專(zhuān)利名稱(chēng)：柔性變形車(chē)架自行車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種自行車(chē)，具體講是一種具有柔性可變形車(chē)架，具有通用并進(jìn)一步可實(shí)現(xiàn)折疊的自行車(chē)。
傳統(tǒng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)樣式雖有不少改進(jìn)，但由于受主車(chē)架的剛性不可變形的限制，許多方面的缺陷是難以克服的。如，為減少騎行顛簸的不適，只能在鞍座或前輪或后輪等部位分別設(shè)置減震結(jié)構(gòu)，不僅繁鎖復(fù)雜，效果也有限。又如在向小型化、折疊型及通用型等方面發(fā)展時(shí)，這種剛性車(chē)架的結(jié)構(gòu)形式，尤其是具有三角型剛性車(chē)架的男式車(chē)就更無(wú)能為力了。為改變這種狀況，中國(guó)專(zhuān)利88212913.9介紹了一種具有彈性可變形車(chē)架結(jié)構(gòu)的自行車(chē)，通過(guò)鉸接形式將各條邊梁聯(lián)接成封閉式的主車(chē)架，并由在此車(chē)架不同位置上的延伸臂分別與前輪支撐架，后輪支撐架及鞍座等部件聯(lián)接而成整體車(chē)身。此種結(jié)構(gòu)從根本上改變了自行車(chē)主車(chē)架剛性不可變形的結(jié)構(gòu)型式，為減震、助力及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)折疊提供了極大的方便。但這種結(jié)構(gòu)在適應(yīng)性、構(gòu)型轉(zhuǎn)換的通用性等方面還不夠完善。
中國(guó)專(zhuān)利92220228.1介紹了一種可用于自行車(chē)的單臂結(jié)構(gòu)形式的車(chē)輪支撐架，為自行車(chē)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，減輕自重，方便拆裝，特別是對(duì)于實(shí)現(xiàn)自行車(chē)的折疊提供了更大的便利條件。
另一方面，對(duì)于折疊自行車(chē)，目前已有許多文獻(xiàn)報(bào)道。例如中國(guó)專(zhuān)利88207943.3介紹的就是一種可供折疊自行車(chē)使用的折疊機(jī)構(gòu)，但目前，無(wú)論具有何種形式折疊機(jī)構(gòu)的折疊型自行車(chē)，較普遍存在的問(wèn)題是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，或必須借助于某些專(zhuān)用工具才能完成拆卸折疊或重新展開(kāi)復(fù)原為使用狀態(tài)，使用不方便，收折或展開(kāi)耗時(shí)多。另一個(gè)問(wèn)題是這些機(jī)構(gòu)的折疊較容易，而展開(kāi)復(fù)原并保證為正常使用狀態(tài)所需的剛度則不容易。
本發(fā)明首先的一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，使用更為方便的柔性可變形主車(chē)架形式的自行車(chē)。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)方便可靠快速折疊和展開(kāi)的柔性可變形主車(chē)架形式的自行車(chē)。
本發(fā)明的自行車(chē)具有一個(gè)至少由四個(gè)鉸接部位將封閉型的車(chē)架分隔成由至少四條邊梁圍成的柔性可變形多邊形的主車(chē)架，其各條邊梁可以為直線型或曲線型。這四個(gè)鉸接部位大致應(yīng)分處或接近于車(chē)架上方、下方、前方和后方等不同部位，以方便使用。在上方鉸接部位設(shè)置有一根前伸的上延伸架，遠(yuǎn)端與配合有前輪支撐架及轉(zhuǎn)向車(chē)把的前套筒聯(lián)接。在后方鉸接部位設(shè)置有一根末端可聯(lián)接鞍座的向上的立管。在除設(shè)置有立管的后方鉸接部以外的其它任何一個(gè)鉸接部位，例如上方鉸接部位還設(shè)置有一根經(jīng)聯(lián)接件與立管作交叉聯(lián)接的衣架支撐架，其遠(yuǎn)端與衣架的中部或后部聯(lián)接，衣架的前端則與立管聯(lián)接。配置有腳踏板、曲柄和鏈輪的中軸設(shè)置在車(chē)架下方的剛性部位，在車(chē)架的中軸部位或其附近的剛性部位處設(shè)置有遠(yuǎn)端配合聯(lián)接有后輪的后輪支撐架。在主車(chē)架中的任何一處鉸接部位與不直接聯(lián)接在該鉸接部位的車(chē)架結(jié)構(gòu)間設(shè)置一個(gè)用于維持主車(chē)架形狀及具有減震蓄能作用的彈性張緊結(jié)構(gòu)對(duì)本自行車(chē)是必需的，其所聯(lián)接的車(chē)架結(jié)構(gòu)可以為柔性封閉形主車(chē)架中的一個(gè)其它鉸接部位或多邊形中的一條邊梁，也可以為柔性封閉主車(chē)架以外的其它梁架部分，例如較理想的為前套筒部位，或者其它所希望的適當(dāng)部位。當(dāng)彈性張緊結(jié)構(gòu)如上述文獻(xiàn)那樣設(shè)置在封閉的主車(chē)架內(nèi)，可采用如該文獻(xiàn)所說(shuō)的拉伸或壓縮型彈性結(jié)構(gòu)；若設(shè)置在封閉的主車(chē)架之外，例如設(shè)置在與前套筒之間的位置時(shí)，則可以采用拉伸型彈性構(gòu)件，如各種拉伸彈簧等。
