枢转接头和使用枢转接头的车辆的制作方法

文档序号:13318493阅读:166来源:国知局

本公开总体上涉及枢转接头,以及更具体地涉及用于基于脚踏板的车辆和其它车辆中的枢转接头,其允许这些车辆的部分可在至少两个位置锁定。



背景技术:

车辆,诸如基于脚踏板的车辆(诸如踏板车)已经变得非常流行。在许多情况下,这种车辆上的脚踏板具有较长的前后尺寸以在顶部上容纳骑行者的双脚,而骑行者的双脚前后放置。这些基于脚踏板的车辆通常具有两个或多个车轮,其中至少一个车轮沿前后尺寸处于车辆的每个端部处。

一些基于脚踏板的车辆包括可在操作期间被抓握的车把组件。车把组件可包括从脚踏板向上延伸的车把竖杆。在一些情况下,车把把手从车把竖杆的相对端部基本上横向延伸。

如果不提供用于相对于脚踏板折叠车把组件的折叠机构,则这些车辆可能需要相对较大的空间来进行存储或运输。此外,这种基于脚踏板的车辆在不被骑行时可能难以运输,因为它们可能不便于携带。

在一些情况下,这些基于脚踏板的车辆被设计成可收折以便于存储和携带。通常情况下,连接脚踏板组件和头部组件的下管经由接头结合或连接到脚踏板组件,以允许头部组件相对于脚踏板组件折叠,其中脚踏板组件包括脚踏板和一个或多个后轮,而头部组件包括头管,在头管中接纳车把组件和前轮组件。

图1a示出具有脚踏板组件24和头部组件28的示例性的可收折的基于脚踏板的车辆20。脚踏板组件24包括具有前端36和后端40的脚踏板32。脚踏板32具有大致平面的上表面,骑行者的脚定位在该上表面上,并且该上表面可包括摩擦力嵌入件或表面粘合剂,以减少骑行者的脚部和脚踏板32之间的滑动。后轮44在后端40附近联接到脚踏板32,并且后挡泥板48防止骑行者的脚在位于脚踏板32的顶部时直接接触后轮44。接合板52固定在脚踏板32的前端36处,并且具有至少两个定位孔,其中附接到定位旋钮55的锁定螺栓延伸穿过所述定位孔,其中示出第一定位孔54a。相应的锁定螺母使得能够将锁定螺栓固定在定位孔中。头部组件28包括联接到下管60的头管56。头管56接纳车把组件64和前轮组件68。车把组件64包括连接到一对车把把手76的车把竖杆72。前轮组件68包括前轮80。在基于脚踏板的车辆20经由车把把手可转向时,车把组件64可直接联接到前轮组件68并被头管56可旋转地接纳。

头部组件28经由枢转螺栓84可旋转地联接到脚踏板组件24的接合板52,该枢转螺栓84延伸穿过下管60和接合板52。基于脚踏板的车辆20被示出处于图1a中所示的骑行配置。为了使基于脚踏板的车辆20从骑行配置收折到收折配置,附接到锁定螺栓的锁定螺母被移除,并且锁定螺栓从第二定位孔撤回。头部组件28然后可围绕枢转螺栓84旋转以将车把组件64朝向脚踏板组件24折叠。

图1b示出处于收折配置的基于脚踏板的车辆20。头部组件28已经围绕枢转螺栓84朝向脚踏板组件24向下折叠。其中固定有锁定螺栓的第二定位孔54b现在被露出,并且锁定螺栓经由锁定螺母固定在第一定位孔54a中。如图所示,在这种收折配置中,基于脚踏板的车辆20对于存储而言更为紧凑并且更容易便携。

用于收折基于脚踏板的车辆的这种设计存在许多缺点。例如,用于相对于脚踏板组件锁定头部组件位置的紧固件可能难以牢固地固定,导致接头晃动。此外,通过在脚踏板和前轮组件之间放置接头,会削弱基于脚踏板的车辆的结构完整性。因此,给基于脚踏板的车辆造成复杂和/或大的结构负担。



技术实现要素:

根据一个方面,提供一种可收折的基于脚踏板的车辆,其包括:脚踏板;联接到脚踏板的至少两个车轮;和经由锁定枢转接头联接到脚踏板的车把组件,所述车把组件包括至少一个把手;所述锁定枢转接头具有枢转轴线,所述枢转轴线基本上不平行于由所述至少两个车轮的最下表面限定的水平平面;所述车把组件可经由所述锁定枢转接头在骑行配置和收折配置之间选择性地枢转,在骑行配置中,把手总体上远离脚部踏板,而在收折配置中,把手总体上靠近脚踏板。

枢转轴线可从水平平面倾斜约30度至约60度之间。

脚踏板可包括大致平面部分,以及在其前端处从大致平面部分延伸的大致倾斜部分。

锁定枢转接头可定位在脚踏板的大致倾斜部分处。

锁定枢转接头可包括与脚踏板的第二锁定面相配合的车把组件的第一锁定面。

锁定枢转接头还可包括锁定机构,其在枢转模式中施加偏压力以将第一锁定面和第二锁定面偏压到一起,偏压力足够弱以便当相对于脚踏板将阈值扭矩施加到车把组件时,允许第一锁定面围绕枢转轴线相对于第二锁定面枢转。

第一锁定面和第二锁定面中的每个可包括形成图案的突出部,所述突出部从面平面以角度间隔围绕枢转轴线突出,所述面平面正交于所述枢转轴线并且限定角度周期(angularperiod)。

突出部可径向延伸。

突出部可不具有大致径向延伸的边缘。

锁定机构可被调节到锁定模式,在锁定模式中,锁定机构施加锁定力以将车把组件的锁定面上的突出部图案和脚踏板的锁定面上的突出部图案锁定在一起,锁定力足够强以便当相对于脚踏板将扭矩施加到车把组件时防止车把组件围绕枢转轴线相对于脚踏板旋转。

锁定机构可被调节到锁定模式,在锁定模式中,锁定机构施加锁定力以将第一锁定面和第二锁定面锁定在一起,锁定力足够强以便当相对于脚踏板将扭矩施加到车把组件时防止车把组件围绕枢转轴线相对于脚踏板旋转。

