专利名称：自行车的转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车的结构，尤其是其转向装置的结构。
一种已知的BMX(越野)自行车的转向装置，可以避免自行车转向时刹车缆相互缠绕以及前轮转向超过180度。为此，将手柄转把设置于固定在车架的转向头套筒上方，该转向头套筒设有转向头组，用于支撑前叉和两个环形传动元件，这两个环形传动元件成轴向结合且可相互旋转。手柄转把和传动元件间留有间隙，传动元件可相对于手柄转把旋转。手柄刹车杆和后轮制动器引出的两条刹车缆分别延伸至并附着在两个传动元件上，为避免倾斜，两条刹车缆完全相同，并且附着在圆周方向相反侧的传动元件上。上述转向装置及其与刹车缆的连接处外露，容易受到外界不利因素的破坏(如划伤等)，其露出在外的尖锐物也易将使用者划伤。
本发明的目的是提供一种自行车转向装置，其传动元件能受到较好保护，同时使用者也能安全使用。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的一种自行车转向装置，用于支撑前叉并且用至少两个传动元件传输刹车缆的动作；所述的两个传动元件间可相互旋转，并且被设置于前叉的轴承之间的区域，其特征在于至少传动元件的径向被一外壳所包围。
由于刹车缆的芯线紧贴着环绕在传动元件的外围，而传动元件的径向有外壳的保护，所以传动元件和刹车缆的固定点可以免受外界不利因素的影响(例如损伤)；另一方面，使用者也可以避免被传动元件(通常具有尖锐边缘)和刹车缆的末端(可能为一突起的尖锐线材)划伤。
当外壳为固定于车架上，有一些益处。其在实施时容易实现，而且成本低。该外壳由车架上已有的转向头套筒构成，可以容纳并支撑前叉。较好的方案是将传动元件设置在支撑前叉的转向头组之间，这样传动元件就可受到轴向的保护。转向头套筒和转向头组的直径应采用较大尺寸(若需要)，以使传动元件有足够的空间，必要时可设置一个转接块。
在一较佳实施例中，为便于组装，传动元件为一转向单元的一部份，并且该转向单元整体可相对于该前叉移动(最好是沿其轴线方向移动)，以便于装配。最好将所有的传动元件安装在车体上的一条杆的外围。最好，该转向单元可沿前叉杆的轴向移动，以便可用手把转柄可靠地导引该转向单元。作为选择，转向单元还可以由转向头套的内壁引导。该转向单元轴向长度最好大于其直径以避免倾斜。不同于一开始所述的已知转向装置，对于每个传动元件，成对称配置的两条刹车缆中仅需单一一条刹车缆。这样降低了刹车缆成本，使之更具商业价值。
当传动元件相对于转向单元的其他部件旋转时，因快速移动会摩擦生热。为避免此摩擦所生之热，最好以可抗热的中间环作为至少一传动元件与转向单元其他部件间的简易轴承。
为便于组装此转向单元，在一较佳实施例中的传动元件的外壳具有至少一个开口，其使至少一条刹车缆固定于(例如通过一螺丝)传动元件之处可由外部触及。
一种专为BMX自由车设计的自行车，其包含一本发明的转向装置，用以避免刹车缆缠绕打结，并且任意时间均可使后轮刹车作用。该自行车的前轮可旋转360度，为使刹车缆外壳的外部尽可能地靠近手把且无任意移动，最好在位于前叉上用来容纳手把的突出物上至少有一个开口，以使刹车缆可通过。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明
图1为采用本发明转向装置的自行车的侧视图。
图2为本发明转向装置一个典型实施例的侧剖面图；如图1所示的自行车为设计成一种BMX的自由式自行车，它包含一车架3。该车架3的前端支撑一旋转用的前叉8。在该前叉8的下方装有该自行车1的前轮10。一手把转柄12形成前叉8的前端，如图2所示，该前端紧固有突出物14，并且该突出物14至少包含一水平延伸之手把接座16，其环绕於自行车1之手把18周围。
为支撑前叉8，该车架3具有一大致上为圆柱形且具有两开口端的转向头套筒21，并且该两开口端大致上相互垂直。由高于其长度之部份，该手把转柄12沿转向头套筒21的中心向其内部延伸。一下方转向头组23，包含一转向环24以及一下方轴承座25，其中该转向环24会被压挤至该前叉8上，该下方轴承座25可相对于该转向环24旋转，且具有一可使手把转柄12通过的通道。该下方轴承座25被压挤于一转接块27中，并且该转接块27固定于(例如以焊接方式)该转向头套筒21的下端。在安装在前叉8上的转向环24与安装在车架3上的下方轴承座25之间具有一球形轴承29。一上方转向头组31，包含一圆形转向板32以及一上方轴承座33，其中，该圆形转向板32附接于手把转柄12之上，并且该上方轴承座33可相对于该转向板32旋转。该上方轴承座33被压挤于转向头套筒21的上方。另有一球形轴承35位于转向板32与上方轴承座33之间。
在上方转向头组31与下方转向头组23之间，于转向头套筒21中设置有一转向单元41。转向头套筒21、上、下转向头组31及23、转向单元41构成一转向系统。转向单元41可沿手把转柄12作轴向滑动。该转向单元41包含一螺纹套筒42，该螺纹套筒42以轻触的方式环绕手把转柄12。第一环状传动元件44，螺合于螺纹套筒42的上方并且环绕于手把转柄12周围。球状物45支撑第一传动元件44，使第一传动元件44易于在手把转柄12之上移动，以一上盖46遮蔽球状物45。
