CN102271991A - 用于自行车转向柱的铰接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于自行车(10,20)的所谓转向柱的一种铰接装置(110,210),所述转向柱由至少一个轮叉枢轴与一个车把管件构成,这种转向柱包括两个部分,一个第一部分被称作上部部分(101,201),它支撑自行车的车把,以及一个第二部分被称作下部部分(102,202),它支撑至少一个前轮(100,200)。根据本发明,所述铰接装置(110,210)允许在前轮(100,200)沿着自行车(10,20)的一侧进行折叠的同时将该转向柱沿着自行车(10,20)的车架(103,203)折回并且允许将该铰接锁定以便防止这两种形式的转动。
Description
背景技术
本发明涉及用于铰接转向柱的铰接装置的总体领域,该转向柱为两部分式,一个第一部分被称作顶部部分,它支撑自行车的车把,并且一个第二部分被称作底部部分,它支撑至少一个前轮。
更确切地说,本发明涉及可以安装在机动的两轮车辆上的装置。根据本发明的铰接装置值得注意地可以安装到一台装有电动机的两轮车辆上。
存在着不同的铰接装置,它们允许将转向柱的一部分折叠到自行车的后部上。在主要方面,这些装置被用在并且被设计为用于两轮自行车,而很少用于轻型机动车辆。它们包括将车把折叠起来,这或者是平齐地靠在车架上或是以一个角度折叠到一侧上。通过以一个角度将车把折叠到一侧上,这允许车轮的枢转这样就减小了这种折叠的车辆的高度和总体长度两者。
这些装置根据一种将转向柱分为两个部分的原则来工作。这两个部分由一种铰链固定到一起,这种铰链允许它们在保持连接的同时是彼此相对铰接的。这些装置得到一个或多个锁定元件的辅助,这些锁定元件在车把展开时将这种铰接紧紧地锁定在闭合位置中,然后在垂直的平面中将转向柱的这两个部分脱离。
这些装置被设计用于以有限的速度行驶的轻型车辆。它们集中于操作简便性和紧凑性。它们的限度在于随着时间过去这两个部分之间的连接的刚度不足,并且事实上它们不适合于由车辆(例如轻便摩托车)的前挡风板所占距的体积。
问题在于这些管件之间连接的刚度趋于随着时间而退化、发生了一定程度的松动,这对驾驶精确性是不利的。锁定元件上的这些应力相对于长杠杆而言确实是高的(因为对通常位于超过枢轴处的锁定元件进行的小型化所引起的重要的杠杆效应),这个长杠杆是由转向柱的顶部部分组成的,而取决于道路布局以及驾驶风格,驾驶者对其一圈一圈的来回推和拉,有时很用力。
在一台机动车辆中,这些应力甚至是更高的,这是因为质量和速度同样是更高的。
对于这些现有装置的另一个缺点是它们不适合于具有挡风板的车辆。这是因为翻折到在车辆上平齐使车轮保持沿着纵向轴线并且不允许它枢转以减小折叠长度,并且翻折到一个角度上会将挡风板定位到边缘上并增加折叠高度,这与这种折叠的紧凑性目的相悖。
发明内容
本发明的一个主要的目的因此是协调这些差别,以便就高度而言以及就长度而言实现有可能的最紧凑的折叠而同时在车辆一旦打开折叠时保持最大的总体长度;并且通过提出一种铰接装置来缓解上述缺点,该铰接装置用于对包括一个底盘的自行车的所谓转向柱进行铰接,所述转向柱是由至少一个轮叉柱以及一个车把管件构成的,这个转向柱包括两个部分,一个第一部分被称作顶部部分,它支撑自行车的车把,以及一个第二部分被称作底部部分,它支撑至少一个前轮,这种铰接装置允许转向柱被折叠并且旨在被定位于自行车的车头管的上方,其特征在于,所述铰接装置可以安装在具有一个挡风板的自行车上、并允许转向柱沿着自行车的车架来折叠,该转向柱的这两个部分彼此被铰接以便围绕垂直于车头管方向的一个轴线转动并且围绕平行于车头管的轴线转动,以便在顶部部分沿着自行车的车架折叠的同时,允许转向柱的底部部分围绕平行于车头管的轴线折叠,并且其特征在于,该铰接装置进一步包括将这种铰接锁定以防止这两种转动的多个锁定元件。
本发明允许将车把及其挡风板折叠到在车辆的底盘或车架上平齐,而同时允许将车轮枢转,因为车轮现在与该车把是偏置的。
通过允许车轮枢转,因为这个车轮的跨度小于其直径,在纵向的平面中这个车轮所占用的空间可以被减小。
使用围绕一个水平轴线进行枢转的一个前/后枢轴(与通过一个垂直轴线的一个左/右枢轴相关联)允许将这个车把相对于这些轮叉来枢转平齐并且允许将这些轮叉相对于已经折叠平齐的这个车把来枢转。
本发明具体地适合于折叠轻便摩托车或轻便摩托车类型的两轮车辆。此类车辆通常装有可能是最紧凑的驱动装置,它们对于折叠操作是最适合的。在这个特定的情况中,这样的一台车辆有利地装有一个电动机,它安装在车轮的轮毂中并且由电池来供电的。
本发明使之有可能在享受一台真正的轻便摩托车的好处的同时,特别是在城市环境中使其一般性使用更加容易,这是通过使其更存放、紧固和运输更加容易。具体地讲,将这种车辆容易地存放到住宿房、公寓或住宅内的能力使其有可能免遭盗窃、损坏以及恶劣天气。
本发明还使之更易于对这种车辆进行携行,值得注意地是在轿车的行李舱中、公共汽车中或者甚至是火车上放一种“自行车”或行李的空间中,以此扩展了到达目的地这些交通方式。与公共交通相结合的使用是特别适合于环境友好的旅行方式。这允许了附加在那些常规两轮机动车辆上的多种用途。总体而言,到处携带它与存放它的能力意味着它可以被用在更多的场合中。
在对这些轮叉和前轮进行枢转之前或同时能够枢转车把的这种好处解决了由于事实上在机动车辆上的车把装有(与其厚度相比)宽的挡风板所引起的尺寸问题。
首先应容易地理解的是在挡风板沿着自行车的轴线被折叠平齐的时候车把所占用的空间远为更小,这在车把被沿着车辆的轴线枢转的时候使之成为可能。其次应理解的是对前轮进行枢转使其有可能减小由自行车所占用的空间。因此,如果希望使车轮枢转并且使车把折叠到自行车的后部上,则这个车把挡风板构成了阻止车把枢转的一个横向体积。
本发明使之有可能在将车把向后折叠同时使车轮枢转,而车把挡风板并不碍事。
使用本发明,对于车轮占用的空间在纵向平面中所节省的空间被有利地用于在保持在一个预先确定的折叠的总长度之内同时增加车架的长度。
根据本发明的一个第一实施方案,一旦这些锁定元件被解除启用,则这些转动性铰接就使得这个转向柱的底部部分在车头管中是可以自由转动的。
这个实施方案允许使用者将前轮枢转为垂直于自行车的纵向轴线以便减小折叠的自行车可以内接于其内的平行六面体的体积。
根据本发明的一个优选实施方案,一旦这些锁定元件被解除启用,则这些转动性铰接就使得这个转向柱的底部部分在转向柱的顶部部分围绕垂直于这个转向柱的轴线枢转时被迫使转动过预先确定的角度的一部分。
这个实施方案允许前轮自动地转动过一个预先确定的角度(有利的是90°),同时这个转向柱的顶部部分所携带的车把被折叠到车辆的车架上。除了将车把向着自行车的车架来折叠之外,不需要使用者进行任何干预。因此直接地使用了这个转向柱折叠的角位移来致使这个转向柱的底部部分进行转动。
根据一个优选的实现方式,对于旨在安装于车把管件上的这个铰接装置,它包括两个板件,这些板件围绕一个垂直于这个转向柱的枢转销是铰接的,一个上板件被紧固在这个顶部部分上,下板件使得这个转向柱的底部部分被安装成相对于这个下板件来转动,这些锁定元件则能够将这些板件保持在彼此之上被折起,因此防止了这个顶部部分围绕一个垂直于这个转向柱的轴线进行转动并且还防止了这个底部部分围绕平行于这个转向柱的轴线进行转动。
