CN103702897B - 带锁紧装置的折叠装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车所用的带锁紧装置的折叠装置，其一侧装有折叠铰链而另一侧是包含套锁的锁紧机构，该套锁可旋转地连接至支撑元件(4b)，并且抵住设置在相对侧的夹紧元件(5b)的相对于套锁的转轴不同心（偏心）延伸的弧形夹紧面(5d)。已知的这种折叠装置的夹紧段通常较短，因此还需要通过中央的凸起和凹陷来定位各部件，和/或，因此其夹紧连接不稳定或公差调整范围较小。根据本发明，在折叠装置的锁紧状态下，套锁的延长转轴位于夹紧面(5d)的曲率半径所限定的圆内，这使得夹紧段变的更长。通过调节螺母来调整套锁在锁紧状态下施加在夹紧面上的压力。简单的固定装置使套锁保持锁紧状态。优点是能够以低成本使用相同的挤压型材来制造折叠装置。

Description

带锁紧装置的折叠装置
技术领域
本发明涉及一种带锁紧装置的折叠装置，其可选择地连接两个框架件或者连接两个转向杆节。
现有技术
现有技术的描述涉及由两个部件(下文中称为A、B)组成的折叠装置，这两个部件的一侧相互枢转连接在一起，而另一侧是锁紧机构，该锁紧机构只能在此一侧上起作用并使A和B两部件相互抵住对方。在本发明所涉及的实施例的这一过程中，为了锁紧，在一个部件(以下简称A部件)中设有该锁紧机构的一侧上设置有轴，并在该轴上可旋转地安装具有各种锁紧元件的套锁，通过转动该套锁中的锁柄使A、B两部件相互抵住对方。此处，套锁支撑在A部件内置的轴上并可旋转地安装在该轴上，将B部件朝A部件按压或拉拽。本发明所涉及的所有实施例均具有相对于套锁转轴而不同心(偏心)延伸的夹紧面，A和B部件都是在该面上相互抵住对方的。在US6523223B2、US7198281B2、WO2009/152768A1中和CN201626517U的第一个实施例中，锁柄具有相对于自身转轴而不同心(偏心)延伸的夹紧面。
这些实施例的缺点是，锁紧机构有两个不同的转轴，即，锁柄转轴和与之不同的套锁转轴。两个旋转铰链都必须使用相应的强度制造并且需要许多结构元件。此外，其缺点是，由于结构设计的原因，无论锁柄的锁闭角度如何，都无法调节锁柄的偏心夹紧面施加在部件B上的压力或者只能在极有限的范围内对其进行调节。
WO2009/152768A1中实施例的缺点还在于，偏心圆柱形外表面所施加的力不是直接作用于部件B，而是通过辅助锁紧元件从侧面作用于部件B。在WO2007/113179A1中，锁柄同样具有相对于自身转轴而不同心(偏心)延伸的夹紧面。其缺点是，无法调整锁紧状态下锁柄转轴与销栓的距离，因此锁柄施加给部件B的作用力直接取决于锁柄的锁闭角度。
在CN201580496U中，套锁包含经由圆形螺栓支撑于部件B上并可绕该圆形螺栓旋转的夹紧元件，该夹紧元件具有相对于此转轴而不同心(偏心)延伸的夹紧面。该夹紧元件可旋转地安装在锁柄中。
其缺点同样在于，该套锁有两个转轴，即，夹紧元件转轴和与之不同的联锁组件转轴，此两者必须以相应的强度设计并且需要许多结构元件。
在CN201559768U中，部件B内部安装可旋转地安装有夹紧元件，并且该夹紧元件具有相对于套锁转轴以不同心(偏心)方式延伸的夹紧面。但同样地，这样做的缺点是，需要两个以相应强度设计的转轴，即，安装在部件B中的夹紧元件转轴和与之不同的安装在部件A中的套锁转轴。
CN201626519U、CN201254246Y中和CN201626517U的第二个实施例中公开了这样的折叠装置：部件B在锁紧机构所在的一侧上具有相对于套锁转轴而不同心(偏心)延伸的、固定在部件B上的夹紧面，该锁紧机构只有一个转轴，并且当套锁绕其轴旋转时，会在A、B部件之间生成渐增的夹紧力。
