一种四连杆锁紧机构及其应用该机构的折叠手推车的制作方法

本发明涉及机械锁紧机构技术领域，特别涉及一种四连杆锁紧机构及其应用该机构的折叠手推车。

背景技术：

众所周知，连杆机构广泛应用于各种机械设备中，例如用具、用品等，通过该连杆机构达到预定动作和目的，特别应用于可折叠的坐具、卧具及户外家具中。

目前，连杆机构已经应用到各种各样的手推车中，虽然现有手推车均是由车轮、底盘、固定式围栏和推手组成，但其结构连接不同，则其实现的效果和应用的场所也不同。现有的手推车大致分为两类，一类是不可折叠手推车，这类手推车大多用于运送杂物或购物等使用；另一类为可折叠的手推车，大多数是作为婴儿车供儿童乘坐，这种手推车虽然可以折叠，但大多数均为积木式或半积木式结构，不仅结构复杂，而且用途比较单一，此外，这种可折叠的手推车折叠后，不仅体积偏大，携带不方便，而且自重偏大，重心偏高，安全性能差，同时，这种手推车折叠过程不能实现全联动，打开和折叠均很不方便，实用性差。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的手推车不能实现折叠，而且即使可以折叠 也存在结构复杂，用途单一，此外，现有的手推车折叠后，不仅体积偏大，携带不方便，同时，手推车在折叠过程不能实现全联动，打开和折叠均很不方便，实用性差，安全性低等问题，本发明提供了一种四连杆锁紧机构及其应用该机构的折叠手推车。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供了一种四连杆锁紧机构，包括二连杆组件和中部四连杆组件；

所述中部四连杆组件为由两根左右对称设置的第一连杆和两根左右对称设置的第二连杆铰接组成的菱形结构，两根所述第一连杆的顶端和两根所述第二连杆的底端均通过铰链铰接；所述二连杆组件由两根等长的第三连杆铰接组成；

两根所述第二连杆的顶端均通过合页铰接第四连杆，所述第四连杆通过第一横杆与所述第一连杆的顶端通过所述铰链铰接；所述第一连杆、所述第二连杆、所述第一横杆和所述第四连杆铰接组成对称设置在所述中部四连杆组件两侧的端部四连杆组件；所述二连杆组件上的铰接点位于所述中部四连杆组件的中心线上，所述二连杆组件的两端分别与两根所述第一连杆的底端铰接。

进一步的，所述二连杆组件中部的铰接点位置低于其与所述第一连杆的铰接点位置。

进一步的，其中一根所述第二连杆底部连接有限位杆，所述二连杆组件中部的铰接点抵接于所述限位杆上。

优选的，两根所述第一连杆顶端均通过所述铰链铰接有支撑杆。

本发明还提供了一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车，包括车体，所述车体包括能够展开或折叠的折叠车架和设置在所述折叠车架底部的车轮，所述车轮包括前车轮和后车轮，所述折叠车架由两个对称设置的四连杆锁紧机构通过支杆连接组成，两个所述四连杆锁 紧机构中的所述二连杆组件通过支杆连接形成对折底架，两个所述四连杆锁紧机构中的所述第一横杆端部通过所述支杆连接形成上横杆组件；

展开状态的所述折叠车架形成能够装载物品的车仓，所述车仓内放置有与所述车体配合使用的折叠座椅，所述车仓的顶部设置用于保护所述车仓内物品的车顶盖。

进一步的，对称布置的所述四连杆锁紧机构中，位于所述车体后端的所述第四连杆顶端延长，且所述第四连杆的延长端部连接用于推动所述车体的推杆；所述车体处于折叠状态时，所述推杆底端支撑在水平面上。

进一步的，对称布置的所述四连杆锁紧机构中，所述第一连杆的底端均延长，且所述第一连杆的延长端部均通过连接杆连接，位于所述车体后端的所述连接杆的两端分别连接所述后车轮；位于所述车体前端的所述连接杆的两端分别通过立轴外套连接用于连接前车轮的立轴组件；

所述立轴组件包括立轴、轮叉和立轴锁，所述立轴顶部插接至所述立轴外套内，所述立轴底部与所述轮叉连接，所述轮叉用于安装所述前车轮，所述立轴锁设置在所述立轴外套底部并与所述立轴连接。

