专利名称：一种折叠式自行车的折叠车架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通工具，尤其是一种折叠式自行车的折叠车架结构技术。
背景技术：
自行车作为一种无污染的交通工具，在当今提倡绿色、低碳生活的时代，已被人们逐步认识和重视，但是其较大的体积又制约了它的使用面，特别是以公共交通系统为主要交通工具者及有自行车被盗经历者更是体会颇深，虽然市面上有各种各样的折叠自行车出售，但折叠后的体积还是较大，折叠操作也还不太方便。
发明内容
本发明针对现有折叠自行车折叠后体积还是较大、折叠不方便，而提供一种折率更高、折叠操作更方便的折叠车架。本发明主要由前管、前梁、后梁、立管、后叉构成；前梁的前端固接前管，前梁后部设有与后梁对应的铰接装置；在后梁的前后两端设有与前梁、后叉及立管对应的铰接装置， 在后梁上设置与脚拐连接的中轴座；在后叉的前端设置与后梁对应的铰接装置、固接一个与铰接轴同心的齿轮；在立管下端设置与后梁对应的铰接装置、固接一个与铰接轴同心的齿轮，在立管内套置鞍管；为使前后轮错位重叠折叠，前梁后端与后梁前端是以斜轴铰接； 后叉前端与后梁的后端铰接，铰接轴心线垂直于车身面；立管下端与后梁的后部铰接，铰接轴心线垂直于车身面，立管下端的齿轮与后叉前端的齿轮啮合；所述车身面为过车身纵向对称中心与前进方向一致且与水平面垂直的面；设置后梁处于水平状态下，前梁、后叉分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置；两齿轮啮合关系设置成后叉处于水平死点位置时与立管间的夹角为73度左右、后叉转到竖直下垂状态时立管向前转到水平状态。上述前梁与后梁以斜轴铰接，不局限于此，还可以交通为后叉与后梁以斜轴铰接， 还可以变通为前述两轴均以斜轴铰接，都可达到前后轮错位重叠折叠的目的。上述立管与水平面的夹角为73度，是国家相关标准要求的角度，本申请不局限于此角度；所述立管向前转到水平状态不局限于绝对水平状态。在展开状态下，前梁、后叉分别水平置于后梁的前后端，立管以与水平面73度左右的夹角后倾竖立；立管所受向下的力经铰接轴传递给后梁，一部分力通过前梁铰接轴与限位装置传递给前管及前轮，还有一部分力通过后叉铰接轴与限位装置传递给后叉及后轮，此时立管所受前后方向的水平力，通过齿轮传递给后叉，被后叉的限位装置和后轮的反作用力抵消，车架处于稳定状态，属于受力趋稳状态；折叠过程为水平向上提起后梁，在重力作用下前梁、后叉分别绕铰接轴向下转动折叠，同时立管在齿轮的作用下向前转动到与后梁重叠状态；展开过程为转动立管，从与后梁的重叠状态绕铰接轴转到后倾竖立状态，同时在齿轮的作用下后叉从下垂状态转到水平状态，另外转动前梁至水平状态。上述折叠车架是可以较为方便地手动折叠的折叠车架，作为一种可以自动折叠的折叠车架的改进措施，是在立管下端固接拉索牵引臂，在拉索牵引臂远离铰接轴的末端设置拉索固定装置；在前梁上设置拉索固定装置；拉索的一端固定在前梁上，另一端固定在拉索牵引臂的末端；设置一端限位于前梁，另一端限位于后梁的弹簧，弹簧使前梁具有从下垂状态转到水平状态的趋势。上述折叠车架一种可供选择的改进方案，是以链条替代拉索，具有相同效果。上述折叠车架一种可供选择的改进方案是设置一连杆，连杆的一端铰接在立管上，另一端铰接在前梁上；展开状态下，连杆与立管间的铰接轴在立管铰接轴的上部，连杆与前梁间的铰接轴在前梁铰接轴的上部，构成一双曲柄四杆机构；立管与前梁及后叉间的连接关系为刚性联动关系。