铰接翻转机构及折叠车的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的铰接翻转机构及折叠车，涉及机械领域，其中铰接翻转机构包括固定锁、左半环、右半环和转管，左半环与右半环的下端铰接，右半环和左半环的上端开设有相互对应的锁孔，用于将右半环和左半环连接的固定锁穿过锁孔，右半环的内侧设有条状的凸起，凸起的靠近右半环的上端的一侧为上侧面，相对于上侧面与右半环相交点的法线，上侧面向右半环的下端倾斜，转管转动设置在左半环和右半环拼合成的圆环内，转管外侧设有与凸起配合的凹槽。本实用新型提供的铰接翻转机构及折叠车的有益效果是提高了铰接翻转机构在锁定后的结合强度与受力强度，同时结构简单，生产成本低。
【专利说明】铰接翻转机构及折叠车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种铰接翻转机构及折叠车。
【背景技术】
[0002]现有将折叠车前车架与后车架连接的翻转机构是利用卡扣和固定锁这两种结构，共同配合实现了对翻转机构的锁定，但是，翻转机构打开后且在承重时，由于翻转机构的卡扣间的摩擦力小，翻转机构很容易发生相对转动，锁定失效，造成前车架与后车架折叠或坍塌，导致危险的发生。同时，由于折叠车采用的翻转机构多为复杂机构，内部腔室和凸台繁多，因此只能采用铸造工艺制造，铸造的翻转机构的强度和耐冲击性能差，使用过程中很容易发生断裂，引发事故。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种铰接翻转机构及折叠车，以解决上述的问题。
[0004]本实用新型提供的铰接翻转机构包括固定锁、左半环、右半环和转管。
[0005]所述左半环与所述右半环的下端铰接，所述右半环和所述左半环的上端开设有相互对应的锁孔，所述固定锁穿过所述锁孔，用于将所述右半环和所述左半环连接的。
[0006]所述右半环的内侧设有条状的凸起，所述凸起的靠近所述右半环的上端的一侧为上侧面，相对于所述上侧面与所述右半环相交点的法线，所述上侧面向所述右半环的下端倾斜。
[0007]所述转管转动设置在所述左半环和所述右半环拼合成的圆环内，所述转管外侧设有与所述凸起配合的凹槽。
[0008]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凸起靠近所述右半环的下端的一侧为下侧面，所述凹槽与所述凸起的上侧面构成高副，所述凹槽和所述凸起的下侧面构成低副。凹槽与凸起的上侧面构成高副，高副的摩擦力较小，凹槽易与凸起的上侧面发生相对滑动，转管相对于右半环能够顺时针旋转；凹槽与凸起的下侧面构成低副，低副的摩擦力较大，凹槽不容易与凸起的下侧面发生相对滑动，转管相对于右半环不易或不能发生相对滑动。实现转管只能相对于右半环顺时针旋转而不能逆时针旋转。
[0009]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凸起的纵截面为扇环形，所述凹槽的纵截面为圆弧形。纵截面为扇环形的凸起和纵截面为圆弧形的凹槽结构简单、制造方便、加工容易，使得整个铰接翻转机构能够通过锻造工艺制造。
[0010]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凸起的纵截面的对称轴与水平面的夹角为1-5度。1-5度的夹角使得凹槽和凸起的上侧面的配合摩擦力更小，凹槽能够更加顺畅地与凸起的上侧面发生相对滑动。
[0011]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凹槽为两个，每个所述凹槽的纵截面的圆心与所述转管的轴心连线，两条连线之间的夹角为90-180度。两个凹槽能够交替与凸起配合，避免单个凹槽滑脱后，转管需要旋转360度之后凹槽才能重新和凸起卡接上，防止事故发生。
[0012]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凸起为用于使所述转管单向旋转的棘轮齿状凸起，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相同。采用棘轮制造方便同时能够有效的防止转管相对于右半环逆时针旋转。
[0013]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述凸起的高度大于所述右半环的半径的五分之一且小于所述右半环的半径的四分之一。这个高度的凸起既能够保持良好的凹槽和凸起的卡接性能，又能够使凹槽顺利地滑过凹槽，使转管转动。
[0014]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述固定锁为自行车快拆。自行车快拆安装与拆卸方便，成本低廉。
