专利名称：一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车，具体是指一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车。
背景技术：
自行车是一种节能环保的交通工具，它曾经是我国城乡主要的交通工具之一。目前，随着经济及技术的发展，在城市里四轮机动车、轨道交通早已成为人们出行的主要交通工具，但是，随着人类活动对地球污染的日益加重，使得原来逐渐淡出城市生活的自行车又开始获得人们的青睐。然而，由于城市的人口密度越来越大及生活节奏的加快，使得人们更青睐于体型小、便于携带的自行车，这种自行车除了适用于近距离的行驶外，特别适用于公共交通覆盖不到的街区使用，如地铁站或公交车站与住宅或者办事地点之间的行驶，随身携带小型轻便的自行车，可在利用了主要机动车交通工具后继续使用自行车轻松快捷地到达目的地。现有技术中可折叠自行车按其折叠方式的不同可分为横向折叠自行车和竖向折叠自行车。其中，横向折叠自行车的折叠机构需要设置折叠盒锁紧装置，横向将两轮趋近叠力口，折叠和打开时动作多，用力大，时间长，并且折叠后的车体仍然较大，横向尺寸也较大， 因为一般轮径大的折叠自行车都采用横向折叠方式，这导致自行车折叠后虽然减小了存放空间，但仍然存在提行难，不便携带的缺点。中国ZL2008200929338公开了一种简易竖向折叠自行车，中等轮径，车架的中部具有旋转折叠装置，旋转折叠装置直接固定安装于五通的两端，使折叠车的后轮能够在立面旋转向前折叠，实现自行车的竖向折叠。虽然该折叠车旋转折叠后可缩小自行车的纵向尺寸，但其还是存在以下不足之处车架的刚性和强度不好，既影响车载能力，又影响骑行的稳定性与舒适度；另外，该折叠自行车折叠后的横向尺寸仍然过大，占用空间较多，难以携行。中国ZL2007100379681公开了一种小轮径折叠自行车，采用小尺寸轮径，车架为双联四连杆机构，其中前立管、后立管、下连管和滑块构成车架的主体结构，通过滑块的作用，拉动车架的管体，达到车架各组成部分收缩折叠的效果。虽然该自行车采用小轮径折叠后的体积较小，便于携带，但其折叠操作很不方便，折叠动作过多，折叠时费时费力，另外， 由于折叠结构的限制，导致车座与把手间距较小，重心偏后，骑行较吃力，影响骑行的舒适感。中国ZL2010102095031公开了一种小轮径可竖向折叠的便携式自行车，该自行车采用竖向折叠，折叠操作方便，折叠动作少，并且折叠后的体积小，便于携带，解决了上述折叠自行车的缺陷，但是美中不足的是该自行车的车架下管由相互铰接的刚性的前下管和后下管构成，前下管和后下管具有一定的重量和空间，因此，自行车的重量和体积仍有减小的空间。另外，为提高自行车骑行的舒适度，减小自行车在行驶过程中较容易产生的颠簸， 有在车架上附加减震器的设计。现有的自行车的减震器一般采用压缩弹簧安装在车架的后叉和车中管之间，也有安装在车架的后叉与车座管之间的，这两种减震结构或者使用在非折叠的自行车上，或者使用在横向折叠的自行车上，不适用于竖向折叠的自行车上。如中国 ZL2007200357940公开了一种双折叠减震自行车，车架上设置有弹簧减震器，属于前述的第一种减震结构，该车架采用横向折叠方式，其缺点是受减震结构的制约，自行车折叠后的体积较大，只稍微减小了自行车的纵向长度，难以携行。另外，该自行车为实现减震功能牺牲车架的强度与刚性，影响整车的使用寿命，实际减震效果也不理想。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式脚踏自行车或者电动自行车，该自行车采用竖向折叠构造，折叠操作方便，折叠动作少，并且折叠后的体积更小、重量更轻，更便于携带。本发明的这一目的是通过如下的技术方案来实现的一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，它包括前轮、后轮、车架、由把立管和把横管构成的把手架、车架前立管、 车座、前叉管、后叉管以及驱动车轮转动的动力装置，把手架与前叉管分别与车架前立管的上端和下端连接，其特征在于所述车架主要由上端相互铰接的车架前管和车架后管，以及两端分别连接在车架前管和车架后管的下部的连接绳构成，其中，所述车架前管的下端固定连接在车架前立管上，后叉管与车架后管的下端固定连接，车座位于车架的顶部。