本發(fā)明涉及一種自行車的折疊機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，折疊效率高。

背景技術(shù)：

因?yàn)檎郫B自行車方便攜帶及獨(dú)特的個(gè)性設(shè)計(jì)，越來越為人們喜愛。

折疊自行車折疊后體積控制一直是折疊自行車設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。普通的折疊自行車品種，輪子較大，一般是16英寸，14英寸，12英寸，采用與自行車平面垂直方向?qū)嵤┱郫B，這種折疊自行車好騎，但最大的缺陷就是折疊效率低，折疊后尺寸仍然較大(14英寸的自行車，折疊后體積約為0.2立方米)，不利于攜帶。英國發(fā)明家發(fā)明了一種方框形支架結(jié)構(gòu)折疊自行車(A-Bike)，折疊效率極高，8英寸的輪子折疊后體積小(0.057立方米)，重量輕(約7.5公斤)。由于該發(fā)明的折疊自行車一般使用6英寸及8英寸的輪子，市場反映這種折疊自行車轉(zhuǎn)向較靈活需要適應(yīng)，通過性差。但是，如果采用10英寸或12英寸以上的輪子，這種折疊自行車的折疊后體積小的最大優(yōu)勢(shì)就蕩然無存，可以測算，這種折疊自行車使用10英寸的輪子時(shí)，折疊體積達(dá)到0.072立方米，而使用12英寸的輪子時(shí)，折疊體積達(dá)到0.087立方米。

探索一種折疊后體積仍然在0.07立方米，但能使用14英寸的輪子，以實(shí)現(xiàn)通過性好，好騎，折疊后體積小的完美結(jié)合，就是本發(fā)明的任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，發(fā)明一種即便使用14英寸以上輪徑輪子，其折疊后體積仍然較小的自行車折疊機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)簡單、折疊效率高的自行車折疊機(jī)構(gòu)，包括：一個(gè)可伸縮的前管，一個(gè)前輪組件，一個(gè)頭管組件，一個(gè)可伸縮的后架，一個(gè)鞍座組件，和一個(gè)可與后架折疊的后輪組件。其中，所述前輪組件由一個(gè)前輪和一個(gè)前輪叉組成，所述前輪安裝在所述前輪叉上，所述前輪可繞前輪安裝軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述可伸縮的后架由一個(gè)后架前段和一個(gè)后架后段組成，所述后架前段可在所述后架后段內(nèi)容的空間內(nèi)伸縮；所述后輪組件由一個(gè)后輪叉和一個(gè)后輪組成，所述后輪安裝在所述后輪叉上，所述后輪可繞后輪安裝軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述后輪叉與所述后架后段的一端繞軸心一以可旋轉(zhuǎn)的方式連接。

折疊時(shí)，所述后輪組件繞所述軸心一旋轉(zhuǎn)，所述后輪隨之轉(zhuǎn)至所述后架的另一側(cè)，同時(shí)所述后架前段縮回到后架后段的內(nèi)容空間中，使得所述前輪和所述后輪分別處于所述后架的兩側(cè)，且處于所述前管的同側(cè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明折疊機(jī)構(gòu)展開后的正面示意圖。

圖2是本發(fā)明折疊機(jī)構(gòu)展開后的背面示意圖。

圖3是本發(fā)明折疊機(jī)構(gòu)折疊后的正面示意圖。

圖4是本發(fā)明前大輪后小輪應(yīng)用實(shí)例折疊后的背面示意圖。

圖5是本發(fā)明座管與后架后段以固定方式連接應(yīng)用實(shí)例的展開后示意圖。

圖6是本發(fā)明座管與后架后段以固定方式連接應(yīng)用實(shí)例的折疊后示意圖。

圖7是本發(fā)明折疊時(shí)前輪不需轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)用實(shí)例的折疊示意圖。

圖8是本發(fā)明折疊時(shí)前輪不需轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)用實(shí)例的展開示意圖。

圖9是本發(fā)明折疊自行車的腳踏傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。

圖10是本發(fā)明折疊機(jī)構(gòu)折疊后的背面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，前管由前管上202、前管下203及鎖定204組成，前管上202可以在前管下203內(nèi)孔中伸縮滑動(dòng)；前輪組件由前輪206和前輪叉205組成，前輪叉205與前管下203以不可相互運(yùn)動(dòng)的方式連接；頭管組件由頭管300、上連接臂301、下連接臂302及連接桿403組成，連接桿403的一端與上連接臂301繞軸心三001以可旋旋的方式相連，前管下203安裝于頭管300的內(nèi)孔中，前管下203可繞頭管300的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖2所示，后架由后架前段401、后架后段402、鎖定機(jī)構(gòu)404組成；后架前段401可在后架后段402的內(nèi)孔中伸縮滑動(dòng)；后架前段401與頭管組件的下連接臂302繞軸心二002以可旋旋的方式相連；后架后段402與頭管組件連接桿403的另一端繞軸心四003以可旋轉(zhuǎn)的方式相連；在自行車展開時(shí)，由鎖定機(jī)構(gòu)404對(duì)后架前段401和后架后段402實(shí)施軸向和側(cè)向鎖定。

