本實(shí)用新型涉及一種剛性桿用的自鎖折疊關(guān)節(jié),尤其涉及一種用于折疊自行車、電動(dòng)自行車、滑板車、電動(dòng)滑板車及折疊帳篷桿的自鎖折疊關(guān)節(jié)。
背景技術(shù):
眾所周知,自行車、電動(dòng)自行車、滑板車、電動(dòng)滑板車這些交通工具是非常綠色環(huán)保的,歐洲已經(jīng)建立了自行車高速路,說明了自行車和電動(dòng)自行車仍然是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)。我國曾經(jīng)是世界最大的自行車大國,但現(xiàn)在卻變成了塞車大國、霧霾大國,其中私人汽車的數(shù)量急劇上升是一大因素。加上現(xiàn)代城市人上下班的距離比較遠(yuǎn),不宜完全騎自行車上下班,所以乘坐公交車和開私家車已經(jīng)成為主流,可在許多大城市中,塞車已經(jīng)成為常態(tài),尤其是上下班的高峰期,短短的路程換車等車要半個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間,浪費(fèi)了許多人的時(shí)間。因此,既可以騎行又可以攜帶放入公交車或小車的折疊自行車或折疊電動(dòng)車仍然有用武之地。同樣,折疊滑板車和折疊電動(dòng)滑板車是也是一種小型便攜式交通工具。
雖然現(xiàn)有的折疊自行車、折疊電動(dòng)自行車、折疊滑板車和折疊電動(dòng)滑板車有便于攜帶的優(yōu)點(diǎn),但也存在各種各樣令人不滿意的地方,例如,目前市場(chǎng)上的折疊自行車和電動(dòng)自行車的橫梁折疊關(guān)節(jié),基本上都是用兩個(gè)像結(jié)疤一樣的折疊頭結(jié)合起來,不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造工藝復(fù)雜,難以符合現(xiàn)代化工廠的流水線作業(yè),而且也不美觀,在使用中也不方便,不小心會(huì)夾到手,如中國專利CN202646346U公開的折疊關(guān)節(jié),設(shè)計(jì)得非常用心,按慣例設(shè)置了一個(gè)手柄,雖然操作也方便,但問題不少,比如折疊把手卻容易絞住騎行者的褲子或裙子、前后輪并不平行不方便拖行或推行,不方便帶進(jìn)地鐵和公交車、折疊后前后兩部分車體能相對(duì)活動(dòng)容易傷人,等,這都與折疊關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)不合理有關(guān)。
還有一些改進(jìn)的折疊車,如中國專利授權(quán)公告CN205098377U公開的便攜式折疊電動(dòng)車,雖然避免以前的丑陋、笨拙,但采用這一類折疊關(guān)節(jié)的折疊車在折疊后前后輪是在一條直線上,不方便挪動(dòng),比如在地鐵車站里不允許自行車、滑板車的騎行、也不允許整車推行,只能在折疊后拎著或拖行,可是它的前后輪是在一條直線上,30來斤的重量不能拎著走,若要拖行則會(huì)向左右傾倒,需要用比較大的力量才能拖著走,同樣是非常不方便攜帶的。
另外,目前的折疊式戶外帳篷桿的折疊關(guān)節(jié),基本上都是體積比較大、零件裸露在外,容易損壞也容易傷人,如2016年1月20日公開的中國專利授權(quán)公告CN103669992B,在所有已經(jīng)公開的方案中,這個(gè)方案算是比較好的一種,但是也存在前述的零件裸露在外的問題,因其卡口在外面,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中容易夾傷手指,另外,此方案在收折以后不能固定位置,容易受重力等因素影響自動(dòng)打開,也容易傷人。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,本實(shí)用新型提出了一種簡(jiǎn)單易用、美觀、安全的可自鎖的折疊關(guān)節(jié),以便于制造出方便、安全、易用的折疊式自行車、折疊電動(dòng)車、折疊滑板車及折疊帳篷桿,來解決前述的不美觀、容易傷人、以及不能方便地帶進(jìn)地鐵和公交車的問題。
本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié),其包含一第一結(jié)合部、一第二結(jié)合部、一樞軸、一滑塊、一彈簧及一頂桿,該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部通過該樞軸緊密結(jié)合;
該第一結(jié)合部包含有軸套和至少一齒牙,所述軸套上含有一容納該樞軸穿過的軸孔,所述齒牙的側(cè)面至少有兩段咬合面,其可與該滑塊的一面咬合;
該第二結(jié)合部的一端包含有一軸套、一阻擋壁,所述軸套上含有一容納該樞軸穿過的軸孔,所述阻擋壁與該滑塊吻合且具有一定的高度,所述阻擋壁限制該滑塊只能在與該樞軸軸線平行的方向上移動(dòng),而不能在垂直于該樞軸軸線的方向上移動(dòng);
該樞軸的一端包含有一緊固螺帽、另一端設(shè)置有螺紋,該樞軸貫穿過該第一結(jié)合部和該第二結(jié)合部上各軸套的軸孔,在另一端與一螺母擰緊,將該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部連接成為一緊密結(jié)合體;
