一种转折关节和带转折关节的电动车雨篷支架的制作方法

本实用新型属于非机动车附件领域，具体是一种转折关节，以及一种带转折关节的电动车雨篷支架，可应用于自行车、电动自行车、摩托车上。

背景技术：

中国专利文献CN104044671A于2014年9月17日公开了“电动车折叠遮雨阳蓬”，包括支架、蓬杆、蓬布，前支架下端固定连接在车体前端两侧架杠上、后支架下端固定连接在后车架两侧架杠上，两根蓬杆分两边，其两端分别与同一侧的前支架侧杆上端、后支架侧杆上端转动连接，连接处设有紧固件，蓬杆可旋转竖立或落下，蓬布活动连接在蓬杆上。其申请人宣称，该发明的蓬杆可折叠，使用时竖起蓬杆，装上蓬布即可遮雨挡阳；不用时蓬杆落下转为保险杠功能，蓬前、后都有透明窗，无蓬杆遮挡视线，前支架及蓬杆的前伸弯管对称结构形成车把转动空间，骑行安全，车体外形美观，占空间小；蓬杆倾斜角度可调节，且车蓬安装便捷，经济实用，给骑车人带来方便。在实际应用中，由于雨篷前后方向较长，因此左右两侧的遮挡效果不佳。要提高左右两侧的遮挡效果，就必须在雨篷左右两侧设置固定件，例如横向伸出的杆件。然而横向伸出的杆件会导致雨篷宽度增加，在狭窄道路上会车困难；同时雨蓬支架在拆下后的收纳效果也需要考虑，过长的杆件会导致收纳困难。一个解决方案是将横向伸出的杆件在长度上一分为二，然后使用普通的转折关节连接两段杆件，如有需要可以转动外侧的杆件以缩减车篷支架的宽度。但是目前的转折关节无法在转动范围内将转动角度停止在一个任选的位置上。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提供一种转折关节，既可以在转动范围内自由转动，又可以在转动至任选角度时暂停转动；在此基础上还公开了一种带转折关节的电动车雨篷支架，提高了雨篷左右两侧的遮挡效果，采用了可折叠的杆件，使支架更适合拆装收纳。

为了实现发明目的一，本实用新型采用如下技术方案：一种转折关节，包括分别与两个杆件固定连接的第一端子和第二端子，第一端子和第二端子上分别设有第一齿轮仓和第二齿轮仓；第一齿轮仓和第二齿轮仓均为圆形盲孔，两齿轮仓开口方向对合；还设有限位齿轮、齿轮复位弹簧和齿轮按钮；齿轮仓的内侧壁设有与齿轮啮合的齿圈；齿轮的厚度大于第一齿轮仓的深度，小于第二齿轮仓的深度；齿轮复位弹簧抵接在齿轮端面与第二齿轮仓底部之间；关节轴贯通两齿轮仓底部的中心孔和齿轮的中心孔，将两齿轮仓、齿轮和齿轮复位弹簧轴向紧配合的连接；齿轮按钮的按压方向为沿齿轮轴向朝向第二齿轮仓方向，按压位置为齿轮的第一齿轮仓一侧的端面。

本方案设计的转折关节，设计有两个端子，可以分别与一个杆件固定。每个端子上都设置有一个齿轮仓，两个齿轮仓都是圆形的盲孔，直径相同，但是深度不同。该两个齿轮仓开口对合之后形成的空间内，安装有限位齿轮和齿轮复位弹簧。限位齿轮是一个圆柱形，齿设置在侧壁上，而两个齿轮仓的内侧壁都设计有与齿轮啮合的齿圈。限位齿轮的厚度介于该两个齿轮仓的深度之间。当限位齿轮位于较深的那个齿轮仓内的时候，两个齿轮仓之间无连接物，可以实现相对转动；当限位齿轮位于较浅的那个齿轮仓内的时候，齿轮的轮齿将横跨两个齿轮仓，将两个齿轮仓的侧壁都啮合起来，从而使两个齿轮仓只能同步动作，无法相对转动。在需要的位置将齿轮从较深的齿轮仓推动到较的齿轮仓，就能将两个端子固定的杆件在设定的角度固定住。推动齿轮结束与两齿轮仓啮合的是齿轮按钮，其从较浅的齿轮仓一侧向齿轮端面施加压力，就能将齿轮向较深的齿轮仓一侧推动。而促使齿轮复位并与两齿轮仓重新啮合的是齿轮复位弹簧，将齿轮复位弹簧安装在较深的齿轮仓的一侧，两端抵接齿轮端面和齿轮仓的底面，就可以在无外力的常态下将两杆件保持在设定的转动角上。