本发明的自行车车架中创造性地采用具有抗拉强度的连接绳代替传统车架的刚性的车架下管，车架下部仅由一根连接绳连接车架前管和车架后管，选用柔性抗拉强度大的连接绳作为车架的组成部分，由于自行车在行驶以及推车过程中，需要承受自行车的自重以及来自车架顶部车座上的骑行者的重力，因此只需要钢丝绳具有足够大的抗拉强度就能满足车架的稳定性，这种结构改进既能进一步降低车架的重量，简化结构，又能够保证自行车在行驶过程中的结构稳固，具有良好的承载能力，同时，柔性的连接绳还具有减震的作用；再者，车架的折叠操作只需抓住车座提起车架，就能够使车架前管和车架后管在自行车重力的作用下同步向中间转动收拢靠近，使前后两轮收拢靠近，从而实现车架的竖向折叠， 进一步简化自行车折叠的操作方便，折叠动作更为精简，并且折叠后的车体更小更轻，更加便于携带和存放。本发明中所述的小轮径指的是车轮直径在13cm 30cm之间，即本行业一般所称的6寸轮至12寸范围内的车轮。本发明中车架中的车架前管、车架后管宜采用轻质强度好的材料制成，优选为铝合金材料、镁合金材料和碳纤维材料，以便减轻车体的重量，使自行车更便于携带，同时满足强度要求。本发明中，所述的连接绳可以采用具有抗拉强度的钢丝绳或尼龙材料制成的登山绳等，选用的连接绳需要具有一定的柔性、直径较细、同时又具有较大抗拉强度的绳，连接绳优选为钢丝绳。本发明可以做如下改进所述的设置在车架前管和车架后管下部之间的连接绳以水平或者基本水平的方式设置，所述连接绳与车架前管、车架后管构成的车架为正立的三角形车架。本发明可以做如下改进为增强车架的结构强度，所述的车架可以增设竖向设置的位于所述车架前管和车架后管之间的车架中管，所述车架后管的上端部与车架前管的上端部均铰接在所述车架中管的上部，所述车座固定在所述车架中管的顶端，所述的连接绳由两根连接绳单体构成，分别为前段连接绳和后段连接绳，所述前段连接绳用于连接在车架前管下部与车架中管下部之间，所述后段连接绳则连接在车架中管下部与车架后管下部之间，所述前段连接绳、后段连接绳与车架前管、车架后管围成一个四边形车架。本发明为了使自行车折叠后便于连接绳的收折操作，可以做如下进一步改进增设一组扭簧，分别为前扭簧和后扭簧，每一根扭簧的一端均固定连接在车架上，另一端均伸向连接绳的中部与之套接，折叠车架时该组扭簧能够将连接绳折叠并且沿车架收拢。作为本发明的优选方案，在连接绳与车架前管和车架后管连接处均加设一减震器，即采用双减震器方式，可以更有效地消减颠簸震动，减震效果更加理想，同时还可以对自行车轮轴距进行调节，以便消除零件的制造工艺误差或者装配过程中造成的误差。所述的减震器包括铰接管、防撞胶、对锁螺钉、牵引钩和弹力绳，所述弹力绳环绕成一个绳圈后两端通过扎箍束紧，所述牵引钩为U型结构，其开口的两个端头分别具有一个安装环，所述两个安装环的中心相对并使两环相互对称，用于安装对锁螺钉，所述对锁螺钉插装在弹力绳远离扎箍的一端，从而将牵引钩连接在弹力绳的绳圈上，所述铰接管穿插在弹力绳的绳圈内，靠近扎箍一端，所述防撞胶设置在对锁螺钉与铰接管中间，防撞胶的两端分别具有与铰接管和对锁螺钉轮廓相适应的弧形接口，以便分别与两者抵压接触，牵引钩用于与连接绳连接，而所述铰接管则用于将安装环安装在所述车架前管与车架前立管相交处或者铰接在所述车架后管上。采用上述结构的减震器，当自行车发生颠簸时，由于车身及骑行者荷载下压铰接连接的车架前管和车架后管，促使前、后轮向前、后两边分开，通过牵引钩及拉动前、后减震器的铰接管连同弹力绳，而减震器内的对锁螺钉连接着钢丝绳牵引头不能被拉动，只能瞬间使弹力绳弹性拉开，随着第一颠簸波的结束弹力绳又瞬间弹性回位，就这样随着颠簸波次弹力绳被反复拉开又回位，形成柔性减震的作用。本发明中所述的弹力绳是弹性系数大的弹力绳，根据不同荷载选择不同的弹力绳，便能够达到柔性减震的效果；所述的防撞胶是在弹力绳弹性回位时为防止对锁螺钉和铰接管钢性碰撞而设置的缓冲件。