專利名稱：自行車的車把結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車車把結(jié)構(gòu)，特別是帶有一個(gè)承載物體的構(gòu)件的自行車車把結(jié)構(gòu)。
自行車車把裝置包括車把和一根轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向軸是一根轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸，它插入構(gòu)成車體架一部分的且位于前輪上方的車把支柱中以便可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)用自行車載帶物體或小孩時(shí)，利用的是后輪上方所帶的后托架，或者是前輪或車把區(qū)域所帶有的前筐或兒童座。在這種情況下，騎車人更喜歡使用前輪或車把區(qū)域中的托架，因?yàn)轵T車人不能注意到后面的托架的情況。
用于在前輪或車把區(qū)域載帶物體或小孩的一種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是，將盛放物體的筐或兒童座置于車把支柱前方或者置于車把支柱上方在左右車把之間。
然而，當(dāng)利用車把支柱前方所帶的托架裝置來載帶重負(fù)載時(shí)，由于受重負(fù)載的影響，難以操縱轉(zhuǎn)向。
轉(zhuǎn)向軸上方所帶的托架裝置的另一個(gè)問題是由于承載空間位于左右車把之間，因而所能承載的物體的寬度受到限制。
本發(fā)明鑒于上述問題而進(jìn)行，一個(gè)目的是提供一種使得可以穩(wěn)定地承載重負(fù)載而不會(huì)影響轉(zhuǎn)向的操縱并且可以承載物體而不會(huì)受到車把之間的寬度限制的自行車車把結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種能在承載重負(fù)載時(shí)限制轉(zhuǎn)向角偏離中間位置過大并且即使在趨向于發(fā)生過大的轉(zhuǎn)向角時(shí)也能容易地恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的車架結(jié)構(gòu)。
也就是說，對(duì)于具有上述車把結(jié)構(gòu)的自行車，在自行車行進(jìn)時(shí)即使自行車比以前更重也可穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)向。然而，在增大承載更重、更大物體的能力的同時(shí)，也存在一個(gè)問題當(dāng)騎車人下車并將自行車停住時(shí)、當(dāng)自行車被四處推動(dòng)時(shí)、當(dāng)騎速較低時(shí)或者當(dāng)自行車開始行進(jìn)時(shí)，車把常常會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)過大。一旦車把因重負(fù)載而轉(zhuǎn)動(dòng)過大，就需要很大的力來將車把回復(fù)至中間位置。因此，對(duì)于家庭婦女或體力較弱的人來說，使用帶有物品筐或兒童座的自行車就十分費(fèi)力、十分困難。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種自行車車把結(jié)構(gòu)，它能在即使負(fù)載較重的情況下，防止在騎車人下車并推動(dòng)自行車前進(jìn)時(shí)、在自行車停立時(shí)、在自行車開始前進(jìn)時(shí)或在自行車低速前進(jìn)時(shí)車把轉(zhuǎn)動(dòng)過大，并且即使車把轉(zhuǎn)動(dòng)過大，也可以容易地使車把回復(fù)至中間位置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種由一個(gè)車把部分構(gòu)成的自行車車把結(jié)構(gòu)，車把部分包括一根可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于車體車架前端的車把支柱中的轉(zhuǎn)向軸和固定于轉(zhuǎn)向支柱上的車把管，其特征在于車把管具有一個(gè)基本沿水平方向從車把支柱的頂端部分向后延伸的水平部分和一個(gè)從水平部分的后端向上延伸的向上延伸部分，并且在水平部分上帶有一個(gè)托架空間。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于承載物體的空間位于車把支柱或者車把管轉(zhuǎn)動(dòng)中心處的水平區(qū)域中，因而即使承載較重的物體，也能夠穩(wěn)定地操縱車把而不會(huì)受到干擾。另外，由于車把管的水平部分沿車體的縱向方向放置，因而可在水平部分上承載較寬的物體而物體的寬度不會(huì)受到左右車把之間的空間寬度的限制。
一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)實(shí)施例的特征在于車把管的水平部分和向上延伸部分的位置可以相對(duì)于車把支柱整體或單獨(dú)地沿前后方向移動(dòng)調(diào)整。
采用這種結(jié)構(gòu)，構(gòu)成托架部分的車把管可以相對(duì)于車把支柱沿前后方向調(diào)整，因而車把管的位置可根據(jù)所承載物體的尺寸進(jìn)行調(diào)整，從而使得物體的重心位于車把支柱上方的位置，使得操縱車把的力得以減小，并且使得可以用較小的力穩(wěn)定地操縱車把。