上述改进方案的一种可供选择的方案中的连杆铰接位置不局限于所述处在两铰接轴的上部，连杆铰接位置都在两铰接轴的下部时，同样构成了一双曲柄四杆机构，具有相同效果；所述两铰接轴分别指的是前梁铰接轴和立管铰接轴。上述折叠车架一种可供选择的方案是前梁的前端固接前管，前梁后部设有与后梁对应的铰接装置；在后梁的前后两端设有与前梁、后叉对应的铰接装置，在后梁上设置与脚拐连接的中轴座；在后叉的前端设置与立管对应的铰接装置，在该铰接装置后部设置与后梁对应的铰接装置；在立管下端设置与后叉对应的铰接装置，在立管内套置鞍管；前梁后端与后梁前端以斜轴铰接，后叉前部与后梁的后端铰接，立管下端与后叉的前端铰接；设置后梁处于水平状态下，前梁、后叉分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置；设置一连杆，连杆的一端铰接在后梁上，另一端铰接在立管上。一种可供选择的方案，是上述与脚拐连接的中轴座还可以设置在后叉铰接轴的后部。本申请的设计思路是折叠体积要最小化，两车轮轴距要最大化，轴距要与普通自行车接近，折叠要自动化；措施是使两车轮错位叠置，车架分三段，分三面环抱车轮折叠，立管通过齿轮和拉索及弹簧或齿轮和连杆同步操纵后叉和前梁的折叠。与现有技术相比，本申请的有益效果是折叠方便，折叠率高，并可实现自动折叠。
图。
图1为折叠车架实施图2为折叠车架实施图3为折叠车架实施图4为折叠车架实施图5为折叠车架实施图6为折叠车架实施图7为折叠车架实施图8为折叠车架实施图9为折叠车架实施图10为折叠车架实施图11为折叠车架实施
1结构示意左视图。 1结构示意俯视图。 1结构示意轴侧图。 1折叠状态结构示意左视图。 1折叠状态结构示意俯视图。 1折叠状态结构示意前视图。 1的一种改进方案的结构示意左视图。 1的一种改进方案的结构示意俯视图。 1的一种改进方案的结构示意轴侧图。 列1的一种改进方案的折叠状态的结构示意左视图。 列1的一种改进方案在展开状态自行车中的结构示意轴侧
图12为折叠车架实施例1的一种改进方案在折叠状态自行车中的结构示意轴侧图。图13为折叠车架实施例2结构示意左视图。图14为折叠车架实施例2折叠状态结构示意左视图。图15为折叠车架实施例3结构示意左视图。图16为折叠车架实施例3折叠状态结构示意左视图。图17为折叠车架实施例4结构示意左视图。图18为折叠车架实施例4折叠状态结构示意左视图。图19为折叠车架实施例1的一种改进方案在带折叠箱包和自动复位鞍座的展开状态自行车中的结构示意轴侧图。图20为折叠车架实施例1的一种改进方案在带折叠箱包和自动复位鞍座的折叠状态自行车中的结构示意轴侧图。图中所示编号分别代表1.前管、2.前梁、3.后梁、4.后叉、5.立管、6.前梁铰接轴、7.后叉铰接轴、8.立管铰接轴、9.拉索、10.拉索牵引臂、11.限位装置、12.立管齿轮、 13.后叉齿轮、14.中轴座、15.前梁复位弹簧、16.可选的限位装置、17.连杆、18.立管支撑摇杆。
具体实施例方式本发明主要由前管1、前梁2、后梁3、立管5、后叉4构成；前梁2的前端固接前管 1，前梁2后部设有与后梁3对应的铰接装置；在后梁3的前后两端设有与前梁2、后叉4及立管5对应的铰接装置，在后梁3上设置与脚拐连接的中轴座；在后叉4的前端设置与后梁 3对应的铰接装置、固接一个与铰接轴7同心的齿轮13 ；在立管5下端设置与后梁3对应的铰接装置、固接一个与铰接轴8同心的齿轮12，在立管5内套置鞍管；为使前后轮错位重叠折叠，前梁2后端与后梁3前端是以斜轴6铰接；后叉4前端与后梁3的后端铰接，铰接轴 7心线垂直于车身面；立管5下端与后梁3的后部铰接，铰接轴8心线垂直于车身面，立管 5下端的齿轮12与后叉4前端的齿轮13啮合；设置后梁3处于水平状态下，前梁2、后叉4 分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置11 ；两齿轮啮合关系设置成后叉4处于水平死点位置时与立管5间的夹角为73度左右、后叉4转到竖直下垂状态时立管向前转到水平状态。