可收折的基于脚踏板的车辆还可以包括车把组件上的第一特征和脚踏板上的第二特征,该第一特征和第二特征限制车把组件相对于脚踏板的枢转。

第一特征和第二特征之一可包括凸出部,并且其中第一特征和第二特征中的另一个可包括尺寸适于接纳该凸出部的弧形槽。

根据另一方面,提供一种可收折的基于脚踏板的车辆,其包括:脚踏板;联接到脚踏板的至少两个车轮,每一所述车轮具有旋转轴线;和经由锁定枢转接头联接到脚踏板的车把组件,所述车把组件包括至少一个把手;所述锁定枢转接头具有枢转轴线,所述枢转轴线基本上不平行于所述车轮的旋转轴线;所述车把组件可经由所述锁定枢转接头在骑行配置和收折配置之间选择性地枢转,在骑行配置中,把手总体上远离脚部踏板,而在收折配置中,把手总体上靠近脚踏板。

根据一方面,提供一种枢转接头,其包括:

第一枢转构件和第二枢转构件,所述第一枢转构件和第二枢转构件中的每个具有锁定面,所述锁定面具有形成图案的突出部,所述突出部从面平面以角度间隔围绕枢转轴线突出,所述面平面正交于所述枢转轴线并且限定角度周期,每个突出部包括:

相对于所述面平面具有上升角度的第一表面区域;

相对于面平面具有下降角度的第二表面区域;和

在所述角度周期的至少约10%上延伸的所述第三表面区域,所述第三表面区域在所述上升角度和所述下降角度之间过渡并且包括所述突出部的顶点,所述第三表面区域不具有大致平行于所述面平面的平坦部分;以及

偏压机构,其在枢转模式中施加偏压力以将枢转构件的锁定面偏压到一起,所述偏压力足够弱,以便当相对于第二枢转构件将阈值扭矩施加到第一枢转构件时,允许第一枢转构件围绕枢转轴线相对于第二枢转构件旋转。

突出部可不具有倾斜角大于约60度的表面区域。

突出部可径向延伸。

第一枢转构件的突出部图案可与第二枢转构件的突出部图案互补。

突出部可不具有大致径向延伸的边缘。

上升角度的大小可大致等于下降角度。

偏压力可以是第一偏压力,并且偏压机构可被调节到锁定模式,在锁定模式中,锁定机构施加第二偏压力以将第一枢转构件的锁定面上的突出部图案和第二枢转构件的锁定面上的突出部图案偏压到一起,偏压力足够强以便当相对于第二枢转构件将扭矩施加到第一枢转构件时防止第一枢转构件围绕枢转轴线相对于第二枢转构件旋转。

根据另一方面,提供一种快速释放机构,其包括:

框架,其包括在表面上的孔和凹部;和

快拆(quickreleaseskewer),其包括:

延伸穿过所述孔的张紧器构件;

锚固构件,其固定到张紧器构件的第一端部;和

具有凸轮形部分的杆,所述凸轮形部分枢转地联接到远离所述第一端部的所述张紧器构件的第二端部;以及杆部分,其从所述凸轮形部分延伸以便使得所述凸轮形部分在第一取向和第二取向之间旋转,其中在第二取向上张紧器上的张紧力增加,并且凸轮形部分和杆部分中的至少一个嵌套在凹部中。

杆部分可嵌套在凹部中。凹部可长于杆部分。

凸轮形部分可嵌套在凹部中。

根据另一方面,提供一种枢转接头,其包括:

第一枢转构件和第二枢转构件,所述第一枢转构件和第二枢转构件中的每个具有锁定面,所述锁定面具有以角度间隔围绕枢转轴线从面平面突出的形成图案的突出部,所述面平面正交于所述枢转轴线并限定角度周期,每个突出部在顶点之间具有至少约三毫米的可见宽度以及相对于面平面具有至少约三毫米的高度;和

偏压机构,其在枢转模式中施加偏压力以将枢转构件的锁定面偏压到一起。

偏压力可足够弱以便当相对于第二枢转构件将阈值扭矩施加到第一枢转构件时,允许第一枢转构件围绕枢转轴线相对于第二枢转构件旋转。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参照附图来描述实施例,其中:

图1a是现有技术的可收折的基于脚踏板的车辆处于骑行配置的侧视图;

图1b是图1a所示现有技术的可收折的基于脚踏板的车辆处于收折配置的侧视图;

图2是根据本公开实施例的具有锁定枢转接头的可收折的基于脚踏板的车辆的前部透视图;

图3是图2所示踏板车的锁定枢转接头的分解剖视图;

图4是图3所示把手支撑构件的俯视透视图;

图5是图3所示锁定枢转接头的锁定面的侧面透视图;

图6a是图3所示的锁定枢转接头的局部侧剖视图,其中凸轮锁定杆处于锁定位置;

图6b是凸轮锁定杆处于释放位置的侧剖视图;

图7是图3所示的锁定枢转接头处于收折配置的局部侧剖视图;

图8a是根据本公开另一实施例的具有锁定枢转接头的处于骑行配置的另一个可收折的基于脚踏板的车辆的透视图;

图8b是图8a中所示的可收折的基于脚踏板的车辆处于收折配置的透视图;

图9和图10是图8a中所示的可收折的基于脚踏板的车辆的透视部分分解视图;

图11是图8a中所示的锁定枢转接头处于过渡位置的放大透视图;

图12是图8a中所示的锁定枢转接头处于末端位置的放大透视图;

图13是图11中所示的锁定枢转接头的一部分的放大透视图;

图14是图11中所示的锁定枢转接头的另一部分的放大透视图;

图15是图13中所示的锁定枢转接头部分的平面视图;

图16是图14所示的锁定枢转接头部分的平面视图;

图17是图10中所示的基于脚踏板的车辆的一部分的放大透视图;以及

图18是图9中所示的基于脚踏板的车辆的一部分的放大透视图;

图19示出根据本公开实施例的运动型推车的后视透视图;

图20示出图19中所示运动型推车的侧视图;