[0015]以上所述的铰接翻转机构，优选地，所述右半环的上端还设有盖板，所述左半环的上端设有容纳所述盖板的凹口。锁紧时，所述盖板嵌设在所述凹口内，盖板与凹口的配合使右半环的上端与左半环的上端配合更加紧密、稳固，提高了右半环和左半环结合后的整体结构的强度和稳定性。
[0016]本实用新型提供的折叠车包括车把、前车架、后车架和以上所述的铰接翻转机构，所述车把与所述前车架连接，所述前车架与所述铰接翻转机构的转管固定连接，所述后车架与所述铰接翻转机构的左半环或右半环连接。
[0017]车把与前车架相连，前车架与转管连接，后车架与左半环或右半环连接，采用以上所述的铰接翻转机构作为折叠车的前车架与后车架的翻折与连接机构。当折叠车展开承担载荷时，前车架带动转管相对于右半环逆时针旋转，铰接翻转机构通过固定锁和凹槽与凸起的自锁将前车架与后车架双重锁定，避免了铰接翻转机构的固定连接作用失效，减少了事故发生的概率，需要折叠折叠车时，轻推车把，带动转管相对于右半环顺时针旋转，转管顺畅转动，将前车架和车把一同折叠收纳。
[0018]本实用新型提供的铰接翻转机构及折叠车的有益效果是，通过固定锁将左半环与右半环的锁紧，左半环与右半环形成一个圆环，转筒在圆环内，由于凹槽与设置在右半环内侧凸起的配合，当固定锁失效后，转管相对于右半环顺时针旋转时顺畅转动，转管相对于右半环逆时针转动时阻力较大，不能顺畅转动，实现了铰接翻转机构的转动连接功能，同时利用固定锁的锁紧与转管不能相对于右半环逆时针旋转作双重锁定，保证了铰接翻转机构的转管锁定后不会轻易发生相对于右半环逆时针的转动，提高了铰接翻转机构在锁定后的结合强度与受力强度，同时结构简单，生产成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型第一实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图；
[0020]图2是本实用新型第二实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图；
[0021]图3是本实用新型第三实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图；
[0022]图4是本实用新型第五实施例提供的折叠车的示意图；
[0023]图5是图4的部分结构放大示意图。
[0024]附图中:固定锁101，左半环102，右半环103，转管104，凸起106，凹槽107，盖板108，车把110，前车架111，后车架112。
【具体实施方式】
[0025]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0026]图1是本实用新型第一实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图。如图1所示，本实用新型第一实施例提供的铰接翻转机构包括固定锁101、左半环102、右半环103和转管104，转管104转动设置在左半环102和右半环103拼合成的圆环内。
[0027]左半环102与右半环103的下端铰接，左半环102下端设有沿转管104轴线方向的通孔，右半环103下端也设有与左半环102的通孔相对应的通孔，转轴插设在左半环102与右半环103的通孔内。右半环103和左半环102的上端开设有相互对应的锁孔，用于将右半环103和左半环102连接的固定锁101穿过锁孔，将右半环103和左半环102的上端锁紧，左半环102与右半环103构成一个完整的圆环，右半环103的内侧设有条状的凸起106。转管104外侧设有与凸起106配合的凹槽107。
[0028]凸起106的靠近右半环103的上端的一侧为上侧面，相对于上侧面与右半环103相交点的法线，上侧面向右半环103的下端倾斜。这样，当转管104相对于右半环103顺时针旋转时，凹槽107与凸起106的上侧面发生相对滑动，同时凹槽107对凸起106的上侧面产生的压力，这时，压力的部分分力有打开左半环102和右半环103的趋势，同时凸起106受到垂直于上侧面方向上的压力较小，根据摩擦力与压力的对应关系可得出凹槽107与凸起106的上侧面之间的摩擦力较小，凹槽107能够轻易的在凸起106的上侧面发生相对滑动，使转管104相对于右半环103顺时针旋转。
[0029]凸起106靠近右半环103的下端的一侧为下侧面，当转管104相对于右半环103逆时针旋转时，凹槽107与凸起106的下侧面接触，这时由于凹槽107对凸起106的压力有使左半环102与右半环103闭合的趋势，使得凸起106与凹槽107之间的压力变大，凹槽107不能在凸起106的下侧面上相对滑动。转管104受到相对于右半环103逆时针方向的转矩时，转矩越大，凹槽107和凸起106的下侧面之间的摩擦力越大，实现了自锁，转管104不能相对于右半环103逆时针旋转。