这个优选实施方案使其有可能维持这些现有装置的紧凑性,它们是基于使用像颚板一样起作用的两个板件。这个底部部分被安装成在下板件中转动的事实允许了本发明的一种紧凑的实现方式。在此必须指出,转向柱以及车头管具有平行的并且基本上完全相同的指向。
有利的是,这些锁定元件包括一个钩形件,这个钩形件围绕垂直于转向柱的、被安装到下板件上的一个水平的枢转销进行枢转,并且它的一个成钩的部分当转向柱展开时在这两个板件彼此对接时沿着这个上板件的外侧上表面滑动。
一个替代形式是这些锁定元件包括一个U形锁止件,它的两个分支在转向柱展开时沿着彼此对接的这两个板件的外表面滑动。
这样一个锁止件或这样一个钩形件允许了就围绕一个水平轴线转动而言将这两个零件保持在位。
有利的是,这个成钩的部分的滑动/转动运动是由一个与凸轮相关联的杠杆所引起的。
根据本发明的一个具体特征,所述转向柱的底部部分包括一个穿过这个下板件的回转体,这个回转体被安装在这个下板件中这样使得它可以转动。
这个特征允许了从这个下板件的顶侧来接触这个紧固在转向柱的底部部分上的回转体。
因此,有利的是,这些锁定元件包括(在回转体上以及在上板件的下侧上的)多个互补的凸凹部,它们在这两个板件被折在彼此之上时进行互锁。
因此,一旦这两个板件向一起靠得更近就防止了这个上板件与这个回转体的相对的转动运动。从这个下板件的顶表面接触回转体的可能性意味着可以使用这种特别容易制造的锁定元件。这个特征是一种特别简单并且有效的方式在一旦使得上板件抵靠在下板件上就防止回转体相对于上板件的相对转动运动。
根据一个有利实施方案,这个回转体包括至少一个牵引点,这个牵引点可以由一个连杆连接至在上板件上的一个牵引点上,在将转向柱的顶部部分折叠到自行车的车架上的过程中一旦这些板件彼此分开这个牵引点就驱动正在转动的回转体。
这个连杆或者任何能够牵引并且因此具有在这个角位移驱动下连接这两个牵引点的功能的其他机械元件在这个回转体上拉动并且因此引起这个回转体转动。这个实施方案是鲁棒的并且提供了维护的容易性,这是因为在连杆折断的情况下容易对其进行更换。在任何情况下,这样的折断将转向柱的底部部分放开这样使它可以转动,并且除了如下事实之外这对于这种铰接装置的总体运作是没有损伤的,即由于在此后前轮将会自由偏转而不是保持在其以90°折叠的位置上于是转动运动就必须由使用者来手动实施。然而,在铰接装置被闭合并且锁定时,这个铰接装置将不会提供转动的自由度并且自行车将是可用的。
有利的是,这个连杆是带有游隙地安装在一个枢轴上,这个枢轴具有垂直于这个回转体的上表面来定位的一个保持端头并且将平行于这两个板件的转动轴线的一个轴柄夹紧。
连杆的这种安装方式是特别好地适合于这种装置的应力,由于它不会将任何扭转载荷引入到不同零件之间的铰接中,这些不同的零件铰接了这个顶部支持件与这个下部支持件。这个连杆因此可以由一种刚性材料制成并且带有足够的游隙来允许它采用使本发明工作所需的位置。它同样可以由一种柔性的非弹性材料制成。
在一种替代形式中,上板件携带有多个齿结构,这些齿结构与回转体所携带的以90°进行彼此啮合的多个齿结构互补并且一旦这些板件随着转向柱的顶部部分被折叠到自行车的车架上而彼此分开就驱动回转体的转动。
有利的是,这些齿结构与这些回转盘的表面成45°,这样使得它们啮合在两个垂直的平面中从而允许了围绕这两个垂直的轴线的转动。
这种实现方式是非常严格的并且系统性地引起车轮以一种与将车把折叠到车架上的运动紧密地联系的方式来转动。尽管如此,在这些齿轮损坏的情况下或者在有障碍物阻碍车轮枢转的情况下,这种实现方式会防止车把朝向车架进行折叠、并且这可能是有害的。
在一个特别有利的实施方案中,转向柱的顶部部分是由各自连接至半个车把的两个对称的侧管件构成的,这些侧管件被安装为相对于上板件围绕基本上平行于这个转向柱的轴线来转动,这样使得这些半车把可以随着转向柱的折叠而朝向彼此被折起,这两个侧管件的转动在启用这些锁定元件时将被阻止。
这种实施方案允许在一个单独的动作中使用一个单独的部件来对车把的折叠、前轮的折叠以及车把手柄的的折叠进行锁定/解锁。
有利的是,钩形件的成钩部分具有一种形状,这种形状允许它阻碍具有与这个成钩部分的形状互补的形状的这两个侧管件的转动运动。
在一个实施方案中,这些侧管件各自包括一个垫片盘,其形状与那个成钩的部分的形状相协作来防止这些侧管件的转动,这有可能使这些互补的形状是选自两个平坦的表面或与壳体互补的一个指销。
典型地,当一个垫片被定位在这些侧向车把管件的底部时,可以修改这个垫片使得在它的圆周上出现一个平坦的表面,这个平坦的表面于是与由钩形件所带有的另一个平的表面进行压靠。
根据本发明的一个另外的特征,当这些互补的形状是与一个互补的壳体协作的一个指销时,这些指销被安装在一个部件上,这个部件其本身被螺钉附接到这个钩形件上,这些螺钉允许它从有待调整的钩形件上分离,因此来对这些指销在这些车把管件的底部穿过这些壳体的程度进行微调。
这个特征具有多种替代形式,特别有可能使这些指销被用在这些侧管件的底部处,例如在多个垫片的区域中或者在这些管件自身上。这些互补的壳体然后将由在这个钩形件中移动的部件来承载。
根据另一个实施方案,这种装置包括两个托架,它们被称作顶部托架与底部托架,这个顶部零件支撑车把管件并且这个底部零件支撑轮叉柱,并且一个被称作中间件的零件被安装成围绕一个垂直于车头管的方向的轴线相对于这些托架之一进行转动,因此允许这个托架围绕一个垂直于车头管方向的轴线而转动、并且围绕一个平行于车头管的轴线相对于另一个托架而转动并且因此允许另一个托架围绕一个平行于转向柱的轴线来转动。
通过这样一种特征,一种紧凑的所谓中间单一部件既被用作水平枢轴(该顶部托架绕其转动)也被用作一个滑动部件(它允许围绕一个基本上垂直的轴线的转动)。
根据一种实现方式,转向柱的底部部分具有由一个轮叉柱构成的一种复杂的结构,这个轮叉柱相对于车把管件朝向自行车的后部偏置、并且可以被容纳于紧固在自行车的车架上的这个车头管之中、并且两个侧臂延伸了这些轮叉、并且在这些轮叉之间定位了车把管件,这两个侧臂被定位在两个板件之间,这两个板件还保持了这个偏置的轮叉柱。
根据这个实施方案,通过以两个不同的机械元件的形式来复制转向柱/轮叉柱结构,不再受限于所述转向柱的短的长度的这种铰接装置享受更高的鲁棒性。具体地讲,这种铰接装置本身的高度(总体上也是车头管的高度)可以代表转向柱的总高度的10%至30%。这种高度使转向加强。因此通过增加这种铰接装置承受高应力的能力而改善了这种铰接装置的可靠性。接受这个车把管件的一个凹口有可能会被提供在托架上,从而限制了扭曲的风险。
因此这个底部托架的顶部板件有利地具有一种弧形凹口(例如一个半圆的凹口),其中楔入了车把管件。
同样有利地是,支撑了偏置的转向柱的底部板件可以充当在车头管前面的轮叉的两个分支与这个轮叉柱之间的一个横构件。这个底部板件还有利地包括一个锁定元件,这个元件用于将所述转向柱的顶部部分的底部锁定,该元件处于这些侧臂之间。
在一个具体的实现方式中,这个中间部件包括垂直于车头管的方向定位的并且围绕其顶部托架安装以便转动的一个杆,这个杆在其多个末端处支撑了多个结构,这些结构能够在互补结构中枢转或滑动,这些互补结构在这个中间部件相对于顶部托架围绕平行于车头管的方向的一个轴线转动运动的过程中由这个底部托架来承载。