本发明还可以做如下改进所述的减震器还可加装一对刚性的扁长型的安全环， 该对安全环位于牵引钩和弹力绳的两侧外，两只安全环均套束在对锁螺钉和铰接管上。该对安全环是为了防止车子长期使用，弹力绳老化增设的双重围圈安全件。本发明中，所述防撞胶可与铰接管相粘合，操作方便。本发明中车架的铰接结构可以采用现有技术中加设一铰接件分别与车架管铰接的方式，也可以采用以下的特定的铰接结构所述铰接结构由至少一个车架管铰接头、中芯、法兰和五金连接件构成，其中，所述车架管铰接头为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，所述中芯为圆盘块状体，在其径向开有一个通孔用于套装在车架管上并与之固定连接，所述中芯位于所述车架管铰接头的U型空间内，所述车架管铰接头具有环孔，所述环孔由一对法兰分别插入，法兰的插入端面与中芯端面相抵，由五金连接件将法兰固定在中芯上，该对法兰构成了铰接结构中的铰接轴，所述车架管铰接头可以绕该铰接轴转动，车架管铰接头则与车架管上端焊接为一体，从而实现车架管相互铰接的目的。
当本发明所述车架由车架后管与车架前管组成时，所述车架后管与车架前管通过铰接结构铰接，车架后管与车架前管的铰接结构如下所述铰接结构由一个车架管铰接头、 中芯、法兰和五金连接件构成，其中，车架管铰接头为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，该车架管铰接头为后管铰接头，连接在车架后管上端，该中芯为前管铰接头，中芯为圆盘块状体，在其径向开有一个车架管孔用于套装在车架前管上并与车架前管固定连接，中芯位于后管铰接头的U型空间内，后管铰接头具有环孔，环孔由一对法兰从两侧分别插入，法兰的插入端面与中芯端面相抵，由五金连接件将法兰固定在中芯上，该对法兰构成了铰接结构中的铰接轴，后管铰接头可以绕该铰接轴转动，从而实现车架后管铰接在车架前管上的目的。当本发明的车架在车架后管和车架前管的基础上加设了车架中管时的结构方式时，所述车架后管、车架中管与车架前管通过铰接结构铰接，车架后管、车架中管与车架前管的铰接结构如下所述铰接结构由两个车架管铰接头、中芯、法兰和五金连接件构成，两个车架管铰接头均为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，一个是前管铰接头，另一个是后管铰接头，分别连接在车架前管和车架后管上端，前、后管铰接头相互插接套合并通过一对法兰相对地穿过；该中芯为中管铰接头，中芯为圆盘块状体，中芯开有竖向的车架管孔，用于套装在车架中管上并与车架中管固定连接，该中芯位于前、后管铰接头相互插接套合的中间，前管铰接头和后管铰接头均具有环孔，前管铰接头和后管铰接头的环孔均在同一同心圆上，由一对法兰从两侧分别穿入插接，法兰的插入端面与中芯端面相抵，由五金连接件将法兰固定在中芯上，该对法兰构成了铰接结构中的铰接轴，前、后管铰接头均可以绕该铰接轴转动，从而将车架前管和车架后管铰接在车架中管上。上述的五金连接件可以采用对锁螺栓或铆钉，优选对锁螺栓。本发明所述动力装置可以是机械驱动机构，所述机械驱动机构可以采用链轮脚踏机构或带轮脚踏机构，当本发明采用链轮脚踏机构作为动力装置时，所述的链轮脚踏机构包括踏板、中轴管、脚踏驱动机构，中轴管安装在车架下管的下部，中轴管内安装装有中轴及脚踏驱动机构，脚踏驱动机构与齿轮盘连接，踩动踏板转动齿轮盘进而带动链条转动，以驱动车轮转动；当本发明采用带轮脚踏机构作为动力装置时，所述的带轮脚踏机构包括踏板、中轴管、脚踏驱动机构，中轴管安装在车架下管的下部，中轴管内安装装有中轴及脚踏驱动机构，脚踏驱动机构与带轮连接，踩动踏板转动带轮进而带动皮带转动，以驱动车轮转动。本发明所述动力装置也可以是电机驱动机构。当本发明采用电机驱动机构作为动力装置时，所述的电机驱动机构安装在后叉管上，电机通过皮带传动或者链条传动带动后轮转动。