頭管的旋轉的設計來達到上鎖效果,其均要求腳踏車的前叉管或是頭管作客製化製作或破壞性改裝才能安裝,且安裝流程較複雜,以致其難以在零部件市場(又稱售後市場或Aftermarket)推廣。
有鑑於上述現有技術之缺點,本發明之其中一目的在於提供一種無需對腳踏車進行破壞性改裝,即可讓使用者以簡易步驟完成安裝的隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法。以本發明的隱藏式腳踏車鎖具系統的其中一種可行設計為例,不經由結合頭管與前叉管或龍頭達到上鎖目的,而是經由控制龍頭與前叉管的連動或不連動狀態,而達到解鎖與上鎖效果,在安裝時只須先拆解龍頭露出前叉管;將連接件嵌入前叉管;利用緊固件將連接件鎖固在前叉管 中;將腳踏車鎖的下轉軸插入前叉管並使之擴張;再將龍頭套入腳踏車鎖的上轉軸鎖緊即可完成隱藏式腳踏車鎖具的安裝。鎖具系統安裝過程簡單且無需對腳踏車進行破壞性改裝。
更明確的說,本發明的一範疇關於一種隱藏式腳踏車鎖具系統,包括:一連接件,包括:一側板;一基板,設於側板的下端的內側,基板設有一鎖孔;以及一懸臂,設於側板的上端的外側,懸臂用於限制一腳踏車的一頭管相對於一前叉管於垂直頭管的管徑方向的位移;一緊固件,用於經鎖孔將連接件的基板鎖固於腳踏車的前叉管的內部;以及一鎖具,包括一上轉軸及一下轉軸,下轉軸包括一擴張機構;其中,當基板被緊固件固定於前叉管內時,側板覆蓋前叉管的內側壁的一部分,而擴張機構擴張時會抵持並固定於未被側板覆蓋的內側壁的另一部分。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統中,連接件包括複數個側板,複數個側板的下端分別與基板連接,複數個側板的上端的外側分別設有懸臂,複數個側板之間定義有至少一通道,通道有兩個側向開口,兩個側向開口用於供擴張機構在擴張時通過。其中,連接件的複數個懸臂圍繞有一環狀開口,環狀開口的輪廓與下轉軸的外輪廓相對應。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統中,鎖具的上轉軸及下轉軸經一鎖具本體連接,上轉軸用於連接於腳踏車的一龍頭並與其連動,下轉軸用於連接於腳踏車的前叉管並與其連動;鎖具包括一上鎖狀態及一解鎖狀態;當鎖具在上鎖狀態時,上轉軸與下轉軸不連動,在解鎖狀態時,上轉軸與下轉軸連動。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統中,擴張機構包括一上擴張件及一下擴張件,上擴張件及下擴張件經由一傾斜介面連接,上轉軸的端面露出一傳動件的末端,傳動件與下擴張件連接,藉由轉動傳動件,使下擴張件沿傾斜介面相對上擴張件作位移,以使下轉軸可以水平方向擴張移動,藉以控制擴張機構的擴張及收斂。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統中,上擴張件包括一前曲面,下擴張件包括一後曲面,上擴張件及下擴張件分別設有與側板對應的一垂直截面,上擴張件用於經前曲面與前叉管的一側的內側壁連接,下擴張件用於經後曲面與前叉管的另一側的內側壁連接。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統中,進一步包括一墊圈,用於套設於前叉管的末端以使前叉管的末端高度低於墊圈;另外,連接件的懸臂用於與墊圈貼合。
本發明的另一範疇關於一種隱藏式腳踏車鎖具系統的安裝方法,包括以下步驟,分別為:鎖具準備步驟:提供前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統;腳踏車準備步驟:提供腳踏車,包括頭管及前叉管,頭管可旋轉地套設於前叉管外;連接件安置步驟:將連接件的基板埋入前叉管內;連接件鎖固步驟:利用緊固件將連接件以基板鎖固於前叉管內,並使複數個懸臂位於前叉管外且與頭管連接,藉以限制頭管相對於前叉管於垂直頭管的管徑方向的位移;鎖具安置步驟:將鎖具的下轉軸置入前叉管;以及鎖具鎖固步驟:使下轉軸的擴張機構水平擴張,使擴張機構抵持於前叉管中未被側板覆蓋的內側壁上,以使下轉軸與前叉管連動。