由多邊形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以知道，當(dāng)多邊形，例如上述四邊形的可變形主車(chē)架中的任一對(duì)角線的長(zhǎng)度或任何相鄰兩邊的夾角被固定后，該多邊形主車(chē)架的形狀即被固定而不再可變。對(duì)于四邊形以上的多邊形，不同僅在于需固定的對(duì)角線或夾角數(shù)目應(yīng)適當(dāng)增多。因此采用四邊形以上的多邊形一般多無(wú)必要。柔性可變形車(chē)架在受到載荷力作用后其多邊形形狀將發(fā)生變化，即對(duì)角線長(zhǎng)度及各鄰邊夾角將發(fā)生變化。彈性張緊結(jié)構(gòu)無(wú)論設(shè)于主車(chē)架之內(nèi)還是其外，它的作用本質(zhì)就是通過(guò)在其與車(chē)架的聯(lián)接部位施以一個(gè)與車(chē)架該部位的變形方向相反方向的力，以平衡該變形力，達(dá)到維持多邊形對(duì)角線或鄰邊夾角在其彈性力允許的范圍內(nèi)變化，從而以動(dòng)態(tài)平衡的方式維持主車(chē)架為騎行所需的必要?jiǎng)偠?。正因?yàn)槿绱?，無(wú)論以上述何種位置和／或結(jié)構(gòu)形式設(shè)置的彈性張緊結(jié)構(gòu)，其彈性力都以可以調(diào)節(jié)的方式為好，以更好地適應(yīng)不同使用情況。這種調(diào)節(jié)方式可以靈活運(yùn)用，例如采用可調(diào)節(jié)工作構(gòu)件數(shù)量的若干彈性構(gòu)件組的形式，或采用可調(diào)整或限制彈性工作部分狀況或長(zhǎng)度的單個(gè)彈性構(gòu)件，如上述中國(guó)專(zhuān)利所介紹的方式或其它所希望的任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式。
不同使用領(lǐng)域、使用對(duì)象和使用目的的自行車(chē)，隨所使用的路面及騎行速度的不同，車(chē)架的規(guī)格型式有所區(qū)別，例如對(duì)立管、前輪支撐架等構(gòu)件與地面的傾角就有不同的要求。下表是世界上統(tǒng)一對(duì)常用車(chē)種的車(chē)速與立管傾角間的一些要求關(guān)系
目前剛性主車(chē)架構(gòu)型的自行車(chē)對(duì)此只能是專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用，既增加了車(chē)型的種類(lèi)，也限制了車(chē)輛的使用范圍或增加了變換使用范圍時(shí)的不方便和不舒適感。由于上述柔性主車(chē)架的可變形性，為使同一輛車(chē)變換車(chē)型種類(lèi)或改換使用目的或滿足騎行姿勢(shì)的舒適要求而變換立管、前輪支撐架等構(gòu)件間的配合角度提供了可能和極大的便利條件。彈性張緊結(jié)構(gòu)的彈性力解決的只是主車(chē)架的彈性變形范圍，而上述各構(gòu)件間的相互角度關(guān)系是由車(chē)架靜態(tài)安裝位置和形狀所決定的。但正由于主車(chē)架的形狀是靠彈性緊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和維持的，因此通過(guò)改變其安裝長(zhǎng)度，例如在彈性張緊結(jié)構(gòu)上設(shè)置了以螺紋連續(xù)可調(diào)或銷(xiāo)軸間斷可調(diào)的適當(dāng)形式的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，即可十分簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和改變上述有關(guān)構(gòu)件間相互配合角度的目的。
為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕車(chē)身重量，并方便拆裝維修和適應(yīng)不同輪徑車(chē)輪間的方便更換，上述的前后車(chē)輪支撐架建議采用已如中國(guó)專(zhuān)利92220228.1所介紹的單臂型車(chē)輪支撐架。在采用這種車(chē)輪支撐架時(shí)，其遠(yuǎn)端與車(chē)輪的配合聯(lián)接部位為可使車(chē)輪軸穿過(guò)并可將其定位的軸套筒。其定位方式可以采用目前傳統(tǒng)自行車(chē)的中軸與中軸套筒間已廣泛使用的各種常規(guī)結(jié)構(gòu)形式，例如軸套筒的兩端以相背設(shè)置的軸碗與車(chē)軸相應(yīng)部位相對(duì)設(shè)置的軸檔相配合的A型軸承結(jié)構(gòu)，或軸套筒兩端以相對(duì)設(shè)置的軸碗與車(chē)軸相應(yīng)部位相背設(shè)置的軸檔相配合的B型軸承結(jié)構(gòu)等。顯然，此時(shí)前后車(chē)輪與傳統(tǒng)自行車(chē)前后輪的區(qū)別就在于上述前后車(chē)輪的輪軸可以如普通自行車(chē)中軸那樣自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而傳統(tǒng)自行車(chē)由于車(chē)輪支撐架的末端直接緊固于車(chē)輪軸上，使車(chē)輪軸固定不可轉(zhuǎn)動(dòng)。