一种锁舌机构、锁头装置、自行车锁以及自行车的制作方法

本实用新型涉及一种锁舌机构、锁头装置、自行车锁以及自行车，尤其涉及一种锁体固定于车叉且锁盘与花毂为一体回转的防盗自行车。

背景技术：

目前自行车领域较为常见的锁具有三种：车身分离式锁、车座下方的马蹄锁和车轴锁。

车身分离式锁：为了达到良好的防盗目的，该锁一般比较粗且锁车时锁身需要穿过车轮，导致该锁大而笨重。自行车是一种轻便简易的交通工具，而与车身分离式的锁具，本身携带麻烦而且增重明显。

车座下方的马蹄锁：该锁需要考虑骑行时避开车轮和辐条，锁壳开口过大，所以该锁隐蔽性差且给破坏锁提供了很大空间。专利cn106761046a公开了一种自行车马蹄锁，外壳与底板用螺栓固定连接，且外壳上开有长方形开口，开口内设置键盘主板和键盘盖板，所以该锁很容易被拆除，起不到良好的防盗作用。

车轴锁：车轴锁有轻便，隐蔽性好等特点。专利cn108248724a公开了一种基于手机蓝牙远程遥控的自行车防盗锁。包括壳体模块、卡盘、控制模块和锁体模块。壳体模块为回转体，包括对称的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过螺栓和螺母包围固定在前轮花毂上，与前轮同步旋转；卡盘固定在自行车前叉上，与车身保持静止；控制模块和锁体模块均置于壳体模块内。该锁壳体内包含控制模块和锁体模块，电机前后驱动锁舌达到上锁和开锁的目的，故壳体势必过长，导致轮轴变长；其次，壳体通过螺栓螺母固定，安全性较差；由于螺母占据空间且锁舌过长，该锁锁壳与卡盘间距过大，隐蔽性较差。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对上述现有技术中车锁防盗效果不佳的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题供一种锁舌机构，锁舌机构包括转动部件和锁舌，带棘齿的转动部件配合棘齿轮，高效引导锁头运动和限制其位移，可以改善防盗效果；

更进一步地，还提供一种锁头装置，包括上述锁舌机构，锁舌机构的锁舌身部的后端转动安装于驱动杆上；锁体各部件通过连接关系全部封闭在锁壳内，进而可以提高锁头装置的防盗效果；

更进一步地，还提供一种自行车锁，包括上述锁头装置，锁体一经装配使得自行车锁的密封性好，进而具有较高的安全性；

更进一步地，还提供一种自行车，车锁本体设置于车架的车叉上，锁盘设置于车轮的花毂上，使得锁体与锁盘间距小，锁盘与花毂为一体，进而可以具有更好的防盗效果。

本实用新型结构紧密、体积小，锁体与锁盘间隙小，密封性、隐蔽性、安全性皆佳。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种锁舌机构，包括转动部件和锁舌，锁舌包括锁舌头部，该锁舌头部用于弹出并插装于锁孔中，锁舌身部，锁舌的锁舌头部设置于锁舌身部前端；转动部件设置于锁舌身部，该转动部件用于带动锁舌转动，转动部件的周侧设置有转动凸起，该转动凸起的两端分别设置有第一斜面和第二斜面，第一斜面的倾斜方向和第二斜面的倾斜方向相反。

本实用新型还提供一种锁头装置，包括上述锁舌机构、外棘齿轮、内棘齿轮、驱动杆和锁头壳，锁舌机构的锁舌身部的后端转动安装于驱动杆上；外棘齿轮设置于锁头壳前端，外棘齿轮的周侧均匀设置有外棘齿片，该齿片之间设置有与转动凸起相配合的容纳槽，齿片上设置有外棘齿斜面ⅰ、外棘齿斜面ⅱ和挡面，外棘齿斜面ⅰ和外棘齿斜面ⅱ之间设置有挡面；内棘齿轮设置于锁头壳后端，内棘齿轮的周侧设置有内棘齿斜面，内棘齿斜面一端设置有第一限位面，第一限位面与外棘齿斜面ⅰ对应设置；内棘齿斜面另一端设置有第二限位面，第二限位面与外棘齿斜面ⅱ或者容纳槽对应设置。

