專利名稱：用于自行車的快速鎖銷的制作方法
技術領域：
本發明涉及快速地將ー個部件緊固至另ー個部件的快速鎖銷(axe de blocagerapide)，特別是將車輪快速緊固至自行車車架或其它機器的快速鎖銷。
背景技術：
這種鎖銷通常尤其用于能將車輪非常快速地安裝至自行車框架或車叉，或從自行車框架或車叉拆卸下來。它還應用于自行車領域，例如，用于固定鞍管(tube de selle)上的車座桿(tige de selle)。

已知的車輪鎖銷包括一根長桿，該桿橫穿輪轂(moyeu de la roue)，并且在輪轂姆ー側都有ー個凸起的桿端。桿的其中一端有ー個卡緊擋，通?？梢栽跅U的縱向方向上調節。該卡緊擋一般為擰在桿的帶螺紋的末端上的攻絲套管嘴或螺母。桿的另一端有另ー個活動卡緊擋，其在桿的縱向方向上的移動由鉸接在銷末端、并且具有ー個偏心凸輪的操縱桿控制。操縱桿及其凸輪實現了兩個卡緊擋之間距離的變化。尤其，卡緊擋可以將車叉的兩個固定爪一下子固定在輪轂端部和卡緊擋之間。操縱桿及其偏心凸輪在卡緊擋處產生一個運動，該運動具有一個沿桿的總體方向上的一個軸向分量。出于安全原因，車叉的固定爪(或車架的固定爪上)設置有安全銷釘(ergots desecurite) 這些銷釘突出于車架的表面，或突出于收納卡緊擋的車叉的表面。為了將車輪就位，安全銷釘設置為可以使卡緊擋后退以提供從這些銷釘上部通過的通路。這些銷釘的高度不超過幾毫米并且略大于凸輪產生的調節行程(course de r6glage)。這樣,如果由于將車輪恰當地固定于自行車上，即通過閉合操縱桿以及借助令人滿意的鎖緊力，在操縱桿打開并且鎖銷解鎖時，車輪也不會完全從自行車脫離出來。事實上，雖然車輪/自行車之間的連接松動了，但是由于安全銷釘將卡緊擋保持在了其原有位置上，也就令車輪保持原位置，所以自行車的車輪還可以保持在原來的位置上。該車輪/自行車之間松動的連接足以使自行車使用者停下來而不會摔倒，或者至少能夠避免最嚴重的摔倒。安全銷釘的存在増加了將車輪安裝至自行車和由自行車拆卸的必要操作步驟。特別是，除了操作操縱桿外，還必須擰緊或松脫至少ー個卡緊擋，通常為螺帽。這些卡緊擋的擰緊或松脫對于使用這些常規的快速鎖銷帶來了諸多不良后果。首先，延長了安裝和拆卸車輪所需的時間。該安裝和拆卸時間的延長還伴隨有操作的復雜化，因為必須將兩手作用于鎖銷，一只在操縱桿上，另ー只在螺帽上。所以，手就不可能再抓住車輪或車架了。而且，也是更為重要的，這使得實際用于固定車輪的緊固カ不精確，并導致該緊固難以復制。事實上，在擰下螺帽并取下車輪后，很難在需要重新安裝時再擰相同的圈數。美國專利US 5，673，925描述了ー個鎖銷，目的在于彌補常規裝置中存在的部分問題。在該結構中，其中一個不含操縱桿的卡緊擋裝配有“膨脹”環(bague((expansible)))。實際上，其中擰有鎖銷縱向桿的螺帽包括ー個T形支架(chape)。在該T形支架和車叉的爪之間，插入有ー個包括不同長度的角扇形(secteur angulaire)的卡圈(collier)。根據卡圈的角位置，T形支架的延伸部分與卡圈的不同角扇形接觸。這樣，就可在不擰下螺母的情況下，改變兩個卡緊擋之間的距離。只要需要兩只手同時操作，這樣的裝置就并不總是最優的。另外，在該裝置中，操縱桿和膨脹環的操作完全彼此獨立，這會在操作中產生錯誤。事實上，使用者可以不管環的位置折攏(replier)操縱桿，所以為了使卡緊準確地實現，可以先將膨脹環放到合適的位置然后再折攏操縱桿。

