CN100396538C - 柔性训练轮组件 - Google Patents

Abstract

一种安装在自行车后轮(10)的每一侧上的柔性训练轮组件，每个训练轮组件包括：可拆卸地固定到自行车轴(11)上的上支架(1)、固定到上支架(1)上的粘弹性生连接件(2)、和下臂(3)，下臂(3)的一端连接到粘弹性连接件(2)，下臂(3)的另一端连接到训练轮(6)。

Description

柔性训练轮组件

技术领域

本发明涉及柔性训练轮组件，所说组件固定到自行车后轮上以帮助儿童开发骑自行车所必须的平衡技巧。

背景技术

在市场上可以得到的训练轮组件通常包括刚性的支架，刚性支架刚性地固定到自行车后轮轴上。这个刚性支架的刚性不利于学习过程。如果轮子调得低，则自行车全然不能倾斜，或者原地转圈，或者只能补偿在拱形表面上的骑乘。如果轮子调得高，则自行车将要不可控地东倒西歪，并且骑车人一旦在外伸的挑出轮上倾斜，就没有任何恢复力起作用来促使骑车人重新获得中央平衡位置。

已经登记了一系列专利，其中表示出各种不同的设计，这些设计旨在解决这个问题。所提出的大部分结构都加进了一个悬挂系统，它所依据的思路是由一个弹簧支撑的枢轴转动支架，其中需要各种各样的配件和紧固件来保持所说的弹簧，同时允许产生期望的活动范围。

这些装置中的某一些是复杂繁琐的，例如在美国专利No.4810000中公开的装置。在这种设计中，训练轮的升、降是通过固定到自行车前轮叉上的缆绳实现的，当前轮转动时，前轮叉激励所说的缆绳。除了复杂和费用高以外，这种装置还有一个附加的缺点：在对于机构进行正确的调节的情况下训练轮机件才是可靠的，而不是简单地对应于骑车人的正常倾斜。

比较简单的、更适用的设计通常使用由一个压缩弹簧支撑的铰链式支架，再加上必要的配件和紧固件。这些装置中的典型例子是在美国专利No.5064213、5100163、5352403中公开的那些装置。

这些设计似乎是具有这些功能，然而，由于没有一种设计进入市场，它们的主要缺点似乎是制造成本高；它们还有一个“小玩艺儿似的”外观，对于市场没有号召力。

更加重要的是，外露的盘簧设计呈现许多窄小的孔，在孔中可以陷入和伤害小的手指，这是一个重要的缺点。

最简单的设计是在美国专利No.6113122及其以前的专利No.5707069中公开的设计。它的主要特征是：它组合了挑出轮的结构支撑和在一个元件(即螺旋缠绕的扭簧)中期望出现的柔性弹簧作用。

这种设计似乎是可以产生所需的功能，并且相对来说制造成本低。然而，这种设计在所说的元件的垂直杆周围缺少扭曲刚性，会使挑出轮纵向过分移动。如果组件被前后面相反地安装(即组件装在错的侧面上)，情况尤其如此，因为螺旋弹簧这时趋于张开而不是闭合。

这些组件可能需要清楚地标出“左侧”和“右侧”，并且需要正确地这样安装。此外，钢的扭簧实际上没有任何固有的可用来缓冲不期望的振动或摆动的缓冲能力。

发明内容

本发明的一个目的是提供自行车的稳定装置，使骑车新手能够开发自行车行为的自然感觉，尤其是在不平坦的或者陡峭的地面上。

本发明的另一个目的是提供自行车的稳定装置，它的结构简单、制造便宜。

本发明的另一个目的是提供如以上所述的自行车的稳定装置，它容易安装、容易调节，随着骑车人的技能的提高该装置所起的作用就减少。

本发明具有一个上支架件和一个下臂件，它们经过粘弹性连接件柔性地接合在一起，从而允许在两个元件之间产生角度移动，向逐渐相反的角度位移提供弹簧力，并且具有固有的缓冲特性以缓冲不期望出现的振动/摆动。

上支架在靠近它的上端有一个槽形孔以使上支架能够固定到后轮轴上，并且用于垂直调节支架的位置。组件的几何状态应该是这样的：当自行车直立时在骑车人的重量的作用下可向柔性的连接件施加一个预载荷。通过经所说长槽孔调节上支架的高度，可以调节预载荷的大小以适应骑车人的重量和/或技巧水平。

上支架的形状还适合于装配在内部突起的导向支架上，导向支架允许上支架进行垂直调节，同时还可维持它的正确的基本上垂直的取向。

按照传统的方式将训练轮固定到下臂的外端。

附图说明

图1

图1是表示安装到一辆小型自行车后轮上的按照本发明的连接到自行车后轮轴上的训练轮组件的透视图。上支架(1)连接到自行车后轮轴(11)上，并由轮螺母(12)固定。通过降低所说的上支架到期望的程度，即高于轮(6)首先与地接触的那一点，可以调节上支架的高度，以便向柔性连接件(2)施加预载荷。