这个中间部件因此集中了这些允许这两种转动的机械元件。因此它有可能将所承受的应力集中到这个部件上。其结果是,有利地,在故障的情况下只需要更换这个部件。
根据一个实施方案,由这个中间杆承载的这些结构对应地是一个平行于这个杆的轴线的凸片以及一个垂直于这个杆的轴线的凸片以便对应地在由底部托架承载的一个弧形滑道中以平移运动以及在制造于底部托架中的一个孔口中以转动运动来滑动。
这个实施方案对于制造而言是特别简单的,并且就这种铰接装置的鲁棒性与性能而言这是有益的。
根据一个有利的特征,这些锁定元件包括一个凸片,它能够沿着车把管件滑动并且被容纳在为此目的在这个底部托架中提供的一个孔口中。
这个特征允许锁定在位置上,这可以简单地通过滑动车把管件之内的一个部件而简单地实现。
优选地,这种凸片的滑动运动是由与一个连杆相关联的一个手动杠杆来控制的。
这种手动杠杆(优选定位在轮叉柱的中间高度上以便使用者可以接近它)允许了特别容易的并且工效性的锁定和解锁。
根据本发明的实现方式的一个额外的并且独立的特征,这些车把手柄的折叠通过减小折叠的车辆的宽度来完成了根据本发明的装置。
这些车把手柄支撑着落在一个体积内并且处在一个靠近这个车把手柄自身的一个轴线上的多个附件(多个制动器、油门、多个开关、等等)。在一台机动车辆上,它们还支持体积相对大的并且根据标准伸出的多个后视镜。
存在着多种现有的系统并且它们涉及对这些车把手柄相对于这些车把或者在垂直平面中或者在水平平面中或是进行错位和移位或是进行铰接。这些已知的系统没有涵盖车辆后视镜的折叠,并且它们更没有涵盖在一个单一的动作中实现所有的折叠操作的系统。
优选地,在垂线与这些半车把的转动轴线之间的角度是在30°至40°之间并且优选地在33°左右。这些角度允许这些后视镜进行折叠的方式为,使它们能够内接在该折叠的车辆体积之内。
因此,有利的是,转向柱的顶部部分支撑一个折叠车把,这个车把包括两个半车把侧管件,这些半车把侧管件支撑车把的手柄,这些管件被安装成围绕在一个中央壳体两端的两个枢轴销进行转动,这个壳体包括多个凹口以允许这些侧管件的这种转动并且包括用于将这些半车把保持在位的一个保持元件,这两个侧向半车把围绕其安装成进行转动的这两个枢轴销形成向下并且朝向自行车后部的相对于垂线的一个在10°和40°之间的角度。
本系统允许这些车把手柄(包括后视镜)在一个单一的操作中容易地折入该折叠的车辆的体积内部。这些车把手柄事实上是安装在多个枢轴销上,这些枢轴销允许这些车把手柄枢转、固定到一个壳体或者一个板件上,其本身被固定到所述转向柱的顶部部分上。
根据一个有利的特征,这个壳体包括一个双棘爪,这个双棘爪被定位在这个壳体的中心并且被安装为通过一个回位弹簧围绕垂直于这个壳体的纵向方向的一个杆进行部分地转动,这个棘爪具有一个表面被称作后表面,该表面是这样的,即取决于由这个棘爪所产生的相对于壳体的纵向方向的角度,它或者允许或者不允许这些管件通过,并且具有一个斜面形状的前表面,这个斜面相对于这个枢轴销是对称的,这样在车把展开时这些管件抵靠在这些斜面形状的表面上,引起这个棘爪的部分转动,这种转动释放了这些管件的运动,这些管件将其自身定位在棘爪后面,然后这个棘爪在回位弹簧的作用下将它自己重新定位在这些管件的前面进而通过在棘爪的后部表面上与这些管件的接触来防止这些管件的转动运动,这个棘爪被连接到一个解锁手柄上,这个解锁手柄安装在这个棘爪的枢轴销上并且通过转动这个手柄允许释放这些管件的转动运动。
使用这样的一个棘爪提供了将这些半车把自动地啮合并保持在位的可能性,而使用者除了将这些半车把带到一个车把所占据的所希望的并且常规的位置上外没有对这个零件进行任何额外干预。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从如下说明中通过参见展示了其一个完全非局限性的实施方案的附图显现出来。在附图中:
图1是带有一个用于折叠并折起的车把的一辆自行车的侧视图,这个车把包括一个轮叉柱,它装备了根据本发明的第一实施方案的装置;
图2是根据本发明装置的第一实施方案的在锁定状态中的第一位置的一个透视图;
图3是根据本发明装置的第一实施方案的在锁定状态中的第一位置的另一个透视图;
图4是根据本发明装置的第一实施方案的在解锁状态中的第一位置的一个透视图;
图5是根据本发明装置的第一实施方案在第二位置的一个透视图,其中车把与前轮被折起;
图6是带有一个用于折叠的并且1折起的车把的自行车的侧视图,这个车把包括一个轮叉柱,它装有根据本发明的第二实施方案的装置;
图7是根据本发明装置的优选第二实施方案在锁定状态中的一个透视图;
图8是根据本发明装置的优选实施方案的在解锁并且打开的状态中的一个有角度的正视图;
图9A和图9B对应地是根据本发明装置的优选实施方案在锁定状态并且闭合位置中以及在解锁状态并且打开位置中的侧视图;
图10是根据本发明装置的优选实施方案的在解锁状态并且打开位置中的一个透视图;
图11A和图11B对应地以透视图和侧视图描绘了在闭合位置并且锁定状态中第二实施方案的实施方式的一个替代形式,其中转向柱的折叠迫使轮叉转动;
图12是这个图11的实施方案的替代形式在闭合位置并且解锁状态中的一个透视的描绘;
图13A、图13B和图13C对应地以透视图、侧视图、和从上方观看的视图描绘了这个图11的实施方式替代形式处于打开位置、并且未被锁定;
图14是根据本发明的优选实施方案被折叠的一个车把的从上方观看的开放视图;
图15是根据本发明的优选实施方案正在展开的一个车把的从上方观看的开放视图;
图16示出了图14和图15中描绘的车把的功能部件;
图17是图14和图15中描绘的车把在折叠开始时的从上方观看的开放视图;
图18A和图18B是根据本发明的铰接装置的一个优选实施方案对应地在闭合的并且锁定的位置中和在打开的并且解锁的位置中的透视描绘;
图19A、图19B和图19C示出了一种螺栓的优选实施方案,它可以用于图18A和图18B中示出的根据本发明装置的优选实施方案中。
具体实施方式
图1描绘了包括一个转向柱的自行车10,这个转向柱包括一个轮叉柱以及一个车把管件。所述转向柱是处于两个部分中,一个部分被称作顶部部分101并且一个部分被称作底部部分102。部分101支持一个车把140并且底部部分102支持至少一个前轮100。
在这个实施方案中,所发生的情况是这个顶部部分101主要由车把管件组成。这两个部分101和102使用根据本发明的一个铰接装置110进行铰接。自行车10包括一个车架或底盘103,该车架或底盘103支撑一个车头管104,这个车头管被安置在自行车的车架103上并且轮叉柱105在这个车头管中枢转。
在图1的第一实施方案中,铰接装置110是这样的,即:在与安装为在车头管104中转动的轮叉柱105处于相同的水平处存在这个铰接装置110的一部分。那意味着轮叉柱105相对于以101指代的车把管件必须是偏置的。这对于在本实例中列出的实施方案是特有的。具体地讲,在这个实施方案中,在展开位置中的锁定是处于轮叉柱105的水平上。
转向柱的底部部分102安装在图2中所描绘的底部托架120上。这个底部托架120包括多个功能部件。在图2所描绘的实施方案中它是安装到底部部分102上的,在此该底部部分由轮叉的两个分支102a和102b组成,并且还承载了安装有转向车头件的轮叉柱105。这个105能够在车头管104中进行枢转。