在另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，是一種帶有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電池、和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電池的一個(gè)備用電池的電動(dòng)自行車的車把結(jié)構(gòu)，其特征在于備用電池被置于沿車體中心線上車把支柱后方、位于車把管的水平部分下方的位置。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于備用電池置于沿車體中心線上車把支柱后方、位于車把管的水平部分下方的位置，因而備用電池可以穩(wěn)定地安裝好而不會(huì)占用承載物體的空間。此外，由于車把轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)后傾角(從豎直方向傾斜)，因而當(dāng)較重的備用電池置于車體中心線上車把支柱后方時(shí)，就一直有一個(gè)力引導(dǎo)與車把支柱相連的前輪直向前方前進(jìn)。因此，車把的操縱性能得以改進(jìn)。
另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)實(shí)施例的特征在于車把部分中帶有一個(gè)可繞轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分并且在可動(dòng)部分與車體架一側(cè)的固定部分之間帶有一個(gè)用于使車把回復(fù)至中間位置的彈簧裝置。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于用于使車把回復(fù)至中間位置的彈簧裝置位于車把和車體架之間，可以防止車把因車把側(cè)上承載太重而轉(zhuǎn)動(dòng)過大。即使車把趨向于轉(zhuǎn)動(dòng)過大，車把在彈簧裝置的回復(fù)力的作用下也可容易地回復(fù)至中間位置。在這種情況中，彈簧裝置由于受到例如與車把的轉(zhuǎn)角相應(yīng)的拉伸作用而伸長(zhǎng)。由于回復(fù)力隨著轉(zhuǎn)角的增大而增大，因而回復(fù)力能有效地使因所承載的物體較重而會(huì)失去平衡的車輛恢復(fù)狀態(tài)。
還有另一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)實(shí)施例的特征在于，在車把的中間位置與在彈簧裝置作用下車把回復(fù)作用開始時(shí)的位置之間存在游隙。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于游隙大小在彈簧裝置產(chǎn)生回復(fù)力之前就已確定，并且當(dāng)車把轉(zhuǎn)角很小時(shí)彈簧不起作用，因而當(dāng)在自行車特有的低速情況下盡力保持平衡時(shí)或者在正常行進(jìn)過程中車把轉(zhuǎn)角很小時(shí)，車把可以自由地控制而不會(huì)有異常的感覺。
根據(jù)上述的發(fā)明，由于承載物體的空間位于車把支柱或者車把管的轉(zhuǎn)動(dòng)中心處的水平區(qū)域中，因而即使在承載較重物體時(shí)，也能夠穩(wěn)定地操縱車把而不會(huì)受到干擾。另外，由于車把管的水平部分沿車體的縱向方向放置，因而可在水平部分上承載較寬的物體而物體的寬度不會(huì)受到左右車把之間的空間寬度的限制。


圖1是一輛帶有本發(fā)明的車把的電動(dòng)自行車的側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖5是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖6是圖5中所示實(shí)施方案的斜視圖。
圖7是圖6中所示實(shí)施方案的一種改型的斜視圖。
圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖9是沿圖8中P-P線觀察時(shí)的視圖。
圖10是沿圖8中Q-Q線現(xiàn)察時(shí)的視圖。
圖11是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖12是本發(fā)明放置彈簧的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖13是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。
圖14是沿圖13中R-R線觀察時(shí)的視圖。
圖15是沿圖13中S-S線觀察時(shí)的視圖。
圖16是沿圖13中T-T線觀察時(shí)的視圖。
圖17是帶有本發(fā)明車把轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)自行車的側(cè)視透視圖。
圖18是圖17所示實(shí)施方案的車把部分的局部放大視圖。
圖19是沿圖18中III-III線觀察到的視圖。
圖20是沿圖18中IV-IV線觀察到的視圖。
圖21(a)是第一車把撐桿的正視圖。
圖21(b)是第一車把撐桿的俯視圖。
圖21(c)是第一車把撐桿的左側(cè)視圖。
圖22(a)是第二車把撐桿的正視圖。
圖22(b)是第二車把撐桿的俯視圖。
圖22(c)是第二車把撐桿的左側(cè)視圖。
