专利名称：折叠自行车的制作方法
技术领域：
本发明的主题是一种自行车，这种自行车可以不使用工具，或者无需任何特别的专门知识或技能，就能容易地快速折叠，折叠后的形状和尺寸可以放入一般规格小汽车的行李箱，同时它还可以为便携式的，并且保持非折叠自行车的骑行特征。
背景技术：
本发明所要解决的技术问题是如何设计折叠自行车，这种自行车在骑行状态下具有与限定普通自行车骑行特点和人类工程学需求的相同几何学特征，而在储存和便携状态，具有可装入小规格汽车行李箱的尺寸，同时，允许不使用工具进行折叠，在骑行状态下可拆卸部件之间没有间隙。
现有的折叠自行车通常具有一个两件式车架，该车架可拆卸、可折叠或可回缩变短。为了减小在便携状态下的尺寸，两个小尺寸车轮也可以拆卸。所有这些技术方案的缺点在于，车架各部件之间的连接处会逐渐地产生间隙，或者，这些连接处本身在结构上就是弱点，其逐渐导致损坏的缺陷。另一个缺点在于这些车架通常较短，因此，在人类工程学需求方面，不能适应骑车人的尺寸需求。这样的结果，使得人们不能在较长的距离舒适地骑乘这种自行车，骑车人的能量效率较低，并且与非折叠自行车相比，由于前轮不同的位置和较小的车轮尺寸，骑行特性不令人满意。
发明概述上述技术问题通过作为本发明主题的自行车得以解决。一个主要特征与创新之处在于，其车架的形状和尺寸与普通非折叠的即刚性的男式或女式自行车保持相同。一个创新之处在于其前叉，此前叉可以转动180°，并可使前轮朝向下管折叠，同时，在骑行状态下，前叉保持普通自行车那样的相同角度。下管由两条管构成，管与管之间具有间距，以使前轮滑入其中。车把也可以朝向车架折叠。由于车轮的直径只有16英吋或者23英吋，所以，以这种方式折叠后的自行车长度，可以装入小汽车的行李箱内运输。尽管在一个实施例中，后轮也是可以折叠的，如果将后轮去拆卸掉，折叠后自行车的长度可以进一步减小到车架的长度。
链条支撑装置连同后轮一起可以朝向车座向上折叠。为了便于链条支撑装置和后轮折叠，从链盘到链轮的传动是通过两个链轮和一个转轴配套完成的，即该传动通过两个串联设置的链条完成的，这样的设置带来附加的传动比。转轴也起枢轴的作用，链条支撑装置和后轮绕枢轴折叠。前链条设置在前链盘和转轴上的链轮之间，而后链条设置在前链轮与后链轮之间，并连同链条支撑装置和后轮一起向上移动，而不改变前链轮与后链轮之间的距离。为了减小折叠后自行车的宽度，脚蹬也可以折叠。
这种自行车也可以设置成一前一后双座式，而并不需要加长。由于其正常的车架尺寸和小尺寸的车轮，自行车可以设置电动机或内燃发动机，而不增大其折叠后的尺寸。由于自行车的几何特征与普通自行车的几何特征一致，其骑行特征保持相同，所以，这种自行车也适于较长距离的旅行。传动齿轮，优选内传动齿轮，可以改善骑行特性。该传动齿轮可以设置在后轮毂内、中轴上或者底部支撑件内。
这种自行车的重量与普通自行车相同或者更轻，所以，在便携状态下该自行车可以用专门设计的口袋或者背包四处携带。
可在前叉安装减震装置，该减震装置不仅增加骑行的舒适性，还增加自行车的稳定性。
附图简介对本发明作为举例的实施例，将结合附图给予详细地说明，在所有附图中，相同部件用相同的数字表示。
图1为根据本发明的折叠自行车第一实施例在骑行状态的示意图；图2为根据本发明的折叠自行车第一实施例在便携状态的示意图；图3示出了根据本发明的折叠自行车的一前一后双座自行车；图4为根据本发明的折叠自行车的第二实施例在骑行状态的示意图；图5示出了根据本发明的一种具有辅助引擎的折叠自行车；图6示出了根据本发明的一种女式折叠自行车；图7示出了根据本发明的自行车在骑行状态的折叠脚蹬；和图8示出了根据本发明的自行车在折叠状态的折叠脚蹬。