当本发明采用电机驱动机构时，驱动电源宜采用重量轻，体积小，寿命长，无污染的锂电池，绿色能源节能环保减少碳排放，但也可以采用质量较好的铅酸电池。本发明所述动力装置也可以是上述两种动力装置的组合，既含有机械驱动机构， 又含有电机驱动机构，骑车者可根据需要灵活选取。与现有技术相比，本发明具有如下显著效果(1)本发明的自行车车架中创造性地采用具有抗拉强度的钢丝绳代替传统车架的刚性的车架下管，选用柔、细、抗拉强度大的钢丝绳作为车架体的组成部分，车架下部仅由一根连接绳连接车架前管和车架后管，选用柔性抗拉强度大的连接绳的作为车架的组成部分，由于自行车在行驶以及推车过程中，需要承受自行车的自重以及来自车架顶部车座上的骑行者的重力，因此只需要钢丝绳具有足够大的抗拉强度就能满足车架的稳定性，这种结构改进既能进一步降低车架的重量，简化结构，又能够保证自行车在行驶过程中的结构稳固，具有良好的承载能力，同时，柔性的连接绳还具有减震的作用，不但能大大降低了车架的重量，简化了结构，并且能够保证自行车在行驶过程中的结构稳固，具有良好的承载能力。(2)本发明具有简单稳固的车架结构，有利于采用轻型的结构件和轻型材料，以尽可能地减轻车架重量，以便使自行车携行更为轻便。(3)本发明的钢丝绳端部还增设有双减震结构，以便有效地消减自行车行驶过程中出现的颠簸震动，减震使骑乘更感舒适，减少颠簸，减轻疲劳，有利于身心健康。(4)本发明可在连接绳上设置一对助力扭簧来实现连接绳的自动折叠，当车架前管与车架后管折拢实现车架的自动折叠时，折叠车架时该组扭簧能够将钢丝绳折叠并且拉紧收拢。(5)本发明既适用于脚踏驱动方式，又适用于电机驱动方式，也可两者组合方式， 既能满足人们代步的需要，又能满足人们健身锻炼的需要，适用面广，灵活多样。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。图1是本发明实施例一小轮径可竖向折叠的轻便便携式电动两轮车的整体结构示意图；图2是图1折叠后的整体结构图；图3是图1中铰接结构正视示意图；图4是图3的分解图；图5是图1中铰接结构俯视示意图；图6是图5的分解图；图7是图1中减震器的正视示意图；图8是图7的分解图；图9是图1中减震器的俯视示意图；图10是图9的分解图；图11是本发明实施例一中动力装置结构示意图；图12是本发明实施例二小轮径可竖向折叠的轻便便携式电动两轮车的整体结构示意图；图13是图12折叠后的整体结构图；图14是本发明实施例三小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车的整体结构示意图；图15是图14折叠后的整体结构图；图16是图14中铰接结构正视示意图17是图16的分解图；图18是图14中铰接结构俯视示意图；图19是图18的分解图；图20是本发明实施例四小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车的整体结构示意图；图21是图20折叠后的整体结构图；图22是本发明实施例五小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车的整体结构示意图；图23是图22折叠后的整体结构图；图M是本发明实施例五中动力装置结构示意图；图25是本发明实施例六小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车的整体结构示意图；图沈是图25折叠后的整体结构图。附图标记说明1、前轮；2、前叉管；3、车架前立管；4、车把立管；5、把横管；6、车架前管；7、车架后管；8、铰接结构；9、后叉管；10、前加强铰接板；11、前减震器；12、前段连接绳；13、前扭簧；14、后段连接绳；15、后扭簧；16、后减震器；17、后加强铰接板；18、后轮；19、车架中管； 20、固定耳；21、中轴管；22、车座；23、电机；24、电池盒；25、脚踏杆；26、中芯；27、前管铰接头；28、后管铰接头；29、法兰；30、对锁螺栓；31、法兰通孔；32、通孔；33、弹力绳；34、扎箍； 35、铰接管；36、防撞胶；37、对锁螺钉；38、安全环；39、牵引钩；40、后轮链条；40、电机链条；42、上铰接耳
