專利名稱：改進(jìn)的自行車單輪拖斗連接及懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是以美國專利4，413，835中，由Hazelett發(fā)明的自行車拖斗基本連接裝置為基礎(chǔ)，該發(fā)明以其強(qiáng)度、剛性、耐久性、簡單及自重輕等特點(diǎn)，經(jīng)長期使用，證明具有很大的實(shí)用性。但它依舊保留著由自行車牽引的單輪拖斗的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合先有技術(shù)所敘述的單輪拖斗，本發(fā)明所闡述的萬向接頭式連接裝置，與一個(gè)常用的自行車相連后，已證明能夠保持拖斗直立并安全地牽引重約90磅或40公斤的載荷。
本發(fā)明為一個(gè)具有通常直立位置的單輪拖斗聯(lián)合使用的萬向接軸式連接裝置，適用于由“兩輪車的車架”所牽引，如自行車、麾托車其組成為單輪拖斗的框架有一個(gè)具有圓柱形表面的橫梁;
當(dāng)上述拖斗位于通常直立位置時(shí)，上述橫梁沿水平方向沿伸到一定的長度;
安裝基板包括有連接裝置，用于上述安裝基板與兩輪車車架的連接以牽引單輪拖斗;
上下盤狀徑向扇形軸承元件，其中一個(gè)位于另一個(gè)之上，彼此間隔且互相平行;
每一個(gè)上述扇形軸承元件，具有多個(gè)彼此相鄰、沿徑向延伸的圓柱形凹槽軸頸表面;
上述上扇形軸承件位于上述橫梁之上，其凹形軸頸表面，向下壓在上述橫梁的圓柱形表面上;
上述下扇形軸承件位于上述橫梁之下，其凹形軸頸表面，向上承接上述橫梁的圓柱形表面，從而使上述橫梁被夾在上述上下扇形軸承相對(duì)的凹形軸承表面之間，并形成一個(gè)橫向的旋轉(zhuǎn)軸線;
上述上扇形軸承件，有一個(gè)向上凸起的位于中心的樞軸，其向上的止推表面繞上述樞軸轉(zhuǎn)動(dòng);
上述下扇形軸承件，有一個(gè)向下凸起的位于中心的樞軸，其向下的止推表面繞上述下樞軸轉(zhuǎn)動(dòng);
上述兩樞軸位于同一直線上，形成一個(gè)垂直軸線。上述安裝基板有一個(gè)孔與上述下扇形軸承的樞軸相配合并有一個(gè)表面與繞上述下扇形軸承樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止推表面相接觸并支持該止推表面;
一個(gè)蓋板有一個(gè)孔與上述上扇形軸承的樞軸相配合，并有一個(gè)表面與繞上述上扇形軸承樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止推表面相接觸，并承受該止推表面;
鉸鏈裝置用于上述蓋板一端和上述安裝基板一端的鉸接。夾緊裝置則用于上述蓋板另一端與上述安裝基板的夾緊。
下面通過附圖來說明本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例。


圖1為一自行車與單輪拖斗連接的正視圖，其連接裝置即為本發(fā)明的主題。
圖2為拖斗左部連接裝置的正視圖，省略了相鄰的拖斗框架。
圖3為從左上方觀察分解后的連接裝置軸側(cè)投影圖。
圖4為連接裝置的俯視圖。
本發(fā)明的主題是對(duì)美國專利4，413，835的連接裝置所作的許多改進(jìn)。這些改進(jìn)使得連接裝置更加通用，使用者裝卸更方便。牽引交通工具可以是自行車、摩托車、機(jī)動(dòng)自行車。
圖1中的托斗框架51，其前端52由連接裝置54所支持，后端由車輪56支撐，而框架側(cè)支承著帶有翻蓋60的袋囊58。該拖斗具有很大的長寬比。在美國專利4，413，835中已對(duì)拖斗作了詳細(xì)說明。本發(fā)明僅對(duì)改進(jìn)后的連接及懸掛裝置加以說明。
本發(fā)明的主題是對(duì)拖斗的連接裝置所作的改進(jìn)。發(fā)明共分9個(gè)方面對(duì)連接裝置進(jìn)行了改進(jìn)，但不一定都同時(shí)使用。
第一，一個(gè)夾板62，通常為圓形(圖3)，加一個(gè)螺栓64使連接裝置與自行車后架63(通常為鋼管)相固定。
第二，在夾板62上，開了一個(gè)長槽66(圖3)，使裝配更方便，在槽的下方另開了一個(gè)較大的孔68，可使螺栓64的六角頭通過，這樣，在裝夾板62時(shí)，就不需要從牽引板67(該件也作為第一軸承的支承板)的螺孔65中卸掉螺栓64。更進(jìn)一步的改進(jìn)是將槽開成直角形，即L型槽69，在L槽的末端開一個(gè)較大的孔。該結(jié)構(gòu)保證了當(dāng)螺栓松動(dòng)時(shí)，拖斗不會(huì)意外地脫落。尼龍凸緣螺母70，用來固緊連接。
第三，用粘接在牽引板67上的橡皮墊71。
第四，當(dāng)將框架51移到連接裝置上的時(shí)候，兩個(gè)垂直的銷釘72很方便地將框架前橫梁52限位，而銷釘?shù)膶?dǎo)向板則為上蓋板79的周邊，(上蓋板79也作為第二軸承支承裝置)。
