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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- “玉碎”式自行車(chē)密碼車(chē)頭鎖
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 自行車(chē)失竊問(wèn)題長(zhǎng)久以來(lái)困擾廣大民眾，我們分析認(rèn)為：傳統(tǒng)自行車(chē)鎖容易被技術(shù)破解或暴力破壞，其核心原因是車(chē)鎖分離，鎖的破壞不影響自行車(chē)的使用價(jià)值，被盜自行車(chē)可被直接銷(xiāo)售且獲利較大。為此我們提出了“玉碎”概念，即鎖和車(chē)融為一體，鎖壞車(chē)毀，難以修復(fù)，使被盜自行車(chē)喪失經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有效降低小偷的盜竊動(dòng)機(jī)。并在鎖具密碼設(shè)計(jì)，裝配工藝方面進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高了用戶(hù)體驗(yàn)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
- 詳細(xì)介紹：
- 公安部信息顯示，全國(guó)每年被盜自行車(chē)近400萬(wàn)輛，自行車(chē)被盜問(wèn)題長(zhǎng)期困擾廣大民眾，問(wèn)題亟待解決。自行車(chē)被盜的核心問(wèn)題是：鎖是車(chē)的附屬產(chǎn)品，鎖的破壞不影響車(chē)的使用價(jià)值，即使鎖具鋼環(huán)做得很粗，鎖芯設(shè)計(jì)很復(fù)雜，竊賊仍可以通過(guò)技術(shù)或暴力破解。在利益驅(qū)動(dòng)下，盜竊活動(dòng)仍會(huì)繼續(xù)。 本設(shè)計(jì)針對(duì)上述問(wèn)題，首次提出車(chē)鎖一體，鎖壞車(chē)毀的“玉碎”概念，將其作為我們的核心創(chuàng)新點(diǎn)，從根本上打消竊賊撬鎖賣(mài)車(chē)的動(dòng)機(jī)，從源頭上消除盜竊動(dòng)機(jī)進(jìn)而有效防止盜竊案件發(fā)生。本設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)是研究車(chē)的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和鎖的防盜性之間的關(guān)系。車(chē)鎖一體并不是車(chē)、鎖簡(jiǎn)單的線(xiàn)型疊加，鎖具被設(shè)計(jì)成自行車(chē)橫梁受力部件，一旦受到破壞，修復(fù)難度大，不易二次銷(xiāo)售。 以“玉碎”概念為指導(dǎo)，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩套方案：撥環(huán)式密碼車(chē)頭鎖和按鍵式密碼車(chē)頭鎖，在價(jià)格上相互配合，滿(mǎn)足不同層次的市場(chǎng)需求。 鎖具的考慮：針對(duì)現(xiàn)有撥環(huán)密碼鎖易被技術(shù)破解，我們提出獨(dú)創(chuàng)的“偽凹槽防盜設(shè)計(jì)”，技術(shù)破解難度增大百倍。對(duì)于現(xiàn)有按鍵密碼鎖不能更改密碼的缺陷，我們從編碼學(xué)原理出發(fā)重新探究這一問(wèn)題，提出多套設(shè)計(jì)方案，最終采用獨(dú)創(chuàng)的“二次布碼”技術(shù)使機(jī)械按鍵密碼鎖領(lǐng)域里首次實(shí)現(xiàn)鎖的密碼可更換，已與廠(chǎng)家簽署合作意向書(shū)。 安裝位置的考慮：基于我們對(duì)自行車(chē)鎖功能的理解和“玉碎”概念，提出將密碼鎖內(nèi)置于車(chē)架上管核心部位的車(chē)鎖一體方案，裝配成本低，暴力破解難。在制造上，主要考慮裝配工藝、材料和制造成本。本設(shè)計(jì)為出廠(chǎng)設(shè)計(jì)，“嵌入式裝配”的安裝步驟少，不影響車(chē)架焊接，并保證車(chē)架結(jié)構(gòu)安全。材料方面考慮了防銹和磨損，設(shè)計(jì)使用壽命10~15年，超過(guò)自行車(chē)正常使用壽命。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，本設(shè)計(jì)的制造及加工成本合計(jì)約20~25元，與普通U型鎖成本相當(dāng)。 綜合上述分析，本設(shè)計(jì)采用“玉碎”設(shè)計(jì)，杜絕暴力破解，從源頭上消除盜竊動(dòng)機(jī)進(jìn)而有效防止盜竊案件發(fā)生。