這種單臂型車(chē)輪支撐架及車(chē)軸與支撐架末端的軸套筒定位配合的結(jié)構(gòu)形式所帶來(lái)的直接優(yōu)越性就是可極大地方便和簡(jiǎn)化車(chē)輪的拆裝操作，使其只需涉及輪子與軸的拆裝關(guān)系，不必再像現(xiàn)在傳統(tǒng)自行車(chē)的前后輪那樣必須連同軸一起拆裝。由于其間正如普通自行車(chē)的鏈盤(pán)與中軸之間實(shí)質(zhì)只是一個(gè)裝套和鎖緊的簡(jiǎn)單關(guān)系，其鎖緊機(jī)構(gòu)也只需使用銷(xiāo)軸或其它更為簡(jiǎn)便的卡持結(jié)構(gòu)即可。而車(chē)輪與車(chē)輪軸間只需通過(guò)鍵槽或方軸等非圓形配合方式即可使其同步轉(zhuǎn)動(dòng)。這種使車(chē)輪的聯(lián)接配合關(guān)系簡(jiǎn)化對(duì)于自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)輪－－通常是后輪尤其具有特殊的優(yōu)越性。因?yàn)槟壳白孕熊?chē)驅(qū)動(dòng)輪的拆裝不可避免都要涉及到車(chē)軸、飛輪及鏈條，因此十分不方便。采用上述結(jié)構(gòu)后，鏈條、飛輪均可隨同車(chē)軸被定位在軸套筒上，車(chē)輪的拆裝不再與其有關(guān)。只要通過(guò)適當(dāng)?shù)穆?lián)接方式，如螺紋、鍵銷(xiāo)等使飛輪帶動(dòng)車(chē)輪軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即完成對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)過(guò)程。這也是與目前傳統(tǒng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)過(guò)程的一點(diǎn)不同之處。這種結(jié)構(gòu)形式的簡(jiǎn)便不僅有利于車(chē)輪裝配、維修，而且對(duì)方便自行車(chē)的快速折疊和減少折疊后的體積也都有著積極的作用。
上述結(jié)構(gòu)形式的自行車(chē)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)折疊是十分容易的。對(duì)于彈性張緊結(jié)構(gòu)設(shè)置于封閉型主車(chē)架之內(nèi)或未設(shè)置在主車(chē)架與前套筒之間，只需在上延伸架的適當(dāng)部位設(shè)置一個(gè)折疊機(jī)構(gòu)，例如上述有關(guān)文獻(xiàn)所介紹的折疊機(jī)構(gòu)或其它適當(dāng)?shù)恼郫B機(jī)構(gòu)即可。對(duì)于彈性張緊結(jié)構(gòu)設(shè)置于封閉的主車(chē)架之外，例如設(shè)置在主車(chē)架與前套筒之間時(shí)，除此折疊機(jī)構(gòu)外，只要該彈性張緊結(jié)構(gòu)兩聯(lián)接端中的任何一端為如鎖扣、卡鉤等可釋放脫離或放松的聯(lián)接方式，一旦將該部位釋放開(kāi)，則原來(lái)被維持有一定形狀的主車(chē)架因取消了彈性張緊結(jié)構(gòu)所施加的張緊力，整個(gè)車(chē)架即成為可任意自由變形的“柔軟”狀態(tài)，既方便了各種折疊操作，又可使折疊后的車(chē)架體積進(jìn)一步縮小。作為進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，在衣架與衣架支撐架以及與立管的聯(lián)接處均可采用鉸接結(jié)構(gòu)，如使用普通的雙耳片型鉸接件等構(gòu)件，與此同時(shí)，使衣架支撐架與立管交叉處的聯(lián)接為可脫離的活動(dòng)聯(lián)接方式將會(huì)使折疊更為便利。例如通過(guò)適當(dāng)?shù)穆?lián)接件，與立管和衣架支撐架二者之一固定聯(lián)接而與另一方為帶有釋放機(jī)構(gòu)，或與二者均為可釋放結(jié)構(gòu)的聯(lián)接件實(shí)現(xiàn)這種活動(dòng)聯(lián)接方式是不困難的，其中以采用前者形式的聯(lián)接件更為簡(jiǎn)單可靠。折疊時(shí)放開(kāi)釋放機(jī)構(gòu)，衣架支撐架與立管即不再受其交叉位置所限，可帶動(dòng)衣架進(jìn)一步向更有利于縮小體積的位置收折。必要時(shí)，腳踏板也可以采用能向曲柄翻折或繞曲柄旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式。
由于柔性主車(chē)架在騎行時(shí)可隨顛簸力在彈性張緊結(jié)構(gòu)彈性力允許的范圍內(nèi)作適度的變形運(yùn)動(dòng)，因此利用其變形運(yùn)動(dòng)將顛簸力轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助驅(qū)動(dòng)力無(wú)疑是理想和不難實(shí)現(xiàn)的。例如當(dāng)彈性張緊結(jié)構(gòu)設(shè)置在封閉的主車(chē)架之內(nèi)，可以如前述中國(guó)專(zhuān)利88212913.9所述，參照其結(jié)構(gòu)。