一握持元件48，设计成类似该第一传动元件44，螺合于螺纹套筒42的下方。该握持元件48亦环绕手把转柄12。球状物49支撑握持元件48，使其易于在手把转柄12之上移动，并以一下盖50遮蔽球状物49。在上部传动元件44与握持元件48之间，螺纹套筒42安装连接一中间环53，且在此区域中该螺纹套筒42无螺纹。该中间环53系作为一简易的轴承，并且相对于该螺纹套筒42是易于旋转的。最好，该中间环53是由铁弗龙(Teflon)所制成的，以防止因摩擦而生热。在中间环53的下端设有一凸缘。
中间环53装有一由铝制成的第二环状传动元件55。以轻触的方式，该第二传动元件55可相对于中间环53以及转向单元41的其他部件容易地旋转。第二传动元件55连同转向单元41的其它部件可沿轴向移动，但相对于螺纹套筒42是不动的。转向头套筒21可作为此二传动元件44和45径向(旋转时)的保护外壳。
一上方刹车缆60，自手把18上的刹车杆引至突起物14 。上方刹车缆60(Bowden式线缆)由螺丝固定在突起物14的上表面上。上方刹车缆60的芯线62通过突起物14的垂直穿孔64引至突起物14的下端。上方刹车缆60的芯线62通过转向板32的开孔、上方轴承座33的内部进入转向头套筒21的内部。用固定螺丝66将上方刹车缆60的芯线62固定到第一传动元件44的侧部。最好固定螺丝66是可从外部进入的，如在转向头套筒21上开一个椭圆开口67，并以一个盖子盖上。
下方刹车缆71自后轮制动器沿车架3引出至转向头套筒21(图中未标示)。Bowden缆结构的下方刹车缆71的外壳与转接块27相连接，而下方刹车缆71的芯线73穿过转接块27的开口进入转向头套筒21内。第二传动元件55的侧部有一个钩状结构75，而下方刹车缆的芯线73的一端变粗且呈球形，正好可以稳固地固定在钩状结构75上。
如果使用自行车1者欲转向，就得转动手把18、前叉8和前轮10。转向时上方刹车缆60的芯线62拖拽第一传动元件44(连同螺纹套筒42和握持元件48)，如果有必要，拖拽的动作可较手柄转把12有一定延迟。而第二传动元件55和下方刹车缆71的芯线73仍附着于转向头套筒21中，转向单元41并不沿手柄转把12移动，或仅产生微小的位移。
如果使用自行车1者欲刹车，他得通过上方刹车缆60上方的刹车杆芯线62对第一传动元件44施加一个拉力，从而引起转向单元41沿着手柄转把12上移。通过握持元件48及中间环53下部的凸缘，第二传动元件55同时被向上拉动，第二传动元件55又带动下方刹车缆71的芯线73，使后轮被刹住。这样，转向单元41起了一个传输刹车缆动作的作用。转向单元41的轴向长度应当大于其直径尺寸。
前轮制动器的刹车缆穿过中空的手柄转把12通道(图中未显示)。如果想仅用一个刹车杆同时操纵前后轮制动器刹车，则可将转向单元41固定于握持元件48上，采用Bowden型号的芯线，可通过下方轴承座25引至前轮制动器。
权利要求
1.一种自行车转向装置，用于支撑前叉(8)并且用至少两个传动元件(44，45)传输刹车缆(60，71)的动作；所述的两个传动元件(44，45)间可相互旋转，并且被设置于前叉(8)的轴承(23，31)之间的区域，其特征在于至少传动元件(44、55)的径向被外壳(21)所包围。
2.根据权利要求1所述的自行车转向装置，其特征在于外壳(21)固定于车架(3)上。
3.根据权利要求2所述的自行车转向装置，其特征在于用转向头套筒(21)作为容纳前叉(8)的外壳(21)
4.根据权利要求1或2或3所述的自行车转向装置，其特征在于传动元件(44、55)设置于转向头组(23、31)之间以支撑前叉(8)。
5.根据权利要求4所述的自行车转向装置，其特征在于传动元件(44、55)是转向单元(41)的部件，转向单元(41)可相对于前叉(8)移动。
6.根据权利要求5所述的自行车转向装置，其特征在于转向单元(41)可沿前叉(8)的手柄转把(12)作轴向移动；转向单元(41)的轴向长度大于其直径。
7.根据权利要求5或6所述的自行车转向装置，其特征在于转向单元(41)包含一个抗热的中间环(53)，中间环(53)在至少一个传动元件(55)和转向单元(41)的另一部分(42)之间。
8.根据权利要求7所述的自行车转向装置，其特征在于刹车缆(60、71)附着于上述传动元件(44、55)上，外壳(21)至少有一个开口(67)，由此开口(67)至少可以触及其中一条刹车缆(60)的固定处。
9.根据权利要求1所述的自行车转向装置，其特征在于所述的自行车是一种BMX自由式自行车。
10.根据权利要求9所述的自行车转向装置，其特征在于前叉(8)具有一可以容纳手柄(18)的突出物(14)，突出物(14)有一穿孔(64)可让其中一条刹车缆(60)通过。
全文摘要
本发明公开了一种自行车转向装置,用于支撑前叉并且用至少两个传动元件传输刹车缆的动作;所述的两个传动元件间可相互旋转,并且被设置于前叉的轴承之间的区域,其特征在于:至少传动元件的径向被一外壳所包围。这种自行车转向装置,其传动元件能受到较好保护,同时使用者也能安全使用。
文档编号B62K21/00GK1279183SQ0010942
公开日2001年1月10日 申请日期2000年6月23日 优先权日1999年6月24日
发明者托马斯·戈林 申请人:托马斯·戈林, 沃尔夫冈·戈林