进一步的，所述上横杆组件为由两个呈U型的子框组成的矩形框架，所述子框上靠近开口的一端与两根所述第一连杆的铰接处相连接，所述子框上远离开口的一端与所述第四连杆转动连接；所述矩形框架上吊装有口袋，所述口袋底部放置在所述对折底架上。

进一步的，所述车顶盖为由两块拼板组成的桌面板，所述拼板上靠近所述第一连杆的一端与所述第一连杆顶端的所述铰链铰接，两块所述拼板之间对称设置有两根固定杆，两根所述固定杆的两端分别与两根所述第一连杆顶端的所述铰链固定连接，两根所述固定杆中部对 称开有半圆孔，两个所述半圆孔拼接组成用于插接伞的通孔。

进一步的，所述伞的伞杆底端穿过所述车顶盖的所述通孔，且所述伞杆底端连接用于稳定固定于地面的支撑件，所述伞杆顶部设有遮阳罩，所述遮阳罩底部边缘一侧设有遮挡倾斜阳光的遮阳布，所述遮阳罩底部边缘另一侧设有提供额外荫蔽的伞瓣镶边。

本发明的有益效果如下：本发明提供的四连杆锁紧机构通过一组二连杆组件锁定三组四连杆组件，从而形成一组稳定的且能够作为支撑框架的桁架结构，该机构不仅能够实现杆件之间的全联动，有效实现锁紧机构快速折叠和展开，而且该结构支撑强度大，安全性高；此外，本发明将锁紧机构作为折叠车架运用到手推车中，该手推车不仅能够实现手推的功能，而且车体折叠后占地面积小，且整个车体能够达到使用方便、联动、轻巧、稳定的使用效果，展开后的折叠车架安全性较高，可广泛应用到野营、花园、海滩、广场等户外场所。

附图说明

图1为实施例1所述的一种四连杆锁紧机构的展开状态图；

图2为实施例1所述的一种四连杆锁紧机构的折叠状态图；

图3为实施例2所述的一种四连杆锁紧机构的框架结构图；

图4为图3中A的放大图；

图5为实施例3所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车的结构示意图；

图6为实施例4所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车中车顶盖掀起的结构示意图；

图7为实施例4所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车中车顶盖铺开后的结构示意图；

图8为实施例4所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车中安装伞的结构示意图；

图9为实施例4所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车的折叠状态示意图；

图10为图9中B的放大图；

图11为实施例4所述的一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车的折叠后的示意图。

其中：1、第一连杆；2、第二连杆；3、第三连杆；4、第四连杆；5、第一横杆；6、限位杆；7、支撑杆；8、车体；9、折叠车架；10、车轮；11、支杆；12、对折底架；13、上横杆组件；14、车顶盖；15、推杆；16、连接杆；17、立轴外套；18、立轴；19、轮叉；20、立轴锁；21、口袋；22、通孔；23、伞；24、伞杆；25、支撑件；26、遮阳罩；27、遮阳布；28、伞瓣镶边；29、固定杆。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明实施例1提供了一种四连杆锁紧机构，该四连杆锁紧机构主要用于描述本技术方案中使用一组二连杆组件机构锁住三组四连杆组件机构，从而形成可联动折叠和打开的桁架组件。

该四连杆锁紧机构包括二连杆组件和中部四连杆组件；

所述中部四连杆组件为由两根左右对称设置的第一连杆1和两根左右对称设置的第二连杆2铰接组成的菱形结构，两根所述第一连杆1的顶端和两根所述第二连杆2的底端均通过铰链铰接；所述二连杆组件由两根等长的第三连杆3铰接组成；所述二连杆组件是由两根等长的第三连杆3组成，当二连杆组件锁定3组四连杆组件时，此时，二连杆组件处于水平位置，其连杆总长度最长。

两根所述第二连杆2的顶端均通过合页铰接第四连杆4，所述第四连杆4通过第一横杆5与所述第一连杆1的顶端通过所述铰链铰接； 所述第一连杆1、所述第二连杆2、所述第一横杆5和所述第四连杆4铰接组成对称设置在所述中部四连杆组件两侧的端部四连杆组件；所述二连杆组件上的铰接点位于所述中部四连杆组件的中心线上，所述二连杆组件的两端分别与两根所述第一连杆1的底端铰接。