底部托架120包括两个侧臂121a和121b,在它们之间将定位由车把管件构成的转向柱的顶部部分101。底部托架120包括一个第一、下板件122,这个下板件抵靠在这两个轮叉分支102a和102b上并且支撑着这两个侧臂121a和121b以及轮叉柱105的下端。
底部托架120包括另一个板件123,这个板件放置在这些侧臂121a和121b和轮叉柱105的顶端上。
如在其中是从一个不同的角度观看底部托架102的图3中已经描绘的,板件123还包括一个孔口124以及一个滑道125,其目的是与一个以130表示的中间部件协作。
孔口124和滑道125对应地允许中间部件130相对于下部托架120转动并且允许这个下部托架120相对于中间部件130转动。
中间部件130支持了一个杆131,这个杆的末端形成了垂直于这个杆131的一个第一凸片132和一个第二凸片133。第一凸片132能够在由底部托架120的板件123承载的滑道125中滑动。第二凸片133能够在板件123中制造的孔口124中枢转。因此中间部件130被赋予围绕平行于转向柱或基本上平行于它的一个轴线转动的自由度。
顶部托架150也被安装成围绕杆131转动,该顶部托架上固定了承载着车把140的轮叉柱的顶部部分101。因此,当顶部托架150围绕杆131枢转时,顶部部分101朝向自行车10的车架103被折起,在折叠运动开始后一旦车轮100被定向在自行车10的行进方向中这就会发生。这种折叠的特征对于带有一个挡风板的自行车是有用的,在这种自行车中转向柱的折叠方向是由这个挡风板所决定的一个单一的方向。出于显而易见的紧凑性原因,这种折叠必须沿着自行车的轴线。
如图2中可见,铰接装置110是这样的,即它包括多个锁定元件160。前面的多个图中示出的这个实施方案中,这些锁定元件被实施在这些板件122和123上并且在车把管件101中。
板件122包括一个孔口122a,它旨在接受在顶部部分101的端盖162中滑动的一个凸片161。这个凸片161由一个铰接的连杆163承载,这个连杆可以被制造成进行一种平移运动。凸片161有利地在其贯通部分中在几个毫米上采用了一种圆柱体的形状并且随后采用一种在孔口122a中承受应力的修圆的或锥形的形状。这个插入的圆柱体部分防止了凸片161的任何不希望的脱离接合。在孔口122a的底部承受应力的这个修圆的或者锥形的部分有利地在这两个移动零件接触时占据了任何游隙。
连杆163的这种平移运动是使用一个杠杆手柄164来产生的,这个杠杆手柄安装成围绕一个偏心的枢轴销165或一个凸轮转动、在车把管件101上位于更高的位置。图4和图5示出了在将这种铰接解锁时这个杠杆手柄164的位置。
在图5中可见,板件123支持了一个凹口126,这个凹口能够接受这个管形的顶部部分101。
为了使这个手柄对于使用者更加实用,容纳在这个车把管件的底部中的凸片161可以被安装在一个弹簧上,该弹簧将它推向自行车把管件的外侧。孔口122a可以有利地由向上朝向孔口122a的一个倾斜形状的斜面为前导,这样使得凸片161沿着这个斜坡滑动直至它与孔口122a对齐以便然后它能没有困难地进入。
当这个铰接装置被解锁时(如在图4中),凸片161从孔口122a上脱离接合。在这种情况下,顶部托架150是自由的以便朝向自行车10的后部转动。
图5示出了这个装置,其中顶部部分101围绕杆131被枢转到后部。在这个图中,还可以看到底部托架120承载着这些轮叉的分支102a和102b并且这个车轮100是自由转动的,这是由于可以在孔口124中转动的凸片133和可以在滑道125上滑动的凸片132的存在所允许的枢转。当展开轮叉柱以便使车把管件101相对于底部部分102正确地对中时、当底部托架120被复位以便使车轮100与自行车10的纵向轴线对齐时将使用到凹口126。
除了具有导向功能外,滑道125还有助于强化这些允许底部托架120转动的部件。
应当注意,底部托架120相对于顶部托架150的转动是自由转动。虽然如此,应该指出轮叉柱105与枢轴销133(中间部件130围绕该枢轴销133相对于底部托架120进行转动)未对齐意味着施加到折叠的车把管件101上的一个向后的牵引力有助于将底部托架120与车轮100驱动到侧面。然后牵引力矩实际上通过偏置的轮叉柱105被传送到轮叉上。
所以,通过将车把拉向车辆的后侧,一旦车把管件101已经被枢转到一个水平位置中并且保持沿着车辆的轴线,则由底部托架120和转向柱的底部部分102构成的整个组件就能够作为一个整体来枢转。的确,这样一种动作允许了拉动顶部板件123,并且这造成轮叉柱105在车头管104中进行枢转。然后车轮100就被驱动通过大约90°。一旦车把管已经完成折叠则使用者仅仅需要将车把向回拉动以便将车轮带到一侧,从而使得自行车较容易操作。
应当注意,将轮叉柱枢轴偏置允许将车把管件保持为单件式,根据本发明所限定的转向柱的底部部分由作为一个整体的这些轮叉侧分支以及底部托架组成。由于车把管件不是分成两个由铰链与锁扣结合到一起的零件,所以它是刚性的并且鲁棒的。另外,因为它可以在轮叉柱的前面伸出一个明显的高度,锁定是在其下端进行的,所以与使用具有较小垂直尺寸的铰链相比车把所具有的在铰接装置上的杠杆效应被减小。
此外,不同于常规的做法,它未被插入车头管104内部的事实使得维护容易并且允许任何可能需要的更换更容易进行。
图6描绘了安装在自行车20上的根据本发明的铰接装置210的一个第二优选实施方案。自行车20包括一个支撑着车头管204的车架203,一个转向柱在车头管中枢转。这个转向柱总体上包括一个轮叉柱205和一个车把管件,这个转向柱在此以常规的方式接合在轮叉柱中,但包括两个铰接的部分。确切地讲,在图6的实施方案中,只有车把管件是在两个部分中铰接的,这两个部分被称为在车头管204上方的顶部部分201和底部部分202。
底部部分202被安装到轮叉柱205上并且深深地插入其中。顶部部分201支撑一个车把240并且底部部分202因此接合在轮叉柱205中,该轮叉柱205支撑了至少一个前轮200。使用根据本发明的一个铰接装置210,将车把管件的这两个部分201和202铰接在一起。
在图6的第二实施方案中,铰接装置210是这样的,即铰接装置是整体地位于车头管204的上方。因此在常规的方式中的车头管204承载了轮叉柱205,这个轮叉柱在车头管204中枢转并且在这个车头管中由两个部分201和202组成的车把管件是接合的。这个实施方案就简单性与紧凑性而言战线了一个大的优点。
图6的铰接装置210在图7中被描绘为是闭合的并且是透视的。它包括一个上板件250以及一个下板件230,这些板件被铰接为使得它们可以围绕一个杆(枢轴销)280转动。
这些板件230和250形成了一种颚板。由一种锁定元件260来防止这种颚板的打开。这种元件有利地是一个钩形件260,这个钩形件围绕垂直于转向柱的并且被安装到下板件230上的一个水平的枢转销266进行枢转。当这两个板件230和250彼此对接时、也就是说当转向柱展开时,钩形件260的一个成钩的部分261沿着这个上板件250的外侧上表面滑动。这种滑动运动有利地是由一个锁定柄263引起的,这个锁定柄与一个为其提供向前与向后的平移运动的凸轮264相关联。这个凸轮264被制造成通过在图8中可见的一个杠杆265来转动,在该图中铰接装置210被描绘为打开的并且头向上的。