图21示出图19中所示运动型推车的后视图;

图22示出图19中所示运动型推车的后视透视图,包括后轮的枢转接头的部分分解视图;

图23示出图19中所示运动型推车的右后轮和枢转接头的分解剖视图;

图24示出图19中所示运动型推车的车轮枢转接头的锁定面上的突出部的图案;

图25示出沿着从车轮枢转接头的枢转轴线相距固定半径的线得到的图24所示锁定面上的突出部的轮廓;

图26示出图19中所示运动型推车的连接后轮支柱的枢转接头的分解剖视图;

图27示出图19中所示运动型推车的后轮、后轮支柱以及中心枢转接头的剖视图;

图28示出图25所示突出部的轮廓与现有技术的轮廓相比的示意图;

图29示出根据替代实施例的突出部图案的轮廓的示意图;以及

图30示出根据另一替代实施例的突出部图案的轮廓的示意图。

具体实施方式

应当理解的是,术语“联接”、“联接的”、“连接”、“连接的”不限于所描述部件之间的直接配合,而且还考虑到使用中间部件来实现连接或联接。

图2描绘了根据一个实施例的可收折的基于脚踏板的车辆。具体地,基于脚踏板的车辆是三轮踏板车100。虽然示例的基于脚踏板的车辆被描绘为三轮踏板车,但是应当理解的是,基于脚踏板的车辆不限于踏板车并且可以是具有车把组件的任何其它基于脚踏板的车辆。踏板车100包括脚踏板组件104和车把108(其也可以称为车把组件108)。脚踏板组件104包括具有前端116和后端120以及纵向轴线a的脚踏板112。脚踏板112具有大致平面的上表面124(也称为脚支撑表面124),骑行者的脚被定位在该上表面上,并且该上表面可包括摩擦力嵌入件或表面粘合剂,以减少骑行者的脚部和脚踏板112之间的滑动。后轮128在后端120附近联接到脚踏板112。

脚踏板组件104的前轮组件132可枢转地联接到脚踏板112并且包括前轮支撑件136,两个前轮140可自由旋转地固定到该前轮支撑件136。

踏板车100是倾斜转向型踏板车,并且前轮组件132的设计及其与脚踏板112的连接使得踏板车100沿与骑行者将其重量偏移到的脚踏板112的横向侧相对应的方向转向。前轮组件132包括定中机构,用于当前轮组件132枢转到任一侧时将前轮组件132偏压到中间的中心位置。

后轮128和前轮140可由聚氨酯制成并具有旋转轴线,所述旋转轴线大致横向于并且平行于踏板车100定位于其上的平坦表面。

车把组件108包括具有管状上端部的把手支撑构件144。把手竖杆148在其第一下端部处诸如经由紧固件、接合等手段摩擦配合并固定在把手支撑构件144中。把手竖杆148也是管状的,并且在其第二上端部处具有快速释放夹具152,快速释放夹具152经由其细长的颈部160固定把手嵌入件156,所述颈部插入到把手竖杆148的第二上端部中,使得把手嵌入件156的一对车把把手164在从脚踏板112的平坦上表面124相距所需高度处固定。车把把手164具有橡胶嵌入件168以给骑行者提供抓握和舒适性。手车把把手164的高度可根据需要进行调节,以适应骑行者的体型、骑行者的偏好或其它因素。

车把组件108经由锁定枢转接头171连接到脚踏板112,锁定枢转接头171经由快速释放杆172(也称为凸轮锁定杆172)的致动而选择性地锁定和解锁。

图3和图4更详细地示出锁定枢转接头的各种元件。锁定枢转接头171定位在脚踏板112的大致倾斜部分处。脚踏板112具有大致平面部分176和大致倾斜部分180,该大致平面部分176具有脚支撑表面124,该大致倾斜部分180在大致平面部分前端处从大致平面部分176延伸。大致倾斜部分180相对于大致平面部分176是倾斜的。在所示的实施例中,大致平面部分176相对于大致倾斜部分180是长的,因为大致平面部分176被设计成支撑骑行者的前后放置的双脚。此外,大致倾斜部分180从大致平面部分176倾斜约45度,该大致平面部分176基本上与踏板车100在其上行进的水平平面平行。

枢轴孔184延伸穿过脚踏板112的大致倾斜部分180。锁定面188可选地是环形的,其形成在脚踏板112的大致倾斜部分180的顶表面上并靠近枢轴孔184。弧形槽192围绕锁定面188延伸约180度。

把手支撑构件144具有约45度角度的对角方向倾斜端面194。张紧器构件196(其在本文中在其中其是细长杆的实施例中也可被称为张紧器杆196)在一端部处固定到快速释放杆172并且穿过把手支撑构件144中的张紧器端口200。张紧器构件196从下端的斜面大致正交地延伸通过大致倾斜部分180中的枢轴孔184,并且在另一端部处固定到张紧器锚固件204。快速释放杆172铰接地连接到把手支撑构件144并且用于张紧或释放来自张紧器构件196的张紧力。

锁定面208可选地是环形的并且对应于脚踏板112的大致倾斜部分180的锁定面188,锁定面208设置在把手支撑构件144的对角方向倾斜端面194上。限位柱212邻近锁定面208与对角方向倾斜端面194正交地突出。

脚踏板112的大致倾斜部分180的锁定面188基本上是把手支撑构件144的锁定面208的镜像。

图5更详细地示出锁定面188和208。锁定面188和208各自具有多个突出部213(其也可被称为突起213),其从面平面216以规则的角度间隔围绕与面平面216正交的枢转轴线p突出。在所示实施例中的多个突出部213为规则图案的形式,其中突出部213的尺寸和形状都相同。突出部213的图案沿着围绕枢转轴线p的圆形路径的轮廓总体上为正弦状,其中突出部213围绕枢转轴线p径向延伸。突出部213不具有大致径向延伸的边缘,但是在其它实施例中可具有径向延伸的边缘。突出部213可以说是与215所示的多个谷部交替。