[0030]图2是本实用新型第二实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图。如图2所示，本实施例是在第一实施例的基础上，进一步地，凸起106的纵截面为扇环形，凹槽107为圆弧形凹槽，凸起106设置在右半环103的靠近下端的位置，纵截面为扇环形，凹槽107采用圆弧形凹槽，两者的制造加工容易，加工成本低。同时，凸起106的纵截面的对称轴与水平面的夹角优选地为2.5度，也可以选择I度、2度或5度。这个夹角使得凹槽107和凸起106的上侧面的接触面积更小，二者之间的摩擦力更小，凹槽107在相对于右半环103顺时针旋转时，能够更加顺畅地从凸起106的上侧面滑过。
[0031]本实施例中，凹槽107为两个，每个凹槽107的纵截面的圆心与转管104的轴心连线，两条连线之间的夹角大于或等于90度且小于或等于180度，优选为120度，也可以为90度或180度。两个凹槽107交替与凸起106配合，假若其中一个凹槽107与凸起106配合失效后，转管104旋转，直到另一个凹槽107与凸起106重新卡接上，避免一个凹槽107失效后整个铰接翻转机构失效，提高了铰接翻转机构的稳定性和安全性。
[0032]凸起106的高度大于右半环103的半径的五分之一且小于右半环103的半径的四分之一。经过多次试验验证，选取这个比例制造的凸起106，既能够保持良好的凹槽107和凸起106的卡接性能，又能够使转管104相对于右半环103顺时针顺畅的旋转，铰接翻转机构得到了锁定时良好的稳定性和转管104单向转动时良好的顺畅性。
[0033]固定锁101可以为自行车快拆。自行车快拆作为自行车中常用的机械机构，自行车快拆包括一根螺杆，螺杆的一端设有带有凸轮的扳头，所述扳头与螺杆转动连接，所述螺杆的另一端为螺母，所述扳头和所述螺母之间设有弹簧。自行车快拆穿过锁孔，能快速的将左半环102与右半环103的上端固定，同时具有安装与拆卸方便，成本低廉的好处。在右半环103的上端还设有盖板108，盖板108位于锁孔的上方，左半环102的上端设有容纳盖板108的凹口，当固定锁101将右半环103与左半环102的上端固定时，盖板108扣合在凹口内，使右半环103的上端和左半环102的上端结合后更加紧密与稳固，同时左半环102和右半环103结合后形成的圆环，能够承受更大的载荷，圆环的结构强度更高，更加耐用。
[0034]本实施例因结构简单，可以采用铝合金锻件制造，铝合金锻件制造出的铰接翻转机构再经T6热处理即固熔热处理后进行人工时效的状态，铝合金锻件的强度较普通铸件的强度提高3-5倍，使本实施例提供的铰接翻转机构相比现有技术的铸造的翻转机构能够承担更大的载荷，提闻使用寿命，减小断裂的风险。
[0035]图3是本实用新型第三实施例提供的铰接翻转机构的剖视示意图。如图3所示，本实用新型第三实施例提供的铰接翻转机构包括固定锁101、左半环102、右半环103和转管 104。
[0036]左半环102和右半环103配合成一个整圆，左半环102和右半环103的下端通过转轴转动连接，右半环103和左半环102的上端开设有相互对应的锁孔，用于将右半环103和左半环102固定连接的固定锁101穿过锁孔。
[0037]右半环103的内侧设有条状的凸起106，凸起106靠近右半环103的上端的一侧为上侧面，相对于经过上侧面与右半环103交点的直径，上侧面向右半环103的下端倾斜，凸起106靠近右半环103的下端的一侧为下侧面，凸起106靠近右半环103的下端的一侧为下侧面，凹槽107与凸起106的上侧面构成高副，凹槽107和凸起106的下侧面构成低副。
[0038]机构的每个构件以一定的方式连接而且可以产生一定的相对运动，这种使两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接称运动副，其中，两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副，两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
[0039]转管104转动设置在左半环102和右半环103合成的整圆内，转管104外侧设有凹槽107，凹槽107与凸起106的上侧面构成高副，例如滚动副、齿轮副或凸轮副。由于高副的摩擦力一般较小，凹槽107和凸起106的上侧面实现了低摩擦力配合，转管104相对于右半环103顺时针旋转时，滑动顺畅。而当转管104相对于右半环103逆时针旋转时，由于凹槽107和凸起106的下侧面构成低副，例如转动副、移动副或螺旋副。低副摩擦力一般较大，使凹槽107不能和凸起106的下侧面发生滑动，实现了对转管104在左半环102与右半环103内的固定，进一步实现了转管104只能相对于右半环103进行单向旋转的功能。