圖23示出帶有不同彈簧構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)的本發(fā)明另一實(shí)施方案的車把周圍區(qū)域的側(cè)視圖。
圖24示出圖23所示結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖25示出本發(fā)明又一實(shí)施方案的彈簧構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖26示出沿圖25中XVII-XVII線觀察到的視圖。
圖27示出圖25所示的彈簧構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)中的彈簧構(gòu)件與彈簧導(dǎo)板結(jié)構(gòu)的截面視圖。
圖28示出沿圖25中XVIII-XVIII線觀察到的視圖。
圖1是一輛電動(dòng)自行車1的側(cè)視圖。
電動(dòng)自行車1的車體架包括從其兩側(cè)固定住前輪6的前叉5、位于前輪6上方的車把支柱2、與車把支柱2相連的車架下管7、位于車體中心區(qū)域車座8下方與車架下管7相連的車架立管9、位于車座8后方的立叉39、以及平叉38。用蓋板10從上方遮住的動(dòng)力裝置11支承在車架下管7和車架立管9的下端。在動(dòng)力裝置11中，包括一臺(tái)電動(dòng)機(jī)37等的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置組與包括腳蹬15和由腳蹬力轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬曲柄12的人力驅(qū)動(dòng)裝置組相聯(lián)。腳蹬15上的腳蹬動(dòng)力和電動(dòng)機(jī)37的輔助動(dòng)力通過與腳蹬曲柄12同軸的合成動(dòng)力機(jī)構(gòu)(未示出)來合并在一起。
用于控制輔助動(dòng)力的控制器13位于動(dòng)力裝置11的后部?？刂破?3通過根據(jù)利用車速傳感器(未示出)檢測(cè)到的車速來計(jì)算輔助動(dòng)力與腳蹬力的比值并使用預(yù)定的映射圖表來驅(qū)動(dòng)并控制電動(dòng)機(jī)37。
可向上拆掉的電池盒14位于在車座8下方的車架立管9的后方。用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)37的電池存放在電池盒14中。通過合成動(dòng)力裝置在腳蹬曲柄12上合在一起的腳蹬動(dòng)力和輔助動(dòng)力的合力通過鏈條16傳送至要被驅(qū)動(dòng)以便轉(zhuǎn)動(dòng)的后輪17。
成對(duì)的左右車把管3(圖中只示出了左車把管)置于車把支柱2的上方，車把支柱為車體架的一部分。每根車把管3具有一個(gè)在側(cè)視圖中觀察時(shí)基本沿水平方向從車把支柱2的頂端部分向后延伸的水平部分3a，以及一個(gè)從水平部分3a的后端斜向上向后彎曲的向上延伸部分3b。制動(dòng)桿和把手4位于向上延伸部分3b的末端。左右水平部分3a在中心處互連在一起。一根轉(zhuǎn)向軸(圖中未示出)與互連部分相連。轉(zhuǎn)向軸插入車把支柱2中以便可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并與左右前叉5相連。這使得可以用手轉(zhuǎn)動(dòng)車把管3以便轉(zhuǎn)動(dòng)前叉5從而操縱前輪6的轉(zhuǎn)向。
平板19固定于車把管3的水平部分3a上以便使物體30承載在平板19上，物體20的后側(cè)支承在向上延伸部分3b上。物體20也可直接放在水平部分3a上。在那種情況下，就裝上一個(gè)車筐或兒童座，使其下側(cè)支承在車把管3的水平部分3a上而使其后側(cè)支承在向上延伸部分3b上。這樣，物體之類就可以承載并且穩(wěn)定地支承住了。在這種情況下，由于左右車把管3的向上延伸部分3b的端部稍稍向后(向騎車人)傾斜，因而可以操縱車把而不會(huì)受到位于向上延伸部分3b前方的物體的阻礙。
這樣，采用車把管3在側(cè)視圖中為大致L形、并且水平延伸部分3a置于車把支柱即車把轉(zhuǎn)動(dòng)中心的上方的結(jié)構(gòu)方案，即使在承載重物時(shí)，也可以穩(wěn)定地操縱車把而不會(huì)受到干擾，并且也可承載較大的物體而物體的寬度不會(huì)受到左右車把之間的空間寬度的限制。
此外，車把管3的L形也可由兩個(gè)分離的部件、即水平延伸部分3a和向上延伸部分3b構(gòu)成，部分3b與部分3a的后端連在一起。
圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，車把管3的水平部分3a可滑動(dòng)地安裝于車把支柱2頂端上的滑動(dòng)支承構(gòu)件21上以便可以前后滑動(dòng)。這樣，車把支柱2上的車把管3的位置可以前后滑動(dòng)以便使放置于車把管3上的物體的重心位于車把支柱2的上方。這使得可以由車把支柱來支承物體重量，因而使車把的操縱更輕便并且更穩(wěn)定而不會(huì)受到物體重量的干擾。
圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，車把管3上帶有車筐22。車筐22具有較大的寬度以便使其容積跨在車把管3的水平延伸部分3a上(參見圖7)。這樣，本發(fā)明的車把管3就容許安裝大寬度大容積的車筐而不會(huì)受到左右車把管3之間的距離的限制。