如圖1所示，鞍座組件由一個(gè)座管500、一個(gè)座位504及一個(gè)座位下延管503組成，座管500與后架后段402繞軸心五004以可旋轉(zhuǎn)的方式連接，座管500和后架后段402之間設(shè)置了一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)由第一座管支撐架501、第二座管支撐架502及鎖定505組成，第一座管支撐架501一端與后架后段402繞軸心六007以可旋轉(zhuǎn)的方式連接，另一端與第二座管支撐架502的一端繞軸心七006以可旋轉(zhuǎn)的方式連接；第二座管支撐架502的另一端與座管500繞軸心八005以可旋轉(zhuǎn)的方式連接；自行車折疊時(shí)，第二座管支撐架502向下擺動(dòng)，讓出空間利于后輪602的安置；自行車展開時(shí)，第二座管支撐架502向上擺動(dòng)，使第一座管支撐架501對(duì)與座管500形成支撐，此時(shí)鎖定505將第二座管支撐架502和座管500鎖定，這樣座管500相對(duì)于后架后段402處于鎖定狀態(tài)。

如圖1所示，后輪組件由一個(gè)后輪602、一個(gè)后輪叉601、一個(gè)后輪組件展開鎖定彈銷604和一個(gè)后輪組件折疊鎖定彈銷605(示于圖10中)組成，后輪602安裝在后輪叉601上，后輪叉601與后架后段402繞軸心一008以可旋轉(zhuǎn)的方式連接；在自行車折疊機(jī)構(gòu)展開時(shí)，后輪組件展開鎖定彈銷604彈入后輪叉上的鎖定孔607中(示于圖3中)，對(duì)后輪叉601和后架后段402實(shí)施鎖定，使得后輪叉601不會(huì)在自行車展開及騎行階段與后架后段402折疊；在自行車折疊機(jī)構(gòu)折疊時(shí)，后輪組件折疊鎖定彈銷605彈入鎖定孔607中，對(duì)后輪叉601和后架后段402實(shí)施鎖定，使得折疊時(shí)后架后段402與后輪叉601的折疊狀態(tài)得到保持。

本發(fā)明的自行車折疊和展開操作存在多種方式，以下僅列舉一種說明之。

自行車折疊操作說明：

如圖1，折疊時(shí)，首先松開座管500上的鎖定505，將第二座管支撐架502向下擺動(dòng)，使座管500折疊至與后架后段402成設(shè)定的角度，然后將后輪叉展開鎖定彈銷604頂出鎖定孔607解除鎖定，將后輪叉601向上擺到后架后段402上方靠近座管500，后輪叉折疊彈銷605彈入鎖定孔607對(duì)后輪叉601與后架后段402鎖定；再將后架前段401和后架后段402間的鎖定機(jī)構(gòu)404(示于圖2中)松開，將后架后段402向頭管方向推動(dòng)，這時(shí)后架前段401會(huì)縮回后架后段402的內(nèi)孔中，再轉(zhuǎn)動(dòng)龍頭100，將前輪206向后擺至后架后段402的正下方，最后松開前管上202和前管下203間的鎖定204，將前管上202縮回到前管下203的內(nèi)孔中，回鎖鎖定204，最后將龍頭100、腳踏701折疊，將座位下延管503插入座管500中，自行車即折疊成圖3。

自行車展開操作說明：

如圖3，展開時(shí)，首先松開前管上202和前管下203間的鎖定204，將前管上202從前管下203的內(nèi)孔中拉出，回鎖鎖定204，轉(zhuǎn)動(dòng)龍頭100，將前輪206擺到如圖1的展開狀態(tài)，然后將后輪叉折疊鎖定彈銷605頂出鎖定孔607解除鎖定，將后輪叉601下擺到后架后段402的下方，直至后輪叉展開鎖定彈銷604彈入彈銷孔607將后輪叉601與后架后段402鎖定，再將后架前段401從后架后段402的內(nèi)孔中拉出至設(shè) 定位置，使用鎖定機(jī)構(gòu)404將后架前段401和后架后段402鎖定，再將第二座管支撐架502向上擺動(dòng)，使得座管500到達(dá)設(shè)定位置，鎖定鎖定機(jī)構(gòu)505(示于圖1中)，最后將龍頭100、腳踏701展開，將座位下延管503從座管500中拉出至合適位置，自行車即展開成圖1。