具体实施例方式实施例一如图1至图11所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式电动两轮车，它包括前轮1、后轮18、车架、由把立管和把横管5构成的把手架、车架前立管3、车座 22、前叉管2、后叉管9以及驱动车轮转动的动力装置，把横管5与其固定连接的上把立管插入把立管构成骑行时平衡车身和转向机构，把手架与前叉管2分别与车架前立管3的上端和下端连接，车架主要由上端相互铰接的车架前管6和车架后管7、以及两端分别连接在车架前管6和车架后管7的下部的连接绳构成，其中，车架前管6的下端固定连接在车架前立管3上，后叉管9与车架后管7的下端固定连接，车座22位于车架的顶部，具体位于车架前管6的顶部，向上提起车架时相铰接的车架前管6和车架后管7向中间转动贴近，同时收折连接绳，以实现车架的竖向折叠收拢。本实施例中，设置在车架前管6和车架后管7下部之间的连接绳为一根绳，该连接绳以水平或者基本水平的方式设置，连接绳的前端设置在前加强铰接板10上，后端设置在后加强铰接板17上，连接绳与车架前管6、车架后管7构成的车架为正立的三角形车架。为了使自行车折叠后便于连接绳的收折操作，本实施例还包括一组扭簧，分别为前扭簧13和后扭簧15，每一根扭簧的一端均固定连接在车架上，另一端均伸向连接绳的中部与之套接，折叠车架时该组扭簧能够将连接绳折叠并且沿车架收拢。
本实施例在连接绳与车架前管6和车架后管7连接处均加设一减震器，即采用双减震器方式，分别为前减震器11和后减震器16。减震器包括铰接管35、防撞胶36、对锁螺钉37、牵引钩39和弹力绳33，弹力绳33环绕成一个绳圈后两端通过扎箍34束紧，牵引钩 39为U型结构，其开口的两个端头分别具有一个安装环，两个安装环的中心相对并使两环相互对称，用于安装对锁螺钉37，对锁螺钉37插装在弹力绳33远离扎箍34的一端，从而将牵引钩39连接在弹力绳33的绳圈上，铰接管35穿插在弹力绳33的绳圈内，靠近扎箍34 一端，防撞胶36设置在对锁螺钉37与铰接管35中间，防撞胶36的两端分别具有与铰接管 35和对锁螺钉37轮廓相适应的弧形接口，以便分别与两者抵压接触，防撞胶36与铰接管 35相粘合，操作方便，牵引钩39用于与连接绳连接，而铰接管35则用于将安装环安装在车架前管6与车架前立管3相交处或者铰接在车架后管7上，即铰接管35设置在前加强铰接板10和后加强铰接板17上。本实施例中弹力绳33是弹性系数大的弹力绳，根据不同荷载选择不同的弹力绳， 便能够达到柔性减震的效果；防撞胶36是在弹力绳33弹性回位时为防止对锁螺钉37和铰接管35钢性碰撞而设置的缓冲件。本实施例的减震器还加装一对刚性的扁长型的安全环38，该对安全环38位于牵引钩39和弹力绳33的两侧外，两只安全环38均套束在对锁螺钉37和铰接管35上。该对安全环38是为了防止车子长期使用，弹力绳33老化增设的双重围圈安全件。本实施例车架后管7与车架前管6通过铰接结构8铰接，该铰接结构8采用如下结构铰接结构由一个车架管铰接头、中芯26、法兰四和对锁螺栓30构成，其中，车架管铰接头为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，该车架管铰接头为后管铰接头观，连接在车架后管7上端，该中芯沈为前管铰接头，中芯沈为圆盘块状体，在其径向开有一个车架管孔用于套装在车架前管6上并与车架前管6固定连接，中芯 26位于后管铰接头观的U型空间内，后管铰接头观具有环孔，环孔由一对法兰四从两侧分别插入，法兰四的插入端面与中芯沈端面相抵，由对锁螺栓30穿过法兰四的法兰通孔 31以及中芯沈的通孔32将法兰四固定在中芯沈上，该对法兰四构成了铰接结构8中的铰接轴，后管铰接头观可以绕该铰接轴转动，从而实现车架后管7铰接在车架前管6上的目的。本实施例中的对锁螺栓30也可以用铆钉等五金连接件替代。本实施例中小轮径指的是车轮直径在13cm 30cm之间，即本行业一般所称的6 寸轮至12寸范围内的车轮。