前述的任一隱藏式腳踏車鎖具系統的安裝方法中的鎖具準備步驟進一步包括有墊圈準備子步驟:提供至少一墊圈;該安裝方法進一步包括一墊圈安置步驟:將至少一個墊圈套設於前叉管的末端以使前叉管的末端高度低於墊圈;其中,墊圈準備子步驟及墊圈安置步驟於連接件安置步驟開始前完成,連接件鎖固步驟中,複數個懸臂經至少一個墊圈與頭管連接。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
1:隱藏式腳踏車鎖具系統
10:連接件
10A:通道
10B:環狀開口
11:側板
12:基板
12A:鎖孔
13:懸臂
20:緊固件
30:鎖具
31:上轉軸
31A:上開口
32:下轉軸
321:上擴張件
321A:前曲面
321B:垂直截面
321C:肩部
322:下擴張件
322A:後曲面
322B:垂直截面
32A:傾斜介面
33:外殼
34:傳動件
40:墊圈
50:螺絲
B1:手把
B2:龍頭蓋
B3:螺絲
B4:龍頭
B5:前叉管
B6:車頭碗組
B7:頭管
B8:梅花片
B9:前輪
D1:垂直方向
圖1A及圖1B分別繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中分解狀態及結合狀態時的示意圖。
圖2繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中鎖具的示意圖。
圖3繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中連接件的示意圖。
圖4A為腳踏車的頭管、前叉管連接處的相對關係示意圖。
圖4B繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成拆解步驟時的示意圖。
圖4C繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成墊圈安置步驟及連接件安置步驟時的示意圖。
圖4D繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成鎖具安置步驟時的示意圖。
圖4E繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成龍頭安裝步驟時的示意圖。
圖5A、5B分別繪示了本發明的鎖具系統的第二實施例及第三實施例中的部分元件在完成連接件安置步驟時的示意圖。
圖6A、6B分別繪示了本發明的鎖具系統的部分元件在第一實施例中鎖具鎖固步驟開始前及完成後的示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前、後、頂、底、側等,是用來說明各元件的相對關係及其設計,並非用於限制本發明的使用方法。
簡單來說,本發明的一實施例中揭露了一種隱藏式腳踏車鎖具系統(下稱鎖具系統)。本發明的鎖具系統中包括有一鎖具,鎖具設有上轉軸及下轉軸,上轉軸是用於經龍頭與手把連動;而下轉軸則用於嵌入前叉管後撐開並抵持於前叉管的內側壁上以與前輪連動。鎖具在上鎖狀態時,上轉軸與下轉軸為不連動,使用者無法藉由轉動手把來控制前輪旋轉,進而達到無法正常騎乘的防竊功效。再者,藉由鎖具下轉軸於前叉管內擴張的固定方式,鎖具可在不對腳踏車進行破壞性改裝的前提下,由使用者自行簡易地完成安裝。