當(dāng)彈性張緊結(jié)構(gòu)設(shè)置在封閉的主車(chē)架之外，同樣可以通過(guò)在車(chē)架上設(shè)置適當(dāng)形式的擺桿，例如在車(chē)架上相鄰的兩個(gè)鉸接部位處聯(lián)接一個(gè)一端游離而另一端及中部的適當(dāng)部位分別也鉸接在車(chē)架此兩鉸接部位上的擺桿，其游離端即可隨車(chē)架的變形運(yùn)動(dòng)作往復(fù)的擺動(dòng)。再通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)或差速離合器等機(jī)構(gòu)將擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閱畏较虻男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即可與鏈輪配合而成為輔助驅(qū)動(dòng)力了。其中與鏈輪間的配合又可有直接驅(qū)動(dòng)與經(jīng)彈性發(fā)條等中間蓄能過(guò)渡結(jié)構(gòu)的間接驅(qū)動(dòng)的不同形式。除此以外，甚至也可以直接利用車(chē)架上的鉸接部位經(jīng)差速離合器或棘輪機(jī)構(gòu)將車(chē)架變形運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)再傳遞給鏈輪作為輔助驅(qū)動(dòng)力。
以下用附圖所示的一種可折疊的自行車(chē)為例具體說(shuō)明上述自行車(chē)的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明上述主題的范圍并非僅限于此例。


圖1本發(fā)明自行車(chē)的結(jié)構(gòu)原理圖2車(chē)架鉸接部結(jié)構(gòu)圖3彈性張緊結(jié)構(gòu)圖4立管與衣架支撐架的活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)圖5圖4的A－A圖圖6后輪軸部的結(jié)構(gòu)圖7圖6的A－A圖圖8折疊機(jī)構(gòu)圖9圖8的A－A圖
圖10腳踏板與曲柄聯(lián)接結(jié)構(gòu)
圖11
圖10的A－A圖
圖12助力結(jié)構(gòu)
圖13
圖12的A－A圖本例自行車(chē)的整車(chē)結(jié)構(gòu)原理如
圖1所示。中部為封閉構(gòu)型的主車(chē)架，在大致上、下、前、后的部位經(jīng)上鉸點(diǎn)8、前鉸點(diǎn)9、下鉸點(diǎn)10和后鉸點(diǎn)11而形成一柔性可變形的多邊形主車(chē)架，下方與中軸24的配合部為剛性結(jié)構(gòu)。上鉸點(diǎn)8處前伸設(shè)置有一根中部設(shè)有折疊機(jī)構(gòu)7的上延伸架6，其遠(yuǎn)端焊接有前套筒4。前套筒4中套接配合有前輪支撐架3及轉(zhuǎn)向車(chē)把5的下立管。前鉸點(diǎn)9與前套筒4之間設(shè)置了一個(gè)包括有拉伸彈簧在內(nèi)的彈性張緊結(jié)構(gòu)27，其與前套筒4固定聯(lián)接，與前鉸點(diǎn)9以能相互脫離的鎖緊掛鉤271聯(lián)接。后鉸點(diǎn)11處向上設(shè)置有一根遠(yuǎn)端用于安置鞍座15的立管14。上鉸點(diǎn)8處除設(shè)有上延伸架6外，同時(shí)還設(shè)有一對(duì)向后上方伸的衣架撐架12，其與立管14的交叉處經(jīng)活動(dòng)聯(lián)接件13作交叉聯(lián)，遠(yuǎn)端經(jīng)后鉸件18聯(lián)接于衣架17的中部，衣架17的前部經(jīng)前鉸件16與立管14近上端處聯(lián)接。中軸24所在的車(chē)架中軸配合部向后固定聯(lián)接有后輪支撐架23，其遠(yuǎn)端裝配由中軸鏈輪、鏈條和飛輪驅(qū)動(dòng)的后輪34。這里所說(shuō)的前后輪支撐架均采用中國(guó)專(zhuān)利92220228.1所介紹的單臂型支撐結(jié)構(gòu)，并分別經(jīng)其遠(yuǎn)端的活動(dòng)調(diào)整聯(lián)接件2和22上設(shè)置的軸套筒30與前、后輪軸配合聯(lián)接，不再贅述。與中軸曲柄25聯(lián)接的兩腳踏板26為可繞曲柄長(zhǎng)軸為軸旋轉(zhuǎn)，并可由帶彈性結(jié)構(gòu)的定位銷(xiāo)29鎖定于正常使用位置的結(jié)構(gòu)型式。沿曲柄長(zhǎng)軸方向拉動(dòng)定位銷(xiāo)29使其脫離鎖定位置后，腳踏板26即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，便于自行車(chē)折疊時(shí)使用，具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖7。
圖2是車(chē)架前鉸點(diǎn)9部位的結(jié)構(gòu)，其余各鉸接部結(jié)構(gòu)與此相仿，不同處在于此處還同時(shí)鉸接有輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的擺桿37。鉸接處由下梁架的上端套接于上梁架下端的雙耳片結(jié)構(gòu)93之內(nèi)，其間經(jīng)螺栓91和套管92作鉸接聯(lián)接。其外側(cè)鉸接有擺桿37。