該滑塊、該彈簧及該頂桿均設(shè)置在該第二結(jié)合部上適當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>
該滑塊是一剛性體,其一面為咬合面,其形狀與所述齒牙的咬合面相吻合,其另一面為支撐面,其形狀與所述阻擋壁的接觸面相吻合;
當(dāng)該滑塊的咬合面與所述齒牙的咬合面相咬合、其支撐面與所述阻擋壁貼合時(shí),該滑塊所處的位置為其本位,此時(shí)所述齒牙不能轉(zhuǎn)動(dòng),因此該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部也不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),即被加鎖;
該頂桿是兩段粗細(xì)不同的剛性桿,粗的一端用于頂出滑塊、細(xì)的一端用以穿過滑塊上的預(yù)留孔并固定,當(dāng)該頂桿被外力頂出的時(shí)候,該滑塊也被同時(shí)頂出,當(dāng)該滑塊被頂出、離開其本位的距離不小于所述齒牙的高度時(shí),該滑塊的咬合面與所述齒牙的咬合面不再咬合,所述齒牙可通過該滑塊的本位空間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部可被折疊或展開,即被解鎖;
該第一結(jié)合部和該第一結(jié)合部可包含有多個(gè)軸套;
該滑塊被頂出或回歸其本位時(shí)的移動(dòng)方向與所述齒牙的旋轉(zhuǎn)方向垂直。
當(dāng)該滑塊被頂出、該第一結(jié)合部沿著該樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,如果作用在該頂桿上的外力消失,此時(shí)所述齒牙的任一咬合面轉(zhuǎn)動(dòng)到剛好與該滑塊咬合面吻合的位置,則該滑塊都會(huì)被該彈簧彈回其本位,將所述齒牙擋住而不能轉(zhuǎn)動(dòng),即自動(dòng)加鎖。
所述齒牙的咬合面和該滑塊的咬合面有相對(duì)應(yīng)的輕微坡度,以便該滑塊在回歸其本位的時(shí)候不至于被齒牙的邊緣擋住,并且讓該滑塊可以完全填充所述齒牙與所述阻擋壁之間的空隙。
該兩個(gè)結(jié)合部上還包含一對(duì)接觸面相互吻合的連體鉤齒,當(dāng)該第一結(jié)合部和該第二結(jié)合部轉(zhuǎn)動(dòng)到相互呈直線的位置時(shí),所述的兩個(gè)連體鉤齒相互咬合。
該第一結(jié)合部上的所述齒牙,其兩個(gè)咬合面是相互垂直的平面,且該滑塊的咬合面也是平面,此時(shí)可實(shí)現(xiàn)90度折疊、180度展開,并且折疊和展開后都能自動(dòng)加鎖。
該頂桿的另一端有一緊固裝置,可將該滑塊較寬的一側(cè)拉向所述齒牙的位置,以使該滑塊與所述齒牙和所述阻擋壁緊貼在一起。
兩個(gè)90度的折疊關(guān)節(jié)連用可實(shí)現(xiàn)180度折疊,當(dāng)兩個(gè)折疊關(guān)節(jié)連用時(shí),可將兩個(gè)頂桿聯(lián)成一體,此時(shí)只要按下該頂桿即可解鎖兩個(gè)折疊關(guān)節(jié)。
該第一結(jié)合部上所述軸套的外側(cè)有呈齒輪狀均勻排列的多個(gè)齒牙,當(dāng)每一個(gè)齒牙的咬合面與該滑塊的咬合面完全咬合時(shí),該第一結(jié)合部或該第二結(jié)合部都會(huì)呈一個(gè)角度,即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的折疊或展開,并且折疊或展開后都能自動(dòng)加鎖。
該第一結(jié)合部或該第二結(jié)合部含有一個(gè)或多個(gè)用于連接剛性桿的桿座,所述桿座含有內(nèi)螺紋或螺孔。
與現(xiàn)有折疊關(guān)節(jié)技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是提供了一個(gè)精巧、美觀、安全、容易操作的折疊關(guān)節(jié),采用本實(shí)用新型的折疊車可方便地折疊和展開,并可方便帶入地鐵、公交車、商場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所,甚至可以隨身攜帶坐長(zhǎng)途汽車、火車、高鐵等遠(yuǎn)途交通工具,為遠(yuǎn)途上下班的人解決了最后兩公里的交通問題。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的右前側(cè)視立體分解圖;
圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的左前側(cè)視立體分解圖;
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的側(cè)前立體圖;
圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的正視圖;
圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例的齒牙與滑塊咬合的A-A剖視圖;
圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例的齒牙與滑塊脫離的A-A剖視圖;
圖7為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的立體后視圖;