然而,若直接將前述鎖具的下轉軸置入前叉管並使之擴張固定,則極有可能因安裝時,前叉管和頭管之間存在垂直方向的空隙而導致鎖具安裝後,前叉管相對於頭管有垂直方向的上下位移,影響駕乘體驗。據此,本發明的一例中進一步提出,在安裝鎖具前,利用一連接件來將設於頭管內的前叉管往上方迫緊,使前叉管與頭管緊密結合後,再從前叉管 的上開口將鎖具安裝於其中,即可確保鎖具安裝後,前叉不會相對頭管上下位移晃動。
以下將說明鎖具系統的細部設計,請參酌圖1A及圖1B,圖1A及圖1B分別繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中的分解狀態及結合狀態時的示意圖。
首先,需強調的是,本說明書中所提及的腳踏車及其零件,例如是手把B1、龍頭蓋B2、螺絲B3、龍頭B4、前叉管B5、車頭碗組B6、頭管B7、梅花片B8、前輪B9等出廠時已存於腳踏車的零件,僅用於輔助表達鎖具系統1本身的設計及其使用方法而已,並不代表鎖具系統1包括原存於腳踏車的任一配件。
由圖1A可見,於本實施例中,鎖具系統1包括了連接件10、緊固件20、鎖具30、多個墊圈40及螺絲50等主要元件。而後續各圖中的剖面示意圖是沿圖1B中的A-A剖面基準線剖設而成。
請一併參酌圖2,圖2繪示了本發明的第一實施例中的鎖具的立體示意圖。鎖具30用於連接腳踏車的龍頭B4以及前叉管B5並與其連動,並藉由鎖具30的上鎖、解鎖狀態的切換來調整龍頭B4及前叉管B5的連動性進而達到限制使用的目的。鎖具30可以選擇性地為一電子鎖或一機械鎖。在第一實施例中,鎖具30為一電子鎖。由圖可見,鎖具30應至少包括外殼33、上轉軸31、下轉軸32以及傳動件34。而外殼33作為鎖具本體,上轉軸31及下轉軸32在鎖具本體中連接並分別由其上、下兩側穿出。鎖具30在上鎖狀態時,上轉軸31與下轉軸32不連動,在解鎖狀態時,上轉軸31與下轉軸32連動。於一實施例中,上轉軸31與下轉軸32可以利用例如是鎖舌使上轉軸31與下轉軸32連動,惟其不以此為限,上轉軸31 與下轉軸32亦可以利用各自的階梯狀結構、齒狀結構等結構配合上轉軸31與下轉軸32的垂直移動等方式來調整前述二者的連動性,本發明不對此多加限制。
再請參酌圖2及圖4D,圖4D中包括了鎖具內部設計的細節。由圖可見,上轉軸31及下轉軸32均為中空柱體。下轉軸32設有一擴張機構;或者說,下轉軸32露出外殼33的部分可以分成兩個部分,按其相對位置,稱為上擴張件321及下擴張件322,而上擴張件321、下擴張件322配合傳動件34等元件作為一擴張機構。上擴張件321及下擴張件322是分別具有一中空管狀的楔型結構;上擴張件321的下端面及下擴張件322的上端面分別設有一傾斜面並可經傾斜介面32A連接。前述提及的兩個斜面的斜率近似。另外,此實施例中,上擴張件321內部的穿孔大於傳動件34的外徑。
請一併參酌圖4D、圖6A及圖6B。由圖6A及圖6B中可見鎖具的擴張機構在收斂及擴張時各元件的相對位置。由圖可見,傳動件34為一長螺絲,其末端有外螺牙。傳動件34同時貫穿上轉軸31以及下轉軸32的上擴張件321,並藉由傳動件34末端的外螺牙與下擴張件322中的內螺牙鎖緊。上轉軸31的上開口31A露出傳動件34的末端,亦即,雖傳動件34嵌埋在上轉軸31內部,但傳動件34的上端面是可經由上轉軸31的上開口31A與外界連通的。藉此,在需要使擴張機構擴張時,使用者可利用工具經由上轉軸31的上開口31A旋轉傳動件34以帶動下擴張件322往上擴張件321壓迫。由於上擴張件321內部的穿孔大於傳動件34的外徑,使下擴張件322在往上壓迫時傳動件34可在上擴張件321內部作一定程度的偏移或傾斜,連帶允許下擴張件322沿傾斜介面32A對上擴張件321作一定程度的位移,藉以控制擴張機構的擴張並使下轉軸32可於水平方向移動擴張,結果如圖6B所繪述者。反之,使用者藉由反向旋轉傳動件34,即可控制擴張機構的收斂, 結果如圖6A所繪述者。而除了前例提及的擴張機構的例子外,亦可以利用其他已知可以達到類似固定效果的機械或元件為之,本發明不對此多加限制。