由于本发明中提供的锁紧机构具有可折叠、稳定性高、安全性高等结构特性，所以本发明提供的锁紧机构可作为桁架结构应用的各个领域，例如物体支撑底座、支撑框架、车体框架等其他需折叠的机构。

本发明设计的三组四连杆组件通过一组二连杆组件锁定，形成一种稳定的桁架结构，同时本发明在折叠时，可实现快速折叠，折叠后的桁架结构不仅占用空间较小，而且便于运输，实用性强。

如图2所示，简单的说，若我们设定本发明中，两根所述第一连杆1的铰接点为A，两根所述第二连杆2的铰接点为B，对称设置的第一连杆1和对称设置的第二连杆2之间的铰接点分别为C和D，二连杆组件与对称设置的两根所述第一连杆1的铰接点位E和F，二连杆组件中两根第三连杆3的铰接点为G，两侧的第四连杆4与对称设置的所述第二连杆2的铰接点分别为H和I，所述第一横杆5的一端与所述第四连杆4的另一端铰接，铰接点为J和K，所述第一横杆5的另一端与两根所述第一连杆1的铰接点A铰接，此时，铰接点A为通过铰链形成的铰接点，则当所述二连杆组件的中间铰接点G抵接于所述中部四连杆组件底部的铰接点B时，形成一个稳定的锁紧结构。

折叠时，当外力迫使二连杆组件中部的铰接点G向上运动时，必然使铰接点E和F互相靠近，从而使两根第一连杆1成为锁紧机构的主动杆，主动杆靠近将会迫使三组四连杆组件全联动地向中心线靠近，直到所有杆件全部折叠。

展开时，当外力迫使两根第一横杆5向外分开时，必然使其成为主动杆，所以迫使三组四连杆机构中所有杆件全联动地向外展开，直 到二连杆组件全部展开至水平位置，从而使二连杆组件锁定三组四连杆组件。

实施例2

如图3或4所示，本发明实施例提供了一种四连杆锁紧机构，该实施例2在实施例1的基础上进一步限定了所述四连杆锁紧机构的结构，提高了四连杆锁紧机构连接的稳定性和安全性。

如图4所示，所述二连杆组件中部的铰接点位置低于其与所述第一连杆1的铰接点位置，其中一根所述第二连杆2底部连接有限位杆6，所述二连杆组件中部的铰接点抵接于所述限位杆6上。

二连杆组件具有三个转动中心，且其中部的转动中心低于两侧的转动中心，所以当折叠四连杆锁紧机构时，在二连杆组件上受到的分力必定是水平的，所以必然使二连杆组件形成两个扭矩，左侧第三连杆3为顺时针，右侧第三连杆3为逆时针，其具有更加稳定的作用，通过该结构可以锁死三个四连杆组件，当然为了保证二连杆组件的稳定性和牢固性，本技术方案中限定了所述中部四连杆组件上其中一根所述第二连杆2底端设有限位杆6，该限位杆6可以固定在两根所述第二连杆2底部的铰接点上，也可以固定在其中一个第二连杆2上，二连杆组件中部的铰接点抵接在该限位杆6上，所以限位杆6的设计用于定位二连杆组件，对二连杆组件自动锁死，防止其自动收缩，保证了四连杆锁紧机构的安全性。

如图3所示，优选的，两根所述第一连杆1顶端均通过所述铰链铰接有支撑杆7。两个支撑杆7分别与两根第一连杆1的铰接点铰接，支撑杆7用于支撑挂件使用。

实施例3

如图5所示，为了克服现有技术中手推车或手拉车存在的缺陷，本发明提供了一种应用所述四连杆锁紧机构的折叠手推车，该手推车 结构简单，折叠和展开均比较方便快捷，杆件之间能够实现全联动，该手推车用途广，安全性较高。

该手推车包括车体8，所述车体8包括能够展开或折叠的折叠车架9和设置在所述折叠车架9底部的车轮10，所述车轮10包括前车轮和后车轮，所述折叠车架9由两个对称设置的四连杆锁紧机构通过支杆11连接组成，两个所述四连杆锁紧机构中的所述二连杆组件通过支杆11连接形成对折底架12，两个所述四连杆锁紧机构中的所述第一横杆5端部通过所述支杆11连接形成上横杆组件13；折叠车架9由于使用两个四连杆锁紧机构，所以折叠车架9具有折叠和展开两个状态。