圖8為本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的立體前視圖;
圖9為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的雙關(guān)節(jié)立體圖;
圖10為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的雙關(guān)節(jié)立體圖;
圖11為本實(shí)用新型一實(shí)施例的的雙關(guān)節(jié)加外殼后視圖;
圖12為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的折疊車把立體圖;
圖13為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的折疊車把立體圖;
圖14為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的折疊車把關(guān)節(jié)的B-B剖視圖;
圖15為本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的折疊車把關(guān)節(jié)的B-B剖視圖;
圖16為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的折疊車把關(guān)節(jié)的B-B剖視圖;
圖17為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的連體鉤齒咬合的立體后視圖;
圖18為本實(shí)用新型一實(shí)施例的連體鉤齒的立體圖;
圖19為本實(shí)用新型一實(shí)施例的連體鉤齒的C-C剖面圖;
圖20為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)連體鉤齒咬合的C-C剖面圖;
圖21為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)示意圖;
圖22為本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)示意圖;
圖23為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)示意圖;
圖24為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)的剖視圖;
圖25為本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)的剖視圖;
圖26為本實(shí)用新型一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的滑板車折疊關(guān)節(jié)的剖視圖;
圖27為本實(shí)用新型一實(shí)施例的車把折疊關(guān)節(jié)的彈簧被壓下的剖視圖;
圖28為本實(shí)用新型一實(shí)施例的車把折疊關(guān)節(jié)的彈簧被松開的剖視圖;
圖29為本實(shí)用新型一實(shí)施例的頂桿緊固手柄壓緊時(shí)的正視圖;
圖30為本實(shí)用新型一實(shí)施例的頂桿緊固手柄松開時(shí)的正視圖;
圖31為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開180度的折疊剛性桿立體圖;
圖32為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開180度的剛性桿折疊關(guān)節(jié)立體圖;
圖33為本實(shí)用新型一實(shí)施例的展開180度的剛性桿折疊關(guān)節(jié)A-A剖面圖;
圖34為一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的剛性桿折疊關(guān)節(jié)A-A剖面圖;
圖35為一實(shí)施例的展開120度的剛性桿折疊關(guān)節(jié)A-A剖面圖;
圖36為一實(shí)施例的展開120度的剛性桿折疊關(guān)節(jié)立體圖;
圖37為一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的剛性桿折疊關(guān)節(jié)立體圖;
圖38為一實(shí)施例的折疊狀態(tài)的剛性桿折疊關(guān)節(jié)A-A剖面圖;
圖39為一實(shí)施例的滑塊咬合的剛性桿折疊關(guān)節(jié)B-B剖面圖;
圖40為一實(shí)施例的滑塊被頂出的剛性桿折疊關(guān)節(jié)B-B剖面圖;
圖41為一實(shí)施例的滑塊處于咬合狀態(tài)的剛性桿折疊關(guān)節(jié)側(cè)視圖;
圖42為一實(shí)施例的有三個(gè)桿座的剛性桿折疊關(guān)節(jié)立體圖;
圖43為一實(shí)施例的有三個(gè)桿座的剛性桿折疊關(guān)節(jié)正視圖;
圖44為一實(shí)施例的有四個(gè)桿座的剛性桿折疊關(guān)節(jié)立體圖;
圖45為一實(shí)施例的有三個(gè)桿座的剛性桿折疊關(guān)節(jié)側(cè)視圖;
圖46為一實(shí)施例的一個(gè)折疊關(guān)節(jié)連接了四個(gè)剛性桿的立體圖。
主要元件或符號(hào)說明
第一結(jié)合部1 軸套11 齒牙12 齒牙咬合面13 第一鉤齒17