請參酌圖3,圖3繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中連接件的示意圖。連接件10用於使緊腳踏車的前叉管B5及頭管B7相互緊迫,並限制二者之間的垂直位移,以避免鎖具30嵌固於前叉管B5後,因頭管B7及前叉管B5二者存在空隙而發生搖晃。
在第一實施例中,連接件10的整體可由例如單一片狀金屬材料以衝壓製程製造且為一體成型(One piece formed),亦即,連接件10各處的厚度為實質相同。惟其不以相同為限,需要時,連接件10可藉由鑄造或是將多片元件焊接等方式製作而成。於本實施例中,連接件10的主體輪廓呈一大致的U字型設計,連接件10包括兩個側板11、基板12及兩個懸臂13。兩個側板11分別呈長條矩形且相互平行設置,而兩個側板11的下端經位於其二者共同內側的基板12連接,而各側板11的上端的外側則分別設置有懸臂13,懸臂13從側板11上端的邊沿往外轉折、延伸而成。前述的兩個懸臂13分別呈一半月型並位於同一高度且圍繞有一環狀開口10B。而由於本實施例中的連接件10以單一金屬板體衝壓成型再對稱扳折而成,故環狀開口10B的兩側可能會存在兩個缺口,惟其不影響本發明的使用。於本實施例中,兩片相互平行的側板11之間定義有一通道10A,通道10A的兩端分別有未被側板11阻擋的側向開口。而基板12上設有一貫穿基板12的鎖孔12A。
而本發明的連接件10不以前述設計為限,在另一具體實施例中,連接件10可省略前述設計中的其中一側板11及其中一懸臂13並達到類似的功效,此時,懸臂13可維持為圓環狀或是其他任意形狀,本發明對此不多加限制。 惟在單一側板11及懸臂13的設計中,為確保其強度,連接件10的材料選用及厚度可作出對應的調整。而在需要時,懸臂13亦可作出相對應的設計變更,如圖5B所繪述者,其設計將於後續說明。
緊固件20(fastener),指一種可以將兩個或多個元件以機械方式固定或粘合在一起的機械元件或套組,緊固件20可以例如是螺絲、螺桿、螺母等元件或其組合。於本具體實施例中,緊固件20為一螺絲。
墊圈40為一中空環狀圓柱體。於本實施例中,墊圈40由金屬製造,且其上、下端面相互水平且為平整面,且其內圈的輪廓略大於或等於前叉管B5上方接近末端處的外輪廓並與車頭碗組B6的端面的形狀相對應,以使墊圈40可套設於前叉管B5的末端外並設於車頭碗組B6的上表面。
以下將說明本發明的隱藏式腳踏車鎖具系統的安裝方法。
請參酌圖1A、圖1B及圖4A,圖4A為腳踏車的頭管、前叉管連接處的相對關係示意圖。為強調各圖的特徵,部分元件會以虛線表示。在鎖具系統開始安裝時,先進行腳踏車準備步驟及鎖具準備步驟,以分別準備腳踏車以及前述提及的鎖具系統1。於本實施例中,鎖具準備步驟中包括一墊圈準備子步驟。
於本實施例中,腳踏車準備步驟中所需準備的腳踏車包括有一車架(frame)及一前叉(fork)。車架前端有一中空狀的頭管B7(head tube),頭管B7的上端的開口嵌設有一車頭碗組B6(又稱頭碗或head parts),車頭碗組B6內設有轉盤軸承,使龍頭B4等外物壓在其上方時,頭管B7仍可有效地與該外物相對地旋轉。
另外,腳踏車的前叉為倒Y字型,前叉包括兩根下管及一根上管。兩根下管用於供前輪B9樞接,而上管用於與龍頭B4連接。業界通常將前述 的上管稱之為前叉立管或前叉豎管,以下簡稱為前叉管B5。前叉管B5為一空心管狀結構,而在前叉管B5中固定有金屬製的內螺紋管狀固定件,業界將該元件稱之為梅花片(Star Fangled Nut)B8,梅花片B8是從前叉管B5的上開口強行敲入並固定於前叉管B5中的特定深度處。梅花片B8的一中央有螺孔,可藉其螺紋來將外部元件連接並固定於前叉管B5中。