作为优选，齿轮按钮的本体为圆形，按钮本体上设有至少3个按钮脚，各相邻按钮脚之间在以按钮本体的圆心为圆心的圆周上等角度排列；对应的，第一齿轮仓底部贯通的设有按钮脚孔，按钮脚从外向内伸入按钮脚孔，与齿轮的第一齿轮仓一侧的端面搭接。为了均衡按压力量，避免受力方向偏转，本方案设计的按钮脚为3个或以上，等角度的布设在以按钮本体中心为圆心的圆周上。对应的，第一齿轮仓底部贯通的设有按钮脚孔，按钮脚一一穿过按钮脚孔，搭接在齿轮端面上。

作为优选，按钮脚的材质为弹性材质；按钮脚上设有防退钩，防退钩沿径向向外侧伸展，且相邻防退钩外侧端的连线构成的圆的直径大于以相邻按钮脚孔外侧端的连线构成的圆的直径。通过设计按钮脚上的防退钩，可以防止按钮脚从按钮脚孔中自由退出。这是一个保险结构，可以避免按钮从转折关节上脱出丢失。

作为优选，第一端子和第二端子的内侧端端部均设有转动限位面；当第一端子和第二端子相对转动至两转动限位面紧贴时，第一端子的轴向与第二端子的轴向重合。转动限位面互相紧贴的位置，可以视为转动范围的两个极限位置。起到了保护和限位的作用。例如可以将其中一对转动限位面设置为两个杆件的轴向重合。

作为优选，齿轮的朝向第二齿轮仓方向的端面上设有内凹的弹簧定位槽，齿轮复位弹簧的其中一端设于弹簧定位槽内。该方案可以帮助减少齿轮仓的深度和齿轮的厚度，有助于转折关节的体积小型化，也可以帮助齿轮复位弹簧正确定位。

为了实现发明目的二，本实用新型采用如下技术方案：一种带转折关节的电动车雨篷支架，包括纵向设置的竖杆和前所述的转折关节，竖杆为合适数量，分别与车身左前、右前、左后、右后连接，其特征是，还设有盘头和斜杆；斜杆的外侧端与竖杆上端铰接，内侧端与盘头铰接；盘头的左右两侧还各与一个内横杆的内侧端铰接，内横杆的外侧端通过转折关节与外横杆的内侧端铰接；外横杆的外侧端固定有可与蓬布连接固定的篷布固定件。

本方案的带转折关节的电动车雨篷支架，一般是在左前、右前、左后、右后分别设置纵向的竖杆，下端与车身连接，上端各自连接一个斜杆的外侧端。而各个斜杆的内侧端则共同连接至一个盘头上。本方案中采用的盘头，为上盖和下盖扣合的结构，具体可以是卡接、铰接、粘接、插接、螺纹连接等等。在扣合空间内针对每个斜杆的内侧端都对应设有一个斜杆铰接结构，通过该结构可以使斜杆与盘头实现铰接。铰接的具体结构很多，此处做赘述。本方案最大的改进在于，盘头的左右两侧还各与一个内横杆的内侧端铰接，内横杆的外侧端通过转折关节与外横杆的内侧端铰接；外横杆的外侧端固定有可与蓬布连接固定的篷布固定件。这样就使盘头的左右方向都设计了可以向内向上转折的横杆。在常态下，内横杆与外横杆处于展开状态，可以使篷布的遮挡效果最大化；如有会车等必要时候，可以按压齿轮按钮，将外横杆向上转动翘起，从而减少车篷支架的宽度。

作为优选，还设有纵杆；纵杆的内侧端与盘头铰接，外侧端固定有篷布固定件。纵杆的外侧端一般可以设置在向左前、右前伸出的两斜杆的外侧端之间，和这两个斜杆一起，对前方的雨篷形成更好的支撑作用。