注：图中只表示出一个组件：需要两个组件，后轮的每一侧都有一个组件。

图2

图2是表示训练轮(6)的后视图，图中为未加载荷状态的训练轮，但要通过骑车人的重量定位预加载荷。训练轮(6)被定位以向柔性连接件(2)施加合适的预载荷。如果没有骑车人的重量，自行车后轮一般要和地面有一个间隙。在骑车人的附加重量作用下，柔性连接件(一个或多个)将要偏转，自行车后轮将与地面接触。

图3

图3是表示训练轮连接的后视图，当自行车在一个拱形表面上倾斜转动时训练轮的连接时柔性的，如图所示，此时训练轮发生了偏转，以使自行车轮适应在不平的表面上练习转动。以此方式，骑车人能够开发骑自行车所需要的平衡的自然感觉，同时还能得到柔性连接件元件(2)中的弹簧力的支撑。

图4

图4是表示训练轮连接组件的透视图，为清楚起见省去了车轮。

其中，主要附图标记：

1：上支架              6：训练轮

2：粘弹性连接件        7：用于轮的紧固件

3：下臂                10：自行车后轮

4：紧固件              11：后轮轴

5：导向支架            12：后轮螺母

具体实施方式

上支架(1)在其上部是沟道形状的，使其可以在导向支架(5)附近定位，还可以在垂直方向移动以便进行调节。它的下部向后倾斜，使它的表面相对于垂直方向形成一个角度(约为20度-30度)，从而可以根据自行车轮直径和所述的训练轮直径实现合适的连接几何状态。

粘弹性连接件(2)粘结到或者紧固到上支架的下表面。粘弹性连接件在前后方向(x方向)的尺寸约为在垂直方向(z方向)尺寸的两倍。对于横向方向(y方向)的尺寸进行选择，使其可以与x方向和z方向的尺寸相容。选择聚合物化合物的所有的尺寸、类型、和硬度来给出期望的弹簧刚性系数。(或许，可能需要两个不同的模型来覆盖自行车尺寸和骑车人重量的范围。)

下臂(3)在它的上表面板粘结到或者固定到粘弹性连接件(2)上。

这个元件的下端有一个片式支架或类似物，用于接纳轮紧固件(通常是螺栓)。这个片式支架的表面相对于下臂调成一定的角度(约为70度-80度)，以保证训练轮的轴线对准连接组件的几何结构的其余部分，并且保证训练轮在典型的预载荷条件下大致是垂直的。

确定下臂的尺寸，以便可以携带加在下臂上的载荷并且满足所需的连接几何状态。

导向支架(5)是传统类型的，或者是实心的或者是沟道形的，有一个穿过中心的孔以便后轮轴从中穿过。导向支架在一侧还有一个突起，它的尺寸能够与典型自行车后叉中的凹槽配合。

当这个突起在凹槽中正确地定位的时候，可以阻止导向支架转动，保证训练轮组件仍然处在正确的、基本上垂直的、对齐状态。本发明的设计有足够大的可靠性，它的功能不受不同的自行车通常碰到的对齐状态变化的明显影响。导向支架的尺寸适合于密切地配合在上支架(1)的沟道部分中。

Claims (9)

1.一种改进的柔性训练轮组件，一对所述训练轮组件装配到自行车后轮的相对的两侧上，用于提供自行车的横向动态稳定性，每个所说的训练轮组件都包括：

下臂；

辅助轮，其固定到所述下臂的下端上；

上支架，其上端可拆卸地固定到自行车轴上；及

粘弹性连接件，其一端固定到所述下臂的上端，另一端固定到所述上支架的下端；

其中所述上支架具有槽形孔，以便可以垂直调节训练轮细件的位置，以适应骑车人的重量和/或技巧水平；

所述粘弹性连接件具有弹簧效应，以使骑车人当使用时能倾斜自行车，但还能逐渐对抗自行车的倾斜，从而帮助骑车人保持平衡；

所述粘弹性连接件具有固有的缓冲效应，可以吸收能量和缓冲不期望的振动/摆动；

所述粘弹性连接件在前后方向具有较大的弹性硬度，因而可以保证训练轮在使用期间基本上平行于自行车后轮。

2.按照权利要求1所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件并排地在前后方向设置两个轴对称的连接件，或者设置单个连接件。

3.按照权利要求1所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件的两端分别固定到所述下臂和所述上支架上形成一纵向结构，该纵向结构始于所述上支架的下端，终于所述下臂的上端，该纵向结构的纵轴与自行车后轴轴心水平轴线呈锐度。

4.按照权利要求1至3任何之一所述的训练轮组件，还进一步包括一导向支架安装于上支架与自行车后轴间，所述导向支架为实心或沟道状，有一孔穿过中心以便后轮轴中穿过；所述导向支架在一侧有一突起，以与自行车后叉中的凹槽配合。

5.按照权利要求4所述的训练轮组件，其中所述上支架的上部为沟道形状，以与所述导向支架定位。

6.按照权利要求1至3任何之一所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件在前后方向的尺寸大于在垂直方向的尺寸。

7.按照权利要求4所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件在前后方向的尺寸大于在垂直方向的尺寸。

8.按照权利要求6所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件在前后方向的尺寸大于在横向方向的尺寸。

9.按照权利要求7所述的训练轮组件，其中所述粘弹性连接件在前后方向的尺寸大于在横向方向的尺寸。

Images