第二結(jié)合部2 軸套21 阻擋壁22 第二鉤齒27 斜坡夾角91
樞軸3 軸孔30 螺帽31 螺母32 邊緣間距92
滑塊4 滑塊咬合面41 滑塊支撐面42 彈簧5
頂桿6 頂桿偏心軸61 頂桿手柄62 剛性桿7
桿座8 桿座內(nèi)螺紋81 桿座螺孔82 底邊倒角93
具體實(shí)施方式
為了更加清楚的說明本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn),下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
案例一
是一折疊電動(dòng)自行車橫梁的折疊關(guān)節(jié),因需要承受比較大的重力負(fù)載,所以本案例的折疊關(guān)節(jié)比較粗壯厚實(shí)。
典型地,參考圖1至圖11,本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié),包含兩個(gè)主要結(jié)合部:一第一結(jié)合部1、一第二結(jié)合部2,另外還有一樞軸3、一滑塊4、一彈簧5及一頂桿6,該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部通過該樞軸3緊密結(jié)合。
該第一結(jié)合部1包含有軸套11和至少一個(gè)齒牙12,所述軸套包含有一容納該樞軸3穿過的軸孔30,顧名思義,所述齒牙就是相對(duì)于圓弧形的軸套、其有一塊凸出來了,所述齒牙的側(cè)面至少有兩段咬合面13,其任意一咬合面可與該滑塊4的一面完全吻合;
齒牙的厚度一般沒有軸套的高度高,因?yàn)槿绻X牙的厚度過大,相對(duì)應(yīng)的滑塊也要增高,因?yàn)榛瑝K還需要一個(gè)被頂出的高度,以便于齒牙能夠通過滑塊的本位而實(shí)現(xiàn)折疊和展開時(shí)需要的轉(zhuǎn)動(dòng)。
該第二結(jié)合部2的一端包含有一軸套21、一阻擋壁22,所述軸套包含有一容納該樞軸穿過的軸孔30,所述阻擋壁22與該滑塊的一面吻合且具有一定的高度,所述阻擋壁限制該滑塊只能在與該樞軸3的軸線平行的方向上移動(dòng),而不能在垂直于該樞軸軸線的方向上移動(dòng);
典型地,該樞軸3的一端包含有一緊固螺帽31、另一端設(shè)置有螺紋,該樞軸貫穿過該第一結(jié)合部和該第二結(jié)合部上軸套的軸孔30,在另一端與一螺母32擰緊,將該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部連接成為一緊密結(jié)合體;
該滑塊4是一剛性體,其一面為咬合面41,其形狀與所述齒牙的咬合面13相吻合,其另一面為支撐面42,其形狀與所述阻擋壁22相吻合;
一般地,當(dāng)該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部呈展開或折疊的狀態(tài)時(shí),該滑塊所處的位置為其本位,此時(shí)該滑塊的咬合面41與所述齒牙12的咬合面13相互咬合、其支撐面42與所述阻擋壁22貼合,此時(shí)所述齒牙不能轉(zhuǎn)動(dòng);
參考圖3、圖4,當(dāng)該滑塊4被該頂桿6頂出、離開其本位的距離達(dá)到或超過所述齒牙的高度時(shí),該滑塊的咬合面與所述齒牙12的咬合面13不再咬合,所述齒牙12可通過該滑塊的本位空間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng);
參考圖1、圖3,當(dāng)該滑塊4的咬合面與所述齒牙12的一個(gè)咬合面13咬合時(shí),此時(shí)折疊關(guān)節(jié)處于展開狀態(tài);
參考圖1、圖7,當(dāng)該滑塊4的咬合面與所述齒牙12的另一個(gè)咬合面13咬合時(shí),此時(shí)折疊關(guān)節(jié)處于折疊狀態(tài);
參考圖6、圖8,當(dāng)該滑塊的咬合面與所述齒牙12的兩個(gè)咬合面13都沒有咬合時(shí),此時(shí)折疊關(guān)節(jié)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài);
典型地,參考圖7、圖8,該頂桿6與該滑塊4連接在一起,當(dāng)該頂桿6被外力頂出的時(shí)候,該滑塊也被同時(shí)頂出,當(dāng)該頂桿上外力消失、且所述齒牙離開其占據(jù)的該滑塊本位空間的時(shí)候,該頂桿與該滑塊被該彈簧5的彈力壓回到該滑塊本位的位置;
一般地,當(dāng)該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部連接成一體后,當(dāng)該滑塊處于其本位、所述齒牙的咬合面與該滑塊的咬合面剛好吻合時(shí),所述齒牙與該滑塊相互咬合不能轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),即被加鎖;
參考圖6、圖8,當(dāng)該頂桿被外力頂出的時(shí)候,該滑塊也被同時(shí)頂出,當(dāng)該滑塊移動(dòng)的距離大于或等于所述齒牙的高度時(shí),所述齒牙在外力作用下可通過該滑塊本位的空間而轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部可被折疊或展開,即被解鎖;