现在参考图6a,踏板车100中的枢转轴线p从由踏板车100的后轮128和前轮140的下表面限定的水平平面倾斜约45度。由于车把组件108的主要部分(主要是车把竖杆148)通常是笔直的,因此车把组件108可从枢转轴线p以45度的角度延伸,以便在直立的骑行配置和大致水平的收折配置之间枢转,其中在在直立的骑行配置中,车把把手164总体上远离脚踏板112,而在大致水平的收折配置中,车把把手164总体上靠近脚踏板112。

图6a中示出踏板车100组装成骑行配置,其中车把组件108相对于脚踏板112的大致平面部分176大致垂直地延伸。锁定枢转接头在骑行配置被锁定,以在使用期间防止车把组件108相对于脚踏板112进行相对移动。具体地,把手支撑构件144的对角方向倾斜端面194抵靠大致倾斜部分180定位,使得把手支撑构件144的张紧器端口200与大致倾斜部分180的枢轴孔184同轴地对准,并且把手支撑构件144的锁定面208与大致倾斜部分180的锁定面188对准并配合。张紧器构件196从快速释放杆172延伸通过张紧器端口200和枢轴孔184,并且通过张紧器锚固件204固定。

快速释放杆172具有两个模式(位置),在上述两个模式中可对其进行调节(定位)。当快速释放杆172处于锁定位置(图6a和图7)时,快速释放杆172上的以173所示的凸轮表面的锁定部分与把手支撑构件144上的凸轮表面接合表面175接合,其拉动张紧器构件196。上述拉动导致夹紧力施加在张紧器锚固件204和凸轮表面173之间,夹紧力将把手支撑构件144和脚踏板112的大致倾斜部分180紧紧地彼此夹紧,并且保持锁定面188的突出部与锁定面208的谷部紧密接合,并且锁定面208的突出部与锁定面188的谷部紧密接合,由此防止锁定面188和208分离,而锁定面188和208分离是使得车把组件108相对于脚踏板组件104枢转所需的。

当希望收折踏板车100时,快速释放杆172可被致动到枢转位置,也被称为释放位置(如图6b中所示),从而沿张紧器构件196施加较小的张紧力(可选地为零张紧力),并且因此较小的张紧力(可选地零张紧力)将脚踏板112的大致倾斜部分180的锁定面188和把手支撑构件144的锁定面208推压到一起。在该模式或位置,张紧力足够低以允许锁定面188和208充分地分离,以能够相对于锁定面208枢转锁定面188,并且因此使车把组件108相对于脚踏板组件104枢转。因此,车把组件108可从使用位置枢转到收折位置。如果锁定面188和208的分离不够,则当锁定面188和车把组件108的枢转转动期间当它们经过彼此时,它们在突出部213的峰部之间仍然会有一些干扰。因此,在这样的实施例中,这种枢转可能需要由使用者在车把组件108上施加阈值扭矩。阈值扭矩足以使得把手支撑构件144的锁定面208相对于脚踏板112的大致倾斜部分180的锁定面188旋转,因此克服了当峰部通过彼此时存在的由张紧器构件196施加的剩余张紧力以及它们之间的任何摩擦力。

因此,车把组件108可从图6a中所示的其骑行位置枢转到图7中所示的收折位置。把手支撑构件144的限位柱212在车把组件108处于骑行配置时位于大致倾斜部分180中的弧形槽192的一端部处。当车把组件108相对于脚踏板组件104枢转时,限位柱212沿着弧形槽192行进,并且由弧形槽192的第一端壁193限制而不能行进超出收折位置,从而有利于将车把组件108枢转到收折配置/收折位置。槽192的上述第一端壁193也可以被称为第一限位表面193。

一旦车把组件108处于收折位置,则凸轮锁定杆172就可以移动到锁定位置,使得凸轮锁定杆172的凸轮表面173和张紧器锚固件204将夹紧力施加到锁定面188和208,以将车把组件108锁定在收折位置。

当车把组件108相对于脚踏板组件104在相反方向上枢转时,限位柱212沿着弧形槽192沿相反方向(即,远离端壁193)行进,并且受到弧形槽192的第二端壁195的限制而不能行进超出使用位置,从而便于将车把组件108枢转到使用配置/使用位置。上述第二端壁194也可被称为第二限位表面194。

图7示出在车把组件108枢转之后处于收折配置的踏板车100。如图所示,车把组件108围绕枢转轴线p的枢转导致车把组件108大致平行于脚踏板112的大致平面部分176,并且尽管未示出,还导致车把把手164靠近脚踏板定位。

虽然上述实施例中的车辆的脚踏板总体上是沿着前后轴线延伸的长形窄板,但是也可以使用其它形状和尺寸。例如,车把组件布置可适用于具有y形脚踏板的基于脚踏板的车辆。

可以改变枢转轴线和水平平面之间的倾斜角度,水平平面由基于脚踏板的车辆所行进的踏板车车轮的下表面限定。总体上所发现的是,与水平方向大约30度至大约60度之间的倾斜角度使得车把组件能够在骑行配置和收折配置之间进行适当旋转。对车把组件的变型,诸如弯的或弯曲的车把组件,可以改变或可以不改变这些结果。

车把组件可与参照上述某些实施例所述的构造不同。例如,车把把手可用其它类型的把手代替,诸如单个把手或把手环、球等。

可以使用相对于脚踏板锁定车把组件取向的其它方法和机构。例如,安装在螺栓顶部的翼形螺母可在枢转接头上施加足够的锁定力以在使用或通行期间防止车把组件的不期望的枢转。

其它机构可以在枢转模式中施加偏压力以将锁定面偏压到一起,其中当相对于脚踏板将阈值扭矩施加到车把组件时,偏压力足够弱以允许锁定面围绕枢转轴线相对于彼此旋转。例如,可以使用螺旋线圈弹簧或其它弹簧和/或电磁体来代替张紧器构件,或除了张紧器构件之外还使用螺旋线圈弹簧或其它弹簧和/或电磁体。