上横杆组件13的设计可以用来放置口袋21，口袋21固定更加牢固，杆件的支撑结构，安全性较高，不会存在安全隐患，此外，上横杆组件13的存在使手推车加工更加便宜，节省了经济成本，提高了小车的多功能性。

展开状态的所述折叠车架9形成能够装载物品的车仓，所述车仓内放置有与所述车体8配合使用的折叠座椅，所述车仓的顶部设置用于保护所述车仓内物品的车顶盖14，安装车顶盖14不仅可以用来保护车仓内的物品，而且可以用作桌面板使用，这种安装车顶盖14的手推车可以用作野营车使用，当然这种手推车也可以不安装车顶盖14，从而使这种手推车成为无盖手推车，方便购物时使用。

当手推车上安装伞23时，所述车顶盖14可用来固定伞23，带伞23的手推车可以应用到户外，例如野营、沙滩等，使用者可以将车顶盖14作为桌面板使用，可以在车顶盖14上野营用餐或者下棋等，伞23用于遮阳或挡雨。

如图10所示，车轮10包括两个前车轮和两个后车轮，车轮10的宽度根据需求设计，可以适用于沙地行走，也可以设计适用于普通路面行车，为了方便折叠，设计对折底架12上支杆11的长度，使两个 前车轮之间的间距大于所述两个后车轮之间的间距，以便折叠后的两个后车轮能够容纳与两个前轮之间，从而缩小手推车折叠后的体积，节省手推车的占地面积，反之亦然，若设计为两个前车轮可以容纳于两个后车轮之间也可以，只要可以将折叠后的车轮10能够合在一起即可。

实施例4

如图6-11所示，本发明实施例4提供了一种折叠手推车，该实施例4在实施例3的基础上，进一步限定了所述折叠手推车的结构，提高了折叠手推车的多功能性。

如图6和7所示，需要说明的是，为了方便该手推车可以手动推动车体8，本技术方案中限定了对称布置的所述四连杆锁紧机构中，位于所述车体8后端的所述第四连杆4顶端延长，且所述第四连杆4的延长端部连接用于推动所述车体8的推杆15；所述车体8处于折叠状态时，所述推杆15底端支撑在水平面上。推杆15用于作为推手使用，当手推车折叠后，推杆15向下折叠后，推杆15底端支撑在水平地面上，此时推杆15成为车体8的支撑脚，起到支撑作用，使折叠后的车体8具有更好的稳定性，从而使折叠后的车体8方便携带和存放。

通过推杆15作为推手使用，可以使手推车在使用者推力的作用下向前移动，与现有的手拉车相比，很多人更习惯用手推车。

如图6所示，需要进一步的说明的是，对称布置的所述四连杆锁紧机构中，所述第一连杆1的底端均延长，且所述第一连杆1的延长端部均通过连接杆16连接，位于所述车体8后端的所述连接杆16的两端分别连接所述后车轮；位于所述车体8前端的所述连接杆16的两端分别通过立轴外套17连接用于连接前车轮的立轴组件；所述立轴组件包括立轴18、轮叉19和立轴锁20，所述立轴18顶部插接至所述立轴外套17内，所述立轴18底部与所述轮叉19连接，所述轮叉19用 于安装所述前车轮，所述立轴锁20设置在所述立轴外套17底部并与所述立轴18连接。

通过立轴锁20的作用是将立轴18锁住，把立轴18定位，让立轴18不能任意转动，以便折叠时，前轮可以不随意摆动，使折叠变得更加顺畅，使用更加方便。此外，在实际生产时，可以选择在后车轮处安装刹车锁，所述刹车锁可以将车体8处于锁定状态或解锁状态，保证了车体8展开状态下使用时的稳定性和安全性，可以对车轮10进行锁定，以防车体8在斜坡或停靠在不平整的地面上发生车体8移动，提高了安全性。

车轮10的宽度和高度可以根据需要进行设计，本发明提供的手推车可以更换不同的车轮10适合不同的户外或室内等场所，提高了手推车的多用途和多功能性。

需要强调的是，为了提高本发明提供的手推车的多功能性，本发明限定了所述上横杆组件13为由两个呈U型的子框组成的矩形框架，所述子框上靠近开口的一端与两根所述第一连杆1的铰接处相连接，所述子框上远离开口的一端与所述第四连杆4转动连接；所述矩形框架上吊装有口袋21，所述口袋21底部放置在所述对折底架12上。