优选地，锁舌身部的后端与驱动杆球铰接。

优选地，内棘齿轮与转动部件之间设置有弹簧。

优选地，外棘齿斜面ⅰ、外棘齿斜面ⅱ与第一斜面相配合。

优选地，内棘齿斜面与第二斜面相配合。

优选地，转动部件的转动凸起个数与容纳槽个数相同。

本实用新型还提供一种自行车锁，包括车锁本体和锁盘，车锁本体包括上述锁头装置、锁芯和传动装置，传动装置包括拨杆和驱动件，拨杆设置于锁芯端部，驱动件设置于驱动杆端部，驱动件上设置有拨块；锁盘上设置有与锁舌头部相配合的锁孔。

优选地，锁芯的轴线与锁头装置的轴线相垂直。

本实用新型还提供一种自行车，包括自行车锁、车架和车轮；车架的车叉上安装有车轮，自行车锁为上述一种自行车锁，其中车锁本体设置于车架的车叉上，锁盘设置于车轮的花毂上。

3.有益效果

(1)本实用新型的一种锁舌机构，包括转动部件和锁舌，锁舌包括锁舌头部，该锁舌头部用于弹出并插装于锁孔中，锁舌的锁舌头部设置于锁舌身部前端；转动部件设置于锁舌身部，该转动部件用于带动锁舌转动，转动部件的周侧设置有转动凸起，带棘齿的转动部件配合棘齿轮，高效引导锁头运动和限制其位移，防盗效果极佳。

(2)本实用新型的一种锁头装置，包括上述锁舌机构、外棘齿轮、内棘齿轮、驱动杆和锁头壳，锁舌机构的锁舌身部的后端转动安装于驱动杆上；外棘齿轮设置于锁头壳前端，内棘齿轮设置于锁头壳后端，锁体各部件通过连接关系全部封闭在锁壳内，所以该锁结构紧密、体积小、重量轻、隐蔽性好。

(3)本实用新型的一种自行车锁，包括车锁本体和锁盘，车锁本体包括上述锁头装置、锁芯、传动装置和锁壳，利用卡销与锁壳过盈配合封闭锁体，锁体一经装配使得自行车锁的密封性好，进而具有较高的安全性；而且锁舌头部和锁槽圆弧等半径，有效防止了锁头、锁盘刮花的情况。

(4)本实用新型的一种自行车，包括自行车锁、车架和车轮；车锁本体设置于车架的车叉上，锁盘设置于车轮的花毂上，使得锁体与锁盘间距小，锁盘与花毂为一体，小偷难以进行剪、撬、砸、切等方法破坏车锁，从而具有更好的防盗效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体剖视图(一)；