發明內容
本發明的ー個目的是提供ー個快速鎖銷，其可以彌補上述缺陷，并且特別是可以在不需要擰下兩個卡緊擋中任何一個的情況下安裝和拆卸自行車車輪。

本發明的另ー個目的是提供ー個快速鎖銷，其包括至少ー個卡緊擋，所述快速鎖銷備有一個鉸接的操縱桿，所述操縱桿包括一個凸輪，該鎖銷可以用一只手容易地操作。本發明的另外ー個目的是提供ー個快速鎖銷，其可以在無需用戶不斷的人工干預的情況下保持在打開位置，并且由此令用戶更容易地安裝和拆卸自行車車架上的車輪。本發明的又ー個目的是提供ー個操縱桿，其位置可以毫不含糊地顯示桿的鎖定位置。本發明其余的目的和優點將在以下的描述中提到，該描述為陳述性而非限制性。為此，本發明提供ー種快速鎖銷，包括ー個縱向桿；ー個包括ー個第一卡緊擋外表面的第一卡緊擋，所述第一卡緊擋設置在桿的第一末端處；一個設置在桿的第二末端處的第二卡緊擋；一個鉸接在桿的第一末端處的操縱桿，該操縱桿包括一個凸輪；一個插在凸輪的外圍和第一卡緊擋外表面之間的活動支撐部件，所述活動支撐部件包括ー個稱為鎖定表面的第一支持表面，第一支持表面易干與凸輪接觸，并且與第一卡緊擋外表面之間的距離為Dl ；所述活動支撐部件還包括ー個稱為解鎖表面的第二支持表面，其易干與凸輪接觸，并且與第一卡緊擋外表面的距離為D2，并且D2小于Dl。本發明還提供一種鎖銷，除上文中列舉的特征外，還包括如下列舉的特征的所有可能的組合——Dl和D2之間的差值在2至4毫米之間，特別地，約等于3毫米，一一所述活動支撐部件可在鎖定位置和解鎖位置之間轉化，在鎖定位置吋，凸輪與鎖定表面接觸，而在解鎖位置吋，凸輪與解鎖表面接觸，一一所述活動支撐部件可作直線運動，一一所述操縱桿在折攏位置和打開位置之間旋轉運動，并且，所述裝置用以當操縱桿處于折攏位置時，阻止活動支撐部件從鎖定位置向解鎖位置過渡，一一所述裝置用以當操縱桿處于打開位置時，阻止活動支撐部件的意外運動。


本發明通過參考以下描述及作為整體一部分的附圖可更好地理解?！獔DI為本發明的ー個自行車；—圖2為本發明的第一個非限制性實施方式的一個鎖銷的前視圖；—圖3為圖2的鎖銷處于閉合狀態時的局部橫切圖；—圖4為圖3的鎖銷在與圖3切面垂直的切面上的ー個第二局部橫切圖； —圖5為圖3的鎖銷處于半開狀態時的類似視圖；—圖6為圖3和圖5的鎖銷處于打開狀態時的類似視圖；-圖7為活動支撐部件的透視圖。
具體實施例方式附圖示出了用于將車輪組裝至自行車車架的一個鎖銷，并且已經證實本發明的鎖銷尤其適用于該用途。然而，可知本發明還作為自行車上的緊固件具有其它的用途。圖I描繪了本發明的ー個自行車100。該自行車裝配有一個前輪101，借助于本發明的第一個快速鎖銷I固定在車叉102的兩臂之間。后輪103借助本發明的第二個快速鎖銷固定在車架105的后固定爪104之間。這兩個快速鎖銷可以是相同的，并將在下文詳述。圖2所示的鎖銷具有一個長桿2，其限定了一個縱向方向。已知的是，該桿用于插入輪轂中心軸的一個貫穿孔(orifice traversant)?？焖冁i銷在桿2的第一末端處具有一個第--^緊擋8(but6e de serrage)。已知
的是，該第一卡緊擋可以沿桿的長度方向活動，并且其移動可以由一個緊固操縱桿(Ievier
de serrage) 9控制。第--緊擋可以置于不同狀態。這些狀態為ー個關閉位置(position