然而，这些实施例的缺点在于，
a.夹紧面的曲率半径和夹紧时可用的夹紧面宽度受设计所限而非常小，可用的夹紧段，即，锁柄从第一次接触部件B到夹紧状态所摆过的角度，也非常小，这在用调整螺丝相对于锁柄转轴而径向精确定位夹紧面方面和固定锁柄的夹紧位置方面提出了很高的要求。必须非常准确地设置锁柄在夹紧状态下的锁闭角度，并用固定件和挡块固定住该角度，以使A、B部件之间达到并保持所需的紧合程度。从而使锁柄无法从夹紧力峰值点挣脱，进而实现自锁；否则，夹紧力会明显减弱。
b.在结构设计上，部件A和B在其中央额外设有凸起和相应的凹陷，以便部件A和B在未折叠状态下能够以足够的精度彼此定位并防止部件A和B朝它们共同的转轴相互移动和/或垂直于它们共同的转轴相互移动。其缺点是，部件A和B在结构设计上必须各有一个板件，该板件连接安装在折叠装置一侧的转轴与安装在对侧的夹紧元件(也适用于CN201580496U、CN201559768U)，
c.在折叠状态下，部件A和B受设计所限而不能在锁紧机构的一侧上交错啮合，这使得锁柄必须防止部件A和B在此侧上沿它们共同的转轴方向相互移动，该锁柄的两侧上具有两个带端面的支臂，端面包裹着部件B的支臂并且由此防止部件B在折叠装置的夹紧面侧上沿部件A、B共同的转轴方向朝部件A移动，但其结果是，锁柄轴承的轴向公差会导致夹紧连接不稳定(也适用于CN201559768U)。
在CN201626519U中和CN201626517U的第二个实施例中，部件B内安装有单独的夹紧元件，该元件带有充作夹紧面使用的圆形头部。该实施例的缺点在于，只能通过夹紧元件的点接触使部件A和B紧合在一起，略有侧向移动就会有使两个紧合的夹紧元件错开的风险。
CN201626517U中所示的折叠装置的两个实施例用于连接圆形截面的管件或者至少椭圆形截面的管件。因此这两个实施例不适合连接具有箱形轮廓的部件。在CN201626517的两个实施例中，部件A和B的周围还设有额外的高立的挡壁，其限制部件A和B垂直于它们的转轴的相互移动。另一方面这又要求部件A和B在结构设计上必须各有一个板件，该板件连接着安装在折叠装置一侧上的转轴与安装在对侧的夹紧元件。
发明内容
本发明的目的是开发一种折叠装置，其具有相对于套锁的转轴而偏心安装的夹紧面，当套锁绕其自身的轴旋转时，该夹紧面在A、B部件间生成渐增的夹紧力并且不存在上述缺点，即，这种折叠装置：
a.最大程度地延长了夹紧段，
b.可以彼此独立地调节锁柄的锁闭角度和使偏心夹紧面生成夹紧力的力，
c.锁紧机构仅有一个转轴，
d.部件A和B的相互定位无需在部件A和B中央额外设置凸起和凹陷，以及，
e.部件A、B相互间的精确定位不受锁柄的设计和定位的影响。
本发明通过上位折叠装置实现了这一目标。
本发明的其他设计优点参见以下内容。
本发明的主要优点还有：
a.部件A和B可以被设计为是相同的，
b.部件A和B可由相同的挤压型材制成，
c.该折叠装置由少量、容易制造的部件组合而成，
d.要接合的部件既无需互相平行也不必垂直于折叠装置的转轴而延伸，
e.该折叠装置既可用于连接导圆的管件又可用于连接有方形轮廓的管件。
附图的简要说明
图1以俯视和侧视角度展示了带锁紧装置的折叠装置的示例性实施例，其呈打开状态，具有两个管形转向杆节1和2，它们通过折叠铰链相互连接。
图2以俯视角度展示了折叠装置合拢后的锁紧步骤，套锁从图2.1中的打开状态一直到图2.5中的锁紧状态。
图3从不同的侧视角度展示了图1中所示折叠装置的合拢和锁紧状态。