另外一个可能的实施方案是一种U形锁止件,类似于钩形件260的成钩的部分261和262,它的两个分支在车把管件展开时都沿着彼此对接的这两个板件230和250的外表面滑动。
锁定柄263被通过螺纹连接或替代性地使用铆钉固定到凸轮264以及钩形件260上。这些螺钉/螺母或铆钉留下足够的间隙以便允许由钩形件的线性平移运动及其围绕枢轴销266的转动运动所产生的枢转。
杠杆265被制造为围绕杆280向后转动来使铰接装置210解锁以及向前转动来锁定铰接装置210。杠杆265因此经由凸轮264以及杆263使钩形件260返回,这个钩形件然后挡住被彼此夹紧的板件230和250。
而且下板件230还包括一个圆柱形壳体231,这个壳体旨在接受采取一种盘形的形式的回转体220。这个盘被保持到车把管件的底部部分202上并且到轮叉柱205上,并且它能够在壳体231中转动。
在图8所描绘的实施方案中,由一个连杆232迫使这种在壳体231中的转动,这个连杆首先附接到上板件250上并且到这个回转体220上。这个连杆232有利地是附接到这两个部件220和250上的,具有一个间隙,这个间隙将允许如图8所描绘的一种偏置。
在本发明的一个有利实施方案中,连杆232被固定到与回转体220的表面垂直的一个指销221上并且固定到与杆280平行的一个指销或杆251上,杆280将两个板件230与250彼此铰接。
当上板件250从下板件230上被分离时,连杆232就在指销221上进行拉动。于是这引起回转体220在壳体231中转动。车轮200因此被转过一个角度到达一侧,这个角度是由这些板件230与250的分离所导致的回转体220的转动角所预先确定的。
在此应当指出,因为这个车头管并且因为这个上部车头件,这个回转体220不能从顶部离开它的壳体231,这个上部车头件在车把管件底部部分202接合在轮叉柱205中时与下板件230对接。回转体220事实上由一个被旋紧到柱塞中的螺钉所保持,其中这个柱塞被深深地压到并且夹紧在管件202(车把管件的底部部分)的内部。这个螺钉将这种组件夹紧到车头管上并且在上车头件区域中,随着车把管件的底部部分202被接合在夹紧到车头管204上的轮叉柱205中,上车头装置自身与下板件230对接。
图9a和图9b以侧视图示出了闭合的和打开的铰接装置。可以看到已经移动了指销221这样回转体220移过了90°级别的一个角路径。
图10是根据本发明的一个铰接装置的第二优选实施方案在一个打开位置中的透视图。在此可以看出存在一个凹凸部252(优选地是一个圆锥形的楔形的凹凸部),它能够滑动进入一个互补形状的孔口222中,这个互补形状被制造在回转体220中并且在闭合上的位置中并旨在接受这个凹凸部。这个凹凸部252以及这个互补的孔口222构成了一个元件,它锁定了上板件250与回转体220的相对运动。这种凹凸部252进入到孔口222中的装配防止了回转体220相对于上板件250的任何意外的回转运动。的确,鉴于到轮叉柱所传输的扭转负载,这种凹凸部装配增强了这个连杆的作用,这个连杆靠其自身将上板件250与回转体220保持在彼此相关的一个固定位置上是有困难的。
如果没有提供这种刚性的话,回转体220的以及上板件250的相对转动运动对于不能进行转动的使用者并且同样对铰接装置其自身都是特别有害的,铰接装置将非常快地损坏。
图11、图12和图13示出了根据本发明的铰接装置310的第二实施方案的一个替代形式。这种替代形式用与第二优选实施方案相同的原理来操作,这是通过在以两个部分301和302制成的车把管件被折叠时迫使一个回转体320进行转动。
在此一个上板件350被安装成围绕垂直于转向柱的一个枢轴销380相对于一个下板件330来转动,并且这个枢轴销因为它被连杆363b和凸轮364b挡住而在这些图中是不可见的。这个上板件350被保持到一个在图11B中可见的齿轮部分332上,这个齿轮部分带有与另一个圆周齿轮结构321互补的一种齿轮结构,这个圆周齿轮结构在图13A中可见,存在于回转体320的圆周上。因为这两个转动轴线是垂直的,所以这些齿轮结构由与这两个部件的转动轴线成45°的多个齿构成。
下板件330因此是对称地安装为相对于上板件350围绕水平的枢轴销380来转动,并且包括一个壳体331来容纳回转体320,这样使得后者当被上板件350的齿轮部分332的啮合所驱动时能够在其壳体331中进行枢转,它的圆周与上板件相接触。
图11、图12和图13这三个图展示了根据这个替代形式的铰接装置的三个操作步骤。在图11中,这个装置是闭合并且锁定的。多个侧连杆363a和363b然后拉上一个围绕枢轴销366铰接的U形的钩形件360,并且这些钩形件的分支在由上板件350与下板件330形成的这个组块的每一侧进行滑动。
在图12中,这些连杆363a和363b通过致动一个杠杆365而被向前推,这个杠杆使得多个侧凸轮364a和364b(优选地安装使得他们能围绕枢轴销380转动)进行转动。锁扣360于是使这两个板件330和350自由而进行彼此相对围绕枢轴销380的转动运动。
在图13中,这个铰接装置被示出为打开并且因此是解锁的。这个图示提供了以下情况的一个清晰的展示,即:在其外周以45°成齿的齿轮部分332与回转体320的有齿的外围部分321围绕两个垂直的轴线以90°(即以45°的两倍)进行啮合。在此必须指出因为回转体320必须被制造为仅转过圆周弧的一部分,所以回转体320无需在其整个外周上都制造有齿。
图18A和图18B示出了根据本发明的一个铰接装置410的一个特别有利的实施方案。在图18A中,所示出的铰接装置在展开的位置中与转向柱以及车把锁定在一起。图18B示出了这个装置,其中转向柱是折叠的。
在这个实施方案中,折叠该转向柱、将前车轮折叠在90°处、并且将车把手柄折叠和将它们锁定在位这三个功能是由铰接装置410独自实现的。通过与第二优选实施方案及其替代方式相比较,这个铰接装置在其上板件450上有修改,以便容纳车把管件的顶部部分,而这个顶部部分是处于两个独立的侧管件(称为401a和401b)的形式的。应当指出,下板件430与另外两个实施方案是类似的。
铰接装置410是由多个连杆和铰链连接的五个零件构成的。它包括一个下板件430,这个下板件由一个铰链围绕一个垂直于转向柱的水平枢轴销480而附接到上板件450上。
下部部分430支持一个回转体420,这个回转体在水平的平面中的转动中停留在下部部分上并且穿过其中经由插入在轮叉柱中的转向柱402的底部部分而被夹紧到轮叉柱405上、并且经由车头管404(未绘出,配备了允许轮叉转动的多个车头件)到达支撑了一个前轮400的轮叉上。承载着在轮叉柱405中的回转体420的这个底部部分402与通过车头管404的这些轮叉的这种夹紧将铰接装置410相对于车架而保持在位。
上板件450支撑着两个侧车把管件401a和401b,它们自身则在它们的上部的部分支撑了车把手柄。有利的是,这些车把管件各自被插入一直穿过板件450而形成的垂直壳体中,并且在该壳体中它们是自由转动的。因此,支撑着这些车把手柄的这些车把管件401a和401b可以水平地枢转。这些车把手柄因此能够被容易地展开或折叠。