上述的彈性張緊結(jié)構(gòu)如圖3，由兩部分結(jié)構(gòu)，即包括拉伸彈簧27在內(nèi)的彈性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部分和安裝長(zhǎng)度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)部分組成。整個(gè)彈性張緊結(jié)構(gòu)前端焊接在前套筒4上，后端為由帶柄的彈性鎖卡片270鎖緊防止脫落的掛鉤271鉤掛在車(chē)架的前鉸點(diǎn)9處。彈性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的彈簧27之外套接配合了一個(gè)具有與該彈簧螺旋相適應(yīng)的內(nèi)螺紋的限位套筒272，因此限位套筒272可沿彈簧27作螺旋進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。處于該套筒外的彈簧部分可自由伸縮，為彈性工作部分，處于該套筒之內(nèi)的彈簧部分則被套筒的內(nèi)螺紋限制不能伸縮工作。調(diào)節(jié)套筒內(nèi)外的彈簧長(zhǎng)度比例即可實(shí)現(xiàn)根據(jù)載荷等需要調(diào)整彈性力的目的。安裝長(zhǎng)度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為在斷開(kāi)的彈性張緊結(jié)構(gòu)拉桿282的兩端分別設(shè)置有左右螺紋，并同時(shí)與兩端分別設(shè)置有相應(yīng)左右螺紋的螺旋套281作螺紋配合。轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋套281即可使兩端的拉桿282作伸長(zhǎng)或縮短的移動(dòng)，達(dá)到對(duì)立管14及前輪支撐架3等相互配合傾角的無(wú)級(jí)調(diào)整的目的。當(dāng)拆裝或折疊時(shí)，如果需要，只須板動(dòng)彈性鎖卡片270，即可使掛鉤271與車(chē)架上鉸點(diǎn)9相脫離。
圖4是衣架支撐架12與立管14交叉處的活動(dòng)聯(lián)接件13的結(jié)構(gòu)。其中帶有一對(duì)與衣架支撐架12相適應(yīng)的鉤狀槽的固定鉤131焊接在立管14上，其上以鉸軸132鉸接有一對(duì)活動(dòng)鉤133，它們可分別與固定鉤的鉤槽相互扣合將一對(duì)衣架支撐架12鎖扣住，與該處配合的衣架支撐架12的相應(yīng)部位可設(shè)置有適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)結(jié)構(gòu)。固定鉤131上并設(shè)置有一個(gè)帶彈性結(jié)構(gòu)135的鎖套134，可與兩活動(dòng)鉤133上相應(yīng)的凸臺(tái)配合將活動(dòng)鉤鎖固于扣合狀態(tài)位置。如折疊自行車(chē)需要釋放衣架支撐架與立管的聯(lián)接狀態(tài)，則只需提拉帶彈性結(jié)構(gòu)的鎖套134，使其與活動(dòng)鉤的凸臺(tái)脫離配合，兩活動(dòng)鉤133即可自由繞軸132轉(zhuǎn)動(dòng)將衣架支撐架12釋放開(kāi)，使其可自由下落，并帶動(dòng)衣架17向下折。
圖5所示的是后輪支撐架末端的車(chē)輪軸聯(lián)接部結(jié)構(gòu)。后輪支撐架23的活動(dòng)調(diào)節(jié)件22上焊接有一個(gè)軸套筒30，其間并設(shè)置有漲閘剎車(chē)機(jī)構(gòu)。軸套筒30的兩端相背設(shè)置有兩個(gè)軸碗302。帶有相應(yīng)軸檔301的后軸19穿套于軸套筒30中，經(jīng)滾珠與兩軸碗302相配合，并被鎖緊螺母192鎖固于軸套筒上。此即通常自行車(chē)A型中軸的結(jié)構(gòu)型式。此外也可以采用普通自行車(chē)B型中軸的結(jié)構(gòu)型式，可更為簡(jiǎn)單。后軸19的一端與普通自行車(chē)一樣經(jīng)飛輪座201與飛輪聯(lián)接，中軸鏈輪250經(jīng)鏈條21和飛輪20即可驅(qū)動(dòng)后軸19轉(zhuǎn)動(dòng)。后軸19的另一端經(jīng)一方形軸段191與聯(lián)接有剎車(chē)轂35的輪軸套36相配合。輪軸套36經(jīng)其外側(cè)的螺旋鎖緊手柄31及手柄上帶卡簧33的鎖銷(xiāo)32雙重鎖定于后軸19上，卡簧33的中間狹窄段可卡持于后軸19上相應(yīng)的凹槽中，阻止輪軸套36外移。當(dāng)需拆卸后輪時(shí)，將鎖銷(xiāo)32橫向推動(dòng)，使卡簧33隨之移至其端部擴(kuò)大端套于后軸時(shí)，即不再卡緊后輪軸，轉(zhuǎn)動(dòng)并取下手柄31后，即可將整體的剎車(chē)轂35和輪軸套36以及經(jīng)輻條與剎車(chē)轂相聯(lián)的后輪沿后軸退出而完成拆卸工作。前輪軸部的結(jié)構(gòu)除飛輪座及飛輪部分外，其余部分與上述后輪軸部的結(jié)構(gòu)完全相同。