de serrage) >——個半開位置(position semi—ouverte)以及——yIvJJ JF 1aZB (positionouverte)，關閉位置也還稱為緊固位置，半開位置也稱為松開位置，而打開位置是指在該位置時車輪可以從自行車車架拆下。正如在下文中將要看到的一祥，從ー個狀態到另ー個狀態的過渡通過操縱緊固操縱桿9以及活動支撐部件30實現。圖2示出了處于打開位置的快速鎖銷。圖2中81所示的細點劃線示出了當快速鎖銷處于關閉位置時第一卡緊擋8的位置。82所示的細點劃線示出了鎖銷處于半打開位置時卡緊擋8的位置。桿2在其另ー個末端具有ー個第二卡緊擋3。該卡緊擋在桿的長度方向上的位置優選可調節。如圖所示，例如，桿2在其末端具有一個螺紋區域，并且第二卡緊擋為ー個攻絲套管嘴(embout) 4,其被抒在該螺紋部分上。優選地,在這種情況下,ー個密封墊圈(jointtorique) 5充當桿的螺紋和套管嘴之間的卡圈(frein)。該密封墊圈位于套管嘴的臺肩式凹槽內，并且被ー個環6固定，環6采用所有適合的方法安裝至套嘴管，例如采用螺絲或膠合。當然，所有其它適合的方法都可用。操縱桿9通過下述方法推動第一卡緊擋8沿桿2第一末端的一部分發生移動。在其第一末端，桿具有一個支架(chape) 13,該支架從其橫截面ー側觀察為U形，并且其外表面內接于圍繞桿的軸旋轉的圓柱體中。在圖示的實施方式中，支架13為與桿一體的ー個部分。該實施方式為非限制性的，并且該支架可以為獨立于桿的或鑲嵌于其末端上的加工エ件。第一卡緊擋8具有ー個開有ー個中心孔12的圓柱形緊固環10。緊固環10安裝為可沿支架的長度方向滑動。其在支架的外面上具有一個凸緣(reb0rd)15，其形成了ー個支撐外表面，在下文中，該表面稱為第一卡緊擋外表面60。當車輪被安裝在自行車上時，第一卡緊擋外表面與自行車車架的固定爪(pattes de fixation)或車叉接觸。至于第二卡緊擋3，其具有ー個第二卡緊擋外表面61，該表面同樣與自行車的車架或車叉接觸。第一卡緊擋外表面60和第二卡緊擋外表面61之間距離的調節使得該快速鎖銷可以適用于分別位于不同自行車上的不同車輪。優選地，環10為槽形，其開ロ朝向第二卡緊擋3，并且其凸緣15形成ー個相對于車架的緊固面。環10通過設置在第一卡緊擋主體的一個套扣(filetage)17固定。一個彈簧16置于支架13的凸肩(6paulement) 18和構成環10的槽的底部之間。環的中心孔12與支架13的外徑適配。環10于ー個縱向方向導向。

正如在圖4中看到的，支架的臂13a和13b在其之間限定了由兩個大致平行的兩個面界定的ー個槽。在該槽中接有操縱桿9的一個搖桿(basculeur)20。搖桿20圍繞由兩臂13a和13b安裝在搖桿上的橫銷21 (axe transversal)旋轉。搖桿至少在支架13的兩臂之間的區域的厚度為恒定的。該厚度與支架兩臂之間的距離大致相等。搖桿20向外具有ー個臂22，其通過ー個操作板23而延長。在所示的實施方式中，該板為ー個不同于搖桿的部件，該部件接插在搖桿的臂上并通過銷(goupille)、螺絲或其它適合的方法安裝，例如通過夾緊件(clipage)安裝。另外，在搖桿及板之間可設置ー個可變形材料塊，用以以彈性方式彌補這兩個部件之間的縫隙。有利地，這種構造方式允許搖桿及板選擇不同的材料，特別地，使得可由一種可以支持高壓縮應力的材料制成搖桿，并且制造方法也十分簡單。例如，具有恒定厚度的搖桿由不銹鋼制成，通過簡單切割薄鋼板或可能的加工來實現。例如，板可以由輕合金或塑料材料制成。同樣有利地，搖桿的旋轉軸21設置成適于由搖桿、以及由支架的臂的反作用而產生剪應力。