同時(shí)本設(shè)計(jì)安裝方便，性能穩(wěn)定，成本適宜，是徹底解決自行車(chē)盜竊問(wèn)題的技術(shù)方案。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、設(shè)計(jì)發(fā)明目的和基本思路： 傳統(tǒng)自行車(chē)鎖容易被技術(shù)破解或暴力破壞，其核心原因是鎖的破壞不影響自行車(chē)的使用價(jià)值。降低甚至消除小偷獲利的可能，才能從根本上消除犯罪動(dòng)機(jī)。因此我們提出了“玉碎”概念，即鎖和車(chē)融為一體，鎖壞車(chē)毀，有效消除犯罪動(dòng)機(jī)。 2、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)關(guān)鍵： （1）首次將“玉碎”概念運(yùn)用于自行車(chē)鎖的設(shè)計(jì)——車(chē)鎖一體，一旦受到暴力破壞，鎖毀車(chē)壞，無(wú)法銷(xiāo)贓。 （2）“變徑龍頭立管”設(shè)計(jì)：消除了對(duì)龍頭施加大扭矩掰斷鎖芯的可能。 （3）“偽凹槽反破解設(shè)計(jì)”：解決傳統(tǒng)撥環(huán)密碼鎖易被技術(shù)破解的難題。 （4）“二次布碼技術(shù)”：解決機(jī)械按鍵式密碼鎖設(shè)定密碼的難題。 3、主要技術(shù)指標(biāo)： (1)保密性 撥環(huán)式：10萬(wàn)種排序（5位撥環(huán)，每環(huán)10位數(shù)字） 按鍵式：32768種密碼排序（8位數(shù)字，5位密碼） (2)可靠性 針對(duì)常用暴力破解龍頭鎖的方法，我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)獨(dú)特的“變徑龍頭立管”。針對(duì)龍頭的大扭矩破解，當(dāng)加在龍頭上的扭矩達(dá)到75~138N?m，龍頭將相對(duì)前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖芯和車(chē)管不會(huì)出現(xiàn)損壞。 (3)穩(wěn)定性 按鍵式：選用不銹鋼2G1Gr13，結(jié)合實(shí)際的天氣狀況（雨水PH>5.0），按鍵式密碼鎖設(shè)計(jì)使用次數(shù)為18000，按鍵密碼鎖生產(chǎn)供應(yīng)商可提供10年壽命保障。 撥環(huán)式：選用鋁合金LF6，抗腐蝕能力強(qiáng)，相對(duì)于磨損失效，腐蝕影響小。撥環(huán)密碼鎖正常情況可達(dá)到約16年的使用壽命。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性和先進(jìn)性： (1)以車(chē)鎖一體的“玉碎”理念為核心，提出自行車(chē)鎖具安裝的“嵌入式“裝配，使鎖具安裝成為自行車(chē)生產(chǎn)過(guò)程的重要一環(huán)，改變了目前車(chē)、鎖分離的自行車(chē)生產(chǎn)方式，自行車(chē)的防盜安全在自行車(chē)制造過(guò)程中得到根本保證，實(shí)現(xiàn)了自行車(chē)安全機(jī)制上的突破和變革。 (2)運(yùn)用密碼學(xué)基本思想，將目前鎖具的單層機(jī)械編碼結(jié)構(gòu)變革為雙層結(jié)構(gòu)機(jī)械編碼方式，即“復(fù)式機(jī)械編碼“方法，大大增加了編碼排序數(shù)，從基本原理上提高了鎖具的安全性。 (3)為適應(yīng)不同市場(chǎng)需求，運(yùn)用上述思想設(shè)計(jì)了兩套方案：撥環(huán)式密碼車(chē)頭鎖和按鍵式密碼車(chē)頭鎖。兩套方案都具備穩(wěn)定性好、安全性高的優(yōu)勢(shì)。兩款產(chǎn)品在價(jià)格上相互配合，市場(chǎng)覆蓋性好。 (4)引入人機(jī)工程學(xué)原理，通過(guò)分析和優(yōu)化，確定出龍頭固定角等位置參數(shù)，以方便自行車(chē)停放、防止被推走。 (5)鎖具損壞是一個(gè)漸變過(guò)程，當(dāng)鎖具使用不能提供良好用戶(hù)體驗(yàn)時(shí)，客戶(hù)會(huì)停止玉碎鎖的使用，因此正常使用不會(huì)造成用戶(hù)鎖壞車(chē)毀的情況，鎖具損壞問(wèn)題不影響玉碎鎖的推廣和使用。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 整車(chē)制作完成，已與生產(chǎn)商簽訂合作協(xié)議。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作開(kāi)發(fā)，共同成立公司。