本实施例中，连接绳可以采用具有抗拉强度的钢丝绳或尼龙材料制成的登山绳等，选用的连接绳需要具有一定的柔性、直径较细、同时又具有较大抗拉强度的绳，连接绳优选为钢丝绳。本实施例中车架中的车架前管6、车架后管7宜采用轻质强度好的材料制成，优选为铝合金材料、镁合金材料和碳纤维材料，以便减轻车体的重量，使自行车更便于携带，同时满足强度要求。本实施例中的动力装置采用电机驱动机构，电机驱动机构安装在后叉管9上，电机23通过皮带传动或者后轮链条40传动带动后轮18转动。采用该电机驱动机构时，驱动电源宜采用重量轻，体积小，寿命长，无污染的锂电池，绿色能源节能环保减少碳排放，但也可以采用质量较好的铅酸电池。本实施例中车子折叠时将车座22下面的车座22管收进车架中管19内，将把横管 5固定连接的上把立管收进车把立管4内，再将把横管5折叠后与车把立管4并拢，把立管折叠到车架前管6上，向上提起车座22，在前后轮18处重力的作用下，车架前管6与车架后管7通过铰接机构的作用以车架中管19为中心转动，前后轮18径向并拢，即完车子的竖向折叠收拢。实施例二如图12至图13所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式电动两轮车，和实施例一不同的是，该电动两轮车中车架的铰接结构采用现有技术中的一上铰接耳 42，即铰接结构为上铰接耳42，该上铰接耳42固定焊接在车架前管6上，车架后管7铰接在上铰接耳42上，车架后管7可以绕该上铰接耳42转动，从而实现车架后管7铰接在车架前管6上的目的。实施例三如图14至图19所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式自行车， 和实施例一不同的是，为增强车架的结构强度，车架可以增设竖向设置的位于车架前管6 和车架后管7之间的车架中管19，车架后管7的上端部与车架前管6的上端部均铰接在车架中管19的上部，车座22固定在车架中管19的顶端，连接绳由两根连接绳单体构成，分别为前段连接绳12和后段连接绳14，前段连接绳12用于连接在车架前管6下部与车架中管 19下部之间，具体设置在前加强铰接板10与固定耳20之间，后段连接绳14则连接在车架中管19下部与车架后管7下部之间，具体设置在固定耳20与后加强铰接板17之间，前段连接绳12、后段连接绳14与车架前管6、车架后管7围成一个四边形车架。与车座22连接的车座22管插入车架中管19内，可调节车座22的高低和前后获得合适的骑行姿态。本实施例中，车架中车架后管7、车架中管19与车架前管6通过铰接结构铰接，该铰接结构8如下铰接结构由两个车架管铰接头、中芯沈、法兰四和对锁螺栓30构成，两个车架管铰接头均为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头， 一个是前管铰接头27，另一个是后管铰接头观，分别连接在车架前管6和车架后管7上端， 前、后管铰接头相互插接套合并通过一对法兰四相对地穿过；该中芯沈为中管铰接头，中芯沈为圆盘块状体，中芯沈开有竖向的车架管孔，用于套装在车架中管19上并与车架中管19固定连接，该中芯沈位于前、后管铰接头观相互插接套合的中间，前管铰接头27和后管铰接头观均具有环孔，前管铰接头27和后管铰接头观的环孔均在同一同心圆上，由一对法兰四从两侧分别穿入插接，法兰四的插入端面与中芯沈端面相抵，由对锁螺栓30 穿过法兰四的法兰通孔31以及中芯沈的通孔32将法兰四固定在中芯沈上，该对法兰 29构成了铰接结构8中的铰接轴，前、后管铰接头均可以绕该铰接轴转动，从而将车架前管 6和车架后管7铰接在车架中管19上。本实施例中的对锁螺栓30也可以用铆钉等五金连接件替代。本实施例中的动力装置采用链轮脚踏机构，该链轮脚踏机构包括踏板、中轴管21、 脚踏驱动机构，中轴管21安装在车架下管的下部，中轴管21内安装装有中轴及脚踏驱动机构，脚踏驱动机构与齿轮盘连接，踩动踏板转动齿轮盘进而带动后轮链条或皮带转动，以驱动车轮转动。