作为优选，竖杆的下端还连接有平行杆接头；平行杆接头上设有一个开口向上的竖杆插接盲孔和至少一个纵向的连接通孔，竖杆适配的插接在竖杆插接盲孔内，竖杆车身固定连接件的一端通过螺栓副固定于连接通孔中，另一端与车身适配固定。为了保持稳定，竖杆下端的截面形状和竖杆插接盲孔的截面形状应当是非圆形的。平行杆接头是一个过渡结构，上方与竖杆的下端固定，下方与竖杆车身固定连接件，而竖杆车身固定连接件直接与车身上的具体结构件固定，从而将支架整体固定在车身上。

根据具体连接的车身部件结构形状，竖杆车身固定连接件可以有不同的具体结构方案。

作为优选之一，所述竖杆车身固定连接件为调节板，调节板上贯通的设有调节板固定孔、调节板长孔和车身固定孔；螺栓副通过调节板固定孔将调节板与平行杆接头固定；调节板长孔沿调节板的长度方向设置；调节板固定孔和车身固定孔分别设于调节板长度方向的两端。本方案提供的为一个调节板，在调节板的长度方向的两端分别设有一个固定孔，而在两个固定孔之间是一个长孔。其中一个固定孔是用来将调节板与平行杆接头固定的，而长孔和另一个固定孔是用来将调节板与车身具体零件结构以螺栓副固定的。如果是满足另一个固定孔的标准距离，就使用另一个固定孔固定；如果是少于另一个固定孔位置的其它距离，可以使用长孔进行距离可调节的固定，从而满足各种距离尺寸的固定要求。该方案多应用在左前、右前两竖杆与车身前部的固定连接上。为了方便徒手拆装，可以在螺栓副上使用手拧螺丝。

作为优选之二，所述竖杆车身固定连接件为后部转接杆，后部转接杆的下端与车身后部固定，上端紧固的插接在平行杆接头的一个通孔中。同样的，后部转接杆的上端也可以使用螺杆紧固的方式与平行杆接头固定。

作为优选，后部转接杆上设有抱箍，抱箍通过螺栓副与车身后行李架杆可拆装的紧固。后部转接杆的下端设计了一个抱箍，可以与车身后端的行李架杆实现紧固，然后将后部转接杆的上端插接在平行杆接头的另一个通孔中实现固定。为了方便徒手拆装，可以在螺栓副上使用手拧螺丝。

综上所述，本实用新型的有益效果是：转折关节既可以在转动范围内自由转动，又可以在转动至任选角度时暂停转动；带转折关节的电动车雨篷支架提高了雨篷左右两侧的遮挡效果，采用了可折叠的杆件，使支架更适合拆装收纳。

附图说明

图1是本实用新型的转折关节的零件分解图。

图2是本实用新型的另一视角的转折关节的零件分解图。

图3是转折关节的展开状态示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是转折关节的合拢状态示意图。

图6是图5的B-B剖视图。

图7是本实用新型的带转折关节的电动车雨篷支架的立体结构示意图。

其中：1竖杆，2盘头，3斜杆，4内横杆，5转折关节，6外横杆，7篷布固定件，8纵杆，9平行杆接头，10后部转接杆，11后行李架杆，51第一端子，52第二端子，53第一齿轮仓，54第二齿轮仓，55限位齿轮，56齿轮复位弹簧，57齿轮按钮，58关节轴，59按钮脚，60按钮脚孔，61防退钩，62弹簧定位槽。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

如图1、图2所示的实施例1，为一种转折关节。本转折关节由第一端子51、第二端子52、限位齿轮55、齿轮复位弹簧56、齿轮按钮57和关节轴58构成。第一端子的一端可与一个杆件固定，另一端设有第一齿轮仓53；第二端子的一端可与一个杆件固定，另一端设有第二齿轮仓54。第一齿轮仓和第二齿轮仓均为圆形盲孔，两齿轮仓开口方向对合。限位齿轮为扁圆形，其厚度大于第一齿轮仓的深度，小于第二齿轮仓的深度。两个齿轮仓的内侧壁均设有与齿轮啮合的齿圈。齿轮的朝向第二齿轮仓方向的端面上设有内凹的弹簧定位槽，齿轮复位弹簧的一端设于弹簧定位槽内，另一端抵接在第二齿轮仓底部。关节轴穿过第一齿轮仓、第二齿轮仓、限位齿轮和齿轮复位弹簧的中心，将限位齿轮和齿轮复位弹簧限位在由第一齿轮仓和第二齿轮仓相对扣合形成的空间内，并且当限位齿轮在第二齿轮仓内的时候，第一端子与第二端子可以绕关节轴相对转动。齿轮按钮的本体为圆形，按钮本体上设有至少3个按钮脚，本例中为4个。各相邻按钮脚之间在以按钮本体的圆心为圆心的圆周上等角度排列。对应的，第一齿轮仓底部贯通的设有按钮脚孔，按钮脚一一对应的从外向内伸入按钮脚孔，与齿轮的第一齿轮仓一侧的端面搭接，当按压齿轮按钮时，可以将限位齿轮从第一齿轮仓一侧推动到第二齿轮仓一侧。按钮脚的材质为弹性材质；按钮脚上设有防退钩61，防退钩沿径向向外侧伸展，且相邻防退钩外侧端的连线构成的圆的直径大于以相邻按钮脚孔外侧端的连线构成的圆的直径。第一端子和第二端子的内侧端端部均设有转动限位面；当第一端子和第二端子相对转动至两转动限位面紧贴时，第一端子的轴向与第二端子的轴向重合。