作品可展示的形式
- ■實(shí)物、產(chǎn)品 ■模型 ■圖紙 ■現(xiàn)場(chǎng)演示 ■圖片 ■錄像 ■樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1、使用說(shuō)明： 開(kāi)鎖：撥好或鍵入正確密碼后，用推面或按鍵使鎖芯移出。 關(guān)鎖：前推推面或按清零鍵使鎖芯插入龍頭內(nèi)即可。 2、技術(shù)特點(diǎn)： （1）安全牢固，無(wú)法倒賣(mài) （2）操作簡(jiǎn)單，使用方便 （3）密碼可換，便于記憶 （4）裝配簡(jiǎn)單，成本較低 （5）無(wú)需鑰匙，開(kāi)關(guān)快速 （6）質(zhì)量穩(wěn)定，壽命較長(zhǎng) 3、適用范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明： 自行車(chē)橫梁均為鍛造件，可以根據(jù)“玉碎”鎖的設(shè)計(jì)改變橫梁直徑，外形，制造成本低。 基于“玉碎”概念，可推廣到三輪車(chē)，電瓶車(chē)，摩托車(chē)，方便性和安全性均比現(xiàn)存鎖具有很大提高。 4、市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 目前，中高檔自行車(chē)售價(jià)在600~3000元。永久YE02806售價(jià)535元，“玉碎”成本20~25元，鎖增加“玉碎“功能的自行車(chē)溢價(jià)提高至635元（該價(jià)格得到企業(yè)負(fù)責(zé)人認(rèn)可）。安銷(xiāo)售和設(shè)計(jì)利潤(rùn)個(gè)50%算，每輛自行車(chē)仍可獲利75元?！坝谰门啤弊孕熊?chē)具有400萬(wàn)輛/年的生產(chǎn)能力，若2%車(chē)上裝有“玉碎”鎖，也可年獲利600萬(wàn)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 本項(xiàng)目的重點(diǎn)在于研究車(chē)、鎖關(guān)系以及鎖具設(shè)計(jì)，以下從這兩方面論述。 一、在車(chē)、鎖關(guān)系上，雖然國(guó)外的車(chē)鎖如master, KRYPTONITE，以及國(guó)內(nèi)的車(chē)鎖，如捷安特—K7350068，TONYON—TY338在防盜性上都比較好，但鎖具均采用車(chē)、鎖分離的方式，這樣的鎖具被暴力破壞之后，并不影響車(chē)的使用價(jià)值。市場(chǎng)上也有采用車(chē)頭鎖的產(chǎn)品，如捷安特的車(chē)頭鎖，鎖的位置暴露在車(chē)的前叉上，這樣的鎖可以用螺絲刀暴力破解，車(chē)頭鎖被破壞后車(chē)的正常使用不受任何影響。這類(lèi)車(chē)頭鎖使用繁瑣，通過(guò)我們的走訪(fǎng)調(diào)查，原先購(gòu)買(mǎi)車(chē)頭鎖的客戶(hù)中僅有不到1/10繼續(xù)使用原先提供的車(chē)頭鎖。 “玉碎”車(chē)頭鎖在車(chē)、鎖關(guān)系上與上述鎖具有本質(zhì)不同，鎖和車(chē)的使用價(jià)值密切相關(guān)，真正地的實(shí)現(xiàn)了車(chē)鎖一體。 二、現(xiàn)有密碼鎖，如億眾、雅厚、TONYON等品牌的密碼鎖，密碼的組合方式多，不易直接破解，并且不必隨身攜帶鑰匙。市場(chǎng)上主流的機(jī)械密碼鎖有撥環(huán)式密碼鎖和按鍵式密碼鎖。對(duì)于按鍵式碼鎖，存在不能更改密碼的缺點(diǎn)。而撥環(huán)式密碼鎖，可以通過(guò)撥環(huán)時(shí)發(fā)出聲音破譯密碼。我們的“二次布碼技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了按鍵式機(jī)械密碼鎖的密碼更換，而“偽凹槽設(shè)計(jì)”則消除了撥環(huán)式密碼鎖技術(shù)破解的可能，大大增強(qiáng)其安全性。因此我們的鎖具本身相對(duì)于同類(lèi)產(chǎn)品，具備明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 總結(jié)： 通過(guò)同已有國(guó)內(nèi)外車(chē)鎖的比較，我們?cè)趦煞矫嬲撟C了其優(yōu)越性。首先在車(chē)和鎖的關(guān)系上，它首次在自行車(chē)上運(yùn)用“玉碎”的概念，真正實(shí)現(xiàn)了車(chē)鎖一體，從根本上保護(hù)了車(chē)的使用價(jià)值。其次，本身具備出色的防盜功能，在安全性上毫不遜色。因此，我們的“玉碎”車(chē)頭鎖具備獨(dú)特的優(yōu)越性。