上述止动限位装置不局限于图示位置或所述位置，如后叉4与后梁3间的止动限位装置还可设置在图1中的16处。在展开状态下，前梁2、后叉4分别水平置于后梁3的前后端，立管5以与水平面 73度左右的夹角后倾竖立；立管5所受向下的力经铰接轴8传递给后梁3，一部分力通过前梁铰接轴6与限位装置11传递给前管1及前轮，还有一部分力通过后叉铰接轴7与限位装置11传递给后叉4及后轮，此时立管5所受前后方向的水平力，通过齿轮传递给后叉4，被后叉4的限位装置11和后轮的反作用力抵消，车架处于稳定状态，属于受力趋稳状态；折叠过程为水平向上提起后梁3，在重力作用下前梁2、后叉4分别绕铰接轴向下转动折叠，同时立管5在齿轮的作用下向前转动到与后梁3重叠状态。图1-图6折叠车架实施例1是上述实施方案的结构示意图。上述折叠车架是可以较为方便地手动折叠的折叠车架，作为一种可以自动折叠的
5折叠车架的改进措施，是在立管5下端固接拉索牵引臂10，在拉索牵引臂10远离铰接轴8 的末端设置拉索固定装置；在前梁2上设置拉索固定装置；拉索9的一端固定在前梁2上， 另一端固定在拉索牵引臂10的末端；设置一端限位于前梁2，另一端限位于后梁3的弹簧 15，弹簧15使前梁2具有从下垂状态转到水平状态的趋势。上述的改进方案的折叠过程为水平向上提起后梁3，向前转动立管5到与后梁3 重叠，立管5通过齿轮和拉索9同步操纵后叉4和前梁2分别绕铰接轴向下转动折叠；其展开过程为水平向上提起后梁3，向后转动立管5，后叉4在齿轮的作用下同步由下垂状态转到水平状态，同时由于拉索的释放，前梁2在弹簧15的驱动下，从下垂状态转到水平状态。图7-图10是上述改进方案的结构示意图。上述折叠车架一种可供选择的改进方案是设置一连杆17，连杆17的一端铰接在立管5上，另一端铰接在前梁2上；展开状态下，连杆17与立管5间的铰接轴在立管铰接轴 8的上部，连杆17与前梁2间的铰接轴在前梁铰接轴6的上部，构成一双曲柄四杆机构；折叠和展开均由立管5操控，前梁2和后叉4分别通过连杆17和齿轮与立管5同步联动。图15-图16是上述改进方案的结构示意图。上述折叠车架的一种可供选择的方案是前梁2的前端固接前管1，前梁2后部设有与后梁3对应的铰接装置；在后梁3的前后两端设有与前梁2、后叉4对应的铰接装置， 在后梁3上设置与脚拐连接的中轴座14 ；在后叉4的前端设置与立管5对应的铰接装置， 在该铰接装置后部设置与后梁3对应的铰接装置；在立管5下端设置与后叉4对应的铰接装置，在立管5内套置鞍管；前梁2后端与后梁3前端以斜轴铰接，后叉4前部与后梁3的后端铰接，立管5下端与后叉4的前端铰接；设置后梁3处于水平状态下，前梁2、后叉4分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置11 ；设置一摇杆18，摇杆18的一端铰接在后梁 3上，另一端铰接在立管5上；展开状态下，后叉4通过止动限位装置11与后梁3构成了三角形的一条边，摇杆18与立管5构成了三角形的另外两条边，使立管5处于稳定状态；折叠时立管5与后叉4同样可以联动。图17-图18是上述可供选择的方案的结构示意图。图13-图14折叠车架实施例2是关于与脚拐连接的中轴座设置在后叉铰接轴后部的可供选择的方案举例。图11-图12和图19-图20是折叠车架实施例1的一种改进方案在整车中的效果图。