基于簡化折疊與展開操作的需要，鞍座組件的座管500也可以設(shè)計(jì)成與后架后段402以不可折疊的方式連接，如圖5所示，這樣，就必須調(diào)整座管500與后架后段402之間的角度使得展開后座位504的位置適于騎行；如圖6，如此設(shè)計(jì)的自行車，后架后段402與座管500之間的夾角較小，折疊時(shí)，后輪602相對(duì)于圖3中的后輪602要離前輪206的距離更大些，比較圖3與圖6中后架后段402及后輪602的位置，可發(fā)現(xiàn)圖3中的座管與后架后段可折疊的結(jié)構(gòu)使折疊后的自行車更為緊湊，但圖6鞍座組件的座管500與后架后段402以不可折疊的連接方式減除了座管500與后架后段402之間的折疊與展開操作，使自行車折疊操作更快。

同樣地，前輪組件也可以設(shè)計(jì)成折疊時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，如圖7及圖8，在自行車展開和折疊時(shí)，前輪206不需旋轉(zhuǎn)到頭管300的另一側(cè)，所以能使自行車折疊和展開操作更快，但由于本發(fā)明自行車折疊機(jī)構(gòu)在折疊和展開運(yùn)動(dòng)時(shí)，后架后段402將有上下擺動(dòng)動(dòng)作，為了避免后架后段402在上下擺動(dòng)時(shí)不受前輪206限制，前輪206將如圖7所示將設(shè)計(jì)成距后架后段402更大的距離，即自行車折疊后的體積將增大，并且由于自行車展開時(shí)，前輪206不向前擺出，如圖8所示自行車折疊機(jī)構(gòu)展開后前輪206與后輪602的距離將較小。

如圖9所示，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于腳踏自行車時(shí)，自行車中軸702設(shè)置與后架后段402接近軸心四003的一端，這樣可以獲得最佳的騎行姿勢(shì)；傳動(dòng)系統(tǒng)由兩組鏈輪和傳動(dòng)鏈組成，傳動(dòng)鏈由前傳動(dòng)鏈704和后傳動(dòng)鏈703兩段組成，依構(gòu)造需要，前傳動(dòng)鏈704和后傳動(dòng)鏈703可以在后架后段的同側(cè)，也可以分處于后架后段的兩側(cè)。

為了保持自行車騎行的舒適性，折疊自行車展開后必須要有合適的幾何尺寸，適合成年人使用的折疊自行車，考慮使用伸縮的折疊技術(shù)，其前管及后架長度也至少在350mm以上，如果像A-bike的設(shè)計(jì)，折疊后兩輪并列，前管及后架基本垂直兩輪軸的連線，這使得自行車折疊機(jī)構(gòu)必須獨(dú)立于輪子尺寸以外額外設(shè)計(jì)350mm以上的高度空間以容納前管及后架。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，由于自行車折疊機(jī)構(gòu)折疊后，前輪206和后輪602位于前管203的同側(cè)，且又分居于后架后段402的兩側(cè)，這樣，前管、座管及后架的折疊正好利用了后輪必須設(shè)置的空間(對(duì)于14英寸輪子來說正好)，而不需要額外的獨(dú)立空間，盡管使用14英寸的輪子，其折疊后的尺寸仍然可以控制到0.07立方米以內(nèi)；如圖3所示，前后輪均使用14英寸的輪子時(shí)，折疊后尺寸可控制到440×800×200mm，體積驚人地被控制到0.07立方米，較同輪徑的普通折疊自行車減小60％；為了進(jìn)一步控制使用本發(fā)明折疊機(jī)構(gòu)的折疊自行車折疊后的尺寸，自行車可以采用大小不同輪徑的前后輪輪轂，如圖4所示，前輪使用14英寸的輪子206，后輪使用10英寸的輪子602時(shí)，折疊時(shí)，前管202及座管500等均可設(shè)計(jì)于較小的后輪602左側(cè)留出的空間內(nèi)，折疊后尺寸可以控制到360×720×200mm，即體積約為0.052立方米，較前后輪均使用8英寸輪子的A-bike折疊自行車折疊后體積減少約10％。

本發(fā)明可以用于腳踏自行車，純電動(dòng)自行車和同時(shí)具有腳踏及電動(dòng)功能的自行車。