图4以侧视角度显示了带锁紧装置的折叠装置的另一种优选实施例，其具有支撑元件、连接两个框架件的夹紧元件和两个独立的铰接元件，这两个框架件不垂直于折叠铰链的转轴。
本发明的最佳实施方式和优选实施例
图1以俯视和侧视角度展示了带锁紧装置的折叠装置的示例性实施例，其呈打开状态，具有两个管形转向杆节1和2，它们通过折叠铰链相互连接。
该折叠装置具有两个元件4和5，其通过转轴3可旋转地连接在一起；转向杆节的一侧设计有铰接元件4a和5a，并且转向杆节1和2的与该铰接元件相对的另一侧设计有支撑元件4b和夹紧元件5b。在此种示例性实施例中，铰接元件4a或5a、支撑元件4b或夹紧元件5b与板件4c或5c一起组成一体式组件4或5，其分别连接至转向杆节1或2。套锁可旋转地连接至支撑元件4b并且具有以下组成部分：
a.可旋转地安装在支撑元件4b的圆形凹口中的圆形螺母6，
b.旋入圆形螺母6中的螺杆7，其两端上各有一段螺纹，
c.插在螺杆7上的按压件8，其上具有专为螺杆7设置的凹口，
d.旋在螺杆7上的调节螺母9。
图2以俯视角度展示了折叠装置从图2.1中的打开状态到图2.5中的锁紧状态的锁紧步骤。为了让图示清楚明了，仅在图2.1中绘出了圆形螺母6与螺杆7间的螺纹。
元件5具有相对于套锁的转轴不同心(偏心)设置的弯曲夹紧面5d，其在图1和图2中显示为圆柱形外表面。在打开状态中，按压件8与支撑元件4b的圆柱形外表面4d保持接触(图2.1)。这种接触会随着套锁的转动而消失(图2.2)。如果接着转动套锁，按压件8会开始与夹紧元件5b的夹紧面5d接触(图2.3)。随着进一步的转动，按压件8抵住夹紧面5d，并且在图2.4中达到最大张力。此时螺杆位于套锁的转轴与夹紧面5d的中轴线的连接线上。如果再继续略微转动套锁(如图2.5所示)，该套锁向内朝转向杆节倾斜，由此形成自固定锁紧。
这种设计的优点是，支撑元件4b的圆柱形外表面的中轴线与夹紧元件5b的圆柱形外表面的中轴线的间距非常小，这使得按压件8很早就能接触到夹紧元件5b，从而使可用的夹紧段更长。
图3从不同的侧视角度展示了合拢状态的折叠装置。为了进一步防止套锁意外转动，根据本发明的特征，按压件8上设有孔8a，从而将螺杆7的一部分裸露出来，并通过一端与转向杆节2相连且另一端带钩状板簧的固定元件10钩住螺杆7，以此防止套锁转动。
根据本发明的特征，调节螺母9在打开状态下可根据需要调节按压件8与圆形螺母6的间距，以便在锁紧状态下调节按压件8与夹紧元件5b间所需的应力。
根据本发明的进一步的特征，元件5的两个夹紧面5d分别位于螺杆7的两侧上，使得支撑在调节螺母9上的按压件8从两侧向夹紧元件5b施加压力。
根据本发明的特征，元件4和5由相同的挤压型材制成，而该挤压型材具有：容纳铰链轴和圆形螺母9的圆形凹口、形成为圆柱形外表面且与铰链轴不同心(偏心)设置的夹紧面5d以及相应形成的圆柱形外表面4d。这使得本折叠装置的生产成本极其低廉。
从图3中可以看出，用于制造该折叠装置的挤压型材的加工成本低廉：将挤压型材切成一定长度后，就可以设置与配件相匹配的凹口。
通过切割成适当的长度，可制作出不平行于挤压方向和铰链轴3的面4e或5e，该制成的面以垂直于转向杆节的轴的方式(必要时由平面4e或5e上的中心孔协助完成)与转向杆节牢固连接。通过对齐斜面4e或5e来设置所期望的折叠方向。
图4以侧视角度显示了带锁紧装置的折叠装置的另一种优选实施例，其具有两个铰接元件11和12、独立的支撑元件13以及连接两个框架件的独立夹紧元件14，在此示出了其中一个框架件15。