对发明的详细说明在下列各个段落中，将通过实例并结合其附图，对本发明给予详细说明。在整个说明中，所示优选的实施例和实例应当被认为是举例，而不是对本发明的限制。在此所使用的“本发明”一词，是指在此所述本发明的任何实施例之一及其任何等同替换。此外，在整个说明书中所引用的本发明的各种特征，并不意味着全部要求保护的实施例必须包括所引用的特征。
折叠自行车包括一个具有任何已知几何形状的车架(1)，该车架是根据骑车人体形尺寸和骑行偏爱设计的。下管(2)可以包括彼此之间有一定间距的两个管(2′)，此间距大约等于或大于前轮(3)的宽度。前叉(4)在轴承(5)处固定在车架(1)上。前叉片(6)向前弯曲并具有两个指向朝后的摆动臂(7)，此摆动臂以这样的方式支撑前轮(3)，使前轮的位置保持与普通自行车一样的位置，并可以调节至骑行的优选状态。摆动臂(7)与U形架(8)连接，此U形架围绕前轮(3)。U形架的顶部直接在轴承(5)的下面顶压前叉(4)的连接点(9)。这两个部件仅仅为接触，或者通过一减震装置连接，优选采用弹性材料式。U形架(8)与前叉(5)通过用手可拆卸的连接装置(12)连接，优选在连接点(9)范围连接，并优选采用弹簧锁紧装置。
在其它实例中，正如图4所示的折叠自行车第二实施例所示，与前叉片(6)连接的摆动臂(7)支撑在其端部(13)处，并受弹簧(14)约束。在骑行状态下，弹簧(14)使摆动臂(7)持续地顶压在端部。端部(13)可以用减震装置(14′)代替，优选采用弹性材料式、或者液压或气压式减震装置。
在第一个实例中，当连接装置(12)被拆除时，在摆动臂(7)上的前轮(3)向前转动大约180度，或者在第二个实例中，当摆动臂(7)通过拉紧弹簧(14)转动时，弹簧(14)使前轮(3)保持在邻近前叉片(6)处，而当前叉(4)转动180度时，前轮(3)固定在车架(1)的两个下管(2)之间的间隙(2′)内。在优选实施例中的前轮(3)和前叉(4)的这种折叠，可以不使用任何工具而实现。这减小了在便携状态下自行车的尺寸，而并不改变在骑行状态下的骑行特征。
以任何所希望的方式，在任何所希望的位置，链盘)和曲柄(16)设置在车架上。后轮(18)可以通过使其与链条支撑装置(17)一起绕枢轴(19)转动而折叠，该枢轴位于链盘(15)与后轮(18)之间，并设置在车架(1)上。
优选采用的双支撑件(20)从车架(1)向后轮(18)延伸，优选从靠近链盘(15)的一点延伸。在支撑件(20)的端部设置了具有转轴(22)的轴承组件(21)，此转轴支撑两个同轴的链轮(23)和(24)。链盘(15)和链轮(23)通过前链条(25)连接。链条支撑装置(17)固定在轴承组件(21)上，并设有可拆卸件(27)，使后轮(18)安装在其中；链条支撑件(26)与车座支撑件(28)相连接，该车座支撑件与从车架(1)伸出的支撑件(29)之间为可拆卸连接。优选采用快速拆卸装置使其连接。在支撑件(29)与车座支撑件(28)之间，也可以安装一减震装置。
后轮(18)安装在可拆卸件(27)内。后轮与曲柄(16)连接，是通过后链轮(32)、后链条(31)、链轮(24)和(23)、前链条(25)和链盘(15)实现的。后轮毂内还可以设置内齿轮，此内齿轮在图中未示出。内传动装置也可以设置在轴承组件(21)内，或者设置在底部支撑件(16)上。也可以采用在后轮上设置外传动装置，不过这种方案并不令人满意，这是由于车轮尺寸小而自行车变速器长，这会使其太靠近地面。