折疊關(guān)節(jié)處于展開狀態(tài)或者處于折疊狀態(tài),都稱為被加鎖;折疊關(guān)節(jié)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)也稱為被解鎖;
參考圖3,該滑塊4、該彈簧5及該頂桿6均設(shè)置在該第二結(jié)合部上適當(dāng)?shù)奈恢茫摌休S上的螺栓和該螺帽設(shè)置在該第一結(jié)合部上適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
當(dāng)然,該滑塊、該彈簧及該頂桿也可設(shè)置在該第一結(jié)合部上適當(dāng)?shù)奈恢?,該樞軸和該螺帽也可設(shè)置在該第二結(jié)合部上適當(dāng)?shù)奈恢?參考圖12至圖16和圖32至圖38)。
參考圖4至圖8、圖30、圖39、圖40,該滑塊4被頂出或回歸其本位時(shí)的移動(dòng)方向與所述齒牙12的旋轉(zhuǎn)方向垂直。
優(yōu)選地,參考圖1和圖7,齒牙側(cè)面的兩段咬合面13相互垂直的、呈90度角的平面,且該滑塊4的咬合面也是平面,此時(shí)可實(shí)現(xiàn)90度折疊、180度展開,并且折疊和展開后都能自動(dòng)加鎖。
90度折疊的情形適用于自行車、電動(dòng)自行車、滑板車、電動(dòng)滑板車的車把折疊關(guān)節(jié),以及電動(dòng)滑板車的座墊支撐桿、底座與前叉之間的折疊關(guān)節(jié)。
典型地,所述齒牙的咬合面是平面,這樣的形狀在生產(chǎn)加工的工藝上比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本比較低;
優(yōu)選地,參考圖3至圖8,所述齒牙的咬合面13和該滑塊4的咬合面41有輕微的坡度,即在所述齒牙的咬合面13剖面線與該滑塊4移動(dòng)方向有一個(gè)斜坡夾角91,當(dāng)該滑塊被頂出時(shí),該滑塊4的底面與齒牙12之間有一個(gè)邊緣間距92(相當(dāng)于該滑塊的上邊緣與下邊緣長(zhǎng)度的差),便于在該滑塊回歸本位時(shí),避免因誤差等原因?qū)е略摶瑝K被齒牙的邊緣阻擋而不能順利回歸本位;另外,這個(gè)坡度形成了該滑塊4的底面與頂面的寬度不同,當(dāng)該滑塊在該彈簧的彈力壓回其本位時(shí),該滑塊4能完全填充所述齒牙12的咬合面和所述阻擋壁22之間的空隙,從而使得該第一結(jié)合部與該第二結(jié)合部緊密連接成一體;
優(yōu)選地,參考圖5、圖6,所述阻擋壁22只要與該滑塊的支撐面吻合就好,考慮到工藝誤差和該滑塊的順利回歸本位,其支撐面也可以有輕微的坡度;
典型地,參考圖4、圖5、圖6,與所述齒牙的咬合面對(duì)應(yīng),該滑塊4的咬合面41也相應(yīng)地有輕微的坡度,其坡度應(yīng)該與齒牙咬合面13的坡度相同,以便于在鎖定折疊位置的時(shí)候咬合面能完全貼合;
一般地,參考圖5、圖6,如果該滑塊4和齒牙的咬合面沒有設(shè)置適度的坡度、或者坡度比較小,則需要該滑塊有一個(gè)底邊倒角93或圓角處理,以便在所述齒牙旋轉(zhuǎn)通過以后出現(xiàn)空隙時(shí),該滑塊能順利卡入空隙而回歸本位。
典型地,參考圖7、圖8,當(dāng)該滑塊4被頂出、該第一結(jié)合部沿著該樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,如果作用在該頂桿上的外力消失,此時(shí)所述齒牙12的任一咬合面13轉(zhuǎn)動(dòng)到剛好與該滑塊咬合面吻合的位置,則在該彈簧5的彈力作用下,該滑塊4都能自動(dòng)回歸其本位,將所述齒牙12擋住,即被自動(dòng)加鎖。
典型地,參考圖9、圖10、圖11,采用本實(shí)用新型的自行車或者電動(dòng)自行車的橫梁折疊關(guān)節(jié),因?yàn)橥瑫r(shí)對(duì)稱使用了兩個(gè)本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié),所以就有兩個(gè)一第一結(jié)合部1、兩個(gè)第二結(jié)合部2,兩個(gè)樞軸3、兩個(gè)滑塊4、兩個(gè)彈簧5及兩個(gè)頂桿6。本例使用的一個(gè)中間連接件的兩頭都是第二結(jié)合部2,當(dāng)然,第一結(jié)合部1和第二結(jié)合部2的位置可以對(duì)調(diào),沒有特別的限制。
兩個(gè)折疊關(guān)節(jié)連用可實(shí)現(xiàn)180度折疊,我們可根據(jù)自行車和電動(dòng)自行車的輪胎大小和前后輪軸的寬度,設(shè)計(jì)兩個(gè)關(guān)節(jié)的距離,從而實(shí)現(xiàn)在折疊后的前后輪處于平行的位置,方便拖行。
參考圖11,折疊關(guān)節(jié)的外面可以做一個(gè)護(hù)罩,既美觀又安全,此時(shí),還可將兩個(gè)該頂桿6聯(lián)成一體,只要按下該頂桿6即可解鎖兩個(gè)折疊關(guān)節(jié)。
優(yōu)選地,參考圖17至圖20,該第一結(jié)合部1和該第二結(jié)合部2上還包含一對(duì)能相互吻合的連體鉤齒,當(dāng)兩個(gè)結(jié)合部轉(zhuǎn)動(dòng)到相互呈直線的位置時(shí),該第一結(jié)合部上的第一鉤齒17和該第二結(jié)合部上的第二鉤齒27相互咬合。