图3为本实用新型的整体俯视图；

图4为本实用新型的锁体分解结构示意图；

图5为本实用新型的连杆连接示意图；

图6为本实用新型的锁头结构示意图；

图7为本实用新型的传动装置和锁芯固定示意图；

图8为本实用新型的锁体总装示意图；

图9为本实用新型的锁定状态锁体等轴侧视图；

图10为本实用新型开锁时，第二斜面接触内棘齿斜面时的锁体等轴侧视图；

图11为本实用新型开锁时，第二斜面接触第一限位面时的锁体等轴侧视图；

图12为本实用新型开锁时，第一斜面接触外棘齿斜面ⅰ时的锁体等轴侧视图；

图13为本实用新型开锁时，第一斜面接触挡面时的锁体等轴侧视图；

图14为本实用新型关锁时，第二斜面接触内棘齿斜面时的锁体等轴侧视图；

图15为本实用新型关锁时，第二斜面接触第二限位面时的锁体等轴侧视图；

图16为本实用新型关锁时，第一斜面接触外棘齿斜面ⅱ时的锁体等轴侧视图；

图17为本实用新型关锁时，第一斜面进入容纳槽时的锁体等轴侧视图；

图18为本实用新型的整体剖视图(二)。

图中，100、锁舌；110、锁舌头部；120、锁舌身部；130、转动部件；131、转动凸起；132、第一斜面；133、第二斜面；200、花毂；210、车叉；300、外棘齿轮；310、外棘齿片；311、外棘齿斜面ⅰ；312、外棘齿斜面ⅱ；313、挡面；320、容纳槽；330、外棘齿轮卡销；400、内棘齿轮；410、内棘齿斜面；411、第一限位面；412、第二限位面；420、内棘齿轮卡销；500、驱动杆；600、锁头壳；610、锁头壳卡销；700、弹簧；800、车锁本体；810、锁芯；811、锁芯卡销；812、钥匙；820、传动装置；821、拨杆；822、驱动件；823、拨块；824、沉头螺栓；830、堵头；831、堵头卡销；840、锁壳；900、锁盘；910、锁孔；920、锁槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

如图5所示，本实用新型实施例中提供了一种锁舌机构，包括转动部件130和锁舌100。锁舌100包括锁舌头部110和锁舌身部120，该锁舌头部110用于弹出并插装于锁孔910中，锁舌100的锁舌头部110设置于锁舌身部120前端。如图5所示，锁舌身部120的后端与锁头装置的驱动杆500球铰接，驱动杆500的另一端镶嵌进驱动件822内，与锁盘900相对静止。值得说明的是，锁舌身部120与驱动杆500还可以采用其他转动连接的方式，比如使用轴承连接以达到转动连接的目的。转动部件130设置于锁舌身部120，该转动部件130用于带动锁舌100转动，转动部件130的周侧设置有转动凸起131，该转动凸起131的两端分别设置有第一斜面132和第二斜面133，第一斜面132的倾斜方向和第二斜面133的倾斜方向相反。

如图6所示，本实施例还提供一种采用上述锁舌机构的锁头装置。从图5和图10中可以看出，锁头装置还包括外棘齿轮300、内棘齿轮400、驱动杆500和锁头壳600。锁舌机构的锁舌身部120的后端转动安装于驱动杆500上。外棘齿轮300设置于锁头壳600前端，外棘齿轮300的周侧均匀的设置有外棘齿片310，该齿片之间设置有与转动凸起131相配合的容纳槽320，齿片上设置有外棘齿斜面ⅰ311、外棘齿斜面ⅱ312和挡面313，外棘齿斜面ⅰ311和外棘齿斜面ⅱ312之间设置有挡面313。内棘齿轮400设置于锁头壳600后端，内棘齿轮400的周侧设置有内棘齿斜面410，内棘齿斜面410一端设置有第一限位面411，第一限位面411与外棘齿斜面ⅰ311对应设置；内棘齿斜面410另一端设置有第二限位面412，第二限位面412与外棘齿斜面ⅱ312或者容纳槽320对应设置。内棘齿轮400与转动部件130之间还可以设置有弹簧700，弹簧700用于控制转动部件130的运动。如图6所示，转动部件130压缩弹簧700夹在外棘齿轮300和内棘齿轮400之间，外棘齿轮300和内棘齿轮400装配进锁头壳600内，通过外棘齿轮卡销330和内棘齿轮卡销420固定。此外，外棘齿斜面ⅰ311、外棘齿斜面ⅱ312与第一斜面132相配合。内棘齿斜面410与第二斜面133相配合。采用棘齿轮和设置有斜面的转动部件130，高效引导锁舌100运动和限制其位移。不仅如此，转动部件130的转动凸起131设置的个数与容纳槽320设置的个数相同，在本实施例中，转动凸起131设置有3个，容纳槽320同样设置有3个。