脚踏板可包括柱、平台、轮廓、延伸部等,以使枢转接头相对于脚踏板以不同方式成角度倾斜、提升或下沉。

可以采用锁定面的各种构造。例如,一个或两个锁定面可装配有总体上是平面但具有高摩擦系数的表面。

可以采用各种合适的特征来有助于车把组件相对于脚踏板的正确取向。例如,车把组件上的外部突片可由脚踏板的相应特征限制在围绕枢转轴线的一定范围内。在其它实施例中,可向人提供视觉、声音和/或触觉反馈,以指示已经实现车把组件相对于脚踏板的正确取向。

已经使用术语“枢轴”和相关术语(例如“枢转”、“枢转的”)来描述车把组件108的运动和允许所述运动的结构。虽然术语“枢轴”和相关术语是正确的,但术语“旋转”及其相关术语也可用于描述该运动和允许该运动的结构。因此,本文所述的锁定枢转接头也可被称为锁定回转接头。类似地,枢轴孔184和枢转轴线p可被替代地称为回转孔184和回转轴p。在本公开中的任何对旋转或相关词语的参考可用术语“旋转/回转”代替。

锁定面188可被称为第一锁定面以及锁定面208可被称为第二锁定面208。备选地,锁定面208可被称为第一锁定面以及锁定面188可被称为第二锁定面。

此外,锁定面188和208可选地被称为接合表面188和208。因此,根据情况可将锁定面188或208中的任一个称为第一接合表面188或208,以及锁定面188或208中的另一个可被称为第二接合表面188或208。

参考图8a和图8b,其示出基于脚踏板的车辆300可类似于基于脚踏板的车辆100,并且其包括具有前端304(也称为前端部304)和后端306(也称为后端部306)的脚踏板302和脚支撑表面305,具有前轮309的前轮组件308,其可类似于前轮组件132并且安装在脚踏板302的前端部304处,以及具有后轮311的后轮组件310,后轮311可类似于后轮44并且安装在脚踏板302的后端部306处。车辆300还包括在脚踏板302上的车把安装部312和车把314(也称为车把组件314),车把314可类似于车把组件108并且从车把安装部312向上延伸。

车把安装部312限定了车把枢转轴线p。车把314可围绕车把枢转轴线p在使用位置(图8a)和收折位置(也称为存储位置(图8b)之间渐进地枢转。车把314在使用位置比在存储位置更加远离脚踏板302延伸。可选地,当处于使用位置时,车把314大致垂直于脚支撑表面305延伸,并且在处于存储位置时大致平行于脚支撑表面305延伸。

车把安装部312具有围绕车把枢转轴线p周向延伸的第一车把安装部接合表面316(在图16中以平面视图示出),并且具有与第一多个车把安装部谷部320交替的第一多个车把安装部突出部318。第一多个车把安装部突出部318在第一多个车把安装部谷部320上方的轴向高度h1(图13)是第一高度。车把314具有围绕车把枢转轴线p周向延伸的第一车把接合表面322(在图15中以平面视图示出),并且具有与第一多个车把谷部326交替的第一多个车把突出部324。第一多个车把突出部324在第一多个车把谷部326上方的轴向高度h2(图14)是第二高度。车把安装部312具有第二车把安装部接合表面328(在图16中以平面视图示出),其围绕车把枢转轴线p周向延伸并且具有与第二多个车把安装部谷部332交替的第二多个车把安装部突出部330。第二多个车把安装部突出部330在第二多个车把安装部谷部332上方的轴向高度h3(图13)是第三高度。车把314具有第二车把接合表面334,该第二车把接合表面334围绕车把枢转轴线p周向延伸并且具有与第二多个车把谷部338交替的第二多个车把突出部336。第二多个车把突出部336在第二多个车把谷部338上方的轴向高度h4(图14)是第四高度。参考图11和图12,车把偏压构件可以是例如张紧器杆196上的螺旋压缩弹簧340,该车把偏压构件将第一车把接合表面322和第二车把接合表面334分别轴向地朝向第一车把安装部接合表面316和第二车把安装部接合表面328推压以进行接合。

当图2至图7中所示的两个波形表面经过彼此时(例如在车把组件108的旋转期间),突出部重复地彼此重叠然后下降到相邻的谷部中。这对于想要在使用位置和存储位置之间快速方便地移动车把的骑行者而言可能是恼人的。当车把组件108在使用位置和存储位置之间旋转或枢转时产生的轴向运动量基于相互接合的波形表面上的突出部和谷部之间高度的较小者。例如,如果一个表面具有的高度为3mm,而另一个表面具有的高度为5mm,那么当波形表面彼此重叠时,车把组件将仅轴向移动3mm(两个高度中的较小者)。因此,两个高度中的较小者决定在回转(或在任何两个相互接合的波形表面中)期间车把组件108将产生的轴向运动量。为了消除在使用位置和存储位置之间进行枢转期间反复出现的突出部与突出部重叠并随后进入邻近的谷部的情况,车把314和车把安装部312设有第二接合表面328和334,该第二接合表面328和334在突出部与突出部接合时基本上防止第一接合表面316和322上的突出部彼此接合。这可通过配置表面316、322、328和334来表征,以使得第三高度h3和第四高度h4中的较小者大于第一高度和第二高度的较小者。在一个示例中,高度h3和h4都可为约6mm,以及高度h1和h2都可为约3mm。

另外,将注意到,在枢转期间发生的“咔嗒”次数(上升到突出部到突出部接合并随后下降到突出部与谷部接合)取决于两个相互接合表面所具有的突出部和谷部的数量,并且更具体地取决于在相互接合表面中具有更多突出部的接合表面上的突出部和谷部的数量。在本示例中,两个第一接合表面316和322都具有6个突出部和6个谷部。通过构造第二接合表面328和334以及第一接合表面316和322,使得第一表面316和322上较多的突出部数量大于第二表面328和334上较多的突出部数量,与不存在第二接合表面328和334的情况相比,枢转时出现的“咔嗒”次数较少。换言之,第一车把突出部324的数量和第一车把安装部突出部318的数量中的较大者大于第二车把突出部336的数量和第二车把安装部突出部330的数量中的较大者。在至少一些实施例中,第一车把突出部324的数量和第一车把安装部突出部318的数量中的较大者是第二车把突出部334的数量和第二车把安装部突出部328中的较大者的数量的倍数。在一个示例中,可以有六个第一车把突出部324和车把安装部突出部318以及两个第二车把突出部334和车把安装部突出部328。