圖4是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，車把管3帶有儲(chǔ)物箱23。如圖所示，儲(chǔ)物箱23具有一個(gè)能向前擺動(dòng)打開的蓋子23a。如同圖3中的車筐22一樣，儲(chǔ)物箱23的容積也向左右大大延伸以便跨在車把管3的水平延伸部分3a上，儲(chǔ)物箱23的左右兩側(cè)分別帶有后視鏡24。
圖5是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。在這個(gè)實(shí)施方案中，圖1中所示的電動(dòng)自行車帶有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的備用電池25。備用電池25置于車輛中心線上、位于車把管3的水平延伸部分3a的后下方。如圖所示，車把管3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C與車把支柱2同軸并且與豎直線之間傾斜成一個(gè)后傾角θ。由于車把轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C傾斜成后傾角θ，所以當(dāng)備用電池25的位置向后偏移時(shí)，重力G總會(huì)產(chǎn)生一個(gè)用箭頭F表示的力，它引導(dǎo)前輪6直向前進(jìn)。
換句話說，當(dāng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)車把而轉(zhuǎn)動(dòng)車把管3時(shí)，備用電池25也會(huì)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C轉(zhuǎn)動(dòng)。由于備用電池25的重心與傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離，在向下的重力作用下，重心總會(huì)返回至其最低位置。因此，就會(huì)有回復(fù)力施加于前輪6和車把管3上。這樣，車把的操縱輕便性得以改進(jìn)。
圖6是帶有備用電池25的一個(gè)實(shí)施方案的斜視圖。在與根據(jù)圖2所示的上述實(shí)施方案相似的這個(gè)實(shí)施例中，車把管3的位置可以通過沿滑動(dòng)支承構(gòu)件21前后滑動(dòng)而進(jìn)行調(diào)整。另外，在車把管3上方帶有車筐26。
圖7示出了一種基于如圖6中所示帶有備用電池的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)方案，其中車筐26由根據(jù)圖3所示的具有跨在車把管3之水平延伸部分3a上并向車把支柱2兩側(cè)延伸的又寬又大的車筐22所取代。
對(duì)于上述本發(fā)明的各實(shí)施方案，由于物品筐或兒童座的承載空間通過使車把管的豎直部分從轉(zhuǎn)向軸向后偏移而形成，因而即使對(duì)又大又重的物體也能夠承載。另外，即使在承載此類較大物體之類時(shí)，操縱的簡(jiǎn)便性也得以改進(jìn)。與物體偏離轉(zhuǎn)向軸的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案相比，不論自行車行進(jìn)或者停立時(shí)，車把都可以更加穩(wěn)定的操縱。即使在車體傾斜時(shí)，車把也不會(huì)偏離中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)太大。
然而，優(yōu)選的是進(jìn)一步改進(jìn)車體及車把操縱的簡(jiǎn)便性，這是通過防止特別是在騎車人下車和推動(dòng)自行車以便停車時(shí)車把轉(zhuǎn)動(dòng)過大以及進(jìn)一步加強(qiáng)承載較大物體時(shí)車把操縱的穩(wěn)定性來實(shí)現(xiàn)的。
以下實(shí)施方案用于實(shí)現(xiàn)一種能夠防止車把因托架上的重負(fù)載而偏離中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)過大并且即使在轉(zhuǎn)動(dòng)過大的情況發(fā)生時(shí)也能夠容易地恢復(fù)至正常狀態(tài)的車把結(jié)構(gòu)。
圖8示出了一種帶有用于限制車把轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧裝置的實(shí)施方案的側(cè)視圖。圖9和圖10分別示出了沿圖8中P-P線和Q-Q線觀察時(shí)的俯視圖和側(cè)視圖。
端部具有把手4的左右車把3具有一個(gè)水平部分3a和一個(gè)位于水平部分3a后方的垂直部分(向上延伸部分)3b。與左右車把管3之間的中間部分相連的轉(zhuǎn)向軸40可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入位于車體架前端的前管2中。車架下管7與前管2相連。連接板46固定于左右車把管3之間。連接板46在其下端中央具有一個(gè)掛耳46a。因此，掛耳46a是當(dāng)車把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與車把管3和轉(zhuǎn)向軸40一起轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)件之一。