当松开快速拆卸装置(30)时，链条支撑装置(17)、后轮(18)和后链条(31)，均绕转轴(22)朝向车架(1)转动，而并不改变两个链盘之间的距离。因此，在自行车折叠和展开过程中，不可能使链条脱落。这样一种设计，还允许使用两个链条盖，此链条盖并不防碍后轮和链条支撑装置的折叠。图中未示出链条盖。
在如图5所示的一个实施例中，设置了驱动装置(65)。该驱动装置可以用任何方式安装。例如，将其安装在车架(1)上，并通过与链轮(23，24或32)其中之一，或者与链盘(15)连接提供驱动力。驱动装置(65)的例子是电动机或者内燃发动机。
在如图5和6所示的另外一个实施例中，后轮(18)可以拆卸，使折叠后自行车的长度进一步减小到车架的长度。此外，在任一个实施例中，由于没有设置快速拆卸装置(30)，车座支撑件(28)与支撑件(29)彼此之间的位置是固定的。
在另一个实施例中，链条支撑装置(17)可以绕枢轴(19)转动折叠，并设置锁紧装置，优选采用销钉。还可以设置一减震装置和/或弹簧，这些装置在图中均未示出。在此例中，没有设置车座支撑件。
为了减小折叠自行车的宽度，可以使用折叠脚蹬(11)。可以使用任何形状的脚蹬(11)，并安装在曲柄(16)上。在一个实施例中，每一个曲柄(16)有一个较短的连接件(50)，连接轴承和脚蹬(11)，例如该脚蹬可包括窄的脚蹬部分(52)。每个脚蹬(11)优选设置一种连接组件(55)，使脚蹬(11)的外部脚踏部分(60)可以折叠，并在骑行状态下，可以提供更大的脚踏表面。
车把(34)是可以折叠的。设置在前管(35)内轴承组件的车把中部，可以向后并向下折叠，而车把的每一个侧部(36)可以朝向车架(1)折叠，使手把(37)恰好位于车架(1)的旁边。
中轴(22)还允许将自行车设置成一前一后的双座式，而无需加长车架。第二个车座支撑件(38)可以容易地设置，转轴(22)处可以设置两个附加的曲柄(39)。前后两对曲柄可以同步排列，或者彼此延迟90度，使两个骑车人不相互干扰地骑蹬。链轮(23)和(24)之间的直接传动使曲柄可以同步旋转。还可以在链条支撑装置(17)上安装一对脚凳(40)，以代替附加曲柄。
由于车轮尺寸比较小，轮辐的负载比较小，所以单人的车架也可以承受两个人的负荷，优选车轮直径为16英吋，或者从23英吋或其他尺寸中任选其一。
这种自行车也可以像普通自行车通常所设置的那样，设置刹车装置、车灯、挡泥板、支架等。
车架的设计允许改变其形状和尺寸。可以设计成男式、女式、儿童式自行车，或设计成任何其他形状，而并不改变本发明的主要特征，本发明的主要特征由下述发明权利要求所限定。
本发明还可以采用驱动带，优选采用齿轮驱动带来替代链条。
权利要求
1.一种折叠自行车，其包括车架(1)，该车架的前轮角、前后轮轴距、曲柄间距、车座和手把，均具有现有车架的几何学特征；前叉(4)，在轴承(5)处固定在车架(1)上；前轮(3)；后轮(18)；手把(36)；传动装置；刹车装置；车座；以及其它诸如车灯、车铃、挡泥板、行李架和支架等附件，其特征在于在骑行状态，前叉(4)的叉片(6)向前弯曲。在前叉片(6)上，设置了两个指向朝后的可绕枢轴转动的摆动臂(7)，此摆动臂以这样的方式支撑前轮(3)，使前轮的位置保持与普通自行车的相同，并可以调节至骑行的优选状态。摆动臂(7)与U形架(8)连接，并包围车轮(3)。U形架的顶部顶压在轴承(5)下面的前叉(4)的连接点(9)处。前轮(3)可以绕枢轴向前转动大约180度，前叉也可以转动180度。据此，前轮(3)部分地置入车架(1)的双下管(2)之间的间隙中。后轮(18)安装在链条支撑装置(17)上，此链条支撑装置可以绕枢轴(19)折叠，该枢轴设置在车架(1)上邻近链盘(15)处。枢轴(19)上设置了包括转轴(22)的轴承组件(21)，该转轴上设置了两个同轴的链轮(23，24)。通过前链条(25)，使链轮(23)与链盘(15)和曲柄(16)连接。通过后轮(31)，使链轮(24)与后轮(18)上的链轮(32)连接。