权利要求
1.一种折叠式自行车的折叠车架，主要由前管、前梁、后梁、立管、后叉构成；其特征在于前梁的前端固接前管，前梁后部设有与后梁对应的铰接装置；在后梁的前后两端设有与前梁、后叉及立管对应的铰接装置，在后梁上设置与脚拐连接的中轴座；在后叉的前端设置与后梁对应的铰接装置、固接一个与铰接轴同心的齿轮；在立管下端设置与后梁对应的铰接装置、固接一个与铰接轴同心的齿轮，在立管内套置鞍管；前梁后端与后梁前端以斜轴铰接；后叉前端与后梁后端铰接，铰接轴心线垂直于车身面；立管下端与后梁的后部铰接，铰接轴心线垂直于车身面，立管下端的齿轮与后叉前端的齿轮啮合；设置后梁处于水平状态下，前梁、后叉分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置；两齿轮啮合关系设置成后叉处于水平死点位置时与立管间的夹角为73度左右、后叉转为竖直下垂状态时立管向前转到水平状态。
2.根据权利要求1所述折叠式自行车的折叠车架，其特征在于所述立管下端固接拉索牵引臂，在拉索牵引臂远离铰接轴的末端设置拉索固定装置；在前梁上设置拉索固定装置； 拉索的一端固定在前梁上，另一端固定在拉索牵引臂的末端；设置一端限位于前梁，另一端限位于后梁的弹簧，弹簧使前梁具有从下垂状态转到水平状态的趋势。
3.根据权利要求1所述折叠式自行车的折叠车架，其特征在于所述立管下端固接链条牵引臂，在链条牵引臂远离铰接轴的末端设置链条固定装置；在前梁上设置链条固定装置； 链条的一端固定在前梁上，另一端固定在链条牵引臂的末端；设置一端限位于前梁，另一端限位于后梁的弹簧，弹簧使前梁具有从下垂状态转到水平状态的趋势。
4.根据权利要求1所述折叠式自行车的折叠车架，其特征在于设置一连杆，连杆的一端铰接在立管上，另一端铰接在前梁上；展开状态下，连杆与立管间的铰接轴在立管铰接轴的上部，连杆与前梁间的铰接轴在前梁铰接轴的上部。
5.根据权利要求1所述折叠式自行车的折叠车架，其特征在于前梁的前端固接前管， 前梁后部设有与后梁对应的铰接装置；在后梁的前后两端设有与前梁、后叉对应的铰接装置，在后梁上设置与脚拐连接的中轴座；在后叉的前端设置与立管对应的铰接装置，在该铰接装置后部设置与后梁对应的铰接装置；在立管下端设置与后叉对应的铰接装置，在立管内套置鞍管；前梁后端与后梁前端以斜轴铰接，后叉前部与后梁的后端铰接，立管下端与后叉的前端铰接；设置后梁处于水平状态下，前梁、后叉分别从下垂状态转到水平状态的止动限位装置；设置一摇杆，摇杆的一端铰接在后梁上，另一端铰接在立管上。
6.根据权利要求1 5中任一权利要求所述的折叠式自行车的折叠车架，其特征在于所述与脚拐连接的中轴座设置在后叉铰接轴的后部。
全文摘要
本发明涉及一种折叠式自行车的折叠车架的结构技术。主要由前管、前梁、后梁、立管、后叉构成；前梁的前端固接前管，前梁、后梁、后叉依次铰接，为使前后轮错位重叠折叠，前后梁间的铰接是斜轴铰接，立管铰接在后梁上，立管与后叉以齿轮啮合联动，立管上固接的拉索牵引臂，牵引一端固定在前梁上的拉索；折叠时立管向前转动到与后梁重叠，同时后叉在齿轮的作用下，从水平状态向下转到竖直状态，与此同时拉索牵引前梁从水平状态向下转到竖直状态；展开时立管和后叉的动作过程和折叠时相反，前梁的展开是在拉索被释放的同时被弹簧所驱动；本发明以齿轮、拉索和弹簧为条件来达到自动折叠的目的。
文档编号B62K15/00GK102233924SQ20101017073
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者戚善鸣 申请人:戚善鸣