优选地,第二车把突出部或第二车把安装部突出部中的至少一个大致是平坦的,在选定的角度范围上具有恒定的轴向高度。在本示例中,第二车把安装部突出部330在轴向上约150度的角度范围上大致是平坦的。

在使用位置和存储位置,第一车把突出部324接合第一车把安装部谷部320以及第二车把突出部334接合第二车把安装部谷部330。

在车把314在使用位置和存储位置之间枢转期间,第二车把突出部334与第二车把安装部突出部328的接合基本上防止了第一车把突出部324与第一车把安装部突出部318的接合。

接合表面316、322、328和334以及张紧器杆196和推压接合表面彼此接合的偏压构件340构成适于车辆300的枢转接头342。枢转接头342可选地包括快速释放杆172和其它相关联的结构(例如张紧器构件196和张紧器锚固件204),其一起形成凸轮锁定结构,由此为枢转接头300提供锁定能力,使其成为锁定枢转接头。然而,在一些实施例中,枢转接头342不包括快速释放杆172,而是包括偏压构件340和张紧器构件196(如果需要偏压),以便施加用于推压表面316、322、328和334以使其彼此接合的偏压力,以在使用期间防止车把314旋转到使用位置之外。

此外,枢转接头342被示出为结合到基于脚踏板的车辆中。然而,应当理解的是,枢转接头342可结合到其能够提供益处的任何其它装置中。上述车把安装部312可更一般地被称为第一可枢转构件312,并且车把314可更一般地被称为第二可枢转构件314。枢转接头342可用于允许第一可枢转构件312在第一枢转接头位置(例如,图8a中所示的位置)和第二枢转接头位置(例如,图8b中所示的位置)之间枢转。因此,第一车把安装部接合表面316可被称为第一可枢转构件第一接合表面316或备选地称为第一可枢转构件312的第一接合表面316,其具有与第一多个第一可枢转构件谷部320交替的第一多个第一可枢转构件突出部318。第一多个第一可枢转构件突出部318在第一多个第一可枢转构件谷部320上方的轴向高度h1(图13)是第一高度。第二可枢转构件314具有第二可枢转构件第一接合表面322,其也可被称为第二可枢转构件314的第一接合表面322,其围绕第二可枢转构件314的枢转轴线p周向延伸并且具有与第一多个第二可枢转构件谷部326交替的第一多个第二可枢转构件突出部324。第一多个第二可枢转构件突出部324在第一多个第二可枢转构件谷部326上方的轴向高度h2(图14)是第二高度。

第一可枢转构件312具有第一可枢转构件第二接合表面328,其也可被称为第一可枢转构件312的第二接合表面,其围绕枢转轴线p周向延伸并且具有与第二多个第一可枢转构件谷部332交替的第二多个第一可枢转构件突出部330。第二多个第一可枢转构件突出部330在第二多个第一可枢转构件谷部332上方的轴向高度h3(图13)是第三高度。第二可枢转构件314具有第二可枢转构件第二接合表面334,其也可被称为第二可枢转构件314的第二接合表面334,且其围绕枢转轴线p周向延伸并且具有与第二多个第二可枢转构件谷部338交替的第二多个第二枢转构件突出部336。第二多个第二可枢转构件突出部336在第二多个第二可枢转构件谷部338上方的轴向高度h4(图14)是第四高度。参考图11和图12,车把偏压构件340也可被称为枢转接头偏压构件340。

参考图15至图18,枢转接头342可选地进一步包括以350(图16至图18)示出的限位柱,其接合在柱356(类似于柱350)上以352和354(图15)示出的第一限位表面和第二限位表面。这些限位表面352和354与柱350协作以防止车把314在枢转时行进超出存储位置和使用位置。

参考图19至图21,其示出根据本公开另一实施例的车辆。该车辆是运动型推车420,其具有用于支撑儿童的座椅424、用于保护就坐的儿童防晒和/或防雨的护罩426,以及用于将儿童约束在座椅424中的安全保护件428。前轮432被保持叉形件436之间,该叉形件可旋转地保持在头管440内。一对踏板441联接到前轮432,用于向前驱动运动型推车420,并且车把442使得儿童能够转向前轮432。转向连杆444联接到头管440中的叉形件436,并且沿着顶管448行进到运动型推车420的框架的后支架452。把手456可旋转地保持在后支架452内并联接到转向连杆444,使得把手456的旋转导致叉形件436和前轮432转动。如将理解的那样,运动型推车420可由儿童作为三轮车经由踏板441和车把442操作,或者可由成人通过把手456推动和转向。在后一种情况下,就坐于运动型推车420上的儿童可将脚搁置在脚踏部458上,并且踏板441可被移除或断开,以便不随前轮432旋转。

后支架452容纳中心枢转接头460。经由中心枢转接头460相对于彼此枢转的一对枢转构件(即后轮支柱464)从中心枢转接头460延伸。后轮支柱464的每个在车轮枢转接头468处终止。偏压机构的锁定杆472(在这种情况下为快拆)锁定并解锁每个车轮枢转接头468。后轮476还联接到每个车轮枢转接头468。很明显,框架的后支架452也是中心枢转接头460中的枢转构件,因为中心枢转接头460允许后轮支柱464中的一个或两个相对于后支架452枢转。

运动型推车420可容易地在三轮配置和两轮配置之间转换。在三轮配置中,如图19至图22中所示,运动型推车420的后轮支柱464以张开的方式横向和向后延伸。固定到后轮支柱464的远端的后轮476保持间隔开距离,使得前轮432和后轮476在运动型推车420未被支撑或由人通过把手456向前驱动时提供稳定性并防止倾翻。

在两轮配置中,如下所述的那样,后轮476围绕车轮枢转接头468旋转,使得它们位于运动型推车420的后轮支柱464之间,并且后轮支柱464被带到一起,使得后轮476有效地形成单个轮。该车轮配置使得运动型推车420相对更好操纵。