2.如权利要求1所述的折叠自行车，由以下限定为摆动臂(7)支撑在端部(13)，并受弹簧(14)约束，此弹簧设置在前叉片(6)上。
3.如权利要求1所述的折叠自行车，由以下限定为端部(13)可以用减震装置(14’)取代，优选采用弹性材料式，或者液压或气压式。
4.如权利要求1至3中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为车架(1)设置具有间隙(2’)的双下管(2)，此间隙大约与前轮(3)的宽度相同或者略大于前轮宽度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为从曲柄(16)到后轮(18)的传动，是通过两个带驱动装置实现的，此带驱动装置在中轴(19)上设置了双带轮。
6.如权利要求1所述的折叠自行车，由以下限定为链条支撑装置(17)可以绕枢轴(19)折叠，并设置了锁紧装置，该锁紧装置优选采用销钉。链条支撑装置还可以设置减震装置和/或弹簧。
7.如权利要求1至6中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为自行车的两个车轮是小尺寸车轮，优选直径为16英吋左右。
8.如权利要求1至7中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为车把(34)是可折叠的。车把中部可以向后并向下折叠，该车把中部与设置在前管(35)内的轴承组件连接，而每一个侧部(36)可以朝向车架(1)折叠，使手把(37)恰好处于车架(1)的旁边。
9.如权利要求1至8中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为车架(1)可以设置电动机或者内燃发动机。
10.如权利要求1至9中任一项所述的折叠自行车，由以下限定为在车座后面，车架(1)上固定设置第二个车座支撑件(38)。
全文摘要
在骑行状态下，折叠自行车具有与普通自行车相同的几何特征，这些几何特征限定了自行车的骑行特征和人类工程学需求，而在存放或者便携状态下，其折叠后的尺寸适于装入小汽车的行李箱，而且不需使用工具即可进行折叠，在骑行状态下可拆卸部件之间没有间隙。所述自行车包括前叉(4)，前叉具有向前弯曲的前叉片(6)，并设置了两个指向朝后的摆动臂(7)，此摆动臂以这样的方式支撑前轮(3)，使前轮的位置保持与普通自行车的相同，并可以调节至骑行的优选状态。设置在前叉片(6)上的摆动臂(7)由端部(13)支撑，并受弹簧(14)约束。在骑行状态下，弹簧(14)使摆动臂(7)持续性地顶压在该端部。后轮(18)可以通过连同链条支撑装置(17)一起绕枢轴(19)转动而折叠，枢轴具有与其同轴设置的转轴(22)，此转轴上设置了一对链轮(23，24)。曲柄(16)和后轮(18)上的链轮(32)是通过两个链条(25，31)连接的。
文档编号B62M23/02GK1652966SQ03810675
公开日2005年8月10日 申请日期2003年3月3日 优先权日2002年4月15日
发明者米科·米赫利克 申请人:斯图迪奥摩德那股份有限公司