與作為可動(dòng)構(gòu)件之一的掛耳46a相對(duì)，作為固定于車體架一側(cè)的一個(gè)固定構(gòu)件的緊固撐桿41安裝在前管2上。緊固撐桿41由一對(duì)半圓形撐桿件41a、41b組成，以便從左右兩側(cè)夾住前管2，緊固撐桿41利用螺栓42上緊。撐桿件41a上具有掛耳43。
彈簧45的一個(gè)掛鉤45b鉤在上述車把管3之連接板46上的可動(dòng)部分側(cè)的掛耳46a上，而彈簧45的另一個(gè)掛鉤45a掛在前管2上固定部分側(cè)的掛耳43上。當(dāng)車把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧45阻礙著位于車把側(cè)的掛耳46a的轉(zhuǎn)動(dòng)。固定部分側(cè)的掛耳43上帶有一個(gè)長(zhǎng)槽44，長(zhǎng)槽44上掛著彈簧45的掛鉤45a。在這種情況下，長(zhǎng)槽44為彈簧45提供了游隙。長(zhǎng)槽44的長(zhǎng)度與位于車把直朝前時(shí)的中間位置到掛鉤45a接合在長(zhǎng)槽端部以便施加拉力時(shí)的作用開始位置之間的游隙長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。
對(duì)于帶有如上所述的彈簧的車把結(jié)構(gòu)，如果較重的物體承載于車把管3上的車筐22中并且當(dāng)車把因物體的重量而偏離中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)過大時(shí)，彈簧45就會(huì)將車把拉回至中間位置，因而可防止車把轉(zhuǎn)動(dòng)過大。利用這種彈簧45使得可以利用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來防止車把轉(zhuǎn)動(dòng)過大而無需對(duì)傳統(tǒng)自行車的車把結(jié)構(gòu)進(jìn)行太大的改變。另外，置于物品筐或兒童座下方的彈簧45從外面看時(shí)不會(huì)太突出，因而不會(huì)損壞美觀。
由于彈簧45的伸長(zhǎng)(位移量)隨車把轉(zhuǎn)角增大而增大，而彈性回復(fù)力與位移量成比例，因此回復(fù)力的作用開始點(diǎn)是從回復(fù)力為零時(shí)開始的。因此，可使得車把的操縱十分平穩(wěn)而不會(huì)有異常的感覺。由于當(dāng)車把轉(zhuǎn)動(dòng)很大且彈簧有效工作時(shí)向著中間位置的回復(fù)力很大，因而即使體力較弱的人也能容易地使自行車恢復(fù)狀態(tài)。
此外，由于在彈簧45施加車把回復(fù)力之前存在游隙，因而當(dāng)車把轉(zhuǎn)角較小時(shí)彈簧45不會(huì)起作用，當(dāng)在自行車特有的低速下試圖保持平衡時(shí)或者正常行進(jìn)中車把轉(zhuǎn)角很小時(shí)，車把可以自由操縱而無異常感覺。
另外，由于彈簧45置于車把管下方并掛在前管上，因而其空間不會(huì)受到限制并且其運(yùn)動(dòng)自由度可以很高，從而可以在較大的自由度范圍內(nèi)設(shè)計(jì)彈簧強(qiáng)度(彈簧常數(shù))、彈簧線的直徑、線圈圈數(shù)和線圈的直徑，以便設(shè)定與用戶的體力和偏好相符合的回復(fù)力開始點(diǎn)、回復(fù)力大小等，并且滿足用戶的各種需求。
圖11示出了另一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中，金屬絲47被焊于緊固撐桿41的掛耳43上，而掛鉤45a掛在彈簧5下端處的金屬絲47上。在這種情況下，金屬絲47的圓環(huán)尺寸為掛鉤45a提供了游隙，如同以上根據(jù)圖8所示的實(shí)施方案的長(zhǎng)槽44一樣。
其它的結(jié)構(gòu)和作用與以上根據(jù)圖8所示的實(shí)施方案中的相同。
圖12(A)和圖12(B)示出了彈簧45的其它安放設(shè)置的實(shí)施例。
圖12(A)示出了一個(gè)實(shí)施例，其中彈簧45置于前管2的前方。彈簧45的兩端分別掛在前管3端部的掛耳48和前管2前側(cè)的緊固撐桿41的掛耳43上。在這種情況下，也可以利用金屬絲來掛住彈簧45的端部掛鉤，如同圖11所示的實(shí)施例一樣。
圖12(B)示出了一個(gè)實(shí)施例，其中彈簧45位于前管2的旁邊。彈簧45的兩端分別掛在物體支承管49上的掛耳48和前管2旁邊的緊固撐桿41的掛耳43上。同樣，在這種情況下，也可以利用金屬絲來掛住彈簧45的端部掛鉤，如同圖12中所示的實(shí)施例一樣。
圖13是車把結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖，其帶有用于限制車把轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧。圖14、圖15和圖16分別示出了沿圖13中R-R線、S-S線和T-T線的剖面圖。
在這個(gè)實(shí)施方案中，螺旋彈簧51置于前管2的下端并利用蓋51蓋住。用于固定前擋泥板(擋泥板)53的撐條54利用螺栓55固定在設(shè)置于前叉5頂端的帽蓋構(gòu)件52上。螺栓55還用于將橫截面為L(zhǎng)形的托架56與撐條54一起固定于帽蓋構(gòu)件52上。緊固件57利用螺栓58固定于托架56左右兩端上的L形彎曲部分的上表面上(參見圖16)。螺旋彈簧50彎曲的底端50a插入緊固件57的槽57a中以便可沿圖中箭頭所示方向移動(dòng)。槽57a為螺旋彈簧50提供了游隙。螺旋彈簧50的頂端被擠壓且保持在焊接于前管2上的成對(duì)左右止動(dòng)件59之間。