子框上开口一侧与两根所述第一连杆1的铰接点A铰接，则可以相对于该铰接点A转动连接，子框上远离开口的一侧与第四连杆4铰接，铰接点为J，则可以相对于该铰接点J转动连接，因此，子框在车体8折叠时也可以向下折叠。

上横杆组件13形成一个矩形框架，在该矩形框架上可以掉装一个用软性材料做成的口袋21，口袋21的底部放在所述对折底架12上，根据多次试验尝试，本发明提供的所述多用途的可折叠手推车可以承载重物约150磅。

此外，本发明提供的多用途折叠手推车还包括锁住折叠位置的半 自动锁，锁体是用塑料制成的，靠塑料零件的变形，折叠车体8时，锁住所述折叠车架9，使之形成一个整体，方便折叠后的手推车可以站立利，车体8展开时，打开所述半自动锁，左右分开所述第一连杆1和第二连杆2，此时，车体8内的杆件便全联动地打开，使之处于工作展开位置，也就是使用状态；折叠时，向上提拉所述对折底架12，所述多用途折叠手推车内的杆件便全联动的折起来，并自动锁住车架，使用方便，便于存放和运输。

如图9-11所示，需要进一步说明的是，所述车顶盖14为由两块拼板组成的桌面板，所述拼板上靠近所述第一连杆1的一端与所述第一连杆1顶端的所述铰链铰接，两块所述拼板之间对称设置有两根固定杆29，两根所述固定杆29的两端分别与两根所述第一连杆1顶端的所述铰链固定连接，两根所述固定杆29中部对称开有半圆孔，两个所述半圆孔拼接组成用于插接伞23的通孔22。所述车顶盖14作为桌面板可以供2人或3人使用，由于两块拼板相互独立，且两块所述拼板与第一连杆1顶端的铰链铰接，所以，当车体8折叠时，车顶盖14也随着车体一同折叠，当然车体8展开时，车顶盖14也随着车体8一起展开，结构设计巧妙，使用更加方便。

如图8所示，需要说明的是，本发明在实施例3的基础上，进一步限定了该手推车上还具有伞23的结构，同时限定了伞23的具体结构，从而使手推车更加适用于野营。所述伞23的伞杆24底端穿过所述车顶盖14的所述通孔22，且所述伞杆24底端连接用于稳定固定于地面的支撑件25，所述伞杆24顶部设有遮阳罩26，遮阳罩26上可以设置通风口，便于通风，根据使用需求可以将遮阳罩26设计成圆的或方的；所述遮阳罩26底部边缘一侧设有遮挡倾斜阳光的遮阳布27，所述遮阳罩26底部边缘另一侧设有提供额外荫蔽的伞瓣镶边28，遮阳布27的长度大于所述伞瓣镶边28。

伞杆24可以为两体结构，伞杆24上部可以通过夹持器将其两体结构连接，伞杆24底端的支撑件25可制成插入土中的长钉、插入雪中的铲子或者旋转入沙中的螺钉，从而将伞23固定于地面上，伞杆24下部优选为利用弹性衬套或垫圈夹持于插孔中，同时伞杆24可以在通孔22中转动，以使遮阳布27适应不同的方向，从而更好的遮挡阳光。

本发明中的车顶盖14可用于桌面板使用，方便家人和朋友在桌面板上消遣时间，使用者可以在桌面板上用餐、玩棋牌游戏等，当阳光强烈或下雨时，使用者可以撑起伞23，食物、用品等均可以储存在手推车的口袋21内，当然当不使用时，可以将折叠车收起。

特殊设计的，可以在车顶盖14上通过丝网印刷或装饰国际象棋棋盘、麻将桌、双陆棋棋盘或其他棋盘类游戏，此外，伞23与折叠车架9可以具有与棋盘游戏匹配的非功能性的装饰性设计。

本发明中公开了手推车，手推车上设有车顶盖14和伞23，使用时配合折叠椅，同时还可以在手推车的口袋21内盛放物品，这几种结构结合起来，该折叠车可作为一种野营、花园、海滩、广场等户外的一种工具。

本发明开发的手推车不仅克服了现有手推车功能单一、不方便折叠的缺陷，而且该手推车适用于城市的同时还适用于野营，折叠方便，便于运输，生产成本低，功能齐全，适用于妇女、老人等多种人群使用，推车省力，实用性强。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。