圖17、圖18是所述連體鉤齒的咬合狀態(tài)的立體圖和分解圖,圖19、圖20是所述連體鉤齒咬合狀態(tài)和分立的剖面圖,它們的齒牙在外形上相互吻合,只要連體鉤齒的強(qiáng)度和硬度足夠,當(dāng)折疊關(guān)節(jié)受外力拉扯時(shí),兩個(gè)相互咬合的連體鉤齒抵消了外力對(duì)樞軸的剪切力。
本案例使用了彈簧來固定頂桿和滑塊的位置,但在具體實(shí)施時(shí)也可以使用其它方法進(jìn)行固定。例如,
可選地,為了進(jìn)一步加強(qiáng)該滑塊與所述齒牙之間的緊密度,可在本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)的頂桿的一端設(shè)置一緊固裝置:
參考圖29、圖30,該頂桿6的另一端設(shè)置有一頂桿手柄62和與其連接的偏心軸61,當(dāng)拉動(dòng)此手柄使偏心軸距離滑塊4較遠(yuǎn)的位置時(shí),頂桿6就被拉緊,滑塊4就被緊緊地壓住了齒牙,阻止齒牙的任何旋轉(zhuǎn)或頂撞移動(dòng);
當(dāng)需要旋轉(zhuǎn)第一結(jié)合部時(shí),可松開此手柄62使偏心軸61距離滑塊4較近的位置,滑塊4就被頂桿6頂出,齒牙也被同時(shí)頂出,從而給齒牙的旋轉(zhuǎn)騰出移動(dòng)的空間,因此第一結(jié)合部也就可以旋轉(zhuǎn)。
需要注意的是,使用偏心軸時(shí),彈簧的彈力方向與沒有偏心軸的彈力方向是相反的,除非偏心軸的安裝位置放在另外一頭。因偏心軸與手柄的應(yīng)用很多,具體細(xì)節(jié)就不贅述,本行業(yè)的實(shí)施工程師在不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)的情況下都可以設(shè)計(jì)出來,市場(chǎng)上也都有大量的成品配件出售。
案例二
是一折疊車把的折疊關(guān)節(jié),主要用于人力自行車、電動(dòng)自行車、滑板車、或是電動(dòng)滑板車,當(dāng)然也可用于其它需要折疊的扶手、欄桿之類,不難發(fā)現(xiàn),采用本實(shí)用新型的折疊車把,結(jié)構(gòu)緊湊、外觀整潔、操作簡(jiǎn)便。
參考圖12至圖16,第一結(jié)合部1與第二結(jié)合部2的兩邊是展開或折疊的車,把,第二結(jié)合部2上設(shè)置有樞軸3和頂桿6,區(qū)別于案例一,在本案例中,樞軸沒有設(shè)置在第一結(jié)合部1上,這沒有什么限定。
典型地,圖14、圖15、圖16展示了本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)的展開、旋轉(zhuǎn)、折疊狀態(tài)的剖面圖,與案例一圖片展示的情形不同,在第一結(jié)合部1上齒牙12旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,該滑塊4位于齒牙12的下方,這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)的靈活性,應(yīng)用工程人員可根據(jù)需要調(diào)整該滑塊4的位置、形狀、厚度、材料,只要能滿足需要就可以;同樣,該第一結(jié)合部1和該第二結(jié)合部2也可靈活安排。
典型地,參考圖27、圖28,第二結(jié)合部2上設(shè)置有滑塊4、彈簧5和頂桿6,頂桿的穿過滑塊的部分比沒有穿過滑塊的部分要細(xì)小一些,這樣按下頂桿就可把滑塊也同時(shí)按下;而滑塊的后面有一個(gè)彈簧5繞在頂桿上,彈簧5的另一端頂在第二結(jié)合部2的內(nèi)壁上,而內(nèi)壁足夠厚給彈簧5提供了足夠大的支持力,使用當(dāng)壓在頂桿6上的外力消失時(shí),如果沒有齒牙的阻擋,滑塊4就會(huì)立刻被彈簧彈回其本位,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加鎖功能。
與自行車橫梁折疊關(guān)節(jié)不同,折疊車把總是只需要折疊90度即可,并且,有的情況下可能只需要折疊車把的一側(cè),而另一側(cè)則不需要折疊,不需要折疊的一側(cè)也就不需要設(shè)置折疊關(guān)節(jié)。
典型地,采用本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)的車把,其操作過程如下:
參考圖12至圖16和圖27、圖28,車把處于展開狀態(tài)時(shí),齒牙12的展開咬合面與滑塊4的咬合面咬合,第一結(jié)合部1(下稱手柄)和第二結(jié)合部2的位置被固定,不能折疊,就像一個(gè)普通的車把一樣。
當(dāng)使用者想折疊車把時(shí),只需要按下頂桿6并折壓車把,則手柄開始繞樞軸3旋轉(zhuǎn),此時(shí),按著頂桿的手可以松開,因?yàn)榛瑝K4被頂桿6頂出離開了其本位,此時(shí)齒牙12一旦旋轉(zhuǎn)就占據(jù)了該滑塊的本位,不必繼續(xù)按著頂桿6滑塊也不能回歸其本位;
此時(shí),雖然有彈簧5壓著滑塊,但是這個(gè)壓力也不可能大到足以讓手柄不能轉(zhuǎn)動(dòng)的地步——如果彈力有那么大、那么人手就按不下頂桿了,況且,這手柄是一個(gè)杠桿、并且運(yùn)動(dòng)方向不是對(duì)著彈簧的方向、手柄旋轉(zhuǎn)需要克服的僅僅是滑塊與齒牙之間的摩擦力。
