具有双重锁定的箍锁对相关申请的交叉引用
本申请要求2014年6月12日提交的美国临时专利申请第62/011,470号的权益，其
内容整体通过引用的方式结合于此。
技术领域
本发明一般涉及锁环锁，更特别地，但是并非唯一地，涉及具有可移除锁环的锁。
背景技术
锁环类型的锁通常用来将便携式物体(例如自行车)固定至固定物体(例如支架)。
这种锁有时称为U形锁、箍锁、或自行车锁。一些此类型的锁具有某些限制，例如与防止篡
改、攻击和高拉力相关的那些限制。因此，此技术领域中仍需要进一步改进。
发明内容
一种示例性箍锁包括锁环、横杆和可操作以将锁环固定至横杆的锁定组件。锁环
可包括直脚部和弯脚部，并且锁定组件可接合直脚部和弯脚部，以将锁环固定至横杆。从于
此提供的描述和附图中，本申请的其他实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易
见。
附图说明
图1是根据一个实施例的锁的等距视图。
图2是锁的分解装配图。
图3是根据一个实施例的锁定子组件的分解装配图。
图4是处于锁定状态的锁的剖视图。
图5是处于锁定状态的锁定子组件的正视图。
图6是处于解锁状态的锁的剖视图。
图7是处于解锁状态的锁定子组件的正视图。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解的目的，现在将参考图中示出的实施例，并将用专
用语言来描述这些实施例。然而，将理解的是，并非旨在由此限制本发明的范围。如本发明
所涉及领域中的技术人员通常将想到的，可以设想所述实施例中的任何变化和进一步改
进，以及如本文描述的本发明原理的任何进一步应用。
参考图1和图2，根据一个实施例的示例性锁100包括锁箍或锁环110，以及锁筒或
横杆120，该横杆包括壳体130和锁定组件200。如下面进一步详细描述的，锁环110和横杆
120是可分离的，并且锁定组件200可操作以将横杆120选择性地固定至锁环110。锁100可用
来将第一物体101固定至第二物体102，例如，以防止物体101、102的被盗或未经授权的分
离。
锁环110包括弧形连接部分111，其将具有第一脚部114的第一支腿112连接到具有
第二脚部118的第二支腿116。在所示出的形式中，支腿112、116基本上彼此平行，并且连接
部分111限定一半圆形，使得锁环110基本上是U形的。还可设想锁环110可以是另一种形状
的。通过示例，连接部分111可以基本上是直线的。
第一脚部114与第一支腿112基本上同轴，而第二脚部118相对于第二支腿116成角
度地偏置。因此，第一脚部114可认为是直脚部，而第二脚部118可认为是带角度脚部或弯脚
部。第一脚部114包括第一槽口115，并且第二脚部118包括第二槽口119。如下面进一步详细
描述的，槽口115、119可与锁定组件200接合，以使锁环110选择性地联接到横杆120。锁环
110在脚部114、118附近可进一步包括缓冲器117。
横杆120包括基本上圆柱形的管122和套筒124，套筒可操作以接收管122的第一端
部，使得端帽125保持在管122的第一端上。横杆120还包括可操作以接收管122的第二端部
的管盖126，并可进一步包括防尘罩127。管122和套筒124各自包括可操作以接收第一脚部
114的第一开口或近端开口128，并且管122和管盖126各自包括可操作以接收第二脚部118
的第二开口或远端开口129。当装配时，将壳体130和锁定组件200在端帽125和管盖126之间
保持在管122内。在装配过程中，可使诸如装配销103的紧固件穿过横杆120的各种元件中的
开口104，以将这些元件固定在它们的适当位置。
另外参考图3，锁定组件200包括锁芯210、连接到锁芯210的凸轮220、可操作以接
合第一脚部或近端脚部114的主锁栓230、以及可操作以接合第二脚部或远端脚部118的副
锁栓240。壳体130可包括通道136、138，所述通道接收主锁栓230和副锁栓240的至少一部
分，以将锁栓230、240的运动限制于与横杆120的纵向轴线基本上平行的路径。如下面进一
步详细描述的，锁栓230、240与凸轮220接合，使得锁栓230、240响应于凸轮220的旋转而伸