由于這些部件是并列的，所以橫銷21可在良好的機械條件下運作，并且，銷21因此可以具有一個相對較小的直徑。從而可以減小此處的摩擦力。與臂22相對，也就是說在支架13的區域內，搖桿20具有ー個偏心的外周區域，該區域設置為起凸輪28的作用。凸輪28外圍和銷21之間的距離沿從位于該臂的延長板的第一區域到大致與其垂直的另ー個區域而相應地増加。任何適合的方法都適用于形成凸輪28，例如，ー個變化的彎曲物，或者幾個連續的恒定彎曲物，或者一個單個偏心彎曲物。當它們之間的距離在大約4和5毫米之間變化時，可獲得好的結果，也就是說，相對于凸輪大約120度的角的ー個I毫米距離的路程。然而，這些數據為非限制性的。一個活動支撐部件30位干支架13的臂之間，以及位于搖桿的凸輪28和環10之間。該活動支撐部件30具有一個梁的形狀。如圖7中的透視圖所示，該梁在長度方向上大部分具有恒定的厚度以便在支架的臂之間滑動。從前視圖看，部件30整體上為由兩個不同高度的、被ー個梯形分開的矩形組成。活動支撐部件30的左部高度hi比右部高度h2高很多。優選地，該部件上部的中央區域31具有一個特別加工的形狀，用來抵靠凸輪28。該中央區域31在圖7中由細點劃線標示，分為三個不同的區域，一個鎖定表面311、ー個解鎖表面313和一個斜坡312。鎖定表面311和解鎖表面313都是凹形的。這些表面的曲率半徑幾乎與凸輪28的最大曲率半徑近似，或者略大于凸輪28的最大曲率半徑，使得當凸輪28與這些部件接觸時，梁可以輕微彎曲以保證ー個基本成線形的支持表面。斜坡312保證了鎖定表面311和解鎖表面312之間的連接。在與鎖定表面311連接之處，其構成ー個隆起314,該隆起位于部件30的上部區域31的輪廓的轉折區域的中央。表面311和313選擇成和凸輪28相近的曲率半徑，有利地減小了搖桿和活動支撐部件30之間的接觸壓力。已知，該壓カ實際上取決于這些接觸部件的曲率的差別。活動支撐部件30的下部32設置成用于沿桿的縱向發揮抵抗所述緊固環10的支持力。在所示的實施方案中，該支持力借助于墊圈(rondelle)33實現，該墊圈33的內徑與支架13的外徑大致相等，其外徑與環10的外徑相近。墊圈為一個承壓部件，可以由任何適 合的材料制成，例如由不銹鋼制成。由于有墊圈33，環10可以由輕合金制備，例如由鋁合金制備。梁的下部32具有ー個相對于下部其它部分凸起的銷釘(ergot) 321。該銷釘321保證梁被準確地安置并保持在墊圈的上面。事實上，在使用時并且如在下文中將看到的一樣，部件30在滑動時，銷釘321不能移動到墊圈33的中央開孔的外面。活動支撐部件30可以通過切割不銹鋼板材，或者任何其它的抗擊和抗彎曲材料而制得。圖3、5和6可幫助理解以下使快速鎖銷部件從閉合位置到打開位置的過渡以及相反過渡的必要操作。在圖3中，快速鎖銷處于閉合位置，該位置對應于車輪牢固地固定至自行車車架或車叉時的快速鎖銷所處的位置。在該位置時，活動支撐部件30處于鎖緊位置，而搖桿20處于折攏狀態，使得凸輪28具有凸輪最大高度的部分抵靠在部件30的鎖定部分311 上。可注意到在這些附圖所描繪的實施方案中，鎖銷都裝配有安全裝置，該安全裝置可以防止鎖銷意外打開。這些裝置包括ー個位于搖桿20下方的凹槽201和一個由部件30卡緊部分末端突出的凸起331。當操縱桿9以及相應的搖桿20處于折攏狀態吋，凸起331被收納在凹槽201中，并且當操縱桿處于折攏位置時，部件30不可能滑動。摩擦力和支撐部件的凹陷也保證了不發生移動。