[0040]本实用新型第四实施例提供的铰接翻转机构是在第一实施例的基础上，进一步地，凸起为用于使所述转管单向旋转的棘轮齿状凸起，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相同。采用棘轮制造方便同时能够有效的防止转管相对于右半环逆时针旋转。
[0041]图4是本实用新型第五实施例提供的折叠车的示意图，图5是图4的部分结构放大示意图。如图4-5所示，本实用新型第五实施例提供的折叠车包括车把110、前车架111、后车架112和以上实施例提供的铰接翻转机构，车把110与前车架111连接，前车架111与铰接翻转机构的转管104固定连接，后车架112与铰接翻转机构的左半环102或右半环103连接，优选地，后车架112与左半环102连接。
[0042]车把110与前车架111相连，前车架111与转管104连接，后车架112与左半环102连接，采用以上的铰接翻转机构作为折叠车的前车架111与后车架112的翻折与连接机构。
[0043]当折叠车展开承担载荷时，前车架111带动转管104相对于右半环103逆时针旋转的趋势，此时铰接翻转机构通过固定锁101将左半环102和右半环103固定，凹槽107与凸起106配合，将转管104与左半环102或右半环103相对固定，同时，凹槽107和凸起106的下侧面接触，两者之间的摩擦力大，即使固定锁101失效，转管104在左半环102与右半环103之间也不会发生转动。因此，前车架111与后车架112被双重固定，避免了铰接翻转机构的固定连接作用失效，减少了事故发生的概率。
[0044]当需要将折叠车折叠时，卸下固定锁101或不卸下固定锁101，向前推动车把110，带动转管104相对于右半环103顺时针旋转，凹槽107与凸起106的上侧面发生相对滑动，由于上侧面倾斜，两者之间的摩擦力小，滑动顺畅，转管104顺利转动，达到将前车架111折叠收回的目的。
[0045]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铰接翻转机构，其特征在于，包括固定锁、左半环、右半环和转管； 所述左半环与所述右半环的下端铰接，所述右半环和所述左半环的上端开设有相互对应的锁孔，所述固定锁穿过所述锁孔，用于将所述右半环和所述左半环连接； 所述右半环的内侧设有条状的凸起，所述凸起的靠近所述右半环的上端的一侧为上侧面，相对于所述上侧面与所述右半环相交点的法线，所述上侧面向所述右半环的下端倾斜； 所述转管转动设置在所述左半环和所述右半环拼合成的圆环内，所述转管外侧设有与所述凸起配合的凹槽。
2.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凸起靠近所述右半环的下端的一侧为下侧面，所述凹槽与所述凸起的上侧面构成高副，所述凹槽和所述凸起的下侧面构成低副。
3.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凸起的纵截面为扇环形，所述凹槽的纵截面为圆弧形。
4.根据权利要求3所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凸起的纵截面的对称轴与水平面的夹角为1-5度。
5.根据权利要求3或4所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凹槽为两个，每个所述凹槽的纵截面的圆心与所述转管的轴心连线，两条连线之间的夹角为90-180度。
6.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凸起为用于使所述转管单向旋转的棘轮齿状凸起，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相同。
7.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述凸起的高度大于所述右半环的半径的五分之一且小于所述右半环的半径的四分之一。
8.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述固定锁为自行车快拆。
9.根据权利要求1所述的铰接翻转机构，其特征在于，所述右半环的上端还设有盖板，所述左半环的上端设有容纳所述盖板的凹口。
10.一种折叠车，其特征在于，包括车把、前车架、后车架和权利要求1-9任意一项所述的铰接翻转机构，所述车把与所述前车架连接，所述前车架与所述铰接翻转机构的转管固定连接，所述后车架与所述铰接翻转机构的左半环或右半环连接。
【文档编号】B62K15/00GK204137251SQ201420581119
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】徐川军, 沈晓程, 赵王亮, 倪润杰 申请人:杭州康谷科技有限公司