专利名称：可缩短车架长度的自行车结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种自行车，特别是指一种在收藏时可将车架长度缩短的自行车结构。
背景技术：
自行车的传统车架结构概括分为固定式及折叠式两大类。其中固定式车架结构主要是将车头管、前叉、上管、下管、座管及后叉等各车架管，以永久性结合方式相互焊接或熔接成一体；其主要缺点在于收藏及搬运时较不便利，同时无法使用一般小型汽车载运该固定式车架结构的自行车至郊外进行骑乘，影响自行车应具有的休闲及健身功能；目前市面上虽有各式车用自行车携行架，供使用者将自行车架设于车顶或车尾的携行架上，但其不但操作上较为烦琐，且可能影响行车安全。另外，折叠式车架结构主要是在车架中间设置至少一个使车架可相互前后对折的折叠铰链；其主要缺点在于车架结构强度不佳，必须借助补强结构予以补强，否则易从折叠铰链处产生断痕，同时其折叠铰链在操作上较不便且费力，尤其是在使用一段时间后，折叠铰链的旋转轴心处易发生生锈卡死的情形。
另外，目前市售产品中亦有一种伸缩式自行车结构，其主要构造是将自行车车架的上管截断成两段式上管，并使其中的前段上管以可调整方式伸入于后段上管内部，以改变车架的整体长度；其中，后段上管是被直接焊固于座管的前面，其仅具有一位于前缘的开口端，供前段上管自该开口端伸入后段上管内部，但该前段上管无法自该后段上管被该座管所封闭的尾端伸出，此影响前段上管相对于后段上管的可伸缩长度，使前段上管只能做较小距离的伸缩，如此的设计将使前后车架间的伸缩空间变得有限，其前轮与后轮间的轮距，即使在前、后段上管被收缩至最小长度时，整个车子仍占用了很大的空间，不利于收藏，也影响了携带的便利性。另外，前、后段上管间仅以单点式锁固夹具相互固接，其更是无法提供自行车车架稳固的固定功能，尤其是前、后段上管伸展到最大轮距，且骑士踩踏脚踏板，而使前、后段上管承受一较大的扭力作用时，更易使车子产生晃动，甚至在骑乘一段时期后，前、后轮因该扭转作用力的影响，而无法保持于同一平面上，导致骑士无法有效维持平衡，产生意外摔车的危险。
本申请人曾于2002年4月9日提出申请的中国第02208908.X号实用新型专利案(下称引证案)，是提供一种伸缩式自行车结构，其主要构造特征是在后车架的五通管上分别焊固有一组向上延伸且相互平行的偏移座管及支撑立管，构成一复合式座管构造，其中该偏移座管可供插设固定一座垫立管，而该支撑立管的顶端则横向架设有一两端均呈开口状的中空母套管，该母套管可供一前车架的子管自由穿插通过，由于座管已被偏移设置，使该子管不受座管的阻碍，可由母套管的尾端开口伸出至后轮的上方位置处，其令前车架得以最大伸缩长度相对于后车架调整移动。引证案己较上述传统伸缩式自行车结构，增进可延长伸缩长度、可增进车架结构强度以及可防上前、后车架间产生不当相对扭转等诸多优点，而为一新颖且实用的实用新型实用新型，但其仍有因设置复合式座管以致车重略微增加、且因座管被偏移设置致使座垫需重新校正中心线等小缺点。
本新型内容本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种改进的可缩短车架长度的自行车结构，其是采突破空间的设计观念将自行车结构加以重组，把结合结构中的母套管设计成可供子管自由穿过的中空管，使其在被收藏时，子管可不受限制完全穿过母套管，以增加两者间的相对伸缩长度，使车架更可被缩短至最小长度，不但可减少收藏体积，更可将之放置于一般汽车行李厢中，作为短距离转乘(例如停车场至办公室间)或到郊外踏青休闲骑乘。
本实用新型的次一目的是提供一种可缩短车架长度的自行车结构，其子管是可完全穿过母套管，因此可利用设于母套管上的两个锁固扣件，向内迫紧该子管，提供更稳固的固定功能，同时在子管与母套管间设有防止相对扭转的嵌合构件，使自行车被骑乘时更为稳固，且无前、后车架产生相对扭转的问题。
本实用新型的又一目的是提供一种可缩短车架长度的自行车结构，其无需设置复合式座管结构，不但省略偏移座管的设置，使车重更为轻量化，更有利于其携带性，同时制造时更为容易，且无需重新校正座垫的中心线。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的，实用新型的可缩短车架长度的自行车结构，其主要包括有可作一相对伸缩位移运动的一前车架及一后车架，该前车架设有一车头管，该车头管连接有一向后延伸的子管，一由下向上穿插通过该车头管的前叉管，该前叉管顶端与一车把手的把手立管连接。该后车架设有一供安装一曲柄式脚踏板及一传动装置的五通管，该五通管延伸联结有一后叉管组件，并于该后叉管组件上组装有一可被该传动装置带动而旋转的后轮；该五通管上焊固有一向上延伸的下段座管，并于该下段座管的顶端横向连接有一两端均呈开口状的中空母套管，该母套管上方更焊固有一与该下段座管共线的上段座管，母套管与上、下段座管的连接处分别开设有一通孔，以供一被穿插锁固于该上段座管内的座垫立管沿径向自由穿过该母套管进入该下段座管内。