利用如上所述的螺旋彈簧50，如同以上根據(jù)圖8至10所示的實(shí)施方案一樣，可實(shí)現(xiàn)使車把回復(fù)至中間位置的效果。由于在車把的中間位置附近存在游隙，因而車把的操縱十分平穩(wěn)而無異常感覺，其它結(jié)構(gòu)和作用與上述實(shí)施方案中相同。
參照?qǐng)D17至28，與自行車車把轉(zhuǎn)向限制裝置有關(guān)的本發(fā)明的實(shí)施方案將得以詳細(xì)描述。
本實(shí)施方案的自行車為一種電動(dòng)助力自行車，它由腳蹬上的人力與電動(dòng)機(jī)動(dòng)力的合力來驅(qū)動(dòng)。電源、即一個(gè)蓄電池114置于車座108下方。
包括電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置111安裝于車體上。來自動(dòng)力裝置111的動(dòng)力矩被傳遞至支承在后叉138后端的后輪117上。
車體帶有用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著腳蹬115的腳蹬軸112。人力動(dòng)力矩通過腳蹬軸112從腳蹬9傳遞至置于動(dòng)力裝置111中的動(dòng)力矩合成裝置。由將人力動(dòng)力矩和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力矩合在一起所產(chǎn)生的合成動(dòng)力矩作為驅(qū)動(dòng)力。
車把支柱102與車體一部分的前側(cè)即車架下管107相連。置于車把100的轉(zhuǎn)動(dòng)中心中的轉(zhuǎn)向軸140可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在車把支柱102中。轉(zhuǎn)向軸140與前叉115相連。前輪106可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在前叉115的前端。車把100連接于轉(zhuǎn)向軸140的軸線。用于承載物體的車筐122安裝于車把100上。
第一和第二車把撐桿220和221利用螺栓222和螺母223固定于車把支柱102的上部。第一車把撐桿220如圖21所示；圖21(a)為正視圖，圖21(b)為俯視圖，而圖21(c)為左側(cè)視圖。第一車把撐桿220具有一個(gè)車把支柱嚙合部分220a、連接掛耳部分220b和掛鉤部分220c。連接掛耳部分220b具有一個(gè)連接孔220b1。第二車把撐桿221如圖22所示；圖22(a)為正視圖，圖22(b)為俯視圖，而圖22(c)為左側(cè)視圖。第二車把撐桿221具有一個(gè)車把支柱嚙合部分221a、連接掛耳部分221b和嚙合孔221c。連接掛耳部分221b被彎曲以便加強(qiáng)剛度并且具有一個(gè)螺栓插孔221b1和一個(gè)嚙合止動(dòng)件221b2。
第一車把撐桿220的掛鉤部分220c掛在第二車把撐桿221的嚙合孔221c上。掛鉤部分220c和車把支柱嚙合部分221a與車把支柱102相接觸，螺栓222穿過螺栓插孔221b1；螺母223擰在螺栓上并擰緊。
彈簧構(gòu)件226位于第二車把撐桿221的嚙合止動(dòng)件221b2和固定于安裝車筐122所用托架部分224上的嚙合止動(dòng)件225之間。彈簧構(gòu)件226用于限制車把100的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍并使車把回復(fù)至中間位置。車筐122下方的托架部分224構(gòu)成了與車把一起繞轉(zhuǎn)向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)可動(dòng)部分。彈簧構(gòu)件226用一個(gè)可動(dòng)構(gòu)件227遮住以便不會(huì)從外面看到，彈簧構(gòu)件226的作用力與車把100的轉(zhuǎn)角成比例。
在固定于托架部分224(即與車把100一起繞轉(zhuǎn)向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分)的嚙合止動(dòng)件225和固定于車把支柱102的第二車把撐桿221的嚙合止動(dòng)件221b2之間安裝一個(gè)用于限制車把100的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍并使車把100回復(fù)至中間位置的彈簧構(gòu)件，就可以限制車把的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍而無需大大改變傳統(tǒng)的自行車車把結(jié)構(gòu)。由于彈簧構(gòu)件226置于物品筐112下方，因而從外面看它不會(huì)突出來。彈簧構(gòu)件226防止車把100因車筐122中的重負(fù)載而轉(zhuǎn)動(dòng)過大，通過與車把轉(zhuǎn)角成比例的彈簧力的作用協(xié)助車把回復(fù)至中間位置。因此，即使對(duì)于體力較差的人而言也能使車把100回復(fù)至中間位置。
由于彈簧構(gòu)件226的作用力隨車把100的轉(zhuǎn)角的增大而增大，或者說與其成比例，因而對(duì)車把轉(zhuǎn)向的限制作用從彈簧構(gòu)件226的作用力為零的點(diǎn)開始。因此，車把的操縱十分平穩(wěn)而無異常感覺。如果車把100趨向于轉(zhuǎn)動(dòng)過大，彈簧構(gòu)件226的作用力增大從而防止車把100轉(zhuǎn)動(dòng)過大。