这些侧管件401a和401b因此被安装成围绕平行于转向柱的轴线并且围绕它们的纵向轴线来转动。尽管如此,可以想象将这些侧管件进行安装使其围绕垂直于它们的纵向方向的轴线来转动的其他方式,这些管件然后第一次被弯曲(如果需要的话)以便它们垂直地竖立起来并且然后第二次被弯曲以形成这些车把手柄。
如在第二实施方案中,铰接装置410包括处于一个钩形件460的形式中的一个锁定元件。在图18的实施方案中,钩形件460包括一个用于阻碍这两个侧管件401a和401b的转动运动的系统。
在与优选实施方案中所采用的方式类似的一个方式中,锁扣460将这些板件450和430夹紧,这些板件自身则将回转体420夹紧。这个钩形件例如采用一种钩子的形式,这种钩子被铰接到一个枢轴销466上、安装在下板件430上并且平行于枢轴销480,这些板件450和430围绕该枢轴销铰接。钩形件460在应力的作用下滑过上板件450。
杠杆465允许对锁扣460进行操作,所述锁扣460由一个附接的连杆所移动,该连杆具有到杠杆464上的一种偏心的固定。
有利的是,铰接装置包括使用连杆或啮合系统的一个用于引导回转体420的系统。
在闭合的位置中,这些板件450和430将回转体420夹紧并且用一种适合的装置使其固定,在这个情况中是在回转体420上与在上板件450上的多个指销与互补的孔口。
在闭合状态中的夹紧是由杠杆465所操作的锁扣460来提供的。
在解锁的并且打开的位置中,这些板件450和430不再将回转体420夹紧、不再防止其转动并且因此允许轮叉相对于自行车的车架而转动。
根据图18A和图18B的实施方案,这些管件401a和401b有利地是半车把。在它们的底部部分,它们包括一个用于识别它们的转动位置的系统。这个系统可以或是在每个管件中的一个槽缝或是在所希望的位置处的一个包括切口的固定套环,或是一个被植入而使它突出的指销,等等。
在图18的特别有利的实施方案中,钩形件460进一步包括这样一个形状,这使得它能够阻止形成车把管件的顶部部分的侧管件401a和401b的转动。锁扣460的钩形件因此有利地另外包括与这些位置识别系统互补的两个元件,这些位置识别系统识别这些侧管件的位置。
在所示的实施方案中,这些识别系统由一个垫片中的凹口构成,其中的垫片定位在每个管件的底部靠近上板件450处。在单独地描绘了一种有利的实施方案中的这种锁扣的图19A和图19B中可见,这个钩形件于是具有多个突起,例如多个指销467a和467b。
这些突起被纵向地安装在每侧并且定位为在展开的位置中面向这些车把管件识别系统。
当由这个杠杆来操作锁扣460的时候,首先它将这些板件430与450牢固地夹紧在彼此上、还将回转体420阻挡在位,并且其次它将它的两个指销467a和467b插入在展开的位置中的这些车把管件401a和401b的这些识别切口中,从而防止这些管件转动。这种锁扣460的夹紧因此允许所有这些部件被牢靠地保持在它们所预期的彼此相对的位置中。为了做到这一点,如已经提及的,这些侧管件401a和401b带有互补的形状。
由此,已经看到,当安装成以便围绕其纵向方向转动的多个管件按照图18所示的方式来使用时,这些管件有利地在它们的底部部分承载多个作为垫片的盘形件401a’和401b’并且具有与钩形件460所带有的形状互补的一个圆周的形状。
然而,其他多种实施方案是可能的。例如,如果钩形件460的成钩的部分461是平坦的而没有凹口(类似于图7中所描绘的钩形件260),则这些垫片401a’和401b’被截取的方式为在它们的圆周上的两点之间具有一个直线区段。于是在钩形件460被锁定时,成钩的部分461简单地压在这种直线区段上。当这些侧管件被安装成围绕一个垂直于它们的纵向方向的轴线转动的时候,使用这样一个包括平坦的部分而没有凹口的钩形件460也是可能的。
然而,带有一个平坦而没有凹口的钩形部分461的这个实施方案是这样的,即:在这些半车把上施加的应力具有一种倾向推在这个成钩的部分461上以便使它从这些板件450和430上脱离接合,并由此趋于将这种铰接装置解锁。从安全的角度看,那可能会被证明是破坏性的。
因此,该优选实施方案是这样的,即:使成钩的部分461在平行于上板件450的表面的一个平面中具有多个指销状的形状467a和467b。如在图18A和图18B中可以看到的,这些指销467a和467b具有处于孔口或凹口形式的互补的形状,这些孔口或凹口制造在这些垫片盘401a’和401b’中或者直接在这些侧管件401a和401b中。
当该铰接装置被锁定时,这些指销467a和467b变得被容纳在为此目的而提供在这些垫片401a’和401b’中的孔口之中或者在这些侧管件中(如果例如这些侧管件具有一个槽缝的话)。于是防止了这些侧管件401a和401b的转动运动。
通过这个实施方案,因为所有这些锁定/解锁操作都由一个单一的锁扣以及在这个杠杆上的一个单一的动作来实现的(因此是在一个单一的运动中实现的),所以处理操作被简化。此外,因为这种构形依赖于在上板件450的尺寸中的一个简单的增加来支撑这两个车把分支401a和401b,并且依赖于锁扣460来支持两个指销467a和467b(这两个指销面向用于这些车把管件401a和401b的这些位置基准),通过与一种构形(其中对这些车把手柄进行折叠的功能与对车把和车轮进行折叠的功能是分开的)进行比较,这种实施方案是更加经济的。这避免了根据现有技术为这些车把手柄的折叠/展开而需要生产一个特殊的部件。因为只要安装一个实现所有这些功能的部件,故在车上的安装更为简单。
尽管如此,应该指出,因为这个单一的锁定部件460执行这些板件430,450、回转体420(通过夹紧)、以及车把的两个垂直管件(通过阻碍)的联合锁定,有益的是使对这些动作中的每一个进行调整的系统对这个装置进行补充。这具体地避免了在不同部件之间不可避免的游隙所导致的铰接装置的不希望的解锁。
因此,如在图19中所描绘的,阻碍这些车把管件401a和401b转动的这些指销467a和467b于是有利地安装在一个部件468上,这个部件其本身被多个螺钉469a和469b附接到这个锁扣460上,其中这些螺钉允许它从有待调整的锁扣460上分离,因此而对这些指销467a和467b在这些车把管件401a和401b的底部穿过这些壳体的程度进行微调。
如以上的实施方案中,将这些零件430与450夹紧的这种锁扣460的靠紧也是使用对其进行操作的连杆的末端的一个螺母来进行调整的。
图14是折叠的折叠车把140或240(如本发明的另一个实施方案中所使用的那个)的顶部的一个截面,这个车把在未实施图18的特别有利的实施方案的自行车10或20的转向柱的顶部部分上。在此应指出,在这个图和以下多个图中描绘的车把的使用可以和根据本发明的用于对轮叉柱进行铰接的一个铰接装置的使用组合地或者独立地使用。然而,在具有根据本发明的装置的自行车上额外地使用这样一个车把是特别有利的,这是因为一旦被折叠就进一步增加了自行车转向所需的这些部件(即前轮叉和车把)的紧凑性。
用140表示的车把在下文中是固定到所述转向柱101的顶部部分的。它包括一个壳体141,在这个壳体的末端处安装有两个转动杆142a和142b,围绕这两个转动杆铰接了两个侧半车把143a和143b。