在该座垫立管被拆卸的情形下，该子管可由该母套管的尾部开口端伸出至位于后轮的上方处，以将车架长度缩至最短状态，以便利收藏及携带者。
以下结合附图和较佳的实施例对本实用新型进一步说明，使之对本实用新型的目的、结构和优点有进一步的了解。
图1为本实用新型可缩短车架长度的自行车结构第一实施例的立体分解视图；图2为该可缩短车架长度的自行车结构于可骑乘状态时的立体组合视图；图3为图2所示自行车结构的平面视图；
图4为沿着图3中的4～4线所绘制成的剖面放大视图，以展示该子管与母套管间防止相对扭转的嵌合构件；图5为沿着图3中的5～5线所绘制成的部份剖面放大视图；图6为该可缩短车架长度的自行车结构被缩短至最小轮距时的立体视图；图7近似于图6，而为将把手立管向下折叠，进一步缩小该自行车结构的收藏体积的立体视图；图8近似于图7，而为将该自行车结构收藏于一手提置物箱内的立体视图；图9为本实用新型可缩短车架长度的自行车结构第二实施例的立体分解视图；
图10为图9所示自行车中母套管的部份放大立体视图；
图11为图9所示自行车的立体组合视图；以及
图12为
图11所示自行车被缩短至最小轮距时的立体视图。
具体实施方式
请同时参阅
图1至图3，本实用新型所提供的可缩短车架长度的自行车结构的第一较佳实施例，其是将自行车本体分成两部分，分别为前车架10与后车架20。其中，前车架10包括有一车头管12，一由下向上穿插通过该车头管12的前叉管14，该前叉管14顶端与一车把手13的把手立管16相互联结，前叉管14底端则利用螺帽或快拆杆等己知组合构件组装有一可自由转动的前轮15，该前叉管14与车头管12间一般均装设有两端轴承，使车把手13可于一角度范围内自由转动，以作为供骑乘者操控的主要转向构件；另外，在把手立管16上接近该车头管12处设有一折叠铰链17，使该把手立管16可被向下折叠成如图7所示的折叠状态，以便缩小其收藏体积。该车头管12更以一适当角度连接有一向后延伸的子管11，在本实施例中子管11的横断面为圆形，但其亦可为例如椭圆形、矩形等任意几何图形。
该后车架20包括有一供安装一曲柄式脚踏板27及一链条式传动装置21的五通管35，该五通管35上分别焊固有一大致向后延伸的后叉下管29以及一大致向上延伸的下段座管24；该下段座管24于近顶端处则与一后叉上管28相互焊固联结，后叉上、下管28、29共同组成一后叉管组件，其尾端并合后，利用螺帽等已知组合构件组装有一可被该传动装置21带动而旋转的后轮25。该下段座管24顶端横向焊固有一两端70、71均呈开口状而容许该子管11沿轴向穿插通过的中空母套管22，并于母套管22与下段座管24间焊固有一补强连接管32，其中该母套管22、下段座管24及补强连接管32形成一三角型结构体，而后叉上、下管28、29与下段座管24亦形成另一三角形结构体，可使本实用新型的车体结构达到最稳固的效果。
该前车架10的子管11尾端是被沿轴向穿插通过后车架20的母套管22内。该母套管22的两个开口端70、71被缩小直径至与该子管11的外径相当，并于该两个开口端70、71的周缘处分别开设有一个T形裂缝38、39，使其均具有被向内束紧的弹性趋势，利用第一及第二扣件30、31分别束紧于该母套管22具有T形裂缝38、39的两个缩小直径开口端70、71处，使其两个开口端70、71向内变形迫紧穿过其内的子管11，以固定该子管11于一骑乘位置上。
所述的子管11内部为中空状，且其尾端开口处设有一盖子53，使之可利用该子管11的内部空间储存例如雨伞、打气筒等物品。
请配合参阅图4，所述的子管11在其底面处设有一例如内凹沟槽的嵌合构件36；至于该母套管22则于其两开口端的底面处配合设置有一对应的嵌入构件37，该嵌入构件37得为一配合该内凹沟槽的向内凸出的嵌入凸缘，母套管22的嵌入构件37恰可嵌入于子管11的嵌合构件36内，以防止子管11与母套管22间产生相对扭转现象。