圖6是本例自行車(chē)為實(shí)現(xiàn)折疊所推薦的一種簡(jiǎn)單而可靠的折疊機(jī)構(gòu)7。其中有一對(duì)分別與斷開(kāi)的前后段上延伸架6相聯(lián)接并以端部相對(duì)的套管型接頭74，其外表面帶有螺紋，并且與具有相應(yīng)內(nèi)螺紋的聯(lián)接緊固套71相配合。前后兩接頭74上各帶有一個(gè)橫截面為銑有一對(duì)平行面的圓柱形的定位銷(xiāo)軸75，并同時(shí)與設(shè)置有長(zhǎng)槽73的聯(lián)接塊72配合聯(lián)接。長(zhǎng)槽73的中部為只允許銷(xiāo)軸75線性移動(dòng)而不允許其自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狹窄段78，兩端則為能允許銷(xiāo)軸75轉(zhuǎn)動(dòng)的孔徑擴(kuò)大部76。兩接頭74相對(duì)的端部間隙處還設(shè)置有一彈性墊圈77。將聯(lián)有前后接頭74的上延伸架相互抵緊于墊圈77兩側(cè)，旋轉(zhuǎn)緊固套71使其同時(shí)套住兩接頭74并旋緊，通過(guò)帶長(zhǎng)槽73的聯(lián)接塊72和緊固套71的雙重作用，加上彈性墊圈77的張力，上延伸架6即可保證正常騎行所需的足夠剛度和穩(wěn)固性要求。需折疊時(shí)，只須將緊固套71旋轉(zhuǎn)并暴露出兩接頭74的接合端部，彈性墊圈77的彈性力即可使兩端接頭74松動(dòng)，向相反方向拉動(dòng)前后兩段上延伸架6，使接頭74中的銷(xiāo)軸75移動(dòng)至長(zhǎng)槽73兩端的孔徑擴(kuò)大部76后，由于銷(xiāo)軸75可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，類(lèi)似鉸接形式，從而可實(shí)現(xiàn)將上延伸架6的前后段相互折疊起來(lái)。為使其只作單方向折疊，在其折疊相反方向的位置上可設(shè)有限位銷(xiāo)79，阻止其向該方向折反。
以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，如欲加設(shè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并不困難，可如圖8所示。將一中部帶折角的擺桿37的上端及中部折角部分別鉸接于車(chē)架前鉸點(diǎn)9和下鉸點(diǎn)10部位，其下端游離部位上的一個(gè)聯(lián)接孔中套接有一個(gè)聯(lián)接于車(chē)架上可繞軸40轉(zhuǎn)動(dòng)的撥塊38。與其配合的是軸40上設(shè)置的只允許作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的蓄能差速離合器39。此差速離合器還同軸聯(lián)接有一彈性發(fā)條42。與由發(fā)條彈性力驅(qū)動(dòng)的發(fā)條盒41緊固聯(lián)接的是空套于同一軸上的聯(lián)動(dòng)齒輪43。與它嚙合的從動(dòng)齒輪251經(jīng)鏈輪250軸部設(shè)置的一個(gè)助力差速離合器252與鏈輪250相配合。鏈輪250還同時(shí)與設(shè)置于中軸24上的另一反方向的驅(qū)動(dòng)差速離合器253相配合。隨車(chē)架的顛簸變形運(yùn)動(dòng)，擺桿37的游離端可作往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)撥塊38撥動(dòng)蓄能差速離合器39順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)條42收緊蓄能。當(dāng)停止踩踏動(dòng)作，中軸24及其上的驅(qū)動(dòng)差速離合器253靜止不動(dòng)，發(fā)條積蓄的能量經(jīng)發(fā)條盒41釋放，帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)齒輪43順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)從動(dòng)齒輪251和助力差速離合器252帶動(dòng)鏈輪繼續(xù)反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，成為驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)由踩踏動(dòng)作主動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，因中軸轉(zhuǎn)速高于助力差速離合器252的轉(zhuǎn)速，故后者空轉(zhuǎn)，不會(huì)提供輔助驅(qū)動(dòng)作用。除此以外，還可以在擺桿37上以蓄能差速離合器39為中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩塊撥塊38，即可將擺桿的往復(fù)擺動(dòng)同時(shí)利用轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助驅(qū)動(dòng)力。
上述結(jié)構(gòu)中各部位所涉及的梁、架等構(gòu)件可按常規(guī)根據(jù)其所在部位的受力情況，選擇使用適當(dāng)直徑和／或材質(zhì)的管材。上述未專(zhuān)門(mén)指出的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接部分可參照或沿用目前各類(lèi)自行車(chē)在該相應(yīng)部分所采用的常規(guī)技術(shù)措施，不再贅述。