出或缩回。
锁芯210包括联接到壳体130的外壳212和在插入适当的钥匙202时可相对于外壳
212旋转的心轴214。虽然示出的锁芯210是一种转盘杠杆锁，但是也可设想可使用其他形式
的锁芯，包括利用滑片和/或弹子的那些锁芯。当装配时，将锁芯210定位在壳体130中，使得
其钥孔215与管122和套筒124中的开口123对齐。心轴214还包括被构造为接合凸轮220的心
轴延长部216，使得当插入并旋转适当的钥匙202时，心轴延长部216使凸轮220旋转。
虽然可设想其他构造，但是，在示出的形式中，锁芯210从横杆120的纵向中心偏
置、定位在脚部114、118之间，且离主脚部114的距离比离副脚部118的距离更近。因此，管
122中的开口123也从横杆120的中心偏置，并且纵向地定位在开口128、129之间且径向地位
于开口的对面。另外，钥孔215与开口128的中心轴线基本上平行，使得当锁环110联接到横
杆120且插入钥匙202时，钥匙202的柄部与支腿112、116基本上平行。在使用防尘罩127的实
施例中，防尘罩127也可包括选择性地与钥孔215对齐的开口123，使得当防尘罩开口123与
钥孔215不对齐时，阻止灰尘和其他污染物进入钥孔215。
凸轮220被构造为将心轴延长部216的旋转运动转换成锁栓230、240的直线运动，
并可旋转地联接到心轴延长部216。例如，凸轮220可包括具有与心轴延长部216的几何形状
对应的几何形状的开口222。凸轮220包括可操作以接合主锁栓230的突出部或突起223以及
可操作以接合副锁栓240的凸轮臂224。所示出的突起223从凸轮220的旋转轴线226偏置，并
以轴向突起的形式提供。换句话说，突起223在旋转轴线226的方向上延伸。另外，所示出的
凸轮臂224是在径向方向上至少部分地远离旋转轴线226延伸的径向臂。如下面进一步详细
描述的，凸轮220在第一方向上的旋转导致锁栓230、240朝向解锁位置缩回，而凸轮220在第
二方向上的旋转导致锁栓230、240朝向锁定位置伸出。
主锁栓230包括尺寸和结构被构造为接收凸轮突起220的通道232以及可操作以接
合第一脚部114的接合端234。更具体地，接合端234被构造为接收于第一槽口115中，并可具
有与第一槽口115的宽度对应的厚度。主锁栓230可进一步包括下切口236，该下切口具有与
副锁栓240的宽度对应的深度，使得副锁栓240的一部分可定位在主锁栓230和壳体130之
间。
副锁栓240包括可操作以接合凸轮臂224的柱部242以及可操作以接合第二脚部
118的接合端244。更具体地，接合端244被构造为接收于第二槽口119中，并可具有与第二槽
口119的宽度对应的厚度。副锁栓240可进一步包括开口246和延伸穿过开口246的销247。弹
簧248可位于壳体130中的腔139中，并与销247接合，使得副锁栓240被朝向缩回或解锁位置
偏压。
另外参考图4至图7，现在将描述示例性箍锁100的操作。图4和图5描绘了处于锁定
状态的锁100，而图6和图7描绘了处于解锁状态的锁100。更具体地，图4和图6描绘了锁100
的剖视图，而图5和图7描绘了锁定组件200的正视图。
具体参考图4和图5，当锁100处于锁定状态时，主锁栓230与第一脚部114接合，并
且副锁栓240与第二脚部118接合。更具体地，主锁栓接合端234接收于第一槽口115中，并且
副锁栓接合端224接收于第二槽口119中。锁栓230、240与脚部114、118之间的接合使锁环
110牢固地联接到横杆120。
在锁定状态中，如果有人切割锁环110，例如通过支腿112、116中的一个(见图1中
的切口109)，那么脚部114、118中的每个都将保持牢固地联接到横杆120。槽口115、119和锁
栓230、240可被构造为，使得独立地防止支腿112、116中的每个围绕其纵向轴线旋转。在这
种形式中，即使如上所述地切割锁环110，连接部分111也不会枢转以提供物体101、102中的
一个可穿过的开口。
主脚部槽口115具有第一宽度，副脚部槽口119具有第二宽度，并且，接合端234、
244中的每个都具有与接合端接收于其中的槽口115、119的宽度对应的厚度。带角度脚部