如圖所示,頭管B7可旋轉地套設於該前叉管B5外,且前叉管B5貫穿頭管B7及其末端的車頭碗組B6,並使前叉管B5的頂端從頭管B7穿出並自其露出一部分以供龍頭B4(stem)末端的夾狀結構夾固。而龍頭B4的另一端與手把B1(handlebar)固定。
龍頭蓋B2有一穿孔,以螺絲B3貫穿龍頭蓋B2並與前叉管B5中的桃花片的螺牙鎖固並收斂,並將龍頭B4壓在前叉管B5的上開口處。藉此,在固定龍頭B4的同時,亦有效地覆蓋了前叉管B5的上開口。在騎乘時,使用者轉動手把B1,經龍頭B4帶動前叉管B5連同前輪B9相對頭管B7旋轉,藉此完成轉彎。
而在腳踏車及鎖具系統1均準備完畢後,進行拆解步驟。拆解步驟時,先將腳踏車的螺絲B3從龍頭蓋B2上轉開,使螺絲B3與前叉管B5的梅花片B8脫離後,將龍頭蓋B2移除;接著將龍頭B4連同手把B1自前叉管B5移除,以使前叉管B5的末端露出,其結果如圖4B所示。圖4B繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成拆解步驟時示意圖。而過程中,無需將手把B1從龍頭B4分解。
接著,使用者視前叉管B5相對於頭管B7的高度,進行墊圈安置步驟。此時,使用者視前叉管B5露出頭管B7的高度,來決定將一個或多個墊圈40套設在前叉管B5的末端外,以使前叉管B5的末端高度略低於該墊圈40頂表面 的高度。亦即,使前叉管B5埋沒在墊圈40的下方。此時,最下方的墊圈40的底表面與車頭碗組B6連接或接觸。
隨後,進行連接件安置步驟,以將連接件10相對基板12的一端從前叉管B5的上開口嵌入前叉管B5內部,直到連接件10的各個懸臂13與墊圈40接觸,此時,基板12懸吊於前叉管B5中。而連接件10的側板11的長度略短於梅花片B8所埋的深度,以使連接件10安置完成後,連接件10的基板12與梅花片B8仍保持一定的距離。
然後,進行連接件鎖固步驟,以利用緊固件20將連接件10以基板12鎖固於前叉管B5內,如圖4C所示,圖4C繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成墊圈安置步驟及連接件安置步驟時的示意圖。
更明確的說,在置入連接件10後,使用者可利用螺絲起子穿入連接件10的環狀開口10B並旋轉緊固件20,以使緊固件20穿過基板12上的鎖孔12A並與前叉管B5內的梅花片B8的螺牙咬合。此時,再進一步旋轉緊固件20,以將前叉管B5往前叉管B5的上開口方向拉提並鎖緊。如此,使前叉管B5與頭管B7緊密結合,並限制頭管B7相對於前叉管B5於垂直方向D1的位移,並避免其二者在垂直方向的晃動。前述的垂直方向D1,可理解為垂直於頭管B7的管徑的方向。於本實施例中,垂直方向D1對應座標系的Z軸,而水平方向則對應X軸及Y軸。
另一方面,墊圈40雖受懸臂13的壓力,但由於墊圈40和頭管B7之間的車頭碗組B6中包括有轉盤軸承,故前叉管B5和頭管B7仍可相對地進行自由度為一的單軸向旋轉。
然而,在一些情況下,墊圈準備子步驟及墊圈安置步驟是可以省略的。舉例來說,請參閱圖5A,圖5A中繪述了本發明的第二實施例的示意圖, 其與圖4C的差異在於圖5A採用了相異的連接件10設計。更明確的說,當腳踏車的前叉管B5及頭管B7的尺吋為已知時,可將連接件10的懸臂13對應地調整、加長,並使其往下扳折,以在連接件組裝步驟後使懸臂13末端直接抵持於車頭碗組B6,藉此可省略墊圈40而達到類似於第一實施例中,前叉管B5及頭管B7相互緊迫的效果。
又或者,當本發明應用在如圖5B所繪示的腳踏車時,由於前叉管B5頂端面低於車頭碗組B6頂端面的高度,故在連接件安置步驟時,連接件10的懸臂13可直接抵持卡車頭碗組B6的頂端,藉此省略墊圈40而達到類似於第一實施例中,前叉管B5及頭管B7相互緊迫的效果。