當處于閉合位置吋，銷21 (搖桿/桿的連接樞軸)和第一卡緊擋外表面60之間的距離LI非常接近其最大值，即對應于兩個卡緊擋外表面之間的最小距離。該距離LI對應于鎖定部分311與第一鎖定表面60之間的距離Dl加上凸輪28的最大凸起高度Rl (LI =D1+R1)?？勺⒁獾?，銷21和表面60之間距離的最大值達到最大是在通過凸輪28的高度臨界點時，恰巧在關閉位置之前(僅幾度)。為了從自行車上拆下車輪，用戶操縱操縱桿9,直到后者處于開啟位置(positiond eploy6e)，如圖5所示。圖5對應于快速鎖銷處于半開位置。在該位置時，距離L2 (銷21至表面60)相對于對應的距離LI減小。該減小值(L1-L2)恰好對應于凸輪的最大高度Rl和最小聞度R2之間的差別。Rl和R2之間的差值選擇成可以使用戶較容易操作操縱桿。在所述實施例中，選擇的差值在I到3毫米之間，優選約2毫米。處于半開位置時，快速鎖銷的這兩個支持外表面(60，61)之間的距離略微大于車輪輪轂的軸向尺寸與車架臂的厚度之和，該臂分別為自行車的車叉。如此，固定的車輪就松動了。然而，如果自行車裝有安全銷釘，在快速鎖銷處于半開位置吋，車輪不會完全從自行車上脫離。事實上，所述兩個支持外表面60和61之間的距離小于車輪輪轂的軸向尺寸加上車架臂(車叉)的厚度以及安全銷釘的高度。在這些情況下，即使操縱桿9意外過渡到開啟位置，也不會規律性地造成自行車使用者摔倒只要車輪保持在自行車上，即使是松動的，也可使得自行車使用者可以停下來而免于受傷。為了從半開位置(圖5)過渡到圖6所示的打開狀態，使用者向解鎖末端332施加ー個壓力，并使活動支撐部件30滑動到解鎖位置，而操縱桿未被操作并且處于開啟位置。可注意到，操縱桿9的開啟位置為操作所述活動支撐部件提供了ー個支點。事實上，使用者可以簡單地用拇指向端部332施加ー個壓力，并同時用同一只手的其余四根手指固定操縱桿。用單只手操作本發明的快速鎖銷，這當然是ー個本發明相對于現有技術不可忽略 的優點。優選地，這些裝置用來阻止活動支撐部件30的意外移動，尤其是當操縱桿9處于開啟位置吋。這些裝置由位于活動支撐部件30的下表面32的一個凸臺(boSSage)340構成。當操縱桿9處于開啟位置時，該凸臺340位于由墊圈33限定的空間的外面。彈簧16將活動支撐部件30抵壓在墊圈33上，并且在通常情況下，摩擦力阻止了支撐部件的自由滑動。凸臺340同時阻止部件30從其鎖定位置意外滑動開。處于打開位置吋，銷21和所述第一支持外表面60之間的距離L3是最小的。這樣，兩個卡緊擋外表面60和61之間的距離就大于車輪輪轂的軸向尺寸加上車架臂或車叉臂的厚度以及安全銷釘的高度。所以，無須擰下第二卡緊擋3就可將自行車車輪卸下。距離L3等于解鎖部分313與所述支持外表面60之間的距離D2加上凸輪28的最小凸起高度R2之和(L3 = D2+R2)。距離L3相對于距離L2減少的值為L2-L1，該值與D2-D1的差值相等，D2-D1與部件30的鎖緊部分的高度hi與解鎖部分的高度h2之間的差值完全相等。Dl和D2之間的差值在2至4毫米之間，特別地，約等于3毫米。同樣可以注意到，第一卡緊擋8的打開位置為ー個穩定位置，并且使用者可以松開施加在活動支撐部件上的壓力，以及對操縱桿9的抓握，而卡緊擋不會脫離打開位置。該特征使本發明的鎖銷使用方便且舒適。為了重新組裝自行車車輪，使用者要確保操縱桿設置于開啟位置。同時還要保證活動支撐部件處于解鎖位置。如果活動支撐部件沒有處于該位置并且車叉和自行車車架裝配有安全銷釘，就不可能將車輪放入其位置。