现在参考图23,更详细地示出适于右后轮476的车轮枢转接头468。后轮支柱464具有扩大的端部480,其具有形成在中心柱488周围的表面上的锁定面484。中心柱488具有同轴孔。相应的车轮支撑件492具有孔496,其尺寸适于紧密接纳中心柱488,并且具有阶梯直径以限制中心柱488的行进。对应于锁定面484的锁定面500围绕孔496形成。轴向孔504使得能够通过轴(未示出)旋转联接到后轮476。垫圈508放置在中心柱488和孔496之间以分散施加在扩大端部480和轮支撑件492之间的压力。将锁定面484和500偏压到一起的快拆包括张紧器构件501,其枢转联接到杆472并插入通过中心柱488中的孔和轮支撑件492中的孔496,并且经由锚定构件502保持在适当位置。张紧器构件501可以是杆、缆线等,并且锚固构件502可固定到张紧器构件501或与其一体形成。后轮支柱464和车轮支撑件492是经由车轮枢转接头468相对于彼此枢转的枢转构件。

图24更详细地示出了锁定面500。锁定面500具有形成图案的突出部512,其可选地以规则的角度间隔围绕以与面平面516正交的枢转轴线520从面平面516突出。突出部512的图案围绕枢转轴线520的轮廓大致为正弦状,其中突出部512围绕枢转轴线520径向延伸。应当注意的是,突出部512可备选地围绕枢转轴线520以不规则的间隔突出,并且可具有变化的宽度而不是具有相同的宽度,同时确保锁定面500和482在至少两个不同的位置紧密地嵌套在一起。

现在参考图24和图25,更详细地描述突出部512的形状。具体地,图25示出突出部512沿着与枢转轴线520相距固定半径的线的轮廓。为了清楚起见,将在图24中的逆时针方向以及在图25中从左到右的方向上描述突出部512的轮廓。每个突出部512具有上升表面区域524、下降表面区域528、顶点表面区域532和槽表面区域536。上升表面区域524相对于面平面516具有约40度的上升角度。下降表面区域528相对于面平面516具有约40度的下降角度。顶点表面区域532在锁定面500的角度周期的约15%上延伸,包括顶点,并且在上升角度和下降角度之间过渡。此外,顶点表面区域532总体上不具有基本上平行于面平面516的平面部分,因为这样的平面部分会使得相对的突出部能够搁置在其上,而不被偏压机构的偏压力推压到突出部512之间的槽中。槽表面区域536包括最低点和低于下降表面区域528的下降角度并低于随后上升表面区域524的上升角度之间的过渡。

在一些情况下,期望上升表面区域524(以及下降表面区域528,其中期望促进双向枢转)相对于面平面516具有至少约30度的上升角度(或至少约30度的下降表面区域528的下降角度),以便当车轮枢转接头468在锁定模式中被压缩时,抵抗相对锁定面484的旋转。

此外,希望顶点表面区域532在角度周期的至少约10%上延伸。在某些情况下,希望顶点表面区域532在角度周期的至少约20%上延伸。这减小了锁定面484和500之间所需的间隔距离。

在该特定实施例中,顶点表面区域532和槽表面区域536从彼此平滑地过渡(即,基本上没有间断,因此总体上不具有径向延伸的边缘)。

此外,上升表面区域524和顶点表面区域532与下降表面区域528和槽表面区域536互补,并且锁定面484上的突出部图案与锁定面500上的突出部图案相同。结果,当锁定面484和500抵靠彼此偏压时,锁定面484和500的突出部512互补并啮合。

此外,在该实施例中,上升表面区域524是下降表面区域528的镜像。

在许多情况下,上升表面区域524相对于面平面516的上升角度被选择为相对于面平面516小于约60度,如已经发现的那样,如果上升角度超过约60度,则即使当将锁定面484和500偏压到一起的力减小时,也可能难以使轮支撑件492相对于后轮支柱464枢转。该角度取决于所使用的材料的摩擦系数、枢转模式中的偏压力等。

现在参考图23至图25,快拆具有两种模式,快拆可在这些模式之间进行调节。在锁定模式中,杆472回转到后轮支柱464的凹部中,防止杆472的意外接合并且沿着张紧器构件501施加较大的张紧力,并且因此施加将锁定面484和500偏压到一起的较大偏压力。在该模式中,偏压力足以防止锁定面484和500的相对旋转。

通过将杆472的杆部分推出凹部并远离后轮支柱464,可将快拆调节到枢转模式,从而沿张紧器构件501施加较小的张紧力,因此施加将锁定面484和500偏压到一起的较小偏压力。如图所示,杆472的凸轮形部分被容纳在扩大端部480的凹部中。在这种模式中,在快拆的张紧器构件501上的张紧力减小,并且偏压力足够弱以允许在施加阈值扭矩时锁定面484和锁定面500相对旋转。阈值扭矩足以使得锁定面484相对于锁定面500旋转,从而克服由于锁定面484和500之间所需的间隔距离而由快拆施加的附加偏压力,以及它们之间的任何摩擦力。因此,后轮476可从图19至图21中所示的位置相对于车轮枢转接头468向后和向内枢转。

在后轮476枢转时,杆472可被推回到后轮支柱464的凹部中,以锁定后轮476相对于后轮支柱464的旋转取向。

左后轮476围绕相应的车轮枢转接头468向内枢转。

一旦后轮476围绕车轮枢转接头468向内枢转,则后轮支柱464可经由中心枢转接头460枢转以使后轮476向内折叠在一起。

图26示出中心枢转接头460的各种部件。中心枢转接头460具有壳体540,该壳体540具有由两个侧壁544和548限定的圆柱形空腔。侧壁544在其沿壳体540的基部延伸的表面中具有凹部552。中心柱556突出穿过壳体540的中心空腔。锁定面560围绕中心柱556延伸。

左后轮支柱464具有环形部分564,该环形部分564的尺寸定制成适于紧密地配合在中心支柱556和侧壁544和548之间的壳体540的空腔内。环形部分564在第一侧上具有第一锁定面568以及在第二侧上具有第二锁定面572。