由上述內(nèi)容不難看出，本結(jié)構(gòu)型式的自行車(chē)首先的優(yōu)點(diǎn)就在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減震效果好，且適應(yīng)性和通用性強(qiáng)，無(wú)論是載荷重量改變，還是為適應(yīng)不同騎行目的或舒適程度需要而改變立管傾角，都可通過(guò)調(diào)節(jié)彈性張緊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。單臂型車(chē)輪支撐架的采用又極大方便了不同輪徑車(chē)輪的更換和通用，適用范圍極大擴(kuò)展。特別是為實(shí)現(xiàn)自行車(chē)方便、可靠、迅速地折疊和復(fù)原創(chuàng)造了極便利的條件。折疊和復(fù)原時(shí)完全不需任何附加或?qū)Ｓ霉ぞ?，可徒手操作，并且只需通過(guò)旋收腳踏板、推動(dòng)鎖銷(xiāo)卸下前后車(chē)輪、松開(kāi)衣架支撐架與立管間的聯(lián)接器、脫開(kāi)彈性張緊結(jié)構(gòu)的掛鉤及最后松開(kāi)折疊機(jī)構(gòu)幾步簡(jiǎn)單操作即可將車(chē)架收折成很小體積裝箱，或按相反順序展開(kāi)復(fù)原為正常騎行使用狀態(tài)的自行車(chē)。經(jīng)試驗(yàn)，徒手完成上述全部收折或展開(kāi)復(fù)原操作過(guò)程僅需一分鐘左右時(shí)間。
權(quán)利要求1.一種具有鉸接結(jié)構(gòu)的柔性封閉構(gòu)架和由此構(gòu)架不同位置上的延伸臂分別與聯(lián)接有前車(chē)輪和車(chē)把的前輪支撐架、聯(lián)接有后車(chē)輪的后輪支撐架和鞍座的柔性車(chē)架自行車(chē)，其特征在于封閉型的主車(chē)架至少由四個(gè)處于不同方位上的鉸接部位分隔成至少四條邊梁，其中自車(chē)架的上方鉸接部(8)向前設(shè)置有上延伸架(6)，其遠(yuǎn)端接有可與前輪支撐架(3)相配合的前套筒(4)，自車(chē)架后方鉸接部(11)向上設(shè)置有末端可聯(lián)接鞍座(15)的立管(14)，在除車(chē)架后方鉸接部(11)以外的任一鉸接部位設(shè)置有一個(gè)經(jīng)聯(lián)接件(13)與立管(14)交叉聯(lián)接，并在遠(yuǎn)端經(jīng)后聯(lián)接件(18)與衣架(17)相聯(lián)接的衣架支撐架(12)，衣架(17)同時(shí)還由前聯(lián)接件(16)與立管(14)聯(lián)接，在車(chē)架與帶有曲柄(25)和腳踏板(26)的中軸(24)相配合的剛性中軸部附近設(shè)置有遠(yuǎn)端可與后輪配合聯(lián)接的向后伸的后輪支撐架(23)，在上述任一鉸接部位與不同該鉸接部位直接聯(lián)接的車(chē)架間設(shè)置有一個(gè)用于維持主車(chē)架形狀和減震的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)為可由限位套筒(272)限制工作部分長(zhǎng)度的彈簧或可選擇工作件數(shù)量的彈簧組結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)設(shè)置在主車(chē)架前方鉸接部位(9)與前套筒(4)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)為拉伸彈簧構(gòu)件，其外至少配合有一個(gè)帶有與該彈簧螺旋狀態(tài)相適應(yīng)并因此可沿彈簧作螺旋進(jìn)退移動(dòng)而調(diào)節(jié)該彈簧彈性工作長(zhǎng)度的內(nèi)螺旋的限位套筒(272)。
5.如權(quán)利要求3所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)上設(shè)置有可調(diào)節(jié)其安裝長(zhǎng)度的可調(diào)伸縮構(gòu)件(28)。
6.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的彈性張緊結(jié)構(gòu)(27)與車(chē)架和前套筒(4)的聯(lián)接處中至少有一方為可脫離聯(lián)接狀態(tài)的活動(dòng)聯(lián)接形式。
7.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的上延伸架(6)上設(shè)置有折疊機(jī)構(gòu)(7)。
8.如權(quán)利要求7所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的折疊機(jī)構(gòu)(7)為對(duì)稱(chēng)設(shè)置于緊固套(71)內(nèi)并可分別與前后段上延伸架(6)相聯(lián)接的前后套接件(74)，由其中各自所設(shè)的一個(gè)銷(xiāo)軸(75)穿套于開(kāi)設(shè)有不允許該銷(xiāo)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)槽(73)的聯(lián)接塊(72)相聯(lián)接，長(zhǎng)槽(73)至少有一端具有能允許銷(xiāo)軸(75)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的孔徑擴(kuò)大部(76)，緊固套(71)與套接件(74)間為動(dòng)配合，可沿上延伸架(6)的軸向作封閉或暴露前后套接件結(jié)合部的前后移動(dòng)，必要時(shí)緊固套(71)與套接件(74)間可設(shè)有鎖緊結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的衣架(17)的前聯(lián)接件(16)和后聯(lián)接件(18)均為鉸接件。