為了彌補這個缺陷，使用者只能將活動支撐部件滑動到解鎖位置。可以注意到，如果自行車未裝配有安全銷釘，使用者就可能放入車輪，但就不能正確閉合操縱桿了。事實上，如上文所見，安全裝置使得當凸起331不能被容納在凹槽201中時，操縱桿也不能處于閉合位置。因此，一旦快速鎖銷處于打開位置，使用者即可將車輪放入其位置，使活動支撐部件滑動到鎖定位置，然后扳動操縱桿到折攏位置。也可有其它變形構造而不超出本發明的范圍。最后，正如本說明書開頭所述，本發明還可以有其它的用途，例如車輪快速鎖緊桿，尤其是鞍管上的桿的鎖緊桿，或者通常的卡圈的快速鎖緊桿。
權利要求
1.一種快速鎖銷(1)，包括 一個縱向桿⑵； 一個包括一個第一卡緊擋外表面￠0)的第一卡緊擋(8)，所述第一卡緊擋(8)設置在桿(2)的第一末端處； 一個設置在桿的第二末端處的第二卡緊擋(3)； 一個鉸接在桿(2)的第一末端處的操縱桿(9)，該操縱桿(9)包括一個凸輪(28)； 一個插在凸輪(28)的外圍和第一卡緊擋外表面￠0)之間的活動支撐部件(30)，所述活動支撐部件(30)包括一個稱為鎖定表面(311)的第一支持表面,第一支持表面易于與凸輪(28)接觸，并且與第一卡緊擋外表面(60)之間的距離為Dl ； 其特征在于，所述活動支撐部件(30)包括一個稱為解鎖表面(313)的第二支持表面，其易于與凸輪(28)接觸，并且與第一卡緊擋外表面(60)的距離為D2，并且D2小于D1。
2.根據權利要求I的快速鎖銷，其特征在于，Dl和D2之間的差值在2至4毫米之間，特別地，約等于3毫米。
3.根據權利要求I或2的快速鎖銷，其特征在于，所述活動支撐部件(30)可在鎖定位置和解鎖位置之間轉化，在鎖定位置時，凸輪(28)與鎖定表面(311)接觸，而在解鎖位置時，凸輪(28)與解鎖表面(313)接觸。
4.根據權利要求1-3之一所述的快速鎖銷，其特征在于，所述活動支撐部件(30)可作直線運動。
5.根據權利要求1-4之一所述的快速鎖銷，其特征在于，所述操縱桿(9)在折攏位置和開啟位置之間旋轉運動，并且，所述裝置用以當操縱桿處于折攏位置時，阻止活動支撐部件(30)從鎖定位置向解鎖位置過渡。
6.根據權利要求1-5之一所述的快速鎖銷，其特征在于，所述裝置用以當操縱桿處于開啟位置時，阻止活動支撐部件(30)的意外運動。
7.一種車輪，裝配有上述權利要求之一的快速鎖銷。
全文摘要
一種快速鎖銷(1)，包括一個縱向桿(2)；一個設置在桿(2)的第一末端、包括一個第一卡緊擋外表面(60)的第一卡緊擋(8)；一個設置在桿的第二末端的第二卡緊擋(3)；一個包括一個凸輪(28)、鉸接在桿(2)的第一末端處的操縱桿(9)；一個插在凸輪(28)的外圍和第一卡緊擋外表面(60)之間的活動支撐部件(30)，所述活動支撐部件(30)包括一個稱為鎖定表面(311)的第一支持表面，第一支持表面易于與凸輪(28)接觸，與第一卡緊擋外表面(60)的距離為D1；所述活動支撐部件(30)包括一個稱為解鎖表面(313)的第二支持表面，其易于與凸輪(28)接觸，與第一卡緊擋外表面(60)的距離為D2，并且D2小于D1。
文檔編號B62K25/02GK102765451SQ201210135130
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月2日 優先權日2011年5月2日
發明者J·諾曼德, J-P·摩爾凱特 申請人:瑪維克簡易股份公司