圖23和24示出了帶有不同彈簧構(gòu)件安裝結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施方案。圖23示出了側(cè)視圖中車把周圍的區(qū)域。圖24示出了正視圖中的相同區(qū)域。
在圖23所示的實(shí)施方案中，彈簧構(gòu)件226置于車把100的前方，其一端掛在固定于托架部分224(即與車把100一起轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分)上的嚙合止動(dòng)件225上，而另一端掛在第二車把撐桿221上。在圖24所示的實(shí)施方案中，彈簧構(gòu)件226置于車把100的旁邊，其一端掛在固定于托架部分224(即與車把100一起轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分)上的嚙合止動(dòng)件225上，而另一端則掛在第二車把撐桿221上。
在圖17-22所示的實(shí)施方案以及圖23和圖24所示的實(shí)施方案中，可動(dòng)部分用作用于安裝物品筐122的托架部分。然而，可動(dòng)部分也可用做用于安裝兒童座的托架部分。將彈簧構(gòu)件226以這樣的方式安裝于與車把100一起繞轉(zhuǎn)向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分(即用于安裝物品筐或兒童座的托架部分)和車體前部的車把支柱102之間，就可以采取大范圍的措施限制車把100的轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在設(shè)計(jì)負(fù)載、彈簧絲直徑、線圈圈數(shù)和線圈直徑時(shí)增大自由度，并使彈簧構(gòu)件具有良好的設(shè)置。
另外，以上結(jié)構(gòu)使得可以改變對(duì)車把100轉(zhuǎn)動(dòng)的限制作用開始時(shí)的車把轉(zhuǎn)向限制開始點(diǎn)的設(shè)置，和/或彈簧構(gòu)件226的負(fù)載。這又使得可以根據(jù)用戶的體力和偏好來設(shè)定車把轉(zhuǎn)向限制開始點(diǎn)和彈簧負(fù)載，以便進(jìn)行良好的設(shè)置，并滿足用戶的各種需求。
圖25至28示出了另一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中，螺旋狀的彈簧構(gòu)件230置于與主架107相連的車把支柱102下方的車體部分處。彈簧構(gòu)件230的一端230a與安裝在主架107上的第一車架撐桿232和第二車架撐桿233相嚙合。彈簧構(gòu)件230的另一端230b插入通過螺栓234安裝到前叉115上的彈簧導(dǎo)板235的導(dǎo)槽235a中。
在這個(gè)實(shí)施方案中，可動(dòng)部分為與車把100一起轉(zhuǎn)動(dòng)的前叉115。由于與前叉115互鎖在一起。因而彈簧導(dǎo)板235也轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖27所示，彈簧構(gòu)件230的端部230b可在轉(zhuǎn)動(dòng)范圍D1內(nèi)沿導(dǎo)槽235a移動(dòng)。當(dāng)車把100轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)動(dòng)范圍D1之外時(shí)，彈簧構(gòu)件230的端部230b停留在導(dǎo)槽235a的端部，而彈簧作用力開始增大。
如上所述，由于在車把100的中間位置與車把轉(zhuǎn)向限制開始點(diǎn)之間存在游隙，因而當(dāng)車把100的轉(zhuǎn)角很小時(shí)，彈簧構(gòu)件230不起作用。因此，當(dāng)在自行車特有的低速下保持平衡時(shí)或者在正常行進(jìn)中車把轉(zhuǎn)角很小時(shí)，車把100的操縱作用力與傳統(tǒng)自行車相同，不會(huì)感到任何差別。
另外，本實(shí)施方案使得可以改變車把轉(zhuǎn)向限制開始點(diǎn)和/或彈簧構(gòu)件負(fù)載的設(shè)置，以便根據(jù)用戶的體力和偏好來設(shè)置轉(zhuǎn)向限制開始點(diǎn)和彈簧負(fù)載，從而進(jìn)行良好的設(shè)置，并滿足用戶的各種需求。
盡管自行車以往不需要限制車把轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，但當(dāng)在車把區(qū)域承載重物時(shí)，就需要一種能限制車把100超出一定角度的轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供了這種機(jī)構(gòu)，其中利用彈簧作用來施加作用力以使車把回復(fù)至中間位置從而使自行車的狀態(tài)容易恢復(fù)。在理論上而言，對(duì)車把轉(zhuǎn)向限制的程度與轉(zhuǎn)角成比例；轉(zhuǎn)角越小，回復(fù)力就越小，反之亦然。
權(quán)利要求
1.一種自行車的車把結(jié)構(gòu)，它由一個(gè)車把部分構(gòu)成，車把部分包括一根可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于車體的車體架前端的車把支柱中的轉(zhuǎn)向軸和固定于轉(zhuǎn)向支柱上的車把管，其特征在于車把管具有一個(gè)基本沿水平方向從車把支柱的頂端部分向后延伸的水平部分和一個(gè)從水平部分的后端向上延伸的向上延伸部分，并且在水平部分上形成一個(gè)可用于可拆式地安裝兒童座或車筐的托架空間。