如图1所示，上述锁头装置安装于一种自行车锁上，图2、图3为进一步揭示该锁的整体结构，做了剖切示意，图3中数字为参考尺寸，不做具体要求。自行车锁包括车锁本体800和锁盘900。如图4所示，车锁本体800中设置有上述锁头装置、锁芯810和传动装置820，传动装置820包括拨杆821和驱动件822，拨杆821设置于锁芯810端部，驱动件822设置于驱动杆500端部，驱动件822上设置有拨块823。车锁本体800还设置有锁壳840，锁头装置安装于锁壳840中。如图7所示，拨杆821被沉头螺栓824固定在锁芯810上。如图8所示，锁头壳卡销610固定锁头壳600，锁芯卡销811固定锁芯810，堵头卡销831固定堵头830。其中，锁头壳卡销610与锁头壳600过盈装配，锁芯卡销811与锁芯810过盈配合，堵头卡销831与堵头830过盈配合，至此车锁本体800成为一体。利用卡销过盈配合封闭车锁本体800，车锁本体800一经装配就很难拆卸，所以该锁密封性好、安全性高。进一步说明，锁芯810的轴线与锁头装置的轴线相垂直。锁盘900上设置有与锁舌头部110相配合的锁孔910。锁孔910半径略大于锁舌头部110半径，便于锁舌头部110进入锁孔910内锁定。此外，锁盘900上还可以设置有锁槽920，锁槽920圆弧半径等于锁舌头部110的球头半径。进一步说明，锁舌头部110和锁槽920圆弧采用同等半径，增大锁舌头部110与锁槽920的接触面积，从而减小面压，防止锁舌头部110和锁槽920刮痕。

本实施例还提供一种使用上述自行车锁的自行车，由上述自行车锁、车架和车轮组成。车架的车叉210上安装有车轮，车锁本体800设置于车架的车叉210上，锁盘900设置于车轮的花毂200上，锁盘900与花毂200为一体，若使用剪、撬、砸、切等方法破坏，则会破坏自行车结构，从而达到防盗目的。

本实用新型的开锁过程：

s100、如图9所示，开锁前该锁处于锁定状态：转动凸起131的第一斜面132放置于外棘齿轮300的容纳槽320中，静止不动；

s200、如图10所示，顺时针转动钥匙812，拨杆821拨动驱动件822上的拨块823向内运动，拨块823作用到驱动杆500，驱动杆500拉动锁舌100，锁舌100上的转动部件130顺着容纳槽320直线向内收缩直至第二斜面133的一半与内棘齿轮400上的内棘齿斜面410啮合；

s300、如图11所示，继续旋转钥匙812，第二斜面133与内棘齿斜面410相互啮合旋转向内收缩，直到第二斜面133与第一限位面411接触，此时锁舌头部110被卡，停止运动；

s400、如图12所示，松开钥匙812，锁舌100在弹簧700回弹作用下，直线外伸至第一斜面132与外棘齿斜面ⅰ311啮合；

s500、如图13所示，在弹簧700继续作用下，第一斜面132顺着外棘齿斜面ⅰ311旋转外伸至挡面313，此时锁舌头部110被卡在挡面313，停止运动，达到开锁目的；

本实用新型的关锁过程：

s100、如图14所示，逆时针转动钥匙812，拨杆821拨动驱动件822上的拨块823向内运动，拨块823作用到驱动杆500，驱动杆500拉动锁舌100，第一斜面132离开外棘齿斜面ⅰ311，直线向内收缩至第二斜面133的一部分与内棘齿斜面410啮合；

s200、如图15所示，继续旋转钥匙812，第二斜面133与内棘齿轮400相互啮合旋转向内收缩，直到第二斜面133与第二限位面412接触，此时锁舌100被卡，停止运动；

s300、如图16所示，松开钥匙812，锁舌100在弹簧700回弹作用下，直线外伸至第一斜面132与外棘齿斜面ⅱ312啮合；

s400、如图17所示，在弹簧700继续作用下，第一斜面132顺着外棘齿斜面ⅱ312旋转外伸至转动凸起131完全进入容纳槽320；

s500、在弹簧700持续回弹作用下，锁舌100顺着容纳槽320直线外伸直至第一斜面132接触容纳槽320底部，而停止运动。如图9所示，此时锁舌100伸出锁头壳600外，进入锁槽920，任意转动车轮进入锁定状态。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，只要有动力驱动锁舌100，锁舌100通过棘齿轮导向运动和限制位移，均落在本实用新型的保护范围之中。在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。