这些半车把143a和143b被制造为随着它们被多个切口144a、144b和145a、145b(在考虑自行车被骑行的正常方向时,对应地在该车把前部和后部)转动而离开壳体141。
图15展示了当这些车把被展开时这些侧半车把143a和143b的运动。这些半车把的内侧端143a’和143b’于是对接于一个双棘爪146上,这个双棘爪安装为凭借一个枢轴销147来转动,这个枢轴销被安装为相对于壳体141来转动。
图16是在车把展开时车把140的一个细节的透视图。
在车把正在被展开时,这些末端143a’和143b’对接于棘爪146上并且引起棘爪146转动。这种转动运动是由于成斜面的多个表面(在图16中可见)所带来的,棘爪146关于中心轴线147对称地包括这些表面。这些表面是这样的,即:与这些半车把143a和143b末端的接触使这些末端沿着这些成斜面的表面滑动、而同时引起棘爪146的这种转动运动。
棘爪146是与一个弹簧148相关联的,一旦这些半车把143a和143b末端超过了这些成斜面的表面,这个弹簧就迫使其返回到图15所描绘的位置上。一个限位停止件149使这种返回停止,该停止件在这里是一个螺钉,棘爪146与其对接。这些半车把143a和143b因此被棘爪146的后部表面阻挡在展开的位置中。
固定地与棘爪146安装在一起的这个枢轴销147以一种摩托车驾驶员能够接触的方式有利地向车的后部伸展,以便允许他将这些半车把143a和143b的末端143a’和143b’的在棘爪146与壳体141的后部之间的锁定解除启用。
这被展示在图17中,它是根据本发明的车把的顶部的一个截面。棘爪146是距其休止位置90°,在这个休止位置中这些半车把被阻止在展开位置中。棘爪146的这种人工转动是用伸展的枢轴销147来实施的。这些半车把然后就能自由地转动,这种转动被示意性地以箭头来描绘。
在示出的第一实施方案中,可以想象使车把的这种解锁按以下方式连接成为使车把可以是通过根据本发明的这种铰接装置的解锁来进行折叠。这是有利地使用在杠杆手柄164与棘爪146所附接的枢轴销之间拉伸的一根绳索来实现的。因此通过使用同一个杠杆将转向柱和这些半车把的位置锁定/解锁来减少处置操作。
最终,应该注意到,本发明能够以随后的权利要求中列出的不同方式来实施。
具体地讲,应当指出本发明还涉及任何实施方案,它包括两个122和123类型的板件,在这些板件之间存在从轮叉柱本身上偏置的一个的转向柱的偏置,并且包括多种元件,这些元件与那些在优选实施方案中所解释的那些具有相同的功能,这就是说它们允许车把管件的底部部分在车把管件的顶部部分被向后进行枢转的同时枢转过一个确定的角度。根据本发明还有可能生产第一实施方案类型的一种铰接装置,这种铰接装置在顶部处具有如第二优选实施方案所述的两个侧向零件。这两个侧向零件的转动于是受到任何适合的装置的阻挡,这些装置可能是或不是与在第一实施方案中存在的锁定元件相组合的。
Claims (25)
1.一种用于对包括车架(103,203)的自行车(10,20)的所谓转向柱进行铰接的铰接装置(110,210),所述转向柱是由至少一个轮叉柱(105,205)以及一个车把管(104,204)构成的,该转向柱包括两个部分,一个第一部分被称作顶部部分(101,201),该顶部部分支撑该自行车的车把,并且一个第二部分被称作底部部分(102,202),该底部部分支撑至少一个前轮(100,200),该铰接装置(110,210)允许将该转向柱折叠并且旨在被定位于该自行车(10,20)的车头管(104,204)的上方,其特征在于,所述铰接装置(110,210)可以安装在具有一个挡风板的自行车上并允许该转向柱沿着自行车(10,20)的车架进行折叠,该转向柱的这两个部分(101/102,201/202)彼此被铰接而围绕垂直于该车头管(104,204)方向的一个轴线转动并且围绕平行于该车头管(104,204)的轴线转动,以便在该顶部部分(101,201)沿着该自行车(10,20)的车架(103,203)进行折叠的同时允许该转向柱的底部部分(102,202)围绕平行于车头管(104,204)的轴线被折起,并且其特征在于,该铰接装置(110,210)进一步包括多个锁定元件,这些锁定元件将该铰接锁定以防止这两种类型的转动。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,一旦这些锁定元件被解除启用,这些转动性铰接就使得该转向柱的底部部分(102,202)在车头管(104,204)中是可以自由转动的。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,一旦这些锁定元件被解除启用,这些转动性铰接就使得该转向柱的底部部分(102,202)在该转向柱的顶部部分(101,201)围绕垂直于该转向柱的轴线枢转时被强制地转动过预先确定的角度的一部分。
4.如权利要求1至3之一所述的装置,其特征在于,对于旨在安装于自行车把管件上的该铰接装置(210),它包括两个板件(230,250),这些板件围绕一个垂直于该转向柱的枢转销(280)是铰接的,一个上板件(250)被紧固在该顶部部分(201)上,该下板件(230)使得该转向柱的底部部分(202)被安装为相对于该下板件(230)来转动,这些锁定元件则能够将这些板件(230,250)保持在彼此之上折起,以此来防止该顶部部分(201)围绕一个垂直于该转向柱的轴线进行转动并且还防止该底部部分(202)围绕平行于该转向柱的轴线进行转动。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,这些锁定元件包括一个钩形件(260),该钩形件围绕垂直于该转向柱的一个水平的枢转销(266)进行枢转、被安装到下板件(230)上、并且该钩形件的一个成钩的部分(261)在该转向柱展开时当这两个板件(230,250)彼此对接时沿着该上板件(250)的外侧上表面滑动。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,这些锁定元件包括一个U形锁止件,其两个分支在转向柱没展开时沿着彼此对接的这两个板件的外表面滑动。
7.如权利要求5或6所述的装置,其特征在于,该成钩的部分(261)的滑动运动是由与一个凸轮(264)相关联的一个杠杆(265)所造成的。
8.如权利要求4至7之一所述的装置,其特征在于,所述转向柱的底部部分(202)包括穿过该下板件(230)的一个回转体(220),该回转体在该下板件(230)中被安装成使得它可以转动。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,该回转体(220)包括在凸凹部中的多个锁定元件(222),这些凸凹部与在该上板件(250)上制造的凹凸部(252)互补,这些凹凸部当这两个板件(230,250)在彼此之上折叠时进行互锁。
10.如权利要求8和9之一所述的装置,其特征在于,该回转体(220)包括至少一个牵引点(221),该牵引点可以由一个连杆(232)连接至在上板件(250)上的一个牵引点(251)上,这个牵引点(221)在将该转向柱的顶部部分(201)折叠到自行车(20)的车架(203)上的过程中当这些板件(230,250)一旦彼此分开时就驱动该回转体(220)转动。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,该连杆(232)带有游隙地固定在一个枢轴(221)上,该枢轴具有垂直于该回转体(220)的上表面而定位的一个保持端头并且将平行于这两个板件(230,250)的轴线的一个杆(251)夹紧。