上述的第一及第二扣件30、31可采用现有的市售产品，如C型夹、快拆杆等，其构造包括有可相互螺合的螺杆41及螺帽42以及被枢接于螺杆41另端的偏心扳杆43，该螺杆41上加装有一供母套管22开口端穿过其间并类似于C形的扣环44，利用扳动该偏心扳杆43，使其凸轮表面可施力于该扣环44上，以向内迫紧穿过扣环44的母套管22，或可反向扳回该偏心扳杆43以放松母套管22，而达可快速拆卸或组装管件的目的。上述扣环44上设有一配合该嵌入构件37的凸缘45。
请配合参阅图5，该母套管22上方更焊固有一与该下段座管24共线的上段座管26，母套管22与上、下段座管24、26的连接处分别开设有一通孔33、34，以供一被穿插锁固于该上段座管26内的座垫立管23沿径向自由穿过该母套管22进入该下段座管24内。至于子管11上亦开设有至少一个上、下贯穿通孔18，其容许该座垫立管23自由通过子管11上的通孔18。该座垫立管23是可相对于该上段座管26任意移动后，再利用一第三扣件51予以锁固于一适当高度上。
请同时参阅图6至图8，当需收藏自行车、驻车或以汽车载运自行车时，使用者可松开第三扣件51，将座垫立管23拆下，然后松开第一及第二扣件30、31，使子管11可相对于母套管22自由移动，以将前轮15与后轮25间的轮距调整到最短距离，以减少其所需驻车空间或收藏体积。另外，该母套管22下方的下段座管24上横向焊固有一与该母套管22平行的中空状插置管60；可将被拆下的座垫立管23插置于该插置管60内，必要时可旋转该座垫立管23至一适当角度，使附设于该座垫立管23顶端的座垫55避开该子管11，而不互相干涉。该插置管60上螺合有一迫紧螺栓61，其可向内旋转迫紧固定该座垫立管23。
如图7所示，该把手立管16可利用该折叠铰链17而被向下折叠，使该自行车的高度降低，使自行车形成一最小收藏体积状态。其后，可如图8所示，将该自行车放置于一手提置物箱62内，以便使用者携带，尤其是可方便捷运通勤族将该经包装后的自行车，以手提方式随身带入电联车内者。该手提置物箱62的底面可设有一拉链，在拉开拉链时，使该自行车的前轮15或后轮25露出于手提置物箱62外，供使用者利用该露出于外并着地的前轮15或后轮25，拖曳该手提置物箱62行进。
请同时参阅图9至
图12，在本实用新型所提供的可缩短车架长度的自行车结构第二实施例中，其与第一实施例不同处主要是将子管11′的长度截短，使之在被组立成如
图11所示的可供骑乘状态时，其子管11′并未自该母套管22′的尾部开口端71′伸出，而是限止于该被插置锁国于两段式座管24、26内的座垫立管23的前方位置，因此，无须在该子管11′上开设供座垫立管23穿过的通孔，使子管11′可保持较佳的结构强度。
由于子管11′在可供骑乘状态时，并未从母套管22′的尾部开口端71′伸出，因此，原被设置于该尾部开口端71′处的第二扣件31′，亦被移置于对应该子管11′尾端的位置，亦即该第二扣件31′被设置于该母套管22′邻近该两段式座管24、26的前方位置处，其主要结构如
图10所示，在该母套管22′的外壁上开设有一H形裂缝39′，使之界定出两片相对隔开且具有弹性应变能力的悬垂片体72、73，并在两片悬垂片体72、73上分别垂直焊固有一相对的有孔突耳74、75；该第二扣件31′的螺杆41′穿过该两片有孔突耳74、75后，与一螺帽42′相互螺合。当使用者扳动一被枢接于螺杆41′另端的偏心扳杆43′时，其凸轮表面可施力于该两片有孔突耳74、75上，进而带动该两片悬垂片体72、73相对接近，产生一向内迫紧该子管11′尾端的形变作用力。反之，如反向扳回该偏心扳杆43时，则两片悬垂片体72、73相对远离，使之放松该子管11′。
如
图12所示，当需收藏自行车、驻车或以汽车载运自行车时，使用者可松开第三扣件51，将座垫立管23拆下，然后松开第一及第二扣件30、31′，使子管11′可相对于母套管22′自由移动，并使该子管11′由该母套管22′的尾部开口端71′伸出至位于后轮25的上方处，以将前轮15与后轮25间的轮距调整到最短距离，以减少其所需驻车空间或收藏体积。
本实用新型所提供的可缩短车架长度的自行车结构，与现有技术相互比较时，更具有下列的优点1)使子管在座垫立管被拆卸的情形下，可不受限制完全穿过母套管，使其在被收藏时，车架可被缩短至最小长度；2)利用设于母套管上的两个锁固扣件，向内迫紧该子管，提供更稳固的固定功能，同时在子管与母套管间设有防止相对扭转的嵌合构件，使自行车被骑乘时更为稳固，且无前、后车架产生相对扭转的问题，可确保骑车安全并提供更佳的的骑乘舒适感；3)无需设置复合式座管结构，不但省略偏移座管的设置，使车重更为轻量化，更有利于其携带性，同时制造时更为容易，且无需重新校正座垫的中心线。