10.如權(quán)利要求9所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的在衣架支撐架(12)與立管(14)交叉處的聯(lián)接件(13)與此二者中的至少一個(gè)為帶有釋放機(jī)構(gòu)的活動(dòng)聯(lián)接方式。
11.如權(quán)利要求10所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的聯(lián)接件(13)為固定聯(lián)接在立管(14)上并帶有與衣架支撐架(12)聯(lián)接所相適應(yīng)的凹槽結(jié)構(gòu)的固定鉤(131)和通過(guò)鉸軸(132)與之聯(lián)接并可相互扣合而卡持住衣架支撐架(12)的活動(dòng)鉤狀構(gòu)件(133)，固定鉤(131)與活動(dòng)鉤構(gòu)件(133)間設(shè)置有可釋放其扣合狀態(tài)的鎖扣機(jī)構(gòu)(134)。
12.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的腳踏板(26)為可以以曲柄(25)的長(zhǎng)軸為軸繞其旋轉(zhuǎn)并可由定位結(jié)構(gòu)(29)鎖定于正常使用位置的可活動(dòng)結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的定位結(jié)構(gòu)(29)為帶彈性復(fù)位構(gòu)件的定位銷(xiāo)。
14.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的車(chē)輪支撐架(3)和(23)中至少有一個(gè)為單臂支撐車(chē)輪的支撐構(gòu)件。
15.如權(quán)利要求14所述自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的單臂型車(chē)輪支撐構(gòu)件與車(chē)輪軸的配合處為可穿套并定位車(chē)輪軸的軸套筒(30)，車(chē)輪經(jīng)帶彈性結(jié)構(gòu)(33)的鎖銷(xiāo)(32)鎖固于車(chē)輪軸上。
16.如權(quán)利要求15所述自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的軸套筒(30)為兩端帶有螺紋及配置有與車(chē)輪軸的相應(yīng)部位進(jìn)行配合的軸承結(jié)構(gòu)(302)的形式。
17.如權(quán)利要求15或16所述的自行車(chē)，其特征在于所說(shuō)的軸套筒(30)所設(shè)置的單臂型車(chē)輪支撐架為驅(qū)動(dòng)輪支撐架，軸套筒中配合的是經(jīng)螺紋與飛輪(20)緊固聯(lián)接并同時(shí)經(jīng)方型軸段(191)與驅(qū)動(dòng)輪(34)配合聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)輪軸(19)。
18.如權(quán)利要求1所述的自行車(chē)，其特征在于在封閉型主車(chē)架的兩個(gè)相鄰的鉸接部位(9)、(10)間設(shè)置有一個(gè)一端游離另一端及中部分別同時(shí)也鉸接于該兩鉸接部位的擺桿(37)，其游離端至少設(shè)有一個(gè)套接于該端部聯(lián)接孔中的撥軸(38)，撥軸(38)與設(shè)置于車(chē)架上的蓄能差速離合器(39)相配合，撥動(dòng)其作單向轉(zhuǎn)動(dòng)，由與該差速離合器同軸聯(lián)接的彈性發(fā)條(42)驅(qū)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)齒輪(43)與經(jīng)助力差速離合器(252)配合于鏈輪(250)上的從動(dòng)齒輪(251)相嚙合，鏈輪(250)經(jīng)設(shè)置于中軸(24)上的與助力差速器(252)相反方向的差速離合器(253)與中軸(24)相配合。
專(zhuān)利摘要這里提供的是一種具有柔性可變形車(chē)架，并進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)折疊的自行車(chē)。封閉型車(chē)架至少經(jīng)四個(gè)鉸接部位構(gòu)成可變形的柔性結(jié)構(gòu)形式，上鉸點(diǎn)處設(shè)置有與前套筒相聯(lián)接的上延伸架，其上可設(shè)有折疊機(jī)構(gòu)。前鉸點(diǎn)與前套筒間聯(lián)接有彈性張緊結(jié)構(gòu)，后鉸點(diǎn)處設(shè)有與鞍座聯(lián)接的立管，此鉸點(diǎn)外的任一鉸點(diǎn)處設(shè)有與立管交叉聯(lián)接后再與衣架相聯(lián)的衣架支撐架。車(chē)架下方的剛性部位設(shè)置有聯(lián)接后輪的車(chē)輛支撐架。
文檔編號(hào)B62K3/02GK2148724SQ9222038
公開(kāi)日1993年12月8日 申請(qǐng)日期1992年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月29日
發(fā)明者毛棟林 申請(qǐng)人:毛棟林