承圖4C的說明,在確保前叉管B5已與頭管B7穩固地緊密連接後,可進行鎖具安置步驟,以將鎖具30的下轉軸32穿過連接件10的各懸臂13之間的環狀開口10B,進入前叉管B5的上開口並置入前叉管B5的內部,直到鎖具30無法再往下移動為止。如圖4D所述,圖4D繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成鎖具安置步驟時的示意圖。而於應用時,鎖具30的外殼33及連接件10的懸臂13之間可選擇性地設置例如是黏膠或墊圈等各式元件,本發明對此未予限制。
請一併參酌圖6A及圖6B,由圖可見鎖具系統中,下轉軸32、連接件10、緊固件20及前叉管B5內的梅花片B8的相對位置。另外,圖6A、圖6B的各元件的作動方向可參酌其X-Y-Z座標軸,以與圖4D作連結。由圖可見,在鎖具安置步驟完成時,鎖具30的下轉軸32位於前叉管B5的內部。而連接件10的兩個側板11會相對於下轉軸32覆蓋該前叉管B5的內側壁的一部分,而前叉管B5的內側壁對應兩個側板11之間的通道10A的兩個側向開口的另一部分尚未被覆蓋。下轉 軸32的上擴張件321的前曲面321A及下擴張件322的後曲面322A分別面對前叉管B5中兩側對應前述側向開口處的內側壁;而位於上擴張件321及下擴張件322兩側的垂直截面321B、322B則分別面對連接件10的兩個側板11,並與其為實質上的相互平行。
需知悉的是,在一實施例中,連接件10為衝壓而成,在衝壓前,連接件10的側板11與懸臂13為一平板狀結構,而衝壓時,機器會將側板11相對懸臂13進行扳折,以在側板11及懸臂13之間形成一直角的彎折處,而彎折處為一直邊。故此,鎖具30的下轉軸32對應地包括兩個垂直截面321B、322B以與環狀開口10B的形狀相互對應以確保下轉軸32可順利進入前叉管B5中。而下轉軸32的垂直截面321B的頂部設有一呈階梯狀的肩部321C,鎖具30藉肩部30抵持於連接件10的上方。
請一併參酌圖6A及6B,其分別繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中,鎖具的部分元件在鎖具鎖固步驟開始前及完成後的立體示意圖。於鎖具鎖固步驟開始時,使用者可利用工具伸入上轉軸31的上開口31A來轉動傳動件34,使下轉軸32的下擴張件322沿傾斜介面32A相對該上擴張件321作位移並擴張,即由圖6A的狀態變為圖6B的狀態;此時,上擴張件321的前曲面321A及下擴張件322的後曲面321A分別穿出連接件10的兩個側向開口並抵持及固定於前叉管B5中未被側板11覆蓋的內側壁上,以使下轉軸32與前叉管B5連動。相反地,也可藉由調整工具的轉動方向,以使下擴張件322相對上擴張件321收斂,進而解除下轉軸32及前叉管B5的連動狀態,即由圖6B的狀態變回圖6A的狀態。
接著,進行一龍頭組裝步驟。龍頭組裝步驟用於將龍頭B4夾持於鎖具30的上轉軸31外後,再利用鎖具系統1中附設的螺絲50來連接龍頭蓋B2及 上轉軸31的末端的螺牙,進而完成龍頭蓋B2及龍頭B4的安裝。而於另一實施例中,可將原龍頭蓋B2替換為鎖具系統1中準備的另一未設有穿孔的龍頭蓋(未繪示),並以內建於龍頭蓋內側的螺牙鎖固於上轉軸31末端的內螺牙上以固定龍頭B4;或以膠黏貼或以其他機構卡合等方式將龍頭B4固定在上轉軸31的末端以達到原龍頭蓋B2的效果,藉此,可省略獨立設置的螺絲50,進一步簡化安裝流程。如此,即完成本發明的隱藏式腳踏車鎖具系統1的安裝,如圖1A、圖1B、圖4E所述,圖4E繪示了本發明的鎖具系統的第一實施例中完成龍頭組裝步驟時的示意圖。
最後,強調本發明的隱藏式腳踏車鎖具系統及其安裝方法的均等範圍包括但不限於此實施之舉例,本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件及步驟,僅為舉例說明,並非用來限制本案之範圍,其他等效元件及步驟的替代或變化,亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