2.權(quán)利要求1的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，車把管的水平部分和向上延伸部分的位置可以相對(duì)于車把支柱整體或單獨(dú)式地沿前后方向調(diào)整。
3.權(quán)利要求1的自行車車把結(jié)構(gòu)，其用于具有一臺(tái)輔助腳蹬動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)、一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主電池和一個(gè)主電池的備有電池的自行車，其特征在于，備用電池設(shè)置于沿車體中心線上車把支柱后方、位于車把管的水平部分下方的位置。
4.權(quán)利要求1的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把部分中帶有一個(gè)可繞轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分；在可動(dòng)部分與車體架一側(cè)上的固定部分之間帶有一個(gè)用于使車把回復(fù)至中間位置的彈簧裝置。
5.權(quán)利要求2的自行車車把結(jié)構(gòu)，其用于具有一臺(tái)輔助腳蹬動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)，一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主電池和一個(gè)主電池的備用電池的自行車，其特征在于，備用電池設(shè)置于沿車體中心線上車把支柱后方、位于車把管的水平部分下方的位置。
6.權(quán)利要求5的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把部分中帶有一個(gè)可繞轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分；在可動(dòng)部分與車體架一側(cè)上的固定部分之間帶有一個(gè)用于使車把回復(fù)至中間位置的彈簧裝置。
7.權(quán)利要求3的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把部分中帶有一個(gè)可繞轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)部分；在可動(dòng)部分與車體架一側(cè)上的固定部分之間帶有一個(gè)用于使車把回復(fù)至中間位置的彈簧裝置。
8.權(quán)利要求4的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，彈簧裝置的載荷隨著車把支柱的轉(zhuǎn)向度數(shù)的增大而增大。
9.權(quán)利要求6的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，彈簧裝置的載荷隨著車把支柱的轉(zhuǎn)向度數(shù)的增大而增大。
10.權(quán)利要求9的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把的中間位置與在彈簧裝置作用下車把回復(fù)作用開始時(shí)的位置之間存在游隙。
11.權(quán)利要求8的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把的中間位置與在彈簧裝置作用下車把回復(fù)作用開始時(shí)的位置之間存在游隙。
12.權(quán)利要求7的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，彈簧裝置的載荷隨著車把支柱的轉(zhuǎn)向度數(shù)的增大而增大。
13.權(quán)利要求12的自行車車把結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車把的中間位置與在彈簧裝置作用下車把回復(fù)作用開始時(shí)的位置之間存在游隙。
全文摘要
提供一種自行車車把結(jié)構(gòu),它使得即使在承載重物時(shí)也可以穩(wěn)定地操縱車把而不會(huì)受到干擾,并且可以承載物體而物體寬度不會(huì)受到左右車把之間的空間寬度的限制。在帶有車把管3的車把結(jié)構(gòu)中,其中該車把管3可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在位于前輪6上方的并構(gòu)成車架一部分的車把支柱2上,車把管3具有一個(gè)基本沿水平方向從車把支柱2的頂端向后延伸的水平部分、和從水平部分3a的后端向上延伸的向上延伸部分3b,并且一個(gè)托架空間位于水平部分3a上。
文檔編號(hào)B62K21/12GK1240736SQ9911019
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1999年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者橋本清, 高田望, 山本豐之 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社