本实施例中车子折叠时将车座22下面的车座22管收进车架中管19内，将把横管 5固定连接的上把立管收进车把立管4内，再将把横管5折叠后与车把立管4并拢，把立管折叠到车架前管6上，向上提起车座22，在前轮、后轮处重力的作用下，车架前管6与车架后管7通过铰接机构的作用以车架中管19为中心转动，前、后轮径向并拢，即完成车子的竖向折叠收拢。实施例四如图20至图21所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式自行车， 和实施例三不同的是，该自行车中车架的铰接结构采用现有技术中的一上铰接耳42，即铰接结构为上铰接耳42，该上铰接耳42固定焊接在车架中管19上，车架前管6和车架后管7 分别铰接在上铰接耳42上，车架前管6和车架后管7均可以绕该上铰接耳42转动，从而实现车架后管7铰接在车架前管6上的目的。实施例五如图22至图对所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式电动自行车，和实施例三不同的是，本实施例的动力装置是两种动力装置的组合，既含有链轮脚踏机构，又含有电机驱动机构，该便携式电动自行车在后叉9上安装有电机23和电池盒24，电机 23通过后轮链条40或带轮驱动后轮18转动，电机23的飞轮通过脚踏电机链条41或带轮与装在中轴管21上的脚踏驱动机构的齿盘或带轮连接，爬坡顶风或负重时，用脚踏驱动电机链条41或带轮助力给电机23，同时驱动后轮18转动，在没有电机23驱动时亦可脚踏驱动后轮18转动。实施例六如图25至图沈所示的小轮径可竖向折叠的具有减震功能的轻便便携式电动自行车，和实施例五不同的是，本实施例的动力装置仅采用电机驱动机构，使用者两脚放在脚踏杆25上，由电机23通过后轮链条40或带轮独立驱动后轮18转动。本发明的上述多个实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，它包括前轮、后轮、车架、由把立管和把横管构成的把手架、车架前立管、车座、前叉管、后叉管以及驱动车轮转动的动力装置，把手架与前叉管分别与车架前立管的上端和下端连接，其特征在于所述车架主要由上端相互铰接的车架前管和车架后管，以及两端分别连接在车架前管和车架后管的下部的连接绳构成，其中，所述车架前管的下端固定连接在车架前立管上，后叉管与车架后管的下端固定连接，车座位于车架的顶部。
2.根据权利要求1所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述设置在车架前管和车架后管下部之间的连接绳以水平或者基本水平的方式设置，所述连接绳与车架前管、车架后管构成的车架为正立的三角形车架。
3.根据权利要求2所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述的车架增设竖向设置的位于所述车架前管和车架后管之间的车架中管，所述车架后管的上端部与车架前管的上端部均铰接在所述车架中管的上部，所述车座固定在所述车架中管的顶端，所述的连接绳由两根连接绳单体构成，分别为前段连接绳和后段连接绳，所述前段连接绳用于连接在车架前管下部与车架中管下部之间，所述后段连接绳则连接在车架中管下部与车架后管下部之间，所述前段连接绳、后段连接绳与车架前管、车架后管围成一个四边形车架。
4.根据权利要求3所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述轻便便携式自行车增设一组扭簧，分别为前扭簧和后扭簧，每一根扭簧的一端均固定连接在车架上，另一端均伸向连接绳的中部与之套接，折叠车架时该组扭簧能够将连接绳折叠并且沿车架收拢。