1:隱藏式腳踏車鎖具系統
10:連接件
20:緊固件
30:鎖具
40:墊圈
50:螺絲
B1:手把
B2:龍頭蓋
B4:龍頭
B5:前叉管
B6:車頭碗組
B7:頭管
B8:梅花片
B9:前輪

Claims (10)

  1. 一種隱藏式腳踏車鎖具系統,包括: 一連接件,包括: 一側板; 一基板,設於該側板的下端的內側,該基板設有一鎖孔; 以及 一懸臂,設於該側板的上端的外側,該懸臂用於限制一腳踏車的一頭管相對於一前叉管於垂直該頭管的管徑方向的位移; 一緊固件,用於經該鎖孔將該連接件的該基板鎖固於該腳踏車的該前叉管的內部;以及 一鎖具,包括一上轉軸及一下轉軸,該下轉軸包括一擴張機構; 其中,當該基板被該緊固件固定於該前叉管內時,該側板覆蓋該前叉管的內側壁的一部分,而該擴張機構擴張時會抵持並固定於未被該側板覆蓋的該內側壁的另一部分。
  2. 如請求項1所述的系統,其中,該連接件包括複數個該側板,複數個該側板的該下端分別與該基板連接,複數個該側板的該上端的外側分別設有該懸臂,複數個該側板之間定義有至少一通道,該通道有兩個側向開口,該兩個側向開口用於供該擴張機構在擴張時通過。
  3. 如請求項2所述的系統,其中,該連接件的複數個該懸臂圍繞有一環狀開口,該環狀開口的輪廓與該下轉軸的外輪廓相對應。
  4. 如請求項1所述的系統,其中,該鎖具的該上轉軸及該下轉軸於一鎖具本體中連接,該上轉軸用於連接於該腳踏車的一龍頭並與其連動,該下轉軸用於連接於該腳踏車的該前叉管並與其連動;該鎖具包括一上鎖狀態及一解鎖狀態;當該鎖具在該上鎖狀態時,該上轉軸與該下轉軸不連動,在該解鎖狀態時,該上轉軸與該下轉軸連動。
  5. 如請求項1所述的系統,其中,該擴張機構包括一上擴張件及一下擴張件,該上擴張件及該下擴張件經由一傾斜介面連接,該上轉軸的端面露出一傳動件的末端,該傳動件與該下擴張件連接,藉由轉動該傳動件,使該下擴張件沿該傾斜介面相對該上擴張件作位移,以使該下轉軸可以水平方向擴張移動,藉以控制該擴張機構的擴張及收斂。
  6. 如請求項5所述的系統,其中,該上擴張件包括一前曲面,該下擴張件包括一後曲面,該上擴張件及該下擴張件分別設有與該側板對應的一垂直截面,該上擴張件用於經該前曲面與該前叉管的一側的該內側壁連接,該下擴張件用於經該後曲面與該前叉管的另一側的該內側壁連接。
  7. 如請求項1所述的系統,進一步包括一墊圈,用於套設於該前叉管的末端以使該前叉管的末端高度低於該墊圈。
  8. 如請求項7所述的系統,其中,該連接件的該懸臂用於與該墊圈貼合。
  9. 一種隱藏式腳踏車鎖具系統的安裝方法,包括以下步驟: 鎖具準備步驟:提供一如請求項1至請求項6任一者所述的該隱藏式腳踏車鎖具系統; 腳踏車準備步驟:提供該腳踏車,包括該頭管及該前叉管,該頭管可旋轉地套設於該前叉管外; 連接件安置步驟:將該連接件的該基板埋入該前叉管內; 連接件鎖固步驟:利用該緊固件將該連接件以該基板鎖固於該前叉管內,並使複數個該懸臂位於該前叉管外且與該頭管連接,藉以限制該頭管相對於該前叉管於垂直該頭管的管徑方向的位移; 鎖具安置步驟:將該鎖具的該下轉軸置入該前叉管;以及 鎖具鎖固步驟:使該下轉軸的該擴張機構水平擴張,使該擴張機構抵持於該前叉管中未被該側板覆蓋的該內側壁上,以使該下轉軸與該前叉管連動。
  10. 如請求項9所述的安裝方法,其中,該鎖具準備步驟中進一步包括有墊圈準備子步驟:提供至少一墊圈;該安裝方法進一步包括一墊圈安置步驟:將至少一個該墊圈套設於該前叉管的末端以使該前叉管的末端高度低於該墊圈;其中,該墊圈準備子步驟及該墊圈安置步驟於該連接件安置步驟開始前完成,該連接件鎖固步驟中,複數個該懸臂經至少一個該墊圈與該頭管連接。
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