如图3、图4所示，本例的转折关节被打开至最大限度，此时两个限位面互相贴合，使第一端子和第二端子上固定连接的杆件的轴线重合。

如图5、图6所示，本例的转折关节被收拢至最小限度，此时第一端子和第二端子的侧面互相紧贴，处于完全折叠的状态。

在最大限度和最小限度之间，本转折关节可以在任意位置保持打开状态。常态下，齿轮复位弹簧推动限位齿轮位于第一齿轮仓一侧，此时限位齿轮同时与第一齿轮仓和第二齿轮仓啮合，使第一端子无法相对第二端子转动。在需要调节转动时，按压齿轮按钮，推动限位齿轮从第一齿轮仓一侧进入第二齿轮仓，此时限位齿轮与第一齿轮仓的啮合关系消除，第一端子可以相对第二端子转动。捏住齿轮按钮将第一端子转动至所需位置后，松开齿轮按钮，齿轮复位弹簧推动限位齿轮重新复位至第一齿轮仓一侧，重新将第一齿轮仓和第二齿轮仓啮合起来，使二者保持固定，即完成了调节操作。

实施例2

如图7所示的实施例，为一种带转折关节的电动车雨篷支架。本带转折关节的电动车雨篷支架设有盘头2，盘头上铰接有4根斜杆3、2根内横杆4和一根纵杆8。以车身方向为基准，4根斜杆分别向左前、右前、左后、右后延伸，2根内横杆分别向左、右延伸，纵杆向前延伸。向左前、右前、左后、右后延伸的4根斜杆的外侧端各自通过一个折叠支架用杆件接头4与一根竖杆1的上端铰接，竖杆的下端与车身连接固定。内横杆的外侧端通过转折关节5与外横杆6的内侧端铰接；外横杆的外侧端固定有可与蓬布连接固定的篷布固定件7。纵杆的外侧端也固定有篷布固定件。篷布固定件插接在杆件的端部，其上设有可固定篷布的索孔。

竖杆的下端还连接有平行杆接头9，平行杆接头上设有一个开口向上的竖杆插接盲孔和一个纵向的连接通孔，竖杆适配的插接在竖杆插接盲孔内，竖杆车身固定连接件通过螺栓副固定于连接通孔中。

本例中，竖杆车身固定连接件有两种不同的方案。

在车身前端，采用的是调节板。调节板是长条形的钢板，其上贯通的设有调节板固定孔、调节板长孔和车身固定孔；螺栓副通过调节板固定孔将调节板与平行杆接头固定；调节板长孔沿调节板的长度方向设置；调节板固定孔和车身固定孔分别设于调节板长度方向的两端。通过调节板固定孔和车身固定孔可以将调节板与车身前端部件进行固定。

在车身后端，采用的是后部转接杆10。后部转接杆的下端与车身后部固定，上端紧固的插接在平行杆接头的一个通孔中。后部转接杆上设有抱箍，抱箍通过螺栓副与车身后行李架杆11可拆装的紧固。

为了便于快速拆装，本例的雨篷支架上各个螺栓副均使用了手拧螺丝。

本例的带转折关节的电动车雨篷支架，在厂装配时将盘头、斜杆、内横杆、横杆、竖杆和纵杆折叠起来，以便储运。而用户在展开安装后即形成如图7的效果。在狭窄道路交回的时候，可以临时转动外横杆至向上竖直，从而减少支架的宽度，以便通行。