5.根据权利要求4所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于在连接绳与车架前管和车架后管连接处均加设一减震器，即采用双减震器方式，所述的减震器包括铰接管、防撞胶、对锁螺钉、牵引钩和弹力绳，所述弹力绳环绕成一个绳圈后两端通过扎箍束紧，所述牵引钩为U型结构，其开口的两个端头分别具有一个安装环，所述两个安装环的中心相对并使两环相互对称，用于安装对锁螺钉，所述对锁螺钉插装在弹力绳远离扎箍的一端，从而将牵引钩连接在弹力绳的绳圈上，所述铰接管穿插在弹力绳的绳圈内，靠近扎箍一端，所述防撞胶设置在对锁螺钉与铰接管中间，防撞胶的两端分别具有与铰接管和对锁螺钉轮廓相适应的弧形接口，以便分别与两者抵压接触，牵引钩用于与连接绳连接，而所述铰接管则用于将安装环安装在所述车架前管与车架前立管相交处或者铰接在所述车架后管上。
6.根据权利要求5所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述的减震器还加装一对刚性的扁长型的安全环，该对安全环位于牵引钩和弹力绳的两侧外， 两只安全环均套束在对锁螺钉和铰接管上。
7.根据权利要求2所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述车架后管与车架前管通过铰接结构铰接，所述铰接结构由一个车架管铰接头、中芯、法兰和五金连接件构成，其中，车架管铰接头为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，该车架管铰接头为后管铰接头，连接在车架后管上端，该中芯为前管铰接头，中芯为圆盘块状体，在其径向开有一个车架管孔用于套装在车架前管上并与车架前管固定连接，中芯位于后管铰接头的U型空间内，后管铰接头具有环孔，环孔由一对法兰从两侧分别插入，法兰的插入端面与中芯端面相抵，由五金连接件将法兰固定在中芯上，该对法兰构成了铰接结构中的铰接轴，后管铰接头可以绕该铰接轴转动，从而实现车架后管铰接在车架前管上的目的。
8.根据权利要求3所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述车架后管、车架中管与车架前管通过铰接结构铰接，所述铰接结构由两个车架管铰接头、中芯、法兰和五金连接件构成，两个车架管铰接头均为由两个环形件平行且相对设置并局部刚性连接形成U型横截面的接头，一个是前管铰接头，另一个是后管铰接头，分别连接在车架前管和车架后管上端，前、后管铰接头相互插接套合并通过一对法兰相对地穿过；该中芯为中管铰接头，中芯为圆盘块状体，中芯开有竖向的车架管孔，用于套装在车架中管上并与车架中管固定连接，该中芯位于前、后管铰接头相互插接套合的中间，前管铰接头和后管铰接头均具有环孔，前管铰接头和后管铰接头的环孔均在同一同心圆上，由一对法兰从两侧分别穿入插接，法兰的插入端面与中芯端面相抵，由五金连接件将法兰固定在中芯上，该对法兰构成了铰接结构中的铰接轴，前、后管铰接头均可以绕该铰接轴转动，从而将车架前管和车架后管铰接在车架中管上。
9.根据权利要求1至8任一项所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述的连接绳为具有抗拉强度的钢丝绳或尼龙材料制成的登山绳。
10.根据权利要求1至8任一项所述的小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，其特征在于所述动力装置为机械驱动机构或电机驱动机构。
全文摘要
本发明公开了一种小轮径可竖向折叠的轻便便携式自行车，它包括前轮、后轮、车架、由把立管和把横管构成的把手架、车架前立管、车座、前叉管、后叉管以及驱动车轮转动的动力装置，把手架与前叉管分别与车架前立管的上端和下端连接，其特征在于所述车架主要由上端相互铰接的车架前管和车架后管，以及两端分别连接在车架前管和车架后管的下部的连接绳构成，其中，所述车架前管的下端固定连接在车架前立管上，后叉管与车架后管的下端固定连接，车座位于车架的顶部。本发明的自行车车架中创造性地采用具有抗拉强度的连接绳代替传统车架的刚性的车架下管，折叠操作方便，折叠动作少，并且折叠后的体积更小、重量更轻，更便于携带。
文档编号B62K15/00GK102514665SQ20111037200
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者张建民 申请人:张建民