上述详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本实用新型所请求保护的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本申请所请求保护专利范围中。
权利要求1.一种可缩短车架长度的自行车结构，其包括有一前车架，其设有一车头管，一由下向上穿插通过该车头管的前叉管，该前叉管顶端与一车把手的把手立管连接，其底端组装有一可自由转动的前轮；以及一后车架，其设有一供安装一曲柄式脚踏板及一传动装置的五通管，该五通管延伸联结有一后叉管组件，并于该后叉管组件上组装有一可被该传动装置带动而旋转的后轮，其特征在于该车头管连接有一向后延伸的子管；所述的五通管上焊固有一向上延伸的下段座管，并于该下段座管的顶端横向连接有一两端均呈开口状的中空母套管，该母套管上方更焊固有一与该下段座管共线的上段座管，并于该母套管与该上、下段座管的连接处分别开设有一通孔，使该上、下段座管呈相互连通状；该子管以可相对位移方式沿轴向插入该母套管内，并于该母套管上设有供向内迫紧锁固该子管的第一及第二扣件；该上段座管可供一座垫立管插入，并伸入该下段座管内部。
2.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于所述的子管设有一嵌合构件，而该母套管则设有可嵌入该嵌合构件内的嵌入构件，以限制该子管与该母套管间产生一相对旋转运动。
3.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于所述的座垫立管是可相对于该上、下段座管移动，并利用一第三扣件将该座垫立管锁固于一选择高度上。
4.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于所述的把手立管上设有一供向下折叠该把手立管的折叠铰链。
5.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于母套管下方处进一步平行固设有一供插置该座垫立管的中空水平状插置管。
6.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于子管在被组立成一骑乘状态时，其尾端是与该母套管的尾部开口端贴齐，并于该子管上开设有至少一个容许该座垫立管自由通过的上、下贯穿通孔。
7.根据权利要求6所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于所述的母套管的两个开口端分别开设有一个T形裂缝，且该第一及第二扣件是被分别设置于该母套管的两个开口端处，由锁固该第一及第二扣件，使该两个开口端具有向内迫紧该子管的弹性趋势。
8.根据权利要求1所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于子管在被组立成一骑乘状态时，是被限止于该座垫立管的前方位置处，但在该座垫立管被拆卸后，该子管可从该母套管的尾部开口端伸出。
9.根据权利要求8所述的可缩短车架长度的自行车结构，其特征在于该母套管的前开口端开设有一个T形裂缝，且该第一扣件是被设置于该前开口端处；同时，该母套管于邻近该上、下段座管的前方位置处，开设有一H形裂缝，使之界定出两片相对隔开且具有弹性应变能力的悬垂片体，并在该两片悬垂片体上分别垂直焊固有一相对的有孔突耳，该第二扣件的一螺杆穿过该两片有孔突耳后，与一螺帽相互螺合；由锁固该第一及第二扣件，使该母套管具有向内迫紧该子管的弹性趋势。
专利摘要一种可缩短车架长度的自行车结构，主要是将上管分成母套管与子管的组合结构，其中母套管为一前后贯穿的中空管，是被固定于后车架上，其约中段位置上开设有一上、下贯穿通孔，并于上、下贯穿通孔周缘以近垂直角度焊固有一上段及一下段座管，一上附座垫的座垫立管以可调整高度方式由上段座管插入，穿过母套管后，进入下段座管内；子管则是与前车架的车头管固接，其以可相对活动的方式被套设于母套管内部。当座垫立管被拆卸后，子管可相对母套管自由移动，并自母套管的尾端开口穿出，藉以将前、后轮距缩至最小，以便利收藏及携带者。
文档编号B62K15/00GK2630098SQ0326480
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月4日 优先权日2003年6月4日
发明者赵弘昌 申请人:赵弘昌