在本实施例中，支撑、夹紧和铰接元件11、12、13和14也是由相同的挤压型材制成。根据本发明的特征，图4中的挤压式支撑、夹紧和铰接元件11、12、13和14以不垂直于折叠装置的转轴3的角度被裁切。框架件15的上边与挤压元件的切面平行。以此，根据本发明的其它特征，框架件也可以不垂直于折叠铰链的转轴3而设置。折叠铰链的转轴3由带钉头和内螺纹的螺栓20组成，该螺栓被螺丝21旋紧固定。为了能够使铰接元件11和12的朝向转轴倾斜的面旋转，需在斜面与螺栓20或螺丝21之间安装相应的斜垫圈22。

Claims (9)

1.一种用于自行车的带锁紧装置的折叠装置，其可选择地连接两个框架件(15)或者连接两个转向杆节(1)和(2)，包含：
a.可转动的铰链，其具有两个可绕公共轴(3)旋转的铰接元件(4a、5a；11、12)，
b.夹紧连接件，其安装在框架件(15)或转向杆节(1,2)的与铰链相对的侧面上，具有支撑元件(4b)、夹紧元件(5b)以及与支撑元件(4b)可旋转地连接的套锁；要么铰接元件(12)、支撑元件和夹紧元件(14)作为单独的部件与框架件(15)或转向杆节连接，要么支撑元件(4b)和夹紧元件(5b)分别与各自的铰接元件(4a,5a)和板件(4c,5c)一起形成一体制造的组件(4,5)，该组件(4,5)连接至框架件(15)或者转向杆节(1,2)；
其中，锁紧状态下的夹紧元件(5b)具有至少一个与套锁转轴不同心的、向外拱起的圆柱形夹紧面(5d)，所述夹紧面的曲面形状使支撑在支撑元件(4b)上的套锁能够通过自身的旋转闭合运动接触到夹紧面(5d)并在锁紧状态下向该夹紧面(5d)施力，从而使两个框架件或两个转向杆节相互抵住对方，其特征在于，
在折叠装置的锁紧状态下，套锁的延长转轴位于由夹紧面(5d)的曲率半径所限定的圆内。
2.如权利要求1所述的折叠装置，其特征在于，所述套锁包括：
a.圆形螺母(6)，其可旋转地安装在支撑元件(4b)的圆形凹口中，
b.螺杆(7)，其旋入圆形螺母中并且其两端各有一段螺纹，
c.按压件(8)，其插在螺杆(7)上并设置有用于螺杆(7)的凹口，
d.调节螺母(9)，其旋在螺杆(7)上，
所述夹紧元件(5b)具有两个夹紧面(5d)，分别位于螺杆(7)的上方和下方，并且其中所述调节螺母(9)在锁紧状态下向按压件(8)施力，而该按压件又向夹紧元件(5b)的夹紧面(5d)施力，并使两个框架件或两个转向杆节(1,2)相互抵住对方。
3.如权利要求2所述的折叠装置，其特征在于，所述按压件(8)具有垂直于套锁的转轴且垂直于螺杆(7)的轴的孔(8a)，因此露出孔(8a)区域中的螺杆(7)，并且固定元件(10)在锁紧状态下钩住螺杆(7)以使套锁保持锁紧状态。
4.如权利要求3所述的折叠装置，其特征在于，所述固定元件(10)呈钩状。
5.如权利要求3或4所述的折叠装置，其特征在于，所述固定元件(10)配有回位弹簧。
6.如权利要求1至4中任一项所述的折叠装置，其特征在于，所述支撑元件(4b)和夹紧元件(5b)由相同的挤压型材制成。
7.如权利要求1至4中任一项所述的折叠装置，其特征在于，两个铰接元件由相同的挤压型材制成。
8.如权利要求1至4中任一项所述的折叠装置，其特征在于，铰接元件(11,12)、支撑元件(13)和夹紧元件(14)由相同的挤压型材制成。
9.如权利要求1至4中任一项所述的折叠装置，其特征在于，两个一体式的、至少由铰接元件(4a,5a)、支撑元件(4b)或夹紧元件(5b)和板件(4c,5c)所组成的组件(4,5)由相同的挤压型材制成。
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