當(dāng)手柄繞樞軸3旋轉(zhuǎn)了90度時(shí),齒牙12剛剛離開了滑塊的本位空間、旋轉(zhuǎn)到其折疊咬合面與滑塊的咬合面平行的位置,因?yàn)闆]有阻擋,滑塊4在彈簧5的彈力作用下迅速回歸其本位,其速度與彈簧的彈力大小成正比,此時(shí)使用者可以聽到“啪”的一聲響,就知道折疊關(guān)節(jié)已經(jīng)自動(dòng)上鎖了,至此,折疊動(dòng)作完成。展開手柄的操作也是一樣,只要把頂桿6壓下,同時(shí)用手拉動(dòng)手柄,旋轉(zhuǎn)手柄達(dá)到90度的時(shí)候,滑塊4被自動(dòng)彈下將折疊關(guān)節(jié)上鎖。
需要說明的是,采用本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié)在被折疊起來的時(shí)候,車把的位置也同樣是固定的,不能隨便展開。
案例三
是滑板車或電動(dòng)滑板車(以下簡(jiǎn)稱滑板車)的前叉與底座之間的折疊關(guān)節(jié)。
參考圖21至圖26,本案例滑板車的折疊關(guān)節(jié)的第一結(jié)合部1齒牙12位于前叉連接桿上,第二結(jié)合部2被固定在底座上,兩者通過樞軸3連接,滑塊4、頂桿6和彈簧(在滑塊后面)被設(shè)置在第二結(jié)合部2上。
典型地,參考圖21和圖24,折疊關(guān)節(jié)處于展開狀態(tài)時(shí),齒牙12的一個(gè)咬合面與滑塊4的咬合面咬合,滑板車的前叉與底座的位置被固定,既不能折疊也不能前傾,可以正常行使。
參考圖22和圖25,當(dāng)使用者想要折疊滑板車時(shí),按下頂桿6并折壓前叉,則第一結(jié)合部1開始繞樞軸3旋轉(zhuǎn),此時(shí),按著頂桿的手可以松開。
參考圖23和圖26,當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)合部1繞樞軸3旋轉(zhuǎn)了90度時(shí),此時(shí)齒牙12已經(jīng)離開了滑塊的本位、旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)咬合面與滑塊的咬合面平行的位置,而滑塊在彈簧的彈力作用下迅速彈回其本位,折疊動(dòng)作完成。
展開折疊關(guān)節(jié)的動(dòng)作也是一樣,只要把頂桿壓下,用手拉動(dòng)前叉立桿即可轉(zhuǎn)動(dòng)前叉,旋轉(zhuǎn)90度以后,滑塊自動(dòng)回歸本位,將折疊關(guān)節(jié)鎖住。
需要說明的是,采用本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié)在被折疊起來的時(shí)候,滑板車的前叉與底座的位置也是固定的,不能隨便展開。此時(shí),使用者可以一只手拎著滑板車的前叉立桿即可把滑板車帶走。
當(dāng)然,滑板車的折疊關(guān)節(jié)也可設(shè)置在前叉立桿上、或是前叉轉(zhuǎn)軸與底座連接的部位,這里就不再一一贅述,本行業(yè)的工程師在不需要智力創(chuàng)造的情況下都能按照本實(shí)用新型的思路去實(shí)現(xiàn)。
需要說明的是,參考圖3、圖8、圖27、圖28、圖41、圖45,本發(fā)明所使用的彈簧,可以是彈簧鋼薄片或鋼絲彈簧,應(yīng)用工程人員可根據(jù)需要選擇彈簧的形狀和彈力的大小。如圖3、圖8中使用了彈簧鋼薄片,而圖27、圖28、圖41、圖45中則是使用了大小頭的螺旋彈簧5,也可以使用其他類型的彈簧,這里列舉的案例僅僅是展示本發(fā)明的原理,并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制。
一般地,安裝在自行車、電動(dòng)自行車橫梁上的折疊關(guān)節(jié),因其需要承受較大的應(yīng)力,為了防止該滑塊被擠壓出自己的位置,彈簧的彈力應(yīng)當(dāng)盡可能大一些,當(dāng)然了,彈力的大小還應(yīng)該考慮到使用者操作的方便性,如果使用者在頂出該頂桿時(shí)需要過大的力量、則力量比較小的人就很難操作,應(yīng)用工程師需要注意在這一點(diǎn)上取得平衡。
案例四
是一剛性桿的折疊關(guān)節(jié),如戶外帳篷桿、欄桿用的折疊關(guān)節(jié)。
參考圖31至圖41,戶外帳篷桿用的折疊關(guān)節(jié)與前述幾個(gè)案例有所不同,該第一結(jié)合部1和該第二結(jié)合部2都通過其一端的內(nèi)螺紋81與一剛性桿7連接,且繞樞軸3樞接。該第一結(jié)合部1上的所述軸套11旁有呈齒輪狀排列的多個(gè)齒牙12,且所述齒牙12的咬合面能與該滑塊4的咬合面完全咬合,當(dāng)該滑塊被該頂桿6頂出、該第一結(jié)合部旋轉(zhuǎn)時(shí),如果頂出該滑塊的外力消失,只要每一個(gè)牙狀的齒牙咬合面旋轉(zhuǎn)到與該滑塊的咬合面完全吻合的位置,則該滑塊就會(huì)被彈簧彈出回歸其本位,即被自動(dòng)加鎖。
典型地,參考圖31、圖32,一呈展開狀態(tài)的剛性桿折疊關(guān)節(jié),該第一結(jié)合部1與該第二結(jié)合部2呈180度角,在該第二結(jié)合部軸套21中夾著呈齒輪狀排列的多個(gè)齒牙12和軸套11,圖33至圖38分別示出了折疊關(guān)節(jié)的折疊或展開狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、及幾種折疊角度的原理,本例中的第一結(jié)合部1上有七個(gè)齒牙,可實(shí)現(xiàn)0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度等七個(gè)角度的折展——只是這里除了0度和180度,本例已經(jīng)沒有明顯的區(qū)分折疊和展開,而且每個(gè)齒牙的咬合面也都完全相同。