右后轮支柱464具有环形部分576,该环形部分576的尺寸定制成适于紧密地配合在侧壁544和548之间的壳体540的空腔内并且覆盖中心柱556。环形部分576在第一侧上具有锁定面580并且在第二侧上总体上是平面的,当环形部分576被放置在壳体540的空腔内时,孔584与中心柱556中的孔对准。

锁定面560、568、572和580具有与锁定面484和500相同的突出部图案。

快拆在张紧力下将中心枢转接头460固定在一起。快拆具有杆588,其在第一端部处联接到张紧器构件589。张紧器构件589穿过中心柱556和环形部分564和576中的孔,并且在其另一端部处联接到张紧器锚固件590。

杆588具有凸轮形部分592,其具有从其延伸的杆部分596,用于使得凸轮形部分592旋转。凸轮形部分592嵌套在壳体540的基部中的凹部552内。

中心枢转接头460的快拆具有两种模式,快拆可在这些模式之间进行调节。在锁定模式中,杆部分596回转进入并嵌套在壳体540的凹部552中,沿着张紧器构件589施加更大的张紧力,并且因此施加更大的偏压力将相应的成对锁定面560和568以及572和580偏压到一起。在这种模式中,偏压力足以防止锁定面560相对于锁定面568旋转以及防止锁定面572相对于锁定面580旋转。

通过将杆588的杆部分596推出凹部552并远离壳体540,可以将快拆调节到枢转模式,从而减小沿张紧器构件589的张紧力,从而减小将锁定面560和568以及锁定面572和580偏压到一起的偏压力。在这种模式中,偏压力足够弱以在施加阈值扭矩时,允许锁定面560相对于锁定面568以及锁定面572相对于锁定面580的旋转。因此,后轮支柱464可从其图19至图21所示的位置枢转以将后轮476带到一起。侧壁544和548之间的间隙限定后轮支柱464的运动范围。

图27示出一旦后轮476已经经由后轮支柱464的枢转将其带到一起时的运动型推车420的配置。如图所示,在该配置中后轮476可有效地用作单个后轮。

杆部分596可被推回到凹部552中,以在该配置中将后轮支柱464锁定。

当想要将运动型推车420重新调节(即重新定位)为三轮车时,如图19至图21所示,杆部分596被推出壳体540的凹部552,以减小中心枢转接头460中的张紧力。然后可使后轮支柱464枢转以分离后轮476。一旦后轮支柱464分离,将杆部分596推回到凹部552中,从而将后轮支柱464锁定在它们的相对取向上。对于每个后轮476而言,杆472被推出其后轮支柱464中的凹部,并且后轮476围绕车轮枢转接头468旋转回到其如图19至图21中所示的位置。杆472然后被推回到后轮支柱464中的凹部中,以将后轮476锁定在该位置。

上述实施例的枢转接头需要较少的张紧力减小来从锁定模式到枢转模式,以便使一个枢转构件相对于另一枢转构件枢转。这是因为在某些情况下,枢转构件之间所需的相对间隔距离减少多达35%或更多。这在图28中示出,其中现有技术的突出部图案叠加在图25的突出部图案上。如图所示,现有技术的突出部图案所需的间隔距离600明显大于当使用本文所述的突出部图案时所需的间隔距离604。此外,现有技术的突出部图案的“峰部”是径向延伸的边缘,这样的边缘降低了相对锁定面的旋转平滑度。

上述实施例的突出部图案提供了调节之间的平滑过渡,因为相对的突出部图案易于进入到下一个调节位置中,而不会使得偏压机构能够在顶点通过之后快速地将一个锁定面朝向另一个锁定面推压。

在一些情况下,定制突出部的尺寸是有利的,使得突出部在相对锁定面上的相对位置可通过目视检查容易地确定,从而当枢转接头牢固地固定时向用户提供视觉指示。在某些情况下,已经发现的是,突出部具有至少为约三毫米的顶点之间的可见宽度以及相对于面平面具有至少约三毫米的高度使得能够容易地目视确定相对的锁定面上突出部的相对位置。

分隔距离的减小可减少在枢转接头中随时间推移而产生的松弛/晃动的量。因此,在出厂时校准的固定的凸轮杆能够在显著更长的时间段中保持校准状态,并且出现机械故障的机会降低。此外,为了使得一个枢转构件相对于另一枢转构件旋转,只需要克服较小的张紧力。

应当理解的是,突出部图案可以各种方式改变。例如,可减小槽的深度和/或顶点的高度。

所述的上述突出部图案便于一个枢转构件在两个方向上相对于另一个枢转构件的旋转运动。可以采用有助于枢转构件在一个方向上旋转的其它突出部图案。

图29和图30示出两个替代的突出部图案,其有助于使得一个枢转构件相对于另一个枢转构件逆时针旋转,同时仍然提供减小的间隔距离。

虽然上述实施例中的突出部图案都沿着从枢转轴线起始的半径延伸,但是可以使用各种其它突出部图案,使得两个相对的锁定面具有多个角度间隔,以上述角度间隔,每个锁定面上的突出部被接纳在相对锁定面的槽内。例如,具有正弦状轮廓的突出部可用在锁定面的同心环形中,其中突出部与一个或多个相邻的环形异相。相应的锁定面被配置成使得其沿着每个相应的同心环形的突出部同时以多个角度取向配合在锁定面的槽内。在另一示例中,突出部可在锁定面上螺旋地延伸。

锁定面可以是非平面的。例如,相对的锁定面可以是圆锥形的,其中一个是凸形的以及另一个是凹形的。然而,期望的是在锁定面上具有与枢转轴线等距的突出部,以在它们自己的面平面上共面。因此,锁定面实际上可具有多于一个的面平面。

锁定面的角度周期可显著变化,同时保持在本公开的教导内。在上述实施例中,使用20度的角度周期。在另一个实施例中,角度周期可以是30度。在另一实施例中,角度周期可以是60度。

贯穿本公开,术语“突出部”、“顶点区域”和“突起”可以彼此替代;术语“槽表面区域”和术语“谷部”可以彼此替代。

本领域技术人员将理解的是,还有更多的替代实施方式和修改是可能的,并且上述示例仅仅是一个或多个实施方式的图示。因此,范围仅受所附权利要求的限制。

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