12.如权利要求4所述的装置,其特征在于,该上板件(350)携带有多个齿结构(332),这些齿结构与该回转体(320)所携带的以90°进行彼此啮合的多个齿结构(321)互补并且这些板件(330,350)一旦随着该转向柱的顶部部分(301)被折叠到自行车的车架上而彼此分开就将该回转体(320)驱动在转动中。
13.如权利要求4至12所述的装置,其特征在于,该转向柱的顶部部分是由各自连接至半个车把的两个对称的侧管件(401a,401b)构成的,这些侧管件(401a,401b)被安装为相对于该上板件(450)围绕基本上平行于该转向柱的轴线而转动,这样使得这些半车把在该转向柱被折叠时可以朝向彼此被折起,当启用这些锁定元件时这两个侧管件(401a,401b)的转动将会被阻止。
14.如权利要求13以及权利要求5和6之一所述的装置,其特征在于,该钩形件(460)的成钩的部分(461)具有一种形状使其阻碍这两个侧管件(401a,401b)的转动,这些侧管件具有与该成钩的部分(461)的形状互补的形状。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,这些侧管件(401a,401b)各自包括一个垫片盘(401a’,401b’),其形状与该成钩的部分(461)的形状相协作以防止这些侧管件(401a,401b)的转动。
16.如权利要求14和15之一所述的装置,其特征在于,这些互补的形状是选自两个平坦表面或与壳体互补的一个指销。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,当这些互补的形状是与一个互补的壳体协作的一个指销(467a,467b)时,这些指销(467a,467b)被安装在一个部件(468)上,该部件本身被多个螺钉(469a,469b)附接到该钩形件(460)上而这些螺钉允许其从有待调整的该钩形件(460)上分离,因此来对这些指销(467a,467b)在这些车把管件(401a,401b)的底部穿过这些壳体的程度进行微调。
18.如权利要求1至3之一所述的装置(110),其特征在于,这种装置(110)包括被称作顶部托架(150)与底部托架(120)的两个托架,该顶部部分(101)支撑该车把管件而该底部部分(102)支撑该轮叉柱(105),以及被称作一个中间件(130)的一个零件被安装成围绕一个垂直于车头管(104)的方向的轴线来相对于这些托架之一进行转动。因此允许了该托架围绕垂直于车头管方向的一个轴线来转动、并且围绕平行于车头管(104)的一个轴线相对于另一个托架来转动,并且因此允许该另一个托架围绕平行于该转向柱的一个轴线来转动。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,该转向柱的底部部分(120)具有由一个轮叉柱(105)构成的一种复合结构,该轮叉柱相对于自行车把管件(101)朝向自行车(10)的后部偏置、并且可以被容纳在紧固在自行车(10)的车架(103)上的车头管(104)之中、并且两个侧臂(121a,121b)延伸了这些轮叉并且在这些轮叉之间定位了自行车把管件(101),这两个侧臂(121a,121b)被定位在两个板件(122,123)之间,这些板件还保持了该偏置的轮叉柱(105)。
20.如权利要求18和19之一所述的装置,其特征在于,该中间部件(130)包括一个杆(131),该杆垂直于车头管(104)的方向定位的并且该顶部托架(150)被安装成围绕其进行转动,该杆(131)在其两端处支撑了多个结构(133,132),这些结构在该中间部件(130)相对于该顶部托架(150)围绕平行于车头管(104)的方向的一个轴线的转动运动的过程中能够在该底部托架(120)所承载的互补的结构(124,125)中进行枢转或滑动。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,由该中间杆(131)承载的这些结构对应地是轴线平行于该杆(131)的一个凸片(132)以及轴线垂直于该杆(131)的一个凸片(133)以便对应地在由该底部托架(120)承载的一个弧形滑道(125)中以平移运动并且在制造于该底部托架(120)中的一个孔口(124)中以转动运动来进行滑动。
22.如权利要求20和21之一所述的装置,其特征在于,这些锁定元件包括一个凸片(161),该凸片能够沿着自行车把管件(101)滑动并且变成被容纳在为此目的提供在该底部托架(120)中的一个孔口(122a)中。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,该凸片(161)的这种滑动运动是由与一个连杆(163)相关联的一个杠杆手柄(164)来控制的。
24.如权利要求1至23之一所述的装置,其特征在于,该转向柱的顶部部分(101,201)承载一个折叠车把,该车把包括两个半车把侧管件(143a,143b),这些半车把侧管件支撑有多个车把手柄,这些管件被安装成围绕在一个中央壳体(141)两端的两个枢轴销(142a,142b)而转动,该壳体包括多个槽口(144a,144b,145a,145b)以允许这些侧管件(143a,143b)的这种转动并且包括用于将这些半车把(143a,143b)保持在位的一个保持元件(146),这两个侧向半车把(143a,143b)被安装成围绕其转动的这两个枢轴销(142a,142b)形成向下并且朝向自行车后部的相对于垂线的在10°和40°之间的一个角度。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,该壳体(141)包括一个双棘爪(146),该双棘爪被定位在该壳体(141)的中心并且被安装为通过一个回位弹簧(148)围绕垂直于该壳体(141)的纵向方向的一个杆(147)进行部分性转动,该棘爪(146)具有一个表面,该表面被称作后部表面,该表面是这样的,即:取决于由该棘爪(146)所产生的相对于该壳体的纵向方向的该角度,它或者允许或者不允许这些管件通过;以及一个斜面形状的前表面,该斜面相对于该枢轴销(147)是对称的,这样在车把被展开时使得这些管件(143a,143b)抵靠在这些斜面形状的表面上从而引起该棘爪(146)的部分转动,这种转动使得其自身定位在该棘爪(146)后面的这些管件(143a,143b)可以自由运动,于是这个棘爪由于回位弹簧(148)将它自己重新定位在这些管件(143a,143b)的前面而通过在该棘爪的后部表面上与这些管件(143a,143b)的接触来防止这些管件的转动运动,该棘爪(146)被连接到一个解锁手柄上,该解锁手柄被安装在该棘爪(146)的枢轴销(147)上并且通过转动这个手柄允许这些管件(143a,143b)可以自由的进行转动运动。
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