第五，上扇形軸頸軸承73和下扇形軸頸軸承74，用乙醛塑料制成。每一個(gè)軸承相對(duì)的背面是一個(gè)圓環(huán)形的止推面75，而其內(nèi)端面則是一系列沿徑向的扇形凹槽，這些凹槽通常是圓柱形的。圓槽的設(shè)計(jì)與框架51的前橫梁52相吻合，從而能夠緊抓住橫梁52。如圖示，在盤狀軸承上，共開了5對(duì)等距的沿徑向的扇形圓槽，多于或少于5對(duì)也可以。在圖3所示的設(shè)計(jì)中，這些圓槽在穿過軸承73和74的中心時(shí)被斷開，因此也可以將這5對(duì)槽看作是10個(gè)徑向圓槽，主要目的是方便使用者。當(dāng)連接拖斗時(shí)，只要將這兩個(gè)軸承轉(zhuǎn)到一定位置就可以了，最多只需使用者將拖斗框架的前橫梁52輕輕搖晃一下，即能將其放入下軸承74上，然后蓋上上軸承73。這樣，這些多槽軸承可在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的任意角度位置上緊抓住框架的前橫梁。
C型環(huán)83套在槽82上，以固定軸承73及74，軸承不會(huì)在裝卸拖斗時(shí)松開。
第六，鉸鏈機(jī)構(gòu)包括部件77和78，可使上蓋板79作一定角度的上下轉(zhuǎn)動(dòng)，方便于拖斗的裝卸。制作鉸鏈的材料和厚度可類似軸承支承板67，及79，一般用低碳鋼，但并不限制一定要用鋼板。鉸鏈軸80，可選用一個(gè)螺釘，由螺母81固緊。
第七，在上蓋板79的后部，開了一個(gè)槽85，當(dāng)手動(dòng)螺母86旋松時(shí)，可供快速裝卸拖斗。
第八，在美國專利4，413，835中的連接裝置上，有一個(gè)后夾緊方頸螺栓(24)。本發(fā)明則用一個(gè)通過上蓋板79較長的、可傾斜的方頸螺栓84來代替，在此螺栓上旋上一個(gè)用乙醛塑料制成的手動(dòng)限位螺母86，將它旋緊，直到拖斗連接好。當(dāng)該螺母旋緊時(shí)，它正好與上軸承73的樞軸92的上端面成滑動(dòng)擠壓接觸。這個(gè)間斷接觸的端面88相當(dāng)光滑，可使手動(dòng)螺母在受力的情況下通過樞軸軸端。但接觸壓力卻足以鎖緊手動(dòng)螺母86，使其在使用時(shí)不會(huì)因振動(dòng)和碰撞而松動(dòng)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)手動(dòng)螺母86通過軸承73的上端面(見圖1)，該機(jī)構(gòu)可以達(dá)到88處所必需的斷續(xù)擠壓接觸。其原因是，當(dāng)形成接觸面88時(shí)，擠壓接觸壓力使得螺栓84產(chǎn)生少許向后的傾斜。這個(gè)傾斜度89可使手動(dòng)螺母86手柄端部在正常手力作用下滑過軸承73的樞軸端部92，又保證了手動(dòng)螺母在使用中能夠承受沖擊力。當(dāng)旋轉(zhuǎn)手動(dòng)螺母使其脫離與樞軸端部的接觸，原先在張力作用下的螺栓84即可恢復(fù)到正常的直立位置。
手動(dòng)螺母86的下表面作成斜面90，使其很容易地滑到接觸面88上。相對(duì)于水平面，即牽引板67的主平面，斜面傾斜度為15°。軸承73的樞軸高度正好達(dá)到當(dāng)旋緊手動(dòng)螺母時(shí)，其端面正好與手動(dòng)螺母86的斜面90相接觸。
其它能夠做到擠壓接觸或阻尼的方法，也可用來限制轉(zhuǎn)動(dòng)。手動(dòng)螺母也可制成具有徑向或軸向凸臺(tái)的其它型式，甚至選擇成品件達(dá)到上述的斷續(xù)接觸，而不一定采用本發(fā)明所設(shè)計(jì)的長手柄型式。
鎖緊螺母94用于螺栓84的限位，不需要旋緊在牽引板67上，因?yàn)槁菟?4應(yīng)留一定的間隙，以便沿槽85向后傾斜，方便裝卸。另一個(gè)在螺栓84上端部的螺母96。
任何人想制作拖斗及其連接裝置，都要設(shè)法解決動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的問題。在高速運(yùn)動(dòng)情況下，特別是摩托車或機(jī)動(dòng)自行車后的拖斗，會(huì)突然產(chǎn)生橫向振動(dòng)這種形式的不穩(wěn)定，并隨能量的正反饋而急劇惡化。在來不及采取有效措施之前，無論拖斗或牽引交通工具就可能失事。設(shè)計(jì)時(shí)，通過增加連接裝置及拖斗框架的扭轉(zhuǎn)剛度，可解決這一問題。焊接在靠近后輪56框架上的橫梁98，使框架的兩個(gè)后支腿100連成一個(gè)整體，對(duì)提高框架的剛性起著重要作用。當(dāng)整體框架受到縱向扭矩作用時(shí)，兩個(gè)支腿之間，就不再受到平行四邊形類型的剪力作用。而當(dāng)輪子受到道路或風(fēng)力的作用，產(chǎn)生通常的側(cè)面動(dòng)態(tài)力時(shí)，這種扭矩或剪力則經(jīng)常出現(xiàn)。