當(dāng)然,具體實(shí)施的時(shí)候如果需要折疊成更多的角度,完全可以按照自己的想法自行設(shè)計(jì)齒牙的個(gè)數(shù)和形狀,如三個(gè)齒牙的可實(shí)現(xiàn)0度、90度、180度等三個(gè)角度的折展;而五個(gè)齒牙的可實(shí)現(xiàn)0度、45度、90度、135度、180度等五個(gè)角度的折展,等等;但有一點(diǎn)需要注意,就是要充分考慮齒牙與該滑塊的在形狀上的吻合度。
本例的折疊關(guān)節(jié)原理與前述幾個(gè)案例完全相同,只不過根據(jù)用途不同而設(shè)計(jì)成不同的形狀而己,參考圖36至圖42,在兩個(gè)軸套21之間夾著該第一結(jié)合部1上的所述齒牙12和所述軸套11,所述軸套的旁邊是滑塊6和彈簧5,在位置鎖定時(shí),該滑塊4與所述齒牙12處于同一位置,并且完全相互咬合,彈簧的彈力阻擋滑塊被擠壓出自己的位置,當(dāng)頂桿6上壓下的外力大于彈簧的彈力時(shí),滑塊會(huì)被壓到與所述軸套對(duì)齊的位置,而滑塊的本位就可以任由齒牙12通過,如果壓在頂桿上的外力消失,在該滑塊的本位也沒有齒牙的阻擋,則該滑塊會(huì)被立刻彈簧彈出回歸其本位,從而實(shí)現(xiàn)自鎖。
該第一結(jié)合部1或該第二結(jié)合部2含有一個(gè)或多個(gè)用于連接剛性桿的桿座8,所述桿座8含有內(nèi)螺紋81或螺孔82。
參考圖42至圖46,該第一結(jié)合部1和該第二結(jié)合部2繞樞軸3樞接,在兩個(gè)軸套21之間有軸套11和齒牙12,兩個(gè)結(jié)合部的一端都有至少一個(gè)桿座8,所述桿座含有內(nèi)螺紋81,用以連接剛性桿,當(dāng)然也可含有螺孔82,或稱為鉚釘孔,可以用螺栓或鉚釘將剛性桿與之連接固定。
圖42中的第二結(jié)合部2含有兩個(gè)桿座8,可稱之為三通折疊關(guān)節(jié),圖44中的第二結(jié)合部2含有三個(gè)桿座8,可稱之為四通折疊關(guān)節(jié),而圖31至圖41所示的折疊關(guān)節(jié),其第一結(jié)合部1和第二結(jié)合部2均含有一個(gè)桿座8,可稱之為兩通折疊關(guān)節(jié),用以加長(zhǎng)或折疊剛性桿。
參考圖46,一個(gè)四通折疊關(guān)節(jié)連接著四根剛性桿7,其中第一結(jié)合部1連接一根剛性桿,而第二結(jié)合部2則連接了三根剛性桿,如再配上幾個(gè)三通折疊關(guān)節(jié)和幾個(gè)兩通折疊關(guān)節(jié)和一些剛性桿,可以很方便地搭起一個(gè)大大的帳篷了。
本實(shí)用新型的剛性桿折疊關(guān)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)在于操作方便、安全高效、能夠隨時(shí)調(diào)整折疊角度并且每個(gè)角度都能自鎖,節(jié)省了許多固定角度的三通、四通,而且制造成本也不高。
總之,本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié)創(chuàng)造性地使用了滑塊、齒牙和彈簧,克服了以往同類折疊關(guān)節(jié)的諸多不利因素,把折疊機(jī)制和零件隱藏在折疊關(guān)節(jié)內(nèi)部,具有美觀、安全、簡(jiǎn)單易用等優(yōu)點(diǎn),尤其是在折疊電動(dòng)車和折疊滑板車行業(yè),采用本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié)可大大提升用戶體驗(yàn),而在野營(yíng)帳篷行業(yè),本實(shí)用新型的折疊關(guān)節(jié)也會(huì)為廣大消費(fèi)者提供更多的方便的。
在具體實(shí)施的時(shí)候,關(guān)鍵在于滑塊和齒牙的材料強(qiáng)度、耐磨性、以及支撐滑塊的阻擋壁的強(qiáng)度,材料上可以使用工程塑料,也可使用鋁合金、不銹鋼、或者其它材料,選材時(shí)應(yīng)該考慮應(yīng)用場(chǎng)合、所承受負(fù)荷的大小、材料的特性、制造工藝上的方便性等因素,可加大厚度和采用優(yōu)質(zhì)材料來制造出優(yōu)秀的產(chǎn)品——優(yōu)秀的產(chǎn)品從來都是用真材實(shí)料打造出來的。
需要說明的是,一個(gè)創(chuàng)新技術(shù)成果的應(yīng)用情形是不能窮盡的,本說明書通過對(duì)四個(gè)案例的說明試圖清楚闡述本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)的原理,但這并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制,凡是符合本實(shí)用新型折疊關(guān)節(jié)原理的所有變形的折疊關(guān)節(jié)都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。