118中的槽口119可具有比直脚部114中的槽口115小的宽度。例如，由于制造工艺的原因可
对带角度脚部118预加应力，并且，与如果将第二槽口119设置成具有与第一槽口115相同的
宽度相比，提供具有更小宽度的第二槽口119可改进带角度脚部118的结构完整性。
在锁定状态中，凸轮突起223定位在主锁栓通道232的端部，并且凸轮臂224的径向
外表面与副锁栓柱部242接合。当锁芯210中未插入钥匙时，心轴214、由此凸轮220不会旋
转。因此，突起223和凸轮臂224将锁栓230、240保持在伸出或锁定位置中，从而使锁栓230、
240锁死。当用适当的钥匙202旋转心轴214时，心轴延长部216使凸轮220在解锁方向(在图5
中是逆时针方向)上旋转。凸轮220的旋转导致径向偏置的突起223沿着弧形路径229行进，
并导致凸轮臂224远离副锁栓240移动。当突起223沿着路径229移动时，其在通道232内滑动
并缩回主锁栓230。当凸轮臂224远离副锁栓240移动时，弹簧248迫使锁栓240朝向缩回位置
移动。
具体参考图6和图7，当使钥匙202完全旋转时，锁100处于解锁状态。在解锁状态
中，锁栓230、240处于缩回或解锁位置，并与脚部112、116脱离，使得锁环110可从横杆120移
除。在解锁状态中，凸轮突起223定位在主锁栓230的边缘附近的主锁栓通道232中，并且，柱
部242与凸轮臂224的侧表面225邻接。另外，柱部242定位在主锁栓230和锁芯210之间的下
切口236内。换句话说，当锁定组件200处于解锁状态时，主锁栓230的一部分与副锁栓240的
一部分重叠。
当随后将钥匙202旋转以使锁定组件200转变至锁定状态时，凸轮突起223在与其
在解锁操作过程中行进的方向相反的方向(在图7中是顺时针方向)上沿着弧形路径229移
动，并且凸轮臂224朝向第二脚部118旋转。当突起223沿着弧形路径229移动时，其在通道
232内滑动并使主锁栓230伸出，从而使接合端234移动到第一槽口115中。接合端234可包括
锥形表面或斜面235，例如，以允许接合端234和槽口115之间具有一些不对准。
当凸轮臂224朝向第二脚部118旋转时，凸轮臂224迫使副锁栓240在伸出方向上移
动，从而使接合端244移动到第二槽口119中。凸轮臂224可包括圆形角部，以在柱部242沿着
凸轮220的外表面行进时提供更平滑的过渡。当副锁栓240伸出时，弹簧248在销247与腔139
的侧表面之间被压缩。另外，销247可沿着管122的内表面滑动，从而防止副锁栓240在伸出
或缩回的过程中枢转。换句话说，销247部分地定位在副锁栓240与管122的内表面之间，从
而防止副锁栓240朝向内表面移动。
如可从前面看到的，示例性锁定组件200可操作为锁定状态和解锁状态。在锁定状
态中，锁栓230、240接合脚部114、118，以将锁环110固定至横杆120。在解锁状态中，锁栓
230、240与脚部114、118脱离，并且，锁环110可从横杆120移除。另外，锁定组件200的状态对
应于凸轮220的旋转位置。换句话说，锁定组件200可响应于凸轮220的第一旋转位置而操作
为锁定状态，并且可响应于凸轮220的第二旋转位置而操作为解锁状态。
虽然已经在附图和以上说明中详细地示出并描述了本发明，但是这些附图和说明
应被认为是示例性的而不是限制性的，应理解，仅示出并描述了优选实施例，并且，在本发
明精神之内的全部改变和改进都期望被保护。
应理解，虽然使用诸如在以上说明中使用的优选的、优选地、较优的或更优选的词
语表示如此描述的特征可能是更期望的，但该特征可能不是必要的，并且缺少该特征的实
施例可设想在本发明的范围之内，该范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，当使用
词语例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”时，并不打算将权利要求限定为仅有一
个项目，除非权利要求中明确地相反说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该
项目可包括一部分和/或整个项目，除非另有明确的相反说明。