盡管對(duì)本發(fā)明所選擇的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但說明這實(shí)施例僅是為了闡述的目的，該實(shí)施例不能看成是限制本發(fā)明的范圍。因?yàn)?，凡本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員，只要按照下列發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍，可對(duì)所闡述的裝置作各種改變，以使本裝置適應(yīng)多種用途。
權(quán)利要求
1.與一個(gè)具有通常直立位置的單輪拖斗聯(lián)合使用的萬向接頭式連接裝置，適用于由“兩輪車”的車架所牽引，如自行車、摩托車或機(jī)動(dòng)自行車等，其特征為單輪拖斗的框架有一個(gè)具有圓柱形表面的橫梁；當(dāng)上述拖斗位于通常直立位置的，上述橫梁沿水平方向沿伸到一定的長度；安裝基板包括有連接裝置，用于上述安裝基板與兩輪車車架的連接以牽引單輪拖斗；上下盤狀徑合扇形軸承元件，其中一個(gè)位于另一個(gè)之上，彼此間隔且互相平行；每一個(gè)上述扇形軸承元件，具有多個(gè)彼此相鄰、沿徑向延伸的圓柱形凹槽軸頸表面；上述上扇形軸承件位于上述橫梁之上，其凹形軸頸表面，向下壓在上述橫梁的圓柱形表面上；上述下扇形軸承件位于上述橫梁之下，其凹形軸頸表面，向上承接上述橫梁的圓柱形表面，從而使上述橫梁被夾在上述上下扇形軸承相對(duì)的凹形軸承表面之間，并形成一個(gè)橫向的旋轉(zhuǎn)軸線；上述上扇形軸承件，有一個(gè)向上凸起的位于中心的樞軸，其向上的止推表面繞上述樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上述下扇形軸承件，有一個(gè)向下凸起的位于中心的樞軸，其向下的止推表面繞上述下樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上述兩樞軸位于同一直線上，形成一個(gè)垂直軸線。上述安裝基板有一個(gè)孔與上述下扇形軸承的樞軸相配合并有一個(gè)表面與繞上述下扇形軸承樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止推表面相接觸并支持該止推表面；一個(gè)蓋板有一個(gè)孔與上述上扇形軸承的樞軸相配合，并有一個(gè)表面與繞上述上扇形軸承樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止推表面相接觸，并承受該止推表面；鉸鏈裝置用于上述蓋板一端和上述安裝基板一端的鉸接。夾緊裝置則用于上述蓋板另一端與上述安裝基板的夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬向接頭式連接裝置，上述夾緊裝置包括一個(gè)螺栓和一個(gè)手動(dòng)螺母。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種萬向接頭式連接裝置，上述手動(dòng)螺母包括一個(gè)手柄，該手柄有一個(gè)斜凸臺(tái)，當(dāng)上述手動(dòng)螺母旋緊到夾緊狀態(tài)時(shí)，上述凸臺(tái)擠壓并滑過上述樞軸的端部;上述滑動(dòng)擠壓接觸，其光滑表面可允許手動(dòng)螺母在用手轉(zhuǎn)動(dòng)情況下滑過上述樞軸，以完成夾緊功能;而所產(chǎn)生的阻力又能防止上述手動(dòng)螺母在使用中因振動(dòng)而松動(dòng)。
全文摘要
一種萬向接頭式連接裝置主要由兩件相對(duì)的盤狀扇形軸承所組成。每一件軸承在其相對(duì)的端面上，設(shè)置了多個(gè)沿徑向的扇形槽，以便于上述拖斗與其中之一的軸承扇形槽安裝連接。使用時(shí)，該手動(dòng)螺母通過其柄端的凸臺(tái)與上述軸承之一的樞軸端面成滑動(dòng)擠壓接觸，避免了松動(dòng)。用一個(gè)螺栓和一個(gè)夾板，使該連接裝置以夾板形式固定在自行車后架上。夾板上開有一個(gè)槽，既方便連接裝置與自行車的連接又很安全。
文檔編號(hào)B62K27/12GK1038795SQ8910438
公開日1990年1月17日 申請(qǐng)日期1989年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月1日
發(fā)明者S·理查德·黑茲利特, 貝納德·賓達(dá), 納翰·V·薩